Inulinase 생산 효모에 의한 돼지감자 (Helianthus tuberosus L.) 와인의 발효 특성 Fermentation characteristics of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) wines fermented by inulinase production yeasts원문보기
일반적인 복발효주는 전분질 원료를, 누룩을 이용하여 당화하고 주모로 발효시킨다. 본 연구에서는 기능성 물질 inulin이 주성분인 돼지감자를 원료로하여 복발효주를 제조하였다. Inulin을 발효기질로 이용할 시 inulin의 분해는 필수적이라 할 수 있는데, 이에 inulinase를 생산하는 효모를 주모로 하여 병행복발효하였다. 원료로 사용한 열풍건조 돼지감자 분말은 inulin을 추출하기 위해서 가열처리하였으며, ...
일반적인 복발효주는 전분질 원료를, 누룩을 이용하여 당화하고 주모로 발효시킨다. 본 연구에서는 기능성 물질 inulin이 주성분인 돼지감자를 원료로하여 복발효주를 제조하였다. Inulin을 발효기질로 이용할 시 inulin의 분해는 필수적이라 할 수 있는데, 이에 inulinase를 생산하는 효모를 주모로 하여 병행복발효하였다. 원료로 사용한 열풍건조 돼지감자 분말은 inulin을 추출하기 위해서 가열처리하였으며, S. cerevisiae KMBL6001, P. anomala JK04, T. delbrueckii JK08을 주모로 사용하였다.
Inulinase를 생산하는 P. anomala JK04와 T. delbrueckii JK08은 inulin을 분해시킬 수 있었고, JK08은 14.0% (v/v)의 알코올을 생산하여 발효율이 가장 높은 것으로 나타났다. Inulinase는 endo형과 exo형으로 구분되며, P. anomala JK04는 endoinulinase (EC 3.2.1.7)를, T. delbrueckii JK08은 exoinulinase (EC 3.2.1.80)를 생산한다는 것을 알 수 있었다. P. anomala JK04와 T. delbrueckii JK08의 혼합발효 시 다른 유형의 inulinase의 공동작용으로 inulin의 분해는 가장 효율적이었으나 알코올 함량은 11.4% (v/v)로 가장 낮아 발효율을 높이지는 못하였다. 또한 inulinase를 생산하지만 발효력이 약했던 P. anomala JK04는 S. cerevisiae KMBL6001과의 혼합발효로 알코올 생산을 높일 수 있었다. 모든 술덧에서 inulin은 완전하게 분해되지 않아 잔존했고 이것을 기능성 물질을 함유하는 고부가 발효주로써 활용 가능할 것으로 보인다.
돼지감자 와인의 일반 특성은 브릭스도 9.2~12.0°Bx, 알코올 11.4~14.0%, 환원당 함량 0.77~13.41 mg/mL, pH 4.19~4.95, 총산 함량 2.60~6.84 mg/mL, 총아미노산 함량 0.29~0.72 mg/mL와 같다. P+T 와인의 경우 와인들 중 가장 낮은 pH와 높은 산도로 나타났으며, 삼당류인 1-kestose가 검출되었다. 와인들의 총페놀성 화합물 함량은 312.77~435.33 μg GAE/mL, 672.56~945.34 μg TAE/mL이었으며, 발효 후 함량이 모두 증가한 것으로 나타났다. 아미노산은 S. cerevisiae KMBL6001이 arginine을, P. anomala JK04가 glutamic acid를 생합성했다는 것을 확인하였고, P 와인의 경우 aspartic acid와 glutamic acid의 함량이 높았다. 휘발성 향기성분은 S. cerevisiae KMBL6001이 34종의 성분을 생성하여 가장 복합적인 향을 형성했다. 그 중 isoamyl alcohol의 생성비율이 높았으며, P. anomala JK04는 대표적인 에스테르인 ethyl acetate의 생성비율이 높은 것으로 확인되었다. 관능검사 결과 혼탁 와인은 S. cerevisiae KMBL6001이 주모일 때, 청징 와인은 (no data) P, P+T 와인이 좋은 점수를 받았다.
일반적인 복발효주는 전분질 원료를, 누룩을 이용하여 당화하고 주모로 발효시킨다. 본 연구에서는 기능성 물질 inulin이 주성분인 돼지감자를 원료로하여 복발효주를 제조하였다. Inulin을 발효기질로 이용할 시 inulin의 분해는 필수적이라 할 수 있는데, 이에 inulinase를 생산하는 효모를 주모로 하여 병행복발효하였다. 원료로 사용한 열풍건조 돼지감자 분말은 inulin을 추출하기 위해서 가열처리하였으며, S. cerevisiae KMBL6001, P. anomala JK04, T. delbrueckii JK08을 주모로 사용하였다.
Inulinase를 생산하는 P. anomala JK04와 T. delbrueckii JK08은 inulin을 분해시킬 수 있었고, JK08은 14.0% (v/v)의 알코올을 생산하여 발효율이 가장 높은 것으로 나타났다. Inulinase는 endo형과 exo형으로 구분되며, P. anomala JK04는 endoinulinase (EC 3.2.1.7)를, T. delbrueckii JK08은 exoinulinase (EC 3.2.1.80)를 생산한다는 것을 알 수 있었다. P. anomala JK04와 T. delbrueckii JK08의 혼합발효 시 다른 유형의 inulinase의 공동작용으로 inulin의 분해는 가장 효율적이었으나 알코올 함량은 11.4% (v/v)로 가장 낮아 발효율을 높이지는 못하였다. 또한 inulinase를 생산하지만 발효력이 약했던 P. anomala JK04는 S. cerevisiae KMBL6001과의 혼합발효로 알코올 생산을 높일 수 있었다. 모든 술덧에서 inulin은 완전하게 분해되지 않아 잔존했고 이것을 기능성 물질을 함유하는 고부가 발효주로써 활용 가능할 것으로 보인다.
돼지감자 와인의 일반 특성은 브릭스도 9.2~12.0°Bx, 알코올 11.4~14.0%, 환원당 함량 0.77~13.41 mg/mL, pH 4.19~4.95, 총산 함량 2.60~6.84 mg/mL, 총아미노산 함량 0.29~0.72 mg/mL와 같다. P+T 와인의 경우 와인들 중 가장 낮은 pH와 높은 산도로 나타났으며, 삼당류인 1-kestose가 검출되었다. 와인들의 총페놀성 화합물 함량은 312.77~435.33 μg GAE/mL, 672.56~945.34 μg TAE/mL이었으며, 발효 후 함량이 모두 증가한 것으로 나타났다. 아미노산은 S. cerevisiae KMBL6001이 arginine을, P. anomala JK04가 glutamic acid를 생합성했다는 것을 확인하였고, P 와인의 경우 aspartic acid와 glutamic acid의 함량이 높았다. 휘발성 향기성분은 S. cerevisiae KMBL6001이 34종의 성분을 생성하여 가장 복합적인 향을 형성했다. 그 중 isoamyl alcohol의 생성비율이 높았으며, P. anomala JK04는 대표적인 에스테르인 ethyl acetate의 생성비율이 높은 것으로 확인되었다. 관능검사 결과 혼탁 와인은 S. cerevisiae KMBL6001이 주모일 때, 청징 와인은 (no data) P, P+T 와인이 좋은 점수를 받았다.
In this study, wines were made with Jerusalem artichoke containing a highly functional inulin by using the yeast strains producing the inulinase. Raw material was used as hot-air dried Jerusalem artichoke tube powder to increase the carbohydrate content in the mash and storage capacity. Jerusalem ar...
In this study, wines were made with Jerusalem artichoke containing a highly functional inulin by using the yeast strains producing the inulinase. Raw material was used as hot-air dried Jerusalem artichoke tube powder to increase the carbohydrate content in the mash and storage capacity. Jerusalem artichoke tube powder was heated with adding water for inulin extraction before fermentation. Fermentation was carried out for 10 days at 20°C after chaptalization to about 25°Bx by S. cerevisiae KMBL6001, P. anomala JK04 or T. delbrueckii JK08 and their mixed cells as a starter. As a result, they were verified the possibility of alcoholic beverage containing alcohol 11.4 to 14% (v/v) and residual soluble solid 9.2 to 12°Bx. T. delbrueckii JK08 of final alcohol content 14% (v/v) was helpful on the alcohol production for inulin.
P. anomala JK04 was secreted endoinulinase and T. delbrueckii JK08 was secreted exoinulinase. Inulin degradation by P. anomala JK04 or T. delbrueckii JK08 were verified. In addition, mixed fermentation by P. anomala JK04 and T. delbrueckii JK08 was the most effective on the inulin degradation. However, their mixed stater was not high alcohol content to 11.4% (v/v).
Completed wines were analyzed for free sugar and organic acid composition by HPLC and qualitative properties by GC/MS after collecting the volatile compounds by Headspace-SPME method. The results might be useful as the data for the fermentation of Jerusalem artichoke alcoholic beverages.
In this study, wines were made with Jerusalem artichoke containing a highly functional inulin by using the yeast strains producing the inulinase. Raw material was used as hot-air dried Jerusalem artichoke tube powder to increase the carbohydrate content in the mash and storage capacity. Jerusalem artichoke tube powder was heated with adding water for inulin extraction before fermentation. Fermentation was carried out for 10 days at 20°C after chaptalization to about 25°Bx by S. cerevisiae KMBL6001, P. anomala JK04 or T. delbrueckii JK08 and their mixed cells as a starter. As a result, they were verified the possibility of alcoholic beverage containing alcohol 11.4 to 14% (v/v) and residual soluble solid 9.2 to 12°Bx. T. delbrueckii JK08 of final alcohol content 14% (v/v) was helpful on the alcohol production for inulin.
P. anomala JK04 was secreted endoinulinase and T. delbrueckii JK08 was secreted exoinulinase. Inulin degradation by P. anomala JK04 or T. delbrueckii JK08 were verified. In addition, mixed fermentation by P. anomala JK04 and T. delbrueckii JK08 was the most effective on the inulin degradation. However, their mixed stater was not high alcohol content to 11.4% (v/v).
Completed wines were analyzed for free sugar and organic acid composition by HPLC and qualitative properties by GC/MS after collecting the volatile compounds by Headspace-SPME method. The results might be useful as the data for the fermentation of Jerusalem artichoke alcoholic beverages.
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