곶감가공 부산물인 감껍질을 효율적으로 이용하기 위하여 2단계로 알콜 및 초산 발효에 의해 감식초를 제조하였다. 감껍질을 이용한 알콜발효에서 알콜함량은 가수량이 12.43 mL/g 일 때, 초기 당함량 $12.41^{\circ}Brix$ 및 발효시간이 48.05 hr의 발효조건에서 최대치(8.22%)를 나타내었다. 산함량은 가수량이 12.18 mL/g 초기 당함량 $13.72^{\circ}Brix$ 및 발효시간이 46.22의 발효시간에서 최소치(0.30%)를 나타내었다. 초산발효에서 총산의 함량은 초기산도가 2.02%, 교반속도가 67.98 rpm 및 발효시간이 6.94 day일 때 최대치(6.40%)를 나타내었고, 갈색도는 초기산도가 1.50%, 교반속도가 150.00 rpm및 발효시간이 6.00 day일 때 가장 낮은 흡광도를 나타내었다. 감껍질을 이용하여 감식초를 제조하기 위해서 1차 알콜 발효조건은 가수량 12 mL/g, 초기 당함량 $12^{\circ}Brix$ 및 발효시간 48 hr로 할 때 감 알콜발효액을 제조할 수 있으며, 2차 초산발효조건은 초기산도 1.8%, 교반속도 70 rpm 및 발효시간 6 day인 것으로 나타났다.
곶감가공 부산물인 감껍질을 효율적으로 이용하기 위하여 2단계로 알콜 및 초산 발효에 의해 감식초를 제조하였다. 감껍질을 이용한 알콜발효에서 알콜함량은 가수량이 12.43 mL/g 일 때, 초기 당함량 $12.41^{\circ}Brix$ 및 발효시간이 48.05 hr의 발효조건에서 최대치(8.22%)를 나타내었다. 산함량은 가수량이 12.18 mL/g 초기 당함량 $13.72^{\circ}Brix$ 및 발효시간이 46.22의 발효시간에서 최소치(0.30%)를 나타내었다. 초산발효에서 총산의 함량은 초기산도가 2.02%, 교반속도가 67.98 rpm 및 발효시간이 6.94 day일 때 최대치(6.40%)를 나타내었고, 갈색도는 초기산도가 1.50%, 교반속도가 150.00 rpm및 발효시간이 6.00 day일 때 가장 낮은 흡광도를 나타내었다. 감껍질을 이용하여 감식초를 제조하기 위해서 1차 알콜 발효조건은 가수량 12 mL/g, 초기 당함량 $12^{\circ}Brix$ 및 발효시간 48 hr로 할 때 감 알콜발효액을 제조할 수 있으며, 2차 초산발효조건은 초기산도 1.8%, 교반속도 70 rpm 및 발효시간 6 day인 것으로 나타났다.
In order to investigate utilization possibility of persimmon peel as a source of vinegar, we had been examined the alcohol and acetic acid fermentations of persimmon peel. In the first stage, alcohol fermentation, alcohol content was maximum value (8.22%) in 12.43 mL/g of added water, $12.41^{\...
In order to investigate utilization possibility of persimmon peel as a source of vinegar, we had been examined the alcohol and acetic acid fermentations of persimmon peel. In the first stage, alcohol fermentation, alcohol content was maximum value (8.22%) in 12.43 mL/g of added water, $12.41^{\circ}Brix$ of initial sugar content and 48.05 hr of fermentation time. Acidity was minimum value (0.30%) in 12.18 mL/g of added water, $13.72^{\circ}Brix$ of initial sugar content and 46.22 hr of fermentation time. In the second stage, acetic acid fermentation, acidity was maximum value (6.40%) in 2.02% of initial acidity, 67.98 rpm of agitation rate and 6.94 day of fermentation time. Browning color was minimum value in 1.50% of initial acidity, 150.0 rpm of agitation rate and 6.0 day of fermentation time. To manufacture persimmon vinegar using persimmon peel, in the first stage, optimal alcohol fermentation conditions was 12mL/g in added water, $12^{\circ}Brix$ in initial sugar concentration and 48 hr in fermentation time. In the second stage, optimal acetic acid fermentation conditions was 1.8% in initial acidity, 70 rpm in agitation rate and 6 day in fermentation time using Acetobacter sp. PA97.
In order to investigate utilization possibility of persimmon peel as a source of vinegar, we had been examined the alcohol and acetic acid fermentations of persimmon peel. In the first stage, alcohol fermentation, alcohol content was maximum value (8.22%) in 12.43 mL/g of added water, $12.41^{\circ}Brix$ of initial sugar content and 48.05 hr of fermentation time. Acidity was minimum value (0.30%) in 12.18 mL/g of added water, $13.72^{\circ}Brix$ of initial sugar content and 46.22 hr of fermentation time. In the second stage, acetic acid fermentation, acidity was maximum value (6.40%) in 2.02% of initial acidity, 67.98 rpm of agitation rate and 6.94 day of fermentation time. Browning color was minimum value in 1.50% of initial acidity, 150.0 rpm of agitation rate and 6.0 day of fermentation time. To manufacture persimmon vinegar using persimmon peel, in the first stage, optimal alcohol fermentation conditions was 12mL/g in added water, $12^{\circ}Brix$ in initial sugar concentration and 48 hr in fermentation time. In the second stage, optimal acetic acid fermentation conditions was 1.8% in initial acidity, 70 rpm in agitation rate and 6 day in fermentation time using Acetobacter sp. PA97.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 감껍질을 이용함으로서 감껍질의 가공적성을 높이고 감껍질을 이용한 양조식초를 제조하고자 반응표면분석에 의한 감껍질의 알콜 및 초산발효 특성을 모니터링하고 발효조건을 최적화 하였다.
Moon 등("은 감과피의 수분, 단백질, 탄수화물 등의 유용성분을 조사하였으며, Lee와 Kim®은 감과피로부터 식이섬유를 분리, 정제하여 포도당, 담즙산 및 카드뮴 억제 효과를 나타내었다고 보고 하였다. 이러한 미활용 감껍질을 이용하여 새로운 가공상품의 개발로인 환 환경친화적 상품 개발의 일환으로 감껍질식초를 제조하였다. 식초에 대한 연구로는 Jeong 등의 감식초, Lee 등의 감자식초, Oh 등(3)이 배식초, Ko 등의 마늘식초, Park 등이 양파식초, Kim 등의 무화과 식초 등 다양한 식품소재를 가지고 식초제조 조건에 대한 연구들이 이루어져 있는 실정이다.
제안 방법
초산발효는 알콜발효가끝난 발효액을 여과한 후 종초를 10%(v/v) 접종한 후 조건별로 발효시켜 알콜함량, 초산함량 및 당함량을 측정하기 위한 분석시료로 사용하였다. 2단계 초산발효조건은 초기산도 (X, ), 교반속도(X) 및 발효시간03)으로, 설정하여 각각 16개의 실험조건으로 실험을 행하였다""1).
사용하였다. 1단계 알콜발효조건은 가수량(X「7, 9, 11, 13, 15 mL/g), 초기 당함량(%: 12, 13, 14, 15, 16°Brix) 및 발효시간03: 46, 48, 50, 52, 54 hr) 3개의 발효조건이 5수준 (-2, -1, 0, 1, 2)으로 부호화하여 각각 설정된 16개의 조건으로 실험을 행하였다. 각각의 실험조건으로 설정된 16가지실험계획에 따라 감껍질 100g에 해당하는 가수량을 첨가한 후 설탕을 이용하여 초기당함량으로 조절한 후 10% 주모를 첨가하여 플라스틱 용기 (1L)에 담은 후 28。(2에서 보관하면서 설정된 발효조건으로 발효하였다.
감껍질을 이용하여 최적의 이화학적 특성을 지닌 감식초를 제조하기 위해 1단계에서 알콜발효 조건을 설정한 결과가 수량이 12 mL/g, 초기 당함량이 12°Brix 및 발효시 간이 48hr로 나타났으며, 이러한 조건으로 알콜발효한 감껍질 알콜발효액(알콜함량: 7.2%)을 초산발효에 사용하였다. 미활용되고 있는 감껍질을 이용하여 저단가 가공식품을 개발함과 동시에 농산물의 고부가가치화를 위해 감식초를 제조하고자 16가지 실험조건에 의한 초산발효 실험 결과는 Table 5와 같았다.
감식초 제조를 위하여 건조된 감껍질을 파쇄한 후 수립된 실험조건으로 가수 및 가당한 다음 각각 10%(v/v)의 주모를 접종하여 수립된 발효시간으로 알콜발효시켜 화학적 분석 시료로 사용하였다. 1단계 알콜발효조건은 가수량(X「7, 9, 11, 13, 15 mL/g), 초기 당함량(%: 12, 13, 14, 15, 16°Brix) 및 발효시간03: 46, 48, 50, 52, 54 hr) 3개의 발효조건이 5수준 (-2, -1, 0, 1, 2)으로 부호화하여 각각 설정된 16개의 조건으로 실험을 행하였다.
곶감을 가공한 후 미활용 자원으로 생산되는 감껍질을 이용하여 감식초를 제조하고자 1 차적으로 알콜발효에 대한 이화학적 특성을 모니터링하였다. 감껍질을 이용하여 알콜 발효시 주요한 변수인 가수량(7~15 mL/g), 초기 당함량(12~16 °Brix) 및 발효시간(46~54hr)을 달리하면서 실험한 결과 Table 1과 같은 실험값을 얻었다.
발효조건에 따라 발효시킨 배양액 100mL를 취하여 알콜증류장치 (Alcodest 0362392, J.P. Selcet Co., Spain)에서 알콜을 증류한 후 주정계를 이용하여 알콜함량을 측정하였다.
즉, 건조된 감껍질의 g당 10배의 물을 가수하여 불린 후 작즙한 여액에 YPD(yeast extract 1%, peptone 2%, dextrose 2%, agar 2%) 배지로 생육시킨 Saccharomyces kluyveri DJ 97을 접종하여 28℃(2에서 38 hr 배양한 후 10%(v/ V)의 주모를 사용하였다. 초산발효는 Acetobacter sp.
각각의 실험조건으로 설정된 16가지실험계획에 따라 감껍질 100g에 해당하는 가수량을 첨가한 후 설탕을 이용하여 초기당함량으로 조절한 후 10% 주모를 첨가하여 플라스틱 용기 (1L)에 담은 후 28。(2에서 보관하면서 설정된 발효조건으로 발효하였다. 초산발효는 알콜발효가끝난 발효액을 여과한 후 종초를 10%(v/v) 접종한 후 조건별로 발효시켜 알콜함량, 초산함량 및 당함량을 측정하기 위한 분석시료로 사용하였다. 2단계 초산발효조건은 초기산도 (X, ), 교반속도(X) 및 발효시간03)으로, 설정하여 각각 16개의 실험조건으로 실험을 행하였다""1).
초산발효의 최적 조건을 설정하고자 초기산도, 교반 속도 및 발효시간에 따른 알콜 및 초산함량의 변화를 측정하였다. 2단계 초산발효시 초기 산도(0.
대상 데이터
초산발효는 Acetobacter sp. PA97을 감껍질 알콜발효액 (감껍질무게의 10배 가수 후 2배 보당(설탕 사용)한 다음 Saccharomyces kluyveri DJ 97을 이용하여 48hr 발효시킨 감껍질 알콜발효액)에 접종시켜 진탕배양기에서 30℃ 및 200rpm에서 발효시켜 산이 4.5%일 때 종초로 사용하였다.
곶감가공 부산물인 감껍질을 효율적으로 이용하기 위하여 2단계로 알콜 및 초산 발효에 의해 감식초를 제조하였다. 감 껍질을 이용한 알콜발효에서 알콜함량은 가수량이 12.
본 실험에 사용된 감껍질은 상주군 일대에서 생산되어 곶감으로 가공한 후 미활용한 감껍질을 건조하여 사용하였다. 건조된 감껍질의 수분함량은 7.
이론/모형
주모 및 종초는 Jeong 등의 방법에 준해 배양하여 사용하였다. 즉, 건조된 감껍질의 g당 10배의 물을 가수하여 불린 후 작즙한 여액에 YPD(yeast extract 1%, peptone 2%, dextrose 2%, agar 2%) 배지로 생육시킨 Saccharomyces kluyveri DJ 97을 접종하여 28℃(2에서 38 hr 배양한 후 10%(v/ V)의 주모를 사용하였다.
성능/효과
의해 제조된 감 알콜발효액에 Acetobacter sp. R\97을 첨가하여 초기산도 1.8%, 교반속도 70 rpm 및 발효시간 6 day로 설정하여 발효시킬 때 감식초 생산이 가능함을 확인할 수 있었다. 본 실험으로 설정된 발효조건으로 감껍질을 이용하여 다시 감식초를 제조하였으며, 제조한 감식초는 산도 4.
37로 가장 낮았다. 갈색도에 가장 많은 영향을 주는 인자는 초기산도로 나타났으며, 교반속도 및 발효시간은 잔당에 있어서와 동일하게 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
00 day일 때 가장 낮은 흡광도를 나타내었다. 감껍질을 이용하여 감식초를 제조하기 위해서 1차 알콜발효조건은 가수량 12 mL/g, 초기 당함량 12°Brix 및 발효시간 48 hr로 할 때 감 알콜발효액을 제조할 수 있으며, 2차 초산발효조건은 초기산도 1.8%, 교반속도 70 rpm 및 발효시간 6 day인 것으로 나타났다.
사용하였다. 건조된 감껍질의 수분함량은 7.8%였으며, 색차계를 측정한 결과 L, a, b값은 각각 66.53, 10.44, 29.66을 나타내었으며, 감껍질 무게의 10배 가수 후 측정한 당도는 4.8Brix를 나타내었다.
8%, 교반속도 70 rpm 및 발효시간 6 day로 설정하여 발효시킬 때 감식초 생산이 가능함을 확인할 수 있었다. 본 실험으로 설정된 발효조건으로 감껍질을 이용하여 다시 감식초를 제조하였으며, 제조한 감식초는 산도 4.3%, 최종당도 5°Brix, 잔류 알콜함량은 1.2%로 나타났다.
1과 같은 안장점의 형태를 나타내었다. 알콜함량은 건조된 감껍질에 가수되는 물의 양이 증가할수록, 초기 당도가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 최적 알콜발효 조건은 가수량이 12.
8806이고 유의성은 5% 이내의 유의수준에서 인정되었다. 알콜함량의 변화에 가장 크게 영향을 미치는 인자는 초기 당함량이었으며, 다음으로 발효시간, 가수량 순으로 나타났다(Table 3). 이는 감식초의 제조조건에서 알콜함량에 대한 발효조건의 영향은 원료 당도의 영향을 주로 받고 있었으며, 교반속도와 발효시간은 크게 영향을 미치지 않았다는 Jeong 등의 결과와 일치하였다.
이상의 결과로 미루어 볼 때 알콜함량이 높고 산도의 함량이 적은 최적 알콜 발효조건은 가수량을 12mL/g, 초기당함량을 l/Brix 및 발효시간을 48hr로 설정하는 것이 적당하였다. 즉, 최적 알콜발효조건으로 감껍질에 가수 및 가당하여 알콜발효함으로서 감식초를 제조하기 위해 충분한 알콜발효가 일어남을 알 수 있었다.
이상의 결과로 미루어 볼 때 총산도가 높고 잔류알콜의 함량이 낮은 최적 초산 발효조건은 초기산도 1.8%, 교반속도 70 rpm 및 발효시간 6 day로 설정하는 것이 적당하였다.
8016이었고, 유의성은 인정되지 않았다(Table 2). 잔당은 초기당 함량이 발효시간 및 가수량보다 더 큰 변수요인으로 나타났으며, 잔당이 최소의 함량을 나타내는 조건은 가수량이 13.07 mL/g, 초기 당함량이 12.61°Brix 및 발효시간이 52.00 hr일 때 였다.
이는 감식초의 제조조건에서 알콜함량에 대한 발효조건의 영향은 원료 당도의 영향을 주로 받고 있었으며, 교반속도와 발효시간은 크게 영향을 미치지 않았다는 Jeong 등의 결과와 일치하였다. 즉, 감껍질을 이용하여 알콜발효시 중요한 발효조건은 초기당함량임을 알 수 있었다. 알콜함량에 가장 낮은 영향인자로 나타나는 발효시간을 48 hr로 고정한 후 3차원 반응표면을 그려 본 결과 Fig.
즉, 최적 알콜발효조건으로 감껍질에 가수 및 가당하여 알콜발효함으로서 감식초를 제조하기 위해 충분한 알콜발효가 일어남을 알 수 있었다.
60day일 때 였다. 초산발효시 잔류알콜의 함량의 변화에 가장 큰 영향을주는 인자는 발효시간이었으며, 그 다음으로 교반속도 및 초기산도의 순으로 나타났다. 갈색도는 초기산도가 1.
9195이었고 유의성은 1% 이내의 유의수준에서 인정되었다. 초산발효시 총산함량은 발효시간에 가장많은 영향을 받았으며, 초기산도와 교반속도의 순으로 나타났다(Table 8). 이는 Lee 등⑺이 감자식초 제조시 총산에 대한 초산발효조건의 영향은 발효시간이 주로 영향을 미치고 있었다는 보고와 일치하는 경향이었다.
30%)를 나타내었다. 초산발효에서 총산의 함량은 초기산도가 2.02%, 교반속도가 67.98rpm 및 발효시간이 6.94day일 때 최대치(6.40%)를 나타내었고, 갈색도는 초기산도가 1.50%, 교반속도가 150.00 rpm 및 발효시간이 6.00 day일 때 가장 낮은 흡광도를 나타내었다. 감껍질을 이용하여 감식초를 제조하기 위해서 1차 알콜발효조건은 가수량 12 mL/g, 초기 당함량 12°Brix 및 발효시간 48 hr로 할 때 감 알콜발효액을 제조할 수 있으며, 2차 초산발효조건은 초기산도 1.
2와 같았다. 총산에 대한 3차원 반응표면을 그릴 때 영향도가 가장 낮은 교반속도를 70 rpm으로 고정시킨 후 초기산도 및 발효시간에 따른 총산도의 변화를 살표보았으며, 발효시간이 증가할수록 총산도는 증가하는 경향을 나타내었으며, 초기산도가 높을수록 총산도가 높아지는 경향을 나타내었다. 이는 Lee 등 참외식초 제조시 발효시간이 증가할수록 총산도의 함량이 증가한다는 연구결과와 일치하는 경향을 나타내었다(Table 6).
또한 Jeong 등6이 떫은 감을 이용한 식초제조시 총산은 발효시간에 많은 영향을 받았다는 결과와 일치하는 경향을 나타내었다. 최대 총 산도를 나타내는 조건은 초기산도가 1.91%, 발효시간이 6.53 day 및 교반속도가 63.09 rpm일 때 였다. Ko 등冏이 마늘식초 제조공정을 위한 최적발효조건을 설정한 결과 초기산도를 1% 로 보고하였는데, 감껍질을 이용한 감식초의 초산발효에서 최대 총산도에 대한 초기산도의 영향은 좀 더 높은 경향을 나타내었다.
참고문헌 (17)
Lee, G.D. and Jeong, Y.J. Optimization on organoleptic properties of Kochujang with addition of persimmon fruits. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr, 27: 1132-1136(1998)
Jeong, Y.J., Seo, J.H., Park, N.Y., Shin, S.R. and Kim, K.S. Changes in the components of persimmon vinegars by two stages fermentation (II). Korean J. Postharvest Sci. Technol. 6: 233-238 (1999)
Yang, H.S. and Lee, Y.C. Changes in physico-chemical properties of soft persimmon and puree during frozen storage. Korean J. Food Sci. Technol. 32: 335-340 (2000)
Moon, K.D., Kim, J.K., Kim, J.H. and Oh, S.L. Studies on valuable components and processing of persimmon flesh and peel. Korean J. Diet. Cult. 10: 321-326 (1995)
Lee, H.J. and Kim, M.K. Retarding effect of dietary fibers isolated from persimmon peels and jujubes on in vitro glucose, bile acid and cadmium transport. Korean J. Nutr. 31: 809-822 (1998)
Jeong, Y.J., Lee, G.D. and Kim, K.S. Optimization for the fermentation condition of persimmon vinegar using response surface methodology. Korean J. Food Sci. Technol. 30: 1203-1208 (1998)
Lee, G.D., Jeong, Y.J., Seo, J.H. and Lee, J.M. Monitoring on alcohol and acetic acid fermentation of potatoes using response surface methodology. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 29: 1062-1067 (2000)
Oh, Y.J. A study on cultural conditions for acetic acid production employing pear juice. J. Korean Soc. Food Nutr, 21: 377-380 (1992)
Ko, E.J., Hur, S.S. and Choi, Y.H. The establishment of optimum cultural conditons for manufacturing garlic vinegar. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 27: 102-108 (1998)
Park, Y.K., Jung, S.T., Kang, S.G., Park, I.B., Cheun, K.S. and Kang, S.K. Production of a vinegar from onion. Korean J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 27: 75-79 (1999)
Kim, D.H. Studies on the production of vinegar from fig. J. Korean Soc. Food Nutr. 28: 53-60 (1999)
Jeoung, Y.J. and Lee, M.H. A view and prospect of vinegar industry. Food Ind. Nutr. 5: 7-12 (2000)
Jeong, Y.J., Seo, J.H., Lee, G.D., Park, N.Y. and Choi, T.H. The quality comparison of apple vinegar by two stages fermentation with commercial apple vinegar. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr, 28: 353-358 (1999)
Park. S.H. Modern Experimental Design. Minyoungsa, Seoul, Korea (1991)
Jeong, Y.J., Seo, K.I., Lee, G.D. and Youn, K.S. Monitoring for the fermentation conditions of sweet persimmon vinegar using response surface methodology. J. East Asian Soc. Diet. Life 8: 57-65 (1998)
Jeong, Y.J., Seo, J.H., Park, N.Y., Shin, S.R. and Kim, K.S. Changes in the components of persimmon vinegars by two stages fermentation (I). Korean J. Postharvest Sci. Technol. 6: 228-232 (1999)
Lee, G.D., Kwon, S.H., Lee, M.H., Kim, S.K. and Kwon, J.H. Monitoring on alcohol and acetic acid fermentation properties of muskmelon. Korean J. Food Sci. Technol. 34: 30-36 (2002)
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.