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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 10, 15, 20, 25℃를 발효온도로 하고 14 일간 발효를 통하여 제조한 진양주에 대해 pH, 총산, 총당, 에탄올 함량, 색도 등 이화학적 특성 및 품질 변화를 조사하여 적합한 발효온도를 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 각각의 발효 온도에서 14일간 발효를 끝낸 진양주의 색도와 관능검사를 실시하였다. 색도는 발효 후 여과한 시료를 색차계(CM-3500d, Minolta Co.
- 관능검사는 전남대학교 식품공학과 대학원생 10명을 패널로 선정하여 발효 후 여과한 진양주의 색, 맛, 향, 종합적 기호도에 대해 평점법(Scoring Test)로 평가히여(14) 최고로 좋다 7, 가장 싫다 1의 점수로 표시하였다. 모든 값은 SPSS Ver.
- 제조하였다. 그리고 25℃로 냉각하여 20 L 용기에 물 1 L, 누룩 30g, 주모 250g을 첨가하여 각각 10±1℃, 15±1℃, 20±1℃,25±1℃에서 발효시켰다. 발효 48시간 후 다시 위의 방법을 사용하여 쌀 1 kg 로 제조한 고두밥에 물 1 L과 누룩 30 g 첨가하여 각각 10±l℃, 15±1℃, 20±l℃, 25 ±1 ℃의 Incubator(LBI- 250M, Germany)에 넣어 14일간 발효시켰다.
- 그리고 25℃로 냉각하여 20 L 용기에 물 1 L, 누룩 30g, 주모 250g을 첨가하여 각각 10±1℃, 15±1℃, 20±1℃,25±1℃에서 발효시켰다. 발효 48시간 후 다시 위의 방법을 사용하여 쌀 1 kg 로 제조한 고두밥에 물 1 L과 누룩 30 g 첨가하여 각각 10±l℃, 15±1℃, 20±l℃, 25 ±1 ℃의 Incubator(LBI- 250M, Germany)에 넣어 14일간 발효시켰다.
- 발효 온도를 달리하여 진양주를 14일간 발효시키면서 매일 pH 와 총산, 총당 및 에탄올의 함량을 각각 측정하였다. pH는 pHmeter(VWR 8000, ORION INC.
- 서로 다른 발효온도로 14일간 발효한 후 진양주의 이화학적, 관능적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 10, 15, 20, 25℃에서 제조된 진양주의 최종 pH는 각각 3.
- 총당은 25%(w/v) HC로 가수분해한 후 Somogyi변법(11)에 의해 정량하여 glucose 함량으로 표시하였고 ethanol 함량은 증류법에 의하여 측정하였다(12). 즉 원심 분리한 상징액을 100mL취하여 70mL을 증류한 후 100mL로 정용하여 주정계로 측정하여 Gay- Lussak의 주정 환산표로 온도 보정하였다.
- 찹쌀 각각 1kg씩 4개의 시료를 세척하여 4시간 물에 침지한 후 물을 빼고 증자 용기에 넣어 lOOT에서 40분간 증자하여 고두밥을 제조하였다. 그리고 25℃로 냉각하여 20 L 용기에 물 1 L, 누룩 30g, 주모 250g을 첨가하여 각각 10±1℃, 15±1℃, 20±1℃,25±1℃에서 발효시켰다.
대상 데이터
- 본 실험에서 사용된 진양주 제조용 원료로 찹쌀(동삼성11)을 시중에서 구입하여 사용하였고 누룩은 농촌진흥청 연구개발한 개량누룩을 분양받아 사용하였으며, 효모 Saccharomyces cerevisiae 는 주식회사 비전바이켐 (Seoul, Korea)에서 구매하여 사용하였다.
데이터처리
- 1의 점수로 표시하였다. 모든 값은 SPSS Ver. 10.0 package program(15)을 이용하여 각 시험구의 평균과 표준편차를 산출하고 각 시험구간의 차이 유무를 ANOVA로 분석한 뒤 a = 0.05에서 유의한 차이가 있는 경우 Turkey법을 이용하여 사후 검증하였다 (16).
이론/모형
- 009를 곱하여 lactic acid로 표시하였다(10). 총당은 25%(w/v) HC로 가수분해한 후 Somogyi변법(11)에 의해 정량하여 glucose 함량으로 표시하였고 ethanol 함량은 증류법에 의하여 측정하였다(12). 즉 원심 분리한 상징액을 100mL취하여 70mL을 증류한 후 100mL로 정용하여 주정계로 측정하여 Gay- Lussak의 주정 환산표로 온도 보정하였다.
성능/효과
- 따라서 본 연구의 결과도 발효온도가 높아짐에 따라 생긴 결과라고 추정된다. 1(TC와 15℃에서 발효를 진행 한시 험구 사이에는 5%에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났으나 발효온도를 20℃와 25℃로 한 시험구들과는 5%에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 10, 15, 20, 25℃에서 제조된 진양주의 최종 pH는 각각 3.70, 3.73, 3.40, 3.26이었고 최종 총산도는 각각 1.04, 1.01, 1.39, 1.72이었다. 총당의 함량은 발효 온도를 10, 15, 20, 25℃로 하여 제조된 진양주는 각각 6.
- 30 순으로 나타났다. 15℃에서 발효한 시험 구는 i(rc에서 발효한 시험구와 5%에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났으나 2(rc와 25℃에서 발효한 시험구와는 5%에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 발효온도를 달리하여 진양주를 제조하였을 때 향, 맛, 전체적 기호도는 차이를 나타냈다.
- 발효온도를 달리하여 진양주를 제조하였을 때 향, 맛, 전체적 기호도는 차이를 나타냈다. 관능검사를 통하여 10℃와 15℃에서 발효된 진양주가 발효 온도를 2(TC나 25℃로 한 진양주 보다 좋은 것으로 나타났다.
- 색도는 발효온도를 달리하여 제조한 진양주 사이에 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 관능검사를 통한 종합적인 기호도는 15℃에서 발효를 한 진양주가 5.60으로 가장 높게 나타났고 다음으로 10℃에서 발효한 진양주가 5.10로, 20℃가 4.40으로, 25℃가 4.30으로 나타났다. 진양주를 제조할 때 발효 온도를 10℃와 15℃ 사이로 하는 것이 진양주의 품질에 더 좋은 영향을 미칠 것으로 생각되며 앞으로 더욱 적합한 발효 온도로 진양주를 제조하여 맛과 품질을 증진시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 더 필요하리라 생각된다.
- Jang 등(24)과 Kim 등(25)은 효모에 의한 알코올발효에서 온도의 증가에 따라 에탄올 생성속도도 증가되며 에탄올 농도는 발효온도 20-251에서 최대값을 나타낸다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서도 발효온도를 20℃와 25℃로 하여 발효를 진행하였을 때의 에탄올 농도가 발효온도를 10℃와 15℃로 하였을 때에 비해 높게 나타난 것으로 생각된다. 그리고Nagodawithana 등(26)과 Navarro 등(27)은 발효온도가 높을수록에탄올 생성속도가 세포 내 에탄올이 배지로의 확산속도보다 더 커지기 때문에 세포 내 에탄올의 축적이 증가하여 glucose의 대사과정 및 세포 내 구성물질의 합성을 억제하고 효모의 에탄올에 대한 내성을 향상시켜주는 불포화지방산과 sterols의 합성을 억제시킨다고 하였고 Pfister 등(28)과 Rozes 등(18)은 발효온도가 낮을수록 불포화지방산 및 sterols의 함량이 증가된다고 보고되었다.
- 8%로 나타났다. 발효 3일 후부터 10일까지 급격하게 증가한 후 완만하게 상승하여 발효 14 일째에 14.2-15.4%로 최대치를 보였다. 발효온도를 10℃로 한 시험 구의 에탄올 함량은 14.
- 10℃와 15℃에서 발효를 실시한 시험구는 11일과 10일, 20℃와 25℃에서 발효를 실시한 시험구는 각각 8일과 7일후부터 pH가 점차적 증가하는 것은 발효가 진행함 따라 생성된 유기산과 알코올이 서로 반응하여 ester와 같은 향미 형성 등에 이용되므로 pH가 증가된 것이다(10). 발효 온도가 KTC와 1SC인 시험구는 발효온도가 20℃와 25℃인 시험 구에 비하여 pH가 천천히 감소하다가 빠르게 상승하는 현상을 보여주었고 발효온도가 20℃와 25℃인 시험구는 pH가 빠르게 감소하다가 늦게 상승하는 현상을 보여주었다. 이러한 현상은 높은 발효 온도에서 유기산을 생성하는 젖산균의 번식이 왕성해지고 활성이 강해지면서 pH가 빠르게 감소되었으며 낮은 발효 온도에서 유기산 생성균의 번식과 활성이 다른 일반세균들의 활동에 비해 미약하다가 pH의 감소와 함께 다른 일반 미생물들이 제약받고 유산균들의 번식이 왕성해지면서 pH가 천천히 감소되는 현상이 나타났다고 생각된다(17).
- 이 실험 결과는 Kim 등(19)이 발효 온도를 달리하여 동치미를 제조하였을 때 pH의 변화와 대체로 일치한 결과를 나타내었다. 발효온도가 높아짐에 따라 최저 pH가 도달하는 시간이 단축되며 또 최종 pH도 낮게 나타났는데 본 실험 결과를 분산분석을 진행한 결과 10℃와 15℃에서 발효한 시험구 사이에는 유의적 차이가 없는 것으로 나타났으나 20℃와 2VC에서 발효를 실시한 시험구와는 5%에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 4%로 최대치를 보였다. 발효온도를 10℃로 한 시험 구의 에탄올 함량은 14.2%, 발효온도를 15, 20, 25℃로 한 시험 구의 에탄올 함량은 각각 14.2%, 14.8%, 15.4%로 나타났다. 이값을 분산분석한 결과는 10℃에서 발효한 시험구와 15℃에서 발효한 시험구는 5%에서 유의적 차이를 보이지 않았으나 20℃와 25℃에서 발효한 시험구와는 각각 5%에서 유의적 차이를 보였다.
- 20의 순으로 나타내었다. 발효온도를 15℃로 한 시험구는 HTC에서 발효한 시험구와 5%수준에서 유의적 차이를 나타내지 않았지만 201 와 25℃에서 발효한 시험구와는 5%수준에서 유의적 차이가 인정되었다. 맛은 1(TC에서 발효한 시험구가 5.
- 15℃에서 발효한 시험 구는 i(rc에서 발효한 시험구와 5%에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났으나 2(rc와 25℃에서 발효한 시험구와는 5%에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 발효온도를 달리하여 진양주를 제조하였을 때 향, 맛, 전체적 기호도는 차이를 나타냈다. 관능검사를 통하여 10℃와 15℃에서 발효된 진양주가 발효 온도를 2(TC나 25℃로 한 진양주 보다 좋은 것으로 나타났다.
- 따라서 진양주의 착색도 이러한 원인으로 하여 형성된 것이라고 생각된다. 본 실험 결과 발효온도를 달리 하여도 색도에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- 본 실험 결과로 보면 pH는 1(TC와 15℃에서 발효를 진행한 시험 구가 20℃와 25℃에서 발효를 진행한 시험구보다 높게 나타났고, 총산은 낮게 나타남으로써 20℃와 25℃에서 발효를 진행한 시험 구에서 신맛이 발효온도를 UTC와 15℃로 한 시험구에 비해 강하게 나타나 관능검사에서 거부감이 있을 것으로 생각된다.
- 발효온도가 높을수록 당도가 빠르게 떨어지는 것으로 나타났는데 이것은 효모의 생장발육의 최적온도가 28-30℃이고 또 원료에 대한 당화 amylase와 미생물 활성도가 상이하여 높은 온도(25℃)에서 당분을 빠르게 소모된 것으로 생각된다(23). 본 실험의 결과를 분산분석한 결과 1(TC에서 발효한 시험구는 15l, C 에서 발효한 시험구와는 5%에서 유의적 차이를 나타내지 않았지만 발효온도를 20℃와 2VC로 한 시험구와는 5%에서 유의적차이를 나타냈다. 15℃에서 발효한 시험구는 10℃와2WC에서 발효한 시험구와는 5%에서 유의적 차이를 나타내지 않았지만 25℃ 에서 발효한 시험구와는 5%에서 유의적 차이를 나타냈다.
- 50로 나타났는데 10, 15, 20, 25℃에서 발효한 시험구의 색도(L값, a값, b값)는 거의 비슷한 값을 나타내었다. 분산분석을 한 결과 각 시험 구는 5%에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. Masashi 등(29)은 청주의 착색원인은 원료 중에 있는 f&ryglysine이 발효 중에 철과 결합하여 착색물질인 dif&ryglysine이 형성되어 착색된다고 보고되었다.
- 4%로 나타내었다. 색도는 발효온도를 달리하여 제조한 진양주 사이에 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 관능검사를 통한 종합적인 기호도는 15℃에서 발효를 한 진양주가 5.
- 이것은 술덧의 총산은 담금 직후에는 원료 중의 유기산이 주로 관여하나 발효가 진행되면서 젖산이나 효모 발효로 생성되는 유기산의 영향으로 총산 양이 증가되었으나 유기산이 알코올 등과 결합하여 ester와 같은 향미 형성 등에 이용되므로 후기에는 감소된(20) 것으로 생각된다. 시험구별로 살펴보면 발효온도를 10℃ 와 15℃로 한 시험구는 20℃와 25℃에서 발효를 진행한 시험 구에 비해 총산의 변화가 천천히 진행되었고 최종 산도도 낮게 나타났다. Kang 등(21)은 lactic acid(%) 환산한 총산도는 발효온도가 높을수록 더 많은 산을 생성하였고 산의 생성속도도 빠르다고 보고하였다.
- 위의 실험을 통하여 HTC와 15℃의 발효온도로 제조된 진양주의 pH, 총산, 총당, 에탄올 함량은 20℃와 25℃에서 제조된 진양주와 5% 수준에서 유의적 차이가 인정되었으며 관능검사를 통하여 색, 향, 맛, 전체적 기호도에서 1UC와 15℃ 제조된 진양주가 20℃, 25T에서 제조된 진양주 보다 좋게 나타났다. 이상의 실험 결과에 의하면 진양주를 제조할 때 발효온도를 HTC와 15℃ 사이의 온도로 하는 것이 발효온도를 2(y>c 이상으로 하는 것 보다 이화학적 득성이나 관능적 특성으로 보아 더 적합하다고 생각된다.
- 15℃에서 발효한 시험구는 10℃와2WC에서 발효한 시험구와는 5%에서 유의적 차이를 나타내지 않았지만 25℃ 에서 발효한 시험구와는 5%에서 유의적 차이를 나타냈다. 이 결과로 보면 발효온도가 높으면 총당의 함량이 적게 나타냈는데 이것은 주요한 감미를 나타내는 총당의 함량이 발효온도를 2(TC와 25℃로 한 시험구가 ICTC와 15℃에서 발효한 시험구 보다 낮아 풍미에 영향을 줄 것으로 생각된다.
- 4%로 나타났다. 이값을 분산분석한 결과는 10℃에서 발효한 시험구와 15℃에서 발효한 시험구는 5%에서 유의적 차이를 보이지 않았으나 20℃와 25℃에서 발효한 시험구와는 각각 5%에서 유의적 차이를 보였다. 또한 20℃와 25℃에서 발효한 시험구의 사이에서도 유의적 차이를 보였다.
- 그리고Nagodawithana 등(26)과 Navarro 등(27)은 발효온도가 높을수록에탄올 생성속도가 세포 내 에탄올이 배지로의 확산속도보다 더 커지기 때문에 세포 내 에탄올의 축적이 증가하여 glucose의 대사과정 및 세포 내 구성물질의 합성을 억제하고 효모의 에탄올에 대한 내성을 향상시켜주는 불포화지방산과 sterols의 합성을 억제시킨다고 하였고 Pfister 등(28)과 Rozes 등(18)은 발효온도가 낮을수록 불포화지방산 및 sterols의 함량이 증가된다고 보고되었다. 이러한 결과로 보아 발효온도가 높은 시험구에서 생성되는 불포화지방산과 sterols 함량이 발효온도가 낮은 시험구 보다 적게 생성되어 풍미에 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다.
- 이상의 실험 결과에 의하면 진양주를 제조할 때 발효온도를 HTC와 15℃ 사이의 온도로 하는 것이 발효온도를 2(y>c 이상으로 하는 것 보다 이화학적 득성이나 관능적 특성으로 보아 더 적합하다고 생각된다.
- 발효 온도를 15℃로 한 시험구는 UTC와 2(TC에서 발효한 시험구와 5%에서 유의적 차이가 인정되지 않았지만 25℃에서 발효한 시험 구와 5%에서 유의적 차이를 나타냈다. 전체적 기호도는 15℃ 에서 발효한 시험구가 5.60으로 제일 높게 나타났고 그 뒤로 10℃ 5.10, 20℃ 4.40, 25℃ 4.30 순으로 나타났다. 15℃에서 발효한 시험 구는 i(rc에서 발효한 시험구와 5%에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났으나 2(rc와 25℃에서 발효한 시험구와는 5%에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 72이었다. 총당의 함량은 발효 온도를 10, 15, 20, 25℃로 하여 제조된 진양주는 각각 6.43, 6.22, 5.91, 5.53%로 나타내었고 에탄올 함량은 각각 14.20, 14.17, 14.83, 15.4%로 나타내었다. 색도는 발효온도를 달리하여 제조한 진양주 사이에 거의 변화가 없는 것으로 나타났다.
- 42%로 나타났다. 최종 총당 함량은 발효온도를 10℃와 15℃로 한 시험구는 각각 6.43%와 6.22%로, 20℃와 25℃에서 발효시킨 시험구는 각각 5.91%와 5.53%로 나타났다. 담금 3일까지 총당의 함량의 계속 증가하다가 그 후부터는 원료 중의 전분질이 당화 amylase 작용으로 인해 당분으로 분해됨과 동시에 효모의 영양원이나 발효 기질로 이용되므로 발효 후기에는 총당 함량은 감소하게 된 것으로 생각된다(22).
후속연구
- 30으로 나타났다. 진양주를 제조할 때 발효 온도를 10℃와 15℃ 사이로 하는 것이 진양주의 품질에 더 좋은 영향을 미칠 것으로 생각되며 앞으로 더욱 적합한 발효 온도로 진양주를 제조하여 맛과 품질을 증진시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 더 필요하리라 생각된다.
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