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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 복분자 원료의 처리방법, 보당방법, 복분자 색상의 저하방지를 위한 처리방법을 제시하여 복분자주 품질향상에 도움이 되고자 한다.
가설 설정
- 2)Means in the same column with different letters are significantly different (p < 0.05).
- 특히, Bok-3 및 Sc-24균주의 경우 glucose 이용률이 다른 당보다 높아 알코올 생산 또는 효모증식에 glucose 농도가 주요한 요인으로 작용할 것으로 판단된다. 그러나 Yak-7 균주경우 잉ucose 및 fiuctose의 함량이 다른 균주에 비하여 상대적으로 높고 sucrose의 함량이 낮은 것은 sucrose의 분해에 기인하는 것으로 판단되나 malic acid가(Table 4) 다른 균주에 비하여 높은 것은 명확하지 않다. 발효 후 잔당은 굴절당도계로 8.
제안 방법
- 45 pm membrane filter로 여과하여 시료로 사용하였다. HPLC는 Sycam(S-series, Furstenfeldbruck, Germany)사의 pump, 20pL의 loop를 가진 autoinjector 및 UV 또는 RI detector를 이용하였다. 유리 당 및 알코올은 Supelguard Ag2(5 cmX 4.
- 각 발효액을 원심분리(4℃, lO.OOOXg, 30min)한 후 상징액은 유 기산 및 유리당 분석을 위하여 HLB Sep-pak eartridge(W^ters Co., Milford, MA, USA)를 통과시키거나 알코올분석을 위하여 증류를 행하였다. 각 성분은 HPLC를 이용하여 분석하였고 모든 시료는 분석 전에 0.
- 발효 기간 중 성분변화와 각 효모의 발효특성을 확인하기 위하여 모든 처리구는 5L 원통형 유리병(15cmX30cm)에 복분자 열매 2.5 kg을 첨가 후 가당하여 24OBrix농도로 조절되었으며, 200 ppm의 아황산염을 첨가하였다. 이 후 5%(w/v)의 주모를 접종하고 실내에서 발효하였으며, 호기성 유해균의 번식을 막기 위해 매일 2회 소독한 기구로 교반하였다.
- 복분자 발효주 제조과정 중 발생되는 떫은 맛 개선을 위해 원료처리조건으로 복분자 원료를 원형 그대로, 파쇄(씨 제거)처리, 착즙처리 등을 하여 발효주를 제조하여 그 특성을 검토하였다. Table 8과 같이 씨를 포함하지 않은 과즙 펄프나 과즙 상태로 발 효시켰을 때 관능적으로 떫은 맛이 약간 감소하는 것으로 나타나 복분자주의 떫은맛은 복분자 씨의 탄닌성분으로부터 유래되는 것으로 추정된다.
- 과실주 발효시 안토시아닌 색소류는 유기산, 페놀화합물 및 당 의 함량에 따라 안정성에 차이가 있는 것으로 알려져 있다(23- 26). 복분자 색소의 안정화를 위해 천연소재로서 유기산 및 폴리 페놀 함량이 높은 매실즙을 복분자 발효액에 첨가하고 발효 및 숙성 실험을 행하였다. Table 6에서와 같이 발효전 복분자 착즙 액에 매실즙의 첨가에 의해 pH는 비례적으로 감소하였고 L, a, b값 또한 15%까지는 의존적으로 증가하다가 20%이상에서는 오 히려 감소하는 것으로 나타났다.
- 복분자 착즙액에 설탕을 첨가하여 12ºBrix당도로 조절하고 멸균 후 활성화된 효모를 접종하였으며, 3(fC에서 2일간 배양을 통해 주모를 제조하였다. 발효 시 주모의 첨가량은 5%(w/v)로 하였다.
- HPLC는 Sycam(S-series, Furstenfeldbruck, Germany)사의 pump, 20pL의 loop를 가진 autoinjector 및 UV 또는 RI detector를 이용하였다. 유리 당 및 알코올은 Supelguard Ag2(5 cmX 4.6 mm)를 부착한 Supelcogel Ag2(7.8 mmX 300 mm, USA) column과 이동상으로는 deionized waler를 이용, 65°C에서 0.5mIVmin의 유속으로 분리시킨 후 RI detector를 사용하여 분석하였다. 유기산은 Aminex HPX-87H(300 mm X 7.
- 5 kg을 첨가 후 가당하여 24OBrix농도로 조절되었으며, 200 ppm의 아황산염을 첨가하였다. 이 후 5%(w/v)의 주모를 접종하고 실내에서 발효하였으며, 호기성 유해균의 번식을 막기 위해 매일 2회 소독한 기구로 교반하였다. 주발효시 술덧의 품온은 20- 25O(C로 유지시키면서 10일간 발효시켰으며, 보당은 설탕을 이용하여 18-28°Brix까지 2°Brix 단위로, 아황산염은 Na^Q, N&SQ를 사용하여 비교 실험하였다.
- 05) 차이는 없는 것으로 나타났는데 이는 복분자의 특성상 강한 향과 색택을 가지고 있어 관능평가에서 뚜렷한 차이를 구별하기 어렵기 때문으로 추정된다. 주발효가 길어지면 잡균의 오염 및 떫은 맛이 용출되는 등의 문제점으로 발효관리가 어렵고 후발효동안의 MLF 과정을 고려한다면 Sc-24균주가 복분자주 발효 효모로 적절할 것으로 판단하여 이후 실험은 Sc-24균주를 사용하여 수행하였다.
- 이 후 5%(w/v)의 주모를 접종하고 실내에서 발효하였으며, 호기성 유해균의 번식을 막기 위해 매일 2회 소독한 기구로 교반하였다. 주발효시 술덧의 품온은 20- 25O(C로 유지시키면서 10일간 발효시켰으며, 보당은 설탕을 이용하여 18-28°Brix까지 2°Brix 단위로, 아황산염은 Na^Q, N&SQ를 사용하여 비교 실험하였다.
대상 데이터
- 공시균주로는 전북대학교 식품공학과 가공실험실에서 분리 보관 중인 약주효모(Yak-7)와 복분자로부터 분리한 복분자야생효모 (Bok-3) 그리고 표준균주로 Saccharomyces cerevisiae KCCM 12224(Sc-24)를 사용하였으며, l^Brix로 조정된 복분자 착즙액에 2%(w/v) agar를 첨가하여 살균 후 고화시킨 slant 배지를 이용하여 301에서 1일 동안 활성화시켰다.
- 매실즙은 순창동계농협으로부터 매실을 구입 후 유압식 압착기로 착즙하여 냉장보관 하면서 사용하였다.
- 실험에 사용한 복분자는 아산농업협동조합(전북 고창군) 에서동결된 상태로 제공받아 -20°C 냉동고에 저장하면서 실온에서 자연 해동시킨 후 일정량을 취하여 복분자 발효주제조용으로 사용하였다. 매실즙은 순창동계농협으로부터 매실을 구입 후 유압식 압착기로 착즙하여 냉장보관 하면서 사용하였다.
- 적정 균주 선발을 위해 복분자 효모(Bok-3), Saccharomyces cerevisiae(KCCM 12224, Sc-24), 약주효모(Yak-7)를 대상으로 발 효주를 제조하였으며, 그 결과를 Table 3과 4에 나타내었다. 실험 에 사용된 균주의 알코올 생산량은 24에서 12.
데이터처리
- 복분자액의 향기는 발효가 끝난 액에 대하여 관능평가요원 4명을 대상으로 실시하였으며, 복분자주의 품질은 평소 술에 친숙한 사람들을 대상으로 남녀 각각 5명을 대상으로 하여 색, 향, 맛을 포함한 전체적인 기호도에 대하여 5점법으로 실시하였으며, 분산분석을 수행하여 평균값± 표준오차0< 0.05)로 나타내었다.
이론/모형
- 수분, 회분, 단백질, 지방, 탄수화물 분석은 AOAC(14)에 준하였고 당도는 굴절당도계(Atago, JP)를 이용하여 °Brix로 나타내었으며 색도는 CM3500d(Minolta Co., Ltd, Tokyo, Japan)를 사용하여 Hunter의 L (lightness), "redness), b(yellowness)로 표현하였다.
성능/효과
- Table 6에서와 같이 발효전 복분자 착즙 액에 매실즙의 첨가에 의해 pH는 비례적으로 감소하였고 L, a, b값 또한 15%까지는 의존적으로 증가하다가 20%이상에서는 오 히려 감소하는 것으로 나타났다. 5-15% 범위의 매실즙 첨가는 발 효초기 복분자주 색상에 영향을 미쳐 색상이 밝아지는 긍정적 효 과가 있었다. 그러나 발효후 복분자주의 L, a, b값은 모든 처리 구에서 급격하게 감소하여 발효초기 매실즙의 첨가가 발효후 색 상 개선에는 기여하지 못하는 것으로 나타났다.
- Table 1에 나타낸 것처럼 발효주의 원료인 복분자의 일반성분은 수분 86.5%, 조단백 0.2%, 조지방 0.9%, 조섬유 6.6%, 회분 0.5%이었고 10°Brix 정도의 당함량을 가지고 있었으며, 착즙액은 fructose(2.99%) 및 glucose(2.53%)가 주요 유리당 성분으로 sucrose(0.07%)의 함량은 극히 낮은 것으로 나타났다. 또한, 유기산의 경우 Table 2와 같이 citric acid(14.
- 복분자 색소의 안정화를 위해 천연소재로서 유기산 및 폴리 페놀 함량이 높은 매실즙을 복분자 발효액에 첨가하고 발효 및 숙성 실험을 행하였다. Table 6에서와 같이 발효전 복분자 착즙 액에 매실즙의 첨가에 의해 pH는 비례적으로 감소하였고 L, a, b값 또한 15%까지는 의존적으로 증가하다가 20%이상에서는 오 히려 감소하는 것으로 나타났다. 5-15% 범위의 매실즙 첨가는 발 효초기 복분자주 색상에 영향을 미쳐 색상이 밝아지는 긍정적 효 과가 있었다.
- 공장 규모의 발효주 제조시 보당을 위하여 첨가되는 설탕은 용해가 불량하여 용해되지 못하고 발효탱크의 밑부분에 침전됨으로 인하여 정상적인 알코올 생산이 어렵고 주질이 저하되는 결과가 발생하기 때문에 결정화 방지를 위하여 가당 조건을 가루 설탕, 용해설탕(50%, 100g/100mL)처리 등으로 달리하여 발효주 제조한 결과(Table 9), 가당 방법에 따라 알코올의 생산 및 육안적 색택 등에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 공장 규모의 대용량 발효탱크에서 발효하는 경우 복분자 과피가 떠올라 두꺼운 덮개를 형성함으로서(26) 충분한 교반이 불가능하기 때문에 설탕의 결정화가 종종 발생할 수 있다.
- Table 8과 같이 씨를 포함하지 않은 과즙 펄프나 과즙 상태로 발 효시켰을 때 관능적으로 떫은 맛이 약간 감소하는 것으로 나타나 복분자주의 떫은맛은 복분자 씨의 탄닌성분으로부터 유래되는 것으로 추정된다. 그러나 복분자의 수확기는 6월로 기온이 20P 이상을 유지하기 때문에 상온에서 발효기간을 10일 이내에서 수행하는 경우 씨앗에서 용출되는 탄닌류에 의한 차이는 비교적 적기 때문에 씨 제거는 필수적인 것은 아니라고 판단되어지나 발효기간을 길게 행하는 경우에는 씨가 제거된 과즙 펄프나 과즙 상태로 실행하는 것이 적합할 것으로 생각된다.
- 수박(21), 무화과(22)를 이용한 발효주 실험에서 24°Brix를 초과하여 28°Brix 당농도가 상승할수록 오히려 알코올농도가 낮아지는 경향으로 나타났으나 본 실험에 사용된 Sc-24효모는 상기 보고된 효모보다 내당성이 비교적 높는 없는 것으로 판단된다. 따라서 매실첨가는 pH와 당의 함량에서 변화가 적은 복분자 쥬스, 복분자 쨈이나 복분자 리큐르주 제조에 더 효과적일 것으로 판단된다.
- 수박(21), 무화과(22)를 이용한 발효주 실험에서 24°Brix를 초과하여 28°Brix 당농도가 상승할수록 오히려 알코올농도가 낮아지는 경향으로 나타났으나 본 실험에 사용된 Sc-24효모는 상기 보고된 효모보다 내당성이 비교적 높는 없는 것으로 판단된다. 따라서 매실첨가는 pH와 당의 함량에서 변화가 적은 복분자 쥬스, 복분자 쨈이나 복분자 리큐르주 제조에 더 효과적일 것으로 판단된다.
- 아황산은 잡균번식을 억제할 뿐만 아니라 강산으로 술덧의 pH를 내려 적색 색소의 안정화에 기여하고 과피 및 씨로부터 색소의 용출을 증가시키며 tartaric acid의 석출을 억제하는 작용을 한다(20). 따라서 아황산염 첨가구가 복분자주의 적색색소를 안정화 시켜 관능적으로 더욱 높은 점수를 얻은 것으로 생각되며, 아황산 종류로는 K2S2O5 200ppm 첨가구가 4.3점으로 가장 높은 점수를 얻었으나 유의적 0<0.05) 차이는 나타나지 않았다. 또한, 포도주 제조시 아황산의 첨가량은 총산이 5g/L인 경우 50-100ppm, 부패과인 경우 155-300 ppm(20)정도를 권장하고 있으며 복분자 자체도 상당량의 유기산을(Table 2) 함유하고 있을 뿐만 아니라 일부 세균에 항균 활성(7)을 가지고 있기 때문에 그 첨가량을 낮추어도 정상적인 발효가 가능할 것으로 생각된다.
- 복분자 딸기의 일반성분은 수분 86.5%, 조단백 0.2%, 조지방 0.9%, 조섬유 6.6%, 회분 0.5%, 10°Brix 정도의 당함량을 가지고 있었으며, 착즙액의 유리당은 fructose(2.99%), glucose(2.53%) 및 sucrose(0.07%)로 구성되어 있었다. Citric acid(14.
- 1과 같다. 복분자주 제조에 있어 발효술덧의 당 함량이 증가할수록 알코올의 생산량도 비례적으로 증가하는 경향을 볼 수 있었다. 즉, 당농도가 18-28°BrixS.
- 24 mg/mL)가 주요 유기산 성분이었으며, shikimic, pyroglutamic, oxalic 순으로 미량 함유되어있었다. 본 실험에 이용된 3가지 균주중 Sc-24 균주가 복분자 발효에 적당한 것으로 판단되었으며, 발효시 오염방지를 위한 아황산 종류로는 K2S2O5 200 ppm 첨가가 양호하였다. Sc-24 균주의 알코올 생산력은 18- 28°Brix의 당농도 범위에서 당 농도에 비례적으로 증가하여 9.
- 적정 균주 선발을 위해 복분자 효모(Bok-3), Saccharomyces cerevisiae(KCCM 12224, Sc-24), 약주효모(Yak-7)를 대상으로 발 효주를 제조하였으며, 그 결과를 Table 3과 4에 나타내었다. 실험 에 사용된 균주의 알코올 생산량은 24에서 12.1-12.4%로 Bok-3균주가 다소 높았으며 이때의 당발효에 의한 알코올 변환율은 50.4-51.7% 범위로 나타났다. 일반적으로 알코올생성량은 발효성 당의 50% 정도가 생산되는데(17, 18) 3균주 모두 정상 발효된 것으로 추정된다.
- 결과를 Table 5에 나타내었다. 알코올 생산력에 있어 무 첨가 구는 126%였던 반면 첨가구는 13.1-13.3% 범위로 많은 차이를 보였으며 관능적 측면에서도 아황산염 첨가구가(3.743점) 무첨가 구(2.2점) 보다 주류 품질에 더욱 양호하였다. 아황산은 잡균번식을 억제할 뿐만 아니라 강산으로 술덧의 pH를 내려 적색 색소의 안정화에 기여하고 과피 및 씨로부터 색소의 용출을 증가시키며 tartaric acid의 석출을 억제하는 작용을 한다(20).
- 즉, 당농도가 18-28°BrixS. 증가하면서 알코올농도는 9.2-14.8%의 범위를 나타내었고 발효성당으로부터 알코올로의 변환율은 49.0-52.9%이었으며, 28°Brix의 비교적 높은 당 농도에서도 정상적인 발효를 수행하였다. 수박(21), 무화과(22)를 이용한 발효주 실험에서 24°Brix를 초과하여 28°Brix 당농도가 상승할수록 오히려 알코올농도가 낮아지는 경향으로 나타났으나 본 실험에 사용된 Sc-24효모는 상기 보고된 효모보다 내당성이 비교적 높는 없는 것으로 판단된다.
- 한편, 20%까지 매실즙을 첨가하여도 알코올 생산에 큰 영향을 나타내지 않았으나 관능적으로는 매실 5-10% 첨가 구(4.143)가 다른 처리구(1.4-3.1)에 비하여 우수한 것으로 나타났는데 이는 발효 후 남아있는 유기산의 차이(Table 7)로 생각된다. Table 7과 같이 발효액에 매실즙첨가(10%, v/v)는 malic, formic, pyroglutamic acid의 양을 증가시켰으며, acetic acid의 생성을 억제시키는 등 유기산량의 변화로 관능평가(Table 6)에서 높은 점수(4.
후속연구
- 241 mg/mL)가 주요성분으로 나타났으며 oxalic, shikimic, formic, pyroglutamic acid는 소량 함유되어 있었고 lactic, succinic, formic, acetic acid는 검출되지 않았다. 와인제조에 있어 유기산의 함량 및 조성은 제품의 맛과 향에 많은 영향을 미치는 인자중 하나이기 때문에 원료선정에 있어 충분히 고려되어져야 하나 복분자 발효주의 경우 이에 관련된 연구가 전무하여 추가적인 연구가 필요한 실정이다. Lee 등(15)은 복분자 딸기의 유리당 함량은 sucrose 1.
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