[논문]효모종류를 달리한 탁주 술덧의 휘발성 향기성분

이홍숙; 이택수; 노봉수

[국내논문] 효모종류를 달리한 탁주 술덧의 휘발성 향기성분
Volatile Flavor Components in the Mashes of Takju Prepared Using Different Yeasts 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.39 no.6 = no.196, 2007년, pp.593 - 599

이홍숙 (서울여자대학교 식품공학과) , 이택수 (서울여자대학교 식품공학과) , 노봉수 (서울여자대학교 식품공학과)

초록
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GC와 GC-MS를 사용하여 발효 6일차의 탁주 술덧의 휘발성 향기 성분을 분석한 결과 알코올 14종, 에스테르 13종, 유기산 5종, 알데하이드 3종, 아민 7종, 기타 2종으로 최대 44종이 검출되었다. S. coreanus구에서 44종으로 가장 많은 향기성분이 검출되었다. 모든 시험구에서 공통으로 검출된 성분은 ethanol, isobutyl alcohol, isoamyl alcohol, methyl pentanol, 1,3-butanediol, 3-methylthio-1-propanol, benzene ethanol의 알코올 7종과 ethyl lactate, diethyl butanoate, diethyl succinate의 에스테르 3종, acetic acid, isopentanoic acid, hexanoic acid의 유기산 3종, acetaldehyde의 알데하이드 1종, 1,3-cyclohexane diamine의 아민 1종 등 총 15종이었다. 휘발성 향기성분의 면적비율(peak area%)은 알코올(96.758-99.387%), 에스테르(0.081-0.968%), 유기산(0.040-0.640%), 알데하이드(0.266-0.959%), 아민(0.011-0.047%)으로 나타났다. Methylpentanol, 3-methylthio-1-propanol, benzeneethanol, isoamyl acetate, diethyl succinate, ethyl nonanoate, methyl hexadecanoate, ethyl stearate, hexadecanoic acid 성분은 특별히 S. coreanus구에서 타시험구에 비해 높은 함량을 나타냈고, 1-propanol, isobutyl alcohol 성분은 S. ellipsoideus구에서 isoamyl alcohol, 1-pentanol, dimethyl ketol 성분은 S. carlsbergensis구에서 1,3-butanediol, diethyl butanoate, phenylethyl formate 성분은 S. rouxii 구에서 높은 함량을 나타냈다. 외관, 향, 맛, 입안에서의 감촉, 뒷맛 그리고 전반적인 기호도에 대한 탁주 술덧의 관능검사 결과에서는 향과 전반적인 기호도를 제외한 모든 항목에서 시험구간의 유의적인 차이가 있었으며, S. coreanus구가 맛, 입안에서의 감촉, 뒷맛에서 S. rouxii는 외관에서 가장 높은 점수를 받았다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we examined the volatile flavor components in the mashes of takju prepared using different yeasts such as Saccharomyces coreanus, S. ellipsoideus, S. carlsbergensis, S. cerevisiae (Baker's yeast), and S, rouxii by GC and GC-MS. Fourteen alcohols, 13 esters, 5 acids, 3 aldehydes, 7 amines, and 2 other compounds were identified in the mash after 6 days of fermentation. On day 6, the takju fermented by S. coreanus had the greatest variety of volatile flavor components. Fifteen flavor components, including ethanol, isobutyl alcohol, isoamyl alcohol, methyl pentanol, 1,3-butanediol, 3-methylthio-1-propanol, benzeneethanol, ethyl lactate, acetic acid, acetaldehyde, and 1,3-cyclohexane diamine, were typically detected in all the treatments. The relative peak areas of the volatile components were as follows: alcohols (96.758-99.387%), esters (0.081-0.968%), acids (0.040-0.640%), aldehydes (0.266-0.959%), and amines (0.011-0.047%). In particular, 1-propanol, isobutyl alcohol, 3-methyl-1-butanol, 2,3-butanediol, trimethyl benzylalcohol, heptene-2,4-diol, ethyl lactate, diethyl succinate, ethyl nonanoate, methyl hexadecanoate, linoleic acid, hexadecanoic acid, and acetaldehyde were hish in the takju made by S. coreanus. Also, ethyl stearate was high in the takju made by S. carlsbergensis, and hexanoic acid was high in the takju made by S. cerevisiae. Finally, methyl pentanol, 1,3-butanediol, 3-methylthio-1-propanol, benzene ethanol, ethyl octadecanoate, acetic acid, pentanal, and 1,3-cyclohexane diamine were high in the takju made by S. rouxii.

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

이외에 In 등(19)의 전통 방법으로 담금 한 소주 제조중의 퓨젤유 및 향기 성분, Lee 등(20)의 GC-MS를 이용한 전통 민속소주의 향기 성분분석과 다변량 통계해석 등이 있을 뿐이다. 술은 사용원료, 작용 효모 및 발효와 숙성조건에 따라 다양한 맛과 향기성분이 형성되는데 그동안 작용효모에 관한 연구보고가 거의 없으므로 본 실험에서는 탁주의 품질을 좌우하는 여러 요인 중 효모의 영향을 살펴보기 위해 Sacc/zaromyces속에 속하는 효모 중에서 그 종류를 달리하여 주모를 담금 하였고 술덧을 제조하여 발효 과정 중 탁주 술덧의 휘발성 향기성분을 GC, GC-MS로 분석 동정한 결과와 관능검사 결과를 보고하는 바이다.

가설 설정

2)Means with the same letter in the same column are not significantly different (p < 0, 05).

제안 방법

탁주 담금용 주모는 멥쌀 200 g을 세척하여 5시간 물에 침지한 후 물을 뺀 다음 121℃에서 40분간 가압 살균한 후 3WC로 냉각하고 물 1L와 누룩 80 g, 각 효모 배양액 100 mL를 가하여 잘 혼합한 다음 25℃에서 2일간 발효시켜 주모를 제조하였다.
멥쌀 2 kg씩을 5시간 물에 침지한 후 물을 빼고 12FC에서 40 분간 가압 살균한 후 3UC로 방냉하고 18 L들이의 유리병에 물 6L와 누룩 820g을 혼합하여 미리 만들어둔 수국에 냉각시킨 증자 멥쌀과 각각의 주모 1 L를 혼합하여 25℃의 항온기에서 12일간 발효시켰다.
062%)이었다. 근소한 차이로 발효 6일차의 탁주 술덧이 발효 12일차의 탁주 술덧보다 각 성분의 면적비율이 높게 나타났고, 발효 6일차의 S. coreazww구에서 발효기간 동안 모든 시험구 중에서 가장 많은 향기성분이 동정되어 본 실험에서는 발효 6일 차의 각각의 시험구의 휘발성 향기성분을 분석하기로 하였다. 분석결과 얻어진 크로마토그램은 Fig.
효모의 종류를 달리하여 담금한 발효 6일차의 탁주 술덧의 관능검사를 실시하였다. 외관, 향, 맛, 입안에서의 감촉, 뒷맛 그리고 전반적인 기호도에 대한 6가지 항목의 기호도 특성 검사 결과는 Table 3과 같다.

대상 데이터

Saccharomyces coreanus(KCCM 11215), Saccharomyces ellip- soideus(KCCM 11290), Sacchammyces carlsbergensis(KCCM 12235), Saccaromyces cerevisiae(Beker's yeast, KCCM 11201), Saccharomyces rouxii (KCCM 12066)는 한국미생물보존센터 (KCCM)에서 분양받아 사용하였다.

데이터처리

휘발성 향기 성분의 측정을 위한 GC-FID와 GC-MS(Hewlett-Packard 5972, Palo Alto, CA, USA) 작동 조건은 Table 1과 같다. GC 분석에 의하여 분리된 각 peak 성분의 동정은 GC-MS에 의한 mass spectrum을 토대로 하여 컴퓨터에 수록된 WILEY NBS 138 library와 비교하여 동정하였다.
측정결과는 통계분석용 프로그램인 SAS Package(Statistical Analysis System, version 8.1, SAS Institute Inc. Cary, NC, USA)를 이용하여 ANOVA 및 Duncan의 다범위 검정 (Duncan's multiple range test)을 통하여 p < 0.05 수준에서 각 시료간의 유의적인 차이를 검증하였다.

성능/효과

GC와 GC-MS를 사용하여 발효 6일차의 탁주 술덧의 휘발성 향기 성분을 분석한 결과 알코올 14종, 에스테르 13종, 유기산 5 종, 알데하이드 3종, 아민 7종, 기타 2종으로 최대 44종이 검출되었다. S.
S. coreanus구에서 44종으로 가장 많은 향기성분이 검출되었다. 모든 시험구에서 공통으로 검줄된 성분은 ethanol, isobutyl alcohol, isoamyl alcohol, methyl pentanol, 1, 3-butanediol, 3-methylthio-1-propanol, benzene ethanol의 알코올 7종과 ethyl lactate, diethyl butanoate, diethyl succinate의 에스테르 3종, acetic acid, isopentanoic acid, hexanoic acid의 유기산 3종, acetaldehyde의 알데하이드 1종, 1, 3-cyclohexane diamine의 아민 1종 등 총 15종이었다.
coreanus구에서 44종으로 가장 많은 향기성분이 검출되었다. 모든 시험구에서 공통으로 검줄된 성분은 ethanol, isobutyl alcohol, isoamyl alcohol, methyl pentanol, 1, 3-butanediol, 3-methylthio-1-propanol, benzene ethanol의 알코올 7종과 ethyl lactate, diethyl butanoate, diethyl succinate의 에스테르 3종, acetic acid, isopentanoic acid, hexanoic acid의 유기산 3종, acetaldehyde의 알데하이드 1종, 1, 3-cyclohexane diamine의 아민 1종 등 총 15종이었다. 휘발성 향기성분의 면적비율(peak area%)은 알코올(96.
관능검사는 효모 종류를 달리하여 발효시킨 탁주 술덧을 오후 3시에 서울여자 대학교에 재학 중인 여대생 40명에게 동시에 제공하여 제시된 술덧의 냄새를 직접 맡고 상등액의 맛을 본 후 함께 제시된 각각의 시료에 대한 외관, 향, 맛, 입안에서의 감촉, 뒷맛 그리고 전반적인 기호도를 평가하도록 하였으며 5점 채점법에 의해 최저 1점에서 최고 5점까지 특성이 강할수록 높은 점수를 주었다.
종류를 달리하여 탁주 술덧을 담금 한 후 발효 6일차의 탁주술덧과 발효 12일차의 탁주 술덧의 각각의 휘발성 향기성분 을 검토한 결과 휘발성 향기성분의 면적비율은 발효 6일차에 알 코올(96.758-99.387%), 에스테르(0.081-0.968%), 유기산(0.040- 0.640%), 알데하이드(0.266-0.959%), 아민(0.011 -0.047%)이 었으며, 발효 12일차에는 알코올(95.393-99.217%), 에스테르(0.156-0.939%), 유기산(0.053-0.425%), 알데 하이드(0.257-1.155%), 아민(0.011- 0.062%)이었다. 근소한 차이로 발효 6일차의 탁주 술덧이 발효 12일차의 탁주 술덧보다 각 성분의 면적비율이 높게 나타났고, 발효 6일차의 S.
maxii구 34종으로 시험구에 따라 알코올 14종, 에스테르13종, 유기산 5종, 알데하이드 3종, 아민 7 종, 기타 2종으로 최대 44종이 검출되었다, Ethanol, isobutyl alcohol, isoamyl alcohol, methyl pentanol, 1, 3-butanediol, 3-meth- ylthio-1 -propanol, benzene ethan시의 alchol류 7종과 ethyl lactate, diethyl butanoate, diethyl succinate의 ester류 3종, acetic acid, isopentanoic acid, hexanoic acid의 acid류 3종, acetaldehyde의 aldehyde류 1종, 1, 3-cyclohexane diamine의 amine류 1 종 등 15종 의 향기 성분은 모든 시험구에서 공통으로 검출되었다. 동정된 14종의 알코올 중 ethanol의 면적비율이 93.127-98.280%로 가장 높았고 isoamyl alcohol, benzeneethanol, 3-methyl-1 -butanol, 3- methylthio-1 -propanol, 1, 3-butanediol, methylpentanol의 면적 비율 도 높은 편에 속했다. 상기의 향기성분 외에 발효기간에 따라서 는 에스테르류 중 ethyl lactate, methyl hexadecanoate, ethyl octadecanoate 등이, 유기산류 중 hexadecanoic acid, linoleic acid, acetic acid가, 알데하이드류 중에는 acetaldehyde의 성분이 각각 동종 계열간의 향기성분 중에서 면적 비율이 높게 나타나기도 하였다.
알코올류를 시험구별로 살펴보면 S. coreanus구는 ethanol의 면적 비율이 타시험구에 비하여 낮았으나 동정된 알코올류는 14종으로 가장 많았으며 1-propanol, isobutyl alchol, isoamyl alcohol, 1-pentanol, dimethylketol, cyclobutanol, 2, 3-butadediol, heptene-2, 4-diol 성분의 면적 비율이 시험구 중 가장 높았다. S.
coreanus구는 ethanol의 면적 비율이 타시험구에 비하여 낮았으나 동정된 알코올류는 14종으로 가장 많았으며 1-propanol, isobutyl alchol, isoamyl alcohol, 1-pentanol, dimethylketol, cyclobutanol, 2, 3-butadediol, heptene-2, 4-diol 성분의 면적 비율이 시험구 중 가장 높았다. S. ellipsoi- deus구와 S. carlsbergensis구가' ethanol의 면적 비율이 비교적 높은 편이나 알코올 종류는 S. glsbergensis구가 8종으로 가장 적었고 ethanol을 제외한 다른 alcohol류 중 타 시험구에 비해 면적 비율이 높은 것이 없었다. S.
Ethyl lactate, diethyl succinate, methyl hexadecanoate, methyleicosatrienoate, ethyl octadecanoate, diethyl butanoate, isoamyl acetate는 탁주 술덧에서 에스테르 중 면적 비율이 높은 것으로 나타났다. S. corecmus구의 술덧에서는isoamyl acetate, ethyl lactate, diethyl succinate, ethyl nonanoate, ethyl caproate, ethyl undecanoate, methyl hexadecanoate, methyl-eicosatrienoate의 면적비율이 타 시험구보다 높았고 검출된 에스테르류도 최대 13종으로 시험구 중 가장 많았다. S.
corecmus구의 술덧에서는isoamyl acetate, ethyl lactate, diethyl succinate, ethyl nonanoate, ethyl caproate, ethyl undecanoate, methyl hexadecanoate, methyl-eicosatrienoate의 면적비율이 타 시험구보다 높았고 검출된 에스테르류도 최대 13종으로 시험구 중 가장 많았다. S. ellipsoideus 구와 S. serevisiae구 술덧은 에스테르류의 면적 비율이 전반적으로 타 시험구 보다 낮았고 타시험구에 존재하는 phenyl ethylacetate, ethyl caproate, ethyl stearate, ethyl octadecanoate, methyl eicosatrienoate가 검출되지 않았다. S.
serevisiae구 술덧은 에스테르류의 면적 비율이 전반적으로 타 시험구 보다 낮았고 타시험구에 존재하는 phenyl ethylacetate, ethyl caproate, ethyl stearate, ethyl octadecanoate, methyl eicosatrienoate가 검출되지 않았다. S. msdf구의 술덧에서는 diethyl butanoate, phenylethyl formate, ethyl octadecanoate의 면적비율이타시험구보다 높았으며, 검출된 에스테르류도 11종으로 S. coreanus 시험구 다음으로 가장 많았다.
탄산수나 시럽의 향료로 사용되는 isoamyl acetate의 주 향기는 배향이나 바나나, 사과의 향미도 생성하는 주요 에스테르류이다(22, 23, 25). 본 실험 탁주에서는 S. rouxii구와 S. rowcii-f-에서 검줄되었고 시험구중 에서는 S. 구에서 가장 많은 면적 비율을 나타내었다. Ethyl lactate는 모든 시험구의 탁주 술덧에서 에스테르 중 면적 비율이 0.
구에서 가장 많은 면적 비율을 나타내었다. Ethyl lactate는 모든 시험구의 탁주 술덧에서 에스테르 중 면적 비율이 0.066-0.644%으로 가장 높은 것으로 나타났다. 이는 Lee와 Han(16)의 Rhizopus japonicus 누룩 구의 탁주 보고에서 ethyl caprylate가 탁주 향미에 영향이 큰 에스테르로 추측한 결과와 다르다.
주류에서 에스테르는 일반적으로 양적인 면에서 함유량은 적으나 방향을 가지므로 미량 향기성분으로 중요시되어 향미 기여도가 알코올류보다 크다. 본 실험의 결과에서 보는 바와 같이 여러 종류의 방향성 저급 지방산 에스테르가 생성되어 탁주 중에 함유되는 다른 종류의 에스테르와 조화를 이루어 탁주 특유의 향미가 형성되는 것으로 추측된다.
보다는 높게 나타났다. S. coreamw구의 술덧은 산류의 총면적 비율이 0.640%로 시험구중 가장 높았고 특히, linoleic acid, hexadecanoic acid의 면적비율이 타시험구보다 현저히 높았다. 모든 시험구에서 acetic acid, isopentanoic acid, hexanoic acid가 검출되어 탁주의 주요 휘발성 산미성분으로 생각되나 면적 비율은 시험 구간에 따라 차이가 많았다.
640%로 시험구중 가장 높았고 특히, linoleic acid, hexadecanoic acid의 면적비율이 타시험구보다 현저히 높았다. 모든 시험구에서 acetic acid, isopentanoic acid, hexanoic acid가 검출되어 탁주의 주요 휘발성 산미성분으로 생각되나 면적 비율은 시험 구간에 따라 차이가 많았다. Acetic acid는 주류의 발효 과정 중 세균과 효모의 발효 작용으로 생성되는 산화생성물로서 자극취를 나타내는 산미이며(22, 24), hexanoic acid(22)는 청주(19)에서도 검출된 휘발성 산이나 땀 냄새의 불쾌한 향기성분으로 알려져 있다.
탁주의 알데하이드로 과실향이나 녹색풀 향의 acetaldehyde(23) 와 pentanal, octanal등 3종의 알데하이드가 검출되었으나 총 면적 비율은 에스테르류보다 낮았다. Acetaldehyde와 pentanale 발효 전 과정을 통하여 검출되었으나 octanal은 S.
coreanus 시험 구에서만 검출되었다. Ethylalcohol의 산화로 생성되는 acetaldehyde는 맥주, 소주의 향기에 관여하는 중요한 알데하이드로(23, 25), 멥쌀 탁주, 찹쌀 탁주에도 함유되며(13, 14), 본 실험 탁주에서는 acetal- dehyde의 면적비율이 알데하이드류 중 0.262-0.957%로 가장 높았다. 알데하이드는 그 종류가 다양하고 주류의 향미에 미치는 영향도 크나(23), 본 실험 탁주에서는 검출된 종류가 적고 면적 비율도 낮아 에스테르, 알코올 등 향기 물질 보다 탁주 향미에의 영향은 다소 낮은 것으로 추측된다.
아민류로 ethanamine, 1, 3-cyclohexane diamine, w-pentylamine 등 7종이 검출되었고 이 중 1, 3-cyclohexane diamine과 propylaminee 모든 시험구에서 검출되었다. Kim(26)은 탁주 양조 중 amine 및 무기성분의 소장에 관한 연구보고에서 ethanamine이 시험 구에 따라 0.
본 실험의 결과는 Han 등(15)의 누룩 종류를 달리한 탁주 술덧과 Lee 등(12)의 원료를 달리하여 담금한 탁주 술덧보다 향기 성분 종류는 적었으나 본 실험에서 검출된 성분 중 ethanol, 1-propanol, 2-methyl-1 -propanol, 3 -methyl-1 -butanol, 1-pentanol, benzeneethanol, diethyl succinate, 2-phenylethylacetate, acetic acid, acetaldehyde 등 17종은 Han 등(15)과 Lee 등(12)의 보고와 공통된 향기 성분이었다. 그러나 dimethylketol, methylpentanol, cyclobutanol, 1, 3-butanediol, 3-methylthio-1 -propanol, isoamyl acetate, ethyl lactate, isopentanoic acid, linoleic acid, 4-nitroso-2-methylphenol 등 27여종은 본 실험 탁주 술덧에서만 검출되었고 발효 기간에 따라 면적 비율이나 주 peak 성분 등에 차이를 보여 탁주의 향미도 차이가 예상된다.
corecmus구가 가장 높게 나타났으며 시료간의 유의적인 차이를 보였다. 입안에서의 감촉은 S. coreanus구가 가장 높게 나타났으며 시료간의 유의적인 차이를 보였다. 뒷맛은 S.
모든 시험구에서 공통으로 검줄된 성분은 ethanol, isobutyl alcohol, isoamyl alcohol, methyl pentanol, 1, 3-butanediol, 3-methylthio-1-propanol, benzene ethanol의 알코올 7종과 ethyl lactate, diethyl butanoate, diethyl succinate의 에스테르 3종, acetic acid, isopentanoic acid, hexanoic acid의 유기산 3종, acetaldehyde의 알데하이드 1종, 1, 3-cyclohexane diamine의 아민 1종 등 총 15종이었다. 휘발성 향기성분의 면적비율(peak area%)은 알코올(96.758- 99.387%), 에스테르(0.081Q968%), 유기산(0.040-0640%), 알데하이드(0.266-0.959%), 아민(0.011-0.047%)으로 나타났다. Methylpentanol, 3-methylthio-1 -propanol, benzeneethanol, isoamyl acetate, diethyl succinate, ethyl nonanoate, methyl hexadecanoate, ethyl stearate, hexadecanoic acid 성분은 특별히 S.
047%)으로 나타났다. Methylpentanol, 3-methylthio-1 -propanol, benzeneethanol, isoamyl acetate, diethyl succinate, ethyl nonanoate, methyl hexadecanoate, ethyl stearate, hexadecanoic acid 성분은 특별히 S. coreanus구에서 타 시험 구에 비해 높은 함량을 나타냈고, 1-propanol, isobutyl alcohol 성분은 S. ellipsoidens구에서 isoamyl alcohol, 1-pentanol, dimethyl ketol 성분은 S. carlsbergensis구에서 1, 3-butanediol, diethyl butanoate, phenylethyl formate 성분은 S. rouxii 구에서 높은 함량을 나타냈다. 외관, 향, 맛, 입안에서의 감촉, 뒷맛 그리고 전반적인 기호도에 대한 탁주 술덧의 관능검사 결과에서는 향과 전반적인 기호도를 제외한 모든 항목에서 시험구간의 유의적인 차이가 있었으며, S.
rouxii 구에서 높은 함량을 나타냈다. 외관, 향, 맛, 입안에서의 감촉, 뒷맛 그리고 전반적인 기호도에 대한 탁주 술덧의 관능검사 결과에서는 향과 전반적인 기호도를 제외한 모든 항목에서 시험구간의 유의적인 차이가 있었으며, S. coreamus구가 맛, 입안에서의 감촉, 뒷맛에서 S. rouxii는 외관에서 가장 높은 점수를 받았다.
에스테르류는 면적 비율은 낮았으나 주류의 향미에 알코올보다 중요한 향기성분이다(24). Ethyl lactate, diethyl succinate, methyl hexadecanoate, methyleicosatrienoate, ethyl octadecanoate, diethyl butanoate, isoamyl acetate는 탁주 술덧에서 에스테르 중 면적 비율이 높은 것으로 나타났다. S.

후속연구

이는 탁주의 담금 및 발효 방법, 분석 조건 등의 차이가 그 원인으로 추측된다. 우리 전통주류의 경쟁력을 강화하기 위해서는 앞으로도 맛, 색과 더불어 향미가 조화되는 고품질의 탁주 제조를 위한 연구가 요망된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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