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문제 정의
- 국내산 산머루 와인의 품질을 향상시키기 위하여 와인의 맛을 결정하는 중요한 기능성 인자인 tannin 성분을 강화시키기 위한 조건을 확립하고 tannin이 강화된 산머루 와인의 품질 특성을 조사하였다. 산머루 와인용 tannin을 강화하기 위한 최적 tannin 추출 조건은 녹차를 40oC에서 주정으로 추출하는 것이 가장 높은 추출율을 나타내었다.
- 본 연구에서는 국내산 산머루 와인의 품질을 향상시키기 위한 하나의 방법으로 와인의 맛을 결정하는 중요한 기능성 인자인 tannin 성분을 강화시키기 위하여 국산 식물 자원인 아카시아나무와 참나무 및 떫은맛이 강한 녹차에서 tannin 을 추출하기 위한 조건을 확립함과 동시에 tannin이 강화된 산머루 와인의 품질특성을 조사하였다.
제안 방법
- 산머루 와인의 품질 강화를 위한 tannin을 추출하기 위하여 tannin 강화용 목재인 아카시아나무와 참나무는 껍질을 벗긴 후 건조시키고 잘게 잘라서 사용하였으며, 녹차는 시판 대작을 사용하였다. Tannin의 최적 추출 조건을 검색하기 위해 10～40℃ 의 다양한 온도 범위에서 24시간 물과 주정에 시료를 침지하여 추출된 tannin 함량을 측정하였다.
- 의 chip 형태로 가공하여 1 : 1 비율로 섞어서 사용하였으며 녹차는 시판 대작을 구입하여 실험에 사용하였다. 각 시료는 10, 20, 30 및 40℃의 온도에서 물과 주정(ethanol 95% v/v, 우리주정(주))을 추출 용매로 하여 1 : 1 비율로 24시간 침지한 후 추출된 tannin 함량을 측정하였다.
- 고품질의 국내산 머루 와인을 제조를 위한 최적 추출 조건으로 추출한 tannin 추출물을 최종 tannin 농도 3.5, 5.0 및 6.5 mg/mL로 달리하여 산머루 와인 발효 전과 발효 후에 첨가하여 시간 경과에 따른 tannin 함량 변화를 측정하였다.
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관능평가
관능검사는 23～30세의 남, 여 10명을 대상으로 산머루와인의 색, 향기, 맛, 기호도를 평가하였다. 평가의 정도는각 항목별로 매우 좋다(혹은 매우 강하다) 5, 좋다 4, 보통이다 3, 좋지 않다 2, 나쁘다 1점으로 평가하였다.
- 분석 조건은 µBondapakTM C18(3.9×300 mm) column과 RI detector를 사용하였으며 acetonitrile : water(40:60, v/v)를 이동상으로 유속 0.3 mL/ min으로 분석하였다.
- 시료를 종이 여과지(Advantec No. 1)로 여과한 후 syringe filter(0.45 μm)를 통과시켜 고성능액체크로마토그래피(HPLC)로 분석하였다.
- 시판 수입산 레드 와인의 tannin 함량과 유사한 국내산 머루 와인을 제조하기 위한 최적 추출 조건으로 추출한 tannin의 최적 첨가농도 및 첨가시기를 설정하기 위하여 최종 tannin 농도를 3.5, 5.0, 6.5 mg/mL로 달리하여 발효 전과 발효 후에 첨가한 후 tannin 함량 변화를 측정하여 Fig. 1에 나타내었다.
- 최적 발효 조건으로 제조된 tannin 강화 산머루 와인의 pH, 산도, 알코올 함량, 총당, polyphenol, tannin 및 resveratrol 함량을 측정하고 수입 와인 3종과 품질특성을 비교하여 Table 4에 나타내었다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 균주는 전보(14)에서와 같이 거봉, 머스컷 베리 에이, 산머루에서 YM(Difco, USA) 평판배지를 이용하여 분리한 균주를 YPD(yeast extract 1%, poly peptone 1%, glucose 2%, pH 3.8) 액체배지에 진탕배양(30oC, 190 rpm)하여 산머루 와인 발효용 종균으로 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 산머루액은 2005년 9월 경남 함양에서 생산된 것을 구입하여 사용하였다.
- 산머루 와인의 품질 강화를 위한 tannin을 추출하기 위하여 tannin 강화용 목재인 아카시아나무와 참나무는 껍질을 벗긴 후 건조시키고 잘게 잘라서 사용하였으며, 녹차는 시판 대작을 사용하였다. Tannin의 최적 추출 조건을 검색하기 위해 10～40℃ 의 다양한 온도 범위에서 24시간 물과 주정에 시료를 침지하여 추출된 tannin 함량을 측정하였다.
- 산머루 와인의 품질 향상을 위한 tannin을 추출하기 위하여 아카시아나무(Acasia)와 참나무(Quercus)를 l cm3의 chip 형태로 가공하여 1 : 1 비율로 섞어서 사용하였으며 녹차는 시판 대작을 구입하여 실험에 사용하였다. 각 시료는 10, 20, 30 및 40℃의 온도에서 물과 주정(ethanol 95% v/v, 우리주정(주))을 추출 용매로 하여 1 : 1 비율로 24시간 침지한 후 추출된 tannin 함량을 측정하였다.
이론/모형
- AOAC법(15)에 따라 시료 100 mL를 증류한 후 10℃에서 주정계를 이용하여 알코올 함량을 측정하였다.
- Phenol-H2SO4법(15)에 따라 2,000배로 희석한 시료 1 mL 에 5% phenol 1 mL와 H2SO4 5 mL를 가한 뒤 상온에서 30분간 반응 후 460 nm에서 흡광도를 측정하였고, 표준물질로는 glucose(Merck, Germany)를 사용하였다.
- Tannin 함량은 AOAC법(15)에 따라 증류수 75 mL에 시료 1 mL를 첨가한 뒤 Folin 시약 5 mL와 Na2CO3 용액 10 mL를 가한 다음 증류수를 가하여 100 mL로 정용하여 30분간 반응 후 760 nm에서 흡광도를 측정하였고, tannin (Yakuri, Japan)을 표준물질로 사용하였다.
- 시료 중 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(15)으로 측정하였다. 100배로 희석한 시료 5 mL에 Folin 시약 5 mL를 가하고 3분간 정치한 다음 10% Na2CO3 5 mL 용액을 가하여 1시간 동안 반응 후 760 nm에서 흡광도를 측정하였고 표준 물질로는 (+)catechin(Sigma, USA)을 사용하였다.
성능/효과
- Tannin 강화 산머루 와인과 수입 와인의 tannin 함량을 비교한 결과, 수입 와인의 tannin 함량은 8.4±0.30～9.0±0.50 mg/mL이었으며, tannin 강화 산머루 와인의 tannin 함량은 7.4±0.05 mg/mL로 나타나 와인의 품질 결정의 중요인 자인 tannin을 강화함으로 인해 수입 와인과 유사한 떫은맛을 가질 것으로 생각된다.
- Tannin 강화 산머루 와인의 알코올 함량은 12.20±0.03%인 반면에, 수입 와인 3종의 알코올 함량은 12.50±0.01～13.50±0.01%로 높게 나타났다.
- 그러므로 tannin을 강화시켜 최적 발효된 산머루 와인은 기존의 산머루 와인에 비해 단맛과 떫은맛이 강화되었으며, 머루 자체의 강한 신맛과 잘 어우러져 고급 와인의 평가기준이 되는 단맛, 떫은맛, 신맛이 적절하게 균형을 이룬 고품질의 산머루 와인으로 평가될 수 있을 것이라 생각된다.
- 또한, 수입 와인 3종의 산도는 0.70±0.01～0.90±0.01%로 나타났으나 tannin 강화 산머루 와인의 산도는 0.96±0.01%로 수입 와인보다 높은 경향을 보였다.
- 또한, 항산화 작용, 항염증 작용 및 암세포 성장 억제 효과등 다양한 생리활성이 있는 것으로 알려진 resveratrol 함량을 HPLC로 측정한 결과, 수입 와인의 resveratrol 함량은 2.62±0.18～6.07±0.30 mg/mL의 범위로 나타났으며 최적 발효된 tannin 강화 산머루 와인의 resveratrol 함량은 5.00±0.11 mg/mL로 수입 와인과 유사한 기능성을 가질 것으로 추측된다.
- 11 mg/mL로 기능성 물질 함량이 매우 높아 품질이 우수하고 단맛, 떫은맛과 산머루 자체의 강한 신맛이 균형을 이룬 산머루 와인으로 평가되었다. 본 연구에서 검색된 조건으로 tannin을 추출하여 산머루 와인의 tannin을 강화함으로써 기존의 산머루 와인에 비해 단맛과 떫은맛이 강화되었으며, 머루 자체의 강한 신맛과 잘 어우러져 고급 와인의 평가 기준이 되는 단맛, 떫은맛, 신맛이 적절하게 균형을 이룬 고품질의 산머루 와인을 제조할 수 있을 것으로 사료된다.
- 산머루 와인 발효 전에 tannin을 농도별로 첨가하여 발효한 경우, tannin 농도가 3.5 mg/mL과 5.0 mg/mL일 때는 tannin 함량이 약간 감소하는 경향을 보였으나 6.5 mg/mL 농도로 첨가한 경우 tannin 함량이 거의 일정하게 유지됨을알 수 있었다(Fig. 1(A)).
- Tannin의 첨가농도와 시기를 달리하여 발효한 산머루 와인의 관능평가를 실시한 결과를 Table 3에 나타내었다. 산머루 와인 발효 전에 tannin을 최종 농도 6.5 mg/mL로 첨가하여 발효시킨 와인의 기호도가 가장 우수하였으며 신맛, 떫은맛, 단맛의 균형이 적절하게 조화를 이룬 와인으로 평가되었다. 고품질 tannin 강화 산머루 와인 제조를 위한 tannin 첨가 최적 농도는 6.
- 국내산 산머루 와인의 품질을 향상시키기 위하여 와인의 맛을 결정하는 중요한 기능성 인자인 tannin 성분을 강화시키기 위한 조건을 확립하고 tannin이 강화된 산머루 와인의 품질 특성을 조사하였다. 산머루 와인용 tannin을 강화하기 위한 최적 tannin 추출 조건은 녹차를 40oC에서 주정으로 추출하는 것이 가장 높은 추출율을 나타내었다. 고품질 tannin 강화 산머루 와인 제조를 위한 tannin 첨가 최적 농도는 6.
- 수입 와인의 pH는 3.87±0.01～3.90±0.01이었으며 tannin 강화 산머루 와인의 pH는 3.69±0.01로 수입 와인의 pH 보다 약간 낮은 수치를 나타내었다.
- 수입 와인의 총당 함량은 약 29.50±0.50～29.60±0.070 mg/mL로 나타났으나 tannin 강화 산머루 와인의 총당 함량은 60.00±1.15 mg/mL로 시판 와인에 비해 2배가량 높은 함량을 나타내었다.
- 아카시아나무와 참나무의 물 추출구는 온도가 높아질수록 추출되는 tannin 함량이 증가하여 40℃의 경우 6.80±0.01 mg/mL로 가장 많이 추출되었다.
- 01 mg/mL로 가장 많이 추출되었다. 주정 추출 시에도 역시 추출온도가 높아질수록 tannin 함량은 증가하였으며 10～30℃에서 추출한 경우 물 추출 시보다 추출되는 tannin 함량이 높았으나 40oC에서 추출된 tannin 함량은 물 추 출구에 비해 약간 적게 나타났다. 녹차 중에 존재하는 tannin을 추출하기 위하여 10～40℃ 의 다양한 온도에서 24시간 동안 물과 주정으로 추출하여 tannin 함량을 측정한 결과를 Table 2에 나타내었다.
- 최적 발효 조건으로 제조된 tannin 강화 산머루 와인의 pH, 산도, 알코올 함량, 총당, polyphenol, tannin 및 resveratrol 함량을 측정하고 수입 와인 3종과 품질 특성을 비교한 결과, tannin 강화 산머루 와인은 pH 3.69±0.01, 산도 0.96±0.01%, 알코올 함량 12.20±0.01%, 총당 60.00±1.15 mg/mL, polyphenol 함량 79.50±0.55 mg/mL, tannin 함량 7.40±0.05 mg/mL 및 resveratrol 함량 5.00±0.11 mg/mL로 기능성 물질 함량이 매우 높아 품질이 우수하고 단맛, 떫은맛과 산머루 자체의 강한 신맛이 균형을 이룬 산머루 와인으로 평가되었다.
- 최적 발효된 tannin 강화 산머루 와인의 polyphenol 함량은 79.50±0.55 mg/mL 로 수입 와인의 polyphenol 함량보다 훨씬 높았다.
- 1(B)), 모든 농도에서 초기 첨가된 tannin 함량에 비해 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 최종 tannin 농도를 3.5, 5.0, 6.5 mg/mL로 발효한 산머루 와인의 최종 알코올 함량은 각각 12.4, 12.6, 13.0%로 최종 tannin 농도를 6.5 mg/mL로 조절하여 발효했을 때 알코올 함량이 약간 높은 것으로 미루어 첨가한 농도의 tannin이 효모의 생육을 크게 저해하지 않는 것으로 사료 된다.
- 추출용매로 주정을 사용 시 낮은 추출 온도에서는 물 추출구에 비해 약간 낮았 으나, 추출온도가 높아질수록 tannin 함량은 증가하여 40℃추출 시 10.50±0.01 mg/mL로 가장 높은 추출율을 나타내었다.
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