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문제 정의
- 본 연구는 막걸리의 생산 과정에서 효모 및 미생물에 의한 유기산의 변화를 조사하고, 동시에 유통과정에서 보존온도를 달리 했을 때 유기산의 변화를 조사한 후, 저장성과 유기산의 상관관계를 파악함으로서 막걸리의 저장성을 높이는데 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 0 ml/min으로 조절하였고, 시료 주입량은 10 μl이었다. 각 유기산 표준물질을 조제하여 HPLC로 분석을 실시한 후, 표준곡선을 작성하여 각 유기산을 정량하였다.
- 각 희석액 100 μl를 1% L-tartaric acid가 함유된 potato dextrose agar(pH 3.5 ± 0.1) 평판배지에 접종하여 25℃에서 2일 동안 배양한 후, 생성된 콜로니를 계수하였다.
- 그리고 1∼2일간 숙성한 다음 최종적으로 찐 쌀과 찐 맥의 술덧을 체로 문질러 여과하여 제성하였다.
- 입수한 막걸리는 즉시 -80℃ 의 deep freezer에 보존하였으며, 이것을 발효경과에 따른 효모수, 유기산 분석 등을 위한 시료로 사용하였다. 또한 보존온도가 막걸리의 저장성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 입수된 막걸리를 4℃ 및 25℃에서 각각 보존하면서 온도에 따른 분석시료로 사용하였다.
- 2 μm membrane filter로 여과하여 HPLC 분석을 위한 시료로 사용하였다. 여액을 Sep-pak C18 cartridge에 통과시켜 불순물을 제거한 후, Shiseido microHPLC 를 이용하여 분석하였다. 사용한 HPLC 시스템은 Shiseido SI-23001 pump, Shiseido Nanospace SI-2 3004 oven, Shiseido Nanospace SI-2 autosampler, Shodex RH-104 RI detector, LC Workstation software (Donam Corparation)이었다.
- 부산의 한 막걸리 생산업체의 생산현장에서 제조되고 있는 막걸리를 발효일수에 따라 입수하였다. 입수한 막걸리는 즉시 -80℃ 의 deep freezer에 보존하였으며, 이것을 발효경과에 따른 효모수, 유기산 분석 등을 위한 시료로 사용하였다. 또한 보존온도가 막걸리의 저장성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 입수된 막걸리를 4℃ 및 25℃에서 각각 보존하면서 온도에 따른 분석시료로 사용하였다.
대상 데이터
- 부산의 한 막걸리 생산업체의 생산현장에서 제조되고 있는 막걸리를 발효일수에 따라 입수하였다. 입수한 막걸리는 즉시 -80℃ 의 deep freezer에 보존하였으며, 이것을 발효경과에 따른 효모수, 유기산 분석 등을 위한 시료로 사용하였다.
- 여액을 Sep-pak C18 cartridge에 통과시켜 불순물을 제거한 후, Shiseido microHPLC 를 이용하여 분석하였다. 사용한 HPLC 시스템은 Shiseido SI-23001 pump, Shiseido Nanospace SI-2 3004 oven, Shiseido Nanospace SI-2 autosampler, Shodex RH-104 RI detector, LC Workstation software (Donam Corparation)이었다. 컬럼은 Shodex RS PAK KC-811 (No.
- 사용한 HPLC 시스템은 Shiseido SI-23001 pump, Shiseido Nanospace SI-2 3004 oven, Shiseido Nanospace SI-2 autosampler, Shodex RH-104 RI detector, LC Workstation software (Donam Corparation)이었다. 컬럼은 Shodex RS PAK KC-811 (No. H402140), 이동상은 0.1M phosphoric acid 용액이었다. 유속은 1.
데이터처리
- 실험은 세 번 반복하였으며, 결과는 평균값±표준편차로 나타내었다.
성능/효과
- 6 mg/ml 범위로 유지되었다. 그리고 막걸리 발효에 적합한 pH를 제공하는 citric acid는 발효 3일 이후 약 2.0~2.1 mg/ml 범위로 유지되어 막걸리가 부패하지 않고 안정된 발효가 일어나도록 도와주는 것을 알 수 있었다. 부드러운 신맛을 내는 malic acid는 발효 2일까지 0.
- 32%로 감소하였다. 따라서 25oC에서 보존한 경우, 부패 가능성이 매우 높은 것으로 확인되었다.
- 또한 산패의 지표물질인 acetic acid가 보존 10일부터 관찰되었다. 따라서 25℃에서 보존시, 10일부터는 산패가 발생하기 시작한다는 것을 알 수 있었다. 이것은 막걸리 용기의 주입구가 공기가 드나들 수 있는 구조이기 때문에 공기 중 미생물의 오염에 기인할 수도 있으며, 또한 누룩 중에 존재하던 초산균에 의한 초산발효에 기인할 수도 있을 것으로 판단되었으며, 산패 방지를 위하여 향후 정확한 초산 생성에 대한 실험이 필요함을 알 수 있었다.
- 3×108CFU/ml). 막걸리 발효과정 중에는 주기적으로 영양원과 물이 공급되는데 물에 의한 효모수 희석보다는 영양원의 공급에 의한 효모수의 증가가 뚜렷하게 관찰되었다. 막걸리는 일반적으로 사멸기에 들어가기 전 제품으로 완성되어 판매되는 것으로 알려져 있다.
- 6 mg/ml이 생성되었다. 본 실험 결과는 lactic acid와 succinic acid가 찹쌀 및 보리쌀 막걸리의 발효과정중 주요 유기산으로 보고한 송(2)의 결과 및 원료를 달리하여 발효시킨 막걸리의 결과(6)와 어느 정도 부합하는 면도 있었으나 malic acid와 citric acid도 중요한 인자로 보아도 될 것 같다는 결론을 얻을 수 있었다. 한편, 피로물질 제거에 큰 역할을 하는 것으로 알려진 유기산으로는 lactic acid, citric acid, succinic acid, tartaric acid 등이 보고(21)되어 있으며, 막걸리의 유기산 중 lactic acid 및 citric acid는 주류발효에 적합한 pH를 제공할 뿐만 아니라 주류에 청량감과 부드러운 신맛을 부여하는 역할(21)을 하는 것으로 알려져 있다.
- 그러나 25℃에 보존했을 경우, 일부 유기산의 변화를 관찰할 수 있었다. 즉, succinic acid와 tartaric acid의 큰 변화는 일어나지 않았으나 가장 중요한 유기산인 lactic acid는 계속 감소하다가 보존 15일부터는 전혀 검출되지 않았고, citric acid는 보존 초기부터 검출되지 않았다. 또한 산패의 지표물질인 acetic acid가 보존 10일부터 관찰되었다.
- 이 결과는 막걸리 발효 과정에서 담금 초기에 급격한 산의 증가로 pH가 떨어진 후, 서서히 증가한다는 Lee 등(15)의 연구결과와 일치하였다. 총산은 발효시 pH가 감소하는 시점에 급격히 증가하기 시작하여 발효 4일경 1.22%를 나타내었으며, 그 이후에는 일정하게 유지되었다. 담금 직후의 총산 함량은 주로 원료나 누룩에서 유래하지만 발효가 진행되면서 술덧 중의 효모 등 미생물의 작용으로 생성된 각종 유기산으로 인하여 총산이 증가되는 것으로 추정된다.
- 이러한 총산의 변화는 막걸리의 성분 변화를 쉽게 알 수 있는 요인일 뿐 아니라 알코올 생성 과정에서 복합적으로 생성되므로 막걸리의 발효 진행상황을 알 수 있는 중요한 지표성분이 된다(21). 한편, 막걸리의 pH 변화와 총산의 변화를 비교해 보면, 총산은 증가하고 있으나 pH는 비례적으로 감소하지 않음을 알 수 있었다. 이것은 단백질 분해로 펩티드와 아미노산이 증가하여 막걸리의 완충능력을 높여주었기 때문인 것으로 판단된다(20).
후속연구
- 따라서 25℃에서 보존시, 10일부터는 산패가 발생하기 시작한다는 것을 알 수 있었다. 이것은 막걸리 용기의 주입구가 공기가 드나들 수 있는 구조이기 때문에 공기 중 미생물의 오염에 기인할 수도 있으며, 또한 누룩 중에 존재하던 초산균에 의한 초산발효에 기인할 수도 있을 것으로 판단되었으며, 산패 방지를 위하여 향후 정확한 초산 생성에 대한 실험이 필요함을 알 수 있었다. 막걸리는 살아있는 효모가 존재하는 술이자 다양한 영양원을 함유하고 있는 술이다.
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