야생효모의 분리, 동정과 이를 이용한 오미자 발효주의 이화학 및 관능 특성의 비교 Isolation and Identification of Wild Yeasts from Schizandra (Schizandra chinensis) for Wine Production and Its Characterization for Physicochemical and Sensory Evaluations원문보기
오미자로부터 야생효모 Saccharomyces cerevisiae(S. cerevisiae) SH8094와 S. cerevisiae SH2855를 분리, 동정하였으며, 이 효모를 이용하여 오미자 발효주를 제조하였다. 야생효모 S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855를 이용한 오미자 발효주와 시판효모 Lalvin 1118을 이용한 오미자 발효주의 이화학 특징과 관능 특성을 비교 분석하였다. 그 결과, 야생효모 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주가 pH 2.8, 산도 1.1%, 당도 14.5oBrix, 알코올 함량 9%를 나타냈으며, 목넘김, 종합적 기호도에 있어서 높은 점수를 얻었다. 또한 오미자로부터 분리된 야생효모 S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855를 이용하여 만든 오미자 발효주와 상업적으로 판매되는 오미자 발효주의 관능 특성을 비교한 결과, 생오미자에서 분리된 야생효모 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주가 상업적으로 판매되는 오미자주보다 향, 색, 종합적 기호도에 있어서 우수하게 나타났다. 이로써 오미자로부터 분리한 효모 S. cerevisiae SH8094를 이용한 우수한 오미자 발효주 제조의 가능성을 확인하였다.
오미자로부터 야생효모 Saccharomyces cerevisiae(S. cerevisiae) SH8094와 S. cerevisiae SH2855를 분리, 동정하였으며, 이 효모를 이용하여 오미자 발효주를 제조하였다. 야생효모 S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855를 이용한 오미자 발효주와 시판효모 Lalvin 1118을 이용한 오미자 발효주의 이화학 특징과 관능 특성을 비교 분석하였다. 그 결과, 야생효모 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주가 pH 2.8, 산도 1.1%, 당도 14.5oBrix, 알코올 함량 9%를 나타냈으며, 목넘김, 종합적 기호도에 있어서 높은 점수를 얻었다. 또한 오미자로부터 분리된 야생효모 S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855를 이용하여 만든 오미자 발효주와 상업적으로 판매되는 오미자 발효주의 관능 특성을 비교한 결과, 생오미자에서 분리된 야생효모 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주가 상업적으로 판매되는 오미자주보다 향, 색, 종합적 기호도에 있어서 우수하게 나타났다. 이로써 오미자로부터 분리한 효모 S. cerevisiae SH8094를 이용한 우수한 오미자 발효주 제조의 가능성을 확인하였다.
The purpose of this research was to characterize physicochemical properties and sensory evaluation of schizandra wines fermented by the yeasts, Sacchromyces cerevisiae SH8094 (S. cerevisiae SH8094) and Sacchromyces cerevisiae SH2855 (S. cerevisiae SH2855) isolated from schizandra fruits and stems an...
The purpose of this research was to characterize physicochemical properties and sensory evaluation of schizandra wines fermented by the yeasts, Sacchromyces cerevisiae SH8094 (S. cerevisiae SH8094) and Sacchromyces cerevisiae SH2855 (S. cerevisiae SH2855) isolated from schizandra fruits and stems and compare these results with the results from commercial activated yeast (Lalvin 1118) and a commercial schizandra wine. Three different schizandra wines fermented by S. cerevisiae SH8094, S. cerevisiae SH2855, and Lalvin 1118 showed similar results in pH and titratable acidity. On the other hand, the schizandra wines fermented by S. cerevisiae SH8094 and S. cerevisiae SH2855 showed high brix ($14^{\circ}$brix), low alcohol content (9%), and low yeasts count (4.1 log CFU/mL), compared with the schizandra wine fermented by Lalvin 1118. Both schizandra wines made with S. cerevisiae SH8094 and S. cerevisiae SH2855 showed higher scores in swallowing and overall acceptability than the schizandra wine made with Lalvin 1118. When compared with a commercial schizandra wine, the schizandra wine fermented with S. cerevisiae SH8094 showed better qualities in aroma ($6.65{\pm}1.47$), color ($7.53{\pm}1.14$), and overall acceptability ($6.76{\pm}1.03$). In conclusion, S. cerevisiae SH8094 which was isolated from schizandra fruits and stems has a high potential in schizandra wine fermentation.
The purpose of this research was to characterize physicochemical properties and sensory evaluation of schizandra wines fermented by the yeasts, Sacchromyces cerevisiae SH8094 (S. cerevisiae SH8094) and Sacchromyces cerevisiae SH2855 (S. cerevisiae SH2855) isolated from schizandra fruits and stems and compare these results with the results from commercial activated yeast (Lalvin 1118) and a commercial schizandra wine. Three different schizandra wines fermented by S. cerevisiae SH8094, S. cerevisiae SH2855, and Lalvin 1118 showed similar results in pH and titratable acidity. On the other hand, the schizandra wines fermented by S. cerevisiae SH8094 and S. cerevisiae SH2855 showed high brix ($14^{\circ}$brix), low alcohol content (9%), and low yeasts count (4.1 log CFU/mL), compared with the schizandra wine fermented by Lalvin 1118. Both schizandra wines made with S. cerevisiae SH8094 and S. cerevisiae SH2855 showed higher scores in swallowing and overall acceptability than the schizandra wine made with Lalvin 1118. When compared with a commercial schizandra wine, the schizandra wine fermented with S. cerevisiae SH8094 showed better qualities in aroma ($6.65{\pm}1.47$), color ($7.53{\pm}1.14$), and overall acceptability ($6.76{\pm}1.03$). In conclusion, S. cerevisiae SH8094 which was isolated from schizandra fruits and stems has a high potential in schizandra wine fermentation.
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문제 정의
cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주가 상업적으로 판매되는 오미자주보다 향, 색, 종합적 기호도에 있어서 우수하게 나타났다. 이로써 오미자로부터 분리한 효모 S. cerevisiae SH8094를 이용한 우수한 오미자 발효주 제조의 가능성을 확인하였다.
이와 같이 과실 발효주 효모의 중요성을 파악한 연구와 전보(26)의 제조방법을 달리한 오미자주의 이화학 특성과 관능 특성에 대한 연구 보고를 이용하여 오미자로부터 야생 효모를 분리, 이를 이용한 오미자 발효주의 이화학 특징과 관능 특성을 검토한 후 시판 발효주와 관능 특성을 비교하고 이를 토대로 야생효모를 이용한 오미자 발효주의 제조방법을 제시하고자 하였다.
제안 방법
18S rRNA 염기 서열 분석은 솔젠트사(SolGent Co., Seoul, Korea)에 의뢰하였으며, 사용한 primer는 forward NL1(5'-GCATATCAATAAGC GGAGGAAAAG-3')이며, 또한 National Center for Biotechnology Information(NCBI, Bethesda, MD, USA)의 BLAST를 사용하여 18S rRNA 단편의 유전자염기 서열상동성을 근거로 동정하였다(28).
DNA 추출은 분리된 효모 균주를 yeast extract peptone dextrose broth(Becton, Dickinson Co.)에 접종하여 30oC에서 48시간 배양한 후, 원심분리하여 genomic DNA purification kit(Promega Co., Madison, WI, USA)를 이용하여 DNA를 추출하였으며, DNA 증폭은 18S rRNA 단편을 증폭하기 위하여 Cletus 등(27)이 제안한 universal primer ITS 1(5'-TCC GTA GGT GAA CCT GCG G-3'), ITS 4(5'-TCC TCC GCT TAT TGA TAT GC-3')를 이용하였으며, PCR(GeneAmp PCR System 2700, Applied Biosystems, Chromos, Singapore) 반응조건은 PCR PreMix(Bioneer Corp., Seoul, Korea)에 template DNA 2 μL, 각 primer 0.75 μM를 넣어 총량을 50 μL로 맞추어 수행하였다.
PCR 증폭조건은 pre-denature 95oC/15분, denature 95oC/20초, annealing 50oC/40초, extension 72oC/1.5분, final extension 72oC/5분의 조건으로 30 cycles를 실시하여 18S rRNA 단편을 증폭하였다.
시판효모와 야생효모로 제조된 오미자주의 관능평가 비교를 위해 20～34세로 분포된 20명을 패널로 선정하여 훈련시켰으며, 시중에 판매되고 있는 오미자 주와의 관능평가 비교는 20～68세로 분포된 109명을 패널로 선정하여 실시하였다. 관능평가는 오미자 발효주의 색, 향, 맛, 목넘김, 종합적 기호도에 대해 9점 평점법으로 평가하여 최고로 좋다 9, 가장 싫다 1의 점수로 표시하였다. 통계분석은 SPSS Ver.
배양액을 단계희석 후 1 mL을 취하여 yeast extract glucose chloramphenicol agar plate(Becton, Dickinson Co.)에 28oC에서 48시간 선택 배양하여 효모를 분리한 후 API 20C AUX kit(Bio‐Merieux, Marcy I’Etoile, France)를 사용하여 생화학적 동정을 한 후 1차적으로 효모를 분리하였다.
생오미자 1,200 g, 설탕 1,800 g, 증류수 5,000 g을 혼합하여 70oC에서 30분간 저온 살균 후 방냉하였으며, 오미자 발효주에 이용된 효모는 대조구 효모로 시중에 판매되고 있는 Lalvin 1118(Mouins de Granges, Granges-près-Marnand, Switzerland)을 사용하였고, 시험구 효모는 오미자에서 분리한 야생효모 Saccharomyces cerevisiae SH 8094(S. cerevisiae SH8094), Saccharomyces cerevisiae SH2855(S. cerevisiae SH2855)를 사용하여 28oC에서 28일간 발효한 후오미자주를 제조하였다.
cerevisiae SH2855를 분리, 동정하였으며, 이 효모를 이용하여 오미자 발효주를 제조하였다. 야생효모 S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855를 이용한 오미자 발효주와 시판효모 Lalvin 1118을 이용한 오미자 발효주의 이화학 특징과 관능 특성을 비교 분석하였다. 그 결과, 야생효모 S.
야생효모를 이용하여 제조한 오미자 발효주와 현재 시판되고 있는 오미자 주의 색도를 측정하였으며, 색도는 발효 후 여과한 시료를 색차계 CR-200(Minolta, Osaka, Japan)을 이용하여 Hunter value(L, lightness; a, redness; b, yellowness)로 표시하였다. 이때 사용된 표준색판은 L=96.
오미자로부터 야생효모 Saccharomyces cerevisiae(S. cerevisiae) SH8094와 S. cerevisiae SH2855를 분리, 동정하였으며, 이 효모를 이용하여 오미자 발효주를 제조하였다. 야생효모 S.
대상 데이터
본 실험에서 사용된 오미자는 2008년 가을에 경상북도 문경시에서 재배한 오미자를 냉동 보관하여서 사용하였다.
시판효모와 야생효모로 제조된 오미자주의 관능평가 비교를 위해 20～34세로 분포된 20명을 패널로 선정하여 훈련시켰으며, 시중에 판매되고 있는 오미자 주와의 관능평가 비교는 20～68세로 분포된 109명을 패널로 선정하여 실시하였다. 관능평가는 오미자 발효주의 색, 향, 맛, 목넘김, 종합적 기호도에 대해 9점 평점법으로 평가하여 최고로 좋다 9, 가장 싫다 1의 점수로 표시하였다.
데이터처리
4)Mean±SD; Values in the same column not sharing a common superscript are significantly various at α=0.05 by Duncan’s multiple range test.
통계분석은 SPSS Ver. 17.0 package program을 이용하여 각 시험군의 평균과 표준편차를 산출하고 Duncan의 다중범위분석법을 이용하여 각 시험구간의 유의차를 5%(p<0.05) 유의수준에서 검증하였다.
이론/모형
pH는 pH meter로 실온에서 pH를 측정하였으며, 산도는 AOAC법(29)에 따라 오미자즙 20 mL을 pH가 8.3에 도달할 때까지 0.1 N NaOH 용액으로 적정한 후 0.1 N NaOH 소요량을 lactic acid(%) 함량으로 환산하였고, 당도는 당도계를 사용하여 측정하였다. 알코올 함량은 시료 100 mL를 증류한 후 실온에서 주정계를 이용하여 측정하였다(30).
효모 배양은 식품공전(31) 방법에 따라 오미자 발효주 10 mL을 무균적으로 분주한 다음 표준평판법에 준하여 각 희석액 1 mL씩을 취하여 YM 평판배지에 도말 후 28oC에서 48시간 배양하였다. 효모수 측정은 각 배지에 형성된 집락을 계수하여 log colony forming unit(log CFU/mL)로 나타내었다.
성능/효과
2 log CFU/ mL로 급격히 감소하였다. Lalvin 1118을 사용하여 만든 오미자 발효주는 발효 초기 4.9 log CFU/mL에서 발효 종료 시 4.4～4.6 log CFU/mL로 감소하였고, S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855로 제조한 오미자 발효주는 5.7 log CFU/mL에서 4.1 log CFU/mL로 감소하였다. Kang 등(34)의 연구에서 생대추를 이용한 와인에서는 10일째 가장 많은 효모수를 보였으며 Kim 등(36)의 참다래를 이용한 발효주의 제조에서는 2일째 가장 많은 효모수가 나타났다고 보고되고 있다.
2에 표시하였다. Lalvin 1118을 사용하여 만든 오미자 발효주는 산도가 0.1%에서 1.3%로 증가하였고, S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주의 산도는 0.1%에서 1.1%로 증가하였으며, S. cerevisiae SH2855로 제조한 오미자 발효주는 산도가 0.1%에서 1.2%로 증가하였다. Lalvin 1118은 4일째 되는 날 산도가 1.
cerevisiae SH2855를 이용한 오미자 발효주와 시판효모 Lalvin 1118을 이용한 오미자 발효주의 이화학 특징과 관능 특성을 비교 분석하였다. 그 결과, 야생효모 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주가 pH 2.8, 산도 1.1%, 당도 14.5oBrix, 알코올 함량 9%를 나타냈으며, 목넘김, 종합적 기호도에 있어서 높은 점수를 얻었다. 또한 오미자로부터 분리된 야생효모 S.
4에 표시하였다. 대조구 Lalvin 1118을 사용하여 만든 오미자 발효주의 당도는 초기에 24oBrix에서 발효 종료 시 8oBrix로 감소하였다. 시험구 S.
1과 같다. 대조구로 이용된 시판효모 Lalvin 1118을 사용하여 만든 오미자 발효주는 초기에 pH 3.15에서 발효 종료 시 pH 2.85로 감소하였고, 시험구 야생효모 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주는 초기에 pH 3.1에서 발효 종료 시 pH 2.76으로 감소하였으며, S. cerevisiae SH2855로 제조한 오미자 발효주는 pH 3.1에서 pH 2.8로 감소하였다. 오미자 과즙의 pH 값이 2.
cerevisiae와 99%의 염기서열 유사성을 나타내었다. 따라서 이 균주를 S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855로 명명하였다.
5oBrix, 알코올 함량 9%를 나타냈으며, 목넘김, 종합적 기호도에 있어서 높은 점수를 얻었다. 또한 오미자로부터 분리된 야생효모 S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855를 이용하여 만든 오미자 발효주와 상업적으로 판매되는 오미자 발효주의 관능 특성을 비교한 결과, 생오미자에서 분리된 야생효모 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주가 상업적으로 판매되는 오미자주보다 향, 색, 종합적 기호도에 있어서 우수하게 나타났다. 이로써 오미자로부터 분리한 효모 S.
맛에 대한 기호도는 시판 오미자 발효주 6.00, 야생효모 S. cerevisiae SH8094, S. cerevisiae SH2855로 제조한 오미자 발효주가 5.65, 6.15로 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 향에 대한 기호도는 시판 오미자 발효주 5.
맛에 대한 기호도는 시판효모용 오미자 발효주 4.05, 야생 효모용 오미자 발효주 4.95, 4.86으로 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 향의 기호도는 시판효모용 오미자 발효주 5.
목넘김에 대한 기호도는 시판효모용 오미자 발효주 3.82, 야생효모용 오미자 발효주 5.55, 5.14로 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 종합적 기호도는 시판효모용 오미자 발효주 4.
밝은 정도를 나타내는 L 값은 Lalvin 1118로 제조한 오미자 발효주에서 70.87로 높게 나타났고, S. cerevisiae SH8094, S. cerevisiae SH2855로 제조한 오미자 발효주에서 55.95, 52.85로 낮게 나타났다. 시판효모용 오미자주와 야생 효모용 오미자주의 L 값은 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
분리 균주의 동정은 18S rRNA 유전자 염기서열의 해석을 통하여 동정하였으며(Table 2), 분리된 균주는 포도주 발효에 주로 이용되고 있는 S. cerevisiae와 99%의 염기서열 유사성을 나타내었다. 따라서 이 균주를 S.
색에 대한 기호도는 시판 오미자 발효주가 4.69, 야생효모용 오미자 발효주는 7.53, 7.33으로 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났고, 목넘김에 대한 기호도는 시판 오미자 발효주 5.95, 야생효모용 오미자 발효주 5.91, 5.80으로 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 종합적 기호도는 시판 오미자 발효주 5.
cerevisiae SH2855로 제조한 오미자 발효주는 발효 종료 시 9%로 나타났다. 시판효모 Lalvin 1118을 사용한 오미자 발효주가 야생효모를 사용한 오미자 발효주보다 알코올 함량이 더 빨리 증가하였다.
85로 낮게 나타났다. 시판효모용 오미자주와 야생 효모용 오미자주의 L 값은 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
대조구 Lalvin 1118을 사용하여 만든 오미자 발효주의 당도는 초기에 24oBrix에서 발효 종료 시 8oBrix로 감소하였다. 시험구 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주의 당도는 24oBrix에서 14.5oBrix로 감소하였고 S. cerevisiae SH2855로 제조한 오미자 발효주의 당도는 24oBrix에서 14oBrix로 감소하였다.
알코올 함량은 Lalvin 1118을 사용하여 만든 오미자 발효주는 발효 종료 시 14%로 나타났으며, S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855로 제조한 오미자 발효주는 발효 종료 시 9%로 나타났다. 시판효모 Lalvin 1118을 사용한 오미자 발효주가 야생효모를 사용한 오미자 발효주보다 알코올 함량이 더 빨리 증가하였다.
4 log CFU/mL로 가장 많은 효모수를 나타냈다. 야생효모 S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855는 16일에서 20일 사이에 4.2 log CFU/ mL로 급격히 감소하였다. Lalvin 1118을 사용하여 만든 오미자 발효주는 발효 초기 4.
야생효모 중 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주가 상업적으로 판매되는 Lalvin 1118용 오미자 발효주보다 관능적 평가에서 좋은 결과를 나타냈으므로 오미자 발효주 제조 시 오미자에서 분리한 야생효모 S. cerevisiae SH8094를 사용한 오미자 발효주가 관능적으로 더 적합하였다.
위 결과로 볼 때, 생오미자에서 분리된 야생효모 S. cerevisiae SH8094로 제조한 오미자 발효주가 상업적으로 판매되는 오미자 발효주보다 향, 색, 종합적 기호도에 있어서 우수하게 나타났다.
적색도 a 값은 S. cerevisiae SH8094와 S. cerevisiae SH2855로 제조한 오미자 발효주에서 31.75, 30.81로 높게 나타났고, Lalvin 1118을 사용하여 만든 오미자 발효주에서 12.05로 낮게 나타나났으며, 이들은 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
80으로 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 종합적 기호도는 시판 오미자 발효주 5.81, 야생효모용 오미자 발효주 6.76, 6.65로 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
14로 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 종합적 기호도는 시판효모용 오미자 발효주 4.41, 야생효모용 오미자 발효주 6.55, 5.82로 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
15로 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 향에 대한 기호도는 시판 오미자 발효주 5.31, 야생효모용 오미자 발효주가 6.65, 6.66으로 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
86으로 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 향의 기호도는 시판효모용 오미자 발효주 5.45, 야생효모용 오미자 발효주 6.23, 5.91로, 5% 수준에서 유의적 차이가 없었고, 색감은 시판효모용 오미자주 6.86, 야생효모용 오미자 발효주 6.91, 7.09로 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
시판되고 있는 누룩을 이용하여 제조한 오미자주의 단점은 무엇인가?
오미자 전통 발효주는 단순히 소주 등과 같은 술에 오미자 열매를 담근 상태에서 다섯 가지 맛을 침출시켜 제조한 침출주로 오미자 그 과실자체에 발효성 당이 거의 없어(15) 효모 영양원의 부족으로 다른 과실 발효주에 비해 개발되지 못한 것이 사실이다. 시판되고 있는 오미자주는 주로 누룩을 이용하여 주정을 만들고 오미자즙을 첨가하는 방식으로 누룩 고유의 냄새로 인하여 오미자 특유의 맛을 살릴 수 없는 단점을 가지고 있다(16).
오미자란 무엇인가?
오미자(Schizandra chinensis)는 목련과(Magnoliaceae)에 속하는 자생목(1)으로 우리나라 중북부 지방에 주로 분포되어 있고 전 세계적으로 10여종이 존재하고 있으며, 오미자의 피육은 달고도 시며, 핵중은 맵고도 떫으며 또한 써서 합하면 오미라고 하여 그 명칭이 유래되었다(2). 오미자는 붉은 색을 띈 과실로, 예로부터 식품과 기호음료(3)로 이용되어 왔고, 한방과 민간에서는 약재로서 거담, 자양, 강장제 등으로 널리 통용되고 있다.
오미자주가 다른 과실 발효주에 비해 개발되지 못한 이유는 무엇인가?
오미자 전통 발효주는 단순히 소주 등과 같은 술에 오미자 열매를 담근 상태에서 다섯 가지 맛을 침출시켜 제조한 침출주로 오미자 그 과실자체에 발효성 당이 거의 없어(15) 효모 영양원의 부족으로 다른 과실 발효주에 비해 개발되지 못한 것이 사실이다. 시판되고 있는 오미자주는 주로 누룩을 이용하여 주정을 만들고 오미자즙을 첨가하는 방식으로 누룩 고유의 냄새로 인하여 오미자 특유의 맛을 살릴 수 없는 단점을 가지고 있다(16).
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