본 연구에서는 기능성이 향상된 감귤 과실주를 개발하기 위해 감귤 가수분해물의 알코올발효 특성을 조사하였다. 전과(A)와 과피를 제거한 과육(B)의 감귤 가수분해물의 알코올 함량은 B 10.83%로 A 10.13%보다 조금 더 높았으며, 당함량은 A $12.98^{\circ}Brix$로 B $11.38^{\circ}Brix$보다 조금 높게 나타났으나 알코올발효 특성에는 큰 차이가 없었다. Hesperidin 함량은 전과와 과피 제거에 따른 큰 차이가 없었으나, narirutin 함량은 A가 $281.31\;{\mu}M$로 B $199.05\;{\mu}M$에 비해 매우 높게 나타나, 전과와 과피 제거 조건에서 전과로 설정하였다. 효모 종류에 따른 알코올발효 특성을 조사한 결과, S. bayanus EC-1118에서 알코올 함량 12.75%로 가장 높게 나타났다. 초기산도 0.2%일 때 알코올 함량은 12.40%로 가장 높았으며, 초기산도 0.2% 이상에서는 알코올 함량은 조금 감소하는 경향을 나타내었다. 초기당도 $22^{\circ}Brix$에서 알코올 함량은 11.65%, $24^{\circ}Brix$에서는 12.85%로 가장 높게 나타나 초기당도를 $24^{\circ}Brix$로 설정하였다.
본 연구에서는 기능성이 향상된 감귤 과실주를 개발하기 위해 감귤 가수분해물의 알코올발효 특성을 조사하였다. 전과(A)와 과피를 제거한 과육(B)의 감귤 가수분해물의 알코올 함량은 B 10.83%로 A 10.13%보다 조금 더 높았으며, 당함량은 A $12.98^{\circ}Brix$로 B $11.38^{\circ}Brix$보다 조금 높게 나타났으나 알코올발효 특성에는 큰 차이가 없었다. Hesperidin 함량은 전과와 과피 제거에 따른 큰 차이가 없었으나, narirutin 함량은 A가 $281.31\;{\mu}M$로 B $199.05\;{\mu}M$에 비해 매우 높게 나타나, 전과와 과피 제거 조건에서 전과로 설정하였다. 효모 종류에 따른 알코올발효 특성을 조사한 결과, S. bayanus EC-1118에서 알코올 함량 12.75%로 가장 높게 나타났다. 초기산도 0.2%일 때 알코올 함량은 12.40%로 가장 높았으며, 초기산도 0.2% 이상에서는 알코올 함량은 조금 감소하는 경향을 나타내었다. 초기당도 $22^{\circ}Brix$에서 알코올 함량은 11.65%, $24^{\circ}Brix$에서는 12.85%로 가장 높게 나타나 초기당도를 $24^{\circ}Brix$로 설정하였다.
The present study investigated the alcohol fermentation characteristics of citrus fruit hydrolysates for the development of citrus fruit wine with enhanced functionality. The alcohol content of whole citrus (A) and removed peels citrus fruit (B) was 10.13% and 10.83%, respectively. The sugar content...
The present study investigated the alcohol fermentation characteristics of citrus fruit hydrolysates for the development of citrus fruit wine with enhanced functionality. The alcohol content of whole citrus (A) and removed peels citrus fruit (B) was 10.13% and 10.83%, respectively. The sugar content of (A) was $12.98^{\circ}Brix$, which was slightly higher than that of (B) ($11.38^{\circ}Brix$), but no significant difference in the alcohol fermentation characteristics was observed. Although the hesperidin content was not largely affected by removed peels the narirutin content of (A) was increased to $281.31\;{\mu}M$, which was significantly higher than that of (B) ($199.05\;{\mu}M$). Thus, the whole citrus was used for fermentation. Investigation of alcohol fermentation characteristics based on yeast type found that the maximum alcohol content was 12.75% when S. bayanus EC-1118 was used. The alcohol content reached 12.40% at an initial acidity of 0.2%, but when the initial acidity was higher than 0.2%, the alcohol content was slightly decreased. At an initial sugar content of $22^{\circ}Brix$, the alcohol content was 11.65%, and the maximum alcohol content of 12.85% was observed when at an initial sugar content of $24^{\circ}$Brix.
The present study investigated the alcohol fermentation characteristics of citrus fruit hydrolysates for the development of citrus fruit wine with enhanced functionality. The alcohol content of whole citrus (A) and removed peels citrus fruit (B) was 10.13% and 10.83%, respectively. The sugar content of (A) was $12.98^{\circ}Brix$, which was slightly higher than that of (B) ($11.38^{\circ}Brix$), but no significant difference in the alcohol fermentation characteristics was observed. Although the hesperidin content was not largely affected by removed peels the narirutin content of (A) was increased to $281.31\;{\mu}M$, which was significantly higher than that of (B) ($199.05\;{\mu}M$). Thus, the whole citrus was used for fermentation. Investigation of alcohol fermentation characteristics based on yeast type found that the maximum alcohol content was 12.75% when S. bayanus EC-1118 was used. The alcohol content reached 12.40% at an initial acidity of 0.2%, but when the initial acidity was higher than 0.2%, the alcohol content was slightly decreased. At an initial sugar content of $22^{\circ}Brix$, the alcohol content was 11.65%, and the maximum alcohol content of 12.85% was observed when at an initial sugar content of $24^{\circ}$Brix.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 감귤 가수분해물을 이용하여 기능성이 향상된 감귤 과실주를 개발하고자 과피 제거, 효모종류, 초기산도 및 초기당도 등에 따른 감귤 가수분해물의 알코올발효 특성을 조사하였다.
본 연구에서는 기능성이 향상된 감귤 과실주를 개발하기 위해 감귤 가수분해물의 알코올발효 특성을 조사하였다. 전과(A)와 과피를 제거한 과육(B)의 감귤 가수분해물의 알코올 함량은 B 10.
제안 방법
각각의 감귤 가수 분해물을 24°Brix가 되도록 설탕으로 보당한 후 주모를 5% (v/v) 접종하여 30℃ 항온배양기(HB-103-2H, HanbaeScientific Co.)에서 6일 동안 알코올 발효시켰다.
감귤 가수분해물에 주모를 각각 5%(v/v) 접종하여 효모 종류에 따른 알코올발효 특성을 조사하였다. Fig.
감귤 가수분해물은 Ahn(25) 등의 방법을 일부 변형하여 감귤을 마쇄하고 정제수로 200%(v/w)를 가수한 후 cellulase를 0.5%(w/v) 첨가하여 50℃ 진탕배양기(HB 205SWM, Hanbaek Scientific Co.)에서 100 rpm으로 1시간 동안 반응시켜 제조하였다.
감귤 가수분해물의 초기산도를 0.0, 0.2, 0.3 및 0.4%로 보산한 후 S. bayanus EC-1118 주모를 5%(v/v) 접종하여 초기산도에 따른 알코올발효 특성을 조사하였다. Fig.
감귤 알코올발효액을 다공성 흡착 수지인 Amberlite XAD7HP(Born Chemical Co., Ltd., Seoul, Korea)를 이용하여 당 성분을 제거한 후 high performance liquid chromatography(LC-2000 Plus HPLC system, Jasco International Co., Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여 flavonoids의 함량과 조성을 조사하였다(27). Column은 Agilent Eclipse XDBC18(4.
감귤 전과로 감귤 가수분해물을 제조하여 설탕으로 24°Brix로 보당한 후 S. cerevisiae RC 212, S. cerevisiae K1- V1116, S. cerevisiae ICV D47, S. bayanus EC-1118 및 S. cerevisiae Fermivin으로 제조한 주모를 각각 5%(v/v) 접종 하여 30℃ 항온배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co.) 에서 6일 동안 알코올발효 시키면서 효모 종류에 따른 알코올발효 특성을 조사하였다.
감귤 전과로 제조한 감귤 가수분해물(설탕 보당 24°Brix)에 혼합산으로 초기산도를 0.2, 0.3 및 0.4%로 조정하여 상기 선발된 S. bayanus EC-1118 주모를 5%(v/v) 접종하여 30℃ 항온배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co.)에서 6일 동안 발효시키면서 초기산도에 따른 알코올발효 특성을 조사하였으며, 감귤 가수분해물(초기산도 0.2%)에 설탕으로 각각 22, 24, 26 및 28°Brix로 보당 하여 초기당도에 따른 알코올발효 특성을 조사하였다.
감귤 에는 narigin과 hesperidin 등의 배당체 형태로 대부분이 존재하며, 이들의 무배당체 화합물이 항산화, 소염, 항암 활성이 더 높고(31), 혈액내로의 흡수나 생리활성면에서 더 효과적인 것으로 나타났다(32). 감귤에 당분해효소를 이용하면 배당체 형태인 flavonoid 화합물들을 무배당체 형태의 flavonoid로 전환시킬 수 있으며, 세포벽 구성성분의 가수분해를 통한 유효 생리활성 성분을 증대시킬 수 있는 것으로 보고(25)된 바 있어 감귤을 가수분해할 때 감귤전과를 이용하면 무배당체인 narirutin의 함량이 높아져 향후 기능성 차별화가 가능하여 전과를 이용하여 감귤 가수분해물을 제조하였다.
감귤을 마쇄하여 착즙한 후 200%(v/w) 가수하고 설탕으로 10°Brix로 보당 하였다.
전과(A)와 과피를 제거한 과육(B)으로 감귤 가수분해물을 각각 제조하여 전과와 과피 제거 과육조건에 따른 알코올 발효 특성을 조사하였다. Table 1과 같이 알코올 함량은 B가 10.
전과와 과피 제거에 따른 감귤 가수분해물의 알코올발효 특성을 조사하기 위해 감귤 전과(A)와 과피를 제거한 과육(B)으로 감귤 가수분해물을 제조하였다. 각각의 감귤 가수 분해물을 24°Brix가 되도록 설탕으로 보당한 후 주모를 5% (v/v) 접종하여 30℃ 항온배양기(HB-103-2H, HanbaeScientific Co.
대상 데이터
Column은 Agilent Eclipse XDBC18(4.6 mm×12.5 mm, Agilent Technologies Co., Ltd., Santa Clara, CA, USA)을 사용하였으며, 이동상 용매로는 50 mM phosphoric acid(solvent A)와 methanol(solvent B) 를 사용하였다.
Starter는 S. cerevisiae Fermivin을 YPD 배지(yeast extract 1%, peptone 2%, glucose 2%, pH 6.0)에 0.02%(w/v) 접종한 후 30℃ 항온배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co., Bucheon, Korea)에서 24시간 배양하여 사용하였다.
cerevisiae Fermivin과 K1-V1116은 생육이 억제되어 알코올 함량이 낮게 나타난 것으로 생각된다. 감귤 가수분해물을 이용하여 알코올발효 할 때는 알코올 생성능이 우수한 효모가 적합할 것으로 판단되어 본 실험에서는 알코올 생성능이 가장 우수한 S. bayanus EC-1118을 선별하였다. 그러나 향후 숙성과 정의 향기성분 변화 등을 고려하여 보완의 필요성이 있을 것으로 생각된다.
65%였다. 감귤 알코올발효에 사용된 효모는 Saccharomyces cerevisiae RC 212, Saccharomyces cerevisiae K1-V1116, Saccharomyces cerevisiae ICV D47, Saccharomyces bayanus EC-1118(Lalvin, Lallemand, Inc., Montreal, Canada) 및 Saccharomyces cerevisiae Fermivin(DSM Food Specialties, Seclin, France) 5종을 구입하여 사용하였다. 보산을 위해 혼합산을 와인킷 코리아(Wine Kit Korea Co.
알코올 함량은 시료 100 mL를 증류한 다음 주정계를 이용하여 측정한 후 Gay Luccac Table을 이용하여 15℃로 보정하였다(26). 당도는 digital refractometer(PR-101, ATAGO Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다.
, Montreal, Canada) 및 Saccharomyces cerevisiae Fermivin(DSM Food Specialties, Seclin, France) 5종을 구입하여 사용하였다. 보산을 위해 혼합산을 와인킷 코리아(Wine Kit Korea Co., Ltd., Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였으며, 효소제는 cellulase (80,000 unit/g, Nippon Chemical Industrial Co., Ltd., Tokyo, Japan)를 사용하였다.
본 실험에 사용된 감귤은 제주특별자치도 서귀포시에서 2009년 수확된 감귤(Citrus aurantium var.)을 할인마트에서 구입하여 사용하였으며, 당도는 12°Brix, 산도는 0.65%였다.
성능/효과
감귤 가수분해물에 주모를 각각 5%(v/v) 접종하여 효모 종류에 따른 알코올발효 특성을 조사하였다. Fig. 1과 같이 알코올 함량은 S. bayanus EC-1118에서 12.75%로 가장 높게 나타났으며, S. cerevisiae RC 212 12.35%, S. cerevisiae ICV D47 11.85%, S. cerevisiae Fermivin 9.95%, S. cerevisiae K1-V1116 8.70% 순으로 나타났다. 발효 후 당도는 알코올 함량이 높을수록 낮은 경향을 나타내었다.
bayanus EC-1118 주모를 5%(v/v) 접종하여 초기산도에 따른 알코올발효 특성을 조사하였다. Fig. 3과 같이 알코올 함량은 초기산도가 0.2%일 때 12.40%로 가장 높았으며 초기산도가 높아질수록 조금 감소하는 경향을 나타내었으며, 당도는 조금 증가하는 경향을 나타내었으나 초기 산도에 따른 큰 차이는 없었다. 발효 후 적정산도는 초기산도가 높을수록 높아졌으며, pH는 낮아지는 경향으로(Fig.
Hesperidin 함량은 두 구간에 큰 차이가 없었으나 narirutin 함량은 A가 281.31 μM으로 B 199.05 μM에 비해 매우 높게 나타났으며, naringenin 은 B가 조금 높게 나타났다.
Hesperidin 함량은 전과와 과피 제거에 따른 큰 차이가 없었으나, narirutin 함량은 A가 281.31 μM로 B 199.05 μM에 비해 매우 높게 나타나, 전과와 과피 제거 조건에서 전과로 설정하였다.
본 연구의 실험결과는 3회 반복하여 실험군당 평균과 표준편차로 나타내었으며, flavonoid 함량은 1회 측정한 값으로 나타내었다.
알코올 함량은 초기당 도 22°Brix에서 11.65%, 24°Brix에서 12.85%로 가장 높게 나타났으며, 이후 알코올 함량은 조금 감소하는 경향을 나타내었다.
37로 두 구간 모두 적정 pH 범위 내에 있은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 전과와 과피 제거에 따른 감귤 가수분해물의 알코올발효 특성은 큰 차이를 보이지 않아 두 구간 모두 알코올발효가 가능할 것으로 판단된다.
적정산도는 0.52∼0.57% 범위로 모든 효모에서 비슷한 경향으로 나타났으며, pH는 S. cerevisiae K1-V1116구간에서 3.19로 가장 낮게 나타났으나 다른 구간에서도 약 pH 3.50으로 큰 차이는 나타나지 않았다(Fig. 2).
전과(A)와 과피를 제거한 과육(B)의 감귤 가수분해물의 알코올 함량은 B 10.83%로 A 10.13%보다 조금 더 높았으며, 당 함량은 A 12.98°Brix로 B 11.38°Brix보다 조금 높게 나타났으나 알코올발효 특성에는 큰 차이가 없었다.
75%로 가장 높게 나타났다. 초기산도 0.2%일 때 알코올 함량은 12.40%로 가장 높았으며, 초기산도 0.2% 이상에서는 알코올 함량은 조금 감소하는 경향을 나타내었다. 초기당도 22°Brix에서 알코올 함량은 11.
05 μM에 비해 매우 높게 나타나, 전과와 과피 제거 조건에서 전과로 설정하였다. 효모 종류에 따른 알코올발효 특성을 조사한 결과, S. bayanus EC-1118에서 알코올 함량 12.75%로 가장 높게 나타났다. 초기산도 0.
후속연구
bayanus EC-1118을 선별하였다. 그러나 향후 숙성과 정의 향기성분 변화 등을 고려하여 보완의 필요성이 있을 것으로 생각된다. 적정산도는 0.
40%로 가장 높았으며 초기산도가 높아질수록 조금 감소하는 경향을 나타내었으며, 당도는 조금 증가하는 경향을 나타내었으나 초기 산도에 따른 큰 차이는 없었다. 발효 후 적정산도는 초기산도가 높을수록 높아졌으며, pH는 낮아지는 경향으로(Fig. 4), 초기산도를 0.2%로 설정하였으나 향후 숙성과정에서 관능적 특성 및 저장성을 고려하여 보완이 필요할 것으로 생각되었다.
6). 이상의 결과 감귤가수분해물의 알코올발효 특성을 조사하였으며, 향후 관능적인 쓴맛 개선 및 기능적 특성에 미치는 영향에 관한 보완 연구가 요구되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
감귤류 flavonoids의 기능성은?
감귤류에는 다양한 flavonoids가 존재하며 현재까지 약 60여 종 이상의 구조가 밝혀져 있고, 주로 hesperidin, neohesperidin 및 naringin에 대한 연구가 많이 진행되었다(5,6). 감귤류 flavonoids의 기능성으로는 항산화 작용(7,8), 고지혈증 억제 작용(9,10), 충치예방효과(11)와 naringin의 항균효 과(12), hesperidin의 혈압강화 효과(13) 등이 알려져 있으며, Kim과 Kim(14)은 감귤 전과, 과피 및 과육 부위 중에서 flavonoids, vitamins 및 식이섬유 함량이 감귤 과피에서 가장 높고, 항산화능 증진과 체중감소 효과도 높은 것으로 보고하였다. 최근 polyphenol flavonoids를 함유한 천연 식품들은 의약품 소재 및 기능성식품으로의 개발 가능성을 인정받고 있어(15), 감귤류를 이용하여 기능성이 차별화된 식품소재 개발이 기대된다.
과실주가 제조되는 과정은?
과실주는 과일의 당이 효모의 작용에 의해 알코올을 생산하는 과정을 통하여 제조되며, 최근 웰빙 문화와 더불어 알코올 함량이 낮은 과실주에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내에서는 포도를 시작으로 무화과(16), 살구(17), 딸기(18), 단감(19) 및 오디(20) 등 다양한 과실을 이용한 과실주 개발 및 생산이 이루어지고 있다.
감귤 가수분해물의 알코올발효 특성 중 전과와 과육을 이용했을때 알코올 함량의 차이는?
본 연구에서는 기능성이 향상된 감귤 과실주를 개발하기 위해 감귤 가수분해물의 알코올발효 특성을 조사하였다. 전과(A)와 과피를 제거한 과육(B)의 감귤 가수분해물의 알코올 함량은 B 10.83%로 A 10.13%보다 조금 더 높았으며, 당 함량은 A 12.98°Brix로 B 11.
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