본 연구에서는 토마토의 알코올발효 조건에 따른 이화학적 특성 및 토마토 과실주의 품질특성을 조사하였다. 효모 종류에 따른 영향을 조사한 결과 S. bayanus Lalvin EC-1118 에서 알코올 함량이 11.8%로 가장 높게 나타났으며, 적정산도와 pH는 효모 종류에 따른 큰 차이는 없었다. 알코올발효 온도가 높을수록 알코올 함량은 높게, 당도는 낮게 나타나는 경향으로, 토마토의 알코올발효 온도를 $25^{\circ}C$로 설정하였다. 당 종류에 따른 영향을 조사한 결과, 설탕 첨가구간에서 알코올 함량은 11.4%로 가장 높았고 프락토올리고당에서는 11.1%로 두 가지 종류의 당이 토마토 알코올발효에 적합한 것으로 나타났으며, 라이코펜의 함량은 당 종류에 따른 차이 없이 약 4.2 mg%로 비슷한 함량을 나타내었다. 라이코펜 함량 강화를 위해 low-does lycopene(LDL), medium-dose lycopene(MDL) 및 high-dose lycopene(HDL) type의 과실주 3종을 제조한 결과, 알코올 함량은 10.0~10.8%로 과실주간에 큰 차이는 없었다. 라이코펜 함량은 LDL에서 4.25 mg%, MDL 11.40 mg% 및 HDL 20.45 mg%로, LDL에 비해 MDL은 약 3배, HDL은 약 5배 이상 높아서 라이코펜 함량이 강화된 토마토 과실주의 제조가 가능한 것으로 기대되었다.
본 연구에서는 토마토의 알코올발효 조건에 따른 이화학적 특성 및 토마토 과실주의 품질특성을 조사하였다. 효모 종류에 따른 영향을 조사한 결과 S. bayanus Lalvin EC-1118 에서 알코올 함량이 11.8%로 가장 높게 나타났으며, 적정산도와 pH는 효모 종류에 따른 큰 차이는 없었다. 알코올발효 온도가 높을수록 알코올 함량은 높게, 당도는 낮게 나타나는 경향으로, 토마토의 알코올발효 온도를 $25^{\circ}C$로 설정하였다. 당 종류에 따른 영향을 조사한 결과, 설탕 첨가구간에서 알코올 함량은 11.4%로 가장 높았고 프락토올리고당에서는 11.1%로 두 가지 종류의 당이 토마토 알코올발효에 적합한 것으로 나타났으며, 라이코펜의 함량은 당 종류에 따른 차이 없이 약 4.2 mg%로 비슷한 함량을 나타내었다. 라이코펜 함량 강화를 위해 low-does lycopene(LDL), medium-dose lycopene(MDL) 및 high-dose lycopene(HDL) type의 과실주 3종을 제조한 결과, 알코올 함량은 10.0~10.8%로 과실주간에 큰 차이는 없었다. 라이코펜 함량은 LDL에서 4.25 mg%, MDL 11.40 mg% 및 HDL 20.45 mg%로, LDL에 비해 MDL은 약 3배, HDL은 약 5배 이상 높아서 라이코펜 함량이 강화된 토마토 과실주의 제조가 가능한 것으로 기대되었다.
This study was conducted to investigate the physicochemical and quality characteristics of alcohol fermentation of tomato. For yeast, Saccharomyces bayanus Lalvin EC-1118 displayed the highest alcohol content (11.8%), whereas titratable acidity and pH did not differ significantly between different y...
This study was conducted to investigate the physicochemical and quality characteristics of alcohol fermentation of tomato. For yeast, Saccharomyces bayanus Lalvin EC-1118 displayed the highest alcohol content (11.8%), whereas titratable acidity and pH did not differ significantly between different yeasts. Alcohol fermentation conducted at higher temperature ($25^{\circ}C$) resulted in higher alcohol content and lower sugar level. The highest alcohol content was produced using 11.4% sucrose and 11.1% fructo-oligosaccharide. These two saccharides were suitable for tomato alcohol fermentation. Lycopene levels were similar regardless of sugar type, and were approximately 4.2 mg%. To improve lycopene content, three types of fruit wine with low-dose lycopene (LDL), medium-dose lycopene (MDL), and high-dose lycopene (HDL) were made. Their alcohol contents were not significantly different (10.0~10.8%). Lycopene contents of LDL, MDL, and HDL wine were 4.25 mg%, 11.40 mg%, and 20.45 mg%, respectively. Therefore, HDL tomato wine should be manufactured.
This study was conducted to investigate the physicochemical and quality characteristics of alcohol fermentation of tomato. For yeast, Saccharomyces bayanus Lalvin EC-1118 displayed the highest alcohol content (11.8%), whereas titratable acidity and pH did not differ significantly between different yeasts. Alcohol fermentation conducted at higher temperature ($25^{\circ}C$) resulted in higher alcohol content and lower sugar level. The highest alcohol content was produced using 11.4% sucrose and 11.1% fructo-oligosaccharide. These two saccharides were suitable for tomato alcohol fermentation. Lycopene levels were similar regardless of sugar type, and were approximately 4.2 mg%. To improve lycopene content, three types of fruit wine with low-dose lycopene (LDL), medium-dose lycopene (MDL), and high-dose lycopene (HDL) were made. Their alcohol contents were not significantly different (10.0~10.8%). Lycopene contents of LDL, MDL, and HDL wine were 4.25 mg%, 11.40 mg%, and 20.45 mg%, respectively. Therefore, HDL tomato wine should be manufactured.
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문제 정의
9 범위로 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 본 연구에서는 알코올 생성능이 가장 우수한 S. bayanus Lalvin EC-1118을 이용하여 알코올발효 특성을 조사하였다.
따라서 본 연구에서는 토마토의 알코올발효조건에 따른 이화학적 특성 및 토마토 과실주의 품질특성을 비교 조사하여 토마토 과실주 제조공정 개발의 기초자료로 활용하고자 하였다.
본 연구에서는 토마토의 알코올발효 조건에 따른 이화학적 특성 및 토마토 과실주의 품질특성을 조사하였다. 효모 종류에 따른 영향을 조사한 결과 S.
라이코펜은 잘 익은 토마토의 천연색소(27)로 항산화능이 높고(28) 항암(29) 및 노화방지(30)에 효과가 있다. 토마토 과실주에 토마토 퓨레를 첨가함으로써 라이코펜 함량을 강화할 수 있어 기능성이 우수한 토마토 과실주의 개발이 가능할 것으로 생각되며 향후 저장, 숙성 중 라이코펜의 함량변화 및 관능적인 특성에 대한 연구를 진행하고자 한다.
제안 방법
45%로 보산하여 토마토 머스트(tomato must, TM)를 제조하였다. TM에 S. bayanus Lalvin EC-1118 주모 5%(v/v)를 접종하여 항온배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co.)에서 25℃, 3일 동안 정치배양 시켜 low-does lycopene(LDL) type의 토마토 과실주를 제조하였다. 상기 제조된 LDL type의 토마토 과실주에 토마토 퓨레를 각각 10 및 20%(w/v) 첨가하여 5℃ 이하에서 24시간 방치한 후 13,000 rpm으로 5분 동안 원심분리 시켜 라이코펜이 강화된 medium-dose lycopene(MDL) 및 high-dose lycopene(HDL) type의 토마토 과실주를 제조하여 품질특성 및 라이코펜 함량을 조사하였다.
Cho 등(21)은 단감을 30℃에서 발효시킬 경우 과즙의 갈변도가 증가한다고 보고하였으며, Rhim 등(22)은 발효온도가 높으면 알코올 생성속도가 증가하지만 알코올 수율은 낮아진다고 보고한 바 있다. 그러나 와인의 알코올발효 온도는 단순 알코올 함량보다는 관능적 품질에 미치는 요인들이 많지만 일단 발효온도를 25℃로 설정하여 실험을 진행하기로 하였다. 한편 Kim 등(23)은 오디 와인의 경우 20 및 26℃에서는 발효 4일째, 15℃에서는 발효 6일째 알코올 함량이 급격히 증가한다고 보고한 바 있어 낮은 온도에서는 발효기간을 연장시키면 알코올 함량은 증가할 것으로 생각된다.
당 종류에 따른 영향은 설탕, 과당, 꿀, 말토올리고당 및 프락토올리고당으로 22ºBrix가 되도록 각각 보당하고, 혼합산으로 보산 후 S. bayanus Lalvin EC-1118 주모 5%(v/v)를 접종하여 25℃에서 3일 동안 정치배양 시켰다.
라이코펜 분석은 Charoensiri 등(17)의 방법을 변형하여 high performance liquid chromatography(HPLC, Waters 2487, Waters Co., Milford, USA)로 분석하였다. 분석 column은 Symmetry C18 column(5 μm, 4.
라이코펜 함량을 강화하기 위한 방법으로 LDL, MDL 및 HDL type의 토마토 과실주 3종을 제조하여 품질특성 및 라이코펜 함량을 조사하였다. LDL, MDL 및 HDL의 알코올함량은 Fig.
발효온도에 따른 영향을 조사하기 위해 토마토 마쇄액 1 kg(22ºBrix, 초기산도 0.45%)에 상기조건에서 선발된 S. bayanus Lalvin EC-1118 주모 5%(v/v)를 접종하여 15, 20, 25 및 30℃에서 3일 동안 정치배양 시켰다.
)에서 25℃, 3일 동안 정치배양 시켜 low-does lycopene(LDL) type의 토마토 과실주를 제조하였다. 상기 제조된 LDL type의 토마토 과실주에 토마토 퓨레를 각각 10 및 20%(w/v) 첨가하여 5℃ 이하에서 24시간 방치한 후 13,000 rpm으로 5분 동안 원심분리 시켜 라이코펜이 강화된 medium-dose lycopene(MDL) 및 high-dose lycopene(HDL) type의 토마토 과실주를 제조하여 품질특성 및 라이코펜 함량을 조사하였다.
선행 실험 결과에 준하여 라이코펜 함량의 강화 방법으로 꼭지를 제거한 완숙 토마토 마쇄액 1 kg을 설탕으로 20ºBrix가 되도록 보당하고, 혼합산으로 초기산도를 0.45%로 보산하여 토마토 머스트(tomato must, TM)를 제조하였다.
시판효모 6종(A～F)을 YPD 배지(yeast extract 1%, peptone 2%, glucose 2%, pH 6.0)에 0.02%(w/v)씩 각각 접종하여 30℃, 24시간 배양한 후 starter로 사용하였다. 주모 배양은 토마토 마쇄액 200 g에 10ºBrix가 되도록 설탕으로 보당하고 autoclave(121℃, 15분)한 후 starter를 각각 5%(v/v)를 접종하였으며, 항온배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co.
8%로 가장 높게 나타났으며, 적정산도와 pH는 효모 종류에 따른 큰 차이는 없었다. 알코올발효 온도가 높을수록 알코올 함량은 높게, 당도는 낮게 나타나는 경향으로, 토마토의 알코올발효 온도를 25℃로 설정하였다. 당 종류에 따른 영향을 조사한 결과, 설탕 첨가구간에서 알코올 함량은 11.
알코올함량은 시료 100 mL를 취하여 증류한 다음 주정계를 이용하여 측정하였으며 Gay Luccac Table을 이용하여 15℃로 보정하여 측정하였으며(16), 당도는 digital refractometer (PR-101, ATAGO Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다.
주모 배양은 토마토 마쇄액 200 g에 10ºBrix가 되도록 설탕으로 보당하고 autoclave(121℃, 15분)한 후 starter를 각각 5%(v/v)를 접종하였으며, 항온배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co., Bucheon, Korea)에서 30℃, 24시간 동안 정치배양 시켜 사용하였다.
토마토 마쇄액에 설탕, 과당, 꿀, 말토올리고당 및 프락토올리고당으로 각각 보당하여 당 종류에 따른 알코올발효 특성 및 라이코펜 함량을 조사하였다. Fig.
효모 종류에 따른 알코올발효 특성을 조사하기 위해 꼭지가 제거된 완숙 토마토 마쇄액 1 kg에 설탕으로 22ºBrix가 되도록 보당하고, 혼합산을 이용하여 초기산도를 0.45%로 보산 후 A～F 주모 6종을 각각 5%(v/v) 접종하여 25℃ 항온 배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co.)에서 3일 동안 정치배양 시켰다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 토마토(당도 4.5°Brix, pH 4.2, 적정산도 0.45%)는 대구광역시 달성군에서 2009년 수확된 것을 구입하여 사용하였다.
45%)는 대구광역시 달성군에서 2009년 수확된 것을 구입하여 사용하였다. 토마토 과실주 제조에 사용된 혼합산은 (주)와인킷코리아(Winekit Korea Co., Ltd., Seoul, Korea)에서, 효모 Saccharomyces cerevisiae Fermivin(A)은 DSM 사(DSM Food Specialties, Seclin, France)에서, Saccharomyces cerevisiae Lalvin ICV D-47(B), Saccharomyces cerevisiae Lalvin RC-212(C), Saccharomyces cerevisiae Lalvin K1-V1116(D), Saccharomyces bayanus Lalvin EC-1118(E) 및 Saccharomyces cerevisiae Enoferm(F) 5종은 Lalvin사(Lallemand, Inc., Montreal, Canada)에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
토마토 알코올발효 조건설정을 위한 발효액의 성분분석은 3회 반복하여 측정한 평균과 표준편차로 나타내었고, 라이코펜 함량 분석은 1회 측정한 값으로 나타내었다.
성능/효과
라이코펜 함량을 강화하기 위한 방법으로 LDL, MDL 및 HDL type의 토마토 과실주 3종을 제조하여 품질특성 및 라이코펜 함량을 조사하였다. LDL, MDL 및 HDL의 알코올함량은 Fig. 7과 같이 각각 10.8, 10.5 및 10.0%로 나타났으며, 당도는 알코올 함량과 반대의 경향을 나타내었다. 적정산도는 LDL에서 0.
25 mg%로 알코올발효를 거치면서 조금 감소하는 것으로 나타났다. MDL 및 HDL에서는 각각 11.40 및 20.45 mg%로 LDL에 비해 약 3배에서 5배 이상 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 Kim 등(26)이 토마토 종류 및 숙성별 라이코펜 함량을 비교한 결과 완숙 토마토에서 1.
알코올발효 온도가 높을수록 알코올 함량은 높게, 당도는 낮게 나타나는 경향으로, 토마토의 알코올발효 온도를 25℃로 설정하였다. 당 종류에 따른 영향을 조사한 결과, 설탕 첨가구간에서 알코올 함량은 11.4%로 가장 높았고 프락토올리고당에서는 11.1%로 두 가지 종류의 당이 토마토 알코올발효에 적합한 것으로 나타났으며, 라이코펜의 함량은 당 종류에 따른 차이 없이 약 4.2 mg%로 비슷한 함량을 나타내었다. 라이코펜 함량 강화를 위해 low-does lycopene(LDL), medium-dose lycopene(MDL) 및 high-dose lycopene(HDL) type의 과실주 3종을 제조한 결과, 알코올 함량은 10.
2 mg%로 비슷한 함량을 나타내었다. 라이코펜 함량 강화를 위해 low-does lycopene(LDL), medium-dose lycopene(MDL) 및 high-dose lycopene(HDL) type의 과실주 3종을 제조한 결과, 알코올 함량은 10.0～10.8%로 과실주간에 큰 차이는 없었다. 라이코펜 함량은 LDL에서 4.
8%로 과실주간에 큰 차이는 없었다. 라이코펜 함량은 LDL에서 4.25 mg%, MDL 11.40 mg% 및 HDL 20.45 mg%로, LDL에 비해 MDL은 약 3배, HDL은 약 5배 이상 높아서 라이코펜 함량이 강화된 토마토 과실주의 제조가 가능한 것으로 기대되었다.
8). 라이코펜 함량은 Table 1과 같이 토마토 마쇄액에 보산 및 보당한 토마토 머스트(tomato must, TM)에서는 6.30 mg%로 나타났으며, LDL에서는 4.25 mg%로 알코올발효를 거치면서 조금 감소하는 것으로 나타났다. MDL 및 HDL에서는 각각 11.
발효 후 당도는 설탕과 프락토올리고당 첨가구간에서는 8.0ºBrix 이하로 나타났으며, 과당과 꿀 첨가구간에서는 8.3～8.5ºBrix, 말토올리고당에서는 14.0ºBrix로 알코올 함량과 반대의 경향으로 나타나 말토올리고당은 토마토 과실주 제조에 적합하지 않은 것으로 나타났다.
1과 2에 나타내었다. 알코올 함량은 E에서 11.8%로 가장 높게 나타났고 A 11.7%, F 11.5%, C 11.0%, B 10.2%, D 5.9% 순으로 나타났으며, 발효 후 당도는 알코올도수가 높을수록 낮은 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 Jeong 등(18)이 효모 종류에 따른 참외 알코올발효 특성을 조사한 결과 S.
적정산도는 LDL에서 0.68%, MDL 0.74% 및 HDL 0.86%로 나타났으며, pH는 LDL에서 pH 3.7, MDL 및 HDL에서 pH 4.0∼4.1로 구간들 간에 큰 차이는 없는 것으로 나타났다(Fig. 8).
따라서 토마토를 이용하여 알코올발효 할 때는 설탕과 프락토올리고당이 적합한 것으로 나타났으며, 향후 관능적인 특성에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 생각된다. 적정산도와 pH는 당 종류에 따라 큰 차이가 없는 것으로 나타났다(Fig. 6).
본 연구에서는 토마토의 알코올발효 조건에 따른 이화학적 특성 및 토마토 과실주의 품질특성을 조사하였다. 효모 종류에 따른 영향을 조사한 결과 S. bayanus Lalvin EC1118 에서 알코올 함량이 11.8%로 가장 높게 나타났으며, 적정산도와 pH는 효모 종류에 따른 큰 차이는 없었다. 알코올발효 온도가 높을수록 알코올 함량은 높게, 당도는 낮게 나타나는 경향으로, 토마토의 알코올발효 온도를 25℃로 설정하였다.
후속연구
이러한 결과는 Jung 등(24)이 보당 종류에 따른 살구와인의 특성을 조사한 결과 설탕이 다른 당보다 알코올 함량이 조금 높게 나타났다고 보고한 것과 유사한 경향이었으나 Kim 등(25)이 Campbell Early 포도주에서는 포도당에서 알코올 함량이 가장 높았다는 결과와는 다른 경향으로 발효원료에 따라서 당 이용정도가 조금씩 차이가 나는 것으로 판단된다. 따라서 토마토를 이용하여 알코올발효 할 때는 설탕과 프락토올리고당이 적합한 것으로 나타났으며, 향후 관능적인 특성에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 생각된다. 적정산도와 pH는 당 종류에 따라 큰 차이가 없는 것으로 나타났다(Fig.
국내에서 다양한 과실을 이용한 알코올발효 및 주류제조에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으나(11-14) 토마토의 알코올발효에 관한 연구는 미미한 실정으로 토마토를 이용한 독창성 있는 주류의 개발이 기대된다. 본 연구자들은 전보에서 토마토의 알코올발효조건을 확립하였으며(15), 발효조건에 따른 다양한 특성이 규명되면, 국내산 와인 생산제조 개발에 기여하여 수입대체효과 및 신수요 창출이 가능할 것으로 기대하고 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
토마토의 원산지는?
토마토는 가지과(Lycopersicon esculentum Mill)에 속하는 일년생 작물로써 남미의 서부 고원지대가 원산지이며, 우리나라 기후풍토에도 적합하여 전국적으로 재배되고 있다(1). 토마토에는 구연산이 0.
와인이란?
와인은 과실주로서 포도뿐만 아니라 과실이나 열매의 즙을 발효시켜 양조한 알코올성 음료이다(9). 최근 국내의 웰빙을 추구하는 문화는 와인과 같은 저알코올성 주류의 소비를 증가시키고 있다(10).
토마토에 함유된 유리 아미노산의 기능은?
07～0.09% 함유되어 독특한 맛을 주고 노화방지, 퇴행성 질환 억제, 인체면역기능 강화, 루틴 성분으로 인해 혈압강하작용(2), 니코틴의 해독과 함께 숙취에도 효과적인 것으로 알려져 있으며(3), 풍부한 식이섬유는 육류 등의 지질을 많이 섭취하게 되는 현대인의 건강 유지에도 중요한 역할을 한다(4). 미국 타임지 선정 ‘몸에 좋은 10가지 식품’ 중 하나로 토마토는 카로티노이드류 중 라이코펜(lycopene)이 다량 함유되어있어 세포의 산화를 막아 노화를 억제하고, 항암효과(전립선암), 심혈관 질환 예방 및 혈당저하 효과가 있는 것으로도 알려져 있다(5).
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