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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 포도주 색의 안정성과 풍미개선에 도움을 주는 참나무편의 적절한 전처리 조건을 알아보기 위해 다양한 시간별로 구운 참나무편을 적포도주에 넣어 숙성에 따른 변화를 비교해보고 포도주의 품질에 미치는 영향에 대해 조사하였다.
- 최근에는 오크통을 대신할 목적으로 포도주에 오크칩을 첨가하여 숙성하기도 한다. 본 연구에서는 다양한 시간별로 열처리한 국산 참나무편을 적포도주에 넣은 다음 숙성에 따른 변화를 비교해 봄으로써 색의 안정성과 풍미 개선에 도움을 줄 수 있는 적절한 전처리 조건을 알아보고자 하였다. 참나무편의 첨가 유무에 따른 알코올과 당도 및 총산함량의 변화는 없었지만 pH의 경우는 참나무편 처리구에서 높게 나타났다.
제안 방법
- 45 μm membrane filter로 여과한 뒤 분석하였으며 GC의 분석조건은 Kim 등(24)의 방법에 준하여 행하였다. 각 peak의 동정은 표준품의 retention time과 비교하였고 peak의 면적으로 함량을 계산하였다.
- 각 시료를 UV-visible Spectrometer (Shimazdu Co UV-1601, Kyoto, Japan)를 사용하여 420 nm과 520 nm에서 흡광도를 측정한 다음 hue 값은 A420 nm/A520 nm의 비율로 intensity 값은 A420 nm와 A520 nm의 합으로 계산하였다(25). 포도주의 색도는 colorimeter (Minolta RS-232C, Long Branch, USA)를 이용하여 L, a, b 값을 측정하였다(26).
- 45 μm membrane filter로 여과한 뒤 분석하였으며 HPLC의 조건은 Table 1과 같다(22,23). 각 피크의 동정은 표준품의 retention time과 비교하였고 피크의 면적으로 함량을 계산하였다.
- 포도주의 알코올 함량은 국세청주류면허지원센터의 주류분석규정(19)에 따라 상징액 100 mL에 증류수 30 mL를 첨가하여 증류한 뒤 70 mL의 증류액을 받아 증류수 30 mL를 채워 주정계로 측정한 값을 Gay Lüssac 표를 이용해 15℃로 온도 보정하여 환산하였다. 당도는 수용성 고형분 함량으로 포도주를 원심분리(8,000 rpm, 10 min)하여 얻은 상징액을 당도계(Atago, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다. 포도주의 환원당 함량은 Dinitrosalicylic acid (DNS)법(20)에 따라 측정하였다.
- 포도주의 숙성은 20℃에서 3개월 동안 행하였다. 대조구는 참나무편을 첨가하지 않은 포도주를 동시에 숙성시켜 사용하였다.
- 시료 2 mL에 50% phenol reagent (Folin-Ciocalteu's reagent) 2 mL를 첨가하여 실온에서 3분간 방치한 다음 10% Na2CO3 용액 2 mL를 첨가하여 실온에서 1시간 방치한 다음 분광광도계(Shimazdu Co UV-1601, Kyoto, Japan)를 사용하여 700 nm에서 흡광도를 측정한 후 tannic acid 표준곡선으로부터 총 페놀성 화합물 함량을 환산하였다. 레스베라트롤과 카테킨의 함량은 high performance liquid chromatograph(HPLC, Agilent 1100, Santa Clara, USA)를 이용하여 정량하였다. 각 시료를 0.
- 시료의 메탄올, 아세트알데히드, 에틸아세테트 그리고 퓨젤유의 함량은 gas chromatograph (Hewlett Packard 6890 series II, Palo Alto, USA)와 FID 검출기를 사용하여 정량하였다. 시료를 증류한 다음 증류액을 0.
- 포도주의 관능검사는 경북대학교 식품공학과 학생 중 10명을 선정하여 본 연구에 관한 설명과 관능검사의 평가기준을 숙지시킨 후 색, 향, 맛 및 전반적인 기호도의 항목이 적힌 설문지를 이용하여 5점 척도법으로 실행하였다(27). 이때 관능평점은 5, 매우 좋다(very good); 4, 좋다(good); 3, 보통이다(fair); 2, 나쁘다(bad); 1, 매우 나쁘다(very bad)로 정하여 평가하였다.
- 포도주의 품질에 영향을 미치는 참나무편의 적절한 전처리 시간을 조사하기 위해 참나무편을 120℃의 dry oven에서 각각 1, 2, 3시간 열처리하고 실온에서 냉각한 후 0.5% (w/v)씩 포도주에 첨가하였다. 포도주의 숙성은 20℃에서 3개월 동안 행하였다.
대상 데이터
- 본 실험에서 포도주 시료로는 경북 영천시 소재 (주)한국와인에서 구입한 2010년산 MBA (Muscat Bailey A) 적포도주를 사용하였다. 시료로 사용한 포도주의 일반 특성은 Table 2와 같다.
- 본 실험의 시료로 쓰인 포도주의 총페놀 화합물과 레스 베라트롤 그리고 카테킨의 함량은 Table 4와 같다. 참나무편을 첨가하기 전과 후를 비교해 보았을 때 총페놀 화합물은 전체적으로 증가하며 특히 참나무편을 열처리한 시간이 증가할수록 총페놀 화합물의 함량 역시 증가함을 볼 수 있었다.
- 연구에 사용된 참나무는 외피를 제거한 다음 일정한 크기(2.5×2.0×0.2 cm)로 절편을 내어 사용하였으며 그 크기의 오차는 ±0.1-2 cm를 넘지 않도록 하였다.
- 시료로 사용한 포도주의 일반 특성은 Table 2와 같다. 참나무 수종은 굴참나무(Quercus variabilis Blume)로 경북 군위군에서 직접 채취하였다. 연구에 사용된 참나무는 외피를 제거한 다음 일정한 크기(2.
데이터처리
- 이때 관능평점은 5, 매우 좋다(very good); 4, 좋다(good); 3, 보통이다(fair); 2, 나쁘다(bad); 1, 매우 나쁘다(very bad)로 정하여 평가하였다. 모든 데이터는 SAS를 이용한 Duncan의 다중 비교 분석법으로 유의성을 검증하였다(28)
- 본 실험은 3회 이상 반복 측정한 데이터의 평균과 표준편차를 나타냈으며 SPSS 통계분석 프로그램을 이용하여 계산하였다.
이론/모형
- 시료를 증류한 다음 증류액을 0.45 μm membrane filter로 여과한 뒤 분석하였으며 GC의 분석조건은 Kim 등(24)의 방법에 준하여 행하였다.
- 총 페놀성 화합물 함량은 Folin-Denis법(21)에 따라 측정하였다. 시료 2 mL에 50% phenol reagent (Folin-Ciocalteu's reagent) 2 mL를 첨가하여 실온에서 3분간 방치한 다음 10% Na2CO3 용액 2 mL를 첨가하여 실온에서 1시간 방치한 다음 분광광도계(Shimazdu Co UV-1601, Kyoto, Japan)를 사용하여 700 nm에서 흡광도를 측정한 후 tannic acid 표준곡선으로부터 총 페놀성 화합물 함량을 환산하였다.
- 포도주의 알코올 함량은 국세청주류면허지원센터의 주류분석규정(19)에 따라 상징액 100 mL에 증류수 30 mL를 첨가하여 증류한 뒤 70 mL의 증류액을 받아 증류수 30 mL를 채워 주정계로 측정한 값을 Gay Lüssac 표를 이용해 15℃로 온도 보정하여 환산하였다.
- 포도주의 총산은 AOAC 방법(10)에 따라 포도주의 술덧을 여과하여 얻은 여액을 0.1 N NaOH로 적정하여 주석산으로 환산하였으며 pH는 Mettler-Toledo Titrators (Mettler Toledo Co, DL22 F&B, Schwerzenbach, Switzerland)를 사용하여 측정하였다.
- 당도는 수용성 고형분 함량으로 포도주를 원심분리(8,000 rpm, 10 min)하여 얻은 상징액을 당도계(Atago, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다. 포도주의 환원당 함량은 Dinitrosalicylic acid (DNS)법(20)에 따라 측정하였다. 포도주의 총산은 AOAC 방법(10)에 따라 포도주의 술덧을 여과하여 얻은 여액을 0.
성능/효과
- 환원당은 참나무편을 첨가한 포도주들이 대조구보다 높은 값을 보였고 그중 2시간 열처리한 참나무편을 첨가한 포도주가 조금 더 높은 값을 보였다. pH의 경우 참나무편을 첨가한 포도주가 첨가하지 않은 포도주보다 더 높은 값을 나타냈으며 그 중에서도 2시간 열처리한 참나무편을 첨가한 포도주의 pH가 가장 높았다. 따라서 총산 역시 참나무편을 넣은 포도주가 넣지 않은 포도주보다 총산의 함량이 낮았는데 이는 참나무편에서 우러나는 성분들과 숙성과정으로 인해 산도가 낮아지는 것으로 판단된다.
- 참나무편의 열처리 시간이 길어질수록 intensity 값은 증가하였으며 또한 L, a, b 값의 감소량이 적은 것으로 보아 참나무편의 첨가가 포도주의 색 안정화에 기여함을 알 수 있었다. 관능평가를 실시한 결과 색에서 참나무편을 첨가하지 않은 포도주가 가장 높은 점수를 받았으나 2시간 열처리한 참나무편을 처리한 포도주가 향과 맛, 전반적인 기호도에서 가장 높은 점수를 받았다.
- 색, 향, 맛, 전반적 기호도에서 참나무편을 첨가한 포도주와 대조구간의 큰 유의적 차이를 보이지는 않았지만 참나무편을 첨가하지 않은 포도주는 첨가한 포도주보다 색에서 높은 점수를 받았고, 이는 참나무편에서 우러나는 성분으로 기존의 포도주에 비해 색이 약간 짙게 보이기 때문으로 사료된다. 그리고 3시간 열처리한 참나무편을 첨가한 포도주의 경우 진한 색상과 참나무편에서 우러난 쓴 맛 때문에 전반적인 기호도에서 대조구보다 낮은 점수를 받았지만 2시간 열처리한 참나무편을 첨가한 포도주는 향과 맛에서 다른 실험구들 보다 높은 점수를 받았으며 전반적인 기호도가 가장 높게 나타났다.
- 명도를 나타내는 L 값과 적색도를 나타내는 a 값 그리고 황색도를 나타내는 b 값 모두 숙성 후에 전반적으로 감소하였는데 이는 숙성중 청징과 여과로 인한 색소의 손실(40), pH 증가로 인한 안토시아닌 색소의 손실(42) 등으로 추정되며 특히 참나무 편이 첨가된 포도주의 경우 그렇지 않은 포도주보다 그 감소량이 낮음을 알 수 있었다. 더욱이 2시간 열처리한 참나무편을 첨가하였을 때 그 감소량이 가장 적어 이 조건에서 색의 안정화가 가장 잘 이루어 졌다고 판단되었다.
- 포도주의 L, a, b 값은 Table 7과 같다. 명도를 나타내는 L 값과 적색도를 나타내는 a 값 그리고 황색도를 나타내는 b 값 모두 숙성 후에 전반적으로 감소하였는데 이는 숙성중 청징과 여과로 인한 색소의 손실(40), pH 증가로 인한 안토시아닌 색소의 손실(42) 등으로 추정되며 특히 참나무 편이 첨가된 포도주의 경우 그렇지 않은 포도주보다 그 감소량이 낮음을 알 수 있었다. 더욱이 2시간 열처리한 참나무편을 첨가하였을 때 그 감소량이 가장 적어 이 조건에서 색의 안정화가 가장 잘 이루어 졌다고 판단되었다.
- 98 ppm으로 참나무편의 첨가 또는 열처리 시간에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 아세트알데히드의 함량은 참나무편 처리 유무에 영향이 없으나 메탄올, 에틸아세테이트 및 퓨젤유의 함량은 참나무편의 처리구에서 높게 나타났다. 참나무편의 열처리 시간이 길어질수록 intensity 값은 증가하였으며 또한 L, a, b 값의 감소량이 적은 것으로 보아 참나무편의 첨가가 포도주의 색 안정화에 기여함을 알 수 있었다.
- 따라서 총산 역시 참나무편을 넣은 포도주가 넣지 않은 포도주보다 총산의 함량이 낮았는데 이는 참나무편에서 우러나는 성분들과 숙성과정으로 인해 산도가 낮아지는 것으로 판단된다. 전체적 결과를 종합했을 때 2시간의 열처리가 다른 조건보다 더욱 참나무편의 성분을 잘 끌어낼 수 있는 적절한 전처리 시간임을 추정할 수 있었다. 전체적으로 실험의 결과에 영향을 미치는 참나무편의 자세한 성분을 연구하기 위한 추가적인 실험이 필요한 것으로 사료된다.
- 참나무편을 120℃의 dry oven에서 각각 1, 2, 3시간 열처리한 결과, 1시간 열처리한 참나무편과 2시간 열처리한 참나무편의 색은 약간 짙어졌고, 두 처리구 간에는 육안으로 크게 차이가 없었으나, 3시간 열처리한 참나무편은 그 색이 진하게 짙어져 확연히 구별되어졌다. 그리고 참나무향은 열처리 시간에 관계없이 강하게 맡을 수 있었으나, 향기 성분의 손실없이 실험에 쓰일 수 있도록 밀봉하여 보관하였다.
- 본 실험의 시료로 쓰인 포도주의 총페놀 화합물과 레스 베라트롤 그리고 카테킨의 함량은 Table 4와 같다. 참나무편을 첨가하기 전과 후를 비교해 보았을 때 총페놀 화합물은 전체적으로 증가하며 특히 참나무편을 열처리한 시간이 증가할수록 총페놀 화합물의 함량 역시 증가함을 볼 수 있었다. 식물계에 광범위하게 존재하는 폴리페놀 화합물인 탄닌은 축합형 탄닌과 가수분해성 탄닌으로 구분되고 포도와 포도주에 축합형 탄닌이 존재하는 것과는 달리 가수분해성 탄닌은 오로지 오크에만 존재하며 포도에는 존재하지 않는다(29).
- 일반적으로 포도주는 숙성이 진행됨에 따라 안토시아닌의 흡수대인 520 nm에서의 흡광도 값이 점차 낮아지고 갈색도를 나타내는 420 nm에서의 흡광도 값이 점차 높아져 hue 값이 전반적으로 증가하게 된다. 참나무편을 첨가하지 않은 포도주보다 첨가한 포도주의 hue 값이 전반적으로 낮고 intensity 값이 더 높은 것으로 보아 참나무편을 첨가하는 것이 안토시아닌 계통의 색도를 조금 더 높여 주는 것으로 짐작할 수 있다. 이러한 결과는 총 페놀 화합물의 함량이 높을수록 높은 hue, intensity의 값을 가진다는 연구(40)와도 일치하였다.
- 아세트알데히드의 함량은 참나무편 처리 유무에 영향이 없으나 메탄올, 에틸아세테이트 및 퓨젤유의 함량은 참나무편의 처리구에서 높게 나타났다. 참나무편의 열처리 시간이 길어질수록 intensity 값은 증가하였으며 또한 L, a, b 값의 감소량이 적은 것으로 보아 참나무편의 첨가가 포도주의 색 안정화에 기여함을 알 수 있었다. 관능평가를 실시한 결과 색에서 참나무편을 첨가하지 않은 포도주가 가장 높은 점수를 받았으나 2시간 열처리한 참나무편을 처리한 포도주가 향과 맛, 전반적인 기호도에서 가장 높은 점수를 받았다.
- 본 연구에서는 다양한 시간별로 열처리한 국산 참나무편을 적포도주에 넣은 다음 숙성에 따른 변화를 비교해 봄으로써 색의 안정성과 풍미 개선에 도움을 줄 수 있는 적절한 전처리 조건을 알아보고자 하였다. 참나무편의 첨가 유무에 따른 알코올과 당도 및 총산함량의 변화는 없었지만 pH의 경우는 참나무편 처리구에서 높게 나타났다. 총페놀 화합물의 함량은 참나무편 처리구에서 0.
- 참나무편의 첨가 유무에 따른 알코올과 당도 및 총산함량의 변화는 없었지만 pH의 경우는 참나무편 처리구에서 높게 나타났다. 총페놀 화합물의 함량은 참나무편 처리구에서 0.15-0.19%으로서 무처리구인 0.10%에 비하여 높은 값을 나타내었으나 레스베라트롤과 카테킨의 경우는 그 함량이 각각 3.88-5.05 ppm, 40.60-41.98 ppm으로 참나무편의 첨가 또는 열처리 시간에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 아세트알데히드의 함량은 참나무편 처리 유무에 영향이 없으나 메탄올, 에틸아세테이트 및 퓨젤유의 함량은 참나무편의 처리구에서 높게 나타났다.
- 당도의 경우에는 3시간 열처리한 참나무편을 첨가한 포도주가 약간 높게 나타났으나 유의적 차이는 보이지 않았다. 환원당은 참나무편을 첨가한 포도주들이 대조구보다 높은 값을 보였고 그중 2시간 열처리한 참나무편을 첨가한 포도주가 조금 더 높은 값을 보였다. pH의 경우 참나무편을 첨가한 포도주가 첨가하지 않은 포도주보다 더 높은 값을 나타냈으며 그 중에서도 2시간 열처리한 참나무편을 첨가한 포도주의 pH가 가장 높았다.
후속연구
- 전체적 결과를 종합했을 때 2시간의 열처리가 다른 조건보다 더욱 참나무편의 성분을 잘 끌어낼 수 있는 적절한 전처리 시간임을 추정할 수 있었다. 전체적으로 실험의 결과에 영향을 미치는 참나무편의 자세한 성분을 연구하기 위한 추가적인 실험이 필요한 것으로 사료된다.
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