[국내논문]누룩첨가량 및 배양방법을 달리한 현미식초의 품질특성 Quality Characteristics of Brown Rice Vinegar Prepared using Varying Amounts of Nuruk (an Amylolytic Enzyme Preparation) and Employing Different Fermentation Conditions원문보기
본 연구에서는 누룩 첨가량을 달리하여 현미탁주를 제조 하고 이를 이용한 현미식초[교반배양(A) 및 정치배양(S)]의 품질 특성을 조사하였다. 누룩 첨가량에 따른 알코올 함량 은 누룩 첨가량이 많을수록 높게 나타났으며 누룩 30% (w/w) 이상 첨가구에서는 약 13.5%로 큰 차이가 없었다. 이를 이용한 교반 및 정치배양 현미식초의 품질특성을 비교한 결과, 교반배양(A)에서 적정산도는 발효 종료 후 CVA에서 5.97%로 가장 높았으며, 정치배양(S)에서는 발효 16일째이후 누룩 첨가량이 많은 순으로 적정산도가 높게 나타났으며, CVS와 DVS는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 현미 식초의 유리아미노산 함량을 비교한 결과, 교반 및 정치배양에서 총 유리아미노산함량은 누룩 첨가량이 많을수록 증가하였으며, 정치배양 현미식초가 교반배양 현미식초에 비하여 7~30 mg%정도 더 높았다. 특히, 현미의 주요한 기능성 강화물질로 알려진 ${\gamma}$-aminobutyric acid는 교반배양 현미식초보다 정치배양 현미식초에서 약 3~5배 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 누룩 첨가량 및 초산발효 배양방법에 따라서 유리아미노산 함량 차이가 큰 것으로 판단되며, 정치배양의 경우 향후 숙성과정에서 변화를 거치면서 향기성분, 관능적 특성에 차이가 있을 것으로 예상되어 다양한 식초의 품질변화에 관한 연구가 요구된다.
본 연구에서는 누룩 첨가량을 달리하여 현미탁주를 제조 하고 이를 이용한 현미식초[교반배양(A) 및 정치배양(S)]의 품질 특성을 조사하였다. 누룩 첨가량에 따른 알코올 함량 은 누룩 첨가량이 많을수록 높게 나타났으며 누룩 30% (w/w) 이상 첨가구에서는 약 13.5%로 큰 차이가 없었다. 이를 이용한 교반 및 정치배양 현미식초의 품질특성을 비교한 결과, 교반배양(A)에서 적정산도는 발효 종료 후 CVA에서 5.97%로 가장 높았으며, 정치배양(S)에서는 발효 16일째이후 누룩 첨가량이 많은 순으로 적정산도가 높게 나타났으며, CVS와 DVS는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 현미 식초의 유리아미노산 함량을 비교한 결과, 교반 및 정치배양에서 총 유리아미노산함량은 누룩 첨가량이 많을수록 증가하였으며, 정치배양 현미식초가 교반배양 현미식초에 비하여 7~30 mg%정도 더 높았다. 특히, 현미의 주요한 기능성 강화물질로 알려진 ${\gamma}$-aminobutyric acid는 교반배양 현미식초보다 정치배양 현미식초에서 약 3~5배 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 누룩 첨가량 및 초산발효 배양방법에 따라서 유리아미노산 함량 차이가 큰 것으로 판단되며, 정치배양의 경우 향후 숙성과정에서 변화를 거치면서 향기성분, 관능적 특성에 차이가 있을 것으로 예상되어 다양한 식초의 품질변화에 관한 연구가 요구된다.
We added Nuruk at various proportions to brown rice Takju, and investigated the quality characteristics of vinegar produced in agitated culture and static culture. The more Nuruk was added, the higher the alcohol concentration. However, when over 30% (w/w) Nuruk was present, the increment in alcohol...
We added Nuruk at various proportions to brown rice Takju, and investigated the quality characteristics of vinegar produced in agitated culture and static culture. The more Nuruk was added, the higher the alcohol concentration. However, when over 30% (w/w) Nuruk was present, the increment in alcohol content was low (maximum 13.5%, v/v). A comparison of the quality of brown rice vinegar produced in agitated culture with that of vinegar produced in static culture showed that titratable acidity in agitated culture vinegar was highest after fermentation with 30% (w/v) Nuruk, at 5.97%. In static culture, the greater the amount of Nuruk added after 16 days of fermentation, the higher the titratable acidity of vinegar produced; this was true upon addition of either 30% (w/v) or 40% (w/v) Nuruk. Free amino acid levels increased in both agitated and static cultures as the level of added Nuruk rose. Moreover, brown rice vinegar produced in static culture had a higher level (7-30%) of total free amino acids than did vinegar produced in agitated culture. In particular, the level of gamma-amino butyric acid, a functional fortifier, was 3-5-fold higher in vinegar produced in agitated culture. The results thus indicate that both the amount of added Nuruk and the type of fermentation affected the level of free amino acid production. A static culture is expected to undergo changes in aroma and sensory characteristics during fermentation, indicating that further research on vinegars is required.
We added Nuruk at various proportions to brown rice Takju, and investigated the quality characteristics of vinegar produced in agitated culture and static culture. The more Nuruk was added, the higher the alcohol concentration. However, when over 30% (w/w) Nuruk was present, the increment in alcohol content was low (maximum 13.5%, v/v). A comparison of the quality of brown rice vinegar produced in agitated culture with that of vinegar produced in static culture showed that titratable acidity in agitated culture vinegar was highest after fermentation with 30% (w/v) Nuruk, at 5.97%. In static culture, the greater the amount of Nuruk added after 16 days of fermentation, the higher the titratable acidity of vinegar produced; this was true upon addition of either 30% (w/v) or 40% (w/v) Nuruk. Free amino acid levels increased in both agitated and static cultures as the level of added Nuruk rose. Moreover, brown rice vinegar produced in static culture had a higher level (7-30%) of total free amino acids than did vinegar produced in agitated culture. In particular, the level of gamma-amino butyric acid, a functional fortifier, was 3-5-fold higher in vinegar produced in agitated culture. The results thus indicate that both the amount of added Nuruk and the type of fermentation affected the level of free amino acid production. A static culture is expected to undergo changes in aroma and sensory characteristics during fermentation, indicating that further research on vinegars is required.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 현미식초의 이화학적 품질특성을 고려한 품질지표 설정을 위해 누룩 첨가량에 따른 현미 탁주의 품질특성을 조사하였으며, 이를 활용하여 교반배양 및 전통적인 정치배양 방법에 따른 현미식초의 품질특성을 비교하였다.
본 연구에서는 누룩 첨가량을 달리하여 현미탁주를 제조하고 이를 이용한 현미식초[교반배양(A) 및 정치배양(S)]의 품질 특성을 조사하였다. 누룩 첨가량에 따른 알코올 함량은 누룩 첨가량이 많을수록 높게 나타났으며 누룩 30% (w/w) 이상 첨가구에서는 약 13.
가설 설정
3)Values are mean ± SD (n=3).
제안 방법
누룩 첨가량(10, 20, 30 및 40% (w/w))별 현미 알코올발효액을 이용하여 교반 및 정치 초산발효에 따른 현미식초의 유리아미노산 함량을 비교하였다. Table 3과 같이 교반배양에서 총 유리아미노산 함량은 누룩 첨가량이 많을수록 높게 나타났다.
누룩 첨가량(10, 20, 30 및 40% (w/w))별 현미 알코올발효액의 알코올 함량을 6%로 조절한 후, 종초 10% (v/v)를 접종하여 교반 및 정치배양 조건에 따른 초산발효 특성을 조사하였다. Fig.
색도 및 탁도는 UV-visible spectrophotometer (UV Spectrophotometer 1601, Shimadzu Co, Kyoto, Japan)를 이용하여 측정하였다. 색도는 명도(L), 적색도(a), 황색도(b) 값을 측정하여 Hunter’s color value로 나타내었다.
알코올 함량은 시료 100 mL을 증류한 다음 주정계를 이용하여 측정한 값을 Gay Luccac table로 환산하여 산출하였으며(18), 당도는 digital refractometer (PR-101, Atago Co, Ltd, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다.
유리당은 알코올 발효액을 Sep-pak C18 cartridge에 통과시킨 다음, 0.45 μm membrane filter로 여과하여 high performance liquid chromatography (HPLC, Waters 2487, Waters Co, Milford, USA)로 분석하였다(19).
주모는 코오지 500 g에 정제수 1,500 mL를 가수하여 55℃에서 6시간동안 당화시켜 부직포로 여과한 후 10 °Brix 가 되도록 조절하였다. 이 당화액을 121℃에서 15분간 살균 시킨 다음 Saccharomyces cerevisiae GRJ를 접종하여 항온 배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co, Bucheon, Korea) 에서 30℃, 24시간동안 정치배양 시켜 원료량에 5%(v/w)를 사용하였고, 초산발효에 사용된 종초는 현미 알코올발효액을 알코올함량 6%로 희석한 후 Acetobacter pomorum KJY 8을 접종하여 30℃에서 250 rpm으로 교반하여10일간 배양 시켜 사용하였다.
현미 1 kg을 5시간동안 수침한 후, 물을 빼고 증자하였다. 증미한 현미에 누룩 100, 200, 300 및 400 g을 각각 혼합하고 주모 50 mL와 정제수 1,600 mL를 첨가한 후 골고루 저어항온배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co, Korea)에서 30℃, 3일간 정치배양 시켜 누룩 첨가량에 따른 현미 알코올 발효 특성을 조사하였다.
현미 1 kg을 5시간동안 수침한 후, 물을 빼고 증자하였다. 증미한 현미에 누룩 100, 200, 300 및 400 g을 각각 혼합하고 주모 50 mL와 정제수 1,600 mL를 첨가한 후 골고루 저어항온배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co, Korea)에서 30℃, 3일간 정치배양 시켜 누룩 첨가량에 따른 현미 알코올 발효 특성을 조사하였다.
대상 데이터
누룩 첨가량별 현미 알코올발효 여과액을 알코올 함량 6%(v/v)로 조절한 후, 종초 10%(v/v) 접종하여 교반(A) 및 정치발효(S)를 실시하였다 교반배양 구간은 진탕배양기(HB-201SL, Hanbaek Scientific Co, Korea)에서 30℃, 250 rpm으로 배양시켰으며, 정치배양 구간은 항온배양기(HB-103-2H, Hanbaek Scientific Co, Korea)에서 500 mL 삼각플라스크에 100 mL씩 담금하여 30℃로 정치배양 시켰다. 각각 발효된 교반배양 현미식초 AVA (Brown rice vinegar produced by 10% Nuruk content), BVA (Brown rice vinegar produced by 20% Nuruk content), CVA (Brown rice vinegar produced by 30% Nuruk content), 및 DVA (Brown rice vinegar produced by 40% Nuruk content)와 정치배양 현미식초 AVS (Brown rice vinegar produced by 10% Nuruk content), BVS (Brown rice vinegar produced by 20% Nuruk content,), CVS (Brown rice vinegar produced by 30% Nuruk content) 및 DVS (Brown rice vinegar produced by 40% Nuruk content)는 원심분리 후 상징액을 분석용 시료로 사용하였다.
색도는 명도(L), 적색도(a), 황색도(b) 값을 측정하여 Hunter’s color value로 나타내었다. 대조구는 증류수(L=100.00, a=0.06, b=-0.16)를 사용하였고 탁도는 660 nm에서 흡광도로 측정하였다.
본 실험에 사용된 현미는 2009년 경북 상주지방에서 재배한 일반계 현미를 구입하였으며, 누룩은 상주곡자(주)에서 구입하여 사용하였다. 현미 알코올발효에 사용된 효모는 계명대학교 발효공학실에서 보관중인 Saccharomyces cerevisiae GRJ를 YPD agar배지(yeast extract 1%.
성능/효과
1)2)AVA, AVS: Brown rice vinegar produced by 10% Nuruk content, BVA, BVS: Brown rice vinegar produced by 20% Nuruk content, CVA, CVS: Brown rice vinegar produced by 30% Nuruk content, DVA, DVS: Brown rice vinegar produced by 40% Nuruk content.
4로 비슷한 값을 나타내었다. a값은-1.56～-2.67 범위로 누룩 첨가량이 많을수록 낮아졌으며, b값은 AVA가 10.5로 가장 낮았고 BVA, CVA 및 DVA가 각각 12.5, 13.7 및 16.3으로 누룩 첨가량이 많을수록 높게 나타났다. 정치배양의 색도는 교반 배양과 유사한 값으로 나타나 발효시간에 따른 갈변현상보다 누룩 첨가량에 따른 영향이 더 큰 것으로 보인다.
누룩 첨가량(10, 20, 30 및 40% (w/w))에 따른 현미 알코올발효액의 품질특성을 조사한 결과, Fig. 1과 같이 알코올 함량은 누룩 첨가량이 많을수록 높게 나타났으며 누룩 30% (w/w) 이상 첨가구에서는 약 13.5%로 큰 변화가 없었다. 적정산도는 모든 구간에서 0.
본 연구에서는 누룩 첨가량을 달리하여 현미탁주를 제조하고 이를 이용한 현미식초[교반배양(A) 및 정치배양(S)]의 품질 특성을 조사하였다. 누룩 첨가량에 따른 알코올 함량은 누룩 첨가량이 많을수록 높게 나타났으며 누룩 30% (w/w) 이상 첨가구에서는 약 13.5%로 큰 차이가 없었다. 이를 이용한 교반 및 정치배양 현미식초의 품질특성을 비교한 결과, 교반배양(A)에서 적정산도는 발효 종료 후 CVA에서 5.
93 mg%로 교반배양에 비하여 3～5배정도 더 많은 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 누룩 첨가량 및 초산발효 배양방법에 따라서 유리아미노산 함량 차이가 큰 것으로 판단된다.
00%로 나타났다. 발효 16일째 이후에는 누룩 첨가량이 많은 순으로 적정산도가 높게 나타나났으며, 누룩 30%(w/w)이상 첨가구에서는 큰 차이가 없는 것으로 나타나 CVS가 알코올 발효능 및 산 생성능이 우수하여 교반 및 정치 초산발효에 적합할 것으로 판단된다. 또한 정치배양 시료는 교반배양시료에 비하여 발효 종료 후 적정산도가 조금 낮게 나타났다.
유리당 함량은 Table 2에서와 같이 glucose가 331～355 mg%로 가장 많이 남았고 maltose가 121～157 mg%, fructose가 46～60 mg%로 가장 낮게 나타났으며, sucrose는 완전 발효되어 검출되지 않았다. 발효성당의 잔류 함량은 누룩 10, 20, 30 및 40% (w/w) 첨가구에서각각 558, 539, 517 및 518 mg%로 나타나 모든 첨가구에서는 유사한 발효경향을 보였다.
88%로 나타나 본 실험에 사용된 누룩의 발효능이 더 우수한 것으로 나타났다. 색도는 Table 1에서와 같이 L값은 누룩 10% (w/w) 첨가구에서 90.7로 가장 밝게 나타났으며 첨가량이 많을수록 감소하여 누룩 40% (w/w) 첨가구에서는 70.1로 나타나 20이상 감소하였다. b값은 첨가량이 많을수록 9.
알코올 및 초산 발효액의 성분분석은 3회 반복하여 측정한 평균과 표준편차로 나타내었으며, 유리아미노산은 1회 분석값을 나타내었다.
2로 증가하여 누룩이 첨가됨에 따라 진한 황색을 띠는 것으로 나타났다. 유리당 함량은 Table 2에서와 같이 glucose가 331～355 mg%로 가장 많이 남았고 maltose가 121～157 mg%, fructose가 46～60 mg%로 가장 낮게 나타났으며, sucrose는 완전 발효되어 검출되지 않았다. 발효성당의 잔류 함량은 누룩 10, 20, 30 및 40% (w/w) 첨가구에서각각 558, 539, 517 및 518 mg%로 나타나 모든 첨가구에서는 유사한 발효경향을 보였다.
5%로 큰 차이가 없었다. 이를 이용한 교반 및 정치배양 현미식초의 품질특성을 비교한 결과, 교반배양(A)에서 적정산도는 발효 종료 후 CVA에서 5.97%로 가장 높았으며, 정치배양(S)에서는 발효 16일 째이후 누룩 첨가량이 많은 순으로 적정산도가 높게 나타났으며, CVS와 DVS는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 현미식초의 유리아미노산 함량을 비교한 결과, 교반 및 정치배양에서 총 유리아미노산함량은 누룩 첨가량이 많을수록 증가하였으며, 정치배양 현미식초가 교반배양 현미식초에 비하여 7～30 mg%정도 더 높았다.
5%로 큰 변화가 없었다. 적정산도는 모든 구간에서 0.6%이하로 나타나 산패의 가능성은 없었으며, pH는 4.0～4.2 범위로 나타났다(Fig. 2). So 등(21)의 누룩 사용에 의한 탁주제조에서 시판누룩을 사용한 알코올발효액에서는 알코올함량 9.
8이었다. 적정산도는 발효 3일째부터 CVA, BVA, AVA, DVA순으로 증가하였으며, 발효 종료 후 CVA가 적정산도 5.97%로 가장 높았으며, BVA 및 DVA가 각각 5.63 및 5.38%, AVA가 5.18%로 가장 낮은 함량을 나타내었다. pH는 적정산도가 증가됨에 따라 점차 감소하여 발효 8일에 모든 구간에서 pH 3.
33 mg%로 나타났다. 정치배양에서 총 유리아미노산 및 필수 유리아미노산 함량은 누룩 첨가량이 많을수록 높게 나타났고, 교반배양에 비하여 각각 7～30 및 5～14 mg%정도 더 높았다. 주요 유리아미노산은 alanine, valine, leucine, glycine γ-aminobutyric acid, glutamic acid로 나타나 속성배양의 주요 아미노산 성분뿐만 아니라 더 많은 종류의 아미노산이 다량 검출되었다.
4를 나타내었다. 정치배양의 경우, Fig. 4와 같이 초기산도 및 초기 pH는 교반배양 시료와 동일하였으며, 적정산도는 발효 8일째 CVS 및 DVS에서 약 3.80%, AVS 및 BVS에서 약 3.00%로 나타났다. 발효 16일째 이후에는 누룩 첨가량이 많은 순으로 적정산도가 높게 나타나났으며, 누룩 30%(w/w)이상 첨가구에서는 큰 차이가 없는 것으로 나타나 CVS가 알코올 발효능 및 산 생성능이 우수하여 교반 및 정치 초산발효에 적합할 것으로 판단된다.
주요 유리아미노산은 alanine, glutamic acid, leucine, valine이었고, 현미의 주요한 기능성 강화물질로 알려진 γ-aminobutyric acid는 3.91～6.33 mg%로 나타났다.
특히, 현미의 주요한 기능성 강화물질로 알려진 γ-aminobutyric acid는 교반배양 현미식초보다 정치배양 현미식초에서 약 3～5배 더 높은 것으로 나타났다.
이는 누룩에 포함되어 있는 다양한 효소들 중 원료의 단백질을 분해하는 효소가 있기 때문인 것으로 판단 된다. 필수 유리아미노산 함량은 DVA가 73.01 mg%로가장 높았고 BVA 60.74 mg%, CVA 49.68 mg%, AVA 36.38 mg%로 나타났다. 주요 유리아미노산은 alanine, glutamic acid, leucine, valine이었고, 현미의 주요한 기능성 강화물질로 알려진 γ-aminobutyric acid는 3.
97%로 가장 높았으며, 정치배양(S)에서는 발효 16일 째이후 누룩 첨가량이 많은 순으로 적정산도가 높게 나타났으며, CVS와 DVS는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 현미식초의 유리아미노산 함량을 비교한 결과, 교반 및 정치배양에서 총 유리아미노산함량은 누룩 첨가량이 많을수록 증가하였으며, 정치배양 현미식초가 교반배양 현미식초에 비하여 7～30 mg%정도 더 높았다. 특히, 현미의 주요한 기능성 강화물질로 알려진 γ-aminobutyric acid는 교반배양 현미식초보다 정치배양 현미식초에서 약 3～5배 더 높은 것으로 나타났다.
후속연구
특히, 현미의 주요한 기능성 강화물질로 알려진 γ-aminobutyric acid는 교반배양 현미식초보다 정치배양 현미식초에서 약 3～5배 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 누룩 첨가량 및 초산발효 배양방법에 따라서 유리아미노산 함량 차이가 큰 것으로 판단되며, 정치배양의 경우 향후 숙성과정에서 변화를 거치면서 향기성분, 관능적 특성에 차이가 있을 것으로 예상되어 다양한 식초의 품질변화에 관한 연구가 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
전통적인 숙성방법의 정치배양법을 일본에서 적용한 사례는 무엇인가?
식초 제조방법 중 산업적 대량 생산방법인 교반배양법은 수율 및 초산생성 효율이 높고 발효 속도가 빠른 장점을 지니고, 전통적인 숙성방법의 정치배양법은 자연발효 함으로써 원료의 특성이 많이 잔존하여 영양성이 우수하다(17). 일본의 경우, 가고시마현에서는 전통적인 정치배양법으로 제조한 흑초가 산업화되어 2007년에 17억 7000만 엔의 매출 규모로 신장하였으며, 식초시장이 고급화 및 다양화되면서 소비량도 매년 급속하게 증가할 것으로 기대된다(14).
누룩의 주원료는?
누룩은 한국의 전통적인 탁․약주 제조에서 녹말 분해효소 및 발효 미생물원으로 사용되며 소맥을 주원료로 제조된다(1). 누룩에는 여러 종류의 미생물이 생육하므로 첨가량에 따라 효소활성, 유기산 생산력 및 알코올 발효력이 달라져 탁주의 휘발성 풍미 성분, 맛, 색상 등 품질 차이가 예상된다(2).
재래누룩의 장점은 무엇인가?
누룩에는 여러 종류의 미생물이 생육하므로 첨가량에 따라 효소활성, 유기산 생산력 및 알코올 발효력이 달라져 탁주의 휘발성 풍미 성분, 맛, 색상 등 품질 차이가 예상된다(2). 재래누룩은 누룩 중에 생육하는 여러 균주의 조성에 의해 양조되므로 탁주의 풍미가 다양한 장점이 있으나 불필요한 미생물 증식에 의하여 효소력 및 효모수가 낮아져 제품의 균일성을 유지하기 어렵기 때문에 많은 양을 사용할 경우 술에 불쾌취를 나타내기도 한다(3,4). 개량누룩은 술덧의 안전한 발효와 잡균오염이 방지되어 품질이 균일한 술이 제조되는 장점을 지니고 있으며(5), 생육하는 여러 균주의 조성비 및 지역환경에 따라 다양한 형태로 제조되며, 이를 이용한 담금조건에 따라 여러 종류의 독특한 술이제조된다(6).
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