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문제 정의
- 본 연구에서는 감의 가공형태를 곶감, 감말랭이, 감분말, 감껍질분말, 감페이스트로 구분하여 막걸리 제조실험에 이용하였으며, 발효완료 후 이화학적 및 관능적인 특성을 비교 분석하여 감의 가공형태가 감막걸리의 품질특성에 미치는 영향을 조사하였는바, 그 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
- 각각의 감막걸리에 대하여 색상(color), 향기(favor), 맛 (taste), 전체적인 기호도(overall)에서 가장 우수하다고 판단 되는 막걸리 2종류를 선택하게 하여, 전체 패널수에 대한 선택 횟수를 백분율로 나타내었다. 본 기호도 조사는 국립 농업과학원 발효이용과에 근무하는 20~40대 연구원 11명을 대상으로 실시하였다.
- 첨가하는 감의 가공형태별 제조된 막걸리의 기호성을 Table 4에 나타내었다. 기호성 평가는 제시된 5개의 처리구 중에서 각 항목별 우수한 막걸리 2개를 선발하여 전체 페널 수에 대한 백분율로 나타내었다. 따라서 각 항목별 기호성 평가의 총합은 200%가 된다.
- 막걸리 제조에 앞서 첨가되는 감의 가공형태별 수분함량, 가용성고형분, 폴리페놀함량을 분석하였다. 수분함량은 Moisture Analyzer (MS-70, AND, Japan)을 이용하여 측정하였고, 가용성고형분은 Hand refractometer (PR101, ATAGO, Japan)을 이용하여 측정하였으며, 폴리페놀은 감 원료를 증류수로 5배 희석한 후 희석액 1 mL에 0.
- 발효가 진행 되고 있는 3일째 고과당 2 kg과 물 6 L를 추가하여 다시 같은 온도를 유지하며 3일간 더 발효시킨 후, 압착하여 시험 처리용 술덧으로 사용하였다. 발효가 완료된 술덧의 총산은 0.43% (w/v), 알코올 함량은 14.4% (v/v) 였으며, 첨가하는 감의 가공형태별 감막걸리 품질특성 평가를 위해 막걸리 술덧을 2배 희석하여 감 가공형태별 처리한 후 5일간 발효 하여 품질특성을 분석하였다. 이때 감 가공형태별 처리는감 첨가 재료의 수분함량을 감안하여 곶감 5% (w/w) 기준 (건물량 57.
- 고두밥을 약 35℃로 식히고 여과된 지하수 20 L를 넣은 다음 개량누룩(한국효소) 600 g과 효모(Saccaromyces byanus, EC-1118, Lallemand, Canada) 9 g을 첨가하여 25℃에서 발효시켰다. 발효가 진행 되고 있는 3일째 고과당 2 kg과 물 6 L를 추가하여 다시 같은 온도를 유지하며 3일간 더 발효시킨 후, 압착하여 시험 처리용 술덧으로 사용하였다. 발효가 완료된 술덧의 총산은 0.
- 막걸리 제조에 앞서 첨가되는 감의 가공형태별 수분함량, 가용성고형분, 폴리페놀함량을 분석하였다. 수분함량은 Moisture Analyzer (MS-70, AND, Japan)을 이용하여 측정하였고, 가용성고형분은 Hand refractometer (PR101, ATAGO, Japan)을 이용하여 측정하였으며, 폴리페놀은 감 원료를 증류수로 5배 희석한 후 희석액 1 mL에 0.2 M sodium acetate (pH 0.1) 9 mL를 넣어 분광광도계(Beckman DUR 530, Beckman Coulter Inc, Brea, CA, USA)로 280 nm에서 측정한 후 gallic acid 표준용액 검량선으로 환산하여 나타내었다(15).
- 아미노산도는 국세청 주류면허지원센터에서 편찬한 주류분석규정을 참조하여 시료 10 mL에 페놀프탈레인지시약 2~3방울을 가하고 0.1 N NaOH 용액으로 담홍색이 될때까지 적정하여 중화한 후 여기에 중성 포르말린용액 5 mL를 가하여 유리된 산을 0.1 N NaOH 용액으로 담홍색이될 때 까지 적정하여 그 적정 mL수를 아미노산도로 표시하였다.
- 유기산 함량은 막걸리를 원심분리기(CR22G-Ⅲ, Hitachi, Japan)를 이용하여 1,000 rpm에서 10분간 분리한 후, 상징액을 채취하여 Sep-pak Oasis HLB 60 μm cartridge로 처리하고 0.22 μm Nylon 13 mm filter로 여과한 후 HPLC LC-20A (Shimadzu, Japan)로 분석하였다.
- 4% (v/v) 였으며, 첨가하는 감의 가공형태별 감막걸리 품질특성 평가를 위해 막걸리 술덧을 2배 희석하여 감 가공형태별 처리한 후 5일간 발효 하여 품질특성을 분석하였다. 이때 감 가공형태별 처리는감 첨가 재료의 수분함량을 감안하여 곶감 5% (w/w) 기준 (건물량 57.2%, w/w)으로 각각 가공형태별 환산하여 첨가량을 계산한 다음 시험처리하였다.
대상 데이터
- 곶감은 경북 상주에서 생산된 것(옛날곶감, 상주둥시)을 구입하여 사용하였으며, 감말랭이, 감분말, 감페이스트는 경북 청도에서 생산된 것((주)Nature farm, 청도반시)을 구입하여 사용하였다. 감껍질분말은 곶감 제조 시 생산되는 껍질을 건조하여 분쇄한 것(문창제약, 상주둥시)을 구입하여 사용하였다.
- 곶감은 경북 상주에서 생산된 것(옛날곶감, 상주둥시)을 구입하여 사용하였으며, 감말랭이, 감분말, 감페이스트는 경북 청도에서 생산된 것((주)Nature farm, 청도반시)을 구입하여 사용하였다. 감껍질분말은 곶감 제조 시 생산되는 껍질을 건조하여 분쇄한 것(문창제약, 상주둥시)을 구입하여 사용하였다.
- 각각의 감막걸리에 대하여 색상(color), 향기(favor), 맛 (taste), 전체적인 기호도(overall)에서 가장 우수하다고 판단 되는 막걸리 2종류를 선택하게 하여, 전체 패널수에 대한 선택 횟수를 백분율로 나타내었다. 본 기호도 조사는 국립 농업과학원 발효이용과에 근무하는 20~40대 연구원 11명을 대상으로 실시하였다.
- 첨가하는 감의 가공형태에 따른 감 막걸리의 품질특성을 조사하기 위해 여러 가지 가공형태인 곶감, 감말랭이, 감분말, 감껍질분말, 감페이스트를 시험에 사용하였다. 막걸리 제조에 사용된 감의 수분함량, 총폴리페놀 및 가용성고형물 함량은 가공형태별 큰 차이를 보였으며, 이러한 요소들이 감막걸리의 총폴리페놀 및 알코올 농도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
데이터처리
- 첨가하는 감의 형태별 막걸리 품질특성에서 처리 간의 유의 성은 Duncan's multiple range test (p<0.05)로 검정하였다.
- 통계처리는 SPSS program (version 12.0 SPSS, Chicago, IL, USA)을 이용하여 one-way ANOVA test를 실시하였다. 첨가하는 감의 형태별 막걸리 품질특성에서 처리 간의 유의 성은 Duncan's multiple range test (p<0.
성능/효과
- 가용성고형분은 수분함량과 반대로 감분말이 87 °Brix 가장 높게 나타났으며 감페이스트가 16 °Brix로 가장 낮게 나타나, 감의 가공형태별로 큰 차이를 보였다.
- 2에 나타내었다. 감 첨가 후, 5일 뒤 전반적으로 pH는 3.7~4.1 정도였으며, 발효 3일째와 비교했을 때 조금 낮아지는 경향을 보였다. pH에 있어서, 감분말이 4.
- 감막걸리의 휘발산 함량은 전반적으로 80~100 ppm 정도였으며, 감페이스트 처리에서 가장 높은 함량을 보였다. 감막걸리의 주된 유기산은 oxalic, citric, tartaric, malic, succinic, lactic, acetic acid 이었으며, 이들 유기산중 lactic acid의 함량이 가장 높았다. 감분말및 감페이스트 첨가 감막걸리의 황색도 값이 높았으며, 색에 대한 기호성도 우수하였다.
- 아미노산도는 발효 3일째보다 5일째 급격히 상승하였는데, 감분말, 감껍질분말 및 감페이스테에서 비교적 높은 값을 보였다. 감막걸리의 휘발산 함량은 전반적으로 80~100 ppm 정도였으며, 감페이스트 처리에서 가장 높은 함량을 보였다. 감막걸리의 주된 유기산은 oxalic, citric, tartaric, malic, succinic, lactic, acetic acid 이었으며, 이들 유기산중 lactic acid의 함량이 가장 높았다.
- 감막걸리의 주된 유기산은 oxalic, citric, tartaric, malic, succinic, lactic, acetic acid 이었으며, 이들 유기산중 lactic acid의 함량이 가장 높았다. 감분말및 감페이스트 첨가 감막걸리의 황색도 값이 높았으며, 색에 대한 기호성도 우수하였다. 맛과 전체적인 기호성(선택 비율)에 있어서, 감말랭이 첨가 막걸리가 가장 우수하였다.
- 6과 같다. 곶감 첨가 막걸리가 88.3 ppm으로 유의적으로 낮은 값을 나타내었고, 감페이스트 첨가 막걸리가 103.2 ppm으로 가장 높은 값을 나타내었다. 막걸리의 휘발산은 대부분 초산에 기인된 것으로, 휘발산이 많다는 것은 발효나 숙성 중에 초산발효와 같은 이상발효가 진행되었다는 것을 나타내는 것이다.
- 막걸리 발효에 적합한 pH를 제공하는 citric acid는 감분말을 첨가한 막걸리에서 가장 높게 나타났으며, 감껍질분말 첨가 막걸리와 감페이스트를 첨가한 막걸리가 상호 유사한 값을, 곶감과 감말랭이를 첨가한 막걸리가 비슷한 수준의 함량을 보였다. 일반 시중막걸리의 경우, lactic acid, acetic acid, citric acid가 주된 유기산이며(21), 감과즙은 malic acid가 가장 많고 tartaric acid, citric acid, oxalic acid가 함유되어있다는 보고(26)로 미루어볼 때, 본 실험에서 검출된 malic acid, tartaric acid, citric acid, oxalic acid는 감에서 유래된 것으로 판단된다.
- 따라서 각 항목별 기호성 평가의 총합은 200%가 된다. 막걸리 색상에 있어서, 감분말을 첨가한 막걸리가 90.9%, 감페이스트를 첨가한 막걸리가 63.6%로 비교적 선택비율이 높아 기호성이 우수한 것으로 나타났다. 색도 측정에서 황색도가 높았던 감분말, 감페이스트 첨가 막걸리가 기호도에 있어서도 높은 것으로 보아, 황색도가 색의 기호성에 있어서 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- 첨가하는 감의 가공형태에 따른 감 막걸리의 품질특성을 조사하기 위해 여러 가지 가공형태인 곶감, 감말랭이, 감분말, 감껍질분말, 감페이스트를 시험에 사용하였다. 막걸리 제조에 사용된 감의 수분함량, 총폴리페놀 및 가용성고형물 함량은 가공형태별 큰 차이를 보였으며, 이러한 요소들이 감막걸리의 총폴리페놀 및 알코올 농도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 감막걸리의 pH와 총산은 각각 3.
- 감분말및 감페이스트 첨가 감막걸리의 황색도 값이 높았으며, 색에 대한 기호성도 우수하였다. 맛과 전체적인 기호성(선택 비율)에 있어서, 감말랭이 첨가 막걸리가 가장 우수하였다.
- 5%로 조금 낮은 경향이었는데, 건조 가공으로 인해 감의 향이 많이 상실된 것이 원인으로 추측된다. 맛에 있어서는 감말랭이 첨가 막걸리와 감껍질분말 첨가 막걸리가 54.5%로 같은 수준의 기호성을 나타내었으며, 종합적 기호도에서는 맛과 색상, 향기에 있어서 전반적으로 높은 값을 보인 감말랭이가 72.7%로 가장 선호도가 높았으며, 감분말 첨가 막걸리가 54.5%로 그 다음으로 높은 값을 보였다. 이상의 결과로 미루어 볼 때, 기호도에 있어서 감 특유의 향과 맛을 잘 살릴 수 있는 막걸리를 제조하기 위한 가공형태로는 감말랭이와 감분말 형태가 가장 바람직하다고 판단 된다.
- 제조된 다양한 감 막걸리의 색도를 분석한 결과는 Table 2와 같다. 명도를 나타내는 L 값은 감분말 첨가 막걸리가 42.8로 가장 높게 나타나 가장 맑고 깨끗하였으며, 다른 처리구는 37~38 정도의 값을 보였다. 적색도를 나타내는 a값은 감페이스트를 첨가한 막걸리가 0.
- 4와 같다. 발효완료 후 0.86~1.11 정도를 보여, 발효 3일 째 (0.73~0.86) 보다 증가한 것으로 나타났다. 원료에 함유되어 있는 단백질을 누룩효소가 분해함으로써 아미노산도가 증가하는 것으로 보아, 실험에 쓰인 개량누룩의 acidic protease 활성도가 매우 높은 것과 관련이 있는 것으로 보인다(22).
- 알코올 발효는 당을 에탄올과 CO2로 분해하는 것으로 발효과정 중 기포가 발생하는 것으로 알코올 발효가 진행 되고 있음을 알 수 있다(23). 본 실험에서는 감분말을 첨가한 막걸리의 알코올이 7.3% (v/v)로 가장 높았으며 감페이스트 첨가 막걸리가 6.3% (v/v)로 가장 낮은 수치를 보였다. 이처럼 알코올 발효에 영향을 미치는 요인으로 가용성고형분을들 수 있는데 Table 1에서 감분말의 가용성고형분이 87°Brix로 가장 높았으며, 감페이스트는 16 °Brix로 가장 낮아, 첨가하는 감의 가공형태에 따라 감막걸리의 알코올 함량에 차이가 날 수 있음을 보여주었다.
- 막걸리의 acetic acid는 발효중에 초산 생성균에 의해 생성되므로 acetic acid 함량이 높다는 것은 원료나 발효중에 초산 생성균에 오염되었다는 것을 나타내는 것이다(27). 본 연구에서는 전반적으로 20 ppm 이하로 미량 검출되어 원료나 발효중 초산 생성균이 오염이 되지 않고 안전하게 발효되었다는 것을 나타낸다.
- 6%로 비교적 선택비율이 높아 기호성이 우수한 것으로 나타났다. 색도 측정에서 황색도가 높았던 감분말, 감페이스트 첨가 막걸리가 기호도에 있어서도 높은 것으로 보아, 황색도가 색의 기호성에 있어서 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 향기에 있어서는 감페이스트 첨가 막걸리가 54.
- 3% (w/v) 정도의 분포를 보여, 시판되고 있는 막걸리와 비슷하였다. 아미노산도는 발효 3일째보다 5일째 급격히 상승하였는데, 감분말, 감껍질분말 및 감페이스테에서 비교적 높은 값을 보였다. 감막걸리의 휘발산 함량은 전반적으로 80~100 ppm 정도였으며, 감페이스트 처리에서 가장 높은 함량을 보였다.
- 막걸리의 휘발산은 대부분 초산에 기인된 것으로, 휘발산이 많다는 것은 발효나 숙성 중에 초산발효와 같은 이상발효가 진행되었다는 것을 나타내는 것이다. 앞서 총산분석 결과에서, 산 함량이 높아 산 생성 능력이 높은 미생물의 오염이 의심되었던 감페이스트 첨가 막걸리의 경우, 휘발산 함량이 다른 처리구보다 높은 것으로 보아, 초산과 같은 휘발성 산을 생성하는 미생물에 오염된 것으로 추정된다. 막걸리의 발효나 숙성 중에 휘발산이 생성된다는 것은 막걸리의 기호성에서 있어서도 바람직하지 못한 결과를 낼 수 있으므로, 첨가하는 원료의 제조과정이나 저장 중에 휘발산 생성 미생물에 대한 철저한 오염방지가 요구된다.
- 5%로 그 다음으로 높은 값을 보였다. 이상의 결과로 미루어 볼 때, 기호도에 있어서 감 특유의 향과 맛을 잘 살릴 수 있는 막걸리를 제조하기 위한 가공형태로는 감말랭이와 감분말 형태가 가장 바람직하다고 판단 된다.
- 이처럼 알코올 발효에 영향을 미치는 요인으로 가용성고형분을들 수 있는데 Table 1에서 감분말의 가용성고형분이 87°Brix로 가장 높았으며, 감페이스트는 16 °Brix로 가장 낮아, 첨가하는 감의 가공형태에 따라 감막걸리의 알코올 함량에 차이가 날 수 있음을 보여주었다.
- 황색도 b값은 첨가하는 감에 함유되어 있는 폴리페놀 성분에 영향을 크게 받을 것으로 예측하였으나, 본 실험에서는 첨가하는 감의 폴리 페놀 농도와 발효완료 된 막걸리의 황색도 값은 상관성이 낮은 것으로 나타났다. 즉, 감막걸리의 황색도 값은 첨가하는 감의 폴리페놀 함량보다는 가공형태별 첨가하는 감의 색도에 크게 영향을 받는 것으로 추측된다. 감페이스트를 첨가한 막걸리가 적색도, 황색도에서 높은 값을 보이는 것은, 가공처리 시 단순히 갈거나 으깬 감페이스트가 감 특유의 색상을 잘 보전하고 있기 때문이라고 생각된다.
- 색도 측정에서 황색도가 높았던 감분말, 감페이스트 첨가 막걸리가 기호도에 있어서도 높은 것으로 보아, 황색도가 색의 기호성에 있어서 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 향기에 있어서는 감페이스트 첨가 막걸리가 54.5%로 가장 높았으며, 감말랭이, 감분말 첨가 막걸리가 45.5%로 조금 낮은 경향이었는데, 건조 가공으로 인해 감의 향이 많이 상실된 것이 원인으로 추측된다. 맛에 있어서는 감말랭이 첨가 막걸리와 감껍질분말 첨가 막걸리가 54.
후속연구
- 5 mg%로 다른 처리구에 비해 높은 함량을 보였는데, 이는 감말랭이 제조 시 감슬라이스 표면에 유산균의 부착이 많았거나, 감말랭이의 영양성분이 발효중 젖산균의 생육을 촉진하였기 때문인 것으로 추측된다. 하지만 그 정확한 원인에 대해서는 원료로 사용한 감말랭이의 미생물 분포 특성이나, 발효중 젖산균의 생육을 촉진시키는 영양원에 대한 깊이 있는 연구가 필요한 것으로 생각된다.
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