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문제 정의
- 본 연구에서는 다양하게 도정된 새쌀보리와 흰찰쌀보리를 원료로 하여 제조된 막걸리 품질 특성을 살펴 품종이나 도정률이 막걸리의 품질 특성에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이와 더불어 기존 막걸리와의 원료에 따른 차이를 살펴보고자 양조 적성이 우수하다고 알려진 설갱과 일반쌀인 신동진을 대조구로 하였다.
가설 설정
- 3)Values with different letters in the same column differ significantly (P<0.05).
제안 방법
- 100°C에서 1시간 증자 후 실온으로 식은 원료곡에 생 원료 무게 대비하여 입국은 20%(w/w), 재래누룩은 1%(w/w), 가수량 180%(w/w), 효모는 생 원료와 물 첨가량을 합한 양의 0.05%(w/w)를 첨가하였다.
- 25°C 발효실에서 7일간 발효시켰으며 발효 3일차까지 1일 1회 술덧을 고루 저어 섞어 주었고 7일차에 거르기 한 후 거른 여액을 시료액으로 분석하였다.
- 4%, 12%, 18% 도정된 새쌀보리와 6%, 14%, 20% 도정된 흰찰쌀보리를 원료곡으로 하여 막걸리를 제조하였으며 술덧 전량을 거른 후 얻은 주박을 건조시켜 주박 무게와 함수율을 비교하였다(Fig. 3). 건조된 주박의 양은 도정률 증가에 따라 새쌀보리는 92.
- 가용성 고형분 함량은 시료액을 취하여 당도계(PAL-3, ATAGO, Tokyo, Japan)를 이용하여 분석하였으며, 알코올 함량은 시료액 100 mL에 증류수 100 mL를 혼합하여 증류 하였다. 증류액 약 90 mL를 받고 증류수로 100 mL로 정용한 후 증류액을 15°C로 조정한 다음 주정계를 이용하여 측정하였다(22).
- 균일하게 혼합된 시료를 saline 용액에 단계 희석한 후 유산균은 MRS agar(Difco, Franklin Lakes, NJ, USA)를 이용하여 37°C에서 48시간 배양하였고, 효모는 YPD agar (Difco)를 이용하여 25°C에서 72시간 배양하여 계수한 값을 log CFU/mL로 나타냈다.
- 도정률을 달리한 막걸리와 원료의 수분정량은 상압건조방법으로 105°C에서 건조하여 정량하였고, 조회분은 600°C에서 직접회화법으로 회화 후 측정하였다.
- 따라서 현탁안정성이 좋다고 하는 것은 단위시간당 탁한 부분의 부피나 높이의 변화가 적은 것을 의미한다. 본 연구에서는 원료곡 도정률 차이가 현탁안정성에 미치는 영향을 살펴보고자 모든 처리구를 물과 1:1로 희석한 후 단위시간당 탁한 부분의 부피를 측정하여 Fig. 4에 나타냈다. Fig.
- 시료의 색도는 색도계(Ultra Scan Pro Spectrophotometer, Hunter Lab, Reston, VA, USA)를 이용하였으며 RTRAN-regular transmission 모드에서 Hunter's value 인 L(명도), a(적색도), b(황색도) 값으로 평가하였다.
- 원료 보리는 도정기(Barley mill DK 108, Dongyang Techtool Co., Daegu, Korea)를 이용하여 도정하였다. 도정 전후의 무게 차이로 계산된 도정률은 새쌀보리 4%, 12%, 18%이고 흰찰쌀보리는 6%, 14%, 20%였다.
- 원료곡의 종류, 품종, 도정률에 따른 막걸리의 특성 차이를 살펴보고자 막걸리는 모두 동일한 조건으로 제조하였다(Fig. 2). 도정된 보리는 세척 후 3배 부피의 물에 3시간(쌀은 2시간) 동안 침지하였고 1시간 동안 물빼기 하였다.
- 본 연구에서는 다양하게 도정된 새쌀보리와 흰찰쌀보리를 원료로 하여 제조된 막걸리 품질 특성을 살펴 품종이나 도정률이 막걸리의 품질 특성에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이와 더불어 기존 막걸리와의 원료에 따른 차이를 살펴보고자 양조 적성이 우수하다고 알려진 설갱과 일반쌀인 신동진을 대조구로 하였다.
- 주박량 측정을 위하여 술덧 전량을 거름망에 걸러 남은주박을 모아 알루미늄 용기(25×15 cm)에 펼친 후, 100°C 드라이오븐에서 24시간 동안 건조하였다.
- 조단백질은 semimicro-Kjeldahl법으로 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss Tecator, Mulgrave, Australia)로 분석하였으며, 조지방은 Soxhlet 추출기(Soxtec System HT 1043 extraction unit, Foss Tecator)를 사용하여 diethyl ether 로 추출하여 정량하였다. 탄수화물은 시료 100 g에 수분, 조지방, 조단백질, 조회분 값을 감하여 산출하였다.
- 품종 및 도정률에 따른 막걸리의 특성 차이를 원료곡 수준에서 살피기 위하여 모든 이화학 및 미생물 분석은 제성을 하지 않은 막걸리를 시료액으로 하였다. pH는 막걸리의 발효과정에서 생성되는 다양한 유기산의 종류와 농도 등에 영향을 받으므로 발효 진행 상황을 예측할 수 있는 중요한 지표이다(30).
대상 데이터
- 도정 전후의 무게 차이로 계산된 도정률은 새쌀보리 4%, 12%, 18%이고 흰찰쌀보리는 6%, 14%, 20%였다. 그 외 대조구인 쌀은 8% 도정된 백미를 받아 사용하였다(Fig. 1). 원료곡의 종류, 품종, 도정률에 따른 시료 약어는 Table 1과 같다.
- 본 연구에 사용된 보리 품종인 새쌀보리(Saessal-bori, Suwon, Korea), 흰찰쌀보리(Huinchalssal-bori, Suwon, Korea), 쌀 품종인 설갱(Seolgaeng, Andong, Korea)은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 2014년에 관행재배 된 작물을 수확하여 사용하였다. 또 하나의 대조구로 쌀 품종인 신동진(Sindongjin, Kimje, Korea)을 사용하였으며 동김제농협으로부터 구매하였다. 막걸리 제조를 위한 발효제로 입국은 천일산업(Cheonil Co.
- 또 하나의 대조구로 쌀 품종인 신동진(Sindongjin, Kimje, Korea)을 사용하였으며 동김제농협으로부터 구매하였다. 막걸리 제조를 위한 발효제로 입국은 천일산업(Cheonil Co., Yeosu, Korea)에서 탁주제조용을 구입하였고, 누룩은 우리밀로 제조한 재래누룩(Nuruk, Jinjugokja, Jinju, Korea), 효모는 건조형태로 상품화된 Saccharomyces cerevisiae(La Parisienne, Societe Industrielle Lesaffre, Marcq en Baroeul, France)를 구입하여 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 보리 품종인 새쌀보리(Saessal-bori, Suwon, Korea), 흰찰쌀보리(Huinchalssal-bori, Suwon, Korea), 쌀 품종인 설갱(Seolgaeng, Andong, Korea)은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 2014년에 관행재배 된 작물을 수확하여 사용하였다. 또 하나의 대조구로 쌀 품종인 신동진(Sindongjin, Kimje, Korea)을 사용하였으며 동김제농협으로부터 구매하였다.
데이터처리
- Different letters (a-g) on the bars indicate significant differences (P<0.05) by Duncan's multiple range test.
- 05) 유의 수준에서 평균 간의 다중비교를 실시하였다. 그 외 두 집단 간 유의성 비교는 독립표본 T-검정으로 하였다.
- 모든 분석 결과 값은 SPSS program(version 12.0, SPSS, Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균과 표준편차를 산출하고 평균값은 one-way analysis of variance(ANOVA)로 비교하였으며, Duncan's multiple range test를 실시하여 5%(P<0.05) 유의 수준에서 평균 간의 다중비교를 실시하였다.
이론/모형
- 도정률을 달리한 막걸리와 원료의 수분정량은 상압건조방법으로 105°C에서 건조하여 정량하였고, 조회분은 600°C에서 직접회화법으로 회화 후 측정하였다. 조단백질은 semimicro-Kjeldahl법으로 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss Tecator, Mulgrave, Australia)로 분석하였으며, 조지방은 Soxhlet 추출기(Soxtec System HT 1043 extraction unit, Foss Tecator)를 사용하여 diethyl ether 로 추출하여 정량하였다. 탄수화물은 시료 100 g에 수분, 조지방, 조단백질, 조회분 값을 감하여 산출하였다.
성능/효과
- L값은 Sg-8과 Sdj-8이유의적으로 높은 수준을 나타내 원료곡에 따른 보리와 쌀의 차이를 나타냈으며, 보리의 도정률에 따른 색도는 도정률 증가에 따라 L값과 b값이 유의적 증가를 보였다(P<0.05).
- 건조된 주박의 양은 도정률 증가에 따라 새쌀보리는 92.3 g, 69.4 g, 63.8 g이었고, 흰찰쌀보리는 62.3 g, 42.2 g, 32.2 g으로 나타나 보리 두 품종 모두 도정을 많이 할수록 주박량이 유의적으로 감소하였다(P<0.05).
- 고형분 함량과 유사한 경향으로 보리 도정률에 따른 막걸리의 알코올 함량도 새쌀보리가 15.00~15.07%, 흰찰쌀보리가 14.07~14.27%였고 도정률 간 차이는 없었으나 품종간 차이를 보였다. 새쌀보리와 흰찰쌀보리의 가용성 고형분 함량과 알코올 함량의 관계를 살펴보면, 가용성 고형분 함량이 낮았던 새쌀보리가 유의적으로 높은 알코올 함량을 나타냄으로써 당 소비에 의한 알코올 생성을 확인할 수 있었다(Table 3).
- 9%로 나타나 주박량이 적었던 설갱이 높은 주박함수율을 나타냈다. 관련 연구에서 탁주 제조 시 발효제의 종류(24)나 혼합비율(23)을 달리하였을 때 생성되는 주박량이 차이를 보임으로써 본 연구에서의 품목이나 품종, 도정률 외에 발효제도 주박량을 결정하는 주요한 인자임을 알 수 있었다.
- , Daegu, Korea)를 이용하여 도정하였다. 도정 전후의 무게 차이로 계산된 도정률은 새쌀보리 4%, 12%, 18%이고 흰찰쌀보리는 6%, 14%, 20%였다. 그 외 대조구인 쌀은 8% 도정된 백미를 받아 사용하였다(Fig.
- 또한 보리의 도정률에 따른 현탁안정성은 흰찰쌀보리에서 도정률이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였고 새쌀보리에서도 4시간 이후에 같은 결과를 나타내 품종에 따른 일부 차이를 나타내며, 대체적으로 도정을 많이 한 처리구에서 현탁안정도가 높았다(Fig. 4B, 4C). 이는 도정률을 증가시킴에 따라서 막걸리 현탁용액 내에 부유할 수 있는 크고 무거운 입자가 제거되었기 때문으로 생각된다.
- 3%로 크게 감소하였다. 반면 보리 막걸리의 2시간 후 현탁안정성은 Fig. 4B에서 Ss-4, Ss-12, Ss-18은 52.7, 56.3, 54.7%를 나타냈고, Fig. 4C에서 Hcs-6, Hcs-14, Hcs-20은 44.3, 45.7, 55.7%를 나타내어, 새쌀보리는 쌀 막걸리와 비교하여 현탁안정성이 우수하였다.
- 보리 도정률에 따른 막걸리의 가용성 고형분 함량은 새쌀보리가 10.73~11.17°Brix, 흰찰쌀보리가 11.57~11.67°Brix로 도정률 간 차이를 보이지 않았으나, 품종 간 유의적 차이를 나타냈다(P<0.05).
- 보리 원료의 모든 일반성분은 두 품종 내 도정률에 따른 유의적 차이를 나타냈고(P<0.05), 도정률 증가에 따라 탄수화물은 증가, 그 외 성분은 감소하였다.
- 05). 보리 품종 간 주박량 차이를 살펴보았을 때 Ss18과 Hcs-6은 같은 그룹(c그룹)으로 분류되나 도정률 차이를 보여 새쌀보리보다 흰찰쌀보리가 같은 도정 수준에서 더 적은 주박량을 나타냈다. 이러한 주박량 결과로 메성보리보다는 찰성보리의 작업효율이 더 용이하나 주박을 부산물로 이용한다면 메성보리가 더 적합하다고 판단된다.
- 보리의 도정률 증가에 따른 pH는 새쌀보리가 도정도에 따라 각각 4.04, 3.88, 3.87이었고 흰찰쌀보리가 도정도에 따라 각각 4.37, 4.13, 4.09로 유의적 감소(P<0.05)를 나타냈다(Table 3).
- 보리의 총산 함량은 새쌀보리가 0.91~0.88%, 흰찰쌀보리가 0.94~0.85%를 나타냈고, 도정률 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다(Table 3). 이는 종피, 호분층, 배아 등에 다양한 영양소 구성으로 미생물 증식에 영향을 줄 수 있어 도정률이 낮을수록 미생물 증식과 관계된 총산 함량이 증대된 것으로 생각된다.
- 27%였고 도정률 간 차이는 없었으나 품종간 차이를 보였다. 새쌀보리와 흰찰쌀보리의 가용성 고형분 함량과 알코올 함량의 관계를 살펴보면, 가용성 고형분 함량이 낮았던 새쌀보리가 유의적으로 높은 알코올 함량을 나타냄으로써 당 소비에 의한 알코올 생성을 확인할 수 있었다(Table 3). 그러나 쌀 막걸리와 보리 막걸리를 비교했을 때 가용성 고형분 함량이 유의적으로 높았음에도 높은 알코올 함량을 나타냈던 것은 원료인 쌀과 보리의 전분 함량, 전분 구조, 당화 정도, 수분흡수율 등의 차이 때문인 것으로 사료 된다.
- 유산균수 분석 결과 Ss-4, Ss-12, Ss18은 7.21, 6.99, 6.67 log CFU/mL였고 Hcs-6, Hcs-14, Hcs-20은 6.14, 5.39, 5.65 log CFU/mL로 두 품종 모두도정률 증가에 따라 유의적으로 감소하였고(P<0.05) 품종간 비교에서 새쌀보리가 흰찰쌀보리와 비교하여 10배 정도 높은 수준을 보였다.
- 주박을 건조하기 전후의 무게로부터 얻은 주박함수율은 보리 도정률이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(P<0.05).
- 즉 도정률 증가에 따라 새쌀보리는 72.7%, 75.7%, 79.3%였고, 흰찰쌀보리는 71.3%, 74.7%, 77.1%로 두 품종 모두 도정을 많이 할수록 주박함수율이 유의적으로 증가하였다(P<0.05).
- 한편 이러한 차이는 발효과정 중 내부 전분질 등의 용출도 및 발효과정 중 전분의 당화에 따른 차이로 사료된다. 한편 대조구 중 신동진은 7.7 g으로 도정률이 유사했던 Ss-12나 Hcs-6의 11%와 24% 수준을 나타내 막걸리 원료에 따른 주박량의 큰 차이를 보였다.
- 05). 한편 대조구인 설갱과 신동진은 품종 간 차이를 보이지 않았고, 보리 막걸리와 비교하여 유의적으로 높게 나타났다(Table 3).
- 이는 도정에 따라 외피와 호분층이 제거되면서 여기에 포함되어 있는 단백질, 지방 등이 함께 제거되고 상대적으로 내부 전분층의 비율이 높아지면서 도정률에 따라 상반된 조성을 갖게 된 것으로 생각된다. 한편 원료곡 도정률에 따른 유의적 차이가 막걸리 품질에 영향을 끼쳤을 것으로 생각되는 일반성분은 회분으로 두 가지 보리 막걸리에서 도정률 증가에 따라 모두 유의적 감소를 보여, 원료에서 유래하는 회분 함량에 대한 영향을 받았을 것으로 사료된다.
후속연구
- Paik 등(35)의 연구에서 칼슘의 나노 및 마이크로 입자의 제타전위가 ±10 mV 이하로 나타났으며 응집과 침전이 쉽게 이루어진 것을 확인하였고 상대적으로 입자가 큰 마이크로 칼슘 입자가 좀 더 불안정하였다. 향후 도정률에 따른 현탁안정성을 구명하기 위해서 도정률과 입자 크기, 제타전위, 점도 등과의 상관성을 확인하는 것이 필요하겠다.
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