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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 고품질 참외와인 제조를 위해 브랜칭과 착즙 처리가 참외와인의 발효와 숙성에 따른 품질특성과 항산화능에 미치는 영향을 조사하였기에 보고하는 바이다.
가설 설정
- 2)Means followed by the same letters within the column per parameter are not significantly different (p<0.05).
제안 방법
- 고품질 참외와인을 제조하기 위하여 브랜칭 및 착즙 처리를 하여 발효와 숙성에 따른 이화학적 특성 및 항산화능을 조사하였다. 발효 중 참외와인의 이화학적 특성은 모든 처리구가 유사한 추이를 보였으며, 브랜칭 및 착즙 처리가 알코올 발효에 영향을 미치지 않았다.
- 기호적 특성은 경북대학교 식품공학부 학부 및 대학원생 15명을 대상으로 색(color), 향(flavor) 맛(taste), 풋내(smell of green), 이취(odor), 종합적 기호도(overall acceptability)에 대하여 9점 척도법으로 평가 후 quantitative descriptive analysis(QDA) profile로 나타내었다.
- 02% 비활성 접종하여 20℃에서 6일 동안 알코올 발효를 진행하였다. 모든 처리구에서 가용성 고형분 및 환원당 함량 변화가 나타나지 않는 시점에 발효를 종료하고 15℃ 와인 저장고에서 4주간 숙성 후 이화학적 특성 및 항산화능을 측정하였다.
- 처리구 별 참외 10 kg을 박피하지 않고 4등분 후 마쇄하여 참외 머스트를 제조하였다. 브랜칭 처리 및 착즙 처리가 와인품질에 미치는 영향을 알아보기 위해 브랜칭 처리(blanching)는 참외 머스트 표면에 끓는 물이 전체적으로 살포되도록 끓는 물과 참외 머스트를 소량씩 접촉시켜 2%(v/v)처리 하였으며, 착즙 처리(pressure filtration)는 면포를 이용하여 참외 머스트를 착즙, 1차 발효가 끝난 후 착즙처리를 하여 제조하였다. 비 브랜칭 처리는 위와 같은 브랜칭 처리 과정을 생략하여 제조하였으며, 비 착즙 처리는 참외 머스트를 착즙하지 않고 면포를 통과하는 부분만 이용하여 4가지 처리구(NBNP, non-blanching and non-pressure filtration; NBP, non-blanching and pressure filtration; BNP, blanching and non-pressure filtration; BP, blanching and pressure filtration)를 제조하였다.
- 전처리 방법에 따른 발효 중 이화학적 특성을 측정하였다. 브랜칭 처리는 참외 머스트 대비 끓는 물을 2% 첨가하였고, 착즙 처리는 머스트 제조 후 착즙, 1차 발효가 끝난 후 착즙하여 제조하였다. 전처리 방법에 따른 발효 중 가용성 고형분, 환원당 함량은 Fig.
- 브랜칭 처리 및 착즙 처리가 와인품질에 미치는 영향을 알아보기 위해 브랜칭 처리(blanching)는 참외 머스트 표면에 끓는 물이 전체적으로 살포되도록 끓는 물과 참외 머스트를 소량씩 접촉시켜 2%(v/v)처리 하였으며, 착즙 처리(pressure filtration)는 면포를 이용하여 참외 머스트를 착즙, 1차 발효가 끝난 후 착즙처리를 하여 제조하였다. 비 브랜칭 처리는 위와 같은 브랜칭 처리 과정을 생략하여 제조하였으며, 비 착즙 처리는 참외 머스트를 착즙하지 않고 면포를 통과하는 부분만 이용하여 4가지 처리구(NBNP, non-blanching and non-pressure filtration; NBP, non-blanching and pressure filtration; BNP, blanching and non-pressure filtration; BP, blanching and pressure filtration)를 제조하였다. 이후 최종당도가 24°Brix가 되도록 설탕을 가하였으며, S.
- , Switzerland)를 이용하여 측정하였다. 알코올 함량은 주류분석규정(26)에 따라 상징액 100mL에 증류수 30mL를 첨가하여 증류한 뒤 70 mL의 증류액을 받아 증류수 30mL를 채워 주정계로 측정한 값을 Gay-Lussac 표를 이용해 15℃ 온도로 보정하여 환산하였다.
- 이화학적 특성은 알코올 발효가 끝난 후 15°C 와인 저장고에서 4주간 숙성 후 측정하였다.
- 이후 최종당도가 24°Brix가 되도록 설탕을 가하였으며, S.cerevisiae Fermivin dry yeast를 0.02% 비활성 접종하여 20℃에서 6일 동안 알코올 발효를 진행하였다.
- 전처리 방법에 따른 발효 중 이화학적 특성을 측정하였다. 브랜칭 처리는 참외 머스트 대비 끓는 물을 2% 첨가하였고, 착즙 처리는 머스트 제조 후 착즙, 1차 발효가 끝난 후 착즙하여 제조하였다.
- makuwa)는 경북 성주군에서 2014년 7월경에 수확한 오복 품종을 사용하였으며, 효모는 Saccharomyces cerevisiae Fermivin dry yeast를 사용하였다. 참외는 6일 동안 알코올 발효 후 4주 숙성 후 품질특성을 분석하였다. 실험에 사용된 dinitrosalicylic acid(DNS), Folin-Ciocalteu’s reagent, 1,1-diphenyl-2-picryllhydrazyl(DPPH), 2,4,6-tris(2-pyridyl-s-triazine), 6-hydroxy2,5,7,8-tetramethylchromane-2-carboxylic acid, gallic acid, glucose, ±catechin은 Sigma사(Sigma Chemical Co.
- 전처리 방법이 참외와인 제조 시 품질에 미치는 영향을 알아보기 위해 다음과 같은 방법으로 제조하였다. 처리구 별 참외 10 kg을 박피하지 않고 4등분 후 마쇄하여 참외 머스트를 제조하였다. 브랜칭 처리 및 착즙 처리가 와인품질에 미치는 영향을 알아보기 위해 브랜칭 처리(blanching)는 참외 머스트 표면에 끓는 물이 전체적으로 살포되도록 끓는 물과 참외 머스트를 소량씩 접촉시켜 2%(v/v)처리 하였으며, 착즙 처리(pressure filtration)는 면포를 이용하여 참외 머스트를 착즙, 1차 발효가 끝난 후 착즙처리를 하여 제조하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 참외(Cucumis melo L. var. makuwa)는 경북 성주군에서 2014년 7월경에 수확한 오복 품종을 사용하였으며, 효모는 Saccharomyces cerevisiae Fermivin dry yeast를 사용하였다. 참외는 6일 동안 알코올 발효 후 4주 숙성 후 품질특성을 분석하였다.
- 실험에 사용된 dinitrosalicylic acid(DNS), Folin-Ciocalteu’s reagent, 1,1-diphenyl-2-picryllhydrazyl(DPPH), 2,4,6-tris(2-pyridyl-s-triazine), 6-hydroxy2,5,7,8-tetramethylchromane-2-carboxylic acid, gallic acid, glucose, ±catechin은 Sigma사(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)의 제품을 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험 결과는 3회 반복하여 실시하였고 그 결과 값을 평균과 표준편차로 표시하고(mean±SD), SAS program(Statistical Analysis System, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석과 Duncan's multiple range test(p<0.05)를 실시하였다.
이론/모형
- DPPH 라디칼 소거 활성은 Blois(27)의 방법에 따라 측정하였다. 시료 20μL와 100 μM DPPH 용액 980 μL 넣고 암실에서 30분 방치한 다음 520 nm에서 흡광도를 측정하여 trolox equivalents(TE)μM로 나타내었다.
- 시료 20μL와 100 μM DPPH 용액 980 μL 넣고 암실에서 30분 방치한 다음 520 nm에서 흡광도를 측정하여 trolox equivalents(TE)μM로 나타내었다. FRAP 활성은 Benzie 등(28)의 방법을 변용하여 측정하였다. 반응용액은 acetate buffer(pH 3.
- 가용성 고형분 함량은 굴절 당도계(N-1E, Atago, Tokyo,Japan)를 이용하여 측정하였으며, 환원당 함량은 DNS 비색법(24)으로 측정하였다. 즉, 시료 0.
- 5mL를 첨가하여 550 nm 파장에서 흡광도를 측정(UV 1601, Shimadzu, Kyoto, Japan)하여 glucose equivalents(GE) g/100mL로 나타내었다. 적정 산도는 AOAC 방법(25)에 따라 0.1N NaOH로 적정하여 citric acid 함량으로 나타내었으며, pH는 pH meter(MP220, Mettler toledo Co., Switzerland)를 이용하여 측정하였다. 알코올 함량은 주류분석규정(26)에 따라 상징액 100mL에 증류수 30mL를 첨가하여 증류한 뒤 70 mL의 증류액을 받아 증류수 30mL를 채워 주정계로 측정한 값을 Gay-Lussac 표를 이용해 15℃ 온도로 보정하여 환산하였다.
- 총페놀성 화합물 함량은 Folin-Ciocalteu 방법(29)을 변용하여 측정하였다. 즉 시료 50 μL에 2 N Folin-Ciocalteu’s reagent 25 μL를 넣은 다음, 20% Na2CO3 150 μL를 가하여 15분 동안 실온에서 방치하여 725 nm에서 흡광도를 측정하여 gallic acid equivalents(GAE) mg/L로 나타내었다.
- 즉 시료 50 μL에 2 N Folin-Ciocalteu’s reagent 25 μL를 넣은 다음, 20% Na2CO3 150 μL를 가하여 15분 동안 실온에서 방치하여 725 nm에서 흡광도를 측정하여 gallic acid equivalents(GAE) mg/L로 나타내었다. 총플라보노이드 함량은 Jia 등(30)의 방법을 변용하여 측정하였다. 시료 70 μL에 50% EtOH 430 μL를 넣고 5% sodium nitrite 50 μL를 혼합한 뒤 실온에서 5분간 방치 후, 10% aluminum nitrate 50 μL를 넣고 실온에서 5분 반응시킨 후 1 N NaOH 500 μL 가한 다음 510 nm에서 흡광도를 측정하여 catechin equivalents(CE) mg/L로 나타내었다.
성능/효과
- FRAP 활성은 504.60~811.93 μM TE 범위로 DPPH 라디칼 소거 활성 결과와 유사하게 브랜칭 처리구의 활성이 높게 나타났으며, 그 중 BP의 활성이 가장 높았다.
- 가용성 고형분 함량은 10.7~11.2% 범위로 전처리 방법에 따른 차이가 나타나지 않은 반면, 환원당 함량은 0.25~0.49 g/100 mL 범위로 브랜칭 처리구에서 유의적으로 높았다(p<0.05).
- 03 mg/L 범위로 브랜칭처리구의 함량이 높았다. 또한 QDA profile 결과는 색, 맛, 풋내, 이취, 종합적 기호도 항목에서 모두 브랜칭 처리구가 더 높은 점수를 얻었다. 브랜칭 처리는 참외와인의 항산화능을 증가시키고 기호성을 좋게 하는 반면, 착즙 처리는 참외와인 제조 시 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- 0으로 가장 높은 점수를 얻었다. 맛과 풋내 항목에서는 BNP가 가장 높은 점수를 얻었으며, NBNP가 가장 낮은 점수를 얻었다. 이취와 종합적 기호도 항목에서도 BNP, BP가 가장 높은 점수를 얻은 반면, NBNP, NBP가 가장 낮은 점수를 얻었다.
- 고품질 참외와인을 제조하기 위하여 브랜칭 및 착즙 처리를 하여 발효와 숙성에 따른 이화학적 특성 및 항산화능을 조사하였다. 발효 중 참외와인의 이화학적 특성은 모든 처리구가 유사한 추이를 보였으며, 브랜칭 및 착즙 처리가 알코올 발효에 영향을 미치지 않았다. 숙성 후 이화학적 특성을 측정한 결과는 알코올 함량, 가용성 고형분 함량, 환원당 함량, 적정 산도, pH가 각각 11.
- 환원당 함량은 발효 2일차 이후부터 급격히 감소하기 시작하여 발효 5일차 이후 환원당 함량변화가 나타나지 않았다. 발효 초기에는 브랜칭 처리구의 함량 감소가 컸으나 발효가 진행됨에 따라 비 브랜칭 처리구의 함량 감소가 커져 발효가 종료되는 6일차에는 0.21~0.38g/100 mL 범위로 브랜칭 처리구에서 잔존하는 환원당 함량이 많게 나타났다. 이는 뜰보리수 과즙을 열처리 후 와인을 제조하였을 때 환원당 함량이 많게 나타났다는 연구결과와 일치하였다(31).
- 또한 QDA profile 결과는 색, 맛, 풋내, 이취, 종합적 기호도 항목에서 모두 브랜칭 처리구가 더 높은 점수를 얻었다. 브랜칭 처리는 참외와인의 항산화능을 증가시키고 기호성을 좋게 하는 반면, 착즙 처리는 참외와인 제조 시 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- QDA profile은 제품의 관능적 특성을 보다 정확히 나태내기 위해 개발된 정량적 분석방법이며(33), 벌꿀와인(34), 자두와인(35), 배 막걸리(36) 등의 주류에 적용된 바 있다. 색 항목에서는 4가지 처리구 중 BNP, BP가 6.33으로 가장 높은 점수를 얻은 반면, NBNP가 5.40으로 가장 낮은 점수를 얻었다. 향의 경우에는 NBP가 6.
- 발효 중 참외와인의 이화학적 특성은 모든 처리구가 유사한 추이를 보였으며, 브랜칭 및 착즙 처리가 알코올 발효에 영향을 미치지 않았다. 숙성 후 이화학적 특성을 측정한 결과는 알코올 함량, 가용성 고형분 함량, 환원당 함량, 적정 산도, pH가 각각 11.5~11.8%, 10.7~11.2%, 0.25~0.49 g/100 mL, 0.60~0.81%, 3.75~3.89 범위로 나타났으며, 숙성 전에 비하여 가용성 고형분, 환원당, 알코올 함량, 적정산도는 감소하고 pH는 증가하는 것으로 나타났다. 항산화능은 DPPH 라디칼 소거 활성, FRAP 활성이 각각 563.
- 이화학적 특성은 알코올 발효가 끝난 후 15°C 와인 저장고에서 4주간 숙성 후 측정하였다. 알코올 함량은 숙성 전(11.7~12.5%)과 비교하여 숙성 후(11.5~11.8%) 함량이 감소하였으며, 전처리 방법에 따른 함량 차이는 보이지 않았다. 일반적인 와인의 알코올 함량은 9~14% 범위가 적당하다고 보고되고 있으며(32), 제조한 와인은 11.
- 맛과 풋내 항목에서는 BNP가 가장 높은 점수를 얻었으며, NBNP가 가장 낮은 점수를 얻었다. 이취와 종합적 기호도 항목에서도 BNP, BP가 가장 높은 점수를 얻은 반면, NBNP, NBP가 가장 낮은 점수를 얻었다. 전반적으로 브랜칭 처리 구가 비 브랜칭 처리구에 비해 기호적으로 우수한 평가를 받는 것으로 보아, 브랜칭 처리가 참외와인의 색을 개선시키며, 참외 특유의 풋내와 이취를 억제하는데 효과적인 것으로 사료된다.
- 05). 적정 산도는 각각 0.60~0.81%, pH는 3.75~3.89 범위로 착즙처리 시산도가 높고 pH가 낮아지는 경향을 보였다. 이는 착즙 처리로 인해 유기산이 더 많이 용출되어 이와 같은 결과를 보이는 것으로 사료된다.
- 3과 4에 나타내었다. 적정산도는 발효가 진행됨에 따라 모든 처리 구에서 5일까지 증가하였다가 이후 다시 감소하는 경향을 보였다. 발효가 종료되는 6일차에는 0.
- 이취와 종합적 기호도 항목에서도 BNP, BP가 가장 높은 점수를 얻은 반면, NBNP, NBP가 가장 낮은 점수를 얻었다. 전반적으로 브랜칭 처리 구가 비 브랜칭 처리구에 비해 기호적으로 우수한 평가를 받는 것으로 보아, 브랜칭 처리가 참외와인의 색을 개선시키며, 참외 특유의 풋내와 이취를 억제하는데 효과적인 것으로 사료된다.
- 이는 착즙 처리로 인해 유기산이 더 많이 용출되어 이와 같은 결과를 보이는 것으로 사료된다. 전반적으로 참외와인은 숙성 후 알코올, 가용성 고형분, 환원당 함량, 적정산도가 숙성 전에 비하여 함량이 감소하고 pH는 증가하는 경향을 보였다.
- 발효 2일 차부터 알코올이 생성되기 시작하여 6일 동안 유의적으로 알코올 함량이 증가하였다. 전처리 방법 따른 유의적인 차이를 보였으며 BNP에서 알코올이 가장 많이 생성된 것으로 나타났다.
- 브랜칭 처리는 참외 머스트 대비 끓는 물을 2% 첨가하였고, 착즙 처리는 머스트 제조 후 착즙, 1차 발효가 끝난 후 착즙하여 제조하였다. 전처리 방법에 따른 발효 중 가용성 고형분, 환원당 함량은 Fig. 1과 2에서 보는 것과 같이 발효가 진행되는 동안 모든 처리구에서 가용성 고형분 함량이 유의적으로 감소하였다. 발효가 끝나는 6일차에 가용성 고형분은 10.
- 참외와인의 DPPH 라디칼 소거 활성은 563.00~785.00 μM TE 범위로 브랜칭 처리구의 활성이 높았으며, 그 중 BNP의 활성이 가장 높게 나타났다.
- 총페놀성 화합물 함량은 287.53~312.08 mg/L 범위로 전처리방법에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았으며(p<0.05), 총플라보노이드 함량은 39.06~141.03 mg/L 범위로 브랜칭처리구의 함량이 높았다.
- 총플라보노이드 함량은 각각 BP(141.03 mg/L), BNP(78.30 mg/L), NBP(52.85 mg/L), NBNP(39.06 mg/L)순으로 많게 나타났으며, 브랜칭 처리구의 함량이 유의적으로 많은 것으로 나타났다(p<0.05).
- 항산화능은 DPPH 라디칼 소거 활성, FRAP 활성이 각각 563.00~785.00 μM TE, 504.60~811.93 μM TE 범위로 나타났으며, 브랜칭 처리구의 항산화 활성이 높았다.
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