[국내논문]첨가 방법을 달리하여 제조한 아로니아 막걸리의 이화학적 특성 및 항산화 활성 Quality Characteristics and Antioxidant Activity of Aronia (Aronia melanocarpa) Makgeolli prepared with the Additive Methods원문보기
본 연구는 막걸리 제조 시 아로니아의 첨가 방법을 달리하여 제조한 후, 발효하면서 항산화 활성 및 이화학적 품질특성을 분석하였다. 아로니아는 생과와 마쇄한 형태로 첨가하였고, 쌀 함량의 10%, 30% 그리고 50%로 하였다. 막걸리의 pH는 발효 초기에 생과를 첨가한 시료가 3.9~4.2로, 마쇄하여 첨가한 시료(3.6~3.9)보다 높았고, 발효가 진행되면서 생과로 첨가한 경우는 pH가 낮아지다가 다시 증가하는 경향성을 보였다. 총산의 경우는 초기 발효에는 생과보다 마쇄한 시료에서 더 높게 나타났고, 발효가 진행될수록 총산의 함량이 증가하였다. 환원당 함량은 발효가 진행되며 대부분의 시료에서 감소하였다. 에탄올 함량은 1단 담금 시 11.4%로 나타났고, 2단 담금 6일 후에는 10~15%였으며, 특히, 아로니아를 50% 첨가한 실험구는 1단 담금 시 보다 낮은 에탄올 함량을 보였으며, 마쇄하여 첨가할수록 더 낮은 알코올함량을 보였다. 색도 중 a값(적색도)을 비교했을 때 생과 사용 시 천천히 a값이 높아져 마지막 날에는 생과 처리구 간 유의적으로 차이가 났지만, 마쇄한 경우는 처음부터 마지막 발효까지 높은 a값을 가져 생과를 처리한 경우보다 높게 나타났다. 총 폴리페놀함량 측정과 DPPH radical 소거능 측정 결과는 아로니아 첨가량이 증가할수록 함께 증가하였는데, 생과첨가군의 경우 초기에는 낮은 값을 가지다가 발효가 진행하며 급속히 증가하였고, 마쇄첨가군에서는 초기에서부터 높은 값을 가졌다. 또한 아로니아를 30% 첨가하여도 50%를 첨가한 것과 같이 뛰어난 항산화 활성을 나타내었다. 관능검사는 생과 30%를 첨가한 시료가 색, 쓴맛, 전체적 기호도에서 높아 관능적 만족도가 우수한 것으로 나타났다. 이상의 결과로 아로니아를 첨가한 기능성 막걸리의 특성을 보았을 때 아로니아를 마쇄한 형태보다 생과 형태로 30%를 첨가하는 것이 관능적 특성과 항산화 활성을 고려하였을 때 가장 적합한 것으로 나타났다.
본 연구는 막걸리 제조 시 아로니아의 첨가 방법을 달리하여 제조한 후, 발효하면서 항산화 활성 및 이화학적 품질특성을 분석하였다. 아로니아는 생과와 마쇄한 형태로 첨가하였고, 쌀 함량의 10%, 30% 그리고 50%로 하였다. 막걸리의 pH는 발효 초기에 생과를 첨가한 시료가 3.9~4.2로, 마쇄하여 첨가한 시료(3.6~3.9)보다 높았고, 발효가 진행되면서 생과로 첨가한 경우는 pH가 낮아지다가 다시 증가하는 경향성을 보였다. 총산의 경우는 초기 발효에는 생과보다 마쇄한 시료에서 더 높게 나타났고, 발효가 진행될수록 총산의 함량이 증가하였다. 환원당 함량은 발효가 진행되며 대부분의 시료에서 감소하였다. 에탄올 함량은 1단 담금 시 11.4%로 나타났고, 2단 담금 6일 후에는 10~15%였으며, 특히, 아로니아를 50% 첨가한 실험구는 1단 담금 시 보다 낮은 에탄올 함량을 보였으며, 마쇄하여 첨가할수록 더 낮은 알코올함량을 보였다. 색도 중 a값(적색도)을 비교했을 때 생과 사용 시 천천히 a값이 높아져 마지막 날에는 생과 처리구 간 유의적으로 차이가 났지만, 마쇄한 경우는 처음부터 마지막 발효까지 높은 a값을 가져 생과를 처리한 경우보다 높게 나타났다. 총 폴리페놀함량 측정과 DPPH radical 소거능 측정 결과는 아로니아 첨가량이 증가할수록 함께 증가하였는데, 생과첨가군의 경우 초기에는 낮은 값을 가지다가 발효가 진행하며 급속히 증가하였고, 마쇄첨가군에서는 초기에서부터 높은 값을 가졌다. 또한 아로니아를 30% 첨가하여도 50%를 첨가한 것과 같이 뛰어난 항산화 활성을 나타내었다. 관능검사는 생과 30%를 첨가한 시료가 색, 쓴맛, 전체적 기호도에서 높아 관능적 만족도가 우수한 것으로 나타났다. 이상의 결과로 아로니아를 첨가한 기능성 막걸리의 특성을 보았을 때 아로니아를 마쇄한 형태보다 생과 형태로 30%를 첨가하는 것이 관능적 특성과 항산화 활성을 고려하였을 때 가장 적합한 것으로 나타났다.
Aronia melanocarpa (Rosaceae family), black chokeberry, has significantly higher anthocyanin, phenolic compounds, and antioxidant activity than other berries. The aim of this study is to characterize the content of aronia makgeolli prepared with the additive method such as fresh-type and crushed-typ...
Aronia melanocarpa (Rosaceae family), black chokeberry, has significantly higher anthocyanin, phenolic compounds, and antioxidant activity than other berries. The aim of this study is to characterize the content of aronia makgeolli prepared with the additive method such as fresh-type and crushed-type and to investigate the effect of aronia on the quality of makgeolli at $25^{\circ}C$ for 8 days. The changes in pH, total acidity, ethanol content, color, antioxidant activity, total polyphenol content, and sensory testing were determined. The pH values were 3.9~4.2 in fresh aronia makgeolli (the fresh group), and 3.6~3.9 in crushed aronia makgeolli (the crushed group). The total acidity of all samples gradually increased during the fermentation period. The ethanol content was 10~15% after the second stage of fermentation, and was reduced followed by an increase in the addition rate of aronia, showing the lowest values in 50% crushed aronia makgeolli. As the aronia content increased, both the antioxidant activity and the total polyphenol content significantly increased. In the fresh group, low values were seen in early fermentation, which significantly increased according to the progress of fermentation, while the crushed group showed high values for 6 days. In the sensory evaluation, the color, flavor, bitterness, and overall acceptance of the makgeolli with 30% fresh aronia showed higher values than the control and other samples. In conclusion, the present study suggests that fresh aronia without undergoing the breaking process is a more suitable additive method than the crushed type for antioxidant activity and palatability of aronia makgeolli.
Aronia melanocarpa (Rosaceae family), black chokeberry, has significantly higher anthocyanin, phenolic compounds, and antioxidant activity than other berries. The aim of this study is to characterize the content of aronia makgeolli prepared with the additive method such as fresh-type and crushed-type and to investigate the effect of aronia on the quality of makgeolli at $25^{\circ}C$ for 8 days. The changes in pH, total acidity, ethanol content, color, antioxidant activity, total polyphenol content, and sensory testing were determined. The pH values were 3.9~4.2 in fresh aronia makgeolli (the fresh group), and 3.6~3.9 in crushed aronia makgeolli (the crushed group). The total acidity of all samples gradually increased during the fermentation period. The ethanol content was 10~15% after the second stage of fermentation, and was reduced followed by an increase in the addition rate of aronia, showing the lowest values in 50% crushed aronia makgeolli. As the aronia content increased, both the antioxidant activity and the total polyphenol content significantly increased. In the fresh group, low values were seen in early fermentation, which significantly increased according to the progress of fermentation, while the crushed group showed high values for 6 days. In the sensory evaluation, the color, flavor, bitterness, and overall acceptance of the makgeolli with 30% fresh aronia showed higher values than the control and other samples. In conclusion, the present study suggests that fresh aronia without undergoing the breaking process is a more suitable additive method than the crushed type for antioxidant activity and palatability of aronia makgeolli.
국내에서는 양갱(Hwang & Lee 2013)과 식빵(Yoon 등 2014), 설기떡(Park EJ 2014), 청포묵(Hwang & Nhuan 2014) 등에 첨가하여 품질특성을 분석한 연구와 최근 아로니아 막걸리를 제조 시 입국과 개량누룩을 사용하여 제조한 뒤, 안토시아닌의 안정성을 유지할 수 있는 방법에 관한 연구(Lee 등 2014)가 진행되었지만, 보다 다양한 가공품 및 발효식품에 관한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 아로니아의 첨가시기, 첨가량 및 첨가 방법에 따라 막걸리를 제조하였을 때 항산화 활성과 색의 불안정 등이 나타남을 발견하여 이런 다양한 현상들을 고려한 아로니아를 첨가한 막걸리 발효 시 최적의 첨가 방법을 제시하고자 한다.
제안 방법
이때 2단 담금 시 효모를 첨가하지 않고 쌀과 누룩, 물의 양은 1단 담금양의 두 배로 하였다. 2차 담금의 쌀 무게를 기준으로 아로니아 생과와 마쇄한 것을 각각 10, 30, 50% 로 혼합하여 25℃에서 6일 더 발효하였고, 아로니아를 첨가하지 않은 것을 대조구로 하고, 그 배합비율은 Table 1에 나타내었다. 아로니아 첨가 방법을 달리한 막걸리의 발효과정 중 이화학적, 생리활성 실험은 8,000 rpm에서 10분 원심분리한 후 여과하여 시료로 사용하였고, 관능평가의 경우는 발효가 끝난 여과하지 않은 막걸리를 사용하였다.
대상 데이터
본 실험에서 제조한 막걸리의 재료로는 아로니아, 쌀, 효모, 누룩, 물을 사용하였다. 효모와 누룩은 한국효모주식회사의 Bio 누룩(Hwasung, Korea)을 사용하였고, 아로니아는 2014년산 충북 청주시 오창읍 아로니아 재배농가에서 재배된 것을 생과 형태와 믹서(Hi-P Poland Sp.
본 실험에서 제조한 막걸리의 재료로는 아로니아, 쌀, 효모, 누룩, 물을 사용하였다. 효모와 누룩은 한국효모주식회사의 Bio 누룩(Hwasung, Korea)을 사용하였고, 아로니아는 2014년산 충북 청주시 오창읍 아로니아 재배농가에서 재배된 것을 생과 형태와 믹서(Hi-P Poland Sp.z.o.o., Wroclaw, Poland)로 분쇄한 형태를 사용하였다.
데이터처리
모든 실험은 3회 이상 반복하였고, Statistical Analysis System (v8.1, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 통계프로그램을 이용하여 통계분석하였으며, 결과의 유의성을 검정하기 위하여 분산분석(ANOVA)을 행한 후 시료 간 차의 유무를 Duncan's multiple range test로 비교 분석하였다(P<0.05).
성능/효과
3에 나타냈다. 발효 초기를 살펴보면 아로니아의 첨가량이 증가할수록 총 폴리페놀 함량이 증가하였으며, 생과첨가군보다 마쇄후첨가군에서 훨씬 많은 폴리페놀이 측정되었다. 또한 대부분의 시료에서 발효가 진행될수록 총 폴리페놀의 함량이 증가하였고, 반면 아로니아를 마쇄하여 30%와 50% 첨가한 시료는 발효가 진행될수록 총 폴리페놀의 함량이 발효 첫날보다 오히려 감소하였다.
72%)과 같이 90% 이상의 뛰어난 항산화 활성을 보였다. 따라서 아로니아의 경우, 굳이 마쇄의 과정을 거치지 않아도 막걸리 발효가 끝나는 발효 6일째에는 모든 실험구에서 80% 이상의 항산화 활성이 나타났다. 이는 막걸리에 아로니아를 첨가하는 공정에서 수고스러운 마쇄과정이 굳이 필요치 않음을 알 수 있었다.
이는 앞서 설명한 아로니아에 포함된 다양한 안토시아닌, 페놀산, 퀘세틴 유도체와 같은 물질들이 우리의 입안에서 떫은 맛을 내는 탄닌(tannin)으로 작용하기 때문에(Oszmianski & Wojdylo 2005) 아로니아의 첨가비율이 높을수록 떫은맛에 대한 기호도가 낮게 평가된 것으로 판단된다. 따라서 관능평가 결과를 종합해 보았을 때, 색, 쓴맛, 전체적 기호도에서 항목에서 높은 점수를 받은 생과 30% 첨가한 시료가 가장 적당한 것으로 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
막걸리는 무엇을 원료로 하는가?
막걸리는 한국의 전통주로 일명 탁주라고도 불리며, 쌀, 보리, 밀가루 또는 다양한 곡물과 누룩을 원료로 하고(Cho 등 2012), 이 누룩에 포함된 미생물 중 곰팡이의 효소에 의하여 전분이 당화되는 동시에 분해된 당을 효모가 이용하여 알코올로 전환하는 병행복발효주에 해당한다(Rhee 등 2003). 일반적인 막걸리는 유백색의 흐리고 탁한 빛깔을 가지며, 단맛, 신맛, 쓴맛, 떫은맛이 잘 어우러져 감칠맛과 청량감을 느낄수 있고(Park CK 2006; Lee 등 2010; Lee SW 2010), 생효모, 비타민 B군 및 lysine과 leucine 등의 필수 아미노산을 비롯한 기능적 단백질 glutamic acid, proline, glutathion 등을 함유하여, 다른 주류보다 영양학적으로 우수하다(Song & Park 2003).
막걸리 제조 시 아로니아를 생과와 마쇄한 형태로 첨가하였을 경우 pH는 어떤 양상을 나타냈는가?
아로니아는 생과와 마쇄한 형태로 첨가하였고, 쌀 함량의 10%, 30% 그리고 50%로 하였다. 막걸리의 pH는 발효 초기에 생과를 첨가한 시료가 3.9~4.2로, 마쇄하여 첨가한 시료(3.6~3.9)보다 높았고, 발효가 진행되면서 생과로 첨가한 경우는 pH가 낮아지다가 다시 증가하는 경향성을 보였다. 총산의 경우는 초기 발효에는 생과보다 마쇄한 시료에서 더 높게 나타났고, 발효가 진행될수록 총산의 함량이 증가하였다.
아로니아에 포함된 짙은 자줏빛을 띠며 항산화물질, 천연색소로 사용 가능한 것은?
아로니아(Aronia melanocarpa)는 블랙 초크베리(black chokeberry)라고도 알려져 있으며(Wu 등 2008), 그 원산지는 북부 아메리카지역이지만, 현재 유럽에서도 인기를 끌고 있으며, 국내에서도 관심이 높아지며, 재배가 이루어지고 있다(Wu 등 2008; Hwang & Lee 2013). 색과 향이 좋아 잼, 와인, 주스, 차로 사용하는 등 다양한 식자재로서의 이용 가치가 높고 (Oszmianski & Wojdylo 2005), 아로니아에 포함되어 있는 다량의 안토시아닌은 짙은 자줏빛을 띠며 항산화물질, 천연색소로의 사용이 가능하고, 그밖에 페놀산류, 플라보노이드류와 같은 생리활성물질은 항산화 효과, 항염증 효과(Ohgami 등 2005), 항당뇨 효과(Jankowski 등 1999), 면역조절기능 (Gasiorowski 등 2000) 등 다양한 기능을 가지는 것으로 알려져 있다.
참고문헌 (42)
Amerine MA, Ough CS. 1980. Methods for analysis of musts and wine. Wiley & Sons, New York, USA. pp. 176-180
Blios MS. 1958. Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature 81:1199-1200
Cha JY, Kim HJ, Chung CH, Cho YS. 1999. Antioxidative activities and contents of polyphenolic compound of Cudrania tricuspidata. J Korean Soc Food Sci Nutr 28:1310-1315
Cho HK, Lee JY, Seo WT, Kim MK, Cho KM. 2012. Quality characteristics and antioxidant effects during makgeolli fermentation by purple sweet potato-rice nuruk. Korean J Food Sci Technol 44:728-735
Gasiorowski K, Brokos B, Tabaka H. 2000. Evaluation of the immunomodulatory activity of four compounds exerting antimutagenic effects on human lymphocytes in vitro. Cell Mol Biol Lett 5:469-481
Hwang ES, Lee YJ. 2013. Quality characteristics and antioxidant activities of yanggaeng with aronia juice. J Korean Soc Food Sci Nutr 42:1220-1226
Jankowski A, Niedworok J, Jankowska B. 1999. The influence of Aronia melanocarpa Elliot on experimental diabetes in the rats. Herba Polonica 45:345-353
Jin TY, Kim ES, Wang SJ, Wang MH. 2007. Changes in physicochemical and sensory characteristics of rice wine, yakju prepared with different amount of red yeast rice. Korean J Food Sci Technol 39:309-314
Joung EJ, Paek NS, Kim YM. 2004. Studies on Korean takju using the by-product of rice milling. Korean J Food Nutr 17:199-205
Kim BH, Eun BJ. 2012. Physicochemical and sensory characteristics of makgeolli with pomegranate (Punica granatum L.) juice concentrate added. Korean J Food Sci Technol 44:417-421
Kim EJ, Choi JY, Yu MR, Kim MY, Lee SH, Lee BH. 2012a. Total polyphenols, total flavonoid contents, and antioxidant activity of Korean natural and medicinal plants. Korean J Food Sci Technol 44:337-342
Kim GW, Lee JH, Lee SA, Shim JY. 2010. Brewing characteristics of grape-makgeolli. Food Eng Prog 16:263-269
Kim JS, Nam YJ, Kwon TW. 1996. Induction of quinine reductase by genistein, soybean isoflavone. Food Sci Biotechnol 5:70-75
Kim OS, Park SS, Sung JM. 2012b. Antioxidant activity and fermentation characteristics of traditional black rice wine. J Korean Soc Food Sci Nutr 41:1693-1700
Kim SH, Park JM, Yoon HS, Song DN, Song IG, Eom HY. 2013. Physiological and sensory characteristics of makgeolli with added paprika (Capsicum annuum L.). Korean J Food Sci Technol 45:578-582
Lee DH, Kim JH, Lee JS. 2009. Effect of pears on the quality and physiological functionality of makgeolli. Korean J Food Nutr 22:606-611
Lee HS, Park CS, Choi JY. 2010. Quality characteristics of the mashes of takju prepared using different yeasts. Korean J Food Sci Technol 42:56-62
Lee JH, Park AR, Choi DW, Kim JD, Kim JC, Ahn JH, Lee HY, Choe M, Choi KP, Shin IC, Park HJ. 2011. Analysis of chemical compositions and electron-donating ability of 4 Korean wild sannamuls. Korean J Medicinal Crop 19:111-116
Lee SJ, Kim JH, Jung YW, Park SY, Shin WC, Park CS, Hong, SY, Kim GW. 2011. Composition of organic acids and physiogical functionality of commercial makgeolli. Korean J Food Sci Technol 43:206-212
Mikulic-Petkovsek M, Schmizer V, Slatnar A, Stampar F, Veberic R. 2012. Composition of sugar, organic acid, and total phenolics in 25 wild of cultivated berry species. J Food Sci 77:C1064-C1070
NTSTSI. 2005. Manufacturing guideline of takju and yakju. National Tax Service Technical Service Institute. Seoul, Korea. pp. 195-198
Ohgami K, Ilieva I, Shiratori K, Koyoma Y, Jin X, Yoshida K, Kase S, Kitaichi N, Suzuki Y, Tanaka T, Ohno S. 2005. Anti-inflammatory effect of aronia extract on rat endotoxininduced uveitis. Invest Ophthalmol Vis Sci 46:275-281
Park CK. 2006. Changes in pH, total titratable acidity, and microbial cell numbers of takju seed mashes during brewing. Theses collection, Chung-Ju National Univ. Cheongju, Korea
Park CS, Lee TS. 2002. Quality characteristics of takju prepared by wheat flour nuruks. Korean J Food Sci Technol 34:296-302
Park EJ. 2014. Quality characteristics of sulgidduk added with aronia (Aronia melanocarpa) powder. J East Asian Soc Dietary Life 24:646-653
Rhee SJ, Lee CYJ, Kim KK, Lee CH. 2003. Comparison of the traditional (samhaeju) and industrial (chongju) rice wine brewing in Korea. Korean J Food Sci Technol 12:242-247
Rice-Evans CA, Miller NJ, Paganga G. 1997. Antioxidant properties of phenolic compounds. Trends Plant Sci 2:152-159
Shin MO, Kang DY, Kim MH, Bae SJ. 2008. Effect of growth inhibition and quinine reductase activity stimulation of makgeoly fractions in various cancer cells. J Korean Soc Food Sci Nutr 37:288-293
Son JH, Choung MG, Choi HJ, Jang UB, Son GM, Byun MW, Choi C. 2001. Physiological effect of Korean black soybean pigment. Korean J Food Sci Technol 33:746-768
Song JC, Park HJ. 2003. Takju brewing using the uncooked germed brown rice at second stage mash. J Korean Soc Food Sci Nutr 32:847-854
Urquiaga I, Leighton F. 2000. Plant polyphenol antioxidants and oxidative stress. Biol Res 33:55-64
Wu X, Gu L, Prior RL, McKay S. 2004. Characterization of anthocyanins and proanthocyanidins in some cultivars of Ribes, Aronia, and Sambucus and their antioxidant capacity. J Agric Food Chem 52:7846-7856
Yoon HS, Yu R, Noh JG, Kim YG, Kim SH, Choi SU, Han NS, Eom HJ. 2014. A comparative study on the physiological activities of puffed snack using miscellaneous cereals and grain crops. Korean J Food Nutr 27:962-970
Yoon JM, Cho MH, Hahn TR, Paik YS, Yoon HH. 1997. Physicochemical stability of anthocyanins from a Korean pigmented rice variety as natural food colorants. Korean J Food Sci Technol 29:211-217
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