[논문]동결농축 참외와인의 품질 특성과 휘발성 향기 성분

황희영; 황인욱; 정신교

doi:10.3746/jkfn.2015.44.9.1347

동결농축 참외와인의 품질 특성과 휘발성 향기 성분
Quality Characteristics and Volatile Flavor Compounds of Oriental Melon Wine Using Freeze Concentration 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.44 no.9, 2015년, pp.1347 - 1355

황희영 (경북대학교 식품공학부) , 황인욱 (경북대학교 식품생물산업연구소) , 정신교 (경북대학교 식품공학부)

초록
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본 연구는 참외 착즙액을 동결농축 하여 열수 처리 및 아스코르브산 처리 후 갈변 억제에 의한 이화학적인 품질 특성과 휘발성 향기 성분을 분석하였다. 동결농축 공정에 의한 참외 와인은 발효 과정에서 열수 처리가 아스코르브산 처리에 비해 가용성 고형분 함량 및 환원당 감소가 빠르며, 알코올 생성 또한 빠른 것으로 나타났다. 갈변도와 색차 측정 결과 갈변 억제 효과가 열수/아스코르브산 병용 처리구> 아스코르브산 처리구> 열수 처리구> 대조구 순이었으며, 아스코르브산 처리 참외와인은 숙성 후에도 갈변 억제 효과가 유지되고 있는 것으로 나타났다. 유리당은 fructose만 검출되었으며, 유기산은 citric acid, malic acid, succinic acid 모두 아스코르브산 처리구에서 함량이 많게 나타났다(P<0.05). 항산화능은 DPPH 라디칼 소거 활성, FRAP 활성이 아스코르브산 처리구에서 높았으며, 총 페놀성 화합물의 함량은 아스코르브산 처리구에서 가장 높았고, 총 플라보노이드 함량은 대조구에서 가장 높게 나타났다. SPME head-space 법에 의한 비동결농축 및 동결농축 참외와인의 휘발성 향기 성분 분석 결과 총 33종의 향기 성분이 동정되었으며, ester 류가 10종으로 가장 많이 검출되었다. 동결농축 참외와인에서는 총 29종의 향기 성분이 동정되었으며, 비동결농축 참외와인에서는 총 23종이 동정된 것으로 나타났다. 과일 향을 나타내는 ethyl formate, ethyl butyrate, butyl alcohol 등의 향기 성분이 비동결농축 참외와인에서 검출되지 않은 것으로 보아 동결농축 참외와인은 비동결농축 참외와인에 비해 과일 특유의 향과 같은 다양한 향기 성분을 가지는 것으로 나타났다. 본 연구에서 열수 처리 및 아스코르브산 병용 처리는 동결농축 참외와인의 갈변 억제에 효과적이며, 항산화 활성을 증가시키는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the physicochemical properties, antioxidant capacities, and volatile flavor compounds of oriental melon wine prepared by freeze concentration after heat treatment (HA), ascorbic acid treatment (AAT), and heat and ascorbic acid treatment (HAAT) were investigated. During fermentation period, the melon wine by HAAT showed greater reduction of soluble solids and reducing sugar contents compared to other treatments. In addition, the melon wine treated with HAAT also showed a higher L value and lower browning index compared to other treatments. After aging, free sugar including fructose, and organic acids including citric acid, succinic acid, and malic acid were detected in all samples. For antioxidant activities and contents, HAAT treated wine showed greater antioxidant activities and total phenolic contents than those of others. In GC/MS analysis, a total of 33 volatile flavor compounds were identified. In the principal component analysis of volatile flavor compounds, principal components 1 and 2 represented 88.15% of the whole date distribution and showed opposite tendencies. Taken together, HAAT enhanced the antioxidant activities and sensory properties of oriental melon wine. Moreover, freeze concentration gave the different volatile flavor characteristics in oriental melon wine.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 참외와인의 품질 향상을 위해 발효 전 참외 농축액에 열수 처리 및 아스코르브산 처리를 도입하고 그에 따른 참외와인의 갈변 억제 효과와 이화학적 특성 및 휘발성 향기 성분을 조사하였기에 보고하는 바이다.

제안 방법

동결농축 참외와인 제조 시 열수 처리 및 아스코르브산 처리에 따른 갈변 억제 효과를 조사하기 위해 열수 처리와 아스코르브산 처리는 발효 전 실시하였다. 열수 처리는 참외 농축액 대비 끓는 물 2%(v/v)를 고루 살포하여 처리하였으며, 아스코르브산 처리는 참외 농축액 대비 1%(w/v) 첨가하였다. 열수/아스코르브산 병용 처리는 위와 같은 방법으로 열수 처리 후 아스코르브산을 처리하여 4가지 처리구(CON, control; HT, heat treatment; AAT, ascorbic acid treatment; HAAT, heat and ascorbic acid treatment)를 제조하였다.
열수 처리는 참외 농축액 대비 끓는 물 2%(v/v)를 고루 살포하여 처리하였으며, 아스코르브산 처리는 참외 농축액 대비 1%(w/v) 첨가하였다. 열수/아스코르브산 병용 처리는 위와 같은 방법으로 열수 처리 후 아스코르브산을 처리하여 4가지 처리구(CON, control; HT, heat treatment; AAT, ascorbic acid treatment; HAAT, heat and ascorbic acid treatment)를 제조하였다. 대조구는 열수 처리와 아스코르브산 처리를 모두하지 않은 처리구로 하였으며, 이후 S.

대상 데이터

본 실험에 사용한 참외(Cucumis melo var. makuwa)는 경북 성주군에서 2014년 7월경에 수확한 오복 품종을 사용하였으며, 효모는 Saccharomyces cerevisiae Fermivin dry yeast를 와인킷코리아(Chungnam, Korea)에서 구매하여 사용하였다. 실험에 사용된 ascorbic acid, dinitrosalicylic acid(DNS), Folin-Ciocalteu's reagent, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), sodium acetate, ferric chloride, potassium ferricyanide, 2,4,6-tris(2-pyridyl)-1,3,5-triazine(TPTZ), 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchromane-2-carboxylicacid, gallic acid, glucose, (±)catechin, potassium metabisulfite(K₂S₂O₅)는 Sigma-Aldrich Co.

데이터처리

모든 실험 결과는 3회 반복하여 실시하였고 그 결과 값을 평균과 표준편차로 표시하고(mean±SD), SAS program(Version 9.3, Statistical Analysis System, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석과 Duncan's multiple range test(P<0.05)를 실시하였다. 주성분 분석(principal component analysis, PCA)을 이용하여 동정된 향기 성분을 측정변수로, 시료를 관측대상으로 하여 향기 성분과 주성분(principal component, PC)과의 연관성을 도출하고자 하였으며, 통계 처리는 SAS program을 이용하였다.
05)를 실시하였다. 주성분 분석(principal component analysis, PCA)을 이용하여 동정된 향기 성분을 측정변수로, 시료를 관측대상으로 하여 향기 성분과 주성분(principal component, PC)과의 연관성을 도출하고자 하였으며, 통계 처리는 SAS program을 이용하였다.

이론/모형

DPPH 라디칼 소거 활성은 Blois(17)의 방법에 따라 측정하였다. 시료 20 μL와 100 μM DPPH 용액 980 μL를 넣고 암실에서 30분 방치한 다음 520 nm에서 흡광도를 측정하여 Trolox equivalents(TE) μM로 나타내었다.
참외와인의 휘발성 향기 성분 분석은 solid phase microextraction(SPME)을 이용한 head-space 분석법을 이용하였다. 향기 성분 분석 시료는 head-space vial(20 mm, PTFE/silicon septum, magnetic cap)에 5 mL를 넣고 NaCl을 25% 첨가하여 밀봉한 다음 50°C에서 20분간 교반하여 시료와 headspace의 휘발성 성분이 평형을 이루게 한 다음 SPME fiber(50/30μm DVB/CAR/PDMS, Supelco, Bellefonte, PA, USA)를 주입하여 40분간 휘발성 향기 성분을 흡착시켜 GC/MS(Agilent Technologies 7890A GC system/5975C inert XL MSD with triple-axis detector)로 분석하였다(21).

성능/효과

열수 및 아스코르브산 처리에 따른 동결농축 참외와인의 DPPH 라디칼 소거 활성 및 FRAP 활성 결과는 Table 3과 같다. DPPH 라디칼 소거 활성은 각각 CON 1,337.33 μM TE, HT 1,341.33 μM TE, AAT 19,920.00 μM TE, HAAT 20,800.00 μM TE로 아스코르브산 처리구에서 활성이 매우 높게 나타났으며, 그중 HAAT 처리구에서 활성이 가장 높았다. FRAP 활성은 처리구별 각각 CON 1,095.
Ethyl formate는 라즈베리의 주요 향기 성분이며, 1,1-diethoxyethane 몰트 위스키, ethyl butyrate는 사과 향, butyl alcohol은 과일 향을 내는 향기 성분으로 보고되어 있다(28). 따라서 동결농축 참외와인은 비동결농축 참외와인에 비해 더욱 풍부한 향기 성분을 함유한 것으로 판단된다.
6과 같다. 발효가 진행됨에 따라 모든 처리구에서 갈변도가 상승하는 것으로 나타났는데, 대조구에서는 발효가 끝나는 10일차에 값이 2배 증가하였으나 아스코르브산, 열수/아스코르브산 병용 처리구에서는 발효 6일차까지 유지하다 소폭 증가하는 것으로 나타났다. 아스코르브산은 효소적 갈변으로 인한 quinone을 줄여 갈변 반응을 효과적으로 억제한다고 보고된 바 있다(22).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	아이스 와인이 단맛이 강하며 향이 풍부한 이유는 무엇인가?	아이스 와인은 -7~12°C의 추운 날씨까지 포도를 수확하지 않고 남겨둔 뒤 포도가 부분적으로 동결이 되면 압착한 포도 착즙액을 발효시켜 와인을 제조하기 때문에 포도의 유리수가 이온결정으로 되어 단맛이 강하며 향이 풍부하다(1). 이러한 특징으로 최근 아이스 와인의 소비가 증가하고 있으며, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
	동결농축 방법이 이용하는 원리는 무엇인가?	아이스 와인은 외부환경에 많은 영향을 받기 때문에 인위적인 농축 과정이 필요하며 현재까지 가장 효율적으로 이용되고 있는 방법이 동결농축 방법이다(2). 동결농축 방법은 용액을 동결시킨 후 해동시키면 순수한 얼음 결정보다 당분이 먼저 해동되는 원리를 이용한 방법으로 다른 농축 방법에 비해 휘발성 향기 성분과 페놀성 화합물들의 열에 의한 손상을 최소화할 수 있다(4). 그러나 동결농축 과정에서 착즙, 동결농축, 발효 및 숙성 과정 중 갈변 현상이 촉진될 수 있으며 당의 함량 증가로 인한 캬라멜 반응, 마이야르 반응 등의 비효소적 갈변과 polyphenol oxidase(PPO) 활성에 의한 효소적 갈변 등이 일어날 수 있으므로 갈변을 억제하는 적절한 처리가 요구된다(5).
	동결농축 방법으로 제품 생산 시, 갈변을 억제하는 적절한 처리가 요구되는 이유는 무엇인가?	동결농축 방법은 용액을 동결시킨 후 해동시키면 순수한 얼음 결정보다 당분이 먼저 해동되는 원리를 이용한 방법으로 다른 농축 방법에 비해 휘발성 향기 성분과 페놀성 화합물들의 열에 의한 손상을 최소화할 수 있다(4). 그러나 동결농축 과정에서 착즙, 동결농축, 발효 및 숙성 과정 중 갈변 현상이 촉진될 수 있으며 당의 함량 증가로 인한 캬라멜 반응, 마이야르 반응 등의 비효소적 갈변과 polyphenol oxidase(PPO) 활성에 의한 효소적 갈변 등이 일어날 수 있으므로 갈변을 억제하는 적절한 처리가 요구된다(5).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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