[논문]흑마늘의 첨가량과 초기 알코올 농도를 달리한 발효 식초의 품질특성

서원택; 최명효; 심혜진; 김경화; 신연미; 강민정

doi:10.11002/kjfp.2016.23.1.34

흑마늘의 첨가량과 초기 알코올 농도를 달리한 발효 식초의 품질특성
Quality characteristics of vinegar fermented with different amounts of black garlic and alcohol 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.23 no.1, 2016년, pp.34 - 41

서원택 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 최명효 (남해마늘연구소) , 심혜진 (남해마늘연구소) , 김경화 (남해마늘연구소) , 신연미 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 강민정 (남해마늘연구소)

초록
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흑마늘에 가수량을 달리하여 3, 6, 9 및 12배가 되도록하여 알코올 발효시켜 초기 알코올 농도를(6~12%)로 달리한 흑마늘 식초를 25일간 초산발효 시키면서 발효과정 중 품질특성 분석을 위해 관련인자를 분석하였다. pH는 발효 중 점차 감소하여 25일 후에 3.85~4.46였고, 당도는 발효 9일 후에 $12.00{\sim}13.50^{\circ}Brix$로 가장 높았으나 이후 다시 감소하여 발효초기와 유사한 범위였다. 총 폴리페놀 화합물 함량은 발효 0일차에 19.67~50.46 mg/100 mL이던 것이 최종 25일에는 20.65~52.04 mg/100 mL의 범위로 미량 증가 하였다. 최종 숙성 완료된 흑마늘 식초에서 페놀화합물을 확인 동정한 결과 pyrogallol과 vanilic acid가 검출되었으며, 흑마늘의 농도가 높을수록 그 함량이 더 높았다. S-allyl cysteine(SAC) 함량은 6배 이상으로 가수희석된 흑마늘 식초에서는 검출되지 않았고, 흑마늘의 첨가량에 비례하여 그 함량이 높았는데 발효 기간에 따른 함량의 차이는 적었다. 유기산은 총 5종이 검출되었는데, 검출된 유기산 중 acetic acid의 함량이 가장 높아 발효가 완료된 25일차 시료에서 4,208.90~5,570.29 mg/100 mL이었고 유기산의 총량은 5,327.34~6,307.64 mg/100 mL의 범위였다. 발효 25일 후 흑마늘 식초의 무기물 함량은 K이 366.23~1619.67 mg/L로 가장 높았고, 흑마늘의 첨가량이 높을수록 총 함량이 더 높았다.

Abstract ▼ AI-Helper

The quality characteristics of black garlic vinegar produced by acetic acid fermentation were analyzed over a 25 day period. Black garlic vinegar was produced using black garlic 3, 6, 9 and 12 folds with water, and initial alcohol concentrations of 6~12%. The pH values of the vinegar samples were in range of 3.85~4.46 after 25 days fermentation, and the sugar contents were highest after 9 days of fermentation ($12.00{\sim}13.50^{\circ}Brix$). The total polyphenol concents of vinegars were in the range of 20.65~52.04 mg/100 mL 25 days fermentation. Pyrogallol and vanillic acid were detected in the completely fermented vinegars, and their contents increased with black garlic content. Five organic acids (lactic acid, acetic acid, citric acid, succinic acid and propionic acid) were detected after 25 days of fermentation, with the total amount of organic acids being 5,327.34~6,307.64 mg/100 mL, and the total abetic acid contents beging the highest of the organic acids at 4208.90~5,570.29 mg/100 mL. After 25 days of fermentation, the total minerals contents were higher, and depending on the quantity of black garlic added. Of the minerals, the of potassium content was the highest (366.23~1,619.67 mg/L).

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이러한 연구에도 불구하고, 흑마늘의 강한 색과 특유의 맛으로 인해 여러 식품에 적용시키기 위한 연구는 아직도 미흡한 실정이며 특히, 흑마늘을 이용한 식초 제조를 위한 연구 및 품질특성과 관련한 연구는 아직 보고된 바 없다. 이에 본 연구에서는 흑마늘의 첨가량을 달리하여 물과 함께 혼합하고 여기에 동일한 양의 설탕으로 보당하여 알코올 발효시킨 후 초산 발효 기간에 따른 품질관련 인자를 비교함으로써 흑마늘 식초 제조를 위한 기초자료를 확보하고자 하였다.

제안 방법

5% 접종하여 30℃에서 알코올 발효를 실시하였다. 알코올 발효 기간 동안 1% 알코올을 함유하는 맥아추출액 배지에서 Acetobacter pasterianus 균을 3일간 종 배양하여 종초를 준비하였으며, 이를 각각의 알코올 발효가 완성된 흑마늘 혼합물에 5%씩 접종한 다음 충분히 혼합한 것을 0일차 시료로 하여, 30℃에서 숙성시키면서 9, 18 및 25일에 시료를 취하였다.
원료 흑마늘은 남해보물섬마늘영농조합법인에서 제공받아 외피를 제거하여 사용하였다. 흑마늘과 물을 무게비로 1:2, 1:5, 1:8, 1:11의 비율로 혼합하여 분쇄한 후 알코올 발효를 돕기 위하여 시료 모두에 동일하게 흑마늘 분쇄액 kg 당 140g의 설탕을 가해 보당하고 균일하게 혼합한 다음 3.5kg 씩을 5L 광구병에 담아 121℃에서 10분간 멸균하였다. 멸균 후 무균실에서 식힌 다음 미리 종 배양한 효모 (Saccharomyces cerevisiae)를 2.

대상 데이터

원료 흑마늘은 남해보물섬마늘영농조합법인에서 제공받아 외피를 제거하여 사용하였다. 흑마늘과 물을 무게비로 1:2, 1:5, 1:8, 1:11의 비율로 혼합하여 분쇄한 후 알코올 발효를 돕기 위하여 시료 모두에 동일하게 흑마늘 분쇄액 kg 당 140g의 설탕을 가해 보당하고 균일하게 혼합한 다음 3.

이론/모형

무기물은 Lee 등(23)의 방법에 따라 분해용 플라스크에 숙성이 완료된 식초 1 g을 취하여 진한 황산과 진한 질산을 각각 10 mL씩 차례로 가한 다음 heating block에서 무색으로 변할 때까지 분해하였다. 분해하고 남은 여액을 증류수로 50 mL로 정용한 것을 여과한 후 inductively coupled plasma(ICP, Optima 7300DV, Perkin-Elmer Inc.
총 폴리페놀 화합물의 함량은 페놀성 물질인 phosphomolybdic acid와 반응하여 청색을 나타내는 원리로 Foiln-Denis 방법(22)을 이용하였다. 여과지로 여과한 식초액 1mL에 Foline-Ciocalteau 시약 0.

성능/효과

Jung 등(35)은 유산균 발효마늘 추출물들 중 SAC의 함량이 발효하지 않은 대조구에 비하여 4배 정도 높은 함량을 나타내었다고 보고 한 바 있으며, probiotics를 이용하여 발효한 흑마늘의 SAC를 분석한 결과 발효기간이 경과할수록 증가한다는 보고도 있다(36). 본 실험의 결과에서는 발효 기간 중 SAC 함량은 불규칙한 증감을 보였으나 발효 전에 비해 발효 완료 후에는 유의적인 차이가 없어 이들 결과들과 상이한 경향이었는데, 이는 유산균과 초산균의 발효특성 차이에 따른 것으로 추정된다.
Lactic acid의 함량이 높을 경우 이취의 원인이 되기도 하는데(38), 이는 초산발효의 진행과정에서 균주의 사멸기 동안 공급되는 영양분이 불충분하여 acetic acid 대신 부산물로 lactic acid가 생성되거나(39), 발효 초기 젖산균이 생육하여 lactic acid를 생성하였기 때문이라고 알려져 있다(40). 본 연구에서는 초산발효 진행이 원활하여 acetic acid를 제외한 유기산의 함량은 유사한 범위였고, 흑마늘의 첨가 비율이 너무 낮거나 높은 경우 오히려 초산균의 생육이 저해됨을 확인할 수 있었다.
흑마늘의 첨가 비율을 달리하여 숙성 완료된 식초의 페놀성 화합물을 정성·정량 분석한 결과는 Table 5와 같다. 페놀 화합물은 식품 중에 분포도가 높은 총 17종의 표준물질과 비교 분석 분석하였으나 pyrogallol과 vanillic acid 2종만이 확인되었으며, 총 함량은 BV-14에서 8.72 mg/100 mL 로 가장 높았다. Pyrogallol의 함량은 0.
흑마늘의 첨가량 따라 차이가 있지만 모든 시료에서 K> P > Mg > Ca > Na > Zn > Mn > Fe 순으로 많이 함유되어 있었는데, 가장 함량이 높은 K은 전체 무기물 함량 대비 60.8~68.4%를 점유하고 있었고 두 번째로 높은 P은 25.7~26.0% 범위로 이들 무기물이 전체의 85% 이상을 점유하고 있었다. 함량이 가장 낮았던 Fe의 경우 흑마늘 첨가량이 낮은 시료에서는 검출되지 않았으며, 흑마늘 함량이 높았던 BV-14군에서도 0.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	식초의 2단계 발효공정은 어떻게 진행되는가?	식초는 당이나 전분질을 함유하고 있는 과일, 곡류 등을 원료로 하여 효모에 의해 당이 알코올로 발효되고, 초산균에 의해 알코올이 초산으로 산화되는 2단계의 발효공정을 거쳐 제조된다(1). 식초에는 신맛을 내는 초산성분을 비롯 하여 유기산, 아미노산, 당류, 염류 및 각종 영양물질이 함유 되어 있고, 향기 성분에는 원료에 따른 여러 가지 에스테르 류의 방향성 물질이 작용한다(2).
	다양한 부재료를 첨가시켜 기능성이 향상된 식초의 개발과 관련한 연구에 따르면 무화과를 넣어 만든 식초의 효능은?	미나리 식초의 acetic acid는 TCA 회로의 활성화를 도와 젖산분해를 촉진하고, aspartic acid는 피로 회복 효과를 지닌다(2). 무화과 식초는 gammaamino butyric acid(GABA) 함량이 높아 성인병 예방과 청소년기의 학습능력 증진 효과(7)가 있으며, 오이식초는 혈장 acetaldehyde 농도를 낮추어 숙취 해소 효과가 있는 것으로 보고되어 있다(8).
	마늘의 원산지는?	마늘(Allium sativum L.)은 양파, 부추와 같은 백합과 (Lilliaceae)의 Allium에 속하는 다년초 작물로, 원산지는 서부아시아 또는 중앙아시아로서 고대에 이미 지중해 연안까지 전파되었고, 우리나라에는 중국을 통해서 전래된 것으로 알려져 있다(9). 우리나라에서 재배되고 있는 마늘은 추운 지역에서 재배되는 한지형과 기온이 높은 지역에서 재배되는 난지형으로 구분할 수 있는데, 한지형은 삼척, 서산, 의성 등이 주산지이고, 난지형의 주산지는 남해, 제주, 해남 등으로 알려져 있다(10).

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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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