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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 국내산 참다래 와인의 고품질화 방안으로 제주도에서 육성된 참다래 품종인 제시골드와 제시 스위트를 대상으로 참다래 와인 제조에 적합한 2종의 효모를 이용하여 저온 발효 숙성한 참다래 와인의 품질 특성을 비교 분석하였다.
가설 설정
- 3)Data are given as the mean±SD (n=3).
제안 방법
- pH는 pH meter(Mettler Toledo, Schwerzenbach, Switzerland)를 이용하여 3회 반복 측정하였다. 가용성 고형분은 굴절당도계(N-1, Atago, Toyko, Japan)를 사용하여 측정하였다. 에탄올 함량은 시료를 100 mL 취하여 증류한 후 주정계(DK-AL-S/L, Daekwang Co.
- 29였다. 갈색도와 탁도는 UV-visible spectrophotometer(TU1800-PC, Purkinje General Instrument Co., Ltd., Beijing, China)를 이용하여 각각 660 nm와 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 따라서 본 연구에서는 국내산 참다래 와인의 고품질화 방안으로 제주도에서 육성된 참다래 품종인 제시골드와 제시 스위트를 대상으로 참다래 와인 제조에 적합한 2종의 효모를 이용하여 저온 발효 숙성한 참다래 와인의 품질 특성을 비교 분석하였다.
- 또한, 발효를 완료한 액은 1차 여과(Whatman No. 3, Whatman Ltd., Maidstone, UK)한 다음 2차 여과(0.45 μm membrane filter)하여 15°C 항온배양기(Qualicool 500, LTE Scientific Ltd., Greenfield, UK)에서 4개월 동안 숙성시키면서 1개월 간격으로 품질 특성을 측정하였다.
- 본 연구에서는 제시골드 참다래 품종을 Lalvin과 Fermivin 효모로 발효한 와인을 각각 JG-L과 JG-F로 나타내었 고, 제시스위트 참다래 품종을 Lalvin과 Fermivin 효모로 발효한 와인을 각각 JS-L과 JS-F로 나타내었다.
- 분석 칼럼은 PrevailTM Carbohydrate ES(4.6×250 mm, 5 μm, Grace, Deerfield, IL, USA), 검출기는 ELSD, 이동상으로는 acetonitrile과 3차 증류수를 7:3으로 혼합하여 분당 0.8 mL의 유속으로 이동시켰다.
- 분쇄액 10 kg을 설탕(CJ Cheiljedang Co., Ltd., Seoul, Korea)으로 25°Brix가 되게 보당한 후 각각 S. bayanus Lalvin과 S. cerevisiae Fermivin을 접종하였고, 발효온도가 높을 경우 급속 발효되어 품질 특성이 급격하게 변하므로 15°C에서 12일간 저온 발효하면서(13) 성분 변화를 측정하였다.
- 에탄올 함량은 시료를 100 mL 취하여 증류한 후 주정계(DK-AL-S/L, Daekwang Co., Ltd., Seoul, Korea)로 측정하였고, Gay Lussac Table을 이용하여 15°C로 보정하였다(13).
- 유리당 함량은 시료를 SepPak C18 cartridge(Waters, Milford, MA, USA)에 통과시킨 후 0.45 μm membrane filter(Woongki Science Co., Ltd., Seoul, Korea)로 여과한 것을 HPLC(Waters 2695, Waters)로 분석하였다.
- 참다래 품종과 효모 종류에 따른 참다래 와인의 발효기간과 숙성기간 중 가용성 고형분 함량의 변화를 측정하였다(Fig. 4). 가용성 고형분 함량은 참다래 품종과 효모 종류에 관계없이 비슷한 변화를 보였는데 발효 초기에 약 24.
- 참다래 품종과 효모 종류에 따른 참다래 와인의 발효기간과 숙성기간 중 갈색도와 탁도의 변화를 측정하였다. 갈색도(Fig.
- 참다래 품종과 효모 종류에 따른 참다래 와인의 발효기간과 숙성기간 중 에탄올 함량의 변화를 측정하였다(Fig. 3). 발효 2일까지는 에탄올이 생성되지 않았으나 발효 4일부터 급격히 증가하였으며, 발효 12일에는 JS-L이 10.
- 참다래 품종과 효모 종류에 따른 참다래 와인의 발효기간과 숙성기간 중 유리당 함량의 변화를 측정하였다(Table 1).
- 참다래 품종과 효모 종류에 따른 참다래 와인의 발효기간과 숙성기간 중 총산도의 변화를 측정하였다(Fig. 1). 제시 스위트 발효액의 총산도는 발효 시작 전에는 0.
- 참다래 품종과 효모 종류에 따른 참다래 와인의 발효기간과 숙성기간 중 총페놀 함량의 변화를 측정하였다(Fig. 7). 발효 시작 전에 총페놀 함량은 제시스위트(1,127 mg/L)가제시골드(848 mg/L)보다 1.
- 총페놀 함량은 Folin-Ciocalteu법에 의해 시료 200 μL와 증류수 1.8 mL를 혼합한 후 2 N Folin-Ciocalteu’s phenol reagent(Sigma-Aldrich Co.) 200 μL를 가하여 잘 섞어 상온에서 6분간 반응시킨 다음, 20% Na2CO3 600 μL를 넣어 혼합한 후 증류수를 가하여 4 mL로 조정하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 참다래는 수확(2011년 11월) 후 1°C에서 6개월간 저장한 제시골드(Actinidia chinensis var. Jecy Gold)와 제시스위트(A. chinensis var. Jecy Sweet)를 제주도 제주시 A영농조합에서 구매하여 사용하였다.
- 참다래를 수세한 후 믹서(Philips HR2860, Ya Horng Elec. Co., Ltd., Tainan, China)로 분쇄하여 사용하였다. 분쇄액 10 kg을 설탕(CJ Cheiljedang Co.
- Jecy Sweet)를 제주도 제주시 A영농조합에서 구매하여 사용하였다. 효모는 Saccharomyces cerevisiae Fermivin 7013 strain(Inra, Narbonne, France)과 Saccharomyces bayanus Lalvin strain EC1118(Lallemand Inc., Montreal, Canada)을 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험 결과는 3회 반복하여 평균값으로 나타내었으며, 실험 결과의 통계처리는 SPSS(version 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 통계 프로그램을 이용하여 ANOVA 의 Duncan’s multiple range test와 Student’s의 t-test로 수행하였다.
- 통계분석 결과는 평균과 표준편차로 표시하였으며, 각 처리구 간의 유의적인 차이는 P<0.05에서 검증하였다.
성능/효과
- 34로 다소 감소 하였다가 발효 12일까지 조금씩 증가하는 경향을 보였다. 120일간 숙성하는 동안 pH의 경우 제시스위트 와인은 JS-L과 JS-F가 각각 3.54와 3.49에서 3.25와 3.22로 감소 하였고, 제시골드 와인은 JG-L과 JG-F가 각각 3.43과 3.39 에서 3.14와 3.10으로 감소하였다. 제시스위트 와인이 제시 골드 와인보다 pH가 다소 높았으며, Lalvin 효모로 발효한 와인이 Fermivin 효모로 발효한 와인보다 pH가 다소 높았다.
- 제시스위트와 제시골드 발효액 모두 효모의 종류에 따른 총산도의 변화는 거의 없었다. 120일간 숙성하는 동안 총산도가 제시스위트 와인은 다소 감소하는 경향을 보였으 나, 제시골드 와인은 거의 변화가 없었다. 한편 발효 시작전 원료의 총산도가 낮은 제시스위트 발효액이 원료의 총산 도가 높은 제시골드 발효액보다 발효 12일 후에 총산도가 높은 것으로 보아 제시스위트 품종의 발효능이 높은 것으로 추정되었다.
- pH(Fig. 2)는 발효 시작 전에 제시스위트가 3.63이었으나 발효 2일 후에는 JS-L과 JS-F가 각각 3.41과 3.37로 감소하였다가 발효 12일까지 조금씩 증가하는 경향을 보였 으며, 제시골드의 경우는 발효 시작 전에 3.45였으나 발효 4일 후에는 JG-L과 JG-F가 각각 3.34와 3.34로 다소 감소 하였다가 발효 12일까지 조금씩 증가하는 경향을 보였다. 120일간 숙성하는 동안 pH의 경우 제시스위트 와인은 JS-L과 JS-F가 각각 3.
- 가용성 고형분 함량은 참다래 품종과 효모 종류에 관계없이 비슷한 변화를 보였는데 발효 초기에 약 24.8°Brix로 발효가 진행됨에 따라 서서히 감소하였고 발효 6일 후에 약 9.7°Brix로 가장 낮은 값을 나타내었으며, 그 이후 발효12일까지 거의 일정한 경향을 나타내어 발효기간에 따른 에탄올 함량의 변화와 유사한 경향을 보였다.
- 가용성 고형분 함량은 참다래 품종과 효모 종류에 관계없이 비슷한 변화를 보였는데, 발효 초기에 약 24.8°Brix로 발효가 진행됨에 따라 서서히 감소하였으며 발효 6일 후에 약 9.7°Brix로 가장 낮은 값을 나타내었다.
- 9%로 일반 과실주보다 높았는데, 이는 복분자 과즙 자체의 총산도가 약 1% 높았기 때문이라고 보고하였다. 따라서 참다래 와인의 총산도는 발효원인 효모보다는 발효기질인 과실의 영향을 더 많이 받음을 알 수 있었다.
- 3). 발효 2일까지는 에탄올이 생성되지 않았으나 발효 4일부터 급격히 증가하였으며, 발효 12일에는 JS-L이 10.2%로 가장 높은 함량을 나타내었고 JS-F, JG-L, JG-F는 각각 9.2%,9.4%, 9.4%로 거의 비슷하였다. 숙성기간에 따른 참다래 와인의 에탄올 함량은 제시스위트인 경우 JS-L은 10.
- 참다래 품종과 효모 종류에 따른 참다래 와인의 발효기간과 숙성기간 중 색도 변화는 Table 2와 같았다. 발효 시작 전에 L값은 제시스위트보다 제시골드가 다소 높았으며, 발효기간 동안 JS-L의 경우 발효 2일에 증가하였고 JS-F, JG-L, JG-F는 감소하였으며, 발효 4일 후부터는 모든 발효액의 경우 발효 12일까지 큰 변화가 없었고 효모 종류에 따른 차이도 거의 없었으며, 숙성기간 동안에도 거의 변화가 없었다. 발효 시작 전에 a값은 모두 거의 같았으나, 발효 2일 후에 JS-L, JG-L, JG-F는 급격히 감소하였다가 발효 4일부터 초기값을 회복하여 발효기간 내내 그 값을 유지하였으며,JG-F는 발효기간 동안 다른 발효액보다 높은 a값을 나타내었다.
- 발효 시작 전에 L값은 제시스위트보다 제시골드가 다소 높았으며, 발효기간 동안 JS-L의 경우 발효 2일에 증가하였고 JS-F, JG-L, JG-F는 감소하였으며, 발효 4일 후부터는 모든 발효액의 경우 발효 12일까지 큰 변화가 없었고 효모 종류에 따른 차이도 거의 없었으며, 숙성기간 동안에도 거의 변화가 없었다. 발효 시작 전에 a값은 모두 거의 같았으나, 발효 2일 후에 JS-L, JG-L, JG-F는 급격히 감소하였다가 발효 4일부터 초기값을 회복하여 발효기간 내내 그 값을 유지하였으며,JG-F는 발효기간 동안 다른 발효액보다 높은 a값을 나타내었다. 숙성기간 동안에는 모든 발효액의 경우 거의 일정한 a값을 나타내었는데, 특히 JG-L은 다른 발효액보다 낮은 a값을 나타내었다.
- 발효 시작 전에 b값은 제시스위트보다 제시골드가 다소 높았으며, 발효기간 동안 JS-L은 증감을 반복하였으나 JS-F, JG-L, JG-F는 발효 4일 후 증가하였다가 감소하여 거의 일정한 값을 유지하였으며, 효모 종류에 관계없이 제시스위트 발효액이 제시골드 발효액보다 높은 값을 유지하였다. 숙성기간 동안에는 숙성 90일까지 거의 일정한 값을 유지하다가 숙성 120일 후에 급격히 증가하는 특이한 현상을 나타내었다.
- 7). 발효 시작 전에 총페놀 함량은 제시스위트(1,127 mg/L)가제시골드(848 mg/L)보다 1.32배 높았으며, 발효기간 동안에는 발효 6일 후 급격히 감소하였다가 발효 12일까지 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 숙성기간 동안에도 숙성 30일 후 증가하였다가 숙성 120일까지 거의 일정한 값을 유지하였다.
- 79배 이상 높았으며, Lalvin 효모를 첨가한 경우는 Fermivin 효모를 첨가한 경우보다 다소 높았다. 발효기간 동안 갈색도는 모든 발효액의 경우 서서히 감소하였으며 발효 12일 후에 JS-L, JS-F, JG-L, JG-F는 각각 초기 값의 53.5%, 36.4%,58.2%, 67.4%가 감소하였는데, 초기 갈색도가 높은 제시골드 발효액의 감소폭이 컸으며 Fermivin 효모를 첨가하여 발효한 제시골드 발효액의 감소폭이 67.4%로 가장 컸다.
- 26배 이상 높았다. 발효기간 동안 탁도는 모든 발효액의 경우 서서히 감소하였으며 발효 12일 후에 JS-L, JS-F, JG-L, JG-F는 각각 초기 값의 78.6%,78.0%, 72.0%, 75.8%가 감소하였다. Woo 등(13)도 참다래 와인을 제조하여 탁도 변화를 측정한 결과 발효 2일째 급속히 감소하여 0.
- 숙성기간 동안에도 숙성 30일 후 증가하였다가 숙성 120일까지 거의 일정한 값을 유지하였다. 본 연구 결과 효모 종류에 따른 참다래 와인의 품질 특성은 다소 유사한 경향을 보였으나 참다래 품종별로는 차이를 보였으며, 에탄올 함량과 총페놀 함량에 있어서 제시스위트품종으로 발효한 와인의 품질이 우수하였다.
- 발효 시작 전에 b값은 제시스위트보다 제시골드가 다소 높았으며, 발효기간 동안 JS-L은 증감을 반복하였으나 JS-F, JG-L, JG-F는 발효 4일 후 증가하였다가 감소하여 거의 일정한 값을 유지하였으며, 효모 종류에 관계없이 제시스위트 발효액이 제시골드 발효액보다 높은 값을 유지하였다. 숙성기간 동안에는 숙성 90일까지 거의 일정한 값을 유지하다가 숙성 120일 후에 급격히 증가하는 특이한 현상을 나타내었다.
- 숙성기간 동안에는 제시스위트 와인의 갈색도는 서서히 증가하였으며, 제시골드 와인의 경우에는 JG-L이 큰 폭으로 감소했지만 JG-F는 숙성 30일 후 다소 증가한 후 그 값을 유지하였다. Woo 등(13)은 5종의 다른 효모를 사용하여 참다래 Hayward 품종 와인 제조 시 갈색도는 발효 초기에는 1.
- 4%로 거의 비슷하였다. 숙성기간에 따른 참다래 와인의 에탄올 함량은 제시스위트인 경우 JS-L은 10.2%에서 11.0%로 0.8% 증가하였고, JS-F는 9.2%에서 10.6%로 1.4% 증가하였으며, 제시골드인 경우 JG-L은 9.4%에서 10.2%로 0.8% 증가하였고, JG-F는 9.4%에서 10.8%로 1.4% 증가하여 Fermivin 효모로 발효한 와인이 Lalvin 효모로 발효한 와인보다 에탄올 생성이 다소 많았다.
- 26%로 가장 높은 값을 나타내었으며 균주별로는 차이가 없었다. 에탄올 함량은 발효 4일부터 급격히 증가하였으며 발효 12일에는 제시스위트의 S. bayanus Lalvin 발효액이 10.2%로 가장 높은 함량을 나타내었고, 제시스위트의 S. cerevisiae Fermivin 발효액이 9.2%, 제시골드의 Lalvin과 Fermivin 발효액이 각각 9.4%와 9.4%였다. 가용성 고형분 함량은 참다래 품종과 효모 종류에 관계없이 비슷한 변화를 보였는데, 발효 초기에 약 24.
- 유리당으로서 fructose, glucose, sucrose이 검출되었으며, sucrose가 fructose와 glucose보다 높은 함량을 나타내었다. 제시스위트에는 fructose, glucose, sucrose가 각각 5,095, 5,396, 7,857 mg% 함유되어 있었으며, 제시골드에는 fructose, glucose, sucrose가 각각 3,424, 3,359,12,347 mg% 함유되어 있었는데, 제시스위트는 제시골드보다 fructose와 glucose의 함량이 1.
- 1). 제시 스위트 발효액의 총산도는 발효 시작 전에는 0.94%였으나 발효 2일 후에는 JS-L과 JS-F가 각각 1.26%와 1.32%로 급격히 증가하였다가 발효 6일 후에 각각 1.48%와 1.49% 로 가장 높은 값을 나타내었고 발효 12일까지 거의 일정한 경향을 보였다. 제시골드 발효액의 총산도는 발효 시작 전에는 1.
- 49% 로 가장 높은 값을 나타내었고 발효 12일까지 거의 일정한 경향을 보였다. 제시골드 발효액의 총산도는 발효 시작 전에는 1.22%였으나 발효 2일 후에는 JG-L과 JG-F가 각각 1.01%와 1.08%로 감소하였다가 그 이후 서서히 증가하여 발효 6일 후에 각각 1.23%와 1.26%로 가장 높은 값을 나타 내었다. 제시스위트와 제시골드 발효액 모두 효모의 종류에 따른 총산도의 변화는 거의 없었다.
- 10으로 감소하였다. 제시스위트 와인이 제시 골드 와인보다 pH가 다소 높았으며, Lalvin 효모로 발효한 와인이 Fermivin 효모로 발효한 와인보다 pH가 다소 높았다.
- 유리당으로서 fructose, glucose, sucrose이 검출되었으며, sucrose가 fructose와 glucose보다 높은 함량을 나타내었다. 제시스위트에는 fructose, glucose, sucrose가 각각 5,095, 5,396, 7,857 mg% 함유되어 있었으며, 제시골드에는 fructose, glucose, sucrose가 각각 3,424, 3,359,12,347 mg% 함유되어 있었는데, 제시스위트는 제시골드보다 fructose와 glucose의 함량이 1.48~1.60배 높았으나 제시골드는 제시스위트보다 sucrose 함량이 약 1.57배 높았다.
- 국내산 참다래 와인의 고품질화 방안으로 제주도에서 육성된 참다래 품종인 제시골드와 제시스위트를 대상으로 참다래 와인 제조에 적합한 2종의 효모를 이용하여 저온 발효숙성한 참다래 와인의 품질 특성을 비교 분석하였다. 총산도는 발효 초기에 제시스위트와 제시골드가 각각 0.94%와 1.22%였으나 발효가 진행됨에 따라 조금씩 증가하여 발효 6일에는 각각 1.49%와 1.26%로 가장 높은 값을 나타내었으며 균주별로는 차이가 없었다. 에탄올 함량은 발효 4일부터 급격히 증가하였으며 발효 12일에는 제시스위트의 S.
- 7°Brix로 가장 낮은 값을 나타내었다. 총페놀 함량은 발효 시작 전에 제시스위트(1,127 mg/L)가 제시골드(848 mg/L)보다 1.32배 높았으며, 발효기간 동안에는 발효 6일 후 급격히 감소하였다가 발효 12일까지 다소 증가 하는 경향을 나타내었다. 숙성기간 동안에도 숙성 30일 후 증가하였다가 숙성 120일까지 거의 일정한 값을 유지하였다.
- 탁도(Fig. 6)도 참다래 품종에 따라 큰 차이를 나타내었는데 발효 시작 전에는 제시골드가 제시스위트보다 Lalvin 효모를 첨가한 경우에는 3.71배 이상 높았으며, Fermivin 효모를 첨가한 경우보다는 4.26배 이상 높았다. 발효기간 동안 탁도는 모든 발효액의 경우 서서히 감소하였으며 발효 12일 후에 JS-L, JS-F, JG-L, JG-F는 각각 초기 값의 78.
- 120일간 숙성하는 동안 총산도가 제시스위트 와인은 다소 감소하는 경향을 보였으 나, 제시골드 와인은 거의 변화가 없었다. 한편 발효 시작전 원료의 총산도가 낮은 제시스위트 발효액이 원료의 총산 도가 높은 제시골드 발효액보다 발효 12일 후에 총산도가 높은 것으로 보아 제시스위트 품종의 발효능이 높은 것으로 추정되었다.
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