[논문]Pichia anomala JK04와 Saccharomyces cerevisiae Fermivin 혼합발효에 의한 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 블렌딩 효과

정효성; 이새벽; 여수빈; 김다혜; 최준수; 김동환; 여수환; 박희동

doi:10.11002/kjfp.2017.24.3.472

Pichia anomala JK04와 Saccharomyces cerevisiae Fermivin 혼합발효에 의한 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 블렌딩 효과
Blending effect of Campbell Early and aronia wines fermented by the mixed culture of Pichia anomala JK04 and Saccharomyces cerevisiae Fermivin 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.24 no.3, 2017년, pp.472 - 482

정효성 (경북대학교 식품공학부) , 이새벽 (경북대학교 식품공학부) , 여수빈 (경북대학교 식품공학부) , 김다혜 (경북대학교 식품공학부) , 최준수 (경북대학교 식품공학부) , 김동환 (경북대학교 식품공학부) , 여수환 (농촌진흥청 국립농업과학원 농식품자원부) , 박희동 (경북대학교 식품공학부)

초록
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본 연구는 국산 캠벨얼리 와인의 주질 개선과 기능성 향상을 위해 캠벨얼리 뿐만 아니라 안토시아닌과 폴리페놀 성분이 풍부하여 항산화능이 우수하다고 알려진 아로니아를 이용하여 상업용 효모인 S. cerevisiae Fermivin과 향미증진능을 지닌 P. anomala JK04를 각각 단독 또는 5:5(v/v)의 비율로 혼합발효한 후 블렌딩하는 실험을 진행하였다. 최적 블렌딩 비율을 정하기 위하여 예비실험으로 캠벨얼리 와인에 아로니아 와인을 각각 5, 10, 20%(v/v) 첨가하여 항산화능과 관능검사를 실시하였으며, 실험 결과를 바탕으로 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 블렌딩 비율을 9:1(v/v)로 설정하였다. P. anomala JK04로 단독발효한 캠벨얼리 와인은 낮은 알코올 함량으로 인해 블렌딩에서 제외하였고, 나머지는 발효에 이용된 균주에 따라 블렌딩하였다. 블렌딩와인의 기능성을 평가하기 위하여 총 안토시아닌 함량, DPPH 라디칼 소거능, 총 페놀성 화합물 함량 분석을 진행하였으며, 모든 블렌딩와인에서 대조구인 S. cerevisiae로 단독발효한 캠벨얼리보다 높은 수치를 나타내었다. 블렌딩와인의 유리당 분석 결과에서는 P. anomala JK04로 단독발효한 아로니아 와인을 첨가한 시험구(A,D)에서 glucose와 fructose 같은 잔당이 남아있는 것을 확인하였으며, 유기산 분석 결과에서는 상기 두 시험구에서 특히 malic acid 함량이 높게 측정되었다. 블렌딩와인의 외관적 품질을 검사하기 위해 색도, 휘발성 향기성분, 관능검사가 수행되었으며, P. anomala JK04를 사용 여부에 따라 A, B, C와 D, E, F 순으로 hue와 intensity 값이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 Hunter's color value에서는 아로니아 와인의 첨가가 와인의 a value와 b value를 증가시키는 경향을 나타내었다. 휘발성 향기성분분석에서는 P. anomala JK04의 사용이 와인에 부정적인 성분인 aldehyde와 acid 함량이 소폭 증가시키긴 하였지만, 중요한 향기성분은 ester 화합물의 함량이 큰 폭으로 증가하는 것을 확인하였다. 관능검사 결과에서는 P. anomala JK04로 단독발효한 아로니아 와인을 사용한 시험구(A,D)에서 색, 맛, 신맛, 전반적인 기호도에서 다른 시험구보다 높은 점수를 받았으며, 향기 항목에서는 모든 블렌딩와인이 대조구보다 높은 점수를 받았다. 본 연구에서는 캠벨얼리 와인에 아로니아 와인을 블렌딩하여 기능성을 증가시켰으며, S. cerevisiae Fermivin과 P. anomala JK04를 혼합발효하여 향기성분의 증가 및 관능적 품질이 향상됨을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

To improve functionality and palatability of Korean Campbell Early wine. Campbell Early and aronia were fermented by either individually or at 5:5 (v/v) mixed culture of Saccharomyces cerevisiae Fermivin and Pichia anomala JK04. Blending was carried out using those two wines with different mixing ratio. Antioxidant activity analysis and sensory evaluation of blending wines were conducted. The Campbell Early wine and aronia wine blended with 9:1 (v/v) ratio showed excellent antioxidant activity and sensory scores. Total anthocyanin compound, DPPH radical scavenging activity and total phenolic compound of blending wines were higher than those of Campbell Early wine (control). Hue and intensity values increased in the order of A, B, C and D, E, F depending on P. anomala JK04 use. Anonia wine contributed the increase in a and b values of blending wine. Although blending wines fermented by P. anomala JK04 increased small amounts of aldehyde and acid compound, ester compound, the most important factor for wine aroma was also increased sharply. Adding aronia wine fermented by single culture of P. anomala JK04 (A, D) got higher color, taste, sourness and overall preference scores than other wines in the sensory evaluation. All of blending wines showed higher flavor scores than control did. This research shows a possibility of blending and utilizing non-Saccharomyces yeast for Korean wine industry.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 국산 캠벨얼리 와인의 기능성 및 관능적 특성의 향상을 위하여 캠벨얼리와 아로니아를 P. anomala JK04와 S. cerevisiae Fermivin을 이용하여 각각 단독발효 또는 혼합발효를 진행하였으며, 발효가 종료된 각 와인들을 블렌딩하여 그에 따른 블렌딩와인의 품질 특성을 조사하였다.
본 연구는 국산 캠벨얼리 와인의 주질 개선과 기능성 향상을 위해 캠벨얼리 뿐만 아니라 안토시아닌과 폴리페놀 성분이 풍부하여 항산화능이 우수하다고 알려진 아로니아를 이용하여 상업용 효모인 S. cerevisiae Fermivin과 향미 증진능을 지닌 P. anomala JK04를 각각 단독 또는 5:5(v/v)의 비율로 혼합발효한 후 블렌딩하는 실험을 진행하였다. 최적 블렌딩 비율을 정하기 위하여 예비실험으로 캠벨얼리와인에 아로니아 와인을 각각 5, 10, 20%(v/v) 첨가하여 항산화능과 관능검사를 실시하였으며, 실험 결과를 바탕으로 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 블렌딩 비율을 9:1(v/v)로 설정하였다.

가설 설정

2)Different letters within the same column indicate significant difference (p<0.05).
2)Different letters within the same row indicate significant difference (p<0.05).

제안 방법

)를 최종농도가 200 ppm이 되도록 첨가하고 24 °Brix가 되도록 설탕을 보당하였다. 그리고 P.anomala JK04와 S. cerevisiae Fermivin을 주모로 사용하여 P. anomala JK04와 S. cerevisiae Fermivin을 각각 단독 발효한 경우, P. anomala JK04와 S. cerevisiae Fermivin을5:5(v/v)의 비율로 혼합 발효한 경우 3 구간의 실험을 진행하여 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 발효 특성을 조사하였다. 발효 온도는 20℃로 하였고 이산화탄소의 발생이 현저히 줄고 알코올 함량이 최대치에 도달하는 시점에서 발효를 종료하였다.
당도의 측정은 캠벨얼리 와인 및 아로니아 와인을 원심분리한 상징액을 굴절당도계(ATAGO, Co., N-1α, Kyoto, Japan)를 사용하여 측정하였다.
캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 블렌딩 비율은 예비 실험을 통하여 기능성 및 기호성이 우수하다고 판단된 9:1(v/v)의 비율로 선정하였으며, 발효가 종료된 각 와인을 원심분리(8,000 rpm, 10 min)하여 얻은 상징액으로 블렌딩하였다. 또한 P. anomala JK04와 S. cerevisiae Fermivin의 단독 및 혼합 발효에 따른 블렌딩와인의 품질 특성을 알아보고자 Table 1과 같이 실험군을 분류하였다. 블렌딩이 완료된 각 와인들은 4 에 보관하면서 각종 이화학적 분석 및 관능평가에 이용하였다.
블렌딩와인의 관능검사는 대학생과 대학원생 중 본 실험에 관심있는 학생 20명을 선발하여 무작위로 제시된 시료에 대하여 색, 향, 맛, 신맛 및 전반적인 기호도에 대하여평가하였다. 7점 척도법으로 평가하였으며, 7점은 매우 좋다, 1점은 매우 나쁘다로 평가하였다.
블렌딩와인의 기능성을 평가하기 위하여 총 안토시아닌 함량, DPPH 라디칼 소거능, 총 페놀성 화합물 함량 분석을 진행하였으며, 모든 블렌딩와인에서 대조구인 S. cerevisiae로 단독발효한 캠벨얼리보다 높은 수치를 나타내었다. 블렌딩와인의 유리당 분석 결과에서는 P.
블렌딩와인의 기능성을 평가하기 위하여 총 안토시아닌 함량, DPPH 라디칼 소거능, 총 페놀성 화합물 함량을 측정하였으며, 그 결과를 Fig. 2에 나타내었다. 총 안토시아닌 함량 분석 결과, 대조구의 총 안토시아닌 함량은 1.
블렌딩와인의 항산화 활성 이외에도 소비자 기호를 좌우하는 관능적 특성을 비교하기 위하여 색도, 휘발성 향기성분, 관능검사 결과를 비교 분석하였다. 블렌딩와인의 색도 분석을 위하여 적포도주의 색도와 갈변도를 평가하기 위해 이용되는 hue value, intensity value, Hunter’s color value를 측정한 결과를 Table 4에 나타내었다.
cerevisiae Fermivin의 단독 및 혼합 발효에 따른 블렌딩와인의 품질 특성을 알아보고자 Table 1과 같이 실험군을 분류하였다. 블렌딩이 완료된 각 와인들은 4 에 보관하면서 각종 이화학적 분석 및 관능평가에 이용하였다.
각 와인의 알코올 함량은 국세청주류분석규정에 따라 증류한 후 주정계로 측정하였다(20). 생균수 측정은 원심분리하지 않은 시료를 단계 희석하여 YPD 고체 배지에 도말하여 30℃에서 48시간 배양한 후 형성된 군집을 계수하였다(21).
74%로 크게 증가한 것으로 나타났으나 두 첨가구 사이에 유의적인 차이를 보이진 않았으며, 아로니아 특유의 떫은맛으로 인해 20% 첨가구에서 10% 첨가구보다 맛, 신맛, 전반적인 기호도 등에서 관능점수가 떨어지는 결과를 얻었다(Table 2). 예비 실험 결과를 바탕으로 캠벨얼리와인과 아로니아 와인의 블렌딩 비율을 9:1(v/v)로 설정하였으며, 알코올 함량이 4% 이하로 매우 낮았던 P. anomala JK04로 단독발효한 캠벨얼리 와인을 제외한 5가지 와인을 각각 블렌딩하였다. 대조구로는 S.
유리당과 유기산 함량은 블렝딩 와인을 membrane filter(Millex-HV 0.45 μm, Millipore Co., Bedford, USA)로 여과시킨 후 high performance liquid chromatography(Shimadzu Co., Model Prominence, Seoul, Korea)를 이용하여 분석하였다(7,26).
1휘발성 향기 성분은 FID가 장착된 gas chromatograph mass spectrometry(Agilent 7890A, Santa Clara, CA, USA)를 사용하여 분석하였고, 향기성분의 포집은 SPME fiber(50/30 μm DVB/CAR/PDMS, Supelco, Bellefonte, PA, USA)를 사용하여 head-space 분석법으로 분석하였다(7). 전처리방법으로는 headspace vial(20 mm, PTFE/silicon septum,magnetic cap)에 시료 5 mL와 25% NaCl(w/v)을 첨가하여 완벽하게 밀봉한 후 35℃에서 자력교반기로 20분 동안 교반하여 시료와 headspace의 휘발성 성분이 평형이 이루어졌을 때 SPME fiber를 주입하여 40분간 향기성분을 포집하였다. 휘발성 향기 성분 분석을 위한 Column은 DB-WAX(60m×250 μm×ɸ0.
환원당 함량 측정은 dinitrosalicylicacid(DNS) 시약을 사용하여 비색 정량법으로 측정하였다(19). 즉, 적절한 흡광도 유효범위로 희석된 캠벨얼리 와인및 아로니아 와인 상징액 0.3 mL에 DNS 시약 1 mL를 첨가하고 끓는 물에서 5분간 반응시킨 후, 증류수 7 mL를 첨가하여 분광광도계(Shimazdu Co., UV-1700, Kyoto, Japan)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였고, glucose 표준 곡선으로부터 환원당 함량을 환산하였다. 각 와인의 알코올 함량은 국세청주류분석규정에 따라 증류한 후 주정계로 측정하였다(20).
총 안토시아닌 함량은 0.025 M potassium chloride buffer(pH 1.0)와 0.4 M sodium acetate buffer(pH 4.5)에 시료를 적정량 희석한 다음 분광광도계를 이용하여 520 nm와 700 nm에서 흡광도를 측정한 후 cyanidin-3-glucoside의 몰흡광계수(ε=26,900 M-1 cm-1)를 이용하여 아래와 같은 식으로 정량 분석하였다(22).
anomala JK04를 각각 단독 또는 5:5(v/v)의 비율로 혼합발효한 후 블렌딩하는 실험을 진행하였다. 최적 블렌딩 비율을 정하기 위하여 예비실험으로 캠벨얼리와인에 아로니아 와인을 각각 5, 10, 20%(v/v) 첨가하여 항산화능과 관능검사를 실시하였으며, 실험 결과를 바탕으로 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 블렌딩 비율을 9:1(v/v)로 설정하였다. P.
캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 블렌딩 비율은 예비 실험을 통하여 기능성 및 기호성이 우수하다고 판단된 9:1(v/v)의 비율로 선정하였으며, 발효가 종료된 각 와인을 원심분리(8,000 rpm, 10 min)하여 얻은 상징액으로 블렌딩하였다. 또한 P.
캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 블렌딩 비율을 설정하기 위하여, 예비실험으로 S. cerevisiae Fermivin으로 단독발효시킨 캠벨얼리 와인에 동일 균주로 발효시킨 아로니아 와인을 각각 5%, 10%, 20%(v/v) 블렌딩하였다. 블렌딩 결과, 아로니아 와인을 첨가하지 않은 대조구(46.
캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 제조는 원료인 캠벨얼리와 아로니아 각각 5 kg을 세척, 제경하고 파쇄한 후 갈변 및 발효 과정 중 잡균의 오염을 방지하기 위하여 potassium metabisulfite(K2S2O5)를 최종농도가 200 ppm이 되도록 첨가하고 24 °Brix가 되도록 설탕을 보당하였다.
캠벨얼리와 아로니아를 각각 S. cerevisiae Fermivin과 P.anomala JK04로 7일간 단독발효 또는 혼합발효하는 과정 중 당도, 환원당, 알코올, 생균수, pH, 총산도의 변화를 Fig. 1에 나타내었다. 모든 시험구에서 발효가 진행될수록 생균 수가 증가하여 발효 2일차부터 7 log CFU/mL 이상의 높은 생육도 값을 나타내었다.
휘발성 향기 성분 분석을 위한 Column은 DB-WAX(60m×250 μm×ɸ0.25 mm, Waters)를 사용하였고 Column온도는 40℃(2 min), 220℃(2℃/min), 240℃(20℃/min), 240℃(5min)으로 설정하였다.

대상 데이터

5)에 시료를 적정량 희석한 다음 분광광도계를 이용하여 520 nm와 700 nm에서 흡광도를 측정한 후 cyanidin-3-glucoside의 몰흡광계수(ε=26,900 M^-1 cm^-1)를 이용하여 아래와 같은 식으로 정량 분석하였다(22). 대조구는 S. cerevisiae Fermivin으로 단독 발효시킨 캠벨얼리 와인을 사용하였다.
이때, 표준물질로는 ascorbic acid를 사용하였으며 control은 ethanol을 사용하여 동일한 방법으로 측정하였다. 대조구로는 S. cerevisiae Fermivin으로 단독 발효된 캠벨얼리 와인을 사용하였다(24).
anomala JK04로 단독발효한 캠벨얼리 와인을 제외한 5가지 와인을 각각 블렌딩하였다. 대조구로는 S. cerevisiae Fermivin으로 단독발효한 캠벨얼리 와인을 사용하였다(Table 1).
캠벨얼리 와인 발효에 사용한 원료는 2016년 8월말 경북 영천에서 수확한 캠벨얼리 포도를 사용하였고, 아로니아 와인 발효에 사용한 원료는 2015년 8월말 단양에서 수확한 아로니아를 냉장, 냉동 보관하면서 사용하였다. 실험에 사용한 균주는 경북대학교 식품공학부 미생물공학연구실에서 분리 및 보관중인 향미 증진 효과가 있는 Pichia anomala JK04(17)와 상업용 와인효모인 Saccharomyces cerevisiae Fermivin(DSM Food Specialties, Delft, Netherlands)을 사용하였다. 균주 배양을 위하여 YPD 배지(1.
캠벨얼리 와인 발효에 사용한 원료는 2016년 8월말 경북 영천에서 수확한 캠벨얼리 포도를 사용하였고, 아로니아 와인 발효에 사용한 원료는 2015년 8월말 단양에서 수확한 아로니아를 냉장, 냉동 보관하면서 사용하였다. 실험에 사용한 균주는 경북대학교 식품공학부 미생물공학연구실에서 분리 및 보관중인 향미 증진 효과가 있는 Pichia anomala JK04(17)와 상업용 와인효모인 Saccharomyces cerevisiae Fermivin(DSM Food Specialties, Delft, Netherlands)을 사용하였다.
Injector 온도는 240℃, carrier gas는 He를 사용하였다. 휘발성 향기 성분의 분석을 위해 사용된 library는 Wiley9Nist0.8(Wiley9Nist0.8 Library, mass spectral search program, version 5.0, Ringoes, NJ, USA)이었다(7).

데이터처리

모든 실험 결과는 3회 반복 실시하여 실험 결과를 평균±표준편차로 나타내었고 실험군 간의 유의성을 검정하기 위하여 SAS 통계처리(Statstical Analysis System, SAS Insititute Inc., Cary, USA)를 이용한 분산분석(ANOVA)과 Duncan의 다중범위검증(Duncan's multiple range test, p<0.05)으로 유의성을 검증하였다(26).

이론/모형

1휘발성 향기 성분은 FID가 장착된 gas chromatograph mass spectrometry(Agilent 7890A, Santa Clara, CA, USA)를 사용하여 분석하였고, 향기성분의 포집은 SPME fiber(50/30 μm DVB/CAR/PDMS, Supelco, Bellefonte, PA, USA)를 사용하여 head-space 분석법으로 분석하였다(7).
캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 발효과정 중 주질 분석은 발효 중인 와인의 일부를 취하여 원심분리(8,000 rpm, 10 min)한 후 얻은 상징액을 이용하였다. pH는 상징액 10mL를 pH meter(Mettler-Toledo CH, MP225K, Seoul, Korea)를 이용하여 측정하였고, 총산은 AOAC 방법에 따라 상징액을 0.1 N NaOH로 적정하여 캠벨얼리 와인은 tartaric acid, 아로니아 와인은 malic acid 로 환산하여 나타내었다(18). 당도의 측정은 캠벨얼리 와인 및 아로니아 와인을 원심분리한 상징액을 굴절당도계(ATAGO, Co.
, UV-1700, Kyoto, Japan)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였고, glucose 표준 곡선으로부터 환원당 함량을 환산하였다. 각 와인의 알코올 함량은 국세청주류분석규정에 따라 증류한 후 주정계로 측정하였다(20). 생균수 측정은 원심분리하지 않은 시료를 단계 희석하여 YPD 고체 배지에 도말하여 30℃에서 48시간 배양한 후 형성된 군집을 계수하였다(21).
블렌딩와인의 총 페놀성 화합물의 함량은 Folin-Denis법에 따라 비색 정량하였다(23). 시료 2 mL에 50% phenol reagent(Folin-ciocalteu’s reagent) 2 mL를 가하여 3분 동안 실온에 방치한 후 10% Na₂CO₃ 용액 2 mL를 첨가하여 실온에서 1시간 동안 반응시켰다.
, N-1α, Kyoto, Japan)를 사용하여 측정하였다. 환원당 함량 측정은 dinitrosalicylicacid(DNS) 시약을 사용하여 비색 정량법으로 측정하였다(19). 즉, 적절한 흡광도 유효범위로 희석된 캠벨얼리 와인및 아로니아 와인 상징액 0.

성능/효과

anomala JK04가 aldehyde류의 생성에 영향을 주었을 것으로 판단된다. Acid 분석 결과 역시, 전반적으로 아로니아 와인에서 P. anomala JK04 사용이 증가함에 따라 높게 검출되는 경향을 나타내었다. 와인의 향기성분에서 가장 큰 역할을 한다고 알려진 ester의 분석 결과, 혼합발효한 캠벨얼리를 사용한 시험구(AC)에서 대조구와 비교하여 methyl acetate, ethyl acetate, ethyl butyrate, n-hexyl acetate, ethyl heptanoate, ethyl octanoate, ethyl benzoate, methyl salicylate, phenethyl acetate의 함량이 큰 폭으로 증가하였고, ethyl hexanoate를 제외한 나머지 ester류의 함량도 소폭으로 증가하였다.
0%의 알코올 함량을 나타내었다. P. anomala JK04와 S. cerevisie Fermivin으로 혼합발효한 아로니아 와인은 상대적으로 발효가 늦게 진행되었지만 최종적으로 12%의 알코올 함량을 나타내었다. 반면, P.
anomala JK04의 사용이 와인에 부정적인 성분인 aldehyde와 acid 함량이 소폭 증가시키긴 하였지만, 중요한 향기성분은 ester 화합물의 함량이 큰 폭으로 증가하는 것을 확인하였다. 관능검사 결과에서는 P. anomala JK04로 단독발효한 아로니아 와인을 사용한 시험구(A,D)에서 색, 맛, 신맛, 전반적인 기호도에서 다른 시험구보다 높은 점수를 받았으며, 향기 항목에서는 모든 블렌딩와인이 대조구보다 높은 점수를 받았다.
블렌딩와인의 관능평가 결과를 Table 6에 나타내었다. 관능평가 결과, 모든 항목에서 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 블렌딩와인의 색은 P. anomala JK04로 단독발효한 아로니아 와인을 첨가한 시험구(A, D)와 S. cerevisiae Fermivin으로만 발효를 진행한 시험구(F)에서 대조구보다 높은 점수를 얻었다. 블렌딩와인의 향기 항목에서는 모든 블렌딩와인이 대조구보다 높은 점수를 얻었으며, 특히 혼합발효된 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인을 블렌딩 한 시험구(B)에서 가장 높은 점수를 얻었다.
당도와 환원당 분석 결과, P.anomala JK04로 단독 발효한 캠벨얼리 와인과 아로니아와인 모두에서 해당 균주의 낮은 발효력으로 인해 당 분해가 제대로 되지 않는 결과를 나타내었고, 나머지 시험구에서는 캠벨얼리 와인의 최종 당도가 약 8.0 °Brix, 아로니아와인의 최종 당도가 약 12.0 °Brix로 나타났는데, 이는 원료의 당 조성 차이에 기인하는 것으로 여겨진다.
anomala JK04가 발효를 종료하지 못해 남은 잔당으로 보여진다. 또한 S. cerevisiae Fermivin과 P. anomala JK04로 혼합발효한 캠벨얼리 와인을 사용한 또 다른 시험구(B, C)에서도 fructose가 대조구에 비하여 0.268-0.275% 높게 측정되었다. 블렌딩와인의 유기산 분석 결과, malic acid를 제외한 모든 시험구에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나, malic acid의 경우에 블렌딩와인에서 대조구보다 많게는 2.
1에 나타내었다. 모든 시험구에서 발효가 진행될수록 생균 수가 증가하여 발효 2일차부터 7 log CFU/mL 이상의 높은 생육도 값을 나타내었다. 당도와 환원당 분석 결과, P.
6 정도가 바람직하다고 보고된 바 있으며(29), 캠벨얼리 와인과 아로니아와인 모두 권장 pH 범위 안에 들어가는 결과를 나타내었다. 발효 과정 중 총산의 변화 관찰 결과, 캠벨얼리 와인의초기 총산도는 0.34-0.39%, 아로니아 와인의 초기 총산도는 0.57-0.61%로써 아로니아 와인의 초기 총산도가 상대적으로 높게 나타났다. 캠벨얼리 와인의 경우, 발효가 진행되면서 P.
cerevisiae Fermivin을5:5(v/v)의 비율로 혼합 발효한 경우 3 구간의 실험을 진행하여 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 발효 특성을 조사하였다. 발효 온도는 20℃로 하였고 이산화탄소의 발생이 현저히 줄고 알코올 함량이 최대치에 도달하는 시점에서 발효를 종료하였다. 완성된 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인은 원심분리(8,000 rpm, 10 min)하여 4 에 저장하며 이후 블렌딩에 이용하였다.
본 연구에서는 캠벨얼리 와인에 아로니아 와인을 블렌딩하여 기능성을 증가시켰으며, S. cerevisiae Fermivin과 P.anomala JK04를 혼합발효하여 향기성분의 증가 및 관능적 품질이 향상됨을 확인하였다.
anomala OJ5로 포도주를 발효시켰을 때, ethyl acetate와 high alcohol의 함량이 가장 좋은 비율을 가진다고 보고하였다. 본 연구에서도 P. anomala JK04를 S. cerevisiae Fermivin과 함께 발효에 이용하였을 때, aldehyde와 acid의 함량이 대조구에 비하여 소폭 증가하였으나, 가장 중요한 향기성분인 각종 ester 화합물이 크게 증가하여 와인의 관능적 품질을 향상시킨 것을 확인하였다. 블렌딩와인의 관능평가 결과를 Table 6에 나타내었다.
cerevisiae Fermivin으로 단독발효시킨 캠벨얼리 와인에 동일 균주로 발효시킨 아로니아 와인을 각각 5%, 10%, 20%(v/v) 블렌딩하였다. 블렌딩 결과, 아로니아 와인을 첨가하지 않은 대조구(46.88%)보다 10%, 20% 첨가구에서 DPPH 라디칼 소거능이 60.27-62.74%로 크게 증가한 것으로 나타났으나 두 첨가구 사이에 유의적인 차이를 보이진 않았으며, 아로니아 특유의 떫은맛으로 인해 20% 첨가구에서 10% 첨가구보다 맛, 신맛, 전반적인 기호도 등에서 관능점수가 떨어지는 결과를 얻었다(Table 2). 예비 실험 결과를 바탕으로 캠벨얼리와인과 아로니아 와인의 블렌딩 비율을 9:1(v/v)로 설정하였으며, 알코올 함량이 4% 이하로 매우 낮았던 P.
anomala JK04의 발효 특성 때문으로 생각된다. 블렌딩와인의 DPPH 라디칼 소거능 분석 결과, 대조구는 46.88%를 나타내었으나 블렌딩와인들은 61.96-63.88%로 모든 블렌딩와인에서 DPPH 라디칼 소거능이 크게 증가한 것을 확인하였다. 총 페놀성화합물 함량 분석 결과에서도 모든 블렌딩와인에서 대조구(0.
블렌딩와인의 외관적 품질을 검사하기 위해 색도, 휘발성 향기성분, 관능검사가 수행되었으며, P. anomala JK04를 사용 여부에 따라 A, B, C와 D, E, F 순으로 hue와 intensity 값이 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 Hunter’s color value에서는 아로니아 와인의 첨가가 와인의 a value와 bvalue를 증가시키는 경향을 나타내었다.
275% 높게 측정되었다. 블렌딩와인의 유기산 분석 결과, malic acid를 제외한 모든 시험구에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나, malic acid의 경우에 블렌딩와인에서 대조구보다 많게는 2.5배 이상의 함량을 나타내었다. 특히, S.
블렌딩와인의 유리당 및 유기산 조성을 분석한 결과를 Table 3에 나타내었다. 블렌딩와인의 유리당 분석 결과, sucrose는 대조구를 포함한 모든 시험구에서 대부분 소모된 결과를 나타내었으나, P. anomala JK04로 단독발효한 아로니아 와인을 첨가한 시험구(A, D)에서는 glucose와 fructose 함량이 다른 구에 비하여 많이 남아있었다. 이는 아로니아 와인의 알코올 발효 동안 P.
cerevisiae로 단독발효한 캠벨얼리보다 높은 수치를 나타내었다. 블렌딩와인의 유리당 분석 결과에서는 P. anomala JK04로 단독발효한 아로니아 와인을 첨가한 시험구(A,D)에서 glucose와 fructose 같은 잔당이 남아있는 것을 확인하였으며, 유기산 분석 결과에서는 상기 두 시험구에서 특히 malic acid 함량이 높게 측정되었다.
anomala JK04 단독발효에 의해 아로니아 와인에 남겨진 잔당의 영향인 것으로 보여지며, 신맛의 경우 발효 과정 중 와인의 신맛에 관여하는 malic acid의 함량이 높게 나타났기 때문으로 보여진다. 블렌딩와인의 종합적인 기호도는 S. cerevisiae Fermivin으로 단독발효한 캠벨얼리 와인과 P. anomala JK04로 단독발효한 아로니아 와인으로 블렌딩한 시험구(D)가 가장 높은 점수를 받았고, 그 다음으로 혼합발효한 캠벨얼리 와인과 P. anomala JK04로 단독발효한 아로니아 와인으로 블렌딩한 시험구(A)가 높은 점수를 받았다.
cerevisiae Fermivin으로만 발효를 진행한 시험구(F)에서 대조구보다 높은 점수를 얻었다. 블렌딩와인의 향기 항목에서는 모든 블렌딩와인이 대조구보다 높은 점수를 얻었으며, 특히 혼합발효된 캠벨얼리 와인과 아로니아 와인을 블렌딩 한 시험구(B)에서 가장 높은 점수를 얻었다. 블렌딩와인의 맛과 신맛 항목에서는 P.
향기 성분은 와인의 품질을 결정하는 중요한 요소로, 향미를 이루는 물질인 esters, aldehydes, ketones, terpenes, acids, alcohols, sulfur compounds 등의 서로 다른 화합물간의 복합적인 작용에 의해 형성된다(31). 블렌딩와인의 향기성분 분석결과 aldehyde 2종, acid 2종과 함께 14종의 ester가 검출되었다. 와인의 향미에 부정적인 영향을 미치는 aldehyde류의 함량은 대부분의 블렌딩와인에서 대조 구보다 약간 증가하였으며, 아로니아 와인에서 P.
0 °Brix로 나타났는데, 이는 원료의 당 조성 차이에 기인하는 것으로 여겨진다. 알코올 함량분석 결과, S. cerevisiae Fermivin으로 단독발효한 캠벨얼리와인, 아로니아 와인과 S. cerevisiae Fermivin으로 단독발효한 캠벨얼리 와인은 발효가 빨리 진행되어 최종적으로 캠벨얼리와인은 14.0%, 아로니아 와인은 12.0%의 알코올 함량을 나타내었다. P.
와인의 향기성분에서 가장 큰 역할을 한다고 알려진 ester의 분석 결과, 혼합발효한 캠벨얼리를 사용한 시험구(AC)에서 대조구와 비교하여 methyl acetate, ethyl acetate, ethyl butyrate, n-hexyl acetate, ethyl heptanoate, ethyl octanoate, ethyl benzoate, methyl salicylate, phenethyl acetate의 함량이 큰 폭으로 증가하였고, ethyl hexanoate를 제외한 나머지 ester류의 함량도 소폭으로 증가하였다.
블렌딩와인의 향기성분 분석결과 aldehyde 2종, acid 2종과 함께 14종의 ester가 검출되었다. 와인의 향미에 부정적인 영향을 미치는 aldehyde류의 함량은 대부분의 블렌딩와인에서 대조 구보다 약간 증가하였으며, 아로니아 와인에서 P. anomala JK04 사용여부에 따라 benzaldehyde의 함량이 A, B, C와 D, E, F 순으로 감소하였고, acetaldehyde 역시 S. cerevisiae Fermivin으로 단독 발효한 아로니아 와인을 사용하였을 때,감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 아로니아 와인에서P.
2에 나타내었다. 총 안토시아닌 함량 분석 결과, 대조구의 총 안토시아닌 함량은 1.668 g/L였으나, 블렌딩와인들의 총 안토시아닌 함량은 2.054-2.421g/L로 크게 증가한 것을 확인하였고, 이는 아로니아에 함유된 풍부한 안토시아닌의 영향으로 보여진다. 또한 S.
88%로 모든 블렌딩와인에서 DPPH 라디칼 소거능이 크게 증가한 것을 확인하였다. 총 페놀성화합물 함량 분석 결과에서도 모든 블렌딩와인에서 대조구(0.155%)보다 약간 높은 0.160-0.170%의 총 페놀성 화합물 함량을 나타내었다. 각각 2, 4, 6, 8%의 아로니아 분말을 첨가하여 쿠키를 제조한 Lee와 Yoon(30)의 연구에서도 아로니아 첨가에 따라 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 총 페놀성 화합물의 함량이 증가하는 경향을 나타내었으며, 본 연구의 예비실험 결과와 마찬가지로 아로니아의 첨가량이 일정 수준 이상이 되었을 때, 아로니아 첨가 쿠키의 항산화 활성 증가폭이 크게 떨어진다고 보고하였다.
캠벨얼리 와인과 아로니아 와인의 초기 pH는 3.73-3.78이었으며, 캠벨얼리 와인은 발효가 진행될수록 서서히 감소하여 3.57-3.61을 나타내었고, 아로니아 와인은 서서히 증가하여 3.81-3.94를 나타내었다. 포도주 발효과정에서 권장되는 pH는 2.
61%로써 아로니아 와인의 초기 총산도가 상대적으로 높게 나타났다. 캠벨얼리 와인의 경우, 발효가 진행되면서 P. anomala JK04 단독발효구에서는 총산이 상대적으로 낮게 증가되어 최종적으로 0.53%를 나타내었고, S.cerevisiae Fermivin 단독발효구와 혼합발효구에서는 발효가 왕성하게 진행되기 시작한 발효 2일차부터 급격하게 증가하여 최종적으로 0.66-0.69%의 총산도를 나타내었다. 아로니아 와인의 경우, 발효과정 중 총산도가 서서히 증가하여 0.
특히, S. cerevisiae Fermivin과 P. anomala JK04로 혼합 발효한 캠벨얼리를 사용한 시험구(AC)에서 malic acid 함량이 높았으며, P. anomala JK04로 단독발효한 아로니아 와인을 사용한 시험구(D)에서도 malic acid 함량이 높게 측정되었다.
또한 Hunter’s color value에서는 아로니아 와인의 첨가가 와인의 a value와 bvalue를 증가시키는 경향을 나타내었다. 휘발성 향기성분 분석에서는 P. anomala JK04의 사용이 와인에 부정적인 성분인 aldehyde와 acid 함량이 소폭 증가시키긴 하였지만, 중요한 향기성분은 ester 화합물의 함량이 큰 폭으로 증가하는 것을 확인하였다. 관능검사 결과에서는 P.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Pichia anomala가 생성하는 향기 관련 화합물은?	Non-Saccharomyces 종은 알코올 함량이 낮은 발효 초기 단계에 왕성하게 활동하여 와인에 독특한 풍미와 특성을 부여하는 것으로 알려져 있다(8). 그 중에서 Pichia anomala는 아세트산, 글리세롤, 에스테르, 아세토인 등의 향기에 관여하는 화합물을 생성한다고 알려져 있다(14). 본 연구실에서는 선행 연구를 통해 분리한 P.
	캠벨얼리란?	캠벨얼리(Campbell Early)는 미국에서 개량한 Vitis labrusca 종에 속하는 교잡종으로 우리나라 토양과 기후조건에 적합하고 완숙이 되면 단맛과 신맛을 나타내며, 미국 종 특유의 향미가 있어 생과용으로서 사용되는 품종이다(1,2). 또한 캠벨얼리는 우리나라 포도 재배면적의 70% 이상을 차지하고 있어(3) 국산 와인 제조 시 가장 많이 사용되는 품종으로 알려져 있으나, 산도가 강하고 당도가 낮아 와인 제조 시 색과 향이 약하고 바람직하지 못한 특유의 호취향(fox aroma)을 내어 포도주 양조에 적합하지 않다고 알려져 있다(4).
	국산 캠벨얼리 와인의 문제점이 발생되는 이유는 캠벨얼리의 어떤 특징 때문인가?	캠벨얼리(Campbell Early)는 미국에서 개량한 Vitis labrusca 종에 속하는 교잡종으로 우리나라 토양과 기후조건에 적합하고 완숙이 되면 단맛과 신맛을 나타내며, 미국 종 특유의 향미가 있어 생과용으로서 사용되는 품종이다(1,2). 또한 캠벨얼리는 우리나라 포도 재배면적의 70% 이상을 차지하고 있어(3) 국산 와인 제조 시 가장 많이 사용되는 품종으로 알려져 있으나, 산도가 강하고 당도가 낮아 와인 제조 시 색과 향이 약하고 바람직하지 못한 특유의 호취향(fox aroma)을 내어 포도주 양조에 적합하지 않다고 알려져 있다(4). 따라서 국산 캠벨얼리 와인의 문제점을 해결하기 위하여 발효 과정 중 감산 효과를 지닌 Issatchenkia orientalis와 Saccharomyces cerevisiae의 혼합발효(5), 머스트 전처리 과정 중 carbonic maceration 처리(6),Lactobacillus plantarum을 이용한 malolactic fermentation(7) 등을 통해 신맛의 주원인이 되는 malic acid 함량을 낮추는 연구들과 MBA, Stuben, 머루, 블루베리, 복분자, 블랙커런트 등 다양한 과실의 혼합에 따른 캠벨얼리 와인의 주질 향상(2), S.

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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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