본 연구는 우리나라 전통 증류식 소주 제조를 위한 최적의 효모를 선발하는 데 목적을 두고 누룩에서 분리한 효모와 시판 소주효모의 발효 및 증류 특성을 비교 분석하였다. 분리한 4개의 균주(Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4)와 대조구로 사용한 시판 소주효모 2종(C1, C2)은 Saccharomyces cerevisiae로 동정되었다. 발효액의 최종 알코올 함량은 $13.9{\pm}0.1-16.4{\pm}0.01%$로 C1효모가 가장 높은 알코올 함량을 나타냈고 6개의 실험구의 pH와 총산의 함량은 각각 pH 3.9-4.0, 0.40-0.52 g/100 mL로 정상적인 발효가 진행된 것으로 판단되며 아미노산 함량은 초기 0.10-0.12 g/100 mL에서 발효가 진행됨에 따라 대체로 증가하여 0.26-0.30 g/10 0mL로 나타났다. 유기산의 변화는 옥살산의 경우 Y98-4와 C2에서 발효 말 각각 $0.27{\pm}0.02$, $0.28{\pm}0.03mg/mL$ 검출되었고 말산은 Y88-4를 제외한 모든 실험구 및 대조군에서 최종 발효 시 $0.22{\pm}0.23-0.49{\pm}0.02mg/mL$로 나타났다. 젖산은 C2효모가 발효 말 $0.56{\pm}0.03mg/mL$로 가장 높게 나타났고, 발효과정 중 주요 유기산으로 감칠맛과 관련 있는 석신산은 C2효모가 발효 말 $1.23{\pm}0.12mg/mL$로 가장 높았다. 발효액의 품질저하와 관련 있는 아세트산은 소주효모 C1과 C2에서 각각 $1.87{\pm}0.00$, $1.64{\pm}0.12mg/mL$로 다른 효모에 비해 높게 나타났다. 증류액의 휘발성 향기성분분석 결과 37개의 휘발 성분이 확인되었고 작용기별로 분류 하면 알코올류 7종, 에스터류 26종, 산류 1종, 기타 3종이었다. 높은 area%를 나타낸 것은 에틸알코올, 카프릴산에틸, 아밀알코올 등이다. 증류액의 향기호도 조사결과 Y88-4>C2>Y98-4>C1>Y172-6>Y192-4 순으로 나타났다. 효모의 특성조사를 통해 풍부한 휘발성 성분을 함유하고 있으며 향기호도 조사에서 가장 높은 선호도를 보인 Y88-4가 증류식 소주 제조에 적합한 효모라고 판단된다.
본 연구는 우리나라 전통 증류식 소주 제조를 위한 최적의 효모를 선발하는 데 목적을 두고 누룩에서 분리한 효모와 시판 소주효모의 발효 및 증류 특성을 비교 분석하였다. 분리한 4개의 균주(Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4)와 대조구로 사용한 시판 소주효모 2종(C1, C2)은 Saccharomyces cerevisiae로 동정되었다. 발효액의 최종 알코올 함량은 $13.9{\pm}0.1-16.4{\pm}0.01%$로 C1효모가 가장 높은 알코올 함량을 나타냈고 6개의 실험구의 pH와 총산의 함량은 각각 pH 3.9-4.0, 0.40-0.52 g/100 mL로 정상적인 발효가 진행된 것으로 판단되며 아미노산 함량은 초기 0.10-0.12 g/100 mL에서 발효가 진행됨에 따라 대체로 증가하여 0.26-0.30 g/10 0mL로 나타났다. 유기산의 변화는 옥살산의 경우 Y98-4와 C2에서 발효 말 각각 $0.27{\pm}0.02$, $0.28{\pm}0.03mg/mL$ 검출되었고 말산은 Y88-4를 제외한 모든 실험구 및 대조군에서 최종 발효 시 $0.22{\pm}0.23-0.49{\pm}0.02mg/mL$로 나타났다. 젖산은 C2효모가 발효 말 $0.56{\pm}0.03mg/mL$로 가장 높게 나타났고, 발효과정 중 주요 유기산으로 감칠맛과 관련 있는 석신산은 C2효모가 발효 말 $1.23{\pm}0.12mg/mL$로 가장 높았다. 발효액의 품질저하와 관련 있는 아세트산은 소주효모 C1과 C2에서 각각 $1.87{\pm}0.00$, $1.64{\pm}0.12mg/mL$로 다른 효모에 비해 높게 나타났다. 증류액의 휘발성 향기성분분석 결과 37개의 휘발 성분이 확인되었고 작용기별로 분류 하면 알코올류 7종, 에스터류 26종, 산류 1종, 기타 3종이었다. 높은 area%를 나타낸 것은 에틸알코올, 카프릴산에틸, 아밀알코올 등이다. 증류액의 향기호도 조사결과 Y88-4>C2>Y98-4>C1>Y172-6>Y192-4 순으로 나타났다. 효모의 특성조사를 통해 풍부한 휘발성 성분을 함유하고 있으며 향기호도 조사에서 가장 높은 선호도를 보인 Y88-4가 증류식 소주 제조에 적합한 효모라고 판단된다.
This study aimed to select a yeast strain for optimizing the quality of distilled spirits. The brewing and distilling properties of 4 KFRI (Korea Food Research Institute) yeasts (Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4) and 2 industry yeasts (C1, C2) were compared. For investigating the possibility of using th...
This study aimed to select a yeast strain for optimizing the quality of distilled spirits. The brewing and distilling properties of 4 KFRI (Korea Food Research Institute) yeasts (Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4) and 2 industry yeasts (C1, C2) were compared. For investigating the possibility of using these strains on an industrial scale, diverse analytical methods were applied to assess parameters associated with distilled spirit quality such as alcohol content, pH, total acidity, and soluble solid content. After 11 days of fermentation, the alcohol strength obtained using six yeast strains reached 13.9-16.4% (v/v), while pH was 3.9-4.0, and total acid was 0.40-0.52%. To compare GC-MSD Volatile flavor components, all the distilled spirit samples were diluted to 20% (v/v) alcohol strength. Seven fusel alcohols, 26 esters, 2 acids, and 3 miscellaneous compounds were detected in the distilled spirits. Y88-4 had the most abundant volatile flavor component and scored the highest overall preference in sensory evaluation. After analyzing the various properties of yeasts, strain Y88-4 was finally selected as the best strain for producing distilled spirits.
This study aimed to select a yeast strain for optimizing the quality of distilled spirits. The brewing and distilling properties of 4 KFRI (Korea Food Research Institute) yeasts (Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4) and 2 industry yeasts (C1, C2) were compared. For investigating the possibility of using these strains on an industrial scale, diverse analytical methods were applied to assess parameters associated with distilled spirit quality such as alcohol content, pH, total acidity, and soluble solid content. After 11 days of fermentation, the alcohol strength obtained using six yeast strains reached 13.9-16.4% (v/v), while pH was 3.9-4.0, and total acid was 0.40-0.52%. To compare GC-MSD Volatile flavor components, all the distilled spirit samples were diluted to 20% (v/v) alcohol strength. Seven fusel alcohols, 26 esters, 2 acids, and 3 miscellaneous compounds were detected in the distilled spirits. Y88-4 had the most abundant volatile flavor component and scored the highest overall preference in sensory evaluation. After analyzing the various properties of yeasts, strain Y88-4 was finally selected as the best strain for producing distilled spirits.
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문제 정의
본 연구는 우리나라 전통 증류식 소주 제조를 위한 최적의 효모를 선발하는 데 목적을 두고 누룩에서 분리한 효모와 시판 소주효모의 발효 및 증류 특성을 비교 분석하였다. 분리한 4개의 균주(Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4)와 대조구로 사용한 시판 소주효모 2종(C1, C2)은 Saccharomyces cerevisiae로 동정되었다.
현재 우리나라 증류식 소주에 대한 연구로는 감압과 상압으로 증류한 술의 특성을 비교한 연구(1), 증류 및 여과 방법을 달리한 증류식 소주의 품질특성연구(9), 구리증류기를 이용한 과실 증류주의 품질 특성연구(10), 증류식 소주의 급수변화에 따른 수율 및 향미에 관한 연구(11), 시판 증류식 소주의 관능적 분석에 관한 연구(12) 등 증류 방법과 기존제품에 대한 연구는 보고되고 있지만 우리나라 전통증류식 소주 제조를 위한 효모선발 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 증류주의 제조에 적합한 증류식 소주 전용효모를 선발하고 선발된 효모와 시판 소주효모의 발효 및 증류 특성을 비교 분석함으로써 선발효모의 상품화 가치를 평가하고 더불어 고품질 증류주 제조에 기여하고자 한다.
대상 데이터
담금 용 백미는 철원오대쌀(Cheolwonnonghyup, Cheolwon, Korea)을 사용하였고, 발효제로는 조은곡식(Hwaseong, Korea)에서 구입한 입국을 사용하였다. 실험에 사용된 효모는 전통누룩에서 분리한 보유 효모 중 알코올 발효력이 높았던 Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4를 사용하였으며, 소주효모로 사용되고 있는 두 종류의 효모(C1, C2)를 일본양조협회에서 분양받아 대조군으로 사용하였다.
담금 용 백미는 철원오대쌀(Cheolwonnonghyup, Cheolwon, Korea)을 사용하였고, 발효제로는 조은곡식(Hwaseong, Korea)에서 구입한 입국을 사용하였다. 실험에 사용된 효모는 전통누룩에서 분리한 보유 효모 중 알코올 발효력이 높았던 Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4를 사용하였으며, 소주효모로 사용되고 있는 두 종류의 효모(C1, C2)를 일본양조협회에서 분양받아 대조군으로 사용하였다. 밑술은 입국 513 g에 718 mL의 물을 가하고 효모배양액(108 CFU/mL) 10 mL과 함께 잘 섞은 후 25℃에서 5일간 발효시켰다.
증류식 소주제조에 적합한 효모를 선발하기 위하여 본 연구원 내에 보관 중인 누룩에서 분리한 300개의 효모를 대상으로 알코올 발효능 실험을 진행하였고, 300개의 효모 중 높은 알코올 발효능을 보인 4개의 균주(Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4)를 1차 선발하였다. 1차 선발된 4 균주와 시판 소주효모 2종(C1, C2)의 18s rRNA 염기서열을 이용한 동정결과 Saccharomyces cerevisiae로 동정되었다(Table 1).
데이터처리
PCR product의 분석은 ABI 3730XL DNA Analyzer (Applied Biosystems, Carlsbad, CA, USA) sequencing기계를 이용하였다. 분석된 염기서열을 BioEdit sequencing 프로그램을 이용하여 alignment 시킨 후 그 결과를 NCBI의 data base와 비교하여 동정하였다.
증류액의 관능검사는 한국식품연구원 우리술연구팀의 훈련된 30-40대 패널 9명(여자 5명, 남자 4명)을 대상으로 2회 반복하여 진행하였으며 증류액의 알코올 함량이 20%가 되도록 희석하여 향에 대한 기호도를 9점 척도로 표시하였고 관능검사 결과의 통계처리는 SPSS ststistics (ver. 20, SPSS, Chicago, IL, USA)을이용하여 평균과 표준편차를 산출하고 평균값은 One-way analysis of variance (ANOVA)로 비교하여 Duncan’s multiple rage test로 p<0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.
이론/모형
증류액의 알코올 함량이 20% (v/v)가 되도록 희석한 후 SPME(solid phase microextraction) 방법을 이용하여 휘발성 향기성분을 분석하였다. 시료 5 mL을 60℃에서 20분간 평형 시킨 후 50/30μm DVB/CAR/PDMS (divinylbenzene / carboxen /polydimethylsiloxane)(Supelco, Bellefonte, PA, USA)이 코팅된 fiber를 이용하여 40분간 향을 포집하여 Stabilwax-DA column (30 m×0.
효모의 동정은 18s rDNA sequencing 방법을 이용하여 실시하였다. 순수분리가 확인된 균주 각각의 whole genomic DNA를 분리한 후 PCR (C 1000DNA thermal cycler, Bio-Rad, CA, USA)을 이용하여 증폭하였다.
성능/효과
증류식 소주제조에 적합한 효모를 선발하기 위하여 본 연구원 내에 보관 중인 누룩에서 분리한 300개의 효모를 대상으로 알코올 발효능 실험을 진행하였고, 300개의 효모 중 높은 알코올 발효능을 보인 4개의 균주(Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4)를 1차 선발하였다. 1차 선발된 4 균주와 시판 소주효모 2종(C1, C2)의 18s rRNA 염기서열을 이용한 동정결과 Saccharomyces cerevisiae로 동정되었다(Table 1).
74의 점수로 가장 낮은 기호도를 나타냈다. Y88-4향기호도 조사에서 가장 높은 선호도를 보였고 증류액의 휘발성 향기성분 중 소량으로도 향긋하고 좋은 향을 주는 카프릴산에틸, 카프론산에틸, 카프르산에틸 등의 에스터 물질이 다른 실험구 및 대조군에 비해 높은 비율로 나타난 Y88-4균주가 증류식소주 제조에 가장 적합한 효모라고 판단 된다.
본 연구는 우리나라 전통 증류식 소주 제조를 위한 최적의 효모를 선발하는 데 목적을 두고 누룩에서 분리한 효모와 시판 소주효모의 발효 및 증류 특성을 비교 분석하였다. 분리한 4개의 균주(Y88-4, Y98-4, Y172-6, Y192-4)와 대조구로 사용한 시판 소주효모 2종(C1, C2)은 Saccharomyces cerevisiae로 동정되었다. 발효액의 최종 알코올 함량은 13.
증류액의 알코올 함량이 20%가 되도록 희석하여 향에 대한 기호도를 9점 척도로 표시한 결과 Y88-4, C2, Y98-4, C1, Y172-6, Y192-4 순으로 Y88-4가 6.80±1.23의 점수로 유의적으로 가장 높은 기호도를 나타냈고 Y192-4가 4.60±0.74의 점수로 가장 낮은 기호도를 나타냈다. Y88-4향기호도 조사에서 가장 높은 선호도를 보였고 증류액의 휘발성 향기성분 중 소량으로도 향긋하고 좋은 향을 주는 카프릴산에틸, 카프론산에틸, 카프르산에틸 등의 에스터 물질이 다른 실험구 및 대조군에 비해 높은 비율로 나타난 Y88-4균주가 증류식소주 제조에 가장 적합한 효모라고 판단 된다.
증류액의 향기호도 조사결과 Y88-4>C2>Y98-4>C1>Y172-6>Y192-4 순으로 나타났다. 효모의 특성조사를 통해 풍부한 휘발성 성분을 함유하고 있으며 향기호도 조사에서 가장 높은 선호도를 보인 Y88-4가 증류식 소주제조에 적합한 효모라고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
증류액의 휘발성 향기 성분을 분석한 결과, 작용기별로 몇 가지 종류가 확인되었는 가?
증류액의 휘발성 향기 성분 분석결과는 Table 3과 같다. 37개의 휘발 성분이 확인되었고 작용기별로 분류하면 알코올류 7종, 에스터류 26종, 산(acid)류 1종, 기타 3종이었다. 높은 area %를 나타낸 것은 에틸앝코올(ethyl alcohol), 카프릴산에틸(ethyl caprylate), 아밀알코올(amyl alcohol) 등이다.
국내에서 주류의 품질이 획일화된 경향을 나타내는 이유는?
효모는 알코올 발효에 관여하는 주요 발효미생물로 효모가 생성하는 주된 향기성분 중 대부분의 증류식 소주에 함유되어 있는 에스터류는 소주발효 과정에서 알코올 외에 퓨젤유를 생성하여 소주의 풍미를 결정하는 중요한 성분이 된다(1). 현재 국내 주류시장은 자체보유 효모를 사용하는 소수의 업체를 제외한 대부분이 효모생산 업체에서 생산하는 동일한 양조효모에 의존하고 있어(2) 주류의 품질이 획일화된 경향이 있다. 경쟁력 있는 주류생산을 위해서는 알코올 발효의 기본이 되는 유용한 미생물 자원의 확보 및 특성조사가 필수적이다.
우리나라 전통 증류식 소주는 어떤 재료를 사용하여 만드는 가?
우리나라 전통 증류식 소주는 고려 시대부터 전승되어 왔으며 쌀, 보리, 밀 등의 곡류 원료와 누룩 등의 발효제를 사용하여 발효한 후 소주고리를 이용하여 증류하였다. 주류를 포함하여 전통적인 방법에 의한 발효식품 제조는 원료자체에 있는 미생물에 의존한 형태였다.
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