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문제 정의
- 2017) 외에는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 재래종 도라지에 비해 재배가 용이할 뿐 아니라 생리 활성 및 기능성이 우수한 으뜸도라지를 고부가가치 식품소재로 활용하기 위하여, 전통주인 막걸리에 첨가하여 막걸리 제조 가능성을 검토하고 발효기간에 따른 으뜸도라지 막걸리의 품질 특성과 관능 특성을 연구하고자 하였다.
- 본 연구에서는 기능성과 생산성이 우수한 신품종 으뜸도라지를 막걸리에 첨가하여 품질특성과 항산화능 및 관능적 특성을 평가하였다. 발효 완료 후 막걸리의 최종 pH는 4.
제안 방법
- 25°C에서 고두밥을 고루 펴서 빠르게 식히고 4L의 유리병에 고두밥, 효모(5.0 g, 9.83 Log CFU/g of yeast), 누룩(150 g), 으뜸도라지 분말을 0, 0.5, 1, 1.5, 2%의 비율로 첨가 하고, 생수 2.0 L를 넣고 골고루 혼화하였다.
- 관능 평가 항목은 색(color), 향(aroma), 맛(taste), 전체적인 기호도(overall acceptability)와 관능적 특성에 대한 강도를 평가하도록 하였고 기호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였으며, 7점 척도로 평가하였다.
- 발효 후 숙성한 으뜸도라지 막걸리에 대하여 숙명여자대학교 식품 관련 전공 졸업생 중 본 연구에 동의한 20명을 패널로 선정하여 훈련시킨 후 기호도와 관능적 특성에 대한 차이를 7점 평점법으로 실시하였다(IRB승인번호: SMWU1707-HR-068).
- 발효기간에 따른 으뜸도라지 막걸리의 pH는 pH Meter(FP20, Metter toledo, Switzerland)로 3회 반복하여 측정하고, 평균값을 나타내었다. 발효기간별 으뜸도라지 막걸리의 당도는 가용성 고형물 함량을 당도계(Pocket PAL-3, Atago, Japan)를 사용하여 3회 반복하여 측정하고 평균값을 나타내었으며, 단위는 Brix %로 표시하였다.
- 발효기간에 따른 으뜸도라지 막걸리의 pH는 pH Meter(FP20, Metter toledo, Switzerland)로 3회 반복하여 측정하고, 평균값을 나타내었다. 발효기간별 으뜸도라지 막걸리의 당도는 가용성 고형물 함량을 당도계(Pocket PAL-3, Atago, Japan)를 사용하여 3회 반복하여 측정하고 평균값을 나타내었으며, 단위는 Brix %로 표시하였다.
- 으뜸도라지 첨가 막걸리의 제조방법은 선행연구(Jo et al. 2014, Lee et al. 2013)를 참고하여 예비 실험 및 관능평가를 수행하여, 으뜸도라지 분말 최대 첨가량과 발효 온도 및 기간을 설정하여 다음과 같이 제조하였다. 멥쌀 1.
- 제조한 시료를 25°C의 인큐베이터(INB-15R, Jeongbiotech, Korea)에서 9일 동안 발효시킨 후 5°C에서 2일간 숙성하였다.
- 증류액 70 mL에 증류수로 100 mL 정용 한 후 주정환산표(Gay Luccac table)를 이용하여 15°C로 보정하였고, 주정계(211-DK-12, Deakwang, Korea)로 값을 얻어 주정환산표를 이용하여 알코올 함량으로 나타내었다.
대상 데이터
- 0, Korea)를 사용하였다. 당화를 위한 발효제는 재래누룩(우리 밀100%, 송학곡자, 한국)과 시판 건조효모인 송천효모(청양군, 한국)을 사용하였다.
- 막걸리 제조에 사용한 백미는 시판 중인 해남쌀을 이마트에서 구입하였으며, 막걸리 제조 용수는 시판생수(Icis 8.0, Korea)를 사용하였다. 당화를 위한 발효제는 재래누룩(우리 밀100%, 송학곡자, 한국)과 시판 건조효모인 송천효모(청양군, 한국)을 사용하였다.
- 본 연구에 사용 된 3년근 으뜸도라지는 2016년 5월에 충남 금산군에서 채취하였다.
- 으뜸도라지는 채취 후 깨끗하게 수세 한 후 동결건조기(PVTFD20R, Ilshin, Seoul, Korea)에서 건조한 뒤 분쇄기(FM-681C, Hanil, Korea)를 이용하여 마쇄 한 후 40mesh의 표준망체에 내린 다음 polyethylene팩에 담아 −40°C deep freezer (MDF-415, Sanyo, Japan)에 보관하면서 시료로 사용하였다.
데이터처리
- 2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- A-BValues with different large letters within a column are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
- A-CValues with different large letters within a column are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
- A-EValues with different large letters within a column are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
- 5×10−4) 300 µL를 가하여 교반한 다음 암소에서 30분간 방치 후 UV/VIS spectrophotometer(V-530, Jasco, Japan)로 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 자유라디칼 소거활성은 DPPH 라디칼을 3회 반복 측정하여 얻은 평균값과 표준편차로 나타내었다.
- a-dValues with different small letters within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
- a-eValues with different small letters within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
- 각 항목별 실험 결과들은 3회 반복 측정한 평균값을 이용하여 일원배치 분산분석(Oneway ANOVA) 및 이원배치 분산 분석(Two-way ANOVA)을 실시하였고, 시료 간의 유의적 차이가 있으면 Duncan’s multiple range test를 통해 사후 검증하였다(p<0.05).
이론/모형
- DPPH 자유라디칼 소거활성은 Blois(1958)방법에 준하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical에 대한 소거능을 측정하였다. 발효가 끝난 으뜸도라지 막걸리 900 µL에 DPPH 용액(1.
- 발효기간에 따른 으뜸도라지 막걸리의 산도측정은 Cheon(2013)의 방법에 준하여 측정하였다.
- 발효기간에 따른 으뜸도라지 막걸리의 알코올 함량은 국세청 주류분석규정(National tax service 2010)에 의해 시료 100 mL를 메스실린더로 취하여 삼각 플라스크에 옮긴 후 증류 및 냉각기에 연결하여 가열한다. 증류액 70 mL에 증류수로 100 mL 정용 한 후 주정환산표(Gay Luccac table)를 이용하여 15°C로 보정하였고, 주정계(211-DK-12, Deakwang, Korea)로 값을 얻어 주정환산표를 이용하여 알코올 함량으로 나타내었다.
- 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis phenol method의 방법을 응용한 Swain & Hills(1959)의 방법에 준하여 측정하였으며, 발효가 끝난 으뜸도라지 막걸리 150 µL에 2400 µL의 증류수와 2 N Folin-Ciocalteu‘s reagent (Sigma, USA) 150 µL를 가한 후 3분간 반응시켰다.
성능/효과
- 93 mg GAE/g)에 비하여 으뜸도라지를 첨가한 막걸리의 총 폴리페놀의 함량이 높게 측정되었다. 2% 첨가 막걸리(39.05 mg GAE/g)의 폴리페놀 함량이 가장 높았으며, 1.5% 첨가(37.29 mg GAE/g), 1% 첨가 막걸리(36.28 mg GAE/g), 0.5% 첨가 막걸리(35.92 mg GAE/g) 순으로 나타나 으뜸도라지 첨가량이 증가될수록 막걸리의 총 페놀의 함량이 높게 측정되었다. 통밤을 첨가한 탁주의 폴리페놀 측정결과(Son & Jung 2014) 통밤 첨가량이 증가할수록 폴리페놀 함량이 증가되었다고 하여 폴리페놀 함량이 높은 시료를 막걸리에 첨가할 경우 막걸리의 기능성을 높이는데 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다.
- 으뜸도라지 첨가 농도에 따른 막걸리의 관능평가 결과는 [Table 6]에 나타내었다. 관능 평가 항목 중 전반적인 기호도의 경우 으뜸도라지 1.5% 첨가군이 4.85로 가장 높게 평가되었으며, 대조군의 경우 3.10으로 기호도가 가장 낮게 측정되었다. 향에 대한 기호도 평가에서도 1.
- 58였으며, 발효 3일차에 완만하게 감소하다가 발효 5일차 이후 완만하게 증가하였으며, 으뜸도라지 첨가량이 증가함에 따라 막걸리의 pH는 낮아지는 경향을 나타내었다. 당도 측정결과 발효 3일차부터 당도가 감소하여 발효 완료 9일째까지 점차적으로 감소하는 추세를 보였으며, 으뜸도라지의 첨가량이 증가할수록 당도는 높게 측정되었다. 알코올 함량 측정결과 발효가 진행됨에 알코올 함량이 증가하여 발효완료 9일차에는 알코올 함량이 7.
- 6 mg GAE/g으로, 발효가 끝난 9일차 으뜸도라지 막걸리의 총 페놀 함량을 측정한 결과는 [Figure 1]과 같다. 대조군(34.93 mg GAE/g)에 비하여 으뜸도라지를 첨가한 막걸리의 총 폴리페놀의 함량이 높게 측정되었다. 2% 첨가 막걸리(39.
- 도라지맛과 떫은맛에 대한 강도 평가결과 막걸리에 첨가하는 도라지의 양이 증가할수록 강도가 높게 평가되어, 도라지의 맛이 강할수록 전반적인 기호도는 증가하는 경향이었으나, 2% 이상 첨가 시에는 도라지맛과 떫은맛이 지나치게 높아 전반적인 기호도가 떨어지는 것으로 나타났다. 대조군에 비해 모든 항목에서 으뜸도라지 첨가군의 기호도가 높이 평가 되었으며, 이 중 1.5% 첨가군 막걸리가 전반적인 기호도, 향, 맛, 질감에 대한 기호도가 가장 높게 나타났다. 따라서 막걸리에 으뜸도라지를 첨가할 경우 1.
- 도라지맛과 떫은맛에 대한 강도 평가결과 막걸리에 첨가하는 도라지의 양이 증가할수록 강도가 높게 평가되어, 도라지의 맛이 강할수록 전반적인 기호도는 증가하는 경향이었으나, 2% 이상 첨가 시에는 도라지맛과 떫은맛이 지나치게 높아 전반적인 기호도가 떨어지는 것으로 나타났다. 대조군에 비해 모든 항목에서 으뜸도라지 첨가군의 기호도가 높이 평가 되었으며, 이 중 1.
- 5% 첨가군 막걸리가 전반적인 기호도, 향, 맛, 질감에 대한 기호도가 가장 높게 나타났다. 따라서 막걸리에 으뜸도라지를 첨가할 경우 1.5% 첨가가 막걸리의 기호성을 높이는데 가장 적합할 것으로 사료된다.
- 으뜸도라지 막걸리의 발효기간에 따른 색도를 측정한 결과는 [Table 5]와 같다. 막걸리의 밝기를 나타내는 L값은 발효 1일차에 57.23-66.68에서 발효 최종 9일차에 55.28-59.45로 발효가 진행됨에 따라 명도는 서서히 낮아지는 경향을 보였다. 적색도를 나타내는 a값과, 황색도를 나타내는 b값은 발효기간에 따라 서서히 증가하는 경향을 나타내었으며, 이는 발효가 진행되면서 원료물질의 분해 및 알코올 생성에 따른 것으로 사료된다.
- 으뜸도라지를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효기간 중 산도의 변화는 [Table 4]와 같다. 발효 1일차에 0.39-0.41%를 나타냈으며 발효 3일차부터 0.33-0.42%로 완만하게 변화하다가 발효 5일차에 0.45-0.38%로 증가하였으며 발효 9일차에는 0.42-0.40%로 대조군 및 모든 첨가 첨가군에서 산도가 감소하였다.
- 본 연구에서는 기능성과 생산성이 우수한 신품종 으뜸도라지를 막걸리에 첨가하여 품질특성과 항산화능 및 관능적 특성을 평가하였다. 발효 완료 후 막걸리의 최종 pH는 4.37-4.58였으며, 발효 3일차에 완만하게 감소하다가 발효 5일차 이후 완만하게 증가하였으며, 으뜸도라지 첨가량이 증가함에 따라 막걸리의 pH는 낮아지는 경향을 나타내었다. 당도 측정결과 발효 3일차부터 당도가 감소하여 발효 완료 9일째까지 점차적으로 감소하는 추세를 보였으며, 으뜸도라지의 첨가량이 증가할수록 당도는 높게 측정되었다.
- 또한 으뜸도라지의 첨가량이 증가할수록 L값은 낮아지고, b값은 높아졌다. 발효가 끝난 9일차 으뜸도라지 막걸리의 총 페놀 함량을 측정한 결과 으뜸도라지 첨가량이 증가될수록 막걸리의 총 페놀의 함량이 높게 측정되었으며, DPPH 자유 라디칼 소거능 또한 으뜸도라지의 첨가비율이 증가할수록 항산화능이 증가하였다. 으뜸도라지 첨가 농도에 따른 막걸리의 관능평가 결과 으뜸도라지 1.
- 으뜸도라지의 첨가량을 달리한 막걸리의 DPPH 자유 라디칼 소거능은 [Figure 2]에 제시하였다. 본 실험에 사용된 3년산 으뜸도라지의 DPPH 자유 라디칼 소거능은 0.1 g/mL 수준에서 60.1%로 대조군(44.37%)에 비해 으뜸도라지를 첨가한 막걸리의 DPPH 자유 라디칼 소거능이 55.18-71.17%로 높게 측정되었으며, 으뜸도라지의 첨가비율이 증가할수록 DPPH 소거능이 증가하였다. 으뜸도라지의 함량이 가장 높은 2% 첨가 막걸리의 DPPH 소거능이 71.
- 3%의 탄수화물과 조성이 효모균의 이용에 영향을 미친 것으로 보고하였다. 본 실험에 사용했던 으뜸도라지(3년근)의 일반성분을 측정한 결과 탄수화물 함량이 28.6%로 이 같은 도라지의 조성이 더덕 첨가 탁주와 같은 결과를 나타내었다고 사료된다.
- 2008)연구에서는 더덕 첨가량이 증가할수록 막걸리의 에탄올 함량이 낮은 것으로 나타났으며, 이는 더덕에 함유된 탄수화물에 대한 효모의 이용율이 낮아서 생긴 결과라고 보고하였다. 본 연구에서는 으뜸도라지 첨가량이 증가함에 따라 알코올 함량이 미미하게 감소하였으나 유의적인 차이를 나타내지는 않았다. 이러한 결과는 더덕첨가 막걸리의 연구결과와 같이 백미에 비하여 상대적으로 으뜸도라지의 탄수화물(28.
- 07%로 측정되었으며, 으뜸도라지 첨가량이 증가함에 따라 미미하게 알코올 함량이 증가하였으나 유의적인 차이는 없었다. 산도 측정결과 발효시작부터 5일차까지는 산도가 증가하였으나 발효 9일차에는 다시 감소하였으며, 으뜸도라지 첨가 농도가 증가할수록 산도는 낮게 측정되었다. 으뜸도라지 막걸리의 발효기간에 따른 색도를 측정한 결과 명도 L값은 발효가 진행됨에 따라 감소하였으며, 적색도를 나타내는 a값과, 황색도를 나타내는 b값은 증가하는 경향을 나타내었다.
- 당도 측정결과 발효 3일차부터 당도가 감소하여 발효 완료 9일째까지 점차적으로 감소하는 추세를 보였으며, 으뜸도라지의 첨가량이 증가할수록 당도는 높게 측정되었다. 알코올 함량 측정결과 발효가 진행됨에 알코올 함량이 증가하여 발효완료 9일차에는 알코올 함량이 7.90-8.07%로 측정되었으며, 으뜸도라지 첨가량이 증가함에 따라 미미하게 알코올 함량이 증가하였으나 유의적인 차이는 없었다. 산도 측정결과 발효시작부터 5일차까지는 산도가 증가하였으나 발효 9일차에는 다시 감소하였으며, 으뜸도라지 첨가 농도가 증가할수록 산도는 낮게 측정되었다.
- 알코올 함량은 발효가 진행됨에 따라 유의적으로 증가하였으며(p<0.00), 발효 1일차 알코올 함량은 3.90-3.97%로 나타났고, 발효 3일차에 5.40-5.60%로 알코올 함량이 완만히 증가하다가, 발효완료 9일차에는 알코올 함량이 7.90-8.07%로 측정되어 발효가 진행됨에 따라 알코올 농도가 서서히 증가되는 것으로 나타났는데, 이는 발효 초기에 알코올 함량이 급격히 증가하고 발효 중반 이후부터는 완만히 증가한다는 오가피 약주(Kim et al. 2008)연구결과와 비슷한 경향을 나타내었다.
- 산도 측정결과 발효시작부터 5일차까지는 산도가 증가하였으나 발효 9일차에는 다시 감소하였으며, 으뜸도라지 첨가 농도가 증가할수록 산도는 낮게 측정되었다. 으뜸도라지 막걸리의 발효기간에 따른 색도를 측정한 결과 명도 L값은 발효가 진행됨에 따라 감소하였으며, 적색도를 나타내는 a값과, 황색도를 나타내는 b값은 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 으뜸도라지의 첨가량이 증가할수록 L값은 낮아지고, b값은 높아졌다.
- 으뜸도라지 첨가 농도에 따른 막걸리의 pH를 살펴본 결과, 대조군인 무첨가 막걸리의 pH가 가장 높았으며, 으뜸도라지 2% 첨가군 막걸리의 pH는 가장 낮게 측정되었다. 이는 도라지의 첨가량이 증가할수록 pH가 유의적으로 낮아졌다는 도라지 분말을 첨가한 쿠키의 품질특성(Jeong et al.
- 발효가 끝난 9일차 으뜸도라지 막걸리의 총 페놀 함량을 측정한 결과 으뜸도라지 첨가량이 증가될수록 막걸리의 총 페놀의 함량이 높게 측정되었으며, DPPH 자유 라디칼 소거능 또한 으뜸도라지의 첨가비율이 증가할수록 항산화능이 증가하였다. 으뜸도라지 첨가 농도에 따른 막걸리의 관능평가 결과 으뜸도라지 1.5% 첨가군이 향, 맛, 질감 및 전반적인 기호도에서 가장 높은 평가를 받았다. 이상의 결과에서 막걸리에 도라지를 첨가하는 것은 당도와 색감 등 막걸리의 전반적인 품질을 향상시키고, 총폴리페놀 함량 및 항산화능을 증가시켜, 기능성을 높임은 물론 도라지 특유의 향취로 인해 관능적 기호도를 높여 막걸리의 기호도를 높임을 확인할 수 있었다.
- 적색도를 나타내는 a값과, 황색도를 나타내는 b값은 발효기간에 따라 서서히 증가하는 경향을 나타내었으며, 이는 발효가 진행되면서 원료물질의 분해 및 알코올 생성에 따른 것으로 사료된다. 으뜸도라지 첨가 농도에 따른 색도의 변화를 살펴보면, 막걸리의 L값은 발효 종료 9일차에 대조군이 가장 높았고, 으뜸도라지의 첨가량이 증가할수록 명도는 낮아지는 경향을 나타내어, 2% 첨가군이 가장 낮게 측정되었다. 반면 b값은 2% 첨가군에서 9.
- 17%로 높게 측정되었으며, 으뜸도라지의 첨가비율이 증가할수록 DPPH 소거능이 증가하였다. 으뜸도라지의 함량이 가장 높은 2% 첨가 막걸리의 DPPH 소거능이 71.17%로 가장 높게 측정되었다. Park et al.
- 5% 첨가군이 향, 맛, 질감 및 전반적인 기호도에서 가장 높은 평가를 받았다. 이상의 결과에서 막걸리에 도라지를 첨가하는 것은 당도와 색감 등 막걸리의 전반적인 품질을 향상시키고, 총폴리페놀 함량 및 항산화능을 증가시켜, 기능성을 높임은 물론 도라지 특유의 향취로 인해 관능적 기호도를 높여 막걸리의 기호도를 높임을 확인할 수 있었다.
- 품질특성의 강도 평가 중, 색 및 혼탁도, 알코올향, 신맛 강도 항목에서는 첨가 농도별 간에 유의적 차이가 없었으며, 풍미 강도에서는 1.5%와 2% 첨가군이 가장 높게 나타났으며, 대조군이 2.60으로 가장 낮게 나타났다.
- 통밤을 첨가한 탁주의 폴리페놀 측정결과(Son & Jung 2014) 통밤 첨가량이 증가할수록 폴리페놀 함량이 증가되었다고 하여 폴리페놀 함량이 높은 시료를 막걸리에 첨가할 경우 막걸리의 기능성을 높이는데 도움이 될 수 있을 것으로 생각된다. 한편 으뜸도라지를 첨가하지 않은 무첨가군의 경우에도 백미에 함유된 p-coumaric acid, ferulic acid 등의 페놀 성분(Vichapong et al. 2010)으로 인하여 폴리페놀이 함유됨을 확인할 수 있었다.
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