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1 Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society Vol. 14, No. 8 pp , 증류주의품질최적화를위한효모선발연구 최성인 1, 강순아 2, 정철 1* 1 서울벤처대학원대학교, 2 호서대학교 Yeast Selection for Quality Optimization of Distilled Spirits Sung-Inn, Choi 1, Soon Ah, Kang 2 and Chul Cheong 1* 1 Dept. of Convergence Industry, Seoul Venture University 2 Dept. of Conversing Technology, Graduate School of Venture, Hoseo University 요약본연구의목적은쌀을원료로하여증류주제조시쌀특성에적합한최적의증류주효모를선발하는데있다. 사용된 5종류의효모는전반적으로정상적인발효패턴을보였으나송천효모 (Y1) 와증류주효모 (Y5) 가다른효모에비해우수한발효력을보였다. 또한발효후술덧을분석한결과고급알코올은증류주효모 (Y4, Y5) 에서, 에스터는송천효모 (Y1) 와증류주효모 (Y4, Y5) 에서유의적으로높게검출된반면, 유기산함량은증류주효모 (Y3, Y4, Y5) 에서유의적으로높게나타났다. 발효술덧을동증류기를이용한상압증류한증류주분석결과송천효모 (Y1) 와증류주효모 (Y5) 가최종알코올농도가높아제조수율에유리한것으로판단되며, 고급알코올과에스터등향기성분은발효술덧분석결과와같이고급알코올은증류주효모 (Y4, Y5) 에서, 에스터는송천효모 (Y1) 와증류주효모 (Y4, Y5) 에서유의적으로높게나타나발효술덧의향기패턴이증류주에대부분전이되는것으로판단된다. 효모별발효특성과발효술덧및증류주의물리화학적특성, 관능평가를종합한결과증류주효모인 siha aktivehefe 6 brennereihefe(y5) 가쌀을이용한증류주품질최적화에가장적합한효모로선발되었다. Abstract The aim of this study was to select yeast strain for quality optimization of distilled spirit which is prepared using rice. Five yeasts strains were compared for their brewing characteristics and showed normal fermentation pattern, but songcheon yeast(y1) and distillery yeast(y5) revealed higher fermentation ability than other samples tested. The analyzed results of fermented mashing showed that the distillery yeasts(y4, Y5) had significantly much higher alcohol content, and songcheon yeast(y1), distillery yeasts(y4, Y5) had significantly higher ester content than other samples tested respectively, while the distillery yeasts(y3, Y4, Y5) had significantly higher organic acid content than other samples tested. The analyzed results of distilled spirits which were distilled using copper distillery apparatus showed that the songcheon yeast(y1) and distillery yeast(y5) had a higher yield compared to other samples tested. In addition, the results of the aroma compounds such as ester and higher alcohol of distilled spirits among the five yeasts tested were similar to the analyzed results of fermented mashing. Siha aktivhefe 6 brennereihefe(y5) indicated the highest overall preference including sensory evaluation and was selected as best yeast strain for quality optimization of distilled spirit which is prepared using rice. Key Words : Copper distillation apparatus, Fermentation, Distillation, Distilled spirits, Yeast, Flavor 1. 서론 국내증류주제조기술은고려말엽원나라로부터유입되었다는것이정설로되어있으며당시에는누룩, 쌀, 찹 쌀, 수수, 조, 옥수수등곡류로제조한발효술덧을재래식고리로증류하여소주를제조하였다. 해방이후정부의식량사정으로인해증류식소주제조에곡류를금지한이래침체기에접어들었던우리전통증류식소주는수입개 * Corresponding Author : Chul Cheong(Seoul Venture Univ.) Tel: chulcheong@hotmail.com RecReceived June 24, 2013 Revised (1st August 1, 2013, 2nd August 5, 2013) Accepted August 7,

2 한국산학기술학회논문지제 14 권제 8 호, 2013 방정책에의하여주류면허가개방됨에따라다시빚을보게되었다 [1]. 1980년대부터 2000년대까지국내증류주연구개발동향및특징을보면주로곡류, 서류및누룩을주원료로하고스테인리스재질의증류기를이용하여감압방식으로제조된제품개발과향기분석에초점을맞추고있음을알수있다 [2]. 그예로서안동소주발효최적화와품질향상을위해누룩제조시의두께와띄움시간에따른발효특성을연구 [3, 4], 누룩에함유된다양한곰팡이, 효모및젖산균등이번식하여각종효모를다량생성하는발효스타터로서의연구 [5], 쌀과전분을이용한증류식소주의급수변화에따른수율및향미에대한연구 [6], 증류식소주의유기산의종류와증류온도에따른에스테르생성량분석 [7], 증류조작에의한백하주의품질변화에대한연구등이수행되었다 [8]. 표준화된과학적묘사분석기법을통해시판증류식소주제품들의관능적특성과소비자기호도조사가이루어졌으며 [9,10] 안동소주, 문배주, 이강주및진도홍주의제조중의퓨젤유및향기성분등품질특성에대한분석결과도보고되었다 [11]. GC-MS을이용한전통민속주의향기성분분석과다변량통계해석을통해증류주상호간의유사성과이질성등을물리화학적으로분석하는방법들과 [12-14], 증류주제조시압력, 환류비및충전물의유무분획등증류조건을달리하여획득한성분의특성을분석한결과도보고되고있다 [15]. 곡류가아닌서류를이용한연구로는고구마의품종과당화제로서흑국, 백국, 황국, 개량누룩등국의종류를달리하여제조한고구마소주에서 decanoic acid, tetradecanoic acid, hexadecanoic acid, octanoic acid ethylester류분석연구 [16], 감자를주원료로하여감자술덧을상압또는감압방식으로증류하여감자소주를제조하고고급알코올과에스터등휘발성성분에대한결과등도보고되었다 [17]. 또한진도홍주의제조방법을개선하기위해곡자법과국법을달리하여품질을개선한연구 [18,19] 도진행되었으며최근에는동증류기를이용한에틸카바메이트및황화합물저감화를위한연구결과도보고되고있다 [20]. 현재국내에서증류주관련대부분의연구는스테인리스재질의감압방식을이용하였으며동재질의상압방식에의한연구는거의찾아볼수없으며특히증류식소주전용효모를이용한증류주연구개발은전무한상태이다. 이에따라국내증류주제품이단순화되고다양한증류주제조에한계가있어국내외소비자수요측면에서뿐아니라 FTA 따른국내증류주의해외수출에도문제점을드러내고있는실정이다. 따라서본연구에서는곡류를주원료로하여증류주를제조함에있어곡류특성에적합한최적의증류식소주전용효모를선발하는데있으며더나아가동증류기를 통해고품질의증류주를개발보급하여기존증류주와차별화된제품으로고부가가치창출및산업경쟁력강화에기여하는데목적이있다. 2. 실험및분석방법 2.1 원료 본실험에사용된원료로는백미를사용하였고, 경기도에서생산한추청품종을구입해사용하였다. 쌀은시험구별로 500 g을 7~10회세척한다음 2시간물에불리고 1시간동안물빼기를실시한다음가루내어사용하였다. 2.2 발효제발효제는한국효소주식회사의생쌀발효누룩인바이오누룩R을구입해사용하였다. 증류주제조에적합한효모선발을위해 5종의효모를선택하였다. 국내에서전통주제조에가장많이사용하는양조용효모인송천효모 (Y1) 와제빵용효모인라빠리장 (La parisienne, Y2) 효모를구입사용하였고, 독일슈트트가르트증류주연구소의정보를활용하여상업적으로생산보급되는건조효모중증류주제조용으로적합한 Schliessmann schwäbisch hall사의 Brennereihefe forte(y3), Kornbrand(Y4) 와 E. Begerow GmbH & Co사의 Siha Aktivhefe 6 Brennereihefe(Y5) 등 3종을구입하여사용하였다. 2.3 ph ph는 ph meter(orion 720A, Thermo orion, Beverly, MA, USA) 를사용하여측정하였다. 2.4 아미노산도아미노산도는 AOAC법을참고하여국세청주류면허지원센터주류분석규정 [21] 에따라검체 10 ml를취하여페놀프타렌지시약몇방울을가하고 0.1N NaOH로담홍색이될때가지중화한후여기에중성포르말린용객 5 ml를가하여유리된산을 0.1N NaOH로담홍색이될때까지적정하여글리신으로환산하여백분율로나타내었다 [20]. 아미노산도 ( 글리신으로 ) g/100 ml = 적정 ml 수 총산도총산도는 AOAC법을참고하여국세청주류면허지원센 3888

3 증류주의품질최적화를위한효모선발연구 터주류뷴석규정에따라 CO 2 를제거한시료액 10 ml를적정기를이용하여 0.1 N NaOH로 ph 8.2까지적정한후호박산으로환산하여백분율을나타내었다. 총산 ( 호박산으로 ) g/100 ml = 적정 ml 수 x x 가용성고형분가용성고형분함량 ( Brix) 은과실을착즙하여얻는착즙액을굴절당도계 (ABBE, Atago, Tokyo Japan) 를이용하여측정하였다. 2.7 유기산분석유기산은발효시킨술덧을원심분리후 0.45 μm membrane filter 로여과한다음 Ion chromatograph(metrohm, Bleiche West, Swiss) 로분석하였다. 2.8 향기성분분석발효술덧및증류방식별, 단계별 ( 초류, 본류, 후류 ) 로수득한증류액을발효및증류과정에서생성된향기의주요성분인 methyl alcohol, ethyl acetate, fusel oil 등을국세청주류면허지원센터주류분석규정에따라증류주를 gas chromatograph(agilent Technologies, Fort Worth, Texas, USA) 를이용하여분석하였다. 2.9 알코올분석발효술덧을잘교반후, 100 ml용량 mess cylinder에표선까지취하고이것을 500 ml 삼각 flask에옮긴다음 mess cylinder를약 15 ml의증류수로 2회세척하여 flask에합하고냉각기에연결한다음 100 ml mess cylinder를수기로하여증류하였다. 증류액이약 70 ml 가되면증류를중지하고물을가하여 100 ml로정용한다음잘흔들어실온에서주정계를사용하여그표시도를읽어 Gay-Lussac표로서 15 로보정하여알콜함량을측정하였다 비중시료를 100 ml 실린더에채우고비중계를사용하여 15 에서측정하였다 탁도표준현탁액으로 EBC 정량선을얻은후셀에시료를채워탁도계 (YSI, HF Micro 1000, Ohaio, USA) 에넣고 EBC값을측정하였다 전자후각분석효모의종류별로발효시킨술덧을증류한증류주와선정한효모를이용하여발효제별제조한발효술덧을증류하여 40 v/v% 로제성한증류주를전자코 (α-moss Fox 3000, Alpha MOS, Toulouse, France) 로향패턴을분석하였다. 효모별증류한증류주와 40 v/v% 제성주 1 ml를 20 ml 바이얼에담고캪으로밀봉한다. 동일한방법으로증류주의종류별로각각 5개씩을준비하여 autosampler를이용하여 45 에서 120초간향기성분을기화시킨다음 Injection volume 500 μl를전자코에주입하였다. 향기성분검출에이용된센서는모두 18개이며데이터연출방식은 PCA(principal components analysis) 방식에의해향패턴을비교분석하였다 발효조건발효에사용한용기는내부에서발생하는 CO 2 가바깥으로배출되고내부로공기가유입되지않는공기차단기가설치된유리용기를사용하였다. 시험구별로물 800 ml, 생쌀발효누룩 10 g, 효모 2.5 g을순서대로첨가한다음 30분간수화시킨후가루내어둔쌀가루를첨가하여공기차단기가설치된두껑을닫아발효과정중품온이 24 로조절된항온기에넣고 15일간발효시켰다 증류조건본실험의증류에사용된상압다단식증류기는재질이구리로제작된것을사용하였다. 증류기의가열방식은간접가열방식으로가열관에서타는것을방지하기위해설치된교반기로교반을실시하고, 가열온도는 110 에서증류를실시하며냉각수입구의온도는교반기가설치되어 18, 출구의온도는 29 에서증류를실시하였다. 1 회증류시간은초류유출시간까지 30 ~ 40분, 본류는 130 ~ 160분, 후류 20~40분등총 180 ~ 240분소요되었다 통계처리분석결과는 mean±sd로표시하였으며, SPSS 프로그램 (Version 10.0, SPSS, Chicago II, USA) 을이용하여분산분석 (ANOVA) 후유의차가있는항목에대하여는 Duncan's multilple range test로 p<0.05 수준에서시료간의유의차를검정하였다 관능평가관능검사는 5점기호척도법을이용하여맛 (taste), 향 (flavour), 질감 (texture), 종합적기호도 (overall acceptability) 로나누어 15여명의훈련된패널에의하여시행하였다. 즉, 매우좋다 (5점), 약간좋다 (4점), 보통이다 (3점), 약간 3889

4 한국산학기술학회논문지제 14 권제 8 호, 2013 [Table 1] Analysis of mashing prepared different yeasts Components Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Gravity(15 ) 1.040±0.02 a 1.042±0.01 a 1.044±0.01 a 1.039±0.02 a 1.042±0.02 a Brix 6.5±0.16 b 7.2±0.20 b 6.6±0.12 b 5.9±0.18 b 6.2±0.19 b ph 6.25±0.2 c 6.50±0.21 c 6.25±0.19 c 6.23±0.11 c 6.30±0.12 c Turbidity(EBC) 27.0±0.3 d 25.2±0.21 d 28.2±0.22 d 27.9±0.30 d 23.6±0.14 d Values with different letters were significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. Each value is expressed as Mean±SD(n=3). 싫다 (2점), 매우싫다 (1점) 로하였으며, 관능검사결과의통계처리는 ANOVA test와 Duncan's multilple range test 로 p<0.05 수준에서유의성을검정하였다 일반특성분석발효전술덧의일반특성분석은 Table 1과같다. 3. 결과및고찰 3.1 증류식소주적정효모선발 아지는데이는탈아미노산에의한유기산형성과효모에의한인산소비와암모니움이온흡수에기인하기때문이며 [22] 본실험의 ph변화는정상적인것으로나타났다. 그러나효모별 ph 변화는다르게나타났으며시험구 Y2 가타시험구에비해 ph가 15일간의발효과정중완만하게변화하였는데이는상기알코올변화에서도나타났듯이약한알코올내성으로인해발효력이저하되어나타나는것으로판단된다. 한편발효술덧의오염방지및안정성확보를위해빌효과정중 ph는낮은것이유리한데 Y5 시험구가 ph가타시험구에비해낮게나타났다 알코올변화 본시험에서시험구의발효기간동안효모별알코올도수변화는 Fig. 1에나타내었다. 각시험구별발효 15일이지난후부칭법에의해술덧의알코올도수를측정한결과모든시험구에서정상적인발효상태가관찰되었고알코올도수는 v/v% 의범위로나타났다. 다만발효 4일째까지는발효상태가모든시험구에서동일하게진행되었으나발효 5 6일째부터는시험구 Y1, Y4 및 Y5가시험구 Y2, Y3보다발효가더활발하게진행되어발효종료후에는약 1.7 v/v% 알코올이더생성되었고이는효모별로알코올내성이다르기때문에나타나는현상으로판단된다. 특히국내에서탁주제조에가장많이사용되는라빠리장효모 (Y2) 가상대적으로송천효모 (Y1) 및증류주전용효모 (Y4, Y5) 보다알코올내성이약하다는것을알수있었고상기결과는타연구 [3] 에서와같이발효제의종류가발효력과발효특성에영향을미친다는결과와일치하였다. [Fig. 1] Change of alcohol concentration during fermentation using different yeasts Y1: Songcheon yeast, Y2: La parisienne, Y3: Brennereihefe forte, Y4: Kornbrand, Y5: Siha Aktivhefe 6 Brennereihefe ph 변화 효모별시험구에대해발효진행경과에따른 ph변화를측정한결과를 Fig. 2에나타내었다. 발효 1일째와 2일째모든시험구는급격히 ph가낮아졌으며 3일째부터약간높아지다가그후일정한수준을유지하였다. 발효과정중 ph는특히효모증식이활발한발효초기급격히낮 [Fig. 2] Change of ph during fermentation using different yeasts Y1: Songcheon yeast, Y2: La parisienne, Y3: Brennereihefe forte, Y4: Kornbrand, Y5: Siha Aktivhefe 6 Brennereihefe 3890

5 증류주의품질최적화를위한효모선발연구 일반성분분석발효가끝난술덧의비중, 가용성고형분, 알코올, 총산, 아미노산, 탁도등의분석결과는 Table 2와같다. 가용성고형분 ( Brix) 은대체로알코올도수가높을수록낮게나타났고, 알코올도수가낮을수록높게나타났다. 총산함량은 g/100 ml 정도로타연구에서와같이 [6] 모두산성범위내에서완만한변화를보여오염가능성은낮았으나 Y4와 Y5 시험구는각각 0.25g/100 ml, 0.3g/100 ml로다른시험구에비해유의적으로높게검출되었다. 아미노산함량은 g/100 ml 정도였으나 Y5 시험구는 0.51g/100 ml로다른시험구에비해유의적으로낮게검출되었다. 효모의알코올발효가끝나 면술지게미는가라앉고효모의응집성에따라서로결합되어침전하게된다. 응집성이나빠술덧의혼탁정도가클경우술덧의여과등의어려움이따르는데발효가끝난술덧의혼탁정도를살펴본바 Y3와 Y4가다른시험구에비해유의적으로탁도가낮게나타났다 향기분석효모의종류별로발효시킨술덧의주요저비점성분함량을표준품의함량별검량선을이용하여분석한결과는 Table 3과같다. 주류품질에부정적영향을미치는메탄올은모든시험구에서 mg/l 정도검출되었고 Y3를이용한술덧에서다른시험구에서보다유의적 [Table 2] Analysis of fermented mashing prepared different yeasts Components Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Gravity(15 ) ±0.01 a ±0.02 a ±0.01 a ±0.01 a ±0.02 a Brix 14.6±0.13 a 15.6±0.15 a 16.3±0.11 a 15.4±0.16 a 15.7±0.14 a Alcohol(% v/v) 18.9±0.17 a 17.1±0.19 a 16.9±0.12 b 18.4±0.10 a 18.5±0.18 a Total acidity(as succinic acid, g/100ml) 0.23±0.01 a 0.22±0.12 a 0.23±0.10 a 0.25±0.01 b 0.30±0.04 b Amino acid(as glycine, g/100ml) 0.61±0.01 a 0.65±0.01 a 0.62±0.02 b 0.60±0.01 a 0.51±0.01 b Turbidity(EBC) 12.0±0.17 a 20.0±0.19 b 6.5±0.13 c 4.6±0.12 c 9.7±0.11 a Values with different letters were significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. Each value is expressed as Mean±SD(n=3). [Table 3] Aroma compounds of fermented mashing prepared different yeasts Aroma compounds Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Acetone(mg/L) ND 2) ND ND ND ND Methyl alcohol(mg/l) 13.5±0.31 a 14.3±0.4 a 11.7±0.98 b 13.0±1.55 a 15.0±0.53 a Furfural( μl /L) 13.3±1.37 a 14.0±0.95 a 10.6±2.05 b 10.1±0.61 b 10.4±0.32 b n-propanol(mg/l) 112.8±0.72 a 112.1±0.67 a 141±0.5 b 186±2.71 c 138.1±1.11 b i-butanol(mg/l) 279.2±1.31 a 217.8±1.36 b 229±0.45 b 397.4±3.12 c 388.4±2.8 c n-butanol(mg/l) 5.5±0.06 a 0.0± ± ±0.06 b 5.6±0.06 a i-amyl alcohol(mg/l) 476.2±2.32 a 448.4±2.7 a 405.7±0.83 a 568.6±4.5 b 592.7±3.92 b n-amyl alcohol(mg/l) 0.0± ± ± ± ±0.0 Total fusel oil(mg/l) 1) 873.7±4.26 a 778.3±4.68 a 775.6±1.76 a ±10.18 b ±7.86 b Acetic acid isobutyl ester( μl /L) 0.4±0.06 a 0.2±0.15 a 0.2±0 a 1.2±0 b 0.8±0.06 c Ethyl acetate(mg/l) 58.1±0.15 a 44.9±0.5 b 37.1±0.17 b 77±0.7 c 59.4±0.72 a Ethyl n-valerate( μl /L) ND ND ND ND ND Ethyl n-caproate( μl /L) 2.2±0.15 a 2.1±0.0 a 2.0±0.06 a 2.5±0.06 a 2.3±0.12 a Lactic acid ethyl ester( μl /L) 3.1±0.7 a 3.9±0.06 a 5.2±0.26 b 5.6±0.06 b 5.1±0.15 b n-octanoic acid ethyl ester( μl /L) 1.4±0.15 a 1.3±0.0 a 2.0±0.06 b 1.8±0.0 b 1.4±0.12 a Ethyl n-caprate( μl /L) 0.6±0.55 a 0.3±0.46 a 3.0±1.76 b 1.2±0.06 b 1.4±0.1 b Succinic acid diethyl ester( μl /L) ND ND ND ND ND Values with different letters were significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. Each value is expressed as Mean±SD(n=3). 1)Sum of n-propanol, i-butanol, n-butanol, i-amyl alcohol, n-amyl alcohol 2)Not detected 3891

6 한국산학기술학회논문지제 14 권제 8 호, 2013 으로낮게검출되었다. 발효가불량하면증가하는푸르푸랄성분은 Y1과 Y2 시험구에서다른시험구에비해유의적으로높게나타났는데동일한조건하에발효가진행된것을감안하면푸르푸랄농도도효모종류에따라영향을받는것으로판단된다. 주류의향기성분이며발효초기급속히생성되는퓨젤유는소주술덧의퓨젤유및형기성분을분석한타연구결과와같이 [11] i-amyl alcohol, i-butanol 및 i-propanol이주요성분으로검출되었다. 또한시험구 Y4와 Y5에서다른시험구에서보다유의적으로높게검출되어향이강한술덧임을알수있었고효모종류에따라향의농도차이를보였다. 술덧의향기에영향을미치는또다른성분인에스터류는퓨젤유와는달리발효술덧에서산소가소지되는시점부터생성되기시작된다. 술덧의분석결과각시험구에서총 6종의에스터류가검출되었고모든시험구에서 ethyl acetate가가장높은농도를나타내어타연구 [14] 에서와동일한결과를나타내었다. 또한시험구 Y1, Y4 및 Y5에서에스터성분이 Y2와 Y3에서보다유의적으로높게검출되었다 유기산분석발효주에있어서유기산함량은술맛을결정하는중요한요소이며특히 acetic acid는휘발산으로증류주로전이되어향기성분으로작용하며, lactic acid와함께유기산과결합하여 ester 성분으로전환되어향기성분으로작용하기도한다. 유기산함량은 Table 4와같이효모별로 다르게나타났는데구연산의경우송천효모 (Y1) 와라빠리장 (Y2) 효모를이용하여각각발효한술덧에서증류주전용효모 (Y3, Y4, Y5) 를이용하여각각발효한술덧에서보다유의적으로높게검출되었다. 이는국내에서탁약주효모로널리사용되는송천효모와라빠리장의경우구연산을많이분비하여개방형으로발효가대부분진행되는국내전통주제조시오염방지를위해서는유리한측면이있다고볼수있다. 젖산의경우라빠리장 (Y2) 효모를이용하여발효한술덧에서다른시험구에서보다유의적으로적게검출되었다. 그러나총유기산을보면증류주효모 (Y3, Y4, Y5) 를이용하여각각발효한술덧에서송천효모 (Y1) 와라빠리장 (Y2) 효모를이용하여각각발효한술덧에서보다유의적으로높게나타났다. 한편본연구에서검출된총유기산은과실을이용하여발효한타연구에서보다는적게검출되어 [20] 원료차이에따라유기산의농도가다르다는것을알수있었다. 3.2 효모종류별증류주의품질특성비교 알코올농도효모별로발효시킨술덧을원심분리한발효원주 500 ml를간의증류기로상압에서증류하여증류액 250 ml 를수득하여알코올도수함량을 2배농축하게되면알코올도수 35 v/v% 내외의증류주를제조할수있다. 그에따른증류액의알코올도수를 Table. 5에나타내었다. 발효술덧의알코올농도가높을수록증류후알코올농도가 [Table 4] Organic acid of fermented mashing prepared different yeasts Organic acid Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Citric acid (mg/l) 1,024±21.1 a 1,042±19.3 a 741±13.1 b 886±20.5 b 872±18.7 b Tartaric acid (mg/l) 24±1.2 a 17±1.0 a 23±1.1 a 15±0.9 a 73±1.6 b Malic acid (mg/l) 145±15.4 a 144±18.5 a 76±10.1 b 79±11.0 b 500±27.3 c Succinic acid (mg/l) 885±25.3 a 776±31.7 b 828±25.4 a 951±28.5 c 905±19.9 c Lactic acid (mg/l) 896±10.3 a 313±11.4 b 1,309±38.2 c 1,169±41.6 c 814±12.1 a Acetic acid (mg/l) 195±10.3 a 289±9.6 c 214±12.6 a 258±14.2 b 239±16.1 b Total acid (mg/l) 3,169±38.9 a 2,581±45.2 b 3,191±35.0 a 3,358±49.4 a 3,403±62.9 a Values with different letters were significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. Each value is expressed as Mean±SD(n=3). [Table 5] Alcohol concentration in distilled spirit from fermented mashing Alcohol concentration Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Alcohol concentration of mashing after fermentation(v/v%) 18.6±1.1 a 17.1±0.6 b 16.9±0.7 b 18.4±1.0 a 18.5±0.5 a Alcohol concentration of distilled spirit(v/v%) 37.2±1.6 a 34.1±2.3 b 33.5±4.1 b 36.9±3.3 a 37.2.±2.8 a Values with different letters were significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. Each value is expressed as Mean±SD(n=3). 3892

7 증류주의품질최적화를위한효모선발연구 높았으며특히라빠리장 (Y2) 효모와 brennereihefe forte(y3) 효모가다른효모에비해알코올농도가유의적으로낮게나타났다 향기성분효모의종류별로발효시킨술덧의증류한증류주의주요저비점성분함량을표준품의함량별검량선을이용하여분석한결과는 Table. 6과같다. 메탄올은모든시험구에서 mg/l 정도검출되었고발효술덧에서다른시험구에서보다유의적으로낮게검출되었던 Y3 시험구에서증류후에도유의적으로낮게검출되었다. 푸르푸랄성분은 Y1과 Y2 시험구에서발효술덧에서와같이다른시험구에비해높게나타났는데유의적인차이는없었다. 퓨젤유는전통민속소주의향기성분을분석한타연구결과와같이 [11] i-amyl alcohol, i-butanol 및 i-propanol이주요성분으로검출되었다. 또한시험구 Y4 와 Y5에서발효술덧에서와같이다른시험구에서보다유의적으로높게검출되어향이강한술덧임을알수있었고효모종류에따라향의농도차이를보였다. 증루후의증류주분석결과각시험구에서 3종의에스터류가검출되어발효술덧에서검출되었던 7종보다에스터류가적게검출되었고모든시험구에서 ethyl acetate가가장높은농도를나타내어타연구 [14] 에서와유사한결과를나타 내었다. 또한시험구 Y1, Y4 및 Y5에서에스터성분이발효술덧에서와같이 Y2와 Y3에서보다유의적으로높게검출되었다. 전체적으로발효술덧에서검출된향기패턴이증류후에도대부분유사하게나타나는것을알수있었고발효술덧의향기구성성분과농도가증류후의증류주향기패턴에도대부분전이된것으로판단된다 향패턴분석효모종류별로발효시킨술덧을증류한증류주의전자코 (electronic nose) 로 PCA방식에의한향패턴비교분석을실시한결과는 Fig. 3과같다. PCA 방식은증류주의품질평가및맛과향개선에중요한정보를제공하는형태인식 (pattern recognition) 을분석하는것이다 [12]. 분석결과효모별로서로다른집락 (cluster) 을형성하였는데 Y3, Y4, Y5 시험구의향패턴은유사한경향을보였한집락을형성하였고, Y1과 Y2 시험구가비숫한향패턴을보여또다른집락을형성하는것을알수있었다. 즉두집락간향비교에서큰차이가있는것으로나타나국내에서많이사용되는송천효모 (Y1) 와라빠리장효모 (Y2) 가유럽에서많이사용되는증류주효모 (Y3, Y4, Y5) 와는전혀다른향패턴을보여증류주제조시효모의선택에따라증류주제품의맛과품질에영향을미치는것으로판단된다. [Table 6] Aroma compounds in distilled spirit from fermented mashing Aroma compounds Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Acetone(mg/L) ND 2) ND ND ND ND Methyl alcohol(mg/l) 30.0±0.0 a 27.9±2.72 a 25.0±0.32 b 27.2±0.35 a 31.4±0.83 a Furfural( μl /L) 5.4±0.78 a 5.7±0.25 a 5.3±0.31 a 4.0±0.40 a 4.2±0.35 a n-propanol(mg/l) 215.4±0.42 a 211.2±0.85 a 268.1±0.06 b 354±3.32 c 271.7±0.45 b i-butanol(mg/l) 537.3±0.72 a 412.8±1.71 b 436±1.11 b 768.3±10.24 c 771.4±2.75 c n-butanol(mg/l) 10.4±0.06 a 2.8±0.0 b 2.8±0.05 b 4.8±0.06 c 11.0±0.06 a i-amyl alcohol(mg/l) 923.2±0.95 a 859.7±3.6 a 777.4±1.93 b 1,103.2±13.64 c 1,180±4.86 c n-amyl alcohol(mg/l) ND ND ND ND ND Total fusel oil(mg/l) 1) 1,686.4±0.2 a 1,486.5±6.1 a 1,484.3±3.0 a 2,230.3±27.0 b 2,234±7.9 b Acetic acid isobutyl ester( μl /L) ND ND ND ND ND Ethyl acetate(mg/l) 142.6±0.7 a 95.1±0.2 b 91.8±0.5 b 187.5±3.5 c 169.4±0.9 ac Ethyl n-valerate( μl /L) ND ND ND ND ND Ethyl n-caproate( μl /L) ND ND ND ND ND Lactic acid ethyl ester( μl /L) 7.5±0.06 b 4.8±0.3 a 11.9±0.0 c 4.9±0.0 a 4.7±0.1 a n-octanoic acid ethyl ester( μl /L) ND ND ND ND ND Ethyl n-caprate( μl /L) ND ND ND ND ND Succinic acid diethyl ester( μl /L) 7.0±0.15 a 7.3±0.29 a 7.4±0.2 a 6.5±0.36 a 7.3±0.06 a Values with different letters were significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. Each value is expressed as Mean±SD(n=3). 1)Sum of n-propanol, i-butanol, n-butanol, i-amyl alcohol, n-amyl alcohol 2)Not detected 3893

8 한국산학기술학회논문지제 14 권제 8 호, 2013 [Fig. 3] Aroma pattern of distilled spirits Y1 : 1yst_ff, Y2 : 2yst_ff, Y3 : 3yst_ff, Y4 : 4yst_ff, Y5 : 5yst_f Y1 : Songcheon yeast, Y2: La parisienne, Y3: Brennereihefe forte, Y4: Kornbrand, Y5: Siha Aktivhefe 6 Brennereihefe 관능검사상기증류주의알코올도수를동일하게하기위해증류수를첨가하여알코올도수를 34 v/v% 로조정한다음 20 항온조에서 4개월간숙성시킨후관능평가를실시하였다. 관능평가기준은적정효모선정에서는외관, 향기, 맛에대하여 5점척도법 ( 매우좋다 : 5점, 좋다 : 4점, 보통이다 : 3점, 좋지않다 : 2점, 매우좋지않다 :1점) 에의해실시하였으며, 평가점수를합산하여점수가높을수록품질이뛰어난것으로판단하였다. 효모별로제조한발효술덧를동증류기를이용한상압증류한증류주의관능검사결과총점은 Y5, Y4, Y1, Y3, Y2 시험구순으로 Y5 시험구가가장좋은평점을기록하였고, Y2 시험구가가장낮은평점을기록하였다. 증류주효모인 siha aktivehefe 6 brennereihefe(y5) 가맛과품질평가에서유의적으로가장우수한것으로나타났다 (data not shown). 4. 결론 본연구에서는쌀을주원료로하여증류주를제조함에있어우리쌀특성에적합한최적의증류식소주효모를선발하는데목적을두고실험을수행하였다. 실험에활용된 5종류의효모는전반적으로정상적인발효패턴을보였으나송천효모 (Y1) 와증류주효모 (Y5) 가발효력이상대적으로우수한것으로나타났다. 또한발효후술덧을분석한결과고급알코올은증류주효모 (Y4, Y5) 에서, 에스터는송천효모 (Y1) 와증류주효모 (Y4, Y5) 에서유의적 으로높게검출되었고, 유기산함량은증류주효모 (Y3, Y4, Y5) 에서유의적으로높게나타났다. 발효술덧을동증류기를이용한상압증류한증류주분석결과송천효모 (Y1) 와증류주효모 (Y5) 가최종알코올농도가높아제조수율에유리한것으로판단되며, 고급알코올과에스터등향기성분은발효술덧분석결과와같이고급알코올은증류주효모 (Y4, Y5) 에서, 에스터는송천효모 (Y1) 와증류주효모 (Y4, Y5) 에서유의적으로높게나타나발효술덧의향기패턴이증류주에대부분전이되는것으로판단된다. 한편국내에서많이사용되는효모 (Y1, Y2) 와유럽증류주효모와의향패턴분석결과서로다른집락을형성하는것을알수있었고증류주제조시효모의선택에따라증류주제품의맛과품질에영향을미치는것으로판단된다. 증류주의관능검사에서는증류주효모인 siha aktivehefe 6 brennereihefe(y5) 가맛과품질평가에서유의적으로가장우수한것으로나타났다. 따라서효모별발효특성과발효술덧및증류주의물리화학적특성, 관능평가를종합한결과증류주효모인 siha aktivehefe 6 brennereihefe(y5) 가쌀을이용한증류주품질최적화에가장적합한효모로선발되었고향후곡류를이용한고품질의증류식소주개발및다양한증류주상품화에기여할것으로사료된다. References [1] I. H. Lee, Sale Trend and Manufacturing of Distilled 3894

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한국산학기술학회논문지제 14 권제 8 호, 2013 최성인 (Sung-Inn, Choi) [ 정회원 ] 1994 년 8 월 : 이화여자대학교대학원식품영양학과 ( 이학석사 ) 1996 년 5 월 ~ 1997 년 4 월

안산대학교식품영양과겸임교수 < 관심분야 > 양조학, 생화학 정철 (Chul Cheong) [ 정회원 ] 1996 년 2 월 : 독일뮨헨공대식품학과 ( 이학석사 ) 2002 년 2 월 : 독일베를린공대생물공학과 (

관심분야 > 양조학, 발효식품학 강순아 (Soon Ah Kang) [ 정회원 ] 1983 년 2 월 : 서울대학교가정대학식품영양학과 ( 이학석사 ) 1991 년 2 월 : 미국퍼듀대학교식품영양학과 ( 이학박사 )

10 한국산학기술학회논문지제 14 권제 8 호, 2013 최성인 (Sung-Inn, Choi) [ 정회원 ] 1994 년 8 월 : 이화여자대학교대학원식품영양학과 ( 이학석사 ) 1996 년 5 월 ~ 1997 년 4 월 : 한국식품연구원농산물이용연구부위촉연구원 1996 년 9 월 ~ 1998 년 2 월 : 원광대학교의과대학강사 1996 년 9 월 ~ 1998 년 2 월 : 전북대학교농과대학 2009 년 3 월 ~ 현재 : 안산대학교식품영양과겸임교수 < 관심분야 > 양조학, 생화학 정철 (Chul Cheong) [ 정회원 ] 1996 년 2 월 : 독일뮨헨공대식품학과 ( 이학석사 ) 2002 년 2 월 : 독일베를린공대생물공학과 ( 이학박사 ) 2006 년 2 월 ~ 현재 : 서울벤처대학원대학교융합산업학과교수 2010 년 3 월 ~ 현재 : 한국식품연구원주류품질인증심사위원 2012 년 5 월 ~ 현재 : 한국식품과학회양조분과위원회총무간사 < 관심분야 > 양조학, 발효식품학 강순아 (Soon Ah Kang) [ 정회원 ] 1983 년 2 월 : 서울대학교가정대학식품영양학과 ( 이학석사 ) 1991 년 2 월 : 미국퍼듀대학교식품영양학과 ( 이학박사 ) 2007 년 3 월 ~ 2011 년 12 월 : 농촌진흥청농업과학기술원겸임연구관 2012 년 4 월 ~ 현재 : 국세청주류판정심위위원 2012 년 10 월 ~ 현재 : 호서대학교벤처전문대학원융합공학과교수 < 관심분야 > 영양학, 기능성식품학 3896

<343420C1A4C3B62DC8BFB8F020C1BEB7F9BFCD20B9DFC8BFC1B6B0C7BFA120B5FBB8A52E687770>

<343420C1A4C3B62DC8BFB8F020C1BEB7F9BFCD20B9DFC8BFC1B6B0C7BFA120B5FBB8A52E687770> Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society Vol. 16, No. 5 pp. 3361-3369, 2015 http://dx.doi.org/10.5762/kais.2015.16.5.3361 ISSN 1975-4701 / eissn 2288-4688 효모종류와발효조건에따른머루첨가복분자주의품질특성