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 공태인 1, 정철 1* 1 서울벤처대학원대학교융합산업학과 Quality Characteristics of Black Raspberry Wine added with wild grape by Yeast Strains and Fermentation Conditions Tae-In Kong 1, Chul Cheong 1* 1 Dept. of Convergence Industry, Seoul Venture University 요약본연구의목적은효모균주와발효조건등을달리하여머루를첨가하여복분자와인의품질을향상시키는데있다. 효모별복분자와인술덧품질에미치는영향연구에서는 Y1(Lalvin 71B) 효모가젖산, 퓨젤유성분을발효후에타효모에비해유의적으로높게생성하였으며, 술덧의산도를낮추고복분자와인의아로마를강화하는데효과가있는것으로분석되었다. 또한발효온도가복분자와인술덧에미치는영향연구에서는고온발효 (25 ) 에서 Y1 효모를이용하여발효한술덧에서낮은온도 (15 ) 에서발효한술덧에서보다아로마성분 ( 에틸아세테이트및고급알코올 ) 이유의적으로높게생성되었다. 본연구를통해머루를첨가한복분자와인제조시 Y1 효모를이용하고고온에서발효하는것이복분자와인의맛과아로마를강화하는데효과가있는것으로나타났다. Abstract The objective of this study was to improve the quality of black raspberry wine added with wild grape, based on selection of yeast strains and fermentation conditions. The Y1 yeast(lalvin 71B) indicated significantly higher lactic acid, ester, fusel oil content after fermented mashing than other samples tested and had an effect on the reduction of acidity and enhanced aroma of black raspberry wine. In addition, the high fermentation temperature(25 ) using Y1 yeast showed much higher tendency to retain components of aroma (ethyl acetate, higher alcohols) and the highest overall preference including sensory evaluation than that of low fermentation temperture(15 ). Thus, the fermentation using Y1 yeast at 25 can be applied to positively improve the taste and flavor of production of black raspberry wine added wild grape. Key Words : Black raspberry wine, Yeast strains, Fermentation, Wild grape, Aroma compounds 본연구는농림수산식품기술기획평가원의지원에의해한식세계화용역연구로수행된연구이며이에감사드립니다. * Corresponding Author : Chul Cheong(Seoul Venture Univ.) TelTel: +82-2-3470-5270 email: chulcheong@hotmail.com Received February 25, 2015 Accepted May 7, 2015 1. 서론 복분자 (Rubus coreanus Miq.) 는장미과의낙엽관목으로우리나라, 일본, 중국등극동아시아지역에분포하며중국이원산지로알려져있으며, 우리나라에서는제주도를포함하여남부지방및중부지방의해발 50 1,000m의산기슭양지에자생하고전국전역에서재배생산된다 [1]. 복분자 (Rubus coreanus Miq.) 열매의용도는다양하며성숙정도에따라서도쓰임이다르다. 원래복분자 ( 覆盆子 ) 라는말은한방에서사용되는용어로나 Revised April 28, 2015 Published May 31, 2015 무딸기류의덜익은열매를쪄서말린한약재를말한다. 예로부터복분자의미숙과는강정제및간보호에효능이있고, 눈을밝게하며, 기운을돋우며성기능을높여주고흰머리를검게해주는효능이있는것으로널리알려져왔으며 [2], 근래에발표된연구결과를보면항암효과 [3], 항산화효과 [4], 면역증진효과 [5], 콜레스테롤합성억제효과 [6] 등다양한생리활성및약리효능이우수한것으로보고되었다. 이러한복분자의우수한효능에대한연구가활발해지면서식품의원료로쓰임새가늘고있다. 특히복분자의성숙과를이용한복분자주는효능 3361
한국산학기술학회논문지제 16 권제 5 호, 2015 및기호성때문에전국적으로높은선호도를보이고있다. 국내복분자와관련한연구로는복분자열매의성숙과정과숙성에따른변화에관한연구 [7,8] 가있으며, 술제조와관련된연구로는국내산지별복분자로제조한복분자주의발효및숙성과정에서이화학적성분변화분석 [9-11], 효모종류에따른복분자주의이화학적분석에관한연구 [12-15] 등이있다. 그러나복분자주에관한연구는대부분복분자단독으로발효시킨와인에대한연구가대부분인데복분자는포도나머루등의과실에비해당도는낮고산도가높아복분자단독으로와인을만들기가곤란하며, 과실주규격에적합한와인을제조하기가쉽지않고복분자과실의향과맛이강하여단독으로술을제조하면기호성이떨어지는단점이있다. 그래서시판중인대부분의복분자주는당을첨가하여당함량을높인다음발효시켜과실발효주를제조한후주정을혼합하여마시기좋게만든강화와인형태가대부분이다. 이러한복분자와인의품질을개선하기위해 Seo 등 [16] 은가수량을달리하여제조한복분자와인의품질특성을연구하였으며, 수박에복분자와오미자를첨가하여맛과향을개선한연구 [17] 와국내산캠벨포도에복분자, 머루등을첨가하여포도주의품질개선을위한연구 [18,19] 등을보고하였지만머루를첨가한복분자즙을기반으로효모종류와발효온도에따른복분자주의품질을향상시키려는시도는없었다. 따라서본연구에서는기존복분자에포도당, 주석산, 비타민, 폴리페놀성분이다량함유되어있는머루를첨가한복분자과즙을제조후 4종류의과실주양조전용효모를투입하여효모종류에따른발효패턴과품질특성을통해복분자와인에적합한효모를선발하고, 또한선발된효모를이용하여최적의발효온도조건을설정하여주정과보당을통해제조된기존복분자주의맛과향등품질을개선하는데그목적이있다. 2. 재료및방법 2.1 재료복분자는 6월전라북도고창지역에서생산한복분자를동결된상태로구입하였고, 머루는경북안동에서수확하여동결저장보관하고있는것을구입하여사용하였다. 동결된복분자와머루를실온에서자연해동시키고파쇄한후 80 mesh로여과한착즙액을사용하였다. 효 모는프랑스 Lallemand사가제조한건조효모 4가지 (Saccharomyces cerevisiae Lalvin 71B; Y1), Saccharomyces cerevisiae uvaferm BDX; Y2), Saccharomyces cerevisiae Lalvin M; Y3), Saccharomyces cerevisiae Fermivin; Y4) 를사용하였다. 2.2 ph측정 ph는 ph meter(orion 720A, Thermo orion, Beverly, MA, USA) 를사용하여측정하였다. 2.3 산도측정산도는 AOAC법을참고하여국세청주류면허지원센터주류분석규정에따라 CO 2 를제거한시료액 10 ml 를적정기를이용하여 0.1 N NaOH로 ph 8.2까지적정한후주석산으로환산하여백분율로나타내었다 [20]. 총산 ( 주석산 ) g/100 ml = 적정 ml 수 x 0.075 x 10 2.4 유기산측정유기산은술덧을원심분리후 0.45 μm멤브레인필터로여과한다음 ion chromatograph(metrohm, Bleiche West, Swiss) 로분석하였다. 2.5 향기성분측정발효도중생성되는 methyl alcohol, acetaldehyde, fusel oil 등주류의향기성분을구성하는저비점발효부산물은국세청기술연구소주류분석규정에따라발효주 100 ml에증류수 30 ml를넣고 heating mantle에서가열하여메스실린더에증류액 95 ml를취하고, 증류수를넣어전량을 100 ml로정용한후가스크로마토그래프 (Agilent Technologies, Fort Worth, Texas, USA) 를이용하여분석하였다 [21]. 2.6 알코올분석발효술덧을잘교반후, 100 ml용량메스실린더에표선까지취하고이것을 500 ml 삼각플라스크에옮긴다음메스실린더를약 15 ml의증류수로 2회세척하여플라스크에합하고냉각기에연결한다음 100 ml 메스실린더를수기로하여증류하였다. 증류액이약 70 ml 가되면증류를중지하고물을가하여 100 ml로정용한다음잘흔들어실온에서주정계를사용하여그표시도를읽어 Gay-Lussac표로서 15 로보정하여알코올함량을 %(v/v) 농도로나타내었다. 3362
효모종류와발효조건에따른머루첨가복분자주의품질특성 2.7 발효조건효모종류별로발효시킬시험구는각각복분자와머루의일정한조성과당함량을갖는혼합과즙을얻기위해복분자와머루를파쇄한후 80 mesh 망으로착즙하여혼합과즙을얻은다음메타중아황산칼륨 (K 2S 2O 5) 를 50 ppm을첨가하고설탕으로보당하여당함량을 22 Brix로조절한후 5시간후에 4등분하여각각의시험구에효모 (Y1-Y4) 를 300 ppm 첨가후 20 에서 10일발효하였다. 이때복분자와머루의비율은첨가한설탕의무게를환산하면복분자는 37.3%(wt/wt), 머루는 55.8%(wt/wt) 에해당한다. 발효온도별이화학적특성분석실험을위한시험구는효모시험구와같은방법인복분자와머루를파쇄한후 80 mesh 망으로착즙하여혼합과즙을얻은다음메타중아황산칼륨 (K 2S 2O 5) 를 50 ppm을첨가하고설탕으로보당하여당함량을 22 Brix 로조절한후 5시간후에 3등분하여시험구를준비하고 Saccharomyces cerevisiae Lalvin 71B (Y1) 균주를 300 ppm 첨가하고 15, 20, 25 에서발효를시킨후온도별로발효중의성분변화와특성을비교하였다. 시험구의발효기간동안효모별알코올도수변화는 Fig. 1에나타내었다. 발효기간별알코올도수변화를살펴보면발효 1일째에는알코올이 Y3, Y1, Y2, Y4에서각각 3.3% (v/v), 1.5% (v/v), 0.6% (v/v), 0.6% (v/v) 순으로생성되어 Y3 (Lalvin M) 가다른효모들보다발효초기에발효력이우수한것으로나타났다. 발효 3일째에도 Y3, Y1, Y4, Y3에서각각 11.2% (v/v), 11.1% (v/v), 10.8% (v/v), 10.3% (v/v) 순으로생성되어 Y3가다른효모에비해더활발하게발효가진행이되었다. 그러나발효 4일째부터는시험구별알코올농도가큰차이가없이발효가진행이되었으며이러한발효패턴은발효말기까지지속되었다. 전체적으로모든시험구에서정상적인발효상태가관찰되어복분자에머루를첨가한발효액이복분자주제조원액으로정상적임을나타내었다. 2.8 관능평가관능검사는 5점기호척도법을이용하여맛 (taste), 향 (flavour), 질감 (texture), 종합적기호도 (overall acceptability) 로나누어 15여명의훈련된패널에의하여시행하였다. 즉, 매우좋다 (5점), 약간좋다 (4점), 보통이다 (3점), 약간싫다 (2점), 매우싫다 (1점) 로하였으며, 관능검사결과의통계처리는 ANOVA test와 Duncan's multilple range test로 p<0.05 수준에서유의성을검정하였다. 2.9 통계처리분석결과는 mean±sd로표시하였으며, SPSS 프로그램 (Version 10.0, SPSS, Chicago II, USA) 을이용하여분산분석 (ANOVA) 후유의차가있는항목에대하여는 Duncan's multilple range test로 p<0.05 수준에서시료간의유의차를검정하였다. 3. 결과및고찰 3.1 효모별이화학적특성비교 3.1.1 알코올분석 Fig. 1. Change of alcohol concentration during fermentation using different yeasts Y1: Lalvin 71B, Y2: Uvaferm BDX, Y3: Lalvin M, Y4: Fermivin 3.1.2 ph와산도변화효모균주에따른발효말기 ph가시험구별 3.5-3.6으로나타나미생물적인안전성을확보할수있을것으로판단되며복분자에머루를첨가한것이적정 ph 유지에유효한것으로나타났다. 일반적으로적포도주의적정 ph 범위는 3.3-3.6 사이이며, ph가높아질수록잡균에의한술덧이오염될가능성이높다 [22]. 한편효모별발효중산도변화를살펴보면 (Fig. 2) 발효 2일째에모든시험구가가장높은산도를보이다가점차감소하는경향을보였다. 발효초기산도가증가하는것은복분자와머루등원료로부터유기산이추출되었으며, 알코올발효과정에서효모의발효부산물로유기산이생성되었기때문으로판단된다. Seo 등 [16] 에따르면복분자단독으로 3363
한국산학기술학회논문지제 16 권제 5 호, 2015 발효를시켰을때산도는 1.1-1.2% 로나타났다. 그리고 Kim 등 [23] 에따르면머루단독으로발효를시켰을때산도는 0.95% 였으며시판포도와인 5종의산도는 0.57-0.71% 로나타났다. 복분자에머루를첨가한혼합액으로발효를진행한본실험에서는발효후산도가각시험구별로 Y3 (1.07%), Y4 (1.03%), Y2 (1.04%), Y1 (0.94%) 으로나타나복분자단독으로발효시켰을때의산도 [16] 보다낮게나타났으며특히 Y1 효모가가장낮은산도를보여복분자주의산도감소에효과가있는것으로판단된다. Fig. 2. Change of total acidity during fermentation using different yeasts Y1: Lalvin 71B, Y2: Uvaferm BDX, Y3: Lalvin M, Y4: Fermivin 3.1.3 유기산분석효모균주에따른발효후유기산함량은 Table 1과같다. 머루가첨가된복분자과즙의발효전유기산의분석결과 citric acid, tartaric acid, malic acid 및소량의 acetic acid가검출되었으며, 발효후유기산은효모종류와상관없이 citric acid가가장높게나타났으며 succinic acid, malic acid tartaric acid 등도다량검출되 었다. Tartaric acid는발효과정과저장중에칼슘, 칼륨등과반응하여침전을통해제거되는데복분자과즙의 1,910.6 mg/l의 tartaric acid 함량은발효과정을통해 Y1 (563.5 mg/l), Y2 (582.4 mg/l), Y3 (776.6 mg/l), Y4 (606.6 mg/l) 로나타나 60-70% 감소하였으며특히 Y1 효모에서많이감소하였다. Malic acid는 Y1 효모에서는 944.6 mg/l로복분자즙의함량보다약 16% 감소하였지만 Y3 효모에서는 1,401.1 mg/l로약 20% 증가하였고, lactic acid는 Y1 효모에서 370.8 mg/l가검출되어다른효모보다많이생성되었다. 복분자는산도가높아단독으로발효시키기가어려운단점을감안하면산미에미치는영향이큰 malic acid의함량을저하시키는방법과산도를낮추고맛을부드럽게해주는 lactic acid 의함량을증가시키는방법이효과적이므로 malic acid 의감소량이크며, lactic acid의생성량이다른효모에비해유의적으로높은 Y1 효모가유기산조성면에서는발효공정과맛에긍정적으로작용하는것으로볼수있다. 본연구에서는 Lee[9] 와 Lee 등 [8] 의복분자주요유기산으로보고하였던 oxalic acid와 succinic acid는검출되지않았으며 Choi 등 [1] 의유기산분석결과와일치하였다. Choi[1] 와 Lee[9] 에따르면복분자의주요유기산은 citric acid, malic acid 및 succinic acid이며지역별, 품종별로유기산함량에서유의적인차이가있다고보고하였다. 한편개량머루의주요유기산은 tartaric acid와 malic acid이며일반적으로는 tartaric acid가 malic acid 보다많이함유되어있다고보고하였다 [24]. 3.1.4 향기성분분석및관능평가효모종류별로발효시킨술덧의주요저비점성분함량을분석한결과는 Table 2와같다. 주류품질에부정적영향을미치는 methyl alcohol은과실중에함유되어있는 pectin methyl esterase가 pectin을가수분해하여 Table 1. Organic acid of fermented mashing prepared using different yeasts Organic acid Black Raspberry juice Y1 Y2 Y3 Y4 Citric acid (mg/l) 3,085.9±6.1 4,373.7±9.0 a 4,673.1±5.9 b 4,883.5±7.2 c 4,664.7±7.9 b Tartaric acid (mg/l) 1,910.6±9.1 563.5±5.3 a 582.4±8.3 a 776.6±9.5 b 606.6±7.2 ac Malic acid (mg/l) 1,128.7±6.0 944.6±5.8 a 1,318.9±3.6 b 1,401.1±7.7 c 1,369.3±6.4 bc Succinic acid (mg/l) ND 1) 1,297.4±9.3 a 1,164.9±9.9 b 1,279.2±8.6 a 1,083.7±6.1 c Lactic acid (mg/l) ND 370.8±7.9 c 256.9±5.5 b 193.4±5.9 a 192.9±4.6 a Acetic acid (mg/l) 53.7±1.1 138.1±3.5 a 258.3±4.3 b 380.3±8.8 c 199.6±2.8 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). 1) Not detected. Y1: Lalvin 71B, Y2: uvaferm BDX, Y3: Lalvin M, Y4: Fermivin 3364
효모종류와발효조건에따른머루첨가복분자주의품질특성 Table 2. Aroma compounds of fermented mashing prepared using different yeasts Aroma compounds Y1 Y2 Y3 Y4 Methyl alcohol(mg/l) 108.5±1.4 a 104.6±0.2 a 116.4±0.1 b 106.6±0.1 a n-propanol(mg/l) 44.4±0.2 a 37.3±0.3 b 42.7±0.1 a 42.3±0.3 a i-butanol(mg/l) 59.4±0.3 a 118.9±0.4 b 96.6±0.4 c 64.6±0.4 a n-butanol(mg/l) 6.0±0.5 ND 2) ND ND i-amyl alcohol(mg/l) 391.0±3.2 a 527.3±3.9 b 354.6±0.4 a 357.1±0.7 a n-amyl alcohol(mg/l) ND ND ND ND Total fusel oil(mg/l) 1) 683.6±3.4 a 500.8.±4.7 b 494.0±0.8 b 464.0±1.2 c Acetate isobutyl ester( μl /L) ND ND ND ND Ethyl acetate(mg/l) 43.8±0.3 a 37.3±0.2 b 34.2±0.3 b 30.5±0.3 c Ethyl n-valerate( μl /L) ND ND ND ND Ethyl n-caproate( μl /L) ND ND ND ND Lactic acid ethyl ester( μl /L) ND ND ND ND n-octanoic acid ethyl ester( μl /L) ND ND ND ND Ethyl n-caprate( μl /L) ND ND ND ND Succinate diethyl ester ( μl /L) ND 4.6±0.6 a 5.8±0.3 a 5.1±0.9 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). 1) Sum of n-propanol, i-butanol, n-butanol, i-amyl alcohol, n-amyl alcohol 2) Not detected. Y1: Lalvin 71B, Y2: uvaferm BDX, Y3: Lalvin M, Y4: Fermivin 생성되는것으로모든시험구에서 104.6-116.4 mg mg/l 검출되었으나국세청주류면허센터의허용기준치 (500 mg/l) 를초과하지않았다. 주류의향기성분이며발효초기급속히생성되는퓨젤유는 i-amyl alcohol, i-butanol 및 n-propanol이주요성분으로검출되었으며 i-amyl alcohol은퓨젤유성분중아미노산인 leucine으로부터생성되는바나나, 배향기가나는고급알코올성분으로, Y1 시험구에서 683.6 mg/l로다른시험구에서보다유의적으로높게검출되어향이강한술덧임을알수있었다. 또한술의향기성분에크게관여하는에스터류는퓨젤유와는달리발효술덧에서산소가소진되는시점부터생성되는데에스터류의대표물질인 ethyl acetate는 30.5-37.8 mg/l로모든시험구에서검출되었으며특히 Y1 시험구에서 43.8 mg/l로다른시험구에서보다유의적으로높게검출되어과실향의아로마에긍정적인영향을미치는것으로판단된다. 한편 5점척도법 ( 매우좋다 : 5점, 좋다 : 4점, 보통이다 : 3점, 좋지않다 : 2점, 매우좋지않다 :1점) 에의해실시한관능평가에서는 Y1, Y2, Y4, Y3 시험구순으로나타나 Y1 시험구가가장좋은평점을기록하여 Saccharomyces cerevisiae Lalvin 71B 효모가맛과품질평가에서유의적으로가장우수한것으로나타났다 (data not shown). 3.2 효모별이화학적특성비교 3.2.1 알코올분석효모별이화학적특성비교를통해선발된효모 (Lalvin 71B: Y1) 를이용하여발효온도별 (15, 20, 25 ) 품질특성을비교하였다. 발효기간동안발효온도별알코올함량변화는 Fig. 3에나타내었다. 발효 3일째까지는높은온도에서발효가활발히진행되었으나발효말기에는발효온도에관계없이모든시험구에서 11.3-11.5% (v/v) 알코올농도를나타내었으며저온발효 (15 ) 에서도발효가정상적으로진행되었다. Kim 등 [23] 에따르면발효온도를달리하여산머루를발효한결과발효중반까지는발효온도가높은시험구 (30 ) 에서더많은알코올이생성되었으며발효말기에는온도가낮은시험구 (24 ) 가높은온도의시험구에서보다높은결과를보였다. 본연구에서는발효초기에는저온 (15 ) 에서보다고온 (25 ) 에서더많은알코올을생성하여 Kim 등의연구결과와같았지만발효 5일째부터는시험구별차이가없이발효가진행되어상이한결과를나타내었다. 이는발효에이용되는종균과원료의차이그리고발효온도범위의차이가영향을미친것으로판단된다. 3365
한국산학기술학회논문지제 16 권제 5 호, 2015 진행되면서발효 2일째에각시험구별로 25 (1.13%), 20 (1.06%), 15 (1.11%) 로가장높은총산도를보이다가점차감소하였으며발효 10일째에는 25 (0.94%), 20 (0.95%), 15 (0.96%) 로온도에따른산도의영향은없었다. Fig. 3. Change of alcohol concentration during fermentation by temperature 3.2.2 ph와산도변화발효온도별시험구에대한산도변화는 Fig. 4에나타내었다. 온도별로발효진행경과에따른 ph 변화는 3.6-3.7로큰차이없이일정한수준을유지하여 15, 20 및 25 온도구간에서는미생물적인안전성을확보할수있을것으로판단된다. Fig. 4. Change of total acidity during fermentation using different temperature 술덧의산도는초기에는원료중의유기산이주로관여하지만발효가진행되면서효모의발효부산물로생성되는유기산의영향으로총산의양이증가하고발효가진행이되면서유기산은알코올등과결합하여에스터와같은향미형성등에이용되므로감소할수있다. 본연구에사용된복분자즙의산도는 0.79% 였지만발효가 3.2.3 유기산함량변화발효온도별유기산함량변화는 Table 3과같다. 주요유기산인 citric acid는 20 (4,516.7 mg/l) 와 15 (4572.2 mg/l) 시험구에서 25 (4,173.1 mg/l) 시험구보다유의적으로높게검출이되어낮은온도에서더많이생성이되었다. Tartaric acid는발효과정을통해 2 5 (523.0 mg/l), 20 (719.0 mg/l), 15 (730.36 mg/l) 로증가하였으며, 25 시험구에서많이감소하여온도가낮을수록함량이감소하였다. 산미에미치는영향이큰 malic acid는 25 (914.1 mg/l), 20 (986.1 mg/l), 15 (974.8 mg/l) 로특히 25 시험구에서약 16.5% 감소하여다른온도의시험구보다낮게검출이되었다. Kim[25] 은 25 에서발효시킨개량머루주의 tartaric acid는발효과정중에 41-45% 감소하였고, malic acid는 28-35% 감소하였다고보고하였다. 본실험은 Kim의연구와는원료의유기산조성이달라감소율에서는차이가있었지만유사한경향을나타내었다. Lee[9] 와 Lee 등 [8] 이보고하였던복분자주요유기산중하나인 succinic acid는발효전에는검출되지않았으며, 발효과정중에 25 (1,220.4 mg/l), 20 (1,213.6 mg/l), 15 (1,156.8 mg/l) 로검출되었으며 25 시험구에서높게검출이되었다. 산도를낮추고맛을부드럽게해주는 lactic acid는 25 시험구에서 390.2 mg/l로다른온도의시험구보다유의적으로높게검출되었다. 발효온도별유기산함량의결과로볼때 Lalvin 71B 균주를이용한발효는복분자의높은산도를낮출수있는낮은 malic acid의함량과높은 lactic acid의함량이검출된 25 에서발효하는것이적합한것으로나타났다. 3.2.4 향기성분분석및관능평가발효온도를달리하여발효시킨술덧의향기성분을분석한결과는 Table 4와같다. Methanol은모든시험구에서 104.5-108.5 mg/l 검출되어온도에따른 methyl alcohol의생성량은유의적인차이가없었다. Furfural은 15 시험구에서다른시험구에비해유의적으로높게 3366
효모종류와발효조건에따른머루첨가복분자주의품질특성 Table 3. Organic acid of fermented mashing prepared different temperature Organic acid Black Raspberry juice 25 20 15 Citric acid (mg/l) 3,085.9±6.1 4,173.1±9.0 a 4,516.7±7.0 b 4,572.2±6.5 b Tartaric acid (mg/l) 1,910.6±9.1 523.0±5.3 a 719.0±6.4 b 730.3±5.7 b Malic acid (mg/l) 1,128.7±6.0 914.1±5.8 a 986.1±5.7 b 974.8±6.7 b Succinic acid (mg/l) ND 1) 1,220.4±9.3 a 1,213.6±4.7 a 1,156.8±8.3 b Lactic acid (mg/l) ND 390.2±7.9 a 316.3±5.0 b 286.1±5.7 c Acetic acid (mg/l) 53.7±1.1 118.1±3.5 b 157.1±5.8 c 254.4±6.9 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). 1) Not detected. Table 4. Aroma compounds of fermented mashing prepared different temperature Aroma compounds 25 20 15 Methyl alcohol(mg/l) 108.5±1.4 a 104.8±0.3 a 104.5±1.5 a Furfural( μl /L) 11.5±0.2 a 12.7±0.6 a 21.0±0.5 b n-propanol(mg/l) 44.4±0.2 a 42.5±1.0 a 44.3±0.7 a i-butanol(mg/l) 59.4±0.3 a 61.3±0.6 a 65.2±1.0 a n-butanol(mg/l) 6.0±0.5 a 3.3±0.1 b 2.5±0.3 b i-amyl alcohol(mg/l) 391.0±3.2 a 368.9±1.4 a 324.8±2.1 b n-amyl alcohol(mg/l) 0.0±0.0 0.0±0.0 0.0±0.0 Total fusel oil(mg/l) 1) 500.8±3.4 a 476.0±1.0 b 436.7±1.7 c Acetate isobutyl ester( μl /L) ND 2) ND ND Ethyl acetate(mg/l) 37.8±0.3 a 34.8±0.8 b 30.2±0.9 c Ethyl n-valerate( μl /L) ND ND ND Ethyl n-caproate( μl /L) ND ND ND Lactic acid ethyl ester( μl /L) ND ND ND n-octanoic acid ethyl ester( μl /L) ND ND ND Ethyl n-caprate( μl /L) ND ND ND Succinic acid diethyl ester( μl /L) 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 나타났는데동일한조건하에발효가진행된것을감안하면푸르푸랄농도도발효온도에따라영향을받는것으로판단된다. 퓨젤유는 i-amyl alcohol, i-butanol 및 n-propanol이주요성분으로검출되었으며 25 시험구에서 500.8 mg/l로다른시험구보다유의적으로높게검출되어향이강한술덧임을알수있으며온도에따라향의농도차이를보였다. 에스터류는 ethyl acetate 1종이검출되었으며 25 시험구에서다른시험구에비해높게나타났다. 발효온도가높을수록술의주요향기성분인퓨젤유와에스터류가많이생성되는타연구결과 [26] 와일치하였다. 발효온도별로관능겸사결과총점은 25, 15, 2 0 시험구순으로나타나 25 시험구 (data not shown) 에서많이생성된퓨젤유와에스터의아로마가관능평가에긍정적인영향을미친것으로판단되며 Lalvin 71B 균주를이용한머루가첨가된복분자발효가저온보다는고온에서발효를진행함으로서발효기간을단축하고품질을개선하는데효과적으로나타났다. 4. 결론본연구에서는기존복분자에머루를첨가한복분자과즙을제조후복분자와인에적합한효모를선발하고최적의발효온도조건을설정하여기존주정과보당을통해제조된복분자주의맛과향등품질을향상시키는데있다. 사용된효모 4종은발효말기에알코올 11.5-11.6% (v/v) 를나타내정상적으로발효가진행되었다. 특히 Y1 효모 (Lalvin 71B) 가발효후산도가 0.94% 를나타내어복분자주의산도를감소시키는효과가있으 3367
한국산학기술학회논문지제 16 권제 5 호, 2015 며젖산생성량이 370.8 mg/l로분석되어타효모에비해유의적으로높게나타났다. 이는기존복분자주의발효공정과맛에긍정적으로작용하는것으로평가할수있다. 또한 Y1 효모는퓨젤유 (683.6 mg/l) 와에틸아세테이트 (43.8 mg/l) 를타효모에비해유의적으로많이생성시키고관능평가에서도맛과품질평가에서유의적으로우수한것으로평가되어머루를참가한복분자주양조에적합한효모로선발하였다. 또한선발된 Y1 효모를이용한발효온도별복분자주의품질특성비교에서는고온 (25 ) 에서발효된복분자주가저온 (15, 2 0 ) 에서발효된복분자주에비해알코올과산도등에서는유의적차이가없는반면고급알코올 (500.8 mg/l) 과에틸아세테이트 (40.3 mg/l) 등향기성분이유의적으로많게생성되었고관능평가에서도맛과향에서우수한것으로평가되었다. 결론적으로머루를첨가한복분자주에 Lalvin 71B 양조용효모를이용하여 25 에서발효하면복분자단독으로제조할때보다발효공정이원활하게진행되며기존보당과주정을첨가하여제조된복분자주의맛과향등품질을개선하는데효과가있는것으로나타났다. References [1] H. S. Choi, M. K. Kim, H. S. Park, Y. S. Kim, D. H. Shin, Alcoholic fermentation of Bokbunja(Rubus coreanus Miq.) wine, Korean J Food Sci Technol, Vol. 38, No. 4 pp.543-547, 2006. [2] J. Heo, Donguibogam 1-5, Yeogang Publishing Co., Seoul, Korea. pp.62-2679, 1994 [3] M. G. Choung, J. D. Lim, Antioxidant, anticancer and immune activation of anthocyanin fraction from Rubus coreanus Miquel fruits(bokbunja), Korean J Medicinal Crop Sci, Vol, 20. No 4 pp.259-269, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.7783/kjmcs.2012.20.4.259 [4] S. M. Lee, Y. H. You, K. M. Kim, J. J. Park, C. S. Jeong, D. Y. Jhon, W. J. Jun, Antioxidant activities of native Gwangyang Rubus coreanus Miq. J Korean Soc Food Sci Nutr, Vol. 41, No. 3 pp.327-332, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.3746/jkfn.2012.41.3.327 [5] J. G. Han, M. C. Kwon, J. H. Ha, H. S. Jeong, Y. Kim, M. H. Jeong, J. C. Kim, H. Y. Lee, Enhancement of immuno modulatory activities of Rubus coreanus Miquel extracts by nano-encapsulation process, Korean J Medicinal Crop Sci. Vol. 17, No. 1 pp.54-60, 2009. [6] S. J. Lee, M. J. Lee, Y. J. Ko, H. R. Choi, T. J. Jeong, K. M. Choi, J. D. Cha, S. M. Hwang, H. K. Jung, J. H. Park, T. B. Lee. Effects of Extracts of Unripe Black Raspberry and Red Ginseng on Cholesterol Synthesis, Korean J Food Sci Technol, Vol. 45, No. 5 pp.628-635, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.9721/kjfst.2013.45.5.628 [7] H. S. Cha, A. R. Youn, P. J. Park, H. R. Choi, B. S. Kim, Physicochemical characteristics of Rubus coreanus Mique during maturation, Korean J Food Sci Technol Vol. 39, No. 4 pp.476-479, 2007. [8] J. W. Lee, J. H. Do, Chemical Compounds and Volatile Flavor of Rubus coreanum, Korean J Food & Nutr, Vol. 13, No. 5 pp.453-459, 2000. [9] S. J. Lee, Physico-chemical Characteristics of Black Raspberry Fruits(Bokbunja) and Wines in Korea, Korean J Food Sci Technol, Vol. 45, No. 4 pp.451-459, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.9721/kjfst.2013.45.4.451 [10] S. J. Lee, K. G. Lee, Volatile Analysis and Preference Measurement of Korean Black Raspberry Wines from Different Regions, Food Eng Prog, Vol. 13, No. 4 pp.302-307 2009. [11] S. J. Lee, B. M. Ahn, Changes in physicochemical characteristics of black raspberry wines from different regions during fermentation, Korean J Food Sci Technol, Vol. 41, No. 6 pp.662-667, 2009. [12] H. S. Choi, M. K. Kim, H. S. Park, D. H. Shin, Changes in physicohemical characteristics of bokbunja (Rubus coreanus Miq.) wine during fermentation, Korean J Food Sci Technol, Vol. 37, No. 4 pp.574-578, 2005. [13] Y. J. Moon, M. S. Lee, C. K. Sung, Physicochemical properties of raspberry wine using active dry yeast strains, Korean J Food Nutr, Vol. 18, No. 4 pp.302-308, 2005. [14] Y. J. Moon, M. S. Lee, C. K. Sung, Contents of amino acids in raspberry wine using active dry yeast strains, Korean J Food Nutr, Vol. 19, No. 4 pp.392-397, 2006. [15] Y. J. Lee, J. C. Kim, K. T. Hwang, D. H. Kim, C. M. Jung, Quality characteristics of black raspberry wine fermented with different yeasts J Korean Soc Food Sci Nutr, Vol. 42, No. 5 pp.784-791, 2013. DOI: http://dx.doi.org/10.3746/jkfn.2013.42.5.784 [16] S. H. Seo, S. A. Yoo, B. S. Kang, H. S. Son, Quality Characteristics of Korean Black Raspberry Bokbunja Wines Produced Using Different Amounts of Water in 3368
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