Storage Properties and Biogenic Amines Production of Makgeolli Brewed with Different Proportions of Rice and Wheat Flour

Four kinds of makgeolli brewed with different proportions of rice and wheat flour were prepared to investigate the effects of the carbohydrates source on the storage properties, and to examine the chemical characteristics and BA (biogenic amine) contents in makgeolli stored over 30 days at 4, 10 and $20^{\circ}C$, respectively. The chemical properties and BA contents were sustained at a consistent level for those makgeolli stored at $4^{\circ}C$ over 30 days. The alcohol content was significantly higher for makgeolli brewed with higher proportions of rice (R) over wheat flour (WF) (R 100: WF 0, R 70: WF 30) when compared with those brewed with a high proportion of wheat flour (R 30: WF 70, R 0: WF 100), and increased with increasing storage temperature and duration. The free amino acid contents of makgeolli brewed with high proportion of rice were significantly lower under the same conditions. Among the 8 BAs examined, tyramine, putrescine, cadaverine and phenylethylamine were detected, while tyramine and putrescine were mainly detected. Histamine was not detected throughout storage. Makgeolli brewed with rice as the only carbohydrate source exhibited very low levels of total BA during 30 days of storing at $20^{\circ}C$. Total BA contents of R100, R70, R30, R0 were 178.6, 682.9, 1186.7 and 1150.4 mg/L, respectively. These results suggest that makgeolli brewed with relatively higher proportions of rice have better storage properties and are safer for consumption.

쌀과 밀가루 배합비율을 달리하여 담근 막걸리 저장 중의 품질 특성 및 Biogenic Amine 함량 변화

본 연구는 막걸리의 전분질 원료가 막걸리의 화학적 특성 및 BA 생성에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 쌀과 밀가루 배합비율을 달리하여 제조한 4종류의 막걸리를 4, 10와 $20^{\circ}C$에 각각 30일간 저장하면서 알코올 함량, pH, 산도, 아미노산 함량과 함께 8종의 BA 생성 특성을 측정하였다. 막걸리의 알코올 함량은 저장기간이 경과하고 저장온도가 증가함에 따라 증가하였다. 또한 쌀만으로 제조한 막걸리 R100과 쌀 70%와 밀가루 30%로 제조한 R70의 알코올 함량이 밀가루 70%와 쌀 30%로 만든 막걸리 R30과 밀가루만으로 제조한 R0에 비해 많았다. 막걸리의 pH는 $4^{\circ}C$에서는 저장 30일까지 별다른 변화를 보이지 않았으나 저장온도가 증가할수록 낮아져서 초기에 pH 4.33-4.38이었던 것이 $10^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 30일째 저장한 경우 각각 pH 3.54-3.81, pH 3.30-3.43까지 감소하였다. 산도는 pH와 같은 경향을 보였으며, pH의 감소와 함께 산도는 증가하였다. BA의 전구체가되는 유리 아미노산의 함량 역시 저장기간이 경과할수록 그리고 저장온도가 증가할수록 증가하였다. 막걸리에서 측정한 8종의 BA 중 tyramine, putrescine, cadaverine과 phenylethylamine의 4종이 검출되었고, 이 중 가장 주된 BA는 putrescine과 tyramine이었다. BA 생성량은 막걸리의 종류와 저장온도 및 저장기간에 따라 현저한 차이를 나타내었다. 저장온도가 증가함에 따라 각각의 BA 함량이 크게 증가하였고, $4^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$에서는 tyramine, putrescine, cadaverine만 검출된 것과 달리 $20^{\circ}C$에서는 미량이지만 phenylethylamine도 검출되었다. 그러나 전 기간을 걸쳐 histamine은 검출되지 않았다. 쌀과 밀가루 배합비율을 달리한 막걸리에 있어서 BA 생성량은 매우 큰 차이를 나타내었다. 총 BA의 최고 생성량은 R100과 R70이 각각 178.6와 682.9 mg/L를 나타낸 반면 R30과 R0는 각각 1186.7와 1150.4 mg/L를 나타내어 쌀의 배합비율이 높을수록 각각의 BA 뿐만 아니라 총 BA의 함량 역시 유의적으로 감소함을 알 수 있었다. 또한 막걸리의 화학적 특성과 BA 함량의 상관관계를 분석한 결과 pH의 변화 및 유리 아미노산 함량은 막걸리의 BA 생성과 유의적인 상관관계를 갖고 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 막걸리는 시판 후 유통 기간 중에도 알코올 함량을 비롯한 화학적 품질 특성이 변화하고, BA 함량이 증가할 수 있으며, 이러한 변화는 저장 온도에 따라 크게 달라진다는 것을 알 수 있었다. 따라서 품질 변화를 늦추기 위해서는 막걸리를 저온 저장해야 하며, $10^{\circ}C$보다는 $4^{\circ}C$에서의 저장이 권장된다. 또한 쌀의 배합비율이 높은 막걸리는 밀가루 비율이 높은 막걸리에 비해 알코올 생성량은 많으면서도 BA 생성량은 유의적으로 낮아서 막걸리의 품질 특성뿐만 아니라 안전성 측면에서도 우수하다는 사실을 시사하였다. 이러한 연구결과가 막걸리를 쌀로 제조하여 저온저장 함으로써 막걸리의 짧은 유통기한을 연장하고, 전량 수입에 의존하는 막걸리용 밀가루를 국내산 잉여 쌀로 대체하게 함으로써 막걸리의 품질을 향상시키고 쌀 재고량을 감소시키는 데 도움이 될 수 있기를 기대한다.