Antioxidant Activity and Fermentation Characteristics of Blueberry Wine Using Traditional Yeast

We investigated blueberry wine made using traditional yeast (Saccharomyces cerevisiae M-5) and Saccharomyces cerevisiae Fermivin which is widely used in wine manufacturing, and measured its fermentative characteristics and antioxidant activity. S. cerevisiae M-5 is a traditional yeast isolated from domestically grown Black raspberry (Rubus occidentalis). Both S. cerevisiae M-5 and Fermivin were inoculated into blueberry juice (BBJ) up to $1{\times}10^9CFU/kg$, followed by incubation at $25^{\circ}C$ for 39 days. Final fermentation products of blueberry fermented with S. cerevisiae M-5 (BBM) presented 13.10% alcohol, $8.42^{\circ}Bx$ of sugar, and 1.183% acidity, and final fermentation products of blueberry fermented with Fermivin (BBF) presented 14.20% alcohol, $8.2^{\circ}Bx$ of sugar, and 1.153% acidity. The contents of total polyphenol and flavonoid compounds of BBM were higher than those of BBF and BBJ. DPPH and ABTS radical scavenging activities and reducing power of BBM were higher than those of BBF. The sensory evaluation revealed that BBM showed excellent flavor, taste, and overall acceptability compared with BBF. Based on these results, the possibility of industrial utilization of S. cerevisiae M-5 as traditional yeast was confirmed by sensory evaluation and antioxidant activity. Fermentation rate of S. cerevisiae M-5 was similar to Fermivin, which is used in the food industry.

토종효모를 이용한 블루베리 발효주의 발효 특성 및 항산화 활성

본 연구에서는 국내 복분자로부터 분리된 토종효모 Saccharomyces cerevisiae M-5와 수입 시판건조효모 Fermivin을 이용한 블루베리의 발효 품질 특성을 확인하였고, 항산화 활성을 확인하기 위해 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드, DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성, 환원력을 측정하였다. S. cerevisiae M-5와 Fermivin을 블루베리에 $1{\times}10^9CFU/kg$이 되도록 접종하여 $25^{\circ}C$에서 39일간 발효를 진행하였다. S. cerevisiae M-5를 이용한 블루베리 발효주(BBM)의 최종 품질은 알코올 13.10%, 당도 $8.42^{\circ}Bx$, 산도 1.183%였으며, Fermivin을 이용한 블루베리 발효주(BBF)는 알코올 14.20%, 당도 $8.2^{\circ}Bx$, 산도 1.153%로 발효가 완료되었다. 발효 특성은 BBM이 BBF와 비교 시 초기 발효 속도가 빠르며 최종 알코올 생성량은 약 1% 낮은 것으로 확인되었다. 총 폴리페놀 함량은 BBJ가 $0.74{\pm}0.07TAE\;mg/mL$, BBM이 $1.34{\pm}0.20\;TAE\;mg/mL$, BBF가 $1.09{\pm}0.01\;TAE\;mg/mL$로 발효 시 증가되었으며, BBM의 총 폴리페놀 함량이 BBF보다 약 1.2배 높게 확인되었다. 총 플라보노이드 함량은 BBM이 $0.61{\pm}0.20\;QUE\;mg/mL$, BBF가 $0.55{\pm}0.08\;QUE\;mg/mL$로 발효하였을 때 증가하며 BBM의 총 플라보노이드 함량이 높음을 확인하였다. 항산화 활성 확인을 위한 DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성 그리고 환원력 또한 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 높았던 BBM이 더 높은 항산화 활성을 나타내었다. 효모를 달리하여 제조된 블루베리 발효주의 관능검사를 실시한 결과 색상의 경우 BBF가 높았으나 향미, 맛, 전체적인 기호도는 BBM이 우수한 기호도를 보였다. 결과적으로 토종 효모 S. cerevisiae M-5를 이용한 발효주는 수입 시판건조 효모 Fermivin을 이용한 발효주보다 항산화 활성 및 관능적 기호도에서 우수하게 평가되어 토종효모 S. cerevisiae M-5는 와인 제조 등과 같은 산업적 활용이 가능하고 이용가치가 높을 것으로 판단된다.