감식초를 제조할 때 떫은감에 함유된 탄닌성분이 알콜발효균주의 생육 및 알콜발효물의 품질에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 알콜발효균주에 대한 생육저해는 녹숙감에서 분리된 탄닌에서 가장 뚜렷했으며 그 뒤로 완숙기, 연시 탄닌 순으로 나타났고, S cerevisiae YJK20에 비해 S, kluyveri DJ97이 생육저해를 적게 받았다. 알콜발효액의 단도는 첨가한 탄닌함량이 높을수록 서서히 감소하여 0.2%, 0.3%탄닌처리고(III, IV)는 발효 3일까지 그 감소가 현저하였으나, 발효6일에는 모든 처리구에서 5.8~6.0$^{\circ}$Brix로 일정수준을 보였다. 발효액의 알콜함량은 참가한 탄닌함량이 낮을수록 단기간에 높은 알콜함량을 나타내었으나, 각 처리구의 최고 알콜함량에서는 큰 차이가 없었다. 또한 첨가한 탄닌함량이 높을수록 발효액의 a값 증가가 뚜렷하여 최종 발효액에서 갈색도를 나타내는 a/b값이 높은 것으로 나타났다. 탁도도 발효 1일에 각처리구에서 거의 동일한 수준이었으나, 알콜\ulcorner량이 최고치를 나타내는 발효 4일에는 0.3% 탄닌처리구(IV)에서 가장 높았으며, 각 처리구의 총페놀성 물질 및 가용성 탄닌의 함량은 발효가 진행됨에 따라 감사하였다.
1989년도 시판 중인 위스키, 브랜디 등 23종의 국산증류주에 대하여 고급 알콜 함량을 분석하고 조성비를 평가하였다. 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 위스키에 있어서 원액혼합비율이 높을수록 고급알콜의 함량이 높았으며, iso-amyl alcohol과 iso-butanol 함량의 비는 낮은 경향을 나타내었다. 2. 진, 럼, 보드카류는 고급 알콜 함량이 낮았으며, SA에서는 iso-butano, 그 외에서는 n-propanol만이 확인되었다. 3. 위스키류나 브랜디에서는 n-propanol , iso-butanol , iso-amyl alcohol의 고급 알콜 3종이 확인되었다.
콩분말을 질소원으로 첨가하여 타피오카의 무증자 알콜발효에 미치는 영향을 조사하였다. 생콩분말 첨가가 볶음콩분말 첨가 보다 알콜함량이 전반적으로 높게 나타났으며, 콩분말 농도별 첨가에 따른 영향은 생콩분말 첨가의 경우 2%까지는 증가하다가 3% 이후로 감소하는 경향을 나타내었으며, 볶음콩 분말의 경우 첨가농도에 따른 알콜함량은 큰 차이를 나타내지 않았다. pH와 총산은 생콩분말 ,볶음콩분말의 첨가, 가수량과 효소제 첨가에 따른 영향을 거의 받지 않는 것으로 나타났다. 생콩분말 2%(w/w), 가수량 250%(v/w), 효소제 0.5%(w/w)를 사용하여 3$0^{\circ}C$, 96시간 발효하였을 때 알콜 함량이 가장 높은 것으로 나타나 콩분말을 이용하여 타피오카의 무증자 알콜발효 조건을 설정 할 수 있었다. 콩분말 첨가는 타피오카의 무증자 알콜발효에서 알콜수율을 증가시켰다.
상품성이 떨어지는 감자의 효율적 활용을 위하여 감자식포 제조공정을 반응표면분석에 의해 최적화하였다. 품질이 일정하고 단기간에 대량생산이 가능한 발효조건을 확립하기 위하여 반응표면분석으로 식초 제조조건 설정을 위해 알콜 발효와 초산발효 2단계로 구분하여 모니터링하였다. 그 결과 1단계 알콜발효에서 알콜함량이 최대치를 나타내는 조건은 감자에 대한 백분율로 첨가한 가수량 241.35%(v/w), 교반속도 8.05 rpm 및 발효시간 34.81 hr으로 나타났다. 알콜발효에서 알콜함량에 대한 최적조건으로 알콜발효 후 2단계로 초산발효를 행하여 초산발효조건을 예측하였다. 그 결과 총산이 최대치를 나타내는 조건은 교반속도 169.89 rpm 및 발효시간 285.12 hr로 나타났다. 최적조건에서 예측된 알콜발효 및 초산발효의 결과는 최적조건에서 실제 발효를 행한 결과와 유사하였다.
Chitin 및 그 유도체(chitosan, glucosamine)의 YPD 배지에서 알콜발효력을 비교한 결과, 대조구에 비하여 모든 첨가구간에서 알콜수율이 높게 나타나는 경향이었으며, 특히 chitin 첨가구간에서 가장 높았다. 타피오카의 알콜발효에 미치는 영향은 chitin 함량 0.9%, 발효 120시간째에 알콜함량 13.6%로 가장 높게 증가되었다 Chitin 첨가는 알콜수율을 증가시키며 acetaldehyde와 methanol 함량 감소 효과가 있는 것으로 나타나, 앞으로 타피오카의 무증자 알콜발효에 chitin의 이용이 상당히 기대된다.
혼합연료의 혼합성에서 보았을 때, #6 오일은 메타놀, 에타놀, 프로파놀등 어느 알콜과도 혼합하지 않고 급격한 분리 현상을 일으켰으며, #1 오일과 메타놀의 혼합에서도 알콜 함량이 매우 낮을 때를 제외하고는 거의 혼합되지 않았다. 에타놀과 프로파놀만이 #1 오일과 균일한 상태(homogeneous condition)로 혼합되었다. 인화점은 알콜 함량의 증가에 의해 급격히 하락하다가 알콜 함량 20% 이상에서 순수한 알콜과 차이를 보이지 않았으며, 점성은 에타놀 혼합의 경우는 혼합비의 증가에 따라 완만히 감소하였으나, 프로파놀의 경우는 증가하였다. 화염의 용적은 알콜 증가에 따라 감소하고 길이도 짧아졌으나 에타놀 혼합체의 경우에만 예외를 나타내었으며, 휘도도 알콜 증가에 따라 눈에 띄게 감소하였다.
현미를 이용하여 증자하지 않고 생전분 분해효소를 이용한 알콜발효조건을 모니터링 하였다. 알콜발효에 가장 영향을 미치는 요인변수인 현미분쇄 정도에 따른 입자크기(20, 40, 60 mesh), 효소제 함량(0.1, 0.3, 0.5%), 교반속도(0, 100, 200 rpm)에 대하여 반응표면회귀분석한 결과, 현미분쇄 정도는 35~42 mesh, 효소제함량 0.32~0.43%(w/w) 범위로 나타났으며, 이때 알콜발효의 품질인자인 알콜함량, 총당, 환원당, 아미노산도, 총산 및 pH의 $R^2$는 환원당을 제외한 모든 성분에서 5~l0%이내의 수준에서 유의성이 인정되었다. 또한 최적조건범위 에서 실증실험 결과 pH 4.33, 총산 1.10, 아미노산도 0.51, 환원당 200.50 mg%, 총당 1,039.0 mg%, 알콜함량 10.15%로 RSM기법에 의해 예측된 값과 유사한 값을 나타내어 도출된 회귀식의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 또한 최적조건의 알콜발효 중 성분분석 결과 pH는 6.26에서 발효가 진행됨에 따라 점 점 감소하여 발효 종료시 4.34이었으며, 총산은 발효초기 0.15였으며 발효가 진행됨에 따라 다소 증가하였으나 발효종료시 0.20으로 총산의 변화는 크지 않았다. 아미노산도는 발효초기 1.88에서 발효가 진행됨에 따라 감소하는 경향이었으며 발효종료시 0.92었다. 환원당과 총당은 발효가 진행됨에 따라 감소하여 각각 213, 1,077 mg%로 나타났다. 알콜함량은 발효 24시간부터 증가하여 발효 48시간에 10.15%로 최대치를 나타낸 후 감소하였다. 이상의 결과로 생전분분해효소를 이용한 현미 알콜발효조건을 설정할 수 있었으며, 초산발효에 필요한 알콜함량을 얻을 수 있어 생전분을 이용한 현미식초 제조가 가능할 것으로 생각된다.
과잉 생산되는 참외를 효율적으로 이용하기 위하여 2단계로 알콜 및 초산 발효에 의해 천연양조 식초를 제조하였다. 참외를 이용한 알콜발효에서 알콜함량은 초기 당함량 $17.83^{\circ}Brix$ 및 82.65 h의 발효건조에서 최대치(7.47%)를 나타내었다. 산함량은 초기 당함량 $12.17^{\circ}Brix$ 및 60.56 h의 발효 시간에서 최소치(0.46%)를 나타내었으며, 잔당 함량은 초기당함량 $10.02^{\circ}Brix$ 및 105.61 h의 발효시간에서 4.49%로 가장 낮았다. 초산발효에서 잔류알콜 함량은 교반속도 200 rpm 및 발효시간 150 h에서 0.03%로 최소치를 나타내었으며, 산도는 교반속도 200 rpm 및 발효시간 250 h 동안 발효시킨 경우 5.27%로 최대치를 나타내었다.
농축사과주스의 효율적 활용을 위하여 반응표면분석으로 사과식초 발효조건을 알콜발효 및 초산발효 2단계로 구분하여 최적화 및 모니터링하였다. 알콜발효에서 최대 알콜함량을 나타내는 조건은 초기당도 $18.56\;^{\circ}Brix$, 교반속도 61.99 rpm 및 발효시간 67.32 hr으로 나타났으며, 초산발효에서 총산이 최대치를 나타내는 조건은 교반속도 201.53 rpm, 발효시간 179.42 hr으로 나타났다. 예측된 알콜발효 및 초산발효 최적 조건으로 발효를 행한 결과 총산 7.8%의 사고식초를 생산할 수 있었다. 알콜발효 과정에서 malic acid 함량이 가장 높았으며, 시간이 경과됨에 따라 lactic acid가 증가하였다. 초산발효 과정에서는 acetic acid가 급격히 증가하였으며, malic acid 함량은 거의 변화가 없었다.
동결건조 로얄제리를 이용하여 세립차를 제조하고자 가공특성을 조사하였다. 동결건조 로얄제리를 이용하여 총당에 대한 포도당 함량($X_1$, 0~100%), 에탄올 농도($X_2$, 75~95%) 및 에탄올 용액 분무량($X_3$, 8~12%)의 비율로 혼합하여 세립형성에 따른 수율, 교반에 의한 분쇄율 및 관능적 특성의 최적조건을 반응표면분석을 통하여 조사하였다. 최대 수율은 총당에 대한 포도당 함량 59.30%, 알콜 농도 88,64% 및 알콜 용액 분무량 11.83%일 때 89.99%로 높게 나타내었다. 교반에 의한 최소 분쇄율은 총당에 대한 포도당 함량 22.35%, 알콜 농도 77.21% 및 알콜 용액 분무량 10.59%에서 0.82%로 낮게 나타내었다. 전반적인 기호도에 대한 최대 관능평점은 총당에 대한 포도당 함량 31.81%, 알콜 농도 93.96% 및 알콜 용액 분무량 10.51%에서 7.45로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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