유용 양조용 효모를 선정하기 위해, 효모의 알코올 생성능을 조사한 결과, Y268 효모가 알코올 생성능이 가장 높았으며 그 중, 0.3% 접종한 효모를 최종 선정하여 사용하였다. 2종류의 양조용 곰팡이(A. luchuensis 34-1, Lich. ramose CN042)와 2종류의 쌀 품종(추청미, 한아름)으로 제조한 4종류 쌀누룩의 특성을 분석한 결과, 쌀 품종에 관계없이 A. luchuensis 34-1 균주의 이화학적 특성이 우수하였고, 균주별 및 쌀 품종별로 제조된 4종류 누룩의 유기산과 유리아미노산을 분석한 결과에서 주요 유기산은 citric acid와 malic acid로 분석되었다. 유리 아미노산은 각각 25~28개로 구성되어 있으며, 균주별과 쌀 품종별에 따라 차이를 보였다. 균주별로 제조한 쌀누룩의 배합비율을 달리하여 4가지 조합(A. luchuensis 34-1: Lich. ramose CN042=1:0, 0:1, 1:1, 1:3)과 2종류 쌀 품종으로 빚은 탁주의 발효기간에 따른 특성을 분석한 결과, 누룩의 배합비율과 쌀 품종에 따라 이화학적 특성 차이를 보였고, 알코올 함량은 발효 6일째 16%로 가장 높았다. 제조한 탁주의 유기산과 유리 아미노산 분석 결과, 전체 7종류 이상의 유기산이 검출되었으며, 주요 유리 아미노산은 arginine, citrulline이었고, 누룩의 배합비율과 쌀 품종에 따라 차이가 있었다. 탁주의 관능특성을 비교한 결과, 전반적인 기호도는A. luchuensis 34-1 누룩의 함량이 높을수록 높은 기호도를 보였고, 누룩 배합비율별로 비교했을 때는 쌀 품종에 관계없이 1:1 비율로 제조한 탁주가, 쌀 품종별로 비교했을 때는 한아름으로 제조한 탁주의 선호도가 더 우수한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 전통누룩에서 분리한 S. cerevisiae 88-4를 이용하여 제조한 술의 증류방법에 따른 숙성 기간 중 품질 변화를 검토하고자 하였다. 8가지 조건에 따른 숙성 기간 180일까지의 알코올은 조금씩 감소하여 조건 8 (압력 -50 cmHg, 증류 온도 $60^{\circ}C$, 초류 7%, 본류 30%)의 경우 2.2%, 조건 1 (압력 -50 cmHg, 증류 온도 $50^{\circ}C$, 초류 0%, 본류 50%)의 경우는 0.4%의 알코올이 감소하였다. 2-싸이오바비트루산(TBA) 분석결과 숙성이 진행되면서 대부분의 증류주에서 TBA 값은 큰 변화가 없었으나 초기 알코올 농도가 낮았던 5 (압력 -60 cmHg, 증류 온도 $60^{\circ}C$, 초류 7%, 본류 50%), 6 (압력 -50 cmHg, 증류 온도 $50^{\circ}C$, 초류 7%, 본류 50%)번은 증가하였다. 노말프로판올(P), 아이소뷰탄올(B), 아이소아밀알코올(A) 분석결과 이후 숙성 기간이 증가함에 따른 노말프로판올 변화는 크지 않았으며 숙성 기간이 증가함에 따라 아이소뷰탄올은 감소하였으며 아이소아밀알코올은 변화가 없었다. 증류주의 숙성 기간별 향기성분은 각 증류주의 숙성에 따라 다양한 결과를 나타냈으며 조건 3 (압력 -60 cmHg, 증류 온도 $60^{\circ}C$, 초류 0%, 본류 30%) 증류주의 경우 위스키 향이 나는 아이소아밀알코올은 증류 0일차 이후에 조금 증가하였으며 달콤하면서 견과류의 향 특성을 나타내는 데칸산은 조금 감소하였다. 감각 검사 결과 숙성 기간에 따라 감각 결과에는 큰 차이 없었으며 종합적 평가($5.8{\pm}0.9$)가 가장 좋았던 3번 증류주의 감각 결과가 숙성 180일까지 이어졌다.
본 연구에서는 전통 누룩으로부터 분리한 효모를 이용한 증류주의 제조특성을 검토하였다. 발효 마지막 날의 술덧 분석결과 알코올은 최종 발효 시에는 17.2%를 나타내었다. 유기산은 succinic acid가 최종 발효 시 가장 높은 $7,164.7{\pm}85.2ppm$을 나타내었고 다음으로 입국에서 유래된 citric acid가 $1,995{\pm}124.3ppm$로 높게 검출되었다. 증류 조건에 따른 알코올 분석 결과 초류를 7% 버리고 본류를 50%까지 받아 증류 수율이 낮은 증류 조건 6이 알코올이 가장 낮은 $29.6{\pm}0.0%$였으며 본류만 30% 받은 증류 조건 4가 가장 높은 $59.9{\pm}0.1%$였다. n-propanol 분석 결과는 1, 4번 조건 증류주에서 가장 높은 $163.4{\pm}18.3$, $174.0{\pm}0.1ppm$이 측정되었고 isobutanol의 경우에도 n-propanol과 유사한 경향을 보였으며 1, 4번 조건 증류주에서 가장 높은 $234.5{\pm}28.2$, $231.7{\pm}1.0ppm$이 측정되었다. Acetaldehyde는 1, 4번 조건 증류주에서 가장 높은 $303.4{\pm}4.5$, $325.4{\pm}13.1ppm$이 측정되었다. 증류 직후 공통적으로 14개의 휘발성분이 확인되었고 증류주 전체적으로 높은 분석 결과를 나타낸 것은 isoamyl alcohol이었다. 초류 커트와 상관없이 본류를 50% 받은 3, 5, 6, 7 번 증류 조건에서 달콤한 향을 나타나는 isobutyl alcohol, pleasant fruit과 floral 향을 내는 ethyl octanoate 높게 검출되었다. 증류 후 관능결과로는 1번 조건이 전체적인 기호도와 종합적 평가($5.8{\pm}0.9$)에서 가장 좋은 관능평가를 받았다.
소금농도를 9%에서 6%로 줄이고 항균물질로 알코올과 겨자, 키토산을 혼합첨가 하여 제조한 저식염 고추장의 숙성중의 효소활성도와 미생물상 및 이화학적 특성을 비교하였다. 숙성 중 수분활성도의 저하는 식염 9%인 대조구에서 심하였고, 숙성 중에 효모수는 증가하였으나 알코올-겨자 혼합 첨가로 효모수를 조절할 수 있었다. 고추장 숙성 중 ${\beta}-amylase$ 활성은 항균물질 첨가시 증가하였으나 ${\alpha}-amylase$와 protease 활성은 조금 감소하였다. 고추장은 숙성이 진행되면서 L차 a-, b-값이 증가하였으며 알코올 첨가 고추장이 $({\Delta}E)$값의 변화가 적었다. 적정산도는 항균물질의 첨가로 숙성 후기에 저하되었으며, 산화환원전위의 저하는 대조구에서 심하였다. 고추장 숙성 중 총당의 감소는 알코올-겨자 혼합 첨가구(EM)에서 적어 환원당량이 많았으며, 숙성 후기의 알코올의 생성은 알코올에 키토산을 혼합 첨가한 고추장(EC)에서 높았다. 고추장 숙성 중기까지 아미노태 질소는 증가하였고, 숙성중 암모니아태 질소의 생성은 알코올-겨자-키토산 혼합 첨가구(EMC)에서 적었다. 12주 숙성된 고추장을 관능 평가한 결과 색과 향기에서 알코올(E) 또는 알코올-겨자 혼합 첨가구(EM)가 좋아 저식염 고추장 제조시 알코올 또는 알코올-겨자를 혼합 첨가하는 것이 전체적인 기호도에서 양호하였다.
본 연구는 탁주의 침전과 이취 발생 억제 등 품질개선을 위해 실시하였는데 고형물의 침전 속도가 가장 낮은 검류를 선택하여 이를 탁주 발효에 적용, 대조구와의 발효 양상 및 탁주의 품질을 서로 비교하였다. 우선 실험에 사용한 검류 중 carrageenan이 가장 좋은 효과를 나타내었는데 침전량이 가장 적고 침전 속도도 가장 느린 것으로 나타났다. 알코올 생성에 대해서는 carrageenan의 경우가 대조구보다 좋은 발효 양상을 보였으며 2${\sim}$4일 사이에 왕성하게 일어났다. 탁주의 산도는 2일째까지 산도가 많이 증가하고 그 이후에는 적게 증가하였으며 carrageenan의 경우 대조구보다 산도가 낮게 나타났다. 알코올 발효 과정의 fusel oil의 생성이 관해서는 carrageenan을 첨가한 경우(0.046${\sim}$0.113${\mu}$l/ml의 범위) 대조구보다 1.6배${\sim}$3.2배 낮게 나타났다. 효모 생육은 carrageenan을 첨가한 경우 효모 증식에 도움이 되는 것으로 나타났다. 탁주의 관능 평가에서는 carrageenan을 첨가한 것이 대조구보다 우수한 것으로 나타났다. 탁주의 저장 중 발생하는 이취(nasty smell)는 대조구는 저장 2일째부터, carrageenan을 첨가한 경우는 6일째부터 이취가 감지되었다. 결론적으로 탁주의 저장 중 침전과 이취의 발생 억제는 carrageenan을 첨가하므로 해결할 수 있을 것으로 생각되었다.
한국의 전통 알코올 음료인 약주를 찹쌀가루, 찹쌀 전분 그리고 누룩을 사용하여 제조하였다. 본 연구에서는 찹쌀의 종류와 전처리의 차이에 따른 발효 특성을 조사하였다. 효모는 Y90-9를 사용하였고 발효제로는 시판되는 개량누룩(SP1800)을 사용하였으며 덧술에 엿기름을 첨가하여 저온에서 발효하였다. 발효기간 중 pH와 당도는 찹쌀가루를 이용한 약주가 찹쌀전분을 이용한 경우보다 높았으며 전처리로 호화를 거친 약주가 높게 나타났고 발효초기 0.3 이상이었던 산도는 발효 종료 후 전처리에 관계없이 비슷한 수준을 나타내였으며, 알코올 함량은 전처리로 호화를 거친 찹쌀가루 약주에서 가장 높게 나타났다. 아미노산 함량은 찹쌀가루를 사용한 경우가 더 높게 나타났고 자외부 흡수와 착색도 또한 찹쌀 가루를 사용한 약주도 같은 결과를 나타내었다. 환원당 함량은 3.5-3.9 mg/mL의 수준이였다. 술에서 맛과 산성도 조정 역할을 하는 유리당의 조성은 glucose > maltose > fructose 순으로 나타났으며 유기산은 검출된 6개 중 succinic acid가 가장 높게 나타났다. 검출된 21개의 휘발성 향기 성분 중 alcohol은 3 종, ester는 17종, 그리고 aldehyde는 1종이 동정되었으며 그 중 부드러운 향을 나타내는 ethyl palmitate가 높게 나타났다. 이상의 결과들로 미루어 호화한 찹쌀가루와 개량누룩을 사용하여 제조한 약주가 알코올의 수율이 높고 풍부한 향미를 갖는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 발효과정 중 누룩의 일반성분 및 효소 활성변화를 측정하고, 단백질의 분해정도와 밀 단백질에 민감한 환자의 혈청과 반응성을 관찰하였다. 누룩의 수분함량은 발효 1일 24.20%였으며 발효가 진행됨에 따라 미생물의 이용과 증발로 인해 감소되어 발효 15일에는 13.60%를 나타내었다. 누룩 발효 중 총당과 환원당의 함량은 발효시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 누룩의 발효 초기 조단백질 함량은 1.58%였으나 발효가 진행됨에 따라 다소증가하여 발효 15일에는 2.05%로 나타났다. 또한 누룩의 조지방 함량은 발효 초기 1.32%였으며 발효 15일에는 2.24%로 다소 증가함을 나타내었다. ${\alpha}$-Amylase 활성은 발효 초기 1,416.67 U/g에서 발효 15일에는 2,833.00 U/g으로 급격히 증가하였으며, glucoamylase 활성은 발효 초기 497.90 U/g에서 발효 10일 경과 후 705.40 U/g으로 최대 활성을 보였으나 그 후 완만한 감소를 나타내었다. 누룩의 산성 protease 활성은 발효 초기에는 검출되지 않았으나 발효 10일에 75.00 U/g으로 급격히 증가하기 시작하여 발효 15일에는 327.00 U/g에 도달하였으며 중성 protease 활성도 발효 10일에 90.00 U/g으로 급격히 증가하기 시작하여 15일에는 354.00 U/g로 검출되었으며 이후에도 계속 증가하였다. 반면에 알칼리성 protease 활성은 검출되지 않았다. 발효가 진행됨에 따라 누룩 중 고분자 단백질이 각종 미생물에 의해 분해되어 저분자의 펩타이드 밴드가 생성되었으며 밀 민감성 환자의 혈청과 반응하는 밴드도 점차 감소하여 발효 15일에는 거의 검출되지 않았으므로 누룩 중 밀 단백질의 항원성이 감소하였음을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 누룩은 영양학적 측면뿐만 아니라 효소학적 측면의 장점까지 겸비한 효율적인 한국 고유의 발효 식품용 스타터(starter)로써 전통주 제조에 필수적이며, 누룩의 고분자 단백질이 발효에 의해 저분자 펩타이드로 분해됨을 확인함으로써 밀 민감성 환자들을 위한 다양한 가공식품용 소재로 활용이 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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