[스크랩] 발효과정에서 당도변화 분석 실험 자료

요즘 효소 질문방에서

발효과정을 거치는 발효액속의 당도변화에 대한 질문과 토론이 진행되고 있지만

이에 대한 시원한 입증자료는 더이상 올라오지 않아서

관련 연구자료를 검색하던중 농촌진흥청"에서 지난 2007년도에 과제로 선정하여 2009년도에 갱신한 자료중

[참다래를 이용한 와인제조]"논문에서 다음과 같은 분석자료가 있어서 펌해보았사오니 관심있으신분들께서는

참고해보시기 바랍니다.

 

------------------이하 농진청 논문 자료 -------------

 

Ⅲ. 기술 개발 결과 및 고찰

1. 결과 및 고찰

가. 알코올 농도 변화

발효 시작 후 7일 정도까지 왕성한 발효를 일으켰으나 이후 약 15일정도 이후 급격한 발효 둔화 현상을 나타냈다. 소비자 기호와 발효의 기간을 고려하여 적절한 발효 중지 시기는 약 15~20일 정도가 적당하다고 보여 진다.

그림 1. 발효기간에 따른 알코올 농도변화

나. 총당 및 유리당 측정

(1) 당도 변화

알코올 발효 시작 후 점차 감소하여 약 15일 이후에 8oBx정도로 나타났으며 그 이후에는 거의 변화가 없었다. 소비자 기호도 조사에서 가장 선호도가 높아 우리나라 사람의 입맛에 맞는 맛을 지닌다. 소르빈산을 첨가하여 발효를 멈추는 것이 좋은 것으로 나타났다. 소르빈산의 사용량은 0.2g/ℓ이내를 사용한다.

(2) 총당 함량 변화

총당 함량은 발효가 시작되면서 점차 감소하여 발효 14일후 8.0%로 나타난 이후는 거의 변화가 없는 것으로 나타났다.

(3) 유리당 함량 변화

Glucose(포도당)와 Fructose(과당)가 대부분을 차지하고 있으며, Sucrose(자당)와 Maltose(엿당)는 발효 3일 이후에는 검출이 되지 않았다. Glucose(포도당)와 Fructose(과당)는 발효가 진행 되면서 점차 감소하는 것으로 나타났다.

그림 2. 발효기간에 따른 당도 변화 그림 3. 발효기간에 따른 총당 함량 변화

표 2. 발효기간에 따른 유리당 함량 변화

발효기간 (일수) Glucose(포도당) Fructose(과당) Sucrose(자당) Maltose(엿당) ( ㎎ % ) 0 3321.169 4010.022 25.042 120.421 3 3834.328 4180.663 - - 7 1127.563 3571.251 - - 12 168.435 2389.862 - - 17 84.258 650.204 - - 22 68.491 117.406 - -

다. 총산 및 유기산 측정

(1) 총산 농도 변화

참다래의 산도 1.05에서 탄산칼슘의 양으로 산도 조절을 하였다. 탄산칼슘 0.5%를 첨가하여 산도를 0.40으로 조절하여 발효를 시작하였다(탄산칼슘 0.1%는 산도를 0.13%낮추는 효과가 있음). 22일째 0.73이였고, 약 3달 후 0.87정도까지 산도가 올라가서 0.7~0.9범위 내에서 신맛에 대한 거부감을 줄였다.

그림 4. 발효기간에 따른 적정산도 변화

(2) 유기산 함량 측정

사과산(Malic acid)과 락트산(Lactic acid)의 증가가 눈에 띈다. 다른 산의 경우 그 변화가 다소 미비하다. 옥살산(Oxalic acid)은 수치는 낮지만 발효 후 그 증가폭은 늘어났다. 말레산(Maleic acid)은 다소 감소하였고, 구연산(Citric acid)은 발효 후 약간 생성이 되었다.

표 3. 발효기간에 따른 유기산 농도에 미치는 영향

발효기간 (일수) Oxalic acid Malic acid Lactic acid Maleic acid Citric acid ( ㎎ % ) 3 26.58 70.15 227.24 42.68 ND 5 33.81 87.11 108.88 23.08 14.06 9 48.13 128.34 343.87 13.86 52.14 12 54.40 163.99 206.05 13.05 45.20 17 60.28 212.76 352.30 14.06 40.89 20 69.93 215.46 368.94 31.72 26.11

라. 색도 측정

다래와인의 색도변화를 분석한 결과는 그림5와 같다. 색도의 기준으로 적색도인 a값은 -1.09~-1.93 사이로 발효기간 동안 거의 변화 없었으며, 황색도인 b값은 발효초기 약간의 변화가 있었으나 발효가 진행되면서 당초 황색도와 비슷한 10.00정도의 값을 나타냈다. (L값(lightness : 0~100, 0=Black, 100=White), a값(Redness : -60~+60, - =Green, + =Red), b값(Yellowness : -60~+60, - =Blue, + =Yellow)

그림 5. 발효기간에 따른 색도변화

 

 

------------------------

상기 분석실험은 아래와 같은 조건에서 이루어졌다고 합니다.

1. 재료 및 방법

경남 사천시 남양동 일대에서 생산된 2006년 수확한 참다래를 사용하였다. 참다래의 당도를 높이기 위해 적정온도에서 온도 변화를 통해 후숙 후 가당하였다. 효모는 배양효모인 Saccharomyces cerevisiae를 사용하였고, -70℃에서 보관 중인 효모를 계대배양 및 YPD액체배지 배양을 통해 1%를 사용하여 밑술 배양을 하였다.

가. 참다래와인의 제조

(1) 참다래를 4℃~25℃에서 온도변화를 주어 후숙 후 당도를 최대 17oBx까지 높였다. (2) 후숙한 참다래를 분쇄한 후 가당 및 보당으로 당도를 24oBx로 조절하였다. (3) 발효시 온도를 18℃(±4)에서 저온 발효 하였다. (4) 발효가 종료된 이후 4℃이하에서 빠르게 침전시켜 숙성하는 효과를 확인하였다. (5) 산미 및 고미의 개선을 위해 염화칼슘 0.2%와 비발효성 당첨가 및 후발효 예방을 위해 소르빈산 0.1(g/ℓ)을 첨가하여 주질의 저하를 방지 하였다.

나. 알코올 농도 측정

(1) 발효 중이거나 발효가 종료된 참다래주를 100㎖ 취하여 70㎖까지 증류하였으며, 여기에 증류수 30㎖을 가하여 알코올 도수 측정 후 온도 보정표에 의해 알코올 도수 측정을 하였다.

다. 총당 및 유리당 측정

(1) 당도 : hand refractometer(KRUSS, Germany)를 이용하여 측정 (2) 총당 : Phenol-H2SO4법으로 측정 (3) 유리당 : HPLC를 이용하여 분석

(가) HPLC 조건

시료 : 20㎕ 칼럼 : carbohydrate analysis 용매 : 80% acetonitrile(filtering 필수) 유속 : 1.0㎖/min

라. 총산 및 유기산 측정

(1) 총산 : 0.1N NaOH 용액을 이용하여 적정산도 측정 (2) 유기산 분석 : HPLC를 이용하여 분석

표 1. HPLC 분석조건

Item Condition Column Supelcogel C-610H Mobile phase 0.1% phosphoric acid Detector 214 ㎚ Flow rate 0.5 ㎖/min. Injection volume 20 ㎕ Running time 30 min.

마. 색도 측정

(1) 색차계를 이용 L값(백색도), a값(적색도), b값(황색도)을 측정

 

--------------------------------------------------------------------

 

이상 자료는

와인을 만들기위한 알콜발효를 중심으로 분석한 것이지만

 

이 역시 발효 매카니즘안에서 진행되는 측정값임으로 우리가 만들어 먹는 발효액도 표준 조건에서 발효를 시켰을때 당도변화는 이 실험자료에서처럼 시간이 지날수록 당도는 떨어진다는것을 확인할수있습니다.

 

즉 [그림 2. 발효기간에 따른 당도 변화]와[그림 3. 발효기간에 따른 총당 함량 변화][표 2. 발효기간에 따른 유리당 함량 변화]에서와 같이 당 발효에서 발효가 진행될수록 당도는 떨어지면서 분명한 변화를 보이고 있음을 알수있지요.

 

특히 우리가 우려하는 자당 성분 역시 발효가 활발하게 진행되기시작하면 이내 우리몸에 흡수될때 안전한 형태인 과당과 포도당으로 전환됨을 확인할수있습니다.

출처 : 자연산야초와 발효효소를 배우는 사람들(효사모)

글쓴이 : 엔자임 원글보기

메모 :