KR20110105456A - 참외와인의 제조방법 - Google Patents

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KR20110105456A
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정용진
장세영
김옥미
조용준
박찬우
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성주군
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Abstract

본 발명은 참외를 이용한 참외와인의 제조방법에 관한 것으로, 보산 및 보당을 통해 참외의 낮은 당도 및 산도에 의한 발효의 어려움을 해결하고 안전하게 발효시킬 수 있다.

Description

참외와인의 제조방법{Process for Preparing Oriental Melon Wine}
본 발명은 참외를 이용한 참외와인의 제조방법에 관한 것으로, 보산 및 보당을 통해 참외의 낮은 당도 및 산도에 의한 발효의 어려움을 해결하고 안전하게 발효시킬 수 있다.
참외(Cucumis melon L.)는 Cucurbitaceae과에 속하는 1년생 식물로서 다른 과채류에 비해 열량과 비타민이 많아서 식품학적 가치가 높고 맛은 한국인의 기호와 맞아 예로부터 여름철 과실로서 애용되어 왔다. 참외에 함유되어 있는 포도당과 과당은 인체에 흡수가 빨라 피로회복에 도움을 주고 꼭지 부분에 쓴맛을 내는 물질은 쿠쿠르비타신(cucurbitacin)으로 항암성분이며 예로부터 한방에서는 참외 꼭지를 말려 진해, 거담, 변비, 황달 등에 처방하였다고 하며 급성 위장염, 중풍 등에도 효험이 있는 것으로 알려져 있다. 여름철 수확되는 참외는 최적 생육온도가 22-28℃, 최저 생육온도 10-12℃로 저온에서 생육저해를 받는 고온성 작물로 저장이 어려운 단점이 있다. 또한 6, 7월 여름철에 집중적으로 출하되어 가격이 폭락하고, 25%정도의 기형 또는 이상과의 발생은 재배농가에 경제적 손실을 초래하고 있다. 참외를 이용한 가공품 개발에 관한 연구로는 참외 발효식품의 제조, 참외 주스의 제조, 전처리 방법에 따른 건조참외의 품질조건 설정 등의 연구가 보고되고 있으나 현재 상품화 및 산업화가 미미한 실정으로 참외의 소비촉진 및 가격안정화를 위한 새로운 제품개발에 대한 연구 개발이 꾸준히 요구되고 있다.
와인은 과일의 당이 효모의 작용에 의해 알코올을 생산하는 과정을 통하여 제조되는 발효음료로 과일 특유의 향과 색이 다양한 음식과 잘 어울리는 특징을 가지고 있다. 최근 웰빙문화와 더불어 저도주인 와인의 관심이 높아지고 있는데, 국내에서는 포도 이외에 살구, 딸기, 단감, 무화과 및 오디 등 다양한 과실을 이용한 와인 개발 및 생산이 이루어지고 있으나 와인의 제조법이나 제품 개발에 관한 연구는 미비한 실정이며 지역 특산품의 수준을 벗어나지 못하는 실정이다.
참외는 당도 및 산도가 낮기 때문에 발효에 어려움이 있어 과실주 원료로 사용하기에 적합하지 않다. 참외 고유의 신선함을 유지하고 부패를 방지할 수 있는 발효조건의 설정 및 이취의 원인이 되는 성분에 관한 규명이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보산 및 보당을 통해 안전하게 발효되는 참외와인의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 상기 목적은 당 종류 및 효모 종류에 따른 참외와인의 pH, 총산도, 당도 및 알코올 함량의 변화를 분석하여 알코올 발효조건을 확립함으로써 달성하였다.
본 발명의 참외와인은 보산 및 보당을 통해 참외의 낮은 당도 및 산도에 의한 발효의 어려움을 해결하고 안전하게 발효됨으로써 참외를 와인으로 안전하게 제조할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 당 종류에 따른 참외와인의 pH 변화를 나타낸 것이다.
도 2는 당 종류의 따른 참외와인의 총산도 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 당 종류에 따른 참외와인의 당도의 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 당 종류에 따른 참외와인의 알코올 함량의 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 효모 종류에 따른 참외와인의 pH 변화를 나타낸 것이다.
도 6은 효모 종류에 따른 참외와인의 총산도의 변화를 나타낸 것이다.
도 7은 효모 종류에 따른 참외와인의 당도의 변화를 나타낸 것이다.
도 8은 효모 종류에 따른 참외와인의 알코올 함량의 변화를 나타낸 것이다.
본 발명의 참외와인의 제조방법의 바람직한 실시예는 다음과 같다.
참외를 절단하여 씨 제거 후 마쇄기로 마쇄하고 부직포로 착즙하는 단계;
참외 착즙액에 메타중아황산칼륨 100 ppm을 처리한 후 혼합산으로 총 산도가 0.6%가 되도록 보산하는 단계;
보당 재료를 22 oBrix가 되도록 보당하는 단계;
효모 0.02%(w/w)를 접종하는 단계;
15℃ 항온배양기에서 당도의 변화가 없을 때까지 발효시키는 단계.
상기에서 혼합산은 타르타르산, 말산, 시트르산으로 구성된 것으로 혼합산의 형태로 시판되며(와인킷 코리아 제품), 참외의 높은 pH와 낮은 산도로 인한 발효의 어려움을 해결하여 안전하게 발효되도록 하기 위해 첨가되고 또한 와인의 향을 풍부하게 한다. 메타중아황산칼륨은 잡균의 오염을 방지하고, 색소용출을 용이하게 하며 와인 산화방지를 위해 첨가한다. 알코올 발효를 위한 효모는 페르미빈(Fermivin)(DSM Food Specialities B.V. Netherlands), D47, RC212, EC-1118 및 K1-V1116(Lallemand INC., Montreal, Canada) 중에서 선택한 것으로 모두 시판되는 와인효모이다. 보당 재료는 설탕, 포도당, 과당, 올리고당 및 꿀 중에서 선택한 것으로, 이중 설탕이 가장 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정하는 것으로 해석되어져서는 안된다.
실시예 1: 참외의 성분 분석
참외의 일반성분 분석
참외의 일반성분은 AOAC법에 따라 수분함량은 105℃ 상압가열건조법, 조단백은 Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 추출법 그리고 조회분은 550℃ 직접 회화법으로 분석하였다.
참외와인을 제조하기 위해 사용한 참외의 성분은 하기 표 1과 같다.
성분 함량(%)
수분 89.20
조단백 1.21
조지방 0.57
조회분 0.61
탄수화물 8.41
pH , 당도, 총산도 및 색도 분석
pH는 pH 미터(Metrohm 691, Metrohm Ltd., Swiss)로, 당도는 디지털 굴절계(PR-101, Atago, Japan)로 측정하였다. 총산도는 0.1 N NaOH 용액으로 중화 적정하여 시트르산 함량(%, w/v)으로 환산하였다. 색도는 시료를 2,000 rpm에서 10분 동안 원심분리하여 상등액을 분석에 이용하였으며 색차계(Color Reader CR-10, Konica minolta., Japan) 및 UV-가시 스펙트로포토메터(UV-1601, SHIMASZU, Japan)를 이용하여 L(lightness), a(redness), b(yellowness)를 각각 측정하여 헌터 색도(Hunter's color value)로 나타내었다.
참외의 당도, pH, 총산도 및 헌터 색도는 하기 표 2와 같다.
당도(oBrix)
 pH
 총산도(%)
 헌터 색 수치
L a b
10.5 5.6 0.21 52.4 2.7 17.8
유리당 및 유기산 분석
참외 10 g에 75% 에탄올 150 mL를 넣고 1시간 동안 85℃에서 환류냉각 추출한 후 여과하고 감압농축하였다. 여기에 증류수를 가하여 100 mL이 되도록 한 후 sep-pak C18 catridge(Waters Co., USA)에 통과시켜 색소 및 단백질성분을 제거 한 다음 0.45 ㎛ 맴브레인 필터(pore size 0.45 ㎛, Advantec MFS, Japan)로 여과하여 HPLC(Water 2487, Waters Co., USA)로 유리당을 분석하였다. 이때 분석 컬럼은 탄산수소 분석 컬럼(carbohydrate analysis column)(3.9×300 mm, Water Co.), 이동상은 75% 아세토니트릴을 사용하였으며 유량은 1.0 mL/분, 주입 부피는 20 μL, 검출기는 RI(M410 RI)를 사용하였다.
유기산 분석시료는 상기 유리당 분석과 같이 처리하였다. 분석 조건은 컬럼은 AtlantisTM C18(3.9×150 mm, Waters Co.), 이동상은 20 mM NaH2PO4(pH 2.7)를 사용하였고 유량은 0.6 mL/분, 주입 부피는 20 μL, 검출기는 UV 검출기(210 nm)를 사용하였다.
참외의 유리당 및 유기산 분석 결과를 하기 표 3 및 표 4에 각각 나타냈다.
유리당 (mg%)
과당 포도당 설탕 맥아당
1,853.91 1,785.91 4,188.68 검출되지 않음
유기산 (mg%)
타르타르산 말산 락트산 아세트산 시트르산
검출되지 않음 검출되지 않음 79.93 검출되지 않음 205.56
실시예 2: 참외와인의 제조시 당 종류에 따른 알코올 발효 특성 분석
참외는 세척한 후 2등분으로 절단하여 씨를 제거한 후 마쇄기(M-12, 한국후지공업., Korea)로 마쇄하여 부직포로 착즙한 후 메타중아황산칼슘을 100 ppm을 첨가하고 혼합산으로 총산도가 0.6%가 되도록 보산하는 참외 전처리 과정을 실시하였다.
참외 전처리 후 참외 착즙액에 설탕, 과당, 포도당, 꿀 및 올리고당을 각각 22 oBrix되게 보당 한 후 시판효모 Fermivin을 0.02%(w/w)첨가하여 당도의 변화가 없을 때까지 발효한 뒤 여과지(Whatman No. 1)로 여과하여 분석시료로 사용하여 알코올 발효 과정 중의 특성 변화를 조사하였다.
pH , 당도, 총산도 , 색도 및 갈색도 분석
상기 실시예 1의 pH, 당도, 총산도 및 색도 분석에서와 같은 방식으로 측정, 분석하였다. 갈색도는 UV-가시 스펙트로포토메터(UV-1601, SHIMASZU, Japan)이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.
도 1과 같이 pH는 발효 전 3.80에서 3.95로 당 종류에 따른 발효물의 pH는 차이가 없었으며 발효 종료 후에도 비슷한 경향을 나타냈다.
도 2는 총산도의 변화이며 발효 전 0.6%에서 발효 9일 모든 구간이 약 0.8%정도로 증가하였다.
당도는 도 3과 같이 모든 구간에서 발효 3일째까지 당 종류에 따른 큰 차이를 보이지 않았으나 이후로는 발효 9일째 당도가 포도당 6.6, 설탕 6.7 및 과당 6.8 oBrix로 비슷한 경향으로 낮아졌으며 꿀과 올리고당 첨가구간에서는 8.1 oBrix로 낮아진 후 큰 변화가 없었다. 단당류인 과당 및 포도당과 이들로 구성되어 있는 설탕은 단당류로 쉽게 분해되어 발효에 쉽게 이용될 수 있으나 꿀과 올리고당의 경우 단당류 외에 단당 2개 이상의 다당류가 존재하여 발효과정에서 쉽게 이용되지 못하여 발효 종료 후에도 잔류당이 높았다.
당 종류에 따른 색도 및 갈색도는 표 5와 같다.
일 헌터 색도
L a b 갈색도


설탕		 0 52.1±0.01) 3.2±0.0 19.1±0.0 1.1±0.0
1 57.6±0.1 2.4±0.0 19.5±0.2 1.0±0.0
3 72.7±0.2 0.3±0.0 18.9±0.1 0.6±0.1
5 73.6±0.2 -0.2±0.0 19.1±0.1 0.6±0.0
7 77.5±0.2 -0.6±0.0 18.4±0.1 0.5±0.0
9 76.4±0.2 -0.5±0.0 19.0±0.0 0.5±0.0


과당		 0 58.1±0.3 2.2±0.0 19.1±0.0 0.9±0.0
1 61.4±0.5 1.9±0.1 19.5±0.0 0.9±0.1
3 71.9±1.5 0.5±0.0 18.9±0.0 0.6±0.0
5 76.0±2.1 -0.4±0.0 17.7±0.5 0.5±0.0
7 76.4±0.5 -0.7±0.0 17.2±0.1 0.5±0.0
9 78.0±0.9 -0.6±0.0 18.0±0.1 0.5±0.0


꿀		 0 54.1±0.0 2.8±0.0 20.3±0.0 1.1±0.0
1 57.1±0.5 2.3±0.0 20.5±0.0 1.0±0.0
3 72.9±0.8 0.4±0.0 20.3±0.0 0.7±0.1
5 74.1±0.3 -0.6±0.0 20.2±0.2 0.6±0.0
7 76.7±0.9 -0.8±0.0 20.1±0.0 0.6±0.0
9 76.1±1.1 -0.7±0.0 20.4±0.0 0.6±0.1


포도당		 0 56.2±0.3 2.6±0.0 19.5±0.0 1.0±0.0
1 59.1±0.4 2.2±0.0 19.6±0.0 0.9±0.0
3 72.3±0.7 0.3±0.0 18.3±0.0 0.6±0.1
5 76.0±0.6 -0.3±0.0 18.2±0.1 0.6±0.0
7 78.1±0.3 -0.6±0.0 18.2±0.1 0.5±0.0
9 78.1±0.2 -0.8±0.0 18.0±0.0 0.5±0.0


올리고당		 0 47.7±0.1 3.6±0.0 18.3±0.0 1.2±0.0
1 52.7±2.2 3.1±0.0 19.2±0.0 1.1±0.0
3 70.1±0.5 0.1±0.0 17.3±0.1 0.6±0.1
5 74.6±0.4 -0.0±0.0 18.5±0.0 0.6±0.0
7 76.7±0.6 -0.3±0.0 18.4±0.1 0.5±0.0
9 75.7±0.6 -0.4±0.0 18.5±0.0 0.6±0.1
1)수치는 평균 ± S.D. (n=3).
L값은 발효가 진행될수록 모든 구간에서 점점 증가하여 발효 3일째 모든 구간이 70이상 증가한 뒤 이후에는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. a값은 발효 전 보당 종류에 따른 큰 차이를 보이지 않았으며 발효가 진행될수록 모든 구간이 감소하는 경향을 나타내었다. b값의 경우 발효기간에 따른 큰 차이를 보이지 않았다. 갈색도는 발효 전 보당에 따른 차이는 없었으며 발효가 진행될수록 모든 구간이 감소하는 경향을 보였다.
유리당 및 유기산 함량의 변화
상기 실시예 1의 유리당 및 유기산 분석에서와 같은 방식으로 측정, 분석하였다.
참외 알코올 발효과정 중 당 종류에 따른 유리당의 함량 변화를 조사한 결과 표 6과 같다.
일 유리당 (mg%)
과당 포도당 설탕 맥아당


설탕		 0 1,961.28 1,412.63 16,186.56 N.D1)
1 1,955.64 1,296.31 15,518.49 N.D
3 904.45 502.35 7,075.07 N.D
5 1,258.56 363.34 1,586.27 N.D
7 600.74 N.D 134.14 398.29
9 N.D N.D N.D 346.24


과당		 0 8,061.33 3,702.30 4,141.73 N.D
1 5,254.97 5,215.86 2,864.98 N.D
3 4,293.37 1,084.60 2,506.78 N.D
5 980.52 181.22 544.12 N.D
7 N.D N.D N.D 247.35
9 N.D N.D N.D 378.43


꿀		 0 7,461.28 6,619.46 4,646.89 181.03
1 7,664.39 6,166.05 3,406.40 199.02
3 3,889.55 1,369.85 1,413.95 283.89
5 438.23 184.36 267.59 317.69
7 133.18 N.D N.D 561.53
9 N.D N.D N.D 622.27


포도당		 0 2,159.63 13,309.47 4,434.85 N.D
1 1,995.17 12,935.16 5,152.46 N.D
3 2,053.16 4,582.90 2,244.60 N.D
5 1,066.98 411.06 782.01 N.D
7 125.86 209.18 129.87 337.06
9 N.D N.D 108.66 217.74


올리고당		 0 2,010.39 4,926.21 7,380.94 N.D
1 1,985.68 3,770.42 6,454.74 N.D
3 349.37 208.10 4,408.98 N.D
5 156.45 160.16 1,185.33 N.D
7 190.04 N.D 420.64 350.98
9 122.70 N.D 153.24 462.75
1)N.D 검출되지 않음
설탕 보당 구간에서는 발효 전 다른 구간에 비하여 설탕함량이 16,186.56 mg%로 유리당 중 가장 높게 나타났으나 발효가 진행될수록 감소하여 발효 9일째는 검출되지 않았다. 과당은 발효가 진행될수록 감소하는 경향을 보이다 발효 5일째 약 350 mg%가량 증가한 후 다시 감소하여 발효가 종료되었을 때는 검출이 되지 않았다. 포도당은 발효 전 1,412 mg%에서 알코올 발효 과정 중 감소하여 발효 7일째 이후로는 검출되지 않았다. 과당 보당 구간은 과당의 함량은 다른 구간에 비하여 8,061.33 mg%로 가장 많이 검출되었으며 포도당 및 설탕이 포함되어 있었으나 점점 감소하여 발효 7일째 이후로는 검출되지 않았으며 설탕 보당 구간과 같이 맥아당은 발효 7일째 247.35 mg% 검출된 후 발효가 지속될수록 조금 증가하는 경향을 나타냈다. 꿀 보당 구간에서는 발효 전 다른 구간과는 달리 맥아당의 함량이 181.03 mg%로 미량 함유되어 있었으며 발효가 진행될수록 점점 증가하는 경향을 보였고 발효 9일째는 622.27 mg%로 증가하였다. 과당, 포도당 및 설탕의 경우 다른 구간과 같이 발효가 진행될수록 점점 감소하여 발효가 완료되었을 때 검출되지 않았다. 포도당보당구간은 발효 전 포도당함량이 13,309.47 mg%로 가장 높게 나타났다. 꿀을 제외한 다른 구간과 마찬가지로 맥아당은 초기에 검출되지 않았으나 발효 7일째부터 생성되었고, 맥아당을 제외한 나머지 유리당은 점점 감소하여 발효 완료 후 검출되지 않았으나 설탕은 미량 검출되었다. 올리고당보당구간은 발효 전 유리당 중 설탕의 함량이 7,380.94 mg%로 설탕 보당 구간 다음으로 높게 나타났다.
참외 알코올 발효 과정에서 보당 종류에 따른 유기산의 함량 변화는 표 7과 같다.
일 유기산 (mg%)
타르타르산 말산 락트산 아세트산 시트르산


설탕		 0 36.34 33.01 239.51 35.51 351.70
1 42.75 35.49 217.35 43.73 368.98
3 41.70 32.56 212.63 47.81 351.33
5 37.08 31.05 283.39 57.72 367.17
7 31.12 43.01 282.41 86.78 344.70
9 33.77 41.88 352.79 97.96 313.39


과당		 0 48.62 35.94 161.00 13.42 303.19
1 44.81 32.30 287.31 42.98 316.06
3 48.11 23.10 313.00 56.45 384.17
5 40.76 36.99 241.73 59.49 298.20
7 47.57 36.14 270.50 68.93 336.82
9 39.06 30.00 321.14 116.57 299.33


꿀		 0 51.19 34.31 119.20 38.14 308.75
1 53.00 35.20 146.56 43.16 347.33
3 48.42 32.48 292.33 51.46 353.10
5 44.94 30.93 294.74 59.64 269.78
7 38.76 28.31 269.29 53.97 325.75
9 42.00 35.79 223.55 171.09 284.07


포도당		 0 43.54 25.52 182.43 43.90 377.12
1 42.57 31.33 222.64 50.47 403.10
3 32.34 35.48 363.41 59.58 322.34
5 39.93 20.04 375.07 59.32 322.40
7 33.92 20.72 270.05 65.64 290.16
9 39.18 31.83 306.49 82.83 326.79


올리고당		 0 54.16 43.26 168.91 30.21 320.75
1 53.06 48.32 222.25 26.78 331.36
3 50.11 40.20 223.78 76.79 330.38
5 43.03 48.45 291.51 77.15 296.09
7 41.60 45.67 347.45 85.15 351.44
9 47.77 44.30 343.26 148.24 310.37
타르타르산 및 말산의 경우 모든 구간에서 알코올 발효 후 큰 함량의 변화는 나타나지 않았다. 와인 제조에서 말산은 감산발효(malolactic fermentation) 과정을 거치면서 함량이 감소하는 것이 일반적인 현상이나 본 실험결과에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 와인의 향에 신선함을 부여하는 시트르산의 경우 설탕, 꿀 및 포도당보당구간에서 발효 전 함량이 각각 351.70 mg%, 308.85 mg%, 377.12 mg%에서 발효 후에는 각각 313.39 mg%, 284.07 mg% 및 326.79 mg%로 약간 감소하는 경향을 나타내었으며 과당 및 올리고당구간은 큰 함량변화를 보이지 않았다. 락트산의 경우 모든 구간에서 발효 후 함량이 증가하는 경향을 나타내었으며 올리고당구간에서는 발효 전 168.91 mg%에서 발효 후 343.26 mg%로 크게 증가하였으며 과당구간에서도 160.14 mg%로 증가하여 다른 구간에 비하여 높게 증가하는 경향으로 나타났다. 아세트산의 경우 락트산과 마찬가지로 발효가 진행될수록 모든 구간에서 증가하는 경향을 나타내었다. 포도당 구간에서는 발효 전 43.90 mg%에서 발효 후 82.83 mg%로 가장 낮게 증가하였으며 설탕구간은 62.65 mg%, 나머지 구간들은 100 mg%이상 증가하였다. 모든 구간에서 락트산과 시트르산의 함량이 높아 주요 유기산으로 확인되었으며 락트산 및 아세트산 함량은 발효기간이 길어질수록 함량은 증가하였다.
알코올 함량 및 성분의 변화
시료 100 mL을 취하여 증류수 약 30 mL을 혼합하여 증류한 다음 약 80 mL을 받은 다음 증류수로 100 mL이 되게 정용한 후 주정계를 이용하여 알코올 함량을 측정하였고 Gay-Luccac Table을 이용하여 15℃로 보정하였다. 알코올 성분 분석은 알코올 함량 분석과 같이 전처리를 한 다음 시료를 멤브레인 필트(pore size 0.45 μm, Advantec MFS, Japan)로 여과한 뒤 가스 크로마토그래피(Hewlett packard 5980, USA)를 이용하여 분석하였다.
발효 과정 중 알코올 함량은 도 4와 같다. 모든 구간에서 발효 7일까지 증가한 이후로는 함량 변화가 크지 않았다. 일반적인 와인의 알코올 함량은 9%에서 14% 전후로 알코올 함량이 12%이하가 되면 와인이 쉽게 부패하는 경향이 있다. 설탕 보당 구간에서 함량은 12.80%로 가장 높았으며 꿀 및 포도당 구간이 각각 12.40% 및 12.50%로 나타났으나 과당과 올리고당 구간은 11.30% 및 11.00%로 비교적 낮은 경향을 나타내었다. 와인의 장기 숙성 및 보관 시 설탕, 꿀 및 포도당으로 보당하는 것이 유리하다고 여겨진다.
당 종류에 따른 알코올 발효 중의 알코올 성분 분석결과는 표 8과 같다.
일 알코올 함량 (ppm)
아세트알데히드 메탄올 1-프로판올 2-메틸-
1-프로판올		 이소아밀 알코올


설탕		 0 N.D1) N.D N.D N.D N.D
1 55.93 N.D N.D N.D N.D
3 137.24 72.30 32.31 71.57 145.77
5 137.96 68.64 43.67 76.61 280.85
7 172.78 108.20 51.93 64.90 337.30
9 257.17 117.61 67.87 69.47 345.16


과당		 0 N.D N.D N.D N.D N.D
1 96.99 N.D N.D N.D N.D
3 113.07 N.D 62.75 55.67 107.16
5 131.53 53.91 50.62 52.51 219.33
7 166.60 67.75 30.02 68.02 253.18
9 219.90 84.99 51.66 72.20 287.90


꿀		 0 94.46 N.D N.D N.D N.D
1 156.54 N.D N.D N.D N.D
3 130.77 N.D 72.09 57.25 142.40
5 163.44 69.14 65.44 69.48 178.30
7 206.02 113.36 113.09 91.11 301.65
9 262.64 183.39 45.01 130.45 278.58


포도당		 0 119.14 N.D N.D N.D N.D
1 105.50 N.D N.D N.D N.D
3 139.75 48.17 69.40 65.83 129.52
5 154.80 92.05 27.47 51.27 244.77
7 232.66 120.02 118.39 84.98 297.05
9 237.41 185.73 59.85 129.79 298.41


올리고당		 0 84.90 N.D N.D N.D N.D
1 118.06 N.D N.D N.D N.D
3 130.88 N.D 50.39 61.38 140.44
5 132.68 52.73 25.84 59.57 257.51
7 167.89 62.78 112.05 65.11 240.98
9 215.84 182.32 44.32 129.44 302.29
1)N.D 검출되지 않음.
아세트알데히드 및 메탄올은 섭취 후 두통을 유발하는 물질로 식품공전 기준 함량이 각각 100∼700 ppm, 500∼1000 ppm으로 엄격히 규정되어 있다. 아세트알데히드 함량은 발효 후 포도당보당구간에서 118.27 ppm증가해 다른 구간에 비해 낮게 나타났다. 메탄올은 과당구간에서 84.99 ppm으로 가장 낮게 나타났으며, 설탕구간에서 117.61 ppm으로 비교적 낮은 함량을 나타내었으며 나머지 구간에서는 함량이 약 180 ppm으로 높은 함량을 나타내었다. 모든 주류에 퓨젤유는 방향미를 부여하는데 특히 와인의 향에 결정적인 영향을 미치는 중요한 구성성분이며 포도주 숙성 중 에스테르와 반응하여 2차 숙성향인 부케를 생성한다. 퓨젤유 종류인 1-프로판올, 2-메틸-1-프로판올, 이소아밀 알코올 함량 중 1-프로판올은 설탕보당구간에서 67.87 ppm으로 가장 높게 나타났으며 2-메틸-1-프로판올은 꿀, 과당 및 올리고당구간에서 약 130 ppm으로 비슷한 경향으로 나타났으며 설탕 및 과당구간에서는 비교적 낮은 함량을 나타내었다. 단백질 분해생성물인 아미노산에서 유래되며 활성 아밀 알코올과 함께 대표적인 퓨젤유로 알려진 이소아밀 알코올은 설탕보당구간에서 345.16 ppm으로 가장 높은 함량을 나타내었다.
휘발성 향기성분 분석을 위한 알코올 발효시 보당 종류로는 당 종류에 따른 참외 발효주 품질 특성을 조사한 결과 알코올 생성량이 최대이고 메탄올의 생성량이 낮으며 퓨젤유 종류의 생성량이 높은 설탕으로 설정하였다.
실시예 3: 참외와인의 제조시 효모 종류에 따른 알코올 발효 특성 분석
상기 실시예 2에 기재된 바와 같이 참외를 전처리 한 후 참외 착즙액에 설탕으로 22 oBrix로 보당하고 와인효모 Fermivin, D-47, RC212, K1-V1116 및 EC-1118 등 5종을 각각 0.02%(w/w) 첨가하여 당도의 변화가 없을 때까지 발효한 뒤 여과지(Whatman No. 1)로 여과하여 분석시료로 사용하였다.
pH , 당도, 총산도 , 색도 및 갈색도 분석
본 실험에서는 상기 설정된 조건으로 보당하여 효모종류에 따른 알코올발효 과정의 특성을 조사하였다. 상기 실시예 1의 pH, 당도, 총산도 및 색도 분석에서와 같은 방식으로 측정, 분석하였다. 갈색도는 UV-가시 스펙트로포토메터(UV-1601, SHIMASZU, Japan)이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.
도 5와 같이 발효 전 모든 구간의 pH는 약 3.9에서 4.0으로 비슷하게 나타났으며 발효 9일째까지 효모에 따른 차이는 없었다. 총산도는 발효 전 0.6%로 조절 후 도 6과 같이 모든 구간에서 점차 증가하는 경향을 보였으며 발효 9일째 1.28%에서 1.38%로 효모에 따른 차이는 없었다. 당도는 모든 구간에서 발효 전 22 oBrix에서 도 7에서 보듯이 발효가 진행될수록 점점 감소하는 경향을 나타내었다. K1-V1116의 경우 발효 5일째 11.9 oBrix로 다른 구간에 비하여 약간 높은 경향을 나타내었으나 발효 9일째 Fermivin 6.70, D-47 6.90, RC-212 6.60, EC-1118 6.40 및 K1-V1116 모두 약 7.0 oBrix로 나타나 효모에 따른 큰 영향은 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과 참외 알코올 발효에서 효모 종류에 따른 pH, 당도 및 총산도의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 효모 종류에 따른 색도 및 갈색도의 변화는 표 9와 같다.
일 헌터 색도
L a b 갈색도
Fermivin 0 52.1±0.01) 3.2±0.0 19.1±0.0 1.1±0.1
1 57.6±0.0 2.4±0.0 19.5±0.0 1.0±0.1
3 72.7±0.2 0.3±0.1 18.9±0.3 0.6±0.0
5 73.6±0.2 -0.2±0.0 19.1±0.1 0.6±0.1
7 77.5±0.5 -0.6±0.0 18.4±0.0 0.5±0.0
9 76.4±0.1 -0.5±0.0 19.0±0.0 0.5±0.1
D-47 0 46.1±0.0 3.8±0.0 18.1±0.0 1.3±0.1
1 50.1±0.2 3.3±0.0 18.7±0.1 1.1±0.1
3 66.0±0.1 0.3±0.1 17.2±0.0 0.7±0.0
5 79.7±0.6 -0.9±0.0 16.8±0.1 0.5±0.0
7 78.5±0.4 -0.8±0.1 17.4±0.0 0.5±0.1
9 79.4±0.2 -1.1±0.0 17.2±0.1 0.5±0.1
RC-212 0 47.0±0.0 3.7±0.0 18.3±0.0 1.2±0.1
1 52.7±0.5 3.0±0.0 19.1±0.1 1.1±0.1
3 68.7±0.2 0.4±0.1 18.1±0.0 0.7±0.1
5 77.6±0.1 -0.6±0.1 17.4±0.0 0.6±0.1
7 74.2±0.5 -0.3±0.0 18.3±0.0 0.6±0.1
9 74.3±0.1 -0.2±0.0 19.0±0.0 0.6±0.1
EC-1118 0 44.6±0.1 3.9±0.0 17.7±0.0 1.3±0.0
1 45.1±0.5 3.6±0.0 16.3±0.1 1.3±0.0
3 59.9±0.8 1.2±0.1 17.9±0.2 0.9±0.0
5 80.8±0.8 -0.9±0.0 15.9±0.1 0.2±0.1
7 92.5±0.5 -2.4±0.0 9.5±0.1 0.2±0.1
9 94.6±0.5 -2.6±0.0 9.1±0.0 0.1±0.1
K1-V1116 0 47.2±0.0 3.7±0.0 18.4±0.2 1.2±0.1
1 39.6±0.5 4.0±0.1 16.7±0.0 1.4±0.1
3 74.6±1.0 -0.1±0.1 18.1±0.0 0.6±0.1
5 76.3±1.2 -0.4±0.0 18.5±0.1 0.6±0.0
7 73.8±2.1 -0.3±0.0 18.8±0.0 0.6±0.1
9 78.3±0.2 -1.0±0.1 18.1±0.1 0.5±0.1
1)수치는 평균 ± S.D. (n=3).
L값은 발효 전 모든 구간에서 비슷한 경향으로 나타났으나 EC-1118 경우 발효 9일째 94.6으로 다른 구간에 비하여 높은 경향으로 나타났다. 이와 같은 결과는 와인의 제조 과정 중 EC-1118 효모의 사용은 이물질을 가라앉히는 래킹공정 및 청징화 등을 간편하게 하여 와인제조에 유리하게 작용된다고 여겨진다. a값은 발효가 진행될수록 점차 감소하는 경향으로 나타났으며 발효 종료 시 효모종류에 따른 큰 차이를 보이지 않았다. b값은 당 종류에 따른 결과와 마찬가지로 발효가 진행됨에 따른 큰 변화를 보이지 않았으나 EC-1118의 경우 발효 9일째 9.1로 낮은 경향을 보였다. 갈색도의 경우 발효가 진행됨에 따라 서서히 감소하여 EC-1118의 경우 발효 9일째 0.1로 가장 낮게 나타났으며 나머지 구간들은 0.5 전후의 수치를 보였다.
유리당 및 유기산 함량의 변화
상기 실시예 1의 유리당 및 유기산 분석에서와 같은 방식으로 측정, 분석하였다.
효모 종류에 따른 참외 알코올 발효과정 중 유리당 함량을 조사한 결과 표10과 같다.
일 유리당(mg%)
과당 포도당 설탕 맥아당


Fermivin		 0 1,961.28 1,412.63 16,186.56 N.D1)
1 1,955.64 1,296.31 15,518.49 N.D
3 904.45 502.35 7,075.07 N.D
5 1,258.56 363.34 1,586.27 N.D
7 600.74 N.D 134.14 398.29
9 N.D N.D N.D 346.24


D-47		 0 1,948.68 1,864.94 17,939.45 N.D
1 2,547.84 2,013.52 14,213.04 N.D
3 5,957.00 3,044.97 952.07 N.D
5 2,258.29 292.16 493.59 N.D
7 732.89 N.D 422.66 N.D
9 N.D N.D N.D 162.14


RC-212		 0 2,300.27 2,438.31 14,698.22 N.D
1 2,177.19 1,685.67 11,233.45 N.D
3 5,079.49 2,678.13 1,230.81 N.D
5 1,713.25 210.52 N.D N.D
7 348.70 N.D N.D N.D
9 N.D N.D N.D 236.53


EC-1118		 0 2,266.94 2,206.48 11,973.59 N.D
1 3,766.26 3,586.14 9,645.67 N.D
3 4,671.49 2,595.45 423.04 N.D
5 730.82 N.D N.D 437.06
7 89.35 N.D N.D 215.34
9 N.D 134.06 59.68 265.75


K1-V1116		 0 1,930.36 1,854.93 15,189.05 N.D
1 2,317.47 2,159.27 14,667.47 N.D
3 3,720.67 2,484.67 8,177.64 N.D
5 4,069.95 1,411.15 432.18 N.D
7 1,698.07 228.39 N.D N.D
9 137.80 N.D N.D 190.02
1)N.D 검출되지 않음
설탕으로 모든 구간을 보당하여 설탕의 함량이 높게 나타났다. 과당의 경우 K1-V1116을 제외한 나머지 구간에서는 발효 3일까지 함량이 증가하는 경향을 보이다 이후 급격히 감소하여 발효 9일째는 검출되지 않았으며, K1-V1116은 발효 5일째까지 함량이 증가하다 이후 감소하여 발효 9일째 137.80 mg% 검출되었다. 포도당함량은 Fermivin에서 1,412.63 mg%에서 발효 5일째 363.34 mg%로 감소한 뒤 이후에는 검출되지 않았다. 나머지 구간에서는 발효 1일에서 3일째까지 약간 증가하는 경향을 보였으나 이후에는 Fermivin과 마찬가지로 크게 감소하여 발효 9일째 EC-1118은 134.06 mg%이 남았으며 다른 구간에서는 검출되지 않았다. 설탕은 모든 구간에서 발효 3일째부터 급격하게 감소하는 경향을 보였으며 발효 9일째 대부분 검출되지 않는 것으로 나타났다. 맥아당은 당 종류에 따른 알코올 발효 중 유리당 분석결과와 같이 초기에는 맥아당이 검출되지 않았으나 EC-1118은 발효 5일째, Fermivin의 경우 발효 7일째, 나머지 구간에서는 발효 9일째 미량 생성되는 경향으로 나타났다. 이상의 결과 보당 종류 결과와 비슷한 경향으로 모든 구간에서 발효 9일째 맥아당이 생성되었으며 나머지 유리당은 미량 남아있거나 검출되지 않았다. 또한 거의 모든 구간에서 발효 1일 또는 3일째 포도당 및 과당의 함량이 증가하였다가 이후 발효가 진행될수록 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 설탕으로 보당하였을 때 발효기간 동안 효모에 의해 분해되어 과당 과 포도당으로 전환되어 함량이 발효초기에 증가된 것이라 여겨진다.
효모 종류에 따른 유기산 함량의 변화는 표 11과 같이 당 종류에 따른 결과와 마찬가지로 타르타르산 및 말산의 경우 발효 전후의 함량차이가 거의 없는 경향으로 나타났으며 시트르산도 발효 전후 함량에 큰 차이를 보이지 않았다.
일 유기산 (mg%)
타르타르산 말산 락트산 아세트산 시트르산


Fermivin		 0 36.34 33.01 239.51 35.51 351.70
1 42.75 35.49 217.35 43.73 368.98
3 41.70 32.56 212.63 47.81 351.33
5 37.08 31.05 283.39 57.72 367.17
7 31.12 43.01 282.41 86.78 344.70
9 33.77 41.88 352.79 97.96 353.39


D-47		 0 36.22 43.02 140.13 37.97 366.63
1 33.88 42.93 236.22 47.14 384.61
3 33.14 41.85 271.69 55.07 352.39
5 38.32 50.63 319.00 74.54 356.28
7 32.83 44.85 343.56 157.92 364.54
9 39.14 51.35 339.20 178.00 377.77


RC-212		 0 38.39 25.59 159.21 39.60 399.98
1 37.37 25.71 228.06 42.19 355.27
3 34.02 35.14 280.37 50.24 365.77
5 25.45 33.44 317.14 72.32 337.55
7 31.17 38.97 326.48 207.67 397.86
9 29.80 33.57 331.05 211.11 371.40


EC-1118		 0 23.51 31.12 167.60 28.87 260.72
1 25.41 30.24 212.45 32.32 237.65
3 18.07 31.79 244.31 62.77 241.86
5 22.48 46.07 277.90 76.58 293.44
7 20.58 40.16 292.21 101.73 266.54
9 25.95 46.91 294.48 226.08 269.36


K1-V1116		 0 44.55 32.40 136.23 33.91 347.77
1 38.64 35.44 133.09 32.32 337.65
3 39.64 42.15 170.20 49.23 374.69
5 41.92 38.03 245.02 67.09 346.74
7 42.31 45.81 262.77 70.05 355.61
9 41.76 45.73 259.66 144.70 325.00
1)수치는 평균 ± S.D. (n=3).
발효과정 생성되는 유기산은 아세트산, 락트산 및 숙신산 등이 있으며, 그 중 락트산은 모든 구간에서 100 mg% 이상 증가하는 경향으로 나타났다. 특히 D-47구간에서 199 mg% 이상으로 가장 높게 증가하였다. 아세트산 함량도 모든 구간에서 증가하는 경향으로 나타났으며 Fermivin구간은 가장 낮은 62.45 mg%로 증가하였으나 D-47은 140.03 mg%, RC-212는 171.51 mg%, EC-1118은 197.21 mg% 및 K1-V1116은 110.79 mg% 각각 증가되었으며 Fermivin 외 다른 구간은 100 mg% 이상 증가하는 경향을 나타내었다. 참외 알코올 발효에서는 D-47은 락트산을 가장 높게 증가시켰으며 Fermivin 구간에서 산의 생성이 가장 낮은 것으로 나타났다.
알코올 함량 및 성분의 변화
실시예 2의 알코올 함량 및 성분의 변화에 기재된 바와 같은 방식으로 측정, 분석하였다.
효모 종류에 따른 알코올 발효과정에서 알코올 함량을 분석한 결과 도 8과 같다. 모든 구간에서 알코올 함량이 12% 이상으로 참외 발효주 제조에서 효모 종류에 따른 알코올생성에는 큰 차이가 없었다. RC-212구간에서 14.20%로 가장 높은 함량을 나타내었으며 나머지 구간에서는 큰 차이를 보이지 않았다.
알코올 성분 조사결과 표 12와 같이 모든 구간에서 발효가 진행될수록 알코올 성분들의 함량도 증가하는 경향으로 나타났다.
일 알코올 함량 (ppm)
아세트알데히드 메탄올 1-프로판올 2-메틸-
1-프로판올		 이소아밀
알코올


Fermivin		 0 N.D1) N.D N.D N.D N.D
1 55.93 N.D N.D N.D N.D
3 137.24 72.30 43.67 71.57 145.77
5 137.96 68.64 32.31 69.47 280.85
7 172.78 108.20 51.93 64.90 337.30
9 257.17 117.61 67.87 76.61 345.16


D-47		 0 N.D N.D N.D N.D N.D
1 108.08 N.D N.D N.D N.D
3 114.20 N.D 97.92 N.D 47.66
5 250.25 N.D 63.12 26.24 83.60
7 227.36 21.13 103.03 53.52 119.87
9 276.48 97.89 120.10 85.93 269.61


RC-212		 0 N.D N.D N.D N.D N.D
1 186.13 N.D N.D N.D N.D
3 158.66 N.D 17.96 99.34 158.07
5 149.75 29.39 54.31 77.07 186.85
7 266.10 89.84 59.60 169.46 257.71
9 278.46 170.85 115.77 144.96 308.72


EC-1118		 0 N.D N.D N.D N.D N.D
1 141.31 N.D N.D N.D N.D
3 130.97 40.01 53.97 52.80 109.43
5 228.06 50.67 73.39 47.52 215.60
7 280.99 79.55 74.27 69.07 244.12
9 278.87 198.95 138.64 120.26 217.35


K1-V1116		 0 N.D N.D N.D N.D N.D
1 131.66 N.D N.D N.D N.D
3 250.81 N.D N.D 38.80 45.66
5 323.84 N.D 66.65 57.40 47.35
7 363.49 37.68 104.34 81.89 117.77
9 399.66 108.79 131.25 101.11 222.96
1)N.D 검출되지 않음.
아세트알데히드의 경우 모든 구간에서 발효 1일째부터 생성되어 증가하는 경향을 나타내었으며 K1-V1116구간에서 발효 9일째 399.66 ppm생성되어 가장 높은 함량을 나타내었으며 Fermivin구간에서 257.17 ppm으로 가장 낮았고 나머지 구간에서는 약 270 ppm으로 비슷한 함량을 나타내었다. 메탄올은 Fermivin과 EC-1118구간에서는 발효 3일째부터 생성되었으며 RC-212구간은 발효 5일째, 나머지 구간에서는 발효 7일째부터 증가하는 경향을 나타내었다. EC-1118과 RC-212구간에서는 메탄올 함량이 각각 198.95 ppm과 170.85 ppm으로 비교적 높은 경향으로 나타났다. 부케 형성에 중요한 퓨젤유 종류 중 1-프로판올은 K1-V1116구간은 발효 5일째, 다른 구간에서는 발효 3일째 생성되기 시작하였고 발효가 진행될수록 모두 증가하는 경향으로 나타났으며 EC-1118구간에서 발효 후 128.64 ppm으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 모든 구간에서 1-프로판올 함량은 100 ppm이상을 나타내었으나 Fermivin구간에서는 발효 후 67.87 ppm으로 나타나 함량이 비교적 낮았다. 2-메틸-1-프로판올 및 이소아밀의 경우 1-프로판올과 마찬가지로 대부분 발효 3일째부터 생성되어 이후 발효가 진행될수록 증가하는 경향으로 나타났으며 2-메틸-1-프로판올은 RC-212구간에서 144.96 ppm으로 가장 높은 함량을 나타내었고 이소아밀 알코올 함량은 Fermivin구간에서 345.16 ppm으로 가장 높게 나타났다.
본 발명의 참외와인은 보산 및 보당을 통해 참외의 낮은 당도 및 산도에 의한 발효의 어려움을 해결하고 안전하게 발효시킬 수 있는 뛰어난 특징이 있으므로, 참외 등 과채류를 와인으로 제조하는 기술에 널리 사용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 참외를 절단하여 씨 제거 후 마쇄기로 마쇄하고 부직포로 착즙하는 단계;
    참외 착즙액에 메타중아황산칼륨 100 ppm을 처리한 후 혼합산으로 총 산도가 0.6%가 되도록 보산하는 단계;
    보당 재료를 22 oBrix가 되도록 보당하는 단계;
    효모 0.02%(w/w)를 접종하는 단계;
    15℃ 항온배양기에서 당도의 변화가 없을 때까지 발효시키는 단계
    를 포함하는 참외와인 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 혼합산은 타르타르산, 말산, 시트르산으로 구성된 것을 특징으로 하는 참외와인 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 보당 재료는 설탕, 포도당, 과당, 올리고당 및 꿀 중에서 선택한 것임을 특징으로 하는 참외와인 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 보당 재료는 설탕임을 특징으로 하는 참외와인 제조방법.
  5. 제5항에 있어서, 효모는 페르미빈(Fermivin), D47, RC212, EC-1118 및 K1-V1116 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 참외와인 제조방법.
  6. 제1항의 제조방법에 의해 제조된 참외와인.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101324621B1 (ko) * 2011-10-07 2013-11-01 성주군 향미성분이 개선된 참외주의 제조방법 및 그로부터 제조된 참외주
CN104620723A (zh) * 2015-02-09 2015-05-20 安徽省皖江蔬菜产业技术研究院有限责任公司 一种美浓香瓜种植方法

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