쌀과 수수를 발효한 고향미 생성 증류식 소주의 품질 특성 연구

국문 초록 (Abstract)

국내에서 생산된 다양한 농산물을 전통주 제조에 활용하기 위한 일환으로 지역농산물인 쌀과 수수(동안메) 및 유용 발효종균을 활용한 액상발효로 빚은 술덧의 주질 특성과 이를 이용한 상압증류로 향기와 맛이 개선된 국산 증류식 소주를 개발하고 이들의 품질 특성을 규명하고자 하였다.
본 연구에 사용할 원료 전처리 공정으로서 수수는 팽화를, 쌀은 증자 공정을 거친 단행 복발효로 술덧을 제조한 후, 주질의 이화학적 분석과 발효 기간에 따른 유리당, 유기산, 유리아미노산 등의 품질 특성 등을 첨단분석기기로 규명하였다. 또한 상압 증류한 분획 별로 분취한 각각의 증류식 소주를 GS-MS 및 전자코를 이용하여 향기성분을 정량적으로 분석한 결과, 고급 알코올류와 지방산 에스터 화합물은 증류식 소주에서 중요한 향미 물질로서 주로 꽃 향과 과일 향 등을 나타내며 11종류의 휘발성 화합물 물질을 검출하였다. 그 중, 파인애플 향을 내는 ethyl butyrate, ethyl octanoate와 ethyl hexanoate 함량이 초류와 본류 분획 별로 검출되었으며 Heat map 분석에서도 분획 별 알코올 함량에 따라 향기 화합물 생성량에 차이가 있었으며 VIP score로 분석한 결과에서도 score 1.0 이상의 수치를 보인 ethyl hexanoate, ethyl octanoate, isoamyl alcohol 시료 간의 향미 패턴 차이에 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.
또한, 이들이 갖는 맛 성분 특성을 전자혀(Electronic tongue)로 분석한 결과, 분획한 각각의 시료들은 신맛, 짠맛, 감칠맛, 단맛, 쓴맛 등이 알코올 농도에 따라 다양하게 나타났다. 2차 상압 증류한 3종류 증류식 소주에 대한 전체적인 기호성과 남성 패널 평가에서 알코올 54%가 우수하였지만, 여성은 저도주인 34%를 선호하였다, 연령대별 기호도에서 30대는 고도주인 63%를, 40대는 54%를, 50대는 저도주인 34% 증류식 소주를 선호하였다.
향후, 기질을 전구체로 활용한 생물전환기법을 통해, 다양한 종류의 지방산 에스터가 분해되면서 휘발성 향기 성분뿐만 아니라 차별화된 맛 과 숙성 관련 공정 개선 등의 추가 연구가 필요하다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aims to investigate the quality characteristics of mash fermented with a mixture of rice and sorghum and the resulting distilled soju, in order to develop a domestic distilled soju with improved physicochemical properties and flavor. We evaluated the pattern analysis and consumer preference of flavor components in the distilled soju, along with the pH, soluble solids, total acid, amino acidity, reducing sugar, alcohol content, free sugars, organic acids, and free amino acids of the mash according to saccharification and fermentation conditions.
The pH of the fermented mash decreased over the fermentation period, ranging from 6.31 to 4.2, and the soluble solids also decreased from 17.13 to 8.3°Brix, indicating that yeast consumed the residual sugars in the mash as nutrients. Total acid increased from 0.02% at the beginning of fermentation to 0.56% on the 12th day of fermentation, and amino acidity increased 24.7 times from 0.21% to 5.19%, while reducing sugar decreased 96.4 times from 12.38% to 0.44% as fermentation progressed. The alcohol content increased 27 times compared to the initial stage of fermentation, from 0.43% initially to 11.6% on day 12.
The free sugars in the mash prepared for distillation based on the fermentation period were identified as six types (Glu, Mal, Fru, Suc, Iso, Glycerol), and the organic acids were seven types, with malic, lactic, citric, and succinic acid being the major components. Nineteen types of free amino acids were detected, with Asp, Glu, Ala, Hydro, Cys, Iso, Leu, Lys, Arg, and Pro being representative.
The analysis of volatile aroma components in seven types of distilled soju, fractionated by atmospheric distillation of the fermented mash in this study, identified 12 types (by electronic nose). Eight major components were quantified: acetaldehyde, ethyl acetate, isobutanol, phenylethyl alcohol, isoamyl alcohol, and ethyl octanoate. Among these, the content of ethyl butyrate, ethyl hexanoate, and ethyl octanoate, which impart pineapple and sweet fruity aromas, was significantly high, serving as key aroma component indicators.
Furthermore, a comparative review of taste components according to alcohol content using an electronic tongue showed that the acidity, saltiness, umami, sweetness, and bitterness of each fractionated sample varied according to the alcohol concentration.
The consumer preference evaluation of three types of 2nd distilled soju(Alc. 34%, 54%, 63%) was conducted by 12 professional panelists across five categories(color, aroma, taste, aftertaste, and overall). The results showed that 54% was the most excellent for overall preference and the sensory characteristics evaluation by male panelists, while women preferred the lower proof 34%. In terms of preference by age group, individuals in their 30s preferred the high proof 63%, those in their 40s preferred 54%, and those in their 50s preferred the low proof 34% distilled soju. This study is expected to contribute to the revitalization of the distilled spirits industry, as well as suggesting directions for the development of customized distilled soju products utilizing diverse local ingredients in the future.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 제 1 절 문제 제기 1
• 제 1 항 증류식 소주의 역사 1
• 제 2 항 증류식 소주의 현황 3
• 제 3 항 최근 연구 동향 6
• 제 2 절 연구의 목적 8
• 제 2 장 재료 및 방법 10
• 제 1 절 사용 원료 및 장비 10
• 제 1 항 원료 및 균주 10
• 제 2 항 사용 장비 11
• 제 2 절 실험 방법 11
• 제 1 항 원료 전처리법 11
• 제 2 항 증류식 소주용 발효 술덧제조 14
• 제 3 항 당화액 및 발효 술덧의 품질 분석 18
• 제 4 항 증류식 소주의 품질 분석 21
• 제 3 장 결과 및 고찰 28
• 제 1 절 당화액 및 발효 술덧의 품질 분석 28
• 제 1 항 당화액의 이화학적 품질 분석 28
• 제 2 항 발효 술덧의 이화학적 분석 29
• 제 2 절 증류식 소주의 품질 특성 36
• 제 1 항 증류주용 발효 술덧을 이용한 상압증류 36
• 제 2 항 증류식 소주의 향기성분 특성 38
• 제 3 항 증류식 소주의 맛 성분 특성 47
• 제 4 항 증류식 소주의 관능평가 51
• 제 4 장 요약 및 결론 55
• 제 1 절 연구의 요약 55
• 제 2 절 연구의 한계 56
• 제 3 절 향후 연구 방안 57
• 참고문헌 59
• Abstract 67