참다래 와인의 최적 malolactic fermentation 조건과 품질 특성

Sang-Dong Kang(강상동),Yu-Jin Ko(고유진),Eun-Jung Kim(김은정),Yong-Hwi Son(손용휘),Jin-Yong Kim(김진용),Hui-Gyeong Seol(설희경),Ig-Jo Kim(김익조),Hyoun-Kook Cho(조현국),Chung-Ho Ryu(류충호) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.4

본 연구에서는 참다래를 이용하여 국내산 과실 특유의 강한 산미를 감소시켜 고품질 참다래 와인을 제조하기 위하여 MLF 에 의한 산도 및 malic acid 감소 효과를 연구하였다. MLF가 진행됨에 따라 모든 실험구에서 당도가 점차 감소하는 것으로 나타났으며 25℃에서 발효한 참다래 와인의 당도가 5.90 °Brix로 가장 낮게 나타났다. 총산함량은 발효 전 0.96%에서 발효 20일 후 0.75~0.79%로 모든 실험구에서 발효가 진행됨에 따라 총산 함량이 감소하였으나 발효 온도에 따른 유의적 차이는 없었다. 참다래 와인의 malic acid 함량은 MLF가 진행됨에 따라 감소하였으며 25℃에서 발효시킬 경우 0.05 ㎎/㎖로 가장 낮게 나타났다. 참다래 와인의 초기 pH에 따른 malic acid 함량 변화를 확인한 결과 pH 2.5 실험구에서는 큰 변화를 보이지 않았으며, pH 4.5에서는 발효 완료 시 0.55 ㎎/㎖로 검출되어 약 85% 감소하였다. 또한 초기 pH 3.5로 조절한 실험구는 발효기간이 경과함에 따라 malic acid함량이 급격히 감소하여 발효 완료시 매우 낮게 나타났다. MLF에 의한 malic acid와 lactic acid 함량을 조사한 결과 O. oeni를 첨가하여 MLF를 실시한 실험구의 malic acid는 급격히 감소하여 14일 후에 0.08 ㎎/㎖로 나타났으며 lactic acid의 함량은 점점 증가하여 발효 16일에 3.15 ㎎/㎖로 나타났다. 초기 pH를 3.5로 조절하고 25℃에서 15일간 발효시킨 참다래 와인의 품질특성을 조사한 결과 총산 함량은 0.78%로 대조구의 0.96%보다 다소 낮게 나타났으며 pH는 3.70로 MLF를 실시하지 않은 대조구의 3.45 보다 높게 나타났다. 또한 알코올 함량은 12.75%, 총당 38.72 ㎎/㎖, 총폴리페놀 60.18 ㎎/㎖로 대부분 큰 차이는 보이지 않았다. Oxalic acid는 0.69 ㎎/㎖로 대조구와 유사하게 나타났으며 강한 신맛을 내는 malic acid는 대조구에 비해 크게 감소하여 0.06 ㎎/㎖로 나타났다. 반면 lactic acid는 대조구보다 4.5배 많은 3.12 ㎎/㎖로 나타났고 citric acid는 대조구와 유사한 0.26 ㎎/㎖로 나타났다. 관능평가 결과 MLF를 실시한 와인이 대조구 와인에 비해 떫은맛을 제외한 모든 부분에서 우수한 것으로 나타났으며, 특히 신맛과 전체적 기호도에서 3.8±0.5와 3.9±04로 대조구의 3.5±0.6과 3.5±0.5보다 높게 나타났다. 결과적으로 고품질의 참다래 와인을 제조하기 위한 MLF의 최적 조건은 초기pH 3.5로 조절한 후 MLF 균주인 O. oeni (1×10? CFU/㎖)를 첨가하여 25℃에서 발효시키는 것이 가장 적합할 것으로 생각된다. Maloactic fermentation (MLF) occurs after completion of alcoholic fermentation and is mediated by lactic acid bacteria (LAB), mainly Oenococcus oeni. Kiwi wine more than commercial grape wine has the problem of high acidity. Therefore, we investigated the optimal MLF conditions for regulating strong acidity and improving the quality properties of wine fermented with Kiwi fruit cultivated in Korea. For alcohol fermentation, industrial wine yeast Saccharomyces cerevisiae KCCM 12650 strains and LAB, known as MLF strains, were used to alleviate wine acidity. First, the various experimental conditions of Kiwi fruit, initial pH (2.5, 3.5, 4.5), fermenting temperature (20, 25, 30℃), and sugar contents (24 °Brix), were adjusted, and after the fermentation period, we measured the acidity, pH, and the change in organic acid content by the AOAC method and HPLC analysis. The alcohol content of fermented Kiwi wine was 12.75%. Further, total acidity and pH of Kiwi wine were 0.78% and 3.5, respectively. Total sugar and total polyphenol contents of Kiwi wine were 38.72 ㎎/㎖ and 60.18 ㎎/㎖, respectively. With regard to organic acid content, the control contained 0.63 ㎎/㎖ of oxalic acid, 2.99 ㎎/㎖ of malic acid, and 0.71 ㎎/㎖ of lactic acid, whereas MLF wine contained 0.69 ㎎/㎖ of oxalic acid, 0.06 ㎎/㎖ of malic acid, and 3.12 ㎎/㎖ of lactic acid. Kiwi wine had lower malic acid values and total acidity than control after MLF processing. In MLF, the optimum initial pH value and fermentation temperature were 3.5 and 25℃, respectively. Therefore, these studies suggest that establishment of optimal MLF conditions could improve the properties of Kiwi wine manufactured in Korea.

Quality Properties and Anti-allergic Effect of Makgeolli Added with Garlic

고유진(Yu-Jin Ko),강상동(Sang-Dong Kang),강상태(Sang-Tae Kang),류충호(Chung-Ho Ryu) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.11

본 연구에서는 다양한 기능성 및 생리활성 물질을 함유하고 있는 마늘의 활용방안을 제시하고 마늘 생산 농가의 안정적인 소득과 수급조절 및 건강 기능 증진을 위하여 마늘을 이용한 마늘 첨가 막걸리를 개발하고 품질특성 및 항알레르기 효과를 확인하였다. 사용된 마늘의 수분함량은 62.44%, 총당 15.31%, 회분 1.12%, pH 6.4, 총산은 1.03%로 마늘 첨가 막걸리의 총당, 환원당 함량, 총산 및 아미노산도는 다소 높게 나타났고 알코올 함량에 있어서 대조구에 비해 1%정도로 높게 나타났다. 주요 유기산은 lactic, citric, malic, oxalic 및 succinic acid로 나타났으며 이 중 lactic acid 함량이 203.2%로 대조구에 비해 약 16배 정도로 높게 나타났다. 마늘 첨가 막걸리의 total polyphenol 함량, DPPH 자유라디칼 소거 활성 및 total thiosulfate는 대조구 막걸리에 비해 다소 높게 나타났다. 이는 마늘에 함유되어 있는 유기 황 화합물 등에 의해 함량이 높게 나타난 것으로 사료된다. MTT 분석 결과 유의적인 차이를 보이지 않아 마늘 첨가 막걸리의 세포 독성은 없는 것으로 나타났으며, 알레르기 유발 및 예방효과를 확인하기 위한 histamine 유리량을 측정한 결과 마늘 첨가 막걸리와 대조구 막걸리 모두 histamine 유리억제효과를 보였으며 마늘 첨가 막걸리에서 보다 높은 효과를 확인할 수 있었다. 관능검사 결과 색에 대한 기호도는 특유의 색을 유지하여 대조구에 비해 다소 낮게 나타났지만, 맛, 향 및 전체적인 기호도는 대조구 막걸리에 비해 마늘 첨가 막걸리가 우수한 것으로 나타났다. 따라서 마늘 첨가 막걸리는 국내 막걸리 시장의 다양성을 증대시키고 우수한 기능성으로 막걸리 시장의 활성화를 이어 갈 수 있을 것으로 사료된다. 또한 한국의 전통주로 자리매김하기 위해서 저장성 연구 및 향기성분 분석, 제성기술 확립 등 연구가 수반되어야 할 것이다. Allium sativum, commonly known as garlic, is well known for its antibacterial, antioxidant, and hypotensive activities, as well as its antiaging bioactive properties. This study investigated the physicochemical properties and anti-allergic effects of garlic in order to develop a method to produce Makgeolli using garlic. Levels of total sugar, reducing sugar contents, total acid and amino acid contents of garlic Makgeolli were higher than those of the control (normal Makgeolli without garlic), and its alcohol content was 7.0%. Polyphenol contents, DPPH (1, 1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl) free radical scavenging activity and total thiosulfate contents of garlic Makgeolli were a bit higher than those of the control. The main organic acids of garlic Makgeolli were lactic, citric, malic, oxalic and succinic acids. Especially, lactic acid content was 16 fold higher than the control. According to MTT assay, garlic Makgeolli had no significant effect on the viability of human mast cells, and secretion of histamine was more effectively inhibited by garlic Makgeolli than by the control. Garlic Makgeolli was superior to the control in all results of sensory characteristics except in color. Therefore, the anti-oxidant activity and anti-allergic effect of garlic Makgeolli could improve the quality of Korean Makgeolli.

장류 및 젓갈 분리 균주 추출물의 비만세포 매개 항염증효과

Yu-Jin Ko(고유진),Hui-Hun Kim(김희훈),Eun-Jung Kim(김은정),Jin-Yong Kim(김진용),Sang-Dong Kang(강상동),Yong-Hwi Son(손용휘),Sin-Yang Choi(최신양),Seong-Kwan Cha(차성관),Jong-Won Kim(김종원),Jeong-Ok Lee(이정옥),Chung-Ho Ryu(류충호) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.3

본 연구에서 장류 및 젓갈 유래 균체를 각각 sonication, 100℃에서 30 min, 125℃에서 15 min의 조건으로 추출하여 HMC-1에 처리하였을 때, 이 추출방법에 따른 HMC-1매개 염증반응 억제효과를 조사하였다. 추출방법을 달리하여 추출한 장류 및 젓갈 유래 균체 J80, G147이 HMC-1생존율에 미치는 영향은 대조구 B (Not treated)와 비교하였을 때 86~96%로 유의적 차이를 보이지 않아 장류 및 젓갈 유래 균체에 의한 세포 독성은 나타나지 않았다. 장류 및 젓갈 유래 균체의 모든 전처리구에서 histamine 유리 억제효과를 나타내었으며 특히, 100℃에서 30min 동안 가열하였을 때 histamine 억제율이 J80에서 28.86%, G147에서 41.14%으로 가장 높게 나타냈다. IL-8분비량은 J80, G147의 모든 전처리구에서 IL-8 분비억제효과가 나타났으며, J80의 경우 100℃, 30 min에서 처리한구에서 분비량이 0.78 ng/㎖로 대조구 B (Not treated)에 비하여 약 28.45%의 분비억제효과로 가장 높게 나타내었다. G147의 경우 125℃, 15 min에서 처리한 구에서 분비량이 0.73 ng/㎖로 약 36.52%의 분비억제효과로 가장 높게 나타내었다. IL-6 분비량을 측정한 결과 J80, G147의 모든 실험구에서 IL-6 분비억제효과가 나타났으며, J80에서는 100℃, 30 min한 D구의 분비량이 0.40 ng/㎖으로 대조구 B (Not treated)에 비하여 약 38.46%의 분비억제효과로 가장 높았으며, G147 역시 100℃, 30 min 동안 처리한 D구의 분비량이 0.27 ng/㎖으로 대조구 B (Not treated)에 비하여 56.45%의 분비억제효과로 가장 높게 나타냈다. TNF-α 분비량 역시 IL-6와 마찬가지로 J80, G147에서 대조구 B보다 낮은 분비량으로 TNF-α 분비 억제효과가 나타났으며 J80의 경우 100℃, 30 min 처리한 D의 TNF-α 분비량이 0.052 ng/㎖으로 66.67%의 분비억제효과로 가장 높았으며, G147의 경우 sonication을 처리한 C구의 TNF-α 분비량이 0.086 ng/㎖으로 41.1%의 분비억제효과로 다른 구에 비해 높은 억제효과를 나타내었다. 위의 결과를 통해서 장류 및 젓갈 유래 균체의 3가지 전처리 방법 중 100℃, 30 min 처리 시 염증 반응 억제 효과가 가장 높을 것으로 예상된다. 결과를 미루어보아 장류를 섭취하는 대표적인 방법인 가열하여 찌개로 조리과정 중장류 및 젓갈 속의 균체가 열에 가열되면서 염증억제효과 높일 수 있는 가장 좋은 조리 방법으로 사료되며, 이는 대중들이 가장 가깝게 염증반응 억제효과를 볼 수 있는 식품일 것이다. 또한 염장처리과정만을 거친 젓갈을 섭취하는 것보다 열처리과정을 거친 젓갈을 섭취할 경우 염증억제효과를 더 높일 수 있을 것으로 예상된다. The mast cell is one of the major effector cells in inflammatory reactions and can be found in most tissues throughout the body. Activated mast cells can produce histamine, as well as a wide variety of other inflammatory mediators such as eicosanoids, proteoglycans, proteases, and several pro-inflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor (TNF)-α, and interleukins (IL-6), IL-8, IL-4, IL-13. In the present study, we isolated two bacterial strains (J80 and G147) from fermented soybean and Jeotgal,and investigated the inhibitory effects of their extracts which were prepared by several pretreatment methods (sonication for 20 min, heating at 100℃ for 30 min, autoclaving at 121℃ for 15 min) on the mast cell-mediated inflammatory response. The pretreated bacterial extracts had no cytotoxicity against Human Mast Cell (HMC-1). Among various pretreatments, the extracts treated at 100℃ showed highest inhibition of histamine release (J80, 28.46%; G147, 41.14%). The J80 and G147 extracts treated at 100℃ resulted in the inhibition of IL-6 secretion by 38.46% and 56.45%, respectively. The J80 extract treated at 100℃ resulted in the inhibition of TNF-α secretion by 66.67%, but G147 extract showed the highest inhibition effect by 41.1% when treated with sonication. These results suggest that bacterial extracts treated at 100℃ have a higher level of anti-inflammatory effects than other treatments such as sonication or autoclaving.

하동지역 매실 당절임의 표준화 방안 연구

Yu-Jin Ko(고유진),Hyo-Hyeong Lee(이효형),Eun-Ja Kim(김은자),Hui-Hun Kim(김회훈),Yong-Hwi Son(손용휘),Jin-Yong Kim(김진용),Sang-Dong Kang(강상동),Ji-Hye An(안지혜),Wan-Su Lee(이완수),Chung-Ho Ryu(류충호) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.3

본 연구에서는 하동 지역에서 제조되고 있는 13종의 매실 당절임 제품을 수집하여 외관, 조직감, 신맛, 단맛 및 전체적인 기호도 등 관능평가 결과 우수한 제품 5종을 선별하여 이화학적 및 제조 특성을 조사하였다. 5종의 매실 당절임 제품의 수분함량은 45.2~53.3%였으며 pH는 약 2.8 내외로 모든 실험구가 유사하게 나타났다. 산도는 0.4% 내외로 모든 당절임 제품에서 유사하였고 당도는 13번 제품이 다른 실험구들에 비해 다소 낮게 나타나 당과 산의 함량이 낮은 제품의 관능적 기호도가 높을 것으로 생각된다. 또한 조단백질, 조지방 함량도 모든 실험구들에서 각각 약 0.4, 0.8% 내외로 유사하게 나타났다. 관능평가시 조직감이 가장 우수하다고 선별된 13번 제품의 기계적 경도 값이 다른 구에 비해 높게 나타났으며 색도는 밝은 색에 황색과 청색에 가까운 제품이 소비자의 관능에 우수할 것으로 생각된다. 5종의 우수한 매실 당절임 제품의 주요 유기산은 수산, 사과산, 구연산 및 푸마르산으로 나타났으며 구연산 함량은 전체 유기산 함량의 60% 이상 수준이었다. 또한 주요 유리당은 glucose, fructose, rhamnose 및 sucrose로 나타났으며 glucose 함량은 전체 유리당 함량에 65% 이상 검출되어 당도 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 하동지역에서 제조되고 있는 매실 당절임 제품 13종의 관능검사 결과 기호도가 우수한 5종의 제품 중 2, 10 및 11번은 하동지역에서 재배되는 품종을 알 수 없는 재래종이었고 12번 제품은 남고(南高), 13번 제품은 백가하(百加賀) 품종으로 제조된 것이었다. 또한 매실 과육과 자당의 배합비율은 5.5 : 4.5로 제조된 13번 제품을 제외하고 4종의 제품에서 동일한 비율로 제조하였으며 7개월 이상 저온에서 숙성시킨 것으로 조사되었다. 따라서 하동지역에서 주로 생산되고 지역적 상품화가 될 수 있는 매실 당절임을 제조하기 위해서는 백가하 품종으로 과육과 자당을 5.5 : 4.5 비율로 배합하여 5oC의 저온에서 약 7개월 이상 숙성시켜 제조하는 것이 가장 적합 할 것으로 생각된다. Prunus mume is rich in organic acid, and excels in antioxidant activity. However, development of processed foods using Prunus mume is very limited, and characteristics of its products are different according to the region they are processed in. In this study, we collected 13 kinds of sugar-preserved Prunus mume home-made products in Hadong, and investigated their physical and manufacturing characteristics to select a superior product. 5 kinds of sugar-preserved Prunus mume products were selected according to results of sensory evaluation, and the overall acceptability of product No.13 was superior. Moisture contents of the 5 samples ranged from 45.2~53.3%, and pH and acidity showed similar values at about 2.8 and 0.4%, respectively. Sugar content of product No.13 were slightly lower than other products. Crude protein and lipid contents were similar at about 0.4 and 0.8%, respectively. Hardness value of product No.13, selected by its texture in sensory evaluation, was higher than others. The main components of organic acids were oxalic, malic, citric and fumaric acid, and citric acid content occupied more than 60% of total organic acid content. Also, the main components of free sugar were glucose and fructose.