서 언

국내 와인산업은 최근 급속도로 성장했다. 몇 년 전만 해도 수입 와인을 포함한 국내 와인시장 규모는 6천억 원 규모였지만, 현재 1조 5천억 원으로 빠르게 성장했다. 이는 과채류 원예작물 중 시장 규모가 가장 큰 딸기 작목과 유사하다. 이처럼 와인 시장은 지속적으로 커지고 있으며, 이와 더불어 국내산 와인시장 규모도 점차 확대될 것으로 보인다. 수입 와인과 경쟁을 하려면 많은 어려움이 있는 것은 사실이다. 원료 수급, 제경 파쇄, 발효, 청징, 숙성 등 하나의 와인이 생산되기까지는 너무나 많은 공정들이 수반된다. 최근 기능성 와인 선호도가 높아지고, 코로나19 이후로 혼술, 홈술 등이 유행하면서 기존 저가 주류 대비 비교적 고가의 주류를 찾는 소비자가 증가되면서, 화이트 와인과 같은 알코올 함유량이 상대적으로 적고 고가의 주류를 점점 선호하게 되면서 와인 소비량은 과거 10 년전보다 급증하였다. 하지만 국내에서 생산되는 와인은 품질 과 다양성의 확보 측면에서 소비자들의 요구에 따라가지 못하 고 있는 실정이며, 이는 서양과는 달리 우리나라의 경우 와인 개발의 역사가 짧고 최근에야 본격적인 연구가 진행되고 있어 서이기도 하다(Lee et al, 2002 및 Bang et al, 2015). 지금까 지 국내 연구 현황을 보면, 화이트 와인 품종을 이용한 와인 의 품질 특성이 보고된 바 있다. 또한, 농촌진흥청에서 선발한 포도 ‘청수’ 신품종을 이용하여 세포벽 분해효소와 침용 시간 에 따른 와인 특성 및 수확 시기에 따른 와인 품질 특성에 관한 연구가 있었다(Jeon et al, 2013). 국외 연구 현황을 보 면, 화이트 와인 발효 시 고형 물질의 분리방법, 청징 방법, 효소 처리 유무 등에 따라 제조된 와인의 품질에 관한 연구, 화이트 와인의 여과 및 청징 방법 등이 수행된 바 있으나, Muscat of Alexandria(MoA) 품종에 대한 청징 연구는 미흡 한 실정이다. 따라서, MoA 등 화이트 와인 품종으로 양조 시 단백질, 탄닌, 섬유질, 과피, 과육의 파편, 펙틴질 등과 같은 성분은 여과만으로는 제거되지 않는 경우가 발생되므로, 와인 의 품질 향상을 위해 효과적인 청징 재료 선발 및 처리기술을 개발하고자 본 연구를 추진하게 되었다.

재료 및 방법

1. 재료 및 방법

가. 시험재료

본 연구에 사용된 포도 품종은 충북 영동에서 재배되는 MoA 포도 품종을 사용하였으며 와인 제조에 사용되는 효모는 2017년까지 지난 3년간 와인연구소에서 분리 및 동정한 특허 효모(Saccharomyces cerevisiae ES22; 10-2204584)를 발효에 이용하였다. 그 외 분석에 이용한 시약은 특급 시약을 사용하였다.

나. 와인 제조

포도는 제경 파쇄기를 사용하여 포도송이의 줄기를 제거하고, 파쇄한 후 메타중아황산칼륨(potassium metabisulfite, K₂S₂O₅) 100 ppm을 첨가하여 48시간 침용하여 압착한 포도즙을 사용하였다. 포도즙이 22 °brix가 되도록 설탕을 첨가한 후 특허 효모 200 ppm 접종하여 20°C에서 발효하였다. 발효 되는 동안 매일 2회씩 저어주면서 발효 과정을 관찰하였고 발효가 끝난 후 -1~1°C에서 1주일 간격으로 4회 랙킹을 실시하였으며 샘플을 채취하여 실험에 이용하였다.

다. 청징처리

고형물을 분리한 양조된 와인을 청징 처리를 하지 않은 대조구 와인과 각기 청징 조건을 다르게 하기 위해 와인시료 6종으로 나누어 청징제 700 ppm을 처리하였다. 처리된 청징제는 벤토나이트, 달걀흰자, 아이싱글라스, 실리카, 젤라틴, polyvinylpolypyrrolidone(PVPP)이다. 벤토나이트의 경우 다른 청징제와는 달리 처리 12시간 전 벤토나이트와 같은 양의 미온수로 반죽 형태로 만들어 다른 청징제와 같은 시간대에 처리하였다.

2. 분석 항목 및 방법

가. pH, 당도, 총산, 휘발산, 알코올 함량

와인의 pH는 pH meter(A211, Thermo orion)로 측정하였고, 당도(가용성고형물)는 디지털 당도계를 이용하여 분석하였다. 총산은 와인 5 mL에 증류수를 가하고 균질화한 시료에 0.1 N NaOH를 가하여 pH 8.2가 되는 시점을 종말점으로 적정한 후 소비된 양으로부터 주석산(tartaric acid) 계수로 환산하여 아래의 식으로부터 총산도를 계산하였고, 휘발산은 증류 시료에 0.01 N NaOH를 가하여 총산 측정과 동일하게 pH 8.2가 되는 시점을 종말점으로 하여 적정한 후 소비된 양으로 부터 acetic acid에 상당하는 유기산 계수로 환산하여 휘발산을 산출하였다(Yoon et al, 2017).

와인의 알코올 함량은 국세청주류분석법(NTSTSI, 1999)의 증류법으로 측정하였다. 즉, 시료 100 mL를 취하여 증류수 100 mL를 혼합한 후 증류시켜 그 유액이 70 mL가 되면 증류를 중지하고, 여기에 증류수를 이용해 100 mL로 정용한 후 증류액의 온도가 10~15°C가 되도록 냉각시키고 주정계를 사용하여 측정한 다음 주정분 온도 환산표에 대입하여 알코올 함량을 측정하였다.

나. 색도 및 Hue, color intensity

와인의 색도는 spectrophotometer CM-5(Konica Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하여 Hunter L, a, b 값을 측정하였다. Hunter L(Lightness,명도), a(redness 적색도) 및 b(yellowness 황색도) 값은 각각 zero, white calibration을 통해 보정하였으며 이때 백색판의 색도는 L=99.55 a=－0.05 b=－0.33이었다. 시료의 hue 값은 420 nm/520 nm의 비율로 나타내었고 color intensity는 분광광도계(Lambda 35UV, Perkin Elmer, Waltham, MA, USA)를 이용하여 420 nm(녹황색) + 520 nm(적색) + 620 nm(청색) 흡광도로 나타내었다(Yoon et al, 2016).

다. 총 폴리페놀 함량

와인의 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu phenol reagent를 이용하여 청색으로 발색되는 원리로 분석하였는데(Amerine과 Ough, 1980), 시료 0.1 mL에 2% Na₂CO₃ 용액 2 mL를 첨가한 후 3분간 방치하고 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 첨가하여 30분간 반응 후, 750 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. 페놀 화합물 함량은 표준물질인 gallic acid (Sigma-Aldrich Co.)를 이용한 표준곡선을 작성하여 양을 환산 하였다.

라. 탄닌 함량

탄닌 함량은 Duval과 Shetty(2001)의 방법에 따라 측정하였다. 즉 시료 1 mL에 95% Ethanol 1 mL과 증류수 1 mL를 가하여 잘 흔들어 주고 5% Na₂CO₃ 용액 1 mL과 1 NFolin- Ciocalteu's reagent 0.5 mL을 가한 후 실온에서 60분간 발색시킨 다음 725 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 총 탄닌 함량은 tannic acid(Sigma-Aldrich Co.)를 이용한 표준곡선으로 양을 환산하였다.

마. ABTS 전자공여능 분석

ABTS 라디칼 소거능은 ABTS cation decolorization assay 방법(Dewanto V 등, 2002)에 의하여 측정하였다. ABTS 7.4 mM 용액과 potassium persulphate 2.6 mM을 하루 동안 암소에 방치하여 ABTS 양이온을 형성시킨 후 이 용액을 735 nm에서 흡광도 값이 1.4~1.5가 되도록 증류수로 희석하였다. 희석된 ABTS 용액 1 mL에 시료 50 μl를 가하여 흡광도의 변화를 60분 후에 측정하였으며, 표준물질로서 L-ascorbic acid를 동량 첨가하였다. DPPH 및 ABTS 전자공여능은 다음 식으로 나타내었으며 대조구로는 증류수를 사용하였다.

바. 통계분석

본 실험은 각 처리마다 3회 반복하여 측정한 평균과 표준편차를 계산했고, 각각의 평균에 대한 통계적 유의성은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 20.0)을 활용하여 one-way ANOVA test 후에 처리 간의 차이는 Duncan's multiple range test로 분석하였다(p<0.05).

결과 및 고찰

1. Muscat of Alexandria(MoA) 품종으로 만든 화이트 와인의 청징 재료별 및 처리 기간별 일반품질 특성

충북 영동군에서 생산된 MoA 포도 품종으로 만든 화이트 와인의 투명도 향상 등을 위해 와인에 각기 다른 청징제를 처리한 후 품질 특성을 분석하였다. 청징제 처리 전 와인의 기본 품질 특성은 Table 1에서와 같이 pH 3.84±0.01, 총산 0.39±0.00, 당도 5.3±0.00 °Brix, 알코올 8.2% 그리고 휘발산 농도는 0.14±0.00%였다. 청징제 처리별 pH의 특성 변화를 보면, 12개월 경과 후 벤토나이트 처리에서 3.90±0.08로 가장 높았고, PVPP 처리가 3.62±0.03으로 가장 낮았다. 총산은 무처리 0.50±0.04%, 실리카 처리 0.49±0.06%, 젤라틴 처리는 0.49±0.05%로 비교적 높았고, 벤토나이트 처리는 0.33±0.02% 로 가장 낮았다. 당 함량은 시간이 경과 되어도 변화량이 크지 않았지만, 벤토나이트 처리에서 4.77±0.06 °Brix로 다소 낮아진 결과를 보였다. 모든 처리에서 전반적으로 pH 및 Total acidity는 청징 후 12개월이 경과 되었을 경우 같이 낮아지는 경향이 있었다. 이는 Total acidity가 낮아지면 pH가 높아질 것이라는 추정과 상반되는 결과를 얻었으며, 숙성 시험 중 숙성 온도는 10°C에서 진행했고 pH가 3.6 이상이었지만, 기존 pH가 3.6 이상이면 저장 중 잡균의 오염이 일어날 수 있다 (Park 등, 2002)는 내용과 달리 오염 현상은 발생되지 않았다.

청징제 종류 및 처리 기간별 기능성 분석에 대한 품질 특성은 Table 2와 같다. 청징제 처리 전 와인 원액의 총폴리페놀의 함량은 307.33±1.69 mg%, 항산화 활성은 86.42±0.21%, 탄닌 함량은 23.78±0.60 mg%로 분석되었다. 총폴리페놀의 경우 달걀흰자 처리에서 286.22±0.23 mg%로 가장 높았고, 항산화 활성은 벤토나이트 처리는 55.22±3.79%, PVPP는 54.44±1.55%로 다른 처리구보다 높았으며, 탄닌 함량은 PVPP 처리에서 22.84±0.58 mg%, 실리카 처리에서 22.30±0.46 mg% 로 가장 높게 유지되었다. 총 폴리페놀의 경우 포도껍질과 함께 발효시킨 와인에서 발효 과정 중 에탄올 생성으로 포도 껍질의 페놀 성분이 용출되므로(Lee 등, 2004) 청징제 처리별로 차이가 없을 것으로 생각되었지만 실제 실험결과 처리별로 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다. 화이트와인의 총폴리페놀 함량은 ‘청산’품종과 같은 레드 와인보다 5배 정도 낮아 (Heo 등, 2016) 청징제 처리에도 총 폴리페놀 함유량의 차이가 있는 것으로 분석되었다고 생각된다.

Table 3과 같이 청징제 종류 및 경과 기간별 색도 분석결과, 처리 전 와인 원액의 Color Intensity는 0.080±0.00, L^* 값은 99.31±0.00, b^* 값은 2.30±0.00로 분석되었다. Color Intensity 는 벤토나이트와 젤라틴 처리에서 각각 0.059±0.01, 0.046 ±0.02로 가장 낮게 측정되었고, L^* 값은 벤토나이트 처리에서 99.17±0.45, 아이싱글라스에서 99.61±0.10으로 높게 분석되었다. 반면, a^* 값은 달걀흰자에서 0.42±0.04로 측정되어 청징제로써 다소 부정적이었으며, b^* 값의 경우 벤토나이트 처리는 3.44±0.03, 실리카 처리에서 3.77±0.11로 분석되어 다른 처리 대비 색도가 개선되는 효과를 보였다. 실험 결과와 유사하게 육안 상으로도 젤라틴, 벤토나이트, 실리카 처리가 MoA 와인 청징에 효과가 있는 것으로 보였다. 총 폴리페놀 함량은 color intensity와 상관관계를 보여 총 폴리페놀 함량이 높을수록 intensity가 높아진다는 보고가 있었는데(Lee 등, 2002) 본 연구에서는 egg white 처리에서만 유사한 결과가 나왔고, Bentonite 와 Isinglass 처리는 상반되는 결과값을 얻었다. 이와같은 결과는 기존 보고된 결과는 레드와인을 대상으로 연구한 결과이고 본 실험은 화이트와인으로 연구를 진행하여 차이가 있는 것으로 생각되나 상호 비교할 수 있는 연구가 필요하다고 생각된다.

Table 4는 1차적으로 선발된 청징제를 다시 한번 반복적으로 실험한 결과이다. MoA 와인에 벤토나이트, 젤라틴, 실리카를 청징제로 처리한 후 경과 기간별 일반품질 특성을 분석하였다.

청징제 처리 전 와인의 기본 품질 특성은 Table 4에서와 같이 pH는 4.04±0.01, 총산 0.82±0.01, 당도 18.3±0.00 °Brix, 알코올은 11.2%, 그리고 휘발산은 0.03±0.00%였다. 청징제 처리별 pH의 특성 변화를 보면, 8개월 경과 후 젤라틴 처리에서 4.09±0.02로 가장 낮았고, 벤토나이트 처리가 4.14±0.01로 가장 높았다. 총산은 젤라틴 처리에서 0.83±0.02%로 가장 많았고, 벤토나이트는 0.79±0.01%로 가장 낮았다. 당도, 알코올 및 휘발산 함량도 청징제 처리별로 다소 변화는 있었지만 통계적으로 의미 있는 차이는 없었다.

Table 5는 MoA 와인에 다양한 청징제를 처리하고 처리 후 경과 기간별 기능성 성분 분석한 것이다. 청징제 처리 전 총폴 리페놀은 47.63±0.03 mg%, ABTS 항산화능은 73.96±0.039% 및 탄닌 함량은 16.4±0.14 mg%로 분석되었다. 8개월 경과 후 청징제 종류별 기능성 분석 결과, 총폴리페놀 함량은 실리 카 처리에서 25.28±0.20 mg%로 다소 높았고, ABTS 항산화능은 벤토나이트 처리에서 40.40±0.50%로 약간 높게 측정되었다. 반면, 탄닌 함량은 실리카 처리에서 13.94±0.16 mg%로 약간 높게 측정되었다. 하지만, 모든 기능성 성분은 청징제 종류 및 경과 기간별 통계적으로 의미 있는 차이는 없었다.

선발된 청징제 종류별 및 경과 기간별 탁도·색도 분석은 Table 6과 같다. 청징제 처리 전 탁도, L, a, b 값은 각각 0.121±0.009, 92.04±0.01, 2.79±0.01, 21.88±0.01로 분석되어 황색도 값(b)이 다소 높았다. 탁도는 8개월 경과 후 벤토나이트 처리에서 각각 0.040±0.001로 탁도 개선 효과가 높았으며, L값은 젤라틴 처리에서 98.61±0.16로 낮게 분석되었고, b값은 실리카 처리에서 24.44±0.23으로 개선 효과가 가장 좋았다.

Table 7은 처리별 Hue 및 Color Intensity 분석한 것으로 청징제 처리 전에는 각각 2.098±0.050, 0.681±0.000로 분석되었다. 처리별로 8개월 경과 후 Hue값은 젤라틴 처리에서 3.927±0.192로 가장 낮았고, Color Intensity는 실리카 처리에서 0.469±0.028로 가장 낮게 분석되었으므로, 황색도(b^*) 개선을 위해서는 Silica를 처리하는 것이 좋을 것으로 보인다.

Table 8은 청징제 종류별로 10개월 경과 기간 후 향기성분을 분석한 것이다. 분석 결과로만 보았을 때 청징제 처리별 특별한 차이점은 없는 것으로 판단되었다.

Table 9는 청징제별로 10개월 숙성된 MoA 와인에 대한 관능평가를 분석한 결과이다. 처리간 통계적 유의성은 없었지만, 실리카, 벤토나이트 처리된 화이트 와인에서 전반적인 기호도가 높았다.

Table 10은 청징제 종류별로 처리정도에 소요되는 노동력을 분석한 것이다. 벤토나이트의 경우 처리 12시간 전부터 반죽을 만드는 등 추가적인 작업이 소요되기 때문에 다른 청징제보다 노동력이 많이 소요되었고, 젤라틴의 경우 녹이는 작업에서 다소 시간이 소요되었으며, 실리카는 비교적 노동력이 적게 소요되었다.

적 요