Ⅰ.
서 론
우리나라 전통주 가운데 약주는, 쌀을 주원료로 하여 누룩과 물을 혼합하여 발효한 뒤 술덧을 맑게 제성한 술(Noh JM 등 2014)이다. 예로부터 약주는 보신과 질병치유 목적으로도 사용되었으며, 식물의 잎, 줄기, 뿌리 등 다양한 약재를 넣어서 만들거나 꽃, 열매 등을 첨가한 가향 약주가 발달하였다(Park RD 2005). 쌀과 누룩으로 빚은 순곡주에 이러한 기능성 부재료를 첨가하면, 약리성을 부여함은 물론 부재료의 맛과 색을 더해 약주의 기호성 역시 높일 수 있다(Ryu IS 2014). 주방문이 기록된 조선 시대 고문헌 중 술에 부재료를 첨가하는 방법을 살펴보면, 부재료를 끓는 물에 추출하여 혼입하는 탕약법, 소주와 같은 증류주에 부재료를 혼입하는 주중침지법, 주재료와 부재료를 함께 증자하는 증자법, 주재료인 고두밥과 함께 부재료를 혼입하는 직접혼합법, 술이 활발히 발효되는 것이 잦아들 때 부재료를 혼입하는 지약주중법으로 나눌 수 있다. 「요록」에는 구기자 뿌리, 생지황, 국화를 달인 물을(Yoon SJ 2008), 「동의보감」에는 생지황, 지골피, 감국 꽃을 넣고 끓인 물을 사용하여 술을 빚는 탕약법(Heo J 1976)이, 「지봉유설」에는 꽃과 열매를 따서 그늘에 말린 후 술을 부어두었다가 7일 후에 마시는(Han JN & Kim MH 1975) 주중침지법이 소개되고 있다. 「규합총서」에 백화주 빚는 법으로 백화와 고두밥을 떡 안치듯 하되 생국화는 꽃잎만 모아 그 위에 뿌려 증자하였고(Lee B 2014), 「임원십육지」 보양지에는 말린 국화를 비벼 부순 후 쌀과 함께 고두밥을 지어 술을 빚는(Seo YG 2007) 증자법이 기록되어 있으며, 「규합총서」에 도화주는 복사꽃과 가지를, 연엽주는 연잎을, 두견주는 진달래꽃을 고두밥에 혼합하는 직접혼합법이, 「산림경제」에는 감국 뿌리, 줄기, 잎, 꽃을 시기별로 채취하여 말린 뒤 분쇄하여 술에 혼입하는 지약주중법이 소개되어 있다.
약주에 부재료를 첨가하여 제조한 선행연구를 살펴보면, 부재료의 열수추출액을 첨가하여 제조한 둥글레 첨가 약주(Lee ST 등 2000), 오가피 첨가 약주(Kim IH 등 2008) 등의 연구가 있었고, 부재료의 에탄올 추출액을 첨가한 연구로는 대나무 추출액 첨가 약주(Jung GT 등 2014), 산수유와 황금을 첨가한 약주(Lee SJ 등 2008) 등이, 부재료를 쌀과 함께 증자 후 투입하여 빚은 약주로는 올방게 첨가 약주(Cheong C 등 2008), 갈대 첨가 약주(Kim ST 등 2015) 등이 연구되었다. 부재료를 분쇄하여 첨가하거나 분말 형태로 첨가한 연구로는 도토리 첨가 약주(Choi SH 등 1998), 민들레 뿌리분말 약주(Lee JB 등 2012) 등이 있으며, 부재료의 가공방법을 달리하여 품질특성을 살펴본 연구로는 가열 방법을 달리한 연잎약주(Kong MH 등 2011), 냉동 전후 처리를 달리한 연잎약주(Choi JS 등 2016), 가열시간을 달리한 대추고 첨가약주(Eum HS 등 2019) 외에는 연구가 많이 이루어지지 않았다.
토사자는 동북아시아에 자생하는 한해살이 메꽃과 식물인 새삼의 씨앗을 가을에 채취하여 건조시킨 것이다. 학명은 갯실새삼(Cuscuta chinensis Lamark)이고, 기생생물(parasite)이며, 주성분으로 steroids, flavonoids, volatile oils, fatty acids 등이 함유되어 있다. 강장, 강정, 보신 등에 우수한 효과를 보이는 토사자는 한방에서 환이나 탕, 산으로 사용되며, 기미, 색소침착 등을 개선시키는 화장품의 재료로 활용되기도 한다(Cho JW & Jin SY 2020). 술이나 차로 사용할 경우 자양강장의 효과를 보인다고 알려져 있다(Donnapee S 등 2014). 토사자에 대한 선행 연구를 살펴보면, 토사자 추출물을 이용한 항산화 효과와 항돌연변이성 연구(Jeon YH 등 2008), 갱년기 증상 완화 연구(Kim SJ 등 2016), 주름개선 연구(Joo IH 등 2018) 등으로 국한되어 있으며, 전통주에 대한 연구로는 첨가량을 달리한 약주 연구(Cho JW & Jin SY 2020)가 유일하다. 또한 부재료를 첨가한 전통주와 관련된 대부분의 선행연구에서는, 각 부재료의 첨가량을 달리한 약주나 막걸리를 빚어 품질특성, 발효특성, 항산화능 및 관능평가를 조사한 연구가 이루어졌기 때문에, 아직까지 부재료의 첨가 방법을 달리하여 약주의 품질특성을 살펴본 연구는 거의 없는 실정이다.
따라서 본 연구에서는 고문헌과 선행연구를 기반으로 토사자의 첨가 방법을 달리하여 약주를 제조하고, 제조방법에 따른 약주의 품질특성을 측정하였다. 이를 통해 최적의 토사자 첨가방법을 도출하여 토사자 약주의 상품가능성을 확인하고, 다양한 부재료 첨가 약주의 제조방안에 관한 기초자료를 제공하고자 한다.
Ⅱ.
재료 및 방법
1.
재료
본 연구에 사용된 토사자는 강원도 영월군에서 수확한 것을 구입하였다. 누룩은 송학곡자(Songhakgokja Co., Gwangju, Korea), 멥쌀은 참드림쌀(Yangpyeong-gun, Gyeonggi-do, Korea), 찹쌀은 경기도 이천쌀(Icheonnonghyup, Icheon, Kyeonggi- do, Korea), 물은 평창수(LG, Pyeongchangsu, Kangwon, Korea)를 사용하였다. 항산화측정은 Sigma-Aldrich Chemical Co., Ltd(St. Louis, MO, USA)의 gallic acid와 Folin-Ciocalteu phenol reagent, 1,1-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 시약을 사용하였다.
2.
제조 방법
토사자의 첨가방법을 달리한 약주의 제조배합비는 Table 1과 같다. 밑술은 멥쌀 1 kg을 생수를 이용하여 투명한 물이 흘러나올 때까지 세척한 다음, 4시간 이상 동안 침수하였다. 이후 1시간 동안 채반에 옮겨 쌀의 물기를 제거한 후, 쌀가루 형태로 곱게 빻아 끓인 물 1.1 L를 넣고 범벅을 제조하여 상온에서 30분간 20℃ 이하로 차게 식혔다. 차갑게 식힌 범벅과 누룩 0.9 kg을 잘 섞어 열탕 소독한 유리 용기에 넣은 후, 24℃의 항온기(INB-15R, Jeongbiotec, Incheon, Korea)를 이용하여 48시간 동안 밑술을 발효시켰다. 덧술은 찹쌀 1 kg으로 증자한 고두밥, 생수 900 mL, 밑술 440 g에 토사자 10 g을 기준으로 처리방법을 달리한 토사자를 혼합하여 제조하였다. 덧술을 제조하기 위해 먼저 찹쌀을 생수를 사용해 투명한 물이 흘러나올 때까지 세척한 뒤, 4시간 이상 동안 침수하였다. 이를 1시간 동안 탈수하고 증자하여 찹쌀 고두밥을 준비하였다. 토사자는 원료 대비 1%인 10 g을 다음과 같은 전처리를 거쳐 첨가하였다. 2.2 L의 생수에 토사자 10 g을 넣고 1시간 가열하여 1.1 L로 열수추출물을 만들어 사용한 시료 TW, 70% ethanol 1 L에 토사자 10 g을 24시간 침출한 후 감압농축한 추출물을 첨가한 TE, 토사자 10 g을 찹쌀과 함께 증자한 고두밥으로 빚은 시료 TB, 술이 활발히 발효되는 것이 잦아질 때 술덧에 토사자 분말 10 g을 첨가하여 빚은 시료 TP를 제조하여 각각 혼화한 후, 열탕 소독한 유리 용기에 담은 뒤 24℃의 항온기에서 20일간 발효하였다. 토사자 약주는 덧술 첨가 후 0일부터 20일까지 4일의 간격으로 시료를 채취하였다. 분석용 시료로 사용될 상등액은 원심분리기(MPW-54, MPW Med. instruments, Warszawa, Poland)를 사용하여 3500 rpm으로 2분간 원심분리하여 사용하였다.
Table 1.
Formula for preparation cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods
3.
품질 특성 측정
1)
알코올 측정
토사자의 첨가방법을 달리한 약주의 알코올 측정은, 환류냉각관을 부착한 heating mantle(Mtops ms-265, Seoul, Korea)로 시료 100 mL를 증류한 다음 냉각 장치를 통과시켜 증류액 약 70 mL를 받고 100 mL까지 증류수로 정용하였다. 잘 혼합한 증류액에 주정계(211-DK-12, Dongmyeong, Seoul, Korea)를 사용하여 값을 읽고, Gay-Luccac의 주정환산표에서 15℃로 보정하여 알코올 함량을 구하였으며, 각각의 시료는 4일 간격으로 3회 반복하여 측정한 뒤 그 평균값을 %로 나타내었다.
2)
가용성 고형물 함량 측정
토사자의 첨가방법을 달리한 토사자 약주의 가용성 고형물 함량은, 각각의 시료 0.2 mL를 취하여 당도계(Poket PAL-1, Atago, Tokyo, Japan)를 이용하여 4일 간격으로 측정하였고, 각각의 시료는 3회 반복하여 그 평균값을 Brix %로 나타내었다.
3)
pH 측정
토사자의 첨가방법을 달리한 토사자 약주의 pH는, pH Meter (FP20, Metter-toledo, Greifensee, Switzerland)를 이용하여 4일 간격으로, 3회 반복하여 측정하여 평균값으로 나타내었다.
4)
색도 측정
토사자의 첨가방법을 달리한 토사자 약주의 색도는 Colorimeter(CR-310, Minolita, Osaka, Japan)를 사용하여 L(명도), a(적색도), b(황색도)로 4일 간격으로 3회 반복하여 측정하였으며, 이때 사용한 표준 백판(standard plate)의 값은 L=97.87, a=+0.65, b=+1.68이었다.
5)
총 폴리페놀 함량
토사자의 첨가방법을 달리한 토사자 약주의 총 폴리페놀 함량은, Folin-Denis phenol method의 방법을 응용한 Yu L 등(2002)의 방법을 사용하여 측정하였다. 발효가 완료된 토사자 약주 150 µL에 2 N Folin-Ciocalteu reagent 50 μL에 증류수 2,400 μL를 첨가한 뒤 3분간 반응시켰다. 이 반응액에 1 N Na2CO3(sodium carbonate) 300 μL를 투입하여 2시간 동안 암소에서 반응시킨 다음 UV-VIS spectrophotometer(T60UV, Jasco, Tokyo, Japan)를 이용하여 흡광도 725 nm에서 측정하였다. 표준물질로는 gallic acid를 사용하였고, 검량선을 작성한 후 mg GAE/100 g으로 총 폴리페놀 함량을 나타내었다.
4.
관능평가
발효와 숙성을 마친 토사자 약주에 대하여, 한국 전통주 관련자 25명을 패널로 선정하여 제조방법을 달리한 토사자 약주의 기호도 평가(preference evaluation)와 정량적 묘사분석(quantitative descriptive analysis, QDA)에 대하여 평가하였다. 평가 전 실험 목적과 평가항목에 관련된 용어를 설명하고, 평가 기준을 숙지시켰다. 평가를 시작하기 한 시간 전부터 물을 제외한 음료 및 음식의 섭취를 금하고, 구강 청정제나 강한 향이 있는 화장품이나 향수를 사용하지 않도록 하였다. 시료는 3자리 난수표로 표시한 유리잔에 30 mL씩 제공하였으며, 입을 헹굴 수 있는 생수를 함께 준비하였다. 기호도 평가는 전반적 기호도, 색, 향, 맛, 질감의 총 5가지 항목으로 기호도 평가를 구성하였고, 7점 척도법으로 기호도가 높을수록 7점에 가까운 점수를 주도록 하였다. 정량적 묘사분석은 갈색도, 단맛, 신맛, 쓴맛, 한약재향, 누룩취, 단향, 꽃향기, 뿌리향, 떫은맛의 10가지 항목에 대한 관능적 특성을 평가하도록 구성하였으며, 관능적 특성별 강도가 강할수록 높은 점수를 부여하도록 7점 척도법으로 평가하였다. 또한 정량적 묘사분석을 통해 제조방법을 달리한 토사자 약주와 관능특성별 평균값을 산출한 다음 주성분 분석(principal component analysis, PCA)을 실시하였다. 본 연구는 숙명여자대학교 생명윤리위원회의 승인을 받아 진행하였다(Approval Number: SMWU-2002-HR-164-02).
5.
통계처리
첨가 방법을 달리한 토사자 약주의 이화학 및 항산화 실험 결과는 각각 세 번씩 반복하여 측정하였고 평균과 표준편차로 표시하였다. 통계 분석에는 SPSS Statistics (ver. 25.0, IBM Corp., Armonk, NY. USA)를 이용하여 평균과 표준편차로 표시하였다. 각 실험군은 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)과 Two-way ANOVA(이원배치분산분석)을 실시하였고, 5% 수준에서 유의성(p<0.05) 검증을 하였고, 유의적 차이가 있는 항목은 다중범위검정(Duncan’s multiple range test)으로 사후 검증을 실시하였다. 정량적 묘사분석에서는 토사자 첨가방법에 따른 약주와 관능적 특성 사이의 관계를 요약 분석하기 위하여 관능적 특성별 평균값으로 주성분 분석을 실시하였고, 상관행렬과 varimax 회전방식을 통해 결과를 도출하였다.
Ⅲ.
결과 및 고찰
1.
알코올 함량 변화
알코올 함량은 술의 품질, 향미, 보존성에 결정적인 영향을 미치는 성분으로 술의 기호도 및 보존성에 있어 매우 중요한 요인이다(Kim JY 등 2007), 토사자의 첨가방법을 달리하여 제조한 발효기간별 토사자 약주의 알코올 함량 변화는 Table 2와 같다. 발효 0일차 토사자 약주의 알코올 함량은 1.97~3.77%로 측정되었으나, 발효 4일차에는 9.33~10.77%로 증가하여, 발효 8일차에는 10.97~13.03%, 발효 12일차에는 15.07~17.27%, 발효 16일차에는 15.63~17.53%였으며, 최종 20일차의 토사자 약주의 알코올 함량은 15.50~17.60%였다. 발효 초기인 0일에서 4일차까지 알코올 함량이 급속하게 증가하다가, 발효 12일 차 이후로는 완만하게 상승하였다. 토사자의 첨가 방법에 따른 알코올 함량을 살펴보면, 토사자 열수추출물로 약주를 제조한 시료 TW의 알코올 함량(17.60%)이 가장 높았으며, 토사자 에탄올 추출물을 첨가한 시료 TE의 알코올 함량이 17.20%, 토사자 분말을 첨가한 시료 TP가 16.35%, 고두밥에 토사자를 첨가한 시료 TB가 16.00%로 나타났으며, 토사자를 첨가하지 않은 CT시료의 알코올 함량이 15.50%로 가장 낮게 나타났다. 따라서 토사자에 함유되어 있는 폴리페놀 성분은 발효 중 효모의 생육에 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다. 연잎의 처리 방법을 달리하여 약주를 제조한 Kong MH 등(2011)의 연구에서는, 연잎을 생잎으로 사용한 약주의 알코올 함량이 15.5%로 가장 높고, 연잎을 데치거나 스팀처리 한 시료의 알코올 함량이 낮다고 하여, 전처리 방법에 따라 약주의 알코올 함량에 차이가 있었으나 연잎 첨가가 약주의 알코올 생성에 긍정적인 영향을 끼친다고 하여 본 연구와 유사한 결과를 보였다. 따라서 약주에 토사자를 첨가하는 것은, 약주의 알코올 발효를 도와 약주의 최종 알코올 함량을 높이는 것을 확인할 수 있었으며, 토사자 첨가방법 중 토사자 열수추출물로 약주를 제조하는 것이 알코올 함량을 가장 높일 수 있는 방법인 것으로 사료된다.
Table 2.
Changes of alcohol contents in cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods
2.
pH 변화
약주의 pH는 함유된 유기산 종류에 따른 수소이온의 해리도에 의한 것으로서, 발효과정 중 술덧 중의 효모나 젖산균 등의 미생물 작용에 의해 각종 유기산들이 생성된다(Kong MH 등 2011). 토사자의 첨가방법을 달리한 약주의 pH의 변화는 Table 3과 같다. 0일차 약주의 pH는 4.27~4.41로 측정되었으나, 발효 4일차 약주의 pH가 3.49~3.57으로 감소하다가 8일차에 다시 3.63~3.70으로 증가하였다. 다시 12일 차에 3.77~3.90으로 증가하다가, 16일에 3.73~3.85로 소폭 감소하였으며, 최종 20일차의 pH는 3.86~3.90으로 측정되었다. 발효 초기 0일에서 4일차까지 pH가 급격하게 감소한 것은, 술덧에 생육하는 미생물이 생성한 유기산 때문이다(Pae HY & Jin SY 2019). 일반적으로 약주에서 가장 함량이 높은 유기산은 Lactic acid로, 누룩에 함유된 젖산균과 같은 미생물 등이 술의 발효 중 Lactic acid, Succinic acid, Citric acid, Acetic acid 등의 유기산을 생성되면서(Choi JS 등 2018), 총산은 증가하고 pH가 감소하게 된다. 그러나 발효 과정 중 생성된 알코올이 에스테르와 같은 향미 성분을 생성하는 과정에서 pH가 다시 소폭 증가하게 된다(Lee YJ 등 2018). 토사자 첨가방법에 따른 pH를 살펴보면, 대조군에 비해 토사자를 첨가한 약주의 pH가 미미하게 높게 측정되었는데, 이는 토사자에 함유된 caffeic acid(Kwon YS 등 2000)와 phenolic acid, fatty acid(Donnapee S 등 2014) 등의 성분이 알코올과 반응하면서 pH의 차이를 보이는 것으로 사료된다. 토사자의 첨가 방법에 따라 pH에서 유의적인 차이가 나타나지 않았는데, 이는 연잎의 처리 방법을 달리하여 약주를 제조한 Kong MH 등(2011)의 연구에서도 연잎 처리방법별 큰 차이는 없었으나 덖음과 건조 처리를 한 연잎약주의 pH가 약간 높았다고 하여 본 연구와 비슷한 경향을 나타냈다.
Table 3.
Changes of pH in cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods
3.
가용성 고형물의 함량 변화
약주의 가용성 고형물은 효모의 영양원으로 알코올 발효에 이용되고, 주류의 감미와 향기에 영향을 주는 주요성분이다(Lee YJ 등 2012). 토사자의 첨가방법을 달리한 약주의 가용성 고형물 함량 결과는 Table 4와 같다. 발효 직후 0일차의 가용성 고형물 함량은 11.70~13.17 Brix %로 나타났고, 발효 4일차에는 18.17~20.73 Brix %까지 급격하게 증가하였으나, 발효 8일차에는 15.33~17.27 Brix %로 감소하기 시작했다. 발효 12일 차에는 14.03~15.77 Brix %, 발효 16일 차에는 13.23~14.57 Brix %로 약주의 가용성 고형물이 점차적으로 감소하여, 발효 최종 20일차에는 12.77~14.00 Brix %로 측정되었다. 약주의 발효 초기에는 전분이 당화효소(amylase)에 의해 당분으로 분해되면서 발효 초기 약주의 가용성 고형물은 급격히 증가되나, 생성된 당분이 효모의 영양원 또는 알코올 및 젖산 발효 기질로 이용되면서 점차 당 함량이 감소되게 된다(Jin TY 등 2008, Huh CK 등 2008). 토사자의 첨가 방법에 따른 가용성 고형물의 함량을 살펴보면, 최종 20일차에서 고두밥에 토사자를 첨가한 시료 TB의 가용성 고형물 함량이 14.00 Brix %로 가장 높게 나타났으며, 토사자 에탄올 추출물을 첨가한 TE 시료에서 12.77 Brix %로 가장 낮게 측정되었으나, 첨가방법에 따른 시료간에 큰 차이를 보이지는 않았다. 부재료를 첨가한 약주는 부재료의 성분의 특성에 따라 알코올 함량 및 가용성 고형물 함량에서 차이를 보일 수 있다(Jin SH 등 2009)고 보고되었으나, 본 연구에서의 토사자 첨가량은 1% 이하로 미량이기 때문에, 토사자 약주의 발효과정에 유의미한 영향을 미치지 않았음을 확인할 수 있었으며, 가용성 고형물과 알코올 함량 항목에서 발효의 변화는 유사한 경향이었다.
Table 4.
Changes of soluble solids contents in cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods
4.
색도 변화
토사자의 첨가 방법을 달리한 약주의 색도 변화 결과는 Table 5에 나타내었다. 약주의 명도를 나타내는 색도 L값은 발효 직후 0일차에는 90.43~91.88로 나타났으며, 발효 4일차에는 93.84~95.79까지 증가하였으다. 발효 8일차에는 94.18~95.02, 발효 12일차에는 93.09~95.20, 발효 16일 차에는 93.63~95.34로 미미한 변화를 보이다가, 발효 최종 20일차에는 93.11~95.51을 나타내었다. 토사자의 첨가방법에 따른 명도값을 살펴보면, 토사자 분말을 첨가한 시료 TP의 명도값이 가장 높았으며, 토사자 열수추출물로 약주를 제조한 시료 TW의 명도값이 가장 낮게 나타났다. 적색도 a값의 경우 모든 시료의 측정값이 음수를 나타내어 시료의 색이 녹색에 가까운 수치를 보였는데, 발효 직후 0일차에는 –1.97~-1.58로 나타났으며, 발효기간이 증가할수록 녹색도가 증가하여, 발효 최종 20일차에서는 –3,59~-3.35를 나타내었다. 토사자의 첨가방법에 따른 a값의 경우 토사자 분말을 첨가한 시료 TP의 값이 가장 낮게 나타났다. 황색도 b값의 경우, 발효 0일차 15.81~17.39에서 발효 4일차에 12.45~14.47로 감소했다. 그 후, 발효 8일차부터 발효가 끝나는 20일차까지는 다시 증가하는 경향을 보였으며, 최종 20일차의 황색도는 16.53~17.49로 측정되었다. 토사자의 첨가량을 달리한 약주(Cho JW & Jin SY 2020)에서는 토사자의 갈색이 발효가 진행되면서 약주에 우러나와 명도와 황색도가 증가한다고 하였는데, 본 연구에서도 토사자 열수추출물을 이용한 TW 시료를 제외한 모든 시료에서 발효 완료 후 황색도값이 증가하여 비슷한 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 토사자를 열수 추출하여 약주를 제조할 경우(TW) 다른 첨가 방법에 비하여 빛깔이 다소 어두워지고, 토사자 분말을 첨가할 경우(TP) 약주의 명도와 녹색도 및 황색도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
Table 5.
Changes of color parameters in cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods
5.
총 폴리페놀 함량
발효가 끝난 20일차에 토사자의 첨가 방법을 달리한 약주의 폴리페놀 함량을 측정한 결과는 Fig. 1과 같다. 폴리페놀은 노화방지 작용, 항산화 작용, 고지혈증 억제 등의 역할을 하고(Yun SB 등 2014), 심장 질환 예방, DNA 보호, 항암 작용 등의 역할을 하는 생리활성 물질이다(Pandey KB & Rizvi SI 2009). 약주에 토사자 분말을 첨가한 시료 TP의 폴리페놀 함량은 531.29 mg/GAE/100 g으로 가장 높게 나타났고, TB는 463.99 mg/GAE/100 g, TE는 453.47 mg/GAE/100 g, TW는 459.88 mg/GAE/100 g였으며, 대조군 CT의 총 폴리페놀 함량은 386.29 mg/GAE/100 g으로 가장 낮게 측정되었다. Jeon YH 등(2008)에서 토사자 에탄올 추출물의 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량이 각각 20.1 mg/g, 1.9 mg/g으로 보고되었다. 총 폴리페놀 함량 측면에서 본다면, 폴리페놀 함량이 가장 높은 토사자 분말첨가(TP)을 첨가하는 것이 토사자 약주의 폴리페놀 함량을 높이는데 효과적일 것으로 판단된다.
Fig. 1.
Total polyphenol contents in cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods. CT : control, TW : water boiled down with cuscuta seed, TB : Godubab with cuscuta seed, TE : cuscuta seed ethanol extract, TP : cuscuta seed powder.
Values with different letters are significantly different at p<0.05.
6.
DPPH 자유 라디칼 소거활성
토사자의 첨가 방법을 달리한 약주의 DPPH 자유라디칼 소거능 측정결과(Fig. 2), 대조군인 CT의 DPPH 자유라디칼 소거능 71.32%에 비해, 토사자 첨가 약주의 DPPH 자유라디칼 소거능이 79.81~98.21%로 보다 높게 측정되었다. 토사자의 첨가 방법에 따라 약주의 DPPH 자유라디칼 소거능에 차이가 나타났는데, 고두밥에 토사자를 첨가한 TB 시료가 98.21%로 가장 높게 측정되었고, 토사자 분말을 첨가한 시료 TP가 93.76%, 토사자 열수추출물로 약주를 제조한 시료 TW가 89.34%, 토사자 에탄올 추출물을 첨가한 시료 TE가 79.81%로 측정되었다(p<0.05). 항산화 활성도와 폴리페놀의 함량은 대부분의 식물에서 상관 관계를 보이는데, 본 연구에서도 토사자 첨가 방법 중 TP와 TB 시료의 총 폴리페놀 함량과 DPPH 자유라디칼 소거능 모두 높게 나타났다. 토사자의 경우 물, 70% 에탄올 등 용매로 추출하여 첨가하였을 때 보다 토사자를 고두밥에 넣어 발효과정을 거치거나, 토사자 분말을 약주에 직접 넣는 것이 토사자 속 다양한 극성의 항산화 성분들을 포괄할 수 있어 활성이 높게 나타난 것으로 사료된다. 따라서 토사자 분말을 첨가(TP)와 고두밥에 토사자를 첨가하는(TB)의 제조방법이 항산화능과 폴리페놀 함량을 높일 수 있는 효과적인 첨가 방법으로 판단된다.
Fig. 2.
DPPH radical scavenging activity in cuscuta seed (Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods. CT : control, TW : water boiled down with cuscuta seed, TB : Godubab with cuscuta seed, TE : cuscuta seed ethanol extract, TP : cuscuta seed powder.
Values with different letters are significantly different at p<0.05.
7.
관능평가
1)
기호도 평가
토사자의 첨가 방법을 달리한 약주의 기호도 평가 결과는 Table 6과 같다. 색에 대한 기호도 평가결과, 토사자 분말을 첨가한 TP 시료의 색기호도가 4.85로 가장 높았으며, 토사자를 첨가하지 않은 대조군 CT 색기호도가 3.90으로 가장 낮게 평가되었다. 향의 기호도에 대한 평가 결과, 고두밥에 토사자를 첨가한 TB 시료의 향기호도가 4.95로 가장 높았고, 그 다음으로 토사자 열수추출물을 첨가한 TW(4.70), 토사자 에탄올 추출물을 첨가한 TE(4.57). CT(4.10)순으로 높았으며, 토사자 분말을 첨가한(TP) 시료의 향기호도(3.05)가 가장 낮게 평가되었다. 맛에 대한 평가 결과에서도, TB 시료의 맛기호도가 5.05로 가장 높았고, 그 다음으로 TE(4.45), CT(4.10), TW(4.00) 순으로 나타났으며, TP 시료의 맛기호도가 3.05로 가장 낮았다. 약주의 질감에 대한 기호도 평가결과, TB 시료가 5.10으로 가장 높게 평가되었고, TP시료의 질감기호가 3.55로 가장 낮게 평가되었다. 전반적인 기호도의 경우 앞의 항목에서 가장 높은 기호도를 보인 TB 시료의 전반적인 기호도가 5.35로 가장 높게 평가되었고, 그 다음으로 TE(4.60), TW(4.55), CT(3.85)로 평가되었으며, TP 시료의 전반적인 기호도가 3.40으로 가장 낮게 평가되었다. TP 시료의 경우, 색기호도 항목에서는 가장 높은 평가를 받았으나, 색을 제외한 향, 맛, 질감, 전반적인 기호도에서 가장 낮은 기호도를 나타냈다. TB 시료는 색(4.75), 향(4.95), 맛(5.05), 질감(5.10) 및 전반적인 기호도(5.35)의 모든 항목에서 기호도가 가장 높게 평가되었다. 따라서 관능적 기호도를 높이기 위해서는 고두밥에 토사자를 첨가하여 빚는(TB) 제조방법이 가장 적합할 것으로 사료된다.
Table 6.
Sensory evaluation of cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods
2)
정량적 묘사분석
토사자의 첨가 방법을 달리한 약주의 정량적 묘사분석 결과는 Table 7과 같다. 토사자 약주의 갈색도는 토사자 분말을 약주에 첨가한 TP 시료가 4.95로 가장 높게 평가되었고, 대조군인 CT 시료의 갈색도가 2.61로 가장 낮게 평가되었다. 토사자 분말의 경우, 술덧과 반응하는 표면적이 증가하여 다른 시료에 비해 상대적으로 토사자의 갈색 성분이 더 많이 용출된 것으로 사료된다. TP 시료 다음으로, 토사자 열수추출액을 이용한 TW 시료의 갈색도가 3.80으로 높게 나타났는데, 이는 열수 추출과정에서 토사자의 갈색 성분이 열에 반응하여 용출되었기 때문인 것으로 생각된다.
Table 7.
Quantitative description analysis(QDA) of cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods
토사자 약주의 단맛의 강도는, 고두밥에 토사자를 첨가한 TB 시료가 4.95로 가장 높게 평가되었고, 그 다음으로는 무첨가군의 단맛 강도가 4.22로 평가되었으며, 토사자 분말을 첨가한 TP시료가 3.15로 가장 낮게 평가되었다. 신맛 강도의 경우, 대조군인 CT 시료가 4.28로 가장 높게 평가되었고, TP 시료가 2.70으로 가장 낮게 측정되었다. 쓴맛 강도의 경우, TP 시료가 4.65로 가장 높게 평가되었으나, CT 시료의 경우 3.06으로 가장 낮게 측정되었다. 토사자는 약간의 쓴맛을 가지고 있어, 토사자를 첨가하지 않은 대조군(3.06)에 비해 토사자 첨가군(3.11~4.65)의 쓴맛강도가 높게 나타난 것으로 판단되며, 토사자를 분말로 첨가할 경우 약주의 쓴맛 강도가 크게 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 한약재향의 경우에는, 대조군이 2.39로 가장 낮게 평가되었고, 그 다음으로 TB 시료가 3.32로 평가되었으며, TP 시료의 경우 4.55로 쓴맛과 함께 한약재향의 강도가 가장 높게 평가되었다. 누룩향의 경우, TP 시료가 2.95로 가장 낮게 평가되었고, TB시료가 4.63으로 가장 높게 평가되었는데, 한약재향이 높을수록 누룩향에 대한 강도는 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 단향의 경우, 무첨가군이 4.61로 가장 높게 평가되었고, TP 시료가 2.00으로 가장 낮게 평가되었다. 꽃향의 경우, TE 시료가 4.38로 가장 높게 평가되었으며, TP 시료가 2.75로 가장 낮게 평가되었다. 떫은맛의 경우, TP 시료가 4.85로 가장 높게 평가되었고, CT 시료가 2.78로 가장 낮게 평가되었다.
3)
주성분 분석
토사자 첨가방법에 따른 약주의 관능적 특성과 시료 간의 관계를 설명하기 위해, 일원분산분석에서 통계적으로 유의적인 차이가 있는 10개의 관능적 특성에 대하여 시료의 평균값을 적용하여 주성분 분석(PCA)를 실시하였다(Fig. 3). 주성분 분석을 실시하여 총 2개의 주성분이 추출되었으며, 제 1주성분(PC 1)과 제 2주성분(PC 2)의 설명력은 64.72%와 15.09%로 총 79.79%의 설명력을 보였다. Fig. 3(A)과 Fig. 3(B)의 결과는 제 1주성분(PC 1)과 제 2 성분(PC 2)으로 구분된 관능적 특성과 시료의 분포를 평균별로 부하된 위치로 나타냈는데, Fig. 3(A)의 결과에서 각각의 관능적 특성들이 주성분에 부하된 양상은 다음과 같다. 제 1주성분(PC 1)의 양(+)의 방향으로는 떫은맛, 뿌리향, 갈색정도, 쓴맛 등이 강하게 부하되었으며, 이러한 특성은 서로 상관관계가 높음을 나타냈다. 한약재향 또한 양(+)의 방향으로 부하되었다. 음(-)의 방향에 위치한 특성들은 단향과 누룩취가 강하게 부하되었으며, 꽃향과 단맛 또한 음(-)의 방향에 부하되었고, 신맛은 음(-)의 방향에 약하게 부하되었다. 또한 제 2주성분(PC 2)에서는 신맛이 양(+)의 방향으로 가장 강하게 부하되었으며, 한약재향과 단맛 또한 양(+)의 방향으로 부하되었다. 쓴맛과 꽃향이 음(-)의 방향으로 부하되었으며, 음(-)의 방향에 위치한 특성 중에 단향은 약하게 부하되었다. Fig. 3(B)의 결과에서 토사자 첨가방법에 따른 약주가 주성분에 부하된 양상을 살펴보면, 제 1주성분의 양(+)의 방향에는 토사자 분말을 첨가한 TP 시료가 부하되어 있는 것으로 나타났고, 음(-)의 방향에는 대조군인 CT 시료와 TB 시료가 강하게 부하되어 있는 것으로 나타났으며, TE 시료도 음의 방향에 부하되어 있으며, TW 시료는 약하게 음의 방향에 부하되어 있는 것으로 나타났다. 따라서 Fig. 3의 결과를 볼 때, 토사자 분말을 첨가한 TP 시료와 고두밥에 토사자를 첨가한 TB 시료가, 그 외의 시료들과 구분이 가장 크게 나타났다. TP 시료의 경우 떫은맛, 뿌리향, 갈색정도, 쓴맛 등의 관능적 특성은 강하지만, 단향, 누룩향, 꽃향 등은 약한 것을 확인하였다. 따라서 제 1 주성분의 양(+)의 방향에 위치한 변수들은 기호도에 부정적인 영향을 미치는 관능적 특성 지표이고, 음(-)의 방향에 위치한 지표들은 기호도에 긍정적인 영향을 미치는 관능적 특성 지표로 판단된다. 따라서 양(+)의 방향에 위치한 TP 시료는 상대적으로 기호도가 낮고, 음(-)의 방향에 위치하는 TB 시료와 TE 시료는 상대적으로 기호도가 높은 것으로 평가할 수 있다. 특히 기호도에 긍정적인 영향을 미치는 단향과 누룩향, 꽃향은 제 1주성분(PC 1)의 음(-)의 방향에 부하되어 있고, 기호도에 부정적인 영향을 미치는 쓴맛, 떫은맛, 한약재향 등은 제 1주성분(PC 1)의 양(+)의 방향에 강하게 부하되어 있으므로, 제 1 주성분(PC 1)의 음(-)의 방향에 가까우면서도 양(+)의 방향에서 멀리 위치한 TB 시료의 기호도가 가장 좋은 것으로 판단된다.
Fig. 3.
Sensory characteristics of cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods by principal component analysis (PCA).
(A) Sensory characteristics by PCA plot (B) Cuscuta seed(Cuscuta Chinensis Lamark) Yakju according to different processing methods. ◇: CT, ■: TW, ▲: TB, ○:TE, ◆:TP.
Ⅳ.
요약 및 결론
본 연구에서는 우수한 기능성을 가진 토사자를 우리나라 전통주인 약주에 첨가하기 위하여, 토사자의 첨가방법을 달리한 토사자 약주를 제조하고 품질특성과 항산화활성, 관능특성을 평가하였다. 토사자 약주의 알코올 함량은 16.00~17.60%로 측정되었고, 대조군에 비해 토사자 약주의 알코올 함량이 높게 나타났으며, 토사자 열수추출물로 약주를 제조한 시료의 알코올 함량이 가장 높았다. 토사자 약주의 최종 pH는 3.85~3.90이었고, 가용성 고형물의 함량은 12.77~14.00 Brix %로 측정되었다. 토사자 약주의 색도 측정 결과, 토사자를 열수 추출하여 제조한 약주의 명도값이 가장 낮았으며, 토사자 분말 첨가 약주의 명도값과 녹색도 및 황색도가 가장 높게 측정되었다. 토사자의 첨가 방법을 달리한 약주의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과, 토사자 분말 첨가 약주(531.29 mg/GAE/100 g), 고두밥에 토사자를 첨가한 약주(463.99 mg/GAE/100) 순으로 높게 측정되었다. 약주의 DPPH 자유라디칼 소거능 측정결과, 고두밥에 토사자를 첨가한 약주(98.21%)와 토사자 분말을 첨가한 약주(93.76%)의 순서로 높게 나타났다. 따라서 토사자 약주의 항산화성을 높이기 위해서는 토사자를 분말로 첨가하거나 고두밥에 첨가하는 것이 가장 효과적인 방법임을 알 수 있었다. 기호도 평가 결과에서는, 고두밥에 토사자를 첨가한 약주의 색, 향, 맛, 질감 및 전반적인 기호도의 모든 항목에서 가장 높은 기호도를 나타냈다. 정량적 묘사 분석 결과에서 토사자 분말을 첨가한 약주의 떫은맛, 뿌리향, 갈색정도, 쓴맛 등의 관능적 특성은 강하게 나타났으며, 단향, 누룩향, 꽃향 등의 관능 특성은 감소하는 경향을 보였다. 주성분 분석 결과에서 고두밥에 토사자를 첨가한 약주에 기호도에 긍정적인 영향을 미치는 단향, 누룩향, 꽃향 등의 관능적 특성들이 나타나면서 기호도가 향상되는 것을 확인하였다. 따라서 이러한 결과를 종합했을 때, 고두밥에 토사자를 첨가하여 토사자 약주를 제조하는 것이 기호도를 높임은 물론 항산화활성과 품질특성이 우수한 약주 제조의 최적 방법이 될 것으로 사료된다.
