Ⅰ. 작물연구 87

과제구분 기본연구 수행시기 전반기

연구과제 및 세부과제명 연구분야수행기간

연구실 책임자

경기지역 특산물 이용 전통주 개발 농식품자원 ’13-’15농업기술원

작물연구과강희윤

유해물질 저감화를 위한 고품질

과실 증류주 안전 제조 기술 개발농식품자원 ’13-’15

농업기술원

작물연구과서재순

색인용어 브랜디, 메탄올, 아세트알데히드, 에틸 카바메이트

ABSTRACT

This study was conducted to develop techniques to produce brandies whose harmful stances were reduced and to improve value-added of grapes. In Korea, grapes are mostly harvested in August and September because of weather and delivered at the same time leading to serious price fluctuations. In addition, fresh grapes began to be imported from foreign nations, so the nation's grape industry has been faced to a serious crisis. To overcome such a situation, it is urgent to study and develop processed goods using Korean-made grapes. According to the Korean Food Standards Codex, harmful matters contained in brandies are acetaldehyde and methanol. Besides, ethyl carbamate about which Korea Food & Drug Administration is going to establish a domestic standard should be reduced. To reduce those harmful substances, efforts were made to fix conditions of fermentation, distillation, storage and distribution. As a result, the beginning sugar contents were set at 24°Brix after adding sugar using MBA, a variety of red grapes, and Gyeongjojeong, a variety of green grapes, and a condition was fixed to ferment them with accharomyced cerevisiae Lavin71B at 20℃ for nine days. With this wine, initial boiling was made at 12.5~13% and later boiling was made at 4~75% using a continuous still with a catalyzer. After it, wine was stored at 10~30℃ and ripened. In this way, the technique to produce brandies containing less harmful substances was developed.

Key words : Brandy, methanol, acetaldehyde, ethyl cabamate

1. 연구목표우리나라는 기후 상 8, 9월에 포도 수확이 집중되면서 일시에 출고되어 가격 등락이

심하고 외국으로부터 생과가 수입되면서 국내 포도 산업에 많은 영향을 미치고 있다.

이를 극복하기 위하여 우리 포도를 이용한 포도 가공품의 연구 개발이 시급한 실정이다.

2015년도 시험연구보고서88

포도 가공품 중 가장 큰 비중을 차지하는 포도주에 대한 국내 연구는 육철 등(2008)과

이장은 등(2002)에 의한 품종별 포도주 가공적성 연구 등이 있다.

본 연구에서는 유해물질이 저감된 포도 증류주(브랜디) 제조 기술을 개발코자하였다.

식폼공전에서 규정하고 있는 포도 증류주 내 유해물질에는 아세트알데히드와 메탄올이

있다. 아세트알데히드는 숙취의 원인물질로 알코올 발효의 중간체이다. 피루브산을 탈

탄산시키면 생성되는 아세트알데히드는 알코올탈수소효소에 의해 환원되어 에탄올이

되기도 하고, 산화효소의 작용으로 산화되어 아세트산이 되기도 한다. 간 독성, 발암성

등이 있어 건강에 나쁜 영향을 미치는 물질로 식품공전에서 아세트알데히드 함량의 허용

기준을 정하여 관리하고 있는 항목으로 식품공전 기준치는 700ppm이다. 알코올 발효 중

발생하는 메탄올은 과실 중 pectin methylesterase가 pectin을 가수분해하여 생성되기

때문에 과실주의 정상 성분이기는 하지만 과량을 섭취하는 경우 시신경을 마비시키거나

심하면 생명에 치명적으로 작용할 수 있어 식품공전에서는 브랜디의 허용기준치를 1,000ppm

으로 하고 있다. 브랜디에서 저감해야할 또 하나의 성분은 에틸 카바메이트(EC)이다.

EC는 Carbamic acid의 ethyl ester로 2007년 ‘인체 발암추정 물질’을 의미하는 ‘Group

2A’로 상향조절된 성분으로 식품 저장 및 숙성과정 중 자연 발생하는데 이는 시안화수

소산, 요소, 시트룰린, 시안배당체, N-carbamyl 화합물 등의 전구체 물질이 에탄올과

반응하여 생성되는데 식품의약품안전청은 캐나다와 체코 등 외국의 관련기준을 참조하

여 국내 기준을 설정할 예정이므로 이 성분도 저감화해야 할 것이다.

이를 위해 본 연구에서는 유해물질을 저감하기 위하여 발효조건(초기당도, 발효온도,

효모, 포도 품종), 증류조건(가열방식, 재질), 저장·유통조건(저장온도, 빛 노출정도)을

설정코자하였다.

2. 재료 및 방법

가. 시험재료 및 처리내용

<시험 1.> 발효 초기당도, 온도 조건

포도주 발효시 초기당도, 온도 등의 조건설정을 위하여 우리나라에서 가장 많이 생산

되는 품종인 캠벨얼리를 구입하여 시험재료로 사용하였다. 구입한 포도를 제경하고 2회

세척 후 체에서 40분간 물기를 제거한 후 포도를 으깨어 산도와 가용성 고형분을 측정하고

5개의 플라스틱 발효통에 10kg씩 나누어 담았다. 각각의 통에 미생물 오염 방지를 위해

K2S2O5 100ppm을 첨가한 다음 5시간 방치하고 충분히 환기시킨 후 table 와 같이 설탕을

첨가하여 당도를 조절하였다. 1시간 동안 활성화 시킨 S. cerevisiae Fermivin을 포도량의

0.2%로 첨가하여 실험조건에 맞춘 항온기에서 9일간 발효시킨 수 품질분석하였다.

Ⅰ. 작물연구 89

표 1. 초기당도와 발효온도 설정을 위한 처리구

구 분 온도(℃) 초기 당도(°Brix)

T1 20 25.0

T2 20 24.5

T3 20 24.0

T4 25 24.0

T5 30 24.0

<시험 2.> 시험용 효모 선발

포도 증류주 제조시 유해물질이 저감되는 효모를 선발하기 위하여 효모 15종(표2.)을

수집하였고 각 균주를 이용한 포도주 제조는 다음과 같다. 하나의 농장에서 생산된 캠

벨얼리를 구입하여 제경하고 2회 세척 후 체에서 40분간 물기를 제거하였다. 준비한 포

도를 으깨어 산도와 가용성 고형분을 측정하고 15개의 스텐리스통에 나누어 담았다. 각

각의 통에 미생물 오염 방지를 위해 K2S2O5 100ppm을 첨가한 다음 5시간 방치하고 충

분히 환기시킨 후 적정 알코올 농도를 맞추기 위해 부족한 당함량은 설탕을 첨가하여

당도를 24°Brix로 조절하였다. 1시간 동안 활성화 시킨 각각의 효모를 포도량의 0.2%로

첨가하여 20℃ 항온실에서 9일간 발효시켰다.

표 2. 시험에 사용된 균주

종 속 균주

Saccharomyces cerevisiae cerevisiae Fermivin(대조)Saccharomyces cerevisiae cerevisiae Lalvin 71BSaccharomyces cerevisiae cerevisiae Lalvin BM4X4Saccharomyces cerevisiae cerevisiae Lalvin ClosSaccharomyces cerevisiae cerevisiae Lalvin Cy3079Saccharomyces cerevisiae bayanus Lalvin DV10Saccharomyces cerevisiae bayanus Lalvin EC1118Saccharomyces cerevisiae cerevisiae Lalvin ICV D254Saccharomyces cerevisiae cerevisiae Lalvin ICV D47Saccharomyces cerevisiae cerevisiae Lalvin R-HSTSaccharomyces cerevisiae cerevisiae Lalvin V1116 K1Saccharomyces cerevisiae cerevisiae BDXSaccharomyces cerevisiae cerevisiae CM 796Saccharomyces cerevisiae cerevisiae Eau de vieSaccharomyces cerevisiae cerevisiae Premier cuvee

2015년도 시험연구보고서90

<시험 3.> 유해물질 저감 포도 품종 선발

품종 선발 시험에 이용한 포도는 주요재배 품종을 출하시기별로 수집하여 시험재료로

사용하였으며, 시험 품종은 총 10종으로 과피색이 흑자색인 5품종(캠벨얼리, 스튜벤, 세리단,

거봉, MBA)과 녹색인 5품종(힘로드시들레스, 세테카, 경조정, 로자리오비앙코, 이탈리아)

이다. 이들을 이용하여 각각의 포도주를 제조하고 메탄올과 아세트알데히드 함량을 분

석하여 이들 함량이 적은 품종을 선발하고자 하였다.

<시험 4.> 증류방식별 증류주 제조

시험1, 2, 3에서 선정된 발효조건(초기당도 24°Brix, 온도 20℃), 효모(Lalvin 71B),

품종(적포도:MBA, 청포도:경조정)을 이용하여 발효를 시키고 제성과 압착 공정을 거쳐

모여진 발효 술덧을 가지고 증류하였다. 증류 술덧은 증류기의 1/2용량이 되도록 20ℓ씩

사용하였으며, 증류방식은 표3.과 같았으며 증류주를 술덧양의 1%인 200㎖씩 분획하여

순서대로 번호를 매기어 분석 시료로 사용하였다.

A B C

그림 1. 증류조건 설정에 사용된 증류기(A : 직부·동증류기, B : 단식-연속식 복합 증류기,

C : 간접·스테인리스증류기)

표 3. 증류조건

구 분 증류기 가열 방식 재질

단식직부 단식 증류기 직부 구리

단식간접(구리) ″ 간접 ″

단식간접(스텐) ″ ″ 스텐

연속식 연속식 증류기 ″ 구리

연속·카탈라이저 연속식 증류기(카탈라이저 사용) ″ ″

Ⅰ. 작물연구 91

<시험 5.> 증류주 숙성 및 저장

시험 4에서 선정된 증류조건으로 브랜디를 제조하여 알코올을 40도(v/v%)로 보정하여

시료를 준비하였다. 숙성온도 조건 설정을 위한 시료는 갈색 유리병에 담아 10℃, 20℃,

30℃에 숙성하며 1개월 단위로 분석하였고, 빛 노출시간 설정을 위한 시료는 투명유리병

에 담고 마트의 광량인 0.18mV로 형광등 세기를 맞춘 20℃ 항온기에 넣고 일당 4시간,

8시간, 12시간을 빛에 노출하는 처리를 하여 1주 단위로 유해물질을 분석하였다.

나. 품질 및 유해물질 분석

가) 가용성 고형분, 알코올, pH 및 총산도

가용성 고형분은 상온에서 굴절당도계(ATAGO RX-5000α, Japan)를 사용하여 측정하

였고 알코올 함량은 상층액 80mL에 증류수 20mL을 첨가하고 증류하여 80mL의 증류액

을 얻은 다음 이 증류액을 주정 비중계로 측정한 값을 Gay Lussac표를 이용하여 15℃

로 보정하여 환산하였다. 총산도는 시료를 채취하여 0.1N NaOH로 적정하여 아래 식에

의해 주석산으로 산출하였다. A는 적정에 소요된 0.1NaOH의 량(mL), B는 0.1N NaOH

factor, C는 주석산계수(0.0075), D는 희석배수, E는 시료채취량(mL)

Acidity(tartaric acid, %) = A×B×C×D/E×100

나) 메탄올, 아세트알데히드 분석

포도주의 메탄올과 아세트알데히드 분석은 시료를 0.45μm membrane filter와 0.22μm

membrane filter로 여과하여 gas chromatography(Agilent, 7890A)로 정량하였다.

DB-WAX column(30m×0.25mm I.d, 0.25μm)에 시료 1μl을 주입하여 detector는 FID,

injector 온도는 200℃, detecor 온도는 200℃, column 오븐 온도는 45℃에서 1분간 유지

후 분당 7℃씩 승온시켜 130℃에서 1분간 머무르게 하고 질소를 carrier gas로 사용하였다.

정량은 표준물질을 분석한 chromatogram의 면적과 비교하여 산출하였다.

다) 요소와 에틸 카바메이트 분석

요소와 에틸 카바메이트 분석은 시료를 0.45μm membrane filter와 0.22μm membrane

filter로 여과하여 gas chromatography mass spectrometry(Agilent, 5975C)로 분석하였다.

DB-WAX column(30m×0.25mm I.d, 0.25μm)에 시료 1μl을 주입하여 detector는 FID,

MS transfer line 온도는 250℃, inlet 온도는 210℃, column 오븐 온도는 50℃에서 1분간

유지 후 분당 7℃씩 승온시켜 180℃에서 1분간 머무르게 하고 헬륨을 carrier gas로 사

용하였다. 정량은 표준물질을 분석한 chromatogram의 면적과 비교하여 산출하였다.

2015년도 시험연구보고서92

3. 결과 및 고찰

<시험 1.> 발효 초기당도, 온도 조건

1) 온도, 당도 조건별 발효특성

캠벨얼리를 사용하여 표1의 조건으로 발효가 진행됨에 따른 알코올, 당도 그리고 산도의

변화는 그림2와 같다. 발효 중 알코올 함량은 3일 이전에 이미 알코올 최고함량에 도달한

것으로 추정되는 30℃발효를 제외한 처리구에서는 7일차에 가장 높은 수치를 보이다

낮아지는 경향을 보였고, 당도는 30℃의 경우에는 3일 이후 거의 유지되는 경향이지만

그 외의 처리구는 5일차까지 급격히 낮아지다가 5일 이후로는 변화가 거의 없었다. 산도는

25℃와 30℃ 발효에서는 5일에 최고치에 도달하였다가 감소하는 경향이지만 20℃는

11.5~11.8ml를 유지하였고, 24.0°Brix와 25.0°Brix는 7일부터 11.7ml로 같은 수치를 보이는

반면 24.5°Brix는 5일 이후 지속적으로 감소하여 9일 후 11.2ml의 수치를 보였다.

그림 2. 초기 당도, 온도에 따른 발효 중 알코올함량, 당도, 총산의 변화

2) 메탄올, 아세트알데히드 함량 변화

대표적인 와인효모인 S. cerevisiae Fermivin을 이용하여 온도별, 당도 함량별 캠벨얼

리를 발효시켰을 때의 아세트알데히드와 메탄올 함량변화를 GC로 분석한 결과(표 4.),

아세트알데히드의 함량은 3일 이후 지속적으로 감소하는 경향이였으며 초기 당도가 높을

수록, 발효온도가 낮을수록 아세트알데히드 함량이 높게 나왔다. 메탄올의 함량변화는

아세트알데히드와는 정반대의 경향을 보였는데, 3일 이후 지속적으로 증가하는 경향을

갖으며 초기 가용성 고형분 함량이 낮을수록, 발효온도가 높을수록 메탄올 함량이 높게

나왔다. 이는 메탄올을 생성하는 pectin methylesterase이 초기 당도가 낮고 온도가 높

을 때 높은 활성을 보이는 것으로 보여진다.

위와 같이 아세트알데히드와 메탄올의 함량은 역의 관계에 있으므로 둘 중 한가지의

감소를 목표로 발효조건을 설정해야한다면, 저비점으로 발효 및 증류 시에 쉽게 제거될

수 있는 아세트알데히드(B.P 22℃)보다는 메탄올(B.P 64℃) 함량을 줄이는 발효조건으

로 설정하는 것이 바람직하다. 따라서 추후 메탄올의 함량을 감소시킬 수 있도록 초기

가용성 고형분은 24.0°Brix로 맞추고 20℃로 발효하는 것이 좋은 것으로 분석되었다.

Ⅰ. 작물연구 93

표 4. 발효 조건별에 따른 저비점 유해물질의 변화

구 분Acetaldehyde(ppm) Methanol(ppm)

3일 5일 7일 9일 3일 5일 7일 9일

T1 10.9 6.1 4.7 5.0 6.7 10.9 11.0 16.0

T2 8.9 5.4 3.9 4.8 6.0 11.0 14.8 15.5

T3 9.5 3.2 4.3 4.3 5.5 11.3 16.8 15.0

T4 8.2 5.0 4.5 3.7 7.8 15.2 17.5 18.3

T5 4.1 4.8 3.1 2.9 11.5 18.6 22.6 23.2

<시험 2.> 시험용 효모 선발

1) 발효특성

표 2.의 발효 효모 15종 중 유해물질 저감 효과가 우수한 균을 선발하기 위해 제조한

발효주의 발효 중 알코올, 당도, 산도의 변화 양상은 그림 3과 같이 Eau de vie를 제외한

대부분의 시험군이 비슷한 곡선을 형성하였다. Eau de vie의 경우 초기 발효 start가 늦어

전 구간에서 다른 시험군에 비해 낮은 수치를 나타내었다.

그림 3. 효모별 포도주 발효 중 알코올, 당도, 산도 변화

2) 메탄올, 아세트알데히드 함량 변화

포도 증류주의 유해물질 저감 효과가 우수한 균주를 선발하기 위하여 효모 15종으로

제조한 덧술을 증류하여 분획을 하였고 각 시험군의 분획은 아세트알데히드가 0.7ppm이

2015년도 시험연구보고서94

하로 형성되고 메탄올이 5ppm이하로 형성되는 구간을 초류 분리하여 본류를 받았다. 각

증류주에 저비점 유해물질 총량, 총분획량, 초류분리 백분율 등의 분석 Data는 표 5.에서

확인할 수 있다. 유해물질 저감한 브랜디 제조에 적합한 균주는 유해물질을 저감할 수

있으며 알코올생산력도 높은 경제성까지 고려하였을 때, Lalvin 71B 시험군이 가장 적

합한 효모로 판단된다.

표 5. 효모별 포도증류주의 저비점 유해물질 함량 및 초류분리

Strain Acetaldehyde총량(ppm)

Methanol총량(ppm)

총분획량(mL)

초류분리량(mL)

초류분리백분율(%)

Fermivin 35.94 57.55 2,000 800 40.00

Lalvin 71B 1.32 5.36 1,700 200 11.76

Lalvin BM4X4 1.48 8.58 1,600 200 12.50

Lalvin Clos 19.37 23.12 1,800 600 33.33

Lalvin Cy3079 21.33 41.10 1,600 600 37.50

Lalvin DV10 20.68 39.04 1,700 500 29.41

Lalvin EC1118 20.73 6.53 1,900 700 36.84

Lalvin ICV D254 17.79 4.97 1,800 500 27.78

Lalvin ICV D47 17.27 4.82 2,000 700 35.00

Lalvin R-HST 22.48 4.45 1,700 600 35.29

Lalvin V1116 K1 10.05 37.42 1,800 500 27.78

BDX 12.02 21.82 2,000 600 30.00

CM 796 16.20 27.27 1,600 600 37.50

Eau de vie 15.22 47.87 800 200 25.00

Premier cuvee 27.04 82.50 1,500 500 33.33

<시험 3.> 유해물질 저감 포도 품종 선발

1) 포도품종별 과실 특성조사

구입한 포도 10종(적포도 5종, 청포도 5종)을 이용하여 발효경과에 따른 유해물질을

확인하여 유해물질 생산량이 적은 포도품종을 적포도 1품종, 청포도 1품종 선정하고자

하였다. 발효하기 전 각 품종의 당도와 산함량을 조사한 결과(표 6.) 적포도는 청포도에

비하여 당도와 산함량이 높은 경향을 보였다. MBA, 거봉 그리고 세네카는 당도가 높았고

캠벨얼리는 산함량이 높은 품종이 였으며, 경조정은 산함량이 낮은 품종이였다.

Ⅰ. 작물연구 95

표 6. 시험용 포도품종의 당도, 산함량

과피색 품 종 당도(°Brix) 산함량(%)

흑

캠벨얼리 17.1 0.5

스튜벤 18.3 0.4

세리단 15.6 0.4

거봉 18.9 0.4

MBA 19.0 0.4

녹

힘로드시들레스 15.3 0.4

세네카 19.1 0.4

경조정 16.1 0.3

로자리오비앙코 17.5 0.4

이탈리아 14.1 0.4

2) 포도품종별 증류주의 유해물질 함량 및 알코올 수율

9일차의 발효 덧술을 분석한 결과(표 7.), 알코올 생성 순위는 적포도은 MBA>세리단>

캠벨얼리>거봉>스튜벤 순으로 나타났으며 청포도는 힘로드 시들레스>세네카>경조정>

로자리오비앙코>이탈리아로 나타났다. 당도는 5.8~8.3°Brix를 보였으며 산도는 5.6~9.8ml

로 세리단의 산도가 가장 높았고 로자리오비앙코가 가장 낮았다. 또한 pH는 3.33~4.07

범위로 MBA가 가장 높고 스튜벤이 가장 낮은 값을 보였다.

표 7. 품종별 발효덧술의 품질

과피색 품 종알코올

(%)당도

(°Brix)산도(ml) pH

흑

캠벨얼리 12.1 5.9 7.6 3.58

스튜벤 11.5 6.4 7.7 3.33

세리단 12.8 8.3 9.8 3.61

거봉 12.1 5.8 5.7 4.00

MBA 14.1 7.4 6.8 4.07

녹

힘로드시들레스 13.3 6.4 6.8 3.46

세네카 12.4 5.8 6.8 3.59

경조정 12.4 5.9 5.9 3.55

로자리오비앙코 12.3 6.0 5.6 3.88

이탈리아 10.9 7.7 6.3 3.54

발효술덧을 동증류기로 직부방식으로 증류주를 제조하여 알코올 40%로 만들어 유해

성분을 분석한 결과 표 8.과 같았다. 적포도 중에서 MBA와 캠벨얼리 품종이 EC가 측정

되지 않았다. MBA는 캠벨얼리 품종에 비해 메탄올과 아세트알데히드 함량이 낮았지만

2015년도 시험연구보고서96

브랜디 알코올 수율은 낮았다. 데이터로 첨부하지 못하였지만 캠벨얼리보다 MBA를 이

용한 브랜디가 관능치가 월등히 높아 브랜디를 위한 적포도 품종에서는 MBA를 선발하

였다. 청포도에서는 경조정과 로자리오비앙코 품종이 EC가 측정되지 않았고 메탄올과

아세트알데히드 함량이 낮았으며 브랜디 알코올 수율도 높게 나타났다.

표 8. 품종별 증류주의 유해물질 함량 및 알코올 수율

과피색 품 종

유해물질 성분브랜디 알코올 수율(%)

발효시 알코올도수

(%)

에틸 카바메이트

(ppb)

메탄올(ppm)

아세트알데히드(ppm)

흑

캠벨얼리 0 133 197 75 12.1

스튜벤 287 194 117 64 12.1

세리단 0 99 21 53 14.1

거봉 1,539 242 154 45 11.5

MBA 1,400 164 66 71 12.8

녹

힘로드시들레스 133 98 178 49 13.3

세네카 844 125 115 50 12.4

경조정 0 500 102 67 12.4

로자리오비앙코 0 366 112 53 12.3

이탈리아 1,039 70 112 43 10.9

<시험 4.> 증류방식별 증류주의 품질

1) 초류, 후류 분리

증류방법별 알코올 함량은 그림 4.에서 보는 봐와 같이 단식 증류의 분획별 알코올

함량은 지속적으로 감소하는 반면 연속식 증류는 초기 고함량을 보이다 중반부터 급격히

감소하는 경향이였다.

그림 4. 증류주의 분획별 알코올 함량

증류방법별로 수집된 분획을 아세트알데히드, 메탄올, EC 그리고 요소를 각각 분석한

결과는 그림 5.과 같았다. 아세트알데히드와 메탄올 함량은 초기 분획에서 높은 수치를

보이므로, 초류분리 통해 저감하고자 아세트알데히드10ppm, 메탄올 함량 20ppm을 초류분리

시점으로 설정하고, 본류에서 EC가 150ppb를 넘지 않는 시점으로 후류 끊는 시점을 설정

Ⅰ. 작물연구 97

하고자 하였다. 각 증류조건별로 메탄올과 아세트알데히드 함량이 10ppm이하인 시점을 초류

분리 시점으로 알코올도수가 40도(v/v%)이 되도록 될 때까지의 EC의 함유을 계산한 결과

적포도 품종과 청포도 품종의 각 증류 조건에서 150ppb이하의 EC함량을 보이는 것을

확인하였으며, 카탈라이저 부착한 단식-연속식 복합 증류가 EC와 요소의 함량이 가장

적음을 확인하였다.

- MBA - 경조정

그림 5. 증류조건별 메탄올, 아세트알데히드, EC, 요소의 함량

2015년도 시험연구보고서98

품 종 증류방식

유해물질 성분 증류주 품질

에틸 카바메이트

(ppb)

요소(ppb)

메탄올(ppm)

아세트알데히드(ppm)

본류 주정계수

비율

관능평가(0-5)

MBA

단식직부 31.81 1.72 9.50 2.96 0.47 3.98

단식간접(구리) 0.32 1.98 9.76 2.53 0.50 4.11

단식간접(스텐) 2.79 1.22 9.38 2.05 0.59 4.36

연속식 130.91 11.62 9.92 2.39 0.40 3.60

연속·카탈라이저 2.00 0.59 8.27 2.40 0.83 4.80

경조정

단식직부 23.01 3.01 9.17 2.75 0.66 4.02

단식간접(구리) 0.00 0.29 9.84 2.11 0.57 3.81

단식간접(스텐) 6.43 0.99 9.46 1.76 0.80 4.26

연속식 6.14 3.95 9.28 1.37 0.77 4.40

연속·카탈라이저 0.97 0.67 8.90 1.85 0.85 4.65

2) 증류조건별 증류주의 특성

적포도(MBA) 품종에서 증류방식에 따라 최종 제품을 비교할 시 경제성을 확인할 수

있는 지표(본류주정계수/전 분획주정계수 백분율과 최종제품에 사용한 본류 알코올함량)를

확인할 때 단식-연속식 복합 증류방식이 가장 높은 본류주정계수/전 분획주정계수 백분율을

보여 다른 방법에 비해 더 경제적일 것을 보여진다. 저(低)비점 유해물질의 경우 초류

분리로 인하여 큰 차이가 나지는 않지만 EC와 요소는 모두 단식증류방식이 연속식 방식에

비해 현저히 낮게 검출되었다. 청포도(경조정)에서도 이러한 경향치는 일치하였다.

표 9. 증류방식별 증류주의 유해물질 함량 및 알코올 수율

<시험 5.> 증류주 숙성 및 저장

1) 숙성온도에 따른 유해물질 성분 변화

포도를 사용한 발효주로부터 제조된 증류주를 갈색 유리병에 넣어 빛을 차단한 조건

하에서 10, 20, 30℃의 온도로 숙성하며 1개월 단위로 10개월간 유해물질을 분석한 결과

는 그림 6.과 같다. 10℃~30℃ 숙성온도에서는 유해물질 함량에는 유의차가 없는 것으로

나타나 증류주의 숙성온도는 10℃~30℃의 온도범위에서 가능할 것으로 보인다.

Ⅰ. 작물연구 99

그림 6. 숙성온도에 따른 메탄올, 아세트알데히드, EC 함량

2) 빛 노출정도에 따른 유해물질 성분 변화

브랜디를 투명 유리병에 넣어 마트의 광량인 0.18mV로 형광등 세기를 맞춘 20℃ 항

온기에 넣고 일당 4시간, 8시간, 12시간을 빛에 노출하는 처리를 하여 1주 단위로 10주

간 유해물질을 분석한 결과는 그림 9와 같다. 아세트알데히드 함량은 4시간<8~12시간,

메탄올 함량은 4시간>8~12시간인 것처럼 보이나 유의차는 없었고, EC 함량 역시 유의

차는 보이지 않아 형광등 노출에는 영향을 받지 않는 것으로 판단된다.

2015년도 시험연구보고서100

그림 8. 빛 노출시간에 따른 메탄올, 아세트알데히드, EC 함량

4. 적 요유해물질 저감화를 위한 고품질 포도 증류주 개발을 위한 시험결과를 요약하면 다음과

같다.

<시험 1.> 발효 초기당도, 온도 조건

○ 발효시 휘발이 가능한 아세트알데히드(B.P 22℃)보다 메탄올(B.P 64℃) 저감하는

발효조건을 기준으로 발효온도는 20℃, 초기 당도는 24°Brix로 설정하였다.

Ⅰ. 작물연구 101

<시험 2.> 시험용 효모 선발

○ 유해물질 저감한 브랜디 제조에 적합한 균주는 유해물질을 저감할 수 있으며 알코올

생산력도 높은 경제성까지 고려하였을 때, Saccharomyced cerevisiae Lalvin

71B는 초류 분리 백분율이 11.7%로 가장 적게 나타났다.

<시험 3.> 유해물질 저감 포도품종 선발

○ 유해물질 저감과 알코올 수율 등을 감안하였을 때, 브랜디 제조에 적합한 포도 품종은

적포도는 ‘MBA’, 청포도는 ‘경조정’을 선발하였다.

<시험 4.> 증류방식

○ 경제성을 확인할 수 있는 지표(본류주정계수/전 분획주정계수 백분율과 최종제품에

사용한 본류 알코올함량)를 확인할 때 카탈라이저(구리촉매변환장치)가 부착된

단식-연속식 복합 증류방식이 가장 높은 수치를 보여 다른 방법에 비해 더 경제

적이므로 이 증류방식이 적합할 것으로 분석되었다.

<시험 5.> 증류주 숙성 및 저장

○ 10℃~30℃ 숙성온도에서는 유해물질 함량에는 유의차가 없는 것으로 나타나 증류주의

숙성온도는 10℃~30℃의 온도범위에서 가능할 것으로 예측된다.

○ 0.18mV(마트의 광도)로 형광등 세기에서는 빛노출시간에 따른 EC 함량에 유의차

보이지 않아 형광등 노출에는 영향을 받지 않는 것으로 판단된다.

5. 인용문헌Park, K.L., Nah, S.S., Yoo, Y.J. and Hong, S.C. 1969. Studies on the red wine

production in korean. Technical Bulletin of National Institute of Technology

and Quality 19 : 109

이장은, 원유동, 김성수, 고경희. 2002. 포도품종을 달리한 적포도주의 이화학적 성분변화.

한국식품과학회지. 34(2) : 151-156

육철, 서명현, 이재, 김영호, 이기열. 2008. 국내산 양조용 신품종으로 제조한 포도주의

품질특성. 한국식품과학회지. 40(6) : 633-642

박원목, 박혁구, 이숙종, 이철호, 윤경은. 2002. 국내재배 Campbell's Early 포도품종의

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박연희. 1975. 국내포도주 생산을 위한 포도의 품종 선택 및 최적 효모 균주의 선발에

관한 연구. 한국농화학회지. 18(4) : 0368-2897

2015년도 시험연구보고서102

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김동호, 장한섭, 최규일, 김현정, 김호진, 김효린, 김근성. 2013. 가스크로마토그래피/질

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품영양과학회지. 42(5) : 743-752

6. 연구결과 활용제목○ 포도 품종별 브랜디의 유해물질 함량 비교(영농활용)

○ 유해물질 저감 위한 포도 증류주 제조방법(영농활용)

7. 연구원 편성

세부과제 구분 소속 직급 성명 수행업무참여년도

’15 ’14 ’13

유해물질저감화를

위한 고품질 과실

증류주 안전 제조

기술개발

책임자농업기술원

작물연구과농업연구사 서재순 시험수행 총괄 ○ ○ ○

공동연구자

〃

〃

〃

〃

농업연구사

〃

농업연구관

〃

이용선

이대형

강희윤

정재운

원선이

박인태

주류 분석

유해물질 분석

유해물질 분석

관능검사및기호평가

관능검사및기호평가

설계 및 평가

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○