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양조주 | 발효화학과 포도주의 성분조성(4)

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작성자 관리자 작성일18-07-11 14:21 조회26회 댓글0건

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발효화학과 성분조성

 

     생장 요소(Growth Factors)

효모는 부생장요소들에 반응을 나타낸다. 이것들중 몇몇 효모들에 유용하거나 필요한 것들은

biotin, inositol, nicotinic acid, pantothenic acid, p-aminobenzoic acid, pyridoxine

그리고 thiamin이다. 그렇지만 양조장 조건에서는 생장요소들 첨가의 가치에 대해

결정적인 결과는 얻지 못하였다. 이것은 이것들 중 몇몇은 과즙에 충분한 양이 함유되어

있고 나머지들은 효모 스스로 생산하기 때문일 것이다.

Biotin은 포도주 효모들을 포함한 대부분의 Saccharomyces 종에게는 절대적으로 필요하다.

그러나 Biotin이나 포도과즙에 존재하는 다른 요소들을 증량시켜도 발효속도가 증가되지는 않는다. Thiamin 첨가는 시험실적으로는 알콜수율을 증가시켰지만 현장에서는

거의 효과가 없었다.

Flanzy의 실험에서 이산화황은 thiamin을 파괴 시키므로 이산화황이 없는 포도 쥬스에

thiamin을 첨가하였지만 발효가 활성화되지는 않았다. Lafon은 pyruvic acid 생성은

thiamin이 없더라도 알콜발효가 진행된다는 것을  나타내는 지표라고 믿었다.

 일반적으로 포도 쥬스는 생장 요소로서 적당하다. Ough는 천연 biotin은 발효속도와 관련이 있지만 단지 쥬스의 미량 영양원 함량에 관한 지표일 뿐이라는 것을 발견하였다.

Biotin 및 몇개의 생장 요소들에 대한 요구성은 젖산 박테리아가 효모보다 크더라도

대체적으로 말로라틱발효는 알콜발효 말기에 잘 진행된다. Joslyn은 효모의 영양학적 요구성에 대한 연구를 요약하였는데 특히 효모들은 장기 배양기간중 대부분의 영양원이 없어도 성장하지만 빠른 증식에서는 몇 개의 영양원이 필요하다는 것을 주목하였다.

 



무기물(minerals)

정상적인 알콜발효 과정에서는 마그네슘, 포타시움, 아연, 코발트, 요으드, , 칼슘, 동과

음이온으로 인산과 유황이 필요하다. 효모가 자생하는 데는 동, , 마그네슘, 포타시움, 인산, 유황이 필요하다. 인산을 제외하면 포도 쥬스와 기타 과일들의 쥬스에는 이러한 성분들이 적당량 함유되어 있다. Schanderl은 과량의 철(6mg/liter)과 동이 발포성 포도주의 발효를 저해하는 것을 주목하였다. 발효를 저해하는 동의 함량은 실제보다 훨씬 많았다. 알루미늄은

25mg/liter 이상에서 발효를 저해하였다.

효모는 황산이온을 아황산 이온과 황화물로 환원시키고 다시 황화물을 필수 유황 함유

성분들인 시스테인과 메치오닌으로 결합시킨다. 생화학적 체계가 <그림>에 나타나 있다.

 

<그림> Sulfur metabolism in wine fermentation


 

<그림> Sulfur metabolism in wine fermentation

SO4--(extracellur)

permease

SO4--(intracellur)

↑↓ ATP ATP-sulfurylase

↓↑↙ + PYROPHOSPHATASE

↑↓↘ppi 2pi

Adenylsulfate(APS)

↓↑ ATP

↓↑↙ APS -kinase

↓↑↘

↓↑ ADP

3-Phosphoadenylsulfate(PAPS)

2e + 2H+

↓↙ PAPS -reductase

↓↘

H2O

↓ ↘

Adenosine-3,5'-Biphosphate(PAP)

SO3-- ------------------------------S--Methionine

 ↘ ↓ ↓ ↘

                     6e- + 6H+ 3H2O Mercaptans Protein

Sulfite reductase ↘ ↑

H2S


 

 

Eschenbruch는 여러 조건에서 효모들이 포도주에 아황산염과 황화수소를 많거나 적게 생성시키는 복잡한 문제에 대해 검토하였다. 대부분의 효모들은 발효중 10 -30mg/liter의 아황산염을 황산염으로부터 생성하였다. 그렇지만 어떤 효모들은 10 이하 또는 100mg/liter 이상

생성하였다. 아황산염에 강한 효모들은 황산이온 첨가로 500mg/liter 이상의 아황산염을 생성하였다. 아황산염의 생성이 많은 효모는 발효나 세포 생산도 잘 된다. 가장 많이 생성하는

효모종은 자체 저해가 일어날 정도로 아황산염을 생성하며 아항산염 생성은 중아황산염에

약한 미생물들에 대해 효모가 자연적으로 강하다는 것으로 보인다.

아황산염 생성이 많은 효모종은 일반적인 효모에 비해 황산염과 ATP에 대한 수용능력이 크고 아황산염과 다른 중간생성물로부터의 피드백을 막을 수 있다. 효모에 의한

황화수소의 생성은 부분적으로는 효모종에 따라 다르고 아황선염 생성이 많은것에 대한 상관관계는 보다 복잡하다. 아황산염 생성이 낮은 효모는 아황산염 생성이 높은 효모에 비해 배지에 시스테인이 첨가되지 않는 한 황화수소의 생성이 많다. 메치오닌의 첨가는 

황산염의 환원과 황화수소의 생성을 억제시킨다. 그러나 다른 좋지 않은 생성물을 형성할 수 있다. Pantothenate결핍이나 동의 과다 함량, 기타 다른 요소들은 포도주 발효에서 황화수소 생성을 증가시킨다. 낮은 아황산염생성, 낮은 황화수소 생성 그리고 적당량의 pantothenate를 합성할 수 있는 효모의 사용이 권장된다. 

  효모는 포도나무에 살포된 살충제로 인해 과즙에 포함되는 유황을 환원시킬 수 있다. 이것이 포도주에서 황화수소의 주요 생성원이며 효모 엑기스는 유황을 황화수소로 환원시킬 수 있으므로 포도주에서 높은 황화수소 생성은 환원제(NADH)의 

함량과 유황입자의 크기에 의한다고 보여진다. 백포도주에서의 황화수소 형성은 고밀도의 고형물과 황화수소 전구물질, 특히 유황먼지를 침강이나 원심분리로 제거하여 방지할 수 있다.적포도주에서 청징에 의해 황화수소가 산화되어 유황을 생성시키는  것도 같은 목적이다.황화수소의 생성을 방지하거나 초기에 제거시키는 것은 처리하기 힘든 냄새와 함께 생성되는 mercaptan 유도체가 생성되기 때문이다.   

 

 

     

 

 

 


 

 

                   

         

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