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양조주 | 발효화학과 포도주의 성분조성(11)

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작성자 관리자 작성일18-07-11 14:38 조회46회 댓글0건

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발효화학과 포도주의 성분조성

 

     당류(Sugars)

 알콜발효에서 포도당과 과당의 중요성은 앞에서 언급되었다. 그것들의 맛에 대한 중요성도 강조되었다.

글리세롤과 2,3-butandiol 들도 단맛을 지닌다. Berg는 물에서의 인지농도는 과당 0.13 -0.15g/100ml,

포도당 0.38 -0.44, 글리세롤 0.38 -0.44 라 하였다. 물에서 포도당의 차이농도는 1%에서 0.4 -0.7g/100ml,

5%에서 0.6 -0.8, 10%에서 0.8, 15%에서 1.0 -1.1 이었다. 설탕의 인지농도에 대한 에타놀, 산류, 탄닌의

영향에 대해서도 Berg가 연구하였다. 설탕의 인지농도나 최소 감지차이농도에 의해 정해진 것에 의하면

에타놀은 설탕용액의 감미도를 1-15% 범위 이상으로 증진시켰다. 2.55 -3.40 범위에서는 pH는 설탕의

인지농도에 영향을 미치지 못하였다. 탄닌은 설탕감지에 대한 인지농도 수준과 최소 감지 차이농도를 증가시켰다.

 Hinreiner는 다음의 인지농도를 보고하였다.

 

          <표>Minimum Detectable Sucrose Increment In

Sucrose Level   g/100ml 

White wine    g/100ml 

Red wine     g/100ml 

0

1

5

10 

0.9

0.8

1.1

1.7 

0.8

0.7

1.0

1.6 

 

 이러한 차이들은 수용액에서보다는 크지만 물-알콜-산 용액에서는 거의 비슷하였다. 숙성중에는 배당체의 가수분해로 인해 환원당이 약간 증가한다.

 Esau는 포도주에서 altro-heptulose, D-glycero-D-manno-octulose 그리고 manno-heptulose 를 분리하였다.

 설탕은 포도주에서 거의 발견되지 않는다. Guimberteau는  설탕에 대한 자세한 공정을 제시하였다. 그렇지만

포도주에서 설탕은 빠르게 가수분해되므로 실험은 설탕을 첨가한 후 수일내에 이루어져야 한다. Amerine은

포도주의 평균설탕 함유량이 0.01 -0.06g/100ml인것을 여러 데이터를 정리하여 보고하였다.

 카라멜은 캘리포니아 포도주에는 첨가되지 않는다. 따라서 포도주에서 카라멜이 검출되는 것은 매우 중요한 일이다. Amerine은 실험이 카라멜첨가가 언급되기 전해 행해져야 한다고 지적하였다. Wucherpfennig는

0.4 -3.4%의 설탕을 함유한 포도주를 50℃에서 120시간 가열했을 때 hydroxymethylfurfural(HMF)가 서서히

증가되는 것을 발견하였다. pH의 감소는 HMF의 생성을 증가시키고 아미노산 첨가는 영향이 없었다. 오래 

숙성시킨 독일 백포도주는 숙성이 안된 포도주에 비해 함량이 많았다. 관능적 인지농도는 100 -200mg/liter

이었다.

 포도주의 비발효성 잔류 환원물질은 대부분 pentose로 함량은 0.01 -0.20g/100ml 이다. 0.04 -0.13g/100ml의

arabinose도 검출되었다. 그것은 포도주의 증류나 살균시 furfural의 전구질이 되고 몇몇 Lacto-bacilli에 침해되기도 한다. Rhamnose는 0.05mg/100ml 이상 감출되었다. Xylose는 대부분의 포도주에는 함유되지 않으며

있더러도 0.005g/100ml이하이다. Pentosan들은 숙성중 서서히 가수분해된다.

 

     펙틴류(pectins) 

 약간 산성화 된 과즙에 4-5 VOL의 알콜이 첨가되면 혼탁이 발생되다가 나중에는 젤라틴 축적물로 가라 앉는다. 알콜발효에서는 이러한 침전이 자연적으로 발생되므로 발효가 완료된 포도주에서의 펙틴물질의 양, 0.3 -0.5g/100ml은 과즙에 함유된 펙틴물질의 10 -79% 수준이다. 포도주의 껌질은 보통 araban과 galactan, 그리고 arabinose와 galactose의 무수화홥물들이다. 점액질 물질들은 glucosan과 glucose의 무수물로 분류된다. 기름에 오염된 포도주는 상당량의 점액질 물질들을 함유하고 있다. Botrytis cinerea의 침해를 받은 포도는

상당량의 glucosan을 함유하는데 이것은  포도주에서 콜로이드의 보호막으로 작용하여 청징을 방해한다.

또한 여과를 어렵게도 만든다. Tarantola에 따르면 포도주는 과즙 콜로이드의 14-30%를 함유한다. 3개 품종의

포도주에 함유된 콜로이드의 조성(백분율)

Variety 

Araban 

Galactan 

Pectin 

Protein 

Dolcetto

Cortese

Barbera 

22.1

35.6

35.4 

28.1

47.4

29.6 

43.5

 5.8

23.6 

 6.6

10.3

11.7 

 

 펙틴을 제거하기 위해서 발효전이나 후에 펙틴분해효소가 자주 사용되기도 한다. 효소는 여과를 수월하게 하고 펙틴함량을 감소시킨다. 효소는 galacturonic acid함량을 높이고 메칠알콜의 함량도 약간 증가시킨다.    

 

     질소(Nitrogen)

 질소함유 화합물은 포도나 포도주에서 효모나 박태리아의 생장에 중요하며 발효속도나 빌효정도, 향기물질

생성에서도 중요하다. 청징이나 안정성에서도 질소화합물들의 성질이나 농도에 영향을 받는다.

 Paparelli는 16종의 숙성이 안된 캘리포니아 포도주에서 0.011 -0.090%(ave 0.041)의 총질소와 0.071 -0.560%

(ave. 0.262)의 단백질의 총질소량을 보고하였다.

 Amerine이 요약한 유럽의 데이터에서는 총질소가 평균 0.10 -0.77g/liter 이었다.

 포도주에는 여러 종류의 질소물질들이 함유되어 있다.; 단백질, 펩톤, 폴리펩타이드, 아마이드, 아미노산,

암모니아. 등 암모니아는 포도주에서는 극소량 발견되는데 알콜발효중 거의 이용되기 때문이다. Amerine이

정리한 숙성포도주에서는 none-0.071g/liter(ave. 0.01 -0.027)였다. Diemair는 독일 백포도주의 단백질 함량은 60 -4112mg/liter라고 보고하였다. Lafon은 proline 다음으로 함량이 많은 것은 threonine, lysine,

glutamic acid, serine이었고 다음으로는 alanine, glutamic acid, asparatic acid, histidine, leucine 등이었다. 일반적으로 proline과 threonine이 전체 아미노산의 70%를 차지하고 있다.

 백포도주의 말로-라틱발효는 포도주의 아미노산 함량을 변회시킨다.; 적포도주에서는 arginine, alanine,

phenylalanine, serine이 약간 감소하고 glutamic acid, methionine, threonine, tryptophan은 증가한다.

 Tarantola는 창고에 보관된 포도주에서 valine, leucine, tyrosine이 상당량 증가하는 것을 발견하였다.

Bourdet는 창고에서 10일간 저장한 포도주(작은 용기에 보관하고 1일 1회 교반)는 10일이 되기전에 창고에서

꺼낸 포도주보다  aspartic acid,

glutamic acid, lysine, α-alanine, glycine, serine, threonine, valine, leucine, isoleucine, γ-amino-

butyric acid, phenylalanine, tyrosine, asparagine, glutamine이 상당량 증가한다고 하였다. 그렇지만

arginine, proline, histidine, cystine은 감소하였고 methionine과 α-aminobutyric acid는 변화가 거의

없었다. 이와 대조적으로 산막효모 포도주에서는 arginine, lysine, histidine, methionine이 백포도주에 비해

크게 증가되었다. 두종류의 숙성이 안된 포도주에서는 질소의 90 -91%가 유리 아미노산으로 존재하고 6 -9%

는 amide로 존재하며 0.4 -3.3만이 암모니아나 비단백태 질소로 존재한다.  

 Bidan은 과즙과 포도주의 아미노산 함량에 대한 여러 가지의 정성, 정량적 데이터들을 제시하였는데

사용한 방법의 차이,시료의 차이(포도주의 숙성년수와 처리밥), 포도주의 발효법의 차이, 말로-라틱 발효의

시행 유무 등에 따라 매우 다양하였다.

 과즙과 포도주에 함유된 아미노산은 <표>에서 볼 수 있다.-앞장의 포도의 성분조성 참조

마미노산 함량과 포도주의 향기의 상관관계에 대한 보고서들도 있다. Bidan은 8종의 불란서 백포도주에서는

어떠한 상관관계도 찾지 못하였다.

 Flanzy는 새로운 포도주에 함유된 총질소는 과즙에 원래 함유되었던 질소량보다 적은 것을 확인하였다. 또한

1-3개월 동안 앙금과 접촉시키면 질소량은 증가되고 2개월에서 최고량에 도달하는 것을 보고하였다. 증가분의

대부분(87%)은 아민질소이고 나머지는 amide와 단백태 질소였다. 이 기간중에는 효모가 자가분해되는 시기이다. 그들은 아미노산을 4개의 그룹으로 분류하였는데

 1. 발효중 소실되어 자가분해로는 복원되지 않는 것들 ; arginine, phenylalanine, histidine.

 2. 발효중 일부 소실되었다가 자가분해에 의해 복원되는 것 ; proline

 3. 발효에 이용되었다가 자가분해에 의해 증량되는 것 ; glutamic acid, aspartic acid, leucine, isoleucine

     valine, serine, lysine, tyrosine, tryptophan

 4. 발효와 자가분해 모도에 의해 증가되는 것 ; cystine, methionine, glycine

 암모니아가 과즙에 첨가되면 제조된 포도주에서 몇몇 아미노산은 뚜렷하게 증량(10 -30배)이 된다고 Flanzy가 보고하였다.   

 증량이 특히 컸던것은 arginine, histidine, lysine, valine, tyrosine, isoleucine, methionine, aspartic acid,

alanine이고 약간 증량된 것들은 glutamic acid, tryptophan, cystine, serine, proline이었다.

그렇지만 몇몇 아미노산들은 연구에 사용된 2종의 과즙사이에도 증량차이가 컸다. 발효중 통기는 여러 종류의 아미노산의 변화에 영향을 미친다 -glutamic acid와 aspartic acid 와 같이 호흡 싸이클에 포함된 아미노산들은 덜 선호되기 때문이다. 일반적으로 암모니아의 첨가는 품질을 향상시키는데 Flanzy는 다른 년도의 포도주에 대해서도 이러한 사실을 확인하였다.

 Ribereau는 보르도우의 적포도주와 백포도주에 tyrosol이 15 -45mg/liter 함유된 것을 보고하였다. 또한

0 -0.8mg/liter의 tryptophol도 발견하였는데 백포도주에서는 거의 발견되지 않았다. Ough는 253종의

캘리포니아 테이블와인이 histamine이 평균 1.8mg/liter 함유한 것을 보고하였는데 데저트 와인은 이보다 많았고 과실주는 적었다.

 아미드 질소는 극히 소량 존재하는데 0.001 -0.008g/liter정도이다. Aspargine과 glutamine이 예이다.

폴리펩티드는 -보통 phosphomolybdic acid와 침전시켜 정량한다--포도주의 유기질소중 가장 중요한 부분으로 60 -90%를 차지하고 있다.

 Cabezudo는 Biotinl 41종의 스페인 백포도주에는 2 -13㎍/liter, 46종의 적포도주에는 2 -3㎍/liter 함유되었다고 보고하였다. 평균값은 나무통에서 숙성시킨 적포도주가 더 높았다. Peynaud에 따르면 31종의 보로도우

백포도주의 유리 피리독산의 함량은 0.12 -0.67mg/liter(평균 0.31)이었고 총량은 0.22 -0.82였다.

58종의 적포도주 유리 피리독신 함량은 0.13 -0.68(평균 0.35), 총피리독신 함량은 0.25 -0.78(평균 0.47)이었다.

 Lafon은 15종의 보로도우 백포도주는 15 -133㎍/liter의 ρ-aminibenzoic acid(평균 69)와  0.4 -4.㎍(평균 2.4)의 pteroylglutamic acid, 그리고 19 -27㎍/liter(평균 21)의 choline을 함유하는 것을 보고하였다. 처음 두가지 성분은 적포도주에서도 비슷하였지만 chloline은 높았다. 포도주는 과즙에 비해 이 세가지 비타민함량이

높았다.  

 

     

         

         

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