民俗酒 安東燒酎 醱酵의 釀造學的 特性糾明 및 自家 누룩製造의 最適化 = Enological characterization of traditional liquor Andong-Soju fermentation and optimization of Andong-Soju owned nuruk production
민속주 안동소주는 1987년 경상북도 무형문화재 제 12호로 지정되었으며, 국내 민속주 중에서도 높은 알코올 함량(45%), 및 특유의 맛과 향으로 유명하다. 본 연구에서는 민속주 안동소주 제조 및 곡자 생산의 오랜 경험과 전통을 체계적, 과학적으로 연구하여 전통의 계승, 발전과 함께, 고품질의 안동소주 제조의 일관성을 유지하며, 안동소주 발효에 관여하는 미생물들의 생육 특성과 발효학적 특성을 검토하여, 유용 생물자원으로 활용함과 동시에 전통으로 부터 얻을 수 있는 과학적인 여러 가지 지식들을 체계화 하고자 하였다. 본 연구를 통해 얻어진 연구결과와 결론은 다음과 같다.
1. 안동소주 발효는 고두밥과 자가 제조된 누룩의 혼합으로 시작되며, 순차적인 미생물 대사에 의하여 진행된다.
2. 안동소주 발효액으로부터 4종(Saccahromyces cerevisiae ADS-9, -10, -11, 및 Issatchenikia orientalis ADS-12)의 발효효모를 분리, 동정, 확보하였으며, 이 중 ADS-11 균주가 가장 우수한 발효학적 특성을 가짐을 확인하였다.
3. 전통적으로 제조된 안동소주 자가 제조 누룩으로부터 전분 분해활성이 우수한 5종의 곰팡이(ADS-M1, -M2, -M3, -M4 및 -M5)를 분리, 확보하였으며, 이 중 ADS-M3 균주가 누룩에서 가장 중요 우점종이었으며, 이 균주는 누룩의 제조 및 알코올 발효시에 지속적인 전분 분해 활성을 나타내어 발효 성공을 결정짓는 주요 곰팡이였다. ADS-M3는 동정결과 Aspergillus oryzae로 확인되었다.
4. 전통적으로 제조된 안동소주 자가 제조 누룩으로부터 누룩 세균 7종을 분리하였으며, 그 중 Bacillus amyloliquefaciens ADS-8세균이 가장 강력한 전분 분해활성을 나타내었다.
5. 누룩의 제조 및 고두밥의 분해에는 초기 Bacillus amyloliquefaciens ADS-8가 주요 작용을 하며, 누룩 띄움 후기 및 알코올 발효 후기에는 Aspergillus oryzae ADS-M3가 중요함을 확인하였다.
6. 누룩에는 안동소주 발효를 위한 다양한 곰팡이와 세균 및 효모들이 성장하며, 이들의 적절한 성장 및 기능조절이 고품질 누룩 유지에 필수적이다.
7. 안동소주 발효를 위한 고품질 누룩 제조를 위해서는 수분 증발 억제, 누룩 미생물 성장, 전분 분해효소 활성도 등을 고려하여 4.0~5.5 cm 두께로 누룩을 자가 제조하여 2~3주간 띄움이 적당함을 확인하였다.
8. 최종적으로 민속주 안동소주의 전통과 우수성을 체계적으로 과학화하려는 시도는 전통과 과학이 공존하면서 민속주 제조를 하나의 산업으로 육성할 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 또한 기존 전통 발효로부터 고부가가치 바이오산업을 위한 유용 생물자원을 개발할 수 있음을 확인하였다.
Andong-Soju, which was designated as an intangible cultural asset of Gyungsangbukdo province from 1987, is one of Korean traditional distilled liquor. It is famous for high ethanol content (45%), bitterness, and characteristic flavors. In this study, I investigated the role of different microorganisms, such as fermentation yeasts, starch saccharifying molds and bacteria in Andong-Soju fermentation broth and nuruks, to understand the fermentational characteristics of Andong-Soju and to achieve the useful microorganism resources from traditional fermentation products. Also, the optimization of nuruk production was investigated, especially the thickness and maturation period of nuruks, for high quality and homogeneous Andong-Soju production. The obtained results are as follows.
1. Andong-Soju is produced by mixing nuruk with steamed rice, and the following fermentation process involves different metabolic activities of microorganisms (sequential metabiosis).
2. Four different fermentation yeasts, named as ADS-9, -10, -11, and -12 were isolated and characterized by enological and fermentational researches. The ADS-9, -10, and -11 strains were identified as Saccahromyces cerevisiae and ADS-12 was identified as Issatchenikia orientalis based on 26 rDNA sequencing results.
3. Five different saccharifying molds, named as ADS-M1, -M2, -M3, -M4, and -M5) were isolated from the Andong-Soju owned nuruks, which were prepared by traditional methods in Andong-Soju factory and characterized by enological and fermentational researches. Among them, ADS-M3 was predominant and showed higher saccharifying activity for starch, wheat bran and steamed rice. ADS-M3 was identified as Aspergillus oryzae based on 5.8S rDNA sequencing results.
4. Seven different saccharifying bacteria, named as ADS-1, -2, -3, -4, -5, -7, and -8, were isolated from the nuruks, which were prepared by traditional methods in Andong-Soju factory and characterized by enological and fermentational researches. Among them, ADS-8, identified as Bacillus amyloliquefaciens based on 16S rDNA sequencing results, showed higher saccharifying activity.
5.Bacillus amyloliquefaciens ADS-8 plays an important role in starch degradation only at the early stage of nuruk maturation and ethanol fermentation of Andong-Soju. When the ethanol concentration is high and pH of fermentation broth is low, the cell growth is rapidly decreased with activity loss of amylase. In a while, the Aspergillus oryzae ADS-M3 is active during the end-stages of nuruk maturation and ethanol fermentation, since the cell growth and amylase activity is maintained under high ethanol and low pH environments.
6.In sequential metabiosis, the sequential-controlled growth of normal microflora, including Saccahromyces cerevisiae ADS-11, Aspergillus oryzae ADS-M3 and Bacillus amyloliquefaciens ADS-8 are necessary.
7. The optimization of nuruk production revealed that 4.0~5.5 cm thickness of nuruk is necessary and 2~3 weeks maturation period is suitable.
8.The results shown in this study suggested that the production of traditional liquors could be developed to one of modern industry by combination of tradition and science, which can exist together. Also, my study provided that the traditional fermentation products could be used as valuable sources of useful microorganisms. These results would be applied to production of homogeneous, and high quality of Andong-Soju.
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