전통누룩의 효소 활성을 분석한 결과 누룩 \( \mathrm{g} \) 당 \( \alpha \)-amylase 활성은 \( 31.53 \pm 1.41 \mathrm{U} \) 이었으며, \( \beta \)-amylase 활성은 \( 4.8 \pm 0.42 \mathrm{U} \), glucoamylase 활성은 \( 0.51 \pm 0.16 \mathrm{U} \)이었는데 시판 누룩의 효소 활성 결과와 유사한 결과를 보였다. \( \alpha \)-amylase는 전분의 \( \alpha-1,4 \) 결합을 절단하는 엔도형의 효소로 반응이 진행되면 최종적으로 다량의 maltose가 남는데 모든 \( \alpha \)-amylase 처리구에서 반응 초기에 급격하게 생성됨을 알 수 있었다. \( \beta \)-amylase는 전분의 비환원성 말단에서 maltose 단위로 가수분해하는 엑소형의 효소를 말하는데 \( \alpha \)-amylase 처리구와 유사한 결과를 보였다. 전체적으로 효소에 의한 당의 생성 결과를 보면 쌀의 전처리가 당화속도 즉, glucose의 생성에 미치는 영향이 있으며 발효속도의 차이로 이어질 것임을 알 수 있다. 술덧의 당 함량 변화를 측정한 결과 술덧의 최종 잔당 함량에는 쌀의 전처리 방법에 따라 차이가 생김을 확인하였고 이를 활용하여 인공감미료를 첨가하지 않고 맵쌀로도 술을 제조할 수 있는 배합비와 제조공정이 가능할 것으로 사료된다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>시판 전통누룩의 효소활성</h2> <p>J 곡자에서 제조하여 판매하는 전통누룩의 효소 활성을 분석한 결과 누룩 \( \mathrm{g} \) 당 \( \alpha \)-amylase 활성은 \( 31.53 \pm 1.41 \mathrm{U} \) 이었으며, \( \beta \)-amylase 활성은 \( 4.8 \pm 0.42 \mathrm{U} \), glucoamylase 활성은 \( 0.51 \pm 0.16 \mathrm{U} \)이었다. 이는 이 등의 시판 누룩의 효소 활성 결과와 비교하였을 때 유사한 결과를 보였다(Table 1).</p> <h2>효소처리 시 당 함량의 변화</h2> <p>\( \alpha \)-amylase는 전분의 \( \alpha-1,4 \) 결합을 절단하는 엔도형의 효소로 반응이 진행되면 최종적으로 다량의 maltose가 남는다. 이에 효소 처리한 시료의 maltose 함량을 측정한 결과, 초기 1 시간 동안 \( 70.9 \pm 0.03-102.16 \pm 0.38 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 의 maltose가 모든 \( \alpha \)-amylase 처리구에서 반응 초기에 급격하게 생성됨을 알 수 있었다(Table 2). 특히 죽, 범벅, 설기떡, 구멍떡, 물송편, 인절미, 개떡과 같이 쌀을 가루 내어 사용한 경우에서 \( 83.29 \pm 0.07-102.16 \pm 0.38 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 로 고두밥의 \( 70.9 \pm 0.03 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 보다 더 빠른 maltose 생성을 보였다. 이는 분쇄과정을 통해 쌀 입자가 작아지고 이에 따라 전체 쌀 표면적이 증가하여 \( \alpha \)-amylase의 효소반응도 증가한 것으로 생각된다. 그러나 초기 4-10시간 동안 maltose의 급격한 생성 후에는 크게 증가하지 않고, 48 시간 후에서는 maltose의 생성량에서 초기와는 달리 인절미 >범벅 \( = \) 고두밥 >구멍떡 >개떡 \( = \) 물송편 >설기떡 >죽의 순서로 생성량의 차이를 보였다.</p> <p>\( \beta \)-amylase는 전분의 \( \alpha \)-1,4-글루칸 \( (\alpha \)-1,4-glucan 혹은 \( \alpha \) -1,4-glucoside)의 비환원성 말단에서 maltose 단위로 가수분해하는 엑소형의 효소이다. \( \beta \)-amylase 처리구의 maltose 생성을 보면 \( \alpha \)-amylase 처리구와 유사한 결과를 보였다. 고두밥의 maltose 생성이 \( 20.9 \pm 0.15 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 로 다른 전처리 시료 \( 53.37 \pm 0.19-102.01 \pm 0.82 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 에 비하여 반응 초기에 현저히 낮음을 알 수 있다.</p> <p>그러나 반응 후 48 시간이 지나면 \( \alpha \)-amylase, \( \beta \)-amylase 모든 처리구에서 \( 100 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 이상의 maltose가 생성되어 큰 차이를 보이지는 않았다.</p> <p>Glucoamylase는 glucan-1,4- \( \alpha \)-D-glucosidase라고 부르며, 전분의 비환원성 말단에서 glucose 단위로 가수분해하는 엑소형 효소이다. 또한 전분 중의 \( \alpha-1,4 \) 결합을 절단하면서 \( \alpha-1,6 \) 결합도 가수분해하기 때문에 전분을 거의 \( 100 \% \) glucose로 전환할 수 있기 때문에 효소 처리구에 대한 glucose 함량을 측정하였다. 그 결과 \( \alpha \)-amylase, \( \beta \)-amylase와는 달리 초기에 급격한 glucose 생성은 보이지 않았으며, 죽의 경우는 48 시간 동안 약 \( 5 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 의 glucose가 생성되었으며, 범벅은 \( 8 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 설기떡은 \( 4.6 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 구멍떡은 \( 3 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 물송편은 \( 3.3 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 개떡은 \( 2.7 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 의 glucose가 생성되었다. 특히 고두밥의 경우는 약 \( 10 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 의 glucose가 생성되어 maltose의 생성과는 달리 8 가지 전처리 방법 중 최대의 glucose 생성을 보였다.</p> <p>\( \alpha \)-amylase, \( \beta \)-amylase, glucoamylase 병행 처리한 경우는 약 \( 52-67 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 의 glucose 생성을 보였다(Table 2). 이는 \( \alpha \)-amylase와 \( \beta \)-amylase에 의해 가수분해 되어 생긴 말단에 glucoamylase가 작용하여 glucose의 생성이 증가된 것으로 판단된다.</p> <p>전체적으로 효소에 의한 당의 생성 결과를 보면 쌀의 전처리가 당화속도 즉, glucose의 생성에 미치는 영향이 있음을 알 수 있었다. 당화속도의 차이는 효모를 직접 첨가하여 약 5-7일 정도의 짧은 발효기간을 가지는 현대적 양조에 있어서는 발효속도의 차이로 이어질 것이다. 그러나 가양주 형태의 전통주의 제조에 있어 일반적으로 약 90-100일이라는 발효 숙성 기간을 가지는 것에 비하면 쌀의 전처리 방법이 알코올 생성에 미치는 영향은 큰 의미가 없을 것으로 생각되지만 쌀의 전처리 방법을 달리하였을 때 나타나는 호화 정도의 차이 등이 전통누룩에 존재하는 amylase 뿐 만 아니라 단백질 분해 효소 등 다양한 효소에 의해서 술의 향, 맛 등에는 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다. 따라서 이에 대한 추가 연구가 필요하다.</p> <h2>술덧의 당 함량 변화</h2> <p>쌀의 전처리 방법을 달리하여 제조한 술덧을 발효하면서 1 일 간격으로 술덧의 당 함량을 측정한 결과, Fig. 1 에서 보는 바와 같이 발효가 진행됨에 따라 maltose와 glucose 함량이 줄어드는 것으로 보아 병행복발효의 과정인 당화와 발효가 정상적임을 알 수 있다.</p> <p>쌀가루로 제조한 죽, 범벅, 설기떡, 구멍떡, 물송편, 인절미, 개떡에서는 발효 초기(1일차)에 생성된 maltose와 glucose 함량이 \( 104.12 \pm 0.18-116.57 \pm 2.43 \mathrm{mg} / \mathrm{ml}, 44.67 \pm 0.08 \sim 49.89 \pm 1.02 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 이었으나 고두밥은 maltose \( 83.72 \pm 0.65 \), glucose \( 36.12 \pm 0.27 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 로 술덧에서도 효소처리구와 유사한 결과를 보였다.</p> <p>알코올 발효가 끝난 술덧(8일차)에 남아 있는 잔당을 보면 죽으로 제조한 술덧에는 maltose \( 16.17 \pm 0.18 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), glucose \( 7.80 \pm 0.08 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 이었으며, 범벅은 \( 8.63 \pm 0.24 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), \( 4.63 \pm 0.10 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 설기떡은 \( 13.44 \pm 0.16 \mathrm{mg} / \mathrm{ml}, 6.65 \pm \) \( 0.07 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 구멍떡은 \( 15.14 \pm 0.02 \mathrm{mg} / \mathrm{ml}, 7.36 \pm 0.01 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 물송편은 \( 11.74 \pm 0.13 \mathrm{mg} / \mathrm{ml}, 5.94 \pm 0.06 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 인절미는 \( 17.78 \pm 0.11 \mathrm{mg} / \mathrm{ml}, 8.47 \pm 0.05 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 개떡 \( 14.78 \pm 0.01 \mathrm{mg} / \mathrm{ml}, 7.21 \pm 0 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \), 고두밥은 \( 12.07 \pm \) \( 0.12 \mathrm{mg} / \mathrm{ml}, 6.08 \pm 0.05 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 이였다. 쌀의 전처리 방법에 따라 술덧의 최종 잔당 함량에 차이를 보이고 있어, 이 결과를 활용하여 인공감미료를 첨가하지 않고 찹쌀이 아닌 맵쌀로도 단맛이 보완된 술을 제조할 수 있는 배합비와 제조공정이 가능할 것으로 생각된다.</p>