Screening of yeast for alcoholic fermentation of no sugar-added tomato concentrate

토마토 농축액을 이용한 무가당 알코올 발효를 위한 효모의 선발

The purpose of this study was to screen desirable yeast strains for alcoholic fermentation of tomato paste without sugar addition. The moisture, crude protein, crude fat, ash, and soluble nitrogen contents of the tomato paste ($25^{\circ}Brix$) were found to be 67.33%, 1.90%, 0.03%, 0.02%, and 30.72%, respectively. Free sugars found in the paste were fructose and glucose. Most abundant free amino acids of the paste were glutamic, aspartic, and ${\gamma}$-aminobutyric acids. Total seven yeast strains (Saccharomyces cerevisiae KDH (TWA), S. cerevisiae Lalvin ICVD-47 (TWB), S. cerevisiae Lalvin RC-212 (TWC), S. cerevisiae Lalvin K1-V1116 (TWD), S. bayanus Lalvin EC-1118 (TWE), S. cerevisiae Enoferm (TWF), and S. cerevisiae DJ97(KCTC8842P) (TWG)) were tasted for alcohol fermentation of the tomato paste. The highest alcohol content (8.2%) and the lowest residual sugar content ($13.25^{\circ}Brix$) were observed in the tomato paste fermented using the S. cerevisiae Lalvin ICVD-47 strain (TWB) after 3 day and 4 day of fermentation, respectively. Sugar and reducing sugar contents, and pH of the tomato paste were not remarkably affected by the difference in yeast strains used, showing $13.25{\sim}13.45^{\circ}Brix$, 28.37~28.48 mg/mL, and 4.43~4.54, respectively, after 4 day of fermentation. Color and total acid content were significantly affected by the types of yeast strains and fermentation time, but the numerical changes were negligible. These results indicate that TWB would be the suitable strain for alcoholic fermentatiom of tomato paste based on its highest alcohol production and the lowest residual sugar content produced during fermentation.

본 연구에서는 토마토 농축액을 이용한 무가당 알코올 발효를 통해 가장 우수한 균주를 선발하고자 하였다. 토마토 와인을 제조할 토마토 농축액($25^{\circ}Brix$)의 수분 함량은 67.33%, 조단백질 함량은 1.90%, 조지방 함량은 0.03%, 조회분 함량은 0.02%, 가용성 무질소물은 30.72%로 나타났고, 유리당은 fructose, glucose가 함유되어 있었고, 유리아미노산이 총 19종으로 glutamic acid가 814.7 mg/100 g로 가장 많이 함유되어 있었다. 알코올 함량은 발효 3일째 가장 높은 알코올 함량을 보였으며, 사용 균주 중 사용 균주 중 TWB(S. cerevisiae ICVD-47)는 8.20%로 가장 높은 알코올 함량을 나타내었고, 당도는 발효 4일차에서도 TWB(S. cerevisiae ICVD-47)는 13.25로 가장 낮은 잔류당 함량을 나타내었고, 각 균주의 당도는 $13.25{\sim}13.45^{\circ}Brix$로 비슷한 경향을 나타내었다. 환원당은 4일차에서 28.37~28.48 mg/mL의 값을 나타내어 알코올 발효 균주에 따른 차이가 없는 것으로 나타났다. pH는 4.31~4.55의 값을 나타내어 균주에 따른 pH의 차이는 없는 것으로 나타났다. 총산은 사용된 균주 모두 1일차에서 4일차까지 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 색도 L, a, 및 b 값은 사용된 균주 간에는 차이가 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과 토마토 농축액 알코올 발효에 적합한 균주는 알코올 생성량이 높고, 낮은 잔류당 함량을 가진 TWB(S. cerevisiae ICVD-47)가 가장 좋은 것으로 판단된다.