Optimization for the Fermentation Condition of Persimmon Vinegar using Response Surface Methodology

반응표면분석에 의한 감식초 제조조건의 최적화

To utilize astringent persimmon (Diospyros kaki, T.) effectively, response surface methodology (RSM) was applied to optimize and monitor the vinegar fermentation conditions by two stage fermentation. In the first stage, the fermentation conditions for maximum alcohol content was $20.51\;^{\circ}brix$ in sugar concentration of astringent persimmon, 139.52 rpm in agitation rate, and 94.88 hr in fermentation time. When sugar concentration of astringent persimmon was $14\;^{\circ}brix$, maximum alcohol content predicted by response surface methodology was 7.1% at agitation rate of 40 rpm and fermentation time of 120 hr. In the second stage, the fermentation conditions for maximum acidity was 224.40 rpm in agitation rate, 176.07 hr in fermentation time. Alcohol content and acidity predicted at the optimum conditions were similar to experimental values.

떫은감의 이용성 증진과 품질이 우수한 감식초 발효조건을 최적화하였다. 품질이 일정하고 단기간에 대량생산이 가능한 발효조건을 확립하기 위하여 반응 표면분석으로 식초 제조조건을 알콜발효와 초산발효 2단계로 구분하여 모니터링하였다. 그 결과 1단계 알콜발효에서 알콜함량이 최대치를 나타내는 조건은 원료감의 당도 $20.51\;^{\circ}Brix$, 교반속도 139.52 rpm, 발효시간 94.88 hr으로 나타났다. 그러나 떫은감의 당도가 $14\;^{\circ}Brix$ 정도임을 감안하여 제한조건으로 초기당도를 $14\;^{\circ}Brix$로 정한 후 최적조건을 예측하여 본 결과 발효 시간 120 hr, 교반속도 40 rpm에서 알콜수율이 7.1%로 나타났다. 이와 같이 설정된 조건으로 알콜발효를 행한 후 2단계로 초산발효를 행하여 초산발효조건을 예측한 결과 총산이 최대치를 나타내는 조건은 교반 속도 224.40 rpm, 발효시간 176.07 hr로 나타났다. 최적조건에서 예측된 알콜발효 및 초산발효의 결과는 최적조건으로 실제 발효를 행한 결과와 유사하였다.