Monitoring of the Optimum Conditions for the Fermentation of Onion Wine

양파주의 최적 발효조건 모니터링

Central composite design along with response surface methodology (RSM) was applied to improve the fermentation process in onion (Allium cepa) wine production. The effects of different fermentation parameters (time, temperature, and initial sugar content) were found to be significant with respect to the physicochemical and sensory properties of wine. The maximum score for the alcoholic content was obtained at $29.27^{\circ}C$ fermentation temperature, 103.43 h fermentation time, and $27.52^{\circ}Brix$ initial sugar content. The maximum score for overall palatability was obtained at $39.27^{\circ}C$ fermentation temperature, 57.28 h fermentation time, and $22.14^{\circ}Brix$ initial sugar content. The coefficients of determination ($R^2$) were 0.9620 and 0.9060 for alcoholic content and overall palatability, respectively. The ranges of the optimum fermentation conditions ($28{\sim}32^{\circ}C$, 80~90 hr, and $20{\sim}25^{\circ}Brix$) were obtained by superimposing the response surfaces with regard to the alcoholic content and overall palatability of onion wine.

본 연구는 저장성이 낮은 양파를 이용하여 양파의 발효특성을 조사하였다. 양파 발효의 화학적 특성(잔류 당 함량, pH, 산도 및 알콜 함량)과 관능적 특성(색상, 향, 맛 및 전반적인 기호도)은 반응표면분석을 통해 모니터링 되었다. 알콜 함량에 대한 반응표면분석 결과, 회귀식의 $R^2$가 0.9620으로 1% 이내에서 유의성이 인정되었으며, 예측된 정상점은 최대점으로 발효온도 $29.27^{\circ}C$, 발효시간 103.43 hr 및 초기 당도 $27.52^{\circ}Brix$였으며, 최대점까지는 초기 당 함량과 발효시간이 경과할수록 증가하였다. 전반적인 기호도에 대한 회귀식의 $R^2$는 0.9060으로 5% 이내에서 유의성이 인정되었으며, 예측된 정상점은 안장점으로, $39.27^{\circ}C$, 57.28 hr 및 $22.14^{\circ}Brix$의 조건에서 최대값 6.64점으로 예측되었다. 알콜 함량과 전반적인 기호도 모두를 만족시켜 주는 조건을 구하기 위해 반응표면 중 최적 반응표면만을 superimposing 하여 양파 발효주의 최적 발효조건을 설정한 결과, 발효온도 $28{\sim}32^{\circ}C$, 발효시간 80~90 hr 및 초기 당도 $20{\sim}25^{\circ}Brix$로 예측되었다.