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레포트 | 수세 처리 과정에 나타나는 미생물 (2015)
날짜
2018-06-12 11:55:13
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206

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수세 처리 과정에 나타나는 미생물 (2015)

 

원제 : Microbiological diversity associated with the spontaneouswetmethod of coffee fermentation

 

저자 : Suzana Reis Evangelista, Maria Gabriela da Cruz PedrosoMiguel, Cristina Ferreira Silva, Ana Carla Marques Pinheiro, Rosane Freitas Schwan

 

요약 :

  연구진은 브라질 미나스 제라이스 주의 두 지역(미나스 제라이스 남부 라브라스(L), 몬테 카르멜로(MC)) 에서 커피의 수세 발효 중 존재하는 미생물을 연구했다. 이스트 개체수는 각각 2.48-4.92 log CFU/g 2-4.81 log CFU/g 이었다. 중온성 박테리아 개체수는 3.83-8.47 log CFU/g  5.37-7.36 log CFU/g 이었으며 락트산 박테리아 개체수는 2.57-5.66 log CFU/g , 3.40-4.49 log CFU/g 이었다. L  농장의 수세 처리에서 주도적인 이스트는 Meyerozyma caribbica, Hanseniaspora uvarum 이었고, MC 농장에서 주도적인 이스트는 Torulaspora delbrueckii 였다. L 농장에서 주도적인 박테리아는 Staphylococcus warneri, Erwinia persicina 였으며 MC 농장에서 주도적인 박테리아는 Enterobacter asburiae, Leuconostoc mesenteroides 였다. 주도적인 산은 락트산이었으며 처리 막바지 수치는 각각 2.33g/kg, 1.40g/kg 였다. 휘발성 성분 조성은 원두를 비교했을 때 동일했는데, 퓨란, , 알코올이 주된 성분이었다. 우세 감각 확인(Temporal Dominance Sensation, TDS)  분석에서는 L 농장의 커피 음료에서는 시트러스, 허브 느낌이 주도적이었고, MC 농장의 커피 음료는 시트러스, 허브, 견과류 느낌이 주도적이었다. 두 지역의 미생물 평가는 브라질 커피의 수세 발효 과정 중 존재하는 미생물 종에 대한 지식을 얻는 데 중요하다.

 

주요 내용 :

 

- 실험 내용 :

  브라질 미나스 제라이스 주 Atlantic Forest 의 라브라스 (해발 910m), 세하두 지역의 몬테 가르멜로 (해발 870m) 에서 2012, 2013 시즌에 실험 진행

  아까이아 품종을 사용, 익은 단계에서 수확하고 수평 과육 제거기로 과육을 제거한 다음 물과 60kg:60l 의 비로 발효조 안에서 48시간 발효 진행한 다음 수분 함량이 11%가 될 때까지 일광 건조함 (기온은 L 농장에서 14-23, MC 농장에서 20-28 , 건조 시간은 L 농장에서 224시간, MC 농장에서 336시간) / 발효 전 및 발효 중(0, 6, 12, 24, 36, 48시간) 그리고 건조 중(60, 112, 224, 336시간) 에 샘플 500g 씩 채취하여 연구 진행

 

- 실험 결과 - 이스트 :

  발효 전에 커피열매에 존재하는 이스트는 발효 내내 존속함.

  농장별로 주요 이스트가 달리 나타났음. 온도, 습도, 남은 과육과 점액질 조성, 고도 차이가 영향을 준 것으로 보임

 

  L 농장 -

   251개 미생물 중 이스트 59.4%, 박테리아 40.6% (그람 양성 50.9%, 음성 49%) 로 구성

  커피콩의 주요 이스트는 Hanseniaspora uvarum, Meyerozyma caribbica, Pichia fermentans, Debaryomyces hansenii, Torulaspora delbrueckii, Candida railenensis, Candida quercitrusa, Wickerhamomyces ciferrii .

  커피 열매의 주요 이스트는 Meyerozyma caribbica (4.9 log CFU/g, 36시간째), Hanseniaspora uvarum (4.1 log CUF/g, 36 시간째) 로 나타남

 

  MC 농장 -

  184개 미생물 중 이스트 33.7%, 박테리아 66.3% (끄람 양성 33.6%, 음성 66.3%) 로 구성

  커피콩의 주요 이스트는 Hanseniaspora uvarum, Meyerozyma caribbica, Pichia fermentans, Torulaspora delbrueckii, Candida glabrata, Wickerhamomyces anomalus 로 나타남.

  커피 열매의 주요 이스트는 T. delbrueckii (발효 전 5.3 log CFU/g, 발효 중 4.9 log CFU/g), M. caribbica (3.8 log CFU/g)

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  H. uvarum, T. delbrueckii 는 반건식 및 수세 처리에서 발견된 바 있음 (Masoud , 2004 )

  Saccharomyces, Pichia, Candida, Meyerozyma 종은 펙틴 분해 및 사상균 억제 효과가 있는 것으로 알려져 있으며(Masoud and Jespersen, 2006 ) 배양 종균으로서의 가능성이 연구된 바 있음(Evangelista , 2014)

  P. fermentans 는 휘발성 성분을 생산하기에 품질에 영향을 미칠 수 있음 (Pereira , 2014)

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 실험 결과 - 박테리아 :

  박테리아 종 수는 이스트에 비해 더 많음 (23 > 10)

  농장마다 공통적으로 나타나는 박테리아는 Klebsiella oxytoca 하나 뿐이며 나머지는 농장별로 달랐음. 온도, 습도, 남은 과육과 점액질 조성, 고도 차이가 영향을 준 것으로 보임. 

  발효 전에 존재하는 박테리아는 발효 내내 존속함.

연도별로 동일한 미생물이 나타났으며 변화폭은 5% 이내.

 

  L 농장 - 

  커피콩에서는 Ochrobactrum pseudogrignonense, Chryseobacterium taichungense, C. bovis, Erwinia persicina, Staphylococcus warneri, Pseudomonas , Paenibacillus amylolyticus, Curtobacterium , Bacillus amyloliquefaciens, Escherichia hermannii 가 발견

  커피 열매에서는 S. warneri 가 가장 많음 (8.5 log CFU/g, 36 시간째), 다음이 E. persicina (5.5 CFU/g, 12 시간째)

 

  MC 농장 :

  커피콩에서는 Enterobacter asburiae, E. ludwigii, C. pallidum, Pantoea agglomerans, P. dispersa, Serratia marcescens, Microbacterium , M. laevaniformans, Weissella cibaria, Kocuria , Leuconostoc mesenteroides 가 발견

  커피 열매에서는 E. asburiae 가 가장 많음(7.4 log CFU/g, 36 시간째), 다음이 L. mesenteroides (6 log CFU/g, 12시간째)

 

 Erwinia, Klebsiella, Leuconostoc, Weissella, Enterococcus, Enterobacter, Serratia, Bacillus 종은 수세, 반건식, 건식 처리 모두에서 나타남 (Avallone , 2001 )

 L. mesenteroides 는 수세식 처리에서 나타나는 주요한 락트산 박테리아 MC 농장에서 탐지.

 Erwinia, Klebsiella 는 펙틴 분해 효소를 생성함 (Avallone , 2001)

 

 

  화학 성분 -

  발효와 건조 중의 주요 산은 락트산으로서 L 농장에서 2.33 g/kg, MC 농장에서 1.07g/kg 탐지 /   아세트산은 발효 막바지에서야 탐지 (0.02 g/kg) / 발효조 내에서 시트르산, 말산, 숙신산 탐지되었으며, 프로피온산, 부틸린산은 탐지되지 않았음

  휘발성 성분은 30개 확인(헤드스페이스 고체상 미소추출-기체 크로마토그래피, HS–SPME/GC), 이 중 18개는 생두에서, 25개는 원두에서 탐지되었음.

  생두에서 성분 조성은 농장별로 다름. L 농장에서 메탄올, 에틸 부틸레이트, 푸르푸릴 아세테이트, 헥사논산, 노나논산. MC 농장에서 메탄올, 이소부틸린산, 헥사논산, 푸르푸릴 알코올, 푸르푸랄

  그에 비해 원두에서 주요 성분 조성은 동일했음. 주성분은 퓨란류(푸르푸릴 알코올, 푸르푸랄), 산류(이소부틸린산), 알코올류(1-펜타놀, 2-헵타놀) .

 

 

  향미 특성 -

  두 농장 모두 선호되었으나, 우세 감각 확인을 통하여 일부 향미가 구별됨

  L 농장에서는 시트러스와 허브 느낌, MC 농장에서는 시트러스, 허브에 더하여 견과류 느낌이 나타남

  발효 중 미생물 활동이 최종 음료의 맛에 영향을 끼쳤을 수도 있다는 주장이 있음(Evangelista , 2014)

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인용 (MLA) :

 Evangelista, Suzana Reis, et al. "Microbiological diversity associated with the spontaneous wet method of coffee fermentation." International journal of food microbiology 210 (2015): 102-112.

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