포도주는 포도 과즙에 효모를 넣어 발효시켜 만든 양조주로, 포도로 만들 수 있는 가공품 중 가장 오래되고 널리 알려져 왔다(Koh, 1986). 특히 포도주는 기능성 물질로서 페놀계 물질이 다량 함유된 알코올음료로, 포도주에서의 페놀계 물질은 색, 향, 맛과 같은 관능적 요소에 관여하고 있다(Lee 등, 2002; Park 등, 2017). 포도주의 품질은 수많은 요인에 의해 영향을 받지만, 그중에서도 포도 품질이 결정적인 역할을 한다. 또한 포도의 품질은 포도 품종, 기후, 토양, 재배 기술 등에 상당한 영향을 받는다(Gao 등, 2024). 특히 포도의 품종은 지리적인 조건, 기후, 토양 등 환경적인 변인에 따라 크게 다르며, 이러한 다양성이 포도주의 품질과 특성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 또한 포도주의 품질은 발효에 따라서도 영향을 받기도 한다. 즉, 효모와 같은 미생물의 활동, 발효 온도 및 시간 등의 요소는 각 포도 품종에 따라 다르게 작용할 수 있기 때문이다(Kim 등, 2013).

포도는 용도에 따라 포도주용, 생식용 및 건포도 등과 같은 가공용으로 구별되는데, 이 중 포도주용 포도의 품종은 생식용과는 다르게 산도와 당도가 높은 품종으로 요구된다(Lee, 1984). 포도 품종은 세계적으로 10,000여 종에 이르고 있지만 포도주를 만드는 품종은 50품종 내외로 알려져 있다. 이 중 98% 이상은 유럽계의 포도인 Vitis vinifera 계열이다(Hranilovic 등, 2021). 품종별로 메를로(Merlot). 시라(Syrah), 피노누아(Pinot Noir), 카베르네 소비뇽(Cabernet Sauvignon), 리슬링(Riesling), 샤르도네(Chardonnay) 등이 포도주 제조에 주로 사용된다(Park, 2015). 특히 메를로는 카베르네 소비뇽 다음으로 두 번째로 양조용 포도로 널리 재배되는 품종으로 당 함량이 높고 산 함량이 낮은 특성을 나타내고 있다(Hranilovic 등, 2021).

본 연구는 포도 품종이 포도주의 품질 특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 양조용 포도 6종으로 포도주를 제조하고 품질을 비교 분석하여 품종에 따른 포도주의 품질 특성을 살펴보고 국내에서 재배되고 있는 양조용으로 포도 품종을 선발하여 포도주를 개발하는데 기초 자료로 활용할 뿐만 아니라 소비자들에게도 포도주를 선택하는 데 있어서 자료로 제공하고자 하였다.

실험 재료

본 실험에 사용한 포도는 6종의 품종, 즉 메를로(Vitis vinifera ‘Merlot’), 피노누아(Vitis vinifera ‘Pinot Noir’), 말벡(Vitis vinifera ‘Malbec’), 아르모누아(Vitis vinifera ‘Harmo Noir’), 카베르네 프랑(Vitis vinifera ‘Cabernet Franc’) 및 카베르네 소비뇽(Vitis vinifera ‘Cabernet Sauvignon’)으로 2022년 국립원예특작과학원 완주 시험 포장에서 양조용으로 재배 생산된 것이다. 효모는 Saccharomyces cerevisiae(Fermivin, DSM Food specialities)를 사용하였다. 메타중아황산칼륨(potassium metabisulfite)과 분석용 시약 sodium hydroxide solution(NaOH), dimethyl sulfoxide(DMSO), Folin-Ciocalteu’s reagent, sodium carbonate, gallic acid, vanillin, acetic acid, hydrochloric acid(HCl), catechin, bovine serum albumin, sodium chloride, triethanolamine, urea, iron(III) chloride solution(FeCl₃)_, tannic acid, potassium chloride, sodium acetate, cyanidin-3-glucoside는 Sigma-Aldrich Chemical Co., Ltd.의 특급시약을 사용하였다.

포도주 제조 방법

포도주는 다음과 같이 제조하였다. 즉, 6종의 포도송이 줄기를 제거하고 메타중아황산칼륨을 0.02%(w/w) 첨가하여 폴리페놀의 산화와 잡균의 오염을 방지하였고, 이어 파쇄한 다음 설탕을 넣어 22°Brix가 되도록 조정하였다. 아황산 처리 후 최소 5시간 경과 후 포도 무게 대비 0.02%(w/w)의 효모를 접종하였으며 25°C에서 14일간 발효하였다. 발효 도중에는 매일 2회씩 교반하여 상층에 있는 과피와 과육을 가라앉혀 폴리페놀 성분이 잘 추출되도록 하였다. 발효가 끝나면 압착하여 발효액을 용기에 넣고 에어락 설치 후 2차 발효하였다. 발효가 끝나면 15°C에서 6개월간 숙성시키고 숙성된 포도주를 품질 분석에 사용하였다.

알코올 함량, 휘발산 함량 및 가용성 고형분 함량(∘Brix)

알코올 함량은 국세청 주류 분석 규정 시험법에 따라 측정하였다(NTS, 2017). 즉, 시료 100 mL에 증류수 50 mL를 혼합하여 증류하였다. 증류액 약 80 mL를 받아 증류수로 100 mL까지 정용하였다. 이 증류액을 15°C에서 주정계(Daekwang Inc.)를 이용하여 측정하였다. 측정한 값으로 0.1도당 알코올분 온도 환산표로 보정하여 알코올 함량(%)을 구하였다. 휘발산 함량은 알코올 농도 측정용 증류액 30 mL를 취한 후 자동 적산계(Titroline alpha, Schott Instruments)를 사용하여 0.01 N NaOH로 pH 8.2가 될 때까지 적정하여 acetic acid 함량을 ppm 단위로 환산하여 나타내었다. 가용성 고형분 함량(soluble solid content)은 굴절 당도계(PR-101, Atago)를 사용하여 측정하였다.

pH 및 총산 함량

pH 및 총산 함량은 자동 적산계를 사용하여 측정하였다. pH는 시료 10 mL를 넣은 후 측정한 값이며, 총산 함량은 시료 5 mL에 증류수 20 mL를 가한 후 0.1 N NaOH 용액으로 pH 8.2가 될 때까지 적정하여 주석산(tartaric acid)으로 환산하여 %로 나타내었다.

적색도(redness), hue, 색도(color intensity)

포도주의 색도를 알아보기 위하여 분광광도계(Multiscan GO, Thermo Fisher Scientific)를 사용하여 420, 520, 620 nm에서 흡광도를 측정하였다. 적색도는 520 nm에서의 흡광도 값(A_{520 nm})으로 나타내었고, hue 값은 420 nm에서의 흡광도와 520 nm에서의 흡광도 비로(A_{420 nm}/A_{520 nm}) 나타내었으며, 색도는 420, 520, 620 nm의 흡광도 합(A_{420 nm}＋A_{520 nm}＋A_{620 nm})으로 나타내었다.

총 페놀화합물 함량(total phenolic compounds content)

총 페놀화합물 함량은 Folin-Denis 방법에 따라 Folin-Ciocalteu’s reagent가 포도주의 폴리페놀 화합물에 의해 환원된 결과 청색으로 발색하는 원리로 측정하였다(Kim 등, 2003). 즉, 분석에 앞서 포도주 시료를 농축하여 용매를 모두 제거한 후 DMSO에 녹여 분석 시료로 사용하였다. 분석 시료 0.1 mL에 0.5 mL Folin-Ciocalteu working solution을 첨가하고 0.4 mL의 20% sodium carbonate(Na₂CO₃)를 넣고 잘 혼합한 다음 40°C의 shaking water bath(MaXturdy, Daehan Scientific Co.)에서 2시간 동안 shaking 하면서 반응시켰다. 200 μL의 반응용액을 취하여 96-well micro plate의 well에 넣은 후 microplate reader(Multiscan GO, Thermo Fisher Scientific)를 이용하여 blank solution을 blank로 하여 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. Blank solution의 경우 0.1 mL DMSO를 취하여 이하 같은 방법으로 하였다. 총 페놀화합물 함량은 갈산(gallic acid)을 표준물질로 하여 검량선으로부터 시료 1L 중의 mg gallic acid equivalents(GAE)로 산출하였다.

프로안토시아니딘 함량(proanthocyanidin content)

프로안토시아니딘 함량은 vanillin-acetic acid 법을 변형하여 측정하였다(Butler 등, 1982; Chae, 2021). 즉, 30 μL의 시료를 96-well micro plate의 well에 넣은 후 하나의 well에는 150 μL의 0.5% vanillin working solution을 첨가하고 또 다른 하나의 well에는 30 μL의 시료에 4% HCl/acetic acid solution을 첨가한 후 sealing cover를 덮고 곧바로 microplate reader에 넣고 25°C에서 20분 동안 반응시킨 후 500 nm에서 흡광도를 측정하였다. Blank solution의 경우 30 μL의 시료에 25 μL의 0.5% vanillin working solution을 첨가하고 이하 같은 방법으로 하였다. 안토시아닌에 의한 결과의 오차를 제거하기 위하여 동일한 조건에서 측정한 시료 용액과 4% HCl/acetic acid 용액의 흡광도 값을 제하고 프로안토시아니딘 함량을 구하였다. 프로안토시아니딘 함량은 표준물질 카테킨(catechin)을 사용하여 검량선을 작성하여 시료 1L 중의 mg catechin으로 산출하였다.

탄닌 중합체 함량(polymeric tannin content)

탄닌 중합체 함량은 bovine serum albumin(BSA) 침전법을 이용하여 측정하였다(Chae, 2021; Harbertson 등, 2015). 2 mL clear microtube에 1 mL precipitation buffer(1 mg/L BSA in washing buffer)를 넣고 시료 500 μL를 첨가하여 잘 혼합한 후 상온에서 10분간 방치 후 12,298×g에서 3분 동안 원심분리하여 BSA/Tannin complex를 침전시키고 상등액을 제거하였다. 여기에 남아있는 안토시아닌을 제거하기 위해 1 mL의 washing buffer(170 mM sodium chloride in 200 mM acetic acid, pH 4.9)를 첨가 및 혼합하여 12,298×g에서 3분 동안 원심분리하고 상등액을 제거하였다. 이 침전물에 875 μL resuspension buffer(5% triethanolamine in 8.3 M urea, pH 7.0)를 첨가하고 혼합한 후 10분 동안 방치하였다. 이 중 175 μL를 취하여 96-well micro plate의 두 개의 well에 넣은 후 하나는 25 μL의 FeCl₃ 용액(10 mM FeCl₃ in 10 mM HCl)을 첨가하고, 또 다른 하나는 25 μL의 10 mM HCl을 첨가한 후 이 혼합액을 10분간 방치한 후 510 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 blank solution 하나는 175 μL의 resuspension buffer에 25 μL의 FeCl₃ 용액을 첨가하고 또 다른 하나는 175 μL의 resuspension buffer에 25 μL의 10 mM HCl을 첨가하고 이하 같은 방법으로 하였다. FeCl₃ 용액을 첨가한 시료의 흡광도 값에서 10 mM HCl을 첨가한 시료의 흡광도 값을 제한 값을 탄닌 중합체 함량 산출에 이용하였다. 탄닌 중합체 함량은 탄닌산(tannic acid)을 표준물질로 하고 검량선에 대입하여 시료 1 L에 대한 mg tannic acid equivalent(mg TAE/L)로 나타내었다.

총 안토시아닌 함량(total anthocyanin content)

총 안토시아닌 함량은 pH-differential 법을 이용하여 분석하였다(Kim과 Mai, 2020). 50 μL의 시료를 96-well micro plate의 두 개의 well에 넣은 후 하나의 well에는 100 μL의 0.025 M potassium chloride buffer(KCl, pH 1.0)와 또 다른 well에는 0.4 M sodium acetate buffer(CH₃COONa, pH 4.5)를 각각 첨가하였다. 96-Well micro plate를 microplate reader에 넣고 4분 동안 배양 후 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. pH 1.0 buffer의 흡광도 값에서 pH 4.5 buffer의 흡광도 값을 감하여 총 안토시아닌 함량을 산출하는 데 이용하였다. 총 안토시아닌 함량은 시아니딘-3-글루코시드(cyanidin-3-glucoside) 검량선에 대입하여 산출하였으며, cyanidin-3-glucoside equivalent(mg C3GE/L)로 나타내었다.

통계분석

각 분석 항목에 대하여 3회 반복 측정하여 얻은 데이터는 평균±표준편차로 나타내었다. 통계분석은 SPSS 프로그램 버전 26.0(SPSS Inc.)을 이용하여 품종별 포도주의 품질 특성에 대하여 처리구간의 유의적인 차이를 알아보기 위해 유의수준 α=0.05로 설정하여 일원 분산분석(One way ANOVA)을 실시하였고, 유의성 검증은 Duncan의 다중범위 검정을 실시하였다. 또한, 품종별 포도주의 품질 특성 간의 관련성을 보기 위해 상관관계 분석(Correlation analysis)을 실시하였다. 포도 품종과 품종별 포도주의 품질 특성 간의 관계를 시각적으로 도표화하기 위해 Xlstat을 이용하여 주성분 분석(Principal component analysis)과 계층적 군집 분석(Hierarchical cluster analysis)을 실시하였다.

품종을 달리한 포도주의 이화학적 품질 특성

Table 1에서 보는 바와 같이 알코올 함량, 휘발산 함량 등 모든 이화학적 특성에서 유의적인 차이를 나타냈다. 알코올은 당 함량과 관련이 있으므로 초기 당도를 22°Brix로 맞추고 포도주 담금을 하였으므로 거의 비슷한 알코올이 생성될 것이라 예상되었다(Bang 등, 2015). 그렇지만 품종을 달리한 포도의 자체 당 함량이 달라 알코올 함량이 유의적으로 차이가 생긴 것으로 사료된다. 가장 높은 알코올 함량을 가진 것은 카베르네 소비뇽 포도주로 12.50%를 나타냈으며, 10.40%를 낸 아르모누아 포도주가 가장 낮은 수치를 보였다. 또한, 이론적으로 당농도에 대한 알코올 생성량이 약 57%가 된다고 하면 22°Brix에서 약 12.54%의 알코올이 생성될 것이라고 볼 수 있는데(Chang 등, 2008), 이것은 Heo 등(2016)의 연구에서 보는 바와 같이 발효 전 포도 과즙 자체의 pH가 효모의 적정 생육에 적절하지 않아서 발효 효율이 떨어진 것으로 추측된다. 포도주 제조 과정 중 발생하는 휘발산은 초산으로 이취정도를 나타내고 있다. 이것은 포도 자체의 상처나 오염 여부에 따라 높은 수치를 나타낼 수 있다고 알려져 있고, 또한 발효나 숙성 중에 초산균에 의한 오염에서도 발생하며 포도주의 기호성에는 좋지 않은 영향을 준다고 보고되었다(Jung 등, 2020; Yang 등, 2020). 포도 품종을 달리한 포도주의 휘발산 함량은 유의적인 차이를 나타냈으며, 가장 높은 함량을 보인 것은 140.87±2.55 ppm인 메를로로 담근 포도주에서였다. 위에서 언급한 바와 같이 휘발산 함량은 초산 함량으로 표시하는데 수치가 높다는 것은 포도주의 품질에 좋지 않은 영향을 준다는 것을 의미한다. 포도 품종을 달리한 포도주의 휘발산 함량은 68.20~140.87 ppm 범위에 있었다. 포도주에서의 초산 함량이 400~500 ppm을 초과하지 않아야 한다는 보고와 비교할 때(Jeong 등, 2015), Table 1과 같이 모든 포도주에서 이 기준치에는 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 300 ppm 이하에서는 큰 부정적인 영향을 미치지 않는다는 연구 결과에 따라 모든 포도주에서 부정적인 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다(Lim 등, 2023). 발효 전 모든 처리구에 당도를 22°Brix로 조정하였고 발효에 의해 당이 알코올로 전환되고 잔당을 가용성 고형분 함량으로 표시하였다(Jeong 등, 2015). 그 결과, 처리구 간에 유의적인 차이를 나타냈고 가장 높은 함량을 보인 카베르네 소비뇽 포도주가 8.25±0.07°Brix를 나타냈다. °Brix는 포도주에 들어있는 가용성 고형분 함량을 나타낸 것으로 °Brix의 감소는 알코올 생성을 의미한다(Moon 등, 2004). 카베르네 소비뇽 포도주의 경우에는 알코올 함량과 가용성 고형분 함량이 다른 처리구에 비해 높은 것으로 보아 알코올 발효에 쓰이지 않은 당이 남아 있을 것으로 추측된다. 일반적으로 포도주의 pH와 총산은 포도의 향미 등 포도주 품질에 영향을 주는데, pH와 총산 함량은 각각 pH 3.3~3.6이고 총산은 0.55~0.85%라고 한다(Kim 등, 2013). pH의 경우 처리구 간의 유의적인 차이를 나타냈으며 모든 처리구에서 일반적인 포도주의 pH보다 높은 수준이었다. 총산 함량은 0.35~0.68% 범위에 있었다. 대체로 pH가 3.2 이하면 신맛이 강하고, 총산은 0.6~0.8%가 적당하다는 보고가 있다(Bang 등, 2015). 이 보고에 따르면 품종을 달리한 포도주 중 전반적으로 신맛이 강하지 않고 총산의 적당한 범주에 들어가지 않는 품종으로는 피노누아, 아르모누아 및 카베르네 프랑인 것으로 나타났다. 메를로 포도주는 포도의 낮은 산 함량으로 포도주에서도 산 함량이 낮을 것이라는 예상과는 달리 카베르네 소비뇽 포도주와 마찬가지로 가장 높은 산 함량이 0.68%를 나타냈다(Hranilovic 등, 2021). 포도주의 품질에 영향을 주는 요소는 품종과 재배 환경뿐 아니라 발효 및 숙성 조건 등이다(Bae 등, 2020). 따라서 포도주의 산 함량은 포도 자체의 산 함량도 영향을 주지만, 발효에 따라 산 함량의 변화를 불러온 것으로 사료된다.

Table 1 . Quality characteristics of wines made using different grape varieties.

	Alcohol (%).	Volatile acid (ppm).	Soluble solid content (°Brix).	pH.	Total acid (%).
Merlot. Pinot Noir. Malbec. Harmo Noir. Cabernet Franc. Cabernet Sauvignon.	12.02±0.01a1)2). 10.50±0.35bc. 10.92±0.01bc. 10.40±0.07c. 11.00±0.14b. 12.50±0.35a.	140.87±2.55a. 110.33±0.31b. 81.20±0.20c. 72.53±2.32d. 68.20±0.60e. 112.13±1.55b.	7.95±0.07b. 7.05±0.07e. 7.15±0.07de. 7.35±0.07c. 7.25±0.07cd. 8.25±0.07a.	4.20±0.04b. 4.13±0.01b. 4.10±0.04b. 4.45±0.23a. 4.62±0.07a. 4.25±0.11b.	0.68±0.00a. 0.56±0.01c. 0.64±0.02b. 0.49±0.00d. 0.35±0.00e. 0.68±0.01a.
F-value.	31.430***3).	1,053.447***.	94.000***.	10.303**.	691.319***.

¹⁾All the data were expressed as mean±SD (n=3)..

²⁾Different letters (a-e) within the same column indicate statistical difference (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..

^3)**P<0.01, ^***P<0.001..

품종을 달리한 포도주의 페놀화합물 함량

포도와 포도주의 품질에 중요한 역할을 하는 페놀화합물은 주로 과피와 씨에 분포되어 있다. 이러한 페놀화합물은 색과 맛뿐 아니라 항산화와 같이 건강에 좋은 영향을 주므로 주목을 받아왔다(Montealegre 등, 2006). 포도에서의 페놀화합물은 포도 품종과 환경적 요소에 따라 달라지는데 Table 2와 같이 각각의 페놀화합물 함량은 품종 간의 유의적인 차이를 보였다. 총 페놀화합물 함량은 메를로> 카베르네 소비뇽> 피노누아> 말벡> 아르모누아> 카베르네 프랑 순이었다. 메를로 포도주에서 총 페놀화합물 함량과 탄닌 중합체 함량이 각각 952.26 mg/L, 147.94 mg/L로 유의적으로 높았고, 프로안토시아니딘 함량과 총 안토시아닌 함량은 카베르네 소비뇽 포도주에서 유의적으로 높게 나타났다(각각 653.02 mg/L, 129.95 mg/L). Choi 등(2020)의 연구에 따르면 와인의 수렴성 즉, 떫은맛은 총 페놀화합물 함량과 탄닌 중합체 함량과 강한 양의 상관관계를 보였다(Choi 등, 2020). 이것으로 볼 때 메를로 포도주가 가장 떫은맛을 많이 낼 것으로 사료된다. 이는 일반적으로 말벡 포도주는 과일 향이 풍부하고 안토시아닌 색소가 많다고 알려져 있고, 메를로 포도주는 탄닌 함량이 뛰어나다고 알려져 있다고 한 Casassa 등(2021)의 연구 결과와 일치하는 것을 알 수 있었다. 포도주의 페놀화합물은 품종, 생산 지역, 재배 방법 등에 따라 함량의 차이가 있지만 포도주의 제조 과정에 따라 차이가 있다는 연구 결과가 있다(Nam과 Joo, 2004). 본 연구에서는 포도주의 제조 과정을 동일시했으므로 포도주의 페놀화합물은 품종을 달리한 포도에서 유래하였을 것으로 사료된다. 페놀화합물은 포도 품종 간에 차이가 있다고 한다(Chang 등, 2009). 즉, 페놀화합물이 포도 자체에 많이 함유되어 있으면 포도주에서도 많은 함량을 나타낼 것으로 보인다. Table 2와 같이 총 안토시아닌 함량을 보면 카베르네 소비뇽 포도주 다음으로 말벡 포도주가 116.46 mg/L로 높은 함량을 나타냈다. 안토시아닌은 적색에서 청색에 이르는 색소이면서 2차 대사산물로 식물뿐 아니라 인체에도 중요한 기능을 한다고 알려져 있다(Choi, 2010).

Table 2 . Phenolic compounds content of wines made using different grape varieties.

	TPC1) (mg GAE2)/L).	PAC (mg catchin/L).	PTC (mg TAE3)/L).	TAC (mg C3GE4)/L).
Merlot. Pinot Noir. Malbec. Harmo Noir. Cabernet Franc. Cabernet Sauvignon.	952.26±16.66a5)6). 719.14±23.42c. 684.05±17.69d. 652.12±16.30e. 623.20±13.46e. 839.28±5.31b.	591.79±14.01b. 371.54±10.83d. 620.00±12.99ab. 438.67±17.94c. 411.08±7.73cd. 653.02±60.19a.	147.94±2.96a. 21.22±5.08c. 123.77±0.40b. 152.31±5.04a. 16.96±1.60c. 143.36±18.97a.	84.88±0.91d. 37.53±0.80e. 116.46±1.15b. 99.50±1.64c. 33.21±0.78f. 129.95±2.65a.
F-value.	181.458***7).	58.713***.	175.340***.	2,238.339***.

¹⁾TPC: Total phenolic compounds content, PAC: Proanthocyanidin content, PTC: Polymeric tannin content, TAC: Total anthocyanin content..

²⁾GAE means gallic acid equivalent..

³⁾TAE means tannic acid equivalent..

⁴⁾C3GE means cyanidin-3-glucoside equivalent..

⁵⁾All the data were expressed as mean±SD (n=3)..

⁶⁾Different letters (a-f) within the same column indicate statistical differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..

^7)***P<0.001..

품종을 달리한 포도주의 색 특성

포도주의 색은 포도주의 품질을 나타내는 주요 항목이다(Lee와 Chae, 2010). 품종을 달리한 포도주의 색을 Table 3과 같이 적색도, hue, 색도로 나타내었다. 여기에서 hue는 오렌지색으로의 발전을, 색도는 색의 양을 나타낸다고 한다(Park 등, 2017). 적색도는 품종에 따라 유의적인 차이를 나타냈고 포도주의 빛깔이 진하다고 할 수 있는 것은 유의적으로 값이 큰 카베르네 소비뇽, 말벡 품종의 포도주였다. 가장 빛깔이 진하지 않을 것으로 예상된 품종은 낮은 수치를 나타낸 피노누아 품종이었다. 적색도와 색도가 유의적으로 높은 품종은 아르모누아였다. 이렇게 품종을 달리한 포도주에서 색의 차이를 보인 것은 Chang 등(2009)의 연구처럼 품종에 따른 차이뿐 아니라 포도주 발효 과정 중 시간과 온도에 의한 안토시아닌 함량으로 비롯된 것으로 추측되었다. 적포도주의 경우 hue 값의 범위는 0.6~0.7이고 숙성함에 따라 이 수치는 올라가는 것으로 알려져 있다(Park 등, 2017). Table 3과 같이 말벡과 아르모누아를 제외한 다른 포도주에서 이 범위를 벗어난 것으로 보아 숙성에 의한 것으로 사료된다. 이 외에도 포도주의 색은 페놀화합물 함량 등에 의해서도 차이가 난다(Lee 등, 2002). Table 4에서 포도주의 품질 특성 간 상관관계 분석에서 포도주의 색과 페놀화합물 함량의 양의 상관관계를 보면 알 수 있다.

Table 3 . Color characteristics of wines made using different grape varieties.

	Redness (A520nm).	Hue (A420nm＋A520nm).	Color intensity (A420nm＋A520nm＋A620nm).
Merlot. Pinot Noir. Malbec. Harmo Noir. Cabernet Franc. Cabernet Sauvignon.	0.83±0.00d1)2). 0.43±0.00f. 1.25±0.01b. 1.51±0.01a. 0.52±0.00e. 1.24±0.01c.	0.90±0.00c. 1.13±0.00a. 0.68±0.00e. 0.65±0.00f. 0.91±0.00b. 0.89±0.00d.	1.78±0.01d. 1.00±0.01f. 2.39±0.01c. 2.90±0.02a. 1.16±0.01e. 2.67±0.02b.
F-value.	17,617.995***3).	193,628.233***.	16,289.219***.

¹⁾All the data were expressed as mean±SD (n=3)..

²⁾Different letters (a-f) within the same column indicate statistical differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..

^3)***P<0.001..

Table 4 . Pearson correlation coefficients between the quality characteristics of wines made using different grape varieties.

	TPC	PTC	TAC	PAC	Hue	Color intensity	Alcohol	Volatile acid	Soluble solid content	pH	Redness	Total acid
TPC	1
PTC	0.49	1
TAC	0.33	0.89*	1
PAC	0.60	0.72	0.84*	1
Hue	0.27	−0.66	−0.64	−0.37	1
Color intensity	0.07	0.88*	0.91*	0.58	−0.81	1
Alcohol	0.79	0.44	0.48	0.77	0.13	0.22	1
Volatile acid	0.95**	0.27	0.12	0.39	0.51	−0.15	0.63	1
Soluble solid content	0.79	0.61	0.56	0.69	0.01	0.41	0.94**	0.61	1
pH	−0.48	−0.27	−0.37	−0.46	−0.17	−0.07	−0.18	−0.59	−0.08	1
Redness	−0.01	0.86*	0.88*	0.53	−0.86*	0.99**	0.11	−0.23	0.30	−0.07	1
Total acid	0.78	0.64	0.68	0.79	−0.01	0.38	0.60	0.74	0.57	−0.85*	0.33	1

TPC: total phenolic compounds content, PTC: polymeric tannin content, TAC: total anthocyanin content, PAC: proanthocyanidin content..

^*P<0.05, ^**P<0.01..

품종을 달리한 포도주의 품질 특성 간 상관관계

품종을 달리한 포도주의 품질 특성 간의 상관관계 분석 결과는 Table 4에서 나타내었다. 탄닌 중합체 함량과 총 안토시아닌 함량은 0.89(P<0.05)로, 총 안토시아닌 함량과 프로안토시아닌 함량은 0.84(P<0.05)로 유의적인 양의 상관관계를 보였다. 이는 폴리페놀 함량과 색의 관계는 밀접하다고 한 Lee 등(2002)의 연구와 포도주의 hue는 총 페놀화합물 함량과 음의 상관관계를, 색도는 총 페놀화합물 함량과 양의 상관관계를 나타낸다고 보고한 Kim 등(2015)의 연구와 비슷한 결과를 보였다고 할 수 있다. 적색도의 경우 탄닌 중합체 함량과 0.86(P<0.05), 총 안토시아닌 함량과 0.88(P<0.05)로 양의 상관관계를 나타내었다. 또한, 색도와도 높은 양의 상관관계를 보였다(0.99; P<0.01). 반면, hue와 적색도는 유의적으로 높은 음의 상관관계를 나타내고 있었다(-0.86; P<0.05).

다변량 분석을 통한 품종을 달리한 포도주의 품질 특성

품종을 달리한 포도주의 품질 특성 데이터를 가지고 시각적으로 도표화하기 위해 다변량 분석법인 주성분 분석을 실시하였다(Fig. 1). 제1 주성분(PC1)이 53.38%였고 제2 주성분(PC2)이 30.37%로 총 설명력이 83.75%였다. PC1의 양의 방향으로 휘발산 함량(volatile acid), 총 페놀화합물 함량, 알코올 함량(alcohol), 총산 함량(total acid), 가용성 고형분 함량, 프로안토시아니딘 함량, 탄닌 중합체 함량, 총 안토시아닌 함량, 색도, 적색도가 분포되어 있고 이와 관련된 포도 품종으로는 말벡, 메를로, 카베르네 소비뇽이었다. 반면, PC1의 음의 방향으로는 hue와 pH의 품질특성이 분포되어 있으며, 피노누아, 카베르네 소비뇽이 관련되어 있음을 알 수 있었다. 또한 PC2로는 양의 방향에 피노누아, 메를로, 카베르네 소비뇽이 hue, 휘발산 함량, 총 페놀화합물 함량, 알코올 함량, 총산 함량, 가용성 고형분 함량, 프로안토시아니딘 함량, 탄닌 중합체 함량, 총 안토시아닌 함량의 품질 특성으로 분포되어 있다.

Fig 1. Principal component analysis to identify the relationships between wines and quality characteristics.

품종을 달리한 포도주의 계층적 군집분석

군집분석은 측정값의 유사성으로 집단을 그룹화하여 전체적으로 파악할 수 있게 하는 통계 방법으로 품종을 달리한 포도주의 품질 특성을 바탕으로 계층적 군집분석을 실시하였다(Heo 등, 2022). Fig. 2의 계층적 군집분석 결과와 같이 6개의 품종별 포도주를 비슷한 품질특성으로 크게 2그룹으로 나누게 되며 피노누아, 카베르네 프랑이 한 그룹으로, 메를로와 카베르네 소비뇽이 한 그룹, 말벡과 아르모누아가 또 한 그룹으로 나뉘어져 있는 것을 알 수 있다. 이것으로 Fig. 1의 주성분 분석 결과와 비슷하게 포도주 품질이 유사한 것끼리 집단으로 그룹화되는 것을 알 수 있었다.

Fig 2. Hierarchical cluster analysis of wines made using different grape varieties.

본 연구에서는 포도 품종이 포도주 품질 특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 국내에서 재배한 양조용 포도 6종으로 포도주를 제조한 후 이화학적 품질 특성, 페놀화합물 함량 및 색도를 비교하였다. 그 결과, 포도주의 pH는 4.10~4.62 사이의 값을 보였고, 총산 함량은 0.35~0.68%였다. 또한 알코올 함량은 10.40~12.50% 범위에 있었다.

가용성 고형분 함량은 7.05~8.25°Brix를 나타내었다. 메를로 품종에서 총 페놀화합물 함량은 956.23±16.66 mg/L, 탄닌 중합체 함량 147.94±2.95 mg/L, 프로안토시아시딘 함량이 591.79±14.02 mg/L로 유의적으로 높은 반면, 총 안토시아닌 함량은 카베르네 소비뇽 품종에서 153.93±60.19 mg/L로 유의적으로 높게 나타났다. 색도의 경우 총 안토시아닌 함량이 가장 높은 카베르네 소비뇽 품종에서 가장 높은 수치를 보였다. 품종에 따른 포도주 품질 특성 간의 상관관계분석에서는 탄닌 중합체 함량과 총 안토시아닌 함량은 0.89로, 총 안토시아닌 함량과 프로안토시아닌 함량은 0.84로 유의적인 양의 상관관계를 보였다. 주성분 분석과 군집분석을 토대로 포도주의 품질 특성에 따라 피노누아, 카베르네 프랑이 한 그룹으로, 메를로와 카베르네 소비뇽이 한 그룹, 말벡과 아르모누아가 또 한 그룹으로 유사한 것끼리 구분할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 끝으로, 본 연구에서는 각 품종당 1개의 시료만을 사용하여 분석을 진행하였으므로 해당 품종의 대표성을 나타낸다고 하기에는 한계가 있다고 사료된다. 품종마다 생육환경, 재배 조건, 기후변화 등 여러 요소가 영향을 줄 수 있으므로 이런 변수를 고려한 더 많은 시료로 추후 연구할 필요가 있다고 사료된다.

본 연구는 농촌진흥청 기관고유사업(세부과제: PJ01668502) 및 2024년도 농촌진흥청 국립원예특작과학원 전문연구원 과정 지원사업에 의해 이루어진 것이며 연구비 지원에 감사드립니다.