Multi-ratio co-inoculation of Lactiplantibacillus plantarum and Oenococcus oeni with Saccharomyces cerevisiae reveals an optimal blend for enhancing aroma complexity and sensory preference of Cabernet Gernischt wine
본 연구는 *Saccharomyces cerevisiae*를 *Lactiplantibacillus plantarum* 및 *Oenococcus oeni*와 1:1 비율로 공동 접종하는 것이 발효를 가속화하고, 과일 향과 꽃 향을 향상시키며, 단일 균주 또는 다른 혼합 비율 처리구에 비해 우수한 관능적 선호도를 달성함으로써 카베르네 게르니슈트 와인의 품질을 최적화한다는 것을 입증한다.
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와인 제조의 세계를 완벽한 케이크를 구우려는 마스터 셰프가 있는 북적이고 긴박한 주방이라고 상상해 보세요. 이 주방에서 메인 셰프는 포도즙을 알코올로 바꾸는 효모인 Saccharomyces cerevisiae입니다. 하지만 이 케이크를 진정으로 특별하게 만들기 위해, 셰프는 특정하고 까다로운 재료인 말산(초록색 사과에서 발견되는 신맛 성분)을 다룰 수 있는 보조 셰프가 필요합니다. 이 보조 셰프 역할은 보통 유산균(LAB)이 수행합니다. 오랫동안 와인 제조가들은 한 번에 한 종류의 보조 셰프만 고용하거나, 혹은 한 명을 쓴 뒤 다른 한 명을 차례로 고용해야 한다고 생각했습니다. 하지만 만약 두 종류의 서로 다른 보조 셰프를 동시에 협력하도록 고용한다면 어떨까요? 그들이 서로 다투며 케이크를 망칠까요, 아니면 풍미의 폭발을 만들어내기 위해 함께 춤을 출까요? 이 질문은 서로 다른 박테리아 팀을 섞었을 때 와인의 향과 맛이 어떻게 변하는지를 탐구하는 새로운 연구의 핵심입니다. 특히 카베르네 제르니슈트(Cabernet Gernischt)라는 품종을 대상으로 말이죠. 연구자들은 와인이 풀이나 허브 향보다는 과일과 꽃 향기에 더 가깝게 느껴지도록 만드는 '골디락스(Goldilocks)' 비율, 즉 완벽한 박테리아 혼합비를 찾고자 했습니다.
과학자들은 카베르네 제르니슈트 포도를 사용하여 5리터 스테인리스 스틸 탱크에서 작고 통제된 발효 파티를 열었습니다. 그들은 먼저 메인 효모 셰프인 Saccharomyces cerevisiae를 초대하여 파티를 시작했습니다. 그런 다음, 두 종류의 박테리아 보조 셰프인 Oenococcus oeni(이하 "O"라고 부름)와 Lactiplantibacillus plantarum(이하 "L"이라고 부름)을 투입했습니다. 그들은 다섯 가지 서로 다른 게스트 리스트를 테스트했습니다: "O"만 있는 그룹, "L"만 있는 그룹, 그리고 "O"와 "L"의 비율을 바꾼 세 가지 혼합 파티(1:1, 1:4, 4:1)였습니다. 그들은 설탕이 얼마나 빨리 사라지는지, 박테리아들이 서로 싸우는지 혹은 협력하는지, 그리고 어떤 새로운 향이 만들어지는지를 매서운 눈으로 추적하며 발효 과정을 지켜보았습니다.
결과는 다소 놀라웠습니다. 심지어 "O" 박테리아가 가득한 파티로 시작했음에도 불구하고, "L"이 궁극적인 보스였습니다. 시작 비율에 상관없이, L. plantarum("L" 팀)이 더 빠르게 성장하며 미생물 군집을 장악했고, 다른 박테리아들을 주변부로 밀어냈습니다. 이러한 "L"의 지배력은 "O"만 사용했을 때보다 발효를 더 빠르게 끝내는 데 도움이 되었습니다. 하지만 진짜 마법은 향에서 일어났습니다. 연구자들은 와인의 아로마를 결정하는 화학 물질인 85가지 휘발성 화합물을 찾아내기 위해 초정밀 코(HS-SPME-GC×GC-TOF-MS라는 기계)를 사용했습니다.
그들은 모든 박테리아 혼합물이 독특한 "향기 지문"을 만들어낸다는 것을 발견했습니다. 단일 "O" 그룹은 약간 탄 설탕과 버터 향이 났습니다. 단일 "L" 그룹은 과일 에스테르와 솔향(piney notes)이 강했습니다. 하지만 혼합 그룹들은 어땠을까요? 그들이 가장 흥형미로웠습니다. 1:1 혼합물(O1L1)이 명백한 승자였습니다. 이 혼합물은 풍부하고 복합적인 아로마 프로필을 만들어냈는데, 이는 과일 및 꽃 향기로 가득 차 있었으며, 때때로 와인을 잔디 깎는 기계처럼 느껴지게 만드는 "그린(green)" 또는 "허브" 향을 성공적으로 억제했습니다. 실제로 1:1 혼합물은 단일 균주 그룹에 비해 에틸 부티레이트(딸기/바나나 향)는 1.25배, 에틸 헥사노에이트(사과/바나나 향)는 1.6배 더 많았습니다.
훈련된 전문 감별단이 실제로 와인을 맛보았을 때, 그들도 기계와 의견이 일치했습니다. O1L1 와인은 전체적인 선호도에서 가장 높은 점수를 받았는데, 심사위원들은 이 와인의 풍부한 블랙 및 레드 과일 향과 꽃 향기를 매우 좋아했습니다. 과학자들은 측정된 향 화합물이 인간이 와인을 평가하는 방식을 예측할 수 있음을 수학적 모델을 통해 증명했으며, 1:1 혼합물이 가장 작은 "오차"를 보였다는 것, 즉 가장 완벽하게 균형 잡혀 있다는 것을 보여주었습니다.
그렇다면 시사점은 무엇일까요? 이 논문은 만약 여러분이 더 복잡하고 과일 같으며 꽃 향기가 나는 개성을 가진 와인을 만들고 싶다면, 단순히 박테리아 하나를 골라 운에 맡겨서는 안 된다고 제안합니다. 대신, 발효 시작 단계에서 Oenococcus oeni와 Lactiplantibacillus plantarum을 1:1 비율로 섞어서 시도해 보십시오. 비록 "L" 박테리아가 결국 파티를 장악하게 될지라도, 이 초기 단계의 동등한 파트너십이 가장 맛있는 아로마를 만들어내는 대사적 댄스를 시작하는 듯합니다. 이는 미생물의 세계에서, 때로는 결과가 가장 훌륭한 것이 팀워크에서 온다는 사실을 상기시켜 줍니다. 설령 마지막에는 한 팀원이 대부분의 일을 하게 될지라도 말입니다.
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