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문제 정의
- 이미 일부에서는 호박고추장이 상품화되어 판매되고 있기는 하나 호박고추장에 대한 과학적인 자료는 전무한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 순창식 식혜고추장에 호박을 첨가한 고추장을 제조하여 이화학적 특성, 미생물 및 효소활성도의 변화 그리고 관능적 특성을 조사하여 호박고추장에 대한 과학적인 자료를 제시하고자 한다.
제안 방법
- 고추장 lg에 멸균 생리식염수 9mL를 가하고 10진법에 따라 연속 희석한 후 세균은 Petrifilm™ plate를 이용하여 32℃에서 36시간 배양한 후 형성된 colony를 계수하였고(7), 효모는 potato dextrose agar(Difco, USA) 배지를 사용하여 pour plate 방법으로 분주한 후 27℃에서 72시간 이상 배양하여 형성된 colony를 계수하였다(9). 이 때 세균의 번식을 억제하기 위하여 멸균한 10% tartaric acid를 첨가하여 pH를 3.
- 관능검사는 숙성 120일째에 색, 냄새, 구수한 맛, 매운맛, 단맛, 짠맛 그리고 전체적인 기호도의 7개 항목으로 나누어 실시하였는데 그 결과는 Table 7에 나타난 바와 같다. 색의 경우 일반적으로 호박첨가는 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 나타났으며 호박첨가량에 비례하여 색의 관능검사 평점이 낮아지는 경향을 보였다.
- 순창식 식혜고추장의 담금 과정에서 식혜액 제조시 찹쌀의 일부를 건조완숙호박으로 대체하여(고추장 총무게비로 1, 2, 5% 수준) 제조한 고추장을 25℃에서 120일간 숙성시키면서 30일 간격으로 이화학적 특성 및 미생물 그리고 효소활성도의 변화를 측정하였으며 관능적특성은 숙성 120일째에 조사하였다. 숙성 중 고추장의 수분함량은 전반적으로 감소하였다.
- 호박 삶은 것을 동결건조하여 분말화한 것을 고추장에 첨가하는 방식을 택한 것은 보통 이화학적 특성, 효소활성도 그리고 미생물학적 변화 등을 측정하는데 있어 2 g 이내의 시료를 채취하는데 이 때 호박을 일반적인 제조방법에 의거하여 삶은 후 체에만 친 것을 사용하면 균질화가 제대로 이루어지지 않아 정확한 측정치를 얻기 어렵기 때문에 호박이 고추장에 잘 균질화가 된 시료를 얻기 위한 것이다. 시료는 30일 간격으로 채취하여 분석하였다.
- 계수하였다(9). 이 때 세균의 번식을 억제하기 위하여 멸균한 10% tartaric acid를 첨가하여 pH를 3.5로 조정하였다.
- 찹쌀가루 200 g을 엿기름 50 g에 물 1.3리터를 가하여 잘 저어준 후 체에 걸러낸 엿기름물에 넣고 5℃에서 1시간 동안 당화시킨 후 무게가 600 g이 될 때까지 농축하여 만든 식혜액에 메주가루 50 g, 고춧가루 234 g, 소금(천일염) 116 g을 혼합하여 균질화한 후 항아리에 넣어 2VC에서 120일간 숙성시켰으며 숙성 중 1주일에 한번씩 햇볕을 쪼여주었다. 호박고추장은 껍질을 벗기고 삶아 체에 거른 호박을 동결건조하여 분말화한 것을 식혜 제조시 찹쌀의 일부(1, 2, 5%)를 대체하는 방식으로 첨가하여 제조하였다.
- 3리터를 가하여 잘 저어준 후 체에 걸러낸 엿기름물에 넣고 5℃에서 1시간 동안 당화시킨 후 무게가 600 g이 될 때까지 농축하여 만든 식혜액에 메주가루 50 g, 고춧가루 234 g, 소금(천일염) 116 g을 혼합하여 균질화한 후 항아리에 넣어 2VC에서 120일간 숙성시켰으며 숙성 중 1주일에 한번씩 햇볕을 쪼여주었다. 호박고추장은 껍질을 벗기고 삶아 체에 거른 호박을 동결건조하여 분말화한 것을 식혜 제조시 찹쌀의 일부(1, 2, 5%)를 대체하는 방식으로 첨가하여 제조하였다. 분말화된 호박의 일반성분 조성은 Table 1과 같다.
- 효소활성도는 amyalse와 protease를 측정하였는데 amylase의 경우에는 a-amylase와 R-amylase를 그리고 protease는 편의상 산성 (pH 3.0)과 중성 (pH 7.2)으로 나누어 측정하였다.
대상 데이터
- 관능검사는 전보(11)에서와 같이 소비자 기호도 검사로서 1점 대단히 싫다'에서 9점 대단히 좋다' 까지 기호도 척도를 구성한 9점 기호척도법을 사용하여 군산대학교생 50명(남 23, 여 27)을 대상으로 120일째에 실시하였다. 관능검사 결과의 유의성은 SPSS computer program을 이용하여 분석하였다.
- 메주는 순창지역에서 전통적인 방법으로 제조하여 상품화된 것을 구입하여 사용하였고, 고추은 생산지가 임실인 것을 재래시장에서 구입하여 씨를 제거한 후 충분히 건조한 다음 분쇄하여 사용하였다. 찹쌀은 원산지가 김제인 것을 사용하였으며, 호박은 시장에서 구입하였고 엿기름은 겉보리를 구입하여 재래식 방법으로 직접 제조하여 사용하였다.
- 건조한 다음 분쇄하여 사용하였다. 찹쌀은 원산지가 김제인 것을 사용하였으며, 호박은 시장에서 구입하였고 엿기름은 겉보리를 구입하여 재래식 방법으로 직접 제조하여 사용하였다.
데이터처리
- 관능검사 결과의 유의성은 SPSS computer program을 이용하여 분석하였다. 실험결과는 실험군 별로 평균과 표준오차를 구하였으며, a = 0.
- 관능검사 결과의 유의성은 SPSS computer program을 이용하여 분석하였다. 실험결과는 실험군 별로 평균과 표준오차를 구하였으며, a = 0.05 수준에서 one-way ANOVA에 의해 유의성이 발견되면 실험군들 간의 유의성은 LSD(aeast Significant Difference) test로 분석하였다.
이론/모형
- 고추장의 수분 함량은 상압가열건조법 (105P)으로 측정하였으며, pH는 시료 5 g에 증류수 45mL를 가해 교반하여 균질화 한 후 pH meter(Mettler Tolede 340, USA)를 이용하여 측정하였고(7), 적정산도는 pH를 측정한 시료에 O.lN-NaOH 용액을 가하여 pH가 8.3이 될 때까지 적정한 mL수로 표시(7)하였다. 환원당은 Somogyi 변법(4)으로, 조단백질은 Kjeldahl 법 (NX 6.
- 3이 될 때까지 적정한 mL수로 표시(7)하였다. 환원당은 Somogyi 변법(4)으로, 조단백질은 Kjeldahl 법 (NX 6.25)으로(8),아미노태 질소는 Formol 법(4)으로 그리고 ethanol은 산화환원적정법(4)으로 분석하였다.
성능/효과
- α-amylase의 활성도는 숙성 초기에 급격히 감소하다가 그 후 완만한 감소 추세를 보이며 숙성 90일에 가장 낮은 값을 나타내다가 숙성 120일에는 약간 중가하는양상을 나타내었다(Fig. 3). 고추장 숙성 중 α-amylase의 활성도 변화에 대해서는 다양한 결과가 보고되었다.
- β-amylase의 활성도는 숙성 중 지속적으로 중가하는 경향을 보여 숙성 120일에 대조구, 1% 호박첨가구, 2% 호박첨가구 그리고 5% 호박첨가구의 β-amylase가 각각 35.68, 35.85, 36.17, 35.80unit/g로 최대값을 나타내었다(Fig. 4). 고추장 제조 원료인 엿기름이나 메주에서 유래된 p*myalse의 활성도는 환원당량과 밀접한 관련이 있는데 본 실험에서도 β-amylase의 활성도는 환원당량과 같은 양상으로 변화하는 것으로 나타났다.
- 고추장 담금 직후 세균수는 108 CFU/g 수준이었으나 숙성 30일 이후에는 10, CFU/g 수준으로 약간 감소하였고 그 이후에는 107 CFU/g 수준으로 유지되었다(Table 6). 호박첨가구의 세균수는 호박첨가량에 관계없이 대조구와 비슷한 수준을 보여 호박의 첨가가 고추장의 세균수에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- 4). 고추장 제조 원료인 엿기름이나 메주에서 유래된 p*myalse의 활성도는 환원당량과 밀접한 관련이 있는데 본 실험에서도 β-amylase의 활성도는 환원당량과 같은 양상으로 변화하는 것으로 나타났다.
- 그러나 단맛에 대한 관능검사 평점이 실험구간의 통계적 유의성을 보이지는 않았다. 고추장의 냄새, 매운맛 그리고 짠맛은 1% 호박첨가구가 관능검사시 약간 높게 평가되었으나 전체적으로 호박의 첨가에 의해 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 전체적인 기호도는 예상과는 달리, 호박첨가에 의해 향상되는 것으로 나타나지는 않았다.
- 그러나 효모수나 세균수 그리고 효소 활성도는 호박 첨가에 의해 크게 영향을 받지 않았다. 관능적 특성에 있어 호박첨가는 고추장의 색에 좋지 않은 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 냄새, 구수한 맛, 매운맛, 단맛, 짠맛 그리고 전체적인 기호도 둥의 항목에서는 대조구, 1% 호박첨가구, 2% 호박첨가구 그리고 5% 호박첨가구 사이에서 통계적 유의성을 보이지는 않았으나 단맛의 경우에는 호박첨가량에 비례적하여 높아지는 경향을 보였고 구수한 맛의 경우에도 비숫한 경향을 보였으나 호박첨가량이 낮은 수준에서는 오히려 대조구에 비해 낮게 평가되는 둥 다소 복잡한 양상을 보였다.
- 그러나 1% 호박첨가는 고추장의 색에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 구수한 맛의 경우에는 호박첨가구만을 고려하면 호박첨가량에 비례하여 구수한 맛이 증가하는 경향을 보였으나 통계학적 유의성을 보이지는 않았다. 또한 1% 호박첨가구의 관능검사 평점이 대조구에 비해 낮은 것으로 나타났다.
- 6). 그러나 1%와 2% 호박첨가구의 경우 숙성 120일에 103 CFU/g 수준을 보여 대조구와 5% 호박첨가구보다 약간 높은 것으로 나타났다. 본 실험에서 나타난 고추장 숙성에 따른 효모수의 중가는 효모수가 숙성 15일부터 lb CFU/g 수준으로 출현하여 숙성 60일까지 106 CFU/g 수준으로 급격히 중가한 후 변화가 없다는 Lee 등(24)의 실험 결과와 lOMlW CFU/g 수준에서 시작하여 숙성 60일과 90일에 많이 증가하여 104~105, CFU/g 수준을 유지한다는 Shin 등(3)의 실험결과보다는 다소 낮은 수준인데, 이 또한 고추장의 원료 및 담금 방법 그리고 숙성조건의 차이에 기인되는 것으로 생각된다.
- 또한 1% 호박첨가구의 관능검사 평점이 대조구에 비해 낮은 것으로 나타났다. 그러므로 관능검사 결과에 의하면 호박첨가는 고추장의 구수한 맛에 별로 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 아미노태 질소 함량이 호박 첨가량에 비례하여 증가하므로 고추장의 구수한 맛도 호박첨가량에 의해 향상될 것이라는 예측과는 다소 차이가 있었다.
- 관능적 특성에 있어 호박첨가는 고추장의 색에 좋지 않은 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 냄새, 구수한 맛, 매운맛, 단맛, 짠맛 그리고 전체적인 기호도 둥의 항목에서는 대조구, 1% 호박첨가구, 2% 호박첨가구 그리고 5% 호박첨가구 사이에서 통계적 유의성을 보이지는 않았으나 단맛의 경우에는 호박첨가량에 비례적하여 높아지는 경향을 보였고 구수한 맛의 경우에도 비숫한 경향을 보였으나 호박첨가량이 낮은 수준에서는 오히려 대조구에 비해 낮게 평가되는 둥 다소 복잡한 양상을 보였다. 예상과는 달리 고추장의 전체적인 기호도는 호박첨가에 의해 향상되는 것으로 나타나지는 않았다.
- 대조구와 호박첨가구의 amylase 활성도는 숙성 중 유사한 경향으로 변화하여 호박의 첨가가 amylase의 활성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으나 protease 활성도의 경우에는 90일째 대조구의 산성 protease의 활성도를 제외하면 효소 활성도가 전반적으로 호박첨가에 다소 높아지는 것으로 나타났다.
- 구수한 맛의 경우에는 호박첨가구만을 고려하면 호박첨가량에 비례하여 구수한 맛이 증가하는 경향을 보였으나 통계학적 유의성을 보이지는 않았다. 또한 1% 호박첨가구의 관능검사 평점이 대조구에 비해 낮은 것으로 나타났다. 그러므로 관능검사 결과에 의하면 호박첨가는 고추장의 구수한 맛에 별로 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- 그러나 1%와 2% 호박첨가구의 경우 숙성 120일에 103 CFU/g 수준을 보여 대조구와 5% 호박첨가구보다 약간 높은 것으로 나타났다. 본 실험에서 나타난 고추장 숙성에 따른 효모수의 중가는 효모수가 숙성 15일부터 lb CFU/g 수준으로 출현하여 숙성 60일까지 106 CFU/g 수준으로 급격히 중가한 후 변화가 없다는 Lee 등(24)의 실험 결과와 lOMlW CFU/g 수준에서 시작하여 숙성 60일과 90일에 많이 증가하여 104~105, CFU/g 수준을 유지한다는 Shin 등(3)의 실험결과보다는 다소 낮은 수준인데, 이 또한 고추장의 원료 및 담금 방법 그리고 숙성조건의 차이에 기인되는 것으로 생각된다.
- 바와 같다. 색의 경우 일반적으로 호박첨가는 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 나타났으며 호박첨가량에 비례하여 색의 관능검사 평점이 낮아지는 경향을 보였다. 그러나 1% 호박첨가는 고추장의 색에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- 호박첨가고추장의 경우에 담금 초기부터 숙성기간 내내 아미노태 질소의 함량이 호박첨가량에 비례하여 높은 것으로 나타났는데, 이는 호박자체의 아미노태 질소에 의한 것으로 생각된다. 숙성 120일에 아미노태 질소의 함량은 대조구가 235.90 mg%, 1% 호박첨 가구가 248.79 mg%, 2% 호박첨 가구가 278.38 mg% 그리고 5% 호박첨가구가 33L61 mg%로 분석되어 5% 호박첨가구의 경우에는 대조구에 비해 무려 40%가 높은 것으로 나타났다. 이로 미루어 호박첨가구가 대조구에 비하여 훨씬 구수한 맛을 낼 것으로 예측된다.
- 호박 첨가에 의해 고추장의 pH는 낮아지고 적정산도는 높아지는 것으로 나타났는데 이는 호박중의 유기산에 기인되는 것으로 판단된다. 숙성이 진행되는 동안 환원당 함량은 계속 중가하여 숙성 120일에는 대조구가 20.82%, 1% 호박첨가구가 21.34%, 2% 호박첨가구가 22.73% 그리고 5% 호박첨가구가 24.48%로 분석되었다. 아미노태 질소는 숙성 기간 중 서서히 중가하여 숙성 120일에 최고치를 나타내었다.
- 07%로 증가하였다고 보고하여 본 실험과 유사한 결과를 나타내었다. 시험구 별로 비교해 볼 때 담금 초기부터 호박의 첨가량이 많을수록 환원당의 함량이 높은 것으로 나타났는데 이는 호박 자체에 함유된 환원당에 의한 것으로 생각된다.
- 적정산도는 pH 변화에 상응하는 경향을 보였는데 숙성 기간동안 계속 증가하여 숙성 90일에 가장 높은 값을 나타내다가 숙성 120일에 약간 감소하였다. 시험구별로 볼 때 대조구보다 호박첨가구의 pH는 약간 낮고 적정산도는 높은 것으로 나타났는데 이는 호박에 함유되어 있는 유기산에 기인되는것으로 판단된다.
- Kim 등(10)은 pH가 감소하다가 숙성 후반기에 약간 증가하는 것은 발효 초기에는 유기산의 생성이 많아지나 발효 후반기에는 알콜과 유기산의 esterification으로 유기산이 감소되거나 Bacillus subtili^X 분비하는 deaminase에 의한 deaminatioa^로 아미노산의 감소에 의한 것으로 판단하였다. 적정산도는 pH 변화에 상응하는 경향을 보였는데 숙성 기간동안 계속 증가하여 숙성 90일에 가장 높은 값을 나타내다가 숙성 120일에 약간 감소하였다. 시험구별로 볼 때 대조구보다 호박첨가구의 pH는 약간 낮고 적정산도는 높은 것으로 나타났는데 이는 호박에 함유되어 있는 유기산에 기인되는것으로 판단된다.
- pH는 담금 초기부터 서서히 감소하다가 숙성 90일에 약간 상승하는 경향을 보였으나 그 후 다시 감소하였다. 적정산도는 숙성 중 서서히 중가하여 숙성 90일에 가장 높은 값을 나타내다가 숙성 120일에는 약간 감소하였다. 호박 첨가에 의해 고추장의 pH는 낮아지고 적정산도는 높아지는 것으로 나타났는데 이는 호박중의 유기산에 기인되는 것으로 판단된다.
- 고추장의 냄새, 매운맛 그리고 짠맛은 1% 호박첨가구가 관능검사시 약간 높게 평가되었으나 전체적으로 호박의 첨가에 의해 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 전체적인 기호도는 예상과는 달리, 호박첨가에 의해 향상되는 것으로 나타나지는 않았다.
- 조단백질은 담금 직후 7.5~8.0%에서 숙성 중 불규칙적으로 중감을 하였는데 숙성 120일에는 5.9~6.7% 로 분석되었다(Table 4). 반면에 Shon(16)과 Chun(17)은 숙성 중 조단백질 함량은 담금 직후 보다 오히려 중가한다고 보고하였고 Kwon 둥3)과 Shin 등(9)은 숙성 중 조단백질 함량이 거의 변화하지 않고 일정한 수준을 유지한다고 보고하였다.
- 적정산도는 숙성 중 서서히 중가하여 숙성 90일에 가장 높은 값을 나타내다가 숙성 120일에는 약간 감소하였다. 호박 첨가에 의해 고추장의 pH는 낮아지고 적정산도는 높아지는 것으로 나타났는데 이는 호박중의 유기산에 기인되는 것으로 판단된다. 숙성이 진행되는 동안 환원당 함량은 계속 중가하여 숙성 120일에는 대조구가 20.
- 6). 호박첨가구의 세균수는 호박첨가량에 관계없이 대조구와 비슷한 수준을 보여 호박의 첨가가 고추장의 세균수에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
- 아미노태 질소는 숙성 기간 중 서서히 중가하여 숙성 120일에 최고치를 나타내었다. 환원당과 아미노태 질소는 호박의 첨가량에 비례하여 높아졌으며, 에탄올 함량도 호박 첨가에 의해 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 효모수나 세균수 그리고 효소 활성도는 호박 첨가에 의해 크게 영향을 받지 않았다.
- 효모는 담금 직후에는 출현하지 않았으나 숙성 30일에 103CFU/g 수준으로 나타나다가 대조구와 5% 호박첨가구의 경우 10 CFU/g 수준을 계속 유지하였다 (Table 6). 그러나 1%와 2% 호박첨가구의 경우 숙성 120일에 103 CFU/g 수준을 보여 대조구와 5% 호박첨가구보다 약간 높은 것으로 나타났다.
후속연구
- )은 맛이 좋고 독특하여 예로부터 우리나라에서는 호박떡, 호박죽, 호박엿 등에 다양하게 이용되어 왔으며(6) 많은 양의 전분질을 함유하고 있다. 그러므로 호박을 고추장에 첨가하면 고추장 재료로 사용되는 전분질을 대체하면서 호박이 가지는 특유의 향과 맛이 고추장과 어우러져 새로운 풍미를 가진 고추장으로 개발될 수 있다. 아울러 호박은 동의보감에 의하면 해독작용, 이뇨효과 둥 다양한 생체 조절기능을 가지고 있는 것으로 알려져 있는데 이러한 호박이 고추장에 첨가됨으로써 고추장의 기능성 향상도 꾀할 수 있으리라 생각된다.
- 반면에 Shon(16)과 Chun(17)은 숙성 중 조단백질 함량은 담금 직후 보다 오히려 중가한다고 보고하였고 Kwon 둥3)과 Shin 등(9)은 숙성 중 조단백질 함량이 거의 변화하지 않고 일정한 수준을 유지한다고 보고하였다. 본 실험의 제한된 분석요인을 근거로 이러한 차이를 설명하기는 어려우며 이에 대한 보다 체계적인 연구가 필요하다고 생각한다.
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