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문제 정의
- 본 연구에서는 한국의 전통 장류 중 시금장 생산의 표준화 및 시금장 품질 구명을 위한 기초자료로서 시금장의 발효 기간에 따른 미생물 및 각종 성분 변화를 조사하여 보고하고자 한다.
제안 방법
- 관능검사는 9점 기호 척도법(18)을 이용하여 색, 단맛, 쓴맛, 구수한 맛 및 종합적 기호도에 대하여 훈련된 8명의 관능 요원에 의하여 평가하였다. 그 기준은 대단히 뛰어나면 9점, 뛰어나면 7점, 보통 5점, 떨어지면 3점, 대단히 떨어지면 1점으로 하였으며, 각 패널원의 채점합계를 각 시료의 관능검사점수로 하였으며, 관능검사 결과의 통계처리는 ANOVA test(19)를 이용하였고, Duncan's multiple range test(20)로 유의성을 검정하였다.
- 생균수의 측정은 등겨장 메주 1g을 멸균 생리식염수로 10배 단계희석한 후 호기성 세균은 Trypticase soy agar(12)에서 혼합분주하고, 통성혐기성 세균은 APT agar(13)를 사용하여 도말한 후 1.5% agar를 덮어 중층하고 30℃에서, 효모와 곰팡이는 각각 YM agar와 PDA agar(14)를 사용하여 spread plate method로 25℃에서 3일간 배양한 후 계수하였다.
- 시금장의 발효기간별 각종 성분 변화를 조사하였다. 세균은 발효시간이 지남에 따라 조금씩 증가하였으며 효모와 곰팡이는 발효 3일째까지는 그 수가 점점 증가하다가 4일째 부터는 큰 변화가 없었다.
- 시료 20 g을 800 mL의 ethanol로 85℃에서 2시간 동안 환류추출한 후 여과한 여액을 감압건고시킨 다음 초순수를 첨가하여 20mL로 정용하여 amberlite IR-118H와 amberlite IRA-400이 각각 충진된 칼럼에 연속 통과시켰다. 양이온 교환수지에 흡착된 아미노산은 5% NH4OH 용액 300 mL로 용줄시켜 감압농축한 후 0.
- 시료 20 g을 800 mL의 ethanol로 85℃에서 2시간 동안 환류추출한 후 여과한 여액을 감압건고시킨 다음 초순수를 첨가하여 20mL로 정용하여 amberlite IR-118H와 amberlite IRA-400이 각각 충진된 칼럼에 연속 통과시켰다. 양이온 교환수지에 흡착된 아미노산은 5% NH4OH 용액 300 mL로 용줄시켜 감압농축한 후 0.2 N sodium citrate(pH 2.2)로 2배 희석한 다음 membrane filter(0.2 μm)로 여과한 액 20μl를 아미노산 자동분석 기로 분석하였다. 유리 당은 양이온교환수지와 음이온교환수지가 각각 충진된 칼럼을 모두 통과한 액을 감압농축하여 membrane filter(0.
- 2 μm)로 여과한 액 20μl를 아미노산 자동분석 기로 분석하였다. 유리 당은 양이온교환수지와 음이온교환수지가 각각 충진된 칼럼을 모두 통과한 액을 감압농축하여 membrane filter(0.2 μm)로 여과하여 HPLC로 분석하였다. 이때 사용한 HPLC는 Young-In HPLC 930 pump이었고, columne Rezex RNM, RPM(7.
- 성형된 메주를 약한 왕겨불에서 4시간 동안 익힌 후 처마에 매달아 90일 동안 자연발효시켜 보리메주를 완성하였다. 이 메주를 미세하게 분쇄한 후 보리밥과 섞고 하룻밤 동안 당화시킨 다음 여기에 보리메주 가루를 한번 더 넣어 뻑뻑하게 만들고 20℃에서 발효시키면서 7일동안 24시간마다 시료를 채취하여 시료로 사용하였다.
데이터처리
- 2)Means and standard deviation in a row followed by different letter are significantly different at p<0.05 level by Duncan's multiple range test.
- 의하여 평가하였다. 그 기준은 대단히 뛰어나면 9점, 뛰어나면 7점, 보통 5점, 떨어지면 3점, 대단히 떨어지면 1점으로 하였으며, 각 패널원의 채점합계를 각 시료의 관능검사점수로 하였으며, 관능검사 결과의 통계처리는 ANOVA test(19)를 이용하였고, Duncan's multiple range test(20)로 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 시금장의 무기질 중 인은 중량법(16)으로 분석하였고 그 외 칼슘, 철분, 구리, 칼륨, 마그네슘, 망간, 아연 및 나트륨 등은 원자 흡광 분광 광도법(17)으로 정량하였다.
- 시금장의 제조는 최 등(11)의 방법에 따라 제조하였다. 즉 미세하게 마쇄한 보리등겨에 증류수를 7:2(v/v)의 비율로 첨가하여 반죽한 후 도우넛 모양의 성형틀에 넣어서 성형하였다.
성능/효과
- Lactic acid, malonic acid 및 succinic acid는 발효초기에 미량이 검줄되었다가 lactic acid는 발효 4일째부터, malonic acid와 succinic acid는 발효 2일째부터 검출되지 않았다. Lactic acid는 대두 발효식품의 중요한 맛성분으로 succinic acid와 함께 전체 비휘발성 유기산의 90%이상을 차지하는 중요한 성분이나 시금장에서는 거의 생성되지 않았으며, 전체 유기산의 함량도 증가를 보이지 않고, 당도 소모가 되지않은 것으로 보아 시금장에서는 젖산 발효가 거의 일어나지 않는 것으로 보인다. 이는 메주의 수분함량이 너무 낮아 젖산균이 증식하지 못하기 때문으로 사료되며, 앞으로 젖산균을 첨가한 시금장의 발효에 관한 연구가 지속되어야 할 것으로 생각된다.
- 1%였다. 관능검사 결과 20℃에서 3일째부터 5일째 사이에 가장 높았다.
- 0 mg%로 많은 양이 검출되었다가 발효가 진행됨에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. 반면에 한국 전통 발효식품의 변패취를 나타내는 것으로 알려진 butyric acid의 경우 발효 4일째부터 미량이 검출되기 시작하여 발효 7일째 까지 그 함량이 점차 증가하는 것으로 나타났다. 최 등(11)은 시판 시금장의 휘발성유기산 함량을 측정한 결과 acetic acid와 propionic acid만 검출되었다고 보고한 바 있다.
- 8 mg%로 가장 많았으며 fructose, sucrose, inositol, manitol, maltose의 순으로 많이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 발효에 따른 유리당 함량의 변화를 보면 glucose와 maltose가 발효기간에 따라서 급격히 증가하였으며, 그외 sucrose, inositol 및 manitcd도 약간 증가하였으나 fructose의 경우 발효초기에 급격히 감소하여 발효 4일째 부터는 검출되지 않았다.
- 비휘발성 유기산으로는 lactic acid, oxalic acid, malonic acid, levulinic acid, succinic acid 및 citric acid가 분석되었으며, 담금 직후에 가장 많이 함유되어 있는 것으로 나타난 levulinic acid는 발효가 지속됨에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. Oxalic acid는 발효초기에는 검출되지 않았으나 발효 3일째에 5.
- 세균은 발효시간이 지남에 따라 조금씩 증가하였으며 효모와 곰팡이는 발효 3일째까지는 그 수가 점점 증가하다가 4일째 부터는 큰 변화가 없었다. 젖산균은 발효가 진행됨에 따라 급격히 증가하였다.
- 시금장의 발효기간 별 미생물의 분포를 살펴본 결과는 Fig. 1과 같이 세균의 경우 담근 직후에 3.5×108 cfu/g부터 발효 7일째의 8.7 ×108 cfu/g까지 발효시간이 지남에 따라 조금씩 증가하는 것으로 나타났다. 효모와 곰팡이의 경우는 배양 3일째까지는 그 수가 점점 증가하다가 4일째 부터는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다.
- 평균값은 Table 5와 같다. 시금장의 주요 구성 지방산은18:2가 51.1 ±0.6%, 16:0이 21.6±1.0%, 18:1이 19.4±0.4%로 전체의 약 92.2%를 차지하고 있었으며, 포화지방산은 23.7±1.1%, 단일불포화지방산은 20.3±0.5%, 다가불포화지방산은 56.0±0.8%정도를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 시금장의 총 불포화 지방산은 약 76.
- 9 mg%로 나타났으며, 발효가 지속됨에 따라 아미노산의 함량도 증가하는 것으로 나타났다. 유리아미노산을함량별로 보면 glutamic acid가 270.4-692.5 mg%로 가장 많은 함량을 보였으며, phenylalanine(104.5~255.4 mg%), arginine (142.3-200.9 mg%), vaHne(92.1-190.9 mg%) 등의 순으로 높았다. 필수아미 노산의 총량은 484.
- 0%였다. 총 무기질 함량은 12,966.7~13,864.5mg%였으며, 첨가된 Na를 제외하면 K>P>Mg>Ca>Fe>Zn>Mn>Cu의 순으로 많았다. CM P의 비는 0.
- 같이 총 17종이 동정되었다. 총 유리아미노산의 함량은 1,407.9~ 3,053.9 mg%로 나타났으며, 발효가 지속됨에 따라 아미노산의 함량도 증가하는 것으로 나타났다. 유리아미노산을함량별로 보면 glutamic acid가 270.
- 비휘발성 유기산은 oxaHc acid와 citric acid가 가장 많았다. 총 유리아미노산의 함량은 1,407.9~3,053.9 mg% 였으며, glutamic acid>phenylalanine>arginine>valine순으로 많았다. 총 필수아미노산의 함량은 총 아미노산에 대해 34.
- 9 mg%) 등의 순으로 높았다. 필수아미 노산의 총량은 484.6± 1,087.3 mg%가 함유된 것으로 조사되어 총 아미노산에 대해 34.4~37.0%로 비교적 많이 포함되어 있는 것으로 나타났다. 최(9)는 전통 시금장의 아미노산 함량 조성을 조사한 결과 glutamic acid의 함량이 가장 많았고, proline, aspartic acid의 순으로 나타났다고 보고하였으며, 김 등(18)은 쌀보리를 83.
- 시금장 숙성 중 유기산 함량의 변화를 측정한 결과는 Table2와 같다. 휘발성 유기산으로는 acetic acid, propionic acid 및 butyric acid 등 3종이 검출되었으며, 이 중 acetic acid와 propionic acid는 담금일에 각각 526.0 mg%와 126.0 mg%로 많은 양이 검출되었다가 발효가 진행됨에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. 반면에 한국 전통 발효식품의 변패취를 나타내는 것으로 알려진 butyric acid의 경우 발효 4일째부터 미량이 검출되기 시작하여 발효 7일째 까지 그 함량이 점차 증가하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 짠맛의 경우는 발효 4일째에 가장 높은 점수를 얻었으나 그 외 향기, 쓴맛, 단맛, 구수한 맛 및 종합적 기호도에서는 발효 3일째에 가장 높은 점수를 얻었다. 또 짠맛을 제외한 모든 부분에서 발효 3일부터 5일까지는 5% 유의수준에서 기호도의차이를 보이지 못하였으나, 5일째 이후부터는 기호도가 급격히 감소하는 것으로 보아 시금장을 담근 후 2CTC에서 발효를 시킨다면 3일째부터 5일째 사이에 섭취하는 것이 가장 적합하다고 생각되며, 이를 대량 유통시킬 경우 저장성 실험 등이 더욱 진행되어 5일 째 이후에 도 품질을 떨어트리지 않을 수 있는 조건을 확립하여야 할 것으로 사료된다.
- Lactic acid는 대두 발효식품의 중요한 맛성분으로 succinic acid와 함께 전체 비휘발성 유기산의 90%이상을 차지하는 중요한 성분이나 시금장에서는 거의 생성되지 않았으며, 전체 유기산의 함량도 증가를 보이지 않고, 당도 소모가 되지않은 것으로 보아 시금장에서는 젖산 발효가 거의 일어나지 않는 것으로 보인다. 이는 메주의 수분함량이 너무 낮아 젖산균이 증식하지 못하기 때문으로 사료되며, 앞으로 젖산균을 첨가한 시금장의 발효에 관한 연구가 지속되어야 할 것으로 생각된다. Citric acid는 발효가 지속됨에 따라 약간 증가하는 경향을 보였으나 큰 변화는 없었다.
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