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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 고추장의 품질개선과 기호성을 향상시킬 목적으로 현재 양념으로 많이 이용되며 항균성이 있는 마늘과 양파를 고추장 담금시 첨가하고, 고추장 숙성 중에 미생물상의 변화와 효소의 활성 및 맛 성분에 미치는 영향을 비교 검토하여, 경험에 의하여 소규모로 생산·유통되고 있는 마늘 고추장 등 양념류 첨가 고추장 제품의 적정 담금 비율을 구명하고자 한다.
제안 방법
- 농축액을 loading buffer soln.(0.2 N sodium citrate, pH 2.2)으로 용해하여 전량이 lOmL가 되게 정용 한 다음 membrane filter(pore size 0.2 μm)로 여과하여 아미노산자동분석기(Sykam S7130 amino acid analyzer)로 분석하였다(29). 분석조건으로 integrator는 Sykam Axxiom pyramid를, 컬럼 크기는 4.
- 45μm membrane filter로 여과하여 HPLC(Spectra system)로 분석하였다. HPLC 분석조건으로 컬럼은 Bondclone 10 NH2(3.0mmX300mm)을 35℃, 용매는 증류수와 acetonitrile을 3 : 7의 비율로 하여 유속을 2.0 mL/min로, integrator는 Chrom Quest를, 검출기는 refractive index(Shodex-RI)를 사용하였다.
- 고추장 1g에 증류수를 가하여 10 mL로 하여 10분간 진탕하고 7000Xg에서 10분간 원심분리하여 상징액을 0.45μm membrane filter로 여과하여 HPLC(Spectra system)로 분석하였다. HPLC 분석조건으로 컬럼은 Bondclone 10 NH2(3.
- 고추장 5 g을 증류수로 희석하여 100 mL로 정용하고 실온에서 2시간 진탕 추출한 후 동양여지 No.2로 여과한 것을 조효소액으로 하여 효소 활성을 측정하였다. 즉, 전분 액화력은 片倉 등의 blue value 변법에 준하여 측정한 후 활성도는 반응 10분 전후의 흡광도 차이에 희석배수를 곱하여 표시하였다.
- 고추장 담금은 엿기름을 물에 풀어 찹쌀밥과 혼합하고 60-65℃에서 가끔 저어주면서 삭힌 후 메주가루와 고춧가루, 식염, 벌꿀, 마늘, 양파를 Table 1과 같은 담금 비율로 혼합하고 12L 들이 플라스틱 용기에 넣어 20℃ 항온실에서 숙성시켰다. 단, 이때 마늘과 양파는 0, 2, 4, 6% 또는 각각 2%(w/w)되게 첨가하였다.
- 생균수 측정은 고추장 1g을 멸균 생리식염수로 10진법에 따라 희석한 후 호기성 세균은 trypticase soy agar(24)를 이용하여, 통성혐기성 세균은 APT agar(25)를 사용하여 평판도말한 후 1.5% agar를 덮어 중층하고 30℃에서, 효모와 곰팡이는 Rose bengal agar(26) 배지를 사용하여 평판도말법으로 25℃에서 1~3일간 배양한 후 계수 하였다.
- 아미노산성 질소는 고추장 10 g에 증류수를 가하여 100 mL로 정용 한 후 초음파 추출기로 처리한 후 여액을 아미노산성 질소분석기 (Shimadzu GC-8A amino type nitrogen ana-lyzer)를 이용하여 분석하였다(29). 분석 조건으로 컬럼은 molecular sieve 80~120Å SUS.
- 유기산은 시료 1 g에 chloroform 2 mL, 1 N H2SO4 1 mL, NaCl 0.5 g과 14% BF3/MeOH 1 mL를 둥근바닥 flask에 취하고 환류냉각기를 부착하여 60℃에서 25분간 methylation 시킨 후 chlorofrom층을 0.5 g Na2SO4로 탈수시켜 GC(Hewlett Packard)로 분석하였다(28). GC분석 조건으로 컬럼은 HP-20M carbowax 20M capillary colunm(25 m X 0.
- 전통고추장의 품질개선과 기호성 향상을 위하여 마늘과 양파를 0~6% 첨가하여 고추장을 제조하고 22주간 숙성시키면서 미생물상과 효소활성도의 변화 및 맛 성분을 검토하였다. 고추장의 효모수는 마늘의 첨가량이 증가할수록 현저히 감소하였으나, 호기성 세균과 혐기성 세균의 증식에는 영향이 적었고 숙성 6~10주 이후에 서서히 감소하였다.
대상 데이터
- 고추장 메주는 전북 순창지역에서 전통식으로 1998년에 제조한 메주를, 고추는 금탑 품종(1998), 찹쌀과 엿기름, 마늘, 양파, 정제염, 벌꿀(잡꿀)은 시장에서 구입하여 사용하였다.
이론/모형
- 즉, 전분 액화력은 片倉 등의 blue value 변법에 준하여 측정한 후 활성도는 반응 10분 전후의 흡광도 차이에 희석배수를 곱하여 표시하였다. 전분 당화력은 芳賀 등의 방법에 준하여 고추장 1g에서 1시간 반응 후 생성되는 환원당을 DNS법(27)으로 정량하여 glucose 량(μM)으로, 단백질 분해력은 Ansoon-萩原法에 준하여 pH 3.0, 7.2(편의상 산성, 중성 protease로 함)로 구별하여 측정한 후 고추장 1g에서 10분에 생성하는 tyrosine량 (μM)을 활성도로 나타냈다(2,19).
- 2로 여과한 것을 조효소액으로 하여 효소 활성을 측정하였다. 즉, 전분 액화력은 片倉 등의 blue value 변법에 준하여 측정한 후 활성도는 반응 10분 전후의 흡광도 차이에 희석배수를 곱하여 표시하였다. 전분 당화력은 芳賀 등의 방법에 준하여 고추장 1g에서 1시간 반응 후 생성되는 환원당을 DNS법(27)으로 정량하여 glucose 량(μM)으로, 단백질 분해력은 Ansoon-萩原法에 준하여 pH 3.
성능/효과
- 22주간 숙성시킨 고추장의 유리당 함량은 Table 5와 같이 glucose가 12.29~15.81%로 대부분을 차지하며 다음으로 fructose 이었으며 lactose와 raffinose는 일부 고주장에서만 검출되었고 유리당의 합계는 15.81~16.49%이었다. 실험구 간에는 마늘과 양파 첨가량이 높은 고추장이 대조구에 비하여 glucose 함량이 많았으나 fructose는 적었고 lactose는 마늘과 양파를 각각 2% 첨가한 구에서 많았다.
- 단백질 분해력은 숙성 중기에 높은 활성을 보였으며 마늘이나 양파의 첨가로 낮아졌다. 22주간 숙성시킨 고추장의 유리당은 이ucose가 대부분이고 다음으로 fructose이었으며 마늘 첨가량이 증가할수록 증가하였다. 고추장의 유기산은 succinic acid, malic acid, oxalic acid가 대부분이었고 마늘이나 양파 첨가시 감소하였다.
- 전분 분해력은 Table 3과 같이 α-amylase는 숙성 초기인 0~6주에 높은 활성을 보이고 이후 서서히 감소하는 경향이었으며, 마늘을 첨가한 경우 첨가농도가 증가할수록 숙성 후기에 비교적 높은 활성을 유지하였다. β-amylasefe 숙성 2주 경에 증가하다가 이후 감소하나 숙성 14~18주 사이에 다시 현저하게 증가하는 양상을 보였고, 마늘이나 양파의 첨가농도가 증가할수록 숙성 초기에는 낮은 활성을 유지하나 숙성 중기 이후에는 큰 차이가 없이 대조구와 유사한 수준의 활성을 보였다. 따라서 고추장 담금시 양념류를 첨가하면 담금 초에는 Table 2에서 보는 바와 같이 세균이나 곰팡이의 생육을 억제하여 전분 분해력이 조금 낮은 편이나 숙성 중기 이후에는 주로 Bacillus속 등 세균류의 증식에 의해 전분 분해 효소가 생성되기 때문에(11) 실험구간에 큰 차이가 없었던 것으로 생각되었다.
- 고추장의 유기산은 succinic acid, malic acid, oxalic acid가 대부분이었고 마늘이나 양파 첨가시 감소하였다. 고추장의 아미노산성 질소는 마늘 2% 첨가시 높았고, 주요 유리아미노산은 glutamicacid, aspartic acid, proline, alanine, leucine, isoleucine, argi-nine이었다. 마늘이나 양파 첨가로 고추장의 serine, glutamic acid, lysine, arginine 함량은 증가하였다.
- 고추장의 향기성분과 맛의 일부를 구성하는 유기산 함량은 Table 6과 같다. 고추장의 유기산은 lactic acid와 oxalic acid, succinic acid, malic acid가 검출되었고 그 함량은 대조구를 제외하고는 succinic acid>malic acid>oxalic acid 순 이었으며 lactic acid 함량은 적었다. 총산은 마늘이나 양파의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향이어서 대조구에서 많았다.
- 고추장의 효모수는 마늘의 첨가량이 증가할수록 현저히 감소하였으나, 호기성 세균과 혐기성 세균의 증식에는 영향이 적었고 숙성 6~10주 이후에 서서히 감소하였다. 고추장의 전분 액화력은 숙성 2~10주 이후에 감소하였으나 전분 당화력은 숙성 14~18주 경에 현저히 증가하였다. 전분 분해력은 마늘이나 양파 첨가로 숙성 후기에 높은 활성을 유지하였다.
- 고추장의 효모수는 마늘의 첨가량이 증가할수록 현저히 감소하였으나, 호기성 세균과 혐기성 세균의 증식에는 영향이 적었고 숙성 6~10주 이후에 서서히 감소하였다. 고추장의 전분 액화력은 숙성 2~10주 이후에 감소하였으나 전분 당화력은 숙성 14~18주 경에 현저히 증가하였다.
- 11X106 CFU/g 수준 이상을 유지하였다. 또 양념류 첨가로 효모의 생육이 억제되었으며 특히 마늘 4-6% 첨가에서 현저하게 억제되었고, 마늘과 양파를 각각 2% 첨가한 경우에도 효모의 생육은 낮아 억제에 상승효과가 있는 것 같았다. 고추장의 효모수는 안 등(12)은 숙성 초기에 104 CFU/g에서 40일경에 106 CFU/g까지 증가하나 이후 서서히 감소하며, 감소는 pH 저하가 원인이라고 추정하였다.
- 경에 높은 활성을 보였다. 또한 산성 protease는 중성 protease에 비하여 비교적 높은 활성을 유지하였으며, 실험구 간의 차이도 일정하지 않으나 양념류 첨가 고추장이 대조구에 비하여 낮은 활성을 보이는 경향이었다. 이러한 결과는 이(3)의 개량식 고추장에서 산성 protease는 숙성 40~50일에 최고의 활성을, 중성 protease는 담금 초기에 높은 활성을 나타내며 산성 protease에 비하여 현저히 낮은 활성을 보였다는 보고와 차이가 있었다.
- 고추장의 아미노산성 질소는 마늘 2% 첨가시 높았고, 주요 유리아미노산은 glutamicacid, aspartic acid, proline, alanine, leucine, isoleucine, argi-nine이었다. 마늘이나 양파 첨가로 고추장의 serine, glutamic acid, lysine, arginine 함량은 증가하였다.
- 49%이었다. 실험구 간에는 마늘과 양파 첨가량이 높은 고추장이 대조구에 비하여 glucose 함량이 많았으나 fructose는 적었고 lactose는 마늘과 양파를 각각 2% 첨가한 구에서 많았다. 이러한 결과는 가정에서 제조한 전통고추장에서 glucose 8.
- arginine등이었으며 methionine, cysteine, histidinee 소량이었다. 실험구 별로는 마늘이나 양파를 첨가한 경우 serine, glutamic acid, lysine, arginine이 증가하는 추세이었고, 총 아미노산 량은 마늘 6% 첨가구를 제외하고는 대조구보다 조금 많았으나 양념류 첨가 농도별 차이는 일정하지 않아 아미노산성 질소량과 유사한 경향이었다. 김(7)은 공장산 고추장이 재래식보다 유리아미노산 함량이 많아 2~3배 높고 특히 glutamic acid 함량이 7~16배 높았다고 보고하였고, 최 등(4)은 고주장의 유리아미노산은 glutamic acid가 가장 많았고 다음으로 aspartic acid, leucine, arginine, alanine순이었으며, 신 등(5)은 전통고주장에는 glutamic acid, serine, proline, aspartic acid가 주요 아미노산이었다고 보고하여 본 실험 결과와 대체적으로 유사하였다.
- 유리아미노산 함량을 간접적으로 비교할 수 있는 아미노산성 질소는 Table 7과 같이 마늘 2% 와 마늘과 양파를 각각 2% 첨가한 고추장에서 높았고 마늘 6% 첨가구에서 가장 낮았다.
- 전분 분해력은 Table 3과 같이 α-amylase는 숙성 초기인 0~6주에 높은 활성을 보이고 이후 서서히 감소하는 경향이었으며, 마늘을 첨가한 경우 첨가농도가 증가할수록 숙성 후기에 비교적 높은 활성을 유지하였다. β-amylasefe 숙성 2주 경에 증가하다가 이후 감소하나 숙성 14~18주 사이에 다시 현저하게 증가하는 양상을 보였고, 마늘이나 양파의 첨가농도가 증가할수록 숙성 초기에는 낮은 활성을 유지하나 숙성 중기 이후에는 큰 차이가 없이 대조구와 유사한 수준의 활성을 보였다.
- 고추장의 유기산은 lactic acid와 oxalic acid, succinic acid, malic acid가 검출되었고 그 함량은 대조구를 제외하고는 succinic acid>malic acid>oxalic acid 순 이었으며 lactic acid 함량은 적었다. 총산은 마늘이나 양파의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향이어서 대조구에서 많았다. 김(7)은 개량식 고추장의 주요 유기산은 oxalic acid, lactic acid, acetic acid이나 전통식은 이들 유기산 이외에 succinic acid 와 propionic acid가 비교적 다량 함유되어 있었고, 신 등(9)은 전통고추장의 유기산 조성은 succinic acid와 citric acid, lactic acid 가 주요 유기산이었으며, 박 등(6)은 3개월 숙성시킨 고추장은 citric acid, malic acid, lactic acid 함량이 많았으나 10개월 숙성의 경우 citric acid 는 소실되었고 대신 acetic acid 와 succinic acid 가 다량 생성되었다고 보고하여 고추장의 유기산 조성은 숙성시기에 따라 차이가 심함을 알 수 있었다.
- 90X108 CFU/g 수준으로 담금 직후보다 1 log cycle 이상 증가하여 최고에 달했고 이후 서서히 감소하였다. 혐기성 세균수는 담금직후에 1.88~10.38X106 CFU/g으로 숙성 6~10주 사이에 근소하게 증가하였을 뿐 숙성 중에 감소하는 경향을 보였고 균수도 호기성 세균수에 비하여 낮은 수준을 유지하였다. 그러나 효모수와는 달리 마늘이나 양파 첨가에 의한 생육 억제효과는 담금 초기와 숙성 후기에만 근소하게 나타났으며 첨가농도에 의한 차이도 미미하였다.
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