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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 숙성된 전통고추장에 알콜 또는 마늘, K-sorbate, chitosan, 겨자를 첨가하거나 저온살균 처리하고, 24주간 저장시키면서 저장중의 미생물상과 효소활성 및 이화학적 품질 특성을 비교하여 저장성 향상에 관하여 검토하였다.
제안 방법
- 460nm에서 측정하였다. Carotenoid는 시료 2 g에 acetone 25mL씩을 4회 혼합한 후 교반(200rpm, 30 min)하여 여과한(Whatman No. 42) 여액 1 mL를 취하여 petroleum ether 50mL로 정용하고 450nm에서 흡광도를 측정하여 비교하였다.
- 고추장 5g을 증류수로 희석하여 100 mL로 정용하고 실온에서 2시간 진탕 추출한 후 동양여지 No. 2로 여과한 것을 조효소액으로 하여 측정하였다(16,22). 즉 전분 액화력은 blue value 변법에 준하여 측정한 후 활성도는 반응 10분 전후의 흡광도 차이에 희석배수를 곱하여 표시하였다.
- 고추장에 3.18%(4v/v%)되게 알콜을 가하거나 마늘(4%) 또는 K-sorbate(0.1%), chitosan(0.1%; 분자량43, 000, 탈아세틸화도 91%), 겨자(1%)를 첨가 혼합하였다. 조합한 고추장은 복합필름으로 된 포장대(PET; 19 ㎛/CPP; 80 ㎛, 내부 크기; 90mm×120mm)에 150g씩 넣어 밀봉하였다.
- 고추장의 색소물질(13)로 capsanthin은 시료 1 g에 benzene 50mL을 혼합하여 1시간 진탕한 후 여과하여 그 여액의 흡광도를 460nm에서 측정하였다. Carotenoid는 시료 2 g에 acetone 25mL씩을 4회 혼합한 후 교반(200rpm, 30 min)하여 여과한(Whatman No.
- 고추장의 저장성 향상을 목적으로 숙성이 완료된 고추장에 마늘이나 알콜, 키토산, K-sorbate, 겨자를 첨가하거나 저온살균 처리를 하여 포장하고 30℃에서 24주간 저장하면서 미생물과 이화학적 특성의 변화를 비교하였다. 수분활성도는 저장 12주 이후에 감소하나, 점조성은 저장 중 증가하였고 겨자와 마늘 첨가구에서 높았다.
- 저온살균 시험구는 포장대의 두께를 1cm가 되도록 조정하고 60℃로 조절한 water bath 에서 thermocouple(Thermometer Kane May KM 330, USA)을 이용하여 고추장의 중심부가 60℃에 도달한 후 15분 동안 저온살균 처리하였다. 고추장의 저장은 항균성 물질(부원료)의 첨가와 저온살균 처리를 하지 않은 구를 대조구로 하여 30℃에서 24주간 저장하였다.
- 생균수 측정은 고추장 1g을 멸균 생리식염수로 10진법에 따라 희석한 후 호기성 세균은 trypticase soy agar(27), 통성 혐기성 세균은 APT agar(28)를 사용하여 평판 도말한 후 1.5% agar를 덮어 중층하였고, 효모는 rose bengal agar(29) 배지를 사용하여 평판 도말법으로 30℃에서 1~3일간 배양한 후 계수 하였다.
- 수분활성도는 Rotronic ag hygroskop(BT-RS 1, Swiss)를 사용하여 30℃에서 측정하였고, 점조성은 Brook field viscom eter (Model DV1, USA)를 이용하여 30℃에서 spindle(No.1)의 회전속도를 0.3rpm으로 하고 3분이 경과된 후 표시 값으로 계산하였다.
- 조합한 고추장은 복합필름으로 된 포장대(PET; 19 ㎛/CPP; 80 ㎛, 내부 크기; 90mm×120mm)에 150g씩 넣어 밀봉하였다. 저온살균 시험구는 포장대의 두께를 1cm가 되도록 조정하고 60℃로 조절한 water bath 에서 thermocouple(Thermometer Kane May KM 330, USA)을 이용하여 고추장의 중심부가 60℃에 도달한 후 15분 동안 저온살균 처리하였다. 고추장의 저장은 항균성 물질(부원료)의 첨가와 저온살균 처리를 하지 않은 구를 대조구로 하여 30℃에서 24주간 저장하였다.
대상 데이터
- 고추장의 색도는 저장 중에 a 와 b값의 감소가 심하였고, ΔE값의 증가는 키토산 첨가구에 비하여 알콜 첨가구에서 높았다. 가스발생은 저장 20일이내에 대조구와 키토산 첨가구에서 심하였다. Capsanthin의 감소는 알콜이나 마늘, 겨자 첨가 고추장에서 심하였다.
- 본 실험에 사용한 고추장은 전북 순창(M 식품)에서 전통적인 방법에 의하여 생산되어 5개월 동안 숙성시킨 제품(2000년)을 사용하였다. 고추장의 수분 함량과 염도는 각각 43.
이론/모형
- 즉 전분 액화력은 blue value 변법에 준하여 측정한 후 활성도는 반응 10분 전후의 흡광도 차이에 희석배수를 곱하여 표시하였다. 전분 당화력은 고추장 1 g에서 1시간 반응 후 생성되는 환원당량을 DNS법으로 정량하여 glucose량(μM)으로, 단백질 분해력은 pH 3.0, 7.2(편의상 산성, 중성 protease로 함)로 구별하여 Anson-萩原法에 준하여 측정한 후 고추장 1g에서 30분에 생성하는 tyrosine량(μM)으로 활성도를 나타냈다.
성능/효과
- 따라 고추장 고유의 색인 redness(a)와 yellowness(b)는 감소하였고 밝기를 나타내는 L값도 근소하지만 저하하였다. Total color difference인 ΔE값(Fig. 2)은 저장기간 중 점진적으로 증가하였고, 시험구간에는 일정하지는 않지만 알콜첨가구가 8.58로 변화가 심한 편이었으며 키토산 첨가구는 6.53으로 적었다. 고추장은 당과 아미노산 함량이 큰 식품으로 Maillard 반응에 의한 HMF 및 그 산화 중합체가 고추장의 변색에 기여하며(8) 저장 온도가 높을수록 L값과 a값의 감소가 심하여(6) 변색은 저장온도에 비례하였다(9)고 보고한 바있다.
- 전분 분해효소는 α-amylase의 경우 저장 중에 급격히 감소하여 저장 8주 이후의 효소활성은 극히 미약하였고, 시험구간에는 K-sorbate 또는 키토산 첨가 고추장의 활성이 겨자를 첨가한 고추장보다 조금 높았다. β-amylase는 저장 중에 비교적 높은 효소활성을 유지하여 저장 중에도 전분의 당화가 서서히 진행됨을 알 수 있었으며, 알콜 또는 마늘, K-sorbate 첨가구와 저온살균 고추장이 키토산이나 겨자 첨가구, 대조구에 비하여 높은 활성을 보였다. 이러한 결과는 전통고추장은 숙성 후기인 14~22주 사이에 α-amylase는 급격히 낮아지나 β-amylase는 숙성 후기에 높은 활성을 유지하였던 보고(22)와 대체적으로 유사한 경향이었다.
- Capsanthin의 감소는 알콜이나 마늘, 겨자 첨가 고추장에서 심하였다. 고추장 중의 효모와 호기성 세균수는 저장 12주 전후까지 증가하나 이후 감소하였고, 효모수는 K-sorbate와 알콜 첨가구에서 적은 경향이었다. 고추장의 α-amylase 활성은 저장 중 감소하여 미약하였으나 β-amylase 활성은 알콜이나 마늘, K- sorbate, 저온살균 고추장에서 높았고, protease 활성은 저장 중 낮았고 불규칙한 증감을 보였다.
- 고추장 중의 효모와 호기성 세균수는 저장 12주 전후까지 증가하나 이후 감소하였고, 효모수는 K-sorbate와 알콜 첨가구에서 적은 경향이었다. 고추장의 α-amylase 활성은 저장 중 감소하여 미약하였으나 β-amylase 활성은 알콜이나 마늘, K- sorbate, 저온살균 고추장에서 높았고, protease 활성은 저장 중 낮았고 불규칙한 증감을 보였다.
- 수분활성도는 저장 12주 이후에 감소하나, 점조성은 저장 중 증가하였고 겨자와 마늘 첨가구에서 높았다. 고추장의 색도는 저장 중에 a 와 b값의 감소가 심하였고, ΔE값의 증가는 키토산 첨가구에 비하여 알콜 첨가구에서 높았다. 가스발생은 저장 20일이내에 대조구와 키토산 첨가구에서 심하였다.
- 단백질 분해활성은 산성과 중성 protease 모두 저장 중 불규칙적인 변화를 보였고, 산성 protease활성이 중성 protease에 비하여 조금 높았다. 시험구 간에는 일정치는 않으나 산성 protease는 대조구와 저온 살균구, 마늘, 겨자 첨가구가 조금 높은 활성을 보였고, 중성 protease는 마늘과 겨자 첨가구에서 다소 높았다.
- 5mL/150g이었고 나머지 시험구에서는 거의 가스 발생을 볼 수 없었다. 따라 서 고추장을 포장할 때 알콜이나 마늘, K-sorbate, 겨자를 첨가하거나 저온살균처리(60℃, 15 min)를 하면 가스 생성을 효과적으로 억제할 수 있었다. 김 등(16)은 고추장에서 생성된 가스의 80% 이상은 CO2로서 효모의 발효에 의하여 발생하였다는 보고를 한 바 있다.
- 혐기성 세균은 저장 12~16주 사이에 조금 높았고 저장기간 중에 큰 변화 없이 불규칙한 증감을 보이나 호기성 세균수 보다는 조금 적은 경향이었다. 또한 호기성 세균과 혐기성 세균수의 경우 시험구간의 차이를 볼 수 없었으나 효모수는 저장 직후에 저온살균 처리구와 K-sorbate 첨가구에서 조금 적었고 대조구와 키토산 첨가구가 저장기간 중에 높은 수준을 유지하여 24주 저장 후에도 105 CFU/g수준을 보였으나 현저한 차이는 없었다. 이들 효모수를 Fig.
- 색소물질은 Table 3과 같이 capsanthin의 경우 저장 중에 감소가 심하였으나 carotenoid는 24주 저장 후에 근소하게 증가하는 경향을 보였고 시험구간에는 알콜과 마늘, 겨자 첨가 구에서 capsanthin의 함량이 낮은 경향이었다. 고추장의 색소 변화는 carotenoid 색소 중 capsanthin에 의해 주로 진행되며 capsanthin의 감소는 자동산화에 의한 것으로 추정(8)되었고, 김 등(13)은 고추장은 숙성 중에 capsanthin 뿐만 아니라 carotenoid도 급격히 감소하였다고 보고하여 본 실험 결과와 차이가 있었다.
- 수분활성도는 저장 12주 이후에 감소하나, 점조성은 저장 중 증가하였고 겨자와 마늘 첨가구에서 높았다. 고추장의 색도는 저장 중에 a 와 b값의 감소가 심하였고, ΔE값의 증가는 키토산 첨가구에 비하여 알콜 첨가구에서 높았다.
- 변화를 보였고, 산성 protease활성이 중성 protease에 비하여 조금 높았다. 시험구 간에는 일정치는 않으나 산성 protease는 대조구와 저온 살균구, 마늘, 겨자 첨가구가 조금 높은 활성을 보였고, 중성 protease는 마늘과 겨자 첨가구에서 다소 높았다. 또한 전통고추장의 protease는 숙성 중에 낮은 활성을 유지하였던 보고(22)와 마찬가지로 저장 중에도 낮은 활성을 유지하였다.
- 전분 분해효소는 α-amylase의 경우 저장 중에 급격히 감소하여 저장 8주 이후의 효소활성은 극히 미약하였고, 시험구간에는 K-sorbate 또는 키토산 첨가 고추장의 활성이 겨자를 첨가한 고추장보다 조금 높았다. β-amylase는 저장 중에 비교적 높은 효소활성을 유지하여 저장 중에도 전분의 당화가 서서히 진행됨을 알 수 있었으며, 알콜 또는 마늘, K-sorbate 첨가구와 저온살균 고추장이 키토산이나 겨자 첨가구, 대조구에 비하여 높은 활성을 보였다.
- 호기성 세균은 효모와는 달리 저장 8~12주까지 점진적으로 증가하여 108 CFU/g 수준이나 이후 서서히 감소하였다. 혐기성 세균은 저장 12~16주 사이에 조금 높았고 저장기간 중에 큰 변화 없이 불규칙한 증감을 보이나 호기성 세균수 보다는 조금 적은 경향이었다. 또한 호기성 세균과 혐기성 세균수의 경우 시험구간의 차이를 볼 수 없었으나 효모수는 저장 직후에 저온살균 처리구와 K-sorbate 첨가구에서 조금 적었고 대조구와 키토산 첨가구가 저장기간 중에 높은 수준을 유지하여 24주 저장 후에도 105 CFU/g수준을 보였으나 현저한 차이는 없었다.
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