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문제 정의
- 그리고 다시마에 많이 함유된 유용성분들은 체내 건강개선 효과뿐만 아니라[3, 25], 최근에는 항종양성, 항virus성 항돌연변이 및 항혈액응고, 면역력 증강 등의 생리기능성도 갖는 것으로 밝혀졌다[18, 19, 31]. 따라서 본 연구에서는 다시마를 부재료로 첨가하는 고추장 제조의 연구 일환으로 숙성 중 세균수 및 효소활성을 검토하였다.
제안 방법
- 먼저 효소력 측정을 위한 조효소액의 제조는 고추장 시료 5g을 정확히 취하여 증류수를 가하여 100 ㎖로 정용한 다음 30 ℃ 에서 2시간 동안 진탕추출한 후 여과한(Whatman No. 2) 액을 조효소액으로 하고 밀봉하여 냉장보관하면서 측정하였다. α-amylase의 활성도는 1% 가용성 전분용액을 기질로 사용하였고 sodium acetate와 acetic acid를 혼합하여 pH 5.
- 미생물수의 변화는 시료 1 g에 멸균수 9 ㎖를 가하고 10진 법으로 연속 희석하여 호기세균은 nutrient agar(NA, Difco)를 혐기 세균은 anaerobic agar(NA, Difco) 표면에 1.5% agar를 덮어 중층하였고 38℃ 로 조절된 배양기에서 2일간 배양한 후 발생한 colony를 계수하였다.
- 4로 조절된 초산염 완충 용액을 혼합하여 40℃ 항온수조에서 반응시키고 여기에 37 ℃로 미리 보온한 효소액을 가하여 40E에서 다시 반응시켰다. 반응 후 NaOH 용액을 가하여 반응을 정지시키고 이를 환원당 정량법으로 분석하였으며 이때 대조구는 0시간 반응액으로 하여 그 차를 구하고 희석배수를 곱하여 계산 하였다[34].
- 우리나라의 전통 발효식품인 고추장의 관능성 및 기능성을 증가시키기 위하여 전분질 원료인 찹쌀무게에 대하여 2%, 4%, 6% 및 8%의 다시마 분말을 첨가한 후 대조구와 함께 30℃에서 120일간 숙성시키면서 세균수와 효소활성을 검토하였다. 고추장의 세균수는 숙성 초기 IO, cfu/g 수준에서 출발하여 숙성 30일에는 106 cfu/g의 수준을 나타내었고 60일 이후에는 108 cfu/g의 수준을 유지하여 후반 동안 KF cfu/g을 유지하였는데 다시마의 첨가 구별 차이는 없었고 미생물의 생육에 큰 영향을 미치지는 않았다.
- 고추장에 관한 연구로는 먼저 제조방법에 관하여 액체 코지나 효모를 이용한 고추장의 제조 및 품질특성[5, 16, 17], 메주를 첨가하였을 때의 품질개선 효과[2, 2이와 고추 품종을 달리하였을 때의 발효특성[8]이 있고, 또한 담금원료에 따른 고추장 숙성 중의 이화학적 특성에 관한 연구[28]와 찹쌀[7], 쌀물엿[24], 밀가루[21]가 고추장의 품질에 미치는 영향에 관한 연구 및 전분질원의 대체에 관한 연구[16]도 있다. 재래식 고추장의 품질을 개선하기 위해서 알콜을 첨가하여 저식염 고추장 제조를 시도하였고[14], 고구마[12], 과즙[23], 홍삼[29]을 첨가하거나 방사선을 조사[4]하여 개량 고추장 제조를 시도하였다. 그리고 고추장의 산업화나 품질 표준화를 위하여 공장산 고추장의 이화학적 품질지표 개발[10], 유통기간 예측[15]에 관한 연구와 저장온도에 따른 품질변화[26]나 저장성을 연장시키려는 연구[6]와 적정 숙성기간 설정 방법[11] 등의 연구가 있다.
대상 데이터
- 고추장 제조에 사용된 재료로서 찹쌀, 고춧가루, 코지, 소 금은 일반 상설시장에서 구입하여 찹쌀은 24시간 동안 충분히 물에 불린 후 물기를 빼고 가루내어 사용하였고, 소금은 굵은 정제염을 사용하였다. 그리고 다시마는 전남 완도해역의 양식장에서 생산되어 열풍 건조된 것을 구입하여 200 mesh 크기로 분말로 하여 사용하였다.
- 고추장 제조에 사용된 재료로서 찹쌀, 고춧가루, 코지, 소 금은 일반 상설시장에서 구입하여 찹쌀은 24시간 동안 충분히 물에 불린 후 물기를 빼고 가루내어 사용하였고, 소금은 굵은 정제염을 사용하였다. 그리고 다시마는 전남 완도해역의 양식장에서 생산되어 열풍 건조된 것을 구입하여 200 mesh 크기로 분말로 하여 사용하였다. 다시마 고추장의 재료로 사용된 찹쌀, 고춧가루, 메주가루 및 다시마의 일반성분은 Table 1과 같다.
이론/모형
- 다시마 고추장의 제조는 시판 코지를 사용하는 개량식 고추장의 제조방법[32]을 이용하여 Table 2의 비율대로 제조하였다. 즉 먼저 물엿을 30℃의 물에 녹이고 여기에 찹쌀가루를 응어리가 생기지 않도록 풀어준 뒤 가열 호화시켜 찹쌀죽을 만들었다.
- 일반성분은 상법에 따라 측정하였다.
성능/효과
- 4에 나타내었다. Acid protease와 neutral protease의 활성 모두 숙성 30일까지는 뚜렷하게 증가하였으나, acid protease의 경우는 30일 이후 전 기간에 걸쳐 서서히 감소하여 숙성 후기에는 효소활성이 거의 실활되었고, neutral protease의 경우에는 30일 이후 전체 처리구에서 불규칙적인 변화를 보이면서 감소하는 경향을 나타내고 있다.
- Table 3에서 보는 바와 같이 다시마 고추장의 세균수는 숙성 초기 104 cfu/g 수준이었는데 숙성중기로 진행되는 기간동안 106~107 cfu/g 으로 증가하였고 숙성 후기에는 호기 및 혐기 세균 모두 108 cfu/g 수준을 유지하는 것으로 나타났다.
- 우리나라의 전통 발효식품인 고추장의 관능성 및 기능성을 증가시키기 위하여 전분질 원료인 찹쌀무게에 대하여 2%, 4%, 6% 및 8%의 다시마 분말을 첨가한 후 대조구와 함께 30℃에서 120일간 숙성시키면서 세균수와 효소활성을 검토하였다. 고추장의 세균수는 숙성 초기 IO, cfu/g 수준에서 출발하여 숙성 30일에는 106 cfu/g의 수준을 나타내었고 60일 이후에는 108 cfu/g의 수준을 유지하여 후반 동안 KF cfu/g을 유지하였는데 다시마의 첨가 구별 차이는 없었고 미생물의 생육에 큰 영향을 미치지는 않았다. 효 소활성의 경우 액화효소인 α-amylase의 활성은 서서히 감소하여 숙성 후기에는 효소의 활성이 거의 실활되었고 당화효소인 B-amylase의 활성은 숙성 30일까지 큰 폭으로 증가했다가 숙성 60일에 급격히 감소하였으며, 전반적으로 대조고추장에 비하여 다시마 고추장의 6-amylase 활성이 약간 높게 나타났다.
- 이러한 변화는 숙성 초기부터 증가하여 숙성 90일에 최대값을 보이다가 그 후 감소하는 추세를 보인다는 보고[이와 숙성 기간이 증가함에 따라 완만히 증가하여 숙성 40일 경에 최고치를 보인다는 보고[22] 와 같은 경향을 보이나 숙성 과정 중 α-amylase는 점차 감소하여 숙성 120일에 가장 낮은 수치를 나타내었다는 보고[29]와 재래식 고추장의 α-amylase가 숙성 초기부터 서서히 감소한다는 보고[15, 20, 2기와는 상이한 것으로 나타났다. 그리고 대조 고추장에 대하여 다시마 분말을 6%까지 첨가한 경우는 거의 유사한 α-amylase 활성 값을 보였고, 다시마 8% 첨가구에서는 다소 낮은 활성 값을 나타내었다. 8-amylase는 액화효소에 의해 생성된 dextrin을 maltose 단위로 분해시켜주는 역할을 하며 고추장의 환원당 함량과 관능적 특성에 영향을 주는 당화효소이다.
- 전분질을 액화시켜 고추장의 점조성에 영향을 미치는 α-amylase는 주로 곰팡이와 세균에 의해 분비되며 특히 고추장 메주에 존재하는 Aspergillus oryzoe가 강력한 액화 효소를 분비한다[20]. 본 연구에서는 Fig. 1에서 나타낸 바와 같이 대조고추장이나 다시마 고추장의 α-amylase는 숙 성 초기에 증가하여 60일에 최고치를 보이다 그 이후 감소하는 경향을 나타내었다. 이러한 변화는 숙성 초기부터 증가하여 숙성 90일에 최대값을 보이다가 그 후 감소하는 추세를 보인다는 보고[이와 숙성 기간이 증가함에 따라 완만히 증가하여 숙성 40일 경에 최고치를 보인다는 보고[22] 와 같은 경향을 보이나 숙성 과정 중 α-amylase는 점차 감소하여 숙성 120일에 가장 낮은 수치를 나타내었다는 보고[29]와 재래식 고추장의 α-amylase가 숙성 초기부터 서서히 감소한다는 보고[15, 20, 2기와는 상이한 것으로 나타났다.
- 고추장의 세균수는 숙성 초기 IO, cfu/g 수준에서 출발하여 숙성 30일에는 106 cfu/g의 수준을 나타내었고 60일 이후에는 108 cfu/g의 수준을 유지하여 후반 동안 KF cfu/g을 유지하였는데 다시마의 첨가 구별 차이는 없었고 미생물의 생육에 큰 영향을 미치지는 않았다. 효 소활성의 경우 액화효소인 α-amylase의 활성은 서서히 감소하여 숙성 후기에는 효소의 활성이 거의 실활되었고 당화효소인 B-amylase의 활성은 숙성 30일까지 큰 폭으로 증가했다가 숙성 60일에 급격히 감소하였으며, 전반적으로 대조고추장에 비하여 다시마 고추장의 6-amylase 활성이 약간 높게 나타났다. 단백질 분해효소인 acid protease 및 neutral protease의 활성은 숙성 30일까지는 증가하였으나 그 이후에는 불규칙적인 증감현상을 보이며 120일까지 감 소하였다.
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