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문제 정의
- 본 연구는 동치미 음료를 목표로 동치미를 속성 발효시키고자 연구한 결과로, 반응은 표면적이 넓을수록 속도가 빨라지기 때문에 본연구에서는 동치미의 발효 속도를 촉진시키기 위하여 무와 기타 재료를 마쇄하여 발효시켰다. 그리고 동치미 발효시의 환원당, pH, 산도, 아밀라아제 활성, 당의 성상 등을 분석하였다.
제안 방법
- 본 연구는 동치미 음료를 목표로 동치미를 속성 발효시키고자 연구한 결과로, 반응은 표면적이 넓을수록 속도가 빨라지기 때문에 본연구에서는 동치미의 발효 속도를 촉진시키기 위하여 무와 기타 재료를 마쇄하여 발효시켰다. 그리고 동치미 발효시의 환원당, pH, 산도, 아밀라아제 활성, 당의 성상 등을 분석하였다.
- 당분석에 사용한 HPLC 펌프는 Shimadzu LC-6A, 적산기는 Shimadzu Chromatopak G-R3A, 검출기는 굴절율 검출기 Knaur 98.00, 컬럼은 Shimpack SCR 101N (0.75 x30cm), 컬럼오븐은 Shimadzu CTO-6A 를 사용하여 유속 lml/min, 60℃ 에서 증류수를 용매 로 분석하였다.
- 마쇄한 무를 30% 사용하여 당질을 가하지 않은 동치미, 전분을 1% 가한 동치미, 설탕을 1% 가한 동치 미를 담가 4℃ 에서 30일간 발효시켰다. HPLC 및 TLC 분석결과 전분을 가하지 않은 동치미에는 글루 코오스, 프룩토오스, 수크로오스가 있었고, 발효진행 에 따라 이들이 함량이 낮아졌다.
- 본 결과는 동치미의 발효속도를 촉진하기 위하여 무를 펄프상으로 갈아서 동치미를 담가당의 변화 및 아밀라아제 활성, pH, 산도 등을 분석한 결과이다. 그러나 전보"의 각동치미보다 발효속도가 느리기 때문에 착즙하여 대류가 일어나게 해야 발효속도가 빨라질 것으로 생각된다.
- 실리카겔 유리판 (20x20cm)에 당시료 1〜2“g을 찍어서 n-butanol-pyridine- water (8 : 1 : 1) 용매로 37℃에서 세 시간반 2회 전개시킨 다음 1% orcinol을 함유한 50% 황산 용액을 분무하여 100℃에서 5분간 발색시켰다.
대상 데이터
- Somogyi-Nelson법5)에 따라 1, 000배 희석 시료 1ml에 A시약 1ml를 가하여 100C 에서 10분간 가열한 다음 B시 약 :1ml를 가하고 물로 25ml로 희석 하여 540nm 에서 비색정량하였다. 마커는 글루코오스를 사용하였 다
- 무와 마늘 등은 시판품을 사용하였다. 시험은 다음 세 가지로 하여 2리터 용기에 넣어 4℃의 저온실에서 발효시켰다.
- 전분을 1% 가한 시료는 TLC 결과에서 가당하지 않은 것에는 없던 수크로오스 대신 말토오스가 생겼 고, 말토트리오스, 말토테트라오스도 생겼다(Fig. 4). 이것은 유산균이 아밀라아제를 분비하여 전분을 이들 당으로 가수분해하여 유산발효의 기질로 이용하기 때문이다.
이론/모형
- 0.05M 아세트산 완충액 (pH 4.8)에 효소액 0.2ml를 가하고 2% 가용성전분 기질 용액 0.2ml를 가하여 37 ℃에서 90분 반응시킨 다음 생성된 환원당을 Somo- gyi-Nelson법으로 정량하였다. 효소 lunit는 이 1분간 에 l“mol의 글루코오스를 유리하는 양으로 하였다.
- Somogyi-Nelson법5)에 따라 1, 000배 희석 시료 1ml에 A시약 1ml를 가하여 100C 에서 10분간 가열한 다음 B시 약 :1ml를 가하고 물로 25ml로 희석 하여 540nm 에서 비색정량하였다. 마커는 글루코오스를 사용하였 다
성능/효과
- Fig. 1과 같이 설탕을 1% 가한 시료의 환원당 함량은 기복이 심하였고, 전분을 1% 가한 것은 약간 안정하였고, 가당하지 않은 것은 매우 안정하였다. 초기 당 함량은 300〜380㎍/ml 정도를 나타냈으나 가당한 양은 반영되지 않았다.
- 마쇄한 무를 30% 사용하여 당질을 가하지 않은 동치미, 전분을 1% 가한 동치미, 설탕을 1% 가한 동치 미를 담가 4℃ 에서 30일간 발효시켰다. HPLC 및 TLC 분석결과 전분을 가하지 않은 동치미에는 글루 코오스, 프룩토오스, 수크로오스가 있었고, 발효진행 에 따라 이들이 함량이 낮아졌다. 전분을 가한 동치미 는 아밀라아제의 작용으로 이들 당 외에 말토오스, 말토트리오스, 말토테 트라오스가 생성되었다 수크로오 스를 가한 동치미는 글루코오스, 프룩토오스, 수크로오스가 나타났다.
- 무를 마쇄하여 담근 시료, 여기에 전분을 1% 가한 시료, 수크로오스를 1% 가한 시료의 아밀라아제 활성은 처음에는 0.016unit/ml, 0.032unit/ml, 0.009unit/ml 를 나타냈으며 30일 뒤에는 0.012unit/ml, O.OWunit/ ml, 0.015unit/ml를 나타냈고, 전분을 가한 시료의 아밀라아제 활성이 가장 높았다(Fig. 6). 이것은 기질이 존재하면 기질을 이용하는 효소가 유도합성되기 때문이다.
- 본 결과에서 동치미는 무에 함유된 수크로오스, 글루코오스, 프룩토오스가 유산발효되고, 전분을 가하면 전분이 아밀라아제에 의해 글루코오스, 말토오스, 말토트리오스. 말토테트라오스 등으로 가수분해되어 유산발효되고.
- 설탕을 1% 가한 시료는 TLC 결과에서 수크로오스, 프룩토오스, 글루코오스를 나타냈고, 25일 이후에는 수크로오스는 소모되어 없어졌다(Fig. 5). 이것은 유산균이 invertase를 분비하여 수크로오스를 글루코 오스와 프룩토오스로 가수분해하여 이용하였기 때문이다.
- 말토테트라오스 등으로 가수분해되어 유산발효되고. 수크로오스를 가하면 invertase에 의해 글루코오스와 말토오스로 가수분해되 어 유산발효되는 것을 확인하였다.
- 84, 산도 18을 나타냈다. 전분 1%를 가한 동 치미는 환원당 173㎍/ml, 아밀라아제 활성 0.019 unit/ml, pH 3.87, 산도 2.1 을 나타냈다 수크로오스 1%를 가한 동치미는 환원당 211㎍/ml, 아밀라아제 활성 0.015unit/ml, pH 3.36, 산도 2.4를 나타냈다.
- HPLC 및 TLC 분석결과 전분을 가하지 않은 동치미에는 글루 코오스, 프룩토오스, 수크로오스가 있었고, 발효진행 에 따라 이들이 함량이 낮아졌다. 전분을 가한 동치미 는 아밀라아제의 작용으로 이들 당 외에 말토오스, 말토트리오스, 말토테 트라오스가 생성되었다 수크로오 스를 가한 동치미는 글루코오스, 프룩토오스, 수크로오스가 나타났다. 당질을 가하지 않은 동치미는 30일 발효후 환원당 53㎍/ml, 아밀라아제 활성 0.
후속연구
- 그래서 실용화되지 않고 있는 것으로 보인다. 이 를 극복하기 위해서는 동치미를 열처리하지 말고 막 여과로 체까지 제거하는 방법을 개발해야 할 것으로 생각한다.
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