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문제 정의
- 본 연구는 감마선 조사에 의한 된장 숙성 중의 biogenic amine 생성억제를 관찰하여, 화학적 안전성을 증진시킨 된장을 개발하기 위한 조건을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- BAs 함량 측정 에 사용한 HPLC systeme Separations mod- ule(2690, Waters Co., Milford, MA, USA), Photodiode array detec tor (996, waters), Millennium 32 chromatography manager (Sy stem Software, Workstation version 3.0, Waters), Symmetry® C18 - 3.9 x 150 mm, particle size; 5 Um column (Waters)을 사용하였으며, 이때 HPLC의 분석조건은 이동상 methyl alcohol: water(gradient composition; 50, 70, 85, 100%) 를 0.9 mL/min의 유속으로 사용하였고, injection volumee 20 虬, column 온도는 25℃로 고정 하여 검출파장 225 nm에서 분석하였다. 모든 측정은 전과정을3회 반복하여 시행하였다.
- 2 kGy였다. 감마선 조사 후 된장은 25℃에서 12주간 발효시 키면서 분석 에사용하였다.
- 감마선 조사는 한국원자력연구소 내에 위치한 선원 10만 Ci 의 Co-60 감마선 조사시설을 이용하여 실온(12±0.5℃)에서 시 간당 5 kGy의 선량율로 각각 5, 10 및 15 kGy의 총 흡수 선량을 얻도록 하였으며 , 균일한 감마선 조사를 위해 시료가 담긴 용기를 모터 회전 판(irradiation rotation plate, Eastern Engineering Co., Daejeon, Korea)위에 위치시킨 후 2 rpm의 속도로 회전하며 조사되도록 하였다. 흡수선량의 확인은 dosimeter (alanine dosimeter, Bruker Instruments, Rheinstetten, Ger- many)를 사용하였고, 총 흡수선량의 오차는 ±0.
- 표준시약 및 TCA 추출시료 2 mL 에 2 M NaOH 1 mL와 benzoy chloride 10 UL를 가하여 30℃에서 40분간 반응(benzoylation) 을 시 킨 후, 포화 NaCl 2 mL로 반응을 정 지 시 키 고, diethyl ether 3 mL를 가하여 vortex mixer(G-560, Scientific Industries Inc, Bohemia, NY, USA)를 이용, 3분간 추출한 후 2500 rpm 에서 20분간 원심 분리를 실시하였다. 상등액 L5mL를 분취한후 질소 가스를 사용하여 diethyl ether를 모두 건조시키고, methyl alcohol 1 mL에 용해하여 HPLC system으로 분석하였다.
- 저장기간 동안 된장 중의 biogenic amines(BAs)의 함량은 Garcia-Garda 등(12) 및 Hwang 등(13)의 방법을 약간 변형하여 측정하였다. Biogenic amine의‘표준서약:으로 putrescine, cadaverine, tryptamine, P -phenylethylamine, spermidine, spermine, histamine, tyramine 및 agmatine(Sigma Chemical Co.
대상 데이터
- 측정하였다. Biogenic amine의‘표준서약:으로 putrescine, cadaverine, tryptamine, P -phenylethylamine, spermidine, spermine, histamine, tyramine 및 agmatine(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)을 각각 1000 n吗%의 농도로 조제하여 stock solution으로 냉동보관하며 실험에 사용하였다. 각시 료 20 g-을 5% trichloroacetic acid(TCA)를 가하여 100 g으로 정용하고 약 3분간 균질기 (DIAX 900, Heidolph, Schwabach,Germany)로 추출한 후 여과하여 실험에 사용하였다.
- 재래식 된장은 증자대두, 제국대두(메주)(11), 소맥분 코오지, 정제염, 및 정제수를 사용하여 제조하였으며, 혼합비 및 수분함량은 Table 1과 같다. 제조된 된장(20 kg)은 직경 12 cm, 부피 2 L의 원형 유리용기에 균일하게 나누어 담아 대조 구 및 감마선 조사구로 사용하였다.
- Table 1과 같다. 제조된 된장(20 kg)은 직경 12 cm, 부피 2 L의 원형 유리용기에 균일하게 나누어 담아 대조 구 및 감마선 조사구로 사용하였다.
데이터처리
- BAs 함량 측정 결과는 SAS, Version 5 edition(14)를 이용하여 ANOVA 분석 후 Duncans multiple range test로 5%에서의 유의차 검정을 하였다.
이론/모형
- 따라서 된장 제조시 감마선 조사기술을 이용하여 발효 . 숙성 중의 BAs생성을 효과적으로 억제할 수 있었다.
성능/효과
- 발효 후반기에는 10 및 15 kGy 감마선 조사구가 대조구 및 5 kGy 감마선 조사구보다 18 - 34%가량 낮게 나타났다. AGMe 본 연구에서 제조한 된장에서 가장 높은 함량을 나타냈으나 감마선 조사에 의한 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
- 또한, PUT의 함량감소는 발효 2주째부터 5 kGy 이상의 감마선 조사구에서 유의적 인 차이를 관찰할 수 있었다. CAD의 경우 발효6주까지 대조구 및 감마선 조사구에서 유의적 함량변화가 나타나지 않았으며, 발효 8주 이후 10 및 15 kGy 감마선 조사구의 함량이 대조 구보다 유의적으로 낮게 나타난데 이어 12주째에는5 kGy이상의 모든 감마선 조사구에서 대조구보다 낮은 함량을 보였다. TRPe 대조구가 발효 2주째까지 약 두배 가량 함량이 증가되었다가 발효기 간에 따라 점차 감소하는 경향을 보였으며 , 감마선 조사구는 12주의 발효기간 동안 대조구보다 유의적으로 낮은 함량을 보였다.
- SPMe 감마선 조사에 의한 생성 억제 효과가 관찰되지 않았다. HIS의 경우 발효 기간에 따라 모든 시험구에서 그 함량이 점차 감소하는 경향을 보였는데, 발효 12주째에는 감마선 조사구가 대조구에 비 해 약 21 ~54%가량 함량이 감소하는 것으로 나타났다. TYR 의 경우 발효 6주까지 대조구 및 감마선 조사구간의 함량 차이를 보이지 않았으나, 8주째부터 감마선조사구의 TYR 함량이 약간 감소하는 경향을 나타내었다.
- PUT의 경우 감마선 조사에 의해 유의적으로 감소하였으며 , 특히 발효기 간 동안 15 kGy의 감마선 조사에 의해 대조구보다 40~60% 가량 감소하는 것으로 나타났다. 또한, PUT의 함량감소는 발효 2주째부터 5 kGy 이상의 감마선 조사구에서 유의적 인 차이를 관찰할 수 있었다.
- CAD의 경우 발효6주까지 대조구 및 감마선 조사구에서 유의적 함량변화가 나타나지 않았으며, 발효 8주 이후 10 및 15 kGy 감마선 조사구의 함량이 대조 구보다 유의적으로 낮게 나타난데 이어 12주째에는5 kGy이상의 모든 감마선 조사구에서 대조구보다 낮은 함량을 보였다. TRPe 대조구가 발효 2주째까지 약 두배 가량 함량이 증가되었다가 발효기 간에 따라 점차 감소하는 경향을 보였으며 , 감마선 조사구는 12주의 발효기간 동안 대조구보다 유의적으로 낮은 함량을 보였다. PHE의 경우 15 kGy의 감마선 조사에 의해 발효 0 및 2 주째 에 유의적 으로 낮은 함량을 보였으나, 이 후발효기 간 동안 유의 적 인 함량 차이가 관찰되 지 않았다.
- HIS의 경우 발효 기간에 따라 모든 시험구에서 그 함량이 점차 감소하는 경향을 보였는데, 발효 12주째에는 감마선 조사구가 대조구에 비 해 약 21 ~54%가량 함량이 감소하는 것으로 나타났다. TYR 의 경우 발효 6주까지 대조구 및 감마선 조사구간의 함량 차이를 보이지 않았으나, 8주째부터 감마선조사구의 TYR 함량이 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 발효 후반기에는 10 및 15 kGy 감마선 조사구가 대조구 및 5 kGy 감마선 조사구보다 18 - 34%가량 낮게 나타났다.
- 된장의 발효기간에 따른 biogenic amine 함량은 종류에 따라 증가 혹은 감소하는 경향을 보였다. 감마선 조사에 의해 발효기 간 중 대부분의 biogenic amine 함량이 20~60% 가량 유의적 (p<0.05)으로 감소하였는데, 이 중 spermine 및 agmatinee 대조구와 유의적인 차이를 보이지 않아 감마선 조사에 의한 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서, 감마선 조사기술은 된장숙성 중의 biogenic amine 생성을 억제시킬 수 있는 것으로 나타났다.
- 같다. 된장에 존재하는 BAs는 총 9종류로서, putrescine(PUT), cadaverine(CAD), tryptamine(TRP), P-phenylethylamine (PHE), spermidine(SPD), spermine(SPM), tyramine(TYR) 및 agmatine(AGM) 등이 저 장기간 동안 검줄되 었는데, 이 중 AGM이 모든 시 험구에서 가장 높은 함량을 갖는 것으로 나타났다.
- 것으로 나타났다. 된장의 발효기간에 따른 biogenic amine 함량은 종류에 따라 증가 혹은 감소하는 경향을 보였다. 감마선 조사에 의해 발효기 간 중 대부분의 biogenic amine 함량이 20~60% 가량 유의적 (p<0.
- 05)으로 감소하였는데, 이 중 spermine 및 agmatinee 대조구와 유의적인 차이를 보이지 않아 감마선 조사에 의한 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서, 감마선 조사기술은 된장숙성 중의 biogenic amine 생성을 억제시킬 수 있는 것으로 나타났다.
- 가량 감소하는 것으로 나타났다. 또한, PUT의 함량감소는 발효 2주째부터 5 kGy 이상의 감마선 조사구에서 유의적 인 차이를 관찰할 수 있었다. CAD의 경우 발효6주까지 대조구 및 감마선 조사구에서 유의적 함량변화가 나타나지 않았으며, 발효 8주 이후 10 및 15 kGy 감마선 조사구의 함량이 대조 구보다 유의적으로 낮게 나타난데 이어 12주째에는5 kGy이상의 모든 감마선 조사구에서 대조구보다 낮은 함량을 보였다.
- TYR 의 경우 발효 6주까지 대조구 및 감마선 조사구간의 함량 차이를 보이지 않았으나, 8주째부터 감마선조사구의 TYR 함량이 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 발효 후반기에는 10 및 15 kGy 감마선 조사구가 대조구 및 5 kGy 감마선 조사구보다 18 - 34%가량 낮게 나타났다. AGMe 본 연구에서 제조한 된장에서 가장 높은 함량을 나타냈으나 감마선 조사에 의한 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
- 발효기 간 동안 된장에서 검 출된 biogenic aminee putrescine, cadaverine, tryptamine, 0 -phenylethylamine, spermidine, spermine, histamine, tyramine 및 agmatine 등으로 총 9가지종류이 며 , 검 출된 biogenic amine 중 agmatine의 함량이 가장 높은 것으로 나타났다. 된장의 발효기간에 따른 biogenic amine 함량은 종류에 따라 증가 혹은 감소하는 경향을 보였다.
- 따라서 된장 제조시 감마선 조사기술을 이용하여 발효 . 숙성 중의 BAs생성을 효과적으로 억제할 수 있었다. 또한, Park 등(17)은 감마선 조사기술을 이용할 때 미 생물학적으로 품질 특성 이 안정한 저 염 된장을 제조할 수 있었다고 보고하여 감마선 조사기술은 식품의 미생물학적 안전성 뿐만 아니라 화학적 위해 요소에 대한 안전성 또한 보장해 줄 수 있을 것으로 기대된다.
- 바 있다. 우리나라 재래식 된장 중의 BAs는 앞서 언급한 기존의 연구보고에서 처럼 여러 종류의 BAs가 검출되었으나, 그 함량은 다소 낮은 것으로 나타났다.
- 이상의 결과를 볼 때 된장발효시 다종의 BAs가 생성되는 것으로 나타났으며, 감마선 조사에 의해 SPM 및 AGM을 제 외한 BA§의 함량을 대조구에 비해 감소시 킬 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 된장 제조시 감마선 조사기술을 이용하여 발효 .
후속연구
- Kim 등(10)이 국내의 시판 재래식 된장 중의 biogenic amine 함량을 조사한 결과, 다양한 종류의 biogenic amine이 존재하며, 이들 중 일부는 과도한 양을 함유하고 있는 것으로 보고한 바 있다. 따라서, 된장 제조시의 biogenic amine 생성을 억제시키기 위한 방안으로서 감마선 조사기술을 이용할 때 발효 초기 미생물 제어로 된장 숙성 중에 생성되는 biogenic amine 함량을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다. Bover-Cid 등(4)도 발효 소시지 제조시 원료의 초기미 생물 수준을 감소시 킬 경우 bio- genic amine생성을 억제할 수 있다고 보고하여, 본 연구의 목적을 뒷받, 침해 주고 있다.
- 하지만 아직까지국내의 biogenic amine 관련연구는 매우 미홉한 상태로써 , 어육의 화학적 선도 지 표로서 의 biogenic amine 함량 측정 (7), 효소 reactor를 이용한 측정 방법 개발(8) 및 기타 일부 발효 식품군 중의 함량조사(9) 등의 몇몇 연구만이 이루어져 있는 실정이며, 각 식품 중에 존재하는 biogenic amine의 종류, 함량 등이 아직까지 구체적으로 제시되지 못하고 있는 실정이다. 특히 전통 발효식품이 발달한 우리나라의 경우 여러 식품군 및 발효식품의 biogenic amine과 관련된 다양한 연구가 매우 중요할 것으로 보이 며 , 젓갈류, 장류 등을 비 롯한 기타 생산 유통 중인발효 식품 중에 상당량이 함유되어 있을 것으로 사료된다. Kim 등(10)이 국내의 시판 재래식 된장 중의 biogenic amine 함량을 조사한 결과, 다양한 종류의 biogenic amine이 존재하며, 이들 중 일부는 과도한 양을 함유하고 있는 것으로 보고한 바 있다.
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