청국장 제품의 유통기한 설정을 위한 저장중의 색도변화 및 관능적 특성 monitoring Monitoring of Color Changes and Organoleptics Properties of Chungkookjang Products during Storage for Shelf-life Establishment원문보기
청국장 제품의 저장조건 및 유통기간 중에 상품성의 변화를 조사하기 위하여 살균온도, 저장온도 및 저장기간별로 관능적 특성과 색도의 변화를 측정하여 SAS program의 반응표면분석법으로 monitoring하였다. 진공 포장한 청국장의 명도(L)값은 살균온도, 저장기간 및 저장온도 모두 1% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타나 세 조건 모두가 명도에 영향성이 높은 것으로 나타났다. 적색도(a)값은 진공포장의 경우 살균온도와 저장온도가 높을수록 증가하며 각기 독립적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일반포장의 경우, 저장온도가 높을수록 유의적 값(10% 이내)이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 황색도(b)값은 진공 포장한 경우, 저장기간과 저장온도는 1% 이내에서, 살균온도의 경우 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타났다. 또한 두 포장군 모두 정상점이 안장점의 형태로 나타났다. 관능적 평가 중 외관에 대한 적합성은 두 포장군 모두 저장온도가 1% 이내의 유의확률로 결정적인 영향을 주었고, 냄새에 대한 적합성은 진공포장의 경우 살균온도가 10% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었으나, 일반포장은 저장기간이 1% 이내, 살균온도가 5% 이내 유의확률로서 영향성이 있는 것으로 나타났다. 맛에 대한 적합성에서는 진공포장한 경우 저장기간이 1% 이내의 높은 관련성이 있었고, 일반포장은 저장온도가 5% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었다. 관능검사의 전체적인 평가에서는 진공포장의 경우 살균온도가 $61.92^{\circ}C$, 저장 온도 $6.79^{\circ}C$, 저장기간 56.48일에서 5.15로 최대 값을 나타내었다.
청국장 제품의 저장조건 및 유통기간 중에 상품성의 변화를 조사하기 위하여 살균온도, 저장온도 및 저장기간별로 관능적 특성과 색도의 변화를 측정하여 SAS program의 반응표면분석법으로 monitoring하였다. 진공 포장한 청국장의 명도(L)값은 살균온도, 저장기간 및 저장온도 모두 1% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타나 세 조건 모두가 명도에 영향성이 높은 것으로 나타났다. 적색도(a)값은 진공포장의 경우 살균온도와 저장온도가 높을수록 증가하며 각기 독립적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일반포장의 경우, 저장온도가 높을수록 유의적 값(10% 이내)이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 황색도(b)값은 진공 포장한 경우, 저장기간과 저장온도는 1% 이내에서, 살균온도의 경우 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타났다. 또한 두 포장군 모두 정상점이 안장점의 형태로 나타났다. 관능적 평가 중 외관에 대한 적합성은 두 포장군 모두 저장온도가 1% 이내의 유의확률로 결정적인 영향을 주었고, 냄새에 대한 적합성은 진공포장의 경우 살균온도가 10% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었으나, 일반포장은 저장기간이 1% 이내, 살균온도가 5% 이내 유의확률로서 영향성이 있는 것으로 나타났다. 맛에 대한 적합성에서는 진공포장한 경우 저장기간이 1% 이내의 높은 관련성이 있었고, 일반포장은 저장온도가 5% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었다. 관능검사의 전체적인 평가에서는 진공포장의 경우 살균온도가 $61.92^{\circ}C$, 저장 온도 $6.79^{\circ}C$, 저장기간 56.48일에서 5.15로 최대 값을 나타내었다.
In order to examine the changes of commercial value during storage conditions and shelf-life of Chungkookjang, response surface methodology of SAS program was applied to monitor orgenoleptic properties and color changes to determine optimum storage conditions. Lightness (L) value of vacuum-packed Ch...
In order to examine the changes of commercial value during storage conditions and shelf-life of Chungkookjang, response surface methodology of SAS program was applied to monitor orgenoleptic properties and color changes to determine optimum storage conditions. Lightness (L) value of vacuum-packed Chungkookjang showed under the 1% significance probability with high influence in all conditions such as sterilized temperature, storage time and storage temperature. Redness (a) value of vacuum-packed Chungkookjang was increased during highly sterilized and storage temperatures, and was individually influenced. One of the generally packed sample also showed that significance value was influenced under 10%, during high storage temperature. Yellowness (b) value of vacuum-packed Chungkookjang showed the significance probability under 1% during storage time and temperature, and under 5% during sterilized temperature. Also, stational point showed saddle type in both packaging samples. In case of vacuum-packed Chungkookjang, compatibility of odor was influenced by sterilized temperature under 10% significance probability. But generally packed samples have an effect on storage time under 1% significance probability effect on storage time, and sterilized temperature under 5%. In case of vacuum-packed Chungkookjang, compatibility of taste was highly concerned with storage time under 1% significance probability, whereas generally packed samples were concerned with storage temperature under 5% significance probability. Overall palatability of vacuum-packed samples showed maximum value of 5.15 on sterilized temperature ($61.92^{\circ}C$), storage temperature ($6.79^{\circ}C$) and storage time (56.48 days) during storage.
In order to examine the changes of commercial value during storage conditions and shelf-life of Chungkookjang, response surface methodology of SAS program was applied to monitor orgenoleptic properties and color changes to determine optimum storage conditions. Lightness (L) value of vacuum-packed Chungkookjang showed under the 1% significance probability with high influence in all conditions such as sterilized temperature, storage time and storage temperature. Redness (a) value of vacuum-packed Chungkookjang was increased during highly sterilized and storage temperatures, and was individually influenced. One of the generally packed sample also showed that significance value was influenced under 10%, during high storage temperature. Yellowness (b) value of vacuum-packed Chungkookjang showed the significance probability under 1% during storage time and temperature, and under 5% during sterilized temperature. Also, stational point showed saddle type in both packaging samples. In case of vacuum-packed Chungkookjang, compatibility of odor was influenced by sterilized temperature under 10% significance probability. But generally packed samples have an effect on storage time under 1% significance probability effect on storage time, and sterilized temperature under 5%. In case of vacuum-packed Chungkookjang, compatibility of taste was highly concerned with storage time under 1% significance probability, whereas generally packed samples were concerned with storage temperature under 5% significance probability. Overall palatability of vacuum-packed samples showed maximum value of 5.15 on sterilized temperature ($61.92^{\circ}C$), storage temperature ($6.79^{\circ}C$) and storage time (56.48 days) during storage.
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문제 정의
본 연구에서는 청국장의 제품의 위생적인 처리와 저장조건과 유통기간 중에 발생되는 관능적인 변화와 상품성에 영향을 미치는 색도의 변화를 조사하기 위하여 살균온도, 저장온도 및 저장 기간의 각 조건별로 관능적 품질과 색도의 품질변화를 SAS program의 반응표면분석법으로 monitoring하고 최종적으로 대량생산 및 유통과정에서의 색, 맛과 향미의 변화를 방지할 수 있는 조건을 예측하여 청국장의 상품성을 증대시키고자 하였다.
제안 방법
관능검사. 관능검사는 F-검정으로 20대의 숙달된 남녀 20명을 선발하여 시료와 평가기준을 숙지 시킨 후 실시하였다. 평가는 7점 기호 척도법 11)(7점: 지극히 좋다, 6점: 매우 좋다, 5점 : 약간 좋다, 4점: 보통이다, 3점: 약간 싫다, 2점: 매우 싫다, 1 점: 지극히 싫다) 을 이용하여 외관, 냄새, 쓴맛, 종합적인 기호도에 대하여 평가하였다.
중심합성계획에서 실험조건은 독립변수로서 살균온도(X1, 50~90℃), 저장온도 (X2, 5~45℃), 저장시간(X* 20-100 days)이었으며, 실험계획은 -2, -1, 0, 1, 2 등 5단계로 부호화 Table 1과 같이 16개의 실험 구로 설정하여 실시하였고 그 실험값은 Table 2에 나타내었다. 또 실험중의 종속(반응)변수(Yn)로는 기계적 색도의 명도, 적색도, 황색도와 관능평가의 냄새, 맛, 외관, 종합적인 평가로 하였고 이들은 각기 3회 반복 측정하여 평균값을 회귀분석에 사용하였다. 이때 세 개의 독립변수와 종속변수에 대한 2차 회귀 모형식은 다음과 같다.
포장방법. 발효가 종료된 제품은 산소 차단성이 우수한 재질인 Nylon圧E film을 사용하여 일반 포장한 것과 진공포장한 것으로 나누어 분류하였다. 이때 일반포장은 접착기를 사용하였고 진공포장은 760 mmHg의 진공으로 포장하였다.
0%(w/w)를 혼합하여 121。(2에서 20분간 가압 . 살균한 후 80℃ 전후에서 운반통에 담아 분무기를 이용하여 원료 콩의 0.1%(w/w) 무게에 해당하는 종균을 골고루 혼합하였다. 종균을 접종한 청국장은 잡균오염 방지를 위하여 세척, 소독한 자동 충진기를 이용하여 40℃ 이상의 온도를 유지하면서 150 g 씩 비닐팩에 충진한 후, 발효 상자에서 발효하였다.
발효실은 70℃로 60분간 미리 살균 처리하였으며, 발효실 내부 온도는 40~42℃S 자동 조절되게 설정하였다. 습도는 85〜90%로 조절하였고, 발효시간은 24시간으로 하였다.
살균. 위에서 포장한 제품을 비살균군과 살균군(50, 60, 70, 80, 90℃)으로 분류하였고 살균군은 각각 60분간 살균하였다. 저장.
최적조건은 중심합성 계획법 (central composite design)”)으로 설계하였고 반응표면회귀분석을 위해서 Statistical Analysis System(SAS) program"1을 사용하였다. 중심합성계획에서 실험조건은 독립변수로서 살균온도(X1, 50~90℃), 저장온도 (X2, 5~45℃), 저장시간(X* 20-100 days)이었으며, 실험계획은 -2, -1, 0, 1, 2 등 5단계로 부호화 Table 1과 같이 16개의 실험 구로 설정하여 실시하였고 그 실험값은 Table 2에 나타내었다. 또 실험중의 종속(반응)변수(Yn)로는 기계적 색도의 명도, 적색도, 황색도와 관능평가의 냄새, 맛, 외관, 종합적인 평가로 하였고 이들은 각기 3회 반복 측정하여 평균값을 회귀분석에 사용하였다.
저장. 청국장을 일반 포장, 진공포장과 그리고 비살균, 살균제품으로 구분하고 저장온도를 각각 5, 15, 25, 35, 45℃로 설정하여 각각 0, 20, 40, 60, 80, 100일간 저장하면서 실험을 수행하였다.
관능검사는 F-검정으로 20대의 숙달된 남녀 20명을 선발하여 시료와 평가기준을 숙지 시킨 후 실시하였다. 평가는 7점 기호 척도법 11)(7점: 지극히 좋다, 6점: 매우 좋다, 5점 : 약간 좋다, 4점: 보통이다, 3점: 약간 싫다, 2점: 매우 싫다, 1 점: 지극히 싫다) 을 이용하여 외관, 냄새, 쓴맛, 종합적인 기호도에 대하여 평가하였다. 관능검사용 청국장은 물 300 mZ, 청국장 80 g, 두부 20 g, 마늘 10 g, 파 20 g, 풋고추 5 g, 고춧가루 1 g을 넣고 25분간 가열하여 만든 청국장 찌개를 조제한 후 한 번에 3종류의 시료를 제시하여 균형불완전계획법12)으로 실시하였다.
대상 데이터
청국장 제조에 사용한 균주는 볏짚에서 분리 . 동정2된 Bacillus subtilis K-1 균주를 분양받아 41에서 보관하며 사용하였다. 보관중인 균주를 nutrient agar(Difco) 배지에 도말하여 351에서 24시간 배양 활성화시킨후 생성된 colony를 100 m/의 nutrient broth에 현탁하여 40℃ 에서 24시간 배양하여 종균으로 사용하였다.
원료콩. 본 실험에 사용된 대두는 경북 경산시 대구대학교 인근 하양시장에서 구입하여 사용하였다. 이 콩의 주요성분은 수분 12.
데이터처리
반응표면분석 . 최적조건은 중심합성 계획법 (central composite design)”)으로 설계하였고 반응표면회귀분석을 위해서 Statistical Analysis System(SAS) program"1을 사용하였다. 중심합성계획에서 실험조건은 독립변수로서 살균온도(X1, 50~90℃), 저장온도 (X2, 5~45℃), 저장시간(X* 20-100 days)이었으며, 실험계획은 -2, -1, 0, 1, 2 등 5단계로 부호화 Table 1과 같이 16개의 실험 구로 설정하여 실시하였고 그 실험값은 Table 2에 나타내었다.
또한 저장조건에 대한 특성의 monitoring은 SAS에서 예즉된 모델식를 이용하여 Mathematica program15)을 이용하여 4차원 반응표면분석으로 해석하였다.
청국장 제품의 저장조건 및 유통기간 중에 상품성의 변화를 조사하기 위하여 살균온도, 저장온도 및 저장기간별로 관능적 특성과 색도의 변화를 측정하여 SAS program의 반응표면분석 법으로 monitoring하였다. 진공 포장한 청국장의 명도(L)값은 살 균온도, 저장기간 및 저장온도 모두 1% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타나 세 조건 모두가 명도에 영향성이 높은 것으로 나타났다.
회귀분석에 의한 모델식의 예측에는 SAS14) program이 사용되었고, 회귀분석의 결과 임계점(critical point)이 최대점 (maximum)이거나 최소점 (minimum)이 아닌 안장점 (saddle point)의 경우에는 능선분석 (ridge analysis)을 하여 최적점을 구하였다. 또한 저장조건에 대한 특성의 monitoring은 SAS에서 예즉된 모델식를 이용하여 Mathematica program15)을 이용하여 4차원 반응표면분석으로 해석하였다.
성능/효과
13, 14와 같다. 진공포장의 경우 종합적인 맛의 평가는 살균온도 70。(2, 저장기간이 60일 근처, 30旭에서 저장한 것이 좋은 평점을 받았고, 살균온도가 높고(80℃ 이상) 저장온도가 높으며(3(FC 이상) 저장기간이 긴 것이 나쁜 평점이었고, 일반포장은 살균온도 6(TC에서 저장온도 10℃ 내외, 40일 정도의 저장 기간인 것이 좋은 평점을 나타내었다. 즉 살균온도 68.
진공 포장한 청국장의 명도(L)값은 살 균온도, 저장기간 및 저장온도 모두 1% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타나 세 조건 모두가 명도에 영향성이 높은 것으로 나타났다. 적색도(a)값은 진공포장의 경우 살균온도와 저장온도가 높을수록 증가하며 각기 독립적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일반포장의 경우, 저장온도가 높을수록 유의 적 값(10% 이내)이 영향을 미치는 것으로 나타났다.
일반포장의 경우, 저장온도가 높을수록 유의 적 값(10% 이내)이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 황색도(b) 값은 진공 포장한 경우, 저장기간과 저장온도는 1% 이내에서, 살균온도의 경우 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타 났다. 또한 두 포장군 모두 정상점이 안장점의 형태로 나타났 다.
기능까지도 보고된다.1) 청국장은 삶은 콩을 Bacillus stMs를 이용하여 띄워 만든 것으로 발효과정 중에 B. subtilis 가 생산하는 효소에 의해서 그 특유의 맛과 냄새를 내는 동시에 원료 콩의 당질과 단백질에서 유래된 levan form fiuctar과 polyglutamate의 중합물질인 끈적끈적한 점질물을 생산한다?) 또한 청국장은 관능적인 면과 영양면에서 우수할 뿐만 아니라 혈전 용해능1,3,4) 항암효과1)지질대사 개선 효과, D 면역기능 강화, 5) 항산화 효과6) 등의 기능성이 알려져 그 소비량이 증가하는 주세이다.
또한 두 포장군 모두 정상점이 안장점의 형태로 나타났 다. 관능적 평가 중 외관에 대한 적합성은 두 포장군 모두 저 장온도가 1% 이내의 유의확률로 결정적인 영향을 주었고, 냄 새에 대한 적합성은 진공포장의 경우 살균온도가 10% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었으나, 일반포장은 저장기간이 1% 이내, 살균온도가 5% 이내 유의확률로서 영향성이 있는 것으 로 나타났다. 맛에 대한 적합성에서는 진공포장한 경우 저장기 간이 1% 이내의 높은 관련성이 있었고, 일반포장은 저장온도 가 5% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었다.
한편 맛에 대한 적합성을 분석한 결과 진공포장은 저장기간이 1% 이내의 유의확률로서 높은 관련성이 있었고, 살균온도는 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타났다. 그러나 일반포장은 저장온도가 5% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었고, 살균온도 10% 이내의 유의확률을 가지는 것으로 나타났다. 맛에 대한 최적 평점은 진공포장과 일반포장 모두 안장점으로 능선분석 결과 진공포장은 최저값 5.
냄새에 대한 적합성(Table 9)은 진공포장의 경우 살균온도가 10% 이내의 유의확률로서 관련성이 다소 있으나 다른 조건은 큰 영향을 미치지 않았다. 그러나 일반포장의 경우 저장기간이 1% 이내의 유의확률로서 큰 영향을 미치고 살균온도 또한 5% 이내 유의확률로서 영향성이 있는 것으로 나타나 냄새의 영향을 막기 위해 진공포장 후 저장할 경우 관능적 평점에 좋은 영향을 미칠 것으로 사료된다. 냄새의 경우 진공포장과 일반포장 모두가 정상점이 최대점이었기 때문에 진공포장은 최적값이 살균온도 56.
명도(L값)는 살균온도가 높고 저장 기간이 길수록 낮아지는 것으로 나타났다. 그러나 진공포장의 경우는 살균온도, 저장기간, 저장온도 모두 1% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타나 세 조건 모두가 명도에 영향성이 높은 것으로 나타났으나, 일반포장은 세 조건 모두에서 유의확률이 없는 것으로 나타나 세 조건 보다 다른 조건이 영향을 미치는 것으로 사료된다. 일반포장의 경우 반응표면 예측식은
냄새에 대한 4차원 반응분석결과(Fig. 9), 진공포장은 60℃ 이내에서, 저장온도 30℃, 저장기간 50일 이내의 것이 좋은 평점을 나타내었다. 그러나 일반포장은 살균온도 60~70℃, 20℃ 근처의 저장온도, 40일 근처의 저장기간이 좋은 평점을 나타냈으나 진공포장에 비해 평점이 낮게 나타났다.
이때 저장기간과 저장온도는 1% 이내에서 유의확률을 가지며 살균온도의 경우 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타났다(Table 5). 또한 두 포장군 모두 정상점이 안장점의 형태로서 능선 분석을 행한 경우 진공포장군은 최적값 13.95, 최고값 26.54 이었고, 일반포장군은 최저값 11.31, 최고값 24.52로 나타났다.
관능적 평가 중 외관에 대한 적합성은 두 포장군 모두 저 장온도가 1% 이내의 유의확률로 결정적인 영향을 주었고, 냄 새에 대한 적합성은 진공포장의 경우 살균온도가 10% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었으나, 일반포장은 저장기간이 1% 이내, 살균온도가 5% 이내 유의확률로서 영향성이 있는 것으 로 나타났다. 맛에 대한 적합성에서는 진공포장한 경우 저장기 간이 1% 이내의 높은 관련성이 있었고, 일반포장은 저장온도 가 5% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었다. 관능검사의 전 체적인 평가에서는 진공포장의 경우 살균온도가 61.
그러나 일반포장은 저장온도가 5% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었고, 살균온도 10% 이내의 유의확률을 가지는 것으로 나타났다. 맛에 대한 최적 평점은 진공포장과 일반포장 모두 안장점으로 능선분석 결과 진공포장은 최저값 5.02, 최고값 5.57이었고, 일반포장은 최저값 4.05, 최고값 5.86이었다 (Table 10).
일반포장 역시 비슷한 경향이었으나 저장기간이 짧은 것이 좋은 결과를 받았다. 외관에 대한 적합성은 두 포장군 모두 저장온도가 1% 이내의 유의확률 이내에서 결정적인 영향을 미치며 그 다음으로 저장기간이 5% 유의확률로서 영향을 미친다. 그러나 살균온도는 10% 유의확률 오차를 벗어나는 것으로 나타났다 (Table 9).
위의 결과를 보았을 때 외적품질변화인 색도의 큰 변화가 발견되지 않아 위생적인 처리와 포장, 저장 등의 조건이 청국장의 외적변화를 최소화시킬 수 있을 것으로 사료된다. Choi 등16) 은 청국장의 숙성이 진행될수록 황색을 띄는 것으로 보고하여본 연구와 유사한 경향을 보였다.
진공포장의 경우 저장기간 길수록, 저장온도가 높고, 살균온도가 높을수록 황색도 (b)값이 증가하는 것으로 나타났다. 이때 저장기간과 저장온도는 1% 이내에서 유의확률을 가지며 살균온도의 경우 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타났다(Table 5). 또한 두 포장군 모두 정상점이 안장점의 형태로서 능선 분석을 행한 경우 진공포장군은 최적값 13.
적색도(a)값은 진공포장의 경우 살균온도와 저장온도가 높을수록 증가하며 각기 독립적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일반포장의 경우, 저장온도가 높을수록 유의 적 값(10% 이내)이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 황색도(b) 값은 진공 포장한 경우, 저장기간과 저장온도는 1% 이내에서, 살균온도의 경우 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타 났다.
일반포장의 경우 저장온도가 높을수록 적색도(a) 값의 유의적 값(10% 이내)이 높게 나타났다(Table 6). 적색도에 대한 반응분석 결과 두 포장군 모두 안장점의 형태를 나타내어 능선분석을 행한 결과 진공포장은 최대 4.83, 최고 8.22이었고, 일반포장은 각각 5.10과 8.64로 나타났다.
청국장 제품의 저장조건 및 유통기간 중에 상품성의 변화를 조사하기 위하여 살균온도, 저장온도 및 저장기간별로 관능적 특성과 색도의 변화를 측정하여 SAS program의 반응표면분석 법으로 monitoring하였다. 진공 포장한 청국장의 명도(L)값은 살 균온도, 저장기간 및 저장온도 모두 1% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타나 세 조건 모두가 명도에 영향성이 높은 것으로 나타났다. 적색도(a)값은 진공포장의 경우 살균온도와 저장온도가 높을수록 증가하며 각기 독립적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다.
4와 같다. 진공포장의 경우 살균온도와 저장온도가 높을수록 적색도는 증가하며 둘 다가 각기 독립적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 비해서 저장기간은 큰 영향을 미치지 않았다.
우리나라 청국장에 대한 맛의 기호도가 다양함을 나타내는 부분이다. 한편 맛에 대한 적합성을 분석한 결과 진공포장은 저장기간이 1% 이내의 유의확률로서 높은 관련성이 있었고, 살균온도는 5% 이내에서 유의확률을 가지는 것으로 나타났다. 그러나 일반포장은 저장온도가 5% 이내의 유의확률로서 관련성이 있었고, 살균온도 10% 이내의 유의확률을 가지는 것으로 나타났다.
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