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문제 정의
- 본 연구에서는 재래식 메주에서 분리한 균으로 전분 당화 활성과 단백질 분해활성이 우수한 곰팡이 1종(Aspergius oryzae KFRI 995)과 세균 2종(Bacillus subtilis F2315와 Bacillus subtilis F4005)을 이용하여 메주를 제조하고 이들의 배합비를 조정하여 분리국균 된장 5종을 제조한 후 2개월 동안 발효시키면서 화학적 및 관능품질 특성을 분석하였다. 이를 바탕으로 향후 된장의 제품 다양화를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 실시하였다. 60일 동안 숙성 시킨 된 시료 5종의 전반적인 기호 특성을 파악하기 '색상, , , 조직감, , , 맛, , , 종합적인 품질, 에 대해 9 점 기호도 척도(1=대단히 싫음, 9=대단히 좋음)를 이용하여 평가하였고 시료의 짠맛정도, 고소한 냄새 정도, 이취강도, 이미(異味)강도에 대해서는 9점 강도 척도(1=대단히 약함, 9=대단히 강함)를 이용하여 blind 조건 하에 평가하였다. 시료는 상온에서 난수표로 표기되어 플라스틱 컵에 제시되었고 검사원은 무작위로 제시된 시료에 대해 평가하였다.
- 1과 같다. 된장의 발효 및 숙성 분석기간은 제조 및 배합조건을 달리한 된장 및 장류관련 분석 문헌을 참고로 하여 발효 및 숙성 초기의 변화를 살펴보기 위해 60일로 선정하였다(YooSK 등 2000, No JD 등 2006, Kim SH 등 2000). 된장 발효 초기 pH는 6.
- 4에 도달하는 시점으로 하였다. 별도로 증류수에 대한 대조시험을 하고 적정 mL 수를 계산한 후 질소함량을 환산하였다(No JD 등 2006).
- 아미노태질소의 수준은 제조과정에서 대두단백의 변성도, 관여 발효 미생물의 생육과 효소 생성 조건 그리고 보관 및 숙성 조건 등 여러 가지 요인에 따라 차이를 보이는 것으로 여겨진다(Yoo SK 2000). 본 연구에서는 다른 조건은 동일한 상태에서 접종 미생물만을 달리한 경우로 접종 미생물의 종류와 배합비에 따라 차이를 나타냈다. A.
- 본 연구에서는 재래식 메주에서 분리한 균으로 전분 당화 활성과 단백질 분해활성이 우수한 곰팡이 1종(Aspergius oryzae KFRI 995)과 세균 2종(Bacillus subtilis F2315와 Bacillus subtilis F4005)을 이용하여 메주를 제조하고 이들의 배합비를 조정하여 분리국균 된장 5종을 제조한 후 2개월 동안 발효시키면서 화학적 및 관능품질 특성을 분석하였다. 이를 바탕으로 향후 된장의 제품 다양화를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
- 9% 정제염을 사용하였다. 분석에 사용된 시약은 특급시약을, 미생물 시험에 사용된 콩 배지는 물에 12h 수침시켜 불린 콩을 믹서에 갈아서 은근한 불에 살짝 끓인 다음 콩물을 여과하여 여액만 멸균하여 이를 희석하여 콩 고체 배지와 액체배지를 제조하여 사용하였다.
- 60일 동안 숙성 시킨 된 시료 5종의 전반적인 기호 특성을 파악하기 '색상, , , 조직감, , , 맛, , , 종합적인 품질, 에 대해 9 점 기호도 척도(1=대단히 싫음, 9=대단히 좋음)를 이용하여 평가하였고 시료의 짠맛정도, 고소한 냄새 정도, 이취강도, 이미(異味)강도에 대해서는 9점 강도 척도(1=대단히 약함, 9=대단히 강함)를 이용하여 blind 조건 하에 평가하였다. 시료는 상온에서 난수표로 표기되어 플라스틱 컵에 제시되었고 검사원은 무작위로 제시된 시료에 대해 평가하였다.
- subtilis F4005 혼합, 3 종의 균주 혼합. 이들 시료의 제조 후 60일 과정에서의 일반성분, 아미 노태 질소, 색도, 환원당 및 기호도 분석을 실시하여 품질 특성을 평가하였다. 시료의 pH는 숙성 과정을 거치면서 전반적으로 낮아져서 5.
- 121 ℃, 30min 콩을 증자하였다. 증자한 후 콩은 Clean bench 내에서 냉각시켜 선정된 균주(Bacilhis subtilis F2315, Bacillus subtilis F4005)를 각각 약 2% 접종하여 약 30℃, 습도 80%의 growth chamber에서 약 12시간 배양을 하였다. 이때 모든 작업은 가능한 한 무균적으로 하였으며 배양이 끝난 후에는 송풍건조기를 이용하여 건조시켜 시험에 사용하였다.
대상 데이터
- 선정된 Aspergillus oryzaeS\ Bacillus sp. 균주는 각각 Potato dextrose(PDA)배지와 LB배지(1% tryptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCL)를 사용하여 30℃ 와 37℃ 에서 각각 12hr 배양하여 사용하였다.
- 메주용 콩은 2007년에 수확한 강원도산 백태를 구입하여사용하였고 소금은 99.9% 정제염을 사용하였다. 분석에 사용된 시약은 특급시약을, 미생물 시험에 사용된 콩 배지는 물에 12h 수침시켜 불린 콩을 믹서에 갈아서 은근한 불에 살짝 끓인 다음 콩물을 여과하여 여액만 멸균하여 이를 희석하여 콩 고체 배지와 액체배지를 제조하여 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 균주는 한국식품연구원에서 전통 장류에서 분리하여 보관 중인 세균, 곰팡이 중에서 soybean 배지에서 배양 하였을 때 단백질 분해효소와 전분당화효소활성 이 우수한 Aspergillus oryzae KFRI 995와 Bacillus subtilis F2315, Bacillus subtilis F4005 균주를 사용하였다. 선정된 Aspergillus oryzaeS\ Bacillus sp.
- 시료 1과 4의 경우 각각 A. oryzae KFRI 995와 B. subtilis F4005를 접종하여 제조된 콩알메주만을 사용하여 된장을 제조하였다. B.
- subtilis F2315를 접종하여 제조된 콩알 메주의 경우 자체 이취가 강하여 다른 메주와 혼합하는데 사용하였다. 시료2와 3의 경우 4 oryzae KFRI 995로 제조된 콩알메주를 바탕으로 각각 B. subtilis F2315과 B. subtilis F4005로 제조된 콩알메주를 50:50으로 혼합하여 제조하였다. 시료 5의 경우 세 개의 균주를 접종하여 만든 각각의 메주를 동일 비율로 혼합하여 제조하였다.
- 전통 메주에서 분리한 곰팡이 1종(4 oryzae KFRI 995) 과 세균 2종(3. subtilis F2315와 B. subtilis F4005)을 이용하여 각각 콩알메주를 제조하고 이들 콩알메주를 다음과 같이 단독 또는 혼합하여 5종의 시료를 준비하여 실험에사용하였다; A. oryzae KFRI 995 단독, B. subtilis F4005 단독, A. oryzae KFRI 995와 B. subtilis F2315 혼합, A. oryzae KFRI 995와 B. subtilis F4005 혼합, 3 종의 균주 혼합. 이들 시료의 제조 후 60일 과정에서의 일반성분, 아미 노태 질소, 색도, 환원당 및 기호도 분석을 실시하여 품질 특성을 평가하였다.
- 제조된 된장 시료의 간이 기호도 검사를 위해 한국식품연구원 연구원 30명을 모집하여 기호도 검사를 실시하였다. 60일 동안 숙성 시킨 된 시료 5종의 전반적인 기호 특성을 파악하기 '색상, , , 조직감, , , 맛, , , 종합적인 품질, 에 대해 9 점 기호도 척도(1=대단히 싫음, 9=대단히 좋음)를 이용하여 평가하였고 시료의 짠맛정도, 고소한 냄새 정도, 이취강도, 이미(異味)강도에 대해서는 9점 강도 척도(1=대단히 약함, 9=대단히 강함)를 이용하여 blind 조건 하에 평가하였다.
데이터처리
- 관능 기호도 분석에서 수집된 자료는 SAS (Statistical Analysis Systems) for Windows 7.2를 이용하여 분산분석 (Analysis of Variance)을 실시하였고 유의성이 있는 경우 Duncan의 다중범위 검정 (DmcaiTs multiple range test) 을 이용하여 사후 검증하였다.
이론/모형
- 된장 숙성 중 아미노태 질소(NH-N) 함량은 포르몰(Formol) 적정법을 이용하여 측정하였다. 시료 2g에 100ml의 증류수를 넣고 교반하면서 pH meter를 이용하여 0.
- 된장 시료의 일반성분은 AOAC(1990) 방법에 따라 수분은 105℃ 통풍 상압 건조법으로, 조단백질은 Macro-Kjeldahl 법을 이용하여 분석하였다. pH는 시료 10g을 한번 끓인 증류수 10ml에 용해시켜 pH meter(Orion, USA)를 이용하여 측정하였고 적정산도는 시료 약 10g을 250ml 삼각 플라스크에 정확히 취한 후 한번 끓인 증류수 40ml에 용해시킨다.
- 색도는 색차계 (Chromameter CR 200, Minolta, Japan) 를사용하였으며 reference plate는 백색판을 기준으로 L값 99.46, a값 +0.01, b값 +2.10(Y 94.3 X0.3129 Y 0.3200)으로 한 Hunter scale 에 의해 L(lightness), a(redness), b(yellow- ness) 값으로 표시하였다. 환원당 함량은 DNS법(AOAC 1990)을 이용하여 측정하였다.
- 3200)으로 한 Hunter scale 에 의해 L(lightness), a(redness), b(yellow- ness) 값으로 표시하였다. 환원당 함량은 DNS법(AOAC 1990)을 이용하여 측정하였다.
성능/효과
- 4개의 모든 기호도 항목(색, 조직감, 맛, 전체적 품질) 에서 분산분석 결과 시료간의 유의적 차이가 나타났다. 색상 기호도에서는 B.
- 본 연구에서는 다른 조건은 동일한 상태에서 접종 미생물만을 달리한 경우로 접종 미생물의 종류와 배합비에 따라 차이를 나타냈다. A. oryzae KFRI 995만을 접종하여 제조한 시료 1의 경우 숙성 60일차에 초기 수준의 약 2.5배인 205.2mg %를 나타내어서 가장 높은 수치를 나타냈다. 다음으로는 A.
- oryzae 종을 접종한 시료1과 기호도에서 유사한 수준을 보임으로써, 향후 된장제품의 다양화를 위해 중요한 균총으로 활용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다. 고소한 냄새 강도 항목에서는 시료간의 유의적 차이가 나타났고 시료3의 고소한 냄새가 가장 강한 것으로 나타났다. 짠맛 강도에서는 시료 1의 짠맛이 가장 낮은 것으로 나타났다.
- 2mg %를 나타내어서 가장 높은 수치를 나타냈다. 다음으로는 A.oryzae KFRI 995와 B. subtilis F4005로 각각 접종하여 혼합한 된장(시료3)이 199.8mg%으로 나타났고, Bacillus subtilis F4005만을 접종하여 제조한 된장(시료4)과 세 균주를 모두 사용하여 제조한 된장(시료5)이 동일한 183.5mg% 수준을 나타냈다. 마지막으로 A.
- 5mg% 수준을 나타냈다. 마지막으로 A. oryzae KFRI 995와 B. subtilisF2315를 접종하여 제조한 된장의 경우 가장 낮은 수준을 보였다. A.
- subtilis F2315를 접종한 된장)와 시료5(세개 균주를 모두 사용한 경우)의 경우 모든 기호도 항목에서 다른 시료에 비해 낮은 점수를 나타내어 기호도 개선을 위한 조치가 필요한 것으로 여겨진다. 반면 B. subtilis F4005만을 접종한 시료 4의 경우 기존의 개량식 된장에 주로 사용되고 있는 A. oryzae 종을 접종한 시료1과 기호도에서 유사한 수준을 보임으로써, 향후 된장제품의 다양화를 위해 중요한 균총으로 활용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다. 고소한 냄새 강도 항목에서는 시료간의 유의적 차이가 나타났고 시료3의 고소한 냄새가 가장 강한 것으로 나타났다.
- 4개의 모든 기호도 항목(색, 조직감, 맛, 전체적 품질) 에서 분산분석 결과 시료간의 유의적 차이가 나타났다. 색상 기호도에서는 B. subtilis F4005 만을 접종하여 제조한 된장(시료 4)의 기호도가 626' 수준으로 가장 높은 것으로 나타났다. 시료1(4 oryzae KFRI 995를 접종한 된장)과 시료 3(4 oryzae KFRI 995와 B.
- 환원당 함량은 시료간의 큰 차이를 나타냈고 숙성 과정 중에서도 일정한 패턴을 보이지 않고 증감을 반복한 것으로 나타나 접종 미생물의 종류에 따라 숙성과정에서 전분분해 활성의 차이를 보이는 것으로 여겨진다. 시료 된장의 색도 분석 결과 A. oryzae KFRI 995접종 시료가 갈변이 가장 적게 일어난 것으로 나타났고 B. subtilis F2315를 접종한 시료의 갈변이 가장 많이 일어났다. 시료의 기호도 분석 결과 전반적으로 A.
- 이들 시료의 제조 후 60일 과정에서의 일반성분, 아미 노태 질소, 색도, 환원당 및 기호도 분석을 실시하여 품질 특성을 평가하였다. 시료의 pH는 숙성 과정을 거치면서 전반적으로 낮아져서 5.38-5.68 수준으로 나타났고 산도는 pH 와 반대로 숙성 기간이 증가함에 따라 증가하였다. 된장 시료의 수분, 조단백 함량은 전반적으로 숙성 기간에 큰 변화 없이 비슷한 수준을 유지하였다.
- subtilis F2315를 접종한 시료의 갈변이 가장 많이 일어났다. 시료의 기호도 분석 결과 전반적으로 A. oryzae KFRI 995를 접종한 시료의 기호도가 가장 높게 나타났으나 이는 소비자들이 기존의 된장 제품에 익숙해진 측면도 고려해야 할 것으로 여겨진다. 다음으로는 B.
- 3, 4와 같다. 시료의 수분함량은 평균 52.22%로서 50.9-53.4%의 범위에서 나타났으며 전반적으로 숙성 기간에 큰 변화 없이 비슷한 수준을 유지하였다. 된장 시료의조단백 함량은 발효 초기 15.
- 된장 시료의 수분, 조단백 함량은 전반적으로 숙성 기간에 큰 변화 없이 비슷한 수준을 유지하였다. 아미노태 질소 함량 모든 시료에서 초기의 69.6-123.9mg%에서 1.5-2배가량 크게 증가하였다. 아미노태 질소는 발효식품의 숙성도를 판단하는 성분으로 본 연구에서는 접종 미생물의 종류와 배합비에 따라 차이를 나타냈는데 A.
- 5-2배가량 크게 증가하였다. 아미노태 질소는 발효식품의 숙성도를 판단하는 성분으로 본 연구에서는 접종 미생물의 종류와 배합비에 따라 차이를 나타냈는데 A. oryzae KFRI 995를 접종한 시료에서 205.2mg%로 가장 높은 수준을 나타냈다. 환원당 함량은 시료간의 큰 차이를 나타냈고 숙성 과정 중에서도 일정한 패턴을 보이지 않고 증감을 반복한 것으로 나타나 접종 미생물의 종류에 따라 숙성과정에서 전분분해 활성의 차이를 보이는 것으로 여겨진다.
- 짠맛 강도에서는 시료 1의 짠맛이 가장 낮은 것으로 나타났다. 이미, 이취 강도에서는 5개 시료간의 유의적 차이가 나타나지 않았으나 시료 2와 5의 이취, 이미 강도가 높은 수준으로 나타나 기호도에서 낮은 점수를 나타낸 이유를 확인할 수 있었다.
- 그 외의 시료는 유의적으로 낮은 점수를 보였다. 종합적 품질 기호도에서는 맛 기호도와 유사한 점수를 나타냈는데 시료1이 '6.17'로 가장 높게 나타났고 다음으로 시료 4가 3.56'으로 나타났다. 시료2(4 oryzae^- B.
- 숙성기간이 증가함에 따라 L 값은 모든 시료에서 감소하였다. 최종 숙성 시료의 명도는38.5-43.6수준으로 나타났고 A. oryzae KFRI 995만을 접종하여 제조한 시료1의 명도가 가장 높게 나타났고 A. oryzae KFRI 995와 B. subtilis F2315를 접종한 된장(시료2)의 경우 가장 어두운 것으로 나타났다. a값(적색도)은 숙성기간이 증가함에 증가하였는데 이는 숙성과정에서 갈변이 진행되면서 붉은색의 정도도 증가하기 때문으로 여겨진다.
- a값(적색도)은 숙성기간이 증가함에 증가하였는데 이는 숙성과정에서 갈변이 진행되면서 붉은색의 정도도 증가하기 때문으로 여겨진다. 최종숙성 시료의 적색도는 7.9-93수준으로 나타났고 A. oryzae KFRI 995만을 접종하여 제조한 시료1의 적색도가 가장 낮게 나타났고 A. oryzae KFRI 995와 B. subtilis F2315를 접종한 된장(시료2)의 경우 가장 적색도가 높게 나타나 갈변현상이 진행하면서 적색도가 증가함을 확인할 수 있었다. b 값(황색도)은 숙성이 진행하면서 감소하였는데 명도와 적색도 결과와 유사하게 갈변이 가장 많이 일어난 시료2의 황색 도가 가장 낮게 나타났다.
- 6 과 같다. 환원당 함량의 변화를 살펴보면 시료간의 큰 차이를 나타냈고 숙성 과정 중에서도 일정한 패턴을 보이지 않고 증감을 반복한 것으로 나타났다. 환원당은 일반적으로 발효 초기에 전분 분해 효소의 작용으로 증가되다가 숙성과정에서 된장 내 미생물의 영양원, 유기산 발효의 기질로 이용되므로 수치가 감소하게 된다(Yoo SK 등 2000).
후속연구
- oryzae KFRI 995를 접종한 시료의 기호도가 가장 높게 나타났으나 이는 소비자들이 기존의 된장 제품에 익숙해진 측면도 고려해야 할 것으로 여겨진다. 다음으로는 B. subtilis F4005를 접종한 시료의 기호도가 높게 나타나 향후 된장 발효 균총 및 제품 특성 다양화에 사용이 가능할 것으로 사료된다.
- 균주와는 다른 특성을 나타내는 것으로 여겨진다. 향후 이들 균주의 된장 발효와 숙성과정에서의 전분분해 활성과 환원당 함량과의 상관관계에 관한 연구가 필요할 것으로 여겨진다. 숙성 60일 된시료의 환원당 함량은 4-7.
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