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문제 정의
- ACE는 또한 혈관이완작용을 가진 nanopeptide인 bradykinin을 분해하여 불활성화시킴으로써 고혈압의 원인이 되는 것으로 알려져 있다(7-9). 따라서 본 연구에서는 한식간장 제조 시 사용하는 식염수 대신 멸치 발효액을 이용하고 생리활성의 기능을 가진 약용식물로 삼백초와 어성초(10)를 첨가하여 어간장을 제조하고 그 특성을 살펴봄으로써 기능성 어간장의 개발과 산업화를 모색하고자 한다.
제안 방법
- 간장 발효 중 총균수의 측정은 간장 시료액을 멸균 증류수로 단계 적 으로 희 석한 후 시 료액 을 Plate count agar(Difco Laboratories, Detroit, U.S.A)에 접종하여 30℃에서 48시간 배양한 후 colony 수를 측정하였다.
- 기능성 어간장이 발효되는 4개월 동안 1개월 단위로 100mL씩 시료를 채취하여 그 품질 변화를 측정하였으며 각 실험은 3회 반복하여 평균치를 구하였다.
- 2). 따라서 멸치 발효액에 콩메주 19%와 삼백초 5%를 넣은 처리구와 콩메주 19%와 어성초 5%를 넣은 처리구를 4개월 발효 중 생리활성 물질인 angiotensin-1 전환효소(ACE) 저해작용을 살펴 보았다 (Fig. 12). ACE 저해작용은 발효 중증가하는 것으로 나타났다.
- 4개월 간 발효 . 숙성시킨 기능성 어간장에 대하여 장류 회사의 전문요원과 주부로 구성된 20명을 대상으로 색, 향, 맛, 전체적인 기호도를 각 항목별로 5점 만점의 기호 척도법으로 실시하였다. 관능검사의 결과는 SAS progmm를 이용하여 통계 처리하였다.
- 약용식물, 멸치액 및 간장 발효액에 대한 ACE 저해능은 정제 효소를 사용하여 HPLC로 분석하였다. 칼럼은 C8 ZORBOX을 사용하였으며, 약용식물의 경우에는 건조된 삼백초와 어성초 각각을 증류수와 1 : 5의 비율로 수기에 넣고 100℃ 수조에서 3시간 동안 추출한 다음 여과포를 이용하여 1차 여과하고 여과액은 5,000 rpm에서 10분 동안 원심 분리시켜 상등액을 수집하고 이를 2차 여과시켜 얻은 액을 회전진공증발기로 약 1/10로 농축하고 동결 건조기로 건조하여 사용하였다(12).
- 우리 식생활에서 기본 조미료의 하나인 한식간장에 기능성을 부여하고자 기존의 식염수 대신 멸치 발효액을 사용하고 약용식물인 삼백초와 어성초를 5%씩 첨가하여 4개 월 간 발효시켜 기능성 어간장을 제조하였다. 어간장의 특성을 조사한 결과 총질소 함량은 발효시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보였는데, 어성초 첨가구가 가장 높은 값을 나타내었고 삼백초 첨가구는 대조구와 비슷한 값을 보였다.
- 일반 재래식간장(한식간장)은 콩을 증자하여 자연 발효 시켜 만든 메주와 식염수를 혼합하여 3개월 이상 발효 시켜 제조하는데 본 연구에서는 일반 메주 대신 콩알 메주를, 식염수 대신 멸치액젓을 1 : 5의 비율로 18 L 크기의 옹기에 넣고 삼백초와 어성초를 각각 5%로 첨가하여 햇볕이 잘드는 곳에 두고 4개월 동안 발효시킴으로써 삼백초 어간장과 어성초 어간장을 제조하였다 (Fig.l).
- 분해된 시료를 자동 증류 . 중화 장치(PRO-NITRO H, SELECFA社)로 증류 및 중화 후 0.1 N HC1 용액으로 적정함으로써 총질소양을 산출하였다(2).
- 총당 함량은 이ucose 함량으로 계산하였다.
- 사용하여 HPLC로 분석하였다. 칼럼은 C8 ZORBOX을 사용하였으며, 약용식물의 경우에는 건조된 삼백초와 어성초 각각을 증류수와 1 : 5의 비율로 수기에 넣고 100℃ 수조에서 3시간 동안 추출한 다음 여과포를 이용하여 1차 여과하고 여과액은 5,000 rpm에서 10분 동안 원심 분리시켜 상등액을 수집하고 이를 2차 여과시켜 얻은 액을 회전진공증발기로 약 1/10로 농축하고 동결 건조기로 건조하여 사용하였다(12).
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 삼백초(Saururu chinensis BailL)와 어성 초(HoMttnyYiia cordata Thunb.)는 경남 거창의 재aH 농가로부터 건조된 상태로 구입하였고, 콩알메주는 시중에 유통되고 있는 것을 구입하여 사용하였고, 멸치 액젓 (Anchovy sauce)은 생 멸치와 천일염을 3 : 1로 혼합하여 깊이 3 m의 지하 탱크(품온 온도 : 13℃)에서 10개월 동안 발효시킨 제품으로 삼미식품(경남마산)으로부터 구입하여 사용하였다.
- 45 um membrane filter로 여과하여 아미노산 자동분석기 (LC 3, 000 amino acid analyzer)에 주입 하여 분리 정량 하였다. 분석 기 의 조건은 cation exchanger resin(BTC-F) cohum을 사용하였고, detector는 UV 570 nm, UV 440 nnr을 사용하였으며, injection volume 은 20 iiL이 고, mobile phase는 A에서 F buffers를 사용하였다.
데이터처리
- 숙성시킨 기능성 어간장에 대하여 장류 회사의 전문요원과 주부로 구성된 20명을 대상으로 색, 향, 맛, 전체적인 기호도를 각 항목별로 5점 만점의 기호 척도법으로 실시하였다. 관능검사의 결과는 SAS progmm를 이용하여 통계 처리하였다.
이론/모형
- 삼백초와 어성초는 건조된 상태에서 A.O.A.C.법(11)에 준하여 수분은 상압가열건조법, 조단백질은 Semilgeldahl 법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 회분은 550℃ 직접 회화법을 이용하여 분석하였고, 조섬유도 분석하였다.
성능/효과
- 대체적으로 대조구와 삼백초 첨가구 사이에서는 유의성이 없었으며, 어성초 첨가구와는 유의성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 핵산관련 물질(Table 2) 함량과 유리 아미노산(Table 3) 함량의 분석에서 나타나듯이 맛난 맛 성분의 함량이 대조구보다 약용식물 첨가구에서 많이 생성된 결과로 볼 수 있으며 결과적으로 전체적인 기호도에서도 대조구에 비해 삼백초와 어성초 첨가구에서 좋은 결과를 얻을 수 있었다고 생각된다.
- 07 mg% 순으로 높았으며 IMP와 Inosinc은 검출되지 않았다. 4개월 발효 중의 핵산관련물질은 대조구의 경우 ATP, ADP 그리고 AMP는 증가하였고 그 중 ADP가 42.5 m응%로 가장 많았다. Hypoxanthinee 계속 감소하여 9.
- IMP는 발효 3개월째 검출되어 최종 532 mg%이었고 삼백초와 어성초 첨가구에서 각각 10.6 mg%, 6.81 mg%로 대조구보다 소량 높게 나타났다. 핵산관련물질 중 hypoxanthine 은 맛이 없거나, 쓴맛이 있다.
- 11과 같았다. Protease의 활성은 대조구, 삼백초 첨가구, 어성초 첨가구 모두 발효 4개월까지 증가하였으며, 삼백초 첨가구는 대조구와 거의 비슷한 경향을 보였고, 어성초 첨가구는 대조구보다 약간 높은 활성도를 가지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 국균뿐만 아니라 멸치발효액에 함유한 기타 균들에 의해서 분비되는 단백질분해효소들의 결합체에 기인한 것으로 판단되며, 삼백초보다는 어성초에서 효소의 활성을 도와주는 물질이 풍부한 것으로 보인다.
- pH 변화는 초기 pH 5.86에서 4개월 발효 후 대조구의 경우 pH 5.27로 감소하였고, 삼백초와 어성초 첨가구에서는 각각 pH 5.38, 5.54로 감소하였다 (Fig. 8). 이처럼 간장이 발효되는 동안 산성화 현상은 한국 재래식 간장과 개량식 간장 그리고 일본 간장에서 매우 비슷한 결과를 보이는 것으로 나타났다(15).
- 총당 및 환원당의 함량은 어성초 첨가구가 가장 높았으며, 다음이 삼백초 첨가구, 대조구 순이었으며, 염도는 대조구보다 첨가구에서 낮게 나타났다. pH는 초기 pH 5.86에서 4개월 발효 후 대조구의 경우 pH 5.27로, 삼백초와 어성초 첨가구에서는 각각 pH 5.38, 5.54로 감소하였고, 산도는 발효 기간 동안 완만히 증가 하였으나 대조구와 약용식물첨가구 사이에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 순고형물 함량은 약용식물 첨가구에서 약간 높은 수치를 보였다.
- 기능 성어 간장에 대해 ACE 저해능을 조사한 결과, 대조구와 삼백초 첨가구는 비슷한 값을 보이고 있으나 어성초 첨가구에서는 매우 높게 나타났다. 관능검사에서는 맛, 향, 전체적인 기호도에서 어성초 첨가구가 가장 높게 평가되었고 그 다음이 삼백초 첨가구로 나타나면서 약용식물의 첨가에 의해 거부감보다는 오히려 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 상시 이용되는 기본 조미료로서 약용식물, 특히 어성초를 첨가한 어간장의 경우 간장 자체의 기능은 물론 맛과 기능성에서도 우수함을 알 수 있었다.
- 2 mg%보다 낮은 값을 나타내었다. 그러나 맛난 맛 관련 아미노산인 glutamic acid와 aspartic acid의 함량은 삼백초와 어성초 첨가구가 각각 29.2, 34.3 mg%로 대조구 25.9 mg%보다 높게 나타났다. 기능 성어 간장에 대해 ACE 저해능을 조사한 결과, 대조구와 삼백초 첨가구는 비슷한 값을 보이고 있으나 어성초 첨가구에서는 매우 높게 나타났다.
- 9 mg%보다 높게 나타났다. 기능 성어 간장에 대해 ACE 저해능을 조사한 결과, 대조구와 삼백초 첨가구는 비슷한 값을 보이고 있으나 어성초 첨가구에서는 매우 높게 나타났다. 관능검사에서는 맛, 향, 전체적인 기호도에서 어성초 첨가구가 가장 높게 평가되었고 그 다음이 삼백초 첨가구로 나타나면서 약용식물의 첨가에 의해 거부감보다는 오히려 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다.
- 10). 대조구에서 균수가 가장 많이 나타났으며, 다음이 삼백초 첨가구이고, 어성초 첨가구에서 균수가 가장 적었다. 이로부터 특히 어성초의 경우 미생
- 1점을 받았다. 대체적으로 대조구와 삼백초 첨가구 사이에서는 유의성이 없었으며, 어성초 첨가구와는 유의성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 핵산관련 물질(Table 2) 함량과 유리 아미노산(Table 3) 함량의 분석에서 나타나듯이 맛난 맛 성분의 함량이 대조구보다 약용식물 첨가구에서 많이 생성된 결과로 볼 수 있으며 결과적으로 전체적인 기호도에서도 대조구에 비해 삼백초와 어성초 첨가구에서 좋은 결과를 얻을 수 있었다고 생각된다.
- 79%로 모두 뿌리보다 높게 나타났다. 두 약용식물을 비교하면 조단백질, 조지방, 회분 등의 성분이 삼백초보다 어성초에서 높은 수치를 보였다.
- 간장을 발효하는 동안 실제적으로 간장 발효 관련 이외의 미생물은 생육을 억제시킬 필요성이 있다. 따라서 삼백초와 어성초를 간장 발효에 첨가함으로써 미생물군의 생육 조절에도 다소 효과가 있을 것으로 판단된다.
- 관능검사에서는 맛, 향, 전체적인 기호도에서 어성초 첨가구가 가장 높게 평가되었고 그 다음이 삼백초 첨가구로 나타나면서 약용식물의 첨가에 의해 거부감보다는 오히려 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 상시 이용되는 기본 조미료로서 약용식물, 특히 어성초를 첨가한 어간장의 경우 간장 자체의 기능은 물론 맛과 기능성에서도 우수함을 알 수 있었다.
- 발효중 총균수의 변화는 전반적으로 발효 3개월까지 증가하다가 그 이후 감소하였으며 약용식물을 첨가함으로써 총 균수가 보다 낮아졌고 특히 어성초의 경우 미생물의 발육 억제 효과가 큰 것으로 나타났다. 맛과 관련하여 단백질분해효소 활성도 및 핵산관련물질과 유리아미노산의 함량을 조사하였는데, 단백질분해효소 활성도는 대조구보다 약용식 물 첨가구에서 활성이 약간 높게 나타났으며, 어성초 첨가구보다는 삼백초 첨가구에서 활성이 높았다. 핵산 관련 물질로는 발효 4개월 후 ADP가 가장 많이 생성되었고, IMP는 발효 3개월째 생성되기 시작하여 삼백초 첨가구에서 10.
- 이러한 경향은 간장 발효 중 젖산 발효시 당의 유무에 따라 많은 변화가 있다고 알려져 있으며, 따라서 간장을 발효하는 경우 당을 첨가하여 젖산 발효를 촉진시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다 (13). 멸치 발효액에 함유된 초기의 당과 메주콩 중의 전분에 의해 발효 중 젖산의 생성이 증가하는 것으로 나타났다. 이는 Lee 등(14)의 어분을 이용한 재래식 방법으로 간장을 제조할 때 총산의 증가현상과 일치하는 것으로 나타났다.
- 멸치발효액과 삼백초, 어성초 추출물의 ACE 저해능은 각각 44.5, 48.2, 58.6% 이 었다(Fig. 2). 따라서 멸치 발효액에 콩메주 19%와 삼백초 5%를 넣은 처리구와 콩메주 19%와 어성초 5%를 넣은 처리구를 4개월 발효 중 생리활성 물질인 angiotensin-1 전환효소(ACE) 저해작용을 살펴 보았다 (Fig.
- 핵산은 특유의 맛을 지녀 간장의 경우 그 향미를 증가시켜준다고 알려져 있다(17). 멸치발효액에는 핵산관련물질 중 hypoxanthine0] 16 mg %로 가장 많았고 ADP가 3.02 mg%, ATP가 2.64 mg%, AMP가 0.07 mg% 순으로 높았으며 IMP와 Inosinc은 검출되지 않았다. 4개월 발효 중의 핵산관련물질은 대조구의 경우 ATP, ADP 그리고 AMP는 증가하였고 그 중 ADP가 42.
- 이에 기능성 어간장의 발효 중 유리 아미 노산의 변화를 분석해 본 결과는 Table 3과 같이 나타났다. 발효가 진행됨에 따라 단백질이 효소에 의해서 분해되면서 각각의 유리아미노산의 함량은 증가하였고, 4개월 발효 후 총 유리아미노산의 함량은 대조구가 171.2 mg%이고, 삼백초 첨가구가 177.1 mg%, 어성초 첨가구가 134.7 mg%로 어성초 첨가구가 가장 낮은 함량을 보였다. 이는 앞의 Fig.
- 순고형물 함량은 약용식물 첨가구에서 약간 높은 수치를 보였다. 발효중 총균수의 변화는 전반적으로 발효 3개월까지 증가하다가 그 이후 감소하였으며 약용식물을 첨가함으로써 총 균수가 보다 낮아졌고 특히 어성초의 경우 미생물의 발육 억제 효과가 큰 것으로 나타났다. 맛과 관련하여 단백질분해효소 활성도 및 핵산관련물질과 유리아미노산의 함량을 조사하였는데, 단백질분해효소 활성도는 대조구보다 약용식 물 첨가구에서 활성이 약간 높게 나타났으며, 어성초 첨가구보다는 삼백초 첨가구에서 활성이 높았다.
- 규정되어 있다. 본 연구에서 기능성 어간장에 대해 총질소 함량의 변화를 측정한 결과, Fig. 3에 나타난 것과 같이 발효 초기의 1%에서 발효 후기에는 최고 3%까지 총 질소 함량이 증가하였다. 이는 한식간장의 식품공전상의 규격량을 월등히 능가하는 수치로 총질소 함량이 콩 단백질에만 기인되는 한식간장과 비교해 볼 때 어간장의 경우에는 식염수 대신 멸치 발효액을 사용함으로써 초기부터 식품공전 상의 규격을 초과하는 1.
- 어성초를 첨가한 어간장(어성초 첨가구)에서는 삼백초를 첨가한 어간장보다 약간 높은 수치를 보였다. 삼백초 첨가구와 어성초 첨가구의 차이는 조단백 함량에 기인되는 것으로 생각되며 약용시물을 첨가함으로써 발효 중 총질소 함량의 변화에는 크게 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다.
- 결과 Table 1과 같았다. 수분 함량은 삼백초의 경우 잎과 뿌리에서 각각 7.47, 9.64%이고, 어성초의 경우 각각 7.70, 10.82%로 두 경우 모두 잎보다 뿌리의 수분함량이 높았다. 조단백질은 삼백초의 경우 잎이 뿌리보다 약간 높게 나타난 반면, 어성초의 경우 뿌리에서 높게 나타났다.
- 어간장에 첨가된 약용식물과 멸치발효액 (Anchovy sauce)의 기능성을 확인하기 위해 특히 고혈압의 억제와 관련이 있는 angiotensin-1 전환효소 저해작용에 대하여 살펴본 결과, Fig. 2와 같이 나타났다 삼백초의 ACE 저해능은 48.2%이고 어성초는 58.6%, 멸치발효액은 44.5%이었다. 멸치발효액에 대한 ACE 저해능은 Yeum 등(12)의 정어리어 간장에 대한 수치보다 월등히 높은 값을 보이고 있다.
- 기능성 어간장을 제조하였다. 어간장의 특성을 조사한 결과 총질소 함량은 발효시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보였는데, 어성초 첨가구가 가장 높은 값을 나타내었고 삼백초 첨가구는 대조구와 비슷한 값을 보였다. 총당 및 환원당의 함량은 어성초 첨가구가 가장 높았으며, 다음이 삼백초 첨가구, 대조구 순이었으며, 염도는 대조구보다 첨가구에서 낮게 나타났다.
- 32 mg% 생성되었다. 유리아미노산 함량은 삼백초 첨가구가 177.1 rng%로 가장 높은 수치를 보였고 어성초 첨가구는 134.7 mg%로 대조구 171.2 mg%보다 낮은 값을 나타내었다. 그러나 맛난 맛 관련 아미노산인 glutamic acid와 aspartic acid의 함량은 삼백초와 어성초 첨가구가 각각 29.
- 0점 순이었다. 전체적인 기호도에서도 어성초 첨가구가 4.3점으로 가장 선호도가 높았고 다음이 3.5점으로 삼백초 첨가구이고 대조구는 3.1점을 받았다. 대체적으로 대조구와 삼백초 첨가구 사이에서는 유의성이 없었으며, 어성초 첨가구와는 유의성이 있는 것으로 나타났다.
- 7과 같았다. 젖산 함량은 모든 구에서 완만한 상승이 있으며, 대조구와 비교해서 약용식물 첨가구에서 약간 높은 수치를 보이나 거의 비슷한 경향을 보였다. 이러한 경향은 간장 발효 중 젖산 발효시 당의 유무에 따라 많은 변화가 있다고 알려져 있으며, 따라서 간장을 발효하는 경우 당을 첨가하여 젖산 발효를 촉진시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다 (13).
- ACE 저해작용은 발효 중증가하는 것으로 나타났다. 초기 44.5%에서 4개월 발효 후 대조구 70.5%, 삼백초 첨가구 72.5%, 어성초 첨가구 81.6%로 삼백초 첨가구보다 어성초 첨가구에서 월등히 높은 증가를 보이고 있다. 이는 삼백초보다 단백질 함량이 높은(Table 1) 어성초에서 ACE 저해작용을 가진 peptide의 생성이 증가되기 때문인 것으로 판단되며, 멸치발효액과 어성초의 ACE 저해능이 상승작용을 하기 때문인 것으로 생각된다.
- 어간장의 특성을 조사한 결과 총질소 함량은 발효시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보였는데, 어성초 첨가구가 가장 높은 값을 나타내었고 삼백초 첨가구는 대조구와 비슷한 값을 보였다. 총당 및 환원당의 함량은 어성초 첨가구가 가장 높았으며, 다음이 삼백초 첨가구, 대조구 순이었으며, 염도는 대조구보다 첨가구에서 낮게 나타났다. pH는 초기 pH 5.
- 2, 343%로 대조구에 비해 높게 나타났다. 필수아미노산의 함량은 4개월 후 대조구, 삼백초 첨가구, 어성초 첨가구에서 각각 84.0, 85.3, 63.8 mg%를 나타내었다. 삼백초 첨가구는 대조구에 비교해서 높은 필수 아미노산 함량을 나타냈으나 어성초 첨가구는 낮은 값을 보이고 있다.
- 5 mg%에서 1, 670 mg%로 상승하였으며 그 변화의 경향은 대조구와 비슷하였다. 한편, 당함량은 삼백초 첨가구, 어성초 첨가구, 대조구 순으로 당 함량이 높게 나타났다. 이는 간장 발효 기간 중 멸치 발효액과 콩알 메주에서 생성된 아밀라제에 의하여 전분이 당화되는 정도가 삼백초와 어성초 첨가구에서 더욱 활발하게 나타남으로써 삼백초와 어성초의 경우 아밀라제 활성에 대한 상승작용을 짐작할 수 있다.
- 맛과 관련하여 단백질분해효소 활성도 및 핵산관련물질과 유리아미노산의 함량을 조사하였는데, 단백질분해효소 활성도는 대조구보다 약용식 물 첨가구에서 활성이 약간 높게 나타났으며, 어성초 첨가구보다는 삼백초 첨가구에서 활성이 높았다. 핵산 관련 물질로는 발효 4개월 후 ADP가 가장 많이 생성되었고, IMP는 발효 3개월째 생성되기 시작하여 삼백초 첨가구에서 10.6 mg%로 가장 많았고 어성초 첨가구는 6.81 mg%, 대조구는 5.32 mg% 생성되었다. 유리아미노산 함량은 삼백초 첨가구가 177.
후속연구
- 이러한 변화들로 인해 식품분야에서는 맛과 영양학적인 측면에서 기존의 식품에 생리활성의 요소를 가미한 기능성 식품의 개발로 소비자의 욕구를 충족시키기 위해 노력하고 있다(1). 결국 일상에서 먹는 식품으로부터 성인병 등을 예방할 수 있다면 가장 자연스러운 현상일 것이며, 그 일환으로 상시 이용되고 있는 기본 조미료인 간장에 기능성을 부여하여 섭취한다면 그 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다. 간장은 그 종류를 크게 다섯 가지로 나눌 수 있다(2).
- 이와 같은 사실로 미루어 보아 간장의 맛에 영향을 주는 아미노산에 대해서는 일괄적으로 논할 수는 없지만 발효 4개월 후의 glutamic acid, aspartic acid의 함량은 대조구에 비교하여 약용식물 첨가구가 높으므로 약용식물의 첨가로 인해 어간장의 풍미는 다소 향상될 수 있을 것으로 판단된다.
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