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문제 정의
- 국내 전복의 가공에 관한 연구는 거의 전무한 실정이며 최근 과잉 생산되는 전복의 소비를 촉진하기 위해서도 이들을 활용한 다양한 제품의 개발이 필요한 시점이다. 따라서 우리나라 고유의 전통 발효식품인 고추장을 활용하여 새로운 제품을 개발하려고 하였다. 고추장은 amylase에 의한 당화작용으로 탄수화물에서 생성되는 당류의 단맛, protease의 단백질 분해 작용으로 생성된 아미노산의 구수한 맛, 고춧가루의 매운맛 그리고 소금의 짠맛 등이 잘 조화를 이루어 독특한 맛을 형성하는 복합 향신조미료이다.
- 본 연구에서는 전복을 이용하여 고부가가치의 고추장 숙성전복을 개발하고, 전복의 가공 전처리 조건 및 숙성에 따른 이화학적 성분 변화와 물리적 특성을 비교 관찰하였다.
제안 방법
- 10개의 전복육을 각 처리구별 가열 후 다음과 같은 계산방법으로 가열감량(%)을 조사하였다.
- 모든 전복은 껍질과 내장을 제거한 후 실험에 사용되어졌다. 각 실험군별로 10개의 전복을 취하여 생것, 프라이팬 위에서 2분간 구운 것, 그리고 10분간 증숙한 것을 사용하였다. 각 처리군별로 전복과 고추장을 1:3(w/w) 비율로 섞어 제조한 후 500 mL 시료병에 담아 20℃ 항온항습기에 보관하면서 주기적으로 시료를 취해 그 변화를 관찰하였다.
- 각 실험군별로 10개의 전복을 취하여 생것, 프라이팬 위에서 2분간 구운 것, 그리고 10분간 증숙한 것을 사용하였다. 각 처리군별로 전복과 고추장을 1:3(w/w) 비율로 섞어 제조한 후 500 mL 시료병에 담아 20℃ 항온항습기에 보관하면서 주기적으로 시료를 취해 그 변화를 관찰하였다. 고추장은 시판되는 공장산(D사, 전북 순창)을 사용하였다.
- 84이었다. 각각의 전복은 10회 반복하여 측정하였다.
- 이 과정을 3회 반복하여 약 100 mL 제조하였다. 각각의 조리된 전복육을 420 nm(A420)에서 흡광도를 측정하였다.
- 휘발성 염기질소 화합물은 Conway 용기를 이용한 미량확산법으로 측정하였다. 고추장 시료 10 g을 7% TCA용액 20 mL를 1분간 균질화한 후 여과하여 여과액 1 mL를 Conway 용기 외실에 투입하고, 0.01 N 붕산용액을 내실에 넣고, Conway 용기 1 mL를 내실에 투입하고 포화 K2CO3용액을 다시 외실에 투입한 후 배양기에서 37℃에서 80분 동안 반응시키고 표준화된 0.01 N HCl 용액으로 적정하여 휘발성 염기질소 화합물의 양(mg%)을 측정하였다.
- 전복의 대량 양산 체제에서 전복을 활용도를 높이기 위하여 다양한 형태의 전복 가공품 개발이 필요하다. 본 연구에서는 전복을 생전복, 구운전복, 증숙전복의 형태로 전처리하고 얇게 슬라이스를 한 후 이를 고추장과 함께(1:3 w/w) 섞어 제조한 후 20℃에서 숙성시키면서 각각의 이화학적 특성을 조사하였다. 제조된 생전복, 구운전복, 증숙전복을 첨가한 고추장을 1일 숙성 후, 고추장에서만의 수분(43%)은 각각 57.
- 크기로 절단하여 시료로 사용하였다. 조직감을 시험하기 위해 Rheometer(Compac-100, Sun scientific Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 강도, 경도, 탄력성, 응집성, 씹음성, 깨짐성을 10회 반복, 측정하여 평균값으로 나타내었다. Rheometer의 측정조건은 sample height는 10.
- 총 미생물수를 측정하기 위하여 시료는 Bufferfield's phosphate buffer(BPB)에 단계별로 희석하고 Tryptic soy agar(TSA, Difco, Detroit, USA)에 0.1 mL 분주하여 도말한 후 35℃ 항온기에서 24～36시간 배양한 후에 colony 수를 세었다.
- 1 mL 분주하여 도말한 후 35℃ 항온기에서 24～36시간 배양한 후에 colony 수를 세었다. 효모 및 곰팡이는 총 미생물수와 마찬가지로 시료는 멸균 BPB에 ten-fold serial dilution한 후 Dichloran rose bengal chloramphenicol(DRBC, Difco) 배지에 0.1 mL 분주하여 spread한 후 25℃에서 1～3일간 배양한 후에 나타난 colony 수를 계수하였다.
대상 데이터
- 각 처리군별로 전복과 고추장을 1:3(w/w) 비율로 섞어 제조한 후 500 mL 시료병에 담아 20℃ 항온항습기에 보관하면서 주기적으로 시료를 취해 그 변화를 관찰하였다. 고추장은 시판되는 공장산(D사, 전북 순창)을 사용하였다.
- 숙성 28일째 된 모든 고추장 숙성전복에서 전복육을 채취한 후 1 cm3 크기로 절단하여 시료로 사용하였다. 조직감을 시험하기 위해 Rheometer(Compac-100, Sun scientific Co.
- 식품의 조직감을 표현하는 강도 및 경도, 탄력성, 응집성, 씹음성을 고추장 숙성 전복 제품으로부터 전복육만을 대상으로 측정하였다(Table 5). 28일간의 숙성 후 생전복의 경우 강도와 경도는 1934, 9758 g/cm2로서 가장 높게 나타난 반면 구운전복과 증숙전복은 각각의 측정항목에서 1240, 4772 g/cm2 및 1355, 3982 g/cm2를 보여주었다.
- 전복은 전남 완도군에서 생산된 3년생 양식 참전복을 구입하여 사용하였다. 모든 전복은 껍질과 내장을 제거한 후 실험에 사용되어졌다.
이론/모형
- 시료의 수분함량은 105℃ 상압가열건조법, 염분함량은 Mohr법으로 측정하였다. pH는 시료 5 g에 증류수 100 mL을 가하여 1시간 교반한 후 pH meter로 측정하였다.
- 휘발성 염기질소 화합물은 Conway 용기를 이용한 미량확산법으로 측정하였다. 고추장 시료 10 g을 7% TCA용액 20 mL를 1분간 균질화한 후 여과하여 여과액 1 mL를 Conway 용기 외실에 투입하고, 0.
성능/효과
- 3 mg%로 보통 선도의 어육에 해당되는 값을 나타내었고, 증숙전복육이 가장 낮은 값을 보여주었다. 결과적으로 고추장전복을 제조할 때 전처리 가공방법은 증숙전복이 가장 효과적이었다.
- 이는 증숙하는 과정에서 전복 조직이 수분 손실에 의해 육질의 조직이 조밀하게 되었기 때문인 것으로 판단되며, 생전복의 경우에는 숙성과정 중에 조직의 경화현상으로 물리적 측정치에서 경도나 강도에서 상대적으로 높은 값을 보인 것으로 여겨진다. 결론적으로 고추장 숙성전복을 제조할 때 전처리 가공방법은 증숙 전복을 이용하는 것이 이화학적 분석 결과 가장 양호한 것으로 판단되었다.
- 이들 모든 제품에서 색도는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 고추장 색도의 밝기는 전복육에서의 수분 유출로 인해 원료 고추장보다 전복을 함유한 숙성 고추장은 전반적으로 밝은 색도를 보였다.
- 2와 같다. 고추장 숙성 생전복, 구운전복, 증숙전복의 전복육은 숙성 8일 후 각각 pH 5.54, 5.44, 5.48까지 약간 증가하였다가 그 이후에는 감소하였다. 고추장 숙성전복의 숙성 중 나타나는 pH의 변화는 전복육의 수분함량이 가장 높은 증숙전복을 이용한 제품에서 고추장의 pH가 높게 나타났다.
- 전복육의 조리방법을 달리하여 제조한 고추장 숙성전복에서 숙성 중 고추장의 수분함량 변화는 Table 2와 같다. 고추장 숙성전복 중 구운전복, 증숙전복을 이용한 고추장의 수분함량은 숙성과정 중에 전반적으로 서서히 증가하였고, 생전복을 이용한 고추장의 수분함량은 숙성 1일째 57.8%로 급격히 증가한 후 숙성이 진행됨에 따라 수분함량은 감소하는 경향을 나타내었다. 고추장의 수분은 숙성 중에 여러 가수분해효소에 의하여 원료성분이 분해됨에 따라 유리수가 증가하면서 수분함량이 점차적으로 증가하는 경향을 보이는 것으로 생각된다(6).
- 이들 휘발성 염기질소(VBN)는 저장 중 인지질 산화에 의해 생성되는 트리메틸아민이나 단백질의 분해로 생성되는 암모니아가 저장 중 서서히 제품에 스며들어가기 때문에 증가하는 것으로 알려져 있다(8). 고추장 숙성전복을 제조하여 숙성 1일 후에 전복에서는 각각 14.0 mg%, 13.8 mg%, 11.6 mg%로 나타났고, 숙성 14일 후에는 13.8 mg%, 11.4 mg%, 13.4 mg%, 숙성 28일째는 5.8 mg%, 7.5 mg%, 5.1 mg%를 보여주어 예상과는 다르게 점진적으로 감소하는 것으로 나타났으며 고추장에서의 변화도 유사한 경향을 보였다. Oh 등(7)에 따르면 오징어 젓갈의 경우 5% NaCl 농도에서 숙성과정 초기에 VBN 값이 약 20 mg%에서 28일 후에 440 mg%로 증가하였다고 보고하였다.
- 48까지 약간 증가하였다가 그 이후에는 감소하였다. 고추장 숙성전복의 숙성 중 나타나는 pH의 변화는 전복육의 수분함량이 가장 높은 증숙전복을 이용한 제품에서 고추장의 pH가 높게 나타났다. 이는 전복육에서의 수분 유출이 고추장의 pH에 영향을 미친 것으로 여겨진다.
- 고추장의 색도는 밝기에 해당하는 L-값과 적색도인 a-값, 황색도인 b-값 모두 점진적으로 증가하였다. 고추장 숙성전복제품의 초기 일반미생물은 고추장에서 각각 5.74, 5.70, 5.83 log CFU/g로 검출되었고, 숙성 28일후에는 0.28, 0.30, 0.11 log CFU/g 정도만 증가하였다. 고추장 숙성 증숙전복에서 전복육의 산도는 숙성이 진행됨에 따라 pH의 저하와 함께 14일째는 5.
- 8%로 증가하였고, 2주후에는 모든 제품에서 수분함량이 약 53～54%에 도달하였다. 고추장의 색도는 밝기에 해당하는 L-값과 적색도인 a-값, 황색도인 b-값 모두 점진적으로 증가하였다. 고추장 숙성전복제품의 초기 일반미생물은 고추장에서 각각 5.
- 2%로 수분함량이 증가하는 것으로 나타났다. 구운전복은 생전복을 조리하는 과정에서 갈변도가 증가하였고, 색도는 L값이 낮아지면서 b값이 증가하는 것으로 나타났다. 증숙전복은 생전복을 조리하는 과정에서 갈변도가 증가하였고, 색도는 L값이 높아지면서 b값은 증가하는 것으로 나타났지만, 구운전복보다는 L값을 제외한 갈변도와 b값이 낮은 수치를 나타내었다.
- 이는 Oh 등(7)의 연구결과에 따르면 오징어에 낮은 염 농도를 처리하였을 때는 오징어 젓갈을 숙성하는 과정에서 pH 값이 낮게 나타났으며 본 연구 결과에서도 14일째 고추장 증숙전복 제품의 pH가 가장 낮게 나타났다. 그 이후 숙성이 진행되면서 고추장과 전복육간의 염분의 이동으로 28일째 고추장 숙성 생전복에서의 고추장은 5.49%, 전복 3.52%, 고추장 숙성 구운전복에서 고추장은 3.77%, 전복 3.74%, 고추장 숙성 증숙전복에서 고추장은 5.58%, 전복은 3.83%를 나타내었다.
- 5). 그리고 전복육의 아미노태 질소의 변화는 Fig. 6에 나타낸 바와 같이 숙성 14일째 각각 186, 179, 173 mg%로 증가한 후 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. Cho 등(9)은 재래식 메주로 담근 고추장을 25℃ 항온실에서 숙성시키면서 아미노태 질소 함량을 측정한 결과 숙성초기에 83～99 mg%에서 계속적으로 증가하여 90일경에 191～314 mg%를 나타내었다고 하였다.
- Oh 등(7)에 따르면 오징어 젓갈의 경우 5% NaCl 농도에서 숙성과정 초기에 VBN 값이 약 20 mg%에서 28일 후에 440 mg%로 증가하였다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서 나타난 VBN 값이 숙성 중 비록 감소되는 경향을 보여주었지만 이 같은 변화는 수치상 아주 미미한 것으로서 전복육의 VBN값은 차이가 없다고 평가할 수 있다.
- 40으로 최고치를 보인 후 다시 감소하였다. 따라서 전복의 전처리 가공방법과 숙성기간에 따른 pH 변화 및 적정산도의 경향을 보면 숙성 중의 고추장에서의 pH 변화는 주로 유기산 생성량과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서 제조한 고추장 숙성전복 제품은 28일간의 숙성기간을 거치는 동안 전복육의 pH 저하로 인한 산미형성과 같은 이상발효가 일어날 수 있고 전복육의 수분 유출로 인한 고추장의 품질 열화와 색도의 변화가 일어남에 따라 14일 정도면 숙성이 완료될 수가 있고 이후에는 새로운 고추장으로 교체한 후 저장을 해야 할 것으로 여겨진다.
- 이는 전복육에서의 수분 유출이 고추장의 pH에 영향을 미친 것으로 여겨진다. 또한 고추장의 초기 NaCl 함량은 6.32%였으나 생전복, 구운전복, 증숙전복을 넣고 14일간 숙성시킨 후 고추장에서의 NaCl 함량은 각각 4.98, 4.73, 4.21%로 감소하였고, 전복육의 NaCl 함량은 2.36, 2.15, 1.66%로 나타났다. 이는 Oh 등(7)의 연구결과에 따르면 오징어에 낮은 염 농도를 처리하였을 때는 오징어 젓갈을 숙성하는 과정에서 pH 값이 낮게 나타났으며 본 연구 결과에서도 14일째 고추장 증숙전복 제품의 pH가 가장 낮게 나타났다.
- 본 실험에서 고추장의 경우에는 이미 숙성된 완제품을 사용하였기에 초기값은 190∼200 mg%를 보였고 전복을 넣은 경우에도 숙성과정에서 큰 변화가 없었다.
- 일반적으로 고추장에서의 미생물 수는 보통 107～108 CFU/g 정도로 알려지고 있으며 발효 중 미생물의 증식 양상은 균종에 따라 차이가 있는데 세균의 경우 일정 수준을 유지하거나 감소하는 경향이고(11,12), 곰팡이는 발효 초기부터 균수가 급격히 감소하는 것으로 알려져 있다(13). 본 실험에서 사용된 고추장은 공장산으로서 재래식으로 직접 제조한 고추장에 비해 미생물수에 있어 낮게 나타났으며 곰팡이류도 검출되지 않았다.
- 따라서 전복의 전처리 가공방법과 숙성기간에 따른 pH 변화 및 적정산도의 경향을 보면 숙성 중의 고추장에서의 pH 변화는 주로 유기산 생성량과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서 제조한 고추장 숙성전복 제품은 28일간의 숙성기간을 거치는 동안 전복육의 pH 저하로 인한 산미형성과 같은 이상발효가 일어날 수 있고 전복육의 수분 유출로 인한 고추장의 품질 열화와 색도의 변화가 일어남에 따라 14일 정도면 숙성이 완료될 수가 있고 이후에는 새로운 고추장으로 교체한 후 저장을 해야 할 것으로 여겨진다.
- 7에서 보는 바와 같이 큰 변화는 보이지는 않았으나 일반미생물의 수는 숙성시간이 지나면서 약간 증가하는 경향을 보여주었다. 생전복, 구운전복, 증숙전복을 고추장에 숙성한 제품에서 고추장의 일반 미생물수는 초기에 각각 5.74, 5.70, 5.83 log CFU/g로 검출되었고, 숙성 28일후에는 0.28, 0.30, 0.11 log CFU/g 정도만 증가하였다. 곰팡이는 숙성기간 동안 검출되지 않았다.
- 아미노태 질소는 고추장과 같은 발효식품에 있어서 숙성 및 품질변화의 정도를 나타내는 지표로 주로 사용되고 있다. 생전복, 구운전복, 증숙전복을 원료로 한 고추장 숙성전복에서 고추장의 아미노태 질소 변화는 숙성 21일에 각각 234, 203, 205 mg%로 가장 높은 값을 보인 후 서서히 감소하는 경향을 보였다(Fig. 5). 그리고 전복육의 아미노태 질소의 변화는 Fig.
- 1과 같다. 생전복과 구운전복을 이용한 제품에서 고추장의 초기 pH는 5.25와 5.09에서 숙성 8일 후에는 5.54와 5.49로 숙성기간 중 완만하게 상승하다가 그 이후에는 감소하는 경향을 보였다. 증숙전복을 이용한 제품에서의 고추장은 pH 5.
- 3과 같다. 생전복을 이용한 경우 고추장의 적정산도는 숙성초기에는 3.46에서 숙성 28일후에 4.40로 완만하게 증가하는 경향으로 보였고, 구운전복을 사용한 제품에서의 고추장은 숙성초기 3.98에서 숙성 8일 후 3.69로 감소하였다가 그 이후에는 증가하는 경향을 보였다. 증숙전복 제품의 경우 고추장의 적정산도가 숙성초기에는 4.
- 2%로 감소가 일어났다. 생전복의 수분함량은 72.8%인 반면 구운전복은 굽는 과정을 통해 69.1%로 수분함량이 감소 하였고 증숙전복은 증숙과정을 통해 76.2%로 수분함량이 증가하는 것으로 나타났다. 구운전복은 생전복을 조리하는 과정에서 갈변도가 증가하였고, 색도는 L값이 낮아지면서 b값이 증가하는 것으로 나타났다.
- 6 mg% 나타났다. 숙성 8일 후 전복육의 휘발성염기질소는 각각 15.5 mg%, 13.3 mg%, 11.3 mg%로 보통 선도의 어육에 해당되는 값을 나타내었고, 증숙전복육이 가장 낮은 값을 보여주었다. 결과적으로 고추장전복을 제조할 때 전처리 가공방법은 증숙전복이 가장 효과적이었다.
- 40으로 최대치를 보인 후 점차 감소하였다. 원료인 생전복, 구운 전복, 증숙전복육의 초기 휘발성염기질소는 각각 약 1.4 mg%, 0.9 mg%, 2.7 mg%로 나타났으나, 고추장전복을 제조하여 숙성 1일 후에 전복에서는 각각 14.0 mg%, 13.8 mg%, 11.6 mg% 나타났다. 숙성 8일 후 전복육의 휘발성염기질소는 각각 15.
- 본 실험에 사용한 원료 전복의 가공조건에 따른 중량 및 수분함량의 변화, 갈변도와 색도는 Table 1과 같다. 전처리 방법으로 구운전복은 생전복 중량 대비 88.3%, 증숙전복은 80.2%로 감소가 일어났다. 생전복의 수분함량은 72.
- 본 연구에서는 전복을 생전복, 구운전복, 증숙전복의 형태로 전처리하고 얇게 슬라이스를 한 후 이를 고추장과 함께(1:3 w/w) 섞어 제조한 후 20℃에서 숙성시키면서 각각의 이화학적 특성을 조사하였다. 제조된 생전복, 구운전복, 증숙전복을 첨가한 고추장을 1일 숙성 후, 고추장에서만의 수분(43%)은 각각 57.9%, 53.7%, 50.8%로 증가하였고, 2주후에는 모든 제품에서 수분함량이 약 53～54%에 도달하였다. 고추장의 색도는 밝기에 해당하는 L-값과 적색도인 a-값, 황색도인 b-값 모두 점진적으로 증가하였다.
- 고추장 숙성전복을 20℃에서 숙성시키면서 휘발성 염기 질소의 변화를 측정한 결과는 Table 3과 같다. 제품에 사용한 고추장의 휘발성 염기질소는 16.3 mg%이었고 원료인 생전복, 구운전복, 증숙전복육의 초기 휘발성 염기질소는 각각 약 1.4 mg%, 0.9 mg%, 2.7 mg%로서 아주 낮은 값들을 보였다. 이들 휘발성 염기질소(VBN)는 저장 중 인지질 산화에 의해 생성되는 트리메틸아민이나 단백질의 분해로 생성되는 암모니아가 저장 중 서서히 제품에 스며들어가기 때문에 증가하는 것으로 알려져 있다(8).
- 제품에서 아미노태 질소 함량이 숙성의 지표로 활용한다고 하면 고추장은 21일째 205∼234 mg%로 최고치를 보였고, 전복육은 14일째 173∼185 mg%로 최고치를 보인 후 감소하였으므로 고추장 숙성전복의 숙성기간은 14∼21일 정도이면 충분한 것으로 사료된다.
- 구운전복은 생전복을 조리하는 과정에서 갈변도가 증가하였고, 색도는 L값이 낮아지면서 b값이 증가하는 것으로 나타났다. 증숙전복은 생전복을 조리하는 과정에서 갈변도가 증가하였고, 색도는 L값이 높아지면서 b값은 증가하는 것으로 나타났지만, 구운전복보다는 L값을 제외한 갈변도와 b값이 낮은 수치를 나타내었다.
- 49로 숙성기간 중 완만하게 상승하다가 그 이후에는 감소하는 경향을 보였다. 증숙전복을 이용한 제품에서의 고추장은 pH 5.06에서 숙성기간 중 계속해서 증가하였으며 숙성 21일후 pH 5.64까지 상승하다가 감소하였다. 고추장 숙성전복의 숙성 중 전복육의 pH의 변화를 나타낸 결과는 Fig.
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