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문제 정의
- 한편, 키토산은 식품에 사용가능한 항미생물제제로써의 이용가치가 큰 것으로 평가되고 있으며 실제로 키토산을 식품에 적용하여 저장성 연장 효과를 얻고 있다(18,19). 이에 본 연구에서는 병원성 미생물과 흰막형성균 등의 생육을 억제할 수 있는 감초, 키토산 및 겨자를 혼합 첨가하여 염도를 낮춘 된장의 숙성 과정 미생물 및 이화학적 특성을 분석하여 된장의 저염화 가능성을 분석하였다.
제안 방법
- 40일간 숙성시킨 된장의 기호도를 조사하였다. 된장의 경우(Fig.
- 9%로 조절하여 염도를 기준염도의 30%까지 저염화하여 제조하였다. Lim과 Lee(21)의 감초추출물을 0.4% 이상의 농도로 된장에 첨가하였을 때 된장의 Bacillus cereus가 검출되지 않았고, Lim 등(17)의 겨자분말을 0.6% 고추장에 첨가하였을 때 흰막형성균이 억제되었다는 보고를 바탕으로 첨가물인 감초추출물, 겨자분말, 키토산을 시판 전통된장에 농도별로 넣고 (영)문옥례가의 종사자를 대상으로 관능평가 후 전통된장의 맛과 향에 변화를 주지 않는 농도로 결정하였다. 이때의 첨가물 첨가량은 된장의 총중량을 기준으로 감초추출물 0.
- 된장 제조를 위한 원료의 배합비는 Table 1과 같다. 각 원료를 혼합한 후 28℃에서 40일간 숙성시켜 된장을 제조하였다. 이때 염도의 기준은 (영)문옥례가에서 제조하고 있는 전통된장의 염도인 12.
- 감초, 겨자, 키토산 등 첨가물을 첨가한 된장을 40일간 발효시키면서 관능적 특성과도 관련성이 있는 된장의 색도를 조사하였다(Table 5). 발효초기 모든 실험구간의 L(lightness)값은 42.
- 감초, 겨자, 키토산을 첨가하고 전통된장의 염도를 30% 낮춘 된장을 제조하여 된장의 발효특성을 조사하였다. 염도를 12.
- 감초의 항균활성은 75% 이상의 에탄올로 추출하였을 때 가장 높게 검출되었다는 보고(20)에 따라 수세한 감초에 4배량의 85%에탄올을 첨가하여 40℃에서 3시간 열탕기(Hanbaek Scientific Co., Bucheon, Korea)를 이용하여 추출물을 제조하고 여과지(Watman No. 2)로 여과하여 여액을 감초추출물로 사용하였다. 이때 추출액은 원료 감초의 3배 중량이었다.
- 된장의 저염화에 따른 이상발효현상을 억제할 목적으로 감초, 겨자, 키토산을 첨가하여 저염된장을 제조하고 균수의 변화를 조사하였다. 40일간의 발효 중 총균, 효모, 젖산균에 대한 감초, 겨자, 키토산이 미치는 영향을 조사한 결과는 Table 4와 같다.
- 7%, 키토산 2%이었다. 따라서 이와 같은 농도의 첨가물을 된장원료에 혼합하여 염도 10.2%와 8.9%의 된장을 제조하였다.
- 색도는 색차계(Minolta CR-300, KONICA MINOLTA, Osaka, Japan)를 이용하여 L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값을 측정하였다.
- 신맛에 영향을 미칠 수 있는 산도를 조사하였다(Table 3). 본 연구에서도 발효가 진행됨에 따라 산도는 증가하는 것으로 나타났다.
- 장류 25 g을 멸균된 stomacher bag에 담고, 멸균 증류수 225 mL을 가하여 stomacher에 60초간 마쇄하여 균질화 시키고 이를 단계별로 희석한 후, spreading방법으로 효모는 potato dextrose agar(PDA)(Difco, Detroit, MI, USA), 일반세균은 plate count agar (PCA)(Difco), 젖산균은 MRS(Difco)를 이용하여 평판 배양하였다. 일반세균, 젖산균은 37℃에서 24시간, 효모는 30℃에서 48시간동안 배양한 후 colony를 계측하였다.
- 7%를 기준으로 하였다. 저염된장은 염도 12.7%를 100으로 하였을 때 80인 10.2%, 70인 8.9%로 조절하여 염도를 기준염도의 30%까지 저염화하여 제조하였다. Lim과 Lee(21)의 감초추출물을 0.
- 한국식품연구원의 20대의 전문 연구원 8명을 pannel로 선정하여 실시하였다. 평가는 선호도가 가장 높은 정도를 9점, 선호도가 가장 낮은 정도를 1점으로 하는 9점 묘사법으로 색, 전체적인 냄새, 종합적인 맛, 종합적인 기호도, 짠맛, 단맛, 구수한 맛, 기타 맛, 구수한 냄새, 쿰쿰한 냄새, 발효취, 짠 냄새, 기타 냄새를 평가하였다.
대상 데이터
- , Suwon, Korea)를 사용하였다. 감초는 일신상회(Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 그 밖에 분석에 사용된 시약은 특급시약을 사용하였다.
- 된장제조 시 사용된 메주는 영농조합법인 문옥례가(Soonchang, Korea)의 메주를 분쇄하여 사용하였다. 된장 제조를 위한 원료의 배합비는 Table 1과 같다.
- 본 실험에 사용된 겨자분말은 whole ground yellow mustard seed #204(G.S DUNNCO., LTD., Ontario, Canada)를, 5% 키토산은 키토메이트-KF(Insung F&P CO., LTD., Suwon, Korea)를 사용하였다.
- 한국식품연구원의 20대의 전문 연구원 8명을 pannel로 선정하여 실시하였다. 평가는 선호도가 가장 높은 정도를 9점, 선호도가 가장 낮은 정도를 1점으로 하는 9점 묘사법으로 색, 전체적인 냄새, 종합적인 맛, 종합적인 기호도, 짠맛, 단맛, 구수한 맛, 기타 맛, 구수한 냄새, 쿰쿰한 냄새, 발효취, 짠 냄새, 기타 냄새를 평가하였다.
데이터처리
- 실험결과는 SAS ver. 9.1을 이용해 평균값(mean)±표준편차 (standard deviation)로 표시하였고, 분산분석법(ANOVA)을 이용해 Duncan법을 이용하여 p<0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.
성능/효과
- 1과 같다. 10.2, 8.9%의 염도로 저염화한 경우에는 많은 다양한 미생물이 관찰된 반면 염도 12.7%의 된장에서는 잡균의 오염이 없는 것으로 나타났다. 한편, 감초, 겨자, 키토산 등 첨가물을 첨가한 저염된장(DA1, DA2) 의 표면은 12.
- 관능평가에서는 첨가물을 첨가한 저염된장 (DA2)에서 아미노태 질소함량과 관련된 구수한 맛이 높게 평가 되는 등 종합적 기호도에서도 가장 높게 나타났다. 결론적으로 감초, 겨자, 키토산의 첨가로 이상발효현상이 억제되면서 기호도가 향상되어 된장의 저염화가 가능할 것으로 판단된다.
- 9%의 된장(DA2)에서 발효초기(발효 20일)에 대조군 된장(DC)보다 2배 높게 나타나 발효가 빠르게 진행됨을 알 수 있었다. 관능평가에서는 첨가물을 첨가한 저염된장 (DA2)에서 아미노태 질소함량과 관련된 구수한 맛이 높게 평가 되는 등 종합적 기호도에서도 가장 높게 나타났다. 결론적으로 감초, 겨자, 키토산의 첨가로 이상발효현상이 억제되면서 기호도가 향상되어 된장의 저염화가 가능할 것으로 판단된다.
- 7%의 된장과 유사 하였다. 관능평가에서는 첨가물을 첨가한 저염된장에서 구수한 맛 등이 높게 평가되어 종합적 기호도가 가장 높게 나타났다. 이러한 결과로부터 감초, 겨자, 키토산의 첨가는 된장의 발효시간을 단축시키고 기호성을 향상시킬 수 있으며 된장의 염도를 8.
- 본 연구의 아미노태 질소함량은 염도가 가장 낮은 D2와 DA2 된장에서 가장 높게 검출되어 구수한 맛이 높게 평가된 것으로 사료된다. 냄새에 대한 기호도는 DA2에서 구수한 냄새가 가장 높게 평가되었고 쿰쿰한 냄새과 짠 냄새는 가장 낮게 그리고 발효취는 다른 된장과 유사하였으며 기타 냄새는 약한 것으로 평가하여 전체적인 냄새에 대해서 가장 기호성이 높은 것으로 평가되었다. 종합적인 기호도에서도 8.
- 40일간의 발효 중 총균, 효모, 젖산균에 대한 감초, 겨자, 키토산이 미치는 영향을 조사한 결과는 Table 4와 같다. 된장을 제조한 직후 각각의 식염농도에서와 첨가물을 첨가한 된장에 존재하는 세균과 효모는 초기균수가 세균이 107-8, 효모가 106 CFU/g 수준을 보였다. 이 결과는 Kim 등(24)이 보고한 세균 107 CFU/g 및 효모 106 CFU/g과 유사하였으나 Mok 등(25)의 세균 106 CFU/g 및 효모 106 CFU/g 수준보다 다소 높은 수치로서, 메주의 품질차이와 된장제조방법이 달랐기 때문으로 생각된다.
- 40일간 숙성시킨 된장의 기호도를 조사하였다. 된장의 경우(Fig. 2), 맛에 대한 기호도에서는 8.9%의 염도에 첨가물을 첨가한 된장(DA2)에서 구수한 맛과 단맛을 가장 높게 평가되었고 짠맛의 강도는 가장 약한 것으로 그리고 이질감을 느낄 수 있는 기타 맛은 모든 된장에서 유사하게 평가되어 DA2의 종합적인 맛이 가장 높게 평가되었다. 된장은 콩단백질의 분해에 의해 생성된 아미노산에 의해 특유의 구수한 맛 성분을 생산하는 것으로 알려져 있다(28).
- 6%의 겨자를 혼합한 고추장에 접종하여 발효시켰을 때 고추장표면에 흰막이 생성되지 않았다고 보고한바있다. 따라서 본 연구의 저염된장표면에 형성된 흰막은 된장에 첨가된 겨자에 의해 생성이 억제된 것으로 사료된다.
- 지금까지 감초, 겨자, 키토산이 단백질분해효소활성에 미치는 영향에 대해 보고된바 없어 된장의 발효 중 생성된 단백질분해효소는 염에 민감한 성질을 갖고 있으며 염농도가 발효 속도에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 DA2의 아미 노태 질소함량은 숙성 20일째에 332 mg%로서 숙성 40일의 DC 325 mg%와 유사하게 검출되어 저염화에 따른 이상발효현상이 없다면 된장의 발효기간을 1/2 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
- 9%)까지 낮추었으나 염도별 총균, 효모, 젖산균수는 유사하여 식염 함량에 따른 유의적인 차이는 관찰되지 않았다. 또한 감초, 겨자, 키토산을 처리한 저염 된장(DA1, DA2)과 DC 간에도 균수의 차이가 없는 것으로 나타났다. 발효기간별 된장의 균수에 있어서도 발효초기와 40일 발효한 된장 간에 차이가 없었다.
- 한편, 식품공전 상 된장의 아미노태 질소함량의 규격은 160 mg% 이상이며, 국내 산업체 생산 된장의 아미노태 질소함량은 보통 250-430 mg%로 알려져 있다. 본 실험 조건에서 제조한 된장은 숙성 10일 이후 아미노태 질소함량이 모든 처리구에서 200 mg%가 검출되어 식품공전 상의 규격은 넘었고 숙성 20일의 된장은 모든 처리구 에서 250 mg%의 아미노태 질소가 검출되어 국내 산업체 생산 된장의 함량에 도달한 것으로 나타났다. 지금까지 감초, 겨자, 키토산이 단백질분해효소활성에 미치는 영향에 대해 보고된바 없어 된장의 발효 중 생성된 단백질분해효소는 염에 민감한 성질을 갖고 있으며 염농도가 발효 속도에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.
- 신맛에 영향을 미칠 수 있는 산도를 조사하였다(Table 3). 본 연구에서도 발효가 진행됨에 따라 산도는 증가하는 것으로 나타났다. 염 농도가 DC 보다 낮은 된장에서 산도가 높게 나타났으며 발효 20일째에 DA2의 산도가 유의적으로 높았다(p<0.
- 된장은 콩단백질의 분해에 의해 생성된 아미노산에 의해 특유의 구수한 맛 성분을 생산하는 것으로 알려져 있다(28). 본 연구의 아미노태 질소함량은 염도가 가장 낮은 D2와 DA2 된장에서 가장 높게 검출되어 구수한 맛이 높게 평가된 것으로 사료된다. 냄새에 대한 기호도는 DA2에서 구수한 냄새가 가장 높게 평가되었고 쿰쿰한 냄새과 짠 냄새는 가장 낮게 그리고 발효취는 다른 된장과 유사하였으며 기타 냄새는 약한 것으로 평가하여 전체적인 냄새에 대해서 가장 기호성이 높은 것으로 평가되었다.
- 아미노태 질소함량은 된장의 저염화로 크게 증가시켰다. 숙성 40일의 된장에서 12.7%의 염도(DC)에서는 325 mg%이었던 것이 10.2%의 염도(D1)에서 423 mg%, 8.9%의 염도(D2)에서 511 mg%로 검출되어 염 농도가 낮을수록 아미노태 질소함량이 급격히 증가하는 경향이었다. 첨가물을 첨가한 경우는 DC에서보다 아미노태 질소함량이 크게 증가하여 10.
- 염 농도가 DC 보다 낮은 된장에서 산도가 높게 나타났으며 발효 20일째에 DA2의 산도가 유의적으로 높았다(p<0.05).
- 관능평가에서는 첨가물을 첨가한 저염된장에서 구수한 맛 등이 높게 평가되어 종합적 기호도가 가장 높게 나타났다. 이러한 결과로부터 감초, 겨자, 키토산의 첨가는 된장의 발효시간을 단축시키고 기호성을 향상시킬 수 있으며 된장의 염도를 8.9%까지 낮출 수 있을 것으로 판단된다.
- 그러나 20일과 40일째의 각 실험구간의 L, a, b값은 큰 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과로부터 된장의 저염화를 목적으로 첨가된 감초, 겨자, 키토산은 40일간의 발효기간 중 된장의 색도에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다. 된장의 색도와 관련된 연구로서 된장은 발효되면서 L값, a값 및 b값이 감소한다고 보고된 바 있으나(25), 본 연구에서는 L값만이 감소할 뿐 a값과 b값은 발효되면서 증가하여 상반된 결과를 얻었다.
- 이상과 같이 된장의 총염도를 70℃까지 낮춘 염도 8.9%의 된장(D2)을 제조하고 감초, 겨자, 키토산 등 첨가물을 첨가한 된장 (DA2)의 이화학적미생물학적 분석과 색도, 관능적 특성을 조사한 결과, DA2에서 첨가물은 된장의 내부균수, 색도, 산도에 거의 영향을 미치지 않으면서 표면의 흰막을 형성을 억제하는 등 시각적인 균의 이상생육을 억제하였고 아미노태 질소함량은 총염도를 70℃까지 낮춘 염도 8.9%의 된장(DA2)에서 발효초기(발효 20일)에 대조군 된장(DC)보다 2배 높게 나타나 발효가 빠르게 진행됨을 알 수 있었다. 관능평가에서는 첨가물을 첨가한 저염된장 (DA2)에서 아미노태 질소함량과 관련된 구수한 맛이 높게 평가 되는 등 종합적 기호도에서도 가장 높게 나타났다.
- 냄새에 대한 기호도는 DA2에서 구수한 냄새가 가장 높게 평가되었고 쿰쿰한 냄새과 짠 냄새는 가장 낮게 그리고 발효취는 다른 된장과 유사하였으며 기타 냄새는 약한 것으로 평가하여 전체적인 냄새에 대해서 가장 기호성이 높은 것으로 평가되었다. 종합적인 기호도에서도 8.9%의 염도에 첨가물을 첨가한 된장(DA2)을 기호도가 가장 높게 평가되었다.
- 본 실험 조건에서 제조한 된장은 숙성 10일 이후 아미노태 질소함량이 모든 처리구에서 200 mg%가 검출되어 식품공전 상의 규격은 넘었고 숙성 20일의 된장은 모든 처리구 에서 250 mg%의 아미노태 질소가 검출되어 국내 산업체 생산 된장의 함량에 도달한 것으로 나타났다. 지금까지 감초, 겨자, 키토산이 단백질분해효소활성에 미치는 영향에 대해 보고된바 없어 된장의 발효 중 생성된 단백질분해효소는 염에 민감한 성질을 갖고 있으며 염농도가 발효 속도에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 DA2의 아미 노태 질소함량은 숙성 20일째에 332 mg%로서 숙성 40일의 DC 325 mg%와 유사하게 검출되어 저염화에 따른 이상발효현상이 없다면 된장의 발효기간을 1/2 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
- 첨가물을 첨가한 경우는 DC에서보다 아미노태 질소함량이 크게 증가하여 10.2%의 염도(DA1)에서는 392 mg%, 8.9%의 염도(DA2)에서는 493 mg%로 검출되었으며 첨가물을 첨가하지 않은 저염 된장보다는 낮은 것으로 나타났다(p<0.001).
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