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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 더덕의 이용적성을 확대하고 기능성 고추장 종류를 다양화하기 위해 더덕분말의 일반 성분을 분석하고 이를 첨가한 고추장을 제조하여 고추장의 숙성 중 품질 특성과 항산화 활성을 측정하여 고추장의 건강기능성 식품으로서의 가능성과 부가가치 향상에 기여하고자 한다.
제안 방법
- 고추장 시료를 ethanol 용액에 10배 용해하여 그 중 100 μL를 1.5×104 M DPPH 용액 2 mL 와 혼합하여 실온에서 30분간 방치한 후 520 nm에서 분광광도계(V-570, Jasco, Japan)로 흡광도를 측정하였으며, 공시험구도 같은 조건에서 측정하여, 아래의 식으로 DPPH radical 소거 활성을 계산하였다.
- 고추장1 g을 200 mL로 정용한 다음 8,012×g에서 2시간 교반한 후 시료액 1 mL에 DNS 시약 3 mL를 넣고 물 중탕으로 발색시킨 후 535 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준용액으로는 포도당을 사용하여 검량선을 작성하여 측정하고 계산하였다(Kang & Song 2006).
- 더덕분말을 첨가한 고추장의 산도(Lee et al 2011)는 고추장 5 g을 증류수 50 mL로 정용하여 원심 분리 한 후 산도를 측정하였다. 산도는 김치액 10 mL를 0.
- 더덕분말을 첨가한 고추장의 색도는 표준백판(L=97.75, a= -0.49, b=1.96)으로 보정된 색도계(CR-200, Minolta Co., Japan)를 사용하여 Hunter 색체계인 L, a 및 b 값을 측정하였다.
- 더덕분말을 첨가한 고추장의 염도는 고추장 5 g을 증류수 50 mL에 정용하여 원심분리 한 후 5 mL에 10% K2CrO4를 첨가한 후 0.1 N AgNO3 용액으로 갈색이 되는 종말점을 적정하고 다음 식을 이용하여 NaCl량을 계산하였다.
- 더덕분말을 첨가한 고추장의 항산화 활성을 알아보기 위해 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical에 대한 소거 활성을 보았다(Blios MS 1958). 고추장 시료를 ethanol 용액에 10배 용해하여 그 중 100 μL를 1.
- 엿기름 액을 찹쌀가루와 혼합하고 60℃에서 가끔 저어주면서 3시간 동안 당화시켜 가열 처리하고 실온에서 식힌 후 소금, 물엿, 메주가루, 고춧가루, 더덕가루를 넣었다. 더덕은 껍질 채 동결 건조하여 분말 형태로 고추장 전체 무게의 1%, 3% 및 5%를 첨가하여 실험에 이용하였다. 잘 섞은 고추장을 300 g씩 PE(polyethylene) 포장하여 30℃ 항온 항습기에서 2개월간 저장하면서 실험하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 더덕은 2009년 강원도 횡성에서 구입하여 껍질 채 동결 건조하여 분말 형태로 사용하였다. 고추장 제조를 위한 재료는 서울 소재 농수산물 마트에서 구입하였으며, 고춧가루(Samyang Co., Korea), 찹쌀가루(Ddureban, Korea), 메주가루(Hanul, Korea), 엿기름가루(Ddureone, Korea), 설탕(CJ Co., Korea), 물엿(Corn product, Korea), 소금(Korea Salt Manufacture Association, Korea) 등을 사용하였다. 그 외에 분석에 사용된 시약은 특급시약(Sigma Chemical Co.
- , Korea), 물엿(Corn product, Korea), 소금(Korea Salt Manufacture Association, Korea) 등을 사용하였다. 그 외에 분석에 사용된 시약은 특급시약(Sigma Chemical Co., USA)을 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 더덕은 2009년 강원도 횡성에서 구입하여 껍질 채 동결 건조하여 분말 형태로 사용하였다. 고추장 제조를 위한 재료는 서울 소재 농수산물 마트에서 구입하였으며, 고춧가루(Samyang Co.
데이터처리
- 2) Means with different letters (a,b) in a row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 2) Means with different letters (a～c) in a row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 3) Means with different letters (A, B) in a column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 3) Means with different letters (A,B) in a column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 3) Means with different letters (A～C) in a column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 더덕분말을 첨가한 고추장의 품질 특성과 항산화 활성을 3회 반복 측정한 결과는 SAS(Statistical Analysis System, version 8.1, SAS Institute INC.)를 이용하여 통계처리 하였으며, 각 시료군 간의 차이는 일원배치분산분석과 Duncan's multiple range test 방법을 이용하여 각 시료 간의 유의성을 0.05% 수준에서 검정하였다.
이론/모형
- 더덕분말을 첨가한 고추장의 아미노태 질소 함량은 Formol 적정법(Shin et al 1997)으로 잘 마쇄한 고추장 시료 5 g에 증류수를 잘 혼합하여 100 mL로 정용하고 방치한 다음 원심분리(125×g, 10분)한 여액 10 mL에 중성 formalin(pH 8.3) 10 mL를 첨가한 액을 pH 8.3이 될 때까지 0.1N NaOH로 적정하여 적정 mL수를 측정하여 아미노산성 질소의 함량으로 계산하였다.
- 더덕분말을 첨가한 고추장의 환원당은 DNS법(dinitrosali cylic acid)으로 정량하여 glucose 량으로 측정하였다. 고추장1 g을 200 mL로 정용한 다음 8,012×g에서 2시간 교반한 후 시료액 1 mL에 DNS 시약 3 mL를 넣고 물 중탕으로 발색시킨 후 535 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준용액으로는 포도당을 사용하여 검량선을 작성하여 측정하고 계산하였다(Kang & Song 2006).
- 더덕분말의 일반성분분석은 AOAC(1990)방법에 따라 수분함량은 105℃ 상압가열건조법으로 측정하였으며, 조지방은 Soxhlet's 추출법, 조단백질은 micro-Kjeldahl법, 조회분은 직접 회화법을 사용하여 정량하였다.
성능/효과
- 1% 더덕분말 첨가구의 경우, 담금 초기부터 4주째까지는 서서히 증가하는 경향을 보이다가 6주째 이후 감소하였고(p<0.05), 3% 더덕분말 첨가구는 담금 초기부터 2주째까지는 서서히 증가하였다가 4주째부터는 감소하였다(p<0.05).
- 1%, 3% 더덕분말 첨가구의 경우 숙성 2주째까지는 염도가 증가하는 경향을 보였으며, 숙성 4주째 이후 더덕분말 첨가량이 증가할수록 염도가 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.05).
- 05). 5% 더덕분말 첨가구의 경우 4주째 이후 감소하는 경향을 보였고, 8주째 이후 가장 낮은 염도를 나타내고 있어 더덕분말 첨가량이 많을수록 발효식품인 고추장의 염도 감소 효과는 클 것으로 사료된다. Lee & Lee(2006)의 연구에서 매실추출액의 함량이 증가할수록 염도가 낮아졌다는 연구 결과와 같은 경향을 보였다.
- 5% 더덕분말 첨가구의 경우 담금 초기부터 숙성 전체 기간에 걸쳐 가장 높은 유리래디칼 소거작용을 나타냈는데, 2주째부터 서서히 감소하는 경향을 보이다가 8주째 다시 증가하였다(p<0.05).
- 더덕분말을 첨가한 고추장의 숙성 중 수분함량의 변화를 측정한 결과는 Table 3과 같다. 고추장 담근 직후 대조군과 더덕분말 첨가구의 수분함량은 45.67～49.82%로 나타났고, 1% 더덕분말 첨가구의 수분함량이 49.82%로 가장 많았으며 더덕분말 첨가량이 많아질수록 감소하는 경향을 보였는데, 이것은 더덕분말의 수분이 영향을 준 것으로 보여진다. 숙성 4주까지는 대조군과 더덕분말 첨가구 모두에서 수분함량이 증가하는 경향을 보였고, 6주 이후 수분함량이 감소하였다가 8주 이후 다시 증가하는 경향을 보였으며, 숙성기간에 따라 대조군과 1%, 3% 더덕분말 첨가구에서 유의적인 차이를 나타냈다(p<0.
- 더덕분말을 첨가한 고추장의 숙성 중 염도 변화를 측정한 결과는 Table 5와 같다. 고추장 담금 직후 대조군과 더덕분말 첨가구의 염도는 7.12～7.73%이었고, 숙성 최종 단계에서는 6.65～7.16%로 감소하였으며, 대조군의 염도가 숙성 전 기간에 걸쳐 높은 것으로 나타났다. 1%, 3% 더덕분말 첨가구의 경우 숙성 2주째까지는 염도가 증가하는 경향을 보였으며, 숙성 4주째 이후 더덕분말 첨가량이 증가할수록 염도가 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.
- 고추장의 항산화 활성을 알아보고자 유리래디칼 소거작용을 측정하는데, 고추장 담금 초기 31.71～36.62로 더덕분말 첨가량이 증가할수록 유리래디칼 소거작용이 유의적으로 높아졌으며(p<.05), 숙성 전 기간에 걸쳐 대조군에 비해 더덕분말 첨가구의 유리래디칼 소거작용이 높은 것으로 나타났다.
- 담금 초기 2.28～2.43% 범위로 대조군이 더덕분말 첨가구보다 환원당 함량이 높은 것으로 나타났으나, 숙성 2주 이후부터는 대조군보다 더덕분말 첨가구의 환원당 함량이 높았고, 더덕분말 첨가에 따른 유의적인 증가를 보였다(p<0.05).
- 대조군과 더덕분말 첨가 고추장의 아미노태 질소 함량은 3%>5%>1%>대조군 순이었으며, 특히 3% 더덕분말 첨가구에서 숙성 전 기간에 걸쳐 아미노태 질소 함량이 높게 나타나 가장 구수한 맛을 내는 것으로 나타났다.
- 0 mg%로 증가하였다. 대조군에 비해 더덕분말 첨가구 모두에서 아미노태 질소 함량이 높게 나타났는데, 이것은 더덕분말의 높은 조단백 함량이 영향을 준 것으로 사료된다. 선행연구인 Park et al(2007b)의 매실분말 및 농축액을 첨가한 고추장, Kim et al(2011)의 단감분말 첨가 고추장, Kim & Lee(2009)의 딸기 퓌레 첨가 고추장의 아미노태 질소 함량보다 높은 결과를 나타냈다.
- 대조군의 경우 초기 단계부터 숙성 최종단계까지 계속 증가하는 경향을 보였고, 1%, 3%, 5% 더덕분말 첨가구의 경우 숙성 6주까지는 유의적으로 증가하는 경향을 보였으나 이후 감소하였다(p<0.05).
- 더덕분말 첨가구의 경우, 담금 초기부터 4주까지는 더덕분말의 첨가량이 증가할수록 산도가 유의적으로 증가하였고(p<0.05), 숙성 기간에 따라서도 대조군과 더덕분말 첨가구 모두 숙성기간이 길어질수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05).
- 숙성 4주까지는 대조군과 더덕분말 첨가구 모두에서 수분함량이 증가하는 경향을 보였고, 6주 이후 수분함량이 감소하였다가 8주 이후 다시 증가하는 경향을 보였으며, 숙성기간에 따라 대조군과 1%, 3% 더덕분말 첨가구에서 유의적인 차이를 나타냈다(p<0.05).
- 숙성기간에 따라서는 대조군의 경우 4주째까지는 아미노태 질소 함량이 유의적으로 증가하였다가 그 이후에는 감소하는 경향을 나타냈고(p<0.05), 1%, 3%, 5% 더덕분말 첨가구의 경우 6주째까지는 아미노태 질소 함량이 유의적으로 증가하였다가 8주째 감소하는 경향을 보였다(p<0.05).
- 적색도를 나타내는 a(redness) 값은 담금 초기 16.37～17.46으로 대조군이 가장 높았으며 더덕분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아지는 경향을 보여(p<0.05) 더덕분말의 색깔이 고추장의 붉은색에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
후속연구
- Jeong et al(2000)의 선행 연구에서 고추장의 아미노태 질소 함량에 가장 많은 영향을 주는 요인으로 고추장의 메주가루와 발효중 단백질 분해효소의 역가와 관련이 있다고 하였으며, Kim et al(1994)의 연구에서는 숙성 중 미생물에 의해 생성된 단백질 분해효소의 작용으로 유리아미노산이 증가하기 때문이라고 하였다. 본 연구에서 더덕분말 첨가에 따라 아미노태 질소 함량이 증가하고, 숙성 중 증가폭도 높은 것으로 나타났는데, 이 결과를 통하여 더덕분말 첨가가 단백질 분해효소의 작용을 도와 고추장의 구수한 맛 증진과 품질 향상에 기여할 것으로 사료된다.
- 05). 연구 결과를 통하여 더덕분말 첨가가 숙성 전 기간에 걸쳐 더덕분말 첨가구의 유리래디칼 소거작용이 높은 것으로 나타나, 기능성식품으로의 개발 가능성을 확인할 수 있었으며, 기능성 고추장 개발시 고추장 최적화와 유통기한 설정에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
- 05). 이러한 결과를 통하여 고추장의 단맛을 결정하는데 더덕분말의 첨가가 환원당 함량을 높이는데 긍정적인 요인으로 작용할 수 있을 것으로 보여진다. Na et al(1997)의 키토산 첨가 고추장 연구에서 초기 환원당 함량이 서서히 증가하다 2주째 최고를 나타냈고, 그 이후 감소하였다는 보고를 하였고, Shin et al(1997)의 고추품종을 달리한 전통식 고추장의 숙성 중 이화학적 특성 변화 연구에서도 숙성기간에는 차이가 있으나, 숙성기간이 지남에 따라 환원당의 함량이 서서히 증가하였다가 90일 이후 서서히 감소한다고 하였다.
- Lee & Lee(2006)의 연구에서 매실추출액의 함량이 증가할수록 염도가 낮아졌다는 연구 결과와 같은 경향을 보였다. 이러한 결과를 통하여 무살균, 무방부제 고추장의 경우 부패 위험으로 저염고추장 제조에 어려움이 있는데, 더덕분말을 고추장에 첨가하면 적당한 소금의 사용으로 저장성과 염도감소 효과를 함께 얻을 수 있어 건강에 도움을 줄 수 있는 고추장 제조에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
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