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문제 정의
- 다시마와 전복 추출액은 감칠맛 성분을 가진 천연조미료의 역할과 동시에 건강 기능성 소재이다. 이에 본 연구에서는 소비자의 기호 및 상품성을 높이고 영양 및 기능성이 향상된 김치를 개발하고자 다시마, 전복을 김치 제조 시 첨가한 후 발효 기간에 따른 제품의 이화학적 특성, 품질 특성을 살펴보았으며, 숙성 중 생성되는 아미노산 함량과 관능 특성을 분석하여 상품적 가치를 검토하였다.
- 본 연구는 전복 및 다시마 추출물 첨가 김치의 아미노산 함량 및 발효특성에 관해 살펴보았다. 전복와 다시다는 추출물 형태로 첨가하였으며 젖산균, pH, 산도, 염도, 환원당, 유리당, 유기산, 유리 아미노산 및 관능평가를 실시하였다.
제안 방법
- 유기산은 김치 여과액 2 mL에 증류수 20 mL를 vortex mixer(VXR B, JANKO & KUNKEL, Rio de Janeiro, Brasil)로 혼합한 후 원심분리기(Centrikon T-324, Kontron Instruments, Milano, Italy)를 이용하여 8,000 rpm에서 10분간 원심분리 하여 얻은 상등액을 0.45 μm filter로 여과한 후 적당히 희석하여 HPLC에 주입하여 분석하였다.
- 김치즙을 0.45 μm filter로 여과하여 HPLC에 주입하여 분석하였다.
- 김치 제조에 사용된 재료는 절인배추, 무, 고춧가루, 갈은 홍고추, 마늘, 생강, 양파, 찹쌀풀, 멸치 액젓 및 새우젓을 Table 1 비율대로 잘 버무린 다음 PE 필름으로 포장하여 5oC에 저장하면서 발효 특성을 살펴보았다. 다시마와 전복은 생물 100 g에 20배의 물을 넣어 2시간 동안 열수추출 하여 추출액의 형태로 김치에 첨가하였다.
- 김치 잎부분 15 g과 줄기부분 15 g으로 총 30 g을 채취하여 0.85% 멸균 식염수에 단계적으로 희석한 후 pour plate method로 접종하였다. 총균수는 plate count agar(Difco, Detroit, MI, USA) 배지를 사용하고 젖산균수는 MRS agar(Merck Co.
- 85% 멸균 식염수에 단계적으로 희석한 후 pour plate method로 접종하였다. 총균수는 plate count agar(Difco, Detroit, MI, USA) 배지를 사용하고 젖산균수는 MRS agar(Merck Co., Darmstadt, Germany) 배지를 사용하여 37oC에서 48시간 배양한 후 균수를 측정하였다.
- 환원당 함량은 마쇄한 김치의 여과액을 20,000 rpm에서 10분간 원심분리한 후 상징액을 시료로 하여 dinitrosalicylic acid(DNS)에 의한 비색법(18)으로 측정하였다. 50배로 희석한 김치즙 희석액 1 mL에 DNS 시약 3 mL를 가하여 잘 교반한 후 끓는 물에서 5분간 반응시키고 냉각시켜 발색된 용액을 분광광도계(V-550, Jasco, Tokyo, Japan)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이 측정치를 glucose로 환산하여 표시하였다.
- 아미노산 분석은 각 처리군의 김치를 72시간 동결건조(TD5508 Freeze dryer, Inshin lab, Co., Ltd., Seoul, Korea)하여 분쇄한 후, 김치 시료 약 1.0 g을 정확히 취하여 ampule 에 넣고 6 N HCl 15 mL를 가한 다음 N2로 치환하여 신속하게 밀봉하였다. 이를 105oC 오븐에서 24시간 가수분해시킨 뒤 방냉하여 탈이온수로 50 mL 정용플라스크에 정용 후, 0.
- 2 μm membrane 필터로 여과하였다. 여액 2 mL를 취해 25 mL 정용한 후, 이를 AccQ-Tag 방법(20)으로 유도체화(AccQ-Fluor Reagent Kit) 시키고 아미노산 분석기(pump PU-980, detector FP-920, autosampler AS-950-10, Jasco)를 이용하여 아미노산을 분석하였다. 이때 구성아미노산 분석조건은 칼럼은 Nova-Pak C18(3.
- 관능평가는 한국식품연구원에서 15명의 훈련된 관능검사원을 대상으로 실시하였으며 선호도는 김치의 외관(appearance), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전반적인 기호도(overall acceptance)로서 매우 좋다 7점, 매우 싫다 1점으로 하였고 비린 향미(fishy flavor), 신맛(sour taste), 짠맛(salty taste), 숙성된 맛(ripened taste)은 강도로서 아주 강하다 7점, 아주 약하다 1점으로 하였다. 시료를 1회용 희색 폴리에틸렌 접시에 각각 10 g씩 나누어 담았으며, 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 평가하도록 하였다.
- 관능평가는 한국식품연구원에서 15명의 훈련된 관능검사원을 대상으로 실시하였으며 선호도는 김치의 외관(appearance), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전반적인 기호도(overall acceptance)로서 매우 좋다 7점, 매우 싫다 1점으로 하였고 비린 향미(fishy flavor), 신맛(sour taste), 짠맛(salty taste), 숙성된 맛(ripened taste)은 강도로서 아주 강하다 7점, 아주 약하다 1점으로 하였다. 시료를 1회용 희색 폴리에틸렌 접시에 각각 10 g씩 나누어 담았으며, 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 평가하도록 하였다.
- 본 연구는 전복 및 다시마 추출물 첨가 김치의 아미노산 함량 및 발효특성에 관해 살펴보았다. 전복와 다시다는 추출물 형태로 첨가하였으며 젖산균, pH, 산도, 염도, 환원당, 유리당, 유기산, 유리 아미노산 및 관능평가를 실시하였다. 젖산균은 결과 초기 4.
대상 데이터
- 김치는 100 g을 부위별로 채취하여 blender(KA-2600, Kaiser, Seoul, Korea)로 분쇄하여 cheese close 거즈로 여과한 후 여과액을 사용하였다.
데이터처리
- 실험 결과는 Statistical Analysis System(version 8.01, SAS, Chicago, IL, USA)를 이용하여 3번 반복 처리하여 평균과 표준편차를 계산하였고, Duncan's multiple range test 방법을 사용하여 0.05% 수준에서 유의성을 분석하였다.
- 3)Means with different letters in a column (a-c) and a row (A-D) are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 3)Means with different letters in a column (a-c) and a row (A-E) are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
이론/모형
- 김치는 100 g을 부위별로 채취하여 blender(KA-2600, Kaiser, Seoul, Korea)로 분쇄하여 cheese close 거즈로 여과한 후 여과액을 사용하였다. 염도는 Mohr법(17)으로 여과액5 mL에 10% K2CrO4를 첨가한 후 0.1 N AgNO3 용액으로 갈색이 되는 종말점을 적정하였다. pH는 pH meter(AB 15 Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA)로 측정하였고, 산도는 김치액 10 mL를 0.
- 환원당 함량은 마쇄한 김치의 여과액을 20,000 rpm에서 10분간 원심분리한 후 상징액을 시료로 하여 dinitrosalicylic acid(DNS)에 의한 비색법(18)으로 측정하였다. 50배로 희석한 김치즙 희석액 1 mL에 DNS 시약 3 mL를 가하여 잘 교반한 후 끓는 물에서 5분간 반응시키고 냉각시켜 발색된 용액을 분광광도계(V-550, Jasco, Tokyo, Japan)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이 측정치를 glucose로 환산하여 표시하였다.
- 이때 구성아미노산 분석조건은 칼럼은 Nova-Pak C18(3.9×150 mm, Waters), 주입량은 10 μL, 칼럼 온도는 30oC, 검출기는 fluorescence(Ex. 250 nm, Em. 395 nm), 이동상은 0.14 M sodium acetate(A), 60% acetonitrile(B)의 gradient법(20)으로 분석하였다.
성능/효과
- 주된 유리당은 fructose, glucose, sucrose 및 maltose이며 결과는 Table 2에 나타내었다. 유리당 중 fructose, glucose 함량이 가장 큰 비중을 차지하였으며 초기 함량은 각각 2.31～2.52% 및 2.65～3.44% 수준으로 fructose는 발효 21일째 0.61～0.77%로 감소하여 모든 처리구에서 70% 이상 감소하는 경향을 나타내었다. Sucrose 함량 또한 감소하여 발효 14일째부터는 검출되지 않았다.
- Sucrose 함량 또한 감소하여 발효 14일째부터는 검출되지 않았다. Maltose 함량도 감소하였으나 sucrose 함량에 비해 감소율이 낮아 발효 28일째 17～40% 감소하는 것으로 나타났다. 유리당은 발효가 진행됨에 따라 감소된다는 연구 결과와 유사한 결과를 나타내었다(28,31)
- 전복 및 다시마를 첨가한 김치의 발효과정 중 유기산의 변화는 Table 3에 나타내었다. 발효 초기에는 citric acid, malic acid 및 succinic acid 함량이 높았고 발효 동안 감소하였으며 lactic acid는 발효 7째부터, acetic acid는 발효 14일째부터 증가하는 경향을 나타내었다. 초기 malic acid와 succinic acid 함량은 117～164 mg% 및 204～232 mg%이었으며 전복을 첨가한 김치가 대조구에 비해 높게 나타났다.
- Park 등(32)의 연구에서도 초기 함량이 비해 발효 후 함량이 감소하였다고 보고하였으며 Yoo 등(33)의 연구에서도 묵은 김치의 저장 중 malic acid 함량이 감소하였다고 보고하여 본 연구 결과와 유사하였다. 이와 같은 감소 현상은 김치 중의 젖산균에 의해 malic acid가 lactic acid와 acetic acid로 전환되기 때문으로 보고하고 있고 본 연구에서 젖산균이 급격하게 증가하는 7일째 malic acid의 함량이 감소 경향을나타냈으며 lactic acid가 증가하기 시작하였음을 확인할 수 있었다. Park 등(34)의 연구에서는 숙성 중기 이후에 증가하는 Lac.
- 전복 및 다시마를 첨가한 김치의 발효과정 중 유리 아미노산의 변화는 Table 4에 나타내었다. 전복 추출물의 아미노산 조성은 taurine이 4.6 mg%로 유리 아미노산 중 가장 높은 함량을 나타내었으며 그 다음으로 arginine 함량이 높았다. Taurine은 함황아미노산의 일종으로 인체에 널리 분포되어 있다.
- 김치의 아미노산 구성에서도 전복 첨가 김치의 경우 다른 처리구에 비해 taurine 함량이 다소 높았다. 다시마 추출액의 아미노산 구성은 glutamic acid가 1.8 mg%로 함량이 가장 높았으며 다음으로 aspartic acid로 0.48 mg% 수준으로 총 아미노산 함량의 83% 차지하여 다른 아미노산에 비해 월등이 높음을 확인할 수 있었다. Bae와 Choi의 연구(37)결과에서도 다시마의 아미노산 구성이 glutamic acid 외에도 aspartic acid, poline, arginine, serine, leucine, lysine 함량이 높게 분석되었다고 보고하여 본 연구 결과와 유사하였다.
- Bae와 Choi의 연구(37)결과에서도 다시마의 아미노산 구성이 glutamic acid 외에도 aspartic acid, poline, arginine, serine, leucine, lysine 함량이 높게 분석되었다고 보고하여 본 연구 결과와 유사하였다. 총 아미노산 함량은 전복 추출액이 9.1 mg%로 다시마 2.8 mg%에 비해 월등히 높았다. 김치의 경우도 전복 첨가 김치의 총 아미노산 함량이 3.
- 4에 나타내었다. 적숙기 김치에 대해 외관, 향미, 감칠맛, 신맛, 조직감, 전반적인 기호도에 대한 평가 결과 향미는 큰 차이를 나타내지 않았으며 감칠맛 성분은 다시마 첨가 김치가 높은 평가를 받았으며 이는 다시마의 아미노산 성분 중 감칠맛 성분인 glutamic acid의 함량이 높았기 때문으로 사료된다. 또한 전체적인 기호도 결과, 다시마 첨가 김치의 선호도가 높아 감칠맛 성분이 김치의 기호도에 영향을 끼친 것으로 생각된다.
- 적숙기 김치에 대해 외관, 향미, 감칠맛, 신맛, 조직감, 전반적인 기호도에 대한 평가 결과 향미는 큰 차이를 나타내지 않았으며 감칠맛 성분은 다시마 첨가 김치가 높은 평가를 받았으며 이는 다시마의 아미노산 성분 중 감칠맛 성분인 glutamic acid의 함량이 높았기 때문으로 사료된다. 또한 전체적인 기호도 결과, 다시마 첨가 김치의 선호도가 높아 감칠맛 성분이 김치의 기호도에 영향을 끼친 것으로 생각된다.
- 1 log CFU/g 수준에 도달하였으며 그 이후에는 비슷한 수준을 유지하였다. 환원당과 유리당은 감소하는 경향을 보였으며 이는 젖산균 증식과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 유기산 중 citric acid, malic acid 및 succinic acid는 발효 동안 감소하는 경향을 나타내었으며 lactic acid 와 acetci acid는 증가하였다.
- 환원당과 유리당은 감소하는 경향을 보였으며 이는 젖산균 증식과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 유기산 중 citric acid, malic acid 및 succinic acid는 발효 동안 감소하는 경향을 나타내었으며 lactic acid 와 acetci acid는 증가하였다. 아미노산 분석 결과 타우린은 전복 첨가 김치에서 가장 높은 수준을 나타내었으며 glutamic acid와 aspartic acid 함량은 다시마 첨가 김치에서 높은 수준을 보였다.
- 유기산 중 citric acid, malic acid 및 succinic acid는 발효 동안 감소하는 경향을 나타내었으며 lactic acid 와 acetci acid는 증가하였다. 아미노산 분석 결과 타우린은 전복 첨가 김치에서 가장 높은 수준을 나타내었으며 glutamic acid와 aspartic acid 함량은 다시마 첨가 김치에서 높은 수준을 보였다. 관능평가 결과 또한 다시마 첨가 김치를 가장 선호하였으며 전복 첨가 김치는 대조구와 비슷한 기호도를 나타내었다.
- 아미노산 분석 결과 타우린은 전복 첨가 김치에서 가장 높은 수준을 나타내었으며 glutamic acid와 aspartic acid 함량은 다시마 첨가 김치에서 높은 수준을 보였다. 관능평가 결과 또한 다시마 첨가 김치를 가장 선호하였으며 전복 첨가 김치는 대조구와 비슷한 기호도를 나타내었다.
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