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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 된장 담금 시 식염의 일부를 알코올이나 마늘, 겨자의 단독 또는 혼합 첨가로 대체하여 제조한 저식염 된장의 숙성중의 품질 특성(18)에 이어서 숙성된 된장을 포장하여 30℃에서 저장하면서 가스발생과 이화학적 특성의 변화를 조사하여 이들 항균물질이 저식염 된장의 저장성에 미치는 영향을 비교･검토하였다.
제안 방법
- 된장에 알코올 또는 겨자, 마늘을 단독 또는 혼합 첨가하고 식염농도를 6%로 줄인 저식염 된장의 저장중 품질특성을 비교하였다. 된장의 amylase 활성은 저장 중에 서서히 저하되었으나 protease의 활성은 저장 4주 이후에 감소되었다.
- 된장의 생균수는 전보와 같이(18) 호기성세균은 tryptic soy agar, 통성혐기성세균은 APT agar를 사용하여 평판도말 한 후 1.5% agar를 덮어 중층하였고, 효모는 rose bengal agar 배지를 사용하여 평판도말법으로 28℃에서 1~3일간 배양한 후 계수하였다.
- 된장의 저장실험은 숙성된 된장을 복합필름으로 된 포장대(PET, 19 μm/CPP, 80 μm; 내부크기, 90 mm×120 mm)에 150 g씩 넣어 밀봉하고 30℃에서 16주간 저장하였으며, 모든 실험은 3회 이상 반복하였다.
- 값으로 표시하였다. 산화환원전위(oxidation-reduction potential; ORP)는 된장을 2배 희석한 후 ORP-meter(Orion 525A＋, Orion)를 이용하여 직접 측정하였다.
- 2 kg/cm² 압력으로 1시간 증자하여 chopper로 마쇄하고 koji와 혼합하였다. 식염농도는 대조구를 10%로 하였고 저식염 된장의 경우 식염농도를 6%로 조절한 후 알코올 4%와 겨자 1%, 마늘 4%를 단독 또는 혼합 첨가하여 전보(18)와 같이 20℃에서 8주간 숙성시킨 된장을 사용하였다.
데이터처리
- 16주간 저장한 된장을 20명의 식품영양학과 학생들을 대상으로 맛, 향기, 색깔과 종합적인 기호도를 최고 7점 최저 1점으로 7단계 평가하여 얻은 성적을 SPSS program(Statistical Package for Social Science, version12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하여 분산분석을 하고 Duncan's multiple range test에 의해 검증하였다.
- 3)Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan′s multiple range test (P<0.05).
- 3)Means with the same letter in row are not significantly different by Duncan′s multiple range test (P<0.05).
이론/모형
- 된장의 일반성분 분석은 기준미증분석법(20)에 준하였다. pH는 시료 10 g을 동량의 증류수로 희석하여 pH-meter(Orion920A plus, Orion, Beverly, MA, USA)로 직접 측정하였고, 적정산도는 pH를 측정한 시료에 0.
- 3이 될 때까지 적정하여 그 소비 mL로 표시하였다. 환원당은 제단백 처리한 후 Somogyi변법, 알코올은 산화법, 아미노산성질소는 Formol 적정법, 암모니아성질소는 Folin법으로 정량하였다. 산가는 식품공전에 준하여 된장 2.
- 효소활성도는 α-amylase과 β-amylase는 각각 blue value변법과 Fuwa의 방법(21), 단백질 분해력은 Anson의 방법(22)에 준하여 pH 3.0, 6.0(편의상 산성, 중성 protease 로 함)으로 구별하여 측정하였다.
성능/효과
- β-amylase도 저장 12주까지 비교적 높은 효소활성을 유지하였으나 16주에 급격히 저하되었고, 메주된장을 제외하고는 시험구간에 현저한 차이는 없었으나 마늘 첨가 된장에서 효소활성이 낮았다.
- 아미노산성 질소는 알코올 첨가구에서 감소가 심하였고 암모니아성 질소는 알코올과 겨자 첨가구에서 낮았다. 16주 저장시킨 된장의 맛과 향기, 종합적인 기호도는 알코올 또는 마늘을 첨가한 저식염 된장이 양호하였다.
- 호기성세균과 통성혐기성세균수는 효모와는 달리 저장 중에 급격한 변화 없이 불규칙한 증감을 보였으며, 부원료를 첨가한 시험구간에도 차이는 없었다. 그러나 젖산간균 등의 통성 혐기성세균수는 밀봉하여 저장하였음에도 불구하고 호기성세균에 비하여 저장중에 1 log cycle 정도 낮은 수준을 유지하였다. 이러한 결과는 포장으로 환경조건이 변화되어 된장의 효모수는 저장 20~40일에 증가한 후 감소하나 세균수는 증감이 없었고(19), 저장 3개월까지 호기성세균수가 약간 증가되었던 보고(17)와는 다소 차이가 있었다.
- 단백질이 분해되어 구수한 맛을 내게 되는 아미노산성질소는 Fig. 4와 같이 저장 초기에는 메주 된장의 0.26%를 제외하고는 0.54~0.66%이었으나 저장 중에 대조구와 메주된장에서 서서히 증가한 반면 알코올을 첨가한 저식염 된장은 감소하는 경향을 보였다. 한편 된장의 바람직하지 않은 풍미와 연관되는 암모니아성질소는 저장 4주까지 증가되나 그 이후에는 감소하였다.
- 된장 저장중 효소활성도의 변화는 Table 1과 같이 α-amylase는 저장 중에 서서히 감소하여 저장 12주 이후에는 효소활성이 낮았으며, 시험구간에는 알코올 첨가구(E, EG) 가 겨자(M)나 마늘(G) 첨가구보다 높은 활성을 유지하였다.
- 된장을 16주 저장하여 관능평가 한 결과는 Table 6과 같이 맛은 마늘과 알코올, 겨자-마늘을 혼합 첨가한 된장이 겨자만 첨가한 된장에 비하여 유의적(P＜0.05)으로 양호하였고, 메주된장이 좋지 않은 판정을 받았다. 색은 알코올 첨가 된장이 겨자 첨가구에 비하여 유의적(P＜0.
- 835로 감소하는 경향을 보였으나 메주된장과 대조구를 제외하고는 시험구간의 차이는 없었다. 된장의 수분활성도 저하는 저장중의 수분함량 감소와 원료성분의 분해에 의한 용질의 mole분율 증가에 의한 것으로 판단되었다. 보통 수분활성도가 저하되면 미생물의 증식이 억제되었으나 Table 2의 생균수와 상관성은 없었으며 고추장저장에서도 유사한 결과가 보고(12)되었다.
- 그러나 알코올이나 겨자를 첨가한 저식염 된장은 살균처리를 하지 않았음에도 가스발생이 없어 저장 중에 포장용기가 부풀어 오르거나 파열되는 일이 없었다. 따라서 저식염 된장도 담금 시 알코올이나 겨자를 첨가하면 저장중에 가스발생을 효과적으로 억제할 수 있었다. 가스발생을 Table 2의 효모수와 비교하여 보면 저장중의 효모수가 많은 구에서 가스는 발생되었으나 효모의 종류와도 관계가 있는 것으로 생각되었다.
- 14 mg/g이었던 보고(18)처럼 저장중의 변화는 심하지 않았다. 시험구간에는 겨자와 마늘 첨가구가 알코올 첨가 된장보다 산가는 높았으며, 저식염 된장이 대조구나 메주된장에 비하여 높았다. Joo 등(6)은 koji보다 메주를 혼합한구에서 산가가 높아 불량한 냄새의 원인이 되나 숙성이 빠른 된장에서도 산가 변화는 심하였다고 보고한 바 있다.
- 10으로 저하하였다. 시험구간에는 대조구보다 마늘이나 겨자를 첨가한 시험구의 pH가 낮았으며, 메주된장과 알코올 첨가 된장이 저장 후기에도 높은 pH를 유지하였다. 적정산도는 pH의 변화와는 달리 저장 4~8주까지 감소하다가 그 이후에 증가하는 추세를 보여 16주 저장 후에는 겨자와 마늘 첨가 된장이 각각 52.
- 된장 저장중의 색도 변화는 Table 3과 같이 저장기간이 경과함에 따라 brightness(L)와 yellowness(b)는 저하되었고 redness(a)는 12주까지 증가하다가 그 이후에 감소하였다. 시험구간에는 메주된장보다 koji 된장에서 색도의 변화가 심하였고, 저식염 된장에서는 마늘 첨가 된장이 L-과 b-값이 높아 밝은 색을 띄어 갈변방지에는 마늘을 첨가하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다. Lee 등(15)은 증자대두에 비하여 재래식 메주의 배합비율이 높은 된장이 저장 중에 진한 색을 띄어 기호도가 낮았다고 보고하여 본 실험과 상이한 결과를 보였는데, 이는 소맥분 koji를 혼합하여 소맥분에 의한 갈변의 영향으로 판단되었다.
- 알코올은 환원당과는 달리 저장 4주경에 감소하였으며 그 이후에는 미미한 증감을 보였다. 시험구간의 차이는 저장 중에 가스발생이 많았던 대조구와 메주된장, 마늘 첨가구에서 4주 이후에 조금 증가하는 경향을 보였으며 겨자 첨가구에서 제일 낮았다. 이러한 경향은 고추장의 경우 환원당은 저장 중에 감소되어 12주에 14.
- 05), 다음으로 메주된장과 마늘 첨가 된장이 겨자만을 첨가한 된장에 비하여 양호하였다. 이러한 결과를 종합하면 저식염 된장의 저장성에는 알코올을 첨가하거나 마늘 또는 겨자-마늘을 혼합 첨가하는것이 바람직할 것으로 생각되었다. 한편 8주간 숙성시킨 된장의 경우 메주된장이 모든 관능평가에서 가장 낮은 평가를 보였던 보고(18)와는 대조적이었는데, 이는 메주된장의 경우 Table 2와 같이 효소활성도가 낮아 장기간 숙성이 필요함을 의미한다.
- 된장은 저장중 L-과 b-값이 서서히 저하되었고 a-값은 증가하였으며, 마늘의 첨가로 저장 중에 색도의 변화가 적었다. 저식염 된장에 알코올이나 겨자의 첨가로 저장 중에 가스발생은 억제되었으며, 된장 저장중 pH는 알코올 첨가구에서 높아 적정산도가 낮았다. 된장의 산가는 저식염 된장에서 높았으나 알코올-마늘 혼합 첨가구에서 낮았다.
- 시험구간에는 대조구보다 마늘이나 겨자를 첨가한 시험구의 pH가 낮았으며, 메주된장과 알코올 첨가 된장이 저장 후기에도 높은 pH를 유지하였다. 적정산도는 pH의 변화와는 달리 저장 4~8주까지 감소하다가 그 이후에 증가하는 추세를 보여 16주 저장 후에는 겨자와 마늘 첨가 된장이 각각 52.8과 50.2 mL/10 g이었으나, 알코올 첨가 된장은 산도 변화가 적어 대조구나 메주된장과 유사한 수준이었다. 한편 저장중기에 pH가 저하되었음에도 불구하고 적정산도가 감소하였던 이유는 이 기간에 완충능이 있는 아미노산성질소 등이 감소되고 생성된 유기산의 일부가 알코올과 ester화되었기 때문이며, 저장중 지나친 산도의 감소는 유해균이 증식할 가능성이 있다.
- 한편 저장중기에 pH가 저하되었음에도 불구하고 적정산도가 감소하였던 이유는 이 기간에 완충능이 있는 아미노산성질소 등이 감소되고 생성된 유기산의 일부가 알코올과 ester화되었기 때문이며, 저장중 지나친 산도의 감소는 유해균이 증식할 가능성이 있다. 적정산도의 변화를 Table 2의 미생물상과 비교하여 보면 된장 저장중 적정산도의 증가는 세균보다는 효모 증식의 영향이 큰 것으로 판단되었다. 한편 고추장 저장중 적정산도가 12주 후에 18.
- 전체적인 기호도는 알코올 또는 겨자-마늘 혼합 첨가 된장이 가장 좋았고(P<0.05), 다음으로 메주된장과 마늘 첨가 된장이 겨자만을 첨가한 된장에 비하여 양호하였다.
- 효모수는 식염 10%인 대조구와 메주된장은 저장 8주까지 감소하였고 그 이후에 104 CFU/g을 유지하였으나 부원료를 첨가한 식염 6%의 저식염 된장은 마늘 첨가구를 제외하고는 저장 중에 103 CFU/g 이하로 낮은 수준을 유지하였다. 호기성세균과 통성혐기성세균수는 효모와는 달리 저장 중에 급격한 변화 없이 불규칙한 증감을 보였으며, 부원료를 첨가한 시험구간에도 차이는 없었다. 그러나 젖산간균 등의 통성 혐기성세균수는 밀봉하여 저장하였음에도 불구하고 호기성세균에 비하여 저장중에 1 log cycle 정도 낮은 수준을 유지하였다.
- 된장 저장중 미생물상 변화는 Table 2와 같다. 효모수는 식염 10%인 대조구와 메주된장은 저장 8주까지 감소하였고 그 이후에 104 CFU/g을 유지하였으나 부원료를 첨가한 식염 6%의 저식염 된장은 마늘 첨가구를 제외하고는 저장 중에 103 CFU/g 이하로 낮은 수준을 유지하였다. 호기성세균과 통성혐기성세균수는 효모와는 달리 저장 중에 급격한 변화 없이 불규칙한 증감을 보였으며, 부원료를 첨가한 시험구간에도 차이는 없었다.
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