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문제 정의
- 따라서 본 연구에서 전통간장의 제조 기간을 줄이고자 protease 및 amylase 활성이 높은 선별균주를 이용하여 다양한 생리적 기능을 갖고 있지만 식미 및 저장성에 단점을 갖고 있는 미강을 첨가하여 기능성 및 기호도가 우수하고 다양한 맛을 낼 수 있는 단기숙성 간장을 제조하고자 하였다.
제안 방법
- 25% 소금물에 비율을 달리한 콩알메주와 미강코지(콩알 메주 : 미강코지; 10:0, 9:1, 7:3, 5:5)를 1:1.5(w/w) 비율로 혼합하여 상온에서 3주간 숙성시킨 후 filter paper(Whatman filter paper No. 4, Clifton, UK)를 이용하여 여과한 후 100℃에서 30분간 처리하여 부유물을 제거하고 냉각하여 간장을 제조하였다. 분석용 시료는 0일, 3일, 7일, 11일 및 14일에 일정량의 시료를 이용하여 분석을 실시하였다.
- 간장 시료 1 mL를 취하여 H2SO4 20 mL와 분해 촉매제 (Kjeltabs-K2SO4 3.5 g, SeSO4 3.5 mg)를 첨가하여 분해 장치(Foss Digester 2020, Foss Tecator, Juddinge, Sweden)로 분해시킨 뒤, 켈텍 장치(Foss Kjeltec System 2400, Foss Tecator)를 이용하여 증류한 후 적정하여 소비 된 0.1 N HCl의 mL수를 총 질소(total nitrogen, TN)로 환산하여 양을 구하였다. 아미노태 질소의 분석은 Chae 등 (21)과 같은 방법으로 Sorensen formal titration 적정법에 준하여 실시하였다.
- 1 N HCl에 녹여 약 1,000 mg/L가 되도록 한 것을 십진법으로 희석하여 표준용액으로 사용하였다. 간장의 BAs의 검출은 Cho 등(22)이 사용한 방법을 변형하여 다음과 같이 수행하였다. 간장 시료 5 mL를 0.
- 제조된 간장의 기호도를 조사하기 위하여 관능평가 훈련을 받고, 다른 관능평가 실험에 참여한 경험이 있는 (재)발효 미생물산업진흥원 직원 20명과 순창군 (주)궁중음식본가 업체 직원 10명을 대상으로 색, 맛, 향 및 전체적 기호도를 5점 채점법으로 평가하였다. 관능평가를 위해 미강 첨가 비율별 간장을 준비하여 무취의 일회용 컵에 담아 시료를 제공 하였으며, 평가 사이에 입을 가실 수 있도록 정수한 물을 준비하였다. 아주 좋다(5점), 보통이다(3점), 아주 나쁘다(1점)로 하였으며 각 패널의 채점평균을 각 시료의 관능검사 점수로 하였으며, 결과의 통계처리는 SPSS 통계프로그램 (SPSS 11.
- 미강은 우수한 영양과 기능적 가치를 함유하고 있지만 식미를 떨어뜨리고 저장성이 매우 낮아 효과적인 활용에 어려움을 갖고 있다. 따라서 간장의 원재료인 대두와의 혼합을 통한 다양한 맛 추구와 전분 및 단백 분해력이 높은 균주를 활용해 낱알형태의 콩알메주를 제조해 총 질소 함량의 증가를 통하여 약 12개월의 간장 제조 기간을 약 1개월로 단축하고자 콩알메주와 미강을 5:5, 7:3, 9:1, 10:0의 비율로 25%의 염수에 담구고 발효하면서 특성을 비교하였다. pH의 변화는 발효 0일 평균 pH 5.
- 5%를 접종하였고, 30℃ 에서 38시간 발효시킨 뒤 60℃ 건조기에 건조시켜 콩알메주를 제조하였다. 미강코지는 미강을 볶아 121℃에서 15분 동안 멸균한 다음 미강 무게의 50% 수분을 첨가한 후 A. oryzae SCO1102 1%를 접종하고 30℃ 항온기에서 2일 발효하여 코지를 제조하였다.
- 4, Clifton, UK)를 이용하여 여과한 후 100℃에서 30분간 처리하여 부유물을 제거하고 냉각하여 간장을 제조하였다. 분석용 시료는 0일, 3일, 7일, 11일 및 14일에 일정량의 시료를 이용하여 분석을 실시하였다.
- 상등액에 5% trichloroacetic acid(TCA) 2 mL를 넣고, 10,000 rpm에서 10분간 원심분리 한 후 0.02 N HCl로 희석해 0.2 μm syringe filter로 여과하여 아미노산 자동분석기(L-8900, Hitachi High- Technologies, Tokyo, Japan)로 분석하였다.
- 4가 되도록 적정하였다. 여기에 35% formaldehyde solution(Samchun Pure Chemical Co., Ltd., Seoul, Korea) 20 mL를 가하고, 다시 0.1 N NaOH 용액으로 pH 8.4가 되도록 적정하였으며, 별도로 증류수에 대한 바탕시험을 실시하여 아미노태 질소 함량을 구하였다.
- 염도는 간장 시료 10 mL에 증류수 90 mL를 가한 후 식염계(TM-30D, Takermura Electric Works, Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였고, 당도는 염도와 동일한 전처리 방법으로 당도계 (Master-1M(0~32°Brix), 2M(28~62°Brix), ATAGO Co., Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다.
- 제조된 간장의 기호도를 조사하기 위하여 관능평가 훈련을 받고, 다른 관능평가 실험에 참여한 경험이 있는 (재)발효 미생물산업진흥원 직원 20명과 순창군 (주)궁중음식본가 업체 직원 10명을 대상으로 색, 맛, 향 및 전체적 기호도를 5점 채점법으로 평가하였다. 관능평가를 위해 미강 첨가 비율별 간장을 준비하여 무취의 일회용 컵에 담아 시료를 제공 하였으며, 평가 사이에 입을 가실 수 있도록 정수한 물을 준비하였다.
- 대두 250 g을 3회 세척한 후 대두와 물을 1:3(w/v) 비율로 15시간 동안 침지한 다음 물을 제거하고 121℃에서 30분 동안 증자하였다. 증자한 대두는 70℃로 냉각 후 B. licheniformis SDG1210를 대두 무게의 1%(흡광도 0.3)로 접종한 후 A. oryzae SCO1102 0.5%를 접종하였고, 30℃ 에서 38시간 발효시킨 뒤 60℃ 건조기에 건조시켜 콩알메주를 제조하였다. 미강코지는 미강을 볶아 121℃에서 15분 동안 멸균한 다음 미강 무게의 50% 수분을 첨가한 후 A.
대상 데이터
- 3의 배양액을 메주 제조에 사용하였다. A. oryzae SCO1102는 Potato Dextrose Agar(PDA; Difco, Detroit, MI, USA)에서 배양한 후(30℃, 72 hr) 멸균 수에 희석하여 분광광도계 420 nm에서 흡광도 1.0을 맞추었고, 증자쌀 500 g에 1%를 접종한 후 온도 30℃, 습도 80% 항온항습기(WTH-420, Daehan Scientific Co., Ltd., Seoul, Korea)에서 72시간 배양 후 60℃ 건조기(WOF-305, Daehan Scientific Co., Ltd.)에서 24시간 건조 후 멸균된 막자사 발로 분말화하여 실험의 시료로 사용하였다.
- BAs 표준품(Histamine, Tyramine≥99.0%)과 유도물질 dansyl chloride, 내부표준물질 1,7-diaminoheptane은 Sigma-Aldrich에서, proline과 0.1 N HCl은 Samchun (Seoul, Korea), acetonitrile은 Mallinckrodt J. T. Baker (Phillipsburg, NJ, USA)에서 구입하여 사용하였고, 각 표준품 및 내부표준물질은 0.1 N HCl에 녹여 약 1,000 mg/L가 되도록 한 것을 십진법으로 희석하여 표준용액으로 사용하였다.
- 대두는 수분 8.7%, 조단백 37.5%, 조지방 16.4%를 함유한 원료로써 2011년에 수확한 전라북도 순창군에 소재하는 (주)순창장류에서 구입하여 사용하였고, 미강은 순창군에서 유기농으로 재배한 쌀을 도정하여 사용하였으며, 소금은 신안에서 생산된 순도 99%의 국산 천일염을 사용하였다.
- 메주 및 간장의 제조를 위하여 (재)발효미생물산업진흥원에서 분리한 균주 Bacillus licheniformis SDG1210과 Aspergilus oryzae SCO1102를 사용하였다. B.
데이터처리
- 아주 좋다(5점), 보통이다(3점), 아주 나쁘다(1점)로 하였으며 각 패널의 채점평균을 각 시료의 관능검사 점수로 하였으며, 결과의 통계처리는 SPSS 통계프로그램 (SPSS 11.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 ANOVA(analysis of variance) test 및 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
- 1 N HCl의 mL수를 총 질소(total nitrogen, TN)로 환산하여 양을 구하였다. 아미노태 질소의 분석은 Chae 등 (21)과 같은 방법으로 Sorensen formal titration 적정법에 준하여 실시하였다. 간장 시료 2 mL를 취하여 증류수 100 mL를 가하고 1시간 동안 교반한 후 0.
성능/효과
- 1)Sensory properties were evaluated by a scoring test using a 5-points scale with scores from 1 to 5. The strongest properties were assigned as 5-points, and the weakest properties were 1-point.
- 미강 첨가 비율에 따른 유리 아미노산 함량의 변화를 살펴본 결과는 Table 2와 같이 총 25종이 검출되었다. 각 비율별 총 유리아미노산 함량은 5,449.12~8,804.03 mg/kg으로 나타났으며, 9:1의 비율에서 8,804.03 mg/kg으로 함량이 가장 높게 나타났다. 유리 아미노산 함량별로 보면 glutamic acid가 비율별 평균 14.
- 당도는 초기 21~22ºBrix에서 발효가 진행됨에 따라 제조한 간장 모두 30~32ºBrix 로 높아졌고, 염도 또한 발효기간 중 모든 실험구에서 20%이하로 일정 수준을 유지하며 큰 변화를 보이지 않았다.
- 따라서 본 분석에서는 미강의 비율별 제조한 간장을 대상으로 하여 히스타민과 티라민을 분석한 결과는 Table 3과 같으며, 히스타민은 35.85~72.81 mg/kg, 티라민은 41.04~75.31 mg/kg이 검출되었고, Cho 등(22)이 조사한 전통간장 내 히스타민 225.9 mg/kg과 티라민 241.6 mg/kg, 시판 양조간장 내에 히스타민 129.8 mg/kg, 티라민 594.5 mg/kg의 결과보다는 낮은 검출율을 나타내어, 시중에 유통 중인 간장과 본 연구를 통해 단기간에 간장 품질 규격의 총질소 함량 0.7(w/v%) 이상 도달한 단기 숙성 간장과 비교하였을 때 숙성 기간의 단축에 의해 바이오제닉 아민의 함량이 적게 나타난 것으로 보인다.
- 또한 아미노태 질소는 발효식품의 숙성도를 판단하는 성분으로 메주 제조와 간장 제조 과정 중에 단백질이 효소작용으로 가수분해 되어 맛을 내는 아미노산을 생성하게 된다 (26). 따라서 혼합비율에 따른 발효 초기 아미노태 질소 함량은 비율별 실험구에서 48.02~62.95 mg%에서 발효기간에 따라 증가하였으며, 발효 2주 후에는 448.84~625.52 mg%의 결과를 보였다(Fig. 2B).
- 또한 콩알메주와 미강코지의 혼합비율을 달리하여 담금 간장의 발효기간에 따른 염도는 발효기간 중 모든 실험구에서 약 20% 이하로 일정 수준을 유지하며 큰 변화를 보이지 않았고(Fig. 1B), 당도는 미강을 비율별로 첨가하여 제조한 간장 모두 발효가 진행됨에 따라 동일하게 증가하여(Fig. 1C) 미강 코지 함량의 차이는 간장 제조 시 당도 및 염도에 큰 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다.
- 미강 첨가 비율에 따른 관능적 검사를 5점 채점법으로 조사한 결과는 Table 4와 같다. 미강 첨가 비율에 따른 간장의 관능검사 결과 미강의 첨가량이 많으면 미강 특유의 냄새로 인한 거부감을 느끼는 것으로 나타났으며, 향기, 맛에 대한 기호도에 있어서는 9:1의 비율을 제외하고는 모두 유의적인 차이가 없었으며, 색과 종합적인 기호도에 있어서도 9:1의 비율을 제외하고는 유사한 결과 값을 나타냈다.
- 52 mg%를 나타냈다. 바이오제닉 아민 중 히스타민과 티라민 함량은 앞서 보고된 일반 전통간장(히스타민; 225.9 mg/kg, 티라민; 241.6 mg/kg) 및 양조간장(히스타민; 129.8 mg/kg, 티라민;594.5 mg/kg)에 비해 본 연구에서 제조한 간장이 히스타민 35.85~72.81 mg/kg, 티라민 41.04~75.31 mg/kg으로 적게 함유되어 있는 것을 확인하였다. 총 유리아미노산 함량은 9:1의 비율의 처리구가 8,804.
- 1A와 같다. 발효 0일 비율별 제조 간장의 평균 pH는 5.82에서 2주간 발효후 평균 pH는 6.01로 큰 변화를 보이지 않았다. 콩알메주와 미강의 비율에 따라 제조한 간장의 pH에 관련된 보고는 현재까지는 전무하며, 시금장 발효기간별 pH를 조사한 Son 등(23)의 결과와 비교하면 시금장 제조 직후 pH는 5.
- 03 mg/kg으로 함량이 가장 높게 나타났다. 유리 아미노산 함량별로 보면 glutamic acid가 비율별 평균 14.74%로 가장 많았으며, 특히 9:1의 비율에서 가장 높은 1,262.98 mg/kg으로 14.35%의 가장 높은 함량을 나타냈다. 비록 제조 방법에서 차이는 있지만 Lee(28), Kim과 Kim(29) 및 Park과 Sohn(30)도 제조 간장 중 glutamic acid가 가장 높은 함량을 나타냄을 보고한 바 있다.
- 종합적으로 미강의 첨가 비율이 9:1에서 색, 향, 맛 등 전체적인 기호도가 우수한 것으로 나타났으며, 이는 다른 미강 첨가 비율과 비교하여 소비자들의 기호도에 적합하며 상품성에서도 우수하다고 사료된다.
- 31 mg/kg으로 적게 함유되어 있는 것을 확인하였다. 총 유리아미노산 함량은 9:1의 비율의 처리구가 8,804.03 mg/kg으로 가장 높았으며, 구수한 맛을 내는 aspartic acid와 glutamic acid의 함량 역시 각각 504.25 mg/kg과 1,262.25 mg/kg으로 높았고, 단맛을 내는 serine과 alanine의 경우에도 각각 49.50 mg/kg과 518.75 mg/kg으로 가장 높게 나타났다. 최종적으로 관능평가 결과 총 질소, 아미노태 질소, 바이오제닉 아민, 총 유리아미노산 함량에서 모두 우수한 결과를 보였던 9:1의 비율로 제조한 간장의 기호도가 가장 높게 나타났다.
- 당도는 초기 21~22ºBrix에서 발효가 진행됨에 따라 제조한 간장 모두 30~32ºBrix 로 높아졌고, 염도 또한 발효기간 중 모든 실험구에서 20%이하로 일정 수준을 유지하며 큰 변화를 보이지 않았다. 총 질소의 경우 발효 2주차에 1.62%로 9:1과 10:0 비율이 가장 높은 함량을 보여주었고, 아미노태 질소 함량은 비율별 실험구에서 48.02~62.95 mg%으로 발효기간에 따라 증가하였으며, 발효 2주 후에는 448.84~625.52 mg%를 나타냈다. 바이오제닉 아민 중 히스타민과 티라민 함량은 앞서 보고된 일반 전통간장(히스타민; 225.
- 75 mg/kg으로 가장 높게 나타났다. 최종적으로 관능평가 결과 총 질소, 아미노태 질소, 바이오제닉 아민, 총 유리아미노산 함량에서 모두 우수한 결과를 보였던 9:1의 비율로 제조한 간장의 기호도가 가장 높게 나타났다.
- 간장의 질소성분은 간장의 품질에 가장 크게 영향을 미치는 주요 인자로 총 질소 성분은 유리아미노산, peptide, 아미 노태 질소 등으로 구성되어 있다고 보고되었으며, 이 중 총 질소는 간장의 맛을 좌우함은 물론 간장의 수율에 관여한다고 보고되었다(24). 콩알메주와 미강코지의 혼합비율에 따라 제조한 간장 발효과정 중의 총 질소 함량의 변화를 측정한 결과 Fig. 2A와 같으며, 발효 1주 만에 식품공정상 간장의 총 질소 기준인 0.7%에 도달하였다. Lee 등(25)은 보리 등겨를 이용하여 제조한 간장의 발효기간별 맛 성분 변화를 측정한 결과 발효기간이 90일째 0.
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