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문제 정의
- 본 연구에서는 다양한 정미성분을 가지고 있으며, 여러 용도로 사용되고 있는 멸치를 가수분해한 단백질 효소가수분해물(eHAP, enzymatically hydrolyzed anchovy protein)의 상대적인 짠맛 수준을 평가하여 짠맛 증진물질로서의 활용 가능성을 알아보고자 하였다.
- 최근 우리나라의 전통 발효 식품인 간장, 액젓 등이 짠맛을 증진한다는 보고가 있어 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 어 간장과 액젓의 주요 재료로 사용되는 멸치를 효소 가수분해한 eHAP의 짠맛 증진 효과에 대해 살펴보았다. 동일한 소금농도의 용액에 eHAP의 첨가량을 달리하였을 때 첨가량이 증가할수록 짠맛 증진효과도 증가하여, 50 mmol/L의 용액에 2%의 eHAP를 첨가하였을 경우 67.
제안 방법
- eHAP의 짠맛증진효과를 확인하기 위한 시료를 제조하기 위해 eHAP 특유의 색과 향을 배제할 수 있는 model broth를 사용하였으며, 평가시료의 eHAP 첨가량은 0.1, 1.0, 1.5, 2.0%, eHAP 내 NaCl 농도를 계산한 후 최종 NaCl 농도는 30, 40, 50 mmol/L가되도록 평가시료를 제조하였다. 평가시료의 짠맛 강도를 확인하기 위해 model broth에 NaCl 농도 20℃에서 80 mmol/L까지 5 mmol/L의 간격으로 제조한 12개의 시료를 제조하여 비교 실험하였다(14).
- 강도평가 시료의 색도는 지름 3 cm의 원형 평판접시(petridish) 에 10 mL씩 담아 색차계(CM-5, Minolta Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 L값(명도, lightness), a값(적색도, redness), b값(황색도, yellowness)을 측정하였으며, 3회 반복 측정하여 평균값으로 사용하였다. 이때, 표준 백판값은 L=96.
- 997)해 내고 있는 것을 알 수 있다. 강도평가를 위한 비교시료 12개를 제시하여 맛을 보게 한 후 eHAP를 첨가한 평가시료를 제시하여 비슷한 강도로 인지되는 범위를 15 cm line에 표기를 하도록 하였고 그 점수를 mmol/L NaCl 값으로 환산한 결과를 Fig. 1과 Table 4에 나타내었다. eHAP 시료의 강도 평가 결과, NaCl 농도 30 mmol/L에서 eHAP 첨가량 (0.
- 멸치 단백질 효소가수분해물의 제조에 사용된 멸치(Engraulis japonicus)는 3월 초 제주도 해역에서 어획한 후 냉동된 상태의 것을 동해수산(Pohang, Korea)으로부터 구입하였으며, 효소가수분해에 사용한 알칼레이스(alcalase)와 flavourzyme 효소는 대종상사(Seoul, Korea)로부터 제공받았다. 냉동된 멸치를 상온에서 해동한 후 멸치와 효소를 1:5 비율로 혼합하고(21,25), 2배의 물에 희석한 다음, 균질기(homogenizer) (IKA T25, IKA-Werke GmbH, Staufen, Germany)로 균질화하고, 혼합효소를 멸치 중량 대비 2%를 첨가 하여 효소가수분해물을 제조하였다. 고압 공정의 경우, 75 MPa, 50℃처리 조건에서 고압 액화기(TFS-20, Dimapuretech Co.
- 소듐 분석을 위한 분석 시료는 제조된 소량의 시료를 HPLC급증류수(Honeywell Brudick & Jackson Chemicals, Muskegon, MI, USA)로 희석한 후 syringe filter (PTFE 0.2 µm, Tokyo Roshi Kaisha Ltd., Tokyo, Japan)로 여과하였으며, 사용된 컬럼은 본 컬럼(Dionex IonPac CG12A RFIC Analytical, Thermo Scientific Inc., Waltham, MA, USA)과 가드 컬럼(Dionex IonPac CG12A RFIC Guar, Thermo Scientific Inc.)이었으며, Dionex ion chromatography (ICS-900, Thermo Scientific Inc.)를 이용하여 분석하였다.
- 숙성을 거친 가수분해물은 연속식 원심분리기(Tubular Centrifuge A-V10675G, Tomoe Engineering Co. Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여 17,000 rpm에서 원심분리 하였으며 (26,27), 상층액을 정사각형 용기(11×11 cm)에 250 g씩 정량으로 담아 −35℃ 초저온냉동기(deep freezer) (Dic 200A. Operon. Co. Ltd., Kimpo, Korea)에 24시간 동안 동결한 후 동결건조기(Alpha 2-4 LDplus, Martin Christ Gefriertrocknungsanlagen GmbH, Osterode am Harz, Germany)를 이용하여 동결 건조하였고, 건조된 가수분해물을 분쇄한 후 시료로 사용하였다.
- , Pyeongtaek, Korea)을 25℃에서 80 mmol/L까지 5 mmol 농도 간격으로 제조한 12개의 시료를 순위검사법(ranking test)으로 평가하는 훈련을 6개월 동안 진행한 후 정답률이 80% 이상인 패널 13명을 선발하여 eHAP의 농도별 짠맛 강도 평가를 실시하였다. 시료는 난수표에서 선택된 세 자리수의 난수를 부착하여 제공하였으며, 시료와 시료사이에 입을 헹굴 수 있도록 가온한 생수와 식빵을 제공하였다. 평가를 시작하기 전과 시료를 맛 본 후 입안을 헹구 도록 하였으며, 하나의 시료를 비교 평가한 후 5분정도의 휴식 시간을 두어 혀의 둔화 현상을 최소화하도록 하였다.
- 시료의 짠맛 강도는 25℃에서 80 mmol/L까지 5 mmol/L 간격으로 제조된 비교시료를 무작위로 맛을 보고 15 cm line 위에 짠맛 강도를 표기하게 한 후 eHAP가 첨가된 평가시료의 짠맛강도를 표기하도록 하였으며, 그 점수를 mmol/L NaCl 값으로 환산하였다.
- 전주대학교 한식조리학과에 재학중인 남녀학생 중 훈련된 패널을 대상으로 하여 NaCl (Samchun Pure Chemical Co., Pyeongtaek, Korea)을 25℃에서 80 mmol/L까지 5 mmol 농도 간격으로 제조한 12개의 시료를 순위검사법(ranking test)으로 평가하는 훈련을 6개월 동안 진행한 후 정답률이 80% 이상인 패널 13명을 선발하여 eHAP의 농도별 짠맛 강도 평가를 실시하였다. 시료는 난수표에서 선택된 세 자리수의 난수를 부착하여 제공하였으며, 시료와 시료사이에 입을 헹굴 수 있도록 가온한 생수와 식빵을 제공하였다.
- 시료는 난수표에서 선택된 세 자리수의 난수를 부착하여 제공하였으며, 시료와 시료사이에 입을 헹굴 수 있도록 가온한 생수와 식빵을 제공하였다. 평가를 시작하기 전과 시료를 맛 본 후 입안을 헹구 도록 하였으며, 하나의 시료를 비교 평가한 후 5분정도의 휴식 시간을 두어 혀의 둔화 현상을 최소화하도록 하였다.
- 0%, eHAP 내 NaCl 농도를 계산한 후 최종 NaCl 농도는 30, 40, 50 mmol/L가되도록 평가시료를 제조하였다. 평가시료의 짠맛 강도를 확인하기 위해 model broth에 NaCl 농도 20℃에서 80 mmol/L까지 5 mmol/L의 간격으로 제조한 12개의 시료를 제조하여 비교 실험하였다(14). 짠맛 강도 훈련과 짠맛의 기준이 되는 비교시료의 제조방법과 평가시료의 제조방법은 Table 1, 2와 같다.
대상 데이터
- , Daejeon, Korea)는 식품첨가물용을 구입하여 사용하였다. 멸치 단백질 효소가수분해물의 제조에 사용된 멸치(Engraulis japonicus)는 3월 초 제주도 해역에서 어획한 후 냉동된 상태의 것을 동해수산(Pohang, Korea)으로부터 구입하였으며, 효소가수분해에 사용한 알칼레이스(alcalase)와 flavourzyme 효소는 대종상사(Seoul, Korea)로부터 제공받았다. 냉동된 멸치를 상온에서 해동한 후 멸치와 효소를 1:5 비율로 혼합하고(21,25), 2배의 물에 희석한 다음, 균질기(homogenizer) (IKA T25, IKA-Werke GmbH, Staufen, Germany)로 균질화하고, 혼합효소를 멸치 중량 대비 2%를 첨가 하여 효소가수분해물을 제조하였다.
- 실험에 사용된 생수(Kwang Dong Pharm. Co., Jeju, Korea)는 시중 대형마트에서 구입하여 사용하였으며, 염화소듐(NaCl) (Samchun Pure Chemical Co., Pyeongtaek, Korea), 글루탐산일소듐(일 수염) (monosodium L-glutamate monohydrate) (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA), 말토덱스트린(matodextrin) (MD-1520, Eden Town F&B Co., Incheon, korea), yeast extract (ICFOOD Co., Daejeon, Korea)는 식품첨가물용을 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 관능 평가된 시료 간 짠맛 강도의 차이와 측정된 색도의 차이를 알아보기 위하여 분산분석(ANOVA) 중 일원배치분산분석을수행하였으며, 유의성을 검정하기 위하여 던컨 다중범위검정 (Duncan’s multiple range test)을 수행하였다.
성능/효과
- 이러한 짠맛 증진 효과는 멸치 단백질 가수분해물에 다량 함유하고 있는 L-lysine과 L-arginine과 감칠맛을 나타내는 glutamic acid와 aspartic acid에 상호작용에 의한 것으로 보인다. 0.1%에서 2%까지 eHAP의 첨가량을 달리하였을 경우 최소 0.37%에서 최대 35.58%의 짠맛 증진 효과를 나타내어 멸치단백질 효소가수분해물이 염미 증진제로서 향후 활용 가능성이 있는 것으로 판단된다.
- 1과 Table 4에 나타내었다. eHAP 시료의 강도 평가 결과, NaCl 농도 30 mmol/L에서 eHAP 첨가량 (0.1, 1.0, 1.5, 2.0%)에 따라, 각각 30.11, 36.20, 38.80, 40.79 mmol/L였으며, NaCl 40 mmol/L에서는 eHAP의 첨가량에 따라 42.38, 48.85, 52.82, 57.96 mmol/L로 평가되었으며, 50 mmol/L에서는 52.99, 60.14, 61.66, 67.76 mmol/L로나타나 eHAP가 짠맛을 증진시키는 효과가 있는 것으로 판단되었다.
- 79 mmol/L로 짠맛을 실제 농도보다 강하게 인지하는 것으로 나타났다. eHAP 의 첨가량이 동일한 경우에는 소금 농도가 높을수록 짠맛의 증진 효과가 더 크게 나타나 eHAP의 첨가량이 2.0%일 경우 소금 농도 30 mmol/L에서는 10.79 mmol/L, 40 mmol/L에서는 12.96 mmol/L, 50 mmol/L에서는 17.79 mmol/L의 짠맛 증진 효과를 보 였다(Fig. 3).
- 7 g/L이었으며, eHAP의 농도에 따른 색도는 Table 3에 나타내었다. eHAP의 첨가량이 많은 시료일수록 명도와 황색도 값은 증가하는 경향을 보였으며, 적색도 값은 eHAP 첨가량에 따라 증가하다가 감소하는 경향을 보였다. 명도의 경우 eHAP의 첨가량이 많을수록 높은 값을 나타내고 있지만 육안으로 관찰하였을 경우 명도 값은 큰 차이를 보이지 않았으나 황색도는 model broth를 사용하였음에도 불구하고 첨가량이 증가함에 따라 짙어지는 황색도의 차이를 육안으로 구별할 수 있었다.
- 같은 소금 농도에서 eHAP의 첨가량의 첨가량에 따른 짠맛 증진 효과를 보면 모든 소금농도에서 eHAP의 첨가량이 증가할수록 짠맛 증진 효과가 직선적으로 증가하는 것을 알 수 있다(Fig. 2). 소금 농도 30 mmol/L의 용액에서는 eHAP 첨가량이 0.
- 동일한 소금농도의 용액에 eHAP의 첨가량을 달리하였을 때 첨가량이 증가할수록 짠맛 증진효과도 증가하여, 50 mmol/L의 용액에 2%의 eHAP를 첨가하였을 경우 67.79±6.35%의 짠맛 강도를 인지하였으며, 용액의 소금농도가 높을수록 eHAP의 첨가에 따른 짠맛 증진효과가 더크게 나타났다.
- 2). 소금 농도 30 mmol/L의 용액에서는 eHAP 첨가량이 0.1, 1.0, 1.5, 2.0%로 증가함에 따라 짠맛강도는 원래 강도에 비해 각각 0.11, 6.20, 8.80, 10.79 mmol/L로 높게 인지하였으며, 40 mmol/L에서는 2.38-12.96 mmol/L, 50 mmol/L에서는 2.99-17.79 mmol/L로 짠맛을 실제 농도보다 강하게 인지하는 것으로 나타났다. eHAP 의 첨가량이 동일한 경우에는 소금 농도가 높을수록 짠맛의 증진 효과가 더 크게 나타나 eHAP의 첨가량이 2.
- 실험에서 사용한 멸치 단백질 효소 가수분해물의 짠맛 증진 효과는 앞선 연구 결과(21)에서 나타난 것처럼 가수분해물 내에 함유되어 있는 L-lysine과 L-arginine이 짠맛을 증진하는 효과를 나타내고 여기에 다량의 glutamic acid와 aspartic acid가 짠맛을 강하게 인지시켜 같은 소금함량에서 2%의 가수분해물을 첨가하였을 때 최대 35.58%정도의 짠맛 증진효과를 나타낸 것으로 보인다. 또한 가수분해물의 첨가량이 많을수록 짠맛의 증진 효과는 더 크게 나타났으며, eHAP가 첨가되는 용액의 소금농도가 높을수록 그 강도의 증가가 더 큰 것으로 나타나 향후 조리적용을 통한 짠맛 증진효과가 추가적으로 확인될 경우 염미 증진제로서의 활용이 가능할 것으로 판단되며, 소듐의 섭취를 줄일 수 있는 방법이 될 것으로 기대된다.
후속연구
- 58%정도의 짠맛 증진효과를 나타낸 것으로 보인다. 또한 가수분해물의 첨가량이 많을수록 짠맛의 증진 효과는 더 크게 나타났으며, eHAP가 첨가되는 용액의 소금농도가 높을수록 그 강도의 증가가 더 큰 것으로 나타나 향후 조리적용을 통한 짠맛 증진효과가 추가적으로 확인될 경우 염미 증진제로서의 활용이 가능할 것으로 판단되며, 소듐의 섭취를 줄일 수 있는 방법이 될 것으로 기대된다.
- 반면에 적색도는 일정이상의 eHAP가 첨가된 시료의 경우에는 시료 간에 큰 차이를 나타내지 않았으며 육안으로도 구별이 되지 않았다. 향의 경우에는 eHAP 첨가량이 많아질수록 패널들이 느끼는 향 또는 이취가 소폭 증가하는 경향을 보였는데 이는 멸치를 발효하거나 가열하였을 때 멸치의 휘발성 향기성분 때문인 것으로 판단되며(29), 향후 염미증진제로서 조리에 적용할 경우에는 이취를 제거하는 추가적인 공정이 필요할 것으로 보인다.
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