영주 부석태 청국장시료의 이소플라본 배당체 탐색과 청국장의 품질 표준화 Quality Standardization and Isoflavone Glycoside Research of in Buseoktae(Yeongju bean) Cheonggukjang for Business Use from Yeongju Bean원문보기
이 연구의 목적은 영주에서 재배되고 있는 부석태콩과 부석태청국장의 이소플라본 중에서 여성호르몬과 관련 있는 배당체 탐색과 영주시에서 유통되고 있는 부석태청국장의 품질표준화를 위한 것이다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, LC-MS/MS를 통한 이소플라본 배당체를 분석한 결과, Daidzein의 함량은 부석태가 $212.16{\mu}g/g$, 대원콩이 $212.21{\mu}g/g$, 우람콩이 $158.54{\mu}g/g$이었고, genistein 함량은 부석태가 $318.84{\mu}g/g$, 대원콩이 $310.50{\mu}g/g$, 우람콩이 $262.71{\mu}g/g$이었다. 부석태청국장의 총 isoflavone의 함량은 A 청국장($32^{\circ}C$, 96시간 발효)이 $430.10{\mu}g/g$, B 청국장($36{\sim}40^{\circ}C$, 30시간 발효)이 $460.09{\mu}g/g$, C 청국장($36{\sim}38^{\circ}C$, 72시간 발효)이 $417.46{\mu}g/g$이었다. 둘째, 청국장 맛의 표준화는 양(40, 55, 70 g)과 시간(2, 3, 4 min)을 요인으로 하여 반응표면분석을 한 결과, 청국장 맛은 6.29, 색은 6.48, 조직감은 6.05, 향은 5.49, 전반적인 기호도는 6.42로 청국장 첨가량 55.20 g과 시간 2.92 min을 청국장 품질 표준화의 최적조건으로 제시하였다.
이 연구의 목적은 영주에서 재배되고 있는 부석태콩과 부석태청국장의 이소플라본 중에서 여성호르몬과 관련 있는 배당체 탐색과 영주시에서 유통되고 있는 부석태청국장의 품질표준화를 위한 것이다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, LC-MS/MS를 통한 이소플라본 배당체를 분석한 결과, Daidzein의 함량은 부석태가 $212.16{\mu}g/g$, 대원콩이 $212.21{\mu}g/g$, 우람콩이 $158.54{\mu}g/g$이었고, genistein 함량은 부석태가 $318.84{\mu}g/g$, 대원콩이 $310.50{\mu}g/g$, 우람콩이 $262.71{\mu}g/g$이었다. 부석태청국장의 총 isoflavone의 함량은 A 청국장($32^{\circ}C$, 96시간 발효)이 $430.10{\mu}g/g$, B 청국장($36{\sim}40^{\circ}C$, 30시간 발효)이 $460.09{\mu}g/g$, C 청국장($36{\sim}38^{\circ}C$, 72시간 발효)이 $417.46{\mu}g/g$이었다. 둘째, 청국장 맛의 표준화는 양(40, 55, 70 g)과 시간(2, 3, 4 min)을 요인으로 하여 반응표면분석을 한 결과, 청국장 맛은 6.29, 색은 6.48, 조직감은 6.05, 향은 5.49, 전반적인 기호도는 6.42로 청국장 첨가량 55.20 g과 시간 2.92 min을 청국장 품질 표준화의 최적조건으로 제시하였다.
This study performed quantitative analysis of isoflavone glycoside contents on Buseoktae, Daewon, Wooram beans and cheonggukjang made of Buseoktae beans from the LC/MS/MS. Also, the experiment carried out by means of RSM(response surface methodology), which included 10 experimental points for the tw...
This study performed quantitative analysis of isoflavone glycoside contents on Buseoktae, Daewon, Wooram beans and cheonggukjang made of Buseoktae beans from the LC/MS/MS. Also, the experiment carried out by means of RSM(response surface methodology), which included 10 experimental points for the two independent variables addition(40, 55, 70 g) and time(2, 3, 4 min) from the beginning point to boil of cheonggukjang. These were optimized using a Face-centered central composite design. Daidzein contents were $212.16{\mu}g/mL$ in Buseoktae, $212.21{\mu}g/mL$ in daewon, $158.54{\mu}g/mL$ in wooram beans. Genistein contents were $318.84{\mu}g/mL$ in Buseoktae, $310.50{\mu}g/mL$ in daewon, $262.71{\mu}g/mL$ in wooram beans. Total isoflavone contents were $532.50{\mu}g/mL$ in Buseoktae, $524.19{\mu}g/mL$ in Daewon, $422.71{\mu}g/mL$ in Wooram beans. Isoflavone contents of Buseoktae and Daewon were quite similar, relatively contents of Wooram beans were low. Total isoflavone contents of Buseoktae cheonggukjang (for business use) was $430.10{\mu}g/mL$ in A ($32^{\circ}C$, 96 h fermentation), $460.09{\mu}g/mL$ in B ($36{\sim}40^{\circ}C$, 30 h fermentation), $417.46{\mu}g/mL$ in C cheonggukjang($36{\sim}38^{\circ}C$, 72 h fermentation), B cheonggukjang was just a bit more than A, C cheonggukjang. The estimated response surfaces confirmed that the amount and time had significant effects on taste. The optimum condition of Buseoktae cheonggukjang taste was predicted to be 55.20 g addition at 2.92 min.
This study performed quantitative analysis of isoflavone glycoside contents on Buseoktae, Daewon, Wooram beans and cheonggukjang made of Buseoktae beans from the LC/MS/MS. Also, the experiment carried out by means of RSM(response surface methodology), which included 10 experimental points for the two independent variables addition(40, 55, 70 g) and time(2, 3, 4 min) from the beginning point to boil of cheonggukjang. These were optimized using a Face-centered central composite design. Daidzein contents were $212.16{\mu}g/mL$ in Buseoktae, $212.21{\mu}g/mL$ in daewon, $158.54{\mu}g/mL$ in wooram beans. Genistein contents were $318.84{\mu}g/mL$ in Buseoktae, $310.50{\mu}g/mL$ in daewon, $262.71{\mu}g/mL$ in wooram beans. Total isoflavone contents were $532.50{\mu}g/mL$ in Buseoktae, $524.19{\mu}g/mL$ in Daewon, $422.71{\mu}g/mL$ in Wooram beans. Isoflavone contents of Buseoktae and Daewon were quite similar, relatively contents of Wooram beans were low. Total isoflavone contents of Buseoktae cheonggukjang (for business use) was $430.10{\mu}g/mL$ in A ($32^{\circ}C$, 96 h fermentation), $460.09{\mu}g/mL$ in B ($36{\sim}40^{\circ}C$, 30 h fermentation), $417.46{\mu}g/mL$ in C cheonggukjang($36{\sim}38^{\circ}C$, 72 h fermentation), B cheonggukjang was just a bit more than A, C cheonggukjang. The estimated response surfaces confirmed that the amount and time had significant effects on taste. The optimum condition of Buseoktae cheonggukjang taste was predicted to be 55.20 g addition at 2.92 min.
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문제 정의
본 연구는 영주의 대표 향토 음식으로 실제 영주에서 판매되고 있는 청국장을 사용하여 부석태 청국장 품질 표준화의 최적 조건을 제시하고자 하였다. 또한, 현대사회가 100세 시대로 수명이 길어짐에 따라 여성들이 좀 더 젊고 활기차게 살고 싶은 마음과 함께 갱년기를 슬기롭게 극복하는데 도움을 주는 여성호르몬 유사물질인 이소플라본 배당체에 대하여 연구하고자 하였다. 따라서 LC-MS/MS를 이용하여 시중에서 유통되고 있는 부석태로 만든 청국장과 부석태, 대원콩, 우람콩에서 여성호르몬과 유사한 물질로 알려진 성분들, 즉 이소플라본 배당체인 daidzein과 genistein, biochanin A(4'-O-methylgenistein), formononetin(4'-O-methyldaidzein)의 정량분석과 부석태청국장의 관능검사를 통한 반응표면분석으로 청국장 맛의 최적 조건을 제시하여 관련 종사자들에게 전반적인 메뉴 컨설팅을 함으로써 부석태청국장 음식문화에 기초자료로 활용할 것이다.
본 실험은 부석태, 대원콩, 우람콩과 부석태로 만든 청국장의 여성호르몬과 관련 있는 isoflavone 배당체의 정량분석을 실시하였으며, 반응표면분석으로 청국장 첨가량(40, 55, 70 g)과 청국장 끓기 시작점부터의 시간(2, 3, 4 min)을 요인으로 설정하여 청국장 맛의 최적 조건을 제시하고자 하였다. Daidzein의 함량은 부석태가 212.
본 연구는 영주의 대표 향토 음식으로 실제 영주에서 판매되고 있는 청국장을 사용하여 부석태 청국장 품질 표준화의 최적 조건을 제시하고자 하였다. 또한, 현대사회가 100세 시대로 수명이 길어짐에 따라 여성들이 좀 더 젊고 활기차게 살고 싶은 마음과 함께 갱년기를 슬기롭게 극복하는데 도움을 주는 여성호르몬 유사물질인 이소플라본 배당체에 대하여 연구하고자 하였다.
제안 방법
청국장은 부석태를 원료로 하여 재래식 방법으로 제조된 것으로 영주시에서 인증 받은 업소인 A청국장(32℃, 96시간 발효), B청국장(36∼40℃, 30시간 발효), C청국장(36∼38℃, 72시간 발효)에서 구입하고, 물 500 mL, 된장 1/2 Ts, 센불 사용, 2인분을 기준으로 하여 청국장의 최적화를 위한 청국장 끓이기 예비실험을 실시한 후, B청국장을 선택하여 청국장 첨가량과 청국장 끓이는 시간의 한계구간을 결정하였다. 또한, B청국장으로 청국장 첨가량(40, 55, 70 g)과 청국장 끓기 시작점부터의 시간(2, 3, 4 min)을 2 요인, 3 수준으로 설정하여 각 요인들의 수준을 —1, 0, 1의 3단계로 부호화하여 10군의 실험조건을 [Table 4, 5]와 같이 설계하여 실험하였다.
관능검사 결과는 SAS와 Design export의 다중회귀분석과 분산분석, 정준분석, 반응표면분석을 이용하였다. 반응표면그래프와 등고선도의 정상점(stationary point)을 통하여 최대점(maximum point), 최소점(minimum point), 안장점(saddle po-int), 능선(rising ridge) 형태를 판단하였으며, Design export를 사용하여 최적 조건을 예측하였고, 이를 바탕으로 최적조건을 제시하였다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 콩은 2014년 재배된 콩으로, 부석태콩은 경북 영주시 평은 농협지소에서 구입하였고, 대원콩과 우람콩은 영주시 인근의 농가에서 구입하였다. 이들을 각각 분쇄하고 생콩 분말을 50 mesh 체에 통과시켜 실험에 사용하였다.
청국장은 각 업체에서 부석태를 원료로 하여 재래식 방법으로 제조된 것으로, 영주시에서 인증 받은 업소인 A 청국장(32℃, 96시간 발효), B 청국장(36∼40℃, 30시간 발효), C 청국장(36∼38℃, 72시간 발효)의 각 업소에서 발효 후, 즉시 냉동시킨 제품을 구입하여 동결건조하여 실험에 사용하였다. 예비실험 결과, B 청국장이 isoflavone 함량이 월등하고 값도 저렴하여 관능검사를 위한 시료는 B 청국장을 선택하였고, 냉동 보관하며 실험에 사용하였다. 수분함량은 자동수분 측정기(MB45, Ohaus Korea, Seoul, Korea)로 105℃에서 측정하였다.
이들을 각각 분쇄하고 생콩 분말을 50 mesh 체에 통과시켜 실험에 사용하였다. 청국장은 각 업체에서 부석태를 원료로 하여 재래식 방법으로 제조된 것으로, 영주시에서 인증 받은 업소인 A 청국장(32℃, 96시간 발효), B 청국장(36∼40℃, 30시간 발효), C 청국장(36∼38℃, 72시간 발효)의 각 업소에서 발효 후, 즉시 냉동시킨 제품을 구입하여 동결건조하여 실험에 사용하였다. 예비실험 결과, B 청국장이 isoflavone 함량이 월등하고 값도 저렴하여 관능검사를 위한 시료는 B 청국장을 선택하였고, 냉동 보관하며 실험에 사용하였다.
청국장은 부석태를 원료로 하여 재래식 방법으로 제조된 것으로 영주시에서 인증 받은 업소인 A청국장(32℃, 96시간 발효), B청국장(36∼40℃, 30시간 발효), C청국장(36∼38℃, 72시간 발효)에서 구입하고, 물 500 mL, 된장 1/2 Ts, 센불 사용, 2인분을 기준으로 하여 청국장의 최적화를 위한 청국장 끓이기 예비실험을 실시한 후, B청국장을 선택하여 청국장 첨가량과 청국장 끓이는 시간의 한계구간을 결정하였다. 또한, B청국장으로 청국장 첨가량(40, 55, 70 g)과 청국장 끓기 시작점부터의 시간(2, 3, 4 min)을 2 요인, 3 수준으로 설정하여 각 요인들의 수준을 —1, 0, 1의 3단계로 부호화하여 10군의 실험조건을 [Table 4, 5]와 같이 설계하여 실험하였다.
청국장의 최적화를 위한 관능검사는 오후 3∼4시에 실시하였으며, 미맹검사를 통과한 식품영양 조리과 20명의 학생들을 충분히 훈련시켜서 이들 중에 10 명을 관능검사 요원으로 선정하였다. 무작위로 추출된 3자리 숫자(난수표)를 각각의 시료에 적고, 맛, 색, 조직감, 향기, 전체적인 선호도에 대한 관능항목에 대하여 7점 척도법으로 측정하였고, 기호도가 높을수록 7점에 가까운 점수를 주어 점수가 높을수록 선호도가 좋은 것으로 평가하였다.
데이터처리
측정값은 Statistical Analysis System(ver. 9.3, SAS Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 ANOVA 검정을 행하였으며, 평균간의 유의성 비교는 Duncan의 다중비교법(p<0.05)으로 유의차를 검증하였다. 관능검사 결과는 SAS와 Design export의 다중회귀분석과 분산분석, 정준분석, 반응표면분석을 이용하였다.
SAS의 반응표면분석에서 최고점으로 제시된 맛, 조직감, 향 중에서 Design Expert 반응표면분석으로 최적 조건을 찾고자 하였다. 위 실험조건에 따른 반응변수의 이차회귀식이 유의적일 때 반응표면그래프와 등고선도를 사용하여 이차회귀식 모델을 파악하였고, 각각의 반응변수의 실험값을 통한 Design Expert의 Face-centered 중심합성계획법으로 반응모델의 최적조건을 선정하였다(Table 11～13).
05)으로 유의차를 검증하였다. 관능검사 결과는 SAS와 Design export의 다중회귀분석과 분산분석, 정준분석, 반응표면분석을 이용하였다. 반응표면그래프와 등고선도의 정상점(stationary point)을 통하여 최대점(maximum point), 최소점(minimum point), 안장점(saddle po-int), 능선(rising ridge) 형태를 판단하였으며, Design export를 사용하여 최적 조건을 예측하였고, 이를 바탕으로 최적조건을 제시하였다.
이론/모형
SAS의 반응표면분석에서 최고점으로 제시된 맛, 조직감, 향 중에서 Design Expert 반응표면분석으로 최적 조건을 찾고자 하였다. 위 실험조건에 따른 반응변수의 이차회귀식이 유의적일 때 반응표면그래프와 등고선도를 사용하여 이차회귀식 모델을 파악하였고, 각각의 반응변수의 실험값을 통한 Design Expert의 Face-centered 중심합성계획법으로 반응모델의 최적조건을 선정하였다(Table 11～13). [Table 12]와 [Fig.
성능/효과
46 μg/g으로 부석태 청국장의 총 isoflavone 함량은 발효시간이 30시간으로 짧은 B 청국장이 상대적으로 조금 높았다. B부석태청국장 요인간의 맛에 의한 최적조건을 예측한 결과, 청국장 맛은 6.29, 색은 6.48, 조직감은 6.05, 향은 5.49, 전반적인 기호도는 6.42로 청국장 첨가량 55.20 g과 시간 2.92 min을 청국장 품질 표준화를 위한 최적조건으로 제시하였다.
부석태와 대원콩의 함량은 유사하였고, 대체적으로 우람콩의 isoflavone 함량이 낮았다. 따라서 biochanin A와 formononetin의 함량은 품종에 따른 통계적 차이가 없는 것으로 나타났으며, daidzein과 genistein 함량은 품종에 따른 성분함량이 다소 차이를 보여 품종에 따른 유의성이 있는 것으로 판단된다.
5]에서 맛은 청국장 양과 시간이 교호작용으로 서로 영향을 받아 두 요인 모두 유의성이 있었다. 색, 조직감, 향, 전반적인 기호도에서 시간은 큰 영향이 없었고, 청국장 첨가량이 주요 요인으로 나타나 청국장 첨가량만 유의성이 있는 것으로 나타났다. 향은 직선회귀식으로 나타나 별다른 영향을 주지 못하는 것으로 보였다.
위 결과로 맛을 청국장 최적 조건으로 하였을 때의 실험값을 선택하여 맛은 6.29, 색은 6.48, 조직감은 6.05, 향은 5.49, 전반적인 기호도는 6.42로 청국장 첨가량 55.20 g과 시간 2.92 min이 최적 조건으로 예측되었으며(Table 13), 이를 최적조건으로 제시하였다. Seo BC(2001)는 우리 장류가 국제적인 식품으로 발전하기 위해서는 표준화된 제품의 생산 및 기호성을 증대시켜 소비자 만족도 향상 등 다양한 노력이 필요하다고 하였다.
후속연구
또한, 현대사회가 100세 시대로 수명이 길어짐에 따라 여성들이 좀 더 젊고 활기차게 살고 싶은 마음과 함께 갱년기를 슬기롭게 극복하는데 도움을 주는 여성호르몬 유사물질인 이소플라본 배당체에 대하여 연구하고자 하였다. 따라서 LC-MS/MS를 이용하여 시중에서 유통되고 있는 부석태로 만든 청국장과 부석태, 대원콩, 우람콩에서 여성호르몬과 유사한 물질로 알려진 성분들, 즉 이소플라본 배당체인 daidzein과 genistein, biochanin A(4'-O-methylgenistein), formononetin(4'-O-methyldaidzein)의 정량분석과 부석태청국장의 관능검사를 통한 반응표면분석으로 청국장 맛의 최적 조건을 제시하여 관련 종사자들에게 전반적인 메뉴 컨설팅을 함으로써 부석태청국장 음식문화에 기초자료로 활용할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
청국장은 다른 전통대두 발효식품과 비교하여 어떤 특징이 있는가?
이들 중, 청국장은 삶은 콩을 볏짚에 깔아 볏짚에 붙어 있는 Bacillus속미생물에 의해 40∼42℃에서 2∼3일간 발효시킨 것으로, 발효과정 중 미생물이 생산하는 효소에 의해 그 특유의 맛과 향, 점질물질이 생성된다 (Son DH 2000). 또한, 전통대두 발효식품 중 가장 짧은 기일에 제조하여 영양적, 경제적으로 가장 효과적이며 그 풍미가 독특하다. Kim SH 등(1999)에 의하면 원료인 증자대두의 단백질 함량은 16.
콩 제품에서의 isoflavone의 효능은 무엇인가?
오래전에 Walter ED(1941)는 콩의 주요 isoflavone인 daidzein 및 genistein과 이들의 aglycone을 분리하였으며, Ohta N 등(1979), Kudou S 등 (1991)에 의해 acetyl 유도체와 malonyl 유도체가 분리, 동정되었다. 콩 제품에서의 isoflavone은 혈중 콜레스테롤을 낮추고, 심혈관 질환, 골다공증을 예방할 뿐만 아니라, 폐경기 이후의 각종 증후 군을 완화하고, 유방암, 전립선암, 난소암, 대장암 예방 효과를 보인다(Messina M 1994). Naim M 등(1996)은 genistein이 약한 estrogen 활성을 발휘하여 노인과 여성의 골다공증 방지에도 효과적이라고 하였으며, 항산화효과와 심혈관 질환 및 심부전에서의 genistein의 효용성을 검토하였다.
부석태의 영양성분 구성은 어떻게 되는가?
부석태 1호는 2년간의 재배시험 결과, 이형주의 발생이 없어 균일성과 안전성을 구비하였고, 2012년 국립종자원에 품종 출원(2012-367)한 후 2015년 5월 15일 품종등록 (제 5535 호)하였으며, 2035년 5월 14일까지 품종 보호권을 보유하게 되었다(Yeongju city 2012). 한국 재래종 유전자원 특성집(Gang JH et al 2009)에 의하면, 부석태의 단백질 함량은 40.9%, 지방 함량 13.0%, 당함량 중 oligosaccharide는 10.2%, sucrose는 8.2%로 나타났으며, 아미노산 함량 중 cystine은 1.8 mg/g, methionine은 1.2 mg/g으로 콩알 크기가 일반 콩의 1.5∼2배로 굵은 것이 특징 이다.
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