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Kafe 바로가기주관연구기관 | 국립농업과학원 |
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연구책임자 | 김하윤 |
참여연구자 | 박희선 , 조전호 , 이슬 , 황인국 , 박보람 , 한혜민 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2014-02 |
과제시작연도 | 2013 |
주관부처 | 농촌진흥청 |
사업 관리 기관 | 농촌진흥청 Rural Development Administration |
등록번호 | TRKO201500009908 |
과제고유번호 | 1395030406 |
DB 구축일자 | 2015-07-11 |
Ⅳ. 연구개발결과
1. 고추장 수집 및 이화학적 특성 분석
가. 고추장의 수집 및 조사
농가 생산 고추장은 농촌여성 일감 갖기 사업장 참여자와 전국 각 지역의 자가 고추장 제조자들을 대상으로 소규모 농가 단위 판매용 및 자가 소비용 쌀고추장을 80종 수집하였고, 그 중 맛 평가 항목에 대한 점수가 높았던 27종을 선별하였다. 또한 중소업체 생산 고추장은 대한장류협회 등록 사업자를 기준으로 강원도, 경기도, 경상도, 전라도, 충청도 지역에서 29종을 수집하였다. 수집된 고추장은 성분 조사 및 이화학적 특성 분석,관능검
Ⅳ. 연구개발결과
1. 고추장 수집 및 이화학적 특성 분석
가. 고추장의 수집 및 조사
농가 생산 고추장은 농촌여성 일감 갖기 사업장 참여자와 전국 각 지역의 자가 고추장 제조자들을 대상으로 소규모 농가 단위 판매용 및 자가 소비용 쌀고추장을 80종 수집하였고, 그 중 맛 평가 항목에 대한 점수가 높았던 27종을 선별하였다. 또한 중소업체 생산 고추장은 대한장류협회 등록 사업자를 기준으로 강원도, 경기도, 경상도, 전라도, 충청도 지역에서 29종을 수집하였다. 수집된 고추장은 성분 조사 및 이화학적 특성 분석,관능검사 등에 시료로 사용되었다.
나. 농가 생산 고추장의 이화학적 특성 분석
전국의 농가 생산 재래식 쌀고추장 27종의 이화학적 특성을 알아보기 위해 수분함량,조단백질 함량, pH, 산도, 염도, 아미노태질소 함량, 환원당 함량, 캡사이시노이드 함량,색도, 점도, 효소활성을 측정하였다. 농가 생산 고추장의 수분함량, 조단백질 함량, 아미노태질소 함량, 캡사이시노이드 함량은 대부분 KS 규격 기준에 충족되어 품질 관리가 비교적 잘 되고 있는 것으로 보인다. 그러나 재래식 고추장의 특성상 수분함량, 산도, 아미노태질소, 캡사이시노이드, 환원당, 염도, 점도, 색도, 효소활성도에서 제품 사이의 차이가 큰 것으로 나타났다. 이러한 차이는 농가 생산 재래식 고추장 맛의 다양성 측면에서 긍정적인 것으로 판단된다.
다. 중소업체 생산 고추장의 이화학적 특성 분석
전국의 중소업체 생산 고추장 29종을 수집하였는데 전분질 원료는 찹쌀과 밀이 대부분이었다. 분석된 29종의 고추장의 이화학적 특성에서 전분질 원료에 따른 평균값은 밀고추장의 색도가 높았던 것을 제외하면 나머지 특성에서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 지역에 따라서는 강원경기 지역 고추장의 수분함량, 산도, 염도, 색도, 점도, 아미노태질소 함량, 효소활성이 다른 지역에 비해 유의적으로 높은 것으로 나타났다. 또한 분석된 고추장의 이화학적 특성은 제품별로 다양한 분포를 보였으나 대부분 KS 규격에 부합하였다. 이는 고추장의 품질 관리 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 보인다.
2. 고추장의 맛성분 및 향기성분 분석
가. 고추장의 맛성분 및 향기성분 분석 조건 확립
고추장의 맛성분인 유리당과 유리아미노산의 분석 조건을 확립하기 위해 추출방법, 추출시간, 추출온도에 따른 조건을 비교분석하여 고추장의 최적 추출조건을 검토하였다. 최적 분석조건은 고추장 시료를 40℃에서 10분간 sonication 하여 추출 후 HPLC 분석으로 확립하였다. 고추장의 유리당 성분은 glucose, maltose, fructose, and sucrose로 나타났고 대부분이 maltose와 glucose였다. 유리아미노산은 총 17종이 분석되었고, 그중 고추장의 주된 아미노산은 proline, glutamic acid, aspartic acid, alanine 등 이었다. 또한 고추장의 휘발성 향기성분 분석을 위해 GC를 이용한 SDE법과 SPME법을 검토하여 각각의 흡착온도, 시간, 컬럼 등에 대한 분석 조건을 확립하였다.
나. 농가 생산 고추장의 맛성분 및 향기성분 분석
농가 생산 찹쌀 고추장의 유리당은 227.00∼509.84 mg/mL로 나타났으며, 멥쌀 고추장은 325.33∼388.12 mg/mL, 보리쌀 고추장은 298.87∼ 514.70 mg/mL로 나타났으나 시료간 다소 차이를 보였다. 유리 아미노산 함량은 3549.67∼13787.80 pmol/ul의 범위를 보이는 것으로 분석되었다. 농가 생산 고추장의 향기 성분을 SDE법으로 분석한결과 12~59종으로 분석되었으며 향기성분의 총 함량은 158.02∼19380.10 ug/g으로 측정되었다. SPME법으로 분석한 향기성분은 32∼183종의 화합물이 149.38∼1351.31ug/g의 함량을 나타냈다.
다. 중소업체 생산 고추장의 맛성분 및 향기성분 분석
중소업체 생산 고추장의 유리당 함량은 151.47∼370.62 mg/mL, 아미노산 함량은 2871.63∼5487.87 pmol/ul의 범위를 보이는 것으로 측정되었는데, 유리당 함량은 농가 생산 고추장보다 더 높았고, 아미노산 함량은 더 낮은 경향을 보였다. SDE 방법으로 분석한 중소업체 생산 고추장의 총 향기 성분의 함량은 22.89∼3301.67 ug/g로 나타났으며 화합물의 종류는 9∼40종으로 분석되었다. SPME법으로 분석한 향기성분은 약 70종의 화합물 조성을 나타냈고, 그 함량은 119.64∼4266.81 ug/g로 농가형 고추장보다 다양한 조성을 나타냈으며 총 함량 또한 높은 것으로 분석되었다.
3. 고추장의 맛품질 지표 개발 및 관능적 특성 분석
가. 고추장의 관능적 특성 평가조건 확립
고추장의 매운 맛에 대한 정확하고 재현성 있는 평가방법을 확립하기 위해 매운맛이 다른 4종의 고추장을 이용하여 입가심 물질에 대한 관능평가를 수행한 결과, 따뜻한 물과 크래커를 함께 사용하는 것이 가장 효과적이었다. 또한 고추장의 묘사 용어 개발을 위해 인지도가 높은 고추장 8종의 묘사분석 결과, 냄새 항목 12개, 맛/향미 항목 14개, 입안 감촉 특성 4개, 외관 항목 4개 등 총 34개 특성에 대한 묘사 용어가 개발되었다.
나. 농가 생산 고추장의 관능적 특성 분석
지역별 쌀 고추장 27종의 관능적 특성에서 전반적인 맛 강도 평균값 상위 3개 시료 모두 경기 지역의 시료들이었다. 강원지역 고추장은 모두 이미/이취가 강하게 부하되었고, 고춧가루 냄새가 약하게 발현되는 것이 특징이었다. 하지만 동일한 지역에서 비슷한 재료로 제조하여도 담금 시기, 숙성정도, 재료들의 배합 비율 등 다양한 요인에 영향을 받아 맛 특성이 발현되는 것으로 판단된다.
다. 중소업체 생산 고추장의 관능적 특성 분석
전국의 중소규모 업체 생산 고추장 29종에 대한 관능적 특성을 분석한 결과, 경기도 시료는 감칠맛, 간장 향미가 특징적이었으며, 상대적으로 전라북도와 충청도의 시료는 쓴맛, 액젓향미, 짠 맛이 약하게 부하되었고, 마늘향미가 특징적으로 나타났다. 그리고 전라북도와 충청도 시료의 맛 특성은 매우 유사한 것으로 나타났다. 경상남도 시료는 발효 향미가 특징적으로 발현되었으나, 경상북도 시료는 상대적으로 발효향미가 약하였고, 매실액 향/향미, 엿 향, 단맛이 특징적으로 나타나 같은 경상도 지역임에도 불구하고, 발현되는 맛 특성이 유사하지 않았다.
라. 고추장을 적용한 조리시스템별 소비자 품질 지표 도출
중소업체 생산 고추장의 소비자 기호도 분석을 위해 20-60대 남녀 소비자를 대상으로 맛 방향이 다른 4개의 고추장 시료를 사용해 조리시스템별(생고추장, 약고추장, 떡볶이, 고추장찌개) 소비자 기호도와 소비자 선호 및 비선호 유도 인자를 분석한 결과, 생고추장과 약고추장 system에서 단맛이 적절함, 짠맛이 적절함, 감칠맛 등이 특이적으로 선호인자인 것으로 나타난 반면 싫은 점이 없다, 외관, 개성이 없다, 맛이 단조롭다와 같은 인자가 비선호 유도 인자로 선택되었다. 또한 고추장찌개는 특이적으로 신맛이 비선호 유도 인자로 선택되었고, 다른 시스템에 비해 개성이 없다, 덜 숙성된 맛, 매운맛이 너무 강함 등의 비선호 유도 인자가 많은 것으로 나타났다.
4. 고추장의 맛 평가 지표 개발
가. 고추장의 맛 품질 지표 도출
농가 및 중소업체 생산 고추장의 이화학적 특성, 맛 특성, 향미 특성, 관능적 특성 분석 결과를 종합하여 특성간의 상관관계를 분석하여 고추장의 맛에 대한 품질 지표를도출하였다. β-amylase 활성과 benzemethanol 함량은 고추장의 단맛, 구수한 맛과 관계가 크게 나타났고, acetic acid와1-hexanol은 이미/이취, 발효취와 강한 상관관계를 보였다. 또한 캡사이신은 고추장의 매운맛과 향미에 영향을 주는 것으로 나타났다.
나. 고추장의 맛 평가 지표 제시
고추장의 맛 품질 지표를 토대로 긍정적 맛 평가 지표로는 베타 아밀레이즈 활성, 중립적 맛 평가 지표로는 염도와 캡사이시노이드 함량, 부정적 맛 평가 지표는 1-hexano, acetic acid 등으로 제시하였다.
Ⅳ. Results
1. Collection and Evaluation of physicochemical characteristics of Gochujang
A. Collection of nationwide Gochujang samples
A total of traditional 80 Gochujang products collected from nationwide rural families in Gyonggi, Gangwon, Gyongsang, Jella, Chungcheong-do. They were screen
Ⅳ. Results
1. Collection and Evaluation of physicochemical characteristics of Gochujang
A. Collection of nationwide Gochujang samples
A total of traditional 80 Gochujang products collected from nationwide rural families in Gyonggi, Gangwon, Gyongsang, Jella, Chungcheong-do. They were screened for further analysis through the distinctive sensory evaluation, and then 27 Gochujang made with glutinous rice were selected. Also, the 29 Gochujang samples collected from nationwide small and medium industry based on Korea Jang Cooperative. All samples were used to product investigation, chemical analysis and sensory evaluation.
B. Evaluation of physicochemical characteristics of Gochujang produced by rural families
The selected traditional 27 Gochujang samples were analyzed the contents of moisture, crude protein, amino type N, reducing sugar and capsaicinoids, pH, acidity, salinity, color, viscosity and enzyme activity. The contents of moisture, crude protein, amino type N and capsaicinoids of Gochujang were up to Korean Standard(KS) and showed various range of values. However, there was a difference in the moisture, acidity, amino type N, capsaicinoids, reducing sugar, salinity, viscosity, color and enzyme activity among samples because of singularity of traditional Gochujang, which was positive in diversity of Gochujang taste.
C. Evaluation of physicochemical characteristics of Gochujang produced by small and medium industry
Gochujang were collected from nationwide small and medium industry and analyzed for their physicochemical characteristics. Main starch sources of collected Gochujang were glutinous rice and wheat. There was no significant difference among starch sources in physicochemical characteristics except color. On the basis of regions, the values of moisture, salinity, amino type N, color value, viscosity and enzyme activity of Gochujang produced from Gyeonggi and Gangwon-do were significantly higher than those of other regions. Also, the contents of moisture, crude protein, amino type N and capsaicinoids of Gochujang were mostly up to Korean Standard(KS). These results indicate that collected Gochujang showed wide distribution of quality characteristics, and it will be used for law data on quality control of Gochujang.
2. Analysis of taste and flavor of Gochujang
A. Establishment of analytical condition for taste and flavor of gochujang In order to establish the optimal analytical conditions for tasty substances(free sugar, free amino acids) of gochujang, the extraction methods, time and temperature were investigated. Optimal analytical conditions were followed: Gochujang samples were extracted for 10 min at 40℃ and then analyzed using HPLC. The free sugar ingredients of Gochujang were in order of glucose, maltose, fructose, and sucrose, and most of them were maltose and glucose. The major free amino acids were in order of proline, glutamic acid, aspartic acid, alanine, etc., and total 17 sorts of amino acid were detected. Also, the volatile compounds from gochujang were extracted by simultaneous steam distillation extraction (SDE) and SPME(solid phase micro extraction), and analyzed by gas chromatography(GC) and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). Their conditions for adsorption temperature and time, and column were established.
B. Analysis of taste and flavor of Gochujang produced by rural families
In case of Gochujang from rural families, the free sugar contents were 227.00∼509.84 mg/mL and the free amino acids contents were 3549.67∼13787.80 pmol/ul. Also, the 12∼43 volatile compounds of Gochujang were identified by SDE method, and they were consisted with 8 esters, 4 alcohols and 4 acids, which showed 158.02∼19380.10 ug/g of total volatile compounds contents. On the other hand, 22-60 compounds were identified by SPME method, and major volatile compounds were 3 esters, 6 alcohols, 7 acids, 3 pyrazines, 3 ketones and 1 aldehydes. The contents of total volatile compound were 149.38∼1351.31 ug/g.
C. Analysis of taste and flavor of Gochujang produced by small and middle industry
In Gochujang produced by small and medium industry, the free sugar contents were 151.47∼370.62 mg/mL and the free amino acids contents were 2871.63∼5487.87 pmol/ul. the free sugar contents were higher than those of Gochujang produced by rural families whereas free amino acids contents were lower than those of Gochujang produced by rural families. Also, 9∼40 volatile compounds were identified by SDE method, major volatile components were 7 alcohols, 25 esters 15 acids, 3 phenols, 3 aldehyde, 2 alkanes, 3 sulful compounds and 6 miscellaneous compounds. The contents of total volatile compound were 22.89∼ 3301.67 ug/g. Meanwhile, about 70 volatile compounds were identified by SPME method and main components were 17 alcohols, 13 esters 11 acids, 3 phenols, 1 aldehyde and 18 miscellaneous compounds, which showed 158.02∼19380.10 ug/g of total contents of volatile compounds.
3. Development of quality index and analysis of sensory characteristics of Gochujang
A. Establishment of valuation condition for sensory characteristics of gochujang
In order to select an effective palate cleanser for gochujang, 5 types of cleansers were tested. Warm water and cracker was chosen as the final palate cleanser for the main experiment. Also, descriptive analysis was performed on 8 types of commercial gochujang varying in hot and spicy levels for development of descriptive lexicons of Gochujang. The sensory attributes developed were 10 odors, 12 flavors, 4 texture and mouthfeel attributes, and 4 appearance attributes.
B. Analysis of sensory characteristics of Gochujang produced by rural families
Descriptive analysis was conducted on the 27 samples from rural families. Gochujang samples from the North West province (Gyeonggi) tended to elicit the strongest overall flavor intensity whereas the products from the north east (Kangwon) elicited the weakest spicy note. Mid-South West province (Jeonbuk)nationally famous for its waxy rice gochujang showed the widest range of flavor characteristics among the various regions.
C. Analysis of sensory characteristics of Gochujang produced by small and medium industry
Descriptive analysis was conducted on the 29 samples collected from small and medium industry. Gochujang samples from the Gyeonggi-do showed flavor characteristics of fermented soy sauce and savory taste whereas the Gochujang from the Jeonbuk and Chungcheong provinces showed strong garlic flavor and weak salty and bitter taste. Samples from Gyeongnam tended to elicit the fermentative flavor whereas Gyeongbuk tended to elicit the sweet taste, apricot and Yeot flavor, which showed different taste characteristics despite the same region.
D. Deduction of consumer quality index on cooking systems of Gochujang
In order to consumer preference investigation on four cooking systems of gochujang, 4 types of Gochujang produced by small and medium industry were tested on consumer preference and preference inducing principal. the preference principal was found sufficient sweet, salty and savory tastes whereas non-preference principal was selected to flat taste and lack-distinction in cooking system of raw and sauteed Gochujang. Gochujang stew had many non-preference principals like as strong spicy taste, less fermented taste, and especially sour taste.
4. Development of quality index of Gochujang
The key chemical components significantly contributing to the sensory characteristics of gochujang were identified. When correlating chemical and sensory properties, β-amylase activity and benzemethanol content were largely responsible for sweetness, saccharified rice flavor, and plum flavor. Acetic acid and 1-hexanol were strongly and positively linked with fermented soy bean and over fermented flavors. Capsaicin, a hot & spicy compound, was responsible for spiciness and hot pepper aroma.
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