전주대학교 '궁중약(藥)고추장' (사업단장 신정규)은 지난 2004년 ‘교과과정과 연계된 현장학습을 통한 우수한 실무 인력 양성’을 목적으로 하여 설립된 학교기업이다. '궁중약(藥)고추장'의 주 상품인 약고추장은 전주대학교 전통음식 문화전공에서 우리나라 고조리서에 기록된제법을 바탕으로 현대인이 입맛에 맞게 재현한 고추장으로 학생들과 교수진이 함께 연구를 통해 탄생시킨 우수상품이다.
고추의 건조 중 발생하는 품질저하를 억제시키고 사용편의성을 증대시키기 위하여 열풍건조기를 이용한 반건조고추를 제조하였다. 반건조 고추는 통고추, 2단세절 고추, 4단세절 고추로 제조한 후 $65^{\circ}C$에서 연속건조를 실시하여 표면색도, ASTA 값, 비타민 C, capsanthin, capsaicinoids 및 유리당 함량을 조사하였다. 생홍고추의 수분함량은 85% 수준이었고, 대조구로서 건조고추의 수분함량은 15%내외로 제조하였다. 통고추에 비하여 2단세절 고추, 4단세절 고추 및 8단세절 고추의 경우 건조시간이 약 66.7%, 79.2%, 80.8% 감소되었다. 표면색도와 ASTA 값의 경우 건조시간이 증가할수록 ASTA 값이 낮아지는 경향을 나타내었으며, 표면색도 중 L 값은 높아지고, a 및 b 값은 낮아지는 경향을 나타내었다. 제조 방법별 반건조고추와 건조고추를 비교한 결과 비타민 C 함량, capsanthin 함량, capsaicinoids 함량, 유리당 함량에서 모두 반건조 고추가 높은 것으로 나타났다. capsaicin 함량의 경우 반건조고추가 건조고추에 비하여 약 8% 높은 것으로 나타났으며, dihydrocapsaicin 함량은 약 $13{\sim}17%$ 증가하였다. capsanthin 함량의 경우 2단세절 및 4단세절 반건조 고추가 건조고추에 비하여 약 $12{\sim}16%$ 증가하였으며, 유리당 함량은 건조시간이 증가할수록 그 함량은 낮아지는 경향이었으나, 4단세절 반건조고추의 glucose 함량의 경우에는 초기값과 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 비타민 C 함량을 측정한 결과, 2단세절 및 4단세절 반건조 고추가 건조고추에 비하여 약 $40{\sim}76%$ 높게 유지되는 것으로 나타났다. 따라서 반건조고추는 건조 고추에 비하여 우수한 품질특성을 가지는 것으로 판단되며, 특히 반건조고추 제조 시 4단세절로 절단 후 수분함량 50% 내외 수준으로 제조하는 것이 적절할 것으로 판단된다.
장류 중 비교적 늦게 우리식생활에 도입된 고추장은 고추의 도입시기인 임진란 이후 장류의 기본인 메주와 어울려 채소류 중심의 우리 식생활에 도입되었을 것이며 지금은 우리의 모든 요리에 광범위하게 이용되고 있는 향신 조미료의 하나로 세계에 그 유례를 찾아볼 수 없다. 고추장은 크게 나눠 전통고추장과 개량식으로 구분하는 바 가장 큰 차이점은 전자는 자연 발효한 고추장 메주를 사용하는 반면 후자는 순수 황국균에 의한 koji를 이용하면서 최종 제품에 가열과정이 없는 것이다. 우리나라 고추장 수요량은 약16만 톤 정도며 매출액은 약 1,165억 원으로 추산되는데 그중 60%가 공장산으로 고추장의 제조가 급격히 주부의 손을 떠나고 있다. 전통고추장의 비중은 전체 고추장에서 미미하나 아직도 상당수의 소비자에게서 선호되고 있으며 중소형 혹은 가내 규모로 농민의 소득증대에 기여하고 있다. 전통고추장의 문제는 자연발효에 의한 품질균일화 미흡과 품질개선 노력이 부족한 점과 유통 중 변색 및 가스생성에 의한 팽창과 내용물 유출인바 이번 연구를 통하여 변색의 주원인은 빛(U.V.)과 열 임을 밝혔고 주로 효모에 의해서 발생되는 가스 및 내용물의 유출문제는 천연 항균성 물질을 함유한 양고추냉이와 겨자를 첨가하는 경우 성공적으로 방지할 수 있었으며 품질도 오히려 개선되는 결과를 얻었다.
홍고추 꼭지 제거 장치를 설계·제작하고 실험을 통하여 성능을 검증하였다. 꼭지 제거 시 발생되는 최대 손실은 공급량 48g/s에서 15.5%를 나타냈으며 꼭지 중량 비를 감안한다면 실제 최대 손실율은 약 8.7%로 예상된다. 고추 이탈율은 공급량 87g/s에서 최대 35%를 나타냈으며, 꼭지 제거율은 공급량 48g/s에서 최고 66%를 나타냈다. 총 고추 투입량을 기준으로 환산한 꼭지 제거 수율은 최고 55%로 나타나 당초 예상했던 성능과는 차이를 나타냈다. 공급량 48g/s, 꼭지 제거율 66%, 손실을 28%, 1일 작업 시간 8시간을 기준으로 홍고추 꼭지 제거 능력을 계산하면 약 912kg으로 이는 인력에 의한 처리량의 약 1.5배에 해당한다.
3가지의 식물체 추출액을 공시하여 P. capsici에 대한 항균 활성 검정, 고추 역병에 대한 방제효과 및 고추에 미치는 약해를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 3가지 식물체 물 추출액 중에서 일황련 추출애기 균새장 억제효과가 가장 뛰어났으며, 2배의 희석농도에서 70% 이상의 억제 효과가 있었고, methanol 추출액의 경우 1,000배 이상의 희석농도에서도 74.4%의 억제 효과가 있었다. 지모 및 일황련 추출액의 2개 희석농도와 황백나무의 추출원액 처리에 의해 P.capsici의 유주자낭의 발아는 완전히 억제되었다. 2. Methanol에 의한 추출액이 상온에서 물에 의해 추출하거나, 끓여서 추출한 액보다 항균력이 우수하였다. 3. 세 가지 식물체 추출액 모두 저장기간이 길어짐에 따라 고추 역병균에 대한 항균력은 감소하는 경향을 보였다. 4. 세 가지 추출액 모두 고추 역병에 대해서 방제효과가 있었고, 그 중 일황련 추출액이 가자 효과적이며 황백나무 및 지모의 순이었다. 5. 수경 재배형식의 유모검정에서는 고추묘에 약해가 있었으나, pot시험에서는 약해가 없었다. 또한 고추 종자에 추출액을 처리했을 때 발아가 저해되거나 유근의 신장이 억제되는 등 약해가 유발되어쓰나, 고추 잎과 고추 과실에 추출애글 엽면살포 하였을 때에는 아무런 해가 나타나지 않았다.
본(本) 연구(硏究)는 고추냉이의 밭재배에 있어서 관개계획(灌漑計劃)에 필요한 기초자료를 얻고자 단수처리(斷水處理)동안 기공전도도(氣孔傳導度)와 광합성(光合成), 그리고 토양수분포텐셜을 조사하였다. 1. 고추냉이의 기공전도도(氣孔傳導度)는 광도(光度) $1000{\mu}Em^{-2}s^{-1}$에서 $70mmolem^{-2}s^{-1}$로 배추의 $138mmolem^{-2}s^{-1}$보다 약 49%가 낮았으며, 낮동안 일시적인 광도(光度)의 변화에는 별다른 영향을 받지 않았다. 2. 고추냉이의 기공전도도(氣孔傳導度)가 감소(減少)하는 토양수분포텐셜은 오전(午前) 10시(時)에는 약 -50kPa, 오후(午後) 3시(時)에는 약 -30kPa로 오전(午前)보다 오후(午後)에 높았다. 3. 고추냉이의 광합성(光合成)은 광도(光度) $1000\;{\mu}Em^{-2}s^{-1}$에서 $7.6mgdm^{-2}hr^{-1}$으로 배추의 $15.3mgdm^{-2}hr^{-1}$보다 약 50%가 낮았으며 광합성(光合成)이 안정되기 까지의 시간은 배추보다 고추냉이가 더 낮았다. 4. 고추냉이의 광합성(光合成)이 감소(減少)되 는 토양수분포텐셜은 오전(午前) 10시(時)에는 약 -50kPa, 오후(午後) 3시(時)에는 약 -30kPa로 오전(午前)보다 오후(午後)에 높았으며 토양수분포텐셜에 따른 광합성(光合成)과 기공전도도(氣孔傳導度)와의 상관관계는 고도의 유의성 (r=0.955)이 인정되었다. 5. 고추냉이의 관개시기(灌漑時期)는 낮동안의 기공타도도(氣孔惰導度)와 광합성(光合成)이 감소(減少)되지 않는 토양수분포텐셜 -30kPa 이상일 때가 바람직하다.
수도용 제초제 molinate에 대하여 벼 재배환경에서 휘산양상과 공기 중 고추에 대한 약해증상 및 발현 농도설정 시험을 수행한 결과 물 중 휘산양상은 $35^{\circ}C$, 20 L/min에서 47시간 후의 누적 휘산비가 22.7%였고, $25^{\circ}C$, 10 L/min에서는 3.2%로 7배 이상이 차이를 보였다. 벼 재배 포장에 150 g/1,000 $m^2$의 약량으로 살포된 molinate의 공기 중 농도는 지면으로부터 60 cm 높이에서 곡간지와 평야지는 각각 18.17과 11.59 ${\mu}g/m^2$ 수준으로 살포 당일에 최고 휘산량을 보였고, 처리 후 20일에는 $0.18{\sim}0.51{\mu}g/m^3$로 95% 이상이 감소되었으며, 두 지역 모두 휘산 양상은 비슷하였다. 높이 간의 공기 중 molinate 농도는 지표면으로부터 60 cm 높이에서 180 cm높이 보다 2배 이상이 분포되었다. 한편 인근에 재배되고 있는 고추 신엽에서 엽록소가 파괴되면서 잎 표면이 오므라드는 증상이 약제 살포 3일만에 발생하였으며, 약해가 심하게 나타난 잎의 molinate 잔류량은 $0.004{\sim}0.006$ mg/kg 수준으로 검출되었다. 공기 중 molinate에 의한 고추 생육저해는 $6.8{\mu}g/m^3$ 농도에서는 노출 3일째에 약해가 발현되어 4일째는 약해 증상이 심하게 나타났고, $13.6{\mu}g/m^3$ 농도에서는 노출 2일째에 발현되었다. 한편 수경재배에 의한 고추약해는 물 중 $300{\mu}g/L$ 농도에서 10일 후에 약해가 발현되었다. 약해고추의 회복은 신선한 공기가 공급되었을 때 시일이 경과되면서 약해 받은 잎은 고사되어 없어지고 신엽이 새로 발생되어 4주 후에 정상고추와 비슷한 생장을 하였다.
전세계적으로 널리 재배되는 고추 (Capsicum annuum)는 한국에서 소비가 많은 채소류 중 매우 중요한 작물중 하나이다. 고추는 생육기간 동안에 고추 탄저병에 심한 피해를 입어 방제나 저항성 품종에 대한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 탄저병에 저항성이 있는 고추 4품종과 민감성을 가진 1품종에 대해 K1탄저균을 접종하였으며, 시간이 지나면서 나타나는 병 면적을 촬영하여 프로그램을 통해 정량화한 내용을 분석하였다. 고추과일 면적과 병면적의 비율을 통해 감수성 품종인 An-S는 약 40%로 약하게 나타났으며, 저항성 품종인 An-12R (23%), AR-Tan (21%), An-9R (19%)로 비교적 강하게 나타났고, PBC81는 약 11%로 탄저균에 강한 병 반응을 보였다. 이와 같은 정량적인 수치는 탄저병 품종이나 탄저균에 대한 저항성 연구를 수행하는데 비교할 수 있는 기초자료로 활용할 수 있다.
총고형분 함량$(TS:\;50{\sim}57%)$을 달리하여 숙성시킨 고추장의 유동특성, 정적 및 동적점탄특성을 관찰하였다. 고추장의 TS가 증가함에 따라서 점조도 지수(K)와 겉보기 점도$({\eta}_{a.5})$는 증가하였으며 유동성 지수(n)는 1보다 훨씬 낮은 0.24-0.31의 범위를 나타내어 고추장은 shear-thinning 성질을 보여주었다. 고추장의 항복응력 측정에서는 고추장의 TS가 증가함에 따라 Casson 항복응력$({\sigma}_{oc})$은 증가하는 경향을 나타내었으며, 또한 고추장의 액상 매개체인 serum 점도$({\eta}_{se})$는 고추장의 TS와 매우 좋은 상관관계$(R^2=0.97)$를 나타내었다. 고추장의 동적점탄성 실험에서는 주파수$({\omega})$가 증가함에 따라 저장탄성률(G#)와 손실탄성률(G@)은 증가하였으며 양(+) 기울기로 G#수치가 G@수치보다 높게 나타났다. 이는 고추장이 약한 겔과 같은 구조적 특성을 갖고 있으며 또한 shear-thinning 거동을 가지고 있음을 나타낸다. 정적점탄성 실험에서 고추장의 총고형분 함량에 따라서 순간탄성 변형$(J_0)$과 지연탄성변형$(J_1)$은 총고형분 함량이 증가함에 따라서 감소하였으며 점도$({\eta}_N)$와 지연시간 $({\tau}_1)$은 증가하였다. 따라서 고추장은 농도가 증가함에 따라 보다 탄력적이며 안정된 구조를 형성하고 있음을 알 수 있었다.
고추의 성숙시, 또 고추장과 김치의 숙성시 capsaicin 함량과 색의 변화 그리고 capsaicin을 가열했을때의 함량변화와 화학구조의 변화를 측정하였다. 고추의 성숙에 따른 capsaicin 함량은 대체로 적변 초기에서부터 중간정도 적변한 시기인 $6{\sim}7$주경이 가장 높았는데 품종별로 보면 신홍은 개화후 48일경 때 가장 함량이 높아 201.07 mg% 였고 아람은 54일경으로 37.34 mg%였으며 새로나는 적변초에는 48.68 mg%로 나타났으나 점차 감소하여 완전적변시에는 17.96 mg%로 가장 적었다. 고추의 Hunter 표색치 a값은 35일까지 -로서 성숙함에 따라 감소하다가 42일부터 +로 나타나면서 크게 증가하였다. 완전적변시 신홍의 a값은 37.35로 가장 높았고 아람과 새로 나는 37.2로 비슷하였으며 capsanthin 함량은 신홍이 126.4 mg%였고 아람은 83.57 mg% 그리고 새로나는 80.00 mg%였다. 고추장은 숙성함에 따라 매운성분이 감소되어 capsaicin은 100일 숙성후 초기에 비해 약 20% 정도 감소되었다. 고추장의 색은 숙성에 따라 L, a, b값이 모두 감소하였고 capsanthin 함량은 초기에 27.51 mg%였으나 이후 감소되다가 100일에는 조금 증가하여 28.85mg%를 나타내었다. 김치는 숙성함에 따라 매운맛이 감소하였는데 capsaicin 함량은 13일 경과시 약 17%정도 감소하였다. Capsaicin은 가열함에 따라 함량이 감소되었는데, $100^{\circ}C$보다 $120^{\circ}C$에서 더 많이 감소되었고 가열시 capsaicin의 분해는 일어나지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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