단감과 떫은감의 2단계 발효과정에 의해 제조된 감식초의 품질 평가를 위해 제조중 성분 변화를 검토하였다. 유리당은 단감의 경우 glucose 6.60, fructose 6.12 및 sucrose 1.74%이었으며, 떫은감의 경우에는 각각 5.63, 5.21, 0.62%로, glucose 함량이 가장 높았다. 발효기간이 경과함에 따라 유리당의 함량은 점차 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 glucose의 감소가 급격히 감소하였다. 감식초의 유기산은 단감과 떫은감 모두 acetic acid 함량이 가장 높았고, galacturonic, malic, citric, ascorbic acid도 미량 검출되었다. 감식초의 알콜발효시 알콜성분은 acetaldehyde, methanol, ethanol, iso-propylalcohol, n-propylalcohol, iso-butylalcohol 및 iso-amylalcohol 등 7종이 분석되었고, 알콜발효 4일까지는 모두 증가하는 경향이었으나 5일째에는 ethanol을 제외한 성분들은 다소 감소하는 경향이었다. 유리아미노산의 함량은 단감식초에서 떫은감식초에서보다 약간 높았고, 휘발성 성분은 단감의 경우에 알콜발효 후 7종, 초산발효 후 9종, 떫은감에서는 알콜발효 후 6종, 초산발효 후에는 9종의 성분이 분석되었다.
녹말로부터 에탄올을 직접 생산하는 균주를 개발하고자 amylase 활성이 높은 Aspergillus oryzae와 알콜발효능이 있는 Saccharomyces cerevisiae의 원형질체를 융합하였다. 이들의 융합을 유도하기 위해서 fusogen으로 35% PEG 4000을 사용하였으며, 융합체의 선별을 위한 유전적 지표로는 아미노산 요구성을 사용하였다. 융합률은 $4.6\times 10^{-6}$이었다. 선별된 융합체들은 효모의 형태였으며 amylaseghkf성을 나타내었고, 에탄올을 생사하였다. 그리고 이들 성질 중에서 형태는 후세대에도 안정하게 유지되었으나 녹말로부터의 알콜 생성능은 현저히 감소하였다. 비록 포도당 배지에서의 융합체들의 알콜 생산은 S. cerevisiae의 0.5배에 지나지 않았으나, Prototroph인 S. cerevisiae와는 달리 이들은 녹말로부터 직접 에탄올을 생산할 수 있었다.
알콜발효 및 초산발효의 2단계 발효에 의해 현미식초를 제조하였을 때 1단계 알콜발효의 알콜 함량은 10.8%이었고, 2단계 초산발효의 총산함량은 5.78%이었다. 2단계 발효 현미식초의 산도와 pH는 시판 현미식초에 비해 높았고, 색도 중 명도는 4개사의 제품보다 낮았고, 적색도와 황색도는 반대현상이다. 유기산의 함량은 acetic acid 이외에 malic, citric acid, tartaric acid의 함량이 높았으며, 각 유기산의 함량은 제품에 따라 상당한 차이가 있었다. 2단계 발효식초의 총 유리아미노산 함량은 2199.7${\mu}\ell$/ml이었으며, 시판 4개사의 제품보다 뚜렷하게 높았다.
시판되고 있는 초고온 멸균유의 저장 중 겔 형성을 추적하기 위하여 제품을 실온에 저장하면서 2,4,6-trinit-robenzene sulfonic acid를 이용하여 유리 아미노그룹을 정량하고 pH와 알콜 안정성을 측정하였다. 유리아미노그룹은 저장초기에 $0.94{\sim}1.11{\mu}M$이었고 $5{\sim}6$개월째에는 $1.95{\sim}2.17{\mu}M$이었으며 12개월째에는 $4.95{\sim}6.36{\mu}M$ 로 증가하였다. 시료의 pH는 저장초기에는 6.72이었고 $5{\sim}6$개월째에는 $6.49{\sim}6.55$이었으며 12개월째에는 $6.14{\sim}6.16$으로 서서히 감소하였다. 알콜시험에서 시료는 저장 $5{\sim}6$개월째부터 양성반응을 보여 카제인의 불안정성과 겔 형성의 개시를 추정케 하였다. 이상의 결과로 시판되는 초고온 멸균유의 겔 형성은 제조 후 정기적으로 몇 가지 요소들을 측정함으로써 추적될 수 있고 이 방법들은 제품의 품질관리에 도움이 될 것으로 생각된다.
저식염 고추장을 제조하기 위하여 고추장의 소금농도를 9%에서 6%로 줄이고 알콜과 겨자, 키토산을 혼합첨가 하여 숙성중의 효소활성도와 미생물상 및 이화학적 특성을 비교하였다. 고추장의 ${\beta}$-amylase와 protease 활성은 알콜-겨자-키토산 혼합 첨가 고추장(EMC)에서 낮았으나 ${\alpha}$-amylase는 시험구간의 차이가 없었다. 고추장 숙성 후기의 효모수는 겨자의 혼합 첨가로 현저히 감소하였고 혐기성 세균수도 부원료의 첨가로 감소되었다. 고추장의 점조성은 부원료의 첨가로 증가되었으나 ORP는 키토산 첨가구에서 낮았다. 고추장의 색도는 알콜의 혼합 첨가로 숙성이 진행되면서 L, a, b 값 모두 저하되나 겨자-키토산 혼합 첨가(MC)로 증가되어 ${\Delta}E$의 변화가 적었다. 겨자-키토산 첨가 고추장은 숙성 중에 수분활성도의 저하는 적었으나, pH의 저하가 심하여 적정산도가 급격히 증가하였다. 고추장의 환원당은 부원료의 첨가로 증가하였으며, 알콜의 생성은 겨자-키토산 혼합 첨가로 현저하게 억제되었다. 고추장의 아미노태질소는 겨자-키토산 혼합 첨가로 증가되었으나 암모니아태 질소의 생성은 알콜-겨자 첨가구(EM)에서 낮았다. 고추장의 맛과 전체적인 기호도는 알콜-겨자를 혼합 첨가한 고추장에서 양호하여 저식염 고추장의 제조는 소금의 일부를 알코올과 겨자를 혼용하여 첨가하는 것이 효과적이었다.
쌀은 전세계 인구의 절반이 주식으로 사용하고 있으며, 대부분 아시아에서 생산되고 소비되고 있다. 그러나 최근 식생활이 다양해지면서 쌀 소비량은 감소하고 있는 추세이다. 이에 쌀의 활용도를 높이기 위한 다양한 시도가 요구되고 있다. 본 연구에서는 ${\alpha}$-amylase로 처리된 9종의 서로 다른 품종의 쌀 페이스트를 고체상 미세추출법과 가스 크로마토그래피-질량분석법을 이용하여 휘발성 성분들을 프로파일링하고, 아미노산, 당류 및 당알콜 등의 비휘발성 향미성분들은 유도체화 처리 후 가스 크로마토그래피-시간 비행형-질량분석법을 이용하여 비교분석을 수행하였다. 총 46종의 휘발성 성분들이 검출되었으며, 이에는 6종의 알콜류, 6 종의 알데히드류, 4종의 에스터류, 4종의 퓨란류, 4종의 케톤류, 1 종의 산, 1종의 황 함유 성분, 7종의 탄화수소류, 5종의 벤젠류 및 8종의 터핀류 등을 포함되어 있다. 비휘발성 향미성분들에는 12종의 아미노산, 6종의 당, 4종의 당알콜이 동정되었다. 휘발성 및 비휘발성 향미성분 분석에 근거한 주성분분석에 의해 서로 다른 쌀 페이스트 시료들을 구분할 수 있었다. 휘발성 성분의 경우 pentanal과 4,7-dimethylundecane는 서농 17호 백미와 서농 17호 현미를 구분 짓는 성분이었으며, 이에 비해 일품은 다른 품종들과 달리 ethanol, 6-methylhep-5-en-2-one, tridecane과 같은 성분에서 차이를 보였다. 비휘발성 성분의 경우 glycine, serine, ${\gamma}$-aminobutyric acid 같은 아미노산들과 sucrose, fructose 같은 당류가 다른 품종들과 단미를 구분 짓는데 기여하는 성분이었다. 한편, galactose, arabitol, mannose는 서농 17호 현미에 비해 서농 17호 백미와 관련이 높은 성분들이었다.
Kefir에서 유산균인 Lactobacillus acidophilus와 Lactococcus lactis 그리고 효모인 Candida kefir를 분리하였고, 이를 이용하여 FM(Fermented milk) A, B, C 제조${\cdot}$분석하였다. 유산균 수는 FM B가 $8.6{\times}\;10^9\;cfu/ml$로 가장 많았고, 효모수는 FM C가 $1.3{\times}\;10^7cfu/ml$로 가장 많았다. 알콜 함량은 FM C가 3.2%, FM A가 0.98%, FM B가 0.15% 였다. 아미노산은 FM A에서는 Glu, Pro, Leu, Lys, Asp 등이, FM B에서는 Glu, Leu, Pro, Lys 등이, FM C에서는 Glu, Leu, Pro, Lys 등이 주요 아미노산으로 나타났다. 지방산은 FM A, FM B, FM C 모두 palmitic acid(Cl6:0)와 oleic acid(Cl8:1)가 각각 33.5${\sim}$37.7%와 22.1${\sim}$22.4%의 수준으로 주요 지방산을 차지하였다. 관능검사 결과FM C가 가장 높은 점수를 받았으며, 다음은 FM A, FM B 순이었다.
오만둥이된장찌개의 가열조리에 따른 열유도반응물질을 규명하여 오만둥이를 이용한 가공기술의 기초자료를 제공하고자 향기성분을 분석하였다. 총 128종의 휘발성 향기성분은 에스테르류(16종), 방향족화합물류(14종), 함질소화합물류(11종), 알콜류(34종), 테르펜류(5종), 카르보닐화합물류(23종), 퓨란류(4종), 탄화수소류(13종), 산류(5종) 및 기타화합물류(3종)로 구성되어 있었다. 된장의 향기성분은 방향족화합물, 알콜류 및 산류의 순으로 많았고, 가열 반응 후 pentanoic acid (불쾌취)는 감소하였으며 열유도 화합물인 furfural을 주로 한 퓨란류가 약 2배로 증가하였다. 오만둥이의 향기성분은 decenol, 2,6-dimethylheptanol 및 octanol이 주된 성분인 알콜류, 탄화수소류 및 방향족화합물 순으로 많았다. 가열 반응 후에는 pentanol의 함량이 증가하였고, 함질소아미노산과 카르보닐화합물의 열유도화합물인 2-acetyl-2-thiazoline 및 benzothiazole과 같은 함황고리화합물이 생성되었다. 오만둥이 된장국에서는 오만둥이에서 유리되는 decenol 및 2,6-dimethylheptanol을 주로한 알콜류, 방향족화합물, 탄화수소류 및 된장가열 후 생성된 benzeneacetaldehyde가 주된 카르보닐 화합물이 많았다. 즉 오만둥이 된장국은 독특한 오만둥이향을 함유한 동시에 된장의 구수한 향미를 보유함을 알 수 있었다
쌀의 주요 저장 단백질중의 하나인 알콜용해성 프롤라민의 성질을 분석하고 이들을 동정하기 위하여 유전자 database로부터 얻은 17개의 프롤라민 유전자의 염기서열을 상호비교 분석하였다. 유전자로부터 유추된 단백질 서열의 다중분석결과 프롤라민들은 계통발생적으로 type에서 type IV의 4개의 군으로 크게 분류할 수 있었다. 이러한 분류는 아미노산 서열 중간과 카복실 말단쪽의 짧은 결손에 의해 여러 형태의 아미노산 서열에 의한 것임을 알 수 있었다. 1군에서 4군까지의 군들은 meththionine과 cysteine과 같은 황을 포함하는 아미노산이 각각 1, 4, 10, 30%로 구성된 특징을 보여 주었다. 또한 각 군들은 등전점이 9.2, 8.2, 6.7, 7.4인 각군별로 매우 상이한 등전점을 나타내었다. 아울러 GC3s에 대한 유효 암호수(effective codon number, Nc)와 우선 암호수(preferred codon number)의 분석과 상관 그래프를 통해서 프롤라민 유전자들의 군별 전이 효율의 차이가 현저하여 프롤라민 생산 수준의 군별차이의 가능성을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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