전통된장 제조방법으로서 원료 혼합비, 메주의 건조시간 및 온도, 메주와 된장의 발효 시간 및 온도, 된장 간장의 분리 여부, 된장 숙성(aging) 시간을 조사하였다. 혈액응고 저해 활성(anticoagulant activity)을 fibrin clotting assay법으로 분석하여 혈액응고 저해활성과 제법간의 상관 관계를 검토하였다. 숙성 기간이 길수록 혈액응고 저해활성이 높게 나타나는 경향을 보였으나 선형적인 상관관계보다는 비선형적으로 양의 상관관계를 갖는 것으로 판단되었다. 이상의 결과를 토대로 혈액응고 저해활성이 높은 2종의 된장시료를 선발하였으며 숙성기간이 180일 이상일 경우 전통된장의 혈액응고 저해활성이 높은 것으로 판단되었다.
본 연구에서 된장의 맛에 관련된 품질인자를 도출하기 위해 개량된장과 전통된장의 이화학적 및 관능적 특성을 평가하였다. 된장의 이화학적 특성에서는 수분 함량, 무기질 함량, 당류, 식염, pH 및 적정산도와 유리아미노산 함량이 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, e-tongue를 비롯한 관능적 특성인 전체기호도 값이 개량된장과 전통된장 사이에서 차이를 나타내었다. 이러한 된장의 맛을 판정할 수 있는 품질 지표를 선정하기 위해 전자혀 분석 값과 관능평가 결과인 전체적 기호도 간의 상관관계 및 회귀분석을 실시하였다. 그 결과 맛에 대한 상관관계는 SRS(sourness), STS(saltiness), UMS(umami) 값이 각각 -0.772, -0.642, 0.678로 밀접한 관련이 있고, 다중회귀분석 한 결과 신맛(SRS), 짠맛(STS)의 두 변수가 된장의 맛에 영향을 미친다고 할 수 있었다. 따라서 된장의 풍미에는 된장의 종류(개량된장, 전통된장)와 상관없이 신맛과 짠맛이 관여한다는 것을 알 수 있었다.
본 연구는 우리나라 장수지역에서 제조된 전통된장을 수거하여 식중독세균 오염도와 미생물 군집 현황을 분석하고, 분리된 미생물 군집의 Bacillus cereus 길항 효과를 평가함으로써 전통된장의 미생물학적 안전성을 평가하고자 하였다. 전통된장의 미생물학적 안전성을 평가하기 위해 일반세균, 대장균군, 식중독세균을 실험한 결과 일반세균수는 $10^6{\sim}10^9CFU/g$의 분포를 나타내었고 대장균군은 불검출 되었다. 식중독세균 중 B. cereus는 전통된장 10개 중 7개에서 검출되었으나 기타 식중독균은 불검출 되었다. 실험 결과 장수지역 전통된장에 가장 문제가 되는 미생물은 B. cereus로 나타나 전통된장의 안전성 확보를 위해 B. cereus 제어가 중요한 것으로 판단되었다. 전통된장의 미생물 군집 분석결과 Bacillus subtilis가 155균주(47.4%)로 가장 높은 분포를 나타내었으며, B. licheniformis 68균주(20.8%), B. amyloliquefaciens 46균주(14.1%)로 높은 분포를 나타내는 등 총 327균주가 동정되었다. B. cereus에 대한 길항 효과를 평가한 결과 분리균주 327균주 중 20균주(6.1%)에서 9~12 mm 생육저지환이 관찰되었으며, B. subtilis가 12균주로 가장 많았고, B. amyloliquefaciens 5균주, B. licheniformis 3균주 순으로 분포하였다. 전통된장의 경우 B. cereus 오염도가 식품공장 제조 된장에 비해 높지만 B. cereus 길항효과를 나타내는 균주가 많은 것으로 판단되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 전통된장에 오염된 B. cereus 위험성은 기존의 생각보다 낮을 것으로 판단되며, 향후 다수의 전통된장을 대상으로 한 B. cereus 길항 효과 실험이 필요한 것으로 판단되었다.
본 연구는 국내 전통식품 품질인증 된장에 대한 휘발성 향기 성분 특성을 분석하여 전통된장의 과학적 관리를 위한 기초 자료를 마련하고자 수행되었다. 이를 위해 수집된 전통된장을 대상으로 headspace SPME-GC/MS 분석을 실시하고 전반적인 국내 유통 전통된장의 휘발성 성분 패턴을 분석하였다. 연구 결과 총 59종의 성분이 동정되었고 각각 acids 8종, alcohols 8종, aldehydes 8종, esters 15종, ketones 2종, phenols 4종, pyrazines 9종, miscellaneous 5종으로 확인되었다. 전통된장의 주요성분은 acid류, ester류, aldehyde류 및 pyrazine류였으며, 그중 acetic acid, ethyl alcohol, benzaldehyde, ethyl acetate, ethyl 2-methyl butanoate, 2,5-dimethylpyrazine 및 tetramethylpyrazine이 동정된 전통된장의 휘발성 성분 중 비교적 높은 강도를 차지하였다. 주성분 분석 결과 대부분의 전통된장은 기본적인 휘발성 향기성분의 조성이 유사한 것으로 나타났으나 isovaleric acid, 2-methylbenzaldehyde, tetramethylpyrazine, benzaldehyde, ethyl alcohol, ethyl caprylate, furfural, butanoic acid 성분들이 일부 된장에서 특이적으로 높아 이들 성분이 전통된장의 품질지표가 될 수 있을 것이라 보였다. 본 연구 결과는 전통식품 품질인증 된장에 대한 휘발성 향기 특성을 데이터베이스화하여 품질 현황을 파악하고 지속적인 품질관리를 통한 제품 발전의 방안으로 제시될 수 있을 것이다.
전통된장과 공장산 된장 제품, 메주와 Koji, 그리고 된장발효공정에서의 혈전용해효소 활성과 microflora의 상관관계를 조사하였다. 전통된장의 혈전용해 활성은 평균 2.42 unit/g으로 공장산 된장의 평균 1.58 unit/g보다 1 unit 이상 높은 분포를 나타내었으며 전통된장에서는 Bacillus의 밀도가 높았고 acid producing bacteria, 곰팡이, 효모는 모두 공장산 된장에서 높은 밀도를 나타내었다. 된장의 Bacillus group 분포와 혈전용해효소활성은 양의 상관관계를 나타내었으며 fungal group 분포와 혈전용해효소활성은 음의 상관관계를 나타내었다. 메주의 혈전용해 활성은 평균 6.54 unit/g수준으로 Koji의 1.46 unit/g보다 5 unit 이상 높은 분포를 나타내었으며 Bacillus의 서식밀도와 높은 상관관계를 보였다. 된장 발효과정 중 Bacillus와 곰팡이는 휴지 상태를 유지하였으며 혈전용해효소 활성도 담금 초기의 수준을 유지하였다. 결과적으로 된장의 혈전용해활성은 된장 담금 이전의 원료구성에 따라 결정되며, 메주나 Koji에서 유래된 혈전용해 효소는 된장의 발효과정에서도 계속 활성을 유지하는 것으로 확인되었다. 본 실험 결과, 혈전용해효소 활성이 높은 된장을 제조하기 위해서는 메주나 Koji의 제조공정에서 효소활성을 유도하여 된장 담금 시 첨가하는 공정의 설정이 유효할 것으로 제안하였다.
국산 한약계 추출물을 첨가하여 제조한 전통 콩된장의 아질산염 소거작용, 수소공여능, 항균활성 및 혈전용해능 등을 검토하였다. 한약재 추출물을 첨가하여 제조한 된장은 대조구 된장에 비하여 대부분이 높은 아질산염 소거능을 나타내었다. 한약재 추출물 첨가 농도가 높을수록 아질산염 소거능은 증가되었으며, III군과 IV군의 된장이 다른 I군과 II군의 된장보다 약간 높은 아질산염 소거능을 나타내었다. 수소공여능은 한약재 추출물 첨가 된장이 대조구 된장보다 약간 높은 경향을 나타내었으나 각 된장군 사이에는 큰 차이가 나타나지 않았다. 된장의 추출물을 사용하여 Str. mutans 및 Sal. enteritidis 등의 병원성 미생물에 대한 항균활성 및 fibrin배지 상에서의 혈전용해능은 대조구보다 모든 시험구에서 높게 나타났다. 이상의 결과로 한약재 추출물을 첨가하여 제조한 III군과 군은 색깔이 대조구와 유사하고, 기호도, 생리활성 및 항균활성 등이 우수하여 기능성이 강화된 새로운 전통된장의 개발 가능성이 높은 것으로 판단된다.
장기간 자연숙성시킨 전통된장의 항산화 효과는 숙성기간이 길어질수록 대체로 감소되었으며, 숙성기간 1년 된장에서 methanol 분획물이 가장 우수하였으며, 다음으로 hexane과 물 분획물의 순이었다. 지용성 및 수용성 추출물은 숙성기간이 길어질수록 항산화 효과가 점진적으로 오히려 증가되었으나, 분획물에 비하여 낮은 수치를 나타내었다. 전통된장의 수소공여능은 수용성 색소 추출물과 methanol 및 butanol 분획물에서 대체적으로 높은 수치였으나, chloroform과 ethylacetate 분획물은 매우 낮았다. 전통된장의 항암효과에서 인체 폐암 세포주(A549)는 물 분획물에서 가장 높았고, 인체 유방암 세포주(MCF-7)는 methanol 분획물에서 가장 높은 수치를 나타내었으며, 특히 전통된장의 숙성기간이 길어질수록 암세포 성장억제효과는 높게 나타났다.
본 연구는 전통 된장이 최근 혈전용해능력, 피부병, 혈관질환 예방, 면역강화, 항산화 효과, 항암 효과 등의 우수한 기능이 밝혀지고 있지만 식염 함량이 높다는 단점을 가지고 있어 이를 해결하기 위해 저염 된장 제조를 목적으로 염수 농도를 13, 14, 15, 16, 17, 18%로 하여 전통 된장을 제조한 후 수분 함량, 식염 함량, 아미노태 질소 함량, pH 및 적정산도, 환원당 함량을 분석하였으며, 관능평가 묘사분석을 통해 농도별 특성의 강도와 기호도를 측정하였다. 소금물 농도를 달리하여 된장을 제조하고 이화학적 분석을 실시한 결과 염수 농도가 높아질수록 수분 함량과 아미노태 질소 함량은 낮아지는 경향을 보였으나, 소금 함량과 환원당 함량은 염수의 농도가 높아질수록 높아지는 경향을 나타내었다. 각 처리구별 된장의 pH 값은 염수의 농도가 낮을수록 낮아지는 경향을 나타내었으나, 적정산도 값은 염수의 농도가 낮을수록 높아지는 경향을 나타내었다. 소금물 농도를 달리하여 된장을 제조하였을 때 정량묘사분석 결과 된장은 18%가 가장 높은 짠맛을 냈는데 15%, 16%, 17% 처리구가 18%와 짠맛에서 유의적 차이가 존재하지 않았다. 기호도 평가로 보면 된장은 17%와 18%가 유의적으로 가장 많이 선호되었다. 결론적으로 전통 된장은 된장 숙성 시작 3개월 후까지 결과를 측정한 바로는 물리화학적 특성이나 관능특성 강도 측면에서 유의차를 나타내지 않는 농도는 16% 이상의 염수로 된장을 제조하였을 때로 16%의 염수를 이용하여 전통 된장을 제조하는 것은 가능할 것으로 보인다. 그러나 기호도 평가 결과와 저장기간에 따른 변화를 고려하여야 할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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