기능성 식품 소재로 천궁을 활용하고자 하는 연구의 일환으로 천궁 추출물의 첨가량은 달리하여 전통 음료인 식혜를 제조한 후 품질 특성을 살펴본 결과는 다음과 같다. 식혜의 pH는 천궁 추출물 첨가량이 증가할수록 감소하였으며 저장기간에 따라 감소하였다. 산도는 pH와 반대의 경향으로 나타났으며, 천궁 추출물 첨가 식혜의 밥알의 수분함량은 천궁 추출물 첨가량이 많아질수록 감소하였다. 당도는 천궁 추출물 첨가량이 많아질수록 증가하였으며, 저장 기간에 따라 다소 증가하였다. 탁도는 대조군이 가장 낮게 나타났으며, 천궁 추출물 첨가량이 많을수록 높게 나타났다. L값은 천궁 추출물의 첨가량이 많을수록 감소하였으며, 저장 기간에 따라 증가하였다. a와 b값은 천궁 추출물의 첨가량이 증가할수록 높게 나타났으며, texture에서는 경도와 탄력성이 천궁 추출물의 첨가량이 증가할수록 높게 나타났으며 응집성은 낮게 나타났다. DPPH radical 소거능은 천궁 추출물의 첨가량이 높을수록 높은 항산화력을 보였으며, 식혜의 관능검사에서 외관, 맛, 향, 조직감, 전체적인 기호도에서 천궁 추출물 40~60% 첨가 시 유의적으로 높은 기호도를 보였다(p<0.05).
전통음료로서 각광을 받고 있는 식혜의 품질을 향상시키는 목적으로 식혜 제조시 가장 중요한 역할을 하는 엿기름을 밀, 쌀보리, 겉보리로 각각 소재를 달리하여 제조 후 이를 이용하여 식혜제조시의 그 특성을 비교하였다. 밀, 쌀보리와 겉보리를 이용하여 제조한 엿기름에 함유 되어있는 amylase는 $60^{\circ}C$에서 46178 units, 39888 units, 27673 units로 공히 최대치를 보였다. 열 안정성은 $60^{\circ}C$에서 1시간 이상 가열 처리시 amylase 역가는 감소하기 시작하였으며, $70^{\circ}C$에서는 2시간 가열처리시 20%이하의 낮은 열안정성을 보였다. 식혜 제조시 당화시간에 따른 glucose, maltose와 maltotriose의 생성량은 당화시간이 증가할수록 점차 그 양이 증가하는 경향을 보였으며 maltose의 생성량은 glucose나 maltotriose에 비해 높았다. 밀 엿기름을 이용한 경우 역시 6시간 당화시 maltose는 4.46%, maltotriose는 0.9%로 쌀보리와 겉보리 엿기름을 이용하여 제조한 식혜에 비해 비교적 높은 생성량을 보였다. 당도를 굴절계를 이용하여 측정한 결과, 6시간 당화시 밀 엿기름을 이용한 경우 11.3%, 쌀보리와 겉보리 엿기름을 이용하여 제조한 경우 11.1%와 10.4%의 당도를 보였다. 쌀보리를 이용하여 제조한 식혜가 관능적으로 우수한 평가를 받았다.
경북북부지역의 전통음청유인 안동식혜를 Schme 1의 방법으로 제조하여 $12^{\circ}C$에서 48, 60, 72시간동안 발효숙성을 하고 40, 50, $60^{\circ}C$에서는 각각 2, 3, 4시간 발효시킨 후 $12^{\circ}C$에서 20시간 숙성하여 각 조건에서 생성된 비휘발성 유기산과 유리당을 측정하고 관능검사를 한 결과 다음과 같다. 1. 발효온도 $40^{\circ}C$에서 pH는 4.66으로 가장 낮았고 각 온도마다 시간경과에 따라 pH가 떨어지는 경향이었으나 $50^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$에서는 2시간을 제외한 3,4시간에서는 시간경과에 따라 pH가 더 높았다. 당도는 12$^{\circ}C$에서 40, 50, $60^{\circ}C$로 온도상승과 2시간에서 3, 4시간 경과에 비례하여 높았다. 2. 총산도는 발효온도가 낮아짐에 따라 반비례적으로 높게 생성되었으며, Oxalate는 control에서만 검출되었을뿐 발효 식혜에서는 거의 생성되지 않았고, Maleate는 $50^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$에서, Fumalate는 $60^{\circ}C$에서 생성되지 않았으며 전시료중 가장 많이 생성된 산은 Malate였다. 12$^{\circ}C$에서 48시간은 Malate와 Citrate, Fumalate가 실험조건중 가장 많이 생성되었고, Lactate와 Suc-cinate,그리고 Maleate는 $40^{\circ}C$의 3시간 발효에서 가장많이 생성되었다. 3. 유리당중 Fructose는 control에서 검출된 량과 각 온도별에서 검출된 량이 별 변화를 볼 수 없었으나 그 외 당은 온도상승에 따라 glucose는 2~3배정도, Maltose는 2배 이상 증가하였다. 4. 관능검사결과 $40^{\circ}C$에서 3시간 발효시켜 12$^{\circ}C$에서 20시간 숙성시킨 것이 Fructose 0.45%, Glucose 1.25% 그리고 Maltose 11.5%로서 당도는 14.6%였다 또한 유기산으로는 Lactate Succinate 그리고 Maleate가 실험시료중 제일 많이 생성되어 가장 맛이 있는 것으로 판단되었다.
Andong Sikhe in Korea was prepared and fermented at 5$^{\circ}C$ and the taste and flavor compounds were evaluated. Major flavor components were identified by gas chromatography-mass spectrometer as camphene, sabinene, 1-(1, 5-dimethyl-4-hexyl)-4-methyl-benzene, alpha-zingibirene, farnesene, 2, 6-bis(1, 1-dimethylethyl)-4-metethyl-phenol, beta-sesquiphellandrene, calalene, tetradecanoic acid, and 9, 12-octadecanoic acid. The concentration of nonvolatile organic acid such as lactic acid, oxalic acid and citric acid were 18.10mg/100g, 1.04mg/100g and 1.37mg/100g, respectively, and those of other nonvolatile organic acid were a little. The pH and acidity of Andong Sikhe were 4.06 and 0.32 during fermentation and storage.
습열처리 방식으로 물리적 변성시킨 쌀을 이용하여 식혜당화 특성을 살펴 보았다. 쌀을 습열처리 하였을 때 쌀 전분의 팽윤이 억제되었고 온화온도는 상승하였으며 호화 엔탈피는 감소하는 등 쌀 전분의 특성이 변하였고 이렇게 처리한 쌀을 이용하여 식혜를 제조 하였을 때 식혜 당화 속도는 크게 향상되었다. 즉 $121^{\circ}C$, 15 psi에서 시간별로 autoclaving하여 습열처리를 한 쌀을 가지고 식혜를 제조한 결과 당화시간이 경과함에 따라 일반 쌀을 이용하여 당화하였을 때에 비하여 당화시간이 Brix 및 환원당을 기준하였을 때 약1/2로 단축되었다. 일반 쌀의 경우 당화시간이 2시간이 경과되었을 때 Brix가 8.2인데 비하여 $121^{\circ}C$에서 1시간 autoclaving한 쌀을 이용하여 당화하였을 경우 당화시간이 1시간만에 Brix가 8.7로 높아짐을 보여주었고 당화 중에 생성된 환원당 역시 Brix 측정결과와 비슷한 경향을 보여 주었다. 한편 HPLC로 분석한 당화액의 당 조성은 습열처리한 쌀로 당화한 것과 일반 쌀을 이용하여 제조한 당화액간에 큰 차이가 없었다.
식혜 제조시 쌀 품종에 따른 당도의 변화를 조사하기 위하여 45종의 쌀 품종을 사용하였을 때 당화 10시간 후의 당도가 $9.0{\sim}11.1\;Brix$로 품종간에 차이를 나타내었다. 간척과 신금오, 서안, 계화 등을 이용시 당도가 높게 나타났으며, 상주, 남원, 영덕, 오봉 등은 당도가 상대적으로 낮았다. 간척과 상주품종을 비교하면 식혜제조시 당화 10시간에 약 19%의 당도 차이가 있었다. 쌀 품종 간척을 이용한 식혜의 HPLC분석에 의한 주요 당 조성은 fructose 3.6%, glucose 9.8%, maltose 78.3%, maltotriose 8.3%이었다. 육조 맥아와 이조 맥아를 이용한 당화력의 차이는 육조 맥아를 100 메쉬로 분쇄하여 사용시 이조 맥아보다 높았다. 육조 맥아의 당화 최적온도는 $60^{\circ}C$이었으며, 밥과 맥아 추출물의 비를 1:8로 하였을 때 맥아 첨가량 25% 추출물에서 당화력이 가장 높았다.
본 연구는 유근피 물 추출물을 각각 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100% 첨가한 유근피 멥쌀식혜 및 찹쌀식혜의 $4^{\circ}C$에서 15일간, $25^{\circ}C$에서 7일간 저장하면서 저장성 및 관능 특성을 검토하였으며 그 결과는 다음과 같다. 유근피 멥쌀식혜 및 찹쌀식혜의 저장 중 pH 및 산도변화는 유근피 추출물의 첨가량이 적을수록 pH가 낮았고 산도는 높았으며, 저장 기간이 길어질수록 계속 pH는 저하되었고 산도는 높아졌다. 유근피 멥쌀식혜와 찹쌀식혜의 저장 중 총균수는 $4^{\circ}C$의 경우 제조 당일의 균수는 4.6~5.0 Log CFU/g이었으며 저장 7일까지 0%첨가구의 경우 8.8~9.0 Log CFU/g까지 증가하였으나 유근피추출물 80% 및 100% 첨가한 경우는 7.8 Log CFU/g 및 6.9 Log CFU/g로 유근피 추출물의 첨가량이 많을수록 총균수 증가가 적었다. 0%~60% 유근피 첨가식혜의 경우 저장기간 7일 까지 총균수가 최대에 도달하여 그 이후로는 변화가 없었으나 80% 및 100% 첨가구의 경우는 10~13일에 균수가 최대에 도달하는 결과로 유근피에 의하여 저장기간이 연장됨을 알 수 있었다. $25^{\circ}C$의 경우 총균수는 제조 당일 4.6~5.0 Log CFU/g에서 저장기간동안 계속 균수가 증가하여 저장 7일째에는 8.9~9.5 Log CFU/g까지 늘어났으며 유근피 추출물의 첨가량에 따른 차이는 없었다. 유근피 멥쌀식혜 및 찹쌀식혜의 관능적 특성은 유근피 멥쌀식혜는 전체적인 기호도에서 20%첨가구가 $4.23{\pm}0.95$로 가장 높았으며, 유근피 찹쌀식혜는 전체적인 기호도에서 40% 첨가구가 $3.95{\pm}0.95$로 가장 높았다. 20%, 40%의 유근피추출액을 함유한 식혜에서 맛, 향, 단맛, 종합적 기호도에서 유의적으로 높은 값을 보였다(p<0.05).
경상도 동해안 연안에서 향토식품으로만 명맥을 유지하고 있는 마른오징어를 주원료로 한 식해를 제조하여 젖산균을 분리 동정하고 숙성 과정 중 성분 변화를 조사하였다. 경상도 전통마른오징어 식해로부터 성장이 우수하고 산생성력이 강한 3 균주는 Lactobacillus brevis SH-1, Lactobacillus plantarum SH-2 및 Leuconostoc mensenteroides SH-3로 잠정적으로 동정되었다. 식해의 발효기간별 총균수 및 젖산균수는 시간이 경과함에 따라 차차 증가하다가 10일을 전후하여 차차 감소하였고 숙성 6일째 총균수 및 젖산균수는 각각 $3.7{\times}10^9$ 및$8.2{\times}10^8\;CFU/g$이였다. 식해의 비휘발성 유기산은 숙성과정 중 젖산을 포함하여 7 종류를 동정하였으며 구연산,주석산 및 젖산의 함량은 숙성과정 중 차차 증가하였고 특히 젖산의 증가는 다른 유기산보다 현저하게 증가하였다. 초산 및 주석산의 함량 변화는 숙성과정 7일 이후에 차차 증가하였다.
L. bulgaricus LBS 47과 S. serevisiae SCS 5를 접종하여 전통안동식혜를 발효 후 저장하는 동안에 안정제에 의한 침전억제 효과는 Na-Alginate가 가장 우수하였다. 침전 안정제를 넣어서 관능 검사를 한 결과 균질화 하지 않은 식혜의 경우는 Na-alginate는 0.1에서 0.15% 처리했을 때 Carrageenan은 0.05% 첨가했을 때 가장 맛이 우수하였으며 식품 안정제의 종류 및 첨가 농도간의 상호 효과는 침전 안정제의 종류간에는 통계적 유의성이 없으나 첨가 농도간에는 유의성이 있었다. 식혜의 현탁안정성을 증진시킬 목적으로 안정제를 첨가하여 숙성시켰을 때 CMC, Na-alginate은 2일째 carrageenan은 비균질화 식혜는 2일에서 4일째 균질화한 식혜는 1일째 최고의 점도를 나타내었다.
전통안동식혜로부터 젖산균 L. bulgaricus LBS 47, L. acidophilus LAS 10 및 Lc. lactis LLS 56와 효모 S. cerevisiae SCS 5을 분리하였다. 분리동정한 균들의 pH, 적정산도 및 균수의 변화를 관찰한 결과, SCS 균주는 배양 4시간에 pH 4.5으로 가장 낮았으며 LBS과 LAS 균주의 적정산도는 배양 초기 $0.40{\sim}2.30%$로 SCS 균주보다 큰 변화를 나타내었다. LBS과 LAS 균주의 성장변화는 두 균주 모두 배양 20시간에 $1.7{\times}10^9{\;}CFU/mL$로 성장 정지기에 도달하였다. SCS 균주는 배양 12시간에 $4.8{\times}10^6{\;}CFU/mL$로 정지기에 도달하여 SCS 균주가 LBS과 LAS 균주에 비해 균 성장은 유사하였으나 균수에 있어서는 낮은 결과를 나타내었다. 효모 SCS 균주의 최적 성장온도는 $30^{\circ}C$로 나타났다. pH와 적정산도는 배양 12시간에 pH 4.5와 적정산도 1.23%의 빠른 산생성을 보였으며, 균수의 변화는 배양 32시간에 $4.9{\times}10^9{\;}CFU/mL$로 성장정지기에 도달하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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