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1 최종 연구보고서 GA 신세대 기호형 쌀과 콩 혼합 저염 쌀된장 및 그 가공제품 개발 Development of rice-soybean paste preferable for new generation and its processed products 주관연구기관 : 한국식품연구원 농 림 부

2 제 출 문 농림부 장관 귀하 본 보고서를 신세대 기호형 쌀과 콩 혼합 저염 쌀된장 및 그 가공제품개 발에 관한 연구 과제의 최종보고서로 제출합니다. 2007년 5월 25일 주관연구기관명 : 한국식품연구원 총괄연구책임자 : 김 성 수 세부연구책임자 : 조 웅 제 연 구 원 : 김 경 탁 연 구 원 : 홍 희 도 연 구 원 : 김 영 찬 연 구 원 : 최 상 윤 연 구 원 : 최 태 동 연 구 원 : 오 승 용 연 구 원 : 박 성 훈 연 구 원 : 장 종 근 연 구 원 : 황 경 미 연 구 원 : 이 종 민 연 구 원 : 양 지 원 충 청 대 학 : 오 문 헌 연 암 대 학 : 황 혜 정 충북농업기술원 : 주 선 종 충북농업기술원 : 윤 향 식 충북농업기술원 : 김 기 식 충북 과학 대학 : 백 승 화 (주) 콩세상식품 : 김 근 실 - 2 -

3 요 약 문 Ⅰ. 제 목 신세대 기호형 쌀과 콩 혼합 저염 쌀된장 및 그 가공제품 개발 Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성 1. 연구개발의 목적 1) 새로운 된장 제조 기술 개발 2) 진천산 우량 쌀과 콩을 이용한 제품개발 3) 개발된 된장을 이용한 다양한 소스 등 가공제품 개발 4) 개발된 제품의 건강기능성 중 항산화성, 고혈압방지 효과, 고지혈증 예 방효과 조사 5) 제품의 실용화를 위한 경제성 분석, 상품화, 산업화 연구 2. 연구개발의 필요성 1)기술적 측면 -된장 원료의 다양화, 전통식품의 국제화 및 현대화 2)경제 산업적 측면 -쌀소비 촉진 3)사회 문화적 측면 -감성형 식품화로 청소년 식생활 패턴 변화 유도 Ⅲ. 연구개발 내용 및 범위 1. 쌀된장 배합비, 제조공정 확립 및 제품 개발 2. 쌀된장의 품질특성(pH, 염도, 색도, 환원당, 아미노태 질소, 암모니아태 질소, 수분함량, 관능평가, 미생물수 등) 조사 3. 돈가스용 소스, 치킨소스, 빵용잼 개발 4. 분말화 기술 개발 5. 쌀된장 분말 이용 한방소재와 배합한 과립제품 개발 - 3 -

4 6. 쌀된장의 항산화성, ACE저해효과, 효소활성도 조사, 고지혈증 개선효과 (동물실험) 7. 저장온도별, 첨가물별 저장성 조사 8. 제조된 쌀된장의 포장 상품화, 산업화 공정 및 기계설비 검토 9. 쌀된장의 소비자(70가족)기호도 조사 10. 경제성 분석 Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의 1. 연구개발 결과 1) 쌀된장 배합비 확립, 제조공정 확립 및 제품 개발 완료 2) 쌀된장의 품질특성(pH, 염도, 색도, 환원당, 아미노태 질소, 암모니아태 질소, 수분함량, 관능평가, 미생물수 등) 조사 완료 3) 돈가스용 소스, 치킨소스, 빵용잼 개발 완료 4) 분말화 기술 개발 완료 5) 쌀된장 분말 이용 한방소재와 배합한 과립제품 개발 완료 6) 쌀된장의 항산화성, ACE저해효과, 효소활성도조사, 고지혈증 개선효과 (동물실험) 실험 완료 7) 쌀된장의 저장온도별, 첨가물별 저장성 조사 완료 8) 제조된 쌀된장의 포장 상품화, 산업화 공정 및 기계설비 검토 완료 9) 쌀된장의 소비자(70가족)기호도 조사 완료 10) 경제성 분석 완료 2. 연구개발 활용에 대한 건의 1) 쌀된장 제조기술 특허등록 완료(특허 제 호) 2) 국내 학술지 논문 1편 게재 3) 국내 학술발표 2편 4) 참여기업에 2007년 중으로 기술이전 및 실용화 추진 5) 국내 언론에 쌀된장 홍보 - 4 -

5 SUMMARY Ⅰ. Title Development of rice-soybean paste preferable for new generation and its processed products Ⅱ. Object and necessity 1. Object 1) New soybean paste manufacture engineering development 2) The product development which uses the rice of the superiority which is produced from Jincheon and the bean 3) The sauce development which uses the rice-soybean paste 4) Healthy function characteristic study of rice soybean paste (anti-oxidation, High blood-pressure prevention effect, hyperlipidemia prevention effect) 5) The research for the application of the rice soybean paste (Analysis of economy, commercialization, industrialization) 2. Necessity 1) Technological side -Diversification of soybean paste materials -Internationalization and modernization of tradition food 2) Economical industrialization side -It promotes consuming of the rice. 3) Social cultural side -Production of aesthetic style food it will be able to induce a change to dietary life of the young people

6 Ⅲ. Substance and scope 1. It establish formulation and manufacturing process ricesoy-bean paste and it develops the product. 2. It study the quality characteristics of rice-soybean paste ( ph, salinity, chromaticity, reducing sugar, amino nitrogen, ammonia nitrogen, yield, sensory test, microbe test ). 3. It uses rice-soybean paste and it develop a fried pork[chicken] cutlet sauce and bread jam. 4. It develops the technique which makes rice-soybean paste with the powder. 5. It uses the soybean paste powder which add medical herbs and it develops the granule product. 6. It study the rice-sobean paste in vivo experiment (anti-oxidation effect, ACE inhibition effect, enzyme activity, hyperlipidemia inhibition effect). 7. It study the storability of the rice-soybean paste with temperature and a food additive difference. 8. Commercialization it makes the rice soybean paste. And it investigates the equipment of the machine. 9. It study consumer (70 families) acceptability of the rice-soybean paste. 10. It analyzes the economical efficiency of the rice-soybean paste. Ⅳ. Result and conclusion 1. Result 1) Product development completion of rice soybean paste 2) Quality characteristics study completion of rice-soybean paste ( ph, salinity, chromaticity, reducing sugar, amino nitrogen, ammonia nitrogen, yield, sensory test, microbe test ) 3) Fried pork[chicken]cutlet sauce and bread jam development completion 4) Powder technique development completion 5) The rice soybean paste granule product development completion which adds Medical herbs 6) The animal experiment completion which uses the rice soybean - 6 -

7 paste(anti-oxidation effect, ACE inhibition effect, enzyme activity, hyperlipidemia inhibition effect) 7) Storability study completion of rice soybean paste (temperature and a food additive difference) 8) Industrialization completion of the rice soybean paste which is manufactured 9) Consumer (70 families) acceptability of rice soybean paste research completion 10) Analysis of economy completion 2. conclusion 1) Konzession registration completion the manufacture technique of the rice soybean paste ( Konzession ) 2) Domestic scientific-journal treatise 1 volume publication 3) Domestic scientific-publication 2 volume 4) Technology transfer and utilitization promotion through joinable enterprise within 2007 year 5) Publicity activities through domestic speech - 7 -

8 CONTENTS Proposition document... 2 Summary... 3 Contents... 8 Chapter 1. Introduction Object and necessity Substance and scope Chapter 2. Technical development present condition Condition and problem Prospect Feasibility study of technique Chapter 3. Substance result Substance Result Chapter 4. Achievement and contribution Achievemen Contribution Chapter 5. Utilization project Utilization project Technology transfer condition Chapter 6. References

9 목 차 제출문... 2 요약문... 3 목차... 8 제 1 장 연구개발과제의 개요 연구개발의 목적 및 필요성 연구개발내용 및 범위 제 2 장 국내외 기술개발 현황 국내외 관련기술의 현황과 문제점 앞으로의 전망 기술도입의 타당성 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 연구개발수행 내용 연구결과 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 목표달성도 관련분야에의 기여도 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 연구개발결과의 활용계획 연구결과의 기술이전 조건 제 7 장 참고문헌

10 제 1 장 연구개 발 과 제 의 개 요 1. 연구개발의 목적 및 필요성 현재 우리나라의 전통장류 제조 기술은 과거에 비하여 제조 방법이나 기계 설비 면에서 많은 변화를 거쳐 최근에는 공장제조를 위한 대량생산규모로 현 대화되었다. 따라서 그 품질도 크게 향상되어 많은 소비자들이 그 제품들을 구매하여 조리에 사용하고 있는 추세이며, 그 구매량은 현대 사회의 생활 형 태상 점점 더 증가할 추세를 보이고 있다. 전통 간장, 된장, 고추장 중에서 특 히 된장의 공장생산 제품 구매는 가장 저조하여 아직도 72%정도가 직접 재래 식으로 담가 먹는 형태를 선호하고 있다. 그것은 된장을 즐겨 섭취하는 중장 년층은 된장만은 전통적인 원료와 제조방법을 택하고자하는 생각과 공장생산 된장제품이 그 맛과 풍미 등 기호도를 충족시키지 못하는 점과 제품과 제품의 콩이나 메주 원료에 대한 신뢰도 등이 복합적으로 작용한 결과로 생각된다. 그 결과 전통장류 중에서 된장의 판매량이 가장 적을 뿐만아니라 그 가공기술 의 개발도 가장 미흡하다고 할 수 있다. 한편 중장년층 이하의 세대인 청소년 층은 오히려 전통된장의 풍미와 맛 및 색깔에 대한 기호도가 급격히 저하되어 그 소비량이 크게 감소하고 있는 경향이 나타나고 있다. 이것은 우리나라 청 소년들의 식사패턴과 식문화가 전통된장의 조리 형태나 기호에 전혀 접근하고 있지 못하고 오히려 멀어지고 있다는 것이다. 특히 메주를 이용한 발효제품인 된장은 그 특유의 강한 발효취가 기호성을 떨어지게 하고, 조리가 번거롭고, 짠맛이 너무 강하여 청소년들이 좋아하는 음식들과 잘 어울리지 못하는 점이 된장의 소비를 정체시키는 원인이 되고 있다. 전통장류의 풍미개선을 통한 새 로운 수요창출로 크게 성공한 사례는 2001년도에 한국식품개발연구원과 (주) 콩세상식품이 공동으로 냄새 없는 작두콩 청국장 을 개발, 특허등록까지 하 여 시중에 판매한 결과 청국장 냄새를 싫어하던 초등학교생, 중고등학교생, 청 장년층까지 수요가 폭발적으로 일어나 현재 공장을 증설하여 운영하고 있다. 이와 같이 새로운 제조기술의 개발로 전통식품의 품질과 기호의 현대화는 반 드시 필요하다. 이와 같이 전통 된장의 현대화는 부가적으로 또 다른 다양한 소스나 분말제품 등으로 개발되어 더욱 더 큰 소비를 유도할 수 있을 것으로 예측할 수 있다. 최근 콩의 건강기능성이 과학적으로 많이 밝혀지고 있고, 콩 의 섭취가 거의 없었던 미국이나 유럽에서도 섭취량이 증가하고 있는 상황에 서 콩원료가 대부분인 된장의 소비가 오히려 정체되고 젊은 청소년들에게는

11 감소하고 있다는 것은 분명 문제가 있다고 생각된다. 따라서 이제는 전통된장 의 제조기술에만 얽매인 고정관념에만 집착하지 말고 옛날 전통적인 제조기술 을 기본으로 하여 여러 세대를 다 충족시킬 수 있고, 식생활의 변천에 부응하 는 다양한 소재와 제조방법으로 제조된 새로운 형태의 된장들이 많이 개발되 어야 한다고 생각된다. 전통 장류산업은 우리의 식품 산업에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 시장규모는 공장생산제품으로 전체 3,000억원 정도이 며 향후 차츰 생활이 도시화, 아파트화되고, 대가족시대의 장기간 대량소비가 필요 없이 핵가족시대의 즉시 소량구매와 소비 및 젊은 세대들의 전통장류 제 조방법의 전수가 어렵고 제조 기피로 인하여 가정 제조 된장의 소비량은 감소 하고 공장 생산 제품의 소비가 증가하여 된장공장은 그 생산량이 점점 더 증 가할 것으로 예견된다. 새로운 수요를 창출할 수 있는 우리의 기호에 적합한 다양한 형태의 된장 신제품의 개발은 우리의 전통장류산업의 활성화를 촉진시 킬수 있으며, 국내산 원료의 사용량을 증대시켜 국내산 콩의 활용도를 증대시 키고 재배 농업인의 소득증대에도 크게 기여할 수 있을 것으로 본다. 한편 이 제는 우리의 전통 장류산업도 내수시장에만 의존하지 말고, 콩을 소재로한 제 품들이 세계적인 관심이 높아지고 있는 이 시점에서 시각을 넓혀 세계인의 식 품으로 발전할 수 있도록 각국의 기호에 적합한 조미식품, 소스 등으로 다양 한 개발을 서둘러 수출물량도 확대시키고 동시에 장류산업도 세계시장에서 경 쟁할 수 있는 규모로 크게 키울 수 있다고 본다. 전통 장류는 우리 국민들과 가장 오래도록 가까이한 먹거리로서 우리의 식탁에서 없어서는 않되는 기본 식품이며, 정서적, 사회 문화적으로도 매우 밀접한 관계를 나타내고 있다. 특히 된장을 만드는 메주는 간장이나 고추장의 기본 소재로 사용되며 옛부터 좋은 날을 잡아서 가족끼리 메주를 만들어 아랫목에서 발효를 시키고, 처마에 메달 아 놓고 필요시에 사용하였던 기억들이 있다. 또 한집안이 잘 될려면 그 집 의 장맛이 좋아야 한다 고 한 옛말이 있듯이 우리의 정서 속에는 그 만큼 장 이 중요한 식품이었던 것은 틀림없다. 지금이 그 시대는 아니지만 우리의 전 통 된장을 잘 발전시켜 현대인들에게도 다양한 세대가 즐겨 소비할 수 있도록 연구 개발하는 것은 사회 문화적 측면에서 매우 중요한 일이라고 생각된다. 한편 산업사회가 급속하게 진행되고 핵가족화, 맛벌이 부부의 증가, 아파트 생 활 증가, 바쁜 일상생활 등등으로 인하여 가정에서 제조하는 재래식 장류의 감소는 공장에서 제조하는 장류시장의 증가로 이어질 것으로 보이나 재래장맛 을 기피하는 젊은 세대의 입맛을 사로잡으려면 새로운 제품의 개발이 요구된 다

12 2. 연구개발내용 및 범위 구 분 연구개발 목표 연구개발 내용 및 범위 1차 년도 (2004) - 쌀과 콩의 전처리 시험 : 열처리 조건 및 방 법별 호화 및 증숙도 조사 - 쌀과 콩의 적정 배합비 : 쌀과 콩의 배합비 별 예비발효시험 - 쌀 코오지제조 시험 : 쌀의 전처리방법 및 배합비별 코오지제조 시험 - 쌀된장 제조를 위한 적정 균주 선발 : 한식 연 보유균주를 이용한 된장제조시험 O쌀된장 제조 - 쌀된장 제조 적정 조건별 발효 시험 : 쌀 코 오지와 쌀 및 콩 배합비별 된장 제조시험 - 발효 조건별 관능특성 조사 : 발효온도 및 시간별 발효된장의 관능특성 조사 - 발효 조건별 이화학적 특성 : 발효온도 및 시간별 발효된장의 관능특성 조사 - 최적 조건 설정 : 관능평가결과 최적 발효조 건 확립 -소비자 기호도 조사 : 연령별 기호도조사 O쌀된장의 품질 -관능적 특성 시험 특성 확립 -이화학적 특성 시험 -전통,개량,미소제품과 비교 O경쟁력 있는 -쌀된장을 이용한 소스류 및 빵용 잼의 제조공 소스류 및 빵용 정 및 배합비 결정 잼 개발 2차 년도 (2005) O쌀된장의 소재화 -적정 건조 조건 설정 시험 : 열풍건조 온도별 건조, 동결건조 조건별 분말화 분말 -분말화 기술 : 입자크기별 가공적성 조사 -흡습 방지 기술 : 흡습방지제 종류 및 첨가량 별 흡습 효과 조사

13 O쌀된장 품개발 -분말과 기타 기능성 소재와의 배합 시험 : 한 분말식 방소재와 배합 후 관능평가 -과립화 시험 : 수분함량별 과립화 정도조사 O쌀된장과 분말 -쌀된장과 분말형 제품의 항산화성, 형 제품의 기능 성 조사 ACE저해활성, 효소활성도측정 O쌀된장 저장 안정성 확립 -저장온도(0, 20, 35 ) 및 저장기간별 관능검 사 및 이화학적 품질검사, 미생물검사 -유통기간 설정; 품질지표 선정, 이화학적 품 질(pH 및 적정산도, 유리당, 유리아미노산) 특 성치의 변화 조사, 관능검사 -식품첨가물, 천연보존제, 탈산소제 첨가에 의 한 저장 안정성 실험 O쌀된장과 기타 -쌀된장과 기타 제품의 적정포장 방법 제품의 상품화 3차 년도 (2006) O쌀된장과 기타 -적정 공정 확립 제품의 산업화연 구 -기계설비 검토 ㅇ 쌀된장 제품의 생산원가 및 수익성 분석 - 제품별, 생산규모별 제조원가 추정 - 투자수익률, 손익분기점 등 수익성 분석 - 가격, 매출 등 시장상황의 변동에 따른 감응도 분석 O쌀된장 및 가공 ㅇ 쌀된장 제품의 시장성 분석 제품의 경제성 - 개발시제품의 소비자반응 조사 분석 - 경합제품과의 경쟁력 비교 분석 ㅇ 쌀된장 제품의 마케팅전략 수립 - 제품전략 - 가격 및 판촉전략 - 유통경로전략

14 제 2 장 국내외 기 술개 발 현황 1. 국내 외 관련기술의 현황과 문제점 2000년에 한국식품개발연구원에서는 참여기업인 (주)콩세상식품과 국내산 콩과 작두콩을 이용하여 냄새없는 청국장 을 개발하여 특허기술을 취득하였 으며 상품화, 산업화하여 현재 국내 년 매출 5억원원, 수출 5천만원의 실적을 올리면서 공장을 확장하고 성공적으로 사업을 추진하고 있다. 제품의 특징이 전통 청국장의 독특한 냄새를 80%이상 감소시키고 양념을 잘 혼합하여 구수 하면서도 풍미가 좋은 개량된 청국장으로 현재 충북도내 초등학교의 급식에도 상당수 들어가고 있으며 일반 소비자들도 나이에 상관없이 모두 즐기는 제품 으로 자리 잡고 있다. 마찬가지로 본 연구에서 개발하고자 하는 제품도 이와 비슷한 개념으로 쌀을 주원료로 하면서 전통 된장 제조 방법을 잘 응용한 새 로운 기호성을 갖는 제품을 개발하고자 한다. 국내의 쌀 소비가 약간씩 감소 하고 있는 추세에 이러한 새로운 제품으로 수요를 창출하는 것은 우리 쌀 의 가공을 통한 문제 해결에도 약간의 도움이 될 것으로 본다. 전통적인 된장은 양조기술이나 품질면에서 기본적인 형이 있는데 이것이 요즘 된장의 대중성에 도 연결되어 있다. 식생활의 형태가 급속하게 서구화하고 있으며 따라서 장년, 노년층을 제외하고는 전통적인 된장의 맛과 풍미가 젊은 청소년들의 기호에는 적합하지 않아 우리 전통 된장의 소비는 이들에게는 현저한 감소추세를 보이 고 있다. 최근에는 된장의 형태적인 다양성을 응용하여 유형적인 것을 제조하 거나 된장에 여러 가지 가공을 하여 독특한 품질의 제품을 제조하고 여러 가 지 식품에 된장의 특성을 살린 새로운 식품을 개발한다든지 된장 그 자체의 특성을 살린 된장 절임류 등 가공식품재료로서 용도를 확대하는 것이 가능하 다. 최근 된장의 신제품 개발에서 관심이 큰 것은 풍미의 개선과 저염화 및 기능성 강화에 관한 것이라고 생각된다. 전통된장 제조방법에 따른 제품은 메 주를 사용함으로서 특유한 발효취가 매우 강하고 이 냄새는 청소년들로부터 기피식품으로 여겨지고 있는 경향이 있다. 또한 최근 건강을 중시하는 경향이 강해지면서 고농도의 소금 섭취가 고혈압이나 위암 등의 원인이 될 수 있다는 보고에 따라 대부분의 가공식품들이 저염화 추세를 지향하고 있으므로 저염된 장의 관심이 매우 높다고 할 수 있다. 된장은 품질에 따라 각각 고유의 식염 농도 범위가 있고 이것을 저염화 한다는 것은 종래의 된장으로서는 무리인 것 이다. 그러나 좋은 맛을 내는 된장국의 농도와 풍미를 조성하고 가능한 한 소

15 금이 적게 함유되도록 개발하여야 한다. 그렇게 되면 서구형 식단에서는 반드 시 수프를 마시므로 된장국도 수프형으로 개발하면 될 것이며, 앞으로 우리의 식단도 매우 다양한 형태로 변화될 것이 예상되므로 저염된장은 각종 식단에 잘 어울리는 식품이 될 수 있을 것으로 예상된다. 심지어 청소년들이 즐겨 찾 는 인스턴트 식품점이나 햄버거, 피자, 감자튀김 등의 식사에서도 약간의 조미 만 달리 한다면 인기있는 제품이 될 수 있을 것으로 본다. 또 앞으로 된장은 기능성이나 영양이 강화된 식품으로도 장래성이 있다. 최근 콩의 건강기능성 이 과학적으로 매우 많이 보고되고 있으며, 그 것에 어떤 특정 기능성분을 강 화한 제품도 개발이 가능하다고 본다. 이미 미국과 일본에서는 콩제품의 기능 성에 대하여 표시허가를 하고 있는 실정으로서 향후 된장은 건강보조식품으로 서의 개발수요도 증대할 것으로 전망된다. 권등은 갈변인자에 따른 된장의 색 깔변화를 조사한 바 있고, 김등은 전통된장으로부터, Angiotensin converting enzyme 저해물질의 분리를 하였으며, 박등은 대두발효식품의 갈변과 관련된 티로신산화 세균에 관한 연구를 하였다. 또한 이등은 된장 발효 중 콩 코오지 제조과정에서 지질성분의 변화에 관한 연구를 하였고 이등은 저염된장 제조 시 에탄올 첨가 효과를 연구한 바 있다. 지난 97년부터 시작된 장류과학화 연 구는 장류산업을 한 단계 높은 산업으로 발전시키고 있다. 최근 장류의 항암 효과, 된장의 면역물질 증강, 청국장의 혈전용해 기능, 장류 중 신색소의 기능 성 등 장류의 기능성이 과학적으로 증명되고 있다. 2. 앞으로의 전망 장류시장의 전체 규모는 5,000억원 이상으로 추정하고 있으며, 향후 장류 시장은 예년과 마찬가지로 매우 다양한 소재를 이용한 고급화된 제품이 많이 개발될 것으로 예상되어 그 시장은 10%정도 범위 내로 약간 성장할 것으로 예상된다. 된장의 경우 아직 공장생산 제품이 집된장의 품질을 따라가지 못 하는 점이 있어 급격한 매출 성장은 기대하기 어려우나 품질개선과 새로운 맛 의 개선 등을 통하여 차츰 공장생산 된장의 소비는 증가할 것으로 예측된다. 된장시장은 집된장 수요가 점차 양산 쪽으로 옮겨오고 있어 장류제품 중 전망 이 가장 밝다. 조사전문기관인 TN소프트 코리아에 따르면 지난해 가정에서 직접 된장을 담가먹는 비율은 무려 72%에 달해 수요처를 개발할 여지가 높 다. 이는 52%의 고추장, 15%의 간장에 비하여 최고 5배 이상 높은 것이다. 최근에는 밀가루를 혼합하던 방식에서 벗어나 100% 콩으로 만든 질 높은 제 품이 출시되어 소비자 입맛에 접근하는 추세이다. 최근 조사전문회사의 자료

16 에 의하면 공장에서 생산하는 장류제품의 가정 내 사용률은 고추장 47.5%, 된 장 27.1%, 쌈장 37.7%, 간장 84.7% 등 간장을 제외하고는 50%에도 미치지 못하고 있는 실정이다. 이에 따라 최근 몇 년간 장류업계는 많은 새로운 제품 개발과 마케팅 등으로 상당한 성장을 이루었으나 공장 제조 장류의 가정소비 율은 높지 않아 앞으로도 높은 성장 잠재력을 지니고 있다. 3. 기술도입의 타당성 그 동안의 국내의 된장 관련 기술을 종합 검토하고 일본의 쌀 된장 관련 기술자료를 검토하여 독특한 우리의 입맛에 적합한 제품으로 개발하고자 하므 로 직접 기술을 도입할 필요는 없으며 독자적 기술 개발이 가능하다고 생각 함

17 제 3 장 연구개 발 수행 내용 및 결과 1. 연구개발 수행 내용 가. 쌀된장 가공기술 개발 1) 쌀과 콩의 전처리 시험 : 열처리 조건 및 방법별 호화 및 증숙도 조사 2) 쌀과 콩의 적정 배합비 : 쌀과 콩의 배합비별 예비발효시험 3) 쌀 코오지제조 시험 : 쌀의 전처리방법 및 배합비별 코오지제조 시험 4) 쌀된장 제조를 위한 적정 균주 선발 : 한식연 보유균주를 이용한 된장제 시험 5) 쌀된장 제조 적정 조건별 발효 시험 : 쌀 코오지와 쌀 및 콩 배합비별 된 장 제조시험 6) 발효 조건별 관능특성 조사 : 발효온도 및 시간별 발효된장의 관능특성 조사 7) 발효 조건별 이화학적 특성 : 발효온도 및 시간별 발효된장의 관능특성 조사 8) 최적 조건 설정 : 관능평가결과 최적 발효조건 확립 나. 쌀된장의 품질 특성 분석 1) 소비자의 기호도 조사 : 계층별, 성별에 따라 색, 맛, 향의 종합적인 품질 에 대하여 관능 검사; 훈련된 판넬을 대상으로 차이식별검사 및 기호도검 사 2) 관능적 및 이화학적 특성 분석 실험: 일반성분(수분,조단백질,조회분,조지 방,조섬유,당질), 질소량(전질소,아미노태질소,암모니아태질소,수용성질소), 무기질(철,칼슘), ph 및 적정산도, 식염, 비타민(A, B1,B2), 색도 3) 쌀된장 및 소스제품의 유통 및 저장 안정성 분석: 관능검사와 이화학적 품질 검사를 병행함. 4) 저장온도(0, 20, 35 ) 및 저장기간별 관능검사 및 이화학적 품질검사, 미 생물검사 5) 유통기간 설정; 품질지표 선정, 이화학적 품질(pH 및 적정산도, 유리당, 유리아미노산) 특성치의 변화 조사, 관능검사(색, 맛, 향)

18 6) 식품첨가물, 천연보존제, 탈산소제 첨가에 의한 저장 안정성 실험 다. 쌀 된장을 이용한 소스류 및 빵용 잼 개발 1) 소스류(포오크커틀릿, 후라이드치킨용) 및 빵용 잼류 기본제조공정 설정 : 토마토 케찹에 설탕 및 마늘, 양파, 식초, 변성전분, 물 등을 첨가하여 가 열 교반하고 최종단계에서 계피, 크로브, 후추, 월계수 잎 등을 소량 첨가 하여 제조하는 포오크 커틀릿소스 제조공정과 물엿, 마늘, 케찹, 고추장, 양파, 후추, 물 등을 첨가하여 가열 교반하면서 향신료 등을 첨가하여 제 조하는 후라이드 치킨소스의 제조공정 및 배합비를 설정하므로서 이후의 실험에 적용한다. 또한 쌀된장 분말과 어울리는 천연식품소재(사과, 포도) 등을 탐색하고 잼의 기본원료 및 제조공정을 선정한다. 2) 쌀된장을 소재로한 소스류 및 잼의 제조공정 및 배합비 선정쌀된장을 활 용한 경쟁력있는 우수한 제품을 개발하기 위해 소스류 및 잼의 원료 배 합비 및 제조공정 중 식초와 향신료의 첨가시기 등을 결정한다. 3) 제품의 품질특성을 조사하기 위해 점도, 색도 및 관능검사를 실시한다. 라. 쌀된장과 분말형 제품의 기능성 조사(in vitro) 1) 쌀 된장과 분말형 제품의 항산화성, ACE저해활성, 효소활성도 측정 : 쌀 된장과 분말형 제품의 기능성 인증을 위해 항산화성능은 항산화측정장치인 PHOTO CHEM(독일)을 이용하여 ascorbic acid(수용성)와 trolox(지용성) 상당량으로 정량 표시하고 ACE저해활성과 protease와 amylase 등의 효소 활성을 측정한다. 2) 분석결과를 제조공정 및 원료배합비에 응용한다. 3) 본 연구 사업에 의하여 개발된 쌀된장 및 분말형 건강식품으로 SD계 흰 쥐를 일정기간 사육하여 고지혈증 개선에 효과가 있는지를 구명한다. 4) 기능성 평가를 위한 신제품의 적정 식이량 결정, 본사육실험 5) 조직 적출 및 채혈, 혈청 분리 및 분석(혈청지질, MDA), 6) 조직의 표본 제작,현미경으로 검경하여 조직의 변화 확인

19 마. 쌀된장과 분말형 제품의 기능성 조사(동물실험) 1) 실험동물 흰쥐의 사육실 환경은 온도 25±1, 습도 55~60%로 (주)대한동물실험센 터(충북음성)에서 Sprague-Dawley계 SPF 120마리를 분양받아 1주간 가 루식이(제일사료 Co.)로 적응시킨 뒤 randomized-block design 에 의해 15마리씩(, ± 12.58g) 8군으로 나누었다. 2) 실험식이의 제조 고지혈증 유도를 위하여 실험군의 식이는 표1과 같이하여 4주간 사육한 다. Table 1. Compostion of basal and Hypercholesterolemic diet Ingredient(%) Basal diet Hypercholesterolemic diet Corn starch Sucrose 30 - Casein Lard - 8 Corn oil 10 2 Cholesterol Non-nutritive fiber AIN-76 vitamine mixture AIN-76 mineral mixture 1 1 Choline chloride Total 100 실험식이의 구성은 1.5% 콜레스테롤과 쌀된장 및 분말형건강식품을 음건 분말 (70 mesh)로 만들어 각각 0, 2, 4, 6% 되게 첨가하여 기본식이와 섞어 사용 하였다

20 Table 2. The composition of experimental diets and cholesterol given each group of male rat Group Basal diet (%) New Material (%) Choline chloride(%) Cholesterol (%) Normal Control RD RD RD PFF PFF PFF RD : Rice Doenjang, PFF : Powder of Functional Food 3)사료 및 물 섭취량 및 체중 변화, 식이효율 사료와 음용수는 제한 없이 먹게 하였으며 음료는 탈이온 증류수를 매 일 갈아주어 신선도가 유지되도록 하였다. 식이구성은 1.5% 콜레스테롤 및 0.5% Cholic acid 과 음건 분말(70 mesh)로 만든 쌀된장 및 분말형건강식 품을 각각 0, 2, 4, 6% 에 되게 첨가하여 기본사료와 섞어 사용 하였다. 사료와 음용수는 매일 오전 10시에 섭취량을 측정하였고, 체중은 5일마다 저울로 체중증가량을 조사하였으며, 체중증가율은 체중중가량을 사료섭취 량으로 나누어 구하였다. 4)혈청분석 혈액으로부터 분리한 혈청을 -50 에서 냉동보관하면서 Asparatate amino transaminase (E.C : AST, Glutamate oxaloacetate transaminase, GOT) 및 alanine amino transaminase (E.C : ALT, Glutamate pyruvate transaminase: GPT), Lactate dehydrogenase (E.C : L-Lactate : NAD + oxidoreductase : LDH), Cholinesterase (E.C : Acylcholine acylhydrolase; ChE), Amlyase, Protein, Globulin, Creatinine, Glucose, Triglyceride(TG), Phospholipid (PL), Cholesterol(chol.), HDL-chol., LDL-chol.,의 분석은 혈청분석기(Model Drychem. 3500, Fuji co. Japan)를 이용분석한다

21 5)조직표본 제작 및 검경 6)장기조직 표본을 만들 시료는 중성 10% 포르마린 용액에 넣어 고정한 후 광학현미경 검경용 프레파라트를 만드는 순서는 아래와 같다. 대조군과 실험군에서 간, 신장, 비장 조직을 해부한 즉시 절개하여 10% formalin 중성용액에 넣어 24시간 고정시킨 후 각 조직 부위를 4~5μm 두께로 잘라 24시간 수세하였다. 다음 70%, 80%, 90%, 95%, 100%, 100% ethanol에 차례로 담가 탈수한 후 xylene에 의한 투명 과정을 거 쳐 paraffin wax를 씌워 블럭을 만들어 냉동시킨 후 microtome으로 5μm 두께로 자른 다음 gelatin이 들어있는 48~50 의 항온수조에 띄워 slide 로 떠서 60 의 신전기에서 건조시킨 다음 Hematoxylin-Eosin 염색으로 작두콩청국장과, 일반청국장의 기능성을 비교하기 위하여 2% Cholesterol 식이 흰쥐의 조직변화를 확인하였다. Hematoxylin-Eosin 염색과정은 xylene에서 10분, 100%, 95%, 90%, 80%, 70% ethanol에 차례로 1분간 담그어 paraffin을 제거하고 흐르는 물에서 5분간 수세한 다음 0.1% Harris-Hematoxylin(in 95% EtoH) 수 용액에서 7~8분 동안 담근 후 흐르는 물로 수세하고 1% HCl-alcohol 용액에 3~4회 빠르게 침적한 후 즉시 수돗물로 5분간 헹군다. 다시 ammonium 용액에 3~4회 빠르게 침적하여 10분 동안 흐르는 수돗물에 서 헹군 다음 eosin 용액에 7~8분간 넣어 염색한 후 70%, 80%, 90%, 95%, 100% ethnol에 차례로 1분 동안 담그어 탈수시킨 후 carbonyl xylene 용액에 2~3분 담구었다가 xylene 에 5분씩 3회 담근 뒤 여과지 위에 놓아 건조시킨 다음 Canada balsam C로 봉입하여 slide를 만들어 광학 현미경으로 관찰한다. 7) 간조직의 지방염색은 Sudan black B 염색법으로 한다. 8) 간조직의 콜레스테롤 염색은 PAN 염색법으로 한다

22 2. 연구 결과 가. 쌀된장 제조기술 개발 1) 쌀된장의 제조 가) 쌀과 콩의 전처리 시험 (1) 메주 및 코오지의 제조 쌀코오지는 그림 1의 방법으로 제조하였다. 즉 쌀을 세척하여 4~5 시 간 물에 침지시킨후 물을 빼고 상압에서 2시간 증자한 다음 40 로 냉각하 여 Aspergillus oryzae를 쌀 무게의 0.2% 접종하였다. 균접종한 쌀을 3 0 incubator에서 72시간 배양한 후 건조시켜 코오지를 만들어 냉장보관 하면서 실험에 사용하였다. 우리나라의 장류 제조 공장에서 생산되는 쌀된 장은 거의 일본 미소의 제조방법을 따라 콩을 삶고 전분질원에 종균을 접 종하는 방식을 따르고 있으나 일본미소와 된장에는 풍미의 차이가 있으며 전통된장의 기능성과 풍미를 지닐 수 있는 쌀된장을 제조하기 위해 콩을 증자한 것과 콩알메주형태로 만든 것으로 나누어 제조하였다. 콩알메주는 대두를 정선하여 대두 중량의 2배의 물로 상온에서 12시간 침지한 후 물을 빼고 121 에서 50분간 autoclave하고 쌀코지와 같은 방법으로 제조하였 다. 콩을 증자할 때 가정에서 일반적으로 사용하는 방법인 상압에서 끓이 는 방법은 조리시간이 긴 단점이 있다. 또한 된장용 콩은 속까지 충분히 익혀야 미생물의 생육에 유리하므로 autoclave하는 방법을 이용하였다. 그 러나 쌀의 처리방법은 콩과 달리 했는데, 콩의 조직이 단단한데 비해 쌀은 코오지 제조시 autoclave 했을 경우 쌀알의 각 형태가 유지되지 않고 수분 이 많아 코오지 제조에 적합하지 않아 상압에서 증자하는 방법을 선택하였 다

23 쌀 세척 불리기(15, 5hr) 상압에서 증자(2hr) 40 로 냉각 Aspergillus oryzae (원료 무게의 0.2%)접종 발효 (30, 72 hr) 건조 코지 그림 1. 쌀코지 제조방법 (2) 된장의 제조 및 발효 콩과 쌀, 쌀코지, 메주 등을 배합비에 따라 넣고, 이에 소금은 최종염 도는 12%가 되도록하고, 물은 수분이 50% 되도록 첨가하여 된장을 제조 하였으며, 30 incubator에서 발효시켰다. 나) 쌀된장 제조를 위한 적정 균주 선발 쌀된장 제조에 있어 발효미생물이 된장의 품질에 영향을 주는지를 살펴 보기 위하여 주요 메주발효미생물을 이용하여 된장을 제조하고 발효 중 이 화학적 변화를 측정하였다. 쌀코오지는 일반적으로 많이 사용되는 Asp. oryzae를 사용하였고, 메주제조에는 콩알메주 제조에 많이 이용되는 Asp. oryzae와 전통메주발효에 주로 관여하고 있는 B. subtilis를 이용하여 실험 하였다. 이 때 각각을 콩 무게의 0.2%를 접종하여 메주를 제조한 다음 된 장 담금에 이용하였다. Asp. oryzae를 접종하여 발효시킨 콩알메주는 외관 이 흰색의 균사로 덮여 있었고, B. subtilis 접종 메주는 점액이 형성되었으 며 불쾌취가 형성되었다. 다) 쌀과 콩의 적정 배합비 발효실험

24 (1) 배합비 삶은콩에 쌀코지를 10, 30, 50% 혼합하여 쌀코지 된장을 제조하였으 며, 이에 대한 대조군으로 메주 100에 대해 쌀을 10, 30, 50% 혼합한 된 장과, 삶은콩과 쌀을 같은 비율로 80%로 하고, 나머지 20에 대해 쌀코지 와 메주의 비율을 각각 1:1, 1:2, 2:1로 한 쌀된장을 제조하여 이화학적 특 성을 살펴보았다. 표 3. 쌀과 콩의 배합비 시료 삶은콩 쌀 메주 쌀코지

25 (가) ph 재료배합비가 다른 된장의 ph를 발효기간에 따라 살펴본 결과 삶은 콩과 쌀코지를 배합한 된장보다는 콩알메주의 함량이 높은 시료의 ph가 상대적으로 높았으며, 발효 2주째 모든 시료에서 약간의 ph 감소경향을 나 타내어 5.8에서 6.6 사이였다. 메주에 쌀을 각각 0, 10, 30% 배합한 시료 는 초기 ph가 6.7~6.8로 다른 시료에 비해 높았으며 발효 후에도 높은 ph값을 보였다. 모든 시료에서 발효기간이 지남에 따라 ph가 감소되었는 데 이것은 된장 숙성 중 미생물의 대사작용으로 생성되는 유기산의 축적으 로 ph가 감소하기 때문이다. 표 4. 재료배합비가 다른 쌀된장의 ph ph 발효기간(주) 재료배합비 콩90 쌀코지 콩70 쌀코지 콩50 쌀코지 메주 메주90 쌀 메주70 쌀 메주50 쌀 콩40 쌀40 메주10 쌀코지 콩40 쌀40 메주14 쌀코지 콩40 쌀 40 메주 7 쌀코지 (나)염도 각각의 시료 제조시 최종 염도를 12%로 맞추었으며, 발효 2주째 11~ 12%의 염도 범위를 나타내었고, 시료간에 유의적인 차이는 없었다

26 (다)색도 밝기를 나타내는 L 값은 삶은 콩에 쌀코지를 배합한 시료가 가장 높은 값을 나타냈고, 다음으로 삶은콩, 쌀, 쌀코지, 메주를 각각 다른 배합비로 제조한 시료가 L값이 높았고, 메주를 이용하여 제조한 시료는 밝은 색의 쌀의 비율이 낮고 콩알메주의 색으로 인해 L값이 낮아 색이 어두웠다. 각 시료에서 발효 초기보다는 담금 2주 후에 L값이 떨어져 발효가 진행되면서 색이 점점 짙어지는 것을 알 수 있었다. 또한 메주를 사용한 된장보다는 삶은 콩과 쌀의 비율이 높은 시료에서 붉은 색을 나타내는 a 값은 낮고, 노란색을 나타내는 b 값은 높은 경향이었다. 발효기간에 따라서는 a 값에 큰 변화가 없었지만 b 값은 다소 감소하였다. 표 5. 재료배합비가 다른 쌀된장의 색도 재료배합비 색도 L a b 발효기간(주) 콩90 쌀코지 콩70 쌀코지 콩50 쌀코지 메주 메주90 쌀 메주70 쌀 메주50 쌀 콩40 쌀40 메주10 쌀코지 콩40 쌀40 메주14 쌀코지 콩40 쌀 40 메주 7 쌀코지

27 (라) 환원당 함량 된장 숙성 중 나타나는 단맛은 당류에 의해 나타나므로 당류의 전체적 인 함량을 측정해 보았다. 각 시료는 숙성됨에 따라 환원당 함량이 약간 증가하였으며 원료 중 쌀의 함량이 높을수록 환원당 함량이 높아지는 경향 을 보였다. 이는 쌀 중의 전분질이 많기 때문이며 메주된장의 환원당량이 적은 것은 전분질원이 적기도 하고, 메주 중의 미생물의 작용이 왕성하여 당의 소비가 많았기 때문이라고 생각된다. 표 6. 재료배합비가 다른 쌀된장의 환원당 환원당함량(%) 발효기간(주) 재료배합비 콩90 쌀코지 콩70 쌀코지 콩50 쌀코지 메주 메주90 쌀 메주70 쌀 메주50 쌀 콩40 쌀40 메주10 쌀코지 콩40 쌀40 메주14 쌀코지 콩40 쌀 40 메주 7 쌀코지

28 (마) 아미노태 질소 아미노태 질소는 장류의 숙성 중 단백질의 분해에 의해 생성되는 성분으 로 이를 측정함으로써 숙성정도를 가늠할 수 있다. 식품공전의 된장 규격상 160mg% 이상이어야 한다. 각 시료 모두 담금 직후부터 아미노태 질소가 규 격이상의 함량을 나타냈다. 재료 중의 콩의 비율이 높을수록 아미노태 질소함 량이 높고, 이것은 콩단백질에서 유래한 아미노태 질소 함량의 차이에 기인한 것으로 보인다. 표 7. 재료배합비가 다른 쌀된장의 아미노태질소 아미노태질소 발효기간(주) (%) 재료배합비 콩90 쌀코지 콩70 쌀코지 콩50 쌀코지 메주 메주90 쌀 메주70 쌀 메주50 쌀 콩40 쌀40 메주10 쌀코지 콩40 쌀40 메주14 쌀코지 콩40 쌀 40 메주 7 쌀코지

29 (바) 암모니아태 질소 메주를 이용한 된장의 발효초기 암모니아태질소 함량이 삶은 콩과 쌀 코지를 이용한 시료보다 높았으며 쌀의 함량이 40%, 삶은콩의 함량이 40%인 시료에서도 높은 암모니아태 질소함량을 나타냈다. 표 8. 재료배합비가 다른 쌀된장의 암모니아태질소 암모니아태질소 발효기간(주) (%) 재료배합비 콩90 쌀코지 콩70 쌀코지 콩50 쌀코지 메주 메주90 쌀 메주70 쌀 메주50 쌀 콩40 쌀40 메주10 쌀코지 콩40 쌀40 메주14 쌀코지 콩40 쌀 40 메주 7 쌀코지 (사) 수분함량 쌀된장 담금초기의 수분함량은 52~55% 범위로 시료간에는 큰 차이가 없었 다. 그러나 발효가 진행됨에 따라 수분함량이 담금초기보다 점점 더 증가하여 발효 2주째 54~60% 정도여서 된장의 기준에 적합하지 않았다. 이것은 발효 가 진행됨에 따라 수분함량이 감소하는 재래식 된장에서의 수분함량변화와는 다른 양상이었으며, 쌀의 함량이 높을수록 발효진행 중 생성되는 수분이 많아 졌다

30 (2) 쌀의 배합비 쌀된장은 발효 중 수분 생성이 많아져서 쌀의 배합비가 30%이상인 시 료는 수분함량이 된장의 기준에 적합하지 않았다. 따라서 표에서와 같이 콩에 쌀코지의 배합비를 각각 10%, 15%, 20%로 한 것과 쌀코지 10, 메주 10%를 혼합하여 된장을 제조하여 그 특성을 살펴보았다. 표 9. 배합비 시료 삶은콩 쌀코지 메주 (가) 이화학적 특성 배합비를 달리한 쌀된장의 수분함량을 살펴보았을 때, 쌀코지의 함량 이 10~20% 범위의 시료와 쌀코지 10%, 메주 10% 혼합군의 수분함량은 모두 된장의 기준에 적합했으나, 쌀코지를 30% 혼합한 시료는 수분의 함 량이 55.1%로 다소 높았다. 숙성이 완료된 각 배합비별 시료의 아미노태 질소는 쌀의 배합비에 따른 함량의 증가를 볼 수는 없었고, 쌀코지 15% 배합군과 쌀코지 10, 메주10% 혼합군의 아미노태질소함량이 다른 시료에 비해 높았다. 표 10. 재료배합비가 다른 쌀된장의 수분, 아미노태질소, 암모니아태질소 함량 재료배합비 수분 (%) 아미노태질소 (mg%) 암모니아태질소 (μg/dl) 콩90 쌀코지 콩85 쌀코지 콩80 쌀코지 콩70 쌀코지 콩80 쌀코지10 메주

31 (나) 색도 배합비가 다른 쌀된장의 색도는 다음과 같다. 쌀코지의 함량이 높아질 수록 된장의 색이 짙었으며, 메주를 첨가한 군은 밝기 값이 낮게 나타났다. 표 11. 재료배합비가 다른 쌀된장의 색도 재료배합비 L a b 콩90 쌀코지 콩85 쌀코지 콩80 쌀코지 콩70 쌀코지 콩80 쌀코지10 메주 (다) 관능검사 쌀코지의 함량을 10, 15, 20%로 달리한 쌀된장의 관능검사 결과는 다 음과 같다. 즉, 단맛, 짠맛, 색깔, 구수한 맛, 질감, 향미, 전체적인 기호도 를 비교한 결과 그림에서 보는 바와 같이 단맛과 색깔에서는 각 시료간의 차이가 거의 없었으나 전체적인 기호도와 향미에서는 쌀코지를 15% 배합 한 것이 가장 높은 점수를 얻어 쌀코지 첨가된장 제조시 이 비율로 혼합하 는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다. 향미 4 전체 2 질감 단맛 0 구수한 맛 짠맛 색깔 쌀코지10 쌀코지15 쌀코지 20 그림 2. 쌀코지의 배합비를 달리한 된장의 관능검사 결과

32 라) 쌀된장 제조 적정 조건별 발효시험 앞선 실험에서 쌀코지 15% 첨가군과 쌀코지 10%, 메주 10% 첨가군 이 적정 배합비로 선정되어 두 시료를 각각 10, 20, 30 의 온도에서 5주 간 저장하면서 미생물의 변화를 살펴보았다. 쌀코지 15% 배합된장의 경우 10, 20, 30 의 모든 온도에서 발효가 진행됨에 따라 총균수가 증가하 다가 발효 4주째부터 차차 감소하였으나 쌀코지 10%, 메주 10% 첨가군은 30 의 온도에서 발효 2주째부터 균수가 일정하였다. 곰팡이는 온도에 상 관없이 메주 10% 첨가군의 수가 많았으며 효모의 수는 30 에서 발효시킨 경우 가장 낮았다. 표 12. 발효온도를 달리한 쌀된장의 미생물수 균수 발효기간 (logcfu/g) (주) 총균수 곰팡이 효모 배합비 코지15 발효온도 메주10 코지10 코지15 메주10 코지10 코지15 메주10 코지

33 마) 발효조건별 이화학적 특성 환원당 함량은 쌀코지의 비율이 높은 쌀코지 15% 첨가군이 메주10%, 쌀코지 10% 첨가군보다 높았으며 발효가 진행됨에 따라 그 수치가 점점 높아졌다. 그러나 발효온도 30 에서는 발효가 빨리 진행됨에 따라 두 시 료 모두에서 3주 이후의 환원당 함량이 감소하기 시작했는데, 이것은 된장 내의 미생물이 생육하는데 당을 기질로 사용했기 때문으로 본다. 표 13. 발효온도를 달리한 쌀된장의 환원당함량 환원당 발효온도 함량(%) 발효기 간(주) 코지15 메주10 코지10 코지15 메주10 코지10 코지15 메주10 코지 바) 최적조건 전통식품의 풍미를 살리면서도 신세대 기호에 맞으며 여러 가지 가공 식품으로 이용될 수 있는 쌀된장의 제조를 위해서는 다음과 같은 조건이 바람직하다. (1) 쌀은 상압에서 2시간 증자하고, 콩은 속까지 고루 익도록 autoclave 에서 50분 가열한 후, 40 로 냉각한다. 냉각된 쌀이나 콩에 원료무게 의 0.2% Asp. oryzae를 접종하고 30 incubator에서 72시간 발효시 킨 후 건조하여 코지와 메주를 얻는다. (2) 쌀코지 된장은 콩85%, 쌀코지 15%의 배합비로, 전통된장의 풍미를 살린 쌀된장은 콩 80%, 쌀코지 10%, 메주 10%의 배합비율로 혼합하 여 된장을 제조한다. (3) 제조된 된장은 30 incubator에서 발효시키고 발효기간은 3주 이내 로 한다

34 나. 쌀된장의 품질특성 및 저장 안정성 1) 시료 국내에서 제조하여 시중에서 판매되고 있는 개량식 된장 2종과 일본의 미소된장 1종과 재래식으로 집에서 제조하는 된장과 본 실험에서 제조한 된장 1종을 4 에서 냉장하면서 시료로 사용하였다. 2) 재래식 된장제조 대두 100%로 만든 재래식 메주 5.5kg에 염수(소금, 18%) 20L를 가하여 60일 동안 침지한 후에 간장을 분리하고 항아리에 고형분을 담아 실외에서 270일 동안 숙성시켰다. 3) 일반성분, ph, 산도 및 염도 수분함량은 %으로 재래식 된장의 수분함량이 가장 낮았다. 이는 개량식 된장 제조시에는 미리 최종제품의 수분함량을 계산하여 정제수 또는 수도수를 첨가하는데 비해 재래식 메주로 된장을 제조할 경우에는 여액 인 간장을 걸러낸 나머지를 사용하기 때문에 고형물의 채취방법에 따른 차이 라고 생각한다. 조지방은 %, 조단백은 %, 회분은 %, 조섬유는 % 그리고 총당은 %이었다. 전통된장은 수분함량이 가장 낮고 조단백과 회분함량이 높은 반면, 일본식 된 장과 쌀된장은 수분함량이 높고 회분함량이 낮았다. 이는 원료대두의 함량이 다르기 때문인 것으로 여겨진다. 또한 전통식 된장이 시판 개량식 된장보다 단백질함량이 높았다는 이와 이등의 결과 일치한다. 조지방은 식품공전 규격 인 2.0%이상이었고, ph는 5.0이상이었다. 염도는 %이었으며, 재래식 된장의 염도가 높았다. 이는 공장산 메 주제조시 최종염도를 계산하여 식염수를 정량적으로 첨가하는데 비해 재래식 된장 제조시에는 정성적으로 식염수를 제조하기 때문이라고 여겨진다. 또한 원료대두의 함량 비율과 유통저장기간에 따라 차이가 있는 것으로 사료된다

35 표 14. General components in Doenjang Samlpe Component Traditional Commerical Commercial Doenjang Doenjang(1) Doenjang(2) Miso Rice Doenjang Moisture(%) Crude lipid(%) Crude protein(%) Ash(%) Crude fiber(%) Total sugar(%) ph Total Acidity(ml) Salt(%) ) 질소화합물의 분석 단백질 수용도(NSI=수용성 질소/총질소 100)는 표 2와 같이 %였 다. 이등의 연구에 의하면 담군 초기 보다 담군 후기의 수용도가 단백질을 수용성 질소로 분해하는데 크게 기여한다고 한다. 실험 시료로 사용한 재래식 된장의 경 우 숙성일이 오래되었으므로 수용도가 시판 된장보다 크게 나온 것으로 여겨진다. 아미노산성 질소의 함량은 mg%범위로 시료간에 약 배정도 차이를 나타내고 있다. 시판 전통된장은 가정 전통된장의 아미노산성 질소 함량(각 각308.4, 234.0mg%)에서 차이가 있었다. 또한 이등과 박등의 60 90일 발효시 킨 전통된장에 비하여 낮은 함량을 나타내었다. 일부 종균을 첨가하여 고온 배양 의 단기 발효된장에 비하여 가정의 전통된장은 아미노산 질소의 함량이 비슷하거 나 약간 낮았다는 보고와 일치한다. 암모니아태 질소는 아미노태 질소가 분해되 어 생성되는 성분으로 장류의 맛과 향을 불량하게 하는 원인이 되기도 하나 전통장류의 강한 향미를 갖게 하는 성분이기도 하다. 담금 초기에 낮았던 수 치가 담금 10일까지 급격히 증가하다가 완만히 증가하는 경향을 보인다고 한 다. 암모니아태 질소는 mg%로 나타났으며, 재래식 전통장류가 가장 높았다

36 아미노산은 모두 17종 검출되었으며, 그 중 유리아미노산은 %의 범 위로 시료간에 배의 차이가 나타내었다. 각 아미노산 중 glutamic acid가 가장 많았으며, leucine, alanine, lysine 및 valine 등의 순으로 나타 났으며, methionine, tyrosine, cystine이 적었다. 안 등은 전통메주로 90일간 숙성시킨 된장에서 glutamic acid가 전체 유리아미노산의 25%로서 가장 많 았고 그 다음으로 aspartic acid가 많은 함량이라고 하였다. 본 결과 aspartic acid가 매우 적었고 glutamic acid와 histidine함량이 많았다. 또한 미생물 급원을 다르게 하거나 탄수화물 원료를 첨가한 일식된장에 비하여 전 통된장은 유리아미노산 함량이 높았다. 대체로 된장의 유리아미노산은 종균의 사용여부와 종류, 원료배합, 발효기간 및 조건에 따라 그 조성과 함량이 매우 다르게 나타났다

37 표 15. Contents of Nitrogen components and free amino acid in Doenjang Component Traditional Doenjang Commerical Doenjang(A) Samlpe Commercial Doenjang(B) Miso Rice Doenjang NSI 1) (%) Amino type nitrogen(mg%) Ammonia type nitrogen(mg%) Free amino acid (mg%) Asp Thr Ser Glu Pro Gly Ala Cys Tr 2) 10 Tr 2 42 Val Met Ile Leu Tyr 187 Tr Phe 419 Tr His Lys Tr Arg 42 Tr 55 Tr Tr Total 5,298 3,890 5,023 2,800 3,055 1) Nitrogen Solubility Index 2) Tr: below 10mg%

38 5) 색도 및 갈변물질 된장의 Hunter색차계 L값(명도)은 이었고, a값(적색도)은 의 범위를 나타내었다. b값(황색도)은 의 범위를 나타내었다 (표 16). 한편 전통된장의 수용성 갈변물질은 3.64로서 지용성 갈변물질보다 는 10배이상 높았다. 가정 전통된장은 보고된 다른 재래식 된장에 비해 수용 성 색소는 대체로 비슷하였는데 지용성 색소는 갈색화 현상이 적었다. 이는 콩의 종류, 발효조건 등에 의한 원인으로 판단되며, 대체로 전통식 된장은 제 조공정이나 원료의 성분 차이 때문에 탄수화물을 많이 이용하는 공장의 종국 된장보다 수용성 갈색물질이 비슷하지만 지용성 갈색물질의 함량이 높게 나타 난다. 표 16. Contents of Ca, Fe, Hunter color value, and browning index in Doenjang Component Samlpe Traditional Commerical Commercial Miso Rice Doenjang Doenjang Doenjang(1) Doenjang(2) Ca(mg%) Fe(mg%) Hunter color value L a b E Browning index(od) Water soluble Water insoluble

39 6) 유리당 분석 분석된 유리당은 sucrose, fructose, glucose 및 galactose이었고 유리당의 패턴은 시료간에 차이가 있었다. 양등은 전통된장의 유리당 중에서 fructose 의 함량이 가장 많음을 보고하였는데, 다소 다른 패턴을 보였다. 또한 박 등은 코오지 된장에서 glucose함량이 높은 것으로 보고하였는데 이와 일치한 결과를 얻었다. 된장의 glucose는 대두, 쌀 등의 원료나 숙성과정 중 diastase에 의한 서당의 가 수분해로 생성된다고 한다. 장등은 간장에서 galactose의 함량이 가장 많음을 보 고하였다. 안등은 메주균을 달리하여 90일 숙성 된장에서 sucrose, fructose, glucose, maltose, rhamnose를 분리하였으며 이중에서 glucose가 가장 많다고 하였다. 일본 콩된장에서 arabinose, xylose, rhamnose, glucose, galactose를 분 리하여 보고한 바 있다. 이는 된장에 따라 유리당의 함량 분포가 다름을 나타낸다. 유리당의 함량분포가 다름은 발효 미생물이 서로 다름에 기인하리라 사료된다. 표 17. Amounts of free sugars in Doenjang (mg%) Component Traditional Doenjang Commerical Doenjang(1) Samlpe Commercial Miso Doenjang(2) Rice Doenjang Sucrose Fructose Glucose Galactose ) 관능검사 본 실험의 원료인 쌀된장을 기준으로 재래된장, 시판 개량식 공장된장 2종, 시판 일본된장에 관하여 생소스로 이용하였을 때(표 18)와 된장찌개로 끓였을 때(표 19) 두가지 방법으로 관능검사를 실시하였다. 생소스로 이용하였을 때 시료와 시료간의 유의성 검정에서 색과 메주냄새에서 유의적인 차이를 나타냈으며, 맛에서는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 각 된장의 관능적인 특성을 살펴보면 쌀된장은 간장냄새가 가장 약하며, 신냄새,

40 메주냄새는 매우 약하고 짠냄새, 짠 맛이 강하였다. 색, 맛, 향을 포함한 종합 적인 기호도에서 가장 높았다. 시판 된장은 간장맛, 짠맛, 신맛이 매우 강하 였다. 재래식 된장은 색이 진하고 짠맛과 메주냄새가 가장 강하였고 종합적인 기호도에서 가장 낮게 평가되었다. 시판 일본된장은 간장맛이 매우 강하게 평 가되었다. 된장찌개로 이용하였을때 시료간의 색과 맛에서 유의적인 차이를 나타냈다. 맛과 종합적인 기호도에서는 재래식된장이 가장 높게 평가된 반면에 색은 가 장 낮게 평가되었다. 위의 결과를 종합해 볼때 된장찌개로 시식하는 것보다 생소스로 이용하는 것 이 바람직하게 여겨진다. 표 18. 생소스로 이용하였을때 관능검사 시 료 항목 시판 개량식 시판 개량식 쌀된장 시판일본된장 재래식 된장 된장(1) 된장(2) 색 갈색도** 6.2b 7.2ab 7.0b 6.5b 8.0a 간장냄새 냄 새 메주냄새* 4.8c 5.8a 6.0a 5.2b 6.1a 짠냄새 신냄새 구수한 맛 간장 맛 맛 단 맛 짠 맛 신 맛 종합적인 기호도* 6.8a 5.6b 5.2bc 5.7b 4.6c (*p<0.05, **p<0.01) There are significant difference among the values within the same column

41 표 19. 된장찌개로 이용하였을때 관능검사 시 료 항목 시판 개량식 시판 개량식 쌀된장 시판일본된장 재래식 된장 된장(1) 된장(2) 색 갈색도** 5.2c 6.2b 6.8b 5.5c 7.8a 간장냄새 냄 새 메주냄새 짠냄새 신냄새 구수한 맛* 5.6b 6.0b 5.8b 4.5c 7.2a 간장 맛* 4.0b 5.3ab 5.8a 5.2ab 5.8a 맛 단 맛 짠 맛 신 맛 종합적인 기호도 (*p<0.05, **p<0.01) There are significant difference among the values within the same column

42 기호도 조사에서는 생소스로 이용하였을 때 쌀된장이 6.2로 가장 높게 나타났 으며, 시판 개량식 된장과 일본된장 그리고 재래식 된장 순이었다. 쌀된장이 재래식 방법으로 제조한 된장보다 기호도가 높았다. 조사 대상 소비자가 미래 장류 시장 의 주요 소비자 층을 감안하고, 앞의 관능검사를 분석하였을 때 할 때 쌀된장의 소비자 수용도가 높을 것으로 판단된다. 표 20. 생소스로 이용하였을때 기호도 검사 시 료 항목 시판 개량식 시판 개량식 쌀된장 시판일본된장 재래식 된장 된장(1) 된장(2) 기호도** 6.2a 5.2b 5.5b 5.5a 4.2c (*p<0.05, **p<0.01) There are significant difference among the values within the same column

43 다. 쌀된장을 이용한 조미식품개발 및 기능성 조사 1) 돈가스 소스 제조 및 품질특성 쌀된장에 어울리는 돈가스 소스를 선정하기 위해 타입이 다른 돈가스 소 스를 제조한 후 쌀된장 분말을 첨가하여 관능검사 한 결과 최종적으로 결정 된 돈가스 소스 배합비는 표 21과 같다. 주원료로는 사과과즙 15.0%, 토마 토 페이스트 10.8%, 토마토 케찹 8.5%와 우스터 소스 20% 등이며 그 외에 양파분말, 마늘분말, 정백당, 정제염, 옥수수전분 등이 있으며 미량성분으로 오레가노 등의 향신료 9종을 일정비율로 첨가하였다. 표 21. 쌀된장을 첨가한 돈가스 소스의 배합비 원료 배합비율(%) 사과과즙 15.0 토마토 페이스트 10.8 토마토케찹 8.5 양파분말 1.2 마늘분말 0.05 정백당 1.5 정제염 0.46 우스타소스 20 옥수수 전분 0.1 향신료 9종 0.42 쌀된장 0, 1, 3, 5 정제수 합계

44 돈가스 소스 기본배합비에 A형 쌀된장(대두8: 쌀코지1: 메주 1)을 첨가하여 돈가스소스를 제조하여 품질특성과 관능검사를 분석한 결과는 표 22, 23과 같 다. 대조구의 점도는 960cp이었으며 쌀된장 분말 1% 첨가시 668cp에서 5% 첨가시 488cp로 감소하는 경향을 나타내었다. 대조구의 염도는 2.75%이었으 며 3.13에서 3.45% 범위에 속하였다. 이는 시판되고 있는 C사 제품 돈가스 의 점도 960cp보다는 낮고 염도 3.09%와는 유사하였다. 소스를 관능검사 한 결과 색, 향은 일정한 경향을 나타내지 않았으며 맛은 대조구에 비해 쌀된장 첨가시 우수하였다. 전반적인 기호도는 쌀된장 5% 첨가시 가장 좋았으며 시판 소스에 비해 기호도가 높게 나타났다. 표 22. 쌀된장을 첨가한 돈가스 소스의 품질특성 처 리 1) 점도(cp) 염도(%) 색도 명도(L) 적색도(a) 황색도(b) 쌀된장 0% 쌀된장 1% 쌀된장 3% 쌀된장 5% 시판소스(C사) ) : 대두8: 쌀코지 1: 메주1 비율의 쌀된장 분말 이용(염도 9.37%) 표 23. 돈가스 소스의 관능검사 처 리 1) 색 향 맛 점성 전반적기호도 쌀된장 0% 6.1c 2) 5.9b 6.2b 4.9b 5.5c 쌀된장 1% 7.3a 7.6a 6.3b 6.4a 6.3b 쌀된장 3% 5.9c 5.8b 6.2b 5.2b 5.7c 쌀된장 5% 7.1ab 5.8b 7.1a 6.7a 7.4a 시판소스(C사) 6.8b 5.7b 5.3c 6.7a 6.3b F-value ** ** ** ** ** 1) : 대두8: 쌀코지 1: 메주1 비율의 쌀된장 분말 이용(염도 9.37%) 2) ** 0.01<p : 같은 컬럼의 같은 문자는 유의차가 없음

45 쌀된장 B형(대두 85: 쌀코지 15)을 표 21의 소스 기본배합에 첨가하여 돈가 스 소스를 제조한 후 품질특성과 관능검사를 분석한 결과는 표 24, 25와 같 다. 점도는 대조구가 612cp이었으며 쌀된장 첨가시 396cp에서 452cp로 약간 증가하였다. 염도는 2.75%에서 3.14%로 시판소스와 유사하였다. 관능검사 결 과후 유의차 검정을 실시한 결과 전반적 기호도는 쌀된장 3%와 5%첨가시 우 수한 것으로 나타났다. 전반적으로 된장분말을 돈가스 소스에 첨가하는 것은 기호도를 상승시키는 것으로 나타났다. 쌀된장 첨가량이 5% 이상일때는 염도 상승으로 선호도가 낮아지며 이는 기본 배합비 중 정제염과 우스터 소스를 빼 고 배합비를 다시 결정하는 것이 좋을 것으로 생각된다. 표 24. 쌀된장을 첨가한 돈가스 소스의 품질특성 처 리 1) 점도(cp) 염도(%) 색도 명도(L) 적색도(a) 황색도(b) 쌀된장 0% 쌀된장 1% 쌀된장 3% 쌀된장 5% 시판소스(C사) ) : 대두85: 쌀코지 15의 비율로 제조된 쌀된장 분말 이용(염도 9.04%) 표 25. 돈가스 소스의 관능검사 1) 처 리 1) 색 향 맛 점성 전반적기호도 쌀된장 0% 6.5c 2) 5.8c 5.5b 6.9a 6.3b 쌀된장 1% 6.8bc 6.2b 7.0a 5.2c 6.2b 쌀된장 3% 7.5a 7.3a 7.0a 5.3c 6.9a 쌀된장 5% 7.1ab 7.2a 6.9a 6.2b 6.9a 시판소스(C사) 6.8bc 5.7c 5.3b 6.7a 6.2b F-value 8.53 ** ** ** ** 7.17 ** : 대두85: 쌀코지 15의 비율로 제조된 쌀된장 분말 이용(염도 9.04%) 2) ** 0.01<p : 같은 컬럼의 같은 문자는 유의차가 없음

46 2) 치킨소스 제조 및 품질특성 쌀된장을 이용한 치킨소스를 개발하기 위해 여러 가지 다른 배합으로 예비 실험한 결과 표 26의 배합비가 가장 우수한 것으로 나타났다. 맛 특성은 핫소 스와 고추장의 매운맛과 케찹과 식초, 당질과 향신료가 잘 어울리는 것으로 나타났다. 그 결과를 토대로 쌀된장(A, B형)을 일정 비율로 첨가하여 색도와 기호도를 분석하였다. 표 26. 쌀된장을 첨가한 치킨 소스의 배합비 원료 배합비율(%) 양파즙 8.7 설탕 3.0 케찹 37.0 고추장 11.4 핫소스 2.1 물엿 21.7 간장 1.4 식초 1.5 맛술외 4종 13.2 쌀된장 0, 1, 3, 5 합계

47 표 27. 쌀된장을 첨가한 치킨소스의 색도 및 기호도 처 리 1) 명도 적색도 (L) (a) 색도 황색도 (b) 색 향 맛 점성 전반 적 기호 도 쌀된장 0% bc 7.6a 7.3a 6.0b 7.3a 쌀된장 1% c 6.6c 7.0a 7.3a 7.1a 쌀된장 3% b 7.0b 6.3b 7.1a 6.4b 쌀된장 5% a 6.4c 7.0a 7.3a 7.0a 시판치킨소스(A사) c 4.3d 5.0c 6.3b 5.4c F-value **2) ** ** ** ** 1) : 대두8: 쌀코지 1: 메주1 비율의 쌀된장 분말 이용(염도 9.37%) 2) ** 0.01<p : 같은 컬럼의 같은 문자는 유의차가 없음. 표 28. 쌀된장을 첨가한 치킨소스의 색도 및 기호도 처 리 1) 명도 적색도 (L) (a) 색도 황색도 (b) 색 향 맛 점성 전반적 기호도 쌀된장 0% ab 6.7b 5.8cd 6.2b 6.4b 쌀된장 1% b 7.0b 6.0c 6.5b 6.3b 쌀된장 3% a 6.3c 6.8b 6.3b 5.8c 쌀된장 5% a 7.4a 7.4a 7.3a 7.4a 시판치킨소스(A사) c 5.2d 5.5d 5.7c 5.4c F-value **2) ** ** ** ** 1) : 대두85: 쌀코지 15의 비율로 제조된 쌀된장 분말 이용(염도 9.04%) 2) ** 0.01<p : 같은 컬럼의 같은 문자는 유의차가 없음

48 표 27과 같이 시판소스에 비해 명도, 적색도, 황색도 등이 매우 낮게 나타났으 며 쌀된장 첨가량에 따른 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 색, 향, 전체적 인 기호도 등은 시판소스에 비해 우수한 것으로 나타났으나 쌀된장 첨가에 따 른 품질변화는 크지 않은 것으로 나타났다. 표 28은 B형 쌀된장을 첨가하여 제조한 치킨 소스로 시판소스에 비해 기호도가 우수한 것으로 나타났으며 전 반적인 기호도는 쌀된장 5% 첨가구가 가장 우수한 것으로 나타났다

49 3) 빵용잼(스프레드)제조 쌀된장을 이용하여 빵용 잼을 제조하기 위하여 시판되고 있는 딸기, 유자 등 과일베이스 잼과 땅콩버터 같은 단백질 베이스 제품에 적용해 본 결과 쌀 된장은 단백질함량이 높아 과일소재 잼과는 어울리는 않는 것으로 나타났다. 소재 특성상 땅콩버터와 가장 잘 어울리는 것으로 나타났으며 쌀된장의 첨가 량은 된장에 함유된 소금함량에 의해 10~20% 내외가 적합한 것으로 나타났 다

50 라. 쌀된장의 분말 소재화 1) 적정 건조 조건 설정 시험 식품의 건조는 저장성을 향상시키고 수송을 간편하게 하나 특별한 경우는 건조과정에서 일어나는 성분변화에 의해 풍미, 색깔, 조직, 맛 등에 변화를 주기도 한다. 쌀된장의 안전저장과 유통 및 다양한 제품화를 위해 열풍건조, 동결건조에 따라 건조분말된장을 제조하고 수분함량 및 색도와 관능검사를 통해 분말된장의 적정 건조 조건을 설정하고자 하였다. 가)쌀된장의 건조방법 쌀된장의 열풍건조는 열풍건조기를 이용하여 50 에서 10 단위로 9 0 까지에서 건조하였으며, 각 온도별 건조시간은 50 에서 24시간, 60 에서 20시간, 70 에서 16시간, 80 에서 12시간, 90 는 8시간이었다. 동결건조는 동결건조기를 이용하여 건조하였고, 쌀된장의 동결건조를 위한 첫 단계로 deep freezer에서 예비 동결한 후 건조를 시행하였다. 건조한 된장은 분쇄기로 분쇄하여 100 mesh 이하로 분리하여 실험에 사용하였다. 나)수분함량 건조온도 및 방법을 다르게 하여 건조한 된장의 수분함량은 다음 표 29 과 같으며, 3.00~5.94% 범위의 수분함량을 나타내었다. 동결건조기(-5 5 )로 건조시킨 분말은 3.80%의 수분함량을 나타내었고, 열풍건조기로 건 조했을 때 50 에서 24시간 건조시켰을 경우 5.94%였고, 60 에서 20시 간 건조했을 때는 5.31, 70 에서 16시간 동안 건조한 시료의 수분함량은 3.71로 각 조건에서 건조했을 때 건조시간이 감소하였지만 건조온도에 반 비례하여 수분함량이 감소하였다. 그러나 90 에서 건조했을 때(3.43%)는 80 에서 건조(3.00%)했을 때보다 수분의 함량이 더 증가되었는데, 이는 높은 온도에서 시료가 수분을 재흡수하여 생긴 결과로 사료된다

51 표 29. 건조온도에 따른 쌀된장 분말의 수분함량 건조온도 및 건조시간 -55, 72시간 50, 24시간 60, 20시간 70, 16시간 80, 12시간 90, 8시간 수분함량(%) 다)색도 건조온도별 쌀된장 분말의 색도는 그림 3과 같으며 동결건조한 분말의 L(밝 기)값이 가장 높은 수치를 나타내었고, 열풍건조에서 건조 온도가 높아짐에 따 라 L값이 낮게 나타남을 알 수 있었다. a(붉은 정도)값은 동결건조 분말의 값 이 낮았고, 열풍건조의 온도가 높아지면서 a 값도 비례적으로 증가하였다. 그 러나 80 와 90 에서는 그 값이 거의 같아서 80 이상의 온도에서 건조할 경우에는 a 값에 더 이상의 변화는 없는 것을 관찰하였다. b(노란 정도)값은 건조방법에 따라서나 열풍 온도에 비례적으로 증가하지는 않아서, 동결건조한 시료와 50, 60, 70 에서 건조한 시료의 b값이 비슷했으며, 80 이상으로 건조할 때는 b값이 감소하였다 FD L a b 그림 3. 온도별 건조방법에 따른 쌀된장 분말의 색도차이 FD:동결건조, 50 ~90 :열풍건조 L:lightness, a:redness, b:yellowness

52 라)관능검사 (1)관능검사용지 쌀 된 장 분 말 이름 : 날짜 : 이 시료들은 건조온도가 다른 된장분말의 기호도를 평가하기 위한 것입니다. 각 시료의 기호도를 가장 잘 묘사한 점을 표시해 주십시오. 1. 외관 (색) 대단히 좋지도 대단히 싫음 싫지도 않다 좋음 2. 맛 대단히 좋지도 대단히 싫음 싫지도 않다 좋음 3. 전체적인 향미 대단히 좋지도 대단 히 싫음 싫지도 않다 좋음

53 (2) 관능검사 결과 각 온도별로 건조한 쌀된장으로 소스를 만들어 관능검사를 행한 결과는 표 30와 같다. 각각의 시료에 외관, 맛, 전체적인 향미의 세 항목에 대하여 9 점 척도법으로 평가하였으며, 시료에 대한 평가가 1에 가까울수록 기호도가 낮고, 9에 가까울수록 기호도가 높은 것으로 하였다. 동결건조(-55 )한 시료 나 50~70 에서 열풍건조한 시료의 외관은 모두 6점을 넘는 점수를 얻었으 나 80, 90 에서 열풍건조한 시료는 그 색이 너무 짙고 어두워 외관에 대한 평가점수가 낮았다. 이 중 60 에서 건조한 시료의 외관이 7.4로 가장 높았고, 다음이 50 (6.6), -55 (6.5), 70 (6.4) 순서였으나 세 시료간의 큰 차이는 없었다. 맛 항목에서는 70 건조시료가 6.2로 가장 좋은 점수를 얻었고, 다음 이 60 (5.9), 50 (5.5) 였다. 동결건조한 시료보다 50~70 에서 열풍건조 한 시료의 맛이 더 좋은 것으로 나타났는데, 이는 된장에 열을 가함으로써 발 생되는 구수한 맛이 동결건조시료보다 더 했기 때문으로 생각되며, 80, 9 0 에서 건조한 시료는 맛에서도 좋지 않은 결과를 보였는데, 고온으로 건조 할 경우 발생되는 탄맛과 가열취 때문에 낮은 점수를 얻었다. 전체적인 향미 에서도 60 건조시료에서의 기호도가 가장 높았으며, 50 시료가 다음의 순 이었다. 따라서 쌀된장 분말을 제조하는 데 있어서 60 에서 열풍건조하는 것 이 향, 맛을 고려할 때 가장 바람직한 것으로 나타났다. 표 30. 건조온도가 다른 쌀된장 분말을 이용한 된장소스의 관능검사 결과 건조온도 외관 6.5± ± ± ± ± ±1.1 맛 5.3± ± ± ± ± ±1.0 전체적인 향미 6.0± ± ± ± ± ±

54 2)분말화 기술 가)분쇄방법의 결정 쌀된장을 60 열풍건조기에 건조한 후 분쇄기로 분쇄하거나 볼밀과 핀 밀로 각각 미분쇄하여 sieve shaker(제일기계공업, 한국)를 이용하여 200 mesh 이상, 100~200 mesh, 60~100 mesh, 60 mesh 이하로 분급하여 사용하였다. Sieve size를 달리하여 입자크기 분포를 살펴본 결과는 표 31 과 같다. 표 31. 쌀된장의 분쇄방법 및 입자분표별 수율 입자크기(mesh) 수율(%) 분쇄기 볼밀 핀밀(fine) > ~ ~ < 계 분쇄기와 볼밀, 핀밀을 사용한 경우에 분말의 입자크기 분포는 분쇄방법 에 따라 상당한 차이가 났다. 일반 분쇄기를 사용한 경우 100 mesh 이하의 굵은 입자가 85%를 차지하였고 볼밀로 분쇄했을 때는 80%, 핀밀의 경우에는 59% 정도였다. 200 mesh 이상의 입자 수율은 분쇄기에서 1%, 볼밀은 2%, 핀밀은 1%로 적었고, 100~200 mesh는 분쇄기 14%, 볼밀 12%, 핀밀이 37%로 핀밀에서의 입자가 가장 많은 분포를 보였다. 전체적으로 분쇄기로 분 쇄할 경우와 볼밀로 분쇄할 경우는 60 mesh 이하의 굵은 입자의 비율이 높았 고, 쌀된장 자체에 많은 성분인 지질과 전분질 때문에 볼밀로 분쇄할 경우 덩 어리가 형성되는 단점이 있었다. 그에 반해 핀밀을 사용할 경우 입자분포가 고르며 그 입자가 매우 곱고 분쇄시간도 짧은 장점이 있었다. 따라서 본 연구 에서 분말로 사용할 쌀된장은 핀밀로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직한 것으 로 생각되어진다

55 나) 가열에 의한 분산성의 측정 쌀된장 분말을 가열하여 가공할 경우 시료의 입자크기에 따라 분산성 이 어떻게 달라지는지 측정하였다. 즉, 시료 10g을 비이커에 넣고 여기에 70 의 증류수를 넣어 교반한 후 100ml로 한 다음 90 까지 가열하였다. 이를 100ml 용량의 메스실린더에 옮겨 5~30 시간 방치하면서 침전물의 용량(ml)을 읽어 분산성의 척도값으로 하였고, 30분 후의 값을 대표값으로 하였다. 입자의 크기에 따른 분산성을 조사한 결과는 표 32와 같다. 분산성 은 가열 중의 풍미변화에 큰 영향을 주며 입도와 관계가 깊어서 입도가 작 을수록 분산성이 높아지는 경향이 있는데, 본 실험에서도 된장시료의 분산 성은 입자의 크기가 클수록 낮았다(그림 4). 또 시간이 지남에 따라 일정하 게 감소하였는데 40 mesh에서 침전물의 용량이 51 ml로 140 mesh 시료 가 88 ml인 것에 비해 분산성이 낮았으며, 10시간 후에는 각각 45 ml, 52 ml 였다. 정치시킨 후 5시간 정도까지는 각 시료에 따라 분산성의 차이를 현저하게 보였으나 10시간 이후에는 거의 모든 시료가 50ml 내외였고, 30 시간이 지난 후에는 침전물의 용량이 50ml 이하였다. 실험에 사용한 시료 중에는 입자의 크기가 가장 작은 140 mesh 시료의 분산성이 가장 우수하 였다. 표 32. 입자크기에 따른 쌀된장분말의 분산성 비교 Mesh Volume of precipitated solids(ml) Time( hr)

56 A B C D E F 그림 4. 입자크기에 따른 쌀된장 분말의 분산성 비교(정치 2시간 후) A : 140, B : 120, C : 100, D : 80, E : 60, F : 40 (단위 : mesh)

57 다) 입자크기에 대한 관능검사 (1)관능검사용지 쌀 된 장 분 말 이름 : 날짜 : 이 시료들은 된장분말의 입자크기의 기호도를 평가하기 위한 것입니다. 각 시료의 기호도를 가장 잘 묘사한 점을 표시해 주십시오. 1. 외관 대단히 좋지도 대단히 싫음 싫지도 않다 좋음 2. 질감 대단히 좋지도 대단히 싫음 싫지도 않다 좋음 3. 전체적인 향미 대단히 좋지도 대단히 싫음 싫지도 않다 좋음

58 (2) 관능검사 결과 입자 크기가 다른 쌀된장분말을 이용하여 소스를 만들고 그에 대한 관 능평가를 실시하였다(표 33). 실험에 사용된 분말은 60 에서 건조한 시료 를 사용하였으며, 입자크기는 40, 60, 80, 100 mesh 였으며 각각의 시료 에 외관, 맛, 전체적인 향미의 세 항목에 대하여 9점 척도법으로 평가하였 으며, 시료에 대한 평가가 1에 가까울수록 기호도가 낮고, 9에 가까울수록 기호도가 높은 것으로 하였다. 외관에서 40 mesh 시료의 경우 4.9점이었 으나 80 mesh에서는 7.4의 높은 점수를 얻었다. 100 mesh에서는 오히려 그 수치가 낮았는데, 이는 된장분말이 약간 눈에 보이는 것에 대한 기호도 가 더 좋기 때문인 것으로 생각된다. 질감에서는 80 mesh에서 6.9, 100 mesh에서는 7.2로 입자가 고울수록 질감에 대한 점수가 높았다. 전체적인 향미에서는 80 mesh가 7.5점으로 가장 좋은 점수를 나타냈다. 따라서 쌀 된장 분말을 제조하는 데 있어서 80 mesh 정도를 사용하는 것이 외관이나 질감면에서 가장 바람직한 것으로 나타났다. 그러나 이것은 소스에 대한 결과이므로 다양한 된장분말제품에서의 연구가 더 이루어져야 할 것으로 생각되어진다. 표 33. 입자크기가 다른 된장분말을 사용한 소스의 관능검사 mesh 외관 4.9± ± ± ±1.0 질감 4.6± ± ± ±1.5 전체적향미 5.2± ± ± ±

59 마. 쌀된장 분말식품 개발 1)분말과 기타 기능성 소재와의 배합시험 및 과립화 시험 우리나라 고유의 전통발효식품인 된장은 한국을 대표하는 음식이며, 건강 에 좋은 영향을 주는 기능성, 특히 항암효과를 나타내는 것으로 알려져 그 소비시장이 확대되고 있는 추세이다. 최근에는 된장의 여러 성분들에 의한 암예방 효과뿐만 아니라 항고혈압 기능성에 대한 연구가 이루어지면서 기능 성 식품으로서 그 가치가 부각되고 있다. 한편 고령화 현상이 심해지면서 국 민들의 건강에 대한 관심이 고조되고 있으며, 따라서 다양한 약용식물이 가 지는 생리기능성을 이용하여 건강보조 식품의 개발에 대한 연구가 활발하다. 본 연구에서는 쌀된장의 제품의 다양화 및 기능성 증진의 목적으로 생리기능 성을 가진 고부가가치의 쌀된장 제품을 개발하고자 항암효과나 항고혈압효과 가 있다고 알려져 있는 한방소재를 첨가하여 새로운 형태의 된장제품을 개발 하였다. 가) 한방소재와 쌀된장 분말의 배합 한방소재는 그 기능성이 잘 알려져 있는 당귀, 상황버섯, 느릅나무 근 피, 인삼분말, 뽕잎, 마늘분말을 각각 전체 용량의 5%가 되도록 첨가하고 표 34과 같은 재료배합비로 제품을 제조하였으며 형태는 휴대와 섭취가 간 편하고 저장성이 긴 과립형태를 선택하였다. 표 34. 한방소재 첨가 쌀된장과립의 재료배합비 재료 배합비(%) 쌀된장분말 40 포도당 40 한방소재 분말 5 물 9.8 매실엑기스 5 비타민 C

60 그림 5. 여러 가지 한방소재를 첨가한 쌀된장과립

61 나) 관능평가 (1) 관능검사표 한방소재 첨가 쌀된장 과립 이름 : 날짜 : 다음은 한방소재가 첨가된 쌀된장 과립의 관능검사입니다. 각 시료의 기호도 및 강도를 가장 잘 묘사한 점을 표시해 주십시오. 1. 외관 대단히 싫음 좋지도 싫지도 않다 대단히 좋음 2. 향 대단히 좋지도 대단히 싫음 싫지도 않다 좋음 3. 쓴맛 대단히 좋지도 대단히 싫음 싫지도 않다 좋음 4. 짠맛 대단히 좋지도 대단히 싫음 싫지도 않다 좋음

62 5. 전체적인 향미 대단히 좋지도 대단히 싫음 싫지도 않다 좋음 (2) 관능검사 결과 한방소재를 배합한 쌀된장분말을 이용하여 제조한 과립에 대해 관능검 사를 실시한 결과는 표 35와 같다. 각 시료에 대해 외관, 향, 쓴맛, 짠맛, 전체적 향미의 항목으로 관능검사를 행하였으며 9점 척도법을 사용하였다. 외관, 향, 전체적 향미의 항목에 대해서는 시료에 대한 평가가 1에 가까울 수록 기호도가 낮고, 9에 가까울수록 기호도가 높은 것으로 하였으며, 쓴 맛, 짠맛의 항목에 대해서는 1에 가까울수록 강도가 약하고, 9에 가까울수 록 맛이 강한 것으로 하였다. 표 35. 한방소재 배합 쌀된장과립의 관능검사 결과 외관 향 쓴맛 짠맛 전체적 향미 쌀된장 6.3± ± ± ± ±1.1 쌀된장 +당귀 6.5± ± ± ± ±1.8 +상황버섯 3.5± ± ± ± ±1.1 +느릅나무 5.4±1.3 근피 4.7± ± ± ±1.1 +인삼분말 6.9± ± ± ± ±1.0 +뽕잎 4.5± ± ± ± ±1.1 +마늘분말 6.5± ± ± ± ±

63 바. 쌀된장과 분말형 제품의 기능성 조사 1) 쌀된장의 생리활성 연구방법 가) 쌀된장 및 추출방법 쌀된장은 한식연에서 개발한 2종류(쌀코지 10+메주 10, 쌀코지 15%) 와 소스제조에 적합한 저염된장(5%)을 이용하였다. 동결 건조된 시료 30 g 에 증류수 300 ml를 가하여 끊는 온도에서 3시간 환류추출 후 8,000g에 서 15분간 원심분리 한 후 Whatmann No.2로 감압여과 후 갈색 시약병에 담아 냉장보관 하면서 분석용 시료로 사용하였다. 나) 분석방법 (1) 고형분함량(%) 고형분 함량은 105 상압건조가열법(AOAC 방법, 1990)으로 측정하였다. (2) DPPH(%) 항산화성은 전자공여능으로 측정하였으며 추출물 각각 0.2 ml에 M DPPH 용액 0.8 ml를 가한 후 vortex mixer로 10초간 진탕하고 실온에서 10분방 치 후 분광광도계를 사용하여 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여 효과는 시료 첨가구와 시료 첨가하지 않은 경우의 흡광도를 다음 식에 따라 백분율로 나타 내었다. (3) 총폴리페놀(ug/uL) Folin-Ciocalteu's 방법에 따라 측정하였으며 추출물 0.1 ml에 증류 수 8.4 ml와 2N Folin-Ciocalteu's 시약(Sigma Co.) 0.5 ml를 첨가하고 20% Na 2CO 3 1mL를 가하여 1시간 방치한 후 725 nm에서 흡광도를 측정 하였다. 표준곡선은 gallic acid를 이용하여 추출 용매별로 100mg% stock solution을 제조한 후 20, 40, 60, 80 mg%가 되도록 희석하여 측정하였 다

64 (4) ACE저해도 ACE 저해도 측정은 Cushman 등의 방법(21)에 의하여 측정하였다. 0.3M NaCl을 포함한 0.1 M potassium phosphate buffer(ph8.3)에 기질 5 mm hippuryl-histidyl-leucine용액 100 ul와 ACE (0.2 Unit/mL)용액 80 ul 및 저해용액 100 ul를 혼합하였고, 대조구는 저해용액 대신 100 ul의 증류수를 첨가하여 37 에서 30분간 반응시키고, 1N HCl을 250 ul 첨가하여 반응을 중지시킨 뒤 1.25 ml의 ethylacetate를 첨가하였다. 이를 vortexing 한 후 원심분리하여 ethylacetate 층 1 ml을 취한 후 건조하 여, 증류수 1 ml을 첨가하여 효소에 의해 기질로부터 분리된 hippuric acid를 280 nm에서 흡광도를 측정하여 다음과 같은 식에 의해 ACE 저해 도를 계산하였다. (5) 전분분해 효소 α-amylase 활성은 1% soluble starch 1 ml에 된장에서 추출한 조효 소액 1 ml를 넣어 40 항온수조에서 30분간 반응시킨 후 1M 초산 10 ml을 넣어 반응을 정지시킨 후 1/3000 요오드화 용액 10 ml를 넣어 발 색시킨 후 660 nm에서 흡광도를 측정하여 구하였다. β-amylase는 0.5% soluble starch(0.4m acetic acid buffer, ph 4.8) 250 ul에 된장에서 추 출한 조효소액 250 ul를 넣어 30 에서 30분간 반응시킨 후 DNS 시약을 750 ul 첨가하여 5분간 끊인 후 냉각하여 535 nm에서 흡광도를 측정하 였다. Glucoamylase는 β-amylase와 동일한 방법으로 실시하였으며 표준 곡선은 glucose를 이용하여 작성하였다. (6) protease Protease 활성은 0.5M sodium phosphate buffer(ph 6.0)에 녹인 1.5% casein 100uL에 증류수 100uL에 30 로 조정한 된장에서 추출한 조효소액 100 ul를 첨가하여 10분간 반응시킨 후 0.4 M trichloroacetic acid(tca) 300 ul를 첨가하여 반응을 정지시켰다. 미반응된 casein을 응 축시키기 위해 30 에서 30분간 반응 후 660 nm에서 흡광도를 측정하였 다

65 (7) 향기성분 향기성분은 headspace autosampler(agilent 7694E)로 추출한 후 GC/MS를 이용하여 정성하였다. GC/MS는 Agilent사의 HP-6890N /5973 을 이용하였고 컬럼은 HP-5(30 m 0.25 mm 0.25 μm)를 사용하였다. 오 븐 온도는 50 에서 5분간 유지한 후 분당 3 로 220 까지 상승시켰으며 이 온도에서 20분간 유지하였다. 주입구의 온도는 250 로 하였으며 carrier gas는 헬륨을 사용하였고 컬럼유속은 1mL/min로 하였다. 화합물 의 동정은 GC-MS로 얻은 mass spectrum을 Wiley 275L data base로 검 색하여 동정하였다

66 2) 쌀된장의 생리활성 연구결과 쌀된장의 종류별 생리활성을 조사한 결과는 다음과 같다. 항산화성을 나타내는 전자공여능은 쌀코지 10%에 메주 10%를 첨가한 된장 이 88.45%, 쌀코지 15%는 87.26%, 소스용 된장 79.63% 순이었다. 혈압상 승 저해율을 나타내는 ACE 저해활성은 메주를 첨가한 쌀된장이 가장 높은 66.14%를 나타내었으며 쌀코지 15% 쌀된장이 56.32%로 가장 낮게 나타났 다. 쌀된장 종류별 효소활성은 α-amylase가 메주 10% 쌀된장과 소스용 쌀 된장이 유사한 값을 나타내었으며 쌀코지 15% 쌀된장은 이들 된장에 비해 훨씬 낮은 값을 나타내었다. β-amylase활성과 glucoamylase 활성은 쌀코지 15% 쌀된장이 각각 6.0 U/g, 4.96 U/g으로 다른 된장에 비해 높은 활성을 나타내었다. 이는 쌀된장 15%와 소스용 쌀된장이 메주 15%를 첨가한 된장 에 비해 쌀 첨가량이 높기 때문이라 생각된다. Table 36. 쌀된장의 생리활성 분석 Sample 고형분함량(%) EDA(%) 총폴리페놀(ug/g) ACE저해활성 쌀코지10: 메주 ± ± ± ±4.79(99.6) 쌀코지15 소스용 된장 1.71± ± ± ± ± ±3.73(91.0) ± ±1.89(92.1) Table 37. 쌀된장의 효소활성 Sample α-amylase(u/g) β-amylase(u/g) glucoamylase(u/g) protease(u/g) 쌀코지10: 메주 ± ± ± ±3.14 쌀코지 ± ± ± ±1.64 소스용 된장 6695± ± ± ±

67 EDA(%) 쌀코지 10 쌀코지 15 저염 10 저염 15 총폴리페놀(ug/mL) 쌀코지 10 쌀코지 15 소스용된장 ACE inhibition(% 쌀코지 10 쌀코지 15 소스용된장 Fig 6. 쌀된장의 생리활성

68 쌀된장의 향기성분을 분석한 결과 headspace을 구성하는 향은 지방산 에 스테르 화합물로 그 향기특성이 강하지 않은 화합물로 나타났다. 쌀된장의 주요성분은 모두 유사한 것으로 나타났으며 그 함량은 쌀된장 종류에 따라 다르게 나타났다. Table 38. 쌀된장의 향기성분 (단위 : ppm) R.T. Compounds 쌀코지 10% 쌀코지 15% 소스용 된장 2.53 ethanol tetradecane ethyl hexanoate ethyl oleate ethyl linoleate ethyl linoleate hexadecanoic acid 계 ) 쌀된장을 이용한 조미식품 제조 가) 라면스프 건조된 소스용 된장(5% 저염된장)을 이용하여 면과 스프 형태가 다른 시판라면을 구입하여 면과 라면스프를 분리한 후 라면스프의 일정량을 쌀 된장으로 대체하여 기호도를 측정하였으며 품질 향상을 위해 파, 양파, 마 늘 등을 첨가하면서 쌀된장의 라면스프 소재로의 가능성을 검토하였다. A형 라면(무파마, 칼칼하고 개운하면서 매운맛과 짠맛이 강한 라면)을 이 용하여 라면스프의 50%를 쌀된장으로 대체한 후 관능검사를 실시한 결과 는 Table 39와 같다. 쌀된장으로 분말스프 50%를 대체하면 된장의 텁텁함 과 시큼함이 강해, 부원료를 다양하게 사용해도 품질 향상이 어려운 것으 로 나타났다

69 Table 39. 쌀된장을 첨가한 A형 라면(무파마) 스프 품질 특성 대조구 sample 대조구 sample 분말스프 7g 분말스프 7g 스프 분말스프 14g 분말스프 14g 분말된장 7g 분말된장 7g 후레이크 2.7g, 후레이크 2.7g, 후첨양념 1.3g 후첨양념 1.3g 기타재료 물 550 ml 물 550 ml 표고버섯 11g 표고버섯 11g 물 550 ml 물 550 ml 결과요약 된장의 텁텁함 과 시큼함이 매 우 강함 색은 탁한 붉은 색을 띄고 콩 발 효취가 남 품질의 특성이 다른 B형 라면(사리곰탕면)을 이용하여 관능검사를 실시한 결과는 Table 40와 같으며 시각적으로는 대조구와 큰 차이가 없는 것으로 나타났으나 품질면에서는 쌀된장과 어울리지 않고 관능적으로 선호도가 낮 게 나타났다. Table 40. 쌀된장을 이용한 B형 라면 스프 품질 특성 스프 분말스프 12g 기타재료 결과요약 후레이크 1g 물 550 ml 대조구 sample1 sample 2 분말스프 6g 분말된장 6g 후레이크 1g 물 550 ml 시큼한 맛이 강하고 시각적으로 대조구와 구별이 어려움 분말스프 6g 분말된장 6g 후레이크 1g 다진마늘 4g 물 550 ml 마늘향이 나며 시큼한 맛과 향은 줄어듦 된장국 느낌이 남. 느끼함. 식을수록 심함 쌀된장 분말은 맛이 부드러운 사리곰탕면 형태의 면과 국물 보다는 고춧 가루가 함유되어 맵고 칼칼한 라면 스프와 더 잘 어울리며 이는 쌀된장 분 말의 시큼한 맛과 냄새가 매스킹 될 수 있는 스프 형태가 필요하기 때문인 것으로 생각된다. 이런 결과를 토대로 쌀된장은 A형 라면과 잘 어울리는 것으로 판단되어

70 쌀된장의 배합비율을 조정하여 실험한 결과는 Table 41과 같다. Table 41. 마늘과 양파를 첨가한 A형 라면 스프의 기호도 대조구 sample 1 sample 2 스프 분말스프 14g 분말스프 9g 분말된장 5g 분말스프 14g 기타재료 후레이크 2.7g 물 550 ml 후레이크 2.7g 마늘 4.0g 물 550 ml 후레이크 2.7g, 양파 4g, 파 10g 물 550 ml 결과요약 마늘 향으로 인해 시큼 한 향은 줄고, 식을수록 마늘 맛이 증가함. 기존라면보다 칼칼하 며 기호도가 양호함 깔끔하고 부드럽지만, 싱거움. 단맛이 강해 기호도가 감소함. 칼칼함이 전혀 없음 이와 같은 결과는 쌀된장을 라면 스프에 적용할 수 있으며, 기존 스프 함 량에 30% 내외를 쌀된장으로 대체할 수 있으며, 기호도를 향상시키기 위 해 마늘 함량을 전체 라면스프 함량에 건물로 3% 가량 첨가하면 좋을 것 으로 생각된다