KR100617582B1 - 고농도의 루틴과 쿼세틴 함유 메밀 코지의 제조방법 및메밀고추장 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메밀 Koji 제조단계에서 소정량의 미생물을 접종하고, 생육에 적당한 조건을 제공하여 종국이 분비하는 효소에 의하여 루틴(rutin)과 쿼세린(quercetin) 생성량을 증가시키는 메밀 koji 제조방법과 동 방법으로 발효시킨 메밀를 이용하여 제조되는 고추장에 관한 것이다. 보다 상세하게는 메밀가루에 정수를 첨가하여 최종수분이 37％가 되도록 균질하게 혼합하고 121℃에서 20분간 증자하여 품온을 35℃까지 방냉한 후, 원료 총량대비 0.01∼0.3중량％의 곰팡이(Asp.oryzae)를 접종하여 입국한 후 생육조건으로 품온을 35℃, 상대습도를 80％로 유지하면서 배양기에서 총 20시간 동안 제국하여 출국하는 단계와, 메밀Koji에 밀쌀과 정수를 혼합하여 염 농도가 8％(w/w), 수분이 48％가 되도록 하여 외기온도 30℃에서 10-30일간 발효시켜 숙성하는 단계와, 전기의 각 단계에 의해 메밀 고추장을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 메밀코지 중의 루틴과 쿼세린 생성량을 증가시켜 기능성이 향상된 고추장을 제공한다.

Description

고농도의 루틴과 쿼세틴 함유 메밀 코지의 제조방법 및 메밀고추장{Manufacturing Method of Buckwheat Koji Containing a Rutin and Quercetin of High Concentration and Kochujang Thereof}

도 1은 도 1은 종래 고추장 제조공정 절차도

도 2는 본 발명에 의한 메밀 고추장 제조공정 절차도

본 발명은 메밀 Koji 제조단계에서 소정량의 미생물을 접종하고, 생육에 적당한 조건을 제공하여 종국이 분비하는 효소에 의하여 루틴(rutin)과 쿼세린(quercetin) 생성량을 증가시키는 메밀koji 제조방법과 동 방법으로 발효시킨 메밀를 이용하여 제조되는 고추장에 관한 것이다. 보다 상세하게는 메밀가루에 정수를 첨가하여 최종수분이 37％가 되도록 균질하게 혼합하고 121℃에서 20분간 증자하여 품온을 35℃까지 방냉한 다음에 원료 총량대비 0.01-0.3중량％의 곰팡이(Asp.oryzae)를 접종하여 입국한 후 생육조건으로 품온을 35℃, 상대습도를 80％로 유지하면서 배양기에서 총 20시간 동안 제국한 후 출국하는 단계와, 메밀Koji에 밀쌀과 정수를 혼합하여 염 농도가 8w/w％, 수분이 48％가 되도록 하여 외기온도 30℃에서 20일간 발효시켜 숙성하는 단계와, 이와 같은 최종 발효물을 이용하여 메밀 고추장을 제조하는 단계로 구성되어 있다.

메밀(Buckwheat;Fagopyrum esculentum Moench)은 마디풀과에 속하는 일년초로서 원산지는 중국의 운남성으로 현재는 세계 각국에서 재배되고 있으며, 동양지역은 주로 중국, 인도, 네팔, 일본, 한국 등지에서 생산되고 있다. 주로 산간지와 같은 서늘한 기후에서 2~3개월 동안에 단기간 생육하는 식물로 65~70％의 탄수화물, 12~15％의 조단백질 및 5~7％의 lysine이 함유되어 있고 필수 아미노산인 arginine과 불포화 지방산 및 철, 인과 같은 각종 무기물과, 비타민(B1, B2)등도 함유되어 있다. 우리나라에서는 메밀묵, 메밀국수, 냉면, 메밀부침 등으로 사용되어 왔고, 동부유럽에서는 죽과, 수프의 재료로, 북미에서는 pancake mix로서 주로 판매되고 있다.

메밀에는 혈관계 질환치료에 유용한 플라보노이드(flavonoid)라는 기능성 성분들이 들어 있는 데, 루틴(rutin;2-phenyl-3,5,7,3',4'-pentahydroxybenzopyrone)을 비롯한 쿼세틴(quercetin), 이소쿼시트린(isoquercitrin), 마이레세틴(myrecetin) 등이 알려져 있으며, 루틴은 쿼세틴을 아글리콘(aglycone)으로 하여 루티노스( rutinose;rhamnose +glucose)로 구성된 수용성 플라보노이드 화합물로 품종 간에 차이가 있으나 약 100~300ppm정도 함유되어 있고 주로 혈관계 질환 치료제로 이용되는 것이 보고 되어 있다.

고추장은 옛날부터 전해 내려온 우리나라 고유의 전통적인 발효 식품으로 제조 과정 중 amylase에 의한 당화작용으로 탄수화물에서 생성된 당류의 단맛, protease의 단백질 분해 작용으로 생성된 아미노산의 구수한 맛, lipase의 작용으로 생성된 지방산과 고춧가루의 매운맛, 소금의 짠맛 등의 조화에 의해 특유한 맛을 이루는 것으로 비만억제 및 항암효과 같은 다양한 생리적 기능성이 학술적으로 검증되면서 외국의 관심이 높아지고 있는 추세이다.

새로운 고추장 제조를 위한 연구로는 과즙을 첨가한 고추장, 청주박을 이용한 저 식염 고추장, 호박을 첨가한 고추장, 마늘을 첨가한 고추장, 양념류를 첨가한 고추장, 부 원료를 달리한 고추장, 고구마 고추장, 액체 홍국 코지를 이용한 고추장등 제품개발에 관한 연구들이 있는데, 향후에는 well-being문화로 인하여 소비자들의 식생활 요구 수준이 높아짐에 따라 점차로 기능성 물질이 함유된 제품을 선호할 것이라고 생각된다.

이에 따라, 메밀을 고추장에 이용 가능성을 타진하기 위해서 가공 공정중의 rutin과 quercetin의 함량 변화를 추적하였다.

현재 메밀이 상업적인 고추장 제조 공정을 거치면서 변화되는 rutin과 quercetin의 함량을 분석한 자료는 거의 없는 실정으로, 생리 활성이 있는 식품으로부터 그 성분의 함량을 분석하고 가공과정 및 발효하는 동안 그 함량의 변화를 추적하는 것은 중요한 과제라고 생각된다.

따라서 본 발명은 메밀중의 rutin과 quercetin을 Koji의 생육조건 및 발효과정을 조절함으로써 기능성 함량을 최적화하여 기능성이 향상된 메밀 고추장을 제조 할 수 있다.

본 발명자는 메밀 koji 제조 과정에 따른 rutin의 함량 변화를 연구하여 오던 중 제국 생육조건 맞추면 rutin과 quercetin의 생성량을 증대할 수 있음을 알아내고서 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 메밀중의 rutin 생성량을 증가시켜 기능성이 향상된 고추장을 제공함에 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 메밀 Koji 제조 단계에서 소정량의 미생물을 접종하고, 생육에 적당한 조건을 제공하여 종국이 분비하는 효소에 의하여 rutin과 quercetin 생성량을 증가시키는 메밀 koji 제조방법과 또한 상기 방법으로 발효시킨 메밀를 이용하여 제조되는 고추장을 포함한다.

기존에 통상적인 고추장 제조과정은 도1에 예시된 바와 같이 증자한 전분질 원료, 예로 밀가루에 종국을 번식시킨 것으로 증자, 제국, 출국과정을 거쳐 제조된다.

고추장은 다소의 차이는 있지만 통상적으로 전분질 원료를 제국하고, 코지를 식염수에 적당량 담금하고 숙성공정을 거친 후 고춧가루를 첨가하여 고추장을 제조하는 후첨식 방법과, 고추분과 Koji에 염수를 혼합하여 숙성시켜 고추장을 제조하 는 선첨식 과정도 있다.

본 발명은 상기 종래 고추장제조의 일반적인 제조과정 중 메밀 Koji 제조 단계에서 소정량의 미생물을 접종하고, 생육에 적당한 조건을 제공하여 종국이 분비하는 효소에 의하여 rutin과 quercetin 생성량을 증가시키는 메밀 koji 제조방법과 또한 상기 방법으로 발효시킨 메밀를 이용하여 제조되는 고추장을 포함한다.

메밀의 rutin, quercetin은 AOAC법을 사용하며 ppm단위가 이용된다. 전분질분해효소(아밀라아제)는 일본장류 시험법을 사용하며 IU단위가 이용된다.

제국시에 투입되는 종국균으로는 장류를 제조하는데 사용이 가능하고, 아밀라제 활성이 강한 어떠한 균주도 포함될 수 있는 데, 곰팡이 계통의 아스퍼질러스 오라이제, 아스퍼질러스 소제, 아스퍼질러스 시로우사미, 라이조푸스속, 접합균(지고미세티스, 뮤코)에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합 균주와 세균류의 바실러스 서브틸러스, 바실러스 팔미러스, 바실러스 리체미포미스에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합 균주를 사용한다. 또한 종국균으로 α-amylase, β-amylase, glucoamylase의 효소를 첨가하면 효소활성이 왕성해져 제국을 촉진하여 더 좋은 메밀고추장을 제조할 수 있다.

종국균의 투입량은 균주에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하게 원료 총량대비 0.01-0.3중량％가 첨가 된다. 만일 0.01중량％미만으로 첨가하는 경우 제국기간이 길어지고 잡균의 오염이 발생할 가능성이 높고 0.3중량％를 초과하여 첨가하는 경우에는 추가적으로 현저한 효소활성을 기대하기가 어렵다.

국균의 투입 시점은 메밀가루를 증자한 후 증자메밀의 내부 온도가 35℃전후 로 곰팡이의 생육을 저해하지 않을 정도면 가능하다.

곰팡이의 생육조건은 품온을 35℃로 하고 상대습도를 80％로 하여 총 20시간 동안 제국 하는데, 발효시간과 품온 및 상대습도가 맞지 않으면 미생물 기원의 효소로 인하여 출국시점이 달라져 rutin과 quercetin의 함량 변화를 예측하기 어려울 수 있다.

이하 본 발명의 내용을 실시 예에 의해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

메밀가루에 정수를 첨가하여 최종수분이 37％가 되도록 균질하게 혼합하고 121℃에서 20분간 증자하여 품온을 35℃까지 방냉하고, 원료 총량대비 0.1중량％의 종국균으로 아스퍼질러스 오리제와 바실러스 서브틸리스의 혼합 균을 접종하여 입국한 후 생육조건으로 품온을 35℃, 상대습도를 80％로 유지하면서 배양기에서 총 10시간 동안 제국하였다.

메밀 Koji(담금 총량의 25％), 밀쌀과 정수를 혼합하여 염 농도가 8w/w％, 수분이 48％가 되도록 담금을 하여 외기온도 30℃에서 10일간 발효시켜 숙성한 후 고추장을 제조하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<실시예 2>

총 15시간동안 제국한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제국 하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<실시예 3>

총 20시간동안 제국한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제국 하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<실시예 4>

총 25시간동안 제국한 것을 제외하고는 상기 실시 예 1에서와 동일한 방법으로 제국 하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<실시예 5>

총 30시간동안 제국한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제국 하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<실시예 6>

총 35시간동안 제국한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제국 하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<실시예 7>

총 40시간동안 제국한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제국 하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<실시예 8>

메밀가루에 정수를 첨가하여 최종수분이 37％가 되도록 균질하게 혼합하고 121℃에서 20분간 증자하여 품온을 35℃까지 방냉하고, 원료 총량대비 0.3중량％의 종국균으로 아스퍼질러스 소제와 바실러스 팔미러스의 혼합균을 접종하여 입국한 후 생육조건으로 품온을 35℃, 상대습도를 80％로 유지하면서 배양기에서 총 20시간 동안 제국 하였다

메밀 Koji(담금 총량의 25％), 밀쌀과 정수를 혼합하여 염 농도가 8w/w％, 수분이 48％가 되도록 담금을 하여 외기온도 30℃에서 10일간 발효시켜 숙성한 후 고추장을 제조하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<실시예 9>

20일간 발효한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 고추장을 제조하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<실시예 10>

30일간 발효한 것을 제외하고는 상기 실시 예 8과 동일한 방법으로 고추장을 제조하였다. Rutin, quercetin, β-amylase 측정 결과는 표 1과 같다.

<표 1>

	Rutin (ppm)	Quercetin (ppm)	β-Amylase (IU)
실시예 1	79	65	180
실시예 2	93	93	250
실시예 3	143	103	320
실시예 4	90	70	245
실시예 5	85	60	220
실시예 6	80	54	215
실시예 7	70	52	212
실시예 8	22	38	51
실시예 9	4	59	41
실시예 10	1	55	26

상기 실시예의 결과로 볼 때 메밀을 제국하는 경우 rutin과 quercetin 함량은 실시예 1에서 실시예 3까지 계속 증가 하다가 실시예 4부터 실시예 7까지 계속 감소하였다. 가장 높은 rutin 함량은 제국 20시간째인 실시예 3이였다.

20시간 제국하여 담금한 발효물로 만든 고추장에서도 숙성기간이 가장 짧았던 실시예 8이 가장 높은 rutin 함량을 나타냈고 다음이 실시예 9, 실시예 10순으로 나타났으나 quercetin 함량은 실시예 9가 가장 높았고 전체적인 함량에서도 실시예 9가 가장 높았다.

효소역가에서도 실시예 3에서 가장 높은 활성이 나타난 것으로 볼 때 미생물 기원의 효소에 의해서 rutin과 quercetin이 생성되고 소실되는 과정이 나타난다고 추정된다. 즉, rutin과 quercetin은 미생물 기원의 효소에 의해서 분해되며 구조상 rutin이 더 쉽게 분해되고, 제국과정과 담금 과정에서 rutin이 분해되어 quercetin으로 전환되며, 제국과정에서 rutin이 20시간째까지 상승되는 것은 분해하기 어려 운 결합형의 rutin이 잔존하고 있다가 미생물 기원의 효소에 의해서 유리형의 rutin으로 변환되어 상승되다가 일정시간 이후에는 rutin과 quercetin도 효소에 의해서 분해되어진다고 보는데, 고추장 발효과정에서는 rutin이 quercetin만으로 전환되는 것으로 판단된다.

따라서 rutin과 quercetin의 생성량을 증가시키기 위해서는 균주를 첨가하고 발효시간을 맞추어 제국하는 것이 바람직하며 이에 따른 메주의 제국기간 및 고추장의 숙성기간에도 상당한 영향이 있음을 확인하였다.

본 발명은 메밀을 20시간 제국시 rutin이 143ppm, quercetin이 103ppm 함유되어 있고, 발효후 20일간 숙성시 쿼세틴이 235ppm으로 제국시간 및 발효 숙성시간이 중요한 인자임을 알 수 있다. 제국 및 발효숙성을 조절하여 루틴과 쿼세틴 함량이 높은 메밀고추장을 건강기능식품으로 공급하는 데 있다.

Claims (8)

1. 메밀가루에 정수를 첨가하여 최종수분이 37%가 되도록 균질하게 혼합하고 121℃에서 20분간 증자하여 품온을 35℃까지 방냉한 다음, 여기에 0.01~0.3중량%의 종국균을 접종하여 입국한 후 생육조건으로 품온을 35℃, 상대습도를 80%로 유지하면서 배양기에서 총 10~30시간 동안 제국하여 출국하는 단계와, 메밀 코지에 밀쌀과 정정수를 혼합하여 염 농도가 8w/w%, 수분이 48%가 되도록 하여 외기온도 30℃에서 10~30일간 발효시켜 숙성하는 단계와, 전기의 발효숙성물을 이용하여 메밀 고추장을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도의 루틴과 쿼세틴이 함유된 메밀 koji의 제조방법
2. 제 1항에 있어서, 종국균은 곰팡이류의 아스퍼질러스 오라이제, 아스퍼질러스 소제, 아스퍼질러스 시로우사미, 라이조푸스속, 접합균으로 지고미세티스 또는 뮤코에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합 균주를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도의 루틴과 쿼세틴이 함유된 메밀 koji의 제조방법
3. 제 1항에 있어서, 종국균은 세균류의 바실러스 서브틸러스, 바실러스 팔미러스, 바실러스 리체미 포미스에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합 균주를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도의 루틴과 쿼세틴이 함유된 메밀 koji의 제조방법
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