KR100738786B1 - 냄새 없는 청국장을 이용한 청국장 김치의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청국장에서 분리된 균주인 Bacillus subtilis DWJ01(기탁번호: KACC 91215호)을 접종하여 냄새 없는 청국장을 제조하고, 이렇게 제조된 청국장을 김치의 양념에 일정 비율 포함시켜 청국장 특유의 냄새 및 발효취가 현저히 감소된 김치를 제조하는 방법에 관한 것으로, 기지의 김치 원료 100중량%에 대하여 상기 균주를 이용하여 제조된 청국장을 0.1~10% 포함하는 것을 특징으로 한다.

청국장, 유기산, 유산균, 청국균

Description

냄새 없는 청국장을 이용한 청국장 김치의 제조방법{Method of manufacturing Kimchi using odorless Chunggukjang}

도 1은 본 발명의 신규 미생물의 형태학적 특징을 나타내는 사진.

도 2는 청국장 김치의 저장일수에 따른 pH 변화를 나타낸 그래프.

도 3은 청국장 김치의 저장일수에 따른 산도의 변화를 나타낸 그래프.

도 4는 청국장 김치의 저장일수에 따른 미생물의 경시변화를 나타낸 그래프.

본 발명은 냄새 없는 청국장을 이용한 청국장 김치의 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 청국장에서 분리된 균주인 Bacillus subtilis DWJ01(기탁번호: KACC 91215호)을 접종하여 냄새 없는 청국장을 제조하고, 이렇게 제조된 청국장을 김치의 양념에 일정 비율 포함시켜 청국장 특유의 냄새 및 발효취가 현저히 감소된 김치를 제조하는 방법에 관한 것이다.

청국장은 불린 대두를 100℃ 이상의 고온에서 끓인 후 냉각하여 40℃ 이상의 높은 온도에서 청국균을 띄워 만든 제품으로 Bacillus subtilis 라는 단백분해 세균에 의해 발효가 되는 식품이다.

청국균이 콩에 증식하면서 균체로부터 단백질 분해효소가 만들어지고 이것이 대두의 단백질을 분해하여 아미노산을 만들기 때문에 대두에 비해 청국장의 소화 흡수율은 훨씬 높으며 10⁷~10⁹ CFU/g의 균 농도일 때 소화 흡수율이 매우 높은 것으로 알려져 있다.

청국장이 청국균에 의해 발효되면 대두가 갖는 원래의 유익한 물질은 물론, 대두에 없었던 단백질 분해효소, 고분자 핵산, 갈변 물질, 점질 물질 등의 인체에 이로운 신규 대사물질이 형성되고, 또한 청국장의 발효 과정 중에 각종 항암물질, 항산화 물질, 면역증강물질 등의 생리활성물질이 만들어지는 것 또한 이미 알려진 사실이다.

따라서 청국장이 갖는 인체에 유익한 여러 가지 효과로 인해 청국장은 오래전부터 우리나라의 일상 식단에 권장되어 왔으며, 청국장의 유익한 효과를 식생활에 응용하기 위한 다양한 시도가 있었다.

예를 들어 국내 특허 제419666호(2004. 2. 25자 등록공고) "청국장 김치 및 이의 제조방법"은 김치 원료 100 중량부에 대하여 청국장 0.5-2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 청국장 김치 및 그 제조방법을 개시하여, 청국장을 김치 양념에 버무려 단순 혼합함으로써 김치와 청국장의 맛이나 효과를 직접적으로 느낄 수 있도록 하였다. 그러나 이 경우 청국장 특유의 냄새가 김치로 전이되어 관능미가 저하되는 문제점이 있었으며 일정한 청국장의 품질이 나오지 않게 된다.

또, 국내 특허공개 제2005-67707호(2005. 7. 5자 공개)에서는 세척된 콩을 수시간 동안 물에 불린 다음 물과 함께 가마솥에 넣고 삶아 건져서 방바닥에 마른 짚을 펴고 돗자리를 깐 다음 삶은 콩을 돗자리에 골고루 편 후 대략 40도의 온도에서 수일 동안 가는 실액이 나올 때까지 띄운 다음, 잘 띄운 청국장을 수일 동안 서늘한 곳에 건조시킨 후 건조된 청국장을 분쇄기를 이용 분말화하고, 이를 김치 양념과 혼합한 후 절인 배추김치에 버무리는 것으로 구성되는 청국장 김치의 제조방법을 개시하였다. 이는 청국장을 분말화하여 이용한다는 것이 특징인데, 분말 청국장을 유의적 관능을 느끼게 될 정도로 첨가할 경우 김치의 색택이 떨어진다는 문제점이 제기되었다.

한편, 청국장의 영양적 가치와 그로 인한 인체에 대한 유리한 작용에도 불구하고, 청국장 자체가 갖는 특유의 냄새로 인하여 소비 확산에 한계가 있었고, 특히 청소년과 일부 젊은 세대들은 청국장의 특유의 냄새 때문에 그것이 갖는 영양적 가치를 외면하는 경향까지 있다.

따라서 본 발명자는 냄새가 나지 않는 청국장에 관한 연구를 거듭한 결과, 청국장으로부터 신규의 미생물을 분리해 내고 이를 이용하여 냄새 없는 청국장을 제조할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 청국장에서 분리된 신규 균주인 Bacillus subtilis DWJ01(기탁번호: KACC 91215호)을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 청국장으로부터 분리한 상기 미생물을 이용하고 이를 균액의 농도가 10⁷~10¹⁰ CFU/g가 되도록 발효 스타터로 사용하여 냄새 없는 청국장을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 냄새 없는 청국장을 이용하여, 일반 김치보다 산미가 적고 산에 의한 배추 조직의 파괴가 심하지 않으며 청국장의 고소한 풍미가 더해져 관능미가 우수한 김치를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 신규의 청국균을 스타터로 하여 청국장을 제조한 다음 이를 김치에 혼합함에 있어 청국균의 발효를 저지하기 위한 유기산을 첨가하여 초기 pH를 낮춤으로써 김치의 유산균이 잘 증식될 수 있도록 하고 청국균과 유산균이 동시에 발효가 일어나도록 하여 관능적 인자에 영향을 주는 부분을 최대한 막을 수 있도록 하는 청국장 김치의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신규 미생물은 바실러스속의 Bacillus subtilis DWJ01(기탁번호: KACC 91215P)로서, 2006년 1월 27일 한국 농용 미생물 보존센터에 기탁한 것이다.

상기에서 생청국장 제조를 위한 균주인 Bacillus subtilis DWJ01은 청국장으 로부터 여러 균주를 분리한 후 다시 청국장에 적용하여 발효시 청국장에서 냄새가 가장 적고 관능적으로 우수한 균주를 채택하여 분리한 것이다. 즉, 발효 후 72시간이 경과된 청국장으로부터 일정량(예를 들어 10g)을 취한 후 뉴트리언트 브로스(Nutrient broth)에 넣고 35~40℃에서 24시간 배양한 후 이를 10,000ⅹg로 원심분리하여 상등액을 제거하고 균체를 모아 일정량의 생리 식염수로 섞어서 획선 배양하여 가장 많은 수를 가지는 우점종의 콜로니를 동정하였다.

상기 균주의 생화학적 특성 및 배지상 콜로니의 특징은 도 1 및 아래 표 1에서 보는 바와 같다.

Bacillus subtilis DWJ01의 생화학적 특징

Characteristics	results	Characteristics		results	Characteristics	results
1 GLYcerol	+	18 MANnitol		+	34 MeLeZitose	-
2 ERYthritol	-	19 SORbitol		-	35 RAFfinose	+
3 D ARAbinose	-	20 α-Methyl-D-Mannoside		-	36 Starch	+
4 L ARAbinose	+	21 α-Methyl-D-Glucoside		+	37 GLYcoGen	+
5 RIBose	+	22 N-Acethyl-Glucosamine		+	38 XyLiTol	-
6 D XYLose	+	23 AMYgdalin		-	39 GENtiobiose	-
7 L XYLose	-	24 ARButin		-	40 D TURanose	-
8 ADOnitol	-	25 Esculin		+	41 DLYXose	-
9 β-Methyl-D-Xyloside	-	26 SALicin		-	42 D TAGatose	-
10 GALactose	-	27 CELlobiose		-	43 D FUCose	-
11 GLUcose	+	28 MALtose		+	44 L FUCose	-
12 FRUctose	+	29 LACtose		-	45 D Arabitol	-
13 MaNnosE	+	30 MELibiose		-	46 L Arabitol	-
14 SorBosE	-	31 Sucrose		+	47 GlucoNaTe	-
15 RHAmnose	-	32 TREhalose		+	48 2-keto-Gluconate	-
16 DULcitol	-	33 INUlin		+	49 5-keto-Gluconate	-
17 INOsitol	+
Characteristics		results	Characteristics			results
1 ortho-nitro-phenyl-β-D galactopyranoside		+	7 urea			-
2 arginine		-	8 tryptophane			-
3 lysine		-	9 tryptophane			-
4 ornithine		-	10 creatine sodium pyruvate			+
5 sodium citrate		-	11 Kohn's gelatin			+
6 sodium thiosulfate		-	12 Nitrate			-

- : negative, + : positive

또한 본 발명에 따른 냄새 없는 청국장의 제조방법은, 대두를 물에 불린 후 100℃ 이상의 고온에서 끓여 냉각하고 여기에 상기 청국균[Bacillus subtilis DWJ01: 균농도 10⁷~10¹⁰ CFU/ml]을 대두 함량 대비 0.1~10중량%로 첨가하여 잘 혼합한 후 40℃ 이상에서 40~72시간 발효시키는 것으로 구성된다.

이렇게 제조된 청국장은 본 발명의 청국장 김치의 양념의 원료로서 제공된다. 이 때 청국장 균액이 증자된 콩에 우점종이 될 수 있는 10⁷~10¹⁰ CFU/g의 최종적인 균수 유지가 필요하다.

또한 본 발명에 따른 청국장 김치의 제조방법은 기지의 김치 원료 100중량%에 대해 상기에서 제조된 청국장을 0.1~10% 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 김치에 첨가되는 청국장은 김치의 양념에 배합되는 것이 바람직하다.

김치의 원료는 배추, 무, 열무, 갓 등이며, 김치의 양념은 고추가루, 무, 생강, 마늘, 양파, 대파, 부추 등의 야채 및 향신 식물과 새우젓, 멸치액젓, 참치액젓 등의 젓갈류, 찹쌀분, 소맥분과 같은 첨가제를 선택적으로 포함될 수 있다. 김치의 원료는 일반적으로 공지된 범위를 벗어나지 않으므로 본원 발명의 필수 구성요소라 할 수 없어 이하 상세 설명은 생략하도록 한다.

다만, 본 발명에서는 발효식품의 대표격인 김치와 청국장의 영양성분이 효과적으로 접목되도록 하기 위해, 김치의 발효가 초기 진행될 때 청국균이 너무 우세하지 않도록 pH 등의 조정이 필요하다.

이와 관련하여 본 발명자는 본 발명의 청국장을 김치에 적용함에 있어, 청국균과 유산균이 균형을 이루며 균총을 이루도록 하기 위해 여러 방법을 시도하였으며, 그 결과 신미가 적은 유기산인 글루콘산을 첨가할 경우 김치의 발효 초기에 청국균의 발육이 완화 또는 저지되고, 청국균과 유산균이 동시에 자랄 수 있음을 발견하였다.

따라서 본 발명에서는 유기산인 글루콘산을 김치 원료 대비 0.05~0.5중량% 사용하여 청국장이 포함된 김치 양념의 pH를 5.0~5.5로 낮추도록 한다.

이하 본 발명의 신규 미생물인 Bacillus subtilis DWJ01(기탁번호: KACC 91215호)을 이용하여 냄새 없는 청국장을 제조하고 이를 이용하여 김치를 제조하는 방법을 실시예 및 시험예에 의하여 보다 상세히 설명하도록 하겠다. 이들 실시예 및 시험예는 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것이 아니다.

[실시예 1] 청국장 제조

대두 5kg를 15kg의 물에 3시간 정도 불린 다음 증자솥에서 100℃의 증기로 2시간 증자하였다.

그 다음 내부 품온 40℃ 이하로 냉각된 대두에 청국장균액(Bacillus subtilis DWJ01: 균농도 10⁷~10¹⁰ CFU/ml)을 대두 함량 대비 1%로 첨가하였다.

혼합된 증자 대두를 원통에 넣은 후 잘 밀봉하여 40℃ 이상의 발효실에서 72시간 넣어두고 발효하여 청국장을 얻었다.

[실시예 2] 청국장 김치(A)의 제조

배추를 10% 염수에서 24시간 절이고 수세 및 탈수를 거쳐 준비한 다음, 김치양념으로 배추 중량 대비 실시예 1의 청국장을 0.5%, 무 10%, 고추가루 3%, 양파 2%, 대파 2%, 부추 5%, 마늘 2%, 생강 1%, 새우젓 2%, 멸치액젓 0.2%, 설탕 0.5%, 글루콘산 0.3%을 이용하여 김치를 버무려 제조하였다.

[실시예 3] 청국장 김치(B)의 제조

배추를 10% 염수에서 24시간 절이고 수세 및 탈수를 거쳐 준비한 다음, 김치양념으로 실시예 1의 청국장을 5%, 무 10%, 고추가루 3%, 양파 2%, 대파 2%, 부추 5%, 마늘 2%, 생강 1%, 새우젓 2%, 멸치액젓 0.2%, 설탕 0.5%, 글루콘산 0.3%을 이용하여 김치를 버무려 제조하였다.

[실시예 4] 청국장 김치(C)의 제조

배추를 10% 염수에서 24시간 절이고 수세 및 탈수를 거쳐 준비한 다음, 김치양념으로 실시예 1의 청국장을 10%, 무 10%, 고추가루 3%, 양파 2%, 대파 2%, 부추 5%, 마늘 2%, 생강 1%, 새우젓 2%, 멸치액젓 0.2%, 설탕 0.5%, 글루콘산 0.3%을 이용하여 김치를 버무려 제조하였다.

[실시예 5] 청국장 김치(D)의 제조

실시예 3과 동일한 조건이나 글루콘산을 첨가하지 않고 김치를 제조하였다.

이와 같이 실시예를 통하여 얻어진 김치에 대하여 청국장의 첨가 농도에 따른 관능미 및 숙성도의 차이를 살펴보기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다.

[시험예 1] 청국장 첨가 농도에 따른 관능 검사

유통 김치의 상미 기한이 대부분 25~30일이며 가장 잘 익는 경과일수가 10~20일인 점을 감안하여, 상기 실시예에 따라 제조된 김치에 대하여 제조 후 1일 및 10일이 경과되었을 때 맛, 풍미, 식감, 신미를 식품업계 경력 3년 이상의 연구원을 대상으로 관능 검사를 실시하였다. 그 결과는 아래 표 2 및 3과 같다.

제조 후 1일 경과된 청국장 김치의 관능적 기호도 (9점 만점)

	대조구	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5
복합미의 정도	5.4	5.0	8.0	4.0	6.8
풍미	5.0	5.5	8.0	5.0	7.4
신미의 강도	7.0	6.5	4.0	2.0	5.0
식감	4.0	5.0	7.0	7.0	5.5

대조구: 청국장과 글루콘산이 전혀 첨가되지 않은 실험구

실시예 2: 청국장 0.5% + 글루콘산 0.3%

실시예 3: 청국장 5% + 글루콘산 0.3%

실시예 4: 청국장 10% + 글루콘산 0.3%

실시예 5: 청국장 5% + 글루콘산 무첨가

제조 후 10일 경과된 청국장 김치의 관능적 기호도 (9점 만점)

	대조구	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5
맛	5.0	5.0	8.5	4.5	6.8
풍미	5.0	5.5	8.5	4.5	7.5
신미의 강도	8.0	7.5	5.5	4.0	7.5
식감	3.5	5.0	7.0	7.0	4.5

대조구: 청국장과 글루콘산이 전혀 첨가되지 않은 실험구

실시예 2: 청국장 0.5% + 글루콘산 0.3%

실시예 3: 청국장 5% + 글루콘산 0.3%

실시예 4: 청국장 10% + 글루콘산 0.3%

실시예 5: 청국장 5% + 글루콘산 무첨가

상기 표에 기재된 시험 결과로부터 청국장 함량이 김치 원료 대비 5중량% 함유되었을 때(실시예 3) 관능적으로 가장 우수함을 알 수 있었고, 글루콘산을 첨가하지 않은 실시예 5에서 신미의 강도가 다른 실시예에 비하여 높은 것으로 나타나 관능의 격차가 다소 차이가 있음을 볼 때, 유기산으로 인한 청국장균의 발육 저지 효과가 있음을 알 수 있었다.

식감에서는 청국장이 다량 함유된 실시예 3 및 실시예 4에서 가장 좋아 숙성이 지연될수록 식감의 아삭함이 좋음을 알 수 있었다.

[시험예 2] 숙성도 분석

실시예 3과 실시예 5에서 제조된 김치에 대하여 제조 직후부터 4주간 주별로 숙성에 따른 pH, 산도(%), 일반세균수 및 유산균수를 측정하였다. 그 결과는 도 2 내지 도 4의 그래프에 기재된 바와 같다.

도 2 및 도 3은 청국장이 첨가됨으로써 유산균의 생육저지가 일어나 김치의 pH가 저하되고 산도가 급격히 상승됨을 보여준다. 단, 실시예 3, 5에서 2-3일 정도의 적숙기인 pH 5.0에 도달하는 시점의 차이가 있었으며, 이는 표 2 및 표 3의 관능 검사 결과와 일치한다.

도 4는 글루콘산의 첨가 유무에 따른 유산균수와 일반세균수의 차이를 보여준다. 실시예 3에서는 일반세균수가 실시예 5보다 작았으며 이는 유기산으로 인한 김치 내에서의 일시 정균 효과를 가진 것으로 나타났다. 유산균의 수는 글루콘산 첨가에 의해 증식 속도의 현저한 저하를 보였다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하여 제조된 청국장 김치는 냄새 없는 청국장을 전통 발효식품인 김치에 접목시킨 것으로 일반 김치에 비해 우수한 관능미를 나타낸다.

청국장균인 Bacillus subtilis DWJ01으로 발효된 청국장은 냄새가 적고, 특히 김치에 0.1~10% 첨가되었을 때 초기 청국장균이 우점종을 이루다가 1주 후 유산균이 증식하는 패턴을 가져 신맛이 적고 동시에 식감이 아삭하게 되어 본 발명에 의하여 제조된 청국장 김치의 관능미를 개선함을 알 수 있다.

또한 김치 제조시 청국장균 및 잡균의 과다 증식을 막기 위해 유기산인 글루콘산을 통해 pH를 일시적으로 낮추어 청국장의 풍미 및 김치의 풍미를 동시에 가지게 되는 이상적인 효과를 얻었다.

본 발명은 청국장에서 분리된 신규 균주인 Bacillus subtilis DWJ01(기탁번호: KACC 91215호)을 이용하여 냄새 없는 청국장을 제조하는 방법을 제공함으로써, 인체에 유익한 작용을 하는 청국장의 소비를 촉진할 수 있을 것으로 기대된다.

또한, 본 발명에 따르면 냄새 없는 청국장을 이용하여, 일반 김치보다 산미가 적고 산에 의한 배추 조직의 파괴가 심하지 않으며 청국장의 고소한 풍미가 더해져 관능미가 우수한 김치를 제조할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 청국장 김치의 제조방법에 따르면, 상기 신규의 청국균을 스타터로 하여 청국장을 제조한 다음 이를 김치에 혼합함에 있어 유기산을 첨가하여 초기 pH를 낮춤으로써 김치의 유산균이 잘 증식될 수 있도록 하고 청국균과 유산균이 동시에 발효가 일어나도록 하여 관능적 인자에 영향을 주는 부분을 최대한 막을 수 있게 된다.

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5. 김치 양념에 청국장을 혼합하여 청국장 김치를 제조하는 방법에 있어서,

   바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) DWJ01(기탁번호: KACC 91215P)을 첨가하여 제조된 냄새 없는 청국장을 김치의 양념에 전체 김치 원료 100중량%를 기준으로 0.1~10 중량% 첨가하고, 전체 김치 원료 대비 0.05~0.5 중량%의 글루콘산을 김치의 양념에 첨가함을 특징으로 하는 청국장 김치의 제조방법.

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