KR100867689B1 - 기계 발골 계육을 이용한 애완동물용 발효소시지의제조방법 - Google Patents

기계 발골 계육을 이용한 애완동물용 발효소시지의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발효 소시지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 닭고기를 부분육으로 가공하는 과정에서 발생하는 기계 발골 계육(mechanically debonded chicken meat; MDCM)을 이용한 애완동물용 발효 소시지의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 방법에 따라 제조된 발효 소시지는 발효되지 않은 소시지와 비교할 때 이화학적 성상, 영양소의 함량 및 이용성과 저장성이 크게 개선된 것으로, 영양학적으로 우수한 애완동물용 간식으로 유용하게 활용될 수 있다.
발효소시지, 기계발골 계육(MDCM), 애완동물용, 젖산 박테리아, 제조방법

Description

기계 발골 계육을 이용한 애완동물용 발효소시지의 제조방법 {A manufacturing method of fermented sausage using mechanically debonded chicken meat for pet animals}
도 1은 본 발명에 따른 발효 소지시의 제조 공정을 나타낸 플로어차트이다.
도 2는 본 발명의 starter culture 균주에 따른 발효시간대별 pH 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 starter culture 균주에 따른 발효시간대별 젖산 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 starter culture 균주에 따른 발효시간대별 휘발성 지방산의 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 starter culture 균주에 따른 발효시간대별 아질산 및 질산 이온의 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 starter culture 균주에 따른 발효시간대별 암모늄 이온 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 살균온도에 따른 발효시간대별 pH 변화를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 살균온도에 따른 발효시간대별 젖산 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 살균온도에 따른 발효시간대별 휘발성 지방산의 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 살균온도에 따른 발효시간대별 아질산 및 질산 이온의 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 살균온도에 따른 발효시간대별 암모늄 이온 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 조성에 따른 발효시간대별 pH 변화를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 조성에 따른 발효시간대별 젖산 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 조성에 따른 발효시간대별 휘발성 지방산 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 15는 본 발명의 조성에 따른 발효시간대별 아질산 및 질산 이온의 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 조성에 따른 발효시간대별 암모늄 이온의 농도 변화를 나타낸 것이다.
본 발명은 발효 소시지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 닭고기를 부분육으로 가공하는 과정에서 발생하는 기계 발골 계육(mechanically debonded chicken meat; MDCM)을 이용한 애완동물용 발효 소시지의 제조방법에 관한 것이다.
축산물을 가공하는 과정에서 발생하는 축산가공 부산물은 인간이 이용하지 아니할 경우 적절한 가공을 통하여 애완동물의 사료로 활용될 수 있다.
닭고기를 부분육으로 가공할 때 발생하는 기계 발골 계육(MDCM)은 닭 생체당 약 21%가 발생하며, 발생량에 대한 정확한 자료는 없으나 국내 닭 부분육의 생산량이 2005년도에 약 10만6천 톤으로 추정되는 것을 감안할 때 상당량이 발생할 것으로 사료된다.
MDCM은 지방과 연골을 포함한 뼈의 함유량이 많이 식품의 주재료로는 많이 이용되지 아니하나, 일부가 햄버거용 고기나 가축 사료의 증량제로 사용되고 있다.
한편, 국내 애완견의 수는 2003년과 2004년 평균 300만두로 추산(농림부, 2004)되고 있으며, 그 수가 점차 늘어날 전망이다. 이에 따라 애완동물용 사료시장은 연간 1조원 규모에 달하고 있으며, 그 중 간식용 사료로 이용되고 있는 스낵류가 약 반을 차지하고 있다.
특히, 애완동물용 스낵류는 캔, 껌, 소시지 등 그 종류가 매우 다양한데, 꾸준히 새로운 개념과 형태의 스낵류가 국내외에서 활발하게 개발되고 있다.
최근 애완동물 시장에서의 스낵류는 웰빙(well-being)을 주제로 하여 인공적인 첨가제의 사용을 지양하고, 자연 그대로의 원료를 많이 사용하는 추세이다.
애완동물 스낵에서 웰빙을 부가시킬 수 있는 방법 중 하나가 바로 '발효'이다. 외국에서는 이러한 발효의 개념을 도입한 소시지를 개발하였는데, 이것이 곧 '발효소시지'이다.
상기 발효 소시지는 자견의 장기능 개선에 도움을 주며 소화율과 저장성에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있으나, 아직 우리나라에서는 애완동물용 발효 소시지의 개발이 이루어지지 못한 실정이다.
발효소시지 제조 시 가장 중요한 발효과정은 소시지 재료의 종류, 염지 시간 및 온도, 첨가제의 종류, starter 배양용 균주의 종류, 살균 온도, 발효 온도 및 습도, 성형 형태, 건조 온도 및 습도, 수분 함량 등에 영향을 받게 된다(Kunz, 2003).
특히, 이러한 발효에 영향을 미치는 요인 중에서도 starter 배양용 미생물의 종류와 살균 온도, 그리고 주재료의 구성비가 중요하다.
통상적으로 발효 속도를 향상시키기 위하여 starter 배양 균주로 페디오코쿠스(Pediococcus spp.)와 락토바실러스(Lactobacillus spp.)와 같은 젖산 박테리아(Lactic acid bacteria)를 사용한다(Luecke, 1998). 이들 균주는 발효 속도를 가속시켜 많은 양의 젖산을 생산하여 소시지의 pH를 낮추게 된다.
사탕무 펄프(sugar beet pulp)와 덱스트로오스(dextrose)를 첨가한 불가식 가금 부산물에 식물 락트간산균(Lactobacillus plantarum)과 엔테로코쿠스 파에시움(Enterococcus faecium)을 접종하여 48시간 발효시킨 Urlings(1993)의 연구 결과에 의하면 발효가 완료된 소시지의 pH가 약 4.0 ~ 4.5로 감소하였다고 하였다.
상기처럼 낮아진 pH는 저장기간 중 바람직하지 못한 세균의 증식을 억제할 수 있다(Pidcock 등, 2002).
또한, 살균을 위한 가열처리는 살균뿐만 아니라 단백질의 열 변성을 유도하여 안정성과 풍미를 개선하고, 소시지 표면의 건조 및 발색에 도움을 주게 된다(김 등, 1998).
그러나, 이러한 요인들은 소시지 재료의 종류와 그 구성비에 따라 매우 다양하게 작용할 수 있으며, 제조된 발효 소시지의 품질에도 큰 영향을 미칠 것으로 보여진다.
이에 본 발명자들은, MDCM을 주재료로 하여 애완동물용 발효 소시지를 개발하고자 예의 노력한 결과, 애완동물에게 기호성과 영양성이 가장 우수한 것으로 알려진 닭 앞가슴살과 MDCM 및 전분을 일정 비율로 혼합하여 맛과 영양이 뛰어난 발효 소시지 제조하고 본 발명을 완성하였다.
결국, 본 발명의 주된 목적은 맛과 영양이 뛰어난 애완동물용 발효소시지 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 애완동물용 발효 소시지를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 닭고기를 부분육으로 가공하는 과정에서 발생하는 기계 발골 계육(mechanically debonded chicken meat; MDCM)을 이용한 애완동물용 발효소시지의 제조방법을 제공한다.
구체적으로 본 발명은,
(1) 기계 발골 계육(MDCM)과 닭고기 앞가슴살을 일정한 비율로 혼합한 원료육에 발색제, 정제염을 혼합하여 염지(curing)하고;
(2) 상기 염지된 원료육에 전분과 글루코오스를 첨가하여 믹서기(mixer)로 세절(chopping), 혼합하고(mixing);
(3) 분쇄된 원료육을 가압 멸균기로 살균(heating)한 다음 실온까지 냉각시키고;
(4) 상기에 스타터컬처(starter culture)를 접종(inoculation)하여 잘 혼합한 후 배양기에서 발효시키고(fermentation);
(5) 발효가 완료된 발효육을 충진기에 투입하여 케이싱에 충진하고(shaping);
(6) 상기 충진된 소시지 반제품을 항온 항습기에서 24시간 동안, 15℃, 상대습도 95%에서 70%로 단계별로 조절하면서 건조(drying)하고; 및
(7) 상기 소시지를 가열 및 냉각하는; 과정으로 이루어진 발효소시지의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기의 (1) 과정에서 원료육은 MDCM과 닭고기 앞가슴살을 사용하는 것을 특징으로 하며, 상기 (2) 과정에서 첨가되는 전분은 감자 전분을 사용하는 것이 특징이다.
이때 상기의 MDCM과 닭고기 앞가슴살 및 전분은 각각 35 내지 55중량%, 35 내지 55중량% 및 5 내지 20중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 MDCM 36.4중량%, 닭고기 앞가슴살 54.6중량% 및 전분 9.1중량%의 비율로 혼합하는 것이 좋으며, 선택된 원료육의 보존성을 높이고 풍미, 결착력, 보수성 등을 좋게 하기 위하여 원료육에 통상의 소시지 제조에 사용되는 정제염과 발색제를 혼합하고 48시간 동안 염지한다.
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또한, 상기 (2) 과정에서는 전분과 글루코오스에 더하여, 통상의 소시지 제조에 첨가되는 각종 향신료, 첨가제 등을 투입할 수 있으며, 이를 제한하는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 (3) 과정에서 살균은 가압 멸균기로 온도 80 ~ 100℃, 압력 0.18 ~ 0.42 ㎏f/㎠ 하에서 살균하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 (4) 과정에서 사용되는 스타터컬처(starter culture)용 균주는 젖산 박테리아(Lactic bacteria)인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 젖산 박테리아는 Pediococcus acidilactici, Pediociccus pentosaceus 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기 Pediococcus acidilactici 및 Pediociccus pentosaceus 를 1 : 1로 혼합하여 사용하는 것이 좋으며, 이때 발효는 37℃에서 24시간 동안 진행하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 (5) 과정에서 사용되는 케이싱은 각종 소시지류가 필 요로 하는 케이싱에서 선택되어 충진되는 것을 특징으로 한다. 상기 케이싱은 소시지의 종류에 따라 그 크기와 모양이 결정되므로, 천연 케이싱과 인공 케이싱 모두 사용 가능하며, 소비자의 욕구에 따라 이를 결정하도록 한다.
또한, 본 발명은 상기 과정들에 더하여 냉각된 소시지를 실리카겔 등을 포함한 방습제와 함께 폴리에틸렌/나일론 등의 포장지에 넣어 진공 포장하여 제품을 최종적으로 생산하는 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 기계발골 계육(MDCM)을 이용한 애완동물용 발효 소시지를 제공한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 발효 소시지의 제조
발효 소시지의 제조에 필요한 닭 앞가슴살과 기계 발골 계육(MDCM)은 (주)하림으로부터 냉동상태로 공급받아 사용하였다. 이들 재료에 대한 영양소 함량은 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 수분 함량이 각각 68 및 67%였으며, 조단백질 함량은 각각 79 및 38%였다.
또한, 발효와 성형을 원활하게 하기 위한 전분 재료로는 감자전분을 사용하 였으며, 소금, 질산염 및 아질산염을 혼합한 염지제를 사용하였다.
또한, 발효를 촉진하지 위하여 한국미생물보존센터에서 분양받은 Pediococcus acidilactici(KCCM No.12112)와 Pediociccus pentosaceus(KCCM No.11902)를 starter culture로 이용하였다..
항목 닭 앞가슴살 MDMC
수분 (%) 67.59 66.50
조단백질 78.83 38.00
에테르 추출액 18.54 51.55
Ca 0.60 0.42
P 0.52 0.03
단, 상기에서 수분을 제외한 나머지 항목은 건물%(% of dry matter)이다.
본 발명의 발효 소시지의 제조 조건을 검토하기 위하여 도 1의 공정에 따라 발효 소시지를 제조하였다.
냉동상태로 보관 중인 닭 앞가슴살과 MDCM은 가공 직전 영하 1 ~ 3℃에서 약 6시간동안 일부 해동한 후, 5×3×3 ㎝ 정도의 크기로 절단하고, 이들 원료육에 대하여 중량비로 식염(NaCl, Duksan Pharmaceutical Co., 한국) 1%, 질산칼륨(KNO3, Duksan Pharmaceutical Co., 한국) 0.1% 및 아질산나트륨(NaNO2, Bio Basic Inc., 캐나다) 0.01%를 각각 첨가하여 잘 혼합한 다음, 4℃의 냉장고에서 48시간 동안 염지(curing)시켰다.
염지가 끝난 상태의 염지육에 대하여, 중량비로 감자전분(외설악식품, 한국) 10%, 글루코오스(glucose, Duksan Pharmaceutical Co., 한국) 1%씩 첨가하여 혼합기(mixer)로 세절(chopping), 혼합(mixing)한 뒤 가압멸균기에서 온도 80 ~ 100℃, 압력 0.18 ~ 0.42 ㎏f/㎠ 로 살균(heating)하였다.
상기 살균된 원료육을 실온까지 냉각하고, starter culture를 원료육 g당 1.0×107 CFU가 되도록 준비하여 접종(inoculating)한 후, 잘 혼합하여 랩으로 감싸 밀봉한 다음 배양기에서 37℃로 24시간 발효(fermentation)시켰다.
발효가 완료된 발효육은 특별 제작한 압출기를 이용하여 무균실험대(clean bench)에서 직경 0.8 ㎝, 길이 15 ㎝로 성형(shaping)한 후, 항온 항습기에서 24시간 동안, 15℃, 상대습도 95%에서 70%로 단계별로 조절하면서 건조(drying)시켜 발효 소시지를 제조하였다.
실시예 2. starter culture 균주가 발효 성상에 미치는 영향 조사
본 발명에서는 starter culture용 균주의 종류가 발효 성상에 미치는 영향을 조사하기 위하여, Pediococcus acidilactici와 Pediociccus pentosaceus(표 2 참조) 및 상기 두 균주를 1 : 1로 혼합한 혼합 균주를 소시지 재료에 각각 처리하여 발효시킨 후 발효 성상을 비교하였다.
본 발명에서 사용한 소시지 재료는 하기의 표 3에 나타낸 구성비와 같이 닭 앞가슴살, MDCM 및 감자전분을 주재료로 하고, 상기 실시예 1의 방법에 따라 염지, 살균한 다음 각각 200 g씩 9개로 나누었다.
상기 재료에 MRS 액체배지(MRS broth, Difo사, 미국)에서 배양한 P. acidilactici 와 P. pentosaceus 균주, 및 상기 균주를 혼합한 혼합균주를 소시지 재료 g당 1.0×107 CFU의 농도가 되도록 각각 3회 반복하여 접종하고, 37℃로 설정한 항온 배양기에서 24시간 동안 발효시켰다.
발효 0, 3, 6, 9, 12, 18 및 24시간에 각 반복 당 약 10 g의 시료를 채취하여 냉동 보관하였다가 pH, 젖산(lactic acid) 농도, 휘발성 지방산(volatile fatty acid; VFA), 아질산(NO2)과 질산(NO3) 이온의 총량 및 암모늄(NH4) 이온 농도 등의 분석에 사용하였다.
Property Pediococcus acidilactici Pediococcus pentosaceus
Cell shape Cocci in tetrads Cocci in tetrads
Growth at 4℃ - -
Growth at 50℃ + -
Ammonia from arginine + +
Minimal pH in MRS broth ca. 3.8 ca. 3.8
성분 구성(%)
닭 앞가슴살(Chicken breast meat) 54.55
기계 발골 계육(MDCM) 36.36
전분(starch) 9.10
글루코오스(glucose) 1.00
NaCl 1.00
KNO3 0.10
NaNO2 0.01
실시예 3. 살균 온도가 발효 성상에 미치는 영향 조사
본 발명에서는 살균 온도가 발효 성상에 미치는 영향을 조사하기 위하여 상기 실시예 2와 동일하게 소시지를 제조하되, 살균은 가압 멸균기를 이용하여 각각 80, 90 및 100℃에서 1시간씩 3회 반복하였다.
살균 이후 starter culture용 균주는 상기 실시예 2의 결과에서 양호한 발효 성상을 보인 P. acidilactici와 P. pentosaceus 혼합균주를 사용하였으며, 발효 방법과 시료 채취는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.
실시예 4. 소시지 재료 비율이 발효 성상에 미치는 영향 조사
본 발명에서는 소시지 재료의 비율이 발효 성상에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 하기 표 4에 나타낸 것처럼 주재료인 닭 앞가슴살과 MCDM 및 전분의 혼합비율을 달리하여 소시지를 제조하였다.
이때 살균은 상기 실시예 3에서 양호한 발효 성상을 보인 100℃에서 실시하였으며, 접종한 starter culture용 균주 및 기타 발효 방법과 시료 채취는 실시예 2와 동일하다.
성분(%) 조성 Ⅰ 조성 Ⅱ 조성 Ⅲ
닭 앞가슴살(Chicken brast meat) 54.55 36.36 50.00
기계 발골 계육(MDCM) 36.36 54.55 33.33
전분(starch) 9.10 9.10 16.67
글루코오스(glucose) 1.00 1.00 1.00
NaCl 1.00 1.00 1.00
KNO3 0.10 0.10 0.10
NaNO2 0.01 0.01 0.01
실시예 5. 발효 소시지의 품질 특성 조사
본 발명에서는 상기 실시예 2 내지 4로부터 얻어진 결과에 기초하여 제조한 발효 소시지의 품질 특성을 알아보기 위하여 발효 소시지를 제조한 후 발효 전과 그 품질 특성을 비교하였다.
발효 소시지의 재료는 상기 실시예 4의 조성 Ⅰ(상기 표 4 참조)을 적용하였고, 살균은 90℃에서 실시하였으며, starter culture용 균주는 혼합 균주를 사용하였다. 기타 발효 방법은 상기 실시예 2와 동일하다.
발효 전후에 일정량의 시료를 채취하여 pH, 젖산 농도, 휘발성 지방산(VFA), 아질산 및 암모늄 이온 농도 등의 화학적 특성과 영양소의 조성분을 비롯한 지방산 및 아미노산 함량, 펩신(pepsin) 소화율 등의 영양적 특성을 조사하였다.
또한, 젖산 박테리아(lactic acid bacteria)의 수를 계산하였다.
실시예 6. 발효 소시지의 저장성 조사
본 발명에서는 발효 소시지의 저장성을 알아보기 위하여 상기 실시예 5에서 얻은 발효 전후의 소시지 재료에 병원성 균을 접종, 배양하여 균의 증식 정도를 비교 평가하였다.
이때 사용한 병원성 균으로는 식중독 유발 병원성 균인 대장균(Escherichia coli), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 살모넬라(Salmonella sp.1), 아스페르길루스 페르부스(Aspergillus flavus)를 건국대학교 응용분자미생물 실험실로부터 분양받아 사용하였다.
대장균은 LB 한천(LB agar, Difco사, 미국)에서 24시간 동안 37℃로 배양한 후, 다시 LB 액체배지(LB broth, Difco사, 미국)에서 24시간 동안 37℃로 증균시켜 1.0×108 CFU/g으로 집균하였고, 황색포도상구균과 살모넬라는 영양한천(nutrient agar, Difco사, 미국)에서 24시간, 37℃로 증균시켜 1.0×108 CFU/g으로 집균하여 사용하였다.
아스페르길루스 페르부스는 영양한천(nutrient agar, Difco사, 미국)에서 24시간 동안 25℃로 배양한 후, 다시 영양 액체배지(nutrient broth, Difco사, 미국)에서 48시간 동안 25℃로 증균시켜 5.0×106 CFU/g으로 집균하였다.
실시예 7. 조사항목 및 분석방법
7-1. pH
시료 5 g에 2배량의 증류수를 가하여 균질기로 분쇄한 후 pH 측정기(Istech, Cosmotech, 한국)로 측정하였다.
7-2. 젖산
시료를 1 g씩 채취하여 젖산 키트(lactic acid kit; Boeringer Manheim, 독일)로 전저리 한 후 D-젖산과 L-젖산을 분광광도계(spectrophotometer; Lab. System, 핀란드)를 이용하여 340 ㎚에서 분석하였다.
7-3. 휘발성 지방산
1 g의 시료를 증류수로 10배 희석한 다음, 균질기로 분쇄, 13,000 rpm에서 20분간 원심분리 하였다. 그 후, 상등액을 여과하여 25% 메타인산(metaphosphoric acid)을 첨가하고, 20분 동안 정치시켰다가 기체 크로마토그래피(Gas chromatography; HP 6890, Hewlett Packard Co., 미국)를 이용하여 Erwin(1961)의 방법으로 측정하였다.
7-4. NO 2 , NO 3 및 NH 4
시료 1 g을 증류수로 30배 희석한 후 분쇄, 여과하여 흐름 주입 분석기(Flow Injection Analyser; FIA star 5000, Foss Tecator, 스웨덴)를 이용하여 측정하였다.
7-5. 일반 조성분
시료의 건물, 조단백질, 조지방, 칼슘 및 인 등의 화학성분 분석은 AOAC(1990)의 방법에 따라 분석하였다.
7-6. 지방산
시료의 지방산 조성은 시료를 메틸 에스테르(methyl ester)화(Crocker 등, 1998) 가스 크로마토그래피(HP 6890, Hewlett Packard Co., 미국)로 분석하였다.
7-7. 아미노산
시료를 일정량 취하여, 아미노산 분석기(Amino acid analyser; Sykam Co., 독일)를 이용하여 분석하였다.
7-8. 유산균 수
시료 1 g을 멸균식염수로 10배 희석한 후, 균질기로 분쇄한 다음 희석 배수 단계별로 MRS 한천(MRS agar, Difco사, 미국)에 24시간 동안 배양하여 그 수를 계산하였다.
7-9. 펩신 소화율
시료의 단백질에 대한 펩신(pepsin) 소화율은 AOAC(1990)의 방법에 따라, 시료 1 g을 정확히 취하여 탈지한 다음 200 ㎖ 삼각 플라스크에 넣고 0.2% 펩신염산용액 150 ㎖를 가한 후 45℃ 항온수조에서 흔들어 주면서 16시간 소화시킨 뒤, No.2A 여과지로 여과하였다.
불소화물은 온수로 세척하고, 불소화물과 여과지를 분해 플라스크에 넣어 조단백질 정량법에 준하여 분해, 증류, 적정하여 불소화물의 조단백질 함량을 구하였으며, 별도로 시료에 대한 조단백질의 함량도 구하여 계산하였다.
7-10. 병원성균 수
준비한 병원성 균들을 발효 전후의 소시지 재료에 각각 101, 102 및 103 CFU/g의 세 수준으로 접종하고, 24시간 동안 37℃에서 배양한 뒤, 그 수를 계산하였다.
실시예 8. 통계처리
본 발명에서 얻어진 결과는 SAS 패키지 프로그램(2000, release. 8.1 version)을 이용하여 통계처리 하였다.
상기 실시예 2, 3 및 4의 결과는 일반 선형 모델(General Linear Model; GLM) 방법을 이용하여 처리구 별로 분산 분석을 실시하고, 처리구 간의 유의성을 던칸의 다중 범위 테스트(Duncan's multiple range test)로 검정을 하였으며, 실시예 5 내지 7의 결과들에 대해서는 T 테스트 방법을 이용한 스튜던트 t-테스트를 스틸과 토리에(Steel and Torrie, 1980)의 방법에 따라 실시하여 처리구 간의 유의성을 검정하였다.
실시예 10. 결과 및 고찰
10-1. Starter culture용 균주가 발효 성상에 미치는 영향
닭 앞가슴살과 MDCM 및 전분을 각각 54.5, 36.4 및 9.1%로 조합하여 100℃에서 1시간 동안 살균한 소시지 재료 혼합물에 stater culture로 젖산 박테리아(lactic acid bacteria)인 Pediococcus spp.을 세 가지 형태로 접종하여 37℃로 24시간 배양한 결과는 다음과 같다.
(1) pH
Pediococcus spp.을 세 가지 형태로 접종하여 배양하였을 때의 pH 변화를 도 2에 나타내었다. pH는 세 가지 접종 형태에서 모두 배양 개시 시의 6.8에서부터 점진적으로 감소하여 배양 24시간에는 4.5까지 낮아졌으며, 배양 시간 0에서 3시간, 9에서 18시간까지는 pH가 급감하는 경향을 보였다.
배양 개시 시의 pH를 기준으로 배양 시간에 따른 감소량을 계산하여 표 5에 명시하였다.
pH 감소량은 P. acidilactici와 P. pentosaceus를 1 : 1로 혼합한 것(혼합균주)과 P. pentosaceus를 접종하여 발효시킨 것이 상대적으로 더 많이 감소하는 경향을 나타내었지만 이들 간의 통계적인 유의차는 없었다.
starter culture용 젖산 박테리아에 따른 pH 감소 효과
배양시간(hr.) P. acidilactici P. pentosaceus 혼합균주
3 0.85±0.16* 0.88±0.04 0.94±0.11
6 0.92±0.06 1.00±0.08 0.92±0.07
9 1.02±0.03 1.14±0.13 1.24±0.06
12 1.37±0.08 1.54±0.03 1.62±0.12
18 2.05±0.10 2.22±0.01 2.35±0.18
24 2.29±0.13 2.45±0.08 2.50±0.06
단, 상기에서 P. acidilactici 는 Pediococcus acidilactici, P. pentosaceus 는 Pediococcus pentosaceus 이며, *값은 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
상기 결과는 살코기(lean pork)와 등지방(back fat)을 주재료로 한 발효 소시지의 제조 과정 중 35℃로 24시간 배양하였을 때의 pH가 5.8에서 4.5로 감소한 Sameshima 등(1998)의 연구 결과와 일치한다.
(2) 젖산 농도 변화
Pediococcus spp.을 세 가지 형태로 접종하여 배양하였을 때의 젖산(lactic acid) 농도 변화를 도 3에 나타내었다.
전반적으로, 배양 초기의 젖산의 범위는 3 ~ 6.6 ㎎이었으나 배양 시간 24시간에 이르러서는 약 10 ㎎/g로 높아지는 경향을 보였다.
배양 개시 시의 젖산 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 증가량을 보면, P. acidilactici가 가장 많은 증가를 나타내었으나 통계적인 유의차는 확인되지 아니하였다(표 6 참조).
본 발명에 따른 결과는 돼지고기에 젖산균(lactic strains)을 접종하여 20℃로 48시간 배양하였을 때 젖산 농도가 2.5 ㎎/g에서 6 ㎎/g로 두 배 이상 증가했다는 결과와 유사하다(Minor-Perez 등, 2004).
또한, 이러한 젖산 농도의 증가는 아세트산(acetic acid)과 더불어 pH를 감소시켜 발효 소시지 내의 이스트(yeast), 곰팡이(mould), 기타 미생물의 생장을 억제한다(Blom 등, 1991).
실험 조건이 다르기는 하나, 본 발명에서도 젖산 농도의 증가는 pH를 감소시키는 주된 원인이 되며, 이로 인해 유해균의 증식을 억제하는 효과가 있었던 것으로 사료된다.
starter culture용 젖산 박테리아에 따른 젖산 농도 증가 효과 (단위: ㎎/g)
발효시간(hr.) P. acidilactici P. pentosaceus 혼합균주 SEM
6 1.268 1.370 3.329 0.55
12 2.585 2.909 5.494 0.75
18 5.935 2.770 4.996 0.77
24 6.787 2.909 5.171 0.92
단, 상기에서 SEM은 평균의 표준편차(standard error of mean)이다.
(3) 휘발성 지방산 농도 변화
Pediococcus spp.을 세 가지 형태로 접종하여 배양하였을 때 총 휘발성 지방산(VFA)의 농도는 배양 시간이 경과함에 따라 점차 증가하였다(도 4 참조).
배양 개시 시의 VFA 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 증가량을 계산한 결과, P. acidilactici와 P. pentosaceus를 조합한 혼합 균주를 접종한 처리구는 P. acidilactici에 비해 상대적으로 높은 농도를 나타내었으며, 발효 후 12시간에서 24시간 사이에 증가 정도가 0시간에서 12시간 사이보다 크게 나타났다(표 7 참조).
아세트산의 농도의 경우, 12시간째에 P. acidilactici와 P. pentosaceus를 혼합한 혼합 균주, P. pentosaceus, P. acidilactici 순으로 통계적인 유의차를 보였으며(p<0.05), 부티르산(butyric acid)의 농도는 전반적으로 P. pentosaceus, 혼합 균주, P. acidilactici 순으로 유의차를 나타내었다(p<0.05).
또한, 발레르산(valeric acid) 농도에서는 24시간째에 아세트산과 동일한 혼합 균주, P. pentosaceus, P. acidilactici 에 대하여 통계적인 유의차를 보였다(p<0.05).
세 처리구의 초기 총 VFA 농도 범위를 보면 6 mM이며, 최종 발효시간인 24시간째에는 12 ~ 15 mM로 증가하였다.
발효 후 0시간에서 12시간까지의 총 VFA의 농도는 P. pentosaceus와 혼합 균주를 접종한 P. acidilactici 보다 큰 유의차를 나타내었다(p<0.05).
한편, 돼지고기를 주재료로 한 발효 소시지의 아세트산 농도는 발효 0일에 0 ~ 0.29 ㎎/100 g로 시작하여 발효 종류 35일에는 약 53 ~ 77 ㎎/100 g로 증가하였으며(Dura 등, 2004), 젖산균을 접종시킨 고기를 발효 시켰을 때 아세트산 농도가 증가한다는 실험결과는 Borch, Argerhem(1992)와 Nychasm Arokoudelos(1990)의 발표에서도 확인할 수 있다.
김 등(1995)의 연구 결과에 따르면, 발효 소시지의 제조 직후에 개미산(formic acid), 아세트산 및 미량의 부티르산이 검출되었고, 숙성이 진행됨에 따라 개미산은 10일째 이후 크게 감소한 반면 아세트산 및 부티르산은 10일째 크게 증가하였다.
접종 균주와 기타 실험 조건이 다르기는 하나, 본 발명에서도 마찬가지로 아세트산의 농도가 다른 VFA에 비하여 월등하게 증가되었다. 이는 젖산과 함께 발효 소시지의 산도를 낮추는데 주된 원인이 되는 것으로 사료된다.
starter culture용 젖산 박테리아에 따른 휘발성 지방산(VFA) 농도 증가 효과 (단위: mM/g)
항목 발효시간(hr.) P. acidilactici P. pentosaceus 혼합균주 SEM
아세트산 12 0.31c 1.41b 2.96a 0.63
24 7.01 7.77 8.25 0.29
프로피온산 12 0.28 0.01 <0.01 0.07
24 <0.01 0.05 <0.01 0.01
아이소-부티르산 12 0.03 <0.01 0.02 0.01
24 <0.01 <0.01 0.03 0.01
부티르산 12 <0.01b 1.09a <0.01b 0.30
24 <0.01 <0.01 <0.01 0.00
아이소-발레르산 12 <0.01 <0.01 0.04 0.01
24 <0.01 <0.01 0.03 0.01
발레르산 12 <0.01 0.14 0.15 0.04
24 <0.01b <0.01b 0.02a 0.04
총 VFA 12 0.62b 2.65a 3.16a 0.63
24 7.01 7.83 8.33 0.31
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 SEM은 평균의 표준편차(standard error of mean)이다.
(4) 아질산과 질산 이온의 농도 변화
Pediococcus spp.을 세 가지 형태로 접종하여 배양하였을 때의 아질산(NO2)와 질산(NO3) 이온의 농도 변화를 도 5에 나타내었다.
초기 아질산과 질산 이온 농도 범위는 약 90 ppm이며, 배양 종료 시에는 70 ppm으로 감소하는 경향을 보였다.
배양 개시 시의 아질산과 질산 이온 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 감소량을 계산하여 표 8에 명시하였다.
전반적으로 다양한 아질산과 질산 이온 농도의 변화를 보였으며, 특히 12시간을 기준하여 P. acidilactici 는 혼합 균주 처리군과 P. pentosaceus 를 접종한 처리구에 비해 12시간에서 18시간 사이에 크게 감소하는 경향을 나타내었다.
배양 초반에는 다양한 양상을 보였지만 배양 12시간 이후에는 P. acidilactici 가 혼합 균주 처리군과 P. pentosaceus 를 접종한 처리구보다 유의차가 크게 나타났다(p<0.05).
한편, 질산염(nitrate)은 아질산염(nitrite)으로 전환되며, 아질산염은 장내 세균(Enterobacteriaceae) 생장에 강력한 억제 효과를 가진다(Castano, 2002).
starter culture용 젖산 박테리아에 따른 아질산 및 질산 이온 농도 감소 효과 (단위: ppm/g)
발효시간(hr.) P. acidilactici P. pentosaceus 혼합균주
3 12.09±0.38*a 5.15±0.40b 4.43±1.70c
6 2.90±0.97b 0.02±0.64b 7.25±0.56a
9 2.85±0.06c 11.16±0.98b 15.06±0.72a
12 10.23±0.55 9.57±1.91 10.50±0.28
18 30.65±0.70a 15.27±0.54b 16.68±0.91b
24 29.24±1.52a 14.45±1.86b 22.55±1.48a
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 P. acidilactici 는 Pediococcus acidilactici, P. pentosaceus 는 Pediococcus pentosaceus 이며, *값은 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
(5) 암모늄 이온 농도의 변화
Pediococcus spp.을 세 가지 형태로 접종하여 배양하였을 때의 암모늄(NH4) 이온의 농도 변화는 도 6에 나타내었다.
발효 0시간의 모든 처리구의 암모늄 이온 농도 범위는 100 ppm으로 유사하였으며, 발효 종료 시간인 24시간째에는 140 ~ 160 ppm으로 증가하였다.
또한, 배양 개시 시의 암모늄 이온 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 증가량을 계산하여 표 9에 나타내었다.
P. pentosaceus 와 P. acidilactici 를 혼합하여 접종한 처리구는 발효 3시간에서 12시간까지 암모늄 이온 농도가 급증한 반면, P. acidilactici 는 12시간에서 18시간 사이에 약 40 ppm 상승하였다.
전반적으로 18시간까지 P. pentosaceus, 혼합균주, P. acidilactici 의 순으로 유의차가 나타났다(p<0.05). 그러나, 18시간에서 24시간 사이에는 통계적 유의차가 없었으며, 결과적으로 24시간째 암모늄 이온 농도는 P. acidilactici 가 다른 처리구에 비해 가장 큰 농도 변화량을 보였다.
암모니아는 단백질 분해의 주된 생성물이며(Montel 등, 1998), 암모니아 함량의 증가는 pH를 높이는 원인이 된다(Bruna, 2001). 그리고, Luecke(2000)는 P. acidilactici 와 P. pentosaceus 는 아르기닌(arginine)으로부터 암모니아를 생성한다고 하였다.
본 발명에서도 starter culture용 균주로 P. acidilactici 와 P. pentosaceus 를 사용하였으며, 시간에 따른 암모늄 이온의 농도가 단계적으로 증가하는 양상을 확인할 수 있었다.
이는 발효가 진행됨에 따라 P. acidilactici 와 P. pentosaceus 에 의해 단백질의 분해가 진행되면서 아미노산 중의 한가지로 생성된 아르기닌으로부터 암모늄 이온이 생성되는 것으로 사료된다.
starter culture용 젖산 박테리아에 따른 암모늄 이온 농도 증가 효과 (단위: ppm/g)
발효시간(hr.) P. acidilactici P. pentosaceus 혼합균주
3 10.88±0.39 2.61±1.07 5.37±0.96
6 0.65±1.11 7.32±2.08 3.42±0.14
9 11.72±0.73 26.99±2.58 20.85±1.10
12 4.35±2.63 38.66±2.67 40.68±0.51
18 37.44±2.26 50.03±0.32 47.06±2.07
24 53.55±3.13 47.46±0.11 43.40±3.87
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 P. acidilactici 는 Pediococcus acidilactici 이고, P. pentosaceus 는 Pediococcus pentosaceus 이며, *값은 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
10-2. 살균 온도가 발효 성상에 미치는 영향
닭 앞가슴살과 MDCM 및 전분을 각각 54.5, 36.4 및 9.1%로 조합하여 80 ~ 100℃에서 1시간동안 살균한 소시지 재료 혼합물에 starter culture로 젖산 박테리아인 P. acidilactici 와 P. pentosaceus 를 같은 비율로 접종하여 37℃에서 24시간 배양한 결과는 다음과 같다.
(1) pH
각각 80, 90 및 100℃에서 살균하여 배양하였을 때의 pH 변화는 도 7에 나타내었다.
stater culture를 접종한 시점인 발효 초기의 pH는 약 6.0이었으며, 발효 종료 시간에는 4.7로 감소하였다.
발효 9시간까지는 90℃의 pH가 상대적으로 급감하였으나, 12시간에는 80℃가 가장 낮게 나타났다.
배양 개시 시의 pH를 기준으로 배양 시간에 따른 감소량을 계산하여 표 10에 명시하였다.
통계적 변화량에서는 전반적으로 90℃, 100℃, 80℃의 순으로 유의차가 나타났으며, 발효 후반부에서는 90℃와 100℃가 80℃보다 크게 나타났다(p<0.05).
젖산 박테리아는 탄수화물로부터 젖산을 비롯한 유기산을 생성시켜 pH를 감소시키며(Visessanguana 등, 2004), 이때 생성된 젖산은 아세트산과 함께 pH를 감소시켜 발효소시지 내의 이스트, 곰팡이, 기타 미생물의 성장을 억제한다(Blom 등, 1991).
살균 온도에 따른 pH 감소 효과
발효시간(hr.) 살균온도(℃)
80 90 100
3 0.17±0.13* 0.21±0.11 0.09±0.04
6 0.20±0.05b 0.51±0.01a 0.12±0.06b
9 0.55±0.305 0.70±0.07 0.46±0.08
12 0.94±0.03a 0.99±0.02a 0.68±0.03b
18 1.12±0.04b 1.34±0.05a 1.20±0.01ab
24 1.13±0.01b 0.36±0.01a 1.29±0.03a
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 *는 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
(2) 젖산 농도 변화
각각 80, 90 및 100℃에서 살균하여 배양하였을 때의 젖산 농도 변화를 도 8에 나타내었다.
발효 초기 젖산의 농도는 4 ~ 7 ㎎/g 범위였으나, 발효 종료 24시간에는 16 ~ 18 ㎎/g의 범위로 증가하는 경향을 보였다.
그 중 살균 온도 90℃에 비해 80℃와 100℃는 6시간에서 12시간 사이 젖산의 농도가 급증하는 경향을 보였으나 발효 18시간에는 그 농도가 비슷해졌다.
이는 80℃와 100℃에서 살균하여 발효시킨 소시지가 대체적으로 젖산 생성이 많으나, 발효 종류 시간에 이르러서는 젖산 박테리아가 이용할 수 있는 당의 고갈과 물질대사의 완료(Tjener 등. 2003)로 인하여 최종 젖산 농도의 수치가 유사해지는 것으로 사료된다.
또한, 배양 개시 시의 젖산 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 증가량을 살펴보면, 통계적으로 80℃, 90℃, 100℃의 순으로 큰 변화량을 보였으며 유의차는 없었다(표 11 참조).
Visessanguana 등(2004)은 소시지의 발효 24시간 동안 젖산 박테리아가 생성시키는 유기산과 젖산 양의 증가가 pH의 급감 원인이 된다고 하였다.
본 발명에서도 마찬가지로 주로 젖산과 기타 유기산의 생성으로 인하여 pH가 감소되는 것으로 생각된다.
또한, Dura 등(2004)은 P. pentosaceus 등의 젖산 박테리아를 이용하여 제조한 발효 소시지의 D-젖산와 L-젖산의 총 농도가 발효 초기 약 1,000 ㎎/100 g에서 발효 종료 시에는 약 5,000 ㎎/ 100 g으로 증가한다고 하였는데, 본 발명에서 제조된 원료육과 기타 발효 조건이 다르기는 하나 전체적인 양상과 증가 정도는 유사하였다.
살균 온도에 따른 젖산 농도 증가 효과 (단위: ㎎/g)
발효시간(hr.) 살균온도(℃) SEM
80 90 100
6 1.38 1.68 1.32 0.09
12 12.32 10.25 3.66 2.13
18 10.38 8.64 6.78 0.85
24 11.23 9.98 9.70 0.38
단, 상기에서 SEM은 평균의 표준편차(standard error of mean)이다.
(3) 휘발성 지방산(VFA)의 농도 변화
살균 온도에 따른 배양 시간별 총 VFA 농도 변화는 도 9에서 보는 바와 같이, 80℃와 90℃에서 살균 처리한 경우 발효 초기 범위는 5 mM이었으며, 발효 종료 시점인 24시간에는 25 ~ 30 mM로 상승하였으나, 100℃의 경우는 10 mM에서 15 mM로 발효 전, 후 큰 변화를 보이지 않았다.
한편, 각각 80, 90 및 100℃에서 살균하여 배양하였을 때의 VFA 농도 변화량은 표 12에 명시하였다.
아세트산 농도의 경우, 발효 12시간째에 90℃, 80℃, 100℃ 순으로 유의한 변화량을 보였으며(p<0.05), 24시간째에는 80℃와 90℃가 100℃에 대하여 유의차를 나타내었다(p<0.05).
아이소-부티르산(iso-butyric acid)과 아이소-발레르산(iso-valeric acid) 농도 변화 역시 80℃와 90℃가 100℃와 비교하여 큰 유의차를 나타내었다(p<0.05).
통계적으로 통 VFA 농도 변화량에서는 유의차를 보이지 아니하였으나, 전반적으로 총 VFA 농도는 살균 온도 80℃와 90℃가 100℃에 비해 큰 변화량을 나타내었다.
Visessanguana(2004)는 아세트산 농도의 경우 발효 0시간에는 0.07 g/100 g으로 시작하여 발효 종료에는 0.325 g/100 g으로 증가를 하였다고 보고하고 있다.
또한, 젖산과 아세트산은 발효 소시지의 맛과 산취(acid aroma)에 기여하며, 신맛에 일조하는 것으로 사료되고, 일반적으로 고농도의 젖산과 아세트산을 함유하는 NHam(발효 소시지의 일종)은 강한 풍미를 낸다고 한다.
본 발명에서는 발효 종료 시 발효소시지 특유의 냄새를 감지할 수 있었으며, 그 대부분의 원인은 젖산과 아세트산의 양이 증가하기 때문이라고 보인다.
살균온도에 따른 휘발성 지방산(VFA) 농도 증가 효과 (단위: mM/g)
항목 발효시간 (hr.) 살균온도(℃) SEM
80 90 100
아세트산 12 8.81b 12.42a 2.08c 2.48
24 21.97a 23.43a 7.50b 4.15
프로리온산 12 0.03 <0.01 <0.01 0.01
24 0.03 <0.01 <0.01 0.01
아이소-부티르산 12 0.15a 0.12a <0.01b 0.04
24 0.40a 0.22a <0.01b 0.09
부티르산 12 <0.01 <0.01 <0.01 0.00
24 <0.01 <0.01 <0.01 0.00
아이소-발레르산 12 0.04a 0.17a <0.01b 0.04
24 <0.01a 0.16a <0.01b 0.04
발레르산 12 0.04 0.10 <0.01 0.02
24 <0.01 0.01 <0.01 0.00
총 VFA 12 9.07 12.82 2.08 2.57
24 22.39 23.83 7.50 4.26
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 SEM은 평균의 표준편차(standard error of mean)이다.
(4) 아질산과 질산 이온의 농도 변화
살균 온도에 따른 아질산(NO2) 및 질산(NO3) 이온의 농도 변화를 나타낸 도 10에서 볼 수 있듯이, 발효 초기 아질산 및 질산 이온 농도는 80 ~ 110 ppm이었으나, 발효 종료 24시간에서는 10 ~ 70 ppm으로 낮아지는 경향을 나타내었다.
그 중 90℃에서 살균한 처리구의 경우, 6시간부터 24시간까지 아질산과 질산 이온 농도가 급감하였으며, 상대적으로 100℃의 경우에는 전반적으로 이온 농도 변화가 적었다.
배양 개시 시의 아질산과 질산 이온의 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 감소량을 계산한 결과(표 13 참조), 발효 6시간까지 변화량은 80℃와 90℃ 처리구가 100℃ 처리구에 비해 통계적으로 유의한 차이를 나타내었으나(p<0.05), 9시간에서 24시간까지의 변화량은 90℃, 80℃, 100℃ 순으로 많았다(p<0.05).
Visessanguan(2004)의 연구에 의하면 소구균속(Micrococcus)과 포도알균(Staphylococcus)은 질산염(nitrate)이 아질산염(nitrite)로 전환되어 감소되면서 특징적인 색소를 나타내는데 중요한 기능을 하며, 지질과 단백질 분해 효소의 근원(source)으로서 풍미 생성에 이바지한다고 하였다.
살균온도에 따른 아질산 및 질산 이온 농도 감소 효과 (단위: ppm/g)
발효시간(hr.) 살균온도(℃)
80 90 100
3 27.41±9.82* ab 32.37±7.67a 3.06±2.44
6 32.15±8.48a 32.38±1.51a 2.32±1.25
9 31.11±1.00 54.21±2.87a 1.52±2.05
12 46.71±1.87 71.57±2.00a 16.72±5.16
18 69.09±5.66 88.47±4.05a 14.00±3.76
24 64.21±3.15 103.68±0.93a 10.01±0.05
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 *는 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
(5) 암모늄 이온 농도 변화
각각 80, 90 및 100℃에서 살균하여 배양하였을 때의 암모늄(NH4) 이온 농도 변화 및 배양 개시시의 암모늄 이온의 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 증가량을 계산하여 도 11과 표 14에 나타내었다.
발효 초기 암모늄 이온 농도 범위는 150 ~ 200 ppm 이며, 발효 종료 시간에는 150 ~ 230 ppm에 이르렀다.
발효 6시간에서 12시간까지는 80℃ 및 90℃ 처리구가 100℃와 비교하여 암모늄 이온 농도가 크게 증가하였으나 100℃는 거의 증가하지 아니하였다.
또한, 배양 시간에 따른 암모늄 이온의 증가량은 살균온도 90℃, 80℃, 100℃의 순으로 유의하게 높았다(p<0.05).
Dura 등(2004)은 발효 소시지의 암모니아(ammonia)의 농도를 발효 0일에 11 ~ 18 ㎎/100 g로 시작하여 발효 종료 35일에는 약 70 ~ 80 ㎎/100 g 까지 증가한다고 하였다. 본 발명과 비교하였을 때, 증가 정도는 크나 젖산 박테리아의 물질대사 작용에 의한 암모니아 생성이라는 점에서 그 유사성을 찾을 수 있다.
살균온도에 따른 암모늄 이온 농도 감소 효과 (단위: ppm/g)
발효시간(hr.) 살균온도(℃)
80 90 100
3 25.97±7.59*a 0.25±12.14a 54.18±8.83b
6 12.93±13.16a 22.60±4.52b 58.22±3.71c
9 19.43±3.41a 3.91±7.37a 51.08±1.92b
12 62.91±4.52a 59.07±6.01a 25.80±3.67b
18 64.80±1.32a 61.49±5.02a 52.06±9.35b
24 76.37±2.18a 63.38±1.51b 38.41±0.82c
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 *는 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
10-3. 재료 비율이 발효 성상에 미치는 영향
닭 앞가슴살과 MDCM 및 전분의 비율을 각각 54.6, 36.4 및 9.1%(조성 1; Formula 1)와, 36.4, 54.6 및 9.1%(조성 2; Formula 2), 그리고 50.0, 33.3 및 16.7%(조성 3; Formula 3)로 하여 100℃에서 1시간 동안 살균한 소시지 재료 혼합물에 starter culture로 젖산 박테리아인 P. acidilactici 와 P. pentosaceus 를 같은 비율로 접종하여 37℃에서 24시간 배양한 결과는 다음과 같다.
(1) pH
각각 Formula 1, 2 및 3을 주재료로 혼합하여 배양하였을 때의 pH는 전반적으로 발효 초기 6.1에서 발효 종료 24시간에는 5.1로 감소하였다(도 12 참조).
한편, 배양 개시 시의 pH를 기준으로 배양 시간에 따른 감소량을 계산하여 표 15에 명시하였다.
발효 12시간째부터의 pH는 조성 2가 조성 1, 3과 비교하여 크게 감소하였다(p<0.05).
이 결과는 접종균 종류에 따른 발효 성상의 영향을 조사한 상기 <10-1>에서의 pH 변화와도 일치하는 것으로, 식물 락트산간균(L. plantarum) U201로 접종된 urutan(발효소시지의 일종)은 발효 과정 중 24시간에서 가장 낮은 pH 값을 나타냈으며, 발효 종료 120시간까지는 점차적으로 약간의 증가를 보였다(Antara, 2004).
본 발명에서는 다른 starter를 사용하였으며, 발효 조건이 다르지만 pH 5.9에서 4.5로 감소한 것은 유사하게 사료된다.
조성에 따른 pH 감소 효과
발효시간(hr.) 조성 1 조성 2 조성 3
3 0.03±0.00* 0.04±0.00 0.03±0.00
6 0.01±0.00 0.02±0.01 0.02±0.01
9 0.07±0.00 0.11±0.02 0.07±0.01
12 0.13±0.00b 0.24±0.01a 0.12±0.01b
18 0.66±0.03b 0.90±0.03a 0.65±0.03b
24 0.87±0.05b 1.08±0.04a 0.93±0.02ab
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 조성 1은 닭 앞가슴살 54.5중량%, MDCM 36.4중량% 및 전분 9.1중량%이며, 조성 2는 닭 앞가슴살 36.4중량%, MCDM 54.5중량% 및 전분 9.1중량%이고, 조성 3은 닭 앞가슴살 50중량%, MCDM 33중량% 및 전분 1.7중량%이며, *는 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
(2) 젖산 농도 변화
발효 초기 젖산의 농도 범위는 6 ㎎/g 이었으나 발효 후반부에는 10 ~ 16 ㎎/g 으로 증가하는 경향을 보였다(도 13 참조).
배양 개시 시의 젖산 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 증가량을 계산하여 나타낸 표 16에서 보면, 발효 12시간 이후 젖산의 농도 변화가 전반적으로 컸으며, 조성 3, 조성 2, 조성 1의 순으로 젖산 농도 변화량을 보였으나 유의차는 없었다.
젖산 농도 변화도 상기 <10-1>에서의 결과와 유사하며, Bacus(1986), Demeyer(1982)는 젖산 박테리아가 소시지의 발효 동안에 탄수화물, 고기 단백질(meat proteins), 스타터(starter), 기타 첨가물의 존재 하에 "tangy(쏘는, 강한, 독특한)"라고 표현되는 풍미가 나는 젖산을 생성하여, 소량의 아세트산, 에찬올, 아세토인(acetoin), 카본(carbon), 다이옥사이드(dioxide) 및 피루브산(pyruvic acid)를 생성한다고 하였다.
본 발명에서도 마찬가지로 발효 종료 후에 소시지에서 특징적인 냄새와 맛을 나타내었으며, 그 주된 원인은 젖산이 발효 시작 시점보다 훨씬 높은 농도가 증가하기 때문인 것으로 사료된다.
조성에 따른 젖산 농도 증가 효과 (단위: ㎎/g)
발효시간(hr.) 조성 1 조성 2 조성 3 SEM*
6 0.286 0.852 0.063 0.19
12 0.951 0.581 0.138 0.26
18 3.176 4.343 2.664 0.41
24 2.967 4.628 1.662 0.71
단, 상기에서 조성 1은 닭 앞가슴살 54.5중량%, MDCM 36.4중량% 및 전분 9.1중량%이며, 조성 2는 닭 앞가슴살 36.4중량%, MCDM 54.5중량% 및 전분 9.1중량%이고, 조성 3은 닭 앞가슴살 50중량%, MCDM 33중량% 및 전분 1.7중량%이며, *는 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
(3) 휘발성 지방산 농도 변화
각 조성 1, 2 및 3으로 혼합하여 배양하였을 때의 휘발성 지방산(VFA)의 농도 변화량 및 발효 0시간을 기준으로 한 VFA의 농도 변화량을 도 14와 표 17에 나타내었다.
프로피온산(propionic acid) 농도 변화량의 경우 발효 24시간에는 조성 3, 조성 2, 조성 1의 순으로 유의차를 나타내었으며(p<0.05), 아이소-부티르산(iso-butyric acid)는 조성 1과 조성 3이 조성 2와 비교하여 통계적으로 크게 나타났다(p<0.05).
또한, 부티르산(butyric acid)은 조성 1, 2, 3의 순으로, 아이소-발레르산(iso-valeric acid)과 발레르산(valeric acid)는 모두 조성 3, 1, 2 순으로 유의차가 나타났다(p<0.05).
전반적인 총 VFA 농도 변화량에서는 조성 1이 조성 2와 조성 3과 비교할 때 통계적으로 유의한 차를 보였다(p<0.05).
특히, 아세트산은 P. pentasaceus의 주요 탄수화물 대사산물로 알려져 있다(Tetlow 등, 1988). 따라서, 본 발명에서 사용된 starter culture 중 하나인 P. pentasaceus 가 발효가 진행됨에 따라 아세트산을 왕성하게 생성한 것으로 사료된다.
조성에 따른 휘발성 지방산(VFA) 농도 증가 효과 (단위: mM/g)
항목 발효시간(hr.) 조성 1 조성 2 조성 3 SEM*
아세트산 12 4.23 5.00 2.98 0.48
24 17.43 15.99 15.77 0.42
프로피온산 12 0.28 0.12 <0.01 0.07
24 0.15ab <0.01b 0.47a 0.11
아이소-부티르산 12 0.20a <0.01b 0.22a 0.06
24 0.39a <0.01b 0.41a 0.11
부티르산 12 6.48a 3.23ab 2.55b 0.99
24 4.62a 1.56 2.50b 0.74
아이소-발레르산 12 0.18 0.14 0.09 0.02
24 0.37a <0.01b 0.26a 0.09
발레르산 12 0.07 0.06 0.10 0.01
24 0.12ab <0.01b 0.22a 0.05
총 VFA 12 11.45a 8.55ab 5.95b 1.30
24 23.08a 17.55 19.64ab 1.32
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 조성 1은 닭 앞가슴살 54.5중량%, MDCM 36.4중량% 및 전분 9.1중량%이며, 조성 2는 닭 앞가슴살 36.4중량%, MCDM 54.5중량% 및 전분 9.1중량%이고, 조성 3은 닭 앞가슴살 50중량%, MCDM 33중량% 및 전분 1.7중량%이며, *는 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
(4) 아질산과 질산 이온 총 농도 변화
각 조성별로 재료를 혼합하여 배양하였을 때 아질산(NO2)과 질산(NO3) 이온 총 농도의 변화를 도 15에 나타내었다.
발효 초기 0시간의 아질산과 질산 이온 총 농도는 60 ~ 90 ppm의 범위였으며, 발효 종료시간에는 40 ppm으로 감소하였다.
전반적으로 발효 12시간에서 24시간까지의 아질산과 질산 이온 총 농도는 급감하였다.
한편, 배양 개시 시의 아질산과 질산 이온 총 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 감소량을 계산한 결과(표 18 참조), 전체적으로 조성 2가 조성 1과 3에 비해 감소량이 크게 나타났다(p<0.05).
Visessanguana(2004)의 연구에 의하면, 소구균속(Micrococcus)과 포도상알균(Staphylococcus)은 질산염(nitrate)이 아질산염(nitrate)로 전환되어 감소되면서 특징적인 색소를 나타내는데 중요한 기능을 하며, 지질과 단백질 분해 효소의 원인(source)으로서 풍미 생성에 이바지 한다고 하였다.
본 발명에서 사용한 P. acidilactici 와 P. pentasaceus 는 아질산의 전환에 이바지 하여 발생과 풍미에 기여하는 것으로 사료되며, 이는 상기 균주가 휘발성 물질 생성과 관련이 있다고 한 연구 결과(Berdague 등, 1993)와도 일치하는 것이다.
조성에 따른 아질산 및 질산 이온 농도 감소 효과 (단위: ppm)
발효시간(hr.) 조성 1 조성 2 조성 3
3 1.01±0.07*b 11.90±3.65a 1.55±1.07b
6 0.18±1.03b 9.24±0.23a 1.63±0.58b
9 2.01±0.47b 10.40±0.47a 3.27±0.47b
12 2.58±1.04b 9.24±0.91a 6.86±1.30b
18 16.28±2.59b 32.42±2.25a 12.50±1.33b
24 27.99±4.79b 45.17±0.78a 26.77±0.93b
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 조성 1은 닭 앞가슴살 54.5중량%, MDCM 36.4중량% 및 전분 9.1중량%이며, 조성 2는 닭 앞가슴살 36.4중량%, MCDM 54.5중량% 및 전분 9.1중량%이고, 조성 3은 닭 앞가슴살 50중량%, MCDM 33중량% 및 전분 1.7중량%이며, *는 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
(5) 암모늄 이온 농도 변화
각 조성에 따른 암모늄(NH4) 이온 농도 변화를 나타낸 도 16에서와 같이, 발효 초기 암모늄 이온 농도는 60 ~ 100 ppm 이었으나, 발효 24시간(발효 종료)에는 150 ~ 190 ppm으로 증가하였다.
전반적으로 세 처리구 모두 발효 12시간에서 18시간 사이 암모늄 이온의 농도가 급증하였다.
한편, 배양 개시 시의 암모늄 이온의 농도를 기준으로 배양 시간에 따른 증가량을 계산하여 표 19에 명시하였다.
전반적으로 암모늄 이온 농도 변화량은 조성 1과 조성 3이 조성 2에 비하여 유의차가 크게 나타났다(p<0.05).
Bruna(2003)는 P. camemberti 를 소시지 표면에 접종하게 되면 발효 종료에는 암모니아(ammonia) 농도가 대대적으로(200%) 증가했다고 보고하고 있다. 이는 본 발명의 결과와도 유사하다. Gripon(1997)은 과도하게 숙성된 까망베르(camembert)형 치즈에서는 소비자에게 받아들여지지 않는 강력한 암모니아 미취가 나타난다고 하였으므로, 본 발명 또한 과도한 발효는 풍미에 역효과가 나타날 것으로 사료된다.
조성에 따른 암모늄 이온 농도 증가 효과 (단위: ppm)
발효시간(hr.) 조성 1 조성 2 조성 3
3 10.33±1.12*a 8.36±2.12b 13.36±2.39a
6 13.54±0.08a 3.13±2.00b 14.28±1.48a
9 23.24±0.47a 6.70±0.47c 19.21±0.47b
12 32.29±0.46a 16.78±2.68b 25.46±2.43ab
18 86.63±2.19 75.78±3.36 78.28±4.43
24 101.03±4.56a 73.11±0.41b 84.13±1.09b
abc 같은 행에서 서로 다른 머리글자는 유의성이 인정됨 (p<0.05).
단, 상기에서 조성 1은 닭 앞가슴살 54.5중량%, MDCM 36.4중량% 및 전분 9.1중량%이며, 조성 2는 닭 앞가슴살 36.4중량%, MCDM 54.5중량% 및 전분 9.1중량%이고, 조성 3은 닭 앞가슴살 50중량%, MCDM 33중량% 및 전분 1.7중량%이며, *는 3회 평균±표준오차(mean of triplicates±standard error)이다.
10-4. 발효 소시지의 품질 특성
상기 실시예 2, 3 및 4의 결과 중 가장 좋은 발효 효과를 나타낸 조건들을 사용하여 24시간 발효시킨 발효 소시지의 화학적 특성, 젖산 박테리아의 수 및 영양적 특성을 발효 직전의 소시지와 비교한 결과이다.
(1) 화학적 특성
발효 전, 후의 소시지의 화학적 특성은 하기 표 20에서와 같이, 상기 실시예 2 ~ 4의 발효 0시간과 발효 24시간의 값들과 유사한 경향을 보였다.
발효 전과 후의 소시지의 pH는 발효 전이 6.10, 발효 후가 4.65 이었고, 휘발성 지방산(VFA) 농도에서는 발효 전 소시지에 비해 발효 후의 소시지에서 아세트산의 농도가 월등히 높았으며, 총 VFA 역시 발효 후 소시지가 높게 나타났다.
젖산 농도의 경우는 발효 전 8.350 ㎎/g에서 발효 후 2배가 넘는 20.784 ㎎/g으로 증가하였다.
또한, 아질산염(nitrite)의 농도는 발효 전 13.91 ppm에서 발효 종료 시 7.68 ppm으로 감소하였으며, 질산염(nitrate)의 농도는 163.81 ppm에서 294.91 ppm으로 증가하는 경향을 나타내었다.
이상은 상기 실시예 2 ~ 4의 결과, 즉 상기 <10-1> 내지 <10-3>에서의 결과와 일치하였다.
Dicks 등(2004)은 타조육을 이용하여 식물 락트산간균(Lactobacillus plantarum)과 락토바실러스 쿠르바투스(Lactobacillus curvatus)를 접종하여 30℃에서 32시간 발효시켰을 때 pH가 6.5에서 3.5로 감소하였다고 하였으며, Caplice(1999)는 일반적으로 starter를 사용하여 발효시킨 소시지의 최종 pH는 약 4.0 ~ 4.5로 감소된다고 보고하였다.
또한, Flores(2004)는 발효 소시지 제조 시에 Debarymyces의 효과를 알아보는 실험에서 대조구의 아세트산 농도가 약 40배 정도 증가하였다고 보고하고 있으며, Bruna(2003)는 P. camemberti 를 소시지 표면에 접종하게 되면 발효 종료 시 암모니아 농도가 200% 증가한다고 보고하고 있는데, 이는 모두 본 발명에 따른 결과와 일치한다.
발효 전, 후 화학적 특성
항목 발효 전 발효 후
pH 6.10 4.65
VAFs(mM)
아세트산 0.74 51.88
프로피온산 <0.01 1.07
아이소-부티르산 2.59 0.45
부티르산 0.37 <0.01
아이소-발레르산 <0.01 <0.01
발레르산 <0.01 0.20
합 계 3.7 53.6
젖산(㎎/g) 8.25 20.78
아질산염(ppm) 13.91 7.68
질산염(ppm) 106.59 34.44
암모늄염(ppm) 163.81 294.90
(2) 젖산 박테리아의 수
하기 표 21에서 보는 바와 같이, 발효 소시지 제조 시 젖산 박테리아의 접종 수분은 원료육 g당 1.0×107 CFU 였다. 그러나, 발효 종료 시(24시간)의 젖산 박테리사 수는 소시지 g당 1.6×109 CFU로 증가하였다.
Urlings(1993)은 가금육에 starter culture용으로 식물 락트산간균(Lactobacillus plantarum)을 접종하여 15℃에서 발효시킨 경우, 발효 시작 0일에 약 7 log N/g에서 발효 종료 21일에는 약 9 log N/g 으로 증가하였다고 하였다.
또한, Deumier(2003)은 젖산 나트륨(sodium lactate) 함량을 달리하여 발효시켰을 때 젖산 박테리아의 수가 4 log CFU/g에서 발효 종료 시간에는 약 6 ~ 8 log CFU/g으로 증가하였다고 보고하였다.
젖산 박테리아의 종류는 다르지만 본 발명 역시 발효 후 starter culture용 균주가 증가한 점에서 상기 보고들과 일치함을 확인하였다.
발효 전, 후 젖산 박테리아 수 (단위: CFU/g)
항목 발효 전 발효 후
젖산 박테리아 1.0×107 1.6×109
(3) 영양적 특성
발효 전과 후의 소시지 영양소 조성(nutrient composition)은 하기 표 22에 나타내었다.
발효 전, 후 영양소 조성
항목 발효 전 발효 후
수분 (Moisture, %) 35.25 35.53
조단백질(Crude Protein) 51.51 53.80
조지방(Crude Fat) 19,40 19.56
칼슘(Ca) 0.59 0.68
인(P) 0.14 0.16
단, 상기에서 수분을 제외한 나머지는 건물 %(% of dry matter)이다.
발효 전후의 수분 함량은 35%로 반건조 소시지의 특징을 나타내었고, 조단백질, 조지방, 칼슘 및 인의 함량은 발효 전 소시지에서 각각 약 52%DM, 19%DM, 0.59%DM 및 0.14%DM 이었으며, 발효 후의 영양적 조성은 53.8%DM, 19.6%DM, 0.65%DM 및 0.16%DM으로 유사한 값을 나타내었다.
지방산의 경우, 표 23에서와 같이, 발효 소시지는 발효되지 아니한 소시지에 비해 스테아르산(stearate), 아라키돈산(arachidate), 베헨산(behenate), 11-에이토세노산(11-eicosenoate), 11,14-에이토세노산(11,14-eicosenoate), 리놀렌산(linolenate) 및 총 다중불포화지방산(polyunsaturated fatty acid, PUFA)에서 조성비가 다소 높게 나타났다.
발효 전, 후의 아미노산 조성은 표 24에서와 같이, 발효 전보다 발효 후의 아미노산 함량이 약 2 ㎎/% 정도 높게 나타났다.
본 발명에 따른 발효 소시지의 아미노산 조성은 다른 발효 소시지의 그 것(고명수 외, 1999; Dura 등, 2004)보다 다소 낮은 결과를 보이는데, 그 원인은 보통의 발효 소시지는 수일에서 수십일 발효를 시키는 반면, 본 발명의 발효 소시지는 최단 발효기간을 거쳐 제조되어 더욱 낮은 아미노산을 합성했기 때문인 것으로 사료된다.
발효 전, 후 소시지의 지방산 조성
지방산 종류 발효 전 발효 후
Myristate C14:0 0.67 0.67
Palmitate C16:0 23.31 23.04
Stearate C18:0 6.10 6.28
Arachidate C20:0 0.50 0.59
Behenate C22:0 0.02 0.04
Lignocerate C24:0 <0.01 <0.01
Total SFA 30.57 30.58
Myristoleate C14:1n5 <0.01 <0.01
Palmitleate C16:1n7 5.79 5.52
Oleate C18:1n9 41.59 41.28
11-Eicosenoate C20:1n9 1.45 1.46
Erudate C22:1n9 0.40 0.42
Nervonate C24:1n9 <0.01 <0.01
Total MUFA 49.23 48.68
Linoleate C18:2n6 14.40 14.38
11,14-Eicosadienoate C20:2n6 0.20 0.27
Honogamma Linolenate C20:3n6 <0.01 <0.01
Arachidonate C20:4n6 <0.01 <0.01
Total w6 14.60 14.65
Linolenate C18:3 0.28 0.48
Eicosapentaenoate C20:5 <0.01 <0.01
Docosahexaenoate C22:6 <0.01 <0.01
Total w3 0.28 0.48
Total w6/w3 <0.01 <0.01
Total PUFA 14.88 15.13
Total PUFA/SFA 0.49 0.49
Unidentified 5.33 5.62
Total 100.00 100.00
발효 전, 후 소시지의 아미노산 조성 (단위: ㎎%)
아미노산 발효 전 발효 후
Asp 5.06 5.15
Thra 2.34 2.43
Ser 2.08 2.11
Glu 8.06 8.40
Pro 1.46 1.55
Gly 2.35 2.41
Ala 3.04 3.21
Cys 0.90 1.03
Val 2.57 2.64
Met 1.07 1.23
Iso-leu 2.43 2.51
Leu 4.09 4.20
Tyr 1.68 1.72
Phe 2.07 2.10
His 3.15 3.03
Lys 3.70 4.34
Arg 3.24 3.46
Total 49.89 52.18
발효 소시지의 펩신(pepsin) 소화율을 발효 진적의 소시지와 비교했을 때 결과는 하기 표 25에 나타낸 바와 같다.
발효 직전의 소시지와 발효 소시지의 펩신 소화율은 각각 51.35%DM 및 90.87%DM으로 확실한 차이를 보였다. 이는 발효가 진행되면서 젖산 박테리아의 대사 과정으로 소시지 재료 중의 단백질이 분해가 되어 펩신 소화율이 발효 전의 소시지보다 뛰어났을 것으로 사료된다.
발효 전, 후 소시지의 펩신 소화율
항목 발효 전 발효 후
펩신 소화율 51.36 90.87
단, 상기 값은 건물에 대한 %값(% of dry matter)이다.
10-5. 발효 소시지의 저장성
하기 표 26에 starter culture용 젖산 박테리아를 접종하여 발효가 이루어진 소시지와 젖산 박테리아를 접종하지 아니한 소시지에 병원성 균을 각각 1.0×101, 1.0×102, 1.0×103 CFU/g의 세 수준으로 접종하고, 24시간 배양 후 계산하였을 때의 결과를 명시하였다.
비 발효 소시지의 경우, 대장균(E. coli)은 107 ~ 109 CFU/g의 고농도로 증균된 반면, 발효 소시지는 약 104 CFU/g 으로 낮게 증가하였다.
발효 전, 후 소시지의 병원성 균 수 (단위: CFU/g)
병원성균 접종농도 발효 전 발효 후
E. coli 1.0×101 1.0×107 2.0×104
1.0×102 4.0×109 2.0×104
1.0×103 1.0×1012 1.0×104
S. aureus 1.0×101 1.8×107 2.4×106
1.0×102 2.8×107 1.4×106
1.0×103 1.3×108 2.0×106
Salmonella sp .1 1.0×101 2.0×107 4.0×102
1.0×102 2.0×109 1.0×104
1.0×103 4.0×1010 2.0×105
A. flavus 1.0×101 6.0×107 2.0×104
1.0×102 1.0×109 5.0×104
1.0×103 1.0×1010 1.0×105
황색포도상구균(S. aureus)의 경우, 비발효 소시지는 107 ~ 108 CFU/g 으로 증균되었으나, 발효 소시지는 106 CFU/g 으로 증가하였다.
또한, 살모넬라균(Salmonella sp.1)은 비발효가 소시지 107 ~ 1010 CFU/g으로 증균된 반면, 발효 소시지는 약 102 ~ 105 CFU/g로 상대적으로 낮게 증가하였으며, 아스페루길루스플라부스(A. flavus)는 비발효 소시지 106 ~ 107 CFU/g으로 증균되었고, 발효 소시지는 약 104 ~ 105 CFU/g으로 증가하였다.
Pidcock(2002)은 헝가리 살라미(Hungarian salami)를 발효시키는 동안 대장균(E. coli)의 수가 약 6에서 2.5 log CFU/g으로 감소하였다고 하였으며, Sameshima(1998)는 starter culture용 락토바실러스(Lactobacillus) 균주의 존재 하에서 황색포도상구균(S. aureus)을 접종하였을 때는 25시간 배양 후 pH가 5.8에서 4.5로 감소하였지만 starter culture를 사용하지 않은 상태로 황색포도상구균을 접종한 경우에는 pH의 감소가 거의 없었다고 보고하고 있다.
살모넬라(Salmonella), 대장균(E. coli), 및 이질(shigella)과 같은 그람(gram) 음성 병원균들을 포함하는 장내세균(Entrobacteriaceae)은 신선한 재료의 선택과 적절한 처리(processing)에 의해 pH가 빠르게 떨어지고, aw가 낮아지면서 서서히 저하되어 발효 중 소멸된다(Kraemer, 1997).
특히, 살모넬라의 성장은 염지제로서 아질산염을 사용하고, 글루코노-델타-락톤(glucono-delta-lactone)을 약 0.3% 첨가하고, 스타터를 사용하며, 발효와 숙성 온도를 25℃이하로 해주면 억제할 수 있다(Schmidt, 1985, 1987).
황색포도상구균은 발효 소시지에서 발견되며, 식중독을 일으키기는 하지만, 이들이 장독소(enterotoxin)들을 형성하려면 보통 균수가 107 CFU/g 이상 되어야 하기 때문에 소시지 처리에 주의를 기울이면 이들에 의한 식중독 위험은 거의 없을 것으로 사료된다(Luecke, 1997).
또한, 황색포도상구균은 소금과 아질산염에 대해서는 내성을 가지지만, 낮은 pH와 낮은 온도에 대해 약하기 때문에 초기의 pH 및 젖산균 수, 그리고 발효 및 숙성 온도의 조정이 이들의 성장을 막는데 매우 중요하다고 보고되었다(Metaxopoulos 등, 1981 a, b; Niskanen 등, 1976).
염지제인 아질산염의 첨가, 낮아진 pH와 경쟁력 있는 미생물들의 존재, 및 감소된 aw가 어우러져 단구성 리스테리아(Listeria monocytogenes)와 클로스트리듐보톨리눔(Clostridium botulinum) 등의 식중독 균을 막기에 충분할 것으로 본다(Katsaras 등, 1985).
이외에도 유해한 곰팡이의 경우 진균독소(mycotoxin)들과 같은 독소를 생성할 수 있기 때문에 이들의 성장이 철저하게 규제되어야 한다(Kunz 등, 2003).
본 발명에 따른 발효 소시지 역시 젖산 박테리아가 유해균을 저해하여 바람직한 발효가 될 수 있도록 도와주는 주요한 기능을 하는 것으로 사료된다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
이상 상세히 기술한 바와 같이, 본 발명은 닭고기 부산물인 기계발골 계육(Mechanically debonded chicken meat; MDCM)을 이용하여 애완동물용 발효 소시지의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 발효 소시지를 제공하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 발효 소시지는 발효되지 않은 소시지와 비교할 때 이화학적 성상, 영양소의 함량 및 이용성과 저장성이 크게 개선된 것으로, 영양학적으로 우수한 애완동물용 간식으로 유용하게 활용될 수 있다.

Claims (7)

  1. (1) 기계 발골 계육(MDCM)과 닭고기 앞가슴살을 혼합한 원료육에 발색제, 정제염을 혼합하여 염지(curing)하고;
    (2) 상기 염지된 원료육에 전분과 글루코오스를 첨가하여 믹서기(mixer)로 세절(chopping), 혼합하고(mixing);
    (3) 분쇄된 원료육을 가압 멸균기로 살균(heating)한 다음 실온까지 냉각시키고;
    (4) 상기에 스타터컬처(starter culture)를 접종(inoculation)하여 잘 혼합한 후 배양기에서 발효시키고(fermentation);
    (5) 발효가 완료된 발효육을 충진기에 투입하여 케이싱에 충진하고(shaping);
    (6) 상기 충진된 소시지 반제품을 항온 항습기에서 24시간 동안, 15℃, 상대습도 95%에서 70%로 단계별로 조절하면서 건조(drying)하고; 및
    (7) 상기 소시지를 가열 및 냉각하는; 과정으로 이루어진 기계 발골 계육(mechanically debonded chicken meat, MDCM)을 이용한 애완동물용 발효 소시지의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원료육과 전분은 기계 발골 계육(MDCM), 닭고기 앞가슴살, 및 전분을 각각 35 내지 55중량%, 35 내지 55중량% 및 5 내지 20중량%의 범위로 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (2) 과정에서 첨가되는 전분은 감자 전분을 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (3) 과정에서 살균은 가압 멸균기로 온도 80 ~ 100℃, 압력 0.18 ~ 0.42 ㎏f/㎠ 하에서 살균하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 (4) 과정에서 사용되는 스타터컬처(starter culture)용 균주는 젖산 박테리아(Lactic bacteria)인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 젖산 박테리아는 Pediococcus acidilactici, Pediociccus pentosaceus 또는 이들의 혼합물에서 선택되고, 이때 발효는 37℃에서 24시간 동안 진행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  7. 제 1항의 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 기계발골 계육(MDCM)을 이용한 애완동물용 발효소시지.
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