KR101082246B1 - 함초가 함유된 함초누룩 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

누룩곰팡이에 의한 쌀과 함초의 혼합 발효물을 포함하는 함초가 함유된 함초누룩 및 상기 누룩의 제조방법을 제공한다. 상기 누룩은 함초가 함유된 신규한 누룩으로, 식품분야 등에서 다양하게 활용가능하다.

Description

함초가 함유된 함초누룩 및 그 제조방법{NURUK CONTAINING SALICORNIA HERBACEA AND PREPARATION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 염생 식물의 일종인 함초(퉁퉁마디)를 함유하는 함초누룩 및 그 제조방법에 관한 것이다.
누룩은 전분과 단백질을 포함하는 밀기울, 쌀 등에서 다양한 미생물, 특히 전분의 당화기능이 우수한 미생물이 생장하면서 세포외 효소를 분비하고 이 효소에 의해 생성된 당을 이용하여 효모가 증식하는 과정에 의해 제조된다. 누룩이 건조되면 효소는 건조된 상태로 활성을 유지하고 효모는 휴면상태에 있다가 수분과 전분이 첨가되면 전분의 당화와 알코올 발효를 촉진하게 된다.
일반적으로 누룩을 제조할 때 사용하는 밀 또는 쌀을 사용한다. 예를 들어, 일본식 정종의 제조과정에서 쌀을 이용하여 누룩을 제조하고 있고 우리나라에서도 막걸리의 생산에 쌀 누룩이 이용되고 있다. 그러나, 누룩의 원료로 밀을 사용한 경우와 쌀을 사용한 경우에는, 원료성분들의 종류에 따라 최종 제품이 갖는 풍미가 달라지게 된다.
또한, 함초는 명아주과의 한해살이풀이며, 염전과 같이 염도가 매우 높은 곳에서 잘 자란다. 예로부터 ‘짠 풀’이라는 의미로 함초(鹹草)라고 불리게 되었으며, 생긴 것이 퉁퉁한 마디와 같다하여 퉁퉁마디로 불리기도 한다. 함초는 변비, 당뇨 및 각종 염증 등의 질환에 효험이 좋다고 알려져 있으나, 염분성분이 지나치게 높아서 식품 원료로 활용 또는 가공하기에는 한계가 있었다.
본 발명의 일실시예의 목적은 함초가 함유된 함초누룩을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일실시예의 목적은 함초누룩을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
누룩곰팡이에 의한 쌀과 함초의 혼합 발효물을 포함하는 함초가 함유된 함초누룩 및 상기 누룩의 제조방법이 개시된다.
본 발명은 함초가 함유된 신규한 누룩 및 그 제조방법을 제공하며, 이는 누룩을 이용한 다양한 식품의 제조에 활용가능하다.
도 1은 (a) 쌀+함초, (b) 밀, (c) 쌀을 이용하여 제조한 누룩을 촬영한 사진을 나타낸 것이다.
도 2는 아스퍼질러스(Aspergillus) 속 (KACC41858) 균사체 배양액의 전분 분해능에 대한 라인위버-버크 그래프(Lineweaver-Burk plotting)이다.
도 3은 (a) 쌀+함초, (b) 밀, (c) 쌀로부터 제조한 누룩에서 추출한 게놈 DNA를 이용하여 증폭한 18S-rDNA의 가변 영역(variable region)의 온도구배 전기영동 결과이다.
도 4는 (a) 쌀+함초, (b) 밀, (c) 쌀로부터 제조한 누룩에서 추출한 게놈 DNA를 이용하여 증폭한 16S-rDNA의 가변 영역(variable region)의 온도구배 전기영동 결과이다.
본 발명의 일실시예에 따른 누룩은 누룩곰팡이에 의한 쌀과 함초의 혼합 발효물을 포함하는 함초가 함유된 함초누룩일 수 있다. 함초누룩은 함초가 함유된 원료성분에 누룩곰팡이를 접종 및 발효시켜 제조한 누룩을 의미한다.
본 발명에서 함초(Salicornia herbacea)란, 우리나라 남해안과 서해안 간척지 등의 바닷가 염습지대에서 자생하는 명아주과에 속하는 일년초 식물로서 퉁퉁마디라고 불린다. 예로부터 함초는 암, 축농증, 관절염, 고혈압, 요통, 비만증, 치질, 당뇨병 천식, 기관지염 등과 같은 민간요법 제재로서 이용되어 왔다.
국립수산과학원에서 분석한 자료에 따르면, 함초의 잎은 수분 90.9%, 조단백 1.6%, 지질 0.2%, 미네랄 4.7%, 소금 3.3%를 포함하고 있다. 이를 건조중량으로 환산하면, 조단백 16.5%, 지질 2.04%, 미네랄 47.9%, 소금 33.7%이다. 이는 밀의 성분(건조중량으로 환산한 함량: 조단백 12.9%, 지질 1.6%, 탄수화물 85.14, 미네랄 5.76%)과 비교하면, 누룩을 제조할 수 없는 구성이다. 따라서, 염분을 제거한 함초에 탄수화물이 풍부한 쌀(건조중량으로 환산한 함량: 전분 91%, 조단백 7.8%, 지질 1.32%, 미량의 미네랄)을 혼합하면, 누룩을 제조하는데 필요한 성분이 충족된다.
일실시예에서, 쌀과 함초의 비율은, 원료의 건조중량 기준으로, 7:3 내지 9:1 중량비, 보다 구체적으로는 8:2 중량비일 수 있다. 상기 쌀과 함초의 비율은 누룩을 제조하기 위한 영양성분의 함량을 고려한 것이다. 예를 들어, 누룩을 제조하기 위한 쌀과 함초의 비율을, 건조중량 기준으로, 8:2로 조절하면 탄수화물은 약 73%, 단백질은 약 10%, 지방은 약 1.3%, 미네랄은 약 10%로 탄수화물과 단백질의 함량은 균류가 생장하기에 부족하지 않게 된다.
본 발명에서 사용되는 누룩곰팡이는 쌀과 함초의 혼합물을 발효시킬 수 있는 것이라면 제한없이 사용가능하다. 일실시예에서, 상기 누룩곰팡이는 아스퍼질러스 오라이제(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 아와모리 바 카와치(Aspergillus awamori var kavachii), 모나스커스 루버(Monascus rubber), 모나스커스 퍼포레우스(Monascus purporeus), 라이조퍼스 오라이자(Rhizopus oryzae), 라이조퍼스 델레마르(Rhizopus delemar), 무코르 룩시아이(Mucor rouxi) 및 라이조퍼스 차바니쿠스(Rhizopus javanicus)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명은 또한 함초가 함유된 함초누룩의 제조방법을 제공한다.
일실시예에서, 함초누룩의 제조방법은,
함초를 세척하여 소금기를 제거하는 세척공정;
쌀과 함초를 7:3 내지 9:1의 중량비로 혼합하는 혼합공정;
쌀과 함초의 혼합물에 누룩곰팡이를 접종하는 접종공정; 및
누룩곰팡이가 접종된 쌀과 함초의 혼합물을 발효하는 발효공정을 포함한다.
상기 세척공정은 함초를 물로 세척하여 소금기를 제거하기 위한 것이다. 일반적으로, 함초는 소금기가 많기 때문에 누푹곰팡이의 생장을 저해할 수 있기 때문에, 소금기를 제거하는 전처리 공정이 요구된다. 또한, 상기 세척공정을 통해 염분을 제거하는 효과 이외에 함초의 표면에 붙어있는 먼지, 토양입자 등을 제거하는 목적을 달성할 수 있다. 일실시예에서, 상기 세척공정은 함초를 물로 세척한 후, 건조 및 분말화할 수 있다. 건조분말 상태의 원료들을 혼합함으로써, 상대적으로 균일한 상태의 혼합물을 제조할 수 있다.
일실시예에서, 상기 제조방법에서 사용되는 함초는 건조함초이고, 혼합공정에서 혼합되는 쌀과 함초는 100~200 메쉬(mesh)로 분쇄된 분말상태일 수 있다. 자연상태에서 채취된 생함초는 재배 및 수확시기가 제한된다. 특히, 생함초는 고농도의 염분을 포함하고 있고, 생즙 상태의 함초 역시 염도와 점도가 높고 익숙하지 않은 향을 포함하고 있다. 따라서, 생함초 내지 함초의 생즙은 누룩을 제조하기 위한 원료로 사용하기에는 여러가지 제약이 따르게 된다. 본 발명에서는, 가공 및 보존이 용이한 건조함초를 사용함으로써 원료의 수급, 탈염비용의 감소 및 미생물의 발효촉진효과를 거둘 수 있다. 보다 구체적으로는, 쌀과 함초를 100~200 메쉬(mesh)로 분쇄된 분말상태로 가공함으로써, 누룩의 제조효율을 높이고 원료성분들간의 혼합율을 높일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 누룩곰팡이는 쌀과 함초의 혼합물을 발효시킬 수 있는 것이라면 제한없이 사용가능하다. 일실시예에서, 상기 누룩곰팡이는 황곡균(Aspergillus 속) 및 홍곡균(Monascus 속) 중 어느 하나 또는 혼합한 것일 수 있다. 또 다른 일실시예에서, 상기 누룩곰팡이는 아스퍼질러스 오라이제(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 아와모리 바 카와치(Aspergillus awamori var kavachii), 모나스커스 루버(Monascus rubber), 모나스커스 퍼포레우스(Monascus purporeus), 라이조퍼스 오라이자(Rhizopus oryzae), 라이조퍼스 델레마르(Rhizopus delemar), 무코르 룩시아이(Mucor rouxi) 및 라이조퍼스 차바니쿠스(Rhizopus javanicus)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
일실시예에서, 상기 누룩곰팡이를 접종하기 전에 감자 전분 배양액에서 배양하는 공정을 더 포함할 수 있다. 쌀과 함초의 혼합물에 누룩곰팡이를 접종하는 접종공정에서는, 쌀과 함초의 혼합물에 곰팡이 균사체 또는 배양액을 첨가한 후 혼합할 수 있다. 이 때, 접종되는 누룩곰팡이는 발효 효율을 높이기 위하여 감자 전분 배양액에서 배양한 후 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 4~10 일간 감자 전분 배양액을 사용하여 진탕 배양한 곰팡이 균사체를 접종할 수 있다.
본 발명에 따른 누룩의 제조방법은, 쌀과 함초의 혼합물에 누룩곰팡이를 접종한 후, 발효 및/또는 숙성공정을 추가적으로 거칠 수 있다.
일실시예에서, 발효공정은 20~35℃에서 1~30 일, 보다 구체적으로는 23~27℃에서 5~10 일 동안 진행될 수 있다. 발효기간이 보다 짧아지면 충분한 발효가 일어나지 못하고, 발효기간이 길어지면 발효효율이 저하되고 원료성분이 상할 수 있다. 발효온도가 상기 범위보다 낮은 경우에는 누룩곰팡이의 생장이 저해될 수 있고, 온도가 지나치게 높아지면 부패가 진행될 수 있다.
또 다른 일실시예에서, 발효공정 이후에, 1~30 일 동안 숙성시키는 숙성공정을 더 포함할 수 있다. 숙성기간은 누룩곰팡이에 의해 원료성분들이 알맞게 분해되어 우수한 풍미를 갖도록 하기 위한 것이며, 예를 들어 7일간 저온 숙성을 거칠 수 있다.
이하, 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1] 함초에 대한 전처리 과정
상업적으로 입수가능한 건조 함초의 표면에는, 일반적으로 고농도의 염분 입자가 붙어있다. 이러한 염분 입자를 제거하기 위하여, 10 배의 냉수에 10 분간 침지시켰다. 함초를 침지시킨 물의 염도는 2.8~3.1%가 될 때가지 염분을 용출시켰다. 상기 세척과정을 통해 염분을 제거하는 효과 이외에 함초의 표면에 붙어있는 먼지, 토양입자 등을 제거하는 목적을 달성할 수 있다. 그런 다음, 건함초를 흐르는 약 25℃의 물로 30 분간 추가적으로 세척한 후, 재건조하여 200 메쉬(mesh) 이하의 입자가 되도록 분쇄하였다.
분쇄한 함초를 열수(약 80℃)로 추출하였으며, 세척과정을 거치지 않은 건조함초에 대해서도 동일한 조건으로 열수 추출을 실시하였다. 세척과정을 거친 함초 추출물과 세척과정을 거치지 않은 함초 추출물에 대하여, 각 추출물에 함유된 성분들의 함량을 분석하였으며, 분석결과는 하기 표 1에 나타내었다.
건조중량(kg) 총질소(%) 총아미노산(%) 미네랄(mg/kg) NaCl(g/kg)
세척한 경우 1.1±0.1 0.017±0.0 0.07±0.0 2,733±125 288±15
세척하지 않은 경우 0.72±0.09 0.016±0.0 0.07±0.0 2,422±176 22±3
표 1에서 보는 바와 같이, 함초 추출물에 함유된 성분 중에서 총질소, 총아미노산 및 미네랄 성분의 변화는 소금농도의 변화에 비해 상대적으로 매우 적은 것으로 나타났다. 보다 구체적으로는, 함초를 세척하는 과정에서, 90% 이상의 염분이 제거되었으나 기타 성분은 약 10% 미만이 제거되는 것으로 확인되었다. 이러한 결과로부터, 건함초의 조직 내에 결합되어 있고 수용성이 강한 염분은 함초가 건조되는 과정에서 수분과 함께 조직의 밖으로 용출되어 건함초의 표면에서 응고되었기 때문인 것으로 생각된다. 바닷물에 포함된 무기물질은 주로 소금과 기타 다양한 금속염 또는 금속이온으로 알려져 있는데, 이러한 미량의 금속염 또는 금속이온은 소금에 비해 수용성이 낮아 세척하는 과정에서 상대적으로 손실이 적은 것으로 보인다.
[실시예 2] 추출조건에 따른 함초 추출물에 함유된 성분 비교
광합성 기능을 갖는 식물은 대사과정에서 생산되는 산소분자에 대한 조직의 보호를 위하여 엽록소 이외에, 카로티노이드, 폴리페놀, 안토시아닌, 플라보놀 등의 항산화 효과를 갖는 성분이 포함되어 있으며, 이를 근거로 건조 함초에 포함된 항산화 물질을 분석하였다. 에탄올과 증류수의 혼합(10:90), 뜨거운 증류수(80±5℃) 및 차가운 증류수(4±3℃)를 용매로 사용하여, 각각 함초를 추출하였으며, 분석결과는 하기 표 2에 나타내었다.
추출조건 항산화효과
(mM Fe++)		 총페놀화합물 함량
(mg/l)		 폴리페놀 함량
(mg/l)
에탄올-증류수
(10:90)		 953.3±45 2928.4±158 214.1±15
뜨거운 증류수 318.1±13 1233.4±113 93.9±6
차가운 증류수 25.6±3 68.3±5 11.3±1
표 2에서 보는 바와 같이, 함초에 함유된 항산화 효과를 갖는 성분인 총페놀화합물, 폴리페놀 등의 물리적인 용출은 알코올에 의해 크게 증가하였으며, 열수에 의한 추출효율은 냉수에 비해 매우 높은 것으로 나타났다. 이러한 특성은 함초를 이용하여 누룩과 막걸리 등을 제조할 때, 막걸리에 포함된 알코올에 의해 함초의 유용한 성분이 높은 농도로 용출될 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 실험적으로 3 시간 동안 추출한 농도를 기준으로, 누룩의 숙성 시간 (15일), 막걸리의 발효 및 숙성 시간 (10일), 또는 식초의 발효 시간 (15일) 등을 고려하면 누룩, 막걸리, 식초의 제조 공정에서 함초에 포함된 유용한 성분을 추출하기 위한 특별한 장치나 노력이 필요하지 않다는 것을 예상할 수 있다.
항산화 효과를 갖는 총페놀화합물과 폴리페놀 성분은, 누룩을 제조할 때 효소를 생산하는 균류와 효모 등의 생장에 도움이 될 수 있고, 막걸리, 음용 식초 등의 기능성 향상에도 도움이 될 것으로 사료된다.
[실시예 3] 원료 성분을 달리한 누룩의 제조
원료 성분들을 각각 달리한 누룩을 제조하였다. 구체적으로는, 건조중량 기준으로 (a) 쌀 분말 (200 mesh 이하) 80%와 함초분말 (200 mesh) 20%를 혼합하여 제조한 누룩, (b) 100% 분쇄 통밀 (20 mesh 이하), 및 (c) 100% 쌀 분말을 사용하여 제조한 누룩을 제조하였다. 누룩의 외형은 도 1에 나타낸 바와 같이, 사용된 원료 성분에 따라 색깔 차이가 나타났다.
누룩은 일반적으로 가정에서 사용하는 전통적인 방법에 따라 제조하였으며, 발효와 숙성의 효율을 높이기 위하여 재료를 혼합하는 과정에서 7 일간 감자 전분 배양액(30 g/L potato starch, 2 g/L KH2PO4, 1 g/L 제빵용 효모 추출물)을 사용하여 진탕 배양한 아스퍼질러스(Aspergillus) 속(KACC41858)의 균사체를 누룩 제조용 곡물 분말에 1% (v/v) 접종하였다. 아스퍼질러스(Aspergillus) 속의 균사체 배양액의 전분분해 활성은 도 2에서 보는 바와 같이 실험적으로 측정하여 전분분해 활성을 확인하였다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에서 사용된 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger; KACC41858)(Korean Agricultural Culture Collection(KACC)에 기탁번호 41858로 기탁되어 있음) 균사체 배양액의 전분 분해능에 대한 Km and Vmax의 결정을 위해서 라인위버-버크 그래프(Lineweaver-Burk plotting)를 사용하였으며, Km and Vmax 값은 각각 652.4 mg starch/L 와 253.3 mg glucose/L.min이었다. 또한, 사용된 균사체 배양액의 단백질 농도는 2 mg/ml로 조정하였으며, 포도당의 생산을 위한 특이 활성은 200.2 mg/L/min 이었다.
균사체가 접종된 곡물 분말은 틀에 넣어 체중이 60 kg 이상인 사람이 발로 압축하였다. 압축된 곡물 분발은 밀폐된 배양기(450 x 500 x 600 mm)에 넣고 25℃에서 7 일간 배양한 후, 강제 순환 장치가 있는 배양기 (400 x 400 x 500 mm)에 넣어 20℃에서 7 일간 숙성하면서 수분을 제거하였다.
숙성이 끝난 누룩은 절구를 이용하여 입자의 직경이 20~40 mm가 되도록 분쇄한 후, 10 월의 가을 햇살에 약 16 시간 노출시켜 2차 건조하였다. 2차 건조한 누룩은 분쇄기를 사용하여 입자의 크기가 약 50 메쉬(mesh)가 되도록 분쇄한 후 밀폐 유리용기에 넣어 냉장고에 보관하였다.
[실시예 4] 원료 성분에 따른 누룩의 전분 분해능 비교
분쇄하여 냉장고에 30 일간 저장한 누룩을 10%(w/v) 현탁액을 만들어 약 10 분간 상온에서 250 rpm으로 진탕한 후, 5,000xg, 4℃에서 30 분간 원심분리하여 투명한 상등액(효소액)을 취했다. 효소액을 25 mM 인산버퍼에 현탁한 10% 감자전분 액과 동일 비율로 섞어 30℃에서 30 분 동안 배양한 후 생성된 포도당을 DNS(dinitrosalysilate)의 환원반응을 이용하여 정량하였다. 실험결과는 표 1에 나타내었다.
누룩의 종류 수용성 단백질(g/ml) 포도당 농도(mM)
(a) 쌀 + 함초 72.9 11.12
(b) 밀 47.6 7.72
(c) 쌀 47.7 7.86
표 3에서 보는 바와 같이, (a) 쌀+함초, (b) 밀, (c) 쌀로 만든 누룩에서 용출된 수용성 단백질의 함량과 효소 반응에 의해 생성된 포도당의 양은, 함초의 첨가에 의해 증가한 것으로 나타났다. 이와 같이 함초의 첨가에 의해 수용성 단백질의 함량이 증가한 것은, 함초에 포함된 단백질에 의한 영향이 아니고 함초를 첨가한 누룩의 발효과정에서 상대적으로 고농도의 세포 외 효소가 생산되었기 때문으로 생각된다. 포도당의 생산량이 단백질의 농도와 비례하는 것은 누룩의 원료성분에 포함된 단백질이 아닌 효소활성을 갖는 단백질이라는 사실을 보여주는 것이다. 이러한 결과로부터 쌀에 첨가한 함초에 함유된 다양한 유기 및 무기 성분이 전분 당화기능을 갖는 균류의 생장을 촉진한다는 것을 확인하였다.
[실시예 5] 원료 성분을 달리하여 제조된 누룩에 생장하는 미생물의 종류 비교
실험적으로 누룩에 포함된 균사체의 생장량을 측정하는 것은 불가능하다. 하지만, 누룩의 발효과정에서 작용하는 미생물 종류의 차이를 확인하는 것은 가능하다. 구체적으로는, 누룩으로부터 미생물의 DNA를 추출하여 18S-rDNA를 선택적으로 증폭한 후 이를 이용하여 18S-rDNA의 가변 영역(variable region)을 증폭하여 온도구배 전기영동(Thermal Gradient Gel Electrophoresis; TGGE) 기술을 사용하여 분리하면, DNA 전기영동 밴드의 패턴 차이를 이용하여 누룩의 발효과정에서 작용하는 미생물의 차이를 확인할 수 있다. 또한, DNA 밴드의 염기서열 분석을 통해 누룩의 발효과정에서 작용하는 균류의 종 다양성을 확인할 수 있다. 실험 결과는 도 3에 나타내었다.
도 3을 참조하면, (a) 쌀 + 함초, (b) 밀, (c) 쌀로 제조한 누룩에서 생장하는 진핵생물의 종 다양성은 원료물질의 종류에 따른 차이가 발견되지 않았으나 밀을 원료로 제조한 누룩에서 한 종류의 생물 종(band 5)은 차이를 보였다. DNA의 농도가 높게 검출된 1,2,3,4번 band에서 추출한 DNA는 GenBank database를 이용하여 동정이 되었으나 4,5,6번 band에서 추출한 DNA는 GenBank database에서 동정되지 않았다. 이러한 결과는 누룩의 전분을 당화하여 생장하거나 원료물질에 포함된 단백질 등을 기질로 생장하는 생물 종의 다양성은 누룩을 제조하기 위해 사용하는 원료물질에 의해 영향을 받지 않는 것을 보여주는 것이다.
(각 DNA band로 부터 추출한 DNA의 염기서열 가운데 일부는 다음과 같은 균 종의 DNA와 90% 이상의 동질성을 보였다(종명 다음의 괄호는 GenBank 접근번호를 의미함): 1. Aspergillus oryzae (AP007155); 2. Aspergillus oryzae (AB226217); 3. Aspergillus niger (XM001401913); 4. Aspergillus oryzae (AB226239); 5,6,7: unidentified).
[실시예 6] 원료 성분을 달리하여 제조된 누룩에 생장하는 미생물의 종류 비교
누룩을 제조할 때 밀, 쌀, 함초 등을 혼합하여 제조한 물질에서 진핵생물인 균류만 선택적으로 생장할 수 있게 통제하는 것은 불가능하다. 따라서, 균류 이외에 다양한 종의 세균종이 누룩의 제조과정에서 균류와 함께 생장할 수 있다. 누룩으로부터 원핵생물의 게놈 DNA(genomic DNA)를 추출하고 이를 16S-rDNA용 프라이머(primer)를 사용하여 증폭한 후 가변 영역(variable region)을 선택적으로 증폭하였다. 16S-rDNA 가변 영역(variable region)의 온도구배 전기영동 (TGGE) 결과는 도 4와 같다.
도 4에서 보는 바와 같이, 누룩이 발효 숙성되는 동안 미생물의 TGGE 결과는 누룩의 발효와 숙성과정에서 진핵생물인 균류보다 원핵생물인 세균의 종류가 더 많이 증식한다는 것을 보여준다. 그러나, 이러한 결과로부터 누룩의 본래의 기능인 전분의 당화작용에 필요한 효소의 생산을 위해 세균이 균류보다 더 많은 작용한다는 것으로 단정하기는 어렵다. 다만, 특정한 DNA 밴드의 두께나 밝기의 차이로 원료물질의 종류에 따라 특정한 생물 종은 생장이 촉진되거나 다소 억제될 수 있음을 예측할 수 있다. 동일한 방법으로 16S-rDNA를 증폭하여 온도구배 전기영동 기술을 사용하여 분리한 결과 (a) 쌀 + 함초, (b) 밀, (c) 쌀로 제조한 누룩에서 생장하는 세균의 종 다양성은 유사하였으며, (b) 밀로 제조한 누룩에서 검출된 세균 종(band 11)은 토양 미생물의 한 종류인 방선균으로 확인되었다. 누룩에서 검출된 대부분의 세균 종은 식품, 토양, 식물체, 인체 등에서 일반적으로 검출될 수 있는 종류로 병원성이나 유해성은 없는 종류이다.
(각 DNA band의 염기서열은 다음과 같은 세균 종의 DNA와 90% 이상의 동질성을 보였다(종명 다음의 괄호는 GenBank 접근번호를 의미함): 1. Uncultured bacterium (EU471728); 2. Uncultured bacterium (EU776571); 3. Uncultured bacterium (EU472921); 4. Pediococcus acidilactici (AB018212); 5. Kyotococcus sp.(DQ107403); 6. Pediococcus acidilactici (FJ751795); 7. Micrococcus sp. (EU358178); 8. Streptomyces sp. (EU554280); 9. Bacillus subtilis (DQ195067); 10. Bacillus licheniformis (GQ169102); 11. Streptomyces sp. (EU554280))
[실시예 7] 함초가 효모의 알코올 발효에 미치는 영향
실험적으로 함초가 효모의 알코올 발효에 미치는 효과를 포도당을 사용하여 분석하였다. 180 g/L(1 M)의 포도당에 함초를 농도별로 첨가하여 알코올 발효에 미치는 함초의 효과를 비교 측정하였다. 실험을 위해 포도당과 함초는 121℃에서 15 분간 멸균하였으며, 효모는 막걸리 배양액에서 순수 분리하여 사용하였다. 막걸리 배양액에서 분리한 효모는 18S-rDNA 지문분석을 통해 Saccharomyces cerevisiae로 동정되었다. 함초의 주요 영양성분은 단백질, 미네랄, 소금으로 그대로 사용하면 효모의 생장이 저하된다. 염분을 제거하지 않은 100g/L의 건조함초 분말을 180 g/L의 포도당을 함유하는 배양액에 첨가하여 효모를 1 주일 동안 배양한 후 알코올 농도를 3 회 반복하여 측정한 결과 36.5~41.8 g/L의 알코올이 생산되었고, 질산은(AgNO3)을 이용하여 적정한 결과 29 g/L의 소금이 검출되었다. 이러한 결과는 염분을 제외한 함초의 성분은 효모의 알코올 발효대사에서 필수 영양물질로 작용하지만 함초에 함유되어 있는 소금은 효모의 생장을 저해한다는 결과를 보여주는 것이다. 이론적으로, 갯펄에서 생장하는 함초의 소금 함량은 바닷물과 같은 30 g/L 이상이고 함초 잎의 수분함량 90%를 감안하면 건조했을 때 소금의 함량은 300 g/kg 이상이 된다. 구체적인 실험결과는 표 4에 나타내었다.
함초 농도(%) 포도당소비량(g/L) 알코올 생산량(g/L)
0 19.8±2.7 9.7±0.5
2 130.5±10.4 72.4±4.5
4 153.7±7.6 82.7±6.2
6 165.8±11.7 83.4±5.4
8 179.8±16.0 92.0±7.5
10 183.2±6.3 92.3±3.3
표 4에서 보는 바와 같이, 포도당의 소비량과 알코올의 생산성은 비례하는 것으로 나타났으며, 최소 8% 이상의 함초를 첨가하면 7 일간 180 g의 포도당이 완전히 알코올로 전환되는 것으로 확인되었다.

Claims (11)

  1. 누룩곰팡이에 의한 쌀과 함초의 혼합 발효물을 포함하는 함초가 함유된 함초누룩.
  2. 제 1 항에 있어서,
    쌀과 함초의 비율은, 원료의 건조중량 기준으로, 7:3 내지 9:1 중량비인 함초가 함유된 함초누룩.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 누룩곰팡이는 아스퍼질러스 오라이제(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 아와모리 바 카와치(Aspergillus awamori var kavachii), 모나스커스 루버(Monascus rubber), 모나스커스 퍼포레우스(Monascus purporeus), 라이조퍼스 오라이자(Rhizopus oryzae), 라이조퍼스 델레마르(Rhizopus delemar), 무코르 룩시아이(Mucor rouxi) 및 라이조퍼스 차바니쿠스(Rhizopus javanicus)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 함초가 함유된 함초누룩.
  4. 함초를 세척하여 소금기를 제거하는 세척공정;
    쌀과 함초를 7:3 내지 9:1의 중량비로 혼합하는 혼합공정;
    쌀과 함초의 혼합물에 누룩곰팡이를 접종하는 접종공정; 및
    누룩곰팡이가 접종된 쌀과 함초의 혼합물을 발효하는 발효공정을 포함하는 함초가 함유된 함초누룩의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    세척공정은 함초를 물로 세척한 후, 건조 및 분말화하는 과정을 포함하는 함초가 함유된 함초누룩의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제조방법에서 사용되는 함초는 건조함초이고, 혼합공정에서 혼합되는 쌀과 함초는 100~200 메쉬(mesh)로 분쇄된 분말상태인 함초가 함유된 함초누룩의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 누룩곰팡이는 황곡균(Aspergillus 속) 및 홍곡균( Monascus 속) 중 어느 하나 또는 혼합한 것인 함초가 함유된 함초누룩의 제조방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 누룩곰팡이는 아스퍼질러스 오라이제(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 아와모리 바 카와치(Aspergillus awamori var kavachii), 모나스커스 루버(Monascus rubber), 모나스커스 퍼포레우스(Monascus purporeus), 라이조퍼스 오라이자(Rhizopus oryzae), 라이조퍼스 델레마르(Rhizopus delemar) 및 무코르 룩시아이(Mucor rouxi), 라이조퍼스 차바니쿠스(Rhizopus javanicus)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 함초가 함유된 함초누룩의 제조방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 누룩곰팡이를 접종하기 전에 감자 전분 배양액에서 배양하는 공정을 더 포함하는 함초가 함유된 함초누룩의 제조방법.
  10. 제 4 항에 있어서,
    발효공정은 20~35℃에서 1~30 일 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 함초가 함유된 함초누룩의 제조방법.
  11. 제 4 항에 있어서,
    발효공정 이후에, 1~30 일 동안 숙성시키는 공정을 더 포함하는 함초가 함유된 함초누룩의 제조방법.
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