KR101130192B1

KR101130192B1 - 저염의 어패류 발효 젓갈의 제조방법

Info

Publication number: KR101130192B1
Application number: KR1020110111734A
Authority: KR
Inventors: 윤성식
Original assignee: 윤성식
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2011-10-31
Publication date: 2012-03-29
Also published as: KR20110133529A

Abstract

본 발명은 (a) 염장된 어패류를 당침시키는 단계; (b) 상기 당침된 어패류에 유산균을 접종시키는 단계; 및 (c) 상기 유산균이 접종된 어패류를 발효시키는 단계를 포함하는 어패류 저염 발효 젓갈의 제조방법, 그리고 기능성 및 관능성이 크게 개선된 어패류 저염 발효 젓갈에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 다양한 젓갈 특히 굴젓갈의 염도를 크게 낮추면서도 젓갈의 물성, 관능성(예컨대, 굴젓의 탱탱한 식감 및 풍미) 및 보존성을 크게 향상시킬 수 있다.

Description

저염의 어패류 발효 젓갈의 제조방법{Methods for Preparing Low-Salt Fermented Fish and Shellfish Jeotkal}

본 발명은 기능성 및 관능성이 크게 개선된 어패류 저염 발효 젓갈 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

젓갈은 어패류의 저장을 목적으로 선사시대부터 만들어온 염장 발효 식품으로 사용하는 원료에 따라서 그 종류와 맛이 다양하다. 젓갈을 상업적으로 분류하면 4종 즉, 젓갈류, 양념젓갈류, 식해류 및 액젓류로 구분할 수 있다. 젓갈은 일반적으로 어패류의 근육, 내장, 생식소, 조개류(가식부), 갑각류, 연체류(오징어, 한치 등) 등에 다량의 식염을 첨가하여 부패를 억제하면서 발효시켜 제조하는 식품으로서 단백질 분해효소에 의한 가수분해, 숙성 중에 관여하는 미생물 등에 따라 풍미생성이 크게 달라진다. 젓갈은 단백질뿐만 아니라 당질, 지질, 유기산, 기타 성분 들이 어우러져 저마다 특색 있는 풍미를 가진다.

젓갈의 제조는 전통적으로 어촌에서 가구 부업의 형태로 제조되어 영세성을 벗어나지 못하고 있으며 비위생적 문제도 제기되고 있는 실정이다. 원료의 수확시기, 성상이나 가염량에 따라 제품의 품질이 크게 달라지며 저장성을 향상시키기 위하여 과량의 염분으로 인하여 고혈압환자들이 기피하거나 젊은 층의 기호성이 저하되는 문제점도 가지고 있다. 염도가 높아 짠맛이 강하고 발효기간이 2주-4개월 정도이나 액젓의 경우에는 1년이라는 긴 발효기간을 거친다. 일반적인 침장원으로는 소금(식염), 익힌 곡물, 맥아 및 향신료를 사용하여 왔다.

현재의 국내 젓갈시장 현황을 보면 양념 젓갈의 소비량이 60-70%를 점유하고 있으며 국내 식품공전에는 식염 8% 미만, 30일(4주) 이내 숙성이 가능한 것으로 명시되어있다. 최근에는 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 저염식 속성 발효에 대한 관심이 높아지고 식염함량이 4-6% 함유된 저염 양념젓갈의 속성 발효법이 활발하게 연구되고 있다.

한편, 굴은 이매패류에 속하는 연체동물로 한자어로는 모려(牡蠣) 또는 석화(石花) 등으로도 불린다. 두 껍데기의 연결부에 이빨은 없고, 검은 인대로 닫혀 있으며 몸의 중앙에 후폐각근이 있다. 자웅동체이지만 생식시기에는 암수가 뚜렷하며 웅성이 강해진 개체로 되었다가 다음에 자성이 강해진 개체로 변하는 교대성의 자웅동체이다. 산란 적온은 22-25℃이고 부화한 유생은 부유생활을 하며, 20일쯤 지나면 부착생활에 들어간다. 껍데기는 1년에 길이 약 7 ㎝, 무게 약 60 g, 2년에 10 ㎝, 140 g 정도로 되나 이후의 성장은 느리다. 종류에 따라서 서식 장소도 다소 다른데 참굴은 염분 11-32%인 비교적 농도가 낮은 조간대의 바위 등에 부착한다. 먹이는 플랑크톤이며 입수공(入水孔)에서 바닷물과 함께 들이마셔 아가미에서 여과시켜 먹는데 그 중 규조류가 가장 많다. 아가미를 통과하는 바닷물의 양은 1시간에 수온 10℃에서 약 0.4 ℓ, 25℃에서는 약 1 ℓ이다. 굴은 고대 그리스 로마사람들이 즐겨먹어 온 패류 중의 하나로서 양식되어 왔고 우리나라에서도 구한말부터 양식했다는 기록이 있다. 이처럼 굴이 대중적인 식품으로 자리잡게 된 이유는 “바다의 우유”라 할 만큼 그 영양가가 높이 평가되고 있으며 어패류 중 가장 시원한 맛과 향미를 지니고 있을 뿐만 아니라 비타민, 무기질, 유리 아미노산 등이 풍부하여 어린이나 여성, 노인, 허약자의 식품으로 적당하기 때문이라 할 수 있다. 특히 굴에는 칼슘과 인의 비율이 이상적인 1:4를 유지하고 있어 혈액의 산성화 방지에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 단백질, 지방, 글리코겐 등 여러 가지 영양소가 골고루 들어 있어 이상적인 영양식품이라고 할 수 있다.

굴에 관한 연구로서 McCarmmack은 동결 저장 중 붉은색 반점이 생기는 원인을 연구하였고, Schwartz and Watt(1959)는 굴의 산패에 영향을 미치는 ascorbic acid의 영향을 검토하였고, 木村 과 鹽田은 지방산화 방지 등을 연구한 바 있다. 이 등은(1975) 굴의 가공적성에 관한 연구, 정 등(1977)은 굴젓의 유리 아미노산 에 대하여 연구하였다.

우리나라 태안반도 근처에서 전통적으로 제조된 어리굴젓은 초가을에 생굴을 깨끗이 바닷물로 세척한다. 여기에 쌀뜨물을 끓여 식힌 뒤 고춧가루를 풀어 2-3시간 두었다가 미리 세척한 굴에 넣고 고춧가루, 파마늘 다진 것, 소금 등을 섞어 살살 버무려 항아리에 담고 밀봉하여 보통 10℃ 이하에서 약 1주일간 보관하여 만든다. 이렇게 발효시킨 어리굴젓은 깊은 맛을 느낄 수 있으나 굴의 외형이 유지 되지 않아 굴의 탱탱함을 느낄 수 없다. 반면 시판 양념굴젓은 발효시키는 과정이 없어 굴의 깊은 맛을 느낄 수 없지만 굴의 외형이 보존된다. 따라서, 굴의 외형을 그대로 보존할 수 있으면서도 굴의 깊은 맛을 느낄 수 있는 발효굴젓의 제조방법에 대한 관심이 대두되고 있는 상황이다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 어패류, 바람직하게는 패류, 가장 바람직하게는 굴의 젓갈, 특히 양념젓갈을 제조하되 염도가 비교적 낮으면서도(바람직하게는 3 wt% 이하) 물성, 관능성 및 보존성이 우수한 위생적인 젓갈을 제조하고자 노력하였다. 그 결과, 기존의 젓갈 제조과정에 당침 과정을 추가하고 발효 단계에서 유산균을 이용하는 경우에는 상술한 목적을 달성할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 어패류 저염 발효 젓갈의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기능성 및 관능성이 크게 개선된 어패류 저염 발효 젓갈을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 어패류 저염 발효 젓갈의 제조방법을 제공한다:

(a) 염장된 어패류를 당침시키는 단계;

(b) 상기 당침된 어패류에 유산균을 접종시키는 단계; 및

(c) 상기 유산균이 접종된 어패류를 발효시키는 단계.

본 발명자들은 어패류, 바람직하게는 패류, 가장 바람직하게는 굴의 젓갈, 특히 양념젓갈을 제조하되 염도가 비교적 낮으면서도(바람직하게는 3 wt% 이하) 물성, 관능성 및 보존성이 우수한 위생적인 젓갈을 제조하고자 노력하였다. 그 결과, 기존의 젓갈 제조과정에 당침 과정을 추가하고 발효 단계에서 유산균을 이용하는 경우에는 상술한 목적을 달성할 수 있음을 확인하였다.

본 발명은 기능성 및 관능성이 크게 개선된 저염 젓갈의 제조방법이다. 본 명세서에서, 용어 “저염 젓갈”은 NaCl 함량이 1.0-3.0 w/w%, 바람직하게는 2.0-3.0 w/w%인 젓갈을 의미한다.

본 발명을 각각의 단계로 나누어 상세하게 설명하면 다음과 같다:

(a) 염장된 어패류의 당침

본 발명에서는 염장된 어패류가 이용된다. 어패류의 염장은 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 식염(NaCl)을 이용하여 실시된다. 어패류를 수세 및 수절하고 여기에 식염을 첨가하여 염장한다. 본 발명에서 염장된 어패류를 얻기 위한 염(NaCl) 농도는 특별하게 제한되지 않으며, 바람직하게는 2-10 wt%, 보다 바람직하게는 3-7 wt%, 가장 바람직하게는 4-6 wt%이다.

이어, 염장된 어패류를 당침 시킨다. 당침 과정은 본 발명의 가장 큰 특징 중 하나로서, 이에 의해 최종 젓갈의 염도가 크게 감소될 뿐만 아니라 젓갈의 이수를 억제하여 어패류의 탱탱한 식감을 느껴 관능성을 크게 개선시키는 작용을 한다.

당침 과정은 당업계에 공지된 다양한 당 성분을 이용하여 실시할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 당침은 수소첨가된 전분가수분해물, 맥아당, 솔비톨, 수크로오스, 포도당, 과당, 자일리톨, 에리스리톨, 파라티노스, 만니톨, 말토덱스트린 또는 꿀을 이용하여 실시되며, 보다 바람직하게는 수소첨가된 전분가수분해물, 맥아당 또는 솔비톨, 가장 바람직하게는 수소첨가된 전분가수분해물을 이용하여 실시된다.

당침 과정에서 수소첨가된 전분가수분해물이 이용되는 경우, 이의 평균분자량은 바람직하게는 300-2000, 보다 바람직하게는 500-1500, 가장 바람직하게는 600-750이다.

당침 과정은, 바람직하게는 2-20 wt%, 보다 바람직하게는 3-10 wt%, 가장 바람직하게는 4-8 wt%의 당을 이용하여 0.5-4시간, 바람직하게는 1-3시간 동안 실시된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 방법은 염장된 어패류를 인산염 침지시키는 단계를 추가적으로 포함한다. 인삼염 침지 단계는 바람직하게는 당 침지 공정 이전에 실시된다. 인산염 침지 과정에 의해 젓갈의 염도가 크게 감소될 뿐만 아니라 젓갈의 이수를 억제하여 관능성을 개선시키는 작용을 한다.

인산염 침지 과정에 이용되는 인산염은 당업계에 공지된 어떠한 인산염도 포함하며, 바람직하게는 인산나트륨, 인산칼슘, 인산칼륨, 피로인산나트륨, 피로인산칼슘, 피로인산칼륨, 폴리인산나트륨 및 폴리인산칼륨이며, 보다 바람직하게는 폴리인산나트륨 및 폴리인산칼륨이고, 가장 바람직하게는 폴리인산나트륨 및 폴리인산칼륨의 혼합인산염이다.

인산염 침지 과정은, 바람직하게는 0.5-10 wt%, 보다 바람직하게는 1-5 wt%, 가장 바람직하게는 약 2-4 wt%의 인산염을 이용하여 0.5-10분, 바람직하게는 약 1-5분 동안 실시된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명은 적합한 과정 사이에 수절 단계를 포함한다. 예를 들어, 어패류를 수세하고 염장하기 전에 수절하는 단계를 포함할 수 있고, 염장 후 수세한 다음 수절 단계를 포함할 수 있으며, 인산염 처리 후에 수절 단계를 포함할 수 있고, 당침 후에 수절 단계를 포함할 수 있다.

* 상기 수절 단계는, 바람직하게는 0.5-4시간, 보다 바람직하게는 0.5-3시간, 가장 바람직하게는 0.5-2시간 동안 실시된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 염장된 어패류는 맥아물엿, 식염, 글리신, 핵산조미료, 고춧가루, 조미 분말, 파프리카 색소, 생강, 마늘 및 참깨로 구성된 군으로부터 선택되는 최소 하나의 원료를 추가적으로 포함하며, 이러한 조성(recipe)으로 양념 젓갈을 제조한다.

(b) 당침된 염장 어패류에 유산균 접종

상기 과정을 거친 당침된 염장 어패류는 이어 유산균 접종된다. 젓갈에 공지된 조성(recipe)에 유산균을 넣고 이를 당침된 염장 어패류와 혼합하고 그런 다음 발효시켜 최종적으로 젓갈 제품을 얻는다.

저염 젓갈의 경우 염분의 함량이 적어 고염 젓갈과 비교하여 관능성은 우수하나 균의 증식 위험성 때문에 이를 제조하는 것이 쉽지 않은 문제가 있다. 본 발명의 가장 큰 특징 중 하나는 유산균주를 염장된 어패류에 접종할 경우, 시판되는 젓갈과 비교하여 식염의 농도의 함량을 상당 수준 감소시키면서도 오히려 부패취 생성균의 증식이 보다 더 억제된다는 점이다.

본 발명에서 이용되는 유산균은 당업계에 공지된 다양한 유산균을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명에서 이용되는 유산균은 김치에서 분리된 유산균이며, 보다 바람직하게는 웨이셀라(Weissella) 속 김치 유산균, 락토바실러스(Lactobacillus) 속 김치 유산균, 류코노스톡(Leuconostoc) 속 김치 유산균 또는 이의 혼합 김치 유산균이다.

본 발명에서 이용되는 웨이셀라(Weissella) 속 김치 유산균은 바람직하게는 웨이셀라 김치아이(Weissella kimchii), 웨이셀라 코레엔시스(Weissella koreensi), 웨이셀라 하니아이(Weissella hanii), 웨이셀라 솔리(Weissella soli) 또는 웨이셀라 콘푸사(Weissella confusa)이다.

본 발명에서 이용되는 락토바실러스(Lactobacillus) 속 김치 유산균은 바람직하게는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei) 또는 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 애시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 김치아이(Lactobacillus kimchii) 또는 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum)이다.

본 발명에서 이용되는 류코노스톡(Leuconostoc) 속 김치 유산균은 바람직하게는 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 류코노스톡 아르젠티눔(Leuconostoc argentinum), 류코노스톡 카르노숨(Leuconostoc carnosum), 류코노스톡 젤리둠(Leuconostoc gellidum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 인해(Leuconostoc inhae) 또는 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum)이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 유산균은 웨이셀라 김치아이(Weissella kimchii), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 또는 이의 혼합 유산균이고, 가장 바람직하게는 웨이셀라 김치아이(Weissella kimchii) 및 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)의 혼합 유산균이다.

본 발명에 접종되는 유산균주의 배양액은, 바람직하게는 0.5-10 wt%, 보다 바람직하게는 0.5-7 wt%, 가장 바람직하게는 1-5 wt%를 접종한다.

(c) 어패류의 발효

상기 유산균이 접종된 당침 발효 어패류를 적합한 온도에서 적합한 시간 동안 발효/숙성시켜 최종적인 젓갈을 얻는다.

이러한 유산균에 의한 젓갈의 제조는, 최종적인 젓갈 제품에 유산균의 생균수를 증가시킬 뿐만 아니라, 유해한 부패세균의 성장을 억제하고, VBN의 함량을 낮추어 신선도를 개선시키며, 젓갈의 다양한 관능성, 예컨대 색상, 풍미, 맛 및 식감을 크게 개선시키고 보존성을 향상시키는 작용을 한다.

어패류 발효는 바람직하게는 5-37℃, 보다 바람직하게는 8-30℃, 보다 더 바람직하게는 8-20℃, 보다 더 바람직하게는 9-15℃에서 실시되며, 발효 시간은 바람직하게는 1-30일, 보다 바람직하게는 2-20일, 보다 더 바람직하게는 2-10일, 가장 바람직하게는 2-6일이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 당침된 염장 어패류의 발효는 α-전분의 존재 하에서 실시된다. α-전분은 젓갈의 이수를 억제하여 관능성을 개선시키며 또한 접종된 유산균의 생존을 돕는 작용도 하여, 젓갈의 전체적인 품질을 크게 개선시키는 작용을 한다. α-전분의 사용량은 바람직하게는 1-5 wt%이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 염장 젓갈의 보존성을 증가시키기 위하여 단계 (c)는 폴리라이신 또는 치아민라우릴황산염의 존재 하에 실시된다. 보다 바람직하게는, 보존능력이 있는 영양강화제는 치아민라우릴황산염(비타민 B1 유도체)이다. 젓갈에 치아민라우릴황산염을 첨가하여 제조할 경우 미생물의 증식을 억제하기 위해 사용되는 합성보존료를 첨가하지 않아도 해로운 세균, 곰팡이 및 효모의 증식을 효과적으로 억제한다. 이러한 보존능력이 있는 영양강화제의 사용량은 바람직하게는 0.1-0.5 wt%이다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에 따르면, 본 발명의 방법은 (a) 염장된 어패류를 인산염 침지 및 당침시키는 단계; (b) 상기 당침된 어패류와 유산균, α-전분 및 치아민라우릴황산염을 포함하는 조성물을 혼합하는 단계; 그리고 (c) 상기 유산균이 접종된 어패류를 발효시키는 단계를 포함한다.

* 본 발명의 방법은 다양한 어패류에 적용되며, 바람직하게는 굴, 가리비, 전복, 소라, 조개, 성개, 오징어, 한치, 낙지, 꼴뚜기, 멸치, 새우, 명란, 창란, 아가미 또는 황석어, 보다 바람직하게는 굴, 가리비, 전복, 소라, 조개 및 성개로 구성된 군으로부터 선택되는 패류, 가장 바람직하게는 굴에 적용되어 기능성 및 관능성이 크게 개선된 저염의 젓갈을 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 방법에 의해 제조되고 유산균을 포함하는 어패류 저염 발효 젓갈을 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 어패류 저염 발효 젓갈은 2.0-3.0 w/w%의 NaCl 함량을 갖는다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 어패류 저염 발효 젓갈은 저염 발효 굴젓이다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 김치에서 분리된 웨이셀라 김치아이(Weissella kimchii) YS29 균주(KFCC11449P)를 제공한다.

본 발명의 저염 어패류 젓갈은 기존의 고염 젓갈과 비교하여, 염분의 함량이 유의하게 적어 고혈압 유발 등의 위험성이 적고, 다량의 유산균을 함유하여 관능성이 우수하며, 위해세균의 증식을 효과적으로 저해하여 장기간 보존에도 위생학적 품질을 유지할 수 있다. 또한, 전분의 첨가로 수분분리 억제 및 관능성의 향상을 기대할 수 있으며, 비타민 B1 유도체의 첨가는 합성 또는 천연 보존료의 첨가 없이도 젓갈의 보존성을 효과적으로 증진시킬 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(a) 본 발명은 당침 과정 및 유산균 접종 과정을 저염 젓갈의 제조에 적용한 기술이다.

(b) 본 발명에 따르면 다양한 젓갈 특히 굴젓갈의 염도를 크게 낮추면서도 젓갈의 물성, 관능성(예컨대, 굴젓의 탱탱한 식감 및 풍미) 및 보존성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 시판 양념 굴젓갈(A) 및 발명자들이 제조한 굴젓갈(유산균 첨가되지 않음)의 유산균 및 기타 다른 일반세균의 세균수를 분석하기 위한 플레이트 배양 결과이다.
도 2는 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 접종하여 제조된 발효 굴젓갈에서 유산균(패널 A) 및 일반 다른 세균(패널 B)의 세균수를 분석하기 위한 플레이트 배양 결과이다.
도 3a는 발효 온도에 따른 양념 굴젓갈 중 웨이셀라 김치아이(Weissella kimchii)와 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)의 증식 정도를 보여주는 그래프이다.
도 3b는 웨이셀라 김치아이(Weissella kimchii)와 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides)를 접종하여 제조된 본 발명의 양념 굴젓갈에서 발효 온도에 관능성의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 양념 굴젓갈에서 인산염 침지 시간에 따른 수분리%의 변화를 보여주는 그래프이다. “Competitor's"는 시판 양념 굴젓갈이다.
도 5는 본 발명의 양념 굴젓갈에서 당침 시간에 따른 수분리%의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6a는 본 발명의 양념 굴젓갈에서 전분 첨가에 따른 수분리%의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6b는 본 발명의 양념 굴젓갈에서 전분 첨가에 따른 유산균 수의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7a는 본 발명의 양념 굴젓갈에서 발효 시간에 따른 pH 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7b는 본 발명의 양념 굴젓갈에서 발효 시간에 따른 유산균을 제외한 일반세균수의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7c는 본 발명의 양념 굴젓갈에서 발효 시간에 따른 VEN 값의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7d는 본 발명의 양념 굴젓갈에서 발효 시간에 따른 관능점수의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 양념 굴젓갈에서 보관 온도 및 발효 시간에 따른 VEN 값의 변화를 보여주는 그래프이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%“는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.

*실시예

실험재료 및 실험방법

1. 실험 재료의 구입

본 발명에 사용한 원료 굴(Oyster)은 통영산 양식굴(Crassostrea gigas)을 2008년 9월 부산에서 구입하여 냉동한 것을 탈수, 수세하고 실온에서 해동하여 사용하였다. 냉장 숙성 시키면서 일정 시간 별로 시료를 채취하여 실험에 사용하였다. 젓갈은 원료에 대하여 식염을 5% 첨가하였고 원료 굴은 국내에서 양식 채취한 통영산 굴을 -20℃에서 냉동 보관 중인 것을 해동하여 실험에 사용하였다.

2. 제조 공정

대조구로 사용한 시료(O-310) 5% 염장 된 냉동 굴을 10℃에서 해동 시킨 다음 흐르는 물로 세척하였다. 이것을 스테인레스 여과망 위에서 약 0.5-2시간 동안 수절시킨 다음 양념믹스와 균일하게 혼합하였다. 시료 O-320 ~ O-340은 상기와 같이 처리한 굴을 약 0.5-2시간 동안 수절한 다음 4% 폴리인산나트륨(Sodium Polyphosphate), SeoDo Bio Natural Ingredients Co., Ltd.) 수용액에 5분간 침지시켰다. 이것을 8 w/w% 당(65.8 g/원물 822.7 g)과 혼합하여 3시간동안 당침하고 2시간 수절한 후 양념믹스를 넣어 균일하게 교반하였다. 실험은 표 1의 조성 중 관능성이 가장 양호한 B를 기본 배합으로 하여 본 연구를 수행하였다. 즉, 대조구(O-310), 환원전분 분해물(폴리글리시톨시럽, 마쯔다니화학주식회사, 일본)로 당침한 것(O-320), 맥아물엿(한강식품㈜) 당침(O-330) 및 솔비톨(sorbitol)((주)삼양제넥스, 한국)로 당침(O-340)한 것을 표 1의 조성 중 B 배합으로 각각 제조하여 상호 비교하였다(표 6 및 7). 상기 환원전분 분해물은 수소첨가된 전분 가수분해물로서 평균분자량은 682 Da이다.

저염 양념 굴젓갈의 기본 조성

항 목		함 량(wt%)
항 목		A	B	C
원 료 명	굴	75	82	92
	맥아물엿	7.6	5.3	2.2
	식염	0.9	0.8	0.4
	글리신	0.5	0.4	0.1
	핵산조미료	1.1	0.9	0.5
	고춧가루	2.5	2.1	0.2
	조미 분말	1.5	1.2	0.5
	파프리카 색소(6000IU)	3.2	2.5	1.2
	생강	1.3	1.2	0.3
	마늘	5.3	2.8	2.4
	참깨	1.1	0.8	0.2
관능성		3.2	3.7	3.4

3. 당침 실험

상온에서 해동시킨 굴에 5% 염(원물 822.7 g에 대하여 NaCl 41.1 g 첨가)을 첨가하여, 3시간 동안 염장하였다. 약 1 시간 정도 탈수시킨 후 8% 당을 첨가하여 당침(원물 822.7 g에 대하여 당 65.8 g 첨가)한 다음 약 3 시간동안 처리하고 2 시간 탈수시킨 것을 표 1의 조성 중 B 배합으로 혼합하였다. 당침 조작은 3가지 원료를 사용하였다.

4. 휘발성 염기질소(Volatile Basic Nitrogen: VBN)의 정량

휘발성 염기질소(VBN)의 함량은 Conway 미량확산법(5)으로 측정하였다. 즉 시료 10 g을 취하여 증류수 30 ㎖를 가한 후 블렌더를 이용하여 2분간 교반한 다음 여과하였다. 여액 1 ㎖를 Conway 수기(제마무역, 한국) 외실에 넣고 내실에는 붕산흡수제(혼합지시약 포함) 1 ㎖을 넣어 뚜껑을 2/3정도 닫은 후 다시 외실에 20% 삼염화아세트산 1 ㎖를 신속하게 외실에 주입하고 조심스럽게 흔들어 준 다음 37℃에서 120분간 유지하였다. 내실에 들어 있는 액을 취하여 0.01 N HCl 용액으로 적정하여 함량을 계산하였다(수학식 1).

수학식 1

휘발성 염기질소량(VBN 및 TMA의 N, ㎎ %)=0.28× (V₀ -V₁)× F× D× 100/S

V₁: 본시험의 0.02 N H₂SO₄ 용액의 적정소비량(㎖)

V₀: 공시험의 0.02 N H₂SO₄ 용액의 적정소비량(㎖)

F: 0.02 N H₂SO₄ 용액의 역가

D: 희석배수(50)

S: 시료채취량(g)

0.28: 0.02 N H₂SO₄ 용액 1 ㎖에 상당하는 휘발성 염기질소량(㎎)

5. 미량원소의 정량

Cd(카드뮴), Pb(납) 및 Hg(수은)의 함량은 충북 전통의약산업센터에서 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용하여 측정하였다. 중금속 표준용액은 증류수에 용해하여 제조하였으며 납 100-1000 ppb, 카드뮴은 10-20 ppb, 수은의 경우에는 3-9 ng이 함유되도록 하였다. 시료 약 0.25 g을 취하여 8 ㎖ 질산에 용해한 다음 마이크로웨이브를 이용하여 회화시킨 다음 최종 25 ㎖가 되도록 증류수로 적정하였다. 수은은 수은분석기 MA-2(Mercury Analyzer MA-2, Japan)를 사용하였다.

6. 염도의 측정

Morr법을 수정한 Volhard법(1)을 이용하여 염도를 정량하였다(수학식 2). 시료 10 g 정도를 평취하여 초자 비이커에 넣고 약 20 ㎖의 증류수를 가한 다음 시료액 10 ㎖를 100 ㎖용 삼각플라스크에 취하고 중크롬산칼륨(potassium chromate, 제마무역, 한국) 1 ㎖를 첨가하고 0.1 N AgNO₃ 용액(제마무역, 한국)으로 적정하였다.

수학식 2

NaCl(㎎)=58/35× 3.546× (F_agV₁-F_SCNV₂)

V₁: 첨가한 0.1 N AgNO₃ 용량, 보통 20 ㎖

F_ag: 0.1 N AgNO₃ 역가

F_SCN: 20.00× Fag/V, 0.1 N KSCN 용액의 역가

V₂: 적정에 사용한 0.1 N KSCN용액의 소비 ㎖ 수

염도(%) = NaCl/시료의 무게(㎎)× 100

7. 아미노태 질소의 측정

아미노태질소의 함량은 포르몰 적정법(6)을 사용하여 측정하였다. 시료 5 g에 25 ㎖의 증류수를 가하여 약 1 시간 교반조작으로 균질하게 한 다음 0.1 N NaOH 용액으로 pH 8.4로 조정하였다. 여기에 pH 8.4로 조정된 36% 포름알데히드 용액 20 ㎖를 가하면서 pH 8.4까지 적정하였다. 상기와 같은 조작으로 공시험(blank)을 하여 다음 식에 따라 아미노태 질소함량을 계산하였다(수학식 3).

수학식 3

아미노태 질소(㎎)=2.8 × (V_Tf - V_Ef + V_Hf')

V_T: 본 실험에서 소비된 0.2 N NaOH 용액의 소비량(㎖)

V_E: 공시험에서 소비된 0.2 N NaOH 용액의 소비량(㎖)

V_H: 공시험에서 소비된 0.2 N HCl 용액의 소비량(㎖)

f: 0.2 N NaOH 용액의 역가

f': 0.2 N HCl 용액의 역가

8. 유산균 첨가 실험

본 실험에 사용한 유산균 종들은 다음과 같다. 김치에서 분리한 웨이셀라 김치아이(Weissella kimchii) 2주(Weissella kimchii YS29: KFCC11449P; 및 Weissella kimchii YS61: KCCM 42933), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 2주(ATCC13648, ATCC14869), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 1주(KCCM35467), 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 1주(ATCC11454), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 3주(KCCM11322, KCDO1935(NC State University), KCCM40013), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei) 3주(YIT9021, KCCM12452, KCCM35465) 및 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) 1주(KCCM34463)로 총 13주를 본 실험에 공시하였다. 유산균의 배양은 소량 배양의 경우에는 MRS 배지를 사용하였고 다량 배양을 할 경우에는 유청분말을 적당한 농도로 용해시킨 배지로 발효조(한국발효기㈜)를 사용하여 배양하였다. 30℃에서 배양하고 원심분리 후(Hanil Science Industrial Co., Ltd.) 0.85%(w/v) 생리식염수로 2회 세척한 균체를 멸균증류수에 10배 농축한 현탁액을 굴 원물에 대하여 4%(w/w) 첨가하여 손으로 충분히 혼합한 다음 실험에 따라서 소량으로 100 g씩 분할 포장하여 제조하였다.

한편, 웨이셀라 김치아이(Weissella kimchii) YS29(KFCC11449P)는 다음과 같이 분리 및 동정을 하였다. 김치를 잘게 분쇄한 후에 일정량을 0.001％ 브로모페놀 블루가 함유된 MRS(Man-Rogosa-Sharpe liquid reference medium) 배지에 접종하고 여기서 잘 형성된 집락을 동정에 사용하였다. API CHL 50 키트(bioMerieux, Inc.)을 이용하여, 분리한 웨이셀라 김치아이 YS29의 당 이용능을 평가하였고, 실험 결과는 다음 표 2와 같다. 또한, 웨이셀라 김치아이 YS29의 16S rRNA 서열결정을 위하여, Qiagen PCR 정제 키트(Qiagen, 독일)로 DNA를 정제하고, ABI prism 310 Genetic Analyzer(PE Applied Biosystems, 미국)를 이용하였다. 웨이셀라 김치아이 YS29의 16S rRNA의 서열은 서열목록 제1서열에 기재되어 있다. 분리 및 동정된 웨이셀라 김치아이 YS29는 2009년 6월 23일 한국미생물보존센터에 기탁하고 기탁번호 KFCC 11449P를 부여받았다.

웨이셀라 김치아이 YS29의 탄수화물 이용 패턴

탄수화물	실험결과	탄수화물	실험결과
Control	-	Esculin	+
Glycerol	-	Salicin	+
Etrythitol	-	Cellobiose	+
D-Arabinose	-	Maltose	+
L-Arabionose	-	Lactose	-
Ribose	+	Melibiose	-
D-Xylose	+	Saccharose	+
L-Xylose	-	Trehalose	-
Adonitol	-	Inulin	-
β-Methyl-xyloside	-	Melezitose	-
Galactose	+	D-Raffinose	-
D-Glucose	+	Amidon	-
D-Fructose	+	Glycogen	-
D-Mannose	+	Xylitol	-
L-Sorbose	+	β-Gentiobiose	+
Rhamnose	-	D-Turanose	-
Dulcitol	-	D-Lyxose	-
Inositol	-	D-Tagatose	-
Mannitol	+	D-Frucose	-
Sorbitol	-	L-Frucose	-
α-Methyl-D-mannoside	-	D-Arabitol	-
α-Methyl-D-glucosamine	-	L-Arabitol	-
N-Acetyl glucosamine	+	Gluconate	+
Amygdalin	+	2 ceto-gluconate	-
Arbutin	+	5 ceto-gluconate	-

표 2에서, +는 양성반응, -는 음성반응을 나타낸다.

9. pH 측정

시료의 pH 측정을 위하여 시료 10 g에 동량의 증류수를 가하여 Vortex(Vortex-Genie2^TM, USA)를 이용하여 진탕한 다음 pH meter(Corning, M220, UK)를 이용하여 실온에서 측정하였다.

10. 이수( water separation ) 측정

이수분량의 측정은 시료 500 g을 취하여 금속체(strainer)에 받쳐 2-3시간 동안 정치한 후 용출된 수분 및 용액성분의 무게와 시료의 무게로 계산하였다(수학식 4).

수학식 4

이수량(%) = (시료에서 용출된 수분의 무게(g)/시료의 무게(g))× 100

11. 관능평가

훈련된 10명의 20대 대학원생들을 대상으로 시제품의 관능을 평가하되 가장 좋다(5), 좋다(4), 보통(3), 나쁘다(2) 및 가장 나쁘다(1) 등으로 표시하였다(3).

실험결과

1. 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 첨가 실험

굴젓갈에 존재하는 미생물 생균수는 약 10²-10⁴cfu/㎖ 정도이며 분리되는 세균은 E. 암니게네스(Enterobacter amnigenes), E. 클로아케(Enterobacter cloacae) 및 비브리오 속(Vibrio spp .)으로 보고되었다. 시판 양념 굴젓갈의 일반 세균수는 3.0× 10⁴cfu/㎖이고 유산균은 거의 검출되지 않았으며(도 1 패널 A), 식염 함량은 4% 이상으로 매우 높았고, pH는 6.2 정도였으며 신선도의 척도인 휘발성 염기질소(VBN)은 42 ㎎%으로 매우 높은 수치를 나타내었다. 또한 유산균을 첨가하지 않고 본 연구실에서 직접 제조한 굴 젓갈에서도 유산균이 거의 검출되지 않았다(도 1 패널 B).

유산균은 젖산이나 박테리오신을 생성하여 타 세균의 증식을 억제한다고 보고되었으므로 유산균 첨가에 의해 부패취 생성균의 증식이 억제되는지 관찰하였다. 물김치에서 분리한 유산균 류코노스톡 메센테로이데스를 첨가하여 양념굴젓을 제조하였고 15℃에서 보존 3일 후 미생물 검사를 실시한 결과는 도 2와 같다. 도 2에서 확인할 수 있듯이, 유산균을 첨가하여 제조한 양념 굴젓갈이 대조군에 비해 부패취가 없고 부패세균이 억제됨을 확인하였다.

류코노스톡 메센테로이데스 첨가에 의한 굴젓갈의 유산균수 및 일반세균 수 변화

항목	유산균 수/일반세균 수(log cfu/ml)
항목	0 day	3 days	6 days	9 days
대조군	3.3/3.5	3.5/3.8	3.2/4.0	2.8/4.2
유산균 첨가군	6.5/3.5	7.2/3.3	7.5/2.5	7.4/2.1

또한 시일이 경과함에 따라 유산균 수는 증가하였고 일반세균 수는 감소하여 일반세균의 증식을 억제하는 효과가 탁월한 것으로 사료되었다(참조 표 3).

2. 양념 굴젓갈의 발효 시험

1) 유산균주의 선정

앞에서 기술한 바와 같이 '1. 류코노스톡 메센테로이데스 첨가 실험'의 예비실험을 통하여 양념 굴젓갈에 대한 유산균주 사용의 필요성 및 그 효과가 확인된 바, 여러 가지 유산균주들 중 첨가에 의한 부패취 생성균의 증식 억제효과 및 관능성을 향상시킬 수 있는 균주를 찾기 위하여 아래와 같은 여러 종류의 유산균주를 사용하여 그 효과를 시험하였다. 이러한 유산균주들은 요구르트 스타터 또는 김치에서 분리한 유산균들(Weissella kimchii 2주, Lactobacillus brevis 2주, Leuconostoc mesenteroides 1주, Lactococcus lactis 1주, Lactobacillus plantarum 3주, Lactobacillus casei 3주, Lactobacillus bulgaricus 1주)을 단독 또는 혼합하여 5% 염장농도로 만든 양념굴젓에 첨가한 다음, 15℃에서 발효시키면서 3일 간격으로 유산균 생균수의 변화를 측정하였다(참조 표 4).

양념 굴젓갈에 첨가한 유산균주 별 생균수 변화

사용 유산균	생균수(logCFU/ml)
사용 유산균	0 day	3 days	6 days	9 days	12 days
대조군	3.3	3.5	3.2	2.8	2.3
W. kimchii YS29	6.5	7.2	7.3	7.5	8.2
L. brevis	6.5	7.1	7.2	7.4	7.7
Leuc . mesenteroides	6.5	7.2	7.5	7.4	8.1
Lc . lactis	6.2	6.4	6.7	7.2	7.0
W. kimchii YS61	6.5	7.0	7.3	7.4	8.0
L. plantarum	6.3	6.4	6.7	7.3	7.7
L. casei	6.2	6.3	6.5	7.1	7.2
L. bulgaricus	6.2	6.4	6.3	6.1	5.5
Leuc .m+W.k YS29	6.5	7.3	7.5	7.8	8.3

실험결과 요구르트 스타터로 사용되는 균주인 Lactobacillus bulgaricus를 제외한 모든 유산균 첨가군은 대조군에 비해서 생균수 증가가 양호하였고, 부패취 생성도도 적어 전반적으로 관능성이 우수한 것으로 평가되었으며, 특히 Weissella kimchii와 Leuconostoc mesenteroides를 1:1로 혼합한 경우가 생균수 증가 및 관능성 측면에서 가장 탁월하였다.

2) 최적 발효온도의 선정

5% 염장을 하여 제조한 양념굴젓에 Weissella kimchii YS29와 Leuconostoc mesenteroides 혼합균주를 4% 첨가하여, 5, 10, 15 및 20℃에서 각각 3, 6, 9 및 12일 동안 저온 발효시키면서 미생물의 증식과 관능성을 상호 비교한 결과는 표 5와 같다.

발효온도에 따른 양념 굴젓갈 중 유산균의 증식 및 관능성

온도 (℃)	0일		3일		6일		9일		12일
온도 (℃)	생균수	관능성	생균수	관능성	생균수	관능성	생균수	관능성	생균수	관능성
5	6.5	ND	6.6	3.6	6.6	3.7	6.7	3.5	6,9	3.2
10	6.5	ND	6.8	3.6	6.9	3.6	7.0	3.5	7.1	3.1
15	6.5	ND	7.2	4.2	7.3	4.3	7.6	3.7	8.2	3.2
20	6.5	ND	7.6	3.4	7.9	3.5	8.3	2.9	8.8	2.5

유산균 생균수는 도 3a에서 볼 수 있듯이, 시간이 지남에 따라 전체적으로 증가하였으나, 5℃ 및 10℃의 경우는 그 증가속도가 매우 더디었다. 전체적으로 발효온도가 높아질수록 생균수가 많이 증가하였으며, 발효 개시 1주일 후부터의 생균수 증가속도는 상대적으로 완만하였다.

도 3b에 나타난 바와 같이, 발효기간 6일 이후 관능성이 떨어지기 시작하였으며 발효온도가 높을수록 그 정도가 심하였다. 20℃의 시료의 경우 6일 후에는 시큼한 발효취(sour taste)와 비릿한 맛이 느껴졌고, 반면에 15℃에서 발효시킨 시료는 6일 째 이취 및 산미 발생이 없는 결과를 보였으며 가장 높은 관능점수를 얻었다. 따라서 양념 굴젓갈의 가장 바람직한 발효온도는 15℃ 전후로 사료된다.

3. 양념 굴젓갈의 이수억제 실험

양념 굴젓갈의 물리적 특성상 가장 중요한 부분은 유통 중 굴의 수분리를 최대한 억제하여 그 원형을 유지함으로써 탱탱한 식감을 느낄 수 있도록 하는 것이다. 따라서 본 연구의 과제 중 하나는 유산균을 첨가한 발효를 통하여 양념 굴젓갈의 풍미를 향상시키면서, 굴의 형태를 원형에 가깝게 유지하는 것이다. 이를 위하여 인산염 침지 실험, 당침 실험 및 전분 첨가 실험을 다음과 같이 실행하였으며, 이수량이 많을수록 굴의 크기가 작아진다는 데 착안하여 이수량을 측정함으로써 굴의 원형 유지를 평가하였다.

1) 인산염 침지 실험

각 시료들은 염장농도 5%의 통영굴을 사용하였으며 동일한 기본 배합으로 제조하였다. 이렇게 만든 양념굴에 Weissella kimchii YS29과 Leuconostoc mesenteroides의 혼합 배양액 4%를 첨가하여, 15℃에서 발효시키면서 경과 후 3, 6 및 9일 별로 수분리량을 측정하였다. 시료 O-2200는 굴을 수세하여 사용하였고, 시료 O-2300은 수세한 굴을 4% 중합 인산염 용액에서 5분 간 침지한 다음 원료로 이용하였다. 또한, 대조군은 가장 선호도가 높은 시판제품을 사용하여 실험하였다.

도 4에 나타난 바와 같이, 인산염 용액에서 침지한 실험군이 대조군에 비하여 이수량이 적었으며, 전분을 첨가한 시판제품과 비슷한 결과를 나타냈다. 이 결과로 미루어 굴을 중합 인산염 용액에 침지시킨 경우, 인산염이 굴 단백질 성분과 수분을 연결시켜주는 연결고리 역할을 해주는 것으로 판단된다. 시간이 지날수록 이수현상이 심각했으며, 이를 개선시킬 추가적인 실험이 필요할 것으로 판단된다.

2) 당침실험

시판되고 있는 양념 굴젓제품들은 식염을 5% 이상 첨가하여 염장하고 있다. 이 또한 숙성발효 시 병원성 미생물의 증식을 억제하거나, 제품의 부패를 방지하기 위함이나 짠맛이 강하여 젊은 층이 기피하고 식염과다섭취에 따른 건강상의 문제가 제기되고 있는 실정이다. 따라서 굴젓의 제조과정에서 최대한 식염의 섭취를 낮춰 짠맛이 강하지 않으면서 풍미가 좋은 저염 발효 굴젓갈을 개발하기 위해 당침 공정을 추가하여 시료를 제조한 후 비교하였다. 또한 이 당침 공정을 통하여 탈염 및 풍미 향상뿐만 아니라, 이수현상을 막아 보존기간 중 굴의 형태가 유지되는지 확인하였다.

굴은 5% 염장하였고, 4% 유산균(Weissella kimchii YS29과 Leuconostoc mesenteroides의 혼합 배양액)을 첨가하여 기본배합에 따라 양념하였으며, 실험에 사용한 당의 종류는 국산 맥아물엿, 일본 마쯔다니화학의 환원전분 분해물 및 솔비톨 등이다. 이러한 각각의 당으로 당침하여 만든 시료들과 당침을 하지 않은 대조구와 염도를 비교하고, 당침 시 풍미 생성에 영향을 주는지 알아보기 위해 관능평가를 실시하였다(표 6).

당침 종류에 따른 저염 발효굴젓의 염도 및 관능성 비교

시료	염 도(w/w%)	관 능 성
O-310 (대조구)	4.34	3.9
O-320 (환원전분 분해물 당침)	2.05	4.6
O-330 (맥아물엿 당침)	2.17	3.7
O-340 (Sorbitol 당침)	2.08	3.1

표 6에서 보는 바와 같이, 대조구와 비교하여 당침한 굴젓갈의 염도가 현저히 낮아지는 것을 알 수 있다. 환원전분 분해물로 당침한 시료가 염도가 가장 낮고 관능적인 측면에서 가장 우수하였다.

도 5는 당침에 따른 수분리%를 나타낸 것으로, O-2400은 8% 환원전분 분해물로 당침한 것이며 인산염 용액에 침지시킨 후 8% 환원전분 분해물로 당침한 시료를 O-2500으로 하였다. 시료 O-2200은 상기의 인산염 침지 시험에 이용된 시료와 동일한 것이다. 당침한 시료들을 인산염 침지 및 당침을 전혀 하지 않은 대조구 및 시판제품과 수분리 %를 비교한 결과 당침만을 한 실험군(O-2400)은 시판제품에 비하여 근소하게 이수억제 효과가 있었으며, 인산염 용액에 침지시킨 후 당침을 한 실험군(O-2500)은 확연하게 차이를 나타내었다.

3) 전분 첨가 실험

양념 굴젓갈의 저온유통 중 흔히 발생하는 수분분리(syneresis) 및 수축현상, 풍미 저하(Flavor degradation), 변색(discoloration) 등과 같은 품질저하를 방지하고, 발효 시 유산균 증식에 도움을 주어 보다 양질의 양념 굴젓갈을 제조하고자, α-전분(마쯔다니화학주식회사, 일본)을 첨가하여 그 효과를 검토하였다. 시료 굴은 인산염 침지 및 당침 8%를 기본으로 하였고, 전체 배합에 대하여 α-전분을 실험군 별로 각각 3.0% 및 4.0%(w/w) 첨가하였다. Weissella kimchii YS29와 Leuconostoc mesenteroides의 혼합배양액을 4% 첨가하여 15℃에서 각 3, 6 및 9일 간 발효를 실시하였으며, 각 시료의 수분리%(도 6a), 유산균 생균수(도 6b)를 측정 비교하였다.

O-2800은 염장농도 5%의 굴을 수세한 후 α-전분 3%를 첨가하여 유산균 첨가 없이 제조하였으며, 대조구로는 시판제품 중에서 가장 선호되는 제품을 구입하여 비교하였다. 실험 결과 인산염 침지 후 당침을 하여 α-전분을 각각 3%, 4% 첨가한 O-2600 및 O-2700 이 대조구들에 비해 높은 수분리 억제능력을 보였으며, 인산염 침지와 당침 및 전분첨가를 각각 실시했을 때에 비하여 상승효과가 컸다(도 6a).

도 6b는 전분 첨가에 따른 양념 굴젓갈의 유산균 생균수를 측정한 것으로, 앞의 여러 실험들을 토대로 인산염 침지 후 당침을 하고 α-전분을 4% 첨가하여 발효시킨 실험군(O-2700)의 유산균수는 발효 6일 후 7.6 log cfu/ml 로서, α-전분을 첨가하지 않고 발효시킨 O-2900의 유산균수 7.4 log cfu/ml에 비하여 2배 가량 많았다. 유산균을 첨가하지 않고 어떠한 전처리도 하지 않은 O-2000의 6일 후 유산균수 4.5 log cfu/ml이었으며, 대조구인 시판제품은 유산균이 검출되지 않았으며, 이는 제조공정상의 이유로 원래 존재하던 유산균들이 사멸된 것으로 판단된다. 따라서 α-전분의 첨가가 양념 굴젓갈 내의 유산균 증식에 크게 영향을 미친 것으로 판단된다.

4. 김치 유래 유산균 발효가 양념 굴젓갈의 품질향상에 미치는 영향

앞의 '2-1) 유산균주의 선정'에서 규명한 바와 같이 양념 굴젓갈의 발효에 가장 적합한 것으로 판명된 Weissella kimchii YS29과 Leuconostoc mesenteroides를 혼합 사용하여 양념 굴젓갈의 품질 향상 즉, 일반세균 억제능, 관능성 향상 및 물리적 성질 향상 등에 미치는 영향을 검토하였다.

앞의 실험결과에 따라서 5% 염장농도, 4% 중합 인산염 용액에 5분간 침지, 8% 환원전분 분해물 당침 및 α-전분을 4% 첨가하여 제조한 양념 굴젓갈(O-2700)을 15℃에서 각각 3일 간격으로 9일간 발효시키면서 pH, 일반 세균수, 휘발성 염기질소(Volatile Basic Nitrogen; VBN) 및 관능성 등을 측정하였다.

1) 발효에 따른 pH의 변화

도 7a에서 볼 수 있듯이, 염장, 당침하여 양념만을 한 대조구와 시판 선호제품의 pH가 알칼리성이 증가하였고, 유산균을 첨가하여 발효시킨 실험구(O-2700)의 경우도 시간이 경과함에 따라 알칼리성이 증가하는 경향을 보였으나 증가 정도가 다른 시료에 비해 낮았다. 이는 유산균 발효에 의한 젖산의 증가에 기인하는 것으로 판단된다. 이 젖산의 적당한 증가는 양념 굴젓갈에 청량감을 주어 관능성을 높일 수 있다.

2) 발효에 따른 일반세균 억제능력

도 7b에서와 같이 유산균을 첨가한 실험구(O-2700)는 발효기간이 경과하여 유산균수가 늘어날수록 일반세균수가 감소하였다. 유산균을 첨가하지 않은 대조구와 시판제품은 서서히 증가하는 경향을 나타냈으며, 효모의 경우에도 초기에 감소하다가 증가하였다. 특히 유산균을 첨가하지 않은 시료의 경우에는 3일 이후부터 호염성 효모가 출현하기 시작하였다(data not shown). 위의 결과에서 나타난 바와 같이, 유산균을 첨가한 실험구의 경우 유산균이 생산하는 천연 항생물질 즉 박테리오신(bacteriocin)이 일반세균 억제에 기여한 것으로 판단된다.

3) 양념 굴젓갈의 VBN(휘발성 염기질소, Volatile Basic Nitrogen) 함량 변화

젓갈류 제품의 품질신선도의 지표인 VBN을 발효기간 중 측정하여 적정발효기간 선정 및 유산균 첨가에 의한 신선도 유지효과를 검토하였다. 도 7c에서 나타난 바와 같이, 유산균을 첨가한 실험구(O-2700)는 대조구 및 시판제품에 비하여 VBN의 함량이 적어 상대적으로 신선도를 양호하게 유지할 수 있었다. 유산균을 첨가하지 않은 대조구는 9일 이후 한계값인 35 mg%에 근접하였으며 시판제품의 경우 37 mg%를 나타냈다. VBN 수치로 볼 때 유산균 첨가구에서 바람직한 발효 기간은 6일을 넘지 않도록 하는 것이 적당하다고 판단하였다.

4) 발효에 의한 관능성 변화

적정 발효기간 선정을 위하여 VBN과 더불어 발효기간 경과에 따른 관능성 변화를 검토하였으며, 그 결과는 도 7d와 같다. 유산균을 첨가한 실험구의 관능성이 눈에 띄게 향상된 반면, 대조구와 시판제품은 부패취 생성 일반세균의 증식으로 인하여 관능성이 3일 이후부터는 시일 경과할수록 떨어지는 경향을 보였다. 유산균 첨가 실험구의 관능성은 발효 후 3일 이후부터 떨어지기 시작하므로 관능성과 일반세균 억제 능력(도 7b 참고)으로 보면 적정발효기간은 6일 전후가 적당할 것으로 판단된다. 대조구와 시판제품은 발효공정 없이 양념하여 냉동유통(-5℃ ~ -10℃) 시키므로 발효시험 초기의 관능성으로 비교하는 것이 타당할 것으로 생각된다.

유산균 첨가 실험구들의 관능성이 기존 양념 굴젓갈(대조구, 시판제품)들의 그것과 비교하여 향상된 내용을 조금 더 상세히 설명하면,

① 색상의 변화: 기존 양념 굴젓갈 제품의 검붉은 색조가 밝은 선홍색 쪽으로 바뀌어 관능성이 향상됨.

② 풍미 및 맛의 향상: 기존제품들이 양념의 텁텁한 고취를 내고 시일이 경과할수록 비릿한 맛을 내는 반면, 유산균을 첨가하여 발효시킨 경우 부패 억제 효과로 인해 비린내가 줄어들고 김치의 잘 익은 풍미와 청량감을 부여함.

③ 식감의 향상: 기존제품들은 시일이 경과할수록 이수 분리되어 알의 굵기가 줄어드는 경향을 보이나, 발효제품은 염침 및 당침의 효과와 더불어 유산균 첨가 시 수분리 억제효과를 보여 탱탱한 굴의 식감을 줌.

④ 양념 굴젓갈의 저염화 및 보존성의 증가: 기존제품들의 염장농도는 5% 내외로써 최종제품의 염도를 측정하면 3-4%의 높은 염함량을 가지고 있음. 본 유산균 첨가 발효 양념 오징어젓갈에 사용된 염장농도는 5%이며, 최종제품의 염 함량은 2-3%로 기존제품에 비하여 대폭 염함량을 낮추었으므로 성공적으로 저염화 제조법을 확보하였음. 게다가 "4-2)발효에 따른 일반세균 억제능력, 4-3)양념 굴젓갈의 VBN의 변화"의 실험결과에서 보듯이 저염의 유산균 첨가 실험군이 고염의 기존제품들 보다 괄목할 만큼 보존성이 향상되었다는 것은 본 실험이 시사하는 바가 크다고 할 수 있음.

5. 보존능력이 있는 물질 첨가의 영향

천연보존료인 폴리라이신(Polylysine, (주)신승하이켐) 0.8% 및 보존능력이 있는 영양강화제인 비타민 B1유도체(Thiamine lauryl sulfate, (주)케미넥스)를 0.1-0.5 w/w% 첨가하여 15℃에서 6일간 보존한 다음 품질에 미치는 영향을 검토하였다. 각 시료에 첨가한 내용은 표 7과 같다. 표 7에서, 기본 배합은 표 1의 B 배합으로 하였으며, 유산균 배양액은 Weissella kimchii YS29과 Leuconostoc mesenteroides의 1:1 혼합액이다.

비타민 B1유도체를 첨가한 시험군이 폴리라이신을 첨가한 실험군에 비해 최종 유산균 생균수가 약 3배 정도 많았다. 폴리라이신은 유산균의 증식을 약간 억제하는 반면 비타민 B1유도체는 유산균의 증식에 전혀 영향을 미치지 않았고, 곰팡이 및 효모의 증식을 효과적으로 억제하였다(data not shown). 따라서 저염 발효 굴젓 제조시에도 비타민 B1 유도체를 0.5% 사용하는 것이 바람직하였다.

보존료 첨가에 의한 유산균의 변화

구 분	대조구	O-310	O-320	O-330	O-340
처리	기본 배합	기본 배합 유산균배양액4.0% α전분 4.0%	기본 배합 유산균배양액4.0% α전분 4.0% 비타민B1유도체 0.5%	기본 배합 유산균배양액4.0% α전분 4.0% 비타민B1유도체 0.1%	기본 배합 유산균배양액4.0% α전분 4.0% Polylysine 0.8%
유산균수	2.0 x 10⁵	1.8 x 10⁷	1.9 x 10⁷	1.7 x 10⁷	5.7 x 10⁶

6. 보존성 실험

기본 배합에 유산균(Weissella kimchii YS29과 Leuconostoc mesenteroides의 1:1 혼합액) 4.0%, α-전분 4.0% 및 비타민 B1유도체 0.5%를 균일하게 첨가하여 플라스틱 밀폐용기에 100 g씩 담은 후 15℃에서 6일간 발효시키고, 0℃ 및 -5℃에서 총 한달 동안 보관 하면서 일주일 간격으로 시료를 취하여 휘발성 염기성 질소생성량(VBN)을 측정한 결과는 도 8과 같다. 신선한 품질을 보장하는 VBN 한계값을 35 mg%를 기준으로 잡았을 경우 0℃에서는 8주간 안정하였으며 -5℃에서는 10주간 VBN 값의 증가폭이 0℃에서 보존할 때 보다 상대적으로 좁으며 10주간 안정하였다.

결론

위생적이며 관능이 우수한 저염 발효 굴젓을 제조하기 위해 5% 염장한 굴에 당침 및 인산염 침지 공정을 추가 하고 유산균 및 보존료를 첨가하였다. 먼저 당침을 한 경우 염 농도가 대조구에 비해 현저하게 낮아졌고 특히 인산염 침지를 한 후 당침을 하여 제조한 경우에는 당침만 수행한 것보다 염도가 더 낮은 결과를 보였다. 이 결과로 인산염 침지 및 당침 공정을 추가함으로써 염도를 낮추는데 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 당침에 사용한 당 중 환원전분 분해물이 염도를 낮추는데 가장 큰 효과를 보였고 관능적인 면에서도 우수하였다. 또한 굴젓의 풍미을 개선시키고 부패를 줄이기 위해 유산균을 첨가하였더니 부패취 생성균의 수가 현저하게 줄어들었으며 대조구에 비해 관능적인 면에서도 탁월한 것으로 나타났다. α-전분의 함량이 높을수록 굴젓의 수분리율은 감소하였으며 굴젓의 경우 바람직한 전분 첨가량은 4.0%(w/w)가 적당하였다. 전분의 함유량이 많아 전분취가 날 것으로 예상하였으나 양념 굴젓의 경우 굴의 특유의 맛으로 인해 전분취가 덜하였고 인산염 침지 및 당침 공정의 추가로 인해 효과가 나타난 것으로 판단된다. 젓갈류는 염도가 8% 미만일 경우 유해 미생물의 증식을 억제하기 위해 보존료를 반드시 첨가해야 하고 본 연구에서 유산균을 첨가하여 양념 오징어젓갈을 제조하였으므로 천연 보존료 첨가시 유해 세균의 증식억제 및 유산균 증식에 영향이 있는지를 확인하였다. 천연 보존료 중 비타민 B1유도체(Thiamine lauryl sulfate)는 유산균의 증식에 영향을 미치지 않았고, 곰팡이 및 효모의 증식을 효과적으로 억제하여 실험 결과 0.5% 정도 사용하는 것이 적절하다고 판단되었다. 유통기간 중 제품의 신선도 지표로 VBN 한계값을 35 mg%를 기준으로 잡았을 경우 0℃에서는 8주간 안정하였으나 -5℃에서는 10주간 보존하는 동안 VBN값이 35 mg%미만에서 유지되었으므로 최적 발효기간인 6일간 15℃에서 발효한 후 냉동 보관해도 약 8~10주간은 품질에 별다른 영향을 끼치지 않을 것이라 생각된다.

본 연구를 통하여 유산균 첨가에 의한 저염 발효 굴젓갈의 위생학적 품질뿐만 아니라 관능이 우수한 제품의 개발, 굴젓의 탱탱한 식감 유지 및 식염 섭취의 줄임, 보존성을 목적으로 당침, 인산염 침지, α-전분 4% 첨가, 비타민 B1 유도체 0.5% 첨가하는 것이 바람직하였다. 따라서 5% 염장 된 굴을 4% 인산염 용액에서 5분간 침지시킨 후 환원전분 분해물로 당침하고 일정시간 수절한 뒤 양념믹스와 4% 유산균, 4% 전분, 0.5% 비타민 B1유도체를 넣고 배합하여 15℃에서 6일간 발효시킨 후 냉동 보관하여 유통시키는 위생적으로 안전하며 풍미가 좋은 저염 발효 굴젓을 제조하는 공정의 확립에 성공하였다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

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한국미생물보존센터(국내)

KFCC11449P

20090623

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Claims

김치에서 분리된 웨이셀라 김치아이(Weissella kimchii) YS29 균주(KFCC11449P).