KR101602549B1 - 시금장과 청국장을 이용한 발효식품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시금장과 청국장을 이용한 발효식품(이하 편의상 '청금장'이라 칭함)에 관한 것이다. 발명자들은 시금장과 청국장을 이용한 2차 발효식품을 개발하여 현대인의 기호에 맞는 다양한 제형의 제품군을 개발함과 동시에 영양학적 우수성과 과학적인 효능평가와 저장성과 휴대의 간편을 위한 다양한 제형의 제품군 개발을 통해 우리 전통 장류의 소비를 확대하고자 하였다.
Description
본 발명은 시금장과 청국장을 이용한 발효식품(이하 편의상 '청금장'이라 칭함)에 관한 것이다. 발명자들은 시금장과 청국장을 이용한 2차 발효식품을 개발하여 현대인의 기호에 맞는 다양한 제형의 제품군을 개발함과 동시에 영양학적 우수성과 과학적인 효능평가와 저장성과 휴대의 간편을 위한 다양한 제형의 제품군 개발을 통해 우리 전통 장류의 소비를 확대하고자 하였다.
장류시장은 여성의 사회 참여 확대와 주거환경의 변화에 힘입어 가정에서 생산하던 장류를 대체하면서 빠르게 성장해 오고 있다. 식품의약품안전청에서 발표한 식품 및 식품첨가물 생산실적에 따르면 장류 제조업의 출하액은 연평균 7.6%의 증가율을 보여 2009년 기준 10,150억 원 규모를 나타내고 있다.
한편 시금장과 청국장은 식이섬유가 풍부한 대표적인 단백질 식품으로 그 효능이 우수하지만 전통장 고유의 냄새와 맛으로 대중화되기 어려운 문제점이 있는바, 이런 단점을 개선하여 현대인의 입맛에 맞는 발효식품으로 재탄생시킨다면 그 파급효과는 매우 클 것이다.
즉 시금장과 청국장을 이용한 2차 발효식품 개발 시 다이어트 등의 기능성을 가미한 식품으로 활용할 수 있을 뿐 아니라, 여러 가지 제형을 다양화하여 현대인의 기호에 맞는 제품으로 생산할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 대기업에 의해 대규모 공장에서 생산되는 장류와 차별화한 부가가치가 높은 프리미엄 기능성 장류의 개발로, 농가 및 지역기업에 이바지할 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은 식생활의 서구화에 따른 만성질환과 비만이 문제되고 있는 시점에 장류의 고염 문제를 해결함과 동시에 식이섬유가 풍부한 시금장과 청국장을 이용하여 현대인의 입맛에 맞는 2차 발효식품을 개발함으로써 건강식품, 다이어트 식품으로 활용할 수 있도록 하는 데 있다.
또한 전통장류인 시금장과 청국장을 이용한 2차 발효식품을 개발하여 이를 표준화시킴과 동시에 전통장류의 염도, 맛 등의 품질관리의 과학화와 현대인의 기호에 맞는 다양한 제형의 제품군을 개발하여 우리 전통장류의 소비를 확대하고 영양학적 우수성과 과학적으로 효능이 평가된 발효식품을 개발하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명은 시금장과 청국장을 함유하는 것을 특징으로 하는 발효식품인 것을 특징으로 한다.
이때 상기 시금장은 마쇄한 보리등겨에 증류수를 6~7 : 3~4의 중량비율로 첨가하여 반죽 성형하여 메주를 만든 후, 성형된 메주를 익히고 건조한 후 짚으로 자연 발효시킨 다음, 이 메주를 미세하게 분쇄하고 보리밥과 4~6:6~4의 중량비율로 섞고 발효시킨 것임을 특징으로 한다.
또한 상기에서 시금장과 청국장 외에 표고가루를 더 혼합하여 발효시킨 발효식품인 것을 특징으로 한다.
이때 시금장과 청국장과 표고가루의 혼합비율은 14~18 : 7~9 : 1의 중량비인 것을 특징으로 한다.
또한 시금장과 청국장과 표고가루를 혼합하여 발효시킬 때의 조건은, 온도 40℃, 습도 80%의 incubator에서 1시간 동안 발효시킨 것임을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 상기 발효물을 이용하여 제조되는 환 형태의 발효식품인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 발효물을 이용하여 제조되는 가루 형태의 발효식품인 것을 특징으로 한다.
최근 발효식품에 대한 관심이 증대되면서 대표적인 발효식품인 장류에 대한 관심의 증대에 반해 장류의 나트륨 함량이 문제시되고 있으나, 청국장은 소금이 들어가지 않는 무염 발효식품으로 식이섬유가 풍부한 시금장과 결합한 생산기술 개발로 인해 전통식품의 대중화 및 세계화에 기여할 것으로 기대된다.
또한 우수한 효능을 가진 장류를 현대화함으로써, 서구화된 식습관에 따른 심혈관계, 당뇨, 암, 고혈압 등 심각한 성인병 예방에 따른 국민건강 증진을 꾀할 수 있다.
도 1은 전통 시금장의 제조과정을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따라 제조된 최종 시제품의 도면이다.
이하 본 발명을 실시예와 함께 상세히 설명한다.
Ⅰ. 실험 방법
1. 청금장의 재료 및 제조
콩(백태, 경북 안동, 국산), 보리(경북고령, 국산), 표고버섯가루(부농식품, 경북 문경, 국산)를 구입하여 4℃의 냉장고에 보관하면서 실험에 사용하였다.
청국장은 정성한 백태를 3시간 동안 물에 불린 후 100℃에서 6시간 동안 삶아 물기를 제거한 후에 채반에 부직포를 깔고 콩을 고르게 펴서 5 cm 정도의 볏짚을 꽂은 후 43℃에서 24시간 동안 발효시킨 다음 -18℃의 냉동고에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
시금장은 미세하게 마쇄한 보리등겨에 증류수를 6.3 : 3.7의 중량비율로 첨가하여 반죽한 후 삼베에 1.4 kg씩 담아 발로 둥근 모양으로 만든 후 도넛 모양이 되도록 중앙에 구멍을 뚫었다. 성형된 메주를 약한 불에서 20분 동안 익힌 후 일주일간 건조과정을 거친 다음 처마에 매달아 100일 동안 짚으로 자연 발효시켜 보리메주를 완성하였다. 이 메주를 미세하게 분쇄한 후 보리밥과 1:1의 중량비율로 섞고 20℃에서 24시간 동안 발효시킨 다음 -18℃의 냉동고에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
다음의 Table 1과 같은 비율(중량비율임)로 시금장, 청국장 및 표고(shiitake)가루를 혼합한 후 온도 40℃, 습도 80%의 incubator에서 1시간 동안 발효시킨 것을 청금장이라 하고 비율에 따라 이후부터 청금장A, 청금장B, 청금장C로 하여 -18℃의 냉동고에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
2. 일반성분
1) 수분 정량
수분(moisture)정량은 시료를 일정하게 취하여 상압건조법에 따라 측정하였다. 즉, 칭량병의 항량을 먼저 구한 후 시료를 넣고, 105 ℃의 dry oven에서 2~3시간 가열 후 desiccator에서 30분간 방랭한 후 칭량병 무게를 측정하여 항량이 될 때까지 반복 측정하였다.
2) 회분 측정
회분은 A.O.A.C에 준하여 직접회화법으로 도가니의 항량을 구하고 일정량의 시료를 취하여 550~600 ℃의 회화로에 5~6시간 회화하고 desiccator에서 일정시간 방냉하여 항량을 구하여 회화 전후의 항량차로서 조회분량을 산출하였다.
3) 조지방 정량
Soxhlet법으로 측정하였다. 분말화된 시료 5~10 g을 원통여과지에 넣고 탈지면으로 막고 100~105 ℃ 건조기에 넣고 2~3시간 건조한다. 건조된 원통여과지를 desiccator에 방랭한 후 Soxhlet 추출관에 넣고 60~65 ℃ 수욕상에서 8~16시간동안 추출하고 수기 속의 에테르를 날려보내고 지방의 무게를 측정하였다.
4) 조단백질 정량
조단백질의 정량은 Kjeldahl법으로 측정하였다. 채취된 시료를 Kjeldahl 분해관에 취해 Kjeldahl (Foss, Sweden) 장치로 측정하였다.
5) 탄수화물 정량
시료 전체를 100%로 하여 수분, 조단백질, 조지방, 회분 함량 %를 감한 것을 탄수화물(carbohydrates) 함량(%)으로 하였다.
6) 유리당 정량
유리당 실험방법은 식품공전에 따라 검체 약 5 g을 50 mL 메스플라스크에 정밀히 달아 물 25 mL를 가하여 녹인 후 아세토니트릴로 50 mL까지 채운 후, 이를 0.45 μg의 멤브레인 필터로 여과한 것을 시험용액으로 하였다. 표준용액의 조제는 fructose, glucose, galactose, maltose, sucrose, lactose 표준품을 각각 100 mL용 메스플라스크에 정밀히 달아 물 50 mL로 녹인 후 아세토니트릴(acetonitrile)로 100 mL까지 채워 측정하였다. HPLC 측정조건은 Table 2와 같이 하였다.
7) 지방산 조성 분석
검체 약 25 mg을 유리튜브에 정밀히 취하여 0.5 N 메탄올성 수산화나트륨용액 1.5 mL를 가하고 질소를 불어 넣은 후 즉시 뚜껑을 덮고 혼합하였다. 지방산 분석methylation 방법은 100℃ heating block에서 약 5분간 가온한 후 이를 냉각하여 14% 트리플루오르보란메탄올 용액 2 mL를 가하였다. 다시 질소를 불어넣은 후 혼합하고, 100℃에서 30분간 가온하였다. 30℃~40℃로 냉각한 후 이소옥탄 용액 1 mL와 포화염화나트륨 5 mL를 가한 후 충분히 혼합하였다. 상온으로 냉각한 후 수층으로부터 분리된 이소옥탄층에 무수황산나트륨으로 탈수하고 GC(가스크로마토그래피)로 분석하였다. 지방산 분석조건은 Table 3에 나타내었다.
8) 무기질 정량
무기질 분석을 위한 시료의 제조는 습식 분해법을 이용하여 시료 0.5 g 내·외를 정확히 측정한 후 65％ HNO3 6 mL와 30％ H2O2 1 mL를 teflon bottle에 담은 후 이를 전처리 시험용액으로 사용하였다. 전처리 방법으로는 microwave digestion system(Ethos-1600, USA)을 이용하여 최고 600W로 총 30분간 산 분해를 실시하였다. 전처리 과정을 거친 시료용액을 0.45 μm filter로 여과하여 분석 시료로 사용하였다. 무기질 측정은 Inductively coupled plasma spectrometer(ICP-IRIS, Thermo Elemental, USA)를 사용하여 분석하였으며 분석조건은 Table 4와 같다.
3. 기능성 평가
1) 청금장 추출
제조한 장을 60℃에서 20시간 동안 건조시킨 후 분쇄하여 추출 전처리를 하였다. 분쇄한 청금장에 20배의 94% ethyl alcohol을 가하여 상온에서 48시간 동안 교반추출한 후 Whatman #2에 여과한 것을 20 Brix로 농축한 다음 실험에 사용하였다. 청금장을 ethyl alcohl로 추출한 후 농축한 수율은 Table 5와 같이 시금장 14.40%, 청국장 4.86%, 청금장 A 22.25%, 청금장 B 18.19%, 청금장 C 13.57%이었다.
2) 전자공여능 측정
전자공여능은 Blois의 방법을 변형하여 측정하였다. 각 시료 2 mL에 2×10-4 M DPPH 1.0 mL를 넣고 vortex한 후 30분 동안 방치한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여능은 [1-(시료첨가구의 흡광도-시료의 흡광도/시료무첨가구의 흡광도)]×100으로 나타내었다.
3) Superoxide dismutase(SOD) 유사활성 측정
SOD 유사활성 측정은 Marklund와 Marklund의 방법에 따라 각 시료 0.2 mL에 pH 8.5로 보정한 tris-HCl buffer(50 mM tris [hydroxymethyl] aminomethane + 10 mM EDTA) 3 ml와 7.2 mM pyrogallol 0.2 mL를 가하고 25 ℃에서 10분간 방치한 후 1 N HCl 1 mL로 반응을 정지시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하여 [1-(시료첨가구의 흡광도-시료의 흡광도/시료무첨가구의 흡광도)] × 100으로 나타내었다.
4) Thiobarbituric acid reactive substances(TBARS) 측정
① Oil emulsion 제조 : Oil emulsion은 사용하기 전에 만들고 pH 6.5로 보정한 0.1 M maleic acid buffer 8 mL를 넣은 다음 50 μL의 Tween-40과 0.5 mL 정도의 fish oil을 넣고 15분간 교반한 후 KOH 2~3조각을 넣고 교반하면서 0.1 N HCl로 pH 6.5가 되도록 조제하여 사용하였다.
② 지방산패억제능 측정 : Thiobarbituric acid reactive substances(TBARS)는 Buege와 Aust의 방법을 약간 수정하여 측정하였다. 1 mL 반응 혼합물이 채워진 시험관을 37℃ water bath에서 1 시간 동안 반응시켰다. 반응 후 50 ㎕ dibutylhydroxy-toluene(BHT) 7.2 %를 시료에 가하여 산화반응을 정지시켰다. 반응혼합물을 잘 섞은 다음 2 mL TCA/TBA 시약을 가하고 다시 혼합 후 끓는 물에서 15분간 가열시켰다. 가열 후 찬물에서 식힌 후 2,000×g의 속도로 15분간 원심분리시켰다. 상등액을 흡광도(HITACHI UV-2001) 531 nm에서 측정하였고, 공시료는 시료대신에 증류수를 가하여 같은 방법으로 측정하였다. TBARS값은 [1-(시료첨가구의 흡광도-시료의 흡광도/시료무첨가구의 흡광도)]× 100으로 나타내었다.
5) Xanthine oxidase 활성저해 측정
Xanthine oxidase 활성저해 측정은 Stripe와 Corte의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 0.1 M potassium phosphate buffer(pH 7.5) 0.6 mL에 2 mL xanthine 0.2 mL과 xanthine oxidase(0.2 unit/mL) 0.1 mL, 각기 다른 농도의 시료용액 0.1 mL를 첨가하여 37 ℃에서 15분간 반응시켰다. 여기에 1 N HCl 1 mL를 첨가하여 반응을 종료시킨 다음 반응액 중에 생성된 uric acid를 292 nm에서 흡광도를 측정하였다.
6) α-Glucosidase 저해 활성 측정
α-Glucosidase 저해활성은 Haglind와 Tengblad의 방법을 약간 수정하여 측정하였다. 0.1 M phosphate buffer(pH 7.0)에 ρ-nitro-phenol-α-D- glucopyranosite를 용해시켜 기질로 사용하고, 여기에 효소액 5 unit/0.03 mL를 혼합하고 대조구에는 증류수 0.1 mL, 반응구에는 시료 0.1 mL를 넣어 37℃에서 30분간 반응시킨 후 1 M glyciner NaOH(pH 9.0)을 첨가하여 반응을 정지시켰다. 이때 생성된 ρ-nitrophenol(PNP)는 405 nm에서 spectrophotometer로 흡광도를 측정하여 다음 식으로 저해활성을 구하였다.
4. 품질특성 평가
1) 색차 측정
청금장 환과 청금장 가루의 색차측정은 색차계(Minolta CM-3600D, Japan)를 사용하여 Hunter 색차계의 3자극치인 L(lightness), a(redness), b(yellowness)값으로 나타내었다. 측정은 6회 반복하여 측정한 후 평균 값으로 나타내었다. 이때 사용한 표준 백판의 L, a 및 b의 값은 각각 98.3900, -0.2018 및 -0.4097이었다.
2) 염도 측정
시금장, 청국장, 청금장 환 및 청금장 가루의 염도 측정은 다음과 같다. 시료 10 g에 증류수 90 g를 넣고 homogenizer를 사용하여 10,000 rpm에서 5분간 마쇄한 후 염도를 측정하였다. 염도는 염도계(Gimisanggoong, Korea)를 사용하여 측정하였다. 염도계에 나타난 수치는 아래의 공식을 이용하여 %로 환산하여 표시하였다.
3) pH 측정
청금장 10 g에 증류수 90 ml를 넣고 homogenize로 갈아 여과하여 시험용액을 pH meter (S20 SevenEasy™ pH, Mettler Toledo, china)로 3회 반복 측정하였다.
5. 기호성 평가(관능평가)
관능평가는 5점 기호도 검사법을 이용하여 색(color), 향기(flavor), 쓴맛(bitter taste), 짠맛(salty taste), 단맛(sweet taste), 구수한 맛(savory taste) 및 종합적인 기호도(overall acceptability)에 대하여 훈련된 28명의 관능요원에 의하여 평가하였다. 그 기준은 아주 좋다 5점, 좋다 4점, 보통이다 3점, 나쁘다 2점, 아주 나쁘다 1점으로 하였으며, 각 패널원의 채점합계를 각 시료의 관능평가 점수로 하였으며, 관능평가 결과의 통계처리는 Duncan's multiple range test로 유의성을 검정하였다.
Ⅱ. 실험 결과 및 고찰
1. 성분 분석
1) 일반 성분 분석
시금장과 청국장, 청금장 A, B, C 각각의 일반성분 함량을 분석한 결과는 Table 6과 같다.
시금장의 수분함량은 54.80%, 청국장은 46.17%를 나타내었으며, 청금장 A는 47.45%, B는 47.31%, C는 47.02%를 나타내어 시금장에서 다른 시료에 비해 다소 높은 수분함량을 나타내었다. 단백질 측정결과는 시금장 9.54%, 청국장 23.08%, 청금장 A 18.38%, B 17.75%, C는 14.81%를 나타내어 시금장을 측정하였을 때보다 청금장 측정 시에 2배 가까운 단백질 증가율을 나타내었다. 지방 측정결과는 시금장 0.81%, 청국장 12.26%, 청금장 A 6.26%, B 5.18%, C 1.68%를 나타내어 청국장 단일 측정결과와 비교 시 시금장과 청국장을 혼합하여 발효한 청금장 시료군에서 다소 낮은 지방함량을 나타내었다. 탄수화물 측정결과는 시금장 33.30%, 청국장 15.57%, 청금장 A 25.63%, B 27.44%, C 34.34%를 나타내어 시금장이 청국장에 비해 두배 많은 탄수화물함량을 나타내었다. 회분 분석 결과는 시금장이 1.53%로 가장 낮은 함량을 청국장이 2.91%로 가장 높은 함량을 나타내었으며, 청금장 군은 2%대로 비슷한 함량을 나타내었다. 시금장과 청국장을 합해 발효한 청금장의 경우 시금장 보다 단백질 함량은 증가하였으며, 청국장보다 지방과 칼로리는 낮아지는 경향을 나타내었다.
2) 유리당 정량
시금장과 청국장, 청금장 A, B, C의 유리당 함량을 HPLC로 분석한 결과는 Table 7과 같다. 시금장은 fructose 0.077, glucose 4.5336 g/100g의 함량을 나타내었으며, 청국장은 fructose 0.0299, glucose 0.4912, sucrose 0.1506 g/100g을 나타내었다. 청금장A는 fructose 0.1259, glucese 2.7135 g/100g을 나타내었으며, 청금장B, C는 각각 glucose만 3.0305, 5.8682g을 나타내었다. 장류의 단맛을 결정하는 유리당은 시금장에서 4.5412, 청국장에서 0.5716, 청금장A 2.8394, 청금장B 3.0305, 청금장C에서 5.8681 g/100g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 시금장과 청국장, 청금장 모든 군에서 glucose가 가장 많은 함량을 나타내었는데 이는 최 등의 시판 시금장의 31종의 맛을 통계적으로 평가한 결과와도 유사한 경향을 나타내었다.
3) 지방산 조성
지방산의 조성을 Table 8에 나타내었다. 시금장과 청국장, 청금장 A, B, C에 대한 포화지방산 함량은 34.2, 17.8, 20.1 20.4, 96.6%를 나타내었으나 이를 지방함량에 따른 포화지방비율로 계산한 포화지방양은 시금장 0.2803 g/100g, 청국장 2.1829 g/100g, 청금장 A 1.2587 g/100g, 청금장 B 1.0578 g/100g, 청금장 C가 1.6234 g/100g으로 나타내었다.
포화지방산으로는 Palmitic acid가 31.4, 14.3, 16.4, 16.6, 81.3%의 비율로 나타났으며, 불포화지방산으로는 Linoleic acid가 45.3, 55.7, 54.7, 54.1, 0.3%의 비율을, Oleic acid가 15.8, 17.7, 16.8, 17.4, 0.1%의 비율로 나타내었다. 정어리, 고등어 등의 등 푸른 생선과 모유 등에 존재하며, 혈관계통 질병예방과 혈액 중 콜레스테롤 저하, 중성지방 함량 저하, 순환기계 질병 예방효과 등이 있는 Eicosapentaenic acid(EPA)는 0.2, 0.1, 0.1, 0.1, 0.4%로 검출되었다.
2. 기능성 평가
1) 전자공여능
Blois 등에 의해 소개된 DPPH법은 α,α-diphenyl-β-pycrylhydrazyl 라디칼의 소거 특성을 이용한 것으로 가장 널리 이용되는 항산화효과 측정 방법 중 하나이며 α-토코페롤을 평가하기 위한 물질로써 사용되었다. DPPH는 안정한 라디칼로 cysteine, glutathione과 같은 함유황 아미노산과 아스코르브산, 토코페롤, hydroquinone, pyrogallol과 같은 polyhydroxy aromatic compounds, ρ-phenylenediamine, aminophenol과 같은 aromatic amine 등에 의해서 환원되어 짙은 자색이 탈색되므로 수소 공여능 또는 유리기 소거 작용을 측정하는데 널리 사용되고 있다. 이 방법은 간단하기 때문에 쉽게 이용되며 특히 항산화 활성의 검색 단계에서 손쉽게 사용될 수 있으며 Okawa 등은 약용식물로부터 얻은 flavonoids의 DPPH 라디칼 소거 활성을 비교하여 구조 중 hydroxy group의 수와 위치의 중요성을 보고한 바 있다.
이 등은 메탄올 80% 추출물에서 메탄올 10% 추출물이나 클로로포름 : 메탄올 추출물보다 보리의 항산화 활성이 더 높게 나타났고, 메탄올 80% 추출물에서 관찰된 상대적으로 높은 항산화능은 폴리페놀류의 배당체에 기인하는 것으로 추측된다고 보고하였다. 소 등은 장류용 콩에서 원료콩과 증자한 콩의 항산화 활성을 실험한 결과 원료콩의 항산화 활성은 증자 후에도 저하되지 않고 유지된다는 보고를 하였다.
추출물의 전자공여능을 측정한 결과 표준물질인 BHA는 농도가 높아질수록 78.80%, 86.82%, 93.67%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 69.55%, 87.53% 및 92.32%를 나타내었고, 청국장은 56.74%, 64.33% 및 70.02%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 63.66%, 71.87% 및 82.68%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 70.98%, 76.19% 및 87.47%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 69.69%, 80.47% 및 88.46%를 나타내었다.
시금장은 표준물질인 BHA와 유사한 전자공여능을 나타내었고, 청금장 중에서는 청금장 C가 가장 높은 전자공여능을 나타내었다. 전반적으로 모든 추출물들이 높은 전자공여능을 나타내었다.
2) Superoxide dismutase(SOD) 유사활성 측정
Superoxide dismutase(SOD; EC 1,15,1.1.)는 생체에 매우 유해한 superoxide anion radical(·O2 -)과 반응하여 hydrogen peroxide(H2O2)를 생성하는 효소로, 산소를 소비하는 모든 생물 종에 존재하여 생체 내에서 활성산소 장해에 대한 방어 작용을 하는 대표적인 활성산소 저해제이다. 활성산소 종으로는 superoxide anion radical, hydrogen peroxide, hydroxy radical(·OH), singlet oxygen(1O2) 등이 있으며 외부에서 침입하는 세균 등에 대한 방어와 신호전달 등의 효과가 있지만 반응성이 높은 활성산소 종의 과다 발생으로 인한 생체 반어체계 용량을 초과하게 되면 산화적 스트레스를 야기 시켜 세포막 분해, 단백질 분해, DNA 합성 억제 등 생체 내에서 심각한 생리적인 장해를 주며 심할 경우는 생명을 잃게 하는 것으로 알려져 있다. 생체는 이와 같은 활성산소의 독성으로부터 자신을 보호하기 위하여 일련의 산화방어 시스템을 구축하는 진화과정을 거치면서 현재까지 새로운 환경에 적응해 왔으며, 이들 활성 산소 종을 제거하기 위한 생체 내 기작으로, SOD, peroxidase(POD), catalase(CAT), glutathione reductase(GR) 등의 항산화 효소와 비타민 C(ascorbic acid), 비타민 E(tocopherol), glutathione, ubiquinone, 요산 등의 저분자 항산화물질이 있다. 이들 중 SOD는 산소분자가 환원되어 생기는 superoxide anion radical(·O2 -; 2O2 + 2e- → 2·O2 -)을 제거하는 첫 번째 방어 메카니즘에 관여하는 중요한 효소(2O2 - + 2H+ → H2O2 + O2 -)이며 또한 가장 독성이 강한 hydroxy radical(·OH)의 생성을 예방하는 작용을 한다. SOD는 상업적으로 매우 중요한 효소로서 화장품의 첨가제로 사용되고 있으며, 류마티즈, 관절염 등 각종 퇴행성 질병 치료제로 개발되고 있고, 형질전환 식물체의 육종을 통하여 환경스트레스에 대한 내성을 증대시키는 연구가 진행, 또는 완성 단계에 있다.
추출물의 SOD 유사활성능을 측정한 결과 표준물질인 vit. C는 농도가 높아질수록 93.55%, 98.78% 및 100%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 18.55%, 55.80% 및 64.55%를 나타내었고, 청국장은 16.36%, 21.57% 및 27.38%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 17.77%, 19.43% 및 24.25%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 20.41%, 23.77% 및 29.13%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 23.38%, 33.93% 및 61.63%를 나타내었다.
추출물은 표준물질인 vit. C보다는 낮은 SOD 유사활성능을 나타내었지만 시금장이 가장 높은 SOD 유사활성능을 나타내었고, 청금장 중에서는 청금장 C가 가장 높은 SOD 유사활성능을 나타내어서 항산화능이 있는 것으로 사료된다.
3) Tiobarbituric acid reactive substance(TBARS) 측정
Free radical은 지질, 단백질 및 DNA를 손상시킴으로서 세포손상을 초래하여 노화 및 뇌혈관질환, 심혈관계질환, 암과 같은 만성질환의 원인이 된다고 밝혀짐에 따라 항산화 효과를 가지는 식품의 섭취를 통해 이러한 질병을 예방하고 치료하며, 노화를 지연시키고자 하는 노력이 증가하고 있다. 여러 free radical 중에서 TBARS는 free radical에 의한 지질손상의 지표로 가장 많이 이용되고 있다.
지방산패를 촉진하는 금속이온인 Fe2+ ion에 대한 추출물의 지방산패 억제능을 측정한 결과 표준물질인 vit. E는 농도가 높아질수록 65.94%, 71.58% 및 79.33%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 10.16%, 16.94% 및 33.68%를 나타내었고, 청국장은 5.45%, 15.84% 및 19.26%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 6.54%, 21.85% 및 25.30%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 2.25%, 22.63% 및 30.56%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 7.25%, 19.99% 및 32.51%를 나타내었다.
Cu2+ ion에 대한 추출물의 억제능은 각 시료 농도에서 시금장은 5.65%, 10.65% 및 20.69%를 나타내었고, 청국장은 3.59%, 8.16% 및 14.95%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 3.42%, 5.98% 및 13.91%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 4.90%, 6.19% 및 13.97%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 3.57%, 8.98% 및 18.72%를 나타내었다.
지방산패를 촉진하는 활성산소종인 H2O2에 대한 추출물의 지방산패 억제능을 측정한 결과 표준물질인 vit. E는 농도가 높아질수록 65.94%, 71.58% 및 79.33%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 16.15%, 23.67% 및 56.11%를 나타내었고, 청국장은 6.27%, 16.76% 및 40.57%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 4.84%, 22.39% 및 43.97%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 11.94%, 26.19% 및 46.88%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 18.77%, 35.07% 및 51.05%를 나타내었다.
KO2에 대한 추출물의 억제능은 각 시료 농도에서 시금장은 19.01%, 40.57% 및 43.89%를 나타내었고, 청국장은 10.44%, 31.57% 및 34.91%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 14.76%, 22.17% 및 32.54%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 15.21%, 30.35% 및 36.68%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 15.82%, 37.07% 및 41.67%를 나타내었다.
금속이온(Fe2+ ion, Cu2+ ion)의 지방산패 촉진에 대한 청금장 추출물의 억제능은 Fe2+ ion이 Cu2+ ion에 대한 억제능보다 다소 높은 것으로 나타났고, 활성 산소종(H2O2, KO2)의 지방산패 촉진에 대한 추출물의 억제능은 KO2보다 H2O2에 대한 억제능이 다소 높은 것으로 나타났다.
4) Xanthine oxidase 활성저해 측정
Xanthine oxidase는 xanthine을 기질로 하여 uric acid를 생성하는 과정에서 superoxide radical을 생성하는 (free radical generation)효소이다. 생체내 유리기 생성계의 하나인 xanthine oxidase는 purine, pyrimidine, pteridine, aldehyde류 및 heterocyclic compound 등의 대사에 관여하는 비특이적 효소로서 생체 내에서는 주로 purine체의 대사물질인 hypoxanthine을 xanthine으로, xanthine을 다시 산화시켜 uric acid를 생성하는 반응의 촉매로 작용 한다. 통풍은 uric acid의 수치가 높기 때문에 일어나며 uric acid가 결정체를 이우어 관절에 달라붙어 염증이 생기며, 심한 경우 신장이나 심장 등에 합병증을 유발하기도 한다. Xanthine oxidase 저해제는 통풍, 신장결석, 허혈, 심근증을 일으키는 요산혈증(hyperuricemia)에 대한 치료제로 사용되어 왔으며, 현대와 같은 고령화 시대의 노년층을 위해서 xanthine oxidase 저해제의 필요성이 증대되고 있다.
시판 항통풍 제제로는 allopurinol(hypoxanthine 유도체), alloxanthine 등과 probenecid, colchicine 등이 알려져 있으나 이들은 대체로 치료제 내성유발, 항암제 대사 억제, 재생불량성 빈혈 등의 부작용이 있다. 항통풍성 xanthine oxidase 저해 효과를 갖는 천연물로는 감잎 추출물, 우롱차, 양파껍질, 녹황색 채소류, 팥꽃나무의 꽃과 눈, 바나바 등과 Aspergillus sp. F184 등이 보고되었다.
청금장 추출물의 xanthine oxidase 활성저해능을 측정한 결과 표준물질인 vit. C는 농도가 높아질수록 74.59%, 86.98% 및 96.07%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 22.09%, 73.65% 및 91.84%를 나타내었고, 청국장은 18.94%, 41.68% 및 74.11%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 9.21%, 44.44% 및 77.18%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 13.40%, 51.289% 및 84.77%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 20.79%, 73.62% 및 88.78%를 나타내었다.
500 ppm 이하에서는 표준물질보다 다소 낮은 xanthine oxidase 활성 저해능을 나타내었으나 700 ppm 에서는 상당히 높은 xanthine oxidase 활성 저해능을 나타내었고 특히 시금장 추출물이 높은 xanthine oxidase 활성 저해능을 나타내었다.
5) α-Glucosidase 저해 활성 측정
당뇨병은 높은 발병율과 심각한 급·만성합병증을 유발함으로써 많은 관심의 대상이 되고 있다. 당뇨병은 병인에 따라 5가지 유형으로 구분되지만 임상적으로는 인슐린 의존형(또는 제1형)과 인슐린 비의존형(또는 제2형) 당뇨병으로 크게 구분하고 있다. 인슐린 의존성 당뇨병은 림프구가 췌장소도 내에 침윤됨으로써 인슐린 분비세포인 β-세포가 파괴되어 유발되는 일종의 자가면역질환이며, 연령에 관계없이 발병한다. 따라서 인슐린 의존성 당뇨병에서는 혈중 인슐린의 양이 현저히 감소되며, 인슐린 분비부족에 의한 지방분해산물인 케톤체의 체내 과다축적으로 생기는 당뇨병성 케톤산증이 일어나는 것으로 알려져 있다. 이러한 인슐린 의존형 당뇨병에서 나타나는 이차적인 증상을 억제하기 위해서는 적절한 인슐린 투여가 필수적이며, 췌장소도염 예방목적으로 nicotinamide 등이 사용되고 있다. 뿐만 아니라 인슐린 의존형 당뇨병이 이미 발병한 상태에서는 그 진행을 늦추기 위하여 cyclosporin A, azathioprine 등이 사용되고 있다. 이에 비하여 인슐린 비의존형 당뇨병은 β-세포에서 인슐린은 분비되나 말초표적장기에서의 인슐린에 대한 저항성 증가로 혈중의 인슐린이 작용을 나타내지 못한다. 따라서 케톤산증, 자가항체 등을 관찰할 수 없으며, 주로 40세 이후에 발생하며 대체로 비만을 동반한다. 인슐린 비의존형 당뇨병에서는 식이요법과 운동요법을 병행하며, 이러한 방법으로 치료되지 않을 경우 경구용 혈당강하제를 사용하기도 한다. 이러한 경구용 혈당강하제로는 일반적으로 비만 환자에 적용하는 metforming, biguanide 계통의 악물과 비만하지 않은 환자에게 적용하는 sulfonylurea 계통의 약물이 주로 사용되고 있으나 이들 약물들은 각각 심한 유산혈증과 저혈당의 부작용을 동반한다. 이러한 부작용을 제거하기 위하여 최근에는 acarbose와 같은 α-glucosidase 억제제가 사용되고 있다. 이 약물은 소장에서 α-glucosidase의 기능을 억제하여 포도당의 흡수를 지연시켜 당뇨병환자에게 문제되는 식후 고혈당과 고인슐린혈증을 개선하면서 동시에 저혈당을 유발하지 않는 장점을 가지고 있는 것으로 보고되고 있다.
청금장 추출물의 α-glucosidase 저해 활성능을 측정한 결과 표준물질인 acarose는 농도가 높아질수록 97.60%, 99.70% 및 100%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 82.07%, 93.89% 및 95.99%를 나타내었고, 청국장은 50.00%, 67.62% 및 81.11%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 54.36%, 69.84% 및 87.35%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 50.32%, 84.639% 및 88.18%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 80.90%, 86.96% 및 94.46%를 나타내었다.
추출물은 표준물질인 acarose보다는 다소 낮은 α-glucosidase 저해 활성능을 나타내었지만 모든 농도에서 전반적으로 우수한 α-glucosidase 저해 활성능을 나타내었고, 특히 시금장과 청금장 C는 높은 α-glucosidase 저해 활성능을 나타내 혈당을 조절하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.
3. 시제품 제조 및 성분평가
1) 시제품(청금장) 제조
최종 시제품은 Table 1에서 제작된 청금장 A, B, C를 성분분석 결과와 기능성 평가 결과에서 가장 우수하게 나타낸 청금장 C(Sigumjang:Cheonggukjang=2:1)의 배합비를 가지고 최종 시제품(청금장)을 제조하였다.
2) 제품 제형 변화(청금장환, 청금장가루)
① 청금장환 : 앞에서 생산된 청금장을 환 형태로 제조하여 60℃ 이하의 인큐베이터에서 10시간 이상 건조하여 청금장환을 제조하였다.
② 청금장가루 : 생산된 청금장을 60℃ 이하의 인큐베이터에서 건조 후 저온에서 분쇄하여 청금장가루를 제조하였다.
3) 성분 분석
① 일반성분 : 최종 시제품인 청금장환에 대한 성분분석 결과는 Table 9와 같다. 수분 1.4325 g/100g, 조단백질 24.6810 g/100g, 조지방 5.8184 g/100g, 조회분 3.8212 g/100g, 탄수화물 64.2469 g/100g을 나타내었다. 포화지방은 1.4779 g/100g을 나타내었으나 트랜스지방과 콜레스테롤은 검출되지 않았다. 열량은 408.0772 kcal/100g을 나타내었다.
② 유리당 측정 : 청금장환의 유리당을 측정한 결과는 Table 10과 같다. Fructose 0.6140 g/100g, Glucose 4.5870 g/100g, Maltose 1.0209 g/100g로 나타내었으며, 총 유리당은 6.2219 g/100g의 유리당을 나타내었다.
4) 무기질 함량
Table 11은 시금장, 청국장, 청금장환에 대하여 16종의 무기질을 분석한 결과이다. 결과에서 보는 바와 같이 Ca, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Zn, 및 P이 검출되었으며, Al, Ge, Co, Cr, Ni 및 Se은 검출되지 않았다. 시료의 무기질 중 P, K, Mg 및 Ca이 대부분을 차지하였다. 시금장과 청국장의 무기질 함량을 비교 시 P은 269.7077, 244.5888 mg/100g을 나타내었으며, K의 함량은 209.2499, 187.0217 mg/100g, Mg 함량은 100.7909, 94.7201 mg/100g을 나타내어 시금장이 청금장보다 무기질 함량이 더 높게 나타났다. 총 무기질 함량은 시금장 608.3413 mg/100g, 청국장 554.4233 mg/100g을 나타내었다.
청금장환의 무기질함량을 측정한 결과도 P, K, Mg, Ca 순의 함량을 나타내었다. P은 911.0161 mg/100g, K 861.5557, Mg 307.8237, Ca 153.0995 mg/100g의 함량을 나타내었다. 총무기질 함량은 2,275.95 mg/100g의 높은 함량을 나타내었다.
4. 기호성 평가
1) 색차
청금장 C(Sigumjang:Cheonggukjang=2:1)를 사용하여 청금장 환과 청금장 가루를 제조한 후 색차를 측정한 결과는 Table 12와 같다. L값, a값 및 b값은 청금장 환이 높게 나타났다.
2) 염도
시금장, 청국장, 청금장 환 및 청금장 가루의 염도를 측정한 결과는 Table 13과 같다.
시금장과 청국장의 염도가 0.1 g으로 가장 낮게 나타났고, 청금장 환과 청금장 가루의 염도가 0.2 g으로 가장 높게 나타났다. 그러나 모든 시료의 염도는 0.2 g 이하로 나타나 본 과제를 통하여 개발한 제품(청금장 환, 청금장 가루)을 섭취할 때 염분 섭취에 대한 우려는 없는 것으로 사료된다.
3) pH 측정
시금장과 청국장, 청금장 A, B, C의 pH를 측정한 결과는 table 14에 나타내었다. 시금장의 pH는 6.71, 청국장의 pH는 7.24의 산성을 나타내었으며 시금장과 청국장을 2차 발효시킨 청금장의 경우도 비슷한 경향을 나타내었다. 청금장만을 비교시에는 청금장 A(시금장:청국장=1:2) pH 7.34, 청금장 B(시금장:청국장=1:1) pH 7.13 및 청금장 C(시금장:청국장=2:1) pH 6.76으로 시금장의 첨가량이 증가할수록 청금장의 pH는 감소하는 경향을 나타내었다. 정 등의 시판 전통 시금장 메주의 pH 측정결과 pH 7정도로 조사되었고, 최 등의 실험에서는 3.1~4.3의 결과를 나타내어 생산되는 지역마다 상이한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.
5. 품질특성 평가
1) 관능평가 1
시금장, 청국장, 시금장 A, 시금장 B, 시금장 C를 제조한 후 5점 기호도 검사법을 이용하여 색(color), 향기(flavor), 쓴맛(bitter taste), 짠맛(salty taste), 단맛(sweet taste), 구수한 맛(savory taste) 및 종합적인 기호도(overall acceptability)에 대하여 훈련된 관능요원에 의하여 평가한 후 유의성을 검정한 결과는 Table 15와 같다.
색, 향기, 쓴맛, 짠맛 및 종합적인 맛에서 청금장 C가 가장 높은 평가를 받았다. 단맛은 시금장이 가장 높은 평가를 받았다. 구수한 맛에서는 청국장이 가장 평가를 받았다. 종합적인 기호도에서는 청금장 C가 가장 높은 평가를 받았다. 전반적으로 청금장 A, 청금장 B 및 청금장 C는 거의 평가항목에서 유사한 경향을 나타내며 높은 선호도를 나타내었다. 이는 시금장의 어두운 색과 강한 단맛이 청국장의 밝은 색과 구수한 맛과 섞이면서 부드러운 느낌과 맛을 내면서 청금장의 기호도를 높인 것으로 사료된다. 그리고 모든 시료에서 짠맛이 없어서 단맛과 구수한 맛이 더 돋보였다는 평가를 받았다.
2) 관능평가 2
청금장 C(Sigumjang:Cheonggukjang=2:1)를 사용하여 청금장 환과 청금장 가루를 제조한 후 5점 기호도 검사법을 이용하여 색(color), 향기(flavor), 쓴맛(bitter taste), 짠맛(salty taste), 단맛(sweet taste), 구수한 맛(savory taste) 및 종합적인 기호도(overall acceptability)에 대하여 훈련된 관능요원에 의하여 평가한 후 유의성을 검정한 결과는 Table 16과 같다.
색, 향기, 쓴맛, 짠맛, 단맛, 구수한 맛 및 종합적인 기호도에서 청금장 환이 다소 높은 평가를 받았다. 그리고 청금장 환이 청금장 가루보다 섭취의 간편성에서 더 좋았다는 평가를 받았다.
Ⅲ. 실험 결과 요약
1. 성분 분석
1) 일반성분 분석
단백질 측정결과는 시금장 9.54%, 청국장 23.08%, 청금장 A 18.38%, B 17.75%, C는 14.81%를 나타내어 시금장을 측정하였을 때보다 청금장 측정 시에 2배 가까운 단백질 증가율을 나타내었다. 지방 측정결과는 시금장 0.81%, 청국장 12.26%, 청금장 A 6.26%, B 5.18%, C 1.68%를 나타내어 청국장 단일 측정결과와 비교 시 시금장과 청국장을 혼합하여 발효한 청금장 시료군에서 다소 낮은 지방함량을 나타내었다. 시금장과 청국장을 합해 발효한 청금장의 경우 시금장 보다 단백질 함량은 증가하였으며, 청국장보다 지방과 칼로리는 낮아지는 경향을 나타내었다.
2) 유리당
장의 단맛을 나타내어 매우 중요한 유리당 측정 결과 시금장은 fructose 0.077, glucose 4.5336 g/100g의 함량을 나타내었으며, 청국장은 fructose 0.0299, glucose 0.4912, sucrose 0.1506 g/100g을 나타내었다. 청금장A는 fructose 0.1259, glucese 2.7135 g/100g을 나타내었으며, 청금장B, C는 각각 glucose만 3.0305, 5.8682g을 나타내었다. 장류의 단맛을 결정하는 유리당은 시금장에서 4.5412, 청국장에서 0.5716, 청금장A 2.8394, 청금장B 3.0305, 청금장C에서 5.8681 g/100g으로 가장 높은 함량을 나타내었다.
3) 지방산
포화지방비율로 계산한 포화지방양은 시금장 0.2803 g/100g, 청국장 2.1829 g/100g, 청금장 A 1.2587 g/100g, 청금장 B 1.0578 g/100g, 청금장 C가 1.6234 g/100g으로 나타내었다.
2. 기능성 평가
1) 전자공여능
추출물의 전자공여능을 측정한 결과 표준물질인 BHA는 농도가 높아질수록 78.80%, 86.82%, 93.67%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 69.55%, 87.53% 및 92.32%를 나타내었고, 청국장은 56.74%, 64.33% 및 70.02%를 나타내었다. 청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 63.66%, 71.87% 및 82.68%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 70.98%, 76.19% 및 87.47%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 69.69%, 80.47% 및 88.46%를 나타내었다.
시금장은 표준물질인 BHA와 유사한 전자공여능을 나타내었고, 청금장 중에서는 청금장 C가 가장 높은 전자공여능을 나타내었다. 전반적으로 모든 추출물들이 높은 전자공여능을 나타내었다.
2) Superoxide dismutase(SOD) 유사활성 측정
추출물의 SOD 유사활성능을 측정한 결과 표준물질인 vit. C는 농도가 높아질수록 93.55%, 98.78% 및 100%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 18.55%, 55.80% 및 64.55%를 나타내었고, 청국장은 16.36%, 21.57% 및 27.38%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 17.77%, 19.43% 및 24.25%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 20.41%, 23.77% 및 29.13%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 23.38%, 33.93% 및 61.63%를 나타내었다.
추출물은 표준물질인 vit. C보다는 낮은 SOD 유사활성능을 나타내었지만 시금장이 가장 높은 SOD 유사활성능을 나타내었고, 청금장 중에서는 청금장 C가 가장 높은 SOD 유사활성능을 나타내어서 항산화능이 있는 것으로 사료된다.
3) Tiobarbituric acid reactive substanse(TBARS) 측정
지방산패를 촉진하는 금속이온인 Fe2+ ion에 대한 추출물의 지방산패 억제능을 측정한 결과 표준물질인 vit. E는 농도가 높아질수록 65.94%, 71.58% 및 79.33%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 10.16%, 16.94% 및 33.68%를 나타내었고, 청국장은 5.45%, 15.84% 및 19.26%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 6.54%, 21.85% 및 25.30%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 2.25%, 22.63% 및 30.56%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 7.25%, 19.99% 및 32.51%를 나타내었다.
Cu2+ ion에 대한 추출물의 억제능은 각 시료 농도에서 시금장은 5.65%, 10.65% 및 20.69%를 나타내었고, 청국장은 3.59%, 8.16% 및 14.95%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 3.42%, 5.98% 및 13.91%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 4.90%, 6.19% 및 13.97%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 3.57%, 8.98% 및 18.72%를 나타내었다.
지방산패를 촉진하는 활성산소종인 H2O2에 대한 추출물의 지방산패 억제능을 측정한 결과 표준물질인 vit. E는 농도가 높아질수록 65.94%, 71.58% 및 79.33%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 16.15%, 23.67% 및 56.11%를 나타내었고, 청국장은 6.27%, 16.76% 및 40.57%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 4.84%, 22.39% 및 43.97%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 11.94%, 26.19% 및 46.88%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 18.77%, 35.07% 및 51.05%를 나타내었다.
KO2에 대한 추출물의 억제능은 각 시료 농도에서 시금장은 19.01%, 40.57% 및 43.89%를 나타내었고, 청국장은 10.44%, 31.57% 및 34.91%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 14.76%, 22.17% 및 32.54%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 15.21%, 30.35% 및 36.68%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 15.82%, 37.07% 및 41.67%를 나타내었다.
금속이온(Fe2+ ion, Cu2+ ion)의 지방산패 촉진에 대한 청금장 추출물의 억제능은 Fe2+ ion이 Cu2+ ion에 대한 억제능보다 다소 높은 것으로 나타났고, 활성 산소종(H2O2, KO2)의 지방산패 촉진에 대한 추출물의 억제능은 KO2보다 H2O2에 대한 억제능이 다소 높은 것으로 나타났다.
4) Xanthine oxidase 활성저해 측정
추출물의 xanthine oxidase 활성저해능을 측정한 결과 표준물질인 vit. C는 농도가 높아질수록 74.59%, 86.98% 및 96.07%를 나타내었다. 각 시료 농도에서 시금장은 22.09%, 73.65% 및 91.84%를 나타내었고, 청국장은 18.94%, 41.68% 및 74.11%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 9.21%, 44.44% 및 77.18%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 13.40%, 51.289% 및 84.77%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 20.79%, 73.62% 및 88.78%를 나타내었다.
500 ppm 이하에서는 표준물질보다 다소 낮은 xanthine oxidase 활성 저해능을 나타내었으나 700 ppm 에서는 상당히 높은 xanthine oxidase 활성 저해능을 나타내었고 특히 시금장과 청금장 C는 높은 xanthine oxidase 활성 저해능을 나타내었다.
5) α-Glucosidase 저해 활성 측정
추출물의 α-glucosidase 저해 활성능을 측정한 결과 표준물질인 acarose는 농도가 높아질수록 97.60%, 99.70% 및 100%를 나타내었다.
각 시료 농도에서 시금장은 82.07%, 93.89% 및 95.99%를 나타내었고, 청국장은 50.00%, 67.62% 및 81.11%를 나타내었다.
청금장 A (시금장:청국장=1:2)는 54.36%, 69.84% 및 87.35%를 나타내었고, 청금장 B (시금장:청국장=1:1)는 50.32%, 84.639% 및 88.18%를 나타내었으며, 청금장 C (시금장:청국장=2:1)는 80.90%, 86.96% 및 94.46%를 나타내었다.
추출물은 표준물질인 acarose보다는 다소 낮은 α-glucosidase 저해 활성능을 나타내었지만 모든 농도에서 전반적으로 우수한 α-glucosidase 저해 활성능을 나타내었고, 특히 시금장과 청금장 C는 높은 α-glucosidase 저해 활성능을 나타내 혈당을 조절하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.
3. 시제품 제조 및 평가
청금장 C(Sigumjang:Cheonggukjang=2:1)가 영양학적, 효능평가, 품질평가에서 가장 우수하게 평가되어 최종 시제품으로 생산되었으며, 시제품은 청금장환과 가루로 제조하였다. 청금장환에 대한 9대 영양성분, 유리당, 무기질 분석을 통해 우수한 영양성분 확인하였으며, 청금장환에 색도, pH, 염도측정을 통한 기호도 평가하였다.
청금장환과 파우더에 대한 관능평가결과 종합적인 평가에서 맛, 영양, 효능, 저장기간, 휴대성이 증가된 새로운 발효식품으로 대중화될 수 있을 것으로 기대된다.
Claims (7)
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- 시금장과 청국장과 표고가루를 함유하되,
상기 시금장은 마쇄한 보리등겨에 증류수를 6~7 : 3~4의 중량비율로 첨가하여 반죽 성형하여 메주를 만든 후, 성형된 메주를 익히고 건조한 후 짚으로 자연 발효시킨 다음, 이 메주를 미세하게 분쇄하고 보리밥과 4~6:6~4의 중량비율로 섞고 발효시킨 것이고,
시금장과 청국장과 표고가루의 혼합비율은 14~18 : 7~9 : 1의 중량비인 것을 특징으로 하는 발효식품. - 제4항에 있어서,
시금장과 청국장과 표고가루를 혼합하여 온도 40℃, 습도 80%의 인큐베이터에서 1시간 동안 발효시킨 것을 특징으로 하는 발효식품. - 제4항의 발효물을 이용하여 제조되는 환 형태의 발효식품.
- 제4항의 발효물을 이용하여 제조되는 가루 형태의 발효식품.
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