KR101888314B1 - 장류 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 장류 조성물 - Google Patents

장류 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 장류 조성물 Download PDF

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Abstract

본 출원은 장류 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 장류 조성물에 관한 것이다.

Description

장류 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 장류 조성물{A METHOD FOR MANUFACTURING OF COMPOSITION COMPRISING JANG AND A MANUFACTURED COMPOSITION THEREBY}
본 출원은 장류 조성물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 장류 조성물에 관한 것이다.
우리나라 사람들이 많이 섭취하고 있는 된장 및 고추장과 같은 장류는 국균 유래의 효소에 의한 단백질 및 탄수화물 등의 성분 분해와 발효 중 미생물에 의해 생성된 발효산물로부터 풍미와 감칠맛이 우수한 발효식품이 만들어 지지만, 이러한 효소와 미생물의 제품에의 잔존은 유통 중 품질을 저하시킬 수 있는 주요한 요인 중에 하나이다. 즉, 유통 중에 미생물에 의한 과다한 발효와 잔존 효소에 의한 성분의 분해는 가스발생 및 갈변 등의 품질 저하를 초래한다.
또한, 발효 과정 중 자연 유래 미생물의 증식이 일어나며, 이러한 미생물 중에 식중독 등 인체에 해를 입히는 유해 세균이 포함될 수 있다. 따라서, 시판 장류 제품은 유통 중 품질 저하 최소화 및 유해 미생물 살균을 위해 60~80℃에서 10~30분간 살균하거나, 소량의 에탄올을 첨가하여 제조하고 있다. 여기서 에탄올은 식염 등과 같이 예전부터 사용된 천연의 식품보존제로, 일반적으로 Gram 음성 세균에 대하여 강한 억제 효과를 보이며, Bacillus 속 세균이나 곰팡이의 포자는 고농도의 에탄올에도 억제 되지만, 고염의 장류에서는 저농도의 에탄올 농도로도 미생물의 증식을 강하게 억제할 수 있는 효과가 있어 2~3%의 주정을 장류 제품에 첨가하고 있다.
그러나 이슬람 시장에 수출하기 위해 에탄올을 첨가하지 않는 장류 제품이나, 장류를 이용한 저점도 제품(소스, 혼합장, 마리네이트) 또는 이를 응용한 제품들은 상온 유통 안정성을 확보할 수 있는 수준의 미생물 저감이 필요하며, 식중독을 유발하는 Bacillus cereus 등의 포자 사멸도 필요하나, 상기와 같은 살균 조건으로는 어려운 실정이다.
그러므로 장류의 풍미 등의 품질을 잃지 않으면서 유해 미생물 및 그의 포자까지 사멸할 수 있는 살균 방법이 요구되고 있다.
또한, 장류의 살균과 관련하여 국내 식품 기준 규격에 의하면 장류와 장류기반 소스류의 Bacillus cereus 기준은 10,000 CFU/g 이하이며, Bacillus속과 같은 내열성 포자 생성균을 사멸 시키기 위해서는 간헐살균이나 고온에서 살균을 해야 하는데, 간헐살균은 시간적 손실이 많으며 계절에 따른 영향이 크기 때문에 상업적으로 적용하기에는 어려움이 많으며, 고온살균의 경우는 내용물을 밀봉한 후 121의 고온, 고압에서 수분 ~ 수십분 가열을 하는데, 이는 맛, 외관, 조직감 등의 관능 품질의 손상을 가져올 뿐만 아니라 물성의 변화로 설비에 과부화를 주기 때문에 안전성 확보와 품질 유지에 어려움이 많다.
식품의 살균방법은 가열 여부에 따라 비가열 살균과 가열 살균의 2가지로 나눌 수 있으며, 비가열 살균은 방사선조사, 초고압살균, 광펄스 처리 등을 포함한다. 이러한 비가열 살균은 영양소 및 식품의 신선도를 유지할 수 있으며 열처리에 의한 식품 풍미의 저하를 막는 장점이 있지만, 미생물에 대한 살균력이 떨어진다는 단점이 있다.
가열살균은 목적으로 하는 미생물의 종류에 따라 고온살균과 저온살균으로 나눌 수 있다. 고온살균은 100℃ 이상의 온도에서 내열성 미생물을 감소시키는 방법으로서 순간살균, 레토르트살균 등을 포함하고, 저온살균은 100℃ 이하의 온도에서 열에 약한 병원성 미생물이나 효모 곰팡이 등의 영양세포를 감소, 살균시키는 방법으로 일괄(batch) 살균 등을 포함하며, 이러한 가열살균 중 직접가열살균(증기 취입식 살균)이 다른 살균 방법에 비하여 경제성과 실용성이 높아 식품산업체에서 많이 쓰이고 있다.
또한, 식품 살균방법은 살균기의 종류에 따라 회분식 살균(batch system)(예를 들어, 일괄살균, 레토르트살균)과 연속식 살균(continuous system)(예를 들어, 고온 순간 살균(High-temperature short time, HTST), 초고온순간살균(Ultra-high temperature-UHT), 저온살균(pasteurization))으로 나눌 수 있다.
연속식 고온 순간 살균법(HTST)은 열교환기(Heat exchanger)의 구조에 따라 판형 열교환기(plate-type heat exchanger, plate-type HTST)와 관형 열교환기(tubular-type heat exchanger, tubular-type HTST)를 사용하는 방법으로 나눌 수 있다. 열교환기는 이중체의 형태로 되어 있다.
일례로, 대한민국 특허공개특허 제10-2000-0056729호는 연속식 관형 멸균장치를 이용하여 130-150℃의 온도에서 약 2초 내지 2분간 살균하는 것을 특징으로 하는 멸균된 액체 조리용 소스의 제조방법 및 장치에 대하여 개시하고 있다. 그러나 상기의 멸균장치는 고점도 제품에 적용시 압력상승 및 열전달 효율이 떨어져, 제품에 가해지는 열충격 과다로 캐러멜화에 의한 맛 품질 변화가 발생하게 되어 장류 품질 구현에 어려움이 있다.
대한민국 특허공개특허 제10-2000-0056729호 (2000.9.15)
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 출원은 원료 장류를 예비 가열하는 단계, 가열매질로서 스팀(steam)을 이용하여 상기 원료를 살균하는 단계 및 상기 살균된 원료를 냉각시키고 충진하고 포장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장류 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 출원은 상기의 제조방법에 의해 제조된 장류 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 출원의 일 양태는 원료 장류를 예비 가열하는 단계, 가열매질로서 스팀(steam)을 이용하여 상기 원료를 살균하는 단계 및 상기 살균된 원료를 냉각시키고 충진하고 포장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장류 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 원료 장류는 살균이 요구되는 공지의 장류일 수 있다. 구체적으로는 고추장, 된장, 및 쌈장 중에 선택 어느 하나 또는 이의 혼합물, 또는 이를 포함하는 장류 기반 소스일 수 있다.
상기 고추장은 36 내지 41중량%의 수분을 함유하는 것일 수 있고, 상기 된장은 48 내지 53중량%의 수분을 함유하는 것일 수 있다. 그리고 상기 쌈장은 44 내지 48중량%의 수분을 함유하는 것일 수 있으며, 상기 장류 기반 소스는 45 내지 75중량%의 수분을 함유하는 것일 수 있다. 한편 상기 장류 기반 소스는 된장 50내지 60중량%에 멸치/다시마 추출물 1 내지 10중량%와 정수 30 내지 40중량%를 혼합하여 제조된 것일 수 있다.
상기 제조 방법은 예비 가열 하는 단계 이전에 원료 장류에 물을 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 물을 첨가하는 단계에서는 물과 함께 조미액(멸치, 다시마 등), 저당, 미림, 주정 중에서 선택된 어느 하나 이상을 더 첨가할 수도 있다. 물을 첨가하는 단계를 통해 살균 단계를 거침에도 품질 변화가 최소화되어 원료의 품질을 유지할 수 있다. 또한, 살균 대상의 흐름성이 요구되는 살균 설비, 예를 들어 직접스팀분사 열교환기(direct steam injection heater)를 사용하는 경우 설비의 과부하를 방지할 수 있다. 구체적으로 상기 물의 첨가는 원료 100중량부에 대하여 1 내지 50중량부, 더욱 구체적으로는 1 내지 40 중량부의 물을 첨가하여 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 원료 장류에 물을 첨가하는 단계는 상기 원료 장류가 고추장일 경우 고추장 100중량부에 대하여 1 내지 20중량부, 구체적으로 5 내지 15중량부의 물을 첨가하여 이루어질 수 있는 것으로, 고추장 내 수분함량이 41 내지 50중량%, 더욱 구체적으로는 42 내지 46중량%가 되도록 물을 첨가할 수 있다. 그리고, 상기 원료 장류가 된장일 경우 된장 100중량부에 대하여 3 내지 18중량부의 물을 첨가하여 이루어질 수 있으며, 구체적으로는 된장 내 수분함량이 54 내지 60 중량%, 더욱 구체적으로는 54 내지 56중량%가 되도록 물을 첨가할 수 있다. 또한, 상기 원료 장류가 쌈장일 경우 쌈장 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부의 물을 첨가하여 이루어질 수 있으며, 구체적으로는 쌈장 내 수분함량이 44 내지 56 중량%, 더욱 구체적으로 48 내지 52중량% 되도록 물을 첨가할 수 있다. 그리고 상기 원료 장류가 장류 기반 소스인 경우 장류 기반 소스 100중량부에 대하여 1 내지 40중량부의 멸치/다시마 추출물 및 물을 첨가하여 이루어질 수 있다.
본 출원의 제조 방법은 원료 장류를 쵸핑하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 쵸핑하는 단계는 상기 물을 첨가하는 단계 이후에 포함할 수 있다. 상기 쵸핑하는 단계를 통해 물이 첨가된 원료를 추가적으로 균질화하여 살균의 효율성을 올리며 설비의 과부하를 방지할 수 있다.
본 출원의 상기 원료 장류를 예비가열하는 단계는, 스팀을 이용하여 원료를 살균하기 전에 가열하여 살균단계에서의 급격한 온도변화로 인한 품질저하를 막고 슬러리를 방지하며 그에 따른 설비의 과부하를 막는 효과가 있다. 상기 예비 가열은 원료나 수분 함유량에 따라 가열온도를 달리 할 수 있으나, 구체적으로 상기 원료 장류를 45 내지 85℃, 더욱 구체적으로 55 내지 65℃까지 가열할 수 있다.
본 출원의 상기 원료를 살균하는 단계는 가열매질로서 스팀을 이용하여 원료를 살균하는 것일 수 있다. 가열매질로서 스팀을 이용하는 살균방법은 직접 스팀분사 또는 간접 스팀분사를 사용할 수 있으며, 예를 들어 직접스팀분사를 이용한 살균으로서 직접스팀분사 열교환기(direct steam injection heater, DSI)를 이용할 수 있으며, 간접 스팀분사를 이용한 살균으로서 표면 긁개식 열교환기 (scraped-surface heat exchanger, SSHE) 또는 배치(batch)식 살균 방식을 이용할 수 있다. 상기 직접스팀분사 열교환기를 이용한 살균의 경우 기존의 장류의 살균방법에 비하여 더 높은 살균효과를 가지고 있어, 장류를 해외수출 하는 경우와 같은 장기간 보존에서도 유리한 효과를 나타낸다.
종래에는, 장류의 살균에 있어서 회분식 살균을 주로 사용하고 있으며, 이 방법은 약 65내지 70℃에서 약 15분 내지 30분간 살균한다. 이러한 회분식 살균은 살균효과가 떨어지고, 원료의 에탄올이 잔류하거나, 원료의 품질을 유지하기 어려웠다(비교예1 내지 3 참조). 그러나, 본 출원은 직접스팀분사 열교환기를 사용하여 살균하므로 품질을 유지하면서 미생물 수를 국내 식품 기준 규격의 기준 이하가 되도록 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 살균단계는 상기 살균 단계는 온도를 105내지 135℃, 구체적으로는 115 내지 130℃에서 수행할 수 있고, 5 내지 40초, 구체적으로는 10 내지 35초 동안 수행할 수 있다. 살균단계가 상기의 온도, 시간범위를 벗어날 경우 효과적인 살균을 할 수 없거나, 과도한 살균으로 제품의 품질이 저하될 수 있다. 더욱 구체적으로는 예비 가열된 고추장, 쌈장, 장류 기반 소스는 120℃ 에서 15 내지 30초간 살균 단계를 수행할 수 있고, 예비 가열된 된장의 경우는 120 내지 125℃ 에서 30초간 살균 단계를 수행할 수 있다.
상기 살균된 원료는 낮은 수준의 총균수 또는 일반세균이 검출되지 않으며, Bacillus cereus, Clostridium perfringens는 내열성 포자를 생성하는 위해 미생물으로 일반살균으로는 저감화가 어려운 것으로 알려져 있으나 상기 살균 단계를 통하여 저감화할 수 있다.
본 출원에 사용되는 "총 균수"란 일반세균의 균수를 의미한다. 본 출원의 제조방법으로 제조된 장류는 105 CFU/g 이하, 구체적으로는 104 CFU/g 이하, 더욱 구체적으로는 103 CFU/g 이하, 또는 0 CFU/g의 총균수를 가질 수 있다. 예를 들어 상기 살균을 120℃의 온도에서 30초 동안 수행하였을 때 10 CFU/g 이하 또는 0 CFU/g의 총균수를 가질 수 있다.
예를 들면, 본 출원의 제조방법으로 제조된 장류 조성물는 살균 전 원료 장류의 총 균수(CFU/g) 로그값 100% 대비 0% 내지 70%, 구체적으로는 0% 내지 55%의 총 균수(CFU/g) 로그값를 가질 수 있다. 상기 0%는 살균 후 장류의 총 균수(CFU/g)가 0 CFU/g으로 검출되지 않는 것을 포함할 수 있다.
상기의 총균수는 장류와 장류 기반 소스류의 식품 기준 규격 기준에 부합하며, 상기의 범위를 만족시킬 경우 상온에서 장기간(3개월, 6개월, 또는 12개월 이상) 미생물이 증식되지 않는 효과가 있다. 따라서, 상기의 범위를 만족시킬 경우, 미국 또는 일본 등에서 요구하는 소스류의 총균수 검출 기준, 즉 총균수 103 CFU/g 이하를 만족할 수 있다. 그 뿐 아니라 제품의 유통 및 미생물 안전성을 확보할 수 있어 할랄 제품으로서의 적용도가 높다. 또한, 따라서, 본 출원의 제조방법은 상온유통용 장류 조성물을 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다 (실험예 5 참조).
또한, 상기 살균 후 장류 조성물은 살균 전 원료 대비 에탄올 함량을 감소시켜 알코올취를 감소시킴으로써 장류 조성물의 관능을 개선시킬 수 있다. 구체적으로 상기 살균 후 장류 조성물의 에탄올 함량은 장류 조성물 100중량부 대비 1중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.1 중량부 이하, 0.01중량부 이하 및/또는 0.001 중량부 이상, 0.005 중량부 이상일 수 있다 (실험예 3).
그리고 상기 살균 후 장류 조성물은 살균 전 원료에 비하여 염도가 낮아질 수 있다. 구체적으로, 살균 전 원료의 염도 100% 대비 살균 후 장류 조성물의 염도는 95 내지 99.9%, 더욱 구체적으로는 97 내지 99%일 수 있다. 종래에는 살균효과를 높이기 위하여 염도를 높이는 공정을 사용하였으나, 상기 직접스팀분사 방식을 통한 살균을 함으로써 장류 조성물의 염도가 높아지지 않더라도 충분한 살균 효과를 나타내기 때문에, 제조된 장류 조성물의 관능이 개선될 수 있다.
본 출원의 상기 살균된 원료를 냉각시키고 충진하고 포장하는 단계는 살균된 원료를 감압 냉각, 충진 및 포장하여 제품화하는 단계로써, 감압 냉각을 통하여 제품의 비린내 및 살균취를 줄일 수 있다. 구체적으로 상기 살균된 원료는 15 내지 35℃로 냉각될 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우 제품의 품질이 저하될 수 있다. 또한, 본 출원의 제조방법에서는 에탄올을 첨가하는 단계가 포함되지 않을 수 있다. 상기한 바와 같이 종래의 장류 조성물의 제조방법에서는 살균 효과를 위하여 에탄올을 첨가하였으나, 상기 제조방법에서는 에탄올을 첨가하지 않더라도 상기한 직접스팀분사 (DSI) 방식을 통한 살균을 통해 충분한 살균 효과를 나타낼 수 있고, 제조된 장류 조성물 내 에탄올이 감소되어 알코올취 또한 감소되어 장류 조성물의 관능을 개선할 수 있다.
본 출원의 상기 제조방법은 살균 전에 원료에 물을 첨가하고 쵸핑하여 살균 시 압력상승의 문제를 해결하여 설비의 과부하를 방지하고 직접스팀분사 방식으로 열전달 효율을 높임으로써 국내 식품 기준 규격에 부합하도록 원료를 살균함과 동시에 살균된 장류 조성물의 품질(색, 향, 질감 등)을 유지하고, 감압 냉각을 통하여 이취가 감소된 장류 조성물를 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 출원의 두 번째 양태로서 본 출원은 상기한 제조방법에 의해 제조된 장류 조성물을 제공한다. 상기한 제조방법에 의해 제조된 장류 조성물은 충분한 살균을 거침에도 직접스팀분사 방식 및 가열 전 물의 첨가를 통해 종래 장류의 품질을 유지하면서 저장성이 향상되는 효과가 있는 장류이다. 상기한 제조방법에 의해 제조된 장류 조성물은 상기한 제조방법에서 언급한 총 균수, 에탄올 함량, 염도 등의 기재를 포함하므로 별도로 기재하지 않는다.
본 출원의 제조방법은 직접스팀분사 방식(direct steam injection)을 이용하여 제품에 가해지는 열충격을 최소화하여 종래의 장류의 품질을 유지하고, 감압 냉각을 통한 탈취 기능으로 콩 비린내 및 살균취를 제거하여 장류의 풍미를 우수하게 함과 동시에 살균 후 제품에서의 미생물의 수가 낮아 실온에서 미생물의 증식 없이 안정적으로 유통이 가능하여 보존성이 향상된 장류를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래 사용되는 살균 방법으로 제조된 장류 대비 제조된 장류의 색깔이 선명하고 밝으며, 물의 첨가 또는 직접 스팀에도 불구하고 물성 또는 흐름성이 유지되어 품질이 우수하다.
도1은 본 출원의 실시예 1에 의해 제조된 고추장 및 비교예 1의 당화솥 살균 방식으로 제조한 고추장의 향기성분을 분석, 비교한 총 이온 크로마토그램을 나타낸 것이다.
이하 실시예에 의해 본 출원을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 본 출원의 범위가 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예 1 : 장류의 제조
본 출원의 살균방법의 품질변화 및 제조효과를 확인하기 위하여 고추장, 된장, 쌈장 및 장류 기반 소스를 원료로 하여 본 출원의 제조방법으로 제조하였다. 구체적으로 물을 첨가하는 단계에서 고추장은 고추장 100중량부에 대하여 정수를 5 내지 15 중량부를 추가하고, 된장은 된장 100중량부에 대하여 정수를 2 내지 10중량부 추가하였고, 쌈장은 정수를 1 내지 10중량부 추가하였다. 장류 기반 소스는 된장 50내지 60중량%에 멸치/다시마 추출물 1 내지 10중량%과 정수 30 내지 40중량%를 혼합하여 장류 기반 소스를 제조하였다. 물이 첨가된 장류들은 1 내지 3 mm 로 쵸핑한 뒤 60℃까지 예비 가열하였고 이후 직접스팀분사 열교환기(direct steam injection heater, DSI)를 이용하여 110 내지 125℃에서 15 내지 35초간 살균을 수행하였다. 그리고 감압 냉각시키고 충진 포장하는 단계를 통하여 장류를 제조하였다.
비교예 1 : 당화솥 (batch) 살균 방식에 따른 장류의 살균 효과 확인
기존의 살균방법을 활용한 장류의 살균효과를 확인하기 위하여, 기존의 장류 살균방법인 당화솥 배치식 살균을 통해 살균을 하였다. 살균 후 일반세균, 내열성세균, 대장균군, Bacillus cereus, 진균 및 살모넬라의 균수를 확인하였고 그 결과를 표1에 나타내었다. 구체적인 살균조건은 고추장은 65℃로 15분 내외, 된장은 75℃로 20분 내외 및 쌈장은 72℃로 20분 내외 살균하였다. 아래의 표에서 단위는 CFU/g이고, %는 균수의 상대 값(%log)을 나타낸 것으로, 구체적으로 %log는 살균전 균수 log 값 대비 균수의 log값의 백분율을 나타낸 것이다. 또한, nd (not detected)는 log 값이 0인 것으로 가정하였다.
장류의 당화솥 배치식 살균 처리에 따른 미생물 분석 결과
항목 고추장(CFU/g) 된장(CFU/g) 쌈장(CFU/g)
살균전(%) 살균후(%) 살균전(%) 살균후(%) 살균전(%) 살균후(%)
일반세균 6.9×10^6
(100%)		 1.4×10^6
(90%)		 4.7×10^8
(100%)		 4.3×10^8
(100%)		 5.4×10^6
(100%)		 6.9×10^5
(87%)
내열성세균 7.1×10^6
(100%)		 1.2×10^5
(74%)		 7.1×10^6
(100%)		 4.8×10^6
(98%)		 3.4×10^5
(100%)		 1.8×10^5
(95%)
대장균군 음성 음성 음성 음성 음성 음성
B.C* 7.0×10^1
(100%)		 5.0×10^1
(92%)		 2.8×10^2
(100%)		 2.6×10^2
(99%)		 1.0×10^2
(100%)		 8.0×10^1
(95%)
진균 7.8×10^2
(100%)		 nd**
(0%)		 1.8×10^6
(100%)		 2.8×10^1
(23%)		 5.8×10^5
(100%)		 1.0×10^1
(17%)
살모넬라 음성 음성 음성 음성 음성 음성
*B.C : Bacillus cereus
**nd : not detected
살균 결과, 팽창 원인 미생물인 진균의 감소를 확인하였다. 그러나, 현재 시판되는 장류의 당화솥 방식의 살균조건으로는 일반세균, 내열성세균, Bacillus cereus의 사멸에는 어려운 것을 확인하였다.
비교예 2 : 비가열 살균(초고압)에 따른 고추장의 살균 효과 확인
초고압 처리에 따른 고추장의 살균 효과를 확인하기 위해 200 내지 600Mpa에서 15 내지 25분간 처리한 후 일반세균, 효모 및 곰팡이 균수를 확인하였고, 그 결과를 표2에 나타내었다.
비가열 살균(초고압)에 따른 살균 효과 확인
처리조건 미생물 (CFU/g)
압력(Mpa) 시간(min) 일반세균 효모 곰팡이
0 0 2.6×10^5 8.0×10^5 7.0×10^3
200 15 1.2×10^6 2.0×10^5 5.0×10^3
25 5.0×10^5 1.8×10^5 2.4×10^2
400 15 3.0×10^5 2.1×10^4 2.0×10^3
25 1.6×10^5 1.7×10^4 2.1×10^2
600 15 1.1×10^5 2.0×10^3 7.0×10^1
25 9.7×10^4 3.0×10^3 2.0×10^1
600Mpa에서 25분간 처리한 경우, 효모와 곰팡이 균수가 약 2log 감소하는경향을 보였으나 일반세균의 감소 효과는 없는 것으로 확인되었다.
비교예 3 : 가열 살균에 따른 고추장의 살균 효과 확인
당화솥 살균기와 레토르트 살균기로 살균온도에 따른 고추장의 살균 효과를 확인하기 위하여 90 내지 121℃에서 2 내지 20분간 살균한 후 일반세균과 내열성세균의 균수를 확인하였고, 그 결과를 표3에 나타내었다.
가열 살균에 따른 고추장의 살균 효과 확인
살균조건 미생물 (CFU/g)
살균설비 온도(℃) 시간(min) 일반세균 내열성세균
당화솥
(batch)		 0 0 1.2×10^6 2.5×10^3
90 2 1.8×10^5 2.3×10^3
5 1.9×10^5 9.0×10^2
100 2 2.3×10^4 1.8×10^2
5 6.0×10^3 4.0×10^1
105 2 8.0×10^3 1.1×10^2
레토르트
(autoclave)		 0 0 8.4×10^6 9.6×10^3
105 10 2.9×10^6 6.4×10^3
20 5.9×10^5 3.7×10^3
115 5 2.1×10^4 3.5×10^2
121 5 nd* nd
*nd : not detected
기존 당화솥(batch) 살균기를 이용한 경우, 100℃ 5분, 105℃ 2분에서 감균 효과를 보였으며, 구체적으로 100℃ 5분, 105℃ 2분 처리 시 일반세균은 각각 3 log 감소되었고, 내열성 세균은 각각 2log, 1log 감소되었다. 그러나 살균 후 고추장의 색상이 어두워지는 품질 저하를 확인할 수 있었다.
레토르트 방식으로 살균한 경우는 열전달 효율 저하로 기존 당화솥보다 낮은 감균 효과를 확인하였고, 감균 효과를 보인 121℃, 5분간 살균한 고추장의 경우, 색상이 어두워지고 탄화취가 발생하는 품질 저하를 확인할 수 있었다.
실험예 1 : 고추장, 된장 및 쌈장의 수분 함유량 측정
물의 첨가 전 원료(장류)의 수분함유량을 상압건조법으로 측정하였다. 구체적으로, 105~110℃로 일정시간 장류 시료를 항량(恒量)이 될 때까지 가열 건조하고, 그 질량감소로서 수분 함유량을 정량하였다. 측정결과 고추장은 39.4중량%, 된장은 48.9중량%, 쌈장은 46.8중량%를 함유한 것으로 확인되었다.
실험예 2 : 본 출원의 제조방법에 의해 제조된 고추장의 휘발성 향기성분 분석
실시예 1의 직접스팀분사 살균방식과 비교예 1의 당화솥 살균 방식으로 제조한 고추장의 휘발성 향기성분을 분석하여 비교한 결과를 도 1에 나타내었다.
직접스팀분사 살균 제품 및 당화솥 살균 제품 모두 알코올류는 에탄올이 대부분을 차지하였고, 다음으로 3-메틸-1-부탄올(3-methyl- 1-butanol), 2-메틸-1-부탄올 (2-methyl-1-butanol)이 높은 비율을 차지하였다. 특히, 대표적인 대두취에 관여하는 향기물질로 알려진 1-헥산올 (1-hexanol)과 1-옥텐-3-올 (1-octen-3-ol)이 당화솥 살균방식의 고추장에서만 검출되었으며, 마이야르 (Maillard) 반응의 중간 산물로 스트레커 알데하이드 (strecker aldehyde) 반응에 의해 생성되는 2-메틸부탄알 (2-methylbutanal), 3-메틸부탄알 (3-methylbutanal)은 맥아향, 코코아향, 구운향 (malty, cocoa, roasty) 을 가지며 고추장에서는 긍정적인 역할을 하는 성분으로 DSI 살균 고추장에서 상대적으로 높은 비율을 보였다. 이러한 결과로 보아 DSI 살균 및 감압냉각 방식이 고추장의 향미에 긍정적으로 작용하는 것을 확인하였다.
실험예 3 : 본 출원의 제조방법에 의해 제조된 고추장의 에탄올 함량 분석
실시예 1의 직접스팀분사 살균방법과 비교예 1의 당화솥 살균 방식으로 제조한 고추장의 에탄올 함량을 분석하여 비교한 결과를 표4에 나타내었다. 주정을 첨가하지 않은 살균 전 고추장의 에탄올 함량은 1.44% 였으며, 기존 당화솥 살균방식으로 살균 후에는 1.39%로 에탄올 함량에 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 알코올취에 따른 관능을 개선할 수 있을 뿐 아니라 에탄올 함량이 0%로서 할랄 제품으로서 적용 가능하여 이슬람 시장에의 시장성이 우수함을 확인하였다.
성분 분석 결과
항목 당화솥 직접스팀분사 살균
살균전 살균후 살균전 살균후
에탄올( % ) 1.44 1.39 1.44 0.00
수분(%) 45.65 43.57 45.65 45.89
염도(%) 6.98 7.31 6.98 6.87
pH 4.37 4.42 4.37 4.44
Aw 0.8180 0.8113 0.8180 0.8322
실험예 4 : 본 출원의 제조방법으로 제조된 고추장 및 된장의 살균 후 품질 비교
본 출원의 제조방법으로 제조한 장류의 품질 변화를 확인하기 위하여 고추장에 정수 5중량부 및 10중량부를, 된장에 정수 4중량부 및 8중량부를 각각 첨가한 뒤 60℃까지 예비 가열하고 120 내지 125℃에서 15내지 30초간 직접스팀분사 살균방법으로 살균하였고, 감압 냉각된 장류의 물성 및 색차를 비교하였다. 구체적으로, 물성은 물성 분석기 (Texture analyzer)하였고, 색차는 휴대용 색차계를 활용하여 측정하였다. 그 결과는 표 5에 나타내었고 색차의 L 값은 명도, a값은 적색도, b값은 황색도를 의미한다.
물성 및 색차 분석 결과
구분 물성(g) 색차
High Force Low Force L a b
고추장 기존
(65℃/15분,당화솥)		 71.6 -40.1 22.8 12.7 5.0
정수 첨가×
(120℃/15초, DSI)		 174.2 -86.5 23.7 12.4 4.8
정수 5중량부 첨가
(120℃/15초, DSI)		 87.1 -43.9 24.3 11.4 6.3
정수 10중량부 첨가 (120℃/15초, DSI) 68.6 -34.4 24.9 11.8 7.2
된장 기존
(75℃/20분,당화솥)		 145.7 -78.2 45.7 5.8 16.1
정수 첨가×
(120℃/15초, DSI)		 377.3 -124.7 48.9 5.9 16.5
정수 4중량부 첨가
(120℃/15초, DSI)		 208.1 -104.3 49.4 6.2 16.7
정수 8중량부 첨가 (120℃/15초, DSI) 134.9 -65.2 50.7 5.8 18.5
고추장, 된장 모두 정수를 첨가하여 물성을 조절한 경우, 살균 후에도 품질이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로 고추장에 정수 10중량부를 첨가된 경우와 된장에 정수 8중량부가 첨가된 경우에 살균 후에도 고유의 물성이 유지됨을 확인할 수 있었다. 이는 종래에 사용되는 살균 방법에 비하여 색상, 품질이 유지되며 후술하는 바와 같이 우수한 살균 효과를 확인할 수 있다.
실험예 5: 본 출원의 제조방법으로 제조된 고추장 및 된장의 살균 효과 확인
본 출원의 살균효과를 확인하기 위하여 고추장은 고추장 100중량부에 대하여 정수를 5 내지 15 중량부를, 된장은 된장 100중량부에 대하여 정수를 2 내지 10중량부를, 쌈장은 쌈장 중량부에 대하여 정수를 1 내지 10중량부를 첨가하였고, 장류 기반 소스는 된장 50 내지 60중량%에 멸치/다시마 추출물 1 내지 10중량%와 정수 30 내지 40중량%를 혼합하여 제조하였다. 상기 혼합된 장류들을 1 내지 3 mm 로 쵸핑한 후 예열탱크에 넣어 55 내지 65℃로 예열 시킨 다음 DSI 방식으로 살균하고 감압 냉각하였다. 살균된 제품은 일반세균, 내열성세균, Bacillus cereus 및 진균류의 균수를 확인하였고, 그 결과를 표 6에 나타내었다. 아래의 표에서 단위는 CFU/g이고, %는 균수의 상대 값(%log)을 나타낸 것으로, 구체적으로 %log는 살균 되지 않은 (0, 0초 살균) 균수 log 값 대비 균수의 log값의 백분율을 나타낸 것이다. 또한, nd (non-detected)는 log 값이 0인 것으로 가정하였다.
살균 효과 확인
구분 살균조건(DSI) 미생물 (CFU/g)
온도(℃) 시간(sec) 일반세균 (%) 내열성세균(%) BC*(%) 진균류(%)
고추장 0 0 4.8×10^7(100%) 2.4×10^5(100%) 1.6×10^1(100%) 6.2×10^3(100%)
110 15 5.2×10^4(61%) 1.8×10^3(61%) nd**(0%) nd(0%)
115 15 1.4×10^3(41%) 1.3×10^1(21%) nd nd
120 15 1.0×10^1(13%) nd(0%) nd nd
120 30 nd(0%) nd nd nd
125 15 nd nd nd nd
된장 0 0 2.7×10^8(100%) 2.1×10^6(100%) 1.8×10^2(100%) 1.0×10^1(100%)
115 15 3.6×10^4(54%) 1.3×10^1(18%) nd(0%) nd(0%)
115 30 5.5×10^3(44%) 3.1×10^2(39%) nd nd
120 30 2.5×10^2(28%) 2.0×10^1(21%) nd nd
125 30 nd(0%) nd(0%) nd nd
130 15 nd nd nd nd
쌈장 0 0 4.2×10^6(100%) 3.7×10^5(100%) 8.7×10^2(100%) 3.9×10^2(100%)
110 15 6.6×10^3(58%) 2.3×10^1(24%) nd(0%) nd(0%)
115 15 2.2×10^3(50%) 1.5×10^1(21%) nd nd
120 15 6.0×10^1(27%) nd(0%) nd nd
120 30 nd(0%) nd nd nd
125 15 nd nd nd nd
장류 기반 소스 0 0 6.1×10^8(100%) 3.4×10^5(100%) 5.1×10^3(100%) 2.0×10^1(100%)
115 15 1.2×10^4(46%) 3.3×10^3(64%) nd(0%) nd(0%)
115 30 2.5×10^3(39%) 2.9×10^2(45%) nd nd
120 15 2.3×10^2(27%) 1.8×10^1(23%) nd nd
120 30 1.7×10^2(25%) 1.0×10^1(18%) nd nd
125 15 nd(0%) nd(0%) nd nd
*BC : Bacillus cereus
**nd : not detected
본 출원의 제조방법으로 살균할 때 고추장은 120℃에서 15초, 된장은 120 내지 125℃에서 30초, 쌈장은 120℃에서 15초 및 장류 베이소 소스는 120℃에서 15초 이상의 조건에서 총균수 10^3 CFU/g 미만을 확인하여 국외 기준을 충족함을 확인할 수 있었다.
또한, 본 출원의 제조방법으로 제조된 장류는 25℃ 또는 35℃에서 12개월 경과 후에도 미생물이 증식되지 않음을 확인하였다.
실험예 6 : 본 출원의 제조방법에 의해 제조된 고추장의 저장성 평가
제조예 1의 직접스팀분사 살균방식과 비교예 1의 당화솥 살균 방식으로 제조한 고추장의 저장 중 미생물을 분석하여 비교한 결과를 표7에 나타내었다. 기존 당화솥 살균 방식으로 살균한 고추장의 경우는 저장 4주차부터 효모가 증식하는 경향을 보였으며, 제품 팽창이 관찰되었다. 반면, 직접스팀분사 살균방식으로 살균한 고추장은 저장 24주차까지 분석한 미생물 모두 증식하지 않았으며, 제품 팽창도 관찰되지 않아 에탄올 함량 0%에서의 실온 유통의 미생물 안정성을 확보하였다.
본 출원의 제조방법에 의해 제조된 고추장의 저장 중 미생물 결과
구분 저장
온도		 저장
기간		 일반
세균		 내열성
세균		 BC CP 효모 비고
당화솥 25℃ 0주 2*10^5 2.4*10^3 5*10^1 ND ND 4주차
효모 증식 및 팽창
4주 4*10^5 2.5*10^3 ND ND 7*10^3
8주 7*10^5 5.6*10^3 ND ND 10^5 이상
35℃ 0주 2*10^5 2.4*10^3 5*10^1 ND ND
4주 3*10^5 1.6*10^3 ND ND 9*10^3
8주 5*10^5 1.8*10^3 ND ND 3.4*10^4
DSI 25℃ 0 30 ND ND ND ND 미생물
증식 및 팽창 없음
14주 30 ND ND ND ND
18주 30 ND ND ND ND
24주 90 ND ND ND ND
35℃ 0 30 ND ND ND ND
14주 30 ND ND ND ND
18주 50 ND ND ND ND
24주 90 ND ND ND ND
# 포장조건 : 단량 500g / 포장재질 PP / 탈산소재 미적용
실험예 7 : 본 출원의 제조방법에 의해 제조된 장류의 관능평가 결과(1)
실험예 6에서 살균 후 총균수가 10^3 CFU/g 이하의 조건을 충족하는 고추장, 된장, 쌈장 및 장류 기반 소스의 품질을 평가하기 위하여 전문패널 10명에게 시식하게 한 후 5점 척도법으로 관능검사를 실시하여 평균값을 구하였고, 이는 표8에 나타내었다.
본 출원의 제조방법에 의해 제조된 장류의 관능평가 결과
제품군 직접스팀분사 살균조건 전반맛 색상 향 맛 살균취
고추장 115℃, 15초 3.85 3.78 3.88 3.87 3.81
120℃, 15초 3.85 3.91 3.84 3.84 3.77
120℃, 30초 3.84 3.94 3.82 3.85 3.71
125℃, 15초 3.80 3.85 3.75 3.79 3.58
된장 115℃, 30초 3.69 3.51 3.55 3.76 3.62
120℃, 30초 3.73 3.61 3.52 3.78 3.57
125℃, 30초 3.72 3.59 3.50 3.75 3.54
130℃, 15초 3.56 3.53 3.46 3.65 3.47
쌈장 115℃, 15초 3.83 3.84 3.62 3.74 3.82
120℃, 15초 3.86 3.81 3.76 3.95 3.80
120℃, 30초 3.82 3.77 3.70 3.92 3.76
125℃, 15초 3.71 3.68 3.65 3.83 3.72
장류기반 소스 115℃, 30초 3.86 3.77 3.83 3.91 4.07
120℃, 15초 3.96 4.01 3.85 3.93 4.05
120℃, 30초 3.90 4.07 3.82 3.89 3.92
125℃, 15초 3.85 3.92 3.54 3.72 3.63
(5점척도법, n=10, 기호도)
본 출원의 제조방법에 의해 제조된 고추장, 된장, 쌈장, 장류 기반 소스의 직접스팀분사 살균 조건별 제품의 관능 품질을 확인한 결과, 고추장, 쌈장, 장류 기반 소스는 120℃에서 15초 내지 30초 살균 처리한 제품이, 된장은 120 내지 125℃ 에서 30초간 살균 처리한 제품의 전반맛 기호도가 높게 평가되었다.
실험예 8 : 본 출원의 제조방법에 의해 제조된 장류의 관능평가 결과(2)
실험예 7에서 관능 품질이 우수하게 평가된 고추장, 된장, 쌈장 및 장류 기반 소스와 당화솥 및 레토르토로 제조한 제품과의 관능 품질을 비교하기 위하여 전문패널 10명에게 시식하게 한 후 5점 척도법으로 관능검사를 실시하여 평균값을 구하였고, 이는 표9에 나타내었다.
본 출원의 제조방법에 의해 제조된 장류의 관능평가 결과
제품군 살균조건 전반맛 색상 향 맛 살균취
고추장 당화솥
(65℃, 15분)		 3.79 3.91 3.95 3.75 3.86
레토르트
(121℃, 5분)		 3.63 3.66 3.50 3.63 3.38
DSI
(120℃, 15초)		 3.81 3.94 3.92 3.79 3.85
된장 당화솥
(75℃, 20분)		 3.62 3.51 3.33 3.64 3.57
레토르트
(121℃, 5분)		 3.54 3.47 3.21 3.57 3.29
DSI
(120℃, 30초)		 3.69 3.50 3.37 3.72 3.55
쌈장 당화솥
(72℃, 20분)		 3.85 3.52 3.91 3.94 3.86
레토르트
(121℃, 5분)		 3.75 3.55 3.65 3.78 3.54
DSI
(120℃, 15초)		 3.88 3.74 3.90 3.93 3.84
장류
기반
소스		 당화솥
(85℃, 20분)		 3.79 3.65 3.78 3.81 3.59
레토르트
(121℃, 5분)		 3.62 3.58 3.55 3.66 3.48
DSI
(120℃, 15초)		 3.86 3.79 3.85 3.84 3.71
(5점척도법, n=10, 기호도)
본 출원의 제조방법에 의해 제조된 고추장, 된장, 쌈장, 장류 기반 소스는 당화솥 살균의 제품과 동등 이상의 관능 품질을 확인하였다. 또한, 레토르트 방식으로 121℃에서 5분간 열처리 경우에 비해 물엿취 등의 살균취의 기호도가 매우 우수한 것을 확인하여 직접스팀분사 방식으로 인한 열충격 최소화로 맛품질이 우수해진 것을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 고추장, 된장 및 쌈장 중 하나 또는 이들의 혼합물을 원료로써 원료 100중량부 기준 1 내지 40중량부의 물을 첨가 한 뒤 예비 가열하는 단계; 및
    직접스팀분사 열교환기 (direct steam injection heater, DSI)를 이용하여 상기 원료를 115 내지 130℃에서 15 내지 30초간 살균하고 감압냉각시킨 뒤 충진하고 포장하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 장류 조성물의 제조방법으로,
    상기 장류 조성물의 에탄올 함량은 장류 조성물 100중량부 대비 0.1중량부 이하인 장류 조성물의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제조방법은 물이 첨가된 원료를 쵸핑하는 단계를 추가로 포함하는, 장류 조성물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 예비 가열은 원료 장류를 45 내지 85℃까지 가열하는 것을 특징으로 하는 장류 조성물의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 살균된 원료는 105CFU/g 이하의 총균수를 가지는 것을 특징으로 하는 장류 조성물의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 단계는 15 내지 35℃로 냉각하는 것을 특징으로 하는 장류 조성물의 제조방법.
  9. 제1항, 제4항, 제5항, 제 7항 및 제8항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 장류 조성물로서 상기 장류 조성물의 에탄올 함량은 장류 조성물 100중량부 대비 0.1중량부 이하인 장류 조성물.
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