KR102102050B1 - 저염 천연발효조미료 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발효쌀 및 멸치액젓을 이용한 소금 대체용 저염 천연발효조미료 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 소금 대체용 저염 천연발효조미료는 탄수화물 분해과정 중 생성된 당류에 의한 단맛과 유기산에 의한 신맛, 단백질 분해과정 중 생성된 아미노산에 의한 감칠맛과 쓴맛으로 인해 기호성이 향상됨에 따라, 염도가 감소하였어도 소금의 짠맛을 대체하여 음식의 맛을 증진시킬 수 있고, 영양적으로도 우수하며, 이에 따라 나트륨 섭취를 저하시킬 수 있어 건강에 유익하다.
Description
본 발명은 발효쌀 및 멸치액젓을 이용한 소금 대체용 저염 천연발효조미료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
우리나라 사람들은 예로부터 콩과 같은 식물성 단백질 원료나 멸치와 같은 동물성 단백질 원료를 염장하고 발효시켜 된장, 간장, 액젓과 같이 아미노산이 풍부한 발효식품을 만들었고 이를 통해 6대 필수 영양소 중 하나인 단백질을 섭취하여 건강하고 맛있는 식문화를 발전시켜 왔다.
그러나 이러한 전통발효식품은 대체로 부패방지를 위해 소금을 넣기 때문에 이로 인한 염도가 높은 경향이 있어 과잉 섭취시 고혈압, 만성신부전증 등과 같은 질병에 노출될 우려가 있고, 환자나 비만인 사람들에게는 적절하지 않다는게 당연시 되고 있다.
따라서, 염도가 낮아도 단맛, 감칠맛 등을 통해 전체적인 맛을 낼 수 있는 조미료가 필요하다.
본 발명자들은, 이러한 문제를 해결하기 위해 소금을 대체할 수 있는 저염 조미료를 개발하던 중, 발효 온도, 발효 시간, 원료 또는 효소 배합량에 따라 조미료의 맛 변화가 크게 나타남을 인지하고, 가장 우수한 기호성을 나타낼 수 있는 최적 발효 조건을 확인함으로써, 동물성 아미노산과 식물성 아미노산이 풍부하게 들어있어 감칠맛이 뛰어나고, 구수하고 깊은 단맛이 있어, 나트륨 함량이 적으면서도 소금의 짠맛을 대체할 수 있는 기호성이 우수한 천연발효조미료를 제조하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 염도가 낮으면서도 맛과 영양이 우수한 소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조되는 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 발효쌀 및 멸치액젓을 준비하는 단계(단계 1); 상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓을 50-60:40-50의 중량비로 혼합한 혼합물을 30 내지 40℃의 온도에서 10 내지 20일간 발효하는 단계(단계 2); 발효된 상기 혼합물을 분쇄하여 10일 내지 60일간 숙성시키는 단계(단계 3); 및 숙성된 상기 혼합물에 부형제를 추가하고 저온건조 및 분쇄하는 단계(단계 4);를 포함하는 소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조되는 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 이용하여 제조된 김치를 제공한다.
본 발명에 따른 소금 대체용 저염 천연발효조미료는 탄수화물 분해과정 중 생성된 당류에 의한 단맛과 유기산에 의한 신맛, 단백질 분해과정 중 생성된 아미노산에 의한 감칠맛과 쓴맛으로 인해 기호성이 향상됨에 따라, 염도가 감소하였어도 소금의 짠맛을 대체하여 음식의 맛을 증진시킬 수 있고, 영양적으로도 우수하며, 이에 따라 나트륨 섭취를 저하시킬 수 있어 건강에 유익하다.
도 1은 본 발명에 따른 소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 발효쌀의 발효 전 후 상태를 촬영한 이미지이다; (a) 발효쌀 발효 전 침전물이 다량 발생한 모습, (b) 발효쌀 발효 후 침전물이 거의 없는 모습.
도 3은 본 발명의 멸치액젓의 발효 전 후 상태를 촬영한 이미지이다; (a) 멸치액젓 발효 전 침전물이 다량 발생한 모습, (b) 멸치액젓 발효 후 침전물 발생되지 않는 모습.
도 4는 본 발명의 발효 기간에 따른 단맛, 신맛, 감칠맛, 쓴맛 및 짠맛과 관련된 성분의 함량 변화를 나타낸 그래프이다; (a) 단맛 관련 성분의 함량 변화, (b) 신맛 관련 성분의 함량 변화, (c) 감칠맛 관련 성분의 함량 변화, (d) 쓴맛 관련 성분의 함량 변화, (d) 짠맛 관련 성분의 함량 변화.
도 5는 본 발명의 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액(AS) 및 일반 소금 용액(PS)의 맛 성분에 대하여 전자혀 시스템 분석을 수행한 radar plot 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액(AS) 및 일반 소금 용액(PS)에 대하여 전자혀 시스템 분석을 수행한 2D scatter plot 결과를 나타낸 것이다(X축: saltiness(짠맛), Y축: umami(감칠맛), interpolation addition).
도 7은 일반 소금 첨가 김치(PS) 및 소금 대체용 저염 천연발효조미료 첨가 김치(AS1: 일반 소금의 2.07배 첨가, AS2: 일반 소금의 1.77배 첨가) 시료의 관능 특성 및 기호도간의 관계를 확인한 주성분 분석 결과이다.
도 2는 본 발명의 발효쌀의 발효 전 후 상태를 촬영한 이미지이다; (a) 발효쌀 발효 전 침전물이 다량 발생한 모습, (b) 발효쌀 발효 후 침전물이 거의 없는 모습.
도 3은 본 발명의 멸치액젓의 발효 전 후 상태를 촬영한 이미지이다; (a) 멸치액젓 발효 전 침전물이 다량 발생한 모습, (b) 멸치액젓 발효 후 침전물 발생되지 않는 모습.
도 4는 본 발명의 발효 기간에 따른 단맛, 신맛, 감칠맛, 쓴맛 및 짠맛과 관련된 성분의 함량 변화를 나타낸 그래프이다; (a) 단맛 관련 성분의 함량 변화, (b) 신맛 관련 성분의 함량 변화, (c) 감칠맛 관련 성분의 함량 변화, (d) 쓴맛 관련 성분의 함량 변화, (d) 짠맛 관련 성분의 함량 변화.
도 5는 본 발명의 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액(AS) 및 일반 소금 용액(PS)의 맛 성분에 대하여 전자혀 시스템 분석을 수행한 radar plot 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액(AS) 및 일반 소금 용액(PS)에 대하여 전자혀 시스템 분석을 수행한 2D scatter plot 결과를 나타낸 것이다(X축: saltiness(짠맛), Y축: umami(감칠맛), interpolation addition).
도 7은 일반 소금 첨가 김치(PS) 및 소금 대체용 저염 천연발효조미료 첨가 김치(AS1: 일반 소금의 2.07배 첨가, AS2: 일반 소금의 1.77배 첨가) 시료의 관능 특성 및 기호도간의 관계를 확인한 주성분 분석 결과이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 찐쌀 및 멸치를 각각 1차 발효하여, 발효쌀 및 멸치액젓을 준비하는 단계(단계 1); 상기 1차 발효된 발효쌀 및 멸치액젓을 50-60:40-50의 중량비로 혼합한 혼합물을 30 내지 40℃의 온도에서 10 내지 20일간 2차 발효하는 단계(단계 2); 상기 2차 발효된 상기 혼합물을 분쇄하여 20일 내지 30일간 숙성시켜 3차 발효하는 단계(단계 3); 및 상기 3차 발효된 상기 혼합물에 부형제를 추가하고 저온건조 및 분쇄하는 단계(단계 4);를 포함하고, 상기 단계 1의 발효쌀은 찐쌀에 황국균 및 베타아밀라아제를 첨가하여 30 내지 35℃의 온도, 습도 70 내지 90% 발효실에서 25 내지 35시간 동안 발효시켜 준비되는 것이고, 상기 단계 1의 멸치액젓은 염장된 멸치에 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis)로부터 유래된 세균성 엔도형 단백질 분해효소 및 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)로부터 유래된 진균성 엑소형 단백질 분해효소를 첨가하여 20 내지 27℃의 온도에서 1 내지 5년 동안 발효시켜 준비되는 것인, 소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조방법을 제공함에 특징이 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 1의 1차 발효된 발효쌀 및 멸치액젓을 2차 발효를 실시하는 상기 단계 2는, 상기 단계 3의 3차 발효(다단 발효)를 준비하기 위하여 미생물을 활성화 시키는 예비 발효 단계일 수 있다. 본 발명에 따른 제조방법으로 제조되는 소금 대체용 저염 천연발효조미료는, 상기 단계 3의 3차 발효를 통해 짠맛의 요인이 되는 성분들이 저분자화됨으로써 단면적이 넓혀져, 적은 함량의 성분으로도 충분히 짠맛을 느낄 수 있게 됨에 따라, 소금의 짠맛을 대체할 수 있는 효과를 갖게 되는 것이다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 1의 발효쌀은 도정 및 세척된 쌀을 찌는 과정을 통해 멸균함과 동시에 균이 배양되기 좋은 환경으로 만들어 발효시키는 것일 수 있다. 상기 쌀을 찌는 과정에서, 찐쌀은 종균된 황국균이 발효되면서 온도가 올라가게 되는데 40℃ 이상까지 올라갈 경우 멸균을 했더라도 곰팡이나 세균 또는 고온성 젖산균 등이 번식할 가능성이 있기 때문에 36 내지 40℃가 될 때마다 쌀을 뒤섞어 주어, 발효 온도를 30 내지 35℃가 되도록 유지하는 것이 바람직하다. 이때, 발효 환경은 70 내지 90%의 습도를 유지하는 것이 바람직하며, 습도 80%의 발효실에서 실시하는 것이 더욱 바람직하다. 발효쌀 제조시 황국균과 함께 당화 효소제 중 베타아밀라아제를 추가하여 발효시키면 황국균만을 이용할 경우보다 쌀이 더 걸죽하게 되어 분쇄하기 용이해지고 쌀의 전분을 맥아당 단위로 규칙적으로 자르기 때문에 구수하고 깊은맛이 발생하여 단맛의 균형을 이룰 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 1의 황국균 및 베타아밀라아제는 찐쌀 100 중량부를 기준으로 각각 0.1 내지 1 중량부 첨가되는 것일 수 있고, 바람직하게는 각각 0.5 중량부 첨가되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 1의 염장된 멸치는 멸치 100 중량부를 기준으로 천일염을 20 내지 40 중량부, 바람직하게는 30 중량부를 첨가하여 염장시켜 제조되는 것일 수 있다. 또한, 상기 세균성 엔도형 단백질 분해효소 및 진균성 엑소형 단백질 분해효소는 단백질을 아미노산으로 분해하기 위하여 첨가하는 것일 수 있고, 상기 발효는 20 내지 27℃의 온도, 바람직하게는 24℃의 온도에서 1년 이상 옹기에 저장하여 발효시켜 준비되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 세균성(bacterial) 엔도형 단백질 분해효소는 예를 들어, 알칼리성 프로테아제(alkalin protease)일 수 있고, 바람직하게는 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis)로부터 유래한 세균성 알칼리성 프로테아제일 수 있으며, 시판예는 프로텍스 6L(Protex 6L; 제넨코어 인터내셔널, 미국)일 수 있다. 상기 진균성(fungal) 엑소형 단백질 분해효소는 예를 들어, 류신아미노펩티다아제(leucyl aminopeptidase)일 수 있고, 바람직하게는 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)로부터 유래한 진균성 류신아미노펩티다아제일 수 있으며, 시판예는 프로자임 2000P(Prozyme 2000P; (주)비전바이오켐, 대한민국)일 수 있다. 이때, '로부터 유래된'은 '배양액으로부터 얻어진'을 포함하는 의미이다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 프로텍스 6L 및 프로자임 2000P는 멸치 100 중량부를 기준으로 각각 0.05 내지 1.0 중량부 첨가되는 것일 수 있고, 바람직하게는 프로텍스 6L는 0.25 내지 0.35 중량부, 프로자임 2000P는 0.05 내지 0.15 중량부 첨가되는 것일 수 있고, 더 바람직하게는 프로텍스 6L는 0.25 내지 0.35 중량부, 프로자임 2000P는 0.1 중량부 첨가되는 것일 수 있다.
상기 효소가 첨가된 멸치액젓은 효소의 활성도가 높지 않은 20 내지 27℃에서 1년 이상 발효되는 것이 고분자 상태의 단백질, 콜라겐 등을 저분자 상태로 충분히 분해할 수 있어 그로 인한 흡수력과 깊은 풍미를 향상시킬 수 있게 된다. 발효된 멸치액젓은 비늘이나 일부 지느러미를 제외한 뼈, 내장 등과 같은 모든 몸체가 분해되어 탁한 액체 상태를 띄고 있어 부산물(폐기물)이 소량밖에 나오지 않는 효과도 발생 된다. 다량의 아미노산과 잘게 쪼게어져 흡수력이 향상된 멸치칼슘을 함유하고 있는 멸치액젓은 필터링 과정을 거쳐 맑은 상태의 멸치액젓으로 준비될 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 2의 혼합물은 발효쌀과 멸치액젓 혼합물의 염도를 고려하여 대체로 비슷한 중량비로 혼합하여 발효시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓을 50-60:40-50의 중량비로 혼합한 혼합물인 것일 수 있고, 더 바람직하게는 52.5-57.5:42.5-47.5의 중량비로 혼합한 혼합물일 수 있다. 이때, 혼합물의 염도는 12.5% 내지 15%가 되도록 조절하는 것이 바람직하며, 염도가 12.5% 이상에서는 누룩균, 병원균 및 식중독균이 생육할 수 없으나 단백질 분해효소, 전분분해효소 등 효소 활성에는 변화가 나타나지 않는다. 본 발명자들은, 발효쌀 및 멸치액젓을 55:45의 중량비로 혼합하여 혼합물을 제조한 경우, 가장 우수한 기호성을 갖는 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제조할 수 있음을 확인하였다(실험예 5 참고).
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발효쌀과 멸치액젓을 혼합하는 것은 발효쌀에서 생성되는 당과 식물성 아미노산이 멸치액젓에서 생성되는 동물성 아미노산과 칼슘에 혼합되는 것으로, 맛의 5요소(당으로 인한 단맛, 유기산으로 인한 신맛, 아미노산의 감칠맛, 쓴맛 및 짠맛)의 균형 및 식물성 아미노산과 동물성 아미노산의 혼합으로 인한 풍미의 상승효과를 발생시킬 수 있고, 칼슘으로 인한 무기질 섭취 기능을 부여할 수 있다. 또한, 발효쌀이 가지고 있는 효소의 작용으로 인해 멸치액젓의 잡냄새를 없앨 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 2의 2차 발효는 상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓을 혼합한 혼합물을 32 내지 38℃의 온도에서 13 내지 17일간 발효하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 34 내지 36℃의 온도에서 15 내지 17일간 발효하는 것일 수 있다. 본 발명자들은 상기 발효 온도 및 발효 기간을 달리하여 2차 발효를 실시하여 32 내지 38℃의 온도 및 13 내지 17일간 발효하는 것이 기호성이 우수한 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제조할 수 있음을 확인하였고, 34 내지 36℃의 온도에서 15 내지 17일간 발효하는 것이 최적의 발효 조건임을 확인하였으며, 특히, 36℃의 온도에서 15일간 발효를 실시할 경우 기호성이 가장 우수하게 나타나는 것을 확인하였다(실험예 2 내지 4 참고).
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 3은 발효쌀과 멸치액젓에 포함되어 있는 효소들의 반응성을 높이고 일정한 수준의 품질관리가 될 수 있도록 혼합물을 잘게 분쇄하여 페이스트상태로 만든 다음, 실온에서 10 내지 60일간 숙성시켜 3차 발효하는 것일 수 있고, 25℃의 온도에서 20일 내지 30일 숙성시키는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 단계 3의 3차 발효는 상기 2차 발효된 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물을 24 내지 26일간 숙성시키는 것일 수 있다. 본 발명자들은 상기 숙성 기간을 달리하여 3차 발효를 실시하여 24 내지 26일간 발효하는 것이 기호성이 우수한 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제조할 수 있음을 확인하였고, 특히, 25일간 발효를 실시할 경우 기호성이 가장 우수하게 나타나는 것을 확인하였다(실험예 7 참고).
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 3의 분쇄는 식품 재료 분쇄시 보편적으로 이용되는 방법이라면 어느 것이든 이용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 맷돌분쇄기를 이용하여 분쇄하였다. 상기 숙성 과정(3차 발효)에서는 발효쌀이 가지고 있는 효소는 멸치액젓과 반응하고, 멸치액젓이 가지고 있는 효소는 발효쌀과 반응하여 각각이 가지고 있는 분해되지 않은 단백질이나 전분 등이 추가로 분해되며, 이로 인해 발생되는 당과 아미노산으로 인해 혼합물의 풍미는 더욱 증대될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 4의 부형제는 페이스트상태의 혼합물이 서로 엉겨붙는 것을 방지하기 위해 첨가되는 것일 수 있다. 상기 부형제는 덱스트린, 대두가루 등에서 적어도 하나 이상 선택되어 혼합물 총 중량 대비 5 내지 20%의 비율로 첨가될 수 있고, 상기의 부형제 외에도 혼합물의 색조를 부여하기 위한 치자, 쑥 등의 천연색소, 향을 증진시키기 위한 박하, 계피, 바닐라 등의 향 증진성분, 맛과 영양분의 흡수를 증진시키기 위한 다시마, 표고버섯 등의 성분을 추가할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 4의 저온건조는 고온으로 인한 혼합물의 변질우려가 없는 동결건조, 진공건조 등의 방식으로 건조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 저온건조된 혼합물은 상, 괴상의 형태로 건조되는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 4의 분쇄는 입자크기가 20 메쉬 내지 200메쉬 정도가 되도록 분쇄하는 것일 수 있고, 필요에 따라 유동층 코팅기에 전분이나 대두가루 등이 주성분인 코팅제를 추가하여 뭉침 현상이 최소가 되도록 코팅 과정을 추가로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법에 따른 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제공함에 특징이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 소금 대체용 저염 천연발효조미료의 총 질소 함량은 0.7 내지 3%이고, 염화나트륨(식염) 함량은 10 내지 25%인 것을 특징으로 한다. 이때, 염도의 경우, 일반 소금의 염화나트륨 함량이 약 85%인 것에 비해 매우 낮은 수치이다.
또한 상기 소금 대체용 저염 천연발효조미료는 다량의 당, 유기산 및 아미노산을 함유하며, 이에 따라 염도가 낮아도 다량의 당과 아미노산으로 인한 단맛과 감칠맛에 의해 음식의 맛을 낼 수 있으며 소금의 짠맛을 대체할 수 있고, 흡수력이 향상된 저분자 형태의 칼슘을 다향 함유하고 있어 칼슘섭취에도 큰 도움이 된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 소금 대체용 저염 천연발효조미료는 염도(염화나트륨 함량)가 감소하였으나, 감칠맛, 신맛 및 쓴맛이 향상되어 우수한 기호성을 갖는 것을 확인하였다(실험예 8 내지 12 참고).
또한, 상기 소금 대체용 저염 천연발효조미료는 효소작용으로 인한 식재의 소화성 향상, 발효쌀을 통한 항변이원 활성, 식품의 항산화 작용 및 효소 단백질에 의한 영향 보급효과, 칼슘의 효과적인 흡수 등 다양한 장점이 발생될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 이용하여 제조된 김치를 제공함에 특징이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 김치의 주 재료가 되는 야채는 배추, 양배추, 무우, 당근, 오이, 갓, 깻잎 등 다양하며, 본 발명에 따른 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 첨가하는 것 이외에는 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 소금 대체용 저염 천연발효조미료가 5 내지 40% 함유된 소금물 150ml에 배추 100g을 5 내지 10시간 절인 후, 흐르는 물에 3번 헹구고 체에 1시간 동안 받쳐서 물기를 제거한 뒤, 김치에 각 재료 및 본 발명의 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 1 내지 20g을 사용하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조
단계 1 :
발효쌀
및 멸치액젓 준비(1차 발효)
소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조를 위하여, 찐쌀 및 멸치를 하기와 같이 각각 1차 발효를 실시하여, 발효쌀 및 멸치액젓을 준비하였다.
구체적으로, 도정된 쌀을 세척하여 이물질과 돌 등을 제거한 뒤, 상기 세척한 쌀을 멸균함과 동시에 균이 배양되기 좋은 환경으로 만들기 위하여 찌는 과정을 통해 증자하였다. 그 다음, 찐쌀 100 중량부 대비 황국균(Aspergillus oryzae) 및 베타아밀라아제를 각각 0.5 중량부씩 첨가하여 습도 80% 발효실에서 30시간동안 발효를 실시하였다. 이때 발효 온도를 32℃로 유지할 수 있도록 온도가 38℃로 올라갈 때마다 쌀을 뒤섞어 주면서 발효쌀을 제조하였다.
멸치 100 중량부를 기준으로 천일염을 30 중량부를 가하여 염장시킨 후, 엔도형 단백질 분해효소 및 엑소형 단백질 분해효소로서 프로텍스 6L(Protex 6L; 제넨코어 인터내셔널, 미국)와 프로자임 2000P(Prozyme 2000P; (주)비전바이오켐, 대한민국)를 각각 0.3 중량부 및 0.1 중량부를 첨가하여 24℃에서 1년 동안 옹기에 저장하여 발효시켰다. 1년 동안 발효된 멸치액을 여과하여 맑은 상태의 멸치액젓을 수득하였다.
단계 2 :
발효쌀
및 멸치액젓 혼합물 발효(2차 예비 발효)
상기 단계 1에서 제조된 발효쌀 및 멸치액젓을 55:45의 중량비로 혼합한 혼합물을 36℃에서 2차 발효를 실시하였다.
하기 표 1에 나타난 바와 같이 10일 내지 75일간 발효시켰다.
이때, 상기 단계 1에서 발효쌀 및 멸치액 발효시 첨가된 황국균, 베타아밀라아제, 프로텍스 6L 및 프로자임 2000P가 남아있는 상태에서 발효가 진행되었다.
| 실시예 1-1 | 실시예 1-2 | 실시예 1-3 | 실시예 1-4 | 실시예 1-5 | 실시예 1-6 | 실시예 1-7 | 실시예 1-8 | 실시예 1-9 | 실시예 1-10 | |
| 발효기간 | 10일 | 13일 | 15일 | 17일 | 20일 | 22일 | 25일 | 40일 | 45일 | 75일 |
단계 3 : 발효된 혼합물 분쇄 및 숙성(3차 다단 발효)
상기 단계 2에서 2차 발효된 혼합물을 맷돌분쇄기로 분쇄하여 페이스트 상태로 만든 다음, 25℃에서 25일간 숙성시켜 3차 발효를 실시하였다.
단계 4: 숙성된 혼합물에 부형제를 추가하고 저온건조 및 분쇄
상기 단계 3에서 숙성된 혼합물에 부형제를 추가하고, 저온건조하여 발효 및 숙성 반응을 정지시켰다.
부형제로는 덱스트린 및 대두가루를 혼합하여 상기 숙성된 혼합물 총 중량 기준 10%의 비율로 첨가하였다.
저온건조된 혼합물은 입자크기 20 메쉬 내지 200 메쉬가 되도록 분쇄하여 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 수득하였다.
<실시예 2> 발효 온도를 달리한 소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하되, 단계 2의 발효 단계에서 발효 기간을 15일로 고정하고, 발효 온도 조건을 다르게 설정하여 하기 표 2와 같이 실시예 2-1 내지 2-9의 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제조하였다.
| 실시예 2-1 | 실시예 2-2 | 실시예 2-3 | 실시예 2-4 | 실시예 2-5 | 실시예 2-6 | 실시예 2-7 | 실시예 2-8 | 실시예 2-9 | |
| 발효온도 | 25℃ | 30℃ | 32℃ | 34℃ | 38℃ | 40℃ | 42℃ | 45℃ | 50℃ |
<
실시예
3>
발효쌀
및 멸치액젓 혼합비를 달리한 소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하되, 단계 2의 발효 단계에서 발효 기간을 15일로 고정하고, 발효쌀 및 멸치액젓을 혼합하는 중량비를 다르게 설정하여 하기 표 3과 같이 실시예 3-1 내지 3-8의 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제조하였다.
| 중량비 | 실시예 3-1 | 실시예 3-2 | 실시예 3-3 | 실시예 3-4 | 실시예 3-5 | 실시예 3-6 | 실시예 3-7 | 실시예 3-8 |
| 발효쌀 | 40.0 | 42.5 | 45.0 | 47.5 | 50.0 | 52.5 | 57.5 | 60.0 |
| 멸치액젓 | 60.0 | 57.5 | 55.0 | 52.5 | 50.0 | 47.5 | 42.5 | 40.0 |
<
실시예
4> 멸치액젓 발효 처리 조건을 달리한 소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하되, 단계 2의 발효 단계에서 발효 기간을 15일로 고정하고, 단계 1의 멸치액젓 준비 단계에서 멸치 100 중량부를 기준으로 첨가하는 단백질 분해효소 첨가량을 다르게 설정하여 하기 표 4와 같이 실시예 4-1 내지 4-9의 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제조하였다.
| 첨가량 (중량부) |
실시예 4-1 | 실시예 4-2 | 실시예 4-3 | 실시예 4-4 | 실시예 4-5 | 실시예 4-6 | 실시예 4-7 | 실시예 4-8 | 실시예 4-9 | ||
| 프로텍스 6L | - | 0.40 | 0.10 | 0.25 | 0.35 | 0.50 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | ||
| 프로자임 2000P | 0.40 | - | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | 0.20 | ||
<
실시예
5> 숙성 조건을 달리한 소금 대체용
저염
천연발효조미료
제조
상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하되, 단계 2의 발효 단계에서 발효 기간을 15일로 고정하고, 단계 3의 숙성(3차 발효) 기간을 20 내지 30일로 다르게 설정하여 하기 표 5와 같이 실시예 5-1 내지 5-6의 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 제조하였다.
| 실시예 5-1 | 실시예 5-2 | 실시예 5-3 | 실시예 5-4 | 실시예 5-5 | 실시예 5-6 | |
| 숙성기간 | 20일 | 22일 | 24일 | 26일 | 28일 | 30일 |
<실험예 1> 찐쌀 및 멸치액 발효 전후 상태 비교
상기 실시예 1의 단계 1에서 찐쌀 및 멸치액 발효 전후의 상태를 확인하여, 도 2 및 도 3에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 상기 단계 1의 찐쌀에 황국균 및 베타아밀라아제를 처리하여 발효를 실시하기 전에는 부유물과 침전물이 다량 발생하였으나, 상기 두 효소를 처리하여 발효를 실시한 후에는 침전물이 전혀 발생되지 않았다. 이러한 결과는 발효쌀의 탄수화물이 효소에 의해 완전히 분해되었음을 나타낸다.
도 3에 나타난 바와 같이, 상기 단계 1의 멸치액 발효 전과 후의 모습을 확인해본 결과, 멸치액에 엔도형 단백질 분해효소 및 엑소형 단백질 분해효소를 처리하여 발효를 실시하기 전에는 침전물이 다량 발생하였으나, 상기 두 효소를 처리하여 발효를 실시한 후의 멸치액젓에는 침전물이 거의 발생되지 않았다. 이러한 결과를 통해 멸치액의 단백질이 엔도형 단백질 분해효소 및 엑소형 단백질 분해효소에 의해 완전히 분해되었음을 확인하였다.
<실험예 2> 발효 기간에 따른 소금 대체용 저염 천연발효조미료의 기호도 관련 성분 분석
상기 실시예 1의 단계 2에서 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물의 발효 기간에 따른 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛 및 감칠맛 관련 성분 변화를 확인하기 위하여, 발효시작일, 15일 후(실시예 1-3), 45일 후(실시예 1-9) 및 75일 후(실시예 1-10) 시점에서 각각의 맛과 관련된 성분의 함량을 분석하였다. 구체적으로, 단맛을 내는 포도당, 맥아당, 다당류 등 가용성 고형분의 함량, 짠맛을 내는 염화나트륨(NaCl) 함량, 신맛을 내는 구연산, 젖산, 옥살산 등 유기산 함량, 쓴맛을 내는 아미노산인 알지닌, 메티오닌, 라이신, 히스티딘, 발린, 루이신, 이소루이신 및 페닐알라닌 함량 및 감칠맛을 내는 아미노산인 글루타민산 및 아스피르트산의 함량을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 6 및 도 4에 나타내었다.
| (함량: %) | 발효 시작일 |
15일 후 (실시예 1-3) |
45일 후 (실시예 1-9) |
75일 후 (실시예 1-10) |
분석 대상 성분 |
| 단맛 | 41.0 | 41.4 | 41.6 | 41.8 | 가용성 고형분(포도당, 맥아당, 다당류) |
| 짠맛 | 10.4 | 10.2 | 9.8 | 9.7 | 염화나트륨(NaCl) |
| 신맛 | 1.8 | 2.3 | 2.2 | 2.1 | 유기산(구연산, 젖산, 옥살산) |
| 쓴맛 | 0.5 | 0.7 | 0.6 | 0.1 | 아미노산(Arg+Met+Lys+His+Val+Leu+Ile+Phe) |
| 감칠맛 | 0.2 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | 아미노산(Glu+Asp) |
그 결과, 단맛 외에 짠맛, 신맛, 쓴맛 및 감칠맛 관련 성분의 함량은 발효기간 15일(실시예 1-3) 이후부터 함량이 급격히 감소하였고, 특히 감칠맛과 쓴맛을 내는 아미노산 함량이 급격히 감소하면서 저염 천연발효조미료에서 냄새가 나기 시작하였다. 따라서, 발효쌀 및 멸치액젓을 혼합물을 15일 전후로 발효하는 것이 바람직한 발효 기간임을 알 수 있었다.
<실험예 3> 발효 기간별 소금 대체용 저염 천연발효조미료의 관능 평가
상기 실시예 1의 단계 2에서 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물의 발효 기간이 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛, 향 및 전체 기호도에 미치는 영향을 구체적으로 확인하기 위하여, 실시예 1-1 내지 1-10의 저염 천연발효조미료를 대상으로 관능 평가를 실시하였다.
관능 평가는 식품관련 전문가 및 일반 소비자 50명을 대상으로 실시하였다. 평가방법으로는 실시예 1-1 내지 1-10의 저염 천연발효조미료를 각각 물 500ml에 5g씩 첨가하여 녹인 소금용액 20ml을 지급해 주고 관능검사하기 전에 미온수로 입을 헹구게 한 다음, 그 다음 상기 소금용액 1ml씩 마셔 평가하도록 하였고, 한 시험군 평가 후 3분간 휴식시간을 가진 후 다음 시험군의 관능평가를 하도록 하였다. 관능검사 항목은 단맛, 신맛, 감칠맛, 쓴맛 및 짠맛의 강도(1 = 매우 약함, 9= 매우 강함), 향 (1 = 매우 나쁨, 9 = 매우 좋음) 및 전체 기호도(1 = 매우 나쁨, 9 = 매우 좋음)에 대해 9점 기호 척도법으로 평가하였고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
| 실시예 | 1-1 | 1-2 | 1-3 | 1-4 | 1-5 | 1-6 | 1-7 | 1-8 | 1-9 | 1-10 |
| 발효기간 | 10일 | 13일 | 15일 | 17일 | 20일 | 22일 | 25일 | 40일 | 45일 | 75일 |
| 단맛 | 4.6 | 5.3 | 5.6 | 5.6 | 5.8 | 5.8 | 6.0 | 6.3 | 6.4 | 6.8 |
| 신맛 | 2.7 | 4.7 | 4.8 | 4.6 | 3.9 | 3.8 | 3.5 | 3.4 | 3.3 | 3.2 |
| 감칠맛 | 5.2 | 7.6 | 8.4 | 8.2 | 6.5 | 6.2 | 5.5 | 3.7 | 3.0 | 1.5 |
| 쓴맛 | 2.9 | 5.2 | 5.8 | 5.5 | 4.4 | 3.3 | 3.1 | 2.6 | 2.4 | 1.4 |
| 짠맛 | 8.7 | 7.1 | 7.0 | 6.8 | 6.7 | 6.5 | 6.2 | 5.5 | 5.3 | 5.1 |
| 향 | 5.0 | 7.4 | 7.9 | 7.7 | 6.2 | 5.1 | 4.9 | 3.8 | 3.4 | 1.2 |
| 전체기호도 | 5.5 | 7.8 | 8.5 | 8.4 | 5.8 | 5.6 | 5.0 | 4.8 | 4.2 | 3.8 |
그 결과, 13일 이상 발효시 10일간 발효시킨 저염 천연발효조미료 대비 짠맛은 약간 감소하였고, 단맛이 증가되었다. 신맛, 감칠맛, 쓴맛, 향 및 전체적인 기호도는 발효 기간 20일부터 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 상기 실험예 2의 결과와 마찬가지로, 45일 또는 75일간 발효시킨 저염 천연발효조미료는 감칠맛과 쓴맛이 급격하게 감소하였으며, 이에 불쾌한 냄새가 나면서 향에 대한 평가점수가 현저하게 감소되는 결과를 보였다. 신맛과 쓴맛은 13일 내지 17일간 발효시킨 저염 천연발효조미료가 가장 높은 것으로 나타났으며, 특히, 감칠맛과 향, 그리고 전체 기호도는 13일 내지 17일간 발효시킨 저염 천연발효조미료가 다른 저염 천연발효조미료보다 현저하게 높은 것으로 나타났다. 따라서, 발효쌀 및 멸치액젓을 혼합한 후 13일 내지 17일간 발효시킬 경우 우수한 기호성을 갖는 저염 천연발효조미료를 수득할 수 있으며, 특히, 15일간 발효시킬 경우 가장 우수함을 확인하였다.
<실험예 4> 발효 온도별 소금 대체용 저염 천연발효조미료의 관능 평가
상기 실시예 1의 단계 2에서 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물의 발효시 발효 온도가 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛, 향 및 전체 기호도에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 실시예 1-3 및 실시예 2에서 제조된 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 대상으로 관능 평가를 실시하였다. 관능 평가 방법은 실험예 3과 동일하게 실시하였고, 평가 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
| 실시예 | 2-1 | 2-2 | 2-3 | 2-4 | 1-3 | 2-5 | 2-6 | 2-7 | 2-8 | 2-9 |
| 발효온도 | 25℃ | 30℃ | 32℃ | 34℃ | 36℃ | 38℃ | 40℃ | 42℃ | 45℃ | 50℃ |
| 단맛 | 4.2 | 4.4 | 5.2 | 5.4 | 5.6 | 5.8 | 6.2 | 6.4 | 6.5 | 6.7 |
| 신맛 | 2.7 | 2.7 | 4.7 | 4.6 | 4.8 | 3.8 | 3.5 | 3.4 | 3.3 | 3.2 |
| 감칠맛 | 2.4 | 5.2 | 7.6 | 8.2 | 8.4 | 7.5 | 5.5 | 3.7 | 3.0 | 1.5 |
| 쓴맛 | 2.9 | 3.1 | 5.3 | 5.5 | 5.8 | 5.4 | 3.6 | 2.8 | 2.6 | 2.2 |
| 짠맛 | 8.2 | 8.0 | 7.8 | 7.7 | 7.6 | 7.7 | 8.0 | 8.2 | 8.4 | 8.5 |
| 향 | 2.5 | 3.2 | 7.5 | 7.7 | 7.9 | 7.2 | 4.9 | 3.8 | 3.4 | 1.2 |
| 전체기호도 | 3.8 | 4.5 | 7.8 | 8.1 | 8.5 | 7.6 | 5.0 | 4.8 | 4.2 | 3.5 |
그 결과, 32℃ 이상의 온도에서 발효시 25℃ 또는 30℃의 온도에서 발효시킨 저염 천연발효조미료 대비 단맛이 증가되었다. 짠맛은 32℃ 내지 38℃의 온도에서 가장 감소되는 것으로 나타났다. 이외에 신맛, 감칠맛 및 쓴맛은 32℃ 내지 38℃에서 높게 나타났고, 특히 감칠맛은 매우 향상되었으며, 36℃ 온도에서 발효한 저염 천연발효조미료가 가장 높게 나타났다. 이에 따라, 향 및 전체적인 기호도 역시 32℃ 내지 38℃의 온도에서 발효시킨 저염 천연발효조미료가 다른 저염 천연발효조미료보다 평가 점수가 현저히 높았고, 36℃의 온도에서 발효시킨 저염 천연발효조미료가 가장 우수한 것으로 나타났다.
따라서, 우수한 기호성을 갖는 저염 천연발효조미료를 수득할 수 있는 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물을 발효를 위한 온도 조건은 32℃ 내지 38℃의 범위이며, 특히 36℃의 온도에서 15일간 발효시키는 것이 최적의 발효 조건(발효 조건)임을 확인하였다.
<
실험예
5>
발효쌀
및 멸치액젓 혼합비별 소금 대체용 저염 천연발효조미료
의
관능 평가
상기 실시예 1의 단계 2에서 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물의 발효시 상기 발효쌀 및 멸치액젓 혼합비가 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛, 향 및 전체 기호도에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 실시예 1-3 및 실시예 3에서 제조된 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 대상으로 관능 평가를 실시하였다. 관능 평가 방법은 실험예 3과 동일하게 실시하였고, 평가 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
| 실시예 | 3-1 | 3-2 | 3-3 | 3-4 | 3-5 | 3-6 | 1-3 | 3-7 | 3-8 | |
| 혼합비 (중량비) |
발효쌀 | 40.0 | 42.5 | 45.0 | 47.5 | 50.0 | 52.5 | 55.0 | 57.5 | 60.0 |
| 멸치액젓 | 60.0 | 57.5 | 55.0 | 52.5 | 50.0 | 47.5 | 45.0 | 42.5 | 40.0 | |
| 단맛 | 4.3 | 4.5 | 4.7 | 5.1 | 5.2 | 5.5 | 5.6 | 5.7 | 6.2 | |
| 신맛 | 4.1 | 4.2 | 4.4 | 4.5 | 4.6 | 4.7 | 4.8 | 4.9 | 4.9 | |
| 감칠맛 | 5.4 | 5.6 | 6.2 | 6.5 | 7.5 | 8.1 | 8.4 | 8.2 | 7.6 | |
| 쓴맛 | 4.0 | 4.1 | 4.2 | 4.5 | 4.9 | 5.2 | 5.8 | 5.4 | 4.5 | |
| 짠맛 | 8.6 | 8.3 | 7.8 | 7.6 | 7.5 | 7.1 | 7.0 | 6.8 | 6.5 | |
| 향 | 5.3 | 5.8 | 6.1 | 6.4 | 7.2 | 7.4 | 7.9 | 7.5 | 7.1 | |
| 전체기호도 | 4.8 | 5.1 | 5.3 | 6.2 | 6.6 | 8.1 | 8.5 | 8.0 | 6.4 | |
그 결과, 멸치액젓 대비 발효쌀의 혼합비가 증가할수록 단맛 및 신맛이 증가되었고, 짠맛은 감소되는 것으로 나타났다. 이외에 감칠맛, 쓴맛 및 향은 발효쌀 및 멸치액젓을 50-60:50-40의 중량비로 혼합하여 발효시킨 저염 천연발효조미료가 40-47.5:60-52.5의 중량비로 혼합하여 발효시킨 소금 대비 높게 나타났다. 이에 따라, 전반적인 기호도는 52.5-57.5:47.5-42.5의 중량비로 혼합하여 발효시킨 저염 천연발효조미료가 다른 저염 천연발효조미료보다 평가 점수가 현저히 높았고, 55:45의 중량비로 혼합하여 발효시킨 실시예 1-3의 저염 천연발효조미료가 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 우수한 기호성을 갖는 저염 천연발효조미료를 수득할 수 있는 발효쌀 및 멸치액젓 혼합비 조건은 52.5-57.5:47.5-42.5 중량비의 범위이며, 특히 55:45의 중량비로 혼합하여 발효시키는 것이 최적의 발효 조건임을 확인하였다.
<
실험예
6> 멸치액젓 발효 처리 조건별 소금 대체용 저염 천연발효조미료
의
관능 평가
상기 실시예 1의 단계 1에서 멸치의 1차 발효를 통한 멸치액젓 준비시 멸치 100 중량부를 기준으로 첨가하는 단백질 분해효소 첨가량이 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛, 향 및 전체 기호도에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 실시예 1-3 및 실시예 4에서 제조된 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 대상으로 관능 평가를 실시하였다. 관능 평가 방법은 실험예 3과 동일하게 실시하였고, 평가 결과를 하기 표 10에 나타내었다.
| 실시예 | 4-1 | 4-2 | 4-3 | 4-4 | 1-3 | 4-5 | 4-6 | 4-7 | 4-8 | 4-9 | |
| 첨가량 (중량부) |
프로텍스 6L | - | 0.40 | 0.10 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.50 | 0.30 | 0.30 | 0.30 |
| 프로자임 2000P | 0.40 | - | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | 0.20 | |
| 단맛 | 4.8 | 4.9 | 5.0 | 5.4 | 5.6 | 5.5 | 5.1 | 5.2 | 5.3 | 5.1 | |
| 신맛 | 3.7 | 3.9 | 4.5 | 4.6 | 4.8 | 4.6 | 4.1 | 4.4 | 4.5 | 4.2 | |
| 감칠맛 | 2.1 | 2.3 | 5.1 | 7.8 | 8.4 | 7.9 | 5.5 | 6.3 | 6.5 | 5.9 | |
| 쓴맛 | 2.8 | 2.6 | 3.8 | 5.4 | 5.8 | 5.6 | 4.5 | 5.0 | 5.1 | 4.9 | |
| 짠맛 | 8.5 | 8.4 | 8.1 | 7.8 | 7.6 | 7.5 | 7.0 | 7.7 | 7.4 | 6.9 | |
| 향 | 2.2 | 2.5 | 4.8 | 7.2 | 7.9 | 7.4 | 6.2 | 7.1 | 7.2 | 6.4 | |
| 전체기호도 | 4.2 | 4.3 | 5.5 | 8.0 | 8.5 | 8.1 | 5.6 | 6.7 | 6.9 | 5.8 | |
그 결과, 프로텍스 6L 및 프로자임 2000P를 단독으로 첨가하여 발효시킨 멸치액젓을 이용하여 제조된 저염 천연발효조미료 대비, 프로텍스 6L 및 프로자임 2000P를 모두 첨가하여 발효시킨 멸치액젓을 이용하여 제조된 저염 천연발효조미료의 향 및 기호도가 우수한 것으로 나타났으며, 특히 멸치 100중량부 대비 프로텍스 6L을 0.25 내지 0.35 중량부 및 프로자임 2000P를 0.1 중량부 첨가하여 발효시킨 멸치액젓을 이용하여 제조된 실시예 1-3의 저염 천연발효조미료가 가장 우수한 것으로 나타났다.
따라서, 우수한 기호성을 갖는 저염 천연발효조미료를 수득할 수 있는 단계 1에서의 멸치액젓 발효 처리 조건은 멸치 100중량부 대비 프로텍스 6L 및 프로자임 2000P를 각각 0.3 중량부 및 0.1 중량부 첨가하여 발효시키는 것임을 확인하였다.
<
실험예
7> 숙성 기간별 소금 대체용
저염
천연발효조미료의
관능 평가
상기 실시예 1의 2차 발효된 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물을 숙성하여 3차 발효하는 단계(단계 3)에서 숙성 기간이 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛, 향 및 전체 기호도에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 실시예 1-3 및 실시예 5에서 제조된 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 대상으로 관능 평가를 실시하였다. 관능 평가 방법은 실험예 3과 동일하게 실시하였고, 평가 결과를 하기 표 11에 나타내었다.
| 실시예 | 5-1 | 5-2 | 5-3 | 1-3 | 5-4 | 5-5 | 5-6 |
| 숙성기간 | 20일 | 22일 | 24일 | 25일 | 26일 | 28일 | 30일 |
| 단맛 | 4.8 | 5.3 | 5.5 | 5.6 | 5.8 | 6.1 | 6.5 |
| 신맛 | 2.9 | 3.4 | 4.5 | 4.8 | 4.2 | 3.6 | 3.2 |
| 감칠맛 | 5.2 | 6.5 | 8.1 | 8.4 | 8.0 | 6.8 | 5.4 |
| 쓴맛 | 4.2 | 4.7 | 5.2 | 5.8 | 5.4 | 5.0 | 4.8 |
| 짠맛 | 8.5 | 8.1 | 7.7 | 7.6 | 7.5 | 7.1 | 6.9 |
| 향 | 5.3 | 6.2 | 7.5 | 7.9 | 7.6 | 6.4 | 4.6 |
| 전체기호도 | 5.2 | 6.1 | 8.2 | 8.5 | 8.3 | 6.5 | 5.7 |
그 결과, 22일보다 적게 숙성하거나, 28일보다 많이 숙성하는 경우 대비 22일 내지 28일 숙성시킨 저염 천연발효조미료의 감칠맛, 향 및 전체기호도가 우수한 것으로 나타났으며, 특히 24일 내지 26일간 숙성시킨 저염 천연발효조미료가 다른 저염 천연발효조미료보다 현저하게 높은 것으로 나타났다. 따라서, 2차 발효된 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물을 24일 내지 26일간 숙성시켜 3차 발효시킬 경우 우수한 기호성을 갖는 저염 천연발효조미료를 수득할 수 있으며, 특히, 25일간 발효시킬 경우 가장 우수함을 확인하였다.
<
실험예
8> 소금 대체용
저염
천연발효조미료의
아미노산 함량 분석
상기 실험예 2 내지 7에서 기호성이 가장 우수한 것으로 확인된, 실시예 1-3의 방법으로 제조한 소금 대체용 저염 천연발효조미료에 함유되어 있는 맛에 영향을 미치는 아미노산의 함량과 종류를 HPLC 크로마토그램을 이용하여 분석하였다. 분석 결과를 하기 표 12에 나타내었다.
| 아미노산 | Result | MOL% | (μg/mL)a | (nmol/mL)b |
| Cys | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| ASP | 2243.99 | 5.37 | 995.58 | 7479.97 |
| GLU | 3967.68 | 9.49 | 1945.88 | 13225.58 |
| ASN | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| SER | 1585.31 | 3.79 | 555.33 | 5284.37 |
| GLN | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| GLY | 4328.58 | 10.35 | 1083.15 | 14428.59 |
| HIS | 1305.35 | 3.12 | 675.13 | 4351.18 |
| ARG | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| THR | 2456.85 | 5.87 | 975.53 | 8189.51 |
| ALA | 5402.57 | 12.92 | 1604.56 | 18008.56 |
| PRO | 391124 | 9.35 | 1501.00 | 13037.46 |
| TYR | 120.70 | 0.29 | 72.90 | 402.33 |
| VAL | 4395.18 | 10.51 | 1716.32 | 14650.61 |
| MET | 1432.91 | 3.43 | 712.68 | 4776.37 |
| Cys2 | 53.21 | 0.13 | 42.62 | 177.35 |
| ILE | 2875.65 | 6.88 | 1257.43 | 9585.51 |
| LEU | 2969.02 | 7.10 | 1298.25 | 9896.72 |
| PHE | 1447.27 | 3.46 | 796.92 | 4824.24 |
| TRP | 539.69 | 1.29 | 367.40 | 1798.96 |
| LYS | 2789.36 | 6.67 | 1359.26 | 9297.88 |
| TOTAL | 41824.56 | 100.00 | 16959.95 | 139415.20 |
* Result : HPLC 크로마토그램의 peak area를 스탠다드(1250pmol)에 기준하여 산출
* a = (각 아미노산의 분자량×b)/단위전환
* b = (Result ×(A buffer에 녹인 volume/ injection volume))/(실험에 사용한 volume)
실시예 1-3의 소금 대체용 저염 천연발효조미료의 아미노산 총량은 16959.95μg/mL(1.69%)로 확인되었고, 감칠맛을 내는 글루타민산 및 아스피르트산 함량은 2941.46μg/mL(0.29%), 쓴 맛을 내는 알지닌, 메티오닌, 라이신, 히스티딘, 발린, 루이신, 이소루이신 및 페닐알라닌 함량은 7815.99μg/mL(0.78%), 단맛을 내는 세린, 글리신, 트레오닌 및 알라닌 함량은 4218.57μg/mL(0.42%)인 것으로 나타났다. 또한, 필수 아미노산인 트레오닌, 발린, 메티오닌, 시스테인, 이소류신, 류신, 페닐알라닌 및 라이신 8종이 소금 대체용 저염 천연발효조미료에 균형있게 함유되어 있는 것으로 확인되었다.
<
실험예
9> 소금 대체용
저염
천연발효조미료의
유기산 함량 분석
상기 실시예 1-3의 소금 대체용 저염 천연발효조미료에 함유되어 있는 맛에 영향을 미치는 유기산의 함량과 종류를 분석하여, 하기 표 13에 나타내었다.
| 유기산 | 함량(mg/g) |
| 옥살산 | 0.74 |
| 구연산 | 11.34 |
| 호박산 | 0.00 |
| 젖산 | 8.52 |
| 초산 | 0.00 |
| 총 유기산 | 20.65 |
| pH | 5.17 |
소금 대체용 저염 천연발효조미료의 총 유기산 함량은 20.65mg/g(2.1%)인 것으로 분석되었고, 구연산 함량이 11.35mg/g(1.1%), 젖산 함량이 8.52mg/g(0.9%), 옥살산 함량이 0.74mg/g(0.1%)인 것으로 나타났다. 초산과 호박산은 검출되지 않았으며, pH가 5.17 정도로 발효 및 숙성이 이루어진 것으로 확인되었다.
<
실험예
10> 소금 대체용
저염
천연발효조미료의
식염 및 질소 함량 분석
상기 실시예 1-3의 소금 대체용 저염 천연발효조미료 내에 함유된 식염 및 질소의 양을 확인하기 위하여, 건조 전과 건조 후의 소금 대체용 저염 천연발효조미료내 식염 함량 및 질소 함량을 분석하였다. 식염 함량은 식품의약품안전처 식품공전에 고시된 식품별 기준 및 규격 식염 시험법을 이용하여 분석하였으며, 질소 함량은 식품별 기준 및 규격 조단백질 단백질 분석기 측정법에 따라 분석하였다. 대조군으로는 천일염(건조된 상태)을 이용하였다.
| 실시예 1-3 | 대조군(천일염) | ||
| 분석 항목 | 건조 전 함량 (%, g/100g) |
건조 후 함량 (%, g/100g) |
건조 후 함량 (%, g/100g) |
| 식염(염화나트륨) | 10.4 | 23.63 | 85.00% |
| 질소 | 0.9 | 2.69 | 미량(0.01 미만) |
그 결과, 표 14에 나타난 바와 같이, 건조 전 식염 함량은 10.4%로 염도가 매우 낮은 것을 확인하였다. 질소 함량은 0.9%인 것으로 확인됨에 따라, 일반적으로 천일염에는 질소가 거의 존재하지 않는다는 점과 장류 질소 기준 함량이 0.8%임을 감안하였을 때, 소금 대체용 저염 천연발효조미료 내 단백질 함량이 높은 것을 확인할 수 있었다.
50% 이상 건조하여 분말화한 소금 대체용 저염 천연발효조미료의 식염 함량은 23.63%로, 건조 전보다 식염 함량이 상승하였으나 천일염의 85% 대비 여전히 현저하게 낮은 함량을 보였으며, 질소 함량은 2.69%로 증가하였다.
<
실험예
11> 소금 대체용
저염
천연발효조미료의
특성 비교
상기 실시예 1-3의 소금 대체용 저염 천연발효조미료과 시중 판매 중인 소금의 특성을 비교하였다. 비교 대상 소금으로는 디나솔트(프롬씨, 한국), 팬솔트(CJ, 한국), 1/2나트륨 솔트(대상 청정원, 한국), 발효소금 (에덴 농산식품, 소금)을 시중에서 구입하여 이용하였고, 식염, 질소 및 아미노산 함량 등을 비교하였다. 그 결과, 하기 표 15에 나타난 바와 같이, 실시예 1-3의 소금 대체용 저염 천연발효조미료가 비교예 1 내지 4의 소금보다 식염 함량이 현저히 낮은 것으로 나타남에 따라, 나트륨 섭취 감소 효과가 뛰어난 것을 확인하였고, 질소 및 아미노산 역시 다른 소금보다 많이 함유되어 있어, 영양적으로도 우수함을 확인하였다.
| 실시예 1-3 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | |
| 제품명 | 소금 대체용 저염 천연발효조미료 | 디나솔트 | 팬솔트 | 1/2나트륨 솔트 | 발효소금 |
| 기술명 | 쌀발효 저염소금 | 발효소금 (청국장 균주 활용) |
저염소금 | 저염소금 | 조미소금 |
| 제조회사 | (주)옹기식품 | 프롬씨 | CJ | 대상 청정원 | 에덴 농산식품 |
| 식염 함량 | 23% | 88.27% | 37% | 37% | 59.6% |
| 총질소 함량 | 0.9% | 미량 | 미량 | 미량 | 미량 |
| 아미노산 함량 | 1.7% | 1.1% | 미량 | 미량 | 미량 |
<
실험예
12> 소금 대체용
저염
천연발효조미료
함유 김치의 기호도 평가
12-1. 기호도 평가를 위한 김치 시료 제조
상기 실시예 1-3의 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 이용하여 통상의 방법에 따라 김치를 제조하였으며, 이를 일반 소금을 첨가하여 같은 방법으로 제조한 김치와 비교하여 기호도를 평가하였다.
구체적으로, 일반 소금(천일염)을 첨가하여 제조된 김치(PS, 비교제조예 1), 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 일반 소금 첨가량의 2.07배로 첨가하여 제조된 김치(AS1, 제조예1) 및 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 일반 소금 첨가량의 1.77배로 첨가하여 제조된 김치(AS2, 제조예2)를 기호도를 분석하기 위한 시료로 사용하였다.
12-2. 강도 평가 및 대응 비교 검정
22명의 패널을 이용하여 짠맛 정도를 강도 평가(Magnitude estimation) 방법을 사용하여 측정한 후, 20명의 패널을 이용해 대응 비교 검정(paired comparison test)를 진행하였다.
강도 평가의 경우, 일반 소금 용액 1%를 표준으로 제시하고 상기 실시예 1-3의 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6% 및 블라인드 시료인 일반 소금 용액 1%를 포함한 7개의 시료를 한 번에 한 시료씩 제시하여, 일반 소금 용액 1% 기준 짠맛 강도를 숫자로 표시하도록 하였다. 입을 헹굴 수 있도록 정수 및 뱉는 컵과 함께 제공하였다.
강도 평가(n=22)를 이용하여 강도의 크기를 파악한 후 분석하기 위하여 패널별 시료 짠맛의 기하평균을 산출하였다. 평가한 시료 짠맛 강도를 기하평균으로 나눈 평균값을 이용하여 일반 소금 용액 1%와 동등한 강도의 짠맛을 구한 결과, 상기 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액 농도가 3.46%일 때 짠맛 강도가 일치하였다.
위와 같이 산출한 짠맛 강도가 적절한지 검증하기 위해 대응 비교 검정(n=20)을 실시하였다. 대응 비교 검정은 일반 소금 용액 1%를 각각 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액 3%, 3.5% 및 4% 용액과 함께 제시하여 짠맛 강도가 더 큰 시료를 선택하게 하였다. 모든 시료는 시료 색에 의한 편견을 최소화하기 위하여 약 50mL를 검정색의 사기 잔에 3자리 난수를 표기하여 randomized design으로 제시하였다.
그 결과, 16명의 패널이 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액 농도 3% 및 3.5%가 일반 소금 용액 1%보다 덜 짜다고 평가하였으나, 4%의 농도에서는 11명의 패널이 덜 짜다고 평가하였다. Larmond(1977)의 two-sample test시 20명의 패널이 참여하였을 때, 17명 이상의 패널의 의견이 같아야 유의성이 있으므로(p<0.05), 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액 4%와 일반 소금 용액 1%는 짠맛 강도의 차이가 없다고 볼 수 있다.
12-3.
전자혀
분석
전자혀(TS-5000Z, Intelligent sensor technology Inc., Atsugi-shi, Kanagawa, Japan)를 이용하여 일반 소금 및 본 발명의 실시예 1-3의 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액에 대한 맛 성분을 분석하였다. Ag/AgCl 표준 전극 및 5개의 맛 센서로 감칠맛(AAE), 짠맛(CT0), 신맛(CA0), 쓴맛(C00) 및 떫은맛(AE1)을 사용하였다. 일반 소금 용액(PS) 각 0.25%, 0.5% 및 0.75%와 상기 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액(AS) 1.0%, 2.0%, 3.0%를 시료로 하여 분석을 진행하였다. 측정 순서는 일반 소금 용액(PS) 각 0.25%, 0.5%, 0.75%, 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액(AS) 1.0%-1, 1.0%-2, 2.0% 및 3.0% 순서로 측정하였으며, 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액 1.0%의 경우 일반 소금 용액 0.75%가 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액 1.0%보다 짠맛이 강하여 carry-over 효과가 나타날 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 2번 중복 측정하였다.
전자혀 결과는 도 5 및 6에 나타난 바와 같다. 농도에 따른 시료간 차이가 드러났으며, 특히 2D scatter plot 결과 짠맛 강도면에서 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액 1.0%는 일반 소금 용액 0.25%, 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액 2.0%는 일반 소금 용액 0.50%, 소금 대체용 저염 천연발효조미료 3.0%는 일반 소금 0.75%와 유사하였다. 즉, 소금 대체용 저염 천연발효조미료 용액과 일반 소금 용액의 짠맛 차이는 약 4배 정도였다.
12-4. 소비자 기호도 검사
소비자 기호도 평가는 한국식품연구원 관능평가실에서 총 101명의 소비자(남성 31명, 여성 70명; 20~30대 92.1%, 40대 이상 7.92%)를 대상으로 수행하였다. 각각의 소비자는 관능평가실의 부스에서 시료 3점에 대해 원내 개발 설문평가 프로그램을 이용하여 평가를 진행하였다. 평가 항목은 9점 기호 척도(1 = 대단히 싫어한다, 9 = 대단히 좋아한다)를 사용한 전반적인 기호도, 향 기호도, 맛 기호도, 텍스처 기호도, 7점 강도 척도(1 = 약함, 7 = 강함)를 사용한 멸치향, 신맛, 짠맛, 단맛, 감칠맛 등 총 9항목을 대상으로 하였다. 김치 시료는 레시피에 따라 상기 실시예 9-1과 같이 준비하여 2cm 간격으로 썬 것을 사용하였으며, 김치의 머리 부분과 잎 부분 각각 4cm씩을 제외하고, 중간에 위치한 김치만을 시료로 하였다. 평가 하루 전날 김치 시료의 줄기 부분과 잎 부분을 각 2조각씩(약 15g) 불투명 플라스틱 용기(diameter 70mm, height 30mm, 70mL)에 담고, 시료가 마르는 것을 방지하기 위해 0.5 mL 스푼을 이용하여 시료당 김치국물을 약 1mL씩 첨가한 후 냉장 보관하였다. 평가 시작 15분 전에 김치를 꺼내 다시 김치국물을 약 1mL씩 첨가하여 시료를 준비하였으며, 시료는 난수로 표시하여 제공하였다. 또한, 이전의 시료가 다음 시료의 평가에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 입헹굼 물질로 식빵(2cm×2cm×1cm)과 정수를 함께 제공하였다. 평가 장소의 온도는 약 23℃였으며, 형광등 아래에서 평가가 진행되었다.
소비자 기호도 결과는 일원분산분석(Analysis of variance, ANOVA)을 통하여 시료 사이에 유의차가 있는지 확인하고, 유의차가 있는 경우 NK(Student Newman Keul's) 다중 비교를 수행하여 유의확률 5% 수준에서 각 시료의 평균값을 비교하였다. 또한, 주성분분석(Principal component analysis, PCA)을 이용하여 기호도 및 관능특성과 시료의 관계를 시각적을 hvkdkr하였다. 모든 통계분석은 XLSTAT(Version 2015.05.01., Addinsoft, Paris, France)를 이용하였다.
일반 소금 및 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 첨가한 김치의 기호도 검사 결과는 하기 표 16 및 17에 나타난 바와 같다. 기호도 검사 결과, 기호도 관련 항목 모두 시료간 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 특성 강도의 경우, 소금 대체용 저염 천연발효조미료를 첨가한 김치의 멸치향, 감칠맛이 유의적으로 높았으며, 일반 소금 첨가 김치에 비해 단맛 또한 유의적으로 높은 경향을 보였다. 신맛과 짠맛에서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다.
| 시료 | 기호도 | |||
| 전반적인 | 향 | 맛 | 조직감 | |
| 비교제조예 1(PS) | 5.12 | 5.79 | 4.89 | 6.00 |
| 제조예 1(AS1) | 5.51 | 5.58 | 5.39 | 6.11 |
| 제조예 2(AS2) | 5.31 | 5.51 | 5.23 | 6.11 |
| 시료 | 특성 강도 | ||||
| 멸치향*** | 신맛 | 짠맛 | 단맛* | 감칠맛** | |
| 비교제조예 1(PS) | 3.43b | 4.02 | 4.21 | 3.05b | 3.69b |
| 제조예 1(AS1) | 4.24a | 4.15 | 4.15 | 3.28ab | 4.22a |
| 제조예 2(AS2) | 4.16a | 4.32 | 4.02 | 3.53a | 4.23a |
※ 같은 행 내에서 다른 알파벳을 지닌 시료값들은 유의적인 차이가 있음(p<0.05)
시료별 전반적인 기호도 점수를 비교한 결과는 하기 표 18에 나타난 바와 같다. 일반 소금 첨가 김치(PS)보다 소금 대체용 저염 천연발효조미료 첨가 김치(AS1, AS2)가 같거나 더 높은 점수를 준 패널은 각 57명(56.4%), 59명(58.4%)으로, 과반수가 넘는 패널들이 아미노산 첨가 김치를 일반 소금 첨가 김치보다 선호하는 경향을 보였다.
| AS1=PS | AS2=PS | |
| N | 14 | 23 |
| AS1>PS | AS2>PS | |
| N | 43 | 36 |
시료와 관능 특성 및 기호도의 관계를 알아보기 위한 주성분분석 결과는 도 7에 나타난 바와 같다. 제 1 주성분은 전체 데이터의 84.2%를 설명하며, 향 기호도, 조직감 기호도, 멸치향, 감칠맛 등으로 주로 설명되었다. 제조예 1(AS1) 시료의 경우 맛 기호도, 전반적인 기호도와 관련이 있었으며, 제조예 2(AS2) 시료의 경우 조직감 기호도, 멸치향, 감칠맛과 관계가 있는 것으로 나타났다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (7)
- 찐쌀 및 멸치를 각각 1차 발효하여, 발효쌀 및 멸치액젓을 준비하는 단계(단계 1);
상기 1차 발효된 발효쌀 및 멸치액젓을 52.5-57.5:42.5-47.5의 중량비로 혼합한 혼합물을 34 내지 36℃의 온도에서 15 내지 17일간 2차 발효하는 단계(단계 2);
상기 2차 발효된 상기 혼합물을 분쇄하여 25℃의 온도에서 24일 내지 26일간 숙성시켜 3차 발효하는 단계(단계 3); 및
상기 3차 발효된 상기 혼합물에 부형제를 추가하고 저온건조 및 분쇄하는 단계(단계 4);를 포함하고,
상기 단계 1의 발효쌀은 찐쌀 100중량부 기준 황국균 및 베타아밀라아제를 각각 0.1 내지 1 중량부 첨가하여 30 내지 35℃의 온도, 습도 70 내지 90% 발효실에서 25 내지 35시간 동안 발효시켜 준비되는 것이고,
상기 단계 1의 멸치액젓은 염장된 멸치에 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis)로부터 유래된 세균성 엔도형 단백질 분해효소 및 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)로부터 유래된 진균성 엑소형 단백질 분해효소를 첨가하여 20 내지 27℃의 온도에서 1 내지 5년 동안 발효시켜 준비되는 것인,
소금 대체용 저염 천연발효조미료 제조방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항의 제조방법으로 제조된 소금 대체용 저염 천연발효조미료.
- 제6항에 있어서,
상기 소금 대체용 저염 천연발효조미료의 총 질소 함량은 0.7 내지 3%이고, 염화나트륨 함량은 18 내지 26%인 것을 특징으로 하는 소금 대체용 저염 천연발효조미료.
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2017
- 2017-12-12 WO PCT/KR2017/014547 patent/WO2019054573A1/ko active Application Filing
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2018
- 2018-09-14 KR KR1020180110411A patent/KR102102050B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5039964B1 (ja) | 2011-11-24 | 2012-10-03 | 株式会社雨風 | 調味料の製造方法及び調味料 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 누룩공방 배나무실 쌀누룩소금, 쌀누룩젓갈., 네이버블로그., 2017.04.06., [2019.11.05. 검색]., 인터넷: <URL: https://blog.naver.com/egnmall/220976443825>* |
| 황국균을 이용한 쌀누룩 만들기(누룩소금, 누룩젓갈)|공구마감. 네이버카페., 2017.09.07., [2019.11.05. 검색]., 인터넷: <URL: https://cafe.naver.com/cleanspoon/19374>* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190031420A (ko) | 2019-03-26 |
| WO2019054573A1 (ko) | 2019-03-21 |
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