KR102214566B1 - 바실러스 서브틸리스 균주를 이용한 발아콩 청국장의 제조방법 - Google Patents

바실러스 서브틸리스 균주를 이용한 발아콩 청국장의 제조방법 Download PDF

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농업회사법인 순창장류주식회사
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Abstract

본 발명은 (a) 수침한 대두의 물을 뺀 후, 발아시킨 후 증자하고 냉각시키는 단계; 및 (b) 상기 (a)단계의 냉각시킨 대두에 제1항의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 접종한 후 고체발효시키는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발아콩 청국장의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 발아콩 청국장 및 상기 발아콩 청국장을 가공한 가공식품과 항균 활성, γ-용혈 활성, 혈전분해 활성, 항산화 활성, 항생제 내성 및 효소 활성이 있고, 유해물질 및 유해효소를 생성하지 않는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) SRCM104244 균주에 관한 것이다.

Description

바실러스 서브틸리스 균주를 이용한 발아콩 청국장의 제조방법{Method for producing germinated soybean Chunggukjang using Bacillus subtilis strain}
본 발명은 (a) 수침한 대두의 물을 뺀 후, 발아시킨 후 증자하고 냉각시키는 단계; 및 (b) 상기 (a)단계의 냉각시킨 대두에 제1항의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 접종한 후 고체발효시키는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발아콩 청국장의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 발아콩 청국장 및 상기 발아콩 청국장을 가공한 가공식품과 항균 활성, γ-용혈 활성, 혈전분해 활성, 항산화 활성, 항생제 내성 및 효소 활성이 있고, 유해물질 및 유해효소를 생성하지 않는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) SRCM104244 균주에 관한 것이다.
최근 식문화가 글로벌화되고 한식의 섭취가 줄어드는 경향에 맞추어 한식의 기본 조미소재로 주로 사용되는 대두 발효식품의 매출량 또한 정체기를 맞고 있으며 이러한 시대적 흐름에 대응하여 품질과 기능성 등 셀링포인트(selling point)가 강화된 응용시장을 확장할 필요성이 있다. 다행히 세계적인 발효식으로써 한국 대두 발효 미생물의 우수성과 경쟁력은 충분히 우수한 것으로 판단되므로 특화된 새로운 수요를 창출하고 신시장을 구축할 가능성이 높다.
청국장은 고초균인 바실러스 속 균주를 배양하여 접종하거나 또는 재래적인 방법으로써 볏짚 등을 찐 콩에 박거나 곁에 두어 볏짚으로부터 유래하는 고초균을 이용하여 제조하는 우리나라 고유의 대두 발효식품으로써 재래적인 방식으로는 불을 땐 온돌방에 헝겊 등으로 덮어 자연발효시키거나 최근의 표준화된 공법하에서는 40℃ 수준에서 2~3일 정도 발효시키며, 발효 과정 중 각종 효소가 작용하여 소화성이 우수할 뿐만 아니라 단백질, 필수아미노산 및 지방산이 풍부하며, 발효과정에서 특유의 구수한 맛과 냄새를 갖는 것을 특징으로 한다.
기존의 청국장과 관련된 연구 및 특허로는 청국장의 제조방법이나 사용 소재에 대한 다양한 접근 혹은 발효과정 중의 성분변화 등에 관한 연구는 많이 이루어져 있으며 청국장 제조 설비 등에 대한 특허 출원도 이루어지고 있다. 또한, 균주에 따른 청국장 제조 시 품질변화 연구나 청국장의 기호성 및 풍미에 관한 연구, 청국장 점질물에 관한 연구 등 주로 청국장 풍미 개선에 대한 연구도 많이 이루어지고 있고, 최근에는 혈전 용해 활성이 우수한 균주로 제조한 청국장과 청국장의 혈당 강하 및 혈청 지질대사 개선효과 등의 청국장의 다양한 기능성에 대한 연구도 많이 이루어지고 있다.
청국장은 대두에 미생물을 배양하여 이루어지는 발효식품으로써 대두의 종류나 발효 미생물로써 사용된 균주, 발효 온도, 발효 시간 및 습도 등에 따라 큰 품질 차이를 보인다. 청국장 제조 시 미생물을 이용하기 때문에 발효 조건의 차이에 따른 특유의 풍미가 청국장의 품질에 큰 영향을 미치는 요인이 되고 있으며, 이에 따라 제조업체에서는 각 미생물 균주에 맞는 품질특성 및 관능적 특성에 대한 연구를 진행함으로써 최적의 고체 발효조건을 확립하는 것이 매우 중요한 요소라고 하겠다.
한국공개특허 제2018-0046283호에는 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 균주를 이용한 청국장의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1985304호에는 비타민 K2 및 γ-PGA를 생성하고, 아밀라제, 프로테아제 및 셀룰라제 효소를 분비하는 바실러스 서틸리스 SRCM100757 균주를 이용한 청국장의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 바실러스 서브틸리스 균주를 이용한 발아콩 청국장의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명자는 항균 활성, γ-용혈 활성, 혈전분해 활성, 항산화 활성, 항생제 내성 및 효소 활성이 있고, 유해물질 및 유해효소를 생성하지 않는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) SRCM104244 균주를 분리하였고, 상기 균주를 이용하여 제조조건을 최적화하여 품질 및 기호도가 우수한 발아콩 청국장의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 항균 활성, γ-용혈 활성, 혈전분해 활성, 항산화 활성, 항생제 내성 및 효소 활성이 있고, 유해물질 및 유해효소를 생성하지 않는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) SRCM104244 균주(KCCM12651P)를 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 수침한 대두의 물을 뺀 후, 발아시킨 후 증자하고 냉각시키는 단계; 및 (b) 상기 (a)단계의 냉각시킨 대두에 상기 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 접종한 후 고체발효시키는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발아콩 청국장의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 발아콩 청국장을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 발아콩 청국장을 가공한 가공식품을 제공한다.
본 발명의 방법으로 제조된 청국장은 다른 식품첨가물이나 양념을 따로 첨가하지 않고도 프로테아제 활성 및 아미노태 질소 함량이 높아 품질 및 기호도는 증진시킬 수 있고, 현대인의 입맛과 선호도에 맞게 개발되었기 때문에 고유의 전통식품을 계승함과 동시에 한 단계 발전시키는 계기가 될 것으로 판단된다.
또한, 항균 활성, γ-용혈 활성, 혈전분해 활성, 항산화 활성, 항생제 내성 및 효소 활성이 있고, 유해물질 및 유해효소를 생성하지 않는 특정 바실러스 서브틸리스 균주를 사용하여 청국장을 제조하기 때문에 안전하고 고품질의 청국장 생산 효과를 가져올 수 있다.
도 1은 발아 온도 및 시간별 발아 대두의 수분함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 2는 발아 온도 및 시간별 발아 대두의 아미노태 질소 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 3은 발아 온도 및 시간별 발아 대두의 pH 변화를 비교한 그래프이다.
도 4는 염을 첨가한 침지액에 침지 시간별 대두의 변화를 비교한 사진이다.
도 5는 발아조건에 따른 대두의 발효시간별 수분 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 6은 발아조건에 따른 대두의 발효시간별 산도 변화를 비교한 그래프이다.
도 7은 발아조건에 따른 대두의 발효시간별 아미노태 질소 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 5 내지 7의 대조구: 무발아, 20℃: 20℃ 24시간 발아, 25℃: 25℃ 24시간 발아한 대두를 이용하여 발효한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 리스테리아 모노시토게네스(Listeria monocytogenes)의 유해미생물에 대한 항균활성과 γ-용혈 활성, 혈전분해 활성, 항산화 활성이 있고, 페닐알라닌(phenylalanine)의 유해물질과 우레아제(urease) 및 β-글루쿠로니다아제(β-glucuronidase)의 유해효소를 생성하지 않으면서, 스트렙토마이신(Streptomycin), 카나마이신(Kanamycin), 암피실린(Ampicillin), 에리트로마이신(Erythromycin), 페니실린(Penicillin), 테트라사이클린(Tetracycline), 젠타마이신(Gentamicin) 및 반코마이신(Vancomycin)의 항생제 내성과 프로테아제(protease), 아밀라아제(amylase) 및 셀룰라제(cellulase) 분비능을 지니는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) SRCM104244 균주(KCCM12651P)를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주 또는 이의 배양액을 포함하는 청국장 발효용 미생물 제제를 제공한다.
본 발명에 따른 청국장 발효용 미생물 제제는 용액, 분말, 현탁액, 분산액, 에멀젼, 유성 분산액, 페이스트, 분진, 흩뿌림 물질 또는 과립제로 제조할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명은
(a) 수침한 대두의 물을 뺀 후, 발아시킨 후 증자하고 냉각시키는 단계; 및
(b) 상기 (a)단계의 냉각시킨 대두에 제1항의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 접종한 후 고체발효시키는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발아콩 청국장의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 발아콩 청국장의 제조방법에서, 상기 (a)단계는 바람직하게는 10~14시간 동안 수침한 대두의 물을 뺀 후, 18~22℃에서 20~24시간 동안 발아시킨 후 110~130℃에서 10~20분 동안 증자하고 냉각시킬 수 있으며, 더욱 바람직하게는 12시간 동안 수침한 대두의 물을 뺀 후, 20℃에서 24시간 동안 발아시킨 후 121℃에서 15분 동안 증자하고 냉각시킬 수 있다. 상기와 같이 수침한 대두는 증자에 적합한 상태로 대두를 불릴 수 있었으나, 상기 시간 미만으로 수침할 경우 대두가 충분히 불지 않아 증자가 잘 되지 않은 문제점이 있고, 상기 시간을 초과하여 수침할 경우 수침 과정에서 대두의 수용성 영양성분이 물로 빠져나가 손실되는 문제점이 있다. 또한 수침하여 불린 대두를 상기와 같은 조건으로 발아시키는 것이 충분히 발아가 되면서, 최종 청국장 제품의 아미노태 질소 함량을 높일 수 있었다. 또한, 상기와 같이 고온에서 증자하는 과정을 통해 곰팡이나 기타 세균의 오염을 방지하고, 콩 비린내가 나지 않으면서 청국장 제조에 적합한 대두로 준비할 수 있었다.
또한, 본 발명의 발아콩 청국장의 제조방법에서, 상기 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) SRCM104244 균주로 γ-용혈 활성, 혈전분해 활성, 항산화 활성, 항생제 내성 및 효소 활성이 있고, 유해물질 및 유해효소를 생성하지 않는 균주로, 콩 발효 시 프로테아제 활성 및 아미노태 질소 함량을 증진시켜 고품질의 청국장 제조에 적합한 균주를 선정한 것으로, 한국미생물보존센터(Korean Culture Center of Microorganisms, KCCM)에 2020년 01월 06일자로 기탁하였다.
또한, 본 발명의 발아콩 청국장의 제조방법에서, 상기 (b)단계의 발효는 바람직하게는 38~42℃에서 30~42시간 동안 발효할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 40℃에서 36시간 동안 발효할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 발효시키는 것이 프로테아제 활성 및 아미노태 질소 함량이 높으면서 기호도가 우수한 청국장을 제조할 수 있었다.
본 발명의 발아콩 청국장의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(a) 10~14시간 동안 수침한 대두의 물을 뺀 후, 18~22℃에서 20~24시간 동안 발아시킨 후 110~130℃에서 10~20분 동안 증자하고 냉각시키는 단계; 및
(b) 상기 (a)단계의 냉각시킨 대두에 제1항의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 접종한 후 38~42℃에서 30~42시간 동안 고체발효시키는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(a) 12간 동안 수침한 대두의 물을 뺀 후, 20℃에서 24시간 동안 발아시킨 후 121℃에서 15분 동안 증자하고 냉각시키는 단계; 및
(b) 상기 (a)단계의 냉각시킨 대두에 제1항의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 접종한 후 40℃에서 36시간 동안 고체발효시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 발아콩 청국장을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 발아콩 청국장을 가공한 가공식품을 제공한다. 상기 가공식품으로는 청국장 소스, 고추장, 조미식품, 청국장환, 청국장찌개, 청국장분말 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명의 제조예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 발아콩 청국장
(a) 12시간 동안 수침한 대두의 물을 뺀 후, 20℃에서 24시간 동안 발아시킨 후 121℃에서 15분 동안 증자하고 70℃로 냉각시켰다.
(b) 상기 (a)단계의 냉각시킨 대두에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) SRCM104244 균주를 접종한 후 40℃ 온도 및 80% 습도에서 36시간 동안 고체발효시켰다.
제조예 2. 발아콩 청국장을 이용한 고추장
(1) 214 g의 쌀을 5시간 동안 물에 불리고 2시간 동안 물빼기를 실시한 후, 121℃에서 10분 동안 증자하여 고두밥을 제조하였다.
(2) 상기 (1)단계의 제조한 고두밥을 40℃로 냉각하고, 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) 균주(105 CFU/ml) 0.1 g을 접종하여 30℃ 온도 및 80% 습도에서 48시간 동안 발효하여 쌀코지를 제조하였다.
(3) 상기 (2)단계의 제조한 쌀코지에 상기 제조예 1의 발아콩 청국장 50 g, 천일염 75.9 g, 고춧가루 120 g 및 정제수 210 g을 혼합한 후 30℃에서 30일 동안 발효하였다.
(4) 상기 (3)단계의 발효한 발효물에 쌀조청 250 g 및 올리고당 50 g을 혼합한 후 80℃에서 10분 동안 살균하고 주정 30 g을 혼합하였다.
제조예 3. 발아콩 청국장을 이용한 청국장 소스
제조예 1의 방법으로 제조한 발아콩 청국장에 정제수, 육수베이스, 다시마엑기스, 사골엑기스 분말, 볶음대두분말, 올리고당, 양파농축액, 마늘농축액, 고춧가루, 멸치농축액 및 대파농축액을 혼합하였다.
재료 및 방법
(가) 재료 및 사용균주
대두는 국내산(전북 순창군) 대두를 사용하였으며, 천일염은 신안산을 사용하였으며, 쌀(순창산 백미), 고추분(국내산, 순창)을 구입하여 사용하였다. 이외에 장류 및 소스용 조미소재 및 개발제품 배합용 원부재료는 설탕 등 당류 및 조청, 엑기스류로써 해당업체에서 구입하여 사용하였다.
본 실험에 사용한 대두 발효 균주는 고초균 균주를 (재)발효미생물산업진흥원으로부터 분양받아 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주 3종을 사용하였고, 이와 비교할 기존 균주로는 당사에서 OEM 생산하는 제품의 대두 발효에 사용중인 바실러스 서브틸리스 균주를 사용하였다. 또한, 고추장용 발효에 사용된 곰팡이는 충무발효로부터 장류 발효에 적합한 시판 균주인 아스퍼질러스 오리재를 구매하여 사용하였다.
(나) 실험방법
① 발아대두 발효용 최적화 기능성 발효미생물 자원 확보
(재)발효미생물산업진흥원에서 선행연구를 통해 확보한 발효균주(Bacillus subtilis 3종)을 분양받았으며 분양받은 균주를 대상으로 고체발효를 통해 균주 스크리닝을 진행하였으며 선발된 균주는 발아대두 발효를 통하여 제품 사용 확정토록 하였다. 균주의 선발 factor는 단독 사용 혹은 효소활성이 보다 더 우수한 2종을 복합 고체발효 후 단백질 분해 효소활성도와 아미노태 질소(이하 AN으로 표시), pH 수치를 당사에서 현재 대두 발효시 사용중인 균주와 비교하여 고함량인 균주를 선발토록 하였다.
② 발아대두 최적 원료전처리 기술 확보
본 실험에 사용한 발아대두 발효소재의 단백질원으로는 순창산 대두를 구입하여 세척, 침지, 증자, 발아과정을 거쳐 발효하였으며 이때의 발아조건을 대두 침지시간별, 수침온도 및 발아시간별, 염류(NaCl) 유/무에 따른 발아도 비교 분석 등의 실험을 통하여 최적의 원료 전처리 조건을 확립토록 하였다. 발아 후 대두는 증자 및 고체발효하고 조미식품 원료로써의 기준에 맞는 AN 함량 및 관능풍미의 분석을 실시하였으며, 또한 미발아 대두와 발아대두 소재와의 이소플라본 개선 효과를 측정함으로써 발아대두 소재에 대한 우수성을 확보하도록 하였다.
③ 발아대두 발효소재의 최적 고체발효기술 확보
- (재)발효미생물산업진흥원으로부터 분양받은 바실러스 서브틸리스 3종 중 대두발효용으로 선별키로 한 균주를 전처리한 대두 원료대비 0.1% 수준으로 접종하고 각 균주마다 발효온도 및 발효시간별 단백질분해 활성도와 AN 함량, pH 등을 분석하였다. 조미소재로써의 대두 발효조건은 바실러스취가 강하지 않고 소재로써의 풍미가 적합한 구간을 1차 당사 연구원을 대상으로 관능검사를 통해 선별하여 최적의 고체배양조건을 확립하였으며 발효완료 이후의 이소플라본 개선효과를 미발아 대두소재와 비교분석함으로써 데이터화하였다.
- 대두의 전처리조건은 선별 후 총 2차에 걸쳐 세척하고 일정시간 침지하였으며 이후 시간대별로 발아하여 발아대두화하였다. 이를 다시 Lab 조건하에서는 오토클레이브 내에서 121℃에서 10분간 증자를 진행하였다. 증자가 완료된 발아대두는 바실러스 서브틸리스를 접종하여 40℃의 항온항습 룸에서 시간대별로 고체배양을 진행함으로써 최적의 발아대두 청국장소재 조건을 결정하였다.
- 본 실험에서는 고추장, 청국장 등의 장류에 발아대두 발효소재를 적용함으로써 1차적으로 대두 등을 베이스로 하는 단백질의 영양성분의 섭취를 도모토록 하며 2차로 발아대두 발효소재를 사용함으로써 다양한 기능성의 섭취뿐만 아니라 제품 품질요소의 하나인 감칠맛을 높이도록 제법을 개선하고 이를 통해 다양한 제품화의 장점 예로써 상대적으로 낮은 염도를 유도함으로써 영유아 및 실버세대도 섭취에 유리하도록 하며 또한 이를 발효소스화하여 간편식에 소스로써 제공함으로써 사용 편리성을 극대화하고자 하였다.
④ 발아대두 발효소재 적용 고추장의 최적 고체발효기술 확보
- 발아콩 청국장은 다양한 장류나 발효소스류에 사용함으로써 그 효용가치를 높힐 수 있으며 본 실험에서는 고추장내 메주의 대체소재로써 발아콩 청국장 제품을 사용하여 제품화 가능성을 타진하였다.
- 고추장의 제법은 탄수화물원으로 쌀을 사용하였으며 원활한 발효를 시행하기 위해 전처리 과정으로 증자하여 호화하였다. 순창산 쌀은 구입 후 5시간 동안 침지를 실시한 후 원활한 증자를 위해 2시간 동안 충분한 물빼기를 하였으며 오토클레이브(Autoclave) 내에서 121℃에서 10분간 증자를 진행하였다. 이렇게 증자한 쌀은 냉각 후 고추장용 시판 종균인 아스퍼질러스 오리재 균주를 접종하고 이때 쌀코지의 고체발효조건은 발효온도 30℃, 80% 습도에서 48시간 동안 발효하고 고체발효 중 과도한 온도상승으로 고쵸균 등 원치 않는 세균의 증식을 유도할 수 있기 때문에 품온 상승시 뒤집기를 진행하여 품온을 떨어뜨려 주었다.
- 상기의 발아콩 청국장 소재와 쌀코지 및 고춧가루, 소금물을 최종제품 대비 염도가 7%, 수분함량이 40% 되도록 조정하였으며 30℃ 항온 인큐베이터 내에서 발효숙성을 진행하여 고추장 베이스화 하였다.
- 발효가 완료된 고추장 베이스는 2 mm로 쵸핑을 실시하고 조청, 올리고당 등 당류를 혼합 후 80℃, 10분간 항온수조 내에서 효모에 대한 살균을 진행하고 주정을 첨가하여 제품화하였으며 고추장을 대상으로 품질분석을 통해 제품화 가능성을 검증함으로써 발아콩 고추장제품의 품질가치를 분석하였다.
⑤ 발아콩 청국장 소재를 적용한 발효간편식(발효 소스) 제조방법
- 발아콩 청국장 소재를 베이스로 한 발효 소스는 다양한 식품원료인 당류와 감미료, 부형제 등을 배합 비율별로 적절히 혼합하여 소스로써의 최적의 배합비율을 도출하였으며 확정된 레시피를 대상으로 80℃, 10분간 살균처리하여 발효소스화하였다.
⑥ 이화학적 분석 및 관능 검사
㉮ 관능 측정
본 실험에 의한 발효제품군은 출시가능성과 소재로써의 제품 적용성을 최종 검토하기 위해 관능특성 분석을 실시하였다. 1단계의 풍미, 기호도 분석은 자체 연구원을 대상으로 간이 실험하고 대량 pilot-scale로 가기 위한 기초자료로써 활용하였으며 2단계 풍미기호도 분석(pilot-scale)은 평점법에서 항목척도를 사용하여 9점 척도로 평가토록하며 상기의 발효조건별 관능특성의 분석과 관련하여 관능평가인원은 농업회사법인 순창장류(주)의 전 직원을 대상으로 짠맛과 감칠맛 농도별 미맹테스트를 진행한 후 선발된 인원인 12명을 대상으로 관능검사를 실시하였다. 실험제품에 대한 풍미 기호도의 분석은 식품으로써의 가치를 판단하고 안정적인 시장정착을 위한 완제품 개발로 가기 위해 기초자료로써 활용하였다.
㉯ 수분 함량 및 pH, 적정산도 측정
수분 함량은 시료를 믹서기로 마쇄 후 적외선 수분측정기(FD-720, Kett Co., Japan)를 이용하여 측정하였고, pH는 시료 무게 5 g을 취하고 증류수를 45 mL에 희석하여 진탕시킨 후 pH 미터(Mettler Toledo Gmbh, Switzerland)를 이용하여 측정하였다.
적정산도는 시료를 채취하여 믹서기로 마쇄한 후 무게 5 g을 취하고 증류수를 가하여 50 mL로 맞춘 후 이를 충분히 혼합하고 0.1N-NaOH를 가하여 pH 8.4가 될 때까지 적정하였다.
적정산도(%) = (0.1N-NaOH 적정량×0.009(젖산)×F×희석배수×100) / 시료량(g)
㉰ 단백질 분해 활성도(Protease 활성) 측정
시료 10 g을 취하고 증류수를 가하여 100 mL로 한 후 30℃에서 150 rpm으로 1시간 진탕 혼합하여 추출한 여과액을 조효소액으로 하여 효소액 0.5 mL, Mcllivine씨 완충액 1 mL, 2% 우유 카제인(Milk casein) 0.5 mL를 첨가한 후 항온수조에 38℃, 1시간 중탕 반응시킨 후 0.4M TCA 3 mL를 첨가하여 38℃, 20분간 중탕 반응시켰다. 이를 여과하여 얻은 여액 1 mL와 0.4M Na2CO3 5 mL, 페놀 시약 2배 희석한 액을 1 mL 반응시켜 38℃에서 30분간 반응시킨 후 660 nm 흡광도를 측정하였다.
㉱ 아미노태 질소(amino-type nitrogen, AN) 측정
아미노태 질소는 Formol법으로 측정하였다. 시료 1 g을 비커에 취하고 증류수 50 mL를 가하고 240초 동안 진탕 혼합하여 충분히 용해한 다음 0.1N NaOH 용액으로 적정하여 pH 8.4로 하였다. 여기에 중성 포르말린 20 mL를 가하고 20초 동안 진탕 혼합한 뒤 다시 0.1N NaOH 용액으로 pH 8.4가 되도록 중화·적정하였다.
아미노태 질소(mg%) = (0.1N NaOH 적정량×1.401×F×희석배수×100)/시료량(g)
㉲ 염도 측정
염도는 시료 10 g에 증류수 90 mL를 가하여 1분 동안 교반 후 염도계(ATAGO, TM-30D)로 측정하였다.
㉳ 이소플라본 측정
발아한 대두 샘플과 발효를 진행한 발아콩 청국장 소재는 동결건조한 뒤, 곱게 갈아 분말화하여 시료로 사용하였다. 분말화된 시료 1 g을 수기에 취한 후 1N HCl 15 mL를 첨가하여 환류냉각관을 연결한 다음 100℃로 설정된 온열판(heating plate)에서 3시간 동안 교반하여 가수분해시켰다. 실온으로 냉각한 후 메탄올 35 mL를 첨가하여 2시간 교반 추출한 다음 원심분리(16,900×g, 10분)하여 상등액을 취하였다. 상등액을 0.22 ㎛ 멤브레인 필터로 여과한 다음 HPLC 분석을 위한 시료로 사용하였다. 표준물질은 글리코시드 타입(daidzin, glycitin, genistin)과 아글리콘 타입(daidzein, glycitein, genistein)을 사용하였다.
추출 시료는 0.22 ㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 HPLC 시스템(Hitachi 5450, Minato-ku, Tokyo, Japan)으로 분석하였다. 시료 주입량은 10 ㎕, 컬럼은 YMC-Triart C18(4.6×250 mm, 5 ㎛, Kyoto, Japan)을 사용하였고, 컬럼 온도는 30℃, 유속은 0.8 mL/분, 검출파장은 254 nm로 설정하였다. 이동상은 아세토나이트릴:물:포름산(10:90:0.1, v/v, 용매 A)과 아세토나이트릴:물:포름산(60:40:0.1, v/v, 용매 B)이었으며, 농도 경사는 0-40분은 용매 B를 5%에서 40%로 증가, 40-50분은 용매 B를 100%로 증가하도록 설정하였다. 이소플라본 조성은 HPLC 크로마토그램의 표준품의 머무름 시간으로 결정하였으며, 각 표준물질의 검량선은 6.25, 12.5, 25, 50, 100 ㎍/mL의 5개의 농도에 따른 peak area로 산출하였다.
실시예 1. 발아대두 발효소재용 최적화 기능성 균주 선별
실험균주는 표 1과 같이 (재)발효미생물산업진흥원으로부터 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 고초균 3종을 제공받아 사용하였으며 발효소재로 활용하기 위한 최적의 미생물을 선정하기 위해 TSB 배지(OXOID)에 37℃, 121 rpm, 24시간 액상 배양한 후 배양액을 대두량을 기준으로 0.1%씩 접종하여 고체발효 조건 실험을 진행하였다.
분양 균주 리스트
구분 균주명
1 Bacillus subtilis SRCM104244
2 Bacillus subtilis SRCM104287
3 Bacillus subtilis SRCM104351
분양받은 균주는 표 2와 같이 감마형 용혈(γ-hemolysis)을 나타내는 것으로 확인되었다. 또한, 항균활성, 혈전분해 활성, 항산화 활성이 있고, 유해물질 및 유해효소를 생성하지 않으면서, 항생제 내성과 효소 활성이 있는 것으로 나타났으며 16s ID 분석결과 3종 모두 식품용으로 사용가능한 바실러스 서브틸리스 균주임을 확인하였다. 분양받은 균주 중 SRCM104244 균주는 다른 균주에 비해 항산화 활성이 월등히 높음을 알 수 있었다.
분양 고초균 리스트 및 균주특이성
균주명 SRCM104244 SRCM104287 SRCM104351
16S ID Bacillus subtilis Bacillus subtilis Bacillus subtilis
유해
대사산물		 hemolysis γ γ γ
β-glucosidase - - -
urease - - -
β-glucuronidase - - -
phenylalanine - - -
효소활성
(mm)		 amylase 23 23 17
protease 23 24 24
cellulase 21 18 21
항균활성
(mm)		 B.cereus KCTC3624 - - -
L.monocytogenes
KCCM43155		 15 13 15
혈전분해 활성(mm) 16 15 14
항산화 활성(%) 12.08±2.09 2.44±0.28 2.92±0.68
Siderophore (120h)(mm) 10 10 9
인산가용화(uM)(mm) 98.71±0.99 155.28±12.33 155.28±12.33
항생제
내성(mm)		 Streptomycin 10 ㎍ 13 11 11
Kanamycin 30㎍ 18 19 20
Ampicillin 10㎍ 14 12 11
Erythromycin 15㎍ 26 25 25
Penicillin 10IU 13 12 10
Tetracycline 30㎍ 30 32 30
Gentamicin 30㎍ 18 20 21
Vancomycin 30㎍ 20 20 19
N-fixation - - +
항진균(mm) 8 10 -
분양받은 발효균주인 바실러스 서브틸리스 고초균 3종은 증자한 대두에 접종하여 발효온도 40℃, 발효습도 80%, 발효시간 48시간으로 발효하였으며 본 발명의 사용목적에 부합되도록 암모니아 풍미나 점질물이 강하지 않고 단백질 분해활성도와 아미노태 질소(AN) 함량이 높아 관능적으로 우수한 균주를 우선 선발하도록 노력하였다.
고체배양에 따른 품질은 표 3과 같이 바실러스 서브틸리스 SRCM104244 균주의 아미노태 질소 함량 및 단백질 분해 활성도가 우수한 것으로 나타났으며 바실러스 서브틸리스 SRCM104244 균주와 바실러스 서브틸리스 SRCM104287의 복발효를 진행하였으나, 바실러스 서브틸리스 SRCM104244 단발효와 큰 품질 차이를 보이지 않음으로써 현장 표준화 및 생산성 등을 고려할 때 바실러스 서브틸리스 SRCM104244 균주를 단독 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단하였다.
3종의 균주를 단발효 혹은 복발효한 청국장의 AN 함량 분석 결과는 모두 190~320 mg%대인 것으로 나타났다. 시중에 유통하는 청국장제품이 200 mg%내외인 것을 고려할 때 바실러스 서브틸리스 SRCM104351를 제외한 2종의 균주는 시판 대두를 발효시 사용되는 고초균 중 양호한 것으로 판단할 수 있었으며 pH도 7.0대 수준으로 소재로써 사용도 적합할 것으로 판단할 수 있었다.
분양 3종 단발효 및 복발효를 통한 발효소재 품질 분석
사용균주 Protease acitivity(unit/g) Amino-type nitrogen(mg%) pH
A 190.3 320.6 7.2
B 178.1 292.7 6.9
C 98.38 190.1 6.6
D 180.2 302.1 7.2
A: Bacillus subtilis SRCM104244
B: Bacillus subtilis SRCM104287
C: Bacillus subtilis SRCM104351
D: Bacillus subtilis SRCM104244 + Bacillus subtilis SRCM104287
바실러스 서브틸리스 SRCM104244 균주와 기존에 당사에서 OEM 생산중인 바실러스 서브틸리스 jongga201601 균주를 동일조건으로 발효함으로써 최종 제품화 가능성을 분석코자 하였다. 발효조건은 40℃에서 발효습도 80%, 발효시간 36시간 발효하였으며 품질분석 결과는 표 4와 같이 기존 사용 균주에 비해 바실러스 서브틸리스 SRCM104244 균주의 아미노태 질소 함량 및 단백질 분해 활성도가 우수한 것으로 나타났으며 간이 관능풍미의 점검에서 기존대비 암모니아 풍미가 강하지 않은 것으로 나타나 최종적으로 바실러스 서브틸리스 SRCM104244 균주의 사용이 발아대두 청국장 소재에 사용 가능할 것으로 최종 판단하였다.
기존 당사 사용 균주 대비 개발 균주 최종 품질 비교 점검
사용균주 Protease acitivity(unit/g) Amino-type nitrogen(mg%) pH
가(기존) 185.3 260.6 7.0
나(개발) 196.2 315.8 7.2
가 : Bacillus subtilis jongga201601
나 : Bacillus subtilis SRCM104244
상기 실험 결과, 대두에 발효 시 프로테아제 활성 및 아미노태질소 함량이 높은 발효 대두 제조에 적합한 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) SRCM104244 균주를 최종 발효 균주로 선정하였고, 상기 균주를 한국미생물보존센터에 2020년 01월 06일자로 기탁하였다(기탁번호: KCCM12651P).
실시예 2. 발아대두 최적 원료전처리 기술 확보
소비자의 식품에 대한 요구조건이 다양화되고 있는 상황에서 일부 소비자는 인위적인 기능성 물질의 첨가가 아닌 원료자체의 제법 전환을 통한 기능성의 발현에 대한 호감도가 휠씬 높으며 그러한 대표적인 공정이 “발효”라고 할 수 있다. 당사에서는 기존 발효공정에 대한 기술을 보유하고 있는 바 발효공법에서 한단계 더 나아간 원료전처리 공법인 “발아공정”을 통해 년말에 계약재배를 통해 확보된 대두를 일부 발아시킴으로써 기능성 물질인 이소플라본 함량이 개선되고 발효의 최적화를 통해 아미노산 성분 중 글루타민산염 함량이 증진된 고체발효 대두 소재를 개발하고자 하였다. 당사는 이를 위한 대두의 최적 발아조건을 도출하고 이를 통해 실제 현장 생산이 가능하며 품질이 표준화된 발아대두의 조건을 확립하고자 대두 침지시간별, 대두 수침 온도 및 발아시간별, 침지수의 NaCl 유/무별 실험을 실시하고 이를 통해 발아 전과 발아 후의 기능성을 비교하며 가장 최적화된 발아대두의 관리기준을 확정하였다.
㉮ 대두 침지 시간별
최적의 발효생산 공정 설정을 위한 대두 침지시간대별 실험은 다음과 같이 깨끗이 선별 세척한 콩을 실온에서 시간대별로 침지하여 발효하였으며 이때 발효조건은 40℃, 48시간 실시하였으며 발효종균은 당사에서 사용중인 기존 균주 바실러스 서브틸리스 jongga201601를 사용하여 pH와 AN를 분석하고 가장 최적의 대두 침지시간을 결정하였으며 pH는 7.0 이상 8.0이하를 기준으로 하고 AN은 높을수록 품질이 우수한 것으로 판단하였으며, 모든 실험은 3반복하여 평균치로 판단하였다. 실험 결과 8시간에 비해 12시간 침지시킨 대두로 제조한 대두발효물의 pH와 AN 함량이 우수한 것으로 나타났다.
대두 침지시간별 청국장 품질분석 결과
구분 pH AN(mg%)
1차 2차 3차 1차 2차 3차
8시간 6.87 7.01 6.98 135.8 155.5 139.1
12시간 7.41 7.52 7.28 270.6 287.3 254.7
㉯ 대두 발아 온도 및 발아시간별
발아청국장 소재 실험시 발아 시간을 시간대별로 0~48시간으로 하고 발아항온룸의 온도를 20℃와 25℃로 조정하여 발아대두를 대상으로 수분함량의 변화 및 산도, pH, AN을 분석하였다.
발아청국장 소재 실험시 발아 시간을 0~48시간으로 하고 발아 항온룸의 온도를 20℃와 25℃로 조정하여 발아대두를 대상으로 수분함량의 변화를 분석한 결과는 도 1과 같이 24시간 이후 대두의 수분함량이 두 구간 모두 56% 이하로 감소하였다. 통상 초기 대두의 수분함량은 특히 고초균 배양의 경우 발효의 효율성 측면에서 중요하며 침지 직후인 59%의 침지수분 함량에 비해 떨어질 경우 증자시 충분히 증자하지 않거나 증자시간을 늘려야 하는 등 대량생산시에 문제점이 발생할 소지가 있으므로 최종적으로 발아시간을 24시간 이상 연장하는 것은 바람직하지 않을 것으로 판단하였다.
발아청국장 소재 실험시 발아 시간을 0~48시간으로 하고 발아 항온룸의 온도를 20℃와 25℃로 조정하여 발아대두를 대상으로 아미노태 질소 함량은 20℃에서는 24시간에서 36시간 발아하면서 함량이 증가하는 듯 보이나 48시간에서 다시 감소하였고, 25℃에선 발아시간이 길어짐에 따라 조금씩 감소하는 것으로 나타났다(도 2).
또한, pH 함량의 변화를 분석한 결과는 도 3과 같이 20℃에서는 28시간 이후, 25℃에서는 12시간 이후 pH의 하락이 관찰되었다. pH의 변화는 발아기간 중의 잡균의 관여 혹은 이로 인한 품질의 변화 등을 의미하는 것으로 판단되며 이후 대두의 살균과정을 거치더라도 대두 발아 12시간차부터 관찰되는 바 24시간 이내로 발아시간을 관리하여 대량생산시에 품질에 문제점 발생의 소지가 줄이는 것이 바람직할 것으로 판단하였다.
㉰ NaCl 유/무별 실험
발아대두 최적의 원료 전처리 기술 확보를 위해 침지액에 NaCl을 1.5% 용해하여 발아실험을 진행하였다. 실험결과 NaCl 용해액은 48시간까지 발아시간을 늘려도 전혀 발아현상이 관찰되지 않아 실험으로써의 의미가 없는 것으로 나타났으므로 염류를 첨가하지 않는 것으로 최종 결정하였다(도 4).
이상의 실험에서와 같이 발아대두에 대한 품질분석결과는 20℃, 25℃ 두 구간 모두 24시간 이내 발아시 안정적으로 발아되었으며 품질적으로도 안정적이였으며 NaCl의 사용시 발아가 저해되므로 본 실험에서는 현장조건에 맞게 발아온도 20℃ 오차범위에서 24시간 이내로 NaCl를 첨가하지 않고 대두를 발아하는 것으로 결정하였다.
실시예 3. 발아대두 발효소재의 최적 고체발효기술 확보
본 실험을 위해 전처리한 발아대두는 121℃, 15분간 증자하고 별도의 쵸핑과정 없이 낫알 상태로 발효 사각트레이에 5 kg씩 담아 접종 온도가 70℃인 시점에서 본 연구의 사용 균주인 바실러스 서브틸리스 SRCM104244 균주를 원료 대비 0.1% 수준으로 접종하여 온도 및 시간별 발효조건에 따른 실험을 진행하였다. 발효 완료 후에는 단백질 분해 활성도인 프로테아제(protease)와 AN, pH 등을 1차 품질분석용 factor로 사용하였으며 관능적으로 소재로써의 사용이 가능하도록 통상적인 청국장보다 바실러스취나 암모니아취가 강하지 않고 지미 등의 풍미가 적합한 구간을 선별토록 하였다. 또한 구간별 유리아미노산과 이소플라본을 분석하여 글루타민산염(glutamate) 함량이 높고 이소플라본 개선효과가 높은 구간을 미발아 대두소재와 비교분석함으로써 최적의 고체 발효기술을 확보하도록 데이터화하였다.
㉮ 발효온도별 품질특성
발아대두 소재의 개발을 위한 발효 제조공정에 있어 최적의 발효온도 설정을 위하여 발효온도는 각각 30℃, 40℃, 50℃로 조절하고 발효습도는 80%, 24시간으로 3반복 실험하였다. 이때의 발아대두의 전처리 조건은 25℃, 24시간 발아한 대두를 사용하였으며 실험결과 40℃에서 발효를 진행한 발아대두 청국장 소재의 AN 함량과 단백질 분해활성도가 가장 높은 것으로 나타났다. 다만 발효온도 40℃ 구간의 발효시 자체 발열과정을 통해 46℃까지 내부온도가 올라가 뒤집기 등을 통하여 온도를 내려주었으며 50℃ 발효시 초기 품질은 좋았으나 발효시간이 40시간 이상 경과시 중심 품온이 50℃ 이상 오르면서 청국장의 구수한 맛보다 암모니아의 좋지않은 풍미가 발현하였으며 30℃ 발효시는 고초균에 의한 점질물 형성이 적고 풍미에 있어서도 단일균이 아닌 젖산균의 풍미 등이 동시에 발현하여 소재로써 깔끔하지 않은 향미가 나타났으며 현장 생산시 품질표준화에 문제가 발생할 가능성이 있을 것으로 판단되었다.
발효온도에 따른 발아대두 소재의 발효 품질분석
Fermentation Temperature(℃)
Analysis items 30℃ 40℃ 50℃
protease(u/g) 86.6±5.52 190.0±1.76 155.0±4.62
AN(mg%) 81.3±7.15 393.0±5.64 383.0±9.56
pH 5.6±0.17 7.7±0.05 8.1±0.05
풍미 시큼한 향, 잡취 구수한 향 탄향, 꼬린향
㉯ 발효시간
발아대두 소재의 개발을 위한 발효 제조공정에 있어 최적의 발효시간을 설정하기 위하여 발효온도 40℃, 발효습도는 80%에서 발효시간에 따른 실험을 진행하였으며, 이때의 발아대두의 전처리 조건은 20℃와 25℃에서 24시간 발아한 대두를 사용하여 대조구와 비교하였다.
대조구와 발아대두를 이용한 청국장 발효시간에 따른 수분함량은 점점 감소하였으며 대조구가 가장 낮은 값을 나타냈다(도 5).
발아대두의 발효 중 적정산도의 변화를 측정한 결과, 도 6과 같이 발효시간이 증가할수록 산도가 증가하는 경향을 나타내었고, 대조구가 가장 낮은 값을 나타내었다.
발아대두의 발효 중 아미노태 질소 함량의 변화를 측정한 결과, 발효 48시간 경과시 아미노태 질소 함량은 우수하였으나 점질물의 양이 많고 청국장 향이 진하여 청국장 제품으로의 활용에는 좋으나 이를 간편식 등의 소재로 사용시 걸림돌로 작용할 수 있을 것으로 판단되었다(도 7). 발아시간 별로는 20℃에서 발아한 대두가 더 높은 아미노태 질소 함량을 나타내었다.
20℃에서 발아한 대두를 가지고 40℃에서 발효시간에 따른 청국장의 관능검사를 실시한 결과, 36시간 동안 발효하는 것이 더 선호도가 높게 나타났다.
발효 시간별 청국장의 관능검사
구분 36시간 발효 48시간 발효
외관 기호도 5.7 4.7
맛 기호도 5.3 4.0
향 기호도 5.0 3.3
점질물의 점도 5.0 4.0
전체 기호도 5.3 4.3
㉰ 대두발아에 따른 이소플라본 분석
발아대두 발효소재 개발을 위해 대두의 발아조건에 따른 발아대두의 이소플라본 분석 결과는 표 8과 같으며 발아 온도보다는 발아 시간이 증대함에 따라 이소플라본 함량은 일부 상승하는 것으로 나타났다. 다만 이소플라본 함량이 발아도 증대에 따라 비례하여 증가하는 것은 아닌 것으로 판단되어 현장 대량 생산시 20℃~25℃ 발아시 이소플라본 함량 등 기능성에 문제는 없을 것으로 판단하였다.
발아 온도별, 발아 시간별 발아대두의 이소플라본 분석 결과
Sample Germination Isoflavone contents (mg/100g)
Temperature(℃) Time(hr) Daidzein Glycitein Genistein total
A 20 24 76.98±0.462)c3) 15.07±0.98a 86.48±0.60a 178.5
B 20 48 77.11±0.71c 14.51±0.32a 94.54±0.53c 186.2
C 25 24 71.00±0.74b 14.69±0.24a 90.60±0.65b 176.3
D 25 48 69.51±0.86a 15.51±0.30a 95.09±0.49c 180.1
발아대두 발효소재 개발을 위해 발아대두 발효소재의 고체배양 조건별 이소플라본 분석 결과는 표 9와 같으며 발아대두와 마찬가지로 발아온도에 따른 이소플라본의 차이는 미미하였으나 고체발효시간이 오래 진행될 경우 이소플라본 함량이 일부 감소하는 것으로 나타나 이소플라본이 우수한 소재를 제조하기 위해서는 발효기간을 24시간 이상 및 48시간 이하의 수준으로 관리하는 것이 필요할 것으로 판단하였다.
발아 온도별, 고체 발효 시간별 발아대두 발효소재의 이소플라본 분석 결과
Sample Germination Fermentaion time(hr) Isoflavone contents (mg/100g)
Temperature(℃) Time (hr) Daidzein Glycitein Genistein total
E 20 24 24 58.48±0.35b 6.26±0.20a 108.11±0.23c 172.8
F 20 24 48 56.07±0.55a 6.38±0.16a 106.43±0.23b 168.9
G 25 24 24 56.04±0.24a 8.04±0.01b 109.57±0.31d 173.7
H 25 24 48 55.98±0.64a 8.18±0.12b 104.06±0.35a 168.2
㉱ 발아대두 관능검사
발아 온도별 대두를 대상으로 고체 발효한 후 관능분석한 결과 20℃에서 발아한 후 발효하는 것이 25℃에서 발아한 후 발효하는 것에 비해 맛과 향에 대한 기호도에서 높은 점수를 나타내었다.
발아온도별 발아콩 청국장소재의 관능선호도 분석결과
항목 Control 발아온도
20℃ 25℃
외관 기호도 6.3 5.7 5.0
맛 기호도 4.7 6.7 6.0
향 기호도 5.3 6.3 4.3
점질물의 점도 5.3 4.3 4.3
전체 기호도 5.3 5.7 5.7
- 발아시간: 24시간, 고체발효조건: 40℃, 48시간
- 9점 척도법으로 점수가 높을수록 선호도가 높음.
결과적으로 바실러스 서브틸리스 SRCM104244 균주를 사용한 발아대두 발효소재의 최적 발효조건으로는 본 제품의 원래 취지가 기능성이나 관능품질에 대한 factor가 중요한 식품 소재이므로 발효시간을 일반 청국장과 동일하게 48시간 유지하는것보다는 48시간 이하로 품질관리하는 것이 적당하다고 판단하였다. 따라서 관리기준점을 발효온도 40℃, 발효시간 36시간 발효하는 것을 소재의 사용목적과 기능적인 면을 고려하였을 때 가장 최적일 것으로 판단하였으며, 대두를 전처리하여 기능성을 향상시키기 위해 세척 및 침지를 12시간 진행한 대두는 수침하여 20℃에서 24시간 발아를 진행하고 발아를 완료한 대두는 121℃, 15분간 증자하여 고체 발효함으로써 기능성을 가지면서 조미소재의 품질을 일정 수준으로 유지 관리할 수 있을 것으로 판단하였다.
실시예 4. 발아콩 청국장 적용 고추장의 최적 고체발효기술 확보
발아콩 청국장은 다양한 장류나 발효소스류에 사용함으로써 그 효용가치를 높힐 수 있으며 본 실험에서는 고추장제품을 대상으로 사용되는 메주의 대체소재로써 발아콩 청국장을 사용하여 실험을 진행하였다.
발아콩 청국장 적용한 고추장의 혼합비율
원료 고추장 제조 (%)
기존구 개발구
쌀 21.4 21.4
천일염 7.59 7.59
고추분(국산) 12.0 12.0
고추장용메주 5.0 -
발아콩 청국장 - 5.0
종국 0.01 0.01
쌀조청 25.0 25.0
올리고당 5.0 5.0
정제수 21.0 21.0
주정 3.0 3.0
합계 100 100
본 실험을 통해 개발된 고추장의 품질분석 결과는 표 12와 같이 수분, 염도, pH 및 색도 등에서 기존 대조구 고추장에 비해 유의차 없는 수준에서 밝기 색상이 우수하였고, 다른 품질분석에서는 큰 차이를 나타내지 않았다.
발효소재 적용 개발 고추장제품의 품질분석 결과
구분 기존구 개발구
수분(%) 39.5 39.8
염도(%) 6.9 6.4
pH 5.1 5.2
L value 24.0 24.8
관능결과는 표 13과 같이 기존 고추장에 비해 풍미가 깔끔하고 고추장 색상선호도가 우수하였으며 실험결과 발아콩 청국장을 적용한 고추장 제품은 시판용으로 적합한 것으로 판단되었다.
발효소재 적용 개발 고추장제품의 관능분석 결과
구분 기존구 개발구
외관 기호도 4.7 5.3
단맛 기호도 5.3 5.3
풍미 기호도 5.0 5.5
매운맛 기호도 5.0 5.3
전체 기호도 5.0 5.3
한국미생물보존센터(국외) KCCM12651P 20200106

Claims (6)

  1. 리스테리아 모노시토게네스(Listeria monocytogenes)의 유해미생물에 대한 항균활성과 γ-용혈 활성, 혈전분해 활성, 항산화 활성이 있고, 페닐알라닌(phenylalanine)의 유해물질과 우레아제(urease) 및 β-글루쿠로니다아제(β-glucuronidase)의 유해효소를 생성하지 않으면서, 스트렙토마이신(Streptomycin), 카나마이신(Kanamycin), 암피실린(Ampicillin), 에리트로마이신(Erythromycin), 페니실린(Penicillin), 테트라사이클린(Tetracycline), 젠타마이신(Gentamicin) 및 반코마이신(Vancomycin)의 항생제 내성과 프로테아제(protease), 아밀라아제(amylase) 및 셀룰라제(cellulase) 분비능을 지니는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) SRCM104244 균주(KCCM12651P).
  2. 제1항의 균주 또는 이의 배양액을 포함하는 청국장 발효용 미생물 제제.
  3. (a) 수침한 대두의 물을 뺀 후, 발아시킨 후 증자하고 냉각시키는 단계; 및
    (b) 상기 (a)단계의 냉각시킨 대두에 제1항의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 접종한 후 고체발효시키는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발아콩 청국장의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    (a) 10~14시간 동안 수침한 대두의 물을 뺀 후, 18~22℃에서 20~24시간 동안 발아시킨 후 110~130℃에서 10~20분 동안 증자하고 냉각시키는 단계; 및
    (b) 상기 (a)단계의 냉각시킨 대두에 제1항의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주를 접종한 후 38~42℃에서 30~42시간 동안 고체발효시키는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발아콩 청국장의 제조방법.
  5. 제3항 또는 제4항의 방법으로 제조된 발아콩 청국장.
  6. 제5항의 발아콩 청국장을 가공한 가공식품.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111286470A (zh) * 2019-10-09 2020-06-16 天津科技大学 一株可降解红霉素的枯草芽孢杆菌及其应用
KR102533440B1 (ko) * 2022-07-27 2023-05-17 (주)하이마켓24 고활성 곡물 발효효소의 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190014395A (ko) * 2017-08-02 2019-02-12 주식회사 자연건강 그 신비를 캐는 사람들 냄새 없는 발아콩 청국장 제조방법 및 그 조성물
KR20190029938A (ko) * 2017-09-13 2019-03-21 주식회사 메가랩 신규 바실러스 서브틸리스 균주 및 이를 포함하는 식중독 원인균 예방 또는 치료용 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190014395A (ko) * 2017-08-02 2019-02-12 주식회사 자연건강 그 신비를 캐는 사람들 냄새 없는 발아콩 청국장 제조방법 및 그 조성물
KR20190029938A (ko) * 2017-09-13 2019-03-21 주식회사 메가랩 신규 바실러스 서브틸리스 균주 및 이를 포함하는 식중독 원인균 예방 또는 치료용 조성물

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111286470A (zh) * 2019-10-09 2020-06-16 天津科技大学 一株可降解红霉素的枯草芽孢杆菌及其应用
KR102533440B1 (ko) * 2022-07-27 2023-05-17 (주)하이마켓24 고활성 곡물 발효효소의 제조방법

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