KR102386213B1 - 저염 새우젓의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저염 새우젓 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소금을 첨가량을 줄이고, 천연 발효제인 누룩 또는 엿기름을 새우에 첨가하여 발효시킨 저염 새우젓을 제조함으로써 식염 사용량을 줄이고, 누룩과 엿기름을 첨가하여 발효시킬 경우, 저염이면서 단맛이 증가하고 숙성시간을 단축시킴과 동시에 맛과 풍미에 손색이 없고, 항산화능 및 생리활성능이 우수한 저염 새우젓을 제조할 수 있다.

Description

저염 새우젓의 제조방법{Method of Preparing Low-Salted and Fermented Shrimp}

본 발명은 저염 새우젓 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소금을 첨가량을 줄이고, 천연 발효제인 누룩 또는 엿기름을 새우에 첨가하여 발효시킨 저염 새우젓 및 그 제조방법에 관한 것이다.

전통적인 발효식품으로 장류, 김치류 및 젓갈류 등이 있으며, 이 중 젓갈은 대표적인 전통 수산 발효 식품으로 현재 약 30여종이 제조되고 있다. 젓갈류는 어패류의 근육, 내장 및 생식소 등에 다량의 식염을 가하여 염장함으로써 자가소화 및 미생물이 생산하는 효소 등의 작용에 의해 육질을 분해시켜 숙성시킨 식품으로 독특한 감칠맛을 가지고 있어 예로부터 널리 사용되어 왔다. 또한 젓갈은 신선한 원료와 소금만으로 손쉽게 가공할 수 있는 제조방법의 단순 용이성 때문에 일시적으로 대량 어획되는 어류의 효과적인 저장수단으로 이용할 수 있다.

사회구조와 산업구조가 변화하면서 이러한 전통발효식품은 가정가공에서 대량 생산의 시판 가공품으로 변화하였다. 특히 젓갈의 경우에는 일찍부터 시판가공품의 이용율이 높아 1986년 조사에 의하면 조사대상주부의 51%가 시판젓갈을 이용하는 것으로 조사되었으며, 1988년에는 68%가 시판젓갈을 이용하는 것으로 조사되었다(Han & Yoon, 1991, Korean J. Soc. Food Sci. 7: 1-9). 우리나라 수산가공품은 1997년에서 1999년까지 연간 154∼165만톤이 생산되고 있는데, 젓갈류의 연간 생산량은 1980년대 중반이래 1990년까지는 급격히 증가하여 1991년도 생산량은 20,854톤으로 전년도 19,511톤에 비하여 6.9% 증가하였으나 각 가정에서 자가소비를 목적으로 제조되고 있는 양은 정확히 알려진 것이 없고 산업화와 핵가족화에 따라 각 가정에서 제조되고 있는 양은 감소추세에 있다. 새우젓, 멸치젓, 명란젓이 전체 젓갈류의 77% 이상을 점유하고 있고, 새우젓은 30% 정도를 차지하고 있다(Min, 1998, Food Technol. 9: 65-86; Kim, 1996, Food Technol. 9: 65-86).

수산물 중 젓갈로 많이 이용되고 있는 갑각류인 새우는 기호성이 뛰어나고 단백질과 칼슘, 각종 비타민이 풍부하게 함유되어 있으면서, 엑스분 함량도 많아 여러 가지 요리재료로 사용하거나 젓갈의 원료로 널리 이용되어온 고급 수산자원이다(Chae, 2011, Korean J. Food & Nutr., 24, 340-349). 새우에 풍부하게 함유된 키토산은 콜레스테롤 저하작용, 항암작용, 충치예방 및 골다공증 예방 등의 생리활성 효과가 있는 것으로 보고된 바 있다. 또한 새우는 우리 조상들이 많이 애용하여 온 담백한 고급 식품으로 예전부터 날것이나 건조시킨 것을 조리할 뿐만 아니라 소금에 절여 젓갈로 널리 사용하여 왔으며, 오늘날에는 튀김이나 전유어의 재료로 또는 스낵 식품이나 과자류의 가공 원료로 많이 이용되고 있다(Hur, 1996, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 25: 885-891). 특히 새우에 풍부하게 함유된 키토산은 콜레스테롤 저하작용, 항암작용, 면역 증강 작용, 충치예방 및 골다공증 예방 등의 생리활성 효과가 있는 것으로 보고된 바 있다(Lee, et al., 1999, Korean J. Food Sci. Technol., 31, 1427-1433). 새우젓이 숙성하는 동안 베타인의 함량이 증가하며, 새우 껍데기에 존재하는 키틴이 일부 분해되어 키틴 올리고당이 된다. 키틴 올리고당은 면역력을 증가하며, 암을 억제하고 전이를 방지한다고 알려져 있다. 또한 베타인은 예로부터 위액의 산성도를 조절되는 의약품으로 사용되며, 고지혈증, 비만, 지방간 및 알코올에 의한 간 기능 장해 개선에 좋은 효과가 있다고 보고된 바 있다.

어류 젓갈의 일반성분은 수분 55∼65%이다. 지방 1∼10%, 단백질 11∼20%, 염분 15∼20%, pH 5.5∼6.5이다. 젓갈의 발효는 원료가 되는 근육과 생식소 등의 조직 자체가 가지고 있는 자가소화효소와 내장이 가지고 있는 효소작용에 의하여 진행된다. 그 중에서도 가장 관계가 깊은 효소는 근육 또는 내장의 주성분인 단백질을 분해하는 효소이며, 단백질 분해효소도 단일효소가 아니고 각종 효소가 원료 중에 포함되어 있다. 따라서 각 효소의 특성에 따라 단백질에서 아미노산까지 분해되는 동시에 특유한 점조성을 띠고, 촉감이 좋게 되어 독특한 풍미를 나타내게 한다. 젓갈의 발효과정 중 가장 큰 변화를 보이는 성분은 질소화합물이다. 원료의 어패육 중의 단백질은 일련의 효소적 가수분해 과정을 거쳐 펩타이드, 아미노산, 아민류, 암모니아 등과 같은 각종 저급 질소화합물로 변화되어 젓갈 특유의 물성, 풍미, 냄새 등을 형성한다. 일반적으로 젓갈은 가용성 질소와 풍미 관련 아미노산의 함량이 높다. 감칠맛을 내는 glutamic acid, betaine, TMAO, creatinine, 핵산 관련 성분 등 유기성분 함량이 높으며, TMA, dimethyl sulfide, 암모니아 등은 불쾌한 냄새를 유발한다. 때문에 이러한 성분들의 함량이 낮을수록 바람직한 향미 특성을 나타낸다.

젓갈에는 그 원료에서 유래되는 해양세균과 호염세균 및 효모 등이 존재하며 일반적으로 젓갈의 발효 숙성에 관여하는 미생물군은 Micrococcus, Brevibacterium, Leuconostoc, Bacillus, Pseudomonas속 및 Flavobacterium속, 그리고 각종 효모 등이 알려져 있다. 젓갈로부터 분리한 단백질 분해력이 강한 균주에는 Aeromonas anaerogenes, Bacillus subtilis, Staphylococcus saprophyticus 등이 있으며, 이 중 B. subtilis의 활성이 가장 높다고 알려져 있다. 젓갈의 이상발효 및 부패에 관여하는 미생물은 Vibro속, Achromobacter속 및 Bacteroides속의 세균류와 Saccharomyces속의 효모류 등으로 보고되고 있다(Hur, 1996, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 25: 885-891). 따라서 숙성 후 저장기간 동안 과도한 미생물의 번식은 병원성미생물의 증식을 야기하고 식품의 상품적 가치를 떨어뜨리는 풍미를 유발시킬 우려가 크기 때문에 위생적인 젓갈 공급에 있어서 위해미생물에 대한 감시와 관리가 반드시 필요하다(KFDA. 2006, Food code. Korea Food and Drue Administration, Seoul. Korea). 뿐만 아니라 새우젓을 포함한 젓갈류는 열처리를 하지 않기 때문에 염도가 높기는 하나 취급관리가 어렵다(Oh, et al., 2004, Korean J. Food Sci. Technol. 36: 507-513). 따라서 저장 및 유통과정에서 위해 미생물에 노출될 기회가 많아 미생물학적인 안전성에 대한 우려가 크다.

2005년 국민건강영양조사 결과, 한국인의 평균 나트륨 섭취량은 하루 5279.9 mg으로 한국영양학회의 목표 섭취량인 2000 mg의 두 배가 넘으며, 1998년 4035.0 mg, 2001년 4903.4 mg에 이어 점차적으로 증가하는 추세에 있다. 대부분 재래식 젓갈류는 저장성을 부여하기 위하여 20∼25%의 식염을 첨가하기 때문에 짠맛이 강하고 성인병을 유발하는 원인으로 의심받고 있다(Kim, Kang & Hong, 1995, J. Korean Fish. Soc, 28(3), 301-30).

숙성발효시 부패를 방지하고, 상온에서 장기간의 유통을 위하여 식염만을 첨가 혼합하여 발효 숙성시키는 전통적인 제조방법은 25~30% 이상의 고농도의 염을 사용하여 수개월간 숙성발효 시키는 것이 일반적이다. 이와 같은 고염의 어류발효제품은 식미를 저하시키고 다량 섭취시 고혈압, 신장병, 간경변증, 만성 신부전증 등의 문제 요인을 내포하고 있어 개인당 소비량을 증가시킬 수 없는 실정이다. 또한 발효 숙성 기간이 길어 상품으로서 상업화에 장애가 되며 위생적인 품질관리도 어렵다.

식염은 발효식품의 부패미생물 생육을 억제하고 내염성의 발효미생물이 선택적으로 생장할 수 있도록 조절하는 역할을 하고 있다. 그러나 지나친 나트륨의 섭취는 혈액량이 증가되어 혈압이 높아지는 등의 문제를 일으킬 수 있다. 특히 소금에 민감한 사람이 계속하여 많은 양의 소금을 섭취하면 나이가 들면서 고혈압이 발생할 가능성이 매우 높아진다(Moon & Cho, 1978). 고혈압은 뇌졸중, 심근경색, 울혈성심부전 및 말초혈관질환과 같은 심혈관질환의 주요 위험요인으로, 우리나라에서 고혈압이 뇌혈관질환 발생(Cha, et al., 2004, J. Korean Home Econo. Assoc. 16: 43-49)에 기여하는 정도는 35%, 허혈성 심장질환 발생에 기여하는 정도는 21%로 알려져 있다. 또한 장기간 높은 수준의 소금 섭취는 신장질환, 위암, 골다공증 등 만성질환의 주요 위험요인이 된다(Cha, et al., 2004, J. Korean Soc. Food Sci. Nutri., 33, 1515-1512; 한국공개특허 2002-0070701; Kim, et al., 2004, Bull Korean Fish Soc. 26:312-320).

젓갈은 숙성발효시 부패를 방지하고 상온에서 장기간의 유통을 위하여 20∼35% 정도 과량의 염을 사용하고 제조방법도 제조자의 경험에 의하여 생산되어 품질의 차이가 크다. 따라서 젓갈의 대량생산을 위해서 생산공정의 표준화가 시급한 실정이다. 더구나 식염의 과다섭취가 고혈압, 신장병, 간경변증, 만성신부전증 등 성인병의 원인이 되므로 과다 식염섭취로 인하여 야기되는 성인병을 예방하기 위하여 식염함량을 줄인 저식염 젓갈의 제조가 요구된다.

기존의 새우젓에 관한 연구로는 새우젓의 일반 성분 및 지방산 조성의 변화에 관한 연구(Bae, et al., 1994, Bull Mull Mar Sci. Yosu Nat`l Fish Univ. 3:105-111), 향기 성분(Lee, et al., 1986, Bull Korean Fish Soc. 19: 459-468) 및 정미 성분에 관한 연구(Chung & Lee, 1976, Bull Korean Fish Soc. 9: 79-110), 단백질 분해효소의 특성(Park & Ju, 1986, Korean J. Nutr. 19: 363-373), 미생물상에 관한 연구(Hur, 1996, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 25: 885-891) 등과 같은 새우젓의 제조 및 발효 과정의 특성 및 저염화의 연구(Lee, et al., 1986, Bull Korean Fish Soc. 19: 459-468); Lee, et al., 2000, Korean J. Food Sci. Technol. 32: 1051-1057); Kim, et al., 1993, Bull Korean Fish Soc. 26:312-320)가 대부분이었으며, 시판 젓갈에 대한 연구 품질 평가 방법(Lee, et al., 1999, Korean J. Food Sci. Technol. 31:1427-1433)과 이화학적 특성(Whang & Kim, 2001, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 30: 760-763), 미생물학적 특성(Oh, et al., 2004, Korean J. Food Sci. Technol. 36: 507-513)에 대한 연구가 있다. 그러나 새우젓의 품질특성에 영향을 줄 것으로 생각되는 요인인 제조 및 유통 방법, 제조 시기 등에 관련된 연구는 미비한 실정이다.

이에, 본 발명자들은 식염함량을 줄이면서도 재래식 젓갈에 비하여 풍미면에서 손색이 전혀 없는 저염 새우젓 발효기술을 개발하고자 노력한 결과, 식염 사용량을 줄이고, 누룩과 엿기름을 첨가하여 발효시킬 경우, 저염이면서 단맛이 증가하고 숙성시간을 단축시킴과 동시에 맛과 풍미에 손색이 없고, 항산화능 및 생리활성능이 우수한 저염 새우젓을 제조할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 식염함량을 줄이면서도 재래식 젓갈에 비하여 풍미면에서 손색이 전혀 없는 저염 새우젓 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 새우에 소금과 누룩 또는 엿기름을 첨가하는 단계; (b) 0~4℃의 온도에서 12개월 동안 장기 숙성시키는 단계를 포함하는 저염 새우젓의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 저염 새우젓을 제공한다.

본 발명에 따라 소금 첨가량을 줄이고 누룩과 엿기름을 첨가하여 발효시킨 저염 새우젓은 첨가된 식염량이 감소되고, 페놀 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디컬 소거능, 환원력, α-글루코시다제 저해능이 향상된 것을 포함하여 항산화능 및 생리활성능이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저염 새우젓의 물 추출물의 총 페놀 함량을 측정한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저염 새우젓의 물 추출물의 총 플라보노이드 함량을 측정한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저염 새우젓의 에탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저염 새우젓의 물 추출물의 환원력을 측정한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저염 새우젓의 에탄올 추출물의 환원력을 측정한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저염 새우젓의 물 추출물의 α-글루코시다제의 저해능을 측정한 그래프이다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

본 발명은 식염함량을 줄이면서도 재래식 젓갈에 비하여 풍미면에서 손색이 전혀 없는 저염 새우젓을 생산하고자 노력한 결과, 식염 사용량을 줄이고, 누룩과 엿기름을 첨가하여 발효시킬 경우, 저염이면서 단맛이 증가하고 동시에 페놀 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디컬 소거능, 환원력, α-글루코시다제 저해능이 향상된 생리활성능이 우수한 저염 새우젓을 제조할 수 있음을 확인하고자 하였다.

본 발명은 일 관점에서 (a) 새우에 소금과 누룩 또는 엿기름을 첨가하는 단계; (b) 0 ~ 4℃의 온도에서 12개월 동안 장기 숙성시키는 단계를 포함하는 저염 새우젓의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 다른 관점에서 상기 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 저염 새우젓에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 천연발효제로 누룩 또는 엿기름이 사용될 수 있다.

누룩은 효소를 갖는 곰팡이를 곡류에 번식시킨 것으로 자연계에서 생육시킨 효소제이다. pH를 낮추고 식품 부패 미생물과 영양물질에 대해 경쟁하고, 이들의 성장을 억제하는 대사산물을 생산하면서 식품에 새로운 풍미와 영양적으로 도움이 되도록 개선해 주는 작용이 있다.

엿기름은 보리를 원료로 하여 침맥, 발아, 건조 등의 과정을 거쳐 제조되며 아밀라제(amylase)의 효소원으로 오래 전부터 식혜, 장류, 물엿, 맥주 등의 제조에 널리 사용되어 왔다. 또한 발효 과정 중 생성되는 유산균은 젖산 및 다양한 대사산물을 생성하는 세균으로서 각종 발효식품, 사료 첨가제 등의 제조에 널리 이용되고 있으며 최근에는 건강증진과 질병을 예방하고자 하는 프로바이오틱스(probiotics)로서의 연구가 폭 넓게 진행되고 있다.

본 발명에 있어서, 새우 75~80중량부에 대하여 소금 20~25중량부, 누룩 0~10중량부, 엿기름 0~10중량부를 첨가할 수 있다. 바람직하게는 누룩 2~7중량부, 엿기름 2~7중량부를 첨가할 수 있다. 소금과 누룩과 엿기름 비율을 50% 이상 넘지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 저염 새우젓의 당도는 49.37±0.473% Brix이고, 페놀성 화합물의 함량(물추출)은 700 ㎎ QEAC/g 이상, 바람직하게는 800 ㎎ QEAC/g 이상, 플라보노이드의 함량(물추출)은 900 ㎎ QEAC/g 이상, 바람직하게는 1,700 ㎎ QEAC/g 이상, DPPH 라디컬 소거능 활성(에탄올추출)은 400 ㎎ TEAC/g 이상, 환원력(물추출)은 1,200 ㎎ TEAC/g 이상, 바람직하게는 1,500 ㎎ TEAC/g 이상, α-글루코시다제 저해활성도(물추출)는 2,200 QE ㎍/㎖ 이상, 바람직하게는 2,400 QE ㎍/㎖ 이상일 수 있다. 더욱 바람직하게는 페놀성 화합물의 함량은 700~850 ㎎ QEAC/g, 플라보노이드의 함량은 900~1,800 ㎎ QEAC/g, DPPH 라디컬 소거능 활성은 400~450 ㎎ TEAC/g, 환원력은 1,200~1,600 ㎎ TEAC/g α-glucosidase 저해활성도는 2,200~2,500 QE ㎍/㎖ 일 수 있다.

본 발명은 식염함량을 줄이면서도 재래식 젓갈에 비하여 풍미면에서 별 손색이 없는 저염 새우젓 발효기술을 개발하기 위한 기초자료 확립을 위하여 염농도별 새우젓 발효 중에 일어나는 품질특성의 변화를 조사하였다.

본 발명의 실시예에서 일반적인 새우젓 제조 비율인 소금 25% 첨가 대조군과 소금 21%를 첨가한 저염새우젓, 이에 누룩과 엿기름을 각각 5% 첨가한 새우젓 시료 4종을 제조하여 생리활성을 측정하였다.

pH는 새우젓대조군 SS25은 7.39, 실험군 SL21은 7,94, SLN5는 7.45, SLM5은 7.34로 나타났다. 이것으로 보아 소금첨가량을 감소시킨 새우젓의 pH는 실험군 SL21이 가장 높게 나타났고, 소금첨가양이 많은 대조군과 누룩과 엿기름을 첨가한 실험군이 pH가 낮음을 알 수 있었다.

염도는 소금 25% 대조군에 비해 소금첨가량을 낮추고 엿기름 또는 누룩을 첨가하여 제조한 실험군 새우젓이 모두 유의적으로 낮게 나타났다. 당도는 소금만을 첨가하여 제조한 새우젓에 비해 누룩과 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓의 당도가 높게 나타났다. 누룩과 엿기름이 탄수화물을 함유한 식품이므로 발효과정에서 당화되었으리라 사료된다. Kim, Kang과 Hong 등의 연구에 의하면 반제품 젓갈의 경우 Brix가 47.6% 이상이어야 관능적으로 합격품에 해당되는 결과를 나타내어, 본 발명에서 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓 SLM5은 49.37±0.473% Brix를 나타내어 관능적 합격품의 당도와 유사하므로 판매시 소비자들의 선호도가 높으리라 사료된다.

페놀 함량은 물로 추출한 엿기름 첨가 새우젓(SLM5)이 높게 나타났고, 물로 추출한 누룩 첨가 새우젓(SLN5)의 플라보노이드 함량이 가장 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 에탄올로 추출한 누룩 첨가 새우젓(SLN5)이 가장 높았고, 환원력은 에탄올과 물로 추출한 누룩 첨가 새우젓(SLN5)이, α-Glucisidase 저해능은 물로 추출한 엿기름 첨가 새우젓(SLM5)이 가장 높게 나타났다.

이상의 결과를 종합해 보면 저염화를 위해 소금 첨가량 줄이고 누룩과 엿기름을 첨가하여 발효시킨 새우젓의 생리활성능이 좋은 것으로 나타나, 저염 새우젓 가공품 실용화를 위해 좋은 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

제조예 1~2 및 비교제조예 1~2: 새우젓의 제조

소금 첨가량을 감소하고 자연 발효를 위한 누룩과 엿기름을 첨가하여 새우젓을 만들기 위해 누룩과 엿기름을 첨가한 새우젓을 먼저 제조하였다. 소금첨가량을 감소하고 저염 발효 새우젓의 첨가된 소금, 누룩과 엿기름의 비율은 아래와 같다(표 1). 먼저 소금과 누룩, 엿기름 첨가비율을 (w/w)로 하여, 새우젓은 각각 750 g씩 병입하고, 소금의 배합비율을 각각 소금 250 g, 200 g, 200 g, 200 g으로 감소시켜 첨가하고, 누룩은 0 g, 0 g, 50 g, 0 g과 엿기름은 0 g, 0 g, 0 g, 50 g으로 달리하여 첨가하였다.

비율을 달리하여 버무려 유리병에 담아 실온, 냉장고에서 저온숙성으로 1년간 숙성보관 후 시료를 각각 채취하여 사용하였다.

	Sample	Shrimp(g)	Salt(g)	Nuruk(g)	Malt(g)
비교제조예 1	SS251)	750	250	0	0
비교제조예 2	SL212)	750	200	0	0
제조예 1	SLN53)	750	200	50	0
제조예 2	SLM54)	750	200	0	50

¹⁾ SS25: Shrimp : Salt : Nuruk : Malt = 750:250:0:0, W/W/W

²⁾ SL21: Shrimp : Salt : Nuruk : Malt = 750:200:0:0, W/W/W

³⁾ SLN5: Shrimp : Salt : Nuruk : Malt = 750:200:50:0, W/W/W

⁴⁾ SLM5: Shrimp : Salt : Nuruk : Malt = 750:200:0:50, W/W/W

실시예 1: 새우젓의 이화학적 특성 측정

pH 측정

새우젓 시료 10.0 g을 탈이온수 90.0 ㎖와 혼합한 후 잘 섞이도록 교반기에 교반시켜 균질화 시킨 다음 여과(whatman No.41)하여 여액의 pH를 pH meter로 반복하여 3회 측정하였다(A.O.A.C., 1984). 측정 결과는 STDEV.S program을 사용하여 평균값과 표준편차를 구하였다.

소금첨가량을 감소하고 천연발효제인 누룩과 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓의 pH를 확인해보면 새우젓대조군 SS25은 7.39±0.192이고, 실험군 SL21은 7.94±0.040, SLN5은 7.45±0.081, SLM5은 7.34±0.068로 나타났다. 이것으로 보아 소금첨가량을 감소시킨 새우젓의 pH는 실험군 SL21이 가장 높게 나타났고, 소금첨가량이 많은 대조군과 누룩과 엿기름을 첨가한 실험군이 줄어듦을 알 수 있었다(표 2).

Sample	pH	F-value
SS251)	7.39±0.192a)	18.527***
SL212)	7.94±0.040b)
SLN53)	7.45±0.081a)
SLM54)	7.34±0.068a)

Low-salt fermented shrimp Abbreviation

¹⁾ SS25: Shrimp 750 g, Salt 250 g

²⁾ SL21: Shrimp 750 g, Salt 200 g

³⁾ SLN5: Shrimp 750 g, Salt 200 g, Nuruk 50 g

⁴⁾ SLM5: Shrimp 750 g, Salt 200 g, Malt 50 g

Values are Mean±S.D (n=3), ***p=0.001<0.01

Means±S.D with different superscript in a column are significantly different (p<0.05) by the Duncan's multiple range test

염도 측정

소금 첨가량을 감소하여 제조한 새우젓의 염도측정은 새우젓 10 g, 증류수 90 ㎖를 혼합하여 잘 섞이도록 교반기에 교반시켜 상온에서 30분간 방치한 다음 염도계 %(Digital Salt Tester DMIT-20)를 이용하였고, 반복적인 측정을 3회 한 후 STDEV.S program을 사용하여 평균값과 표준편차를 나타냈다.

새우젓은 염도는 표 3과 같다. 소금첨가량을 감소하고 각각 누룩과 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓의 염도를 보면 소금 첨가량이 20%인 SL21 실험군과 소금을 5% 감소시키고 각각 누룩과 엿기름이 첨가된 실험군 SLN5와 SLM5S은 유의적으로 감소되는 것으로 나타났고 대조군 SS25은 유의적으로 높게 나타났다.

Sample	Salinity(%)	F-value
SS251)	21.20±1.054a)	11.338**
SL212)	17.87±1.069b)
SLN53)	17.87±0.586b)
SLM54)	17.86±0.587b)

Low-salt fermented shrimp Abbreviation

¹⁾ SS25: Shrimp 750 g, Salt 250 g

²⁾ SL21: Shrimp 750 g, Salt 200 g

³⁾ SLN5: Shrimp 750 g, Salt 200 g, Nuruk 50 g

⁴⁾ SLM5: Shrimp 750 g, Salt 200 g, Malt 50 g

Values are Mean±S.D (n=3), **p=0.01<0.05

Means±S.D with different superscript in a column are significantly different (p<0.05) by the Duncan's multiple range test

당도 측정

당도는 당용굴절계를 사용하여 자당의 중량 백분율에 상당하는 빛의 굴절률로부터 당도를 측정하며 당도 측정값은 % Brix로 표기한다. 굴절 빛이 서로 다른 두 물질의 경계면에서 진행방향이 꺽이는 현상으로 굴절은 매질이 다르면 그 속에서 빛의 속도가 다르기 때문에 일어난다. 시료 중 수용성 고형물의 농도, 즉 당, 염, 단백질 및 유기산 등 물에 용해되는 모든 고형물의 농도를 표시한다. 젓갈의 숙성에 따라 수용성 고형물의 상당 부분은 미생물의 영양원으로 소모되어 이산화탄소와 물로 변하므로 미생물의 증식이 활발해지면 그 농도도 감소할 것이다. 새우젓 10 g, 증류수 90 ㎖를 혼합하여 잘 섞이도록 교반기에 교반시켜 상온에서 30분간 방치한 다음 디지털 당도계(PR-301a, Atago, Japan)와 굴절 당도계(Refractometer MASTER-500, Atago, Japan)를 사용하여 3회 반복 측정 후 STDEV.S program을 사용하여 평균값과 표준편차를 나타냈다.

실험결과 새우젓 시료 SS25은 40.47±0.814% Brix, SL21은 41.37±2.980% Brix, SLN5는 44.20±1.926% Brix, SLM5는 49.37±0.473% Brix를 나타났다. 소금만을 첨가하여 제조한 새우젓에 비해 천연 발효제인 누룩과 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓의 당도가 높게 나타났다. 완제품의 경우 41.2% 이상인 경우가 합격품에 해당되어 현장에서 품질평가에 매우 적합한 실험 항목으로 사료된다. 새우 분해 당도가 높아질 수도 있지만 누룩과 엿기름이 탄수화물을 함유한 식품이므로 발효과정에서 당화되었으리라 사료된다.

Kim, Kang과 Hong 등의 연구에 의하면 반제품 젓갈의 경우 Brix가 47.6% 이상이어야 관능적으로 합격품에 해당되는 결과를 나타내어, 본 발명에서 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓 SLM5는 49.37±0.473% Brix를 나타내어 관능적 합격품의 당도와 유사하므로 판매시 소비자들의 선호도가 높으리라 사료된다.

실시예 2: 새우젓의 생리활성기능 측정

새우젓 시료 여과 및 추출

모든 새우젓 시료는 2분간 마쇄한 다음 여과하여 여과액과 건더기로 분류하였다. 여과액은 2,000 rpm으로 15분간 원심분리한 다음 상층액만 분리하여 수용액 시료(water)로 1 mg/mL의 농도로 사용하였다. 여과케이크는 시료 무게 5배의 80% ethanol을 넣어 30분간 교반하여 추출하는 과정을 3번 반복하고 추출액을 모아 농축하여 1 mg/mL의 농도로 시료를 준비하였다.

총 페놀 함량 측정

페놀 함량은 Rhee 등(1981)의 실험방법에 따라 측정하였으며, 시료 추출물의 농도는 2% Na₂CO₃와 50% Folin ciocalteu′s reagent를 총 10 mg/ml로 희석하여 시료 추출물로 사용하였다. 2% Na₂CO₃ 10 mL에 시료 새우젓을 100 uL를 첨가하여 잘 섞고 2분 후, 50% Folin ciocalteu′s reagent 100 uL을 혼합하여 30분동안 반응시킨 다음, PG INSTRUMENTS(T60, UV-Visible Spectrophotometer)를 사용하였고, 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질 사용은 퀘르세틴(quercetin, 1 mg/mL)을 사용하였으며 퀘르세틴을 실험관에 담고 80% 에탄올로 총 부피가 100 μL가 되게 각 각 채운 뒤 본 실험과 같은 방법으로 흡광도를 측정하고 표준곡선을 구하여 표준물질의 표준곡선으로부터 페놀 함량(mg QEAC/g)을 계산하여 평균값을 구하였다.

일반적으로 천연식물의 페놀성 화합물들은 단순한 페놀류, 페놀산(phenolic acid), 페놀프로파노이드(phenylprophanoid)류 및 플라보노이드(flavonoid)류 등이 대부분이며 항균, 항알러지, 항산화, 항암, 심장질환 및 당뇨병 예방 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 페놀 화합물의 항산화 활성은 구조에 따라 차이가 있으며, 항산화 기능은 라디칼 소거 반응 시 전자의 이동으로 영향을 받는다고 보고한 바 있다.

소금 첨가량을 감소하고 누룩과 엿기름을 첨가한 새우젓의 Total phenol 함량을 측정한 결과를 도 1에 나타내었다. 실험군 SLN5, SLM5에서 총 페놀 함량이 820 mg QEAC/g 이상 높게 나타났으며, 그 중 대조군 SS25는 628 mg QEAC/g 로 가장 낮은 총 페놀 함량을 나타내었고 SLM5 실험군이 839 mg QEAC/g으로 가장 높게 나타났다. 측정 결과로부터 소금첨가량을 감소하고 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓의 총 페놀 함량이 높은 것으로 보아 누룩과 엿기름을 첨가한 새우젓에 높은 항산화 효과를 나타내는 성분이 존재하는 것으로 사료된다.

총 플라보노이드 함량 측정

총 플라보노이드 함량측정은 시료 추출물의 농도를 모두 25 mg/mL 희석하여 사용하였다. 새우젓 시료 0.4 mL에 디에틸렌글리콜(diethylene glycol) 4 mL과 NaOH 0.4 mL을 첨가하여 vortex mixer 교반한 뒤 37℃의 수조(water bath)에서 1시간 반응시킨 후 PG INSTRUMENTS(T60, UV-Visible Spectrophotometer)를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 퀘르세틴(Quercetin, 1 mg/mL)을 사용하였으며 퀘르세틴을 시험관에 담고 80% 에탄올(ethanol)로 총 부피가 400 μL가 되게 각각 채운 다음 본 실험과 같은 방법으로 흡광도를 측정하고 표준곡선을 구하여 표준물질의 표준곡선으로부터 총 플라보노이드 함량(mg QEAC/g)을 계산하여 평균값을 구하였다.

총 플라보노이드의 생리활성기능 중 항산화 작용으로 가장 주목 받는 것 중 하나로 산화 스트레스에 의해서 과잉으로 생성된 활성산소 등의 자유라디칼의 생성을 억제시킴으로써 항산화 작용을 발휘하는 것으로 알려져 있다.

소금첨가량을 감소하고 누룩과 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓의 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과를 도 2에 나타내었다. 대조군 SS25, 실험군 SL21, SLN5, SLM5에서 전체적으로 총 플라보노이드 함량을 나타났으며, 그 중 대조군 SS25와 실험군 SL21 에서는 1,000 mg QEAC/g 이상이 나타났으나, 실험군 SLN5에서는 1800 mg QEAC/g 이상으로 총 플라보노이드 함량이 큰 차이를 보이며 가장 높게 나타났다. 이 결과로 보면 소금첨가량을 감소하여 제조한 누룩 새우젓에 플라보노이드의 항산화 효과를 나타내는 성분이 높게 존재하는 것으로 기대된다.

DPPH radical 소거능 활성 측정

DPPH radical 소거능 활성은 Burits Bucar 방법을 변형하여 측정하였으며, 시료 새우젓의 농도는 모두 25 mg/mL로 희석하여 사용하였다. 새우젓 0.5 mL에 MeOH에 녹인 0.4 mM DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 용액 5 mL을 섞어 30분 동안 반응시킨 후 PG INSTRUMENTS(T60, UV-Visible Spectrophotometer)를 사용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 trolox(1 mg/mL)를 사용하였으며 trolox를 시험관에 담고 80% 에탄올로 총 부피가 500 μL가 되게 채워준 뒤 본 실험과 같은 방법으로 흡광도를 측정하고 표준곡선을 구해서 표준물질의 표준곡선으로부터 DPPH 라디칼(radical) 소거능 활성(mg TEAC/g)을 계산하였다.

DPPH 라디칼(radical) 소거능은 항산화 활성 측정방법 중 가장 간편한 방법의 하나로 널리 사용되고 있다. 유리 라디칼은 생체 내에서 발생하는 생리작용 및 산화작용에 의해 생성된 하이드록시 라디칼(hydroxyl radical), 슈퍼옥사이드 라디칼(superoxide radical)등의 소거활성을 나타내는 간접적인 척도로써 사용되며 높은 값을 나타낼수록 라디칼 소거활성이 우수한 것으로 정의 할 수 있다(Kim, et al., 2012; Blois, 1958; Jeong, et al., 2010b).

본 실시예는 DPPH라는 화합물이 라디칼로 작용하는 환경에서 소금첨가량을 감소하고 누룩과 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓의 라디칼 소거능 활성을 측정하였다.

대조군 SS25과 실험군 SL21, SLN5, SLM5에서 전체적으로 DPPH 라디칼 소거능 활성 함량을 나타났으며, 대조군 SS25에서는 377 mg TEAC/g으로 나타났고, 실험군 SLN5, SLM5에서는 대조군보다 높은 436, 426 mg TEAC/g이상 나타났고, 실험군 SL21에서는 299 mg TEAC/g미만으로 DPPH 라디칼 소거능이 가장 낮게 나타났다(도 3).

이 결과 소금첨가량을 감소하고 누룩과 엿기름을 첨가한 새우젓의 DPPH 라디컬 소거능 활성 성분이 존재함을 확인할 수 있었으므로 소금첨가량을 감소하고 누룩과 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓에는 항산화 효과를 나타내는 성분이 존재하는 것으로 기대된다.

환원력 측정

FRAP (Ferric reducing antioxidant power) 환원력 측정은 Oyaizu (1986)에 방법을 변형하여 측정하였으며, 시료 새우젓의 농도는 모두 25 mg/mL로 희석한 후 사용하였다. 새우젓 100 μL와 0.2 M 소듐 포스페이트 버퍼(sodium phosphate buffer, pH 6.5), 증류수 500uL와 1% 포타슘 페리시아나이드(potassium ferricyanide) 50uL를 혼합하여 수조(water bath) 50℃에서 20분간 반응시켰다. 여기에 10% 트리클로로아세트산(trichloroacetic acid, TCA) 2.5 mL을 첨가하고 650 rpm에서 10분간 원심분리 하였다. 상층액 500 μL에 증류수 500 μL와 1% 페릭 클로라이드(ferric chloride) 100 μL를 가한 후, PG INSTRUMENTS(T60, UV-Visible Spectrophotometer)를 사용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 DPPH 라디칼 소거능 활성과 같이 trolox(1 mg/mL)를 사용하였으며 trolox를 시험관에 담고 80% 에탄올로 총 부피가 100μL가 되게 채워준 뒤 본 실험과 같은 방법으로 흡광도를 측정하고 표준곡선을 구하여 표준물질의 표준곡선으로부터 환원력(mg TEAC/g)을 계산하여 평균값을 구하였다.

FRAP (Ferric reducing antioxidant power) 환원력 분석은 화합물의 환원력을 측정하는 방법으로 Fe³⁺를 Fe²⁺로 환원시키는 힘을 측정하는 방법이다. FRAP 환원력은 시료에 존재하는 리덕톤(reductones)이 제공하는 수소원자가 활성산소 사슬을 분해함으로써 항산화 활성을 나타내는 것으로 항산화 활성과 직접적으로 연관되어 있는 것으로 알려져 있다.

소금첨가량을 감소하여 제조한 새우젓의 대조군 SS25와 실험군 SL21, SLN5, SLM5을 물로 추출한 시료에서 환원력을 보였으나, 소금첨가량을 감소하여 제조한 새우젓의 가장 높은 환원력은 실험군 SLN5가 가장 높게 나타났고, 대조군 SS25가 가장 낮은 환원력을 가지는 것으로 나타났다(도 4).

SLM5를 에탄올로 추출한 시료에서 가장 높게 나타났다(도 5). 비록 수치의 차이는 있으나, 소금첨가량을 감소하여 제조한 새우젓에서는 금속이온을 환원시키는 기작에 의해서도 항산화 효과를 나타낼 수 있다고 기대된다.

α-글루코시다제(α-glucosidase) 저해활성 측정

α-glucosidase 저해활성은 기존 방법에 따라 측정하였으며, 시료 추출물의 농도는 모두 25 mg/mL로 희석하여 사용하였다. Enzyme solution은 vlooumetric flask 25 mL에 200 unit의 -glucosidase(from saccharomyces cereuisiae)와 2.5 mM NaCl, 50 mM phosphate buffer(pH 7.0) 12.5 mL를 첨가하고 나머지는 증류수로 채워 제조하였다. 각 시료 추출물 20 μL에 enzyme solution 80 μL를 첨가하고 37℃ water bath에서 5분간 처리한 후, 50 mL phosphate buffer(pH 7.0)에 녹인 0.7 mM PNPG(p-nitrophenyl -D-glucopyranoside)를 1.9 mL 첨가하여 다시 37℃ water bath에서 15분간 반응시켰다. 이 용액을 0.5 M tris solution 2.0 mL을 넣어 UV-visible spectrophotometer를 사용하여 400 nm에서 1분 간격으로 5분간 측정하였고, 대조구는 기질용액인 0.7 mM PNPG 대신 100 mM NaCl를 포함한 50 mM phosphate buffer(pH 7.0) 1.9 mL를 첨가하여 동일한 방법으로 실행하였다. α-glucosidase 저해활성은 다음 식에 따라 계산하여 평균값을 구하였다.

[수학식 1]

α-glucosidase 저해활성(%)={1-(A-B)/C}×100

A : 시료 추출물 첨가구의 흡광도

B : 시료 추출물 무첨가구의 흡광도

현대 성인병의 대표적인 예 중 하나는 당뇨병으로 당뇨병 환자의 경우 식이조절을 통한 정상 혈당의 유지가 중요하다. 당뇨병은 인슐린 작용 또는 인슐린 분비의 이상으로 발생하여 고혈당 증세를 나타내는 대사장애 증후군이다. 당뇨 환자의 경우 식후 혈당과 인슐린 농도가 비정상적으로 상승하는데, 지속적으로 일어날 경우 합병증을 초래한다. 탄수화물이 체내에서 이용되기 위해서는 효소에 의해 분해되는 과정이 필요한데 탄수화물을 분해하는 대표적인 효소가 α-glucosidase이다. α-glucosidase 저해제는 이당류가 단당류로 분해되는 걸 막아 혈당조절에 도움을 주는데 아카보스(acarbose), 보글리보스(voglibose) 등이 있다. 식물체에 함유되어 있는 폴리페놀(polyphenol)은 α-glucosidase, α-amylase, sucrose의 활성을 억제한다. 하지만 가스, 설사 등의 부작용을 유발할 수 있어 부작용이 거의 없는 식품가공에 대한 개발이 필요하다.

소금첨가량을 감소하고 누룩과 엿기름을 첨가하여 제조한 새우젓을 물로 추출한 시료의 α-glucosidase 저해활성도는 도 6과 같다. 소금만 21% 첨가한 실험군 SL21은 1250 QE μg/ml로 비교적 낮게 나타났고, 실험군 SLN5와 SLM5는 2100 QE μg/ml, 2500 QE μg/ml로 높은 점수를 나타냈다.

모든 실험은 3회 이상 반복 측정하였고 검사결과에 대한 통계적인 유의성 검정은 STDEV.S program을 사용하여 평균값과 표준편차로 계산하여 데이터 값을 구하였다. 결과표는 각 실험치의 데이터 값을 나타낸 결과표이다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (2)

1. 다음 단계를 포함하는 저염 새우젓의 제조방법:
   (a) 새우에 소금, 누룩과 엿기름을 첨가하는 단계; 및
   (b) 0~4℃의 온도에서 12개월 동안 장기 숙성시키는 단계,
   상기 새우 75 중량부에 대하여 소금 20 중량부, 누룩 5 중량부와 엿기름 5 중량부를 포함함.
   
   
2. 삭제

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