KR20010065061A - 버섯메주와 바칠루스메주의 제조방법 및 이를 이용한보존성이 높은 기능성 된장의 신속제조법 - Google Patents
버섯메주와 바칠루스메주의 제조방법 및 이를 이용한보존성이 높은 기능성 된장의 신속제조법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 버섯메주와 Bacillus(간상균)메주를 이용한보존성이높은기능성 된장의 신속제조법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 콩을 주원료로 하여 만든 메주에 버섯과 Bacillus(간상균)을 일정기간 배양하여 된장을 제조함으로서 다양한 기능성을 가지면서 숙성기간의 대폭적인 단축 및 유통기간중의 된장표면의 곰팡이 번식방지, 맛의 향상 등 보다 증진된 양질의 된장을 제공하는 버섯메주와 Bacillus(간상균)메주를 이용한 보존성이 높은 기능성 된장의 신속제조법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 버섯메주와Bacillus(간상균)메주를 이용한 보존성이 높은 기능성 된장의 신속제조법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 콩을 주원료로하여 만든 메주에 버섯과Bacillus(간상균)을 일정기간 배양하여 된장을 제조함으로서 다양한 기능성을 가지면서 숙성기간의 대폭적인 단축 및 유통기간중의 된장표면의 곰팡이 번식방지, 맛의 향상 등 보다 증진된 양질의 된장을 제공하는 버섯메주와Bacillus(간상균)메주를 이용한 보존성이 높은 기능성 된장의 신속제조법에 관한 것이다.
통상적으로 된장은 콩으로 메주를 만들고 메주에 소금물을 부어 숙성시킨다. 메주에는 여러 가지 미생물들이 발견되지만 주로Aspergillus oryzae가 번식하며, 이 미생물은 메주에 번식하면서 특히 단백질을 분해시키는 효소를 생성하게 된다.
메주에서 생성된 단백질 분해효소는 된장의 숙성중에 소금용액에 우러나와서 콩의 단백질을 분해시켜 된장이 된다. 그러므로 콩 단백질을 분해시킬 수 있는 여러 가지 미생물이나 순수한 효소를 사용하여도 된장의 제조가 가능하다. 우리나라 재래된장은 된장을 한번 담아서 간장까지 분리하는 방법을 사용하고 있는데 이때 생산되는 된장은 품질이 낮기 때문에 여기에 다시 메주를 첨가하여 2차발효를 행하기도한다.
2차 발효는 발효기간이 짧기 때문에 메주곰팡이가 살아 유통기간중에 번식하여 된장의 상품성을 떨어트리는 주범이 된다.
버섯류 역시 곰팡이와 같은 미생물의 일종으로서 곡류나 두류에 잘 번식하며,Bacillus또한 콩에 잘 번식하는 미생물이다. 버섯의 종균용 배지로는 대부분 곡류배지를 사용한다. 버섯류중에서는 항암효과 등 다양한 기능성을 가지면서 단백질과 탄수화물을 분해시키는 효소류의 활성이 강한 것이 있으며 이들을 이용한다면 콩 단백질을 분해시킬 수 있어 된장의 제조가 가능할 것으로 판단된다. 그러나 분 발명에서는 콩에 동충하초나 아가리쿠스 및 상황버섯의 균사체를 번식시킨 즉 버섯메주만으로 된장을 담근 경우는 단백질의 분해력이 낮아 맛있는 된장이 되지 못했다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 일소 할 수 있는 버섯메주와 바칠루스메주를 이용한 보존성이 높은 기능성 된장의 신속제조법에 관한 것인 즉 메주에 버섯의 기능성을 부여하고, 곡류에 번식력이 강한Bacillus(간상균)을 번식시켜버섯메주와 바칠루스메주의 혼합된장으로 우수한 품질의 된장을 제조하는 방법에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 제조 공정도
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 제조 공정도로 이를 통하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
(실시예)
1.재료 및 방법
본 실험에 사용된 버섯종균은 동충하초, 아가리쿠스, 상황버벗을 사용하였으며 버섯재배농가에서 분양받았으며 된장재조용 콩은 은하콩을, 소금은 천일염을 사용하였다.
1)메주의 제조
① 재래메주의 제조 : 삶은 은하콩에Aspergillus oryzae를 번식시킨 종균을 살포하여 25℃의 항온실에서 48시간동안 번식시킨 낟알 메주를 제조하였다. .
② 버섯메주의 제조 : 콩은 세척한 후 8시간 수침하고 이를 1시간동안 증자하여 냉각하였다. 여기에 버섯종균(동충하초, 아가리쿠스, 상황버벗)을 콩재료에 대하여 0.1% (W/W)되게 살포하여 습도 95%, 온도 27℃의 항온실에서 5일간 배양하여 버섯의 균사체가 콩의 내부로 골고루 번식하게한 것을 버섯메주로 하였다.
③Bacillus메주의 제조 : 증자하여 40℃로 냉각한 콩에 균주협회에 구입한Bacillus natto균을 콩을 삶아낸 순물에 번식시킨 액을 콩량에 대하여 0.5% (V/W)되게 혼합하여 40℃의 항온조에서 50시간 배양하여Bacillus메주를 제조하였다.
2)된장의 제조
된장의 제조는 다음과 같이 대조구와 버섯메주로 만든 된장 및 버섯메주와 납두를 혼합하여 만든 된장으로 구분하여 제조하였다.
① 대조구 된장 : 메주 5kg을 분말화 시킨 후 콩을 삶을 때 발생하는 순물 1L에 소금 800 g을 녹인 것을 잘 혼합하여 5L들이 독에 다져 넣은 후 20℃에서 6개월간 숙성시켰다.
② 버섯메주 된장 : 버섯된장은 동충하초, 아가리쿠스 및 상황버벗을 콩에 번식시켜 만든 버섯메주 각 5kg에 콩을 삶을 때 발생하는 순물 1L과 소금 800g을 혼합하여 5L들이 독에 다져 넣은 후 20℃에서 3, 및 6개월간 숙성시켰다.
③ 버섯메주와Bacillus메주의 혼합 된장 : 동충하초, 아가리쿠스 및 상황버벗을 콩에 번식시켜 만든 버섯메주 각 2.5kg과 납두 2.5kg 및 콩을 삶을 때 발생하는 순물 1L, 소금 800g을 혼합하여 5L들이 독에 다져 넣은 후 20℃에서 6개월간 숙성시켰다.
3)숙성도의 판정
① 된장의 숙성중 총균수의 변화 측정 : 무균적으로 시료 1g을 채취하여 0.1% peptone수로 단계적으로 희석하여 총균수는 PCA(plate count agar; Difco)배지에 접종하여 37℃ 항온기에서 24~48시간 배양한 후 생성된 colony를 계측하였고, 효모수는 동일한 방법으로 희석하여 YM(g/L : yeast extract 3.0, glucose 10.0, malt extract 3.0, peptone 5.0, agar 15.0, pH 5)배지에 접종하여 25℃ 항온기에서 24~48시간 배양한 후 생성된 colony를 계측하였다.
② 된장의 숙성중 단백질 분해 효소의 활성도 변화 측정 : Tsuge 등의 방법(1990 : Enzymatic evalutation for the degree of starch retrogrdation in food and foodstuffs. Starch. 42 Nr. 6. S: 213-216)을 활용하여 된장 50g에 증류수 100mL을 가하여 균질화한 후 20,000 rpm에서 20분간 원심분리한 상징액을 조효소용액으로 하였다. 기질용액은 pH 7.0의 20mM 인산완충용액에 1%의 카제인을 녹인 것으로 하였으며 이 기질용액 2.5 mL에 증류수 1.8 mL, 조효소용액 200μL을 가하여 40℃에서30분간 반응시킨 후 5% TCA (trichloroacetic acid)로 반응을 정지시켰다. 다음에 침전물을 원심분리하여 제거하고 상층액을 Folin phenol 시약으로 정색하여 620 nm에서 흡광도를 측정하였다. 활성도unit는 효소액 1 mL이 30분간 반응하여 생성한 amino산의 ㎍으로 나타내었으며 tyrosine의 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
4)보존성의 판정
① 곰팡이 발생도 측정 : 6개월간 숙성시킨 된장을 300mL 들이 용기에 담아 20℃에서 저장중 표면에 백색 곰팡이 발생 유무와 가스발생정도를 측정하였는데 곰팡이 발생도는 5반복 실험중 곰팡이 번식반점의 수가 전혀없다를 -, 1개의 용기에서 발생을 +, 2개의 용기에서 발생을 ++, 3개의 용기에서 발생을 +++, 4~5개의 용기에서 발생을 ++++로 표시하였다.
② 가스발생도 측정 : 된장의 유통중 가스발생도를 평가하기 위하여 6개월간 숙성시킨 된장을 300g 들이 뚜껑있는 유통용기에 담에 20℃에 두면서 뚜껑의 팽창정도를 측정하였다. 이때 가스가 발생하여 뚜껑의 팽창정도를 측정하였다. 즉, 뚜껑이 전혀 팽창하지 않음을 -, 약간 팽창을 +, 보통팽창을 ++, 많이 팽창을 +++, 아주 많이 팽창을 ++++으로 평가하였다.
5)기능성 평가
① 암세포라인과 배양 : 암세포는 Hep-2 (후두암세포), A-427 및 Calu-3 (페암세포)을 사용하였으며 Y대학교 의과대학에서 분양받았다. Hep-2 암세포는 Eagle의 MEM배지에 10%의 fetal bovine serum 을 첨가하였으며, A-427 암세포는 동일배지에 10%의 fetal bovine serum, 1% sodium pyruvate, 1% mem non-essential anino acid를, 및 Calu-3 암세포는 10% fetal bovine serum, 1% sodium pyruvate, 1% mem non-essential amino acid, 1% penicillin/streptomycin(10,000ng/mL), 1% glutamine, 1% mem vitamin을 첨가한 배지를 사용하여 37℃에서 암세포를 배양하였다.
② 된장추출물의 조제 : 대조구된장과 버섯메주로 담근 된장은 각각 6개월간 숙성시킨 것으로 시료로 하였으며 버섯메주와Bacillus메주의 혼합된장은 각각 3개월 숙성시킨 것을 시료로 하였다. 각 시료는 100g 씩 취하여 80% methanol로 추출한 후 용매를 유거시키고 증류에 mg/mL의 농도로 현탁시켜 사용하였다.
③ 항암효과 측정 : 직경 35mm의 petri 야노에 0.5% agar를 함유하는 McCoy's-5A 배지 1mL을 주입하여 하층을 만들과 0.3% agar를 함유하는 double-enriched CMRL-1066 배지에 된장추출물과 암세포 배양액을 혼합하여 상층을 조제하였다. 이렇게 조제된 petri dish는 CO2 incubator내에서 14일간 배양한 후 형성된 colony를 계수하였다.
6)관능검사
관능적 품질의 판정은 평가항목으로 짠맛, 단맛, 쓴맛 및 종합적인 맛을 측정하였으며 식품을 전공하는 대학원생으로 구성된 10명의 관능요원에 의해 5점 scale법으로 행하였다. 즉, 짠맛, 단맛, 쓴맛은 아주 약하다(1점), 약하다(2점), 보통이다(3점), 강하다(4점), 아주 강하다(5점)로, 종합적인 맛은 아주 나쁘다(1점), 나쁘다(2점), 보통이다(3점), 좋다(4점), 아주 좋다(5점)로 평가한 후 얻은 평균치와 편차로 품질을 판정하였다.
7)통계처리
실험은 3-5반복으로 행하였으며 평균치로 나타내었다.
2. 결과 및 고찰
1)숙성도 비교
된장의 숙성도를 평가하기 위하여 숙성기간에 따른 총균수와 단백질질 분해효소의 활성도변화를 조사한 결과는 표1 및 2와 같다.
총균수는 숙성전반에 걸쳐 일반된장(대조구)> 버섯메주와Bacillus메주의 혼합된장>버섯메주된장 순으로 나타났다.
일반메주로 담근 대조구 된장의 경우 숙성 3개월까지는 총균수가 증가하는 경향을 보이다가 그 이후 6개월까지는 감소하였다.
이러한 현상은 메주에 존재하는 미생물이 된장의 숙성과 함께 번식하다가 소금의 작용으로 숙성의 진행과 함께 감소되는 현상으로 생각된다.
그러나 버섯메주로 담근 된장의 경우는 메주에 존재하는 균수가 적음과 동시에 메주에 번식된 버섯균사체는 된장의 높은 소금농도하에서 더 이상의 생육이 이루어지지 않음을 나타낸다.
버섯메주와 Bacillus메주의 혼합된장은Bacillus를 번식시킨 메주의 영향으로 다소 높은 총균수를 보인 것으로 판단된다.
또 이들 버섯메주된장과 버섯메주와Bacillus메주를 혼합한 된장은 숙성 5-6개월째에 이르러 균수의 감소를 보였다.
이와 같은 현상으로 미루어 볼 때 일반된장에서는 숙성중 총균수의 변화를 측정함으로서 숙성도의 판정이 가능하나 버섯된장에서는 총균수의 변화로 숙성도의 판정이 어려움을 있는 것으로 판단된다.
된장은 콩속에 함유된 단백질을 발효를 통하여 가수분해시켜 아미노산화한 식품으로 단백질분해효소의 활성을 측정함으로서 쉽게 판단할 수 있다. 일반된장의 경우 단백질분해효소의 활성은 숙성 6개월째까지 줄곧 증가하는 경향을 보였으며 숙성 6개월 째의 활성 units는 235.4를 나타내었다.
그러나 버섯메주 즉 동충하초메주, 아가리쿠스메주 및 상황버벗메주로 담근 된장은 숙성 6개월째에도 각각 128.6, 124.4 및 120.8 units로 일반된장(대조구된장)보다 활성이 낮아 된장의 숙성이 미흡함을 나타내었다. 본 발명에서는 이와 같은 버섯된장의 숙성을 촉진시키기 위한 일환으로 Bacillus natto균을 번식시킨 메주를 혼합하였을때의 숙성도를 알기위하여 단백질 분해효소의 활성도를 측정하였다.
그 결과 동충하초메주와, 아가리쿠스메주 및 상황버섯메주에 각각 Bacillus메주를 혼합한 된장은 숙성 4개월째 6개월간 숙성시킨 대조구된장의 활성과 대등한 235.1, 236.5 Ic 220.7 units를 나타내어 숙성기간이 약 2개월정도 단축되었다.
표 1. 된장류의 숙성기간에 따른 총균수의 비교
※ 된장종류별 제법은 실험재료 및 방법에서와 같다.
표 2. 된장류의 숙성기간에 따른 단백질 분해효소의 활성도 비교
※ 된장종류별 제법은 실험재료 및 방법에서와 같다.
2)보존성 비교
우리 나라의 된장은 그 전통성이나 영양적 측면에서 매우 우수한 식품이지만 유통중 표면에 곰팡이 발생하거나 가스가 발생하여 용기가 팽창하는 등의 현상이 발생하여 상품성이 크게 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 연구 목적중의 하나도 이러한 점을 개선하는데 있으므로 된장이 숙성중 용기표면에 곰팡이의 발생정도를 조사하였으며 또한 대조구된장과 버섯된장의 경우는 6개월간 숙성시킨 것을, 버섯메주로 만든 된장과Bacillus메주를 혼합하여 담근 된장은 4개월 숙성시킨 것을 표장용기에 담아 용기뚜껑의 팽창정도를 조사하였다.
그 결과 일반된장(대조구된장)은 숙성 1개월째부터 된장표면에 곰팡이가 번식하기 시작하였으며 6개월의 숙성기간중 거의 대부분의 용기에서 곰팡이가 번식하였다. 동충하초, 아가리쿠스 및 상황버섯메주로 담근 된장은 숙성 초, 중기에는 곰팡이의 발생이 없었지만 숙성 6개월째는 1개의 용기에서 곰팡이가 발생하였다. 그러나 이들 버섯메주에 Bacillus메주를 혼합하여 담근 된장은 6개월의 숙성기간중 곰팡이의 발생이 나타나지 않았다. 또 일반된장의 경우는 보존기간동안 가스의 발생이 심하여 뚜껑이 팽창되었으며, 버섯메주만으로 만든 된장은 5일쯤에서 가스발생으로 뚜껑이 팽창하기 시작하였다. 그러나 버섯메주에Bacillus메주의 혼합 된장은 보존기간동안 가스가 발생되지 않았다.
표 3. 된장류의 숙성기간에 따른 표면 곰팡이 번식도 비교
※ 된장종류별 제법은 실험재료 및 방법에서와 같다.
- , 곰팡이 전혀없다 ; +, 1개의 용기에서 발생 ; ++, 2개의 용기에서 발생 ; +++, 3개의 용기에서 발생; +++, 4~5개의 용기에서 발생.
표 4. 포장 된장류의 저장에 따른 가스발생도 비교
※ 된장종류별 제법은 실험재료 및 방법에서와 같다.
-, 뚜껑이 전혀 팽창하지 않음; +, 약간 팽창; ++, 보통팽창; +++, 많이 팽창; ++++, 아주 많이 팽창.
3)관능적 품질비교
일반된장(대조구된장)은 숙성 6개월째에 종합적인 맛의 평가치가 가장 높은 3.67점으로 나타났으며 이때의 짠맛, 쓴맛 및 단맛의 평가점수는 각각 3.12, 2.01 및 2.23점을 나타내었다.그러나 동충하초, 아가리쿠스 및 상황버섯 등의 버섯메주와 Bacillus메주를 혼합한 된장은 숙성 4개월째에 종합적인 맛은 대조구와 대등한 값을 보였으며, 짠맛과 쓴맛은 오히려 적게 느껴져 품질이 우수함을 나타내었다.
표 5. 된장류의 숙성기간에 따른 관능적 품질비교
※ 된장종류별 제법은 실험재료 및 방법에서와 같다.
짠맛, 단맛, 쓴맛은 아주 약하다(1점), 약하다(2점), 보통이다(3점), 강하다(4점), 아주 강하다(5점)로, 종합적인 맛은 아주 나쁘다(1점), 나쁘다(2점), 보통이다(3점), 좋다(4점), 아주 좋다(5점)로 평가.
4) 기능성 비교
본 발명에서 담근 된장류의 항암효과를 비교해 보기 위하여 후두암세포와 폐암세포의 생존율에 미치는 된장 methanol추출물의 효과를 조사하였다. 그 결과 6개월간 숙성시킨 일반된장(대조구)에서도 42~46%의 항암효과를 나타내었으나 동충하초, 아가리쿠스 및 상황버섯메주에Bacillus메주를 혼합하여 3개월간 숙성시킨 된장은 이보다 약 2뱅의 효과가 있었다. 그러나 버섯메주만으로 된장을 담구어 6개월간 숙성시킨 된장은 암세포의 생존율이 대조구된장 보다 오혀 높게 나타났다.
표 6. 된장추출물의 항암효과
※ 된장종류별 제법은 실험재료 및 방법에서와 같다. 된장 추출물의 농도는 0.5 mg/g으로 하였다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에서 제공하는 제조방법은 동충하초, 아가리쿠스 및 상활버섯 균사체를 번식시킨 버섯메주를 제조하고 여기에 동량의Bacillus natto를 콩에 번식시킨 메주를 혼합하여 된장을 담금 (버섯메주와 Bacillus 메주의 혼합 된장)으로서 된장에 버섯의 기능성을 부여하고 현재 숙성기간이 6개월 정도로 긴 것을 4개월로 단축, 유통기간중의 된장표면의 곰팡이 번식방지 및 맛의 향상을 꾀하여 종합적으로 된장의 보존성과 양질의 품질을 제공케 하는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.
Claims (3)
- 통상적인 된장 제조 공정상에 있어서,버섯메주와Bacillus메주를 혼합하여 숙성하는 것을 특징으로 하는 버섯메주와Bacillus메주를 이용한 보존성이 높은 기능성 된장의 신속제조법.
- 제 1항에 있어서,버섯메주는 콩을 세척한 후 8시간수침하고, 1시간동안 증자하여 냉각하며, 여기서 버섯종균을 콩재료에 대하여 0.1%(W/W)되게 살포하여 습도 95%, 온도 27℃의 항온실에서 5일간 배양하여 버섯의 균사체가 콩의 내부로 골고루 번식하게 한 것을 특징으로 하는 버섯메주의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,Bacillus메주는 냉각한 콩에Bacillus natto균을 콩을 삶아낸 순물에 번식시킨 액을 콩량에 대하여 0.5%(V/W)되게 혼합하여 40℃의 항온조에서 50시간 배양하여 제조하는 것을 특징으로 하는 Bacillus메주 제조방법.
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