KR20100007167A

KR20100007167A - 고압/효소분해공정에 의한 멸치 조미소재 및 그 제조방법

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Publication number: KR20100007167A
Application number: KR1020080067672A
Authority: KR
Inventors: 김종태; 김철진; 조용진; 김민지; 김복남; 여경목; 안병학; 양승용; 배 남궁; 이수정; 권상오
Original assignee: 한국식품연구원
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-01-22
Also published as: KR101008720B1

Abstract

50-125MPa의 압력, 40-60℃의 온도, 12-24 시간 및 0.4-0.8중량%의 효소첨가량의 조건에서 초고압기술을 처리하여 멸치분말을 제조하는 방법 및 상기 제조방법에 의한 멸치분말이 개시된다. 상기 제조방법은 건멸치를 분쇄하는 단계; 분쇄멸치를 5-20부피%로 물에 분산시키는 단계; 0.4-0.8중량%의 효소를 첨가하는 단계; 6.0-8.0의 pH로 조절하는 단계; 50-125MPa로 압력처리 하는 단계; 멸치슬러리를 원심분리하여 가수분해물을 얻는 단계; 여과단계; 95-100℃의 온도에서 끓임으로써 효소를 불활성화시키는 단계; 및 멸치 조미소재를 수득하는 단계로 이루어진다.

초고압, 온도, 시간, 효소첨가, 조미소재, 멸치

Description

고압/효소분해공정에 의한 멸치 조미소재 및 그 제조방법{Engraulis japonica seasoning prepared by high pressure/enzyme-dissolution process and producing method thereof}

본 발명은 고압 및 효소분해 공정에 의한 멸치 조미소재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히 50-125MPa의 압력, 40-60℃의 온도, 12-24 시간 및 0.4-0.8중량%의 효소첨가량의 조건에서 초고압기술을 처리하여 멸치분말을 제조하는 방법 및 그 제조방법에 의한 멸치 조미소재에 관한 것이다.

음식의 풍미를 향상시키기 위해서 각종 인공조미소재들이 이용되고 있는데, 대표적인 인공조미소재 중 하나인 감칠맛을 내는 화학조미료인 MSG는 일본의 이케다 박사에 의해 다시마 추출물에서 발견된 물질로 일반 음식점에서 가정에 이르기까지 맛을 내기 위해 많이 사용되고 있다. 그러나 다량의 MSG를 섭취했을 때 10-20분 후 후두부의 작열감과 함께 불쾌감, 근육 경직, 메스꺼움 등의 증상이 얼마간 나타나기도 하며 어린이 뇌손상, 천식, 우울증, 현기증, 손발 저림, 두통, 어린이 입의 신경세포 파괴 등을 일으킬 수 있다. 또 다른 인공풍미소재의 예로 이용되는 글루탐산은 흥분성 신경전달물질로 과량의 글루탐산이 신경조직에 흡수될 경우 신 경 세포막을 파괴하고 산혈증의 원인이 되면서 신장에서의 칼슘 흡수를 막고 뼈 속에 저장됐던 칼슘까지 떨어져 나가게 해 골다공증을 일으킨다고 한다.

인공풍미소재는 가격이 저렴하고 그 자원량의 제한이 없으며 맛 또한 뛰어나지만, 장기간 사용 시 각종 질병을 유발하고 있어 우리나라의 식생활 수준 향상 및 식품의 안전성과 기호ㆍ영양적인 면에 대한 소비자들의 인식이 높아짐에 따라 가공조리식품의 고유한 맛을 향상시키고 가공식품 자체에 자연적인 맛을 부여하는 천연 풍미소재에 대한 관심과 이용도가 날로 높아지고 있다. 이러한 천연풍미소재는 서구에서 보편화된 쇠고기 가수분해물에서 그 원료를 찾을 수 있으나, 현재는 원료가 다양하고 독특한 풍미 및 영양성분이 많이 함유되어 있는 어패류ㆍ해조류가 천연 풍미소재의 주원료로서 널리 이용되고 있다.

조미료 소재는 식염, 설탕, 간장, 된장 및 식초 등의 기본 조미료 시대(1기), 화학조미료(글루탐산) 시대(2기), 글루타민산과 핵산계 조미료의 복합시대(3기), 주성분이 글루타민산 나트륨이고 부성분이 천연조미료인 천연 조미료 복합시대(4기), 그리고 주성분이 천연 조미료이고 부성분이 화학조미료와 핵산계 조미료인 천연 조미료시대(5기)로 나누어 볼 수 있는데, 현재는 사회적으로 "웰빙문화" 전파와 더불어 잘 먹고 잘 사는 여유롭고 건강한 삶을 추구하는 소비자의 욕구가 반영되면서, 조미소재 분야에서는 천연원료를 사용한 조미소재 지향적인 식품 및 소재의 개발이 요구되고 있는 상황이다. 이러한 시대분위기의 변화에 따라 식품산업체에서는 완전한 천연성분을 사용한 차세대 조미료 생산이 요구되는 상황에 처해 있어 큰 전환기적 시점에 놓여 있다고 할 수 있는데, 특히, 최근 화학조미료(글루 타민산 나트륨: mono-sodium glutamate)의 과다한 사용으로 인하여 국민의 건강침해와 의료비용의 부담이 과중화됨에 따라 천연 조미소재의 개발이 국가적 차원의 과제라 할 수 있다.

이러한 요구에 부응하는 식품산업에서의 기술중 한 가지가 초고압기술이라고 할 수 있다. 대부분의 식품은 가열처리에 의해 저장성을 확보하게 되는데 가열처리에 의한 살균 및 가공과정은 식품의 조직감 및 풍미를 저하시키는 경향이 있다. 이에 반해 비 가열 처리는 식품의 품질에는 영향을 미치지 않으면서 살균, 가공, 조리가 가능한 새로운 식품가공 기술로 주목받고 있다. 비 가열처리 기술의 한 가지인 초고압기술은 식품 본연의 품질을 유지시켜주며, 미생물의 불활성에 큰 효과를 주고(구송이 등, 식품ㅇ생물 산업에서의 초고압기술 응용, 식품과 산업 9월호(2007): 23-30), 또한, 효소의 반응율-제한 단계를 변화시키거나 효소의 선택성을 조절함으로서 효소의 촉매적 특성을 변화시켜서 단백질이나 조건에 따라서 효소의 행동특성을 활성화시키거나 억제할 수 있음이 밝혀졌다(H.J. Vila Real et al. Food Chemistry 102(2007):565-570). 기존의 열처리에 비해 초고압 처리가 가지는 주요 장점으로는 ① 열처리 가공에 비해 현저히 적은 열에너지를 소비하며, 상온 또는 저온에서 실행이 가능하며, ② 식품천연의 맛과 향미, 색, 신선도, 및 영양성분을 유지할 수 있고, ③ 모든 방향에서 압력이 균일하게 작용하므로, 처리정도의 차이가 존재하지 않으며, ④ 미생물사멸 외에도 단백질의 변성 또는 변형, 효소활성화 또는 불활성화, 효소기질 특이성 변화, 탄수화물과 지방의 특성 변화 등을 유도할 수 있고, ⑤ 공유결합과 수소결합에 영향을 주지 않으며, ⑥ 플라스틱 필름과 같은 파우치형태의 백(bag)을 이용할 수 있어 실험을 용이하게 할 수 있다는 것 등을 들 수 있다(구송이 등, 식품ㅇ생물 산업에서의 초고압기술 응용, 식품과 산업 9월호(2007): 23-30).

고압처리에 의한 효소의 활성변화는 온도, 압력, 시간 등 여러 요소에 의해 효소 반응속도 및 기질과의 반응 특이성을 변화시킬 수 있으므로 고압과 다른 요소의 복합처리를 통하여 식품의 보존기간을 늘릴 수 있다. 따라서 초고압기술을 식품에 적용하기 위하여는 온도, 압력, 처리시간, 및 효소의 선택성을 결정하는 것이 중요하다.

식품기술중 한 가지인 진공건조 방법에 의한 식품조미소재는 다양한 향미(지미, 고미, 신미 등)를 제공하는 탁월한 장점이 있어서 사용량이 증가하고 있는 추세이나 연속적인 생산시스템에 의한 대량생산이 어렵고, 건조 후에 분쇄처리 등 후속공정에 의하여 미생물 오염 등 위생적인 측면에서 많은 문제점을 가지고 있는 실정에 있다. 이에 반해, 저온 초고압공정은 자가분해효소를 함유한 식품의 경우는 효소의 첨가 없이 분해물을 생산할 수 있으며, 생산처리 능력이 우수하고, 에너지소모가 적은 경제적 및 친환경 공정이라는 장점이 있어 식품소재 산업에 큰 변화를 가져올 수 있을 것으로 기대되고 있다.

한편, 멸치는 국물을 내고 볶음이나 조림 또는 젓갈을 만드는 등 한식에서 멸치의 쓰임새는 무궁무진한 재료이다. 멸치는 칼로리가 다른 어종이나 육류에 비해 월등히 높으며 특히, 뼈를 튼튼하게 하는 칼슘, 인의 함량은 단연 첫째이며, 한방에 의하면 멸치는 신우염, 신결석, 신장염등 신장이 약하고 양기가 부족한 사람 에게는 약으로도 쓰인다. 또한 멸치물을 만들어서 장기 복용하면 회양에 도움이 되고 부인의 산후지절통에 효과가 있는 것으로도 알려져 있고, 멸치에는 다우린(Taurine)이 들어 있어 콜레스테롤의 함량을 낮추는 작용 외에 혈압을 정상적으로 유지하고 심장도 튼튼하게 하는 것으로도 알려져 있다. 더욱이 멸치는 심장병, 뇌졸중의 원인인 동맥경화를 방지하고 어린이의 지능발달에도 효과가 있는 고도불포화 지방산인 EPA와 DHA가 각각 9.2%와 14.1%나 들어 있으며, 항암작용이 있는 니아신(Niacin)이 들어 있고 핵산의 함량도 풍부하며 영양적으로 균형이 잡힌 우수한 식품이다.

관련된 특허출원으로는 대한민국 특허출원 제10-2003-11131호가 있는데, 이 발명에서는 저염 멸치젓의 제조방법에 관련된 것으로서, 솔비톨과 젖산 및 마늘을 첨가함으로써 부패취와 비린내 감소, 관능적으로 우수한 젓갈제조의 방법에 관한 것이고, 대한민국 특허출원 제10-1993-30198호는 멸치의 형태, 색상, 풍미, 비린내 등과 같은 품질을 제고하기 위하여 멸치젓 100중량부에, 과당시럽 0.1~1.0중량부, 티아민염산염 0.1~0.8중량부, l-시스틴 0.1~0.8중량부, dl-메티오닌 0.1~0.6중량부로 구성된 마이얄반응 전구체와 정제수 40~60중량부를 첨가한 후, 100± 2℃의 추출조 내에서 60분간 가열 교반하여 여과하는 것을 특징으로 하는 액상 멸치젓 조미료의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 대한민국 특허등록 제10-743477호는 밥반찬용 양념젓갈의 제조방법에 관한 것으로 -25%의 식염 생멸치 78~85%와 식염 15~22%의 비율로 혼합한 혼합물을 2~4개월 동안 저장탱크에서 10~15℃의 저온으로 숙성시켜 멸치젓갈을 제조하는 단계, 상기 멸치젓갈 중 멸치의 머리, 꼬리, 뼈와 내장 및 비 늘을 제거하는 단계, 상기 멸치젓갈에 미리 숙성된 멸치액젓과 고춧가루 및 분쇄마늘을 배합하여 양념멸치 젓갈을 제조하는 단계, 및 상기 양념멸치 젓갈을 포장하여 밀봉하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 양념멸치 젓갈의 제조방법에 관한 것이다.

그러나 이와 같은 방법에 의해 생산된 젓갈과 조미소재는 상기와 같은 초고압기술이 가지는 장점을 갖추지 못하여, 젓갈과 조미소재에 존재하는 미생물을 사멸시킬 수 없으며, 천연의 맛과 향미, 색, 신선도를 유지할 수 없다는 등의 단점이 있었다는 문제가 있다.

살균에 대한 안전성과 재현성이 입증되면 고압에 의한 살균처리공정 설계는 일반적인 대량생산 공정으로 활용될 수 있게 된다. 고압처리공정의 유효성이 보다 확실하게 입증되고 널리 활용되려면, 공정의 살균력과 일관성을 증명하는데 미생물적, 물리적, 화학적, 공학적인 여러 분야가 통합된 검증방법이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 제1 과제는 유해균의 활동을 저해시키고, 효소작용을 활성화시키며, 천연의 맛과 향미, 색, 신선도, 및 영양성분을 유지할 수 있는 식품첨가제로서 사용되는 멸치분말을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 제2 과제는 상기 제조방법에 의해 얻어지는, 조미소재로서 사용될 수 있는 멸치분말을 제공하는 것이다.

본 발명이 제공하고자 하는 제3 과제는 상기와 같은 특성을 가지는 멸치분말 을 연속적인 생산시스템에 의하여 대량생산하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 제1 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

50-125MPa의 압력, 40-60℃의 온도, 12-24 시간 및 0.4-0.8중량%의 효소첨가량에 의한 초고압기술을 처리하여 멸치분말을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 적정 압력, 온도, 시간 및 효소첨가량은 이하의 실시예에서 확인되는 바와 같다.

상기 제2 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상기 제조방법에 의한 멸치분말을 제공한다.

상기 제3 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

건멸치를 분쇄하는 단계; 분쇄멸치를 5-20중량%로 물에 분산시키는 단계; 0.4-0.8중량%의 효소를 첨가하는 단계; 6.0-8.0 범위의 pH로 조절하는 단계; 50-125MPa로 압력처리 하는 단계; 멸치슬러리를 원심분리하여 가수분해물을 얻는 단계; 여과단계; 95-100℃의 온도에서 끓임으로써 효소를 불활성화시키는 단계; 및 멸치 조미소재를 수득하는 단계로 이루어진다. 분쇄멸치를 5중량% 이상 첨가하는 이유는 한번의 공정에 의하여 얻어질 수 있는 양으로 적정한 양이기 때문이며, 20중량% 이상 첨가하면 멸치분말의 양이 너무 많아서 적정한 공정이 이루어지지 않기 때문이다. pH를 6.0-8.0로 조정하는 이유는 본 발명에서 사용하는 단백질 분해효소는 상기의 pH범위에서 활성을 띠기 때문이다. 효소는 95-100℃의 온도에서 불활성화 된다. 본 발명에서 사용한 단백질 분해효소는 엔도형(endopeptidase 또는 proteinase)과 엑소형(exopeptidase) 단백질 분해효소를 1차로 엔도형으로 분해 후 2차로 엑소형으로 분해하거나, 각각 동량비로 혼합한 복합효소(Flavouzyme 500mg, Novozyme, 덴마크, 이하 같다) 형태로 사용할 수 있다.

한편으로 고압/효소 처리시스템의 용량(5, 50, 100, 150, 200L)을 일일 생산량에 맞게 병렬로 구성하여 처리용량을 조절할 수 있기 때문에 대량생산이 가능하다.

본 발명에 의하여 살균에 대한 안전성과 재현성이 입증된 천연 멸치 조미소재가 제공된다. 또한 비 가열처리에 의한 멸치 조미소재의 제조로 인하여 멸치 고유의 조직감, 관능적 우수성, 풍미 및 영양성분이 간직된 조미소재가 제공되며, 더 나아가 화학조미료의 사용량을 줄임으로써 국민의 건강과 의료비용의 부담을 절감시킬수 있다.

표 1은 멸치에 각종 미생물을 첨가하고 초고압을 48시간 처리한 후 세균수 변화와 미생물의 생육상태를 나타낸 것으로, 초고압처리 온도와 미생물에 따라 효과가 다르게 나타난 것을 알 수 있는데, 30℃에서는 내염성효모, 40℃에서는 대장균과 고초균, 55℃에서는 유포자성 유산균이 살균되는 효과를 나타낸 것을 알 수 있다.

[표 1]

			생균수(CFU/ml)
온도 (℃)	첨가미생물	압력(MPa)	초기	0.1MPa	가압처리	효과
30	대조구(첨가하지 않음)	50	1.1×10³	부패	1.0×10³	억제
	S.cerevisiae(유포자효모)	50	1.2×10⁶	부패	0.12×10⁶
	Z.Rouxii (내염성효모)	50	1.5×10⁴	부패	〈300	살균
	C.sporogenes(내열성유아포세균)	50	2.6×10⁵	부패	0.65×10⁵
	L.lactice (유산구균)	60	1.0×10⁶	부패	0.27×10⁶
	L.plantarum (식물성유산균)	70	2.4×10⁶	부패	1.8×10⁶
	T.halophilus (내염성유산균)	60	3.4×10⁶	부패	1.1×10⁶
40	대조구(첨가하지 않음)	60	6.1×10⁴	부패	〈300	살균
	E.coli (대장균)	60	5.8×10⁶	부패	0.39×10⁶
	B.subtilis spores (고초균)	60	1.6×10⁷	부패	〈300	살균
	B.coagulans spores(내열성유산균)	60	2.4×10⁵	부패	0.016×10⁵
55	무첨가구	50	1.3×10³	4.5×10³	〈300	살균
	B.coagulans spores(유포자성유산균)	50	7.4×10⁵	1.3×10⁶	0.7×10⁵
	B.stearothermophylus spores (내열성균)	50	4.5×10⁵	8.9×10⁵	0.01×10⁵

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 고압/효소분해의 최적 조건

시중에서 구입한 건멸치((주)S&N, 여수수산업협동조합) 2kg를 후드믹서(GI-P008, (주)일진정공, 대한민국)로 1분간 분쇄하고, -20℃ 냉동고에 보관하여 사용하였다. 멸치 한마리당 길이는 8-10cm, 평균무게는 2.8g이었고 A.O.A.C(Association of Official Analytical Chemists)법에 의하여 분석한 멸치의 일반성분은 수분 13.7중량%, 조단백질 60.3중량%, 조지방 12.0중량%, 조회분 14.3중량%이었다.

멸치 가수분해물의 제조를 효소농도, 반응시간, 반응압력 및 반응온도와 같 은 변수 범위에 따라 실시하였다. 분쇄멸치를 10중량%의 농도로 물에 분산한 후, 식물계, 동물계에 사용되는 상업효소 Type E((주)초임계 기술연구소, 일본, 이하 같다))를 기질에 대하여 0.1-1.2중량%의 범위에서 가하고, pH를 7.0으로 조정한 후, 반응압력(25, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200 MPa)과 반응시간(4, 8, 12, 24, 32, 48시간) 및 반응온도 (40, 45, 50, 55, 60℃)에 따라 분해를 실시하고, 반응종료 후 원심분리(11,000g, 10분, 4℃)를 통하여 가수분해액과 잔사물질을 획득하였다. 가수분해액을 여과(whatman No.4)한 후 효소의 불활성화를 통하여 고형성분을 수득하였다. 이하의 실시예에서 확인되는 바와 같이, 경제성까지 고려하였을 때, 최적의 조건은 0.6%의 효소첨가량에서 100MPa, 50℃, 및 24시간의 조건이었다. 예컨대 최적 시간의 경우, 총 수용성 고형분, 아미노태 질소, 총 질소, 및 가수분해율의 양과 수치에 의하여 24시간을 최적의 조건으로 설정했는데, 그 이유는 그 이상, 즉 32시간 또는 48시간을 처리하여도 유의적인 잇점이 나타나지 않았기 때문이다. 본 발명에 따른 전체적인 제조공정의 흐름도를 도 1로 나타내었다.

실시예 2: 효소의 사용량에 따른 가수분해물의 분석

멸치의 가수분해액물 품질특성중 수용성 고형분 함량은 105℃ 상압가열건조법, 총질소 함량은 마이크로켈달(microkjeldahl) 분해법, 아미노태질소함량은 Formol태 질소 정량법에 의하여 분석하였다.

100MPa, 온도 50℃, 및 24시간의 조건에서 멸치를 고압/효소분해 처리하면서 상업용 단백질 분해효소농도를 0.1-1.2중량% 첨가에 따른 가수분해물의 총고형분, 아미노질소, 총질소 및 가수분해율을 분석하여 표 2에 나타내었다.

[표 2] (중량%)

시료	효소 농도	TSS	AN	TN	가수분해율(%)
대조구	-	25.45	1.23	8.75	16.41

고압	-	30.89	1.29	9.84	15.15

고압+효소	0.1	50.1	1.79	11.8	17.8
	0.2	58.5	1.92	11.7	19.7
	0.3	61.6	2.05	12.0	20.5
	0.4	65.8	2.21	11.3	24.4
	0.5	66.4	2.19	12.2	22.0
	0.6	73.0	2.48	12.4	24.9
	0.7	70.5	2.43	12.3	24.6
	0.8	75.4	2.68	12.3	28.0
	1.0	75.0	2.69	12.2	27.8
	1.2	75.1	2.66	12.4	28.1

TSS: 총 수용성 고형분 AN: 아미노태 질소 TN: 총 질소

이 결과에 의하면 효소농도 0.6중량% 첨가에서 총 수용성 고형분, 아미노태질소, 총질소 및 가수분해율이 각각 대조구에 비하여 2.9배, 2배, 1.4배 및 1.7배 증가한 값을 나타낸 것을 알 수 있으며, 가수분해율은 효소농도 0.8%까지 높일 경우 약간 더 증가하였으나 효소농도를 더욱 높여도 가수분해율에 유의적인 변화가 나타나지 않았다. 효소의 가격을 고려할 때, 경제적인 멸치 가수분해물의 생산은 0.4-0.8중량%의 효소 사용량이 적절한 것으로 나타났다. 한편, 대조구와 고압만 처리한 멸치슬러리 시료 간에 아미노태 질소, 총 질소 및 가수분해율은 큰 차이를 보이지 않았으며, 고압/효소 처리분해물에 비하여 현저히 낮은 결과를 보였다. 주목할 결과는 대조구와 압력만 처리한 경우 총고형분 함량이 5.4% 정도의 차이를 보였는데, 이것은 고압처리만의 조건도 단백질 분해에 효과적인 작용을 하는 것을 입증하는 결과이다.

실시예 3: 시간에 따른 가수분해물의 분석

100MPa, 온도 50℃, 및 효소농도 0.6중량%의 조건에서 멸치를 고압/효소분해 처리하면서 4-48시간에 따른 가수분해물의 총 수용성 고형분, 아미노태 질소, 총 질소 및 가수분해율을 분석하여 표 3에 나타내었다. 가수분해물의 분석은 실시예 2와 같이 하였다.

[표 3] (중량%)

시료	처리 (시간)	TSS	AN	TN	가수분해율(%)
HP	4	23.07	1.18	8.53	16.05
	8	24.37	1.18	8.62	15.92
	12	27.9	1.14	9.71	13.27
	24	26.61	1.21	9.31	14.94
	32	26.43	1.22	9.55	14.24
	48	25.89	1.21	9.62	14.43

HP+E	4	52.68	1.88	12.28	18.05
	8	62.06	2.06	12.42	19.83
	12	61.89	2.22	12.53	21.54
	24	73.56	2.53	12.49	25.39
	32	74.12	2.57	12.46	25.75
	48	74.25	2.56	12.51	25.71

TSS: 총 수용성 고형분 AN: 아미노태 질소 TN: 총 질소

상기 표에서 확인되는 바와 같이, 고압/효소처리의 경우 총 수용성 고형분 전체평균 약 2.5배, 아미노태 질소 전체평균 약2배, 총 질소 전체평균 약 1.5배 및 가수분해율은 전체평균 약 1.5배 정도로 고압처리만 한 분해물에 비하여 높은 증가율을 보였다. 이들 인자들은 고압/효소처리 분해물은 반응시간 24시간까지 꾸준한 증가를 보였으나, 고압처리만 할 경우 반응시간에 영향을 받지 않고 큰 변화를 보이지 않았다. 또한, 고압/효소처리한 경우도 32 및 48시간 처리시 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 고압/효소분해 반응시간은 12~24 시간 반응시키는 것이 바람직 한 것으로 나타났다.

실시예 4: 압력에 따른 가수분해물의 분석

24시간, 온도 50℃, 및 효소농도 0.6중량%의 조건에서 멸치를 고압/효소분해 처리하면서 25-200MPa의 압력에 따른 가수분해물의 총 수용성 고형분, 아미노태 질소, 총 질소 및 가수분해율을 분석하여 표 4에 나타내었다. 가수분해물의 분석은 실시예 2와 같이 하였다.

[표 4] (중량%)

시료	압력 (MPa)	TSS	AN	TN	가수분해율(%)
고압	25	35.96	2.58	11.23	29.86
	50	23.77	1.11	8.45	15.15
	75	24.89	1.13	8.72	14.92
	100	22.43	1.06	8.35	14.49
	125	23.81	1.12	8.56	14.51
	150	23.87	1.16	8.63	14.77
	175	24.04	1.14	8.62	14.68
	200	23.94	1.13	8.78	14.47

고압+효소	25	60.09	3.94	12.50	46.09
	50	66.17	2.50	12.58	24.85
	75	68.92	2.50	12.48	24.99
	100	67.19	2.53	12.57	25.52
	125	68.02	2.54	12.51	25.49
	150	68.17	2.62	12.55	25.74
	175	67.86	2.57	12.52	25.61
	200	68.07	2.75	12.54	25.47

TSS: 총 수용성 고형분 AN: 아미노태 질소 TN: 총 질소

압력 또는 압력/효소의 각각을 처리한 멸치의 가수분해물에 있어 압력범위 50-200MPa에서는 총수용성 고형분, 총질소, 아미노질소 및 가수분해율 등이 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 25MPa에서는 가수분해물에 있어 심한 부패가 발생하였으며, 이에 따른 상기 품질특성 인자중 아미노태 질소와 총 가수분해율이 증가한 결과를 보였다. 이러한 현상은 압력 25MPa 이하에서는 멸치분산액에 존재하는 미생 물의 생육활동이 진행한다는 것을 알 수 있으며, 식품의 고압처리에 있어 최소 사용압력의 한계를 설정할 수 있는 중요한 결과로 설명할 수 있다. 고압처리와 고압/효소처리간의 가수분해물에 있어 품질변화를 비교하면 총 수용성 고형분 전체평균 약 3배, 아미노태 질소 전체평균 약 2.3배, 총 질소 전체평균 약 1.5배 및 가수분해율 전체평균 약 1.7배 정도로 고압/효소처리가 매우 효과적임을 알 수 있었다. 상기 표에서 알 수 있는 바와 같이 125MPa 이상의 압력에서는 압력의 증가에 따른 유의적인 잇점이 나타나지 않았기 때문에 고압처리에 적절한 범위는 50-125MPa임을 알 수 있었다.

실시예 5: 온도에 따른 가수분해물의 분석

24시간, 압력 100MPa, 및 효소농도 0.6중량%의 조건에서 멸치를 고압/효소분해 처리하면서 40-60℃의 온도에 따른 가수분해물의 총 수용성 고형분, 아미노태 질소, 총 질소 및 가수분해율을 분석하여 표 5에 나타내었다. 가수분해물의 분석은 실시예 2와 같이 하였다.

[표 5]

반응온도(℃)	TSS	AN	TN	가수분해율(%)
20	35.25	1.23	4.45	12.41
30	38.71	1.26	4.48	12.75
40	55.89	1.72	9.64	17.15
50	73.54	2.55	12.7	25.3
60	69.86	2.76	12.6	24.7

TSS: 총 수용성 고형분 AN: 아미노태 질소 TN: 총 질소

상기의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 40-60℃의 온도에서 총 수용성 고형분, 아미노태 질소, 총 질소 및 가수분해율에서 양호한 결과가 도출되었다. 효소가 부분적으로 불활성화될 수 있기 때문에 60℃ 이상의 온도에서는 측정을 실시하지 아니하였다.

실시예 6: 효소종류에 따른 가수분해 특성

효소 종류에 따른 멸치 가수분해물 제조와 특성을 분석하기 위하여 복합효소와 상업효소를 사용하여 실험을 통하여 확립된 최적조건(50℃, 100MPa, 24hr)에서 멸치 단백질의 고압/효소 병행처리를 실시한 후 가수분해물의 품질특성을 분석??비교하였다. 0.6중량% 상업효소의 경우 총 수용성 고형분은 73.0%, 총 질소 8.13%, 아미노태 질소 1.01%, 및 가수분해율은 14.2%였으나, 복합효소로 가수분해한 경우 총수용성 고형분 91.2%, 총 질소 11.6%, 아미노태 질소 4.30%, 및 가수분해율은 59.0%로 상업효소에 비하여 큰 증가율을 나타내어 복합효소의 분해력이 상업효소에 비하여 우수함을 확인할 수 있었다(도 2). 한편, 대조구(가열추출물)와 비교시 고압처리구는 총 수용성 고형분 함량, 총 질소 및 아미노태 질소 함량이 근소하게 증가하였으나, 고압/효소분해 병행처리는 모든 품질특성이 1.5-2.6배 이상 증가하였고 관능적기호도도 구수한 향미가 높게 평가되어 조미소재 제조에 효과적인 방법으로 나타났다.

실시예7: 유리아미노산 조성

고압/효소분해 병행처리에 따른 멸치 가수분해물의 유리아미노산 조성은 [표 6]과 같다.

[표 6]

아미노산	대조구	고압	고압+효소
아스파르트산	155.1	149	129.3
세린	-	-	540.5
글루탐산	297.5	237	409.4
글라이신	280.8	-	621.0
히스티딘	-	-	-
쓰레오닌	-	-	-
아르기닌	313.4	-	665.9
알라닌	503.5	676.6	766.0
프롤린	454.9	575.3	605.8
시스테인	444.6	677.2	702.1
티로신	-	118.8	-
발린	2,071.7	1,702.9	1,207.5
메티오닌	-	-	1,102.7
라이신	580.5	651.5	-
이솔류신	428.2	1664.2	458.9
류신	-	-	-
페닐알라닌	431.2	383.1	575.6
총량	5,961.3	6,835.5	7,794.7

대조구(가열추출물)은 발린(valine)함량이 2,071mg/g으로 전체 유리아미노산 함량의 34.8%를 차지하였고 고압처리와 고압/효소분해 병행 처리후 각각 24.9% 및 15.6%로 감소하였다. 또한 고압/효소분해 병행처리 후 세린(serine)과 메티오닌(methionine)이 각각 6.9%와 14.1%가 생성되었다. 가장 중요한 정미성분으로 알려진 유리아미노산의 총량은 고압처리구와 고압/효소분해 병행 처리구에서 각각 6,835.5mg/g와 7,794.7mg/g으로 대조구(가열추출물)에 비하여 1.15배와 1.31배 증가하였는데, 특히 조미성 아미노산으로 알려져 있는 글루탐산(glutamic acid), 글라이신(glycine), 아르기닌(arginine) 및 알라닌(alanine)등의 함량이 다른 두 처리구와 비교시 증가한 결과로 볼 때 천연 조미성분 소재 개발에 효율적인 방법으로 판단된다.

도 1은 본 발명에 따른 멸치 조미소재를 제조하는 방법에 대한 전체 흐름도이다.

도 2는 효소농도 0.6%, 50℃, 24시간, 100MPa 조건에서 효소의 형태가 멸치 가수분해물에 미치는 효과의 비교도이다.

Claims

50-125MPa의 압력, 40-60℃의 온도, 12-24 시간 및 0.4-0.8중량%의 효소첨가량에 의한 고압/효소분해공정에 의한 멸치 조미소재의 제조방법.
청구항 제1항의 방법에 의하여 제조되는 멸치분말.
건멸치를 분쇄하는 단계;

분쇄멸치를 5-20중량%로 물에 분산시키는 단계;

0.4-0.8중량%의 효소를 첨가하는 단계;

6.0-8.0의 pH로 조절하는 단계;

50-125MPa의 압력, 40-60℃의 온도조건에서, 12-24 시간동안 압력처리하는 단계;

멸치슬러리를 원심분리하여 가수분해물을 얻는 단계;

수득된 가수분해물을 여과하는 단계;

95-100℃의 온도에서 끓임으로써 효소를 불활성화시키는 단계; 및

고형성분을 수득하는 단계로 이루어지는 고압/효소분해공정에 의한 멸치 조미소재의 제조방법.
청구항 제3항의 방법에 의하여 제조되는 멸치분말.