KR20110092696A

KR20110092696A - 메주를 만드는 방법

Info

Publication number: KR20110092696A
Application number: KR1020100012269A
Authority: KR
Inventors: 서희동
Original assignee: 서희동
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2011-08-18

Abstract

본 발명은 메주를 만드는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 삶은 콩에 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물과 젖산균류, 곰팡이류 또는 효모류의 발효미생물에 의해서 순차적으로 발효한 다음 숙성하여 메주를 만드는 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 콩으로부터 메주를 만드는데 있어서, 상기 콩의 표면에 부착된 먼지, 흙 등의 이물질을 잘 세척한 콩을 물과 함께 솥에 넣고 삶아서 삶은 콩을 만드는 단계와, 상기 삶은 콩에 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물 균주를 첨가하고, 온도는 35∼45℃, 습도는 80∼90%에서 16∼60시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩에 젖산균류, 곰팡이류 또는 효모류 중에서 한 종류 이상의 발효미생물을 첨가하고 마쇄기(磨碎機)에서 알갱이 상태의 콩을 마쇄(磨碎)한 것을 메주 고리와 같은 형틀에서 목침이나 납작한 벽돌처럼 덩어리로 뭉친 것을 온도는 25∼35℃, 습도는 75∼85%에서 4∼5일 동안 2차 발효를 하여 발효된 메주를 만드는 단계와, 상기 2차 발효된 메주를 3일간 말린 메줏덩어리를 실내의 실온에서 30∼60일간 숙성한 다음, 햇볕에 쬐어 바싹 말려서 완성된 메주를 만드는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

메주를 만드는 방법{Manufacturing method of MaeJoo}

본 발명은 메주를 만드는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 삶은 콩에 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물과 젖산균류, 곰팡이류 또는 효모류의 발효미생물에 의해서 순차적으로 발효한 다음 숙성하여 메주를 만드는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 재래된장을 만드는 경우에 사용하는 메주는, 늦가을 철에 콩을 삶아 찧어서 덩이를 만든 것을 볏짚의 새끼줄에 묶어 높은 곳에 메달아 볏짚이나 공기로부터 자연상태의 여러 가지 미생물이 콩 속에 들어가 발육하면서 콩의 성분을 분해할 수 있는 단백질분해효소(Protease)와 전분분해효소(Amylase)를 대사산물로 분비하면서 발효되어 메주가 만들어진다.

메주는 장류를 만드는 기본재료로, 기원은 한국에서는 초기 철기시대(鐵器時代) 말기에서 원삼국시대(原三國時代) 초기에 걸쳐 막 메주인 "말장"을 개발하였는데 이것이 중국의 사민월령(四民月令)에 말도(末都)라는 이름으로 나타나고, 그 후 6세기의 제민요술(齊民要術)에까지 이어진다. 고려시대에는 장 자체를 메주(미순)라 하였는데, 조선 초기에 그 뜻이 달라져서 말장(며주)이라 하고 훈몽자회(訓蒙字會)에서는 "장" 자체를 일반적으로 감장(甘醬), 간장[醬油]이라 하였다.

그리고 한국의 된장, 청국장(淸麴醬)과 같이 콩을 발효한 식품으로는, 일본(日本)의 미소

와 낫토(納豆), 인도네시아(Indonesia)의 템페(Tempeh)와 온쫌(Onchom), 중국(中國)의 더우츠

, 푸루(Furu, 腐乳), 수푸(Sufu, 豆腐), 체에판(Chee-fan, 描述)과 앙칵(Angkak, 紅麴), 대만(臺灣)의 슈이도우치

, 태국(Thailand)의 튜아나오(Thuanao), 인도(India)의 스자체(Sujache), 켄니마(Kenima), 다오쵸(Taotjo), 텅림바이(Tungrymbai), 타오지아오(Tao-Jiao), 하와이자(Hawaijar), 아크혼(Aakhone)과 아이들리(Idli), 미얀마(Myanmar)의 빼뽀(Pepoke)와 카푼도우차(Karpun-Doucha), 캄보디아(Cambodia)의 세잉(Seing), 말레이시아(Malaysia)의 튜아체오(Tua Cheo), 라오스(Laos)의 맥튜아나오(Mac Tua Nao), 네팔(Nepal)의 키네마(Kinema)와 케님(Kenim), 부탄(Bhutan)의 리비 잇빠(Libi ippa), 필리핀(Philippines)의 타오시(Tao-si), 나이지리아(Nigeria)의 우그바(Ugba)와 서아프리카(West Africa) 지역의 다와다와(Dawadawa) 등 다양한 콩 발효식품이 있다.

된장, 간장, 고추장과 같은 장류를 만드는데 기본원료인 메주는 일반적으로 증자(蒸煮)한 콩(삶은 콩)을 마쇄(磨碎)한 다음, 볏짚으로 묶어 따뜻한 실내의 높은 곳에 매달아 두면 볏짚에 있는 미생물과 공기 중에 있는 여러 가지 미생물이 자연적으로 들어가 발육하게 되면서 콩의 성분을 분해할 수 있는 단백질분해효소(Protease), 지방분해효소(Lipase)와 전분분해효소(Amylase)를 분비하면서 발효되어 메주가 만들어진다.

상기 볏짚에 서식(棲息)하는 미생물의 종류는 상태와 지역(장소)에 따라서 다소 차이가 있으나, 일반적으로 고초균(Bacillus subtilis)·납두균(Bacillus subtilis var. natto)·바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis)·바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium)·바실루스 메센테리커스(Bacillus mesentericus)·바실루스 안트라시스(Bacillus anthracis)·바실루스 미코이데스(Bacillus mycoides)·바실루스 마리스프라비(Bacillus marisflavi)·바실루스 푸밀루스(Bacillus pumilus)·바실루스 세레우스(Bacillus cereus)·바실루스 스테아로써모필루스(Bacillus stearothermophillus)와 같은 간규류(桿菌類), 마이크로박테리움 라에바니포만스(Microbacterium laevaniformans)·버크홀데리아 세파시아(Burkholderia cepacia)·파이로박테리움 미르시나세아람(Phyllobacterium myrsinacearum)·크루시아 기브소니이(Kurthia gibsonii)·아르스로박테 덱스트라노리티커스(Arthrobacter dextranolyticus)·에로모나스 베로니(Aeromonas veronii), 에로모나스 잔내이(Aeromonas jandaei)·키치니모나스 타이와넨시스(Chitinimonas taiwanensis)·브레비바실루스 브레비스(Brevibacillus brevis)·카우로박테 쿠레센투스(Caulobacter crescentus)·보게세라 인디고페라(Vogesella indigofera)·마이크로모노스포라 플로리덴시스(Micromonospora floridensis)·혐기성 세균인 프로테오박테리아(Proteobacteria)·슈도모나스 속(Pseudomonas sp.)·발효형 미생물(zymogenous microorganism)·저영양세균(oligotrophic bacteria)·토착성(autochthonous)인 미생물과 같은 세균류, 스트렙토미세스 스포로라베우스(Streptomyces spororaveus)·스트렙토미세스 카누스(Streptomyces canus)·스트렙토미세스 타우리커스(Streptomyces tauricus), 스트렙토미세스 갈부스(Streptomyces galbus)·미크로모노스포라 속(Micromonospora sp.)·악티노미세스 속(Actinomyces sp.)·노카르디아 속(Nocardia sp.)과 같은 방선균류(放線菌類), 아스페르길루스 속(Aspergillus sp.)·페니실리움 속(Penicillium sp,)·푸사륨 속(Fusarium sp.)·아브시디아 속(Absidia sp,)·트리코데르마 속(Tricoderma sp.)·리조푸스 속(Rhizopus sp.)·무코르 속(Mucor sp.)·스코퓰라리옵시스 속(Scopulariopsis sp.)과 같은 곰팡이류와, 그리고 로도토룰라 속(Rhodotorula sp.)·토룰롭시스 속(Torulopsis sp.)·사카로미케스 속(Saccharomyces sp.)·자이고사카로마이세스 속(Zygosaccharomyces sp.)·클로에케라 속(Kloeckera sp.)·클루이베로마이세스 속(Kluyveromyces sp.)·칸디다 속(Candida sp.)·한제눌라 속(Hansenula sp.)과 같은 효모류와 같은 미생물 이외에도 다양한 미생물이 동정(同定) 되고 있으며, 공기 중에는 볏짚보다도 더욱더 다양한 미생물이 존재한다.

상기 볏짚과 공기 중에는 프로테아제(Protease), 아밀라아제(Amylase), 리파아제(Lipase)와 같은 콩 성분을 분해하는 효소를 생성하여 소화흡수율을 향상하게 하는 미생물, 유해미생물의 생육을 억제하는 항생물질(抗生物質)과 항산화성(抗酸化性) 물질을 생성하는 미생물, 인체 건강에 유용한 혈전용해효소, 항산화 효소, 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid), 나토키나아제(Nattokinase), 비타민류와 같은 유용물질을 생성하는 유용미생물이 존재하는 반면에, 아플라톡신(Aflatoxin)과 같이 유독대사산물(有毒代謝産物)을 생성하는 아스페르길루스 플라비스(Aspergillus flavis)와 같은 곰팡이, 살모넬라(Salmonella)·장비브리오(Vibrio)·웰치균(Welch's bacillus)·병원성 대장균과 같은 감염형 식중독균, 포도상구균(Staphylococcus aureus)·클로스트리듐 보툴리누스균(Clostridium botulinum)과 같이 독소를 생성하여 식중독을 야기하는 미생물과 같은 유해미생물이 함께 존재한다.

그래서 장기간 자연발효시키는 전통메주의 경우, 첫째 겨울철에 비가 많이 오거나 습도가 높아지는 불리한 자연환경 조건에서는 메주 표면이나 표면으로부터 내부 2∼3㎝에 푸른곰팡이, 검은 곰팡이 및 붉은 곰팡이 등 야생 곰팡이가 발생할 수 있다. 이 중에는 유용발효미생물인 황국균(Aspergillus oryzae)과 외형적으로 거의 유사한 아스페르길루스 플라부스(Aspergillus flavus) 아스페르길루스 플라비스(Aspergillus flavis), 아스페르길루스 파라시티쿠스(Aspergillus parasiticus) 등이 오염되어 발암물질로 알려진 아플라톡신(Aflatoxin)과 같은 인체에 유해한 곰팡이 독소가 생성될 잠재성이 충분히 있다. 둘째 메주를 외부 환경에서 2∼3개월간 장기 발효시키므로 그 표면이 과도하게 건조되어 갈라지게 되며, 그 틈으로 야생 오염곰팡이가 메주 내부까지 깊게 번식할 가능성이 크다. 셋째 과도한 건조에 의한 메주 표면의 콩 단백질의 분해율이 낮아지고, 넷째 메주 표면에 콩 지방의 산패가 일어나므로 콩에 함유된 불포화지방산이 산소와 접촉하면서 변패(變敗)되어 변색, 불쾌한 냄새, 맛이 떨어지거나 영양적 가치가 손실되는 등 품질이 저하될 수 있는 등의 문제점이 있다.

개량된장은, 녹말질 원료인 쌀이나 보리에 황국균을 번식시켜 만든 누룩과 삶은 콩에 소금을 혼합한 것을 빻은 다음, 이 재료에 콩 삶은 물을 약 50%가량 부어 독에 넣고, 공간이 없도록 단단히 눌러 발효·숙성하여 만들며, 발효 과정에서 곡류에 있는 녹말이 가수분해되어 당(糖)을 생성함으로써 된장에 단맛을 더해주는 특징이 있으나, 재래식 된장의 그윽한 향미(香味)가 없는 문제점이 있다.

그러나 상기 메주의 문제점을 개선하기 위해 특허문헌 1에서는 증자한 대두에 황국을 혼합하는 방법이, 특허문헌 2에서는 증자된 대두에 황국균을 접종하여 1차 발효시킨 후 고초균을 접종하여 2단 발효시키는 방법이, 특허문헌 3에서는 증자 대두에 유산균을 접종시켜 1차 발효시킨 다음, 황국균을 접종하여 2차 발효시킨 후 고초균을 접종하여 3차 발효시키는 3단 발효법이 제시되어 있으나, 단순히 재래식 또는 개량식 메주발효과정에서 동정(同定) 되는 미생물을 1 단내지 3단 발효방법으로 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)과 같은 유용물질이 함유되어 있지 않으면서, 이용하는 미생물의 종류가 적어, 이와 같은 방법으로 만든 메주로 된장, 고추장, 간장과 같은 장류를 만들었을 때는 맛과 향미가 떨어지는 문제점이 있다.

그리고 종래의 재래식 메주의 품질을 향상하기 위해서 비특허문헌 1, 비특허문헌 2, 비특허문헌 3의 연구논문이 공지되어 있으나, 본 발명에 비해서는 이들 기술 역시 종래기술에 지나지 않는다.

대한민국 특허등록번호 제10-0305515호(2001년 07월 31일) 대한민국 특허등록번호 제10-0463675호(2004년 12월 16일) 대한민국 특허등록번호 제10-0470735호(2005년 01월 28일)

최재훈, 김미혜, 손미예, 박석규, 최상도, 우홍: Rhizopus oligosporus를 이용한 캡슐형 메주의 제조 및 품질특성, 한국식품저장유통학회지 9권 3호 페이지: 315-320(2002년 1월) 박미자, 김일두, 김순동: Monascus spp.를 이용한 콩 메주의 효소활성에 미치는 쌀 첨가효과, 한국식품저장유통학회지 8권 4호 페이지: 405-411(2001년 1월) 이창호, 김원찬, 이인구, 박희동: 메주 제조 시 Bacillus subtilis의 첨가가 재래식 된장의 발효에 미치는 영향, Korean J. Food preserv., Vol. 15, NO 4, pp 598-605(Aug. 2008)

본 발명은 좋은 메주를 만들기 위해, 삶은 콩에 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물에 의해 1차 발효를 한 다음, 젖산균, 곰팡이 또는 효모를 이용하여 2차 발효를 한 다음 실온에서 숙성하여 장류를 만들었을 때 맛과 향미가 우수한 메주를 만드는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 콩으로부터 메주를 만드는데 있어서, 상기 콩의 표면에 부착된 먼지, 흙 등의 이물질을 잘 세척한 콩을 물과 함께 솥에 넣고 삶아서 삶은 콩을 만드는 단계와, 상기 삶은 콩에 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물 균주를 첨가하고, 온도는 35∼45℃, 습도는 80∼90%에서 16∼60시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩에 젖산균류, 곰팡이류 또는 효모류 중에서 한 종류 이상의 발효미생물을 첨가하고 마쇄기(磨碎機)에서 알갱이 상태의 콩을 마쇄(磨碎)한 것을 메주 고리와 같은 형틀에서 목침이나 납작한 벽돌처럼 덩어리로 뭉친 것을 온도는 25∼35℃, 습도는 75∼85%에서 4∼5일 동안 2차 발효를 하여 발효된 메주를 만드는 단계와, 상기 2차 발효된 메주를 3일간 말린 메줏덩어리를 실내의 실온에서 30∼60일간 숙성한 다음, 햇볕에 쬐어 바싹 말려서 완성된 메주를 만드는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.

본 발명에서 만든 메주는 인체에 유용한 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 함유하고 있으면서, 이를 이용하여 된장, 간장과 같은 장류를 만들었을 때 장류의 맛과 향미가 우수한 효과가 있기 때문에, 이와 같은 장류에 사용되는 메주를 만드는데 널리 이용될 것으로 기대된다.

도 1은 메주를 만드는 공정도

먼저, 점질물(粘質物)인 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid, [-NH-CH(COOH)-CH₂CH₂-CO-]_n), 본 발명에서 이를 "γ-PGA"라 하기도 한다.)을 생성하는 미생물을 검토하면, 납두균(Bacillus subtilis var. natto), 청국장균(Bacillus subtilis var. chungkookjang), 바실루스 서브틸리스타케미(Bacillus subtilis takemi), 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 탄저균(Bacillus anthracis), 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실루스 메센테리커스(Bacillus mesentericus), 바실루스 할로듀란스(Bacillus halodurans)와 같은 바실루스 속(Bacillus sp.) 세균, 호염고세균(好鹽古細菌)인 나트리알바 에지프티아카(Natrialba aegyptiaca), 강장동물(腔腸動物)인 히드라(Hydra), 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum), 크산토박터 속(Xanthobacter sp.), 미코박테리엄 튜버큐로시스(Mycobaterium tuberculosis), 스타필로코커스 에피데르미데스(Staphylococcus epidermidis)와 같은 미생물(본 발명에서는 이들 미생물을 “폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물 또는 γ-PGA를 생성하는 미생물이라 한다.)이 있다.

상기 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물은 영양요구성에 따라 크게 두 종류로 구분되는데, 첫 번째 그룹은 폴리감마글루탐산 생성을 증가시키기 위하여 배지 내에 L-글루탐산(L-Glutamic acid) 또는 D-글루탐산(D-Glutamic acid)을 필요로 하는 글루탐산 의존성 미생물인, 납두균(Bacillus subtilis var. natto), 청국장균(Bacillus subtilis var. chungkookjang), 바실루스 서브틸리스 타케미(Bacillus subtilis takemi), 탄저균(Bacillus anthracis), 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 호알칼리성(好Alkali性) 세균인 바실루스 할로두란스(Bacillus halodurans)나 나트리알바 에지프치아카(Natrialba aegyptiaca), 히드라(Hydra) 등이 있으며, 두 번째 그룹은 배지 내에 글루탐산의 첨가가 필요 없는 글루탐산 비의존성 De Novo PGA생성 미생물은 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 변이종(Bacillus subtilis 5E, Bacillus subtilis TAM-4, B. subtilis A35, Bacillus subtilis 5E), 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis) 변이종(Bacillus licheniformis A35)으로 구분된다.

그리고 상기 γ-PGA를 생성하는 미생물 중에서, 납두균(Bacillus subtilis var. natto)은 증자된 삶은 콩을 발효하면서 폴리감마글루탐산(γ-PGA)을 생성하면서, 나토키나아제(Nattokinase), 타이로신(Tyrosine), 비타민B₂(Riboflavin), 비타민K₂를 생성하며, 또한, 납두균은 폴리감마글루탐산의 생성에서 글루탐산과 비오틴(Biotin)을 요구하는 특징이 있으면서 폴리감마글루탐산의 생성은, 탄소원을 원료로서 TCA회로(Tricarboxylic acid cycle)의 알파케토글루타르산(α-Ketoglutaric acid)으로부터 생성한 글루탐산(Glutamic acid)이 사용되어 배양기 속의 글루탐산은 폴리감마글루탐산의 합성을 큰 폭으로 촉진하고 있다. 탄저균(Bacillus anthracis)이 생성하는 γ-PGA는 D-글루탐산만으로 구성되며, 숙주포유동물(宿主哺乳動物)의 면역망(免疫網)에 독성이 있기 때문에 사용하지 않는 것이 좋다. 호알칼리성(好Alkali性) 세균인 바실루스 할로듀란스(Bacillus halodurans)의 γ-PGA 결손주(缺損株)는 알칼리 적응능을 잃는 것이 나타나 산성 폴리머인 γ-PGA가 pH항상성(恒常性)을 유지하고 있는 것이 나타난다. 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis)는 극저온 스트레스를 주면 γ-PGA 생성이 증대한다. 호염성 고세균인 나트리알바 에지프티아카(Natrialba aegyptiaca)는, 20% 이상의 염분을 첨가했을 경우에만 γ-PGA를 생성하고, 20% 이하의 염분농도에서는 생성되지 않는다. 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium)은 비타민 B₁₂를 생성하는 특성이 있다. 호알칼리성(好Alkali性) 세균인 바실루스 할로두란스(Bacillus halodurans)나 나트리알바 에지프치아카(Natrialba aegyptiaca), 히드라(Hydra)는 L-글루탐산(L-Glutamic acid)에서 γ-PGA를 생성한다. 특히 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum)은 분자량이 큰 폴리감마글루탐산을 생성한다.

그래서 본 발명의 1차 발효공정에서 증자(蒸煮)된 삶은 콩을 발효하여 독성물질을 생성하지 않으면서 폴리감마글루탐산(γ-PGA) 생성이 용이한 납두균(Bacillus subtilis var. natto), 청국장균(Bacillus subtilis var. chungkookjang), 바실루스 서브틸리스 타케미(Bacillus subtilis takemi), 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실루스 메센테리커스(Bacillus mesentericus) 또는 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum) 중에서 한 종류 이상의 폴리감마글루탐산(γ-PGA)을 생성하는 미생물을 사용한다.

상기 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물에 의해서 증자된 삶은 콩을 발효하여 폴리감마글루탐산(γ-PGA)의 생성은, 삶은 콩 단백질을 분해하여 글루탐산(Glutamic acid)으로 전환한 다음, α-위치의 아미노기(-NH₂)와 γ-위치의 카르복실기(-COOH)가 γ-펩타이드 결합(γ-Peptide bond)을 하면서 축합(縮合)하여 끈적끈적한 실처럼 늘어나는 점액물질은 글루탐산(Glutamic acid)이 펩티드결합(Peptide bond)을 한 폴리펩티드(Polypeptide)와 과당(Fructose)이 중합된 프락탄(Fructan)의 뮤신(Mucin)질의 혼합물로 되어 있다. 대두에 글루탐산(Glutamic acid)을 첨가하여 발효를 하면 점성이 강하게 되는데, 이것은 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물 중에서 글루탐산 의존성 미생물은 첨가한 글루탐산과 여분의 무신질의 폴리감마글루탐산을 만들어지기 때문이다.

순수한 γ-PGA를 얻기 위해서는, 생성에 이용하는 배지(培地)는, γ-PGA를 생성하는 미생물의 영양원으로, 질소원으로 글루탐산 또는 글루탐산염을, 탄소원으로 글루코스(Glucose), 사카로오스(Saccharose), 한천(寒天)을, 미네랄성분으로 인산염, 칼륨염, 마그네슘염, 칼슘염과 비타민류인 비오틴(Biotin)이 함유된 배양액을 사용해야 한다.

상술한 바와 같이 γ-PGA를 생성하는 미생물에 의해서 γ-PGA를 고수율로 생성하기 위해서는 질소원, 탄소원, 미네랄성분과 비타민류인 비오틴(Biotin), 티아민(Thiamin)이 적절히 공급하여야 한다.

본 발명의 1차 발효공정에서 삶은 콩에 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물 균주를 접종하고 발효하여 γ-PGA의 생성에 있어서, 질소원은 콩에 함유된 단백질 및 아미노산(Amino acid) 성분을 이용하기 때문에 별도로 질소성분은 공급할 필요가 없으며, 탄소원은 콩에 함유된 탄수화물 함량에 따라서 공급할 필요가 있으며, 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 칼륨(K)과 같은 미네랄성분과 인(P)과 같은 영양염류는 인산이수소칼륨(Potassium dihydrogenphosphate, KH₂PO₄), 인산수소이나트륨(Disodium hydrogen phosphate dodecahydrate, Na₂HPO₄), 염화나트륨(NaCl), 황산마그네슘(MgSO₄) 또는 염화마그네슘(MgCl₂), 염화칼슘(CaCl₂), 황산철(SO₄) 또는 염화철(FeCl₂), 황산망간(MnSO₄) 또는 염화망간(MnCl₂)을 첨가할 수도 있으나, 본 발명에서는 다양한 미네랄성분과 영양염류가 함유된 청정지역의 표층해수(表層海水) 또는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층(海底深層)의 해양 심층수(海洋深層水)를 증발농축하여 소금을 생성하면서 부산물로 생성되는 간수(Bittern)를 공급하면서 반회분식(Semibatch culture)인 유가배양(流加培養, Fed batch culture)을 실시한다.

폴리감마글루탐산(γ-PGA) 함량이 높은 메주를 만들데 적합한 콩은, 단백질과 탄수화물(당질) 함량이 높으면서, 지방 함량이 낮은 콩이 적합한데, 탄수화물 함량의 중량%와 단백질 함량의 중량%의 비(탄수화물 함량의 중량%/단백질 함량의 중량%의 비)가 085∼1.0인 콩의 경우는 별도로 탄수화물을 공급할 필요가 없으나, 탄수화물 함량의 중량%/단백질 함량의 중량%의 비가 0.8 이하인 경우는 탄소원을 공급하여 탄수화물 함량의 중량%/단백질 함량의 중량%의 비가 0.85∼1.0의 범위가 되게 조정할 필요가 있다. 원료 콩은 단백질과 탄수화물(당질) 함량이 높으면서 지방질 함량이 낮은 콩이 γ-PGA를 생성하는 미생물에 의한 발효도 용이하면서 이와 같은 메주로 만든 장류는 맛과 향미가 좋다.

일반적으로 대립종(大粒種)에 비해서 소립종(小粒種)의 콩이 단백질과 탄수화물 함량이 높으면서 지방질 함량이 낮은 특징이 있다.

폴리감마글루탐산(γ-PGA)은 청국장(淸麴醬)을 만들 때 실처럼 늘어지는 끈적끈적한 물질의 주성분으로, 아미노산(Amino acid)의 일종인 글루탐산(Glutamic acid)이 γ-위치에서 결합한 폴리글루탐산(Polyglutamic acid)으로, 폴리감마글루탐산(γ-PGA)은 독성이 없고 안전하면서, 보수성(保水性), 친수성(親水性), 증점성(增粘性), 생분해성(生分解性), 서방성(徐放性), 혈압상승억제작용(血壓上昇抑制作用) 등의 여러 가지 특성이 인정되어 폭넓은 분야에서 응용이 되고 있다.

상기 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물은 세포벽(Cell wall), 세포핵(Nucleus)과 세포질(Cytoplasm) 등에 미네랄성분(Mineral component)이 높은 특징이 있으며, 이들 미생물은 미네랄성분의 공급이 원활하였을 때 활발한 대사활동(代謝活動)을 하며, 자연생태계에서는 미네랄공급이 용이한 바위나 암석의 표면 또는 토양에 서식(棲息)하고 있으며, 이와 같은 미생물(Bacteria)을 수(Water)중에서 충분한 미네랄(Mineral)을 공급하면서 배양하는 시스템(System)을 BMW시스템(Bacteria Mineral Water System)이라 하여 하·폐수처리, 미생물의 배양, 퇴비화공정 등의 분야에서도 널리 이용되고 있다.

그래서 본 발명의 1차 발효에서는 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물 균주와 청정지역의 표층해수 또는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수를 증발농축하여 소금을 생산하면서 부산물로 생산된 간수를 이용한다.

본 발명에서는 삶은 콩을 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물에 의한 1차 발효한 다음, 마쇄(磨碎)를 하면서 메주발효에서 유용한 세균류, 곰팡이류 또는 효모류의 미생물 균주를 혼합한 다음, 일정한 크기의 덩어리로 뭉친 것을 2차 발효하여 유해미생물의 생육을 상호 길항작용(拮抗作用)에 의해서 억제되도록 한 것을 건조 후 상온에서 숙성하여 위생적으로도 안전하면서, 장류를 만들었을 때 맛과 향미가 우수한 메주를 만드는 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

Ⅰ. 삶은 콩을 만드는 단계

본 발명에서 콩으로부터 메주를 만드는데 있어서, 콩의 종류에는 특별히 제한하지는 않지만, 사용하는 콩은, 단백질 함량이 높으면서 탄수화물 함량이 높은 콩이 좋은데, 특히 탄수화물 중에서도 자당(Sucrose), 스타키오스(Stachyose), 라피노스(Raffinose)와 같은 유리형당(遊離型糖)의 당질 함량이 높은 대두로 만든 장류의 맛이 좋음으로, 가능한 유리형전당(遊離型全糖)의 함량이 11% 이상 되는 콩을 사용하는 것이 좋다.

1. 이물질제거공정

상기 콩에 포함된 돌, 썩은 콩, 콩 깍정이와 같은 이물질을 분리 제거한 콩은 침지 및 증자공정으로 보낸다.

2. 침지(浸漬) 및 증자(蒸煮)공정

상기 이물질을 분리 제거한 콩 100중량부를 깨끗한 물로 세정처리(洗淨處理)한 콩과 용수 250∼350중량부를 가마솥에 넣고 8∼12시간 동안 침지(浸漬)하여 불린 콩을 만들거나, 또는, 상기 세정처리한 콩과 용수를 가마솥에 넣고 바로 가열하여 80∼100℃에서 가열을 중단하고 고온에서 1∼2시간 동안 콩을 불려 불린 콩을 만든 다음, 탄소원을 콩의 탄수화물과 단백질 함량을 감안하여, 탄수화물 함량의 중량%와 단백질 함량의 중량%의 비(탄수화물 함량의 중량%/단백질 함량의 중량%의 비율)가 0.8 이상 되는 콩의 경우는 별도로 탄소원을 공급할 필요가 없으나, 탄수화물 함량의 중량%/단백질 함량의 중량%의 비가 0.8 이하인 콩의 경우는 탄소원을 공급하여 탄수화물 함량의 중량%/단백질 함량의 중량%의 비가 0.82∼0.85 범위가 되게 첨가하여 영양성분의 밸런스(Balance)를 조정하고, 미네랄성분 및 영양염류는 콩 100중량부에 간수(Bittern)를 0.1∼0.2중량부를 첨가하며, 그리고 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid) 생성효율을 더욱 향상하기 위해서는 질소원과 비타민류(Vitamin類)를 함께 첨가하고, 눋지 않게 주걱 또는 패들형(Paddle type) 교반기로 12∼18rpm으로 교반하면서 콩 국물이 넘치지 않게 가열 증자(蒸煮)하여 가마솥 바닥에 수분(콩 국물)이 2∼4중량부가 남으면 가열을 중단하고, 삶은 콩은 1차 발효공정으로 보낸다.

상기 탄소원으로는, 전분류[쌀가루, 밀가루, 보릿가루, 참마가루, 율무가루, 호밀가루, 쌀 보릿가루, 귀리가루, 수숫가루, 좁쌀가루, 피 가루, 메밀가루, 옥수수가루, 타피오카(Tapioca), 사고 야자(Sago palm), 고구마녹말가루, 감자녹말가루 또는 곤약(蒻)] 또는 이들 전분의 산이나 효소 당화액류(糖化液類), 유기산류[구연산(Citric acid), 주석산(Tartaric acid), 사과산(Malic acid), 호박산(Succinic acid), 말레산(Maleic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 이타콘산(Itaconic acid), 알긴산(Alginic acid), 젖산(Lactic acid), 말론산(Malonic acid), 글리콜산(Glycolic acid) 또는 알파케토글루타르산(α-Ketoglutaric acid)] 또는 이들 유기산염, 당류[포도당(Glucose), 엿당(Maltose), 사카로오스(Saccharose), 과당(Fructose), 자일로스(Xylose), 젖당(Lactose), 글루코스(Glucose), 자당(Sucrose), 갈락토스(Galactose), 트레할로오스(Trehalose), 아라비노스(Aarabinose), 리보스(Ribose), 셀로비오스(Cellobiose), 멜리바이오스(Melibiose), 마니톨(Mannitol), 자일리톨(Xylitol), 올리고당류(Galacto-oligosaccharide, Xylo-oligosaccharide, Fructo-oligosaccharide), 설탕류(Sugars), 당밀류(Molasses), 이성질화당(Isomerized sugar), 단풍나무 시럽(Maple syrup), 벌꿀 또는 엿], 글리세롤(Glycerol), 덱스트린(Dextrin), 콩비지, 맥아추출물(Malt extract) 또는 키라야 사포닌(Quillaja Saponin) 중에서 한 종류 이상을 사용한다.

폴리감마글루탐산(γ-PGA) 함량이 보다 높은 메주를 만들고자하는 경우는, 질소원은 대두 100중량부에 0.1∼10중량부를, 비타민류(Vitamin類)는 전체 중량을 기준으로 비오틴(Biotin)은 0.1∼1ppm을, 티아민(Thiamin, 비타민 B1)은 0.1∼0.5ppm을 상기 탄소원 및 간수와 함께 첨가한다.

질소원으로는, 효모추출물[맥주 효모(Brewer´s yeast)·빵 효모(Baker´s yeast)·토를라 효모(Torula yeast)·청주 효모(Sake yeast)·포도주 효모(Wine yeast) 또는 장유 효모(Soy-sauce yeast)], 콘스팁리커(Corn steep liquor), 장유양조물(醬油釀造物), 육즙(肉汁), 맥아추출물, 부용(Bouillon), 펩톤(Peptone), 글루탐산(Glutamic acid), 글루탐산염(Glutamate), 아르지닌(Arginine), 아스파트산(Aspartic acid), 아스파트산염, 알라닌(Alanine), 류신(Leucine), 페닐알라닌(Phenylalanine), 히스티딘(Histidine), 프롤린(Proline), 카사미노산(Casamino acid), 황산암모늄((NH₄)₂SO₄), 염화암모늄(NH₄Cl) 암모니아(NH₃), 암모니아수(NH₄OH) 또는 질산암모늄(NH₄NO₃) 중에서 한 종류 이상의 질소함유물질을 사용한다.

이때 불린 콩의 부피나 무게는 2배가 되므로 사용하는 용기의 크기는 이를 감안해서 알맞게 준비해야 한다.

상기의 간수(Bittern)는, 미생물에 미네랄성분을 공급하기 위해서 사용하며, 청정지역의 표층해수 또는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수를 보메도 비중계(Baume's hydrometer)의 보메도 비중이 32∼34°Be까지 증발농축하여 소금을 생성하고 남는 모액(母液)인 간수를 사용한다.

상기 보메도 비중은, 간수와 같은 함수(鹹水)의 염분농도를 파악하기 위한 용액의 비중의 측정은 보메 비중계(Baume's hydrometer)로 측정하며, 보매 비중계의 보메도(°Be)는 액체의 비중을 측정하기 위하여 보메도 비중계를 액체에 띄웠을 때의 눈금의 수치로 나타낸 것으로, 순수(純水)를 0°Be로 하고, 15% 식염수를 15°Be로 하여, 그 사이를 15 등분한 눈금을 나타낸 것으로, 보메도(°Be)와 액체의 비중(d)과의 관계는 다음 수학식 1과 같다.

상기 보메도(°Be)는 해수의 경우 염 농도(wt%)와 근사(近似)하기 때문에 염분 농도를 표시하는 척도로도 널리 사용되고 있다.

상기 세정처리한 콩을 종래에서와 같이 용수에 6∼12시간 동안 침지(浸漬)하여 불린 콩을 만든 다음, 불린 콩은 시루에 안치고 찌거나, 가마솥에 넣고 증자(蒸煮) 하여 삶은 콩을 만들 수도 있으나, 이와 같은 증자방법은 시간이 오래 걸리면서 콩의 영양성분이 유실될 수 있는 문제점이 있기 때문에 바람직하지 않다.

Ⅱ. 발효된 메주를 만드는 단계

1. 1차 발효공정

본 발명에서는 상기 삶은 콩 100중량부에 납두균(Bacillus subtilis var. natto), 청국장균(Bacillus subtilis var. chungkookjang), 바실루스 서브틸리스 타케미(Bacillus subtilis takemi), 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실루스 메센테리커스(Bacillus mesentericus) 또는 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum) 중에서 한 종류 이상의 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid) 생성 미생물 균주(菌株) 0.1∼1.0중량부를 첨가하여 접종(接種)하고, 호기성 조건에서 온도는 35∼45℃, 습도는 80∼90%에서 16∼60시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩을 만든다.

상기 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물 균주를 첨가하는 대신에 삶은 콩 100중량부에 1차 발효된 콩을 종균(種菌)으로 0.5∼1.0중량부를 첨가하고, 호기성 조건에서 온도는 35∼45℃, 습도는 80∼90%에서 16∼60시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩을 만들 수도 있다.

상기 γ-PGA를 생성하는 납두균(Bacillus subtilis var. natto), 청국장균(Bacillus subtilis var. chungkookjang), 바실루스 서브틸리스 타케미(Bacillus subtilis takemi), 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실루스 메센테리커스(Bacillus mesentericus), 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum)과 같은 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물은 호기성 세균으로 막대 모양인 그람양성의 미생물로 편모가 있어 활발히 운동을 하며, 균체의 중앙에 원형 또는 난원형의 포자(胞子)를 형성하여 건조와 열에 강하므로 습한 논보다 건조한 토양에 많이 서식하는 자연계에 널리 분포하는 비병원성 세균으로, 특히 볏짚·피·보릿짚·귀릿짚·밀짚·조짚(서숙대, Millet straw)·줄·부들·잔디·바랭이·수크령·솔새·기장짚·수숫대·조짚(Millet straw)·옥수숫대·띠풀·억새(새풀)·갈대·실새풀·산조풀·나도딸기광이·강아지풀·조릿대·대나무 잎·쑥·고사리 등의 마른 풀(枯草), 하수, 암반의 표면에 고초균(枯草菌, Bacillus subtilis)과 함께 존재하며, 보통의 배양기에서도 잘 발육하며 회백색의 큰 취락을 형성하고 그 주위는 방사상을 이룬다.

상기 마른 풀을 80∼110℃에서 10∼30분간 열처리하면, 대부분의 열에 약한 잡균은 열에 의해서 사멸하지만, γ-PGA를 생성하는 미생물 균주와 같이 내열성 아포(芽胞)를 가지는 미생물은 살아남는다. 이 후, 침출액을 방치하여 70℃ 이하가 되면 아포가 발아하여 내열성 아포를 가지는 미생물이 우점적(優點的)으로 번식한다. 상기 내열성 아포(芽胞)를 가지는 미생물은 호기성이기 때문에 침출액의 액면에서 집중적으로 증식하여 고분자물질을 생합성 하여 균막(Biofilm)을 생성하여 액면을 가리는 경우가 많다. 상기 성질을 이용해 자연환경으로부터 내열성 아포를 가지는 미생물을 분리하는 것이 가능하다.

상기 삶은 콩에 γ-PGA를 생성하는 미생물 균주 또는 삶은 콩을 종균(種菌)으로 첨가하는 대신에, 볏짚, 피, 보릿짚, 귀릿짚, 밀짚, 수숫대, 조짚, 옥수숫대, 띠, 줄, 부들, 잔디, 바랭이, 수크령, 솔새, 억새(새풀), 갈대, 실새풀, 산조풀, 나도딸기광이, 강아지풀, 조릿대, 대나무 잎, 쑥 또는 고사리 중에서 한 종류의 마른 풀(枯草)을 물에 넣고 90∼95℃에서 10∼15분간 자비(煮沸)하여 열에 약한 일반 미생물을 멸균처리한 후 하룻밤을 방치하면 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물과 고초균이 증식한 침출액을 다시 자비하면, 고초균의 대부분은 아포(芽胞)는 아니고 통상의 균체로서 증식하고 있기 때문에, 다시 자비하면 첫 번째 자비에서는 제거할 수 없던 고초균의 대부분을 가열살균하게 된다. 이와 같은 간헐멸균(間歇滅菌)을 3회 반복하여 실시한 다음, 여과하여 고초균을 완전하게 제거하고, 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물 균주만 채집할 수 있다. 또한, 상기의 마른 풀(枯草)에서 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물 균주의 채집을 상기 간헐멸균 대신에 오토클레이브(Autoclave)에 상기 마른 풀을 주입하고 온도는 115∼125℃, 압력이 2∼3기압에서 15∼20분간 고압멸균(高壓滅菌, Autoclave sterilizer)이나 115∼120℃의 라이브 스팀(Live steam)으로 25∼300분간 퍼지(Purge) 하여 일반 미생물을 사멸시키는 건열멸균(乾熱滅菌)을 하여도 된다.

자연 환경으로부터 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물 균주를 분리하는 것이 가능한 것은 고초(枯草)를 자비에 의해서 잡균이 사멸하고, γ-PGA를 생성하는 미생물 균주의 아포(芽胞)만이 생존하는 성질을 이용한 것이다.

그래서 상기 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물 균주(菌株) 또는 1차 발효된 콩을 종균으로 첨가하는 대신에 삶은 콩에 볏짚, 피, 보릿짚, 귀릿짚, 밀짚, 수숫대, 조짚, 옥수숫대, 띠, 줄, 부들, 잔디, 바랭이, 수크령, 솔새, 억새(새풀), 갈대, 실새풀, 산조풀, 나도딸기광이, 강아지풀, 조릿대, 대나무 잎, 쑥 또는 고사리 중에서 한 종류의 마른 풀을 상기의 간헐멸균(間歇滅菌), 고압멸균(高壓滅菌 또는 건열멸균(乾熱滅菌)처리를 하여 채집한 균주를 첨가하고, 호기성 조건에서 온도는 35∼45℃, 습도는 80∼90%에서 16∼60시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩을 만들 수도 있다.

그리고 상기 1차 발효에서 발효시간이 70시간이 넘게 되면 콩의 성분이 지나치게 분해되어 다이아세틸(Diacetyl)류, 아세토인(Acetoin), 암모니아(Ammonia), 테트라메틸피라진(Tetramethyl pyrazine), 아이소 낙산(Iso-Butyric acid), 아이소 길초산(Iso-Valeric acid), 2-메틸 낙산(2-Methylbutyric acid)과 같은 휘발성 물질이 발생하면서 취기(臭氣)가 나게 되며, 이와 같이 만든 메주로 장류를 만들었을 때 맛과 향미(香味)가 떨어지는 문제점이 있기 때문에 60∼70시간 이상 발효를 하지 말아야 한다.

상기 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물은 바이러스(Virus)에 감염되어 박테리오파지(Bacteriophage) 현상이 야기(惹起)되면 폴리감마글루탐산이 생성되지 않기 때문에 삶은 콩을 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물 균주를 접종하고, 발효실(발효기)에 주입하고 발효하기 전에 탄산가스를 1∼2시간 동안 충만(充滿)시켜 유해 바이러스의 생육을 억제한 다음, 신선한 공기를 불어 넣어 발효실 내의 온도는 35∼45℃로, 습도는 80∼90%에서 유지하면서 발효를 하면, 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물은 호기성 미생물로 산소를 소모하기 때문에 발효실 내의 산소농도는 최소한 2∼8vol% 범위로 유지되게 공기를 주입하도록 한다.

또한, 상기 1차 발효에서 폴리감마글루탐산(γ-PGA)을 생성하는 납두균(Bacillus subtilis var. natto), 청국장균(Bacillus subtilis var. chungkookjang), 바실루스 서브틸리스 타케미(Bacillus subtilis takemi), 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실루스 메센테리커스(Bacillus mesentericus) 또는 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum)은 발효 중에 세균바이러스(Bacterial virus)에 오염되어 박테리오파지(Bacteriophage) 현상이 야기(惹起)되면 폴리감마글루탐산(γ-PGA)이 생성되지 않으면서 원활한 발효가 일어나지 않음으로, 발효 중에는 뒤집기를 하면 외부로부터 유해 세균바이러스가 침입할 우려가 있기 때문에 특히 유의해야 한다.

상기 1차 발효된 콩은 청국장(淸麴醬)이나 낫토(納豆)와 같은 장류제품(醬類製品)으로 이용할 수도 있다.

2. 마쇄(磨碎) 및 성형공정

상기 1차 발효된 콩은 마쇄기(磨碎機)에 발효미생물 균주(菌株)와 함께 주입하고, 알갱이 상태의 콩을 마쇄(磨碎) 하면서 발효미생물 균주를 첨가하여 잘 혼합되도록 한 다음, 메주 고리와 같은 형틀에서 목침이나 벽돌처럼 덩어리로 뭉친 메주를 2차 발효공정으로 보낸다.

상기 발효미생물은 대사산물(代謝産物) 중에서 콩의 성분을 분해할 수 있는 아밀라아제(Amylase), 프로테아제(Protease), 리파아제(Lipase)와 같은 분해효소를 생성하면서 알코올(Alcohol)을 생성하는 균주를 사용하여 1차 발효에서 발생 되는 휘발성 저급지방산과 같은 취기(臭氣) 성분을 알코올 에스터(Alcohol ester)로 바꾸어 마스킹(Masking)처리를 하여 취기발생을 최대한 억제하면서 장류를 만들었을 때 맛과 향미(香味)가 우수한 메주를 만들기 위해서, 1차 발효된 콩 100중량부에 젖산균류[페디오코쿠스 속(Pediococcus sp.), 스트렙토코쿠스 속(Streptococcus sp.), 락토바실루스 속(Lactobacillus sp.), 락토코쿠스 속(Lactococcus sp.) 또는 류코노스톡 속(Leuconostoc sp.)], 곰팡이류[황국균(Aspergillus oryzae), 장유국균(Aspergillus sojae), 미국(米麴), 맥국(麥麴), 콩국(豆麴), 잡곡류의 국(麴)] 또는 효모류[로도토룰라 속(Rhodotorula sp.), 토룰롭시스 속(Torulopsis sp.), 사카로미케스 속(Saccharomyces sp.), 자이고사카로마이세스 속(Zygosaccharomyces sp.), 클로에케라 속(Kloeckera sp.), 클루이베로마이세스 속(Kluyveromyces sp.), 칸디다 속(Candida sp.), 한제눌라 속(Hansenula sp.)] 중에서 한 종류 이상 혼합된 발효미생물 균주를 0.5∼1.0중량부를 첨가한다.

3. 2차 발효공정

상기 마쇄(磨碎) 및 성형공정에서 덩어리로 뭉친 다음, 통풍이 잘되는 서늘한 곳에 두어 표면의 수분을 건조하여 꾸둑꾸둑하게 1∼2일간 건조한 메주를 발효실 내의 상자 또는 널빤지 위에 서로 맞닿지 않게 늘어놓은 다음, 무명천이나 담요를 덮고, 발효실 내의 온도는 25∼30℃로, 습도는 75∼85%에서 4∼5일 동안 2차 발효를 하여 발효된 메주를 만든다.

상기 2차 발효에서 발효온도가 35℃이상 상승하면, 상기 1차 발효공정의 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물이 우점적(優占的)으로 활동하면서 본 2차 발효가 일어나지 않기 때문에, 이때는 무명천이나 담요를 벗겨 환기를 시키면서 메주의 아래 위를 서로 바꾸어 주면서 온도를 조절해야 한다.

Ⅲ. 완성된 메주를 만드는 단계

1. 건조공정

상기 2차 발효된 메주는 2∼4일간 햇빛에서 말린 메줏덩어리를 숙성공정으로 보낸다.

2. 숙성공정

상기 햇빛에서 말린 메줏덩어리는 통풍이 잘되는 실내의 실온에서 30∼60일간 숙성한 다음, 다시 햇볕에 쬐어 바싹 말려서 완성된 메주를 만든다.

Ⅳ. 메주를 장류제조에 이용하는 단계

상기 완성된 메주를 이용하여 된장, 간장과 고추장과 같은 장류(醬類)를 만드는 방법은, 종래의 재래식 메주를 이용하여 된장, 간장과 고추장과 같은 장류를 만드는 방법과 동일한 방법으로 하면 된다.

이물질을 제거한 수분 12.5wt%, 단백질 35.3wt%, 지방 19.0wt%, 탄수화물 28.2wt%, 회분 5wt%인 대두 20㎏을 수돗물로 콩의 표면에 부착된 먼지 등의 오염물질을 깨끗이 세정처리한 콩을 수돗물 60㎏과 함께 가마솥에 넣고, 가열하여 5분간 비등(沸騰)한 후 불을 끄고, 80분간 콩을 부린 다음, 탄소원으로 순도 98.5%인 구연산칼슘(C₁₂H₁₀Ca₃O₁₄·4H₂O)을 1.2㎏와 해저 650m에서 취수한 해양 심층수를 보메도 비중 32°Be까지 증발농축하여 소금을 생성하면서 남은 모액(母液)인 간수(苦汁) 40g을 가마솥에 함께 주입하고, 다시 가마솥 바닥에 콩 국물이 0.8㎏(삶은 콩을 인출한 후 측정한 것임)가 남을 때까지 가열하여 삶은 콩 46㎏을 만들었다.

상기 삶은 콩 절반인 23㎏에 일본 주식회사나루세발효화학연구소(株式會社成瀨醱酵化學硏究所)에서 구입한 납두균(Bacillus subtilis var. natto)과 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis)를 혼합 배양한 균주 100g과 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum) 균주 100g을 접종하고, 호기성 조건에서 온도는 36∼40℃, 습도는 85%로 조정하면서 24시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩 20㎏를 만들었다.(발효 중에 3㎏의 수분이 증발되었다.)

상기 1차 발효된 콩에 멥쌀을 물에 불려서 시루에 찐 지에밥에 황국균(Aspergillus oryzae) 접종하여 띄운 쌀누룩을 시중에서 구입한 것을 200g을 첨가하고, 절구에서 마쇄한 다음, 20㎝×30㎝×10㎝ 크기의 덩어리로 만든 것을 발효실의 온도는 30∼32℃, 습도는 75∼80%로 유지하면서 4일간 2차 발효하여 발효된 메주를 만들었다.

상기 발효된 메주를 3일간 말린 다음, 통풍이 잘되는 실내의 온도가 15∼22℃에서 60일간 숙성한 다음, 햇볕에 쬐어 바싹 말려서 완성된 메주를 만들었다.

상기 실시 예1에서 삶은 콩 절반인 23㎏에 청정지역인 오대산 산속에서 채취한 조릿대 잎 2.5㎏을 95℃에서 10분간 열처리한 고형물질을 제거하고 12시간 동안 상온에서 방치한 다음, 다시 95℃에서 10분간 열처리한 후 12시간 동안 상온에서 방치한 다음, 또다시 95℃에서 10분간 열처리한 후 12시간 동안 상온에서 방치하는 간헐멸균(間歇滅菌)을 3회 반복하여 실시한 용액 100g을 종균으로 접종하고, 온도는 36∼40℃, 습도는 85%로 조정하면서 24시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩 20㎏를 만들었다.(이때도 발효 중에 3㎏의 수분이 증발되었다.)

상기 1차 발효된 콩에 시중에서 구입한 멥쌀을 물에 불려서 시루에 찐 지에밥에 황국균(Aspergillus oryzae)을 접종하여 띄운 쌀누룩을 200g 첨가하고, 절구에서 마쇄한 다음, 20㎝×30㎝×10㎝ 크기의 덩어리로 만든 것을 발효실의 온도는 30∼32℃, 습도는 75∼80%로 유지하면서 4일간 2차 발효하여 발효된 메주를 만들었다.

상기 실시 예1에서 만든 메주 10㎏과 광천수에 해양 심층수를 보메도 비중이 32°Be까지 농축하면서 석출(析出)된 소금을 주입하여 보메도 비중이 18.2°Be로 조정한 염수 30ℓ를 60ℓ의 항아리에 주입하고, 상온에서 50일간 발효한 다음, 메주는 건져내어 절구에서 빻아 20ℓ 항아리에 주입하고, 햇빛이 잘 드는 장독대에서 50일간 숙성하여 된장을 만들었으며, 메주를 건져낸 액상부분은 150 메시(Mesh)의 체로 거른 다음, 80℃에서 20분간 가열하면서 거품을 걷어낸 간장은 된장을 담았던 60ℓ의 항아리에 다시 옮긴 다음 50일간 숙성하여 간장을 만들었다.

상기 실시 예2에서 만든 메주 10㎏과 광천수에 해양 심층수를 보메도 비중이 32°Be까지 농축하면서 석출(析出)된 소금을 주입하여 보메도 비중이 18.2°Be로 조정한 염수 30ℓ를 60ℓ의 항아리에 주입하고, 상온에서 50일간 발효한 다음, 메주는 건져내어 절구에서 빻아 20ℓ 항아리에 주입하고, 햇빛이 잘 드는 장독대에서 50일간 숙성하여 된장을 만들었으며, 메주를 건져낸 액상부분은 150 메시(Mesh)의 체로 거른 다음, 80℃에서 20분간 가열하면서 거품을 걷어낸 간장은 된장을 담았던 60ℓ의 항아리에 다시 옮긴 다음 50일간 숙성하여 간장을 만들었다.

상기 실시 예3에서 만든 된장, 실시 예4에서 만든 된장과 슈퍼마켓(Supermarket)에서 판매되는 S-사의 재래식 된장을 구매하여 경기도 성남시 O-식당에서 된장 이외에는 동일한 재료를 사용하여 된장찌개를 만들어 손님 10인을 패널리스트(Panelist)로 하여 시식회를 한 결과, 된장찌개의 맛과 향미(香味)에 대한 평가는 다음 표1의 내용과 같이 응답하였다.

된장찌개를 시식한 후 응답결과(단위: 인)

구분	매우 좋다.	좋다.	보통이다.	좋지 않다.	매우 좋지 않다.
실시 예3에서 만든 된장	10	-	-	-	-
실시 예4에서 만든 된장	4	6	-	-	-
S-사의 된장	-	-	6	4	-

상기 표 1의 된장찌개를 시식한 후 응답결과에서 보는 바와 같이 종래의 기술로 만든 시중에서 판매되는 된장에 비해서 본 발명의 메주로 만든 된장이 모든 패널리스트로 참석한 손님들이 매우 좋다고 응답하였으며, 또한, 오대산 산속에서 채취한 조릿대 잎에 있는 미생물을 이용한 실시 예2에서 만든 메주로 실시 예4에서 만든 된장으로 요리한 된장찌개의 경우도 참석한 패널리스트 일부(4인)는 월등히 좋다고 응답하였으며, 나머지 패널리스트(6인)도 종래의 메주로 만든 S-사의 된장으로 만든 된장찌개에 비해서 맛과 향미가 좋다고 응답하였다.

상술한 바와 같이 본 발명에서 만든 메주의 품질은 종래의 기술로 만들어 시중에 유통되는 메주에 비해서 우수함을 확인할 수 있었다.

본 발명에서 만든 메주로 된장을 만들었을 때와 종래의 메주로 만든 된장에 비해서 상기 실시 예5에서 보는 바와 같이 본 발명에서 만든 메주의 품질이 우수하기 때문에 메주제조에 널리 이용될 가능성이 있을 것으로 전망된다.

Claims

콩으로부터 메주를 만드는데 있어서, 상기 콩에 포함된 이물질을 분리제거한 콩을 용수와 함께 가마솥에 넣고 침지(浸漬)하여 불린 콩을 만들거나 또는 상기 세정처리한 콩과 용수를 가마솥에 넣고 바로 가열하여 80∼100℃에서 가열을 중단하고 1∼2시간 동안 콩을 불려 불린 콩을 만든 다음, 탄소원과 간수(Bittern)를 첨가하고 증자(蒸煮)하여 삶은 콩을 만드는 단계와,
상기 삶은 콩에 납두균(Bacillus subtilis var. natto), 청국장균(Bacillus subtilis var. chungkookjang), 바실루스 서브틸리스 타케미(Bacillus subtilis takemi), 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실루스 메센테리커스(Bacillus mesentericus) 또는 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum) 중에서 한 종류 이상의 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물 균주를 접종하고, 온도는 35∼45℃, 습도는 80∼90%에서 16∼60시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩에 젖산균류, 곰팡이류 또는 효모류 중에서 한 종류 이상의 발효미생물 균주를 첨가하고 마쇄(磨碎)한 다음, 형틀에서 덩어리로 뭉친 메주를 온도는 25∼35℃, 습도는 75∼85%에서 4∼5일 동안 2차 발효하여 발효된 메주를 만드는 단계와,
상기 발효된 메주를 1∼2일간 건조한 다음 발효실 내의 온도는 25∼30℃로, 습도는 75∼85%에서 4∼5일 동안 2차 발효하여 발효된 메주를 만드는 단계와,
상기 발효된 메주는 2∼4일간 햇빛에서 말린 것을 통풍이 잘되는 실내의 실온에서 30∼60일간 숙성한 다음, 다시 햇볕에 말려서 완성된 메주를 만드는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 메주를 만드는 방법.
제1항에 있어서, 상기 삶은 콩을 만드는 단계에서 탄소원과 간수(Bittern)를 첨가하는데, 질소원과 비타민류를 추가로 첨가하고 증자(蒸煮)하여 삶은 콩을 만드는 단계와,
상기 삶은 콩에 납두균(Bacillus subtilis var. natto), 청국장균(Bacillus subtilis var. chungkookjang), 바실루스 서브틸리스 타케미(Bacillus subtilis takemi), 바실루스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실루스 메센테리커스(Bacillus mesentericus) 또는 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum) 중에서 한 종류 이상의 폴리감마글루탐산(Poly-γ-glutamic acid)을 생성하는 미생물 균주를 접종하고, 온도는 35∼45℃, 습도는 80∼90%에서 16∼60시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩에 젖산균류, 곰팡이류 또는 효모류 중에서 한 종류 이상의 발효미생물 균주를 첨가하고 마쇄(磨碎)한 다음, 형틀에서 덩어리로 뭉친 메주를 온도는 25∼35℃, 습도는 75∼85%에서 4∼5일 동안 2차 발효하여 발효된 메주를 만드는 단계와,
상기 발효된 메주를 1∼2일간 건조한 다음 발효실 내의 온도는 25∼30℃로, 습도는 75∼85%에서 4∼5일 동안 2차 발효하여 발효된 메주를 만드는 단계와,
상기 발효된 메주는 2∼4일간 햇빛에서 말린 것을 통풍이 잘되는 실내의 실온에서 30∼60일간 숙성한 다음, 다시 햇볕에 말려서 완성된 메주를 만드는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 메주를 만드는 방법.
제1항 또는 제2항 중에 있어서, 상기 발효된 메주를 만드는 단계에서 폴리감마글루탐산을 생성하는 미생물 균주를 첨가하는 대신에, 1차 발효된 콩 또는 볏짚, 피, 보릿짚, 귀릿짚, 밀짚, 수숫대, 조짚, 옥수숫대, 띠, 줄, 부들, 잔디, 바랭이, 수크령, 솔새, 억새(새풀), 갈대, 실새풀, 산조풀, 나도딸기광이, 강아지풀, 조릿대, 대나무 잎, 쑥 또는 고사리 중에서 한 종류의 마른 풀을 간헐멸균(間歇滅菌), 고압멸균(高壓滅菌 또는 건열멸균(乾熱滅菌)처리를 하여 채집한 균주를 종균으로 첨가하고, 온도는 35∼45℃, 습도는 80∼90%에서 16∼60시간 동안 1차 발효하여 1차 발효된 콩을 만들어 메주를 만드는 방법.
제1항, 제2항 또는 제3항 중에서 선택된 1개 항에서 만든 메주를 된장, 간장 또는 고추장을 만드는데 이용하는 방법.
제1항, 제2항 또는 제3항 중에서 선택된 1개 항에서 만든 1차 발효된 콩을 장류로 이용하는 방법.