WO2019054573A1 - 저염 아미노산 천연발효조미료 및 그 제조방법 - Google Patents

저염 아미노산 천연발효조미료 및 그 제조방법 Download PDF

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fermented
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김동환
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(주)옹기식품농업회사법인
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Definitions

  • the present invention relates to a low salt amino acid natural fermentation salt using fermented rice and anchovy sauce, and a process for producing the same.
  • the present invention has produced a fermented seasoning which is low in sodium content, rich in animal amino acids and vegetable amino acids, excellent in richness, excellent in saltiness and deep sweetness, and excellent in palatability.
  • Patent Document 1 Korean Patent No. 10-0768694
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a low salt amino acid natural fermentation salt having a low salinity and excellent taste and nutrition.
  • Another object of the present invention is to provide a low-salt amino acid natural fermentation salt produced by the above-described method.
  • the present invention relates to a fermented rice and anchovy sauce (step 1); Fermenting the mixture of the fermented rice and the anchovy sauce at a temperature of 30 to 40 ⁇ for 10 to 20 days (step 2); Pulverizing the fermented mixture and aging for 10 to 60 days (step 3); And a step of adding an excipient to the aged mixture and drying and pulverizing the mixture at a low temperature (step 4).
  • the present invention also provides a low-salt amino acid natural fermentation salt produced by the above-described method.
  • the present invention also provides a kimchi prepared using the low salt amino acid natural fermentation salt.
  • the low salt amino acid natural fermentation salt according to the present invention is improved in palatability due to sweetness due to saccharides produced during carbohydrate decomposition process, sour taste due to organic acid, richness and bitter taste due to amino acids generated during protein degradation process, It can improve the taste of food, is nutritionally superior, and can lower sodium intake, which is beneficial to health.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for producing a low salt amino acid natural fermentation salt according to the present invention.
  • FIG. 2 is an image of the fermented rice of the present invention taken before and after fermentation; FIG. (a) a large amount of sediment before fermentation of fermented rice, (b) a state in which there is almost no sediment after fermentation of fermented rice.
  • FIG 3 is an image of anchovy sauce according to the present invention taken before and after fermentation; (a) appearance of large amounts of precipitate before fermentation of anchovy sauce, (b) appearance of sediment after fermentation of anchovy sauce.
  • FIG. 4 is a graph showing changes in contents of components related to sweetness, sourness, richness, bitterness and salty taste according to the second fermentation period of the present invention; (b) changes in content of sour taste-related components; (c) change in content of a richness-related ingredient; (d) change in content of a bitter-taste-related ingredient; and (d) change in content of a saltiness-related ingredient.
  • FIG. 5 shows the result of a radar plot of the tongue system analysis of the flavor components of the low-salt amino acid natural fermentation salt solution (AS) and the common salt solution (PS) of the present invention.
  • FIG. 6 shows the result of a 2D scatter plot obtained by performing an electronic tongue system analysis on a low salt amino acid fermentation salt solution (AS) and a common salt solution (PS) of the present invention (X axis: saltiness, Y axis: umami (richness), interpolation addition).
  • Fig. 7 shows the results of principal component analysis of the relationship between the sensory characteristics and the preference degree of the samples of general salt added PS (kimchi) (PS1) and kimchi added with AS1 (normal saline 2.07 times and AS2: common salt 1.77 times) to be.
  • PS1 general salt added PS
  • AS1 normal saline 2.07 times
  • AS2 common salt 1.77 times
  • the present invention relates to a fermented rice and anchovy sauce (step 1); Fermenting the mixture of the fermented rice and the anchovy sauce at a temperature of 30 to 40 ⁇ for 10 to 20 days (step 2); Pulverizing the fermented mixture and aging for 10 to 60 days (step 3); And a step of adding an excipient to the aged mixture and drying and pulverizing the mixture at a low temperature (step 4).
  • the fermented rice of step 1 is prepared by adding Hwang Gukguk and Beta amylase to steamed rice and fermenting it in a fermentation chamber at a temperature of 30 to 35 ° C and a humidity of 70 to 90% for 25 to 35 hours .
  • the fermented rice may be sterilized through a process of steaming and washing the rice, and fermented into an environment in which the bacteria can be cultured.
  • the fermented rice is fermented by the fermented Hwanggukjun, and the temperature rises.
  • the temperature is raised to 40 ° C or more, there is a possibility that fungi, bacteria or hot lactic acid bacteria may reproduce even if sterilized, It is desirable to shuffle rice whenever possible.
  • the ginseng and gamma-amylase may be added in an amount of 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of steamed rice.
  • the anchovy sauce of step 1 may be prepared by adding protease and collagenase to the salted anchovy and fermenting the mixture for 1 to 5 years at a temperature of 20 to 27 ° C.
  • the salted anchovy may be prepared by adding 20 to 40 parts by weight, preferably 30 parts by weight, of salting-out salt based on 100 parts by weight of anchovy.
  • the protease may be added to decompose a protein into an amino acid
  • the collagenase may be added to decompose anchovy bone
  • the fermentation may be performed by storing it in a pot for at least one year, .
  • the protease is selected from the group consisting of Aspergillus oryzae, Aspergillus sp., Bacillus amyloliquefaciens
  • the protease may be at least one protease selected from the group consisting of Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, Papaya, and Pineapple stem.
  • the collagenase may be collagenase A protease that is based on Papaya and Bacillus amyloliquefaciens which make degradation resilient.
  • the protease may be one or more proteases selected from the group consisting of papaya and bacillus amyloliquefaciens.
  • cozyme and papain were added and fermented.
  • the cozymes and papain may be added in an amount of 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of anchovy.
  • the anchovy sauce to which the enzyme is added is fermented at 20 to 27 ° C for one year or more at which the activity of the enzyme is not high enough to decompose polymeric proteins and collagen into a low-molecular state, thereby improving the absorbency and deep flavor .
  • the fermented anchovy sauce has all the bodies such as bones and internal organs except scales and some fins are disintegrated and have a lukewarm liquid state, so that only a small amount of by-products (waste) are produced.
  • Anchovy sauce containing a large amount of amino acids and anchovy calcium, which has been minced and improved in absorption ability, can be prepared as a clear anchovy sauce after filtering.
  • the mixture of step 2 may be a mixture of the fermented rice and the anchovy sauce mixed at a weight ratio of 50-60: 40-50.
  • fermentation can be carried out by mixing the fermented rice and anchovy sauce mixture at a similar weight ratio in consideration of the salinity of the mixture.
  • the saltiness of the mixture is adjusted so as to be 12.5% to 15%, and when the salinity is 12.5% or higher, there is no change in enzymatic activity such as proteolytic enzymes and starcholytic enzymes, although pathogenic bacteria and pathogenic bacteria can not grow .
  • fermented rice and anchovy sauce were mixed at a weight ratio of 55:45 to prepare a mixture.
  • Fermented rice and anchovy sauce are mixed with sugar and vegetable amino acids produced in fermented rice mixed with animal amino acids and calcium produced in anchovy sauce.
  • Five elements of taste sweetness due to sugar, sour taste due to sugar, amino acid Richness, bitterness and salty taste
  • a synergistic effect of the flavor due to the balance of the vegetable amino acid and the animal amino acid, and can provide an inorganic ingestion function due to calcium.
  • the fermented rice has the effect of eliminating the odor of the anchovy sauce due to the action of the enzyme.
  • the secondary fermentation in step 2 may be performed by fermenting a mixture of the fermented rice and the anchovy sauce at a temperature of 32 to 38 DEG C for 13 to 17 days.
  • the inventors of the present invention found that fermentation at a temperature of 32 to 38 ° C for 3 to 17 days by performing the second fermentation at a different fermentation temperature and fermentation period is an optimal fermentation condition for producing a low salt amino acid natural fermentation salt having excellent palatability In particular, it was confirmed that when the fermentation was carried out at a temperature of 36 ° C for 15 days, the taste was most excellent (see Examples 3 to 5).
  • the step 3 is to finely grind the mixture to improve the reactivity of the enzymes contained in the fermented rice and anchovy sauce and to control the quality to a certain level, It may be aging.
  • the aging may be performed at room temperature, and in the embodiment of the present invention, the aging is progressed at a temperature of 25 ⁇ .
  • the pulverization may be any method that is commonly used in pulverizing food materials. In the example of the present invention, the mixture was ground using a mill mill.
  • the enzymes contained in the fermented rice react with the anchovy sauce, and the enzymes contained in the anchovy sauce react with the fermented rice to further decompose undegraded proteins and starch, And amino acids, the flavor of the mixture can be further increased.
  • the excipient of step 4 may be added to prevent the pasty mixture from clinging to each other.
  • the excipient may be selected from at least one or more selected from dextrin and soybean flour, and may be added at a ratio of 5 to 20% based on the total weight of the mixture.
  • natural pigments such as gardenia and mugwort, Flavor enhancing ingredients such as peppermint, cinnamon, and vanilla, and kelp, shiitake to enhance the absorption of taste and nutrients.
  • the low-temperature drying in step 4 may be performed by a method such as freeze-drying, vacuum drying, or the like without deterioration of the mixture due to high temperature, but is not limited thereto.
  • the low-temperature dried mixture may be dried in the form of a plate or mass.
  • the pulverization in the step 4 may be performed such that the particle size is 20 mesh to 200 mesh, and if necessary, a coating material mainly composed of starch or soy flour is added to a fluidized bed coater A coating process may be further performed so that the aggregation phenomenon is minimized.
  • the present invention also provides a low-salt amino acid natural fermentation salt according to the production method of the present invention.
  • the total nitrogen content of the low salt amino acid natural fermentation salt is 0.7 to 3%, and the sodium chloride (salt) content is 10 to 25%. At this time, the salinity is much lower than that of sodium chloride of about 85% of ordinary salt.
  • the low-salt amino acid natural fermentation salt contains a large amount of sugar, organic acid and amino acid.
  • the salt level is low, a taste of food can be produced due to a large amount of sugar and amino acid due to sweetness and richness. It contains calcium in a multifarious way, which is very helpful for calcium intake.
  • the low-salt amino acid natural fermentation salt has a reduced salinity (sodium chloride content), but has improved palatability, sour taste and bitter taste and has excellent palatability (see Examples 3 to 5).
  • the above-mentioned low salt amino acid natural fermentation salt has various advantages such as improvement of digestibility of the plant material due to the enzyme action, antioxidant activity through the fermented rice, antioxidative effect of the food, spread of the effect by the enzyme protein and effective absorption of calcium .
  • the present invention also provides a kimchi prepared using the low-salt amino acid natural fermentation salt according to the present invention.
  • the vegetables to be the main ingredients of the kimchi may be various kinds of vegetables such as Chinese cabbage, cabbage, radish, carrot, cucumber, mustard, sesame leaf and the like.
  • Chinese cabbage was pickled for 5 to 10 hours in 150 ml of brine containing 5 to 40% of low salt amino acid fermentation salt, washed three times in flowing water, and held for 1 hour in a sieve to remove water.
  • brine containing 5 to 40% of low salt amino acid fermentation salt
  • Step 1 Fermented rice And anchovy sauce
  • the rice was washed to remove foreign substances and stones, and the rice was sterilized and steamed in order to make the microorganism to be cultured well. Then, 0.1 to 1 part by weight of Hwang Gukguk and Beta amylase were added to 100 parts by weight of steamed rice, and fermentation was carried out in a 70-90% humidity fermentation room for 30 hours. At this time, fermented rice was prepared by stirring the rice at a temperature of 36 to 40 ° C so that the fermentation temperature could be maintained at 30 to 35 ° C.
  • Step 2 Fermented rice And anchovy sauce mixture secondary fermentation
  • the mixture of fermented rice and anchovy sauce prepared in step 1 at a weight ratio of 55:45 was subjected to secondary fermentation at 36 ° C.
  • the second fermentation was carried out in the step 1, in which the fermented rice and anchovy juice were added to the fermentation broth, beta amylase, cozyme and papain.
  • Example 1-1 Examples 1-2 Example 1-3 Examples 1-4 Examples 1-5 Examples 1-6 Examples 1-7 Examples 1-8 Examples 1-9 Example 1-10 Fermentation period 10 days 13th 15th 17th 20 days 22nd 25th 40 days 45 days 75 days
  • Step 3 Milling and fermenting the fermented mixture
  • the mixture fermented in the step 2 was pulverized with a mill mill to obtain a paste, and aged at 25 DEG C for 10 to 60 days.
  • Step 4 The excipient is added to the aged mixture and subjected to low temperature drying and grinding
  • the excipient was added to the aged mixture in step 3, and the mixture was dried at low temperature to stop the fermentation and aging reaction.
  • dextrin and soybean flour were mixed and added in a proportion of 5 to 20% based on the total weight of the aged mixture.
  • the low temperature dried mixture was ground to a particle size of 20 mesh to 200 mesh to obtain low salt amino acid natural fermentation salt.
  • the fermentation period was fixed to 15 days and the fermentation temperature condition was set differently in the secondary fermentation stage of step 2, using the same method as in Example 1.
  • the low salt of Examples 2-1 to 2-9 Amino acid natural fermentation salt.
  • Example 2-1 Example 2-2 Example 2-3 Examples 2-4
  • Example 2-5 Examples 2-6
  • Examples 2-7 Examples 2-8
  • the content of soluble solid such as glucose, maltose, and polysaccharide which is sweet
  • the sodium chloride (NaCl) content which gives a salty taste
  • the content of organic acid such as citric acid, lactic acid and oxalic acid which gives acid taste
  • arginine which is bitter taste amino acid, methionine
  • Example 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 1-9 1-10 Fermentation period 10 days 13th 15th 17th 20 days 22nd 25th 40 days 45 days 75 days sweetness 4.6 5.3 5.6 5.6 5.8 5.8 6.0 6.3 6.4 6.8 Sour taste 2.7 4.7 4.8 4.6 3.9 3.8 3.5 3.4 3.3 3.2 Richness 5.2 7.6 8.4 8.2 6.5 6.2 5.5 3.7 3.0 1.5 bitter 2.9 5.2 5.8 5.5 4.4 3.3 3.1 2.6 2.4 1.4 Salty taste 8.7 7.1 7.0 6.8 6.7 6.5 6.2 5.5 5.3 5.1 incense 5.0 7.4 7.9 7.7 6.2 5.1 4.9 3.8 3.4 1.2 Overall likelihood 5.5 7.8 8.5 8.4 5.8 5.6 5.0 4.2 3.8
  • the salty taste was slightly decreased and the sweet taste was increased compared with the salt fermented for 10 days when fermented for 13 days or more. Sour, rich, bitter, incense and overall preference decreased from the 20th day of fermentation.
  • the salt fermented for 45 days or 75 days showed a drastic decrease in the richness and bitterness, and the unpleasant smell was found in the salt, and the evaluation score of the incense was remarkably decreased. Sourness and bitter taste were the highest in salt fermented for 13 days to 17 days. Especially, richness, flavor and overall taste were significantly higher than those of other salt fermented for 13 days to 17 days.
  • the fermented rice and anchovy sauce mixture capable of obtaining a low-salt amino acid fermentation salt having excellent palatability can be fermented for 15 days at a temperature of 32 ° C to 38 ° C, particularly at a temperature of 36 ° C And the optimum fermentation conditions (secondary fermentation conditions) were confirmed.
  • Example 1-3 prepared by fermenting fermented rice and anchovy sauce mixture at 36 ° C for 15 days by the method of Example 1, which was confirmed to have the highest palatability in Experimental Examples 2 to 4
  • the contents and kinds of amino acids affecting the taste were analyzed by HPLC chromatogram. The results of the analysis are shown in Table 6 below.
  • the total amino acid content of the low salt amino acid fermentation salt was 16959.95 ⁇ g / mL (1.69%), and the content of glutamic acid and aspartic acid was 2941.46 ⁇ g / mL (0.29%),
  • the content of lysine, histidine, valine, leucine, isoleucine and phenylalanine was 7815.99 ⁇ g / mL (0.78%), and sweetness of serine, glycine, threonine and alanine was 4218.57 ⁇ g / mL (0.42%).
  • the total organic acid content of the low salt amino acid fermentation salt was 20.65 mg / g (2.1%), and the citric acid content was 11.35 mg / g (1.1%), the lactic acid content was 8.52 mg / 0.74 mg / g (0.1%).
  • Acetic acid and succinic acid were not detected, and it was confirmed that fermentation and aging were carried out at a pH of about 5.17.
  • the salt content and the nitrogen content in the low-salt amino acid natural fermentation salt before and after drying were analyzed.
  • the contents of salt were analyzed by food standard and standard salt test method published in the Food and Drug Administration 's Food Safety Agency. Nitrogen content was analyzed according to food standard and standard crude protein protein analyzer measurement method. As a control group, sun salts (dried) were used.
  • Example 1-3 Control group (sun salt) Analysis item Content before drying (%, g / 100g) After drying (%, g / 100g) After drying (%, g / 100g) Salt (sodium chloride) 10.4 23.63 85.00% nitrogen 0.9 2.69 Trace amount (less than 0.01)
  • the salt content of the low-salt amino acid fermentation salt which was dried by 50% or more and dried was 23.63%, which was higher than that before drying but still remarkably lower than 85% of that of the salt, and the nitrogen content was increased to 2.69% .
  • Example 1-3 The characteristics of the low-salt amino acid natural fermentation salt of Example 1-3 and the commercially available salt were compared.
  • a comparative salt Dinasol (Promom, Korea), Pansolt (CJ, Korea), 1/2 Sodium Salt (Chung Jung Won, Korea), Fermented Salt Salt, nitrogen, and amino acid contents.
  • the low salt amino acid natural fermentation salt of Example 1-3 showed significantly lower salt content than the salt of Comparative Examples 1 to 4, , Nitrogen and amino acid were also contained in a larger amount than other salts, and it was confirmed that they were also excellent in nutrition.
  • Example 1-3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4 product name Low-salt amino acid natural fermentation salt Dinasart Pantol 1/2 sodium salt Fermented salt Technical Name Low-salt salt fermented rice Fermented salt (using Chungkookjang strain) Low salt Low salt Seasoning salt manufacture company Onggi Food Co., Ltd. Mr. Promm CJ Target Chungjungwon Eden Agricultural Products Salt content 23% 88.27% 37% 37% 59.6% Total nitrogen content 0.9% a very small amount a very small amount a very small amount a very small amount a very small amount Amino acid content 1.7% 1.1% a very small amount a very small amount a very small amount a very small amount
  • the kimchi was prepared according to the conventional method using the low-salt amino acid natural fermentation salt of Example 1-3, and the kimchi was evaluated in comparison with the kimchi prepared by adding the common salt thereto by the same method.
  • kimchi (AS1, preparation example 1) prepared by adding kimchi (PS, comparative preparation example 1) prepared by adding ordinary salt (sun salt) and natural fermentation salt of low salt amino acid to 2.07 times of addition amount of common salt
  • Kimchi (AS2, Preparation Example 2) prepared by adding natural fermentation salt to 1.77 times of the normal salt addition amount was used as a sample for analyzing the degree of preference.
  • Corresponding comparative assays were carried out with 1% of common salt solution, respectively, with 3%, 3.5% and 4% solutions of low salt amino acid fermentation salt solution to select samples with higher salty strength. All samples were presented randomly with a 3-digit random number on a black scoop of approximately 50 mL to minimize prejudice by sample color.
  • the flavor components of the common salt and the low-salt amino acid fermentation salt solution of Example 1-3 of the present invention were analyzed using an electronic tongue (TS-5000Z, Intelligent sensor technology Inc., Atsugi-shi, Kanagawa, Japan).
  • TS-5000Z Intelligent sensor technology Inc., Atsugi-shi, Kanagawa, Japan
  • CT0 salty taste
  • CA0 acidity
  • CA0 bitter taste
  • C00 bitter taste
  • AE1 bitter taste
  • the electronic tongue results are as shown in Figs. 5 and 6.
  • the 2D scatter plot showed that the salt content of the low salt amino acid fermentation salt solution was 0.25%, that of the low salt amino acid fermentation salt solution was 2.0%, that of the common salt solution was 0.50% Amino acid natural fermentation salt 3.0% was similar to general salt 0.75%.
  • the salty difference between the salt solution of low salt amino acid and the fermented salt solution was about 4 times.
  • a total of 101 consumers (31 males, 70 females, 92.1% in the 20s and 30s and 7.92% in the 40s and above) were evaluated in the sensory evaluation room of the Korea Food Research Institute. Each consumer evaluated the three samples from the booth of the sensory evaluation room using the in-house developed questionnaire evaluation program.
  • the kimchi samples were prepared as in Example 9-1 according to the recipe, and were used at intervals of 2 cm.
  • the principal component analysis results for examining the relationship between the sample and the sensory characteristics and the preference degree are shown in FIG.
  • the first main ingredient accounted for 84.2% of the total data, and it was mainly described as flavor, texture, anchovy, and tastiness.
  • AS1 flavor preference and overall acceptability were related
  • AS2 Preparation Example 2

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Abstract

본 발명은 발효쌀 및 멸치액젓을 이용한 저염 아미노산 천연발효소금 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 저염 아미노산 천연발효소금은 탄수화물 분해과정 중 생성된 당류에 의한 단맛과 유기산에 의한 신맛, 단백질 분해과정 중 생성된 아미노산에 의한 감칠맛과 쓴맛으로 인해 기호성이 향상됨에 따라, 염도가 감소하였어도 음식의 맛을 증진시킬 수 있고, 영양적으로도 우수하며, 이에 따라 나트륨 섭취를 저하시킬 수 있어 건강에 유익하다.

Description

저염 아미노산 천연발효조미료 및 그 제조방법
본 발명은 발효쌀 및 멸치액젓을 이용한 저염 아미노산 천연발효소금 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
우리나라 사람들은 예로부터 콩과 같은 식물성 단백질 원료나 멸치와 같은 동물성 단백질 원료를 염장하고 발효시켜 된장, 간장, 액젓과 같이 아미노산이 풍부한 발효식품을 만들었고 이를 통해 6대 필수 영양소 중 하나인 단백질을 섭취하여 건강하고 맛있는 식문화를 발전시켜 왔다.
그러나 이러한 전통발효식품은 대체로 부패방지를 위해 소금을 넣기 때문에 이로 인한 염도가 높은 경향이 있어 과잉 섭취시 고혈압, 만성신부전증 등과 같은 질병에 노출될 우려가 있고, 환자나 비만인 사람들에게는 적절하지 않다는게 당연시 되고 있다.
따라서, 염도가 낮아도 단맛, 감칠맛을 통해 전체적인 맛을 낼 수 있는 조미료가 필요하다.
본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 나트륨 함량이 적으면서, 동물성 아미노산과 식물성 아미노산이 풍부하게 들어있어 감칠맛이 뛰어나고, 구수하고 깊은 단맛이 있어, 기호성이 우수한 발효조미료를 제조하였다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1) 대한민국등록특허 제10-0768694호
본 발명의 목적은 염도가 낮으면서도 맛과 영양이 우수한 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조되는 저염 아미노산 천연발효소금을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 발효쌀 및 멸치액젓을 준비하는 단계(단계 1); 상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓을 혼합한 혼합물을 30 내지 40℃의 온도에서 10 내지 20일간 2차 발효하는 단계(단계 2); 발효된 상기 혼합물을 분쇄하여 10일 내지 60일간 숙성시키는 단계(단계 3); 및 숙성된 상기 혼합물에 부형제를 추가하고 저온건조 및 분쇄하는 단계(단계 4);를 포함하는 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조되는 저염 아미노산 천연발효소금을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 저염 아미노산 천연발효소금을 이용하여 제조된 김치를 제공한다.
본 발명에 따른 저염 아미노산 천연발효소금은 탄수화물 분해과정 중 생성된 당류에 의한 단맛과 유기산에 의한 신맛, 단백질 분해과정 중 생성된 아미노산에 의한 감칠맛과 쓴맛으로 인해 기호성이 향상됨에 따라, 염도가 감소하였어도 음식의 맛을 증진시킬 수 있고, 영양적으로도 우수하며, 이에 따라 나트륨 섭취를 저하시킬 수 있어 건강에 유익하다.
도 1은 본 발명에 따른 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 발효쌀의 발효 전 후 상태를 촬영한 이미지이다; (a) 발효쌀 발효 전 침전물이 다량 발생한 모습, (b) 발효쌀 발효 후 침전물이 거의 없는 모습.
도 3은 본 발명의 멸치액젓의 발효 전 후 상태를 촬영한 이미지이다; (a) 멸치액젓 발효 전 침전물이 다량 발생한 모습, (b) 멸치액젓 발효 후 침전물 발생되지 않는 모습.
도 4는 본 발명의 2차 발효 기간에 따른 단맛, 신맛, 감칠맛, 쓴맛 및 짠맛과 관련된 성분의 함량 변화를 나타낸 그래프이다; (a) 단맛 관련 성분의 함량 변화, (b) 신맛 관련 성분의 함량 변화, (c) 감칠맛 관련 성분의 함량 변화, (d) 쓴맛 관련 성분의 함량 변화, (d) 짠맛 관련 성분의 함량 변화.
도 5는 본 발명의 저염 아미노산 천연발효소금 용액(AS) 및 일반 소금 용액(PS)의 맛 성분에 대하여 전자혀 시스템 분석을 수행한 radar plot 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 저염 아미노산 천연발효소금 용액(AS) 및 일반 소금 용액(PS)에 대하여 전자혀 시스템 분석을 수행한 2D scatter plot 결과를 나타낸 것이다(X축: saltiness(짠맛), Y축: umami(감칠맛), interpolation addition).
도 7은 일반 소금 첨가 김치(PS) 및 저염 아미노산 천연발효소금 첨가 김치(AS1: 일반소금의 2.07배 첨가, AS2: 일반소금의 1.77배 첨가) 시료의 관능 특성 및 기호도간의 관계를 확인한 주성분 분석 결과이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 발효쌀 및 멸치액젓을 준비하는 단계(단계 1); 상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓을 혼합한 혼합물을 30 내지 40℃의 온도에서 10 내지 20일간 2차 발효하는 단계(단계 2); 발효된 상기 혼합물을 분쇄하여 10일 내지 60일간 숙성시키는 단계(단계 3); 및 숙성된 상기 혼합물에 부형제를 추가하고 저온건조 및 분쇄하는 단계(단계 4);를 포함하는 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법을 제공함에 특징이 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 1의 발효쌀은 찐쌀에 황국균 및 베타아밀라아제를 첨가하여 30 내지 35℃의 온도, 습도 70 내지 90%의 발효실에서 25 내지 35시간 동안 발효시켜 준비되는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발효쌀은 도정 및 세척된 쌀을 찌는 과정을 통해 멸균함과 동시에 균이 배양되기 좋은 환경으로 만들어 발효시키는 것일 수 있다. 상기 쌀을 찌는 과정에서, 찐쌀은 종균된 황국균이 발효되면서 온도가 올라가게 되는데 40℃ 이상까지 올라갈 경우 멸균을 했더라도 곰팡이나 세균 또는 고온성 젖산균 등이 번식할 가능성이 있기 때문에 36 내지 40℃가 될 때마다 쌀을 뒤섞어 주는 것이 바람직하다. 발효쌀 제조시 황국균과 함께 당화 효소제 중 베타아밀라아제를 추가하여 발효시키면 쌀이 걸죽하게 되어 분쇄하기 용이 해지고 쌀의 전분을 맥아당 단위로 규칙적으로 자르기 때문에 구수하고 깊은맛이 발생하여 단맛의 균형을 이룰 수 있다. 상기 황국균 및 베타아밀라아제는 찐쌀 100 중량부를 기준으로 각각 0.1 내지 1 중량부 첨가되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 1의 멸치액젓은 염장된 멸치에 단백질 분해효소 및 콜라겐 분해효소를 첨가하여 20 내지 27℃의 온도에서 1 내지 5년 동안 발효시켜 준비되는 것일 수 있다. 이때, 상기 염장된 멸치는 멸치 100 중량부를 기준으로 천일염을 20 내지 40 중량부, 바람직하게는 30 중량부를 첨가하여 염장시켜 제조되는 것일 수 있다. 또한, 상기 단백질 분해효소는 단백질을 아미노산으로 분해하기 위하여 첨가하는 것일 수 있고, 상기 콜라겐 분해효소는 멸치뼈를 분해하기 위하여 첨가하는 것일 수 있으며, 상기 발효는 1년 이상 옹기에 저장하여 발효시켜 준비되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단백질 분해효소는 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.), 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 파파야(Papaya) 및 파인애플 줄기(Pineapple stem)를 기원으로 하는 프로테아제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 프로테아제일 수 있고, 상기 콜라겐 분해효소는 콜라겐 분해를 부활성으로 하는 파파야(Papaya) 및 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)를 기원으로 하는 프로테아제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 프로테아제일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 코자임 및 파파인을 첨가하여 발효시켰다. 상기 코자임 및 파파인은 멸치 100 중량부를 기준으로 각각 0.1 내지 1 중량부 첨가되는 것일 수 있다.
상기 효소가 첨가된 멸치액젓은 효소의 활성도가 높지 않은 20 내지 27℃에서 1년 이상 발효되는 것이 고분자 상태의 단백질, 콜라겐 등을 저분자 상태로 충분히 분해할 수 있어 그로 인한 흡수력과 깊은 풍미를 향상시킬 수 있게 된다. 발효된 멸치액젓은 비늘이나 일부 지느러미를 제외한 뼈, 내장 등과 같은 모든 몸체가 분해되어 탁한 액체 상태를 띄고 있어 부산물(폐기물)이 소량밖에 나오지 않는 효과도 발생 된다. 다량의 아미노산과 잘게 쪼게어져 흡수력이 향상된 멸치칼슘을 함유하고 있는 멸치액젓은 필터링 과정을 거쳐 맑은 상태의 멸치액젓으로 준비될 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법에 있어서, 상기 단계 2의 혼합물은 상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓을 50-60:40-50의 중량비로 혼합한 혼합물인 것일 수 있다. 바람직하게는, 발효쌀과 멸치액젓 혼합물의 염도를 고려하여 대체로 비슷한 중량비로 혼합하여 발효시킬 수 있다. 이때, 혼합물의 염도는 12.5% 내지 15%가 되도록 조절하는 것이 바람직하며, 염도가 12.5% 이상에서는 누룩균, 병원균 및 식중독균이 생육할 수 없으나 단백질 분해효소, 전분분해효소 등 효소 활성에는 변화가 나타나지 않는다. 본 발명의 일실시예에서는 발효쌀 및 멸치액젓을 55:45의 중량비로 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
발효쌀과 멸치액젓을 혼합하는 것은 발효쌀에서 생성되는 당과 식물성 아미노산이 멸치액젓에서 생성되는 동물성 아미노산과 칼슘에 혼합되는 것으로, 맛의 5요소(당으로 인한 단맛, 유기산으로 인한 신맛, 아미노산의 감칠맛, 쓴맛 및 짠맛)의 균형 및 식물성 아미노산과 동물성 아미노산의 혼합으로 인한 풍미의 상승효과를 발생시킬 수 있고, 칼슘으로 인한 무기질 섭취 기능을 부여할 수 있다. 또한, 발효쌀이 가지고 있는 효소의 작용으로 인해 멸치액젓의 잡냄새를 없앨 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2의 2차 발효는 상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓을 혼합한 혼합물을 32 내지 38℃의 온도에서 13 내지 17일간 발효하는 것일 수 있다. 본 발명자는 상기 발효 온도 및 발효 기간을 달리하여 2차 발효를 실시하여 32 내지 38℃의 온도 및 3 내지 17일간 발효하는 것이 기호성이 우수한 저염 아미노산 천연발효소금을 제조할 수 있는 최적의 발효 조건임을 확인하였으며, 특히, 36℃의 온도에서 15일간 발효를 실시할 경우 기호성이 가장 우수하게 나타나는 것을 확인하였다(실시예 3 내지 5 참고).
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 3은 발효쌀과 멸치액젓에 포함되어 있는 효소들의 반응성을 높이고 일정한 수준의 품질관리가 될 수 있도록 혼합물을 잘게 분쇄하여 페이스트상태로 만든 다음 10 내지 60일간 숙성시키는 것일 수 있다. 상기 숙성은 실온에서 이루어지는 것일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 25℃의 온도에서 숙성을 진행시켰다. 상기 분쇄는 식품 재료 분쇄시 보편적으로 이용되는 방법이라면 어느 것이든 이용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 맷돌분쇄기를 이용하여 분쇄하였다.
숙성과정에서는 발효쌀이 가지고 있는 효소는 멸치액젓과 반응하고, 멸치액젓이 가지고 있는 효소는 발효쌀과 반응하여 각각이 가지고 있는 분해되지 않은 단백질이나 전분 등이 추가로 분해되며, 이로 인해 발생되는 당과 아미노산으로 인해 혼합물의 풍미는 더욱 증대될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 4의 부형제는 페이스트상태의 혼합물이 서로 엉겨붙는 것을 방지하기 위해 첨가되는 것일 수 있다. 상기 부형제는 덱스트린, 대두가루 등에서 적어도 하나 이상 선택되어 혼합물 총 중량 대비 5 내지 20%의 비율로 첨가될 수 있고, 상기의 부형제 외에도 혼합물의 색조를 부여하기 위한 치자, 쑥 등의 천연색소, 향을 증진시키기 위한 박하, 계피, 바닐라 등의 향 증진성분, 맛과 영양분의 흡수를 증진시키기 위한 다시마, 표고버섯 등의 성분을 추가할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 4의 저온건조는 고온으로 인한 혼합물의 변질우려가 없는 동결건조, 진공건조 등의 방식으로 건조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 저온건조된 혼합물은 판상, 괴상의 형태로 건조되는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단계 4의 분쇄는 입자크기가 20 메쉬 내지 200메쉬 정도가 되도록 분쇄하는 것일 수 있고, 필요에 따라 유동층 코팅기에 전분이나 대두가루 등이 주성분인 코팅제를 추가하여 뭉침 현상이 최소가 되도록 코팅 과정을 추가로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법에 따른 저염 아미노산 천연발효소금을 제공함에 특징이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 저염 아미노산 천연발효소금의 총 질소 함량은 0.7 내지 3%이고, 염화나트륨(식염) 함량은 10 내지 25%인 것을 특징으로 한다. 이때, 염도의 경우, 일반 소금의 염화나트륨 함량이 약 85%인 것에 비해 매우 낮은 수치이다.
또한 상기 저염 아미노산 천연발효소금은 다량의 당, 유기산 및 아미노산을 함유하며, 이에 따라 염도가 낮아도 다량의 당과 아미노산으로 인한 단맛과 감칠맛에 의해 음식의 맛을 낼 수 있으며, 흡수력이 향상된 저분자 형태의 칼슘을 다향 함유하고 있어 칼슘섭취에도 큰 도움이 된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 저염 아미노산 천연발효소금은 염도(염화나트륨 함량)가 감소하였으나, 감칠맛, 신맛 및 쓴맛이 향상되어 우수한 기호성을 갖는 것을 확인하였다(실시예 3 내지 5 참고).
또한, 상기 저염 아미노산 천연발효소금은 효소작용으로 인한 식재의 소화성 향상, 발효쌀을 통한 항변이원 활성, 식품의 항산화 작용 및 효소 단백질에 의한 영향 보급효과, 칼슘의 효과적인 흡수 등 다양한 장점이 발생될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 저염 아미노산 천연발효소금을 이용하여 제조된 김치를 제공함에 특징이 있다.
본 발명에 있어서, 상기 김치의 주 재료가 되는 야채는 배추, 양배추, 무우, 당근, 오이, 갓, 깻잎 등 다양하며, 본 발명에 따른 저염 아미노산 천연발효소금을 첨가하는 것 이외에는 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 저염 아미노산 천연발효소금이 5 내지 40% 함유된 소금물 150ml에 배추 100g을 5 내지 10시간 절인 후, 흐르는 물에 3번 헹구고 체에 1시간 동안 받쳐서 물기를 제거한 뒤, 김치에 각 재료 및 본 발명의 저염 아미노산 천연발효소금을 1 내지 20g을 사용하여 제조되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> 저염 아미노산 천연발효소금 제조
단계 1 : 발효쌀 및 멸치액젓 준비
도정된 쌀을 세척하여 이물질과 돌 등을 제거한 뒤, 상기 세척한 쌀을 멸균함과 동시에 균이 배양되기 좋은 환경으로 만들기 위하여 찌는 과정을 통해 증자하였다. 그 다음, 찐쌀 100 중량부 대비 황국균 및 베타아밀라아제를 각각 0.1 내지 1 중량부를 첨가하여 습도 70~90% 발효실에서 30시간동안 발효를 실시하였다. 이때 발효 온도를 30~35℃로 유지할 수 있도록 온도가 36~40℃로 올라갈 때마다 쌀을 뒤섞어 주면서 발효쌀을 제조하였다.
멸치 100 중량부를 기준으로 천일염을 30 중량부를 가하여 염장시킨 후, 단백질 및 콜라겐 분해효소로서 코자임과 파파인을 각각 0.1 내지 1 중량부를 첨가하여 20~27℃에서 1년 동안 옹기에 저장하여 발효시켰다. 1년 동안 발효된 멸치액을 필터링하여 맑은 상태의 멸치액젓을 수득하였다.
단계 2 : 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물 2차 발효
상기 단계 1에서 제조된 발효쌀 및 멸치액젓을 55:45의 중량비로 혼합한 혼합물을 36℃에서 2차 발효를 실시하였다.
하기 표 1에 나타난 바와 같이 10일 내지 75일간 발효시켰다.
이때, 상기 단계 1에서 발효쌀 및 멸치액 발효시 첨가된 황국균, 베타아밀라아제, 코자임 및 파파인이 남아있는 상태에서 2차 발효가 진행되었다.
실시예 1-1 실시예 1-2 실시예 1-3 실시예 1-4 실시예 1-5 실시예 1-6 실시예 1-7 실시예 1-8 실시예 1-9 실시예 1-10
발효기간 10일 13일 15일 17일 20일 22일 25일 40일 45일 75일
단계 3 : 발효된 혼합물 분쇄 및 숙성
상기 단계 2에서 발효된 혼합물을 맷돌분쇄기로 분쇄하여 페이스트 상태로 만든 다음, 25℃에서 10일 내지 60일간 숙성시켰다.
단계 4: 숙성된 혼합물에 부형제를 추가하고 저온건조 및 분쇄
상기 단계 3에서 숙성된 혼합물에 부형제를 추가하고, 저온건조하여 발효 및 숙성 반응을 정지시켰다.
부형제로는 덱스트린 및 대두가루를 혼합하여 상기 숙성된 혼합물 총 중량 기준 5 내지 20%의 비율로 첨가하였다.
저온건조된 혼합물은 입자크기 20 메쉬 내지 200 메쉬가 되도록 분쇄하여 저염 아미노산 천연발효소금을 수득하였다.
< 실시예 2> 발효 온도를 달리한 저염 아미노산 천연발효소금 제조
상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하되, 단계 2의 2차 발효 단계에서 발효 기간을 15일로 고정하고, 발효 온도 조건을 다르게 설정하여 하기 표2와 같이 실시예 2-1 내지 2-9의 저염 아미노산 천연발효소금을 제조하였다.
실시예 2-1 실시예 2-2 실시예 2-3 실시예 2-4 실시예 2-5 실시예 2-6 실시예 2-7 실시예 2-8 실시예 2-9
발효온도 25℃ 30℃ 32℃ 34℃ 38℃ 40℃ 42℃ 45℃ 50℃
< 실험예 1> 찐쌀 및 멸치액 발효 전후 상태 비교
도 2에 나타난 바와 같이, 찐쌀에 효소를 처리하여 발효를 실시하기 전에는 부유물과 침전물이 다량 발생하였으나, 효소 처리하여 발효를 실시한 후에는 침전물이 전혀 발생되지 않았다. 이러한 결과는 발효쌀의 탄수화물이 효소에 의해 완전히 분해되었음을 나타낸다.
도 3에 나타난 바와 같이, 멸치액 발효 전과 후의 모습을 확인해본 결과, 멸치액에 효소를 처리하여 발효를 실시하기 전에는 침전물이 다량 발생하였으나, 효소 처리하여 발효를 실시한 후의 멸치액젓에는 침전물이 거의 발생되지 않았다. 이러한 결과를 통해 멸치액의 단백질이 효소에 의해 완전히 분해되었음을 확인하였다.
< 실험예 2> 발효 기간에 따른 저염 아미노산 천연발효소금의 기호도 관련 성분 분석
상기 실시예 1의 단계 2에서 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물의 2차 발효 기간에 따른 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛 및 감칠맛 관련 성분 변화를 확인하기 위하여, 발효시작일, 15일 후(실시예 1-3), 45일 후(실시예 1-9) 및 75일 후(실시예 1-10) 시점에서 각각의 맛과 관련된 성분의 함량을 분석하였다. 구체적으로, 단맛을 내는 포도당, 맥아당, 다당류 등 가용성 고형분의 함량, 짠맛을 내는 염화나트륨(NaCl) 함량, 신맛을 내는 구연산, 젖산, 옥살산 등 유기산 함량, 쓴맛을 내는 아미노산인 알지닌, 메티오닌, 라이신, 히스티딘, 발린, 루이신, 이소루이신 및 페닐알라닌 함량 및 감칠맛을 내는 아미노산인 글루타민산 및 아스피르트산의 함량을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3 및 도 4에 나타내었다.
(함량: %) 발효시작일 15일 후(실시예 1-3) 45일 후(실시예 1-9) 75일 후(실시예 1-10) 분석 대상 성분
단맛 41.0 41.4 41.6 41.8 가용성 고형분(포도당, 맥아당, 다당류)
짠맛 10.4 10.2 9.8 9.7 염화나트륨(NaCl)
신맛 1.8 2.3 2.2 2.1 유기산(구연산, 젖산, 옥살산)
쓴맛 0.5 0.7 0.6 0.1 아미노산(Arg+Met+Lys+His+Val+Leu+Ile+Phe)
감칠맛 0.2 0.3 0.2 0.1 아미노산(Glu+Asp)
그 결과, 단맛 외에 짠맛, 신맛, 쓴맛 및 감칠맛 관련 성분의 함량은 발효기간 15일(실시예 1-3) 이후부터 함량이 급격히 감소하였고, 특히 감칠맛과 쓴맛을 내는 아미노산 함량이 급격히 감소하면서 저염 아미노산 발효소금에서 냄새가 나기 시작하였다. 따라서, 발효쌀 및 멸치액젓을 혼합물을 15일 전후로 2차 발효하는 것이 바람직한 발효 기간임을 알 수 있었다.
< 실험예 3> 발효 기간별 저염 아미노산 천연발효소금의 관능 평가
상기 실시예 1의 단계 2에서 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물의 2차 발효 기간이 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛, 향 및 전체 기호도에 미치는 영향을 구체적으로 확인하기 위하여, 실시예 1-1 내지 1-10의 저염 아미노산 발효소금을 대상으로 관능 평가를 실시하였다.
관능 평가는 식품관련 전문가 및 일반 소비자 50명을 대상으로 실시하였다. 평가방법으로는 실시예 1-1 내지 1-10의 저염 아미노산 발효소금을 각각 물 500ml에 5g씩 첨가하여 녹인 소금용액 20ml을 지급해 주고 관능검사하기 전에 미온수로 입을 헹구게 한 다음, 그 다음 상기 소금용액 1ml씩 마셔 평가하도록 하였고, 한 시험군 평가 후 3분간 휴식시간을 가진 후 다음 시험군의 관능평가를 하도록 하였다. 관능검사 항목은 단맛, 신맛, 감칠맛, 쓴맛 및 짠맛의 강도(1 = 매우 약함, 9= 매우 강함), 향 (1 = 매우 나쁨, 9 = 매우 좋음) 및 전체 기호도(1 = 매우 나쁨, 9 = 매우 좋음)에 대해 9점 기호 척도법으로 평가하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
실시예 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 1-9 1-10
발효기간 10일 13일 15일 17일 20일 22일 25일 40일 45일 75일
단맛 4.6 5.3 5.6 5.6 5.8 5.8 6.0 6.3 6.4 6.8
신맛 2.7 4.7 4.8 4.6 3.9 3.8 3.5 3.4 3.3 3.2
감칠맛 5.2 7.6 8.4 8.2 6.5 6.2 5.5 3.7 3.0 1.5
쓴맛 2.9 5.2 5.8 5.5 4.4 3.3 3.1 2.6 2.4 1.4
짠맛 8.7 7.1 7.0 6.8 6.7 6.5 6.2 5.5 5.3 5.1
향 5.0 7.4 7.9 7.7 6.2 5.1 4.9 3.8 3.4 1.2
전체기호도 5.5 7.8 8.5 8.4 5.8 5.6 5.0 4.8 4.2 3.8
그 결과, 13일 이상 발효시 10일간 발효시킨 소금 대비 짠맛은 약간 감소하였고, 단맛이 증가되었다. 신맛, 감칠맛, 쓴맛, 향 및 전체적인 기호도는 발효 기간 20일부터 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 상기 실험예 2의 결과와 마찬가지로, 45일 또는 75일간 발효시킨 소금은 감칠맛과 쓴맛이 급격하게 감소하였으며, 이에 소금에서 불쾌한 냄새가 나면서 향에 대한 평가점수가 현저하게 감소되는 결과를 보였다. 신맛과 쓴맛은 13일 내지 17일간 발효시킨 소금이 가장 높은 것으로 나타났으며, 특히, 감칠맛과 향, 그리고 전체 기호도는 13일 내지 17일간 발효시킨 소금이 다른 소금보다 현저하게 높은 것으로 나타났다. 따라서, 발효쌀 및 멸치액젓을 혼합한 후 13일 내지 17일간 발효시킬 경우 우수한 기호성을 갖는 저염 아미노산 발효소금을 수득할 수 있으며, 특히, 15일간 발효시킬 경우 가장 우수함을 확인하였다.
< 실험예 4> 발효 온도별 저염 아미노산 천연발효소금의 관능 평가
발효쌀 및 멸치액젓 혼합물의 2차 발효시 발효 온도가 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛, 향 및 전체 기호도에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 실시예 1-3 및 실시예 2에서 제조된 저염 아미노산 천연발효소금을 대상으로 관능 평가를 실시하였다. 관능 평가 방법은 실험예 3과 동일하게 실시하였고, 평가 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
실시예 2-1 2-2 2-3 2-4 1-3 2-5 2-6 2-7 2-8 2-9
발효온도 25℃ 30℃ 32℃ 34℃ 36℃ 38℃ 40℃ 42℃ 45℃ 50℃
단맛 4.2 4.4 5.2 5.4 5.6 5.8 6.2 6.4 6.5 6.7
신맛 2.7 2.7 4.7 4.6 4.8 3.8 3.5 3.4 3.3 3.2
감칠맛 2.4 5.2 7.6 8.2 8.4 7.5 5.5 3.7 3.0 1.5
쓴맛 2.9 3.1 5.3 5.5 5.8 5.4 3.6 2.8 2.6 2.2
짠맛 8.2 8.0 7.8 7.7 7.6 7.7 8.0 8.2 8.4 8.5
향 2.5 3.2 7.5 7.7 7.9 7.2 4.9 3.8 3.4 1.2
전체기호도 3.8 4.5 7.8 8.1 8.5 7.6 5.0 4.8 4.2 3.5
그 결과, 32℃ 이상의 온도에서 발효시 25℃ 또는 30℃의 온도에서 발효시킨 소금 대비 단맛이 증가되었다. 짠맛은 32℃ 내지 38℃의 온도에서 가장 감소되는 것으로 나타났다. 이외에 신맛, 감칠맛 및 쓴맛은 32℃ 내지 38℃에서 높게 나타났고, 특히 감칠맛은 매우 향상되었으며, 36℃ 온도에서 발효한 소금이 가장 높게 나타났다. 이에 따라, 향 및 전체적인 기호도 역시 32℃ 내지 38℃의 온도에서 발효시킨 소금이 다른 소금보다 평가 점수가 현저히 높았고, 36℃의 온도에서 발효시킨 소금이 가장 우수한 것으로 나타났다.
따라서, 우수한 기호성을 갖는 저염 아미노산 발효소금을 수득할 수 있는 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물을 2차 발효를 위한 온도 조건은 32℃ 내지 38℃의 범위이며, 특히 36℃의 온도에서 15일간 발효시키는 것이 최적의 발효 조건(2차 발효 조건)임을 확인하였다.
< 실험예 5> 저염 아미노산 천연발효소금의 아미노산 함량 분석
상기 실험예 2 내지 4에서 기호성이 가장 우수한 것으로 확인된, 실시예 1의 방법으로 발효쌀 및 멸치액젓 혼합물을 36℃에서 15일간 발효시켜 제조한 저염 아미노산 천연발효소금(실시예 1-3)에 함유되어 있는 맛에 영향을 미치는 아미노산의 함량과 종류를 HPLC 크로마토그램을 이용하여 분석하였다. 분석 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
아미노산 Result MOL% (μg/mL)a (nmol/mL)b
Cys 0.00 0.00 0.00 0.00
ASP 2243.99 5.37 995.58 7479.97
GLU 3967.68 9.49 1945.88 13225.58
ASN 0.00 0.00 0.00 0.00
SER 1585.31 3.79 555.33 5284.37
GLN 0.00 0.00 0.00 0.00
GLY 4328.58 10.35 1083.15 14428.59
HIS 1305.35 3.12 675.13 4351.18
ARG 0.00 0.00 0.00 0.00
THR 2456.85 5.87 975.53 8189.51
ALA 5402.57 12.92 1604.56 18008.56
PRO 391124 9.35 1501.00 13037.46
TYR 120.70 0.29 72.90 402.33
VAL 4395.18 10.51 1716.32 14650.61
MET 1432.91 3.43 712.68 4776.37
Cys2 53.21 0.13 42.62 177.35
ILE 2875.65 6.88 1257.43 9585.51
LEU 2969.02 7.10 1298.25 9896.72
PHE 1447.27 3.46 796.92 4824.24
TRP 539.69 1.29 367.40 1798.96
LYS 2789.36 6.67 1359.26 9297.88
TOTAL 41824.56 100.00 16959.95 139415.20
* Result : HPLC 크로마토그램의 peak area를 스탠다드(1250pmol)에 기준하여 산출
* a = (각 아미노산의 분자량 × b)/단위전환
* b = (Result × (A buffer에 녹인 volume/ injection volume))/(실험에 사용한 volume)
저염 아미노산 천연발효소금의 아미노산 총량은 16959.95μg/mL(1.69%)로 확인되었고, 감칠맛을 내는 글루타민산 및 아스피르트산 함량은 2941.46μg/mL(0.29%), 쓴 맛을 내는 알지닌, 메티오닌, 라이신, 히스티딘, 발린, 루이신, 이소루이신 및 페닐알라닌 함량은 7815.99μg/mL(0.78%), 단맛을 내는 세린, 글리신, 트레오닌 및 알라닌 함량은 4218.57μg/mL(0.42%)인 것으로 나타났다. 또한, 필수 아미노산인 트레오닌, 발린, 메티오닌, 시스테인, 이소류신, 류신, 페닐알라닌 및 라이신 8종이 저염 아미노산 천연발효소금에 균형있게 함유되어 있는 것으로 확인되었다.
< 실험예 6> 저염 아미노산 천연발효소금의 유기산 함량 분석
상기 실시예 1-3의 저염 아미노산 천연발효소금에 함유되어 있는 맛에 영향을 미치는 유기산의 함량과 종류를 분석하여, 하기 표 7에 나타내었다.
유기산 함량(mg/g)
옥살산 0.74
구연산 11.34
호박산 0.00
젖산 8.52
초산 0.00
총 유기산 20.65
pH 5.17
저염 아미노산 천연발효소금의 총 유기산 함량은 20.65mg/g(2.1%)인 것으로 분석되었고, 구연산 함량이 11.35mg/g(1.1%), 젖산 함량이 8.52mg/g(0.9%), 옥살산 함량이 0.74mg/g(0.1%)인 것으로 나타났다. 초산과 호박산은 검출되지 않았으며, pH가 5.17 정도로 발효 및 숙성이 이루어진 것으로 확인되었다.
< 실험예 7> 저염 아미노산 천연발효소금의 식염 및 질소 함량 분석
상기 실시예 1-3의 저염 아미노산 천연발효소금 내에 함유된 식염 및 질소의 양을 확인하기 위하여, 건조 전과 건조 후의 저염 아미노산 천연발효소금내 식염 함량 및 질소 함량을 분석하였다. 식염 함량은 식품의약품안전처 식품공전에 고시된 식품별 기준 및 규격 식염 시험법을 이용하여 분석하였으며, 질소 함량은 식품별 기준 및 규격 조단백질 단백질 분석기 측정법에 따라 분석하였다. 대조군으로는 천일염(건조된 상태)을 이용하였다.
실시예 1-3 대조군(천일염)
분석 항목 건조 전 함량(%, g/100g) 건조 후 함량(%, g/100g) 건조 후 함량(%, g/100g)
식염(염화나트륨) 10.4 23.63 85.00%
질소 0.9 2.69 미량(0.01 미만)
그 결과, 표 8에 나타난 바와 같이, 건조 전 식염 함량은 10.4%로 염도가 매우 낮은 것을 확인하였다. 질소 함량은 0.9%인 것으로 확인됨에 따라, 일반적으로 천일염에는 질소가 거의 존재하지 않는다는 점과 장류 질소 기준 함량이 0.8%임을 감안하였을 때, 저염 아미노산 천연발효소금 내 단백질 함량이 높은 것을 확인할 수 있었다.
50% 이상 건조하여 분말화한 저염 아미노산 천연발효소금의 식염 함량은 23.63%로, 건조 전보다 식염 함량이 상승하였으나 천일염의 85% 대비 여전히 현저하게 낮은 함량을 보였으며, 질소 함량은 2.69%로 증가하였다.
< 실험예 8> 저염 아미노산 천연발효소금의 특성 비교
상기 실시예 1-3의 저염 아미노산 천연발효소금과 시중 판매 중인 소금의 특성을 비교하였다. 비교 대상 소금으로는 디나솔트(프롬씨, 한국), 팬솔트(CJ, 한국), 1/2나트륨 솔트(대상 청정원, 한국), 발효소금 (에덴 농산식품, 소금)을 시중에서 구입하여 이용하였고, 식염, 질소 및 아미노산 함량 등을 비교하였다. 그 결과, 하기 표 9에 나타난 바와 같이, 실시예 1-3의 저염 아미노산 천연발효소금이 비교예 1 내지 4의 소금보다 식염 함량이 현저히 낮은 것으로 나타남에 따라, 나트륨 섭취 감소 효과가 뛰어난 것을 확인하였고, 질소 및 아미노산 역시 다른 소금보다 많이 함유되어 있어, 영양적으로도 우수함을 확인하였다.
실시예 1-3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
제품명 저염 아미노산 천연발효소금 디나솔트 팬솔트 1/2나트륨 솔트 발효소금
기술명 쌀발효 저염소금 발효소금 (청국장 균주 활용) 저염소금 저염소금 조미소금
제조회사 (주)옹기식품 프롬씨 CJ 대상 청정원 에덴 농산식품
식염 함량 23% 88.27% 37% 37% 59.6%
총질소 함량 0.9% 미량 미량 미량 미량
아미노산 함량 1.7% 1.1% 미량 미량 미량
< 실험예 9> 저염 아미노산 천연발효소금 함유 김치의 기호도 평가
9-1. 기호도 평가를 위한 김치 시료 제조
상기 실시예 1-3의 저염 아미노산 천연발효소금을 이용하여 통상의 방법에 따라 김치를 제조하였으며, 이를 일반 소금을 첨가하여 같은 방법으로 제조한 김치와 비교하여 기호도를 평가하였다.
구체적으로, 일반 소금(천일염)을 첨가하여 제조된 김치(PS, 비교제조예 1), 저염 아미노산 천연발효소금을 일반 소금 첨가량의 2.07배로 첨가하여 제조된 김치(AS1, 제조예1) 및 저염 아미노산 천연발효소금을 일반 소금 첨가량의 1.77배로 첨가하여 제조된 김치(AS2, 제조예2)를 기호도를 분석하기 위한 시료로 사용하였다.
9-2. 강도 평가 및 대응 비교 검정
22명의 패널을 이용하여 짠맛 정도를 강도 평가(Magnitude estimation) 방법을 사용하여 측정한 후, 20명의 패널을 이용해 대응 비교 검정(paired comparison test)를 진행하였다.
강도 평가의 경우, 일반 소금 용액 1%를 표준으로 제시하고 상기 실시예 1-3의 저염 아미노산 천연발효소금 용액 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6% 및 블라인드 시료인 일반 소금 용액 1%를 포함한 7개의 시료를 한 번에 한 시료씩 제시하여, 일반 소금 용액 1% 기준 짠맛 강도를 숫자로 표시하도록 하였다. 입을 헹굴 수 있도록 정수 및 뱉는 컵과 함께 제공하였다.
강도 평가(n=22)를 이용하여 강도의 크기를 파악한 후 분석하기 위하여 패널별 시료 짠맛의 기하평균을 산출하였다. 평가한 시료 짠맛 강도를 기하평균으로 나눈 평균값을 이용하여 일반 소금 용액 1%와 동등한 강도의 짠맛을 구한 결과, 상기 저염 아미노산 천연발효소금 용액 농도가 3.46%일 때 짠맛 강도가 일치하였다.
위와 같이 산출한 짠맛 강도가 적절한지 검증하기 위해 대응 비교 검정(n=20)을 실시하였다. 대응 비교 검정은 일반 소금 용액 1%를 각각 저염 아미노산 천연발효소금 용액 3%, 3.5% 및 4% 용액과 함께 제시하여 짠맛 강도가 더 큰 시료를 선택하게 하였다. 모든 시료는 시료 색에 의한 편견을 최소화하기 위하여 약 50mL를 검정색의 사기 잔에 3자리 난수를 표기하여 randomized design으로 제시하였다.
그 결과, 16명의 패널이 저염 아미노산 천연발효소금 용액 농도 3% 및 3.5%가 일반 소금 용액 1%보다 덜 짜다고 평가하였으나, 4%의 농도에서는 11명의 패널이 덜 짜다고 평가하였다. Larmond(1977)의 two-sample test시 20명의 패널이 참여하였을 때, 17명 이상의 패널의 의견이 같아야 유의성이 있으므로(p<0.05), 저염 아미노산 천연발효소금 용액 4%와 일반 소금 용액 1%는 짠맛 강도의 차이가 없다고 볼 수 있다.
9-3. 전자혀 분석
전자혀(TS-5000Z, Intelligent sensor technology Inc., Atsugi-shi, Kanagawa, Japan)를 이용하여 일반 소금 및 본 발명의 실시예 1-3의 저염 아미노산 천연발효소금 용액에 대한 맛 성분을 분석하였다. Ag/AgCl 표준 전극 및 5개의 맛 센서로 감칠맛(AAE), 짠맛(CT0), 신맛(CA0), 쓴맛(C00) 및 떫은맛(AE1)을 사용하였다. 일반 소금 용액(PS) 각 0.25%, 0.5% 및 0.75%와 상기 저염 아미노산 천연발효소금 용액(AS) 1.0%, 2.0%, 3.0%를 시료로 하여 분석을 진행하였다. 측정 순서는 일반 소금 용액(PS) 각 0.25%, 0.5%, 0.75%, 저염 아미노산 천연발효소금 용액(AS) 1.0%-1, 1.0%-2, 2.0% 및 3.0% 순서로 측정하였으며, 저염 아미노산 천연발효소금 용액 1.0%의 경우 일반소금 용액 0.75%가 저염 아미노산 천연발효소금 용액 1.0%보다 짠맛이 강하여 carry-over 효과가 나타날 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 2번 중복 측정하였다.
전자혀 결과는 도 5 및 6에 나타난 바와 같다. 농도에 따른 시료간 차이가 드러났으며, 특히 2D scatter plot 결과 짠맛 강도면에서 저염 아미노산 천연발효소금 용액 1.0%는 일반소금 용액 0.25%, 저염 아미노산 천연발효소금 용액 2.0%는 일반 소금 용액 0.50%, 저염 아미노산 천연발효소금 3.0%는 일반 소금 0.75%와 유사하였다. 즉, 저염 아미노산 천연발효소금 용액과 일반소금 용액의 짠맛 차이는 약 4배 정도였다.
9-4. 소비자 기호도 검사
소비자 기호도 평가는 한국식품연구원 관능평가실에서 총 101명의 소비자(남성 31명, 여성 70명; 20~30대 92.1%, 40대 이상 7.92%)를 대상으로 수행하였다. 각각의 소비자는 관능평가실의 부스에서 시료 3점에 대해 원내 개발 설문평가 프로그램을 이용하여 평가를 진행하였다. 평가 항목은 9점 기호 척도(1 = 대단히 싫어한다, 9 = 대단히 좋아한다)를 사용한 전반적인 기호도, 향 기호도, 맛 기호도, 텍스처 기호도, 7점 강도 척도(1 = 약함, 7 = 강함)를 사용한 멸치향, 신맛, 짠맛, 단맛, 감칠맛 등 총 9항목을 대상으로 하였다. 김치 시료는 레시피에 따라 상기 실시예 9-1과 같이 준비하여 2cm 간격으로 썬 것을 사용하였으며, 김치의 머리 부분과 잎 부분 각각 4cm씩을 제외하고, 중간에 위치한 김치만을 시료로 하였다. 평가 하루 전날 김치 시료의 줄기 부분과 잎 부분을 각 2조각씩(약 15g) 불투명 플라스틱 용기(diameter 70mm, height 30mm, 70mL)에 담고, 시료가 마르는 것을 방지하기 위해 0.5 mL 스푼을 이용하여 시료당 김치국물을 약 1mL씩 첨가한 후 냉장 보관하였다. 평가 시작 15분 전에 김치를 꺼내 다시 김치국물을 약 1mL씩 첨가하여 시료를 준비하였으며, 시료는 난수로 표시하여 제공하였다. 또한, 이전의 시료가 다음 시료의 평가에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 입헹굼 물질로 식빵(2cm×2cm×1cm)과 정수를 함께 제공하였다. 평가 장소의 온도는 약 23℃였으며, 형광등 아래에서 평가가 진행되었다.
소비자 기호도 결과는 일원분산분석(Analysis of variance, ANOVA)을 통하여 시료 사이에 유의차가 있는지 확인하고, 유의차가 있는 경우 NK(Student Newman Keul's) 다중 비교를 수행하여 유의확률 5% 수준에서 각 시료의 평균값을 비교하였다. 또한, 주성분분석(Principal component analysis, PCA)을 이용하여 기호도 및 관능특성과 시료의 관계를 시각적으로 파악하였다. 모든 통계분석은 XLSTAT(Version 2015.05.01., Addinsoft, Paris, France)를 이용하였다.
일반 소금 및 저염 아미노산 천연발효소금을 첨가한 김치의 기호도 검사 결과는 하기 표 10 및 11에 나타난 바와 같다. 기호도 검사 결과, 기호도 관련 항목 모두 시료간 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 특성 강도의 경우, 저염 아미노산 천연발효소금을 첨가한 김치의 멸치향, 감칠맛이 유의적으로 높았으며, 일반 소금 첨가 김치에 비해 단맛 또한 유의적으로 높은 경향을 보였다. 신맛과 짠맛에서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다.
시료 기호도
전반적인 향 맛 조직감
비교제조예 1(PS) 5.12 5.79 4.89 6.00
제조예 1(AS1) 5.51 5.58 5.39 6.11
제조예 2(AS2) 5.31 5.51 5.23 6.11
시료 특성 강도
멸치향*** 신맛 짠맛 단맛* 감칠맛**
비교제조예 1(PS) 3.43b 4.02 4.21 3.05b 3.69b
제조예 1(AS1) 4.24a 4.15 4.15 3.28ab 4.22a
제조예 2(AS2) 4.16a 4.32 4.02 3.53a 4.23a
※ 같은 행 내에서 다른 알파벳을 지닌 시료값들은 유의적인 차이가 있음(p<0.05)
시료별 전반적인 기호도 점수를 비교한 결과는 하기 표 12에 나타난 바와 같다. 일반 소금 첨가 김치(PS)보다 저염 아미노산 천연발효소금 첨가 김치(AS1, AS2)가 같거나 더 높은 점수를 준 패널은 각 57명(56.4%), 59명(58.4%)으로, 과반수가 넘는 패널들이 아미노산 첨가 김치를 일반 소금 첨가 김치보다 선호하는 경향을 보였다.
AS1=PS AS2=PS
N 14 23
AS1>PS AS2>PS
N 43 36
시료와 관능 특성 및 기호도의 관계를 알아보기 위한 주성분분석 결과는 도 7에 나타난 바와 같다. 제 1 주성분은 전체 데이터의 84.2%를 설명하며, 향 기호도, 조직감 기호도, 멸치향, 감칠맛 등으로 주로 설명되었다. 제조예 1(AS1) 시료의 경우 맛 기호도, 전반적인 기호도와 관련이 있었으며, 제조예 2(AS2) 시료의 경우 조직감 기호도, 멸치향, 감칠맛과 관계가 있는 것으로 나타났다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 발효쌀 및 멸치액젓을 준비하는 단계(단계 1);
    상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓을 혼합한 혼합물을 30 내지 40℃의 온도에서 10 내지 20일간 2차 발효하는 단계(단계 2);
    발효된 상기 혼합물을 분쇄하여 10일 내지 60일간 숙성시키는 단계(단계 3); 및
    숙성된 상기 혼합물에 부형제를 추가하고 저온건조 및 분쇄하는 단계(단계 4);를 포함하는 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 1의 발효쌀은 찐쌀에 황국균 및 베타아밀라아제를 첨가하여 30 내지 35℃의 온도, 습도 70 내지 90% 발효실에서 25 내지 35시간 동안 발효시켜 준비되는 것인 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계 1의 멸치액젓은 염장된 멸치에 단백질 분해효소 및 콜라겐 분해효소를 첨가하여 20 내지 27℃의 온도에서 1 내지 5년 동안 발효시켜 준비되는 것인 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단백질 분해효소는 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.), 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 파파야(Papaya) 및 파인애플 줄기(Pineapple stem)를 기원으로 하는 프로테아제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 프로테아제이고,
    상기 콜라겐 분해효소는 콜라겐 분해를 부활성으로 하는 파파야(Papaya) 및 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)를 기원으로 하는 프로테아제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 프로테아제인 것인 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계 2의 혼합물은 상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓은 50-60:40-50의 중량비로 혼합한 혼합물인 것인 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 2의 2차 발효 단계는 상기 발효쌀 및 상기 멸치액젓을 혼합한 혼합물을 32 내지 38℃의 온도에서 13 내지 17일간 발효하는 것인 저염 아미노산 천연발효소금 제조방법.
  7. 제1항의 제조방법으로 제조된 저염 아미노산 천연발효소금.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 저염 아미노산 천연발효소금의 총 질소 함량은 0.7 내지 3%이고, 염화나트륨(식염) 함량은 18 내지 26%인 것을 특징으로 하는 저염 아미노산 천연발효소금.
  9. 제7항의 저염 아미노산 천연발효소금을 이용하여 제조된 김치.
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