Studies on the N-compounds during Chung-Kook-Jang Meju Fermentation (1) -Changes of Soybean Protein during Chung-Kook-Jang Meju Fermentation-

청국장(淸國醬) 메주 발효과정중(醱酵過程中)의 질소화합물(窒素化合物)의 소장(消長)에 관(關)한 연구(硏究)(I)-대두단백질(大豆蛋白質)의 소장(消長)에 관(關)하여-

Three lots of Chung-Kook-Jang were prepared by the use of 2 strains of Bacillus subtilis and Bacillus natto. For four samples taken from each lot in 12 hrs interval changes of nitrogenous compounds, insoluble protein, water soluble protein, peptides, free amino acids, amino and ammonia nitrogens during Chung-Kook-Jang fermentation, were studied together with the changes of moisture, pH, proteolytic enzyme activity. In addition the average peptide length of the peptides of a Bacillus subtilis lot was determined by the method of molecular sieving using ion exchange resin. The results were as follows: 1. The contents of moisture and total-nitrogen changed little in all samples throughout the fermentation as it would be expected. 2. In all three experimental lots the pH became higher gradually from the initial value of 6.65 to the final $7.5{\sim}7.85$ during the fermentation. Proteolytic enzyme activities, in accordance with this pH change, steadily increased up to $48{\sim}60$ hrs. of fermentation and then slightly decreased, probably affected by the high pH. The most strong proteolytic activity was observed in the experimental Chung-Kook-Jang fermentation lot using the Bacillus subtilis K-27 isolated by the author. 3. The contents of insoluble protein nitrogen in soybeans increased markedly (5%) by the cooking, after steeping 12 hrs in water. During the Chung-Kook-Jang fermentation, however, it decreased from 1/2 to 1/10 of that of the cooked soybeans. 4. The contents of water soluble protein nitrogen (5%) whereas, greatly decreased to the value of 1.0% by the cooking; but little changed further during the fermentation, 5. The total contents (0.25%) of peptides, amino, and ammonia-nitrogens, PAA-N., increased almost double by the cooking and steadily became higher as the fermentation proceeded, reaching finally up to$4{\sim}7%$ in 72 hrs fermentation. 6. The amounts of free amino acids of soybean generally decreased during the processing of cooking, even some of them like glutamic acid were destroyed completely, However in the subsequent Chung-Kook-Jang fermentation for 72 hrs., they showed from several to a few hundreds folds increases depending upon the kinds of amino acids. Valine which was contained in HCl-hydrolyzed steeped or cooked soybeans in amounts $220{\sim}267mg%$ was not detected at all as the free amino acid in all fermented samples. 7. Average peptide length (APL) of all fractions, eluted and fractionated by using the Dowex-50 ion exchange resin column, and fraction collector showed the highest value for the cooked soybean and then decreased as the fermentation proceeded. The APL value of effluent showed the highest in 12 hrs fermented sample, The value decreased thereafter by fermentation.

우리나라 고유식품(固有食品)의 일종(一種)인 청국장(淸國醬)의 질소화합물의 변화를 연구하기 위하여 필자(筆者)가 분리동정한 2가지 청국장(淸國醬)메주발효균(醱酵菌)(K-27, S-16)과 보존 납두균(納頭菌)으로 청국장(淸國醬)메주를 발효(醱酵)시키면서 경시적(經時的)으로 채취(採取)한 시료(試料)에 대(對)하여 총질소(總窒素), pH, 단백질(蛋白質) 분리효소역가(分解酵素力價), 불용성단백태질소(不溶性蛋白態窒素), 수용성단백태질소(水溶性蛋白態窒素), 펩타이드태질소(態窒素), 아미노태질소(態窒素), 암모니아태질소(態窒素), 및 각종유리(各種遊離)아미노산(酸) 등을 조사분석(調査分析)하는 동시에 cross linkage가 각각 다른 Dowex-50을 사용하여 분자식별(分子篩別)한 각(各) fraction에 대하여 total-N, amino-N을 측정하고 average peptide length를 계산하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 총질소(總窒素): 발효가 진행함에 따라 세가지의 시험구의 총질소가 다같이 약간(若干) 증가(增加)되었다. 2. 불용성단백태질소(不溶性蛋白態窒素): 불용성단백태질소(不溶性蛋白態窒素)는 증숙공정(蒸熟工程)에서 일단현저(一旦顯著)하게 증가(增加)되었다가 3종시료(三種試料)가 다 같이 경시적(經時的)으로 감소(減少)되는 경향(傾向)이였으나 보존균주구에 비(比)하여 분리균주구(分離菌株區)의 감소(減少)가 더욱 심(甚)하며, 그중에서도 K-27 균주접종구(菌株接種區)가 특(特)히 현저(顯著)한 감소경향(減少傾向)을 보였다. 3. 가용성단백태질소(可溶性蛋白態窒素): 가용성단백태질소(可溶性蛋白態窒素)는 증숙공정(蒸熟工程)에서 일단(一但) 대폭(大幅) 감소(減少)되었다가 기후(其後)부터는 세가지 청국장(淸國醬)메주가 다 같이 약간(若干)씩 감소(減少)되는 경향(傾向)이었으나 그 중에시 K-27 균주구(菌株區讀)의 감소율(減少率)이 컸다. 4. Peptide 태(態), 아미노태(態) 및 암모니아태질소(態窒素)는 증가(增加)되고 아미노태질소(態窒素)는 약간(若干)씩 감소(減少)되었다가 발효과정(醱酵過程)에서 세가지구(區)가 모두 계속(繼續)하여 현저하게 증가하였다. 기중(其中) 펩타이드태질소(態窒素)만은 각구(各區)에 따라 각각 다른 일정시간(一定時間)에 최고치(最高値)를 이루었다가 그후 점차 감소되었다. 그리고 세가지 시험구중 특히 K-27 균주접종구의 질소화합물변화가 다른 것에 비하여 현저하게 컸다. 5. pH와 Protease activity: 세가지 시험구(試驗區)의 PH 변화(變化)는 증숙대두(蒸熟大豆)의 6.65에서 계속상승(繼續上昇)하여 73시간(時間) 발효시(醱酵時)에는 $7.5{\sim}7.85$까지 이르렸으며 Protease activity는 발효(醱酵)가 진행(進行)됨에 따라 현저(顯著)하게 높아졌다가 pH가 7.3 내외(內外)가 되는 $48{\sim}60$ 시간발효(時間醱酵)를 한계점(限界點)으로 하여 점차감소(漸次減少)되었다. 6. 유리(遊離)아미노산(酸): 유리(遊離)아미노산(酸)은 발효(醱酵)가 진행(進行)됨에 따라 세가지 시험구(試驗區)가 다같이 수십배(數拾倍) 내지 수백배(數百倍)로 현저(顯著)하게 증가(增加)되었으며 그후 K-27균주구(菌株區)의 유리(遊離)아미노산(酸)의 증가(增加)가 훨씬 높았다. 7. 분자사별(分子篩別) fraction의 총질소(總窒素), 아미노태질소(態窒素) 및 APL: K-27 균주구(菌株區)의 시료(試料)를 분자사별(分子篩別)하여 얻은 각(各) fraction의 총질소(總窒素)와 아미노태질소(態窒素)는 발효(醱酵)가 진행(進行)함에 따라 X-16, X-12 및 X-8 fraction은 대체적(大體的)으로 증가(增加)되었으나 X-4, X-2 및 effluent fraction은 일정(一定)한 발효시간(醱騎時間)까지 증가(增加)되었다가 그후(後) 감소(減少)되었다. effluent를 제외(除外)한 전(全) fraction의 APL은 증숙대두(蒸熟大豆)에서 가장 크고 발효시간(醱騎時間)이 경과(經過)함에 따라 점차감소(漸次減少)되었다.