Effects of Rice Koji Treatment and Salt Content on the Fermentation Characteristics of the Fish Sauce Made from the Pacific Sand Lance Ammodytes personatus

쌀코지 처리 및 식염함량이 동해안 까나리(Ammodytes personatus) 어간장의 발효특성에 미치는 영향

Abstract

This study investigated changes in the physicochemical and microbiological properties of fermented fish sauces based on the pacific sand lance Ammodytes personatus during fermentation according to rice koji treatments and salt contents. In total, six fish sauces were prepared, with rice koji treatment for 24 or 72 h before salt addition, and salt contents of 10 or 20%, including two controls to compare the response to different salt contents without koji treatment. The initial pH values of the sauces with koji treatments were notably lower than those of the controls. Over the 10 months of fermentation, the amino nitrogen contents of the sauces with 10% salt were higher than those with 20% salt, while the volatile base nitrogen value was also increased. In the microbial community, the initial numbers of lactic acid bacteria and mold were higher in the sauces with koji treatment than in the controls. After 8 months of fermentation, the free amino acid and organic acid contents were higher in the sauces with koji treatment than in the controls. Although the fermentation rate was affected to a greater extent by salt contents, the rice koji treatment also exerted a positive effect on the acceleration of fermentation.

서론

어간장이란 가열 살균 처리하지 않아 변질되기 쉬운 수산 원료를 장기보관 목적으로 20% 이상의 식염만 첨가하여 장기간 숙성발효 후 액만 분리해낸 것으로 액젓, 어장유 등 다양한 용어들도 함께 혼용되고 있으나 영문으로는 fish sauce로 통용되고 있다. 어간장은 주로 소형어류(멸치, 까나리 등)나 크기가 작은 젓새우를 주원료로 사용한다. 어간장의 발효는 원료 자체에 함유된 분해효소나 미생물이 생산하는 분해효소에 의한 육성분 분해와 정미성분의 생성을 목적으로 하는데(Kim, 2008), 원료의 크기가 크면 육성분의 분해 속도가 느려져 발효기간이 늘어나며, 그만큼 원료 부패의 위험성도 생기기 때문이다.

부패 억제의 목적으로 고농도의 식염을 첨가하지만, 고농도의 식염이 성인병을 유발하는 원인으로 알려져 있으며, 공장에서 대량으로 생산되는 저염 어간장 제품들은 원료에 첨가된 식염 함량이 낮기 때문에 일정한 품질 유지가 어렵고 품질 저하를 식별하기도 용이하지 않다는 문제점이 있다(Kim et al., 1995; Yu et al., 2009). 이 외에도 어간장은 장기간의 숙성과정, 침전물 생성 및 어취 등의 문제점을 가지고 있다(Kim and Kim, 2003). 이러한 문제점들을 해결하기 위해 어간장의 속성발효, 품질개선 및 식품위생에 관련된 연구가 진행되어 왔다. 그 중 어간장 고유의 맛과 풍미를 유지하며 발효기간을 단축시키기 위한 속성발효방법의 연구로 단백질 분해효소 첨가에 의한 속성발효, 코지 첨가에 의한 속성발효(Kim and Kim, 2003; Jun et al., 2016; Kim et al., 2016) 및 미생물(Jeong et al., 2005; Park et al., 2006)을 활용한 연구가 보고되었으며, 어간장 제조 시 코지의 첨가는 어간장의 발효시간을 단축시키며 독특한 맛을 형성하므로 어간장 속성제조의 발효촉진제로 사용 가능하다 보고된 바 있다(Kim et al., 2016).

코지는 쌀, 보리, 대두 등을 원료로 코지균(Aspergillus 속, Rhizopus 속 등)을 배양한 것으로, 곰팡이에 의해 생성된 amy- lase와 protease를 함유하고 있어, 원료 내 전분과 단백질을 가수분해하여 당과 아미노산으로 전환하는 역할을 한다(So and Lee, 2010). 전분질 분해용으로 사용되는 백국균은 Aspergillus luchuensis로 막걸리, 음료 등의 제조에 이용되고 있으며, 인체에 좋지 않은 독소를 생성하지 않고, 전분 분해력이 우수한 곰팡이로 알려져 있다(Hong et al., 2013).

한편, 까나리(Ammodytes personatus)는 우리나라 전 연안과 일본, 알레스카 등에 서식하는 농어목 까나리과의 연안성 어종으로, 우리나라에 서식하고 있는 까나리는 동해와 서해로 크게 두 계군으로 구분된다. 서해에 서식하는 까나리의 전장은 10 cm 내외로 크기가 작아 액젓의 원료로 활용되며, 동해에 서식하는 까나리의 전장은 25 cm 전후이며 동해안에서는 양미리라고 알려져 있다(Kim et al., 2020). 까나리는 적색육어류로, 선도 저하가 빠르고, 육의 pH가 낮아 단백질 변성이 빨리 일어나며, 혈압육과 지질의 함량이 많아 어취가 강하다는 특징을 가지고 있어 소비자가 구이나 찜으로 직접 소비하는 이외의 산업적인 활용도는 낮은 편이다.

본 연구에서는 강원도 동해안에서 다량으로 어획되지만 활용도가 낮은 까나리를 어간장의 원료로 활용하여 쌀코지 처리가어간장의 저염화 및 발효 속성화에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 어간장 제조 시 A. luchuensis를 접종한 쌀코지의 처리 시간과 식염 첨가농도가 각기 다른 까나리 어간장을 각각 제조하였고, 발효 중 품질변화에 대해 조사하였다.

재료 및 방법

실험재료 및 어체 전처리

실험에 사용된 원료인 까나리(Pacific sand lance A. per- sonatus)는 2017년 2월 강원도 강릉시 주문진 수협을 통해 구입하였다. 빙장상태로 실험실로 옮겨와 수돗물로 이물질을 제거한 후 chopper (GG-22; Hankook-Fujee Industries Co. Ltd, Hwaseong, Korea)로 원물 그대로 분쇄하여 만들어진 paste를 까나리 어간장의 제조용 원료로 사용하였다.

어간장 제조에 사용된 코지 제조방법은 다음과 같다. 15시간 동안 상온에서 불린 쌀을 105°C autoclave에서 40분간 증자시킨 후 실온에서 30분간 식혔다. 충무발효에서 구입한 A.luchuensis (Chungmoo fermentation Co. Ltd, Ulsan, Korea) 를 약 5 log cell/g wet rice가 되도록 고르게 접종하였고, 대류식발효_e 기(SMP-1020; L.jin Co. Ltd, Namyangju, Korea)에서 상대습도 80%, 온도 30°C로 유지하면서 약 48시간동안 배양하여 이를 어간장 제조용 쌀코지로 사용하였다.

어간장 제조

까나리 어간장은 쌀코지 첨가 유무와 식염첨가농도에 따라 6 종류로 제조하였으며 제조공정은 Fig. 1과 같다. 양미리 paste 중량 대비 정제염 함량을 10% 또는 20%로 달리 첨가한 그룹을 각각 대조군 C₁₀%과 대조군 C₂₀%으로 하였다. 양미리 paste 중량 대비 쌀코지를 10% 첨가하여 20°C에서 24시간 분해한 후 정제염 함량을 10% 또는 20%로 달리 첨가한 그룹을 각각 K24h-10%와 K24h-20%로 하였고, 양미리 paste 중량 대비 쌀코지를 10% 첨가하여 20°C에서 72시간 분해한 후 정제염을 10% 또는 20%로 달리 첨가한 그룹을 각각 K72h-10%와 K72h-20%로 정하였다. 18°C에서 10개월간 발효를 진행하였고, 균일한 발효가 진행되도록 15일 간격으로 각 발효물을 섞어주었다.2 각00 발효물은 2개월 간격으로 샘플링되었고, 원심분리(6, 000 g, 4ºC, 15분) 후 상징액을 취하여 이화학적 및 미생물학적 특성 분석을 위한 어간장 시료로 사용하였다.

Fig. 1. Preparation of the fish sauces from a Pacific sand lance Ammodytes personatus with rice koji treatments.

pH 및 휘발성 염기질소

어간장의 pH는 시료 10 g을 탈이온수로 10배 희석하여 pH meter (SevenEasy S20K; Mettler Tolede International Inc., Columbus, OH, USA)를 사용하여 측정하였다. 휘발성 염기 질소(volatile basic nitrogen, VBN)는 시료 5 g에 증류수 40 mL 를 가하여 1차 균질한 후 20% trichloroacetic acid 5 mL를 가한 뒤 2차 균질하였다. 균질물을 10, 000 g에서 15분간 원심분리하고, 상징액을 취하여 conway unit을 사용하는 미량확산법 (MFDS, 2022)으로 측정하였다.

질소화합물

어간장의 총 질소(total nitrogen, TN) 함량은 semi-micro kjeldahl법(AOAC, 2005)으로 측정하였다. 아미노산질소 (amino nitorogen, AN) 함량은 formol 적정법(MFDS, 2022) 에따라 어간장 5 mL를 탈이온수로 250 mL까지 정용한 후, 그 중 25 mL만 취하여 0.1 N NaOH 용액으로 pH 8.5까지 조정하였다. pH 8.5로 조정한 시험액에 formaldehyde 20 mL을 가한 뒤 다시 pH 8.5까지 도달하는데 소비된 0.1 N NaOH 용액의 양을 계산하여 AN 함량을 구하였다.

외관, 탁도, 갈색도 및 염도

발효기간에 따른 어간장의 외관은 디지털 카메라 IXUS 115 HS (Canon, Tokyo, Japan)로 촬영하였으며, 탁도와 갈색 도는 희석하지 않은 시료를 UV-spectrometer (Cecil CE 2041; Cecil Instruments, Cambridge, UK)를 이용하여 탁도는 파장 660 nm, 갈색도는 파장 450 nm에서 각각 측정한 흡광도로 나타내었다. 당도는 디지털 당도계(PAL-1; Atago, Bellevue, WA, USA)를 사용하여 측정하였으며, 염도 측정은 회화법(MFDS, 2022)법으로 분석하였다.

미생물수

어간장 내 미생물수 측정을 위해 시료 10 mL를 멸균 식염수를 사용하여 십진법으로 희석하였고, 적절한 희석수를 각 배지에 접종하였다. 총 균수는 plate count agar를 이용한 표준평판법(MFDS, 2022)으로 37°C에서 24시간 동안 배양된 colony를 계수하여 log CFU/mL로 나타내었다. 유산균은 BCP (bromo- cresol purple)와 tween 80이 포함된 PCA 평판배지(MB cell, Seoul, Korea)에 접종하여 37°C에서 48시간 동안 배양한 후 colony를 계수하였고, 효모 및 곰팡이는 yeast and mold count plate petri film (3M Microbiology, St. Paul, MN, USA)에 희석수를 접종한 뒤 25°C에서 72시간 배양하여 나타난 colony를 계수하여 log CFU/mL로 나타내었다.

유리아미노산

어간장의 유리아미노산 분석을 위해, 시료 2 g에 70% ethanol 45 mL를 가하여 3시간 동안 교반하였고, 감압농축기를 이용하여 ethanol을 제거하며 농축하였다. 탈이온수를 사용하여 농축 으며, 오븐 온도는 30–70°C, 유속은 0.35 mL/min이었으며 UV 액의 볼륨을 100 mL로 맞췄고, 0.2 μm MCE syringe filter unit 440 nm와 570 nm의 조건으로 분석하였다.

유기산

어간장의 유기산 분석을 위해, 시료를 이동상(8 mM Na₂SO₄-(Ion Exchange column, lithium form 4.6 mm×60 mm)이었 H₂SO₄, pH 2.8)으로 적절하게 희석하였고, 0.2 μm MCE syringe filter unit으로 여과 후 HPLC-DAD (Agilent 1200 HPLC; Agi-lent technologies, Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 분석하였다. 사용된 컬럼은 uBondapack^TM C₁₈ (10 μm, 3.9×300 mm; Waters Co., Milford, MA, USA)이었고, 분석 조건은 시료 10 μL, 컬럼 온도 25°C, 유속 1 mL/min, UV 215 nm이었다. 표준용액으로 formic acid, pyruvic acid, lactic acid, acetic acid, citric acid, pyroglutamic acid 및 succinic acid를 사용하였고, 시료와 동일한 조건에서 분석한 뒤 표준용액의 머무름 시간과 비교하여 시료 내 유기산을 동정하였고, 표준용액을 사용한 3-point 농도 분석결과와 비교하여 정량하였다.

통계처리

유리아미노산 함량을 제외한 모든 결과는 통계분석용 프로그램인 IBM SPSS statistics 20 (IBM Co., Amork, YN, USA)을사용하여 평균과 표준편차를 구하고, one-way ANOVA 방법에 따라 유의수준 P<0.05 수준에서 tukey's multiple comparison test로 평균들 간의 유의성을 검정하였다.

결과 및 고찰

pH 및 휘발성 염기질소

쌀코지의 처리시간과 식염 첨가 농도를 달리한 까나리 어간장의 발효 중 pH 와 VBN 값 변화는 Fig. 2와 같다. 쌀코지를 처리하지 않은 C 그룹의 초기 pH는 6.52로 쌀코지를 처리한 K 그룹에 비해 높았고, 24시간 동안 쌀코지를 처리한 K24h 그룹이 5.57, 72시간 동안 쌀코지를 처리한 K72h 그룹이 4.69로 나타나 쌀코지 처리시간이 길어질수록 어간장의 pH는 낮아졌다. 이는 전분질이 함유된 코지 속 A. luchuensis (syn. A. kawachii) 의유기산 생성으로 인해 pH가 낮아진 것으로 사료된다(Kim and Kim, 2003). 어간장의 pH는 어체의 종류, 첨가된 식염농도 및 숙성기간 경과에 따른 분해정도에 따라 다르게 나타난다(Kim et al., 2011). CODEX의 어간장(생선소스)에 대한 기준 pH는 5.0–6.5이며(CODEX, 2012), 시판 까나리 액젓의 pH는 평균 5.51–6.14였다(Um and Park, 2015). Jang et al. (2004)에 따르면 발효식품의 저장안정성과 품질 향상을 위해 과도한 식염의 첨가보다는 유기산류를 첨가하여 제품의 pH가 5.0 이하가 되도록 맞추는 것이 저장성 향상에 유효하다고 보고한 바 있다. 식염 함량에 따라 C₁₀%의 pH는 발효기간이 경과할수록 증가한 반면, C₂₀%의 pH는 감소하였고, K 그룹의 pH는 초기값을 유지하였다. C₁₀%의 pH 증가는 어간장 발효 중 첨가된 식염 농도가 낮아 부패 미생물들의 작용해 의해 VBN 함량(Fig. 2A)이 증가된 것에 기인한으로 사료된다(Kim et al., 2016).

Fig. 2. Changes in the pH (A) and volatile basic nitrogen content (B) of the fish sauces from a Pacific sand lance Ammodytes personatus during fermentation according to rice koji treatments and salt contents. C10%, fish sauce with 10% salt; C20%, fish sauce with 20% salt; K24h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (24 h); K24h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (24 h); K72h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (72 h); K72h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (72 h). *The different capital letters indicate significantly differences between the different groups (P<0.05). † The different small letters indicate significantly differences between the different fermentation times (P<0.05). Data expressed as the mean±SD. (n=3).

VBN은 어류의 선도를 판정하는 중요한 지표로 사용되며 향미와 깊은 관련이 있을 뿐 아니라 부패 등 이상발효의 보조적 판단자료로 활용할 수 있기 때문에 객관적인 품질지표는 아니지만 발효실험의 지표성분으로 자주 이용되어 왔다(Jang et al., 2004). 쌀코지 분해시간이 가장 길었던 K72h 그룹의 초기 VBN값은 약 109.4 mg/100 mL로 C와 K24h 그룹(60.6, 65.7 mg/100 mL)보다 높았고, 모든 실험군들의 VBN값은 발효 기간이 길어질수록 지속적으로 증가하였다. 발효 4개월차 이후 저염 실험군(C₁₀%, K24h-10% 및 C₇₂h-10%)의 VBN값은 고염 실험군(C₂₀%, K24h-20% 및 K72-20%)의 VBN값에 비해 높았는데, 이는 미생물 증식 및 단백질가수분해효소의 활성증가로부터 기인된 결과로 사료된다. 특히, C₁₀%는 발효기간 중 가장 급격한 증가를 보여 발효 8개월차 약 220.7 mg/100 mL에 도달하였고 발효 10개월차 K72h 그룹과 함께 236.2–243.8 mg/100 mL로 높은 VBN값을 나타내었다. Um and Park (2015)의 연구에서 시판 까나리 액젓의 VBN값은 평균 약 183.0 mg/100 mL 수준으로 나타나, 본 연구의 저염 실험군(C₁₀%, K24h-10% 및 K72h-10%)의 발효 8개월차 이후 VBN값과 유사하였다.

질소화합물

어간장의 TN 및 AN 함량은 어간장의 정미성분을 나타내는 중요한 지표이며, 발효도를 판단할 수 있는 중요한 척도가 된다 (Byun et al., 2000). 발효기간에 따른 TN, AN 및 총 질소 함량에 대한 아미노산질소의 비율(AN/TN) 변화는 Fig. 3과 같다. 발효 초기 TN 함량은 K 그룹(1, 445–1, 525 mg/100 mL)이 C 그룹(약 1, 195 mg/100 mL)에 비해 유의적으로 높았다(P<0.05). 발효가 진행됨에 따라 K 그룹의 TN 함량은 큰 변화가 없었던 반면, C₁₀%는 발효 2개월차부터 급격하게 증가하여 모든 실험군 중 가장 높은 값을 나타냈고, 발효 10개월차 2, 475 mg/100 mL에 도달하였다. 그에 반해 C₂₀%는 C₁₀%에 비해 증가폭이다소 적었고, 발효 4개월차 1, 580 mg/100 mL, 발효 10개월차 1, 770 mg/100 mL 수준으로 나타났다.

Fig. 3. Changes in the total nitrogen (A) and amino nitrogen (B) contents, and ratio of amino nitrogen per total nitrogen (C) of the fish sauces from a Pacific sand lance Ammodytes personatus during fermentation according to rice koji treatments and salt contents. C10%, fish sauce with 10% salt; C20%, fish sauce with 20% salt; K24h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (24 h); K24h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (24 h); K72h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (72 h); K72h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (72 h). *The different capital letters indicate significantly differences between the different groups (P<0.05). † The different small letters indicate significantly differences between the different fermentation times (P<0.05). Data expressed as the mean±SD. (n=3).

초기 AN 함량은 K72h 그룹(약 620.1 mg/100 mL), K24h 그룹(약 421.9 mg/100 mL), C 그룹(약 235.7 mg/100 mL) 순으로 높게 나타나 쌀코지를 처리한 K 그룹이 쌀코지를 처리하지 않은 C 그룹에 비해 높은 것을 알 수 있었다. C₁₀%의 AN 함량은 발효 2개월차부터 급격하게 증가하였으며, 발효 8개월차 1, 489.2 mg/100 mL에 도달하여 모든 그룹 가운데 가장 높았다. 그에 비해, C₂₀%는 완만한 증가세를 보였고, 모든 실험군 중 가장 낮았다. 발효 2개월차 이후 저염 실험군(C₁₀%, K24h-10%, K72h-10%)의 TN와 AN 함량은 고염 실험군(C₂₀%, K24h- 20%, K72h-20%)에 비해 유의적으로 높았는데(P<0.05), 이는 저염 발효가 고염 발효에 비해 단백질분해효소의 활성이 높은 것에 의한 것으로 사료되며, Oh et al. (2005)의 연구결과와 유사하였다.

AN 함량은 어간장의 발효도를 확인하기 위한 지표로 활용되는데, 일반적으로 TN 함량의 40–60%가 AN으로 전환되는 것으로 알려져 있다(Rho et al., 2008). 식품공전(MFDS, 2022) 상액젓의 기준은 TN 함량은 1% 이상, AN 함량은 600 mg/100 mL 이상으로, 본 연구의 발효 8개월차 모든 실험군의 TN 및 아미노산 질소 함량이 기준에 적합한 것으로 판단되었다.

TN 함량에 대한 AN 함량의 비율 변화에서, C₁₀%는 초기값이 19.7%로 가장 낮았지만, 발효 4개월차에 43.8%로 급격히 증가하였고, 발효 8개월차 64.8%까지 증가하여 가장 높았다. C₂₀%는 발효 8개월차 46.7%까지 증가하였다가 10개월 차에 감소하였으며, 실험군중 가장 낮았다. 발효 6개월차까지 TN 및 AN 함량에서 공통적으로 저염 실험군이 고염 실험군에 비해 높은 값을 나타냈지만, 발효 8개월차 TN 함량에 대한 AN 함량의 비율에서 C₁₀%를 제외하고 K72h-20%가 가장 높은 값을 나타냈다.

이화학적 성분

발효기간에 따른 어간장의 외관 변화는 Fig. 4에, 당도, 탁도, 갈색도 및 염도 변화는 Table 1로 각각 나타냈다. 어간장의 Brix 는 시료 중 당, 염, 단백질 및 유기산 등 물에 용해되는 모든 수용성 고형물의 농도를 반영하는 지표로, 젓갈의 품질평가 기준으로써 가능성이 보고된 바 있다(Kim et al., 1995). K72h-20% 를 제외한 모든 어간장의 0개월차 Brix는 12.8–13.4%로 비슷한 수준이었고, 발효 2개월차 모두 30.8–38.5%로 급격하게 증가한 이후 비슷하게 유지하였다.

Fig. 4. Change in the appearance of the fish sauces from a Pacific sand lance Ammodytes personatus during fermentation according to rice koji treatments and salt contents. C10%, fish sauce with 10% salt; C20%, fish sauce with 20% salt; K24h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (24 h); K24h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (24 h); K72h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (72 h); K72h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (72 h)

Table 1. Changes in the brix, turbidity, brownness and salinity of the fish sauces from a Pacific sand lance Ammodytes personatus during fermentation according to rice koji treatments and salt contents C10%, fish sauce with 10% salt; C20%, fish sauce with 20% salt; K24h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (24 h); K24h20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (24 h); K72h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (72 h); K72h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (72 h). *The different capital letters indicate significantly differences between the different groups (P<0.05). † The different small letters indicate significantly differences between the different fermentation times (P<0.05). Data expressed as the mean±SD. (n=3).

어간장의 초기 탁도는 C 그룹 3.11%, K24h 그룹 2.74% 및 K72h 그룹 1.51%로 각각 나타나 쌀코지 처리시간이 길어질수록 낮았고, 발효기간이 경과할수록 감소하는 경향을 보였다. 젓갈 내 수용성 물질은 숙성 중 미생물의 영양원으로 소모되어 물과 이산화탄소로 분해된다고 알려져 있는데(Kim et al., 1995), 발효기간이 길어질수록 호염성균과 효소의 작용으로 어육이 분해되고, 수용성 고형물이 분해되어 어간장이 맑아진 것으로 예상된다. 어간장의 초기 갈색도는 K72h 그룹이 약 1.40%로 가장 높았으며, C 그룹이 약 0.95%, K24h 그룹이 약 0.78%로 가장 낮았다. 모든 실험구에서 발효기간이 경과할수록 어간장의 갈색 도가 증가하였는데, 발효 초기 가장 갈색도가 낮았던 K24h 그룹이 발효 8개월차 가장 먼저 흡광도 측정 최대값인 4.00에 도달하여 실제 갈색도는 그 이상일 것으로 예상되었다.

시판 까나리 액젓은 야외에서 발효시키기 때문에 부패 가능성 Table 2. Change in the microflora of the fish sauces from a Pacific sand lance Ammodytes personatus during fermentation according to rice koji treatments and salt contents

(unit, log CFU/mL) 이 높아 다량의 식염을 첨가하여 제조하며, 국내산 시판 액젓 제품의 평균 염도는 23.9–25.5% 수준으로 보고된 바 있다(Cho et al., 2014). 국가표준인증 통합정보시스템(KATS, 2021)의 한국산업표준 품질 기준에 의하면 멸치 액젓의 염도는 25% 이하로 규정되어 있는데, 본 연구의 식염을 10% 첨가하여 제조한 저염 어간장 그룹의 식염은 10.4–13.1%, 식염을 20% 첨가하여 제조한 고염 어간장 그룹의 식염은 18.2–21.6%로 KATS의규격에 부합하였다.

미생물수

발효기간 동안 어간장 내 미생물 변화는 Table 2와 같다. 어간장 제조 시 쌀코지를 처리하지 않은 C 그룹의 초기 총 균수는 검출한계인 1.5 log CFU/mL 보다 낮았던 것에 비해 쌀코지를 처리한 K 그룹의 초기 총 균수는 4.6–5.7 log CFU/mL로 높게 나타났고, 쌀코지 처리시간이 동일한 그룹 내 염함량이 낮은 그룹일수록 총 균수가 더 높았다. C 그룹의 총 균수는 발효 4개월 차까지 미미하게 증가하다 발효 8개월차 감소하였으며, K 그룹은 발효기간이 길어질수록 감소하는 경향을 보였다. K 그룹의 초기 유산균수는 5.1–5.8 log CFU/mL로 C 그룹의 약 2.0 log CFU/mL에 비해 높게 나타났으며, 발효 4개월차 1.0–2.0 log CFU/mL까지 감소하였다가 발효 8개월차 2.3–3.1 log CFU/ mL까지 증가하였다. 효모 및 곰팡이의 경우 C 그룹에서 모든 발효 기간 동안 검출되지 않았던 반면, K 그룹의 초기 효모 및 곰팡이 수는 4.9–5.3 log CFU/mL 수준으로 나타났고, 발효기간이경과될수록 점차 감소하여 발효 8개월차 K24h 그룹은 1.7–1.8 log CFU/mL, K72h 그룹에서는 검출되지 않았다.

Table 2. Change in the microflora of the fish sauces from a Pacific sand lance Ammodytes personatus during fermentation according to rice koji treatments and salt contents C10%, fish sauce with 10% salt; C20%, fish sauce with 20% salt; K24h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (24 h); K24h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (24 h); K72h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (72 h); K72h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (72 h). *The different capital letters indicate significantly differences between the different groups (P<0.05). † The different small letters indicate significantly differences between the different fermentation times (P<0.05). ‡ Not detected. Data expressed as the mean±SD. (n=3).

본 연구에서 분석한 까나리 어간장의 발효기간 중 총 균수의변화는 Kim and Kim (2003)의 발효촉진제로 속성 발효한 까나리 어간장의 총 균수 변화와 유사하게 나타났는데, 이는 발효 초기에 나타난 호기성 세균 등이 혐기적 발효 조건 및 식염 농도에 의해 생육이 억제되었기 때문인 것으로 사료된다. Um et al. (2018)의 국내산 멸치 액젓의 품질평가 연구에서도 일반세균수가 매우 낮은 것은 멸치액젓 제조공정 중의 살균 또는 여과 과정에서의 사멸 가능성보다는 고농도의 식염으로 장기간 숙성하는 과정에서 내염성균을 제외한 세균은 삼투압에 의해 생육이 저해되어 멸치액젓 내 호기적 세균 농도는 매우 낮을 것이라 보고된 바 있다.

유리아미노산

앞서 기술한 바와 같이 본 연구에서 까나리 어간장의 TN 함량 및 AN 함량은 8개월차 식품공전상 기준에 부합되었고, 이 때 품질 특성을 살펴보기 위해 유리아미노산 조성을 분석한 결과를 Table 3으로 나타냈다. 유리아미노산 총 함량은 식염을 10% 첨가하여 제조한 어간장 그룹(C₁₀%, K24h-10%, K72h-10%) 이 식염 20% 첨가하여 제조한 어간장 그룹(C₂₀%, K24h-20%, K72h-20%)에 비해 높았다. 어간장의 유리아미노산 조성을 살펴보면, 모든 실험군에서 공통적인 주요 아미노산으로 어간장 맛에 가장 큰 영향을 미치는 glutamic acid의 함량이 11.0– 13.7%로 가장 높았고, 다음으로 lysine (10.4–12.1%), leucine (8.6–10.5%), alanine (7.9–10.1%), arginine (0.3–10.8%) 순으로 나타났고, 이들은 유리아미노산 총 함량의 45.3–52.0%를 차지하였다. Kim and Kim (2003)의 발효촉진제로 속성 발효한 까나리 어간장의 주요 아미노산은 glutamic acid, isoleucine, leucine, lysine, alanine 및 valine이라는 연구결과와 유사하였으며, 누룩을 첨가하여 제조한 멸치 액젓의 주요 아미노산(Lee et al., 2021)과 숙성 정어리 액젓(Lim et al., 2002)의 주요 아미노산 결과와 유사하였다. 또한 주요 아미노산 함량 순서는 상이하였지만, 동남아산 액젓들의 주요 아미노산이 glutamic acid, lysine, leucine, alanine 및 aspartic acid라는 연구결과(Cho et al., 2000)와도 주요 아미노산 종류는 유사하여 액젓의 주요 아미노산은 원료 어종이나 제조 국가, 제조 방법 및 숙성 조건에 따라 약간의 차이는 있었지만 대부분 유사한 것으로 사료된다.

Table 3. Free amino acid contents in the fish sauces from a Pacific sand lance Ammodytes personatus with rice koji treatments at 8 months of fermentation C10%, fish sauce with 10% salt; C20%, fish sauce with 20% salt; K24h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (24 h); K24h20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (24 h); K72h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (72 h); K72h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (72 h). *The values indicate the percent ratio in the total free amino acid. Data expressed as the mean (n=2).

유기산

발효과정 중 유기산 생성은 pH 및 VBN 값에 영향을 미치며, 이들 조성은 유리아미노산의 감칠맛 및 단맛 등과 연관된 아미노산과 조화를 이루어 어간장의 맛에 영향을 미친다(Jun et al., 2016). 발효 8개월차 어간장 내 유기산 조성은 Table 4와 같다. 어간장으로부터 7종 유기산이 327.9–412.3 mg/100 mL 수준으로 검출되었고, pyruvic acid가 대부분을 차지하며 가장 높았다. K24h 그룹에서 acetic acid가 검출되지 않는 등 유기산 조성 내 약간의 차이는 있었지만, 코지 처리 유·무 및 식염 첨가 농도에 따라 어간장 내 유기산 조성은 큰 차이가 없는 것으로 판단되었다.

Table 4. Organic acid contents in the fish sauces from a Pacific sand lance Ammodytes personatus with rice koji treatment at 8 months of fermentation C10%, fish sauce with 10% salt; C20%, fish sauce with 20% salt; K24h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (24 h); K24h20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (24 h); K72h-10%, fish sauce with 10% salt after koji treatment (72 h); K72h-20%, fish sauce with 20% salt after koji treatment (72 h). *The different capital letters indicate significantly differences between the different groups (P<0.05). † Not detected. Data expressed as the mean±SD. (n=3).

본 연구에서 쌀코지 처리 및 염함량이 동해안 까나리 어간장의 발효특성에 미치는 영향을 살펴보기 위해, A. luchuensis를접종한 쌀코지의 처리 유·무 및 처리시간을 달리하여 까나 리어 간장을 제조하였고, 발효과정 중 이화학적 및 미생물학적 특성 변화를 분석하였다. 그 결과, 쌀코지 처리 후 어간장을 발효함으로써 쌀코지에 의해 어육의 분해 속도가 빠르게 진행되어 발효 초기 TN 함량이 현저하게 높아지는 것을 확인하였고, 비록 10% 식염농도 조건에서 과도한 VBN이 생성되었지만, 쌀 코지 처리에 의해 어느정도 식염함량을 낮출 수 있다는 가능성을 확인하였다.