한국의 전통 대두 발효식품 청국장이 정장, 혈액순환 개선 둥의 기능성식품으로 부각되고 있다. 청국장은 발효가 되면서 미생물, 효소, 다양한 생리활성물질이 크게 증가하며, 그 중에는 peptide류도 포함된다. 청국장 Peptide류의 형성은 SDS-PAGE 분석을 통해 확인할 수 있었다. 청국장의 수용성 아미노산중, Tyr, Gln-Lys, Trp, Gln, Lys-Pro 등이 주요성분으로 발견되었고, Lys-Pro (0.083 mg/100 g 시료)가 HPLC에 의해 분리되었다. Lys-Pro은 angiotensin I-converting enzyme (ACE)저해효과 $(IC_{50}=32.1{\mu}m)$를 지니고 있었다. 고혈압군이 분말청국장 20 g을 복용하고 2시간 지났을 때, 수축기 혈압은 15 mmHg, 이완기 혈압은 8 mmHg떨어지는 강하효과가 있었다. 청국장은 ACE 저해제와 혈압강하효과를 갖고 있기 때문에 혈액순환개선에 상당한 도움을 주는 기능성 식품으로 개발될 수 있을 것이다.
균주에 따른 청국장 발효중의 향기성분을 규명하기 위해 증자대두에 Bacillus subtilis 와 Bacillus natto균을 각각 접종시켜 청국장을 만들어 연속 증류 추출장치를 사용하여 향기성분을 추출 농축하고 GC와 GC-MS를 이용하여 향기물질을 분석 동정하였다. 그 결과 증자대두의 중요한 성분으로 3-methyl-1-butanol, 2-methylpropanoic acid 및 1-octen-3-ol 등이 밝혀졌고, B. subtilis균을 접종한 청국장은 숙성중에 이들 화합물들이 대체로 남아 있었으나, trimethylpyrazine, tetramethylpyrazine 등 7종류의 alkylpyrazine류가 현저히 증가하였다. B. natto균을 접종한 청국장은 증자대두의 중요한 성분들은 대체로 감소하고 alkylpyrazine 류 특히 tetramethylpyrazine 류는 숙성중에 현저히 증가하였다. 이상의 결과로부터 alkylpyrazine 류는 대두 냄새를 masking 하고 청국장의 향기에 크게 기여함을 알았다. 또 이들 향기성분들의 함량차는 두 가지 균을 접종한 청국장이 각각 다른 향기를 내는 요인이 되는 것 같다.
율무의 첨가가 청국장 냄새 저감에 영향을 미치는지 확인하기 위해 대두와 율무의 혼합 비율별 가공 적성 조사 및 적정 배합비 설정, 이에 따른 관능특성 평가, 향기 패턴 및 성분 분석을 실시하였다. 대두만 사용된 대조구와, 대두와 율무를 각각 1:1, 2:1, 3:1, 4:1의 비율로 혼합한 처리구에 Bacillus subtilis 종균을 접종하여 발효시킨 청국장과 재래식 청국장을 실험에 사용하였다. 율무청국장의 열량, 지방, 단백질, 회분, 아미노태 질소의 함량이 대조구보다 낮았으며, 수분과 탄수화물은 높았다. pH는 율무청국장이 상대적으로 낮았고, 색도는 율무의 함량이 높을수록 백색도와 황색도는 높고 적색도는 낮은 경향을 보였다. 점질물 함량은 율무청국장에서 높은 경향을 보였고, 점질물 중의 glutamic acid 함량은 율무청국장이 상대적으로 낮았고 fructose 함량은 상대적으로 높았다. 관능평가 결과 대두와 율무 4:1 처리구의 기호도가 가장 높았다. 대조구와 율무청국장의 향기패턴은 재래식 청국장과 확연하게 달랐으며, 두 처리구는 비슷한 패턴이지만 구별이 가능하였다. 또한 대조구보다 율무청국장에서 pyrazine류 화합물이 적게 동정되어 청국장 냄새가 적게 난다는 것을 확인하였고, 냄새의 강도 관능평가 결과도 율무청국장이 유의적으로 낮았다. 이상에서 율무청국장을 제조할 때 율무의 함량은 20%를 첨가하는 것이 가장 적합하며, 율무청국장은 일반 청국장에 비해 냄새 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
증강된 혈전용해활성을 갖는 starter를 이용한 발효조건의 최적화를 통하여 풍미가 향상된 청국장을 제조하기 위한 목적으로 전국 지역에서 유통되고 있는 청국장과 된장으로 부터 25개 균주를 분리한 후 단백분해 및 점질물 형성 효과를 갖는 7개의 Bacillus 균주를 선정하였다. 다음으로 청국장의 기능성을 증진시키기 위해 우수한 혈전용해활성을 갖는 균주를 starter로 이용하기 위해 fibrin plate법으로 활성을 검토한 결과, CJJN-4와 5가 tripticase soy broth에서 가장 높은 활성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 한편, 혈전용해 능이 우수한 CJJN-4와 CJJN-5를 이용하여 $40^{\circ}C$와 $45^{\circ}C$에서 청국장을 발효한 후 활성을 측정한 결과에서도 2개의 균주 모두 우수한 활성을 확인할 수 있었다. 또한, 발효시간과 관계없이 $40^{\circ}C$에서 $45^{\circ}C$보다 활성이 높았으며, 특히 $40^{\circ}C$에서는 72시간까지 우수한 활성이 유지되었고 CJJN-4의 균주를 48시간 발효시킨 청국장에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 발효균주 및 온도에 따른 발효 시의 pH 변화에서는 $40^{\circ}C$의 경우에는 균주 간에 유의적인 차이를 보이지 않았으나, $45^{\circ}C$에서는 CJJN-4로 발효된 청국장에서 60시간까지 $40^{\circ}C$에서 발효된 청국장 또는 CJJN-5로 조제한 청국장보다 낮은 pH를 보여주었다. 발효조건에 따른 풍미변화에서는 먼저, 청국장의 구수한 맛을 주는 아미노태 질소 함량의 경우에는 $40^{\circ}C$에서 72시간 발효시킨 결과, 1,139.6 mg%(CJJN-4)와 1027.6 mg%(CJJN-5)의 높은 함량을 보여주었으며 아미노태 질소의 생성속도에서도 $40^{\circ}C$가 $45^{\circ}C$보다 빠른 결과를 나타내었다. 그러나 청국장의 불쾌취를 유발하는 암모니아태 질소 함량의 경우에는 $40^{\circ}C$에서 CJJN-4와 5로 조제된 청국장이 $45^{\circ}C$에서 CJJN-5의 청국장보다 낮은 함량을 보여 주었다. 이러한 결과로부터 CJJN-4의 starter를 이용하여 $40^{\circ}C$에서 발효된 청국장은 아미노태 및 암모니아태 질소 함량의 변화에 따른 개선된 풍미와 함께 우수한 혈전용해활성을 가지고 있음을 알 수 있었다.
Polyglutamic acid(PGA) 함유량이 증대된 청국장이 조골세포에 미치는 영향을 세포 수준에서 관찰하고자 하였다. 조골세포에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 세포 생존율, 염기성 인산분해효소(alkaline phosphatase, ALP) 활성, 골 석회화 형성능, 조골세포 분화 관련 유전자 발현능을 측정하였다. 세포 독성이 없는 농도에서 염기성 인산분해효소 활성을 측정한 결과 농도에 의존적으로 ALP 활성이 증가하였으며, 일반 청국장 A보다 PGA 함유량이 증가한 청국장 B가 더 높은 ALP 활성 증가 효과를 나타내었다. 청국장의 골 석회화 형성능을 측정한 결과 역시 청국장 A보다 B가 더 높은 석회화 형성능을 나타내었다. 또한 분화 관련 유전자인 OCN, OPN, Col1, ALP 역시 청국장 B가 A보다 유전자 발현이 더 높게 나타났다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 PGA가 증대된 청국장이 기존 청국장보다 조골세포의 활성에 효과적일 것으로 생각한다.
본 연구는 청국장을 만들기 위해 사용되는 콩 중에서 발효가 되지 않아 버려지는 콩을 이용하여 친환경농업에 맞는 유기질비료와 액비로서의 활용 가능여부를 알아보기 위해 충남대학교 부속농장 유리온실에서 1/5000a Wagner pot을 이용해 상추 재배시험을 수행하였다. 생육조사 결과 엽장의 경우 대조구와 청국장 콩을 첨가한 CS 처리구는 비슷한 결과를 보였으며, 청국장 콩 추출액(액비)을 엽면시비 한 CSE 처리구의 경우 26~33% 증가율을 보였다. 그리고 엽폭과 엽수에서도 CSE 처리구가 대조구보다 9~20%정도 높은 결과를 나타냈다. 생체중은 청국장 콩과 추출액(액비)을 엽면 시비 한 CSE 처리구가 대조구에 비해 9~27% 정도 수량증가 효과를 보였고, 퇴비와 청국장 콩 추출액(액비)를 추비형식으로 시비한 CE 처리구에서도 대조구보다 최대 26% 정도 수량증대 효과를 나타냈다. 따라서 청국장 제조시 버려지는 미 발효된 청국장 콩과 추출액(액비)이 친환경농업에 맞는 유기질비료와 액비로서의 가치가 있는 것으로 판단된다.
청국장의 불쾌취를 줄이고 B. cereus 증식을 억제하는데 다양한 첨가제의 효과를 검토하였다. 관능검사는 불쾌취와 맛에 대하여 각각 5점 척도법으로 실시하였다. 무첨가 청국장의 불쾌취 강도가 가장 높다고 평가되었으며, 소금 첨가구, 목초액 소금 첨가구, 고추씨기름 첨가구, 죽염 첨가구 순으로 높게 나타났다. 맛의 선호도는 고추씨기름 첨가 청국장이 다른 첨가구들보다 높았다. 각 첨가제들의 B. cereus 증식 억제 효과를 확인한 결과, 죽염이 다른 3개 첨가제에 비하여 그 효과가 가장 뛰어났다. 관능검사 결과 및 B. cereus 증식 억제 효과가 좋게 나타난 죽염 첨가 청국장과 무첨가 청국장의 냄새 성분을 추출, 농축하여 GC/MS로 분석하였다. 죽염 첨가 청국장에서 오렌지 유사 향인 1-ethoxy-1-methoxy-ethane이 무첨가구에 비해 크게 증가하였다. 결과적으로 죽염을 청국장에 첨가하는 것은 차폐에 의한 청국장의 불쾌취 감소뿐만 아니라 B. cereus 증식 억제에 효과적임을 확인하였다.
콩의 기능성을 보다 효율적으로 이용할 목적으로 청국장을 제조할 때 콩을 약간 발아시켜 제조한 두아청국장의 개발 조건을 검토하였다. 흑두의 침지조건은 3시간 침지 후 2시간 물빼기를 3회 반복한 시험구에서 발아 12시간째에 50%, 발아 24시간째에는 80% 정도의 높은 발아율을 나타내었다. 흑두의 발아온도를 검토한 결과 $10^{\circ}C$의 저온이나 $25^{\circ}C$의 고온보다 $18^{\circ}C$의 상온이 적당하였다. 발아 콩의 일반성분을 검토한 결과 조단백과 조지방은 발아가 진행됨에 따라 그 함량이 약간 감소하였으나 조회분은 $5.3{\sim}5.8%$, 조섬유는 $9.5{\sim}10.4%$로 대조구와 거의 비슷한 함량을 나타났다. 발아 콩의 효소활성을 측정한 결과 protease의 활성은 싹이 성장함에 따라 그 활성이 약간 낮아졌으나 glucoamylase활성은 증가 하였으며, ${\beta}$-glucosidase활성은 싹 길이에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 그러나 isoflavone 함량은 싹의 길이가 20 mm일 때는 약 260 ${\mu}g$/g으로 급격하게 증가하여 대조구보다 약 2배 높은 함량을 나타내었다. 두아청국장의 기호도를 평가한 결과 청국장의 색깔 및 점질물 생성은 전통청국장과 거의 차이가 없었지만 청국장 고유의 불쾌취는 오히려 두아청국장에서 적게 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 두아청국장으로 찌게를 만들어 실시한 관능검사에서도 거의유사한 결과를 나타내었다.
시중에서 판매중인 청국장에 Co-60의 감마선을 $0{\sim}120\;kGy$의 선량으로 조사한 후 미생물과 화학적 성분 변화, 특히 지방산 조성 변화를 비교하였다. 조사된 청국장의 미생물 수는 10kGy 조사시 비조사구에 비하여 $10^4$ 정도 감소되었고, $D_{10}$ 값은 3.17 kGy로 나타났다. 일반성분은 조사량이 증가하여도 변화가 없는 것으로 나타났으며 pH는 조사구와 비조사구간에 차이가 없었으나, 산도는 조사구가 비조사구에 비하여 감소하는 경향을 보였다. 청국장의 지방상 조성은 대두나 증자대두와 유사하게 12종이 확인되었다. 청국장의 주요 지방산 양은 대두나 증자대두에 비해 oleic acid와 palmitic acid는 적고, linoleic acid와 linolenic acid는 더 많은 것으로 나타났다. 감마선 조사 청국장의 지방산 조성은 조사선량 20 kGy 조사구는 비조사구와 크게 다르지 않았으나 40 kGy 이상의 고선량 조사에서 linoleic acid와 linolenic acid가 감소하였다. 감마선 조사 청국장을 관능검사한 결과 비조사구에 비하여 갈색도(p<0.05), 꼬린내(p<0.01), 생선비린내(p<0.001), 이취(p<0.001), 수용성(p<0.001) 항목이 유의적 차이를 보여 감마선 조사 선량이 커질수록 비조사구와 색이나 냄새에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 안전성을 고려하여 1, 5, 10 kGy 조사구를 대상으로 실시한 맛 관능검사의 결과는 비조사구와 비슷한 수준이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 청국장의 멸균을 위해서는 40 kGy 이상의 조사량이 필요하나, $20{\sim}40\;kGy$ 정도의 조사 선량으로 미생물 수를 $10^2$이하로 충분히 낮출 수 있고 다가불포화지방산의 감소를 방지하면서 청국장 고유의 관능적 특성을 유지할 수 있을 것으로 판단되었다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.