기존의 황국균을 이용하여 제조하는 고추장의 품질을 개선 하고자 항암 및 강장에 효과가 있는 동충하초를 이용한 코오지로 제조한 고추장의 품질특성을 조사하였다. 동충하초를 이용하여 제조한 코오지가 황국균을 이용하여 제조한 코오지에 비해 효소역가의 경우 protease의 활성은 우수한 것으로 나타난 반면 amylase의 역가는 낮은 것으로 나타났다. 고추장을 제조하여 맛, 향, 색 및 전체적인 기호도에 있어 황국균을 이용하여 제조한 코오지와 동충하초를 이용하여 제조한 코오지를 7:3의 비율로 혼합하여 숙성한 것이 기존의 황국균만을 이용하여 제조한 고추장에 비해 우수한 것으로 나타나 동충하초를 이용할 경우 기존의 황국균으로 제조하는 고추장에 비해 품질을 개선할 수 있는 효과가 있는 것으로 나타났다.
장류와 주류 제조를 위하여 국내에서 유통되는 하경발효의 황국균(HK1), 수원발효의 황국균(SW101), 백국균(SW201), 충무발효의 된장용 황국균(CF1001), 간장용 황국균(CF1002), 청주용 황국균(CF1003), 주류용 백국균(CF1005)과 전통 메주에서 분리하여 산업화 준비를 하고 있는 황국균(KACC 93210)의 분류학적 특성과 안전성을 조사하였다. 공시한 6균주의 황국균은 모두 A. oryzae로 동정되었으며 이중 HK1, SW101, CF1001, CF1003은 분생포자를 생성하는 대(stipe)의 길이가 중간크기($711{\sim}1,121{\mu}m$, 중모(中毛))로써 서로 유사한 형태적 및 분자계통학적 특성을 나타내었으나 청주용인 CF1003이 다른 3균주에 비하여 포자를 다소 적게 그리고 균사를 다소 많이 생성하였다. 간장제조용인 CF1002는 대의 길이가 평균 $543{\mu}m$로서 짧았으며(단모(短毛)) omtA 유전자 분석에서 다른 황국균이 ICAo 그룹에 위치하는 반면에 IBLB-그룹에 소속되어 명쾌히 구분되었다. 전통메주에서 분리되어 산업화 과정에 있는 황국균 KACC93210 균주는 대(stipe)가 평균 $270{\mu}m$로 매우 짧았으며(초단모(超短毛)) 다른 황국균이 양털모양의 집락을 형성하는 반면 벨벳모양의 집락을 형성하여 형태적으로 쉽게 구분되었고 omtA 유전자에서도 공시한 황국균은 물론 세계적으로 보고된 어떤 황국균과도 염기서열이 서로 달랐다. 수원발효의 백국균(SW201)과 충무발효의 백국균(CF1005)은 모두 A. luchuensis (또는 A. luchuensis mut. kawachii)로 동정되었으며 집락 형태가 다소 상이하였으나 기타의 형태적 특징과 분자계통학적 특징에서 서로 구분되지 않았다. 황국균 6균주는 aflatoxin, cyclopiazonic acid, sterigmatocystin의 곰팡이 독소를 생성하지 않았고 백국균(A. luchuensis)은 유해한 독소를 생성하지 않는 것으로 이미 보고되었으므로 국내에 유통되는 황국균과 백국균은 모두 곰팡이독소에서 안전한 곰팡이임이 입증되었다.
본 연구에서는 3가지 서로 다른 미생물을 이용하여 콩을 발효시킨 후 제품의 알레르기성 변화를 살펴보았다. 증자 후 가열 살균된 콩은 유산균(Lactococcus actis subsp. lactis) 그리고/또는 황국균(Aspergillus oryzae) 그리고/또는 고초균(Bacillus subtilis)을 이용하여 발효되었다. 콩 단백질이 발효과정에서 분해됨을 확인하였다. 발효과정 후 콩 단백질의 알레르기성과 항원성의 변화는 콩 단백 특이 다클론 항체 또는 콩에 대해 알레르기 반응을 일으키는 환자들의 혈청을 이용하여 면역반응검사법으로 확인되었다. 콩 단백질은 니아신 생성균주 L. lactis subsp. lactis IFO12007와 황국균 그리고 고초균을 이용한 3단 발효에 의해 가장 강력한 분해가 이루어졌다. 3단 발효 후 콩의 알레르기성 및 항원성도 크게 감소되었다. 본 연구에서 확인된 3단 발효법은 콩의 알레르기성을 저하시키는 강력한 방법 중의 하나이다.
꾸지뽕나무(Cudrania tricuspidata)는 뽕나무과(Moraceae)에 속하는 낙엽활엽 소교목이다. 우리나라와 중국, 일본과 같은 동아시아에 주로 분포하며 척박한 땅에서도 잘자라고 병충해에 강하다고 알려져 있다. 예로부터 꾸지뽕나무는 항암, 간보호, 눈을 밝게하는 작용이 있다고 동의보감과 신농본초경에 기록되어 있다. 우리나라는 오랫동안 된장 등 발효식품을 자주 접하고 섭취하여 왔다는 점을 고려하여 본 연구를 수행하였다. 발효균을 접종하면 항암활성, 면역체계 개선 등 다양한 생리활성 물질이 증가한다고 알려져 있다. 본 연구는 가시가 없고 잎이 커 작업성이 용이한 대품 품종을 2018년 9월에 전남 신안군에서 채취하여 분석 시료로 사용하였다. 항산화활성 측정은 프리라디칼(DPPH, ABTS) 소거능을 측정하여 농도(EC50)별 측정결과 $100{\mu}g/mL$ ext. 이하로 항산화 활성이 열매보다 잎이 높다는 것을 확인하였다. 황국균(Aspergillus oryae)을 꾸지뽕나무 잎과 열매에 접종시켜 페놀성화합물을 스크리닝 한 결과 기존에 발견되지 않은 Salicylic acid, Naringenin, Vanilic acid, Oxyresveratrol 등 기능성 물질이 발견되었고, 잎의 경우 36시간 발효물(355mg/g)은 무처리군(179mg/g)에 비해 2배정도 상승하였다. 열매의 경우 48시간 발효시켰을 경우(472mg/g)으로 무처리군(156mg/g)보다 3배정도 상승하였다. 발효를 통해 꾸지뽕나무 잎과 열매의 최적의 추출조건을 확립하고 생리활성 물질 분석을 이용한 효능탐색 등을 진행하였다. 향후 꾸지뽕나무를 활용한 식품 소재개발 등 사업화에 기초적인 자료를 제공하여 임업인의 새로운 소득품목 육성에 기어코자 한다.
본 연구에서는 증자 콩에 증식하여 부패취를 유발하는 오염균인 야생고초균의 생육을 억제하고 정상발효를 유도하기위해 젖산, 과산화수소 등과 항균성 물질인 bacteriocin을 생성하는 유산균으로 1단 발효를 실시한 후 장류용 황국균을 접종하여 2단 발효 후 다시 고초균으로 3단 발효시켜 황국균과 고초균의 protease, peptidase를 효과적으로 사용함으로서 단백질 분해율이 높아 아미노산 생성량이 많은 기호성 높은 고품질의 메주를 제조하였다. 3단 발효법으로 제조된 메주의 수분함량과 pH를 측정한 결과 각각 54.0 %와 pH 7.0였고 제조된 메주를 30일간 20% 염수로 용출하여 총 유리 아미노산함량을 비교한 결과 3단 발효법으로 제조된 메주구가 대조구에 비해 약 $3{\sim}5$배 높게 나타났다. 특히 장류의 맛을 좌우하는 감칠 맛 성분인 glutamic acid와 aspartic acid의 함량은 대조구에 비해 매우 높아 메주를 원료로 제조하는 장류의 품질을 향상시킬 수 있으며 유리아미노산이 용출되는 시간이 대조구보다 짧아 장류 제조시 발효기간을 1/3정도로 단축시킬 수 있다.
장류 중 비교적 늦게 우리식생활에 도입된 고추장은 고추의 도입시기인 임진란 이후 장류의 기본인 메주와 어울려 채소류 중심의 우리 식생활에 도입되었을 것이며 지금은 우리의 모든 요리에 광범위하게 이용되고 있는 향신 조미료의 하나로 세계에 그 유례를 찾아볼 수 없다. 고추장은 크게 나눠 전통고추장과 개량식으로 구분하는 바 가장 큰 차이점은 전자는 자연 발효한 고추장 메주를 사용하는 반면 후자는 순수 황국균에 의한 koji를 이용하면서 최종 제품에 가열과정이 없는 것이다. 우리나라 고추장 수요량은 약16만 톤 정도며 매출액은 약 1,165억 원으로 추산되는데 그중 60%가 공장산으로 고추장의 제조가 급격히 주부의 손을 떠나고 있다. 전통고추장의 비중은 전체 고추장에서 미미하나 아직도 상당수의 소비자에게서 선호되고 있으며 중소형 혹은 가내 규모로 농민의 소득증대에 기여하고 있다. 전통고추장의 문제는 자연발효에 의한 품질균일화 미흡과 품질개선 노력이 부족한 점과 유통 중 변색 및 가스생성에 의한 팽창과 내용물 유출인바 이번 연구를 통하여 변색의 주원인은 빛(U.V.)과 열 임을 밝혔고 주로 효모에 의해서 발생되는 가스 및 내용물의 유출문제는 천연 항균성 물질을 함유한 양고추냉이와 겨자를 첨가하는 경우 성공적으로 방지할 수 있었으며 품질도 오히려 개선되는 결과를 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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