용기 및 온도에 따른 저장 중 메밀 속성장의 품질특성

메밀 속성장은 Choi 등(4)의 방법을 변형하여 제조하였 다. 콩은 24시간 수침 후, 고압 멸균기를 사용하여 121℃에 서 40분 동안 증자한 후 마쇄하였다. 찐 콩과 메밀 가루를 7:3의 비율로 배합하여 성형(지름 15 cm, 높이 3 cm, 무게 400 g)한 후, 겉말림 하여 28℃에서 상대습도 70%를 유지하 며 7일 동안 발효시켜 메밀 속성장 용 메주를 제조하였다. 이렇게 제조한 메주 10 kg 과 천일염 2.5 kg, 물 1.5 L를 혼합하여 40 L 항아리에 30일 동안 자연 발효시켜 메밀 속성장을 제조하였으며, 이를 항아리, 유리, 플라스틱 용기 에 150 g씩 담아 5℃, 15℃, 25℃에 저장하여 이를 시간에 따라 채취하여 분석 시료로 사용하였다.

메밀 속성장 20 g에 증류수를 가하여 100 mL로 정용한 후, 균질화하여 이를 원심분리(8,000 rpm, 20 min)한 후, 상등액(고형분 4.73%)을 분석에 이용하였다.

추출물의 pH는 pH meter(Seven easy pH, Mettler-Toledo, Switzerland)를 이용하여 측정하였으며, 산도는 균질화된 추출물을 2배 희석하여 0.1 N NaOH로 pH 8.3으로 중화 적정한 후 소비되는 0.1 N NaOH 용액의 mL수를 젖산 함량 (%, w/w)으로 나타내었다(10). 시료의 수분함량은 105℃ 상압 가열 건조법으로 측정하였다.

시료 추출액 5 mL, 중성 formalin 용액 10 mL, 증류수 10 mL을 넣은 플라스크에 0.5% phenolphthalein용액을 가 한 후 0.5 N NaOH로 미홍색이 될 때까지의 적정량과 blank test의 적정량을 이용하여 산출하였다(11).

총균수는 1 g의 메밀 속성장을 saline 용액에 단계적 희석 하여 plate count agar(Difco, Sparks, MD, USA)에 도말하여 37℃에서 24hr 동안 배양한 후, colony를 계수하여 측정하였 다(11).

색도는 저장된 시료를 Ultrascan Pro(Hunter Lab, US) 를 사용하여 L-value(lightness), a-value(redness), b-value (yellowness)를 처리군 별로 3회 반복하여 측정하였다. 백색 판(L:99.52, a:-0.13, b -0.12)을 기준으로 측정하였다.

메밀 속성장의 저장기간 중 pH의 변화는 Fig. 1과 같다. 항아리(15℃), 플라스틱(25℃),항아리(25℃)에 저장되었던 실험군을 제외한 나머지 실험군은 저장기간 동안 초기의 pH 4.5를 유지하였으며, 이는 Kim 등 (12)이 포장된 전통 된장의 저장 중 특성 변화 실험에서 확인한 결과와 일치하 였다. 15℃ 항아리에 저장된 실험군은 저장 28일부터 pH가 서서히 증가하여 저장 98일에는 pH 5.6으로 다른 실험 군에 비하여 높은 pH 값을 보였다. 또한, 25℃플라스틱에 저장된 샘플은 저장 98일에는 pH 5.1로 약간 상승 하였으며 25℃ 항아리에서 저장된 실험군은 저장 14일부터 pH가 급격히 증가하여 저장 98일에는 pH 7.4로 다른 실험군에 비하여 높은 pH를 나타내었다. 이러한 현상은 두 샘플 내 미생물의 protease 분비에 의한 단백질 분해속도가 빨라 단백질의 분해물 및 암모니아성 질소 화합물이 다른 실험군에 비하여 많은 양이 생성, 축적되어 pH 상승이 일어난 것이라 사료된 다(13). 한편 Kim 등(14)은 살균된 된장을 6개월간 저장했 을 때 살균하지 않은 된장에 비하여 pH 감소가 적다는 연구 결과를 토대로 된장 내에 존재하는 유산균의 역할이 저장기 간 중 pH를 감소하는 원인으로 작용할 수 있다고 보고한바 있다.

Fig. 1. Change of pH of buckwheat Soksungjang dur ing storage at var ious temperatures. (A) 5℃, (B) 15℃, (C) 25℃. Circle (-●-), pot; square (-■-), glass; triangle (-▲-), plastic. Error bars represent standard deviation (n=3).

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메밀 속성장 저장 중 산도변화는 Fig. 2와 같다. 대부분의 실험구에서 3~4%을 유지하였으나, 항아리(15℃)의 경우, 저장 중 점차 낮아지는 경항을 보여 저장 98일에는 1.85%로 다른 실험군에 비하여 낮게 나타났다. 항아리(25℃)에서 저장된 메밀 속성장은 저장 28일째 부터 감소하여 저장 91일에는 0.71%의 낮은 산도를 나타내었다. 또한 유리병의 시료는 모든 온도에서 pH와 산도 변화가 거의 없었음을 확인할 수 있었는데 이는 Kim 등(12)의 된장 저장 실험에서, 5℃, 13℃에서 약 90일 간 유리병에서 저장된 된장이 산도에 서 유의적인 큰 변화를 보이지 않았던 것과 유사한 결과를 보였다. 또한 본 실험에서 25℃ 항아리에 저장한 샘플의 산도가 다른 실험군에 비하여 낮았던 것은 저장온도 및 용기의 통기량을 고려했을 때 저장 중 발효가 유발 된 것으 로 보인다.

Fig. 2. Change of acidity of buckwheat Soksungjang during storage at var ious temperatures. (A) 5℃, (B) 15℃, (C) 25℃. Circle (-●-), pot; square (-■-), glass; triangle (-▲-), plastic. Error bars represent standard deviation (n=3).

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메밀 속성장의 저장조건(용기 및 온도)에 따른 pH와 산 도 변화의 결과로 보아 15℃, 25℃ 항아리에서 저장한 메밀 속성장의 pH 와 산도의 변화가 다른 실험군에 비하여 다소 컸다. 이는 항아리 된장 발효효율이 플라스틱 용기에 비하 여 탁월하다는 Yoo 등(15)의 연구결과와 비교해볼 때, 항아 리는 메밀속성장을 발효시키는 과정에는 통기성 등을 고려 했을 때 적합한 용기이나 발효완료 후, 소포장 저장용으로 는 적합하지 않은 용기로 판단된다.

아미노태 질소는 단백질이 미생물 유래 protease에 의하 여 아미노산으로 전환되어 생성되는 것으로 알려져 있다 (16). 항아리(15℃), 플라스틱(25℃) 및 항아리(25℃)에 저장 시료를 제외한 나머지 샘플은 아미노태 질소 함량이 0.5~0.6%를 나타내어 저장기간 중 큰 변화를 보이지 않았다 (Fig. 3). 저장 98일째 항아리(15℃)시료의 경우, 0.70%이었 으며 플라스틱(25℃)은 0.75%로 약간 높은 함량을 보였다. 또한 항아리(25℃)에 저장한 시료의 경우, 저장 35일부터 급격히 증가하여 저장 98일에는 0.92%로 그 함량이 다른 샘플에 비하여 크게 증가 하였음을 알 수 있었다. 이는 저장 기간 동안 후 발효가 일어났기 때문이며, 온도가 높고 항아 리 저장되었을 때 그 작용이 활발히 이루어졌을 것이라 생각된다. 이는 살균된장과 생된장의 저장과정 중 품질변 화를 비교한 Kim 등(14)의 실험에서도 유사한 결과를 보였 는데, 저장기간 동안 살균된장에 비하여 생된장의 아미노 태 질소함량이 증가하였으며, 또한 15℃ 에서 저장할 때 보다 30℃에 저장했을 때 아미노태 질소가 더 많이 증가했 다고 보고하였다. 이를 통하여 미생물과 저장 온도가 된장 의 저장과정 중 아미노태 질소 증가에 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 선행 연구와 본 연구의 실험 결과로 미루어 볼 때 메밀속성장 유통 및 저장 시, 5~15℃를 유지하고 유리용기에 저장하는 것이 바람직하였다.

Fig. 3. Change of aminotype nitrogen contents of buckwheat Soksungjang dur ing storage at var ious temperatures. (A) 5℃, (B) 15℃, (C) 25℃. Circle (-●-), pot; square (-■-), glass; triangle (-▲-), plastic. Error bars represent standard deviation (n=3).

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메밀 속성장의 온도, 용기 별 저장 과정 중 총 균 수는 Fig. 4와 같다. 총균수는 모든 실험군에서 전체적으로 뚜렷 한 증가나 감소의 경향을 보이지는 않았으나 초기 균수(8 log CFU/mL)는 저장 21일부터 약간씩 감소하였고, 5℃와 15℃에 저장된 시료는 84일 부터 증가하는 추세를 보였으며 25℃에 저장한 샘플은 70일 부터 서서히 증가하였으나 전체 적인 변화의 폭은 크지 않았다. 이는 고추장과 된장의 미생 물 수는 저장기간에 따른 뚜렷한 변화가 없었다는 Kim 등 (12)의 결과와 상응하였다. 그러나 본 연구 결과에 따르면 저장 기간 동안 pH 와 산도, 아미노태 질소 함량에서 변화를 보였던 25℃ 항아리 샘플에서 유의적인 총균수의 변화를 찾아볼 수 없었는데, 이는 총균수에 변화는 없었지만 높은 저장 온도와 항아리의 유리나 플라스틱 대비한 높은 산소 투과율이 메밀 속성장 내 균 총의 종류에 영향을 미쳤을 가능성이 있다고 보여진다. 특히 호기성 일반 세균의 증식 과 통성혐기성균인 유산균의 감소가 일어났을 가능성이 크며 이러한 산 생성 세균인 유산균의 감소는 25℃ 항아리 샘플의 pH의 상승에 영향을 미쳤을 가능성이 큰 것으로 판단된다. 실제로 Son 등(18)은 간장 제조 시 항아리가 유리 에 비하여 호기적인 환경을 제공하여 품질에 영향을 미친다 고 보고한바 있다.

Fig. 4. Change of total bacteria cell count of buckwheat Soksungjang dur ing storage at var ious temperatures. (A) 5℃, (B) 15℃, (C) 25℃. Circle (-●-), pot; square (-■-), glass; triangle (-▲-), plastic. Error bars represent standard deviation (n=3).

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저장 용기와 온도별 색도의 변화는 Table 1. 과 같다. L 값(명도)는 초기 55.20 에서 시간이 지날수록 감소하는 경향을 나타내었는데 그 변화는 항아리(15℃)와 25℃의 모 든 처리구인 유리, 플라스틱, 항아리에서 많이 감소한 것으 로 나타났다. 그 중 25℃ 항아리에 저장된 실험군은 84일째 L 값이 39.88로 가장 낮은 값을 나타내었다. a값(적색도)은 초기 9.82에서 모두 조금씩 높아지는 경향을 보였으나 항아 리(25℃)에서만 84일째 6.72로 측정되었다. b값(황색도) 또 한 다른 실험군에서는 저장기간에 따른 유의적인 변화를 보이지 않았으나 항아리(25℃)에서 저장한 샘플은 실험 84 일에 13.84의 낮은 값을 나타내었다. 본 실험에서는 온도가 높고 항아리에서 저장했을 때 암갈색으로 변화하는 정도가 심하여 색상 변화에 의한 품질 저하를 확인할 수 있었는데 이는 Kim 등(14)의 실험에서 된장의 보관 온도가 높을수록 변색 정도가 심했다는 보고와 같은 결과를 확인 할 수 있었 다. 이러한 갈변현상은 산소, 금속 이온, 온도, 균주 등의 영향을 받는데 25℃에 저장한 실험군은 다른 실험군에 비하 여 높은 온도에서 저장되어 균주의 작용이 다른 샘플에 비하여 활발히 작용하였을 가능성이 있음을 예측할 수 있으 며 또한 항아리에서의 높은 산소 분압은 이러한 샘풀 내의 미생물 생육에 영향을 미쳐 저장 기간 동안 샘플의 색상 변화에 영향을 주었을 것이라 사료된다(19).