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Summary
CONTENTS
목차
제1장 연구개발과제의 개요 15
제2장 국내·외 기술개발 현황 17
제3장 연구개발수행 및 결과 18
제1절 재료 및 방법 18
1. 재래식 메주 18
2. 재래식 된장 18
3. 더덕 된장 제조 18
4. 더덕 청국장 제조 23
5. 효모 첨가가 더덕 된장의 향미에 미치는 영향 분석 23
6. 더덕 잔뿌리의 전처리 방법 23
7. 더덕 강정 제조 23
8. 더덕 강정의 포장시험 26
9. 시험방법 26
제2절 결과 및 고찰 36
1. 재래식 메주의 성분 36
2. 우수 균주 분리 41
3. 시중에서 구입한 재래식 된장 65
4. 더덕 된장의 제조 69
5. 더덕 청국장의 제조 87
6. 더덕 된장 향미에 미치는 효모의 영향 분석 93
7. 더덕 된장의 최적 제조조건 106
8. 더덕 된장 및 청국장의 분말 최적화 109
9. 더덕 된장 및 청국장의 제조공정도 개발 114
10. 더덕 잔뿌리의 산지별 이화학적 품질특성 119
11. 더덕 강정 시제품 제조 119
12. 더덕 잔뿌리의 강정 혼입을 위한 전처리 방법 및 혼합 비율 결정 121
13. 더덕 강정의 유통 중 산화억제기술 128
14. 더덕 강정의 포장시험 148
15. 더덕 강정의 제조공정도 개발 165
16. 더덕 강정의 소비자 기호도 조사 및 홍보 169
제4장 참고문헌 178
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I. 제목
더덕 잔뿌리를 이용한 발효제품 (된장 및 청국장) 및 강정 개발
II. 연구개발의 목적 및 필요성
1. 연구 목적
● 산삼에 버금가는 약효를 지닌 더덕은 주로 생뿌리 자제의 판매가 주류를 이루고 있어 상품가치가 없는 잔뿌리는 그대로 폐기 또는 사료로 이용되고 있어 이에 대한 활용도를 높이고자 한다.
● 이와 같이 상품가치가 없는 더덕 잔뿌리의 활용도를 높이고 아울러 더덕 생산 농가의 소득증대를 높이기 위해 더덕 잔뿌리를 이용하여 기능성이 증진된 더덕된장 및 청국장을 개발하고자 한다.
● 또한 상품가치가 없는 더덕 잔뿌리를 이용한 더덕 강정을 개발하고자 하며 더덕의 활용도를 극대화시켜 더덕 생산농가 및 참여기업의 소득을 증대시키는데 그 목적이 있다.
2. 연구의 필요성
더덕 (Codonopsis lanceolate)은 초롱꽃과(Campahutaceae)에 속하는 다년생 덩굴성 식품으로 재배한지는 오래되지 않았으며 주로 야생에서 자라는 것을 채취하여 한약재와 식용으로 사용하여 왔다. 더덕은 편도선염, 궤양, 폐결핵, 천식, 해독, 거담 및 진해 등에 효과가 있는 것으로 알려져 왔으며 산삼에 버금가는 뛰어난 약효가 있다고 하여 예로부터 사삼(沙蔘)이라 불리고 인삼(人蔘), 현삼(玄蔘), 단삼(丹蔘),고삼(苦蔘)과 더불어 5삼중의 하나로 알려져 있다. 더덕은 한방에서는 인삼대용으로 민간요법의 약제로 사용되어 왔으며, 또한 식용으로 구이, 절임식품 등으로 사용되어 왔으나 특유의 맛과 향으로 인하여 소비자계층이 한정되며 부가가치를 높이는 가공식품으로의 활용은 매우 미미한 상태이다.
더덕의 뿌리에는 사포닌 (saponin)과 이눌린 (inulin)성분 등이 있고, 잎에는 플라보노이드 (flavonoid)성분의 일종인 플라본 (flavon)성분이 다량 함유되어 있으며 그 외 사포닌의 일종인 트리테르페노이드 성분이 함유되어 있어 비위계통, 폐와 신장을 보호하는 최상의 건강식품이다.
된장 및 청국장과 같은 전통 장류는 예로부터 단백질 공급이 부족한 우리 민족에게 불포화 지방산 및 필수 아미노산을 공급하는 대두 발효식품으로서 영양학적으로 대단히 중요한 기능을 갖고 있다. 된장 및 청국장은 영양공급 기능 외에 항산화성, 항암성, 항변이원성, 고혈압 예방 및 혈전용해 등의 3차 기능인 생체조절기능을 갖고 있는 건강식품이다.
강정은 한과류의 일종으로 삭히어서 말린 찹쌀가루에 술을 치고 끓는 물로 반죽하여 썰어 말린 찹쌀반죽을 기름에 튀겨 팽화시킨 후 여러 가지 고물을 입힌 것이다. 최근 강정을 비롯한 한과류의 관심이 높아지면서 강정의 다양한 형태 개발이 요구되고 있다.
건위, 강장제 및 성인병 예방 등의 약리작용이 뛰어난 더덕 가공제품은 현재 생더덕, 깐더덕, 더덕무침 등 단순가공에 치우쳐 있어 더덕의 활용증대와 더덕 생산농가의 부가가치를 높이기 위한 더덕을 이용한 다양한 가공제품 개발이 시급한 실정이다.
따라서 더덕 잔뿌리의 활용도가 요구되고 있어 본 과제는 더덕의 잔뿌리를 이용하여 더덕 된장, 청국장과 같은 발효제품 및 더덕 강정을 개발하고자 하였다.
III. 연구개발 내용 및 범위
1. 제 1세부과제 (더덕 잔뿌리를 이용한 된장 및 청국장 개발)
가. 1차년도 (2008∼2009)
(1) 발효 미생물의 선정
(2) 효모의 발효능 분석
(3) 더덕 된장의 발효특성 규명
(4) 더덕 청국장의 발효특성 규명
나. 2차년도 (2009∼2010)
(1) 더덕 된장 및 청국장의 형태 제조 표준화
(2) 더덕 된장의 향기성분 분석
(3) 더덕 청국장의 향기성분 분석
(4) 더덕 된장 및 더덕 청국장의 제조공정도 작성
2. 제 2세부과제 (더덕 잔뿌리를 이용한 강정 개발)
(1) 더덕 잔뿌리의 이화학적 성분 평가
(2) 더덕 강정 시제품 개발
(1) 더덕 강정의 저장 시험
(2) 더덕 강정의 제조공정 개발
IV. 연구개발결과
1. 재래식 시장에서 구입한 17종의 메주로부터 α-amylase, β-amylase 및 산성 protease 활성이 우수한 세균, 곰팡이 각 1 종을 분리하였으며 내염성과 향미성분 생성능이 우수한 효모 1종을 분리하였다. 세균, 곰팡이 및 효모를 동정한 결과 세균은 Bacillus sp. B-3, 곰팡이는 Aspergillus sp. M-9, 효모는 Saccharomyces sp. Y-D-6이었다.
2. 더덕 된장을 제조하기 위해 종균으로는 Bacillus sp. B-3, Aspergillus sp. M-9을 사용하였으며 숙성 8일째에 향기성분 개선을 위해 Saccharomyces sp. Y-D-6를 첨가하였다. 또한 더덕 청국장을 제조하기 위해 종균으로는 Bacillus sp. B-3을 사용하였다. 이때 더덕 된장 및 청국장에 더덕 잔뿌리 분말가루를 5, 10, 15 및 20%(w/w) 첨가하였다.
3. 더덕 된장 및 청국장은 숙성 중에 아미노태질소 등의 이화학적 분석, 생균수 등의 미생물학적 분석을 하였으며 숙성이 끝난 완제품에 대하여 맛, 향 등의 관능적 분석을 하였다.
4. 25종의 더덕 된장 중에서 10%(w/w) 더덕을 함유하고 종균으로 Bacillus sp. B-3, Aspergillus sp. M-9을 1:1로 혼합한 것이 이화학적 분석 및 관능검사에서 우수하여 최종적으로 더덕 된장의 제조 모델로 선정하였다.
5. 5종의 더덕 청국장 중에서 10%(w/w) 더덕을 함유하고 종균으로 Bacillus sp. B-3를 이용한 것이 이화학적 분석 및 관능검사에서 우수하여 최종적으로 더덕청국장의 제조 모델로 선정하였다.
6. 더덕 된장의 형태를 표준화시키기 위하여 일반 상법과 같은 방법으로 반고체형태의 된장을 제조하였으며, 분말 된장은 열풍건조를 하여 제조하였다. 반고체형태의 더덕 된장은 더덕 10%(w/w)을 함유하고 25℃에서 40일간 숙성하면 반고체 형태의 더덕 된장을 표준화할 수 있었으며 분말 된장은 반고체형태의 더덕된장을 60℃에서 6일간 열풍 건조시키면 이화학적 및 관능적 성질이 우수한 제품을 얻을 수 있었다.
7. 더덕 청국장의 형태를 표준화시키기 위하여 일반 상법과 같은 방법으로 반고체형태의 청국장을 제조하였으며 분말 청국장은 열풍건조를 하여 제조하였다. 반고체형태의 더덕 청국장은 더덕 10%(w/w)을 함유하고 40℃에서 6일간 숙성하면 반고체 형태의 더덕 청국장을 표준화할 수 있었으며 분말 청국장은 반고체형태의 더덕 된장을 60℃에서 6일간 열풍 건조시키면 이화학적 및 관능적 성질이 우수한 제품을 얻을 수 있었다.
8. 향미개선 효모로 선정된 Saccharomyces sp. Y-D-6을 첨가한 더덕 된장의 향기성분을 분석한 결과 전체적으로 검출된 향기성분으로는 ethyl alcohol, ethyl acetate, 2-methyl-1-propanol 및 isoamyl alcohol 등이 검출되었다. 관능검사결과 이들 향미성분에 의해 관능검사에서 우수한 점수를 얻고 있었다.
9. 더덕 청국장의 향미성분을 분석한 결과 청국장에서 검출된 향미성분으로는 ethanol, oxalic acid, 2-butanone, 1-hexanol, 2,3-butanediol, pentanoic acid, phtalic acid, 1-propanol 등이 검출되었다. 이들 향미성분 중 2-butanone, 1-hexanol, pentanoic acid, phtalic acid, 1-propanol 등은 더덕 무첨가구에서 볼 수 없는 향기성분으로 더덕 첨가로 더덕에서 유래된 성분임을 알 수 있었다.
10. 대량생산을 위한 더덕 된장 및 청국장의 최적 제조공정도와 설비 목록을 작성하였다.
11. 더덕의 산지별 이화학적 품질을 분석하였으며 분석결과, 횡성산이 제주산보다 함수율이 낮고 회분, 당질 및 polyphenol 함량이 높은 것으로 나타났다.
12. 더덕강정의 제조 공정 중 첨가한 더덕 잔뿌리의 주요 성분변화 조사를 위하여 열처리 전후의 사포닌과 polyphenol 함량을 조사한 결과, 사포닌의 경우 전처리방법에 관계없이 열처리 전에 0.50 ∼ 0.52%를 나타내었고 열처리 후에는 0.49 ∼ 0.50%로 나타났다. 총폴리페놀의 경우에도 열처리전후의 함량이 2.15 ∼ 2.31㎍/㎎ 에서 1.94 ∼ 2.04㎍/㎎를 나타내어 커다란 변화를 나타내지 않았다. 따라서 더덕 강정제조 중의 더덕 잔뿌리 주요 성분의 변화는 크지 않은 것으로 나타났다.
13. 더덕의 고유한 향과 맛을 유지함과 동시에 강정의 기호적 품질특성을 손상하지 않는 더덕 강정 제조 기술을 개발하기 위하여, 더덕잔뿌리를 세절한 다음 동결·건조하여 미불쇄한 F.D처리구와 분자압축탈수건조(Molecular Press Dehydration)로 탈수 건조한 다음 조분쇄한 M.P.D처리구를 각각 제조한 다음 강정에 더덕 분말을 5∼20%의 범위에서 5% 간격으로 첨가한 다음 특성차이검사에 의한 관능평가를 실시한 결과, M.P.D 처리하여 5%, 10% 첨가구가 색, 맛, 향 등 전체적인 기호도에서 높게 나타나 최종적인 강정 제조 조건으로 선정하였다.
14. 일반적으로 튀김공정을 거치는 강정의 산패방지 및 저장성 연장을 위한 적정 천연항산화제의 종류, 농도와 첨가 적정 공정을 결정하기 위한 저장 시험을 실시하였다. 실험결과, 천연항산화제는 녹차추출물, 농도는 300ppm 그리고 항산화제의 첨가는 유탕공정에서 실시하는 것이 강정의 산패방지를 통한 저장성 연장에 가장 효과적인 것으로 나타났다.
15. 이를 바탕으로 더덕 강정의 대량생산을 위한 최적 제조 공정도를 작성하였다.
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