[스크랩] 천연 식물 효소 추출방법

천연 식물 효소 추출방법

 

1. 한방 약제로부터 추출법

식물엑기스를 추출하는 방법에는
(1) 삶아서 추출하는 법
(2) 목초액, 죽초, 알코올에서 담가서 추출하는 법
(3) 미생물 발효에 의한 추출법 등 세 가지로 나눈다.

(1) 삶아서 추출하는 법

 대부분 한약방에서는 탕제를 달여서 추출하는 방법을 쓰고 있다. 증기 열탕처리를 하여 오랫동안 삶은 한약을 우려내는 법으로 탄수화물, 유기산, 아미노산, 탄닌, 미네랄 성분들과 2차 대사 산물을 우려낼 수 있으나 많은 성분이 찌꺼기에 남아있을 수 있다.

(2) 목초, 죽초, 알코올에 담구어 추출하는 법

 목초나 죽초는 많은 유기산을 포함하고 산성으로 유기용매이기 때문에 식물에서 추출되어진 여러 물질들이 안정화되기 쉬우며 뛰어난 효과를 거둘 수 있다.

 죽초액을 이용한 한방 생약 추출

 예를 들어 목초액에 마늘, 쑥, 고추를 넣어 오랫동안 우려내면 생리활성 및 살균, 살충력이 강력한 천연식물 농약제를 만들 수 있을 것이다.
 막걸리나 소주에 담가서 추출하는 방법을 오랫동안 누구든지 쉽게 만들 수 있을 것이다.

(3) 미생물 발효법에 의한 추출법(발효와 숙성)

 미생물을 이용한 효소의 추출법에 대해서는 식품공학에서 오랜 역사를 가지고 연구가 진행되고 있다.
 한방 약제를 만드는 방법에도 미생물 발효에 의해서 발효공정 숙성 및 저장 시스템을 이용하여 새로운 물질을 만드는 방법이 시도되고 있다.

 미생물 발효에 의한 발효와 숙성

 예를 들면, 대부분 한약제는 탄수화물 성분인 전분, 셀룰로즈, 헤미 셀룰로즈, 리그닌 성분과 일부 단백질, 탄닌, 비타민 류, 무기성분으로 되어 있으며 그들 성분들이 생합성에 의해 제2차 생성물질 즉, 페놀성 물질, 정유물질, 알칼로이드 물질 등 다양한 2차대사 물질을 얻을 수 있다.
 탄수화물 중에서 다당체를 발효공정에 의해 소당 및 단당으로 분해하고 단백질을 아미노산으로 분해하면 새로운 물질이 생성되고 그로부터 그 식물에 포함되어진 여러 물질이 분해, 합성되어 식물의 항균물질, 살충물질, 생리활성물질을 얻을 수 있는 것이다.
미생물은 탄수화물, 단백질, 비타민 류, 각종 미네랄성분으로 구성되어 있고, 그들이 먹이로 하는 것 또한 그러한 성분들을 요구하며, 그들을 분해할 때 생성되는 효소 물질들이 생 합성되어 새로운 물질을 만들어 낼 수 있는 것이다.
 우리는 이 새로운 물질, 확실 지 않지만, 이 미지의 인자를 얻기 위해 다각적인 연구가 검토되어야 된다고 본다.

 

농업은 종합 과학이다.

농학자, 의학자, 자연과학자, 화학자, 미래학자 등 수많은 전문가들이 머리를 맞대어야 할 것이다.

2. 식물엑기스(효소)의 발효 공정과 숙성

식물엑기스(효소)를 만드는 발효공정에는

(1) 효소를 이용하는 공정과

(2) 발효미생물을 이용한 효소생산 2가지를 이용하고 있다.

(1) 효소를 이용하는 공정

1) 아밀라제(amylase)

 전분(녹말)의 가수분해 효소로 술, 맥주, 포도당, 물엿(식혜) 등의 식품제조를 위시하여 직물의 풀 빼기에 이르기까지 광범위하게 응용되는 효소이다.
 아밀라제는 옛날부터 보리의 싹을 틔어 백색의 분말을 이용하여 식혜(단술)을 만드는 엿기름으로부터 출발되었다(그림 2-10).
 우리 조상들은 옛날부터 효소를 이용하여 식혜를 만들어왔다.
 아밀라제는 고등식물, 동물, 미생물 등 자연계에 널리 분포되어 있으며, 맥아제(maltase)는 아밀라제가 많아 이것을 정제한 것을 디아스타제(diastase)라고 한다.
 콩과 고구마에도 상당량의 b-아밀라제가 있고 동물의 타액, 췌액 등에는 a-아밀라제가 있고 세균, 효모, 곰팡이 등의 미생물에도 존재하고 있다. 특히 세균에서는 강력한 a-아밀라제가 있는데 대표적인 것은 바실러스 스브틸러스(bacillus subtilis, 고초균) 이고 아스펴질러스(aspergillus spp., 누룩균)와 같은 곰팡이에도 a 및 b-아밀라제가 분비되고 있다.

- 보리 맥아를 이용한 유산균 발효 영양제 만드는 법
▶ 재료: ① 식은 밥 1ℓ, 물 1ℓ ② 보리맥아 200g

▶ 제법: 보온밥통을 이용하여 전기를 보온화에 놓고 식은 밥 2ℓ 정도와 물 2ℓ를 1:1 비율로 하여 보리 맥아 200g을 티팩에 넣어 담가서 8시간 정도 두어, 밥알이 물위로 2~3개정도 떠오르면 티팩을 건져 올린다. 그 후 취사에 두고 5~6분간 끊인 후, 여기에 우유를 약 1ℓ정도 넣고 유산균을 요구르트 병으로 2개정도 부어 하루 정도 지나면 훌륭한 유산균 발효 식물영양제가 되는 것이다. 식혜 유산균영양제보온밥통 물 2ℓ 보온으로 유지 6시간 정도(식혜) 하루(유산균영양제)

▶ 사용법: 엽면살포 : 물 20ℓ(1말당) 50~100㏄(400배~1,000배액)① 관 주 : 200평 1동상 10ℓ 관주효 능 :

① 유산의 생성에 의한 토양의 병해 예방과 방제 (후사리움균 예방)

② 토양유기물과 미네랄의 유효화를 촉진한다.

③ 유산은 토양 근권에서 타 미생물의 먹이사슬이 되고 피롤 물질의 생성을 촉진시킨다(광합성 세균, 남조류).

2) 셀룰라제(섬유소를 분해하는 효소, cellulase)

 셀룰라제는 식물의 세포막에 존재하는 당질, 셀룰로즈의 b-1.4-글루코사이드 결합을 가수분해하여 셀로비오스와 포도당으로 하는 효소 즉, b-1.4-글루칸 4-글루칸노하이드로라제이다.
 셀룰라제는 균류, 목재 부휴균, 식물병원균, 곰팡이, 연체동물, 고등동물 등에 존재하고 있다. 효소제의 자원으로는 곰팡이, 세균 등이 많이 연구되고 있으며, 토착균도 많이 있다.
 솔밭이나 대밭에 많이 서식하는 아스퍼질러스(누룩)균은 셀룰라제 효소를 많이 생성하여 솔잎이나 댓잎을 분해하며, 볏짚이나 풀잎에 많이 서식하고 있는 세균 즉 바실러스 스브틸러스균(간장, 된장 균)도 셀룰라제를 많이 생성하고 있다.
 특히 표고버섯 원목에 기생하는 트리코테르마균(Tricoderma spp.)은 셀룰라제, 키티나제, b-1.3-글루카나제를 생성하여 병원균에 대한 강력한 길항균으로 퇴비 발효제나 토양개량제로 사용할 필요성이 있다.

3) 프로타제(단백질 가수 분해효소, protease)

 프로타제는 단백질을 분해하는 효소로 사람의 음식물 소화와 관계가 있으며, 위의 팹신 물질이나 췌장에서 분비되는 트립신 찌모트립신의 발견에서 시작되어, 각종 조직이나 세포 중에 제각기 특유의 프로타제가 존재하는 것을 알게 되었다.
 식물조직이나 미생물에서도 프로타제가 존재하여, 특히 미생물의 프로타제가 효소 정제기술의 진보로 발전되어 농업용 식물영양제로서도 급속히 보급되고 있다.
 식물에서는 무화과의 수액이나 잎에서 ficin, papaija 과실에서 papain, pineapple의 열매에서 bromelain 등의 단백질 가수분해 효소가 있다고 알려져 있으며, 멜론의 꽃 등의 추출액도 치즈 제조에 사용된다.
 또한 미생물에서는 바실러스 속이나 방선균 속, 유산균 속에서 분비된 프로타제의 효소작용에 의해서도 단백질이 분해되어 아미노산 등 다양한 식물 영양제를 만들 수 있다.
 특히 최근 광합성 미생물은 단백질을 이용하여 다양한 에너지 대사 작용을 하여 고단위 식물영양 효소를 생성한다는 것이 밝혀지고 있다.

(2) 발효 미생물을 이용한 효소생산

 미생물을 배양하여 특수한 효소를 축적시키거나 혹은 효소제제를 만들어 이용하는 공법이 최근에 널리 이용하고 있다.
 효소 자원으로서 미생물은 다른 식물이나 동물자원에 비하여 효소종류도 많을 뿐만 아니라 제조비가 싸고 단시일 내에 여러 규모로 제조될 수 있는 여러 이점을 갖고 있다. 반면에 균주의 변성이나 배양조건의 변화에 따라 효소 생산량이 변화되기 쉽고 또 배양 중 잡균의 혼입에 특히 주의하여야 할 것이다. 그러므로 제조관리상 충분한 주위와 기초 연구가 필요하다고 한다. 발효 공정상 중요한 것은 균주의 선택으로 단시간에 다량의 효소를 생산하여 배양이 쉽고 값싼 원료에 생육할 것과 변이가 일어나지 않는 균주가 요구된다.
 공정에서는 적절한 배지의 조성, 통기, 교반, 온도와 pH 등을 검토하고 또 잡균의 혼입이 없게 충분한 관리가 필요하다.
 효소 공법으로 중요한 것은 앞서 효소를 이용하는 공정에서도 밝혔지만, 아밀라제, 프로타제, 펙틴나제 및 셀룰라제 등이다.
 옛날부터 우리나라는 효소의 천국이고 발효 공법의 대국이었으며, 우리의 선조들은 미생물 공법의 대가들이었다.
 우리들의 할머니들과 어머니들의 손맛이 바로 미생물로 효소를 만드는 기술이었고, 우리 조상들로부터 전통적으로 내려오는 맛의 근원이 미생물을 이용하여 효소를 만드는 공법이라면, 지금 우리는 어떻게 반문할 것인가.
 “음식 맛은 장맛이다.” “음식 맛은 우리 어머니들의 손 끝에 있다.” 라는 너무나 단순한 어휘로 우리 어머니들을 모두 칭송한다면 오늘 날 우리 젊은 세대들에게는 얼마나 모욕적인 언동이라 말인가?
 옛 조상들로부터 전통의 음식 솜씨를 이어받지 못한 우리들 세대는 결국, 우리들 어머니들의 손맛을 전수받지 못했기 때문에 공장에서 생산된 발효식품을 구입해 먹을 수밖에 없기 때문이다.
 만약 우리 선조들의 음식을 만드는 비법이 좀더 과학적인 바탕에서 평가되었다면, 오늘날 우리들 젊은 세대는 옛 조상들의 선구자적인 연구에 감탄을 금하지 않을 수 없었을 것이며, 선진국이라고 자부하는 이웃으로부터 한국은 전염병이 난무하는 나라라는 치욕적인 모욕은 당하지 않았을 것이라 생각된다. 우리 인간의 몸에는 약 100조의 미생물이 살고 있다고 한다. 거기에는 유산균과 같은 유익한 균도 많지만 간염이나 전염병을 유발하는 병원균도 수없이 많다고 한다.
 우리 인간의 소화기관은 외부에 노출된 입을 그 시발점으로 하고 있기 때문에 외부로부터 들어오는 잡균의 오염을 막을 수가 없다.
 그래서 입에는 항상 세균이 존재하는데 아침에 일어났을 때에는 밤새도록 자란 것이

10⁷-10⁸(1억 마리) 정도 된다고 한다.
 또한 우리가 매일 배설하는 분변은 현미경으로 보면 분변 1g중에 수천억 개의 세균이 있다고 한다. 이것을 세균의 크기로 계산해 보면 분변의 약 50%가 세균이라고 하는 것이다.
 그러나 놀랍게도 장내 세균을 배양해 보면 대장균이나 유산균 등이 수천 개 정도밖에는 검출이 안 된다고 믿어왔으나, 장내세균을 우리 인간의 창자의 내부 환경과 비슷한 조건을 하고 배양하면, 즉 산소가 전혀 없는 혐기적 상태로, 장내세균의 생육에 필요한 영양 조성분을 첨가하고 배양해 본 결과, 지금까지 죽은 균이라고 생각했던 대부분의 세균들이 살아있다는 것을 알게 되었던 것이다.
 우리 민족은 옛날부터 “정”이라는 영원불멸의 용어를 갖고 살아왔다. “가정과 이웃의 훈훈한 정”이 얼마나 가슴 뭉클한 말인가.
 그리하여 “한 솥 밥을 먹는다”는 것이 양푼이에 음식을 담아 온 식구가 둘러 앉아 똑 같은 숟가락, 젓가락으로 나누어 먹는 것이 최대의 미풍 양속이라고 여겨왔다.
나는 수십 차례 일본을 다녀 왔고 농업에 관련된 일본 친구들을 한국에 초청했을 때, 이 점에 대해서는 무어라고 변명해야 할 지 몰랐다.
 지금 생각해보면 “우리나라의 음식에는 유산균이나 바실러스균, 효모균 등 길항 미생물이 많이 배양되어 있으니 어떠한 병원균도 전염되지 않으니 안심하고 드세요.”라고 이야기 해주는 것이 솔직한 심정이라고 밝히고 싶다.
 우리는 우리들 선조들에게 이러한 고마움을 잊어서는 안될 것이라 생각되며, 나는 내가 만약 이러한 발효식품을 먹고 있지 않으면 수많은 전염병에 엄청난 시달림을 당하고 있을 것이라 생각할 때, 가끔씩 온몸에 전율을 느낀다.
 술잔을 돌리는 것이 미풍양속이고 같은 된장국에 여러 사람의 입 속에 넣은 숟가락을 담가서 휘젓는다면, 우리가 마치 아직도 손으로 밥을 먹는 민족이 이상한 것처럼 우리도 선진 외국인들로부터 그러한 오해를 받을 수 있을 것이라고 충분히 이해가 될 수도 있다.
우리들 입에는 항상 타액이 흐르고 있고 음식을 먹는 동안에도 외부공기와 계속하여 접촉하기 때문에 세균의 서식처가 되고 있다고 한다.
 타액(침)에는 보통 10⁷(㎖)정도 세균이 포함되어 있다고 한다.
 이 세균은 치아 표면, 치근, 잇몸 표면 등에서 증식한 것과 음식물 속에 섞여있던 것인데, 각 개인의 연령, 충치의 수, 치아의 위생상태 등에 의하여 달라진다고 한다.
 그 주된 세균은 연쇄상 구군이나 유산 간균 등의 호기성균과 베이요넬라, 후소박테리움, 프로피오니 박테리움, 박테로이드스, 혐기성 연쇄상 구균, 레프트리키아 등의 혐기성 세균이 거의 반반씩 차지하고 있다고 한다.
 이밖에 나이세리아, 포도상 구균, 스피로헤타, 비브리오, 효모, 마이코플라즈마, 비피더스균 등도 약간 검출된다고 한다.
 이와 같은 균총을 가진 타액(침)은 음식물과 함께 식도를 거쳐 위로 들어간다.
 위는 공복 시에는 위산 때문에 pH가 3.0이하로 내려가고 세균 수는 극히 적다고 하며, 유산 간균, 연쇄상구균, 효모 같은 내 산성이 강한 것만이 위액 1g당 10²-10³정도 검출된다고 한다.
 여기에 음식물이 들어오면 위 내용물의 pH는 4.0이상으로 상승하여, 체온으로 데워져서 세균이 급격하게 증식하여 내용물 1g당 10⁴-10⁸까지 증가한다고 한다.
 여기서 증식하는 세균은 유산 간균, 효모 등의 본래부터 위에 서식하고 있던 것과, 입에 있던 것이 음식물과 함께 들어온 연쇄상 구균, 박테로이드스, 비피더스균, 베이요넬라, 후소박테리움, 대장균, 바이러스, 포도상구균 등이다. 위액의 pH가 점점 낮아지면서 산에 약한 세균은 사멸하고 세균 수는 적어지며, 곧 이어서 유문변이 열리고 위 내용물이 소장으로 흘러 들어 간다고 한다.
 소장 상부에서는 공복 시에 유산 간균, 효모, 베이요넬라 등이 장 내용물 1g당 10이하밖에 검출되지 않는다고 한다.
 뿐만 아니라 위에서 보내진 음식물도 위산의 작용으로 균수가 별로 많지 않고, 또 십이지장 상부에서 분비되는 담즙, 그리고 장점막으로부터 분비되는 라이소자임이나 점액 등의 화학적인 요인 때문에 소장 하부로 보내진다고 한다.
 소장 하부에 들어오면 세균 수는 갑자기 증가한다.
 위액에 의하여 내용물이 중화되고 또, 통과해 오는 동안에 시간이 걸렸기 때문에 공복 시에는 10⁵-10⁷/g을 능가한다고 한다.
 여기서는 우세 균인 박테로이드스, 비피더스균, 유박테리움, 혐기성 연쇄상 구균 등이 혼재하고 있으며, 회장 하부의 균수는 10⁷/g정도까지 증가하고 있다고 한다. 회맹변을 통과해서 맹장에 오면 소화된 음식물 덩어리의 통과속도는 갑자기 느려지고 세균 수는 급격하게 증가하며, 이 부위에서는 내용물 1g당 1010정도의 엄청난 세균이 서식하고 있으며, 소장에서 보내진 영양물질에 의하여 더욱 증식하게 된다고 한다.
 이와 같이 우리 인간의 체내는 온통 미생물의 세상으로 되어 있으며 미생물의 대사작용에 의해서 인간의 육체는 생명의 대사를 지속하고 있다고 볼 수 있다.
 그리고 우리의 인체는 항상 미생물에 대해서 노출되어 있다 해도 과언이 아니다.
 우리의 조상들은 예부터 이러한 미지의 인자(미생물)를 예지하고 전통과 경험을 바탕으로 장류나 김치 젓갈 등 다양한 발효식품을 만들어 오랫동안 저장하기도 하고 여러 식품에 양념으로 두루 사용하여 즐겨 먹었던 것이다.
 마치 서구 권에서 우유를 발효시켜 요구르트를 만들어 먹은 것처럼 우리 민족은 항상 발효 식품을 먹었으며, 우리는 이러한 맛에 길들여 있으며, 이러한 과학적인 전통을 계승해야 할 것이다.
 우리의 음식은 대부분 간장이나 된장, 고추장 등으로 맛을 내고 술, 젓갈, 김치 등 발효식품을 만들어 오래 두고 먹을 수 있는 저장기술도 발전했었다.
 이 모든 발효, 숙성, 저장은 미생물의 대사작용이라는 것을 몰랐을까. 만일, 몰랐더라도 분명 미지의 인자가 있을 것이라는 추측은 했을 것이다.

1) 전통 식품미생물에 의한 효소 생산

① 메주속의 미생물과 효소생산

 예부터 콩을 삶아 메주를 띄우고 음식 맛의 기본이 되는 장류 즉, 된장, 간장, 재래식 고추장을 만들어 먹어왔다.
 메주를 만들 때에는 콩을 충분히 삶아, 찧은 후 모양을 만들고, 메주덩이를 볏짚으로 묶어서 겨우내 따뜻한 방에 메달아 둔다. 메주에 볏짚을 묶는 것은 볏짚의 미생물이 콩의 탄수화물이나 단백질을 분해하는 작용이 있기 때문이다.
 메주의 겉은 건조하고 딱딱하기 때문에 볏짚의 미생물인 아스퍼질러스 속이나 무코속, 라이조퍼스 속의 곰팡이나 효모균이 증식되고 이 곰팡이들이 일차로 분해시키면, 그들이 분해시킨 쪽으로 세균류인 바실러스 서브틸러스, 바실러스 푸밀러스 등의 미생물이 메주 속에서 활성이 된다.
 이들 바실러스 균은 강력한 탄수화물의 분해효소인 아밀라제와 단백질의 분해효소인 프로타아제를 생성하는 것이다.
 메주의 콩 단백질은 충분히 삶아졌을 때 효소 분해가 활발해진다고 하며 삶을 때에는 고온에서 단시간 익히는 것이 좋다고 한다.
메주를 띄울 때 겉은 꾸덕꾸덕하게 말리는 것은 유해한 곰팡이의 번식을 막기 위함이다.
겉의 수분이 마르기도 전에 곰팡이가 번식하면 유독한 곰팡이 독이 생길 수 있으므로 메주 겉을 건조시키는 것이다.
 메주의 겉면은 섭씨 30℃정도 건조한 공기에서 3일정도 말리면 완전히 굳어진다고 한다. 그 다음 35℃정도에서 7일정도 띄우고, 상온에서 30일정도 숙성시키면 메주의 발효가 완성된다.

② 간장의 미생물과 아미노산

 재래식 간장은 콩으로 만든 메주를 띄우고 바실러스 스브틸러스 세균에 의해 발효된다.
 반면 개량 간장은 콩과 전분질을 혼합해서 곰팡이 균인 아스퍼질러스 오리제를 이용해서 만든다고 한다.
 또한 화학 간장을 산 분해 간장이라고 하며 콩 단백질을 염산으로 분해시켜 아미노산액을 만들고 소금으로 간을 맞추고 색과 맛과 향을 돋우기 위해 감미료와 색소를 넣는다고 한다.
 화학간장은 재래 간장과는 달리 콩 대신 단백질 원료인 탈지 콩가루, 밀, 생선가루 등을 사용한다고 한다.
 장을 담근 후 오랜 발효기간을 거치는 동안 원료 중의 단백질과 전분질은 메주의 미생물이 자라면서 분비한 효소들에 의해 가수분해 된다. 생성된 저분자 물질은 다시 자연적으로 들어간 효모와 세균에 의하여 알코올 발효와 아미노산 발효가 일어나는 동시에 여러 가지 향미 성분이 합성된다고 한다.
 재래식 간장의 미생물은 간장이 숙성되는 동안 미생물의 종류와 균수가 변하며, 젖산균은 3주까지는 왕성하게 늘어나다가 숙성될 무렵에는 거의 사라진다고 한다.
 간장에서 분리한 미생물에는 호기성세균은 바실러스 스브틸러스, 바실러스 푸미러스, 마이크로코커스 카세리티쿠스 와 내 염성 젖산균은 페디오코커스 하로필러스, 락토바실러스 카제이, 락토바실러스 프라타륨, 내염성 효모는 사카로마이세스 루신, 사카로마이세스 아시디피시엔스 등이 검출되며, 사카로마이세스 루시는 알코올 발효를 하고, 데바리오마이세스 니코니아나에는 곰팡이 냄새와 피막을 형성하는 유해한 효모로 알려져 있어, 간장 독 안 위쪽에 숯과 고추를 넣는 이유는 이러한 유해한 곰팡이가 달라 붙지 못하도록 미연에 방지하기 위한 것일 것이다.
 재래식 간장은 2~3개월 발효 기간을 거치는 동안 효소 작용에 의해 아미노산, 유기산 및 당의 생성이 축적된다.
 아미노산의 구수한 맛, 당분에 의한 단맛, 소금에 의한 짠맛 그리고 여러 가지 유기성분에 의한 향과 빛깔이 조화를 이루어 간장의 맛이 형성된다고 한다. 간장의 탄수화물은 재래식 간장에서는 갈락토오스, 글루코오스, 아라비노오스, 자일로오스 등으로 전체의 1.6~1.7% 정도 단맛을 내며, 개량간장은 밀의 배합량이 많을수록 환원당이 많아져서 단맛이 많지만 발효 후기에는 알코올이나 유기산으로 변한다고 한다.
재래간장의 아미노산에는 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 류신, 리신, 페닐알라닌, 프롤린, 세린, 트레오닌, 발린 등이 들어 있다고 한다.
 간장의 향은 주로 바실러스 스브틸러스, 바실러스 나토에 의한 것이며, 바실러스 리케니폴미스가 간장의 맛에 기여한다고 하며 간장의 달콤한 향은 톨루롭시스 다틸라라고 밝혀져 있다.
 간장의 성분은 (표 2-11)에서와 같다.

- 간장의 성분과 비교(한국의 발효식품) 이화여대출판부 1986.

항 목	재래간장	개량간장	아미노산간장
비 중	1,202	1,184	1,185
엽 분(%)	26.3	18.1	16.4
총 질 소 (%)	0.58	1.51	1.80
아미노태 질소(%)	0.54	0.91	0.87
총 당 질 (%)	1.23	4.40	3.50
환 원 당 (%)	0.82	2.69	2.25

 

③ 된장의 영양 성분과 미생물

 

된장은 재래된장과 개량된장이 있고 재래된장은 간장의 부산물로 만든 전통 된장이 있고, 된장만을 목적으로 담근 청국장, 막장 등의 속성된장이 있다.
 재래된장은 콩만으로 메주를 쑤고, 간장을 담그면 간장 맛은 좋지만 된장 맛은 떨어지고, 덜 숙성된 메주로 담그게 되면 성분이 된장에 남아 있어 간장보다는 된장 맛이 좋다고 한다.
 재래식 메주를 띄울 때, 자연번식하는 세균인 바실러스 스브틸러스는 재래식 장류의 맛을 결정하는 중요한 미생물이며 고초균이라고 하여 풀섶이나 볏짚에 많이 서식하고 있어 인간과 자연계에 있어서는 아주 중요한 역할을 하며, 장이 숙성되는 동안 강력한 단백질과 탄수화물 분해효소인 셀룰라제, 발미포르민, 바시타라신 등을 분비한다. 또한 농업 미생물에 있어서도 매우 중요한 역할을 하고 있다.
 개량된장은 곰팡이 균인 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryze)를 쌀이나 보리쌀과 같은 전분질에 섞어 배양시킨 배지를 이용하여 다당체인 전분을 소당이나 올리고당으로 분해시키고, 단백질을 분해하여 아미노산으로 만드는 과정이다. 이 아스퍼질러스 오리제균은 메주나 누룩균이라고도 불리며, 솔밭이나 대밭의 자연계에도 널리 분포되어 있고 농업에 있어서도 퇴비발효에 중요한 역할을 하고 있다.
 된장의 영양성분을 보면 성인 1일 단백질의 소비량이 70g으로, 우리나라 사람들의 1일 된장 섭취량이 평균적으로 20g 정도로 보면 그 중 단백질은 약 2.5g 정도 섭취한다고 한다(표 2-12).

 

- 된장의 일반 성분(한국발효식품)이화여대 출반 부 1986.

성 분	재래된장	개량된장
수분(%)	51.5	50.0
단백질(%)	12.0	14.0
지방질(%)	4.1	5.0
당질(%)	10.7	14.3
섬유(%)	3.8	1.9
회분(%)	17.9	14.8
열량(㎉/100g)	138	156

 

 

2) 미생물 효소의 생산과 공정

 

① 세균에 의한 아밀라제(탄수화물 분해효소)생산과 공정

 우리들 농업에서 많이 이용하는 아밀라제를 생성하는 세균으로는 대표적으로 바실러스 스브틸러스, 바실러스 푸미러스 등이 있다.
 이들 바실러스의 배양법에는 고체배양과 액체배양이 있는데 고체배양에 쓰이는 배지는 밀기울, 대두분, 카제인, 쌀겨 등의 재료를 쓰며 pH는 6~6.3정도이고, 배양온도는 37℃~40℃정도이며 온도가 오르면 뒤섞여서 온도의 상승을 막고 2일~3일 정도면 배양이 완료된다.
 액체배양에는 대두분, 녹말, 인산, 칼슘, 황산암모늄, 염화가리, 황산마그네슘 7수화물이며 pH는 7.0에서 37℃에서 5일간 정도면 배양이 되며, 호기적 조건에서 배양이 용이하다.
 칼슘은 아밀라제의 내열성을 증대시키며, 녹말 흡착에 의한 아밀라제의 회수정제법도 조작이 간단하고 제품의 순도를 높일 수 있다고 한다.

② 곰팡이에 의한 아밀라제(탄수화물 분해효소)생산과 공정

 곰팡이의 아밀라제에는 a-아밀라제와 글루코아밀라제로 되어 있으며, a-아밀라제는 맥아당이 주생산물이다.
 곰팡이 균인 아스페러질러스 오리제(누룩균)는 주로 a-아밀라제를 생산하고 글루코 아밀라제는 적게 생산한다고 한다.
 곰팡이의 아밀라제계에는 말토스 올리고 사카라이드 트랜스글루코사이드가 존재하여 그 분해과정이 복잡하다고 한다.
 a-아밀라제와 공존되면 a-아밀라제의 작용으로 생긴 말토스에 작용하여 비발효성 당류가 생긴다고 한다.
 아밀라제를 생산하는 곰팡이 균에는 아스퍼질러스 오리제와 아스퍼질러스 니가, 라이조푸스 균 등이 있다.
 아스페러질러스 오리제는 누룩곰팡이로 전분 당화력과 단백질 분해력이 강하여 양조공업에 널리 이용되고 균총이 처음에는 백색이었다가 분생자가 생기면 황록색이 되고 오래되면 갈색으로 변한다. 발육 적온은 30℃정도이다.
 아스퍼질러스 오리제 등의 고체 배양법은 밀기울, 옥수수, 펩톤, 황산아연, 황산철, 황산구리 등이며, 30℃에서 6~10일 배양하여 충분한 포자를 착생시켜 배양한다.
 아밀라제의 이용은 그 범위가 넓으며 ⓐ 녹말에서 텍스트린, 맥아당, 포도당의 제조 ⓑ 소화제로서 음식물 중의 녹말의 분해 혹은 발효 원료의 당화 작용 ⓒ 전분질의 분해제거 및 항 염증제 등으로 이용된다고 한다.

 

 

출처 : 양파를 무농약으로 재배하는 종태의 블로그

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