홍어를 각각의 조건에서 온도와 기간을 달리해 발효하였는데 그 성분을 분석한 결과 일반 성분에는 큰 차이가 없었다. 하지만 홍어는 일반적인 식품과 달리 발효가 진행될수록 \( \mathrm{pH} \)가 증가하였다. 따라서 홍어 유출액의 암모니움 이온 농도를 측정해 발효진행 정도를 추정할 수 있고, 이를 통해 발효의 정도를 제어 가능할 것으로 보인다. 실험에서 찾아낸 발효 적정온도는 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)였다.
<h1>결과 및 고찰</h1><h2>발효 온도에 따른 기간별 홍어 열수 추출물의 일반성분 분석</h2><p>홍어를 \( 4,10,20^{\circ} \mathrm{C} \)에서 습도를 \( 60 \sim 90 \% \)로 설정하여 각 각의 조건에서 발효시키면서 기간별 일정량을 채취하여 동결건조하고, 성분분석을 실시한 결과는 Table 1, 2, 3과 같았다. \( 4^{\circ} \mathrm{C} \)의 경우는 성분의 변화가 거의 없었는데 이는 낮은 온도에서 발효되었기 때문인 것으로 사료되어진다.</p><p>\(10^{\circ} \mathrm{C} \) 발효 홍어는 건조시료 \(100 \mathrm{~g} \)을 기준으로 한 경우 발효 기간동안 회분함량의 변화가 \( 9.59 \%-14.04 \% \)로서 오히려 약간 증가하였다. 이는 발효가 진행됨에 따라 침출액의 유출로 인해 주요 고형분인 단백질 및 지방함량이 감소되고 상대적으로 회분함량이 증가한 것으로 사료되며 발효전 홍어 보다 발효된 제품의 홍어에서 회분함량이 약간 높았다는 결과와 일치하였다. 또한, 지방 함량은 발효가 진행됨에 따라 조금씩 감소하는 경향을 나타내었다. 단백질 함량도 \(87.71-84.97\%\)로 큰 변화는 없었으나 약간 감소하였는데, 이는 발효하는 동안 홍어육질의 분해로 인한 결과라고 사료된다. \( 20^{\circ} \mathrm{C} \) 발효 홍어는 건조시료 \( 100 \mathrm{~g} \)을 기준으로 발효 기간에 따라 단백질의 함량이 평균 \(88.09-86.04\%\), 지방 \(2.29-2.72\%\) 정도로 비교적 비슷하였고, 회분함량은 \(9.55- 11.31 \% \) 정도로 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \) 발효 홍어와 비슷하였다. 따라서 발효 온도 및 기간에 따라 일반성분의 변화에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.</p><h2>\( \mathrm{pH} \) 및 암모니움 농도 측정</h2><p>홍어를 \( 4,10,20^{\circ} \mathrm{C} \)에서 발효시키면서 채취한 유출액의 \( \mathrm{pH} \) 변화는 Fig. 1과 같다. \( 4^{\circ} \mathrm{C} \)의 경우 발효 4일까지 약간 증가한 듯하나 \( 10,20^{\circ} \mathrm{C} \)에 비해 매우 \( \mathrm{pH} \)의 상승폭이 낮았는데, 이는 낮은 온도에서 발효하는 관계로 암모니움의 생성 또한 적어서 \( \mathrm{pH} \)의 상승이 낮은 것으로 사료된다. \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)의 경우는 \( \mathrm{pH} \)가 초기에 6.3에서 하루 만에 7.65까지 급격하게 증가한 후 발효 5일까지 일정하게 유지되었으나 그 이후에 2차적으로 증가, 발효 8일에 최대로 \( \mathrm{pH} 9.05 \)를 나타내었다. \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)의 경우는 발효 초기부터 \( \mathrm{pH} \)가 급격하게 증가하다가 발효 4일에 8.93을 나타내어 이후 완만하였다. 또한 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)는 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)보다 발효가 빠른 것으로 보아 높은 온도에서 발효 진행속도가 빠른 것으로 나타남을 알 수 있었다. 일반적인 식품에서는 발효가 진행될수록 미생물의 작용이나 부패세균에 의해 \( \mathrm{pH} \)가 낮아지는 것과는 반대로 홍어에서는 \( \mathrm{pH} \)가 증가하였다. 이는 홍어가 삼투압 조절을 위해 체내에 요소 및 요소 전구체를 함유하고 있던 것이 발효가 진행됨에 따라 체외로 유출되었기 때문이라고 사료되어진다. 홍어의 발효 온도별, 기간별로 암모니움 이온농도 변화는 Fig. 2와 같다. \( 4^{\circ} \mathrm{C} \) 발효 온도에서는 시간별 암모니움 이온 농도 함량에 큰 차이를 나타내지 않았는데 이는 \( 10,20^{\circ} \mathrm{C} \)에 비해 상대적으로 낮은 온도에서 발효시킨 결과로 적숙기에 도달하는 시간이 15일 이상 소요되는 것으로 나타났다. 홍어 발효의 최적숙기는 과학적으로 밝혀진 자료는 없으나 본 연구실의 연구원을 대상으로한 관능평가결과(자료 미제시) 암모니움 농도 \( 10.0 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 부근에서 매우 우수한 결과를 나타내었으므로 이를 표준으로 삼았다. \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)에서 발효시킨 경우 5일부터 급격하게 증가하기 시작하여 8일에 \( 14.2 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \)을 나타낸 후 약간 증가하였다. 따라서 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \) 경우에서 5일이 발효 진행 초기, 6일이 적숙기 초기이며 9일이 적숙후기인 것으로 사료된다. \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)경우 4.5일에 암모니움 이온 농도가 \( 10.3 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \)에 도달하여 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)에 비해 발효 진행 초기에 도달하는 시간이 12시간 더 빨랐다. 그러나 홍어 발효 온도에 따른 발효특성은 \( 4^{\circ} \mathrm{C} \)의 경우 발효기간이 너무 오래 걸리고 경제성도 떨어지는 것으로 사료되며, \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)의 경우 짧은 시간에 발효가 진행되었으나 높은 온도에서 발효시켜 조직이 물러지고 맛과 냄새가 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)에 비하여 떨어지는 것으로 나타났다. 따라서 홍어 발효는 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)에서 발효시키는 것이 가장 좋은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 보면, 홍어 유출액의 \( \mathrm{pH} \)와 암모니움 이온 농도 측정을 통하여 발효진행 정도를 추정할 수 있었으며 이를 이용하여 발효 정도를 제어 할 수 있을 것으로 사료된다.</p>