청국장의 발효시간 경과에 따른 환원당 함량을 측정한 결과, 종균-발아콩은 발효 24시간에서, 종균-미발아콩은 발효 12시간에서 각각 최고 함량을 보이고 그 이후로는 감소하는 경향을 보였다. 반면 모든 실험 조건에서 아미노태 질소 함량은 발효시간이 지남에 따라 계속해서 증가했다. 또한, 발효 초기에 중성 영역을 보이던 pH 값은 발효시간이 지나면서 점차 알칼리 영역으로 전환되었다.
<h2>청국장의 성분분석</h2> <p>당류는 청국장 발효과정 중에 Bacillus 등이 세포 밖으로 분비하는 효소의 작용으로 콩 전분이 분해됨으로써 생성되며, 청국장 단맛 성분의 주체 물질이다. 따라서 발효시간 경과에 따른 청국장의 환원당 함량을 측정한 결과, 종균-발아콩의 경우 발효 24시간에 \(18.3 \mathrm{mg}/\mathrm{g}\)로 최고함량을 보이다가 그 이후 감소하였고, 종균-미발아콩은 발효 12시간에 \( 16.6 \mathrm{mg} / \mathrm{g} \)로 최고 함량을 보이다가 그 이후 감소하는 경향을 보였다. 볏짚-미발아콩의 경우, B. subtilis D7을 접종한 경우보다 낮은 당 함량을 나타내었으며, 반복적인 증감현상이 나타났다. 모든 청국장에서 발효 24시간 내에 환원당 함량이 증가하는 이유는 미생물 생육에 따른 amylase의 작용에 의한 것으로 추정된다. 특히 다음에 제시된 \( \beta \)-amylase 활성의 변화 패턴과 환원당 함량 변화 패턴이 비슷한 것으로 보아 상관관계가 있는 것으로 판단되며, 이러한 현상은 \( \mathrm{Oh} \) 등의 보고와 유사하였다.</p> <p>콩 발효식품의 감칠맛의 척도인 아미노태 질소는 콩 단백질이 분해되어 생성되는 물질로서, 장류 발효의 품질 지표로서 중요하다. 우리나라의 식품공전에 의하면 청국장의 아미노태 질소 함량은 \( 280 \mathrm{mg} \% \) 이상으로 규정하고 있다. 모든 실험 조건에서 아미노태 질소 함량은 발효시간 경과에 비계하여 증가하였다. 종균-발아콩과 종균-미발아콩은 발효 48시간 만에 각각 \( 365 \mathrm{mg} \%\), \(255 \mathrm{mg} \% \)의 아미노태 질소 함량을 보여주었다. 전체적으로 발아콩을 이용한 경우와 미발아콩을 이용한 경우의 아미노태 생성 패턴은 비슷하였으나 발아콩을 이용한 경우가 함량이 높았다. 볏짚-미발아콩의 경우, \(18\sim245 \mathrm{mg} \) 의 범위에 있어 종균-발아콩보다 낮은 값을 나타내었으나 종균-미발아콩과는 비슷한 값을 나타내었다. 종균-미발아콩과 볏짚-미발아콩의 경우, 아미노태 질소의 함량이 각각 255\( \mathrm{mg} \%\), \(245 \mathrm{mg} \)로서 식품공전 규격인 \( 280 \mathrm{mg} \% \)보다 적었다.Youn 등은 발효 45시간 이후에 B. subtilis와 B. natto를 접종한 시료에서 각각 \( 422 \mathrm{mg} \%\), \(356 \mathrm{mg} \% \)의 아미노태 질소 함량을 나타내었으며, B. licheriformis를 접종한 시료는 \( 264 \mathrm{mg} \% \)의 함량을 나타내었다고 보고하였다.</p> <p>단백질이 분해되는 과정 중 탈아민 빈응에 의하여 생성된 암모니아태 질소가 식품 내에 과량으로 축적되면 부패취로 작용하므로 일반적으로 장류 제품의 이상발효 지표로 사용된다. 청국장 발효 중 암모니아태 질소의 함량은 모든 실험구에서 비슷한 생성 패턴을 보여주었으나 발생량에 있어서는 차이가 있었다. 발효 42시간에 종균-발아콩과 종균-미발아콩의 경우, 각각 \( 276 \mathrm{mg} \%\), \(211 \mathrm{mg} \) \%를 나타내어 발아콩을 이용한 경우보다 미발아콩을 이용한 경우 암모니아태 질소의 생성이 적었다. 볏짚-미발아콩의 경우, \( 5 \sim 144 \mathrm{mg} \% \)의 범위에 있었는데, 이것은 B. subtilis를 접종한 경우보다 낮은 값이었다. 암모니아태 질소 함량만 고려할 때, 청국장 발효는 \( 24\sim 36\)시간 정도 진행시키는 것이 불쾌취가 없는 청국장 제조에 유리할 것으로 판단된다. Shon 등에 의하면 발효시간이 경과함에 따라 암모니아태 질소함량이 증가하여 24 시간 이후 급격한 증가를 보였다. Eum 등은 발효 48 시간에 미발아 볏짚청국장의 경우 \( 161.56 \mathrm{mg} \%\)를 나타내었으며, 세균을 이용한 청국장은 볏짚을 이용한 청국장에 비해 훨씬 많은 암모니아태 질소 함량을 나타내었다고 보고하여 본 실험결과와 유사하였다.</p> <p>발효시간에 따른 \( \mathrm{pH} \)의 변화를 관찰한 결과, 발효 초기에는 중성 영역을 나타내다가 발효시간 경과에 따라 알칼리영역으로 전환됨을 알 수 있었다. 청국장의 \( \mathrm{pH} \)가 알칼리로 전환되는 것은 단백질 분해에 기인한 결과인 것으로 판단된다. 종균-발아콩의 경우 \( \mathrm{pH}~6.8\sim8.0 \), 종균-미발아콩의 경우 \( \mathrm{pH} \) 6.7~7.8, 볏짚-미발아콩의 경우 \( \mathrm{pH}~6.7\sim8.0\) 의 범위를 나타내어 발효에 따른 큰 차이를 보이지 않았다. Sung 등은 청국장의 \( \mathrm{pH} \)가 6.6~8.0의 중성 및 알칼리 영역의 \( \mathrm{pH} \)를 보인다고 보고하여 본 싵험결과와 유사하였다. 한편, Youn 등은 증자한 대두에 Bacillus 속 균주를 접종했을 때 발효초기에는 \( \mathrm{pH} \) 6.13~6.21를 유지하다가 발효 후기에는 \( \mathrm{pH} \)8을 넘었다고 보고하였다. Choi 등은 발효 60 시간 후에 청국장의 \( \mathrm{pH} \) 는 \( 6.54 \)에서 8.49로 증가하였고, Suh 등은 증자한 대두에 B. subtilis를 접종하여 \( 40^{\circ} \mathrm{C} \)에서 72시간 발효시킨 청국장의 \( \mathrm{pH} \)는 7.25~8.26의 범위를 나타내었다고 하였으며, 그 원인은 발효시 생성되는 암모니아 등의 가스 때문인 것으로 추정하였다. 본 실험의 결과 또한 \( \mathrm{pH} \)와 암모니아태 질소의 패턴이 유사한 것으로 나타났다.</p>