멸치액젓은 각종 아미노산과 무기물 성분이 풍부하게 함유되어 있을 뿐만 아니라, 콩간장에 비해서도 아미노산성 질소와 유리아미노산의 함량 등이 높아 깊은 감칠맛이 있는 중요한 영양 공급원의 하나이다. 또한 항산화효과 등의 생리 기능적 특성이 있는 것으로 알려져 있으나, 액젓 제조에 있어서 장기간의 발효로 인한 산업적 제품화의 어려움과 고염, 액젓 특유의 비린내 등의 한계점이 있다. 이러한 부분에 착안하여 멸치액젓의 한계점들을 극복해 보고자 많은 연구가 시도되어왔으며 긍정적인 효과들이 시사된 바도 있으나, 실용화되지 못한 부분이 많다.
액젓의 발효 기간 단축을 위해 단백질분해 효소제로서 누룩을 활용해보고자 시도한 바도 있었다. 그러나 pH가 점차 낮아지는 액젓 환경에서는 무엇보다 산성 프로테아제 활성이 높은 효소제의 필요성이 요구됨으로 우리 전통 발효제(효소제)인 누룩을 이용하여 산성 프로테아제 활성도가 높은 누룩을 찾아 활용하는 것은 액젓 고유의 풍미를 유지함과 동시에 발효기간의 단축으로 산업화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 생양파의 첨가는 양파 천연의 특성을 살려 이용함으로써 염도를 낮추고 비린내를 감소 혹은 억제할 수 있으리라 기대된다.
이와 관련하여 본 연구는 액젓의 한계점으로 대두되는 액젓의 발효속도를 향상시키고, 멸치액젓 고유의 풍미는 유지하되 비린내를 줄이며, 염도를 줄인 멸치액젓을 제조함으로써 멸치액젓의 보급화와 품질향상을 위한 기초 자료로서 활용하는데 기여하고자 하였다.

1장에서는 멸치액젓 고유의 풍미를 유지하되 비린내를 줄이고 발효속도를 향상시키기 위한 액젓을 제조하고자 누룩을 첨가하여 만든 멸치액젓의 품질특성을 조사하였다. 대조구를 포함하여 시중의 재래식 누룩 3종, 즉 SH Koji를 첨가한 Fs-A, JJ Koji를 첨가한 Fs-B, GJ Koji를 첨가한 Fs-C와 개량식 누룩 2종, 즉 백국균인 A. luchuensis 와 황국균인 A. oryzae를 접종하여 제조한 Fs-D, Fs-E 모두 6종의 액젓을 준비하였다. 원료 멸치에 대하여 10%의 누룩을 첨가하여 25℃에서 60일간 발효시키면서 15일 간격으로 시료를 채취하여 실험하였다. 2장에서는 멸치액젓 특유의 비린내를 줄여 풍미를 향상시키고 염도를 줄이며, 퀘르세틴의 항산화 작용과 같은 생리활성을 높인 액젓을 제조하고자 양파를 첨가하여 만든 멸치액젓의 품질특성을 조사하였다. 양파 무첨가군의 대조구와 양파의 양을 10% (Fs-10), 20% (Fs-20), 40% (Fs-40)로 달리한 3개의 시료군을 준비하여 양파첨가의 적정량을 찾고자 하였다. 25℃에서 60일 동안 발효시키면서 15일 간격으로 시료를 채취하여 실험하였다. 3장에서는 1장에서 5종류의 코지를 이용한 실험을 통하여 GJ 코지와 백국을 선택했으며, 2장에서 양파의 양을 달리하여 실험한 결과는 20% 양파를 선택하는 것이 나을 듯하나 누룩이 첨가됨으로써 수분 활성도를 고려하여 40% 양파를 첨가하였다. 그리하여 코지와 양파의 무첨가군으로서 대조구인 blank, 백국 첨가구(control-B), GJ 코지 첨가구(control-G), 백국과 양파 첨가구(Fs-B), GJ 코지와 양파 첨가구(Fs-G)를 준비하였다. 여기에 원료 멸치의 중량에 대해 30%의 천일염을 첨가하여 25℃에서 90일 동안 발효시키면서 30일 간격으로 시료를 채취하여 액젓의 품질특성을 분석하였다.
멸치액젓의 발효속도를 향상시키기 위해 발효제로서 protease 활성도가 높은 누룩을 선택하고자 했으며, 중성·산성 protease 활성 모두 GJ Koji 가 유의적으로 높았다. 한편 protease 활성을 유리아미노산 측면에서 살펴보기 위해 총 유리아미노산(TFAA) 함량을 총질소 함량(TN)으로 나누어 비교한 결과, 1, 2장에서 각각 멸치원료 대비 25% 염을 첨가한 코지 첨가구에서는 Fs-D 〉Fs-A, C 〉control 〉Fs-E 시료 순이었고, 양파 첨가구에서는 양파 20% 첨가구가 가장 높았다. 또한 3장에서 멸치원료 대비 30%의 염을 첨가한 코지 첨가구에서는 GJ 첨가구 (control-G 시료)가 현저히 높았고, 코지와 양파 첨가구에서는 백국과 양파 첨가구 (Fs-B 시료)가 더 높게 나타났다.
한편 펩티드의 아미노산 조성은 액젓의 맛 성분과 밀접한 관계를 가지는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구의 1장과 3장에서 자가소화구인 대조구와 누룩 첨가구의 아미노산 조성이 거의 같은 함량 비율 조성을 나타내므로 누룩의 첨가가 멸치액젓 고유의 풍미를 유지하는데 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 멸치육의 가수분해를 촉진하는데 보완적인 수단으로 활용될 수 있다고 사료된다. 누룩에 양파가 첨가(Fs-B, G)됨으로써 감칠맛을 내는 glutamic acid 함량뿐만 아니라, 단맛을 내는 alanine, glycine의 함량이 총 유리아미노산에 대해 34.1-35%로 다른 시료군에 비해 매우 높게 나타났다. 이 중에서도 GJ 코지에 양파가 첨가된 시료구(Fs-G)는 유기산 중 pyroglutamic acid 함량이 가장 많고 전자혀에서 낮은 짠맛과 신맛, 높은 감칠맛을 나타냄으로 관능 평가의 taste 에서도 유의적으로 높게 나타난 것과 일치하였다.
저염을 위한 양파의 첨가로 3장에서 양파 무첨가 대조군에서는 18.87%, 코지첨가군은 15.0-16.65%, 코지와 양파 첨가군은 12.75-14.15%를 나타내었다. 이것은 한국산업표준(KSA, 2016), 국립수산물품질관리원(NFQS, 2016)의 각각의 기준치인 25% 이하, 23% 이하보다 훨씬 낮은 염도라고 할 수 있겠다.
휘발성 염기질소는 1장의 누룩 첨가 액젓에서 단백질분해 활성이 높고 잡균이 많은 재래 누룩에서 개량 누룩보다 높게 나타났으며, 재래 누룩 중에서는 GJ코지 첨가구(Fs-C)가 가장 낮았다. 2장의 양파첨가 액젓에서는 20% 양파첨가 시료구(Fs-20) 에서 가장 높게 나타났다. 3장의 코지와 양파첨가 액젓에서는 양파의 항균 작용으로 코지와 양파 첨가군이 코지 첨가군보다 더 낮았으며, 그중에서도 GJ코지와 양파 첨가구인 Fs-G 시료구는 GJ코지만 첨가한 control-G와 유의적인 차이를 나타냈다. 따라서 양파의 첨가로 휘발성 염기질소가 낮아짐으로써 Fs-G 시료구는 전자코와 관능평가에서 비린내 위주의 풍미에 있어서 가장 우수한 것과도 일치하였다.
액젓의 갈색도는 누룩 첨가 액젓에서는 protease 활성도가 높은 GJ코지 첨가구로 만들어진 시료가 높게 나타났으며, 양파첨가 액젓에서는 양파의 첨가량이 많아짐에 따라 유의성 있게 낮은 갈색도를 나타냈다. 코지와 양파첨가 액젓에서는 GJ코지 첨가구가 양파를 첨가하므로 갈변이 억제되었고, 백국 첨가구에서는 반대의 결과를 보임으로써 갈변 메카니즘에서 차이가 있었다.
ABTS 라디칼 소거능을 측정하여 항산화 활성을 분석한 결과, 표준 시료인 garlic acid에 비해 시료들은 모두 높은 ABTS 라디칼 소거능을 보였으며, 2장의 양파첨가 액젓에서는 양파 무첨가구인 대조군보다 양파 첨가군에서 유의적으로 높게 나타났다. 그러나 3장의 코지와 양파를 첨가한 액젓에서는 코지와 양파 무첨가구인 blank에서 가장 높게 나타났고, 백국 koji 첨가구 보다 GJ koji 첨가구가 높은 항산화 활성을 나타냈다.
액젓의 품질기준이 되는 총질소와 아미노산성 질소의 함량은 GJ koji 첨가구가 백국 첨가구보다 높았으며, GJ koji 와 양파 첨가구인 Fs-G 시료구는 아미노산성 질소의 함량에서 가장 높게 나타났다. 또한 위에서 언급했듯이 관능 평가에서 Fs-G 시료구는 색깔, 풍미, 맛 및 전체적인 기호도에서 유의적으로(P<0.05) 높은 평가를 받았으며, 이것은 전자코와 전자혀의 결과와 거의 유사함으로 누룩과 양파를 첨가하여 제조한 액젓의 우수성이 인정된다고 사료된다.

이로써 본 연구를 통하여 멸치액젓에 누룩과 양파의 첨가로 액젓 고유의 풍미를 유지하면서 발효속도를 향상시킴으로써 액젓 제조산업의 경제성을 높이며, 액젓의 독특한 비린내를 상쇄시킴으로써 맛과 향 등의 관능 기호도의 증가로 품질향상을 기할 수 있는 멸치액젓을 제조함에 긍정적인 효과를 기대할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Anchovy sauce has been consumed as taste enhancer in Korean cuisine, including traditional fermented foods, because which is rich in tasteful nitrogen compounds and minerals. In particular, as anchovy sauce contains high amount of tasteful and essential amino acids, it could be regarded as the food having high nutritional value. In addition, the physiological benefit such as antioxidant effect of fish sauces has been revealed. In the terms of the manufacture and quality of product, technical limitations, such as long-period of fermentation, high concentration of salt and undesirable fishy odor, have been pointed out and researched through many previous studies. However, the technical limitations for fish sauce manufacture are still inherent.

In this study, use of the nuruk that possesses high activity of acidic protease into the initial fermentation state was attempted to shorten the fermentation time. This is based on the phenomenon that acidification of fish sauce is occurred during fermentation. Apart from shortening the fermentation time, in order to improve quality of anchovy sauce, onion was added. The flavoring compounds and phytochemicals in onion might act a key roles to reduce undesirable fish odor and salinity of fish sauce, through masking the odor and inhibiting growth of spoilage microorganism during fermentation.
In Chapter 1, to suggest a suitable nuruk for anchovy sauce making, six anchovy sauces were prepared with five types of nuruk (10%, W/W of the total fish weight), including control (without nuruk), and those quality characteristics were investigated. The experimental groups can be defined as follows: control, without nuruk; Fs-A, with SH koji; Fs-B, with JJ koji; Fs-C, with GJ koji; Fs-D, with baekguk (Aspergilus luchuensis); Fs-E, with hwangguk (A. oryzae); the SH, JJ and GJ koji are traditional nuruk, which contain several microorganisms, whereas Beakuk and Hwangguk are generally prepared by single microbial strain. The each experimental groups were fermented at 25℃ for 60 days, and various quality indicators were analyzed. In Chapter 2, the effects of onion on the quality characteristics of the anchovy sauce were investigated in order to suggest the advantage of onion addition and an appropriate adding amount. The contents of onion added were 0% (control), 10% (FS-10), 20% (FS-20) and 40% (FS-40). In Chapter 3, the combined effects of nuruk and onion were investigated. From the results of Chapter 1 and 2, baekguk and GJ koji were selected, and 20% onion was the best, but 40% onion was selected for preparation of anchovy sauce due to decrease of water activity by the addition of nuruk; the experimental groups are as follows: blank, without nuruk and onion; control-B, with baekguk; control-G, with GJ koji; Fs-B, with baekguk and onion; Fs-G, with GJ koji and onion. The each experimental groups were fermented at 25℃ for 90 days.

To improve the fermentation rate of anchovy sauce, the nuruk possessing high protease activity was selected; especially GJ koji exhibited significantly higher protease activity than the others in the both of neutral and acidic environments. In general, the ratio of free amino acid (FA) content in the total nitrogen (TN) content reflects hydrolysis degree of protein. Regarding the FA per TN value, it was higher in the oder of Fs-D > Fs-A = Fs-C > Fs-B > control > Fs-E. The hydrolysis degree of 20% onion was the highest in the results of Chapter 2. Although the hydrolysis degree was higher in con-B within the groups with nuruk alone, the value of the Fs-B was the highest among all the groups (Chapter 3).

Meanwhile, the amino acid composition of peptides is known to be closely related to the taste of fish sauce. In the results of Chapter 1 and 3, since the amino acid compositions of the control and nuruk added groups were very similar and the hydrolysis degree was increased by the addition of the nuruk, its application might contribute in promoting the hydrolysis of anchovy meat with maintaining the intrinsic flavor of the anchovy sauce. In particular, the contents of tasteful amino acids, such as glutamic acid, alanine and glycine, were increased by the addition of nuruk and onion combined. The low salty, low sour and high umami tastes of Fs-G were demonstrated by the analysis of electronic tongue, and the score of taste in the sensory evaluation was the highest among the groups. By the addition of onion, the actual salinity was lowered; it was determined to 18.9% in the control, 15.0-16.7% in the groups with nuruk alone and 12.8~14.2% in the groups with nuruk and onion combined, respectively. These values are much lower than the standard values of the Korea Industrial Standards (KSA, 2016; 25%) and National Fisheries Quality Management Agency (NFQS, 2016; 23%).
The contents of volatile base nitrogen showed a tendency that is higher in the groups with traditional nuruk than in the groups with improved nuruk. By the addition of onion, the contents were decreased, it might be occurred by antimicrobial activity of onion. The browning intensity was high in the sample fermented with the addition of GJ koji exhibiting high protease activity among the nuruk added groups. In Chapter 2, the browning intensity was significantly lowered with onion addition, which was dependant manner with increasing the onion amount. However, in the cases of the addition of nuruk and onion combined, the browning phenomenon was intensified only in the group with baekguk. Regarding the antioxidant activity assessed by ABTS radical scavenging ability, all the groups exhibited higher ability than garlic acid used as a comparative compound. In Chapter 2, the groups with onion alone exhibited significantly higher ability than control. However, in Chapter 3, the highest antioxidant activity was found in the blank, and Fs-G was higher than Fs-B. The TN and amino nitrogen (AN) contents, the both are known to be the quality indicators of fish sauce, those of Fs-G and Fs-B were higher than those of the others, and especially Fs-G exhibited the highest AN content. Beside all the chemical quality indicators, the Fs-G showed the best sensorial preference (P < 0.05), this result was well corresponded with the result of the electronic nose and tongue, suggesting that the addition of nuruk and onion increases the quality of anchovy sauce.

In conclusion, the addition of nuruk and onion to the anchovy sauce might enhance the economic efficiency in fish sauce manufacturing industry through improving the fermentation rate. In addition, it contributes in the sensorial preference with reducing undesirable fish odor.