나라마다 대표적인 식품문화가 있다. 한·중·일 3국의 경우도 마찬가지로, 일본에는 생식, 중국은 화식, 한국에는 발효식이 있다.

콩을 주원료로 한 간장, 청국장 그리고 된장 등은 우리나라의 대표적 발효식품. 특히 전통 된장의 경우, 단백질과 아미노산 함량이 높고, 영양이 우수할뿐더러 맛을 내는데도 일품인 전래의 식품이다. 최근 들어 의학적 효능이 많이 발견되면서 발효식품은 우리 식탁에서 옛 명성을 되찾고 있다.

전통된장은 대두를 주원료로 미생물에 의한 발효 및 숙성에 의해 제조된다. 따라서 식품안전을 위해 미생물의 종류 및 함량 조사가 매우 중요함에도 과학보다는 경험에 의존하는 발효식품의 특성상 그 맛과 효능이 구전돼왔다.

그러나 21세기 첨단과학의 시대에 접어들어 전통 된장의 베일이 하나씩 벗겨지고 있다. 한국식품연구원(원장 이무하)의 구민선 박사팀은 우리 전통된장의 맛과 효능의 비밀을 2년간 추적 조사한 연구결과를 6일 밝혔다. 

이 연구는 2007년부터 2009년까지 2년간 국립중앙과학관이 추진하는 ‘겨레과학 응용개발사업’의 일환으로 추진됐으며, ‘장기 숙성 전통 된장의 특성 규명을 위한 기반연구’란 주제로 숙명여대 최순영 교수팀, 서울대 황인구 교수팀과 공동연구로 수행됐다.

구 박사팀의 발표에 따르면 지역에 상관없이 2~3년 숙성된 된장은 암세포 억제활성 기능과 인체에 유용한 복합발효미생물 등이 가득해 생리활성기능은 물론 관능적으로 최고의 맛과 품질을 나타냈다는 것.

구 박사팀은 “이번 연구를 계기로 향후 좀 더 전통된장의 관능적 특성과 품질고급화를 위한 우수특성을 밝혀내 점차 잃어가고 있는 우리 된장 고유의 맛을 계승, 상품화로 연결시키면 산업화가 가능하게 될 것”이라고 말했다.

2~3년 숙성 전통된장 맛 최고 입증

전통된장은 대두를 삶아 메주를 만들어 숙성시킨 후, 정월 보름부터 만들기 시작한다. 먼저, 잘 발효된 메주를 깨끗이 씻어서 건조한 다음에 메주를 항아리에 넣고, 소금물을 부어 최종염도(12-14brix)를 맞춘다. 이어 마른 홍고추, 숯, 대추 등을 넣어 1차 발효를 시킨다. 1년 정도 지나면 발효가 어느 정도 진행되고, 3년 정도 숙성시키면 된장이 거의 완성된다.

우리나라의 된장은 다른 나라와 달리 메주로부터 시작해 1년 이상의 긴 발효 숙성 기간을 갖기 때문에 된장 안에서 다양한 발효산물이 만들어지고, 된장 특유의 깊은 풍미와 생리활성을 갖게 된다. 

최근 들어 학계에서 된장의 우수한 생리활성이 알려지고, 장기 숙성된 된장에서 새로운 이소플라본(대두에 포함된 성분으로 여성호르몬 에스트로겐과 유사한 호르몬으로 알려짐)과 암세포 억제 활성 증가에 관한 발표가 있었다.

하지만 그 소비량이 많음에도 불구, 그동안 우리나라에서 1년 이상 숙성된 전통 된장에 대한 연구는 매우 부족했다. 아직까진 대부분의 연구가 미생물 발효에 의해 생체내 흡수율이 증가되는 ‘아글리콘(aglycon, 배당체의 가수 분해로 얻어지는 탄수화물 이외의 성분)’ 형태의 연구일 뿐이었다. 된장 숙성 중에 미생물 발효에 따라 생성되는 펩타이드, 유기산, 당류 등의 수용성 물질에 대한 연구는 전무한 실정.

이를 위해 식품연 구민선 박사팀을 비롯한 공동 연구팀은 지난 2년간 우리나라 전 지역의 전통 된장을 수집, 숙성기간에 따른 된장의 맛과 향미 특성 및 생리 활성의 변화를 추적, 실험했다.


우리나라 전 지역에서 담근 직후부터 숙성 5년까지의 여러 된장을 수집, 제법을 조사하고, 품질특성을 분석했다. 또 유방암, 대장암 등의 생리활성과 골밀도 관련 생리활성을 평가했으며, 관능적 풍미 특성과 향미성분의 프로파일을 조사하고, 주요 성분을 분리ㆍ동정했다.

구 박사팀은 “수거한 30여종의 우리나라 고유 된장을 분석한 결과, 지역별로 품질의 차이는 확인하지 못했다”며 “숙성 기간에 따라 유사한 발효 경향을 나타냈다”고 말했다.

또 “대부분의 된장에서 표면색도, 적정산도, 아미노태질소 등은 숙성 3년까지는 지속적인 변화를 보였지만, 그 이후의 변화폭은 비교적 작았다”며 “이를 통해 된장 발효는 대부분 숙성 3년까지는 꾸준하게 일어난다는 것을 예측할 수 있었다”고 설명했다.

미생물 분석 결과에 따르면, 발효 초기에는 세균중 진균류가 주로 작용하고, 이로 인해 저분자 물질 함량이 증가하면 효모가 성장하면서 유기산, 알코올 등의 향미 성분(식품의 향과 맛을 내는 성분) 물질이 증가되는 것이며, 항산화활성을 평가한 결과, 대부분의 된장이 숙성 3년까지 증가했다고 구 박사는 말했다.

특히, 햇된장들이 숙성 3년에는 최고 활성 수준까지 상승한 연구결과는 장기 숙성이 높은 항산화 활성을 가지고 있는 것으로 매우 중요한 사실을 발견한 것으로 평가했다.


조골세포 촉진, 파골세포 억제

이번 연구에서 밝혀진 사실 중에 중요한 것이 햇된장의 의학적 효능이다. 구 박사는 “고형 암인 유방암과 대장암에서 햇된장의 억제활성 숙성 5년 된장까지 거의 모든 시료에서 확인됐고, 작용 기작도 예측할 수 있었다”며 “하지만 숙성기간에 따른 유의적인 차이는 없었다”고 밝혔다.

아울러 조골세포와 파골세포의 활성을 확인한 결과, 햇된장이 뼈를 만드는 조골세포의 활성을 촉진하고, 파골세포의 활성을 억제하는 결과를 얻었고, 인위적으로 골다공증을 유발시킨 마우스를 이용한 동물실험에서도 부분적으로 확인됐다고 덧붙였다.

구 박사에 따르면 이런 골밀도 관련 활성은 된장의 종류와 숙성 기간에 따라 차이를 보였지만, 전체적인 경향을 보이지는 않은 것으로 나타났다.

이는 아마도 된장 제조 및 발효 환경에 따른 영향이며, 이번 연구에서 사용한 된장 시험액에 포함된 수용성 물질을 탐색, 동정하는 연구가 지속적으로 수행된다면, 생성 기작의 규명을 통해 선택적 생리활성을 가진 된장의 개발도 가능할 것으로 본다고 구 박사팀은 설명했다.

또 하나의 중요한 결과는 우리나라 고유 된장의 특성을 설명할 수 있는 관능인자를 도출했다는 것이다. 구 박사팀은 정량적 묘사분석을 통한 지역별 된장의 특성 인자를 계량화하고, 군집 분석을 통해 된장의 맛과 향에 영향을 주는 인자를 도식화했다. 또 된장별 공통 요인을 도출, 표준화된 용어를 통해 다양한 된장의 특징을 설명해내는 성과를 얻었다.

구 박사는 휘발성 향미성분의 분석을 통해 “대부분의 된장에서 숙성 3년까지는 구수한 냄새, 감칠맛이 증가하지만, 5년 된장의 경우 후미의 신맛, 쓴 맛이 강해지는 경향을 보여주었다”며 “우리 연구진은 숙성 2-3년 사이의 된장이 관능적으로 전통 된장의 고유한 특징을 잘 대변하고 있는 것으로 판단한다”고 설명했다.