1. 된장의 유래우리 조상들은 오래 전부터 자연환경에 알맞는 전통발효식품을 만들어 왔으며, 현재 우리의 식생활에 중요한 비중을 차지하고 있다. 발효식품은 술, 장, 젓갈, 김치, 포와 같은 식품을 총칭하는 것으로, 그 중 우리 나라의 장은 간장, 된장이 고대로부터의 기본 품목이고 이것은 모두 콩만으로 담근 것이었다. 장은 단백질의 급원이며 동시에 음식의 간과 맛을 내는 조미용 식품이었다. 따라서 장의 맛이 음식의 맛을 좌우한다고 할 수 있다.우리의 식생활에서 가장 많이 쓰이고 있는 장류 제품은 간장, 된장, 고추장으로 이들은 대부분의 한국음식에 간을 맞추거나 맛 돋음을 내기 위하여 첨가되어 왔다. 따라서 장류는 한국음식의 기본적인 맛을 결정짓고 지배해 왔으며 우리 식문화의 전통성을 고수하는데 중요한 일익을 담당하고 있다.삼국사기에 남은 기록을 보면 신라 신문왕3년(A.D 686)에 왕비를 맞이할 때 폐백 품목 속에 장, 시(메주), 쌀, 기름, 꿀, 포, 해 등이 있어 그 당시 장과 메주가 매우 귀중한 식품이었던 것을 짐작할 수 있다.2. 된장의 제조메주는 콩을 물에 담가 12시간∼20시간정도 불린 후 삶아서 뜸을 드린다. 뜸들인 콩은 절구에 넣고 빻아서 틀에 넣어 3∼5일 말린다. 말린 메주는 볏짚으로 묵어 매달아 말린다.이렇게 말리는 메주에 미생물이 자라기 시작하는데 그것은 곰팡이와 세균이다. 곰팡이는 메주덩어리의 표면에 존재하고 세균은 메주 전체에 골고루 조밀하게 분포되어 있다. 메주의 품질은 표면이 잘 말라서 곰팡이가 많고 그 중에서도 털 곰팡이(Mucor)와 거미줄곰팡이(Rhizopus)가 주류를 이루며 내부에는 주로 고초균(Bacillus subtilis)이 증식하면서 독특한 메주냄새를 내고 단백질분해효소 등 각종 효소를 생성한다.재래식 된장은 콩으로부터 제조되기 때문에 콩이 가질 수 있는 항암성 물질들인 트립신, 비타민E, 이소플라본을 비롯한 항산화물질 그리고 불포화지방산 등이 상당량 존재할 것으로 추측되었다. 그러나 미국 국립보건연구원에서 된장에다. 유기화합물을 보다 간단한 분자로 분해시키는 산화환원 반응으로 대사과정으로 생성된 유기화합물 자신이 최종 전자 수용체로 된다. 즉 한 유기화합물은 수소공여체로 되고 다른 유기화합물은 수소수용체로 되어 산화환원반응이 일어나는 것이 발효의 특징으로 효모의 알코올 발효, 젖산균에 의한 젖산발효가 대표적인 예이다. 발효에 의하여 ATP가 생성되지만 대개의 경우는 유기인산 에스테르 화합물에서 ADP에다 인산을 옮겨 ATP를 생성한다(1) 통성 혐기성 미생물은 환경조건에 따라 호흡 또는 발효가 결정된다.전자수용체인 산소의 존재 유무기질의 농도(2) 효모(통기성 세균)는 혐기적 조건에서 포도당을 발효하여 알콜과 CO2를 생성1) 젖산발효많은 미생물이 발효로 생장할 때 발효 산물로 젖산을 생산한다. 특히 일부 세균들이 많은 양의 젖산을 생산하기도 하는데 이들을 젖산 발효균이라한다. 젖산발효균은 일반적으로 균체를 구성하는 여러종류의 구성성분을 합성하는 능력이 없기 때문에 많은 종류의 growth factor를 필요로 한다. 젖산 발효군은 편성혐기성균이며 산소가 있어도 생장할 수 있는 aerotolerant anaerobe들이다.Cytochrome을 형성하는데 필요한 hemin을 공급할 경우 cytochrome을 합성하여 산소를 최종 전자 전달체로 이용하는 예도 잇다. 젖산발효를 생산되는 발효산물에 따라 homofermentative와 heterofermentative로 구분한다. 모든 homofermentative 젖산균은 당을 EMP경로로 분해하며 heterofermentative젖산균은 phosphoketolase로 분해한다.1] Homofermentative 젖산발효대부분의 Lactobacillus속 세균과 모든 Sporolactobacillus, Pediococcus,Enterococcus, Lactococcus 속의 세균은 당을 EMP 경로로 해당하여 생상된 pyruvate와 NADH를 lactate dehydrogenase의 작용을 통해 lactate로 결합시켜 생산하므로 ATP수율이 높음을 알 수있다.2) Ethanol 발효효모특히 Sacchromyces cerevisiae는 혐기 상태에서 당을 EMP 경로를 토해 분해하여 ethanol을 생산하고 , 편성 혐기성 세균인 Zymomonas mobilis는 ED경로를 통해 해당하여 ethanol을 생산한다. 이들은 해당 경로의 산물인 pyruvate를 acetaldehyde로 탈탄산 시키고, 이를 SLP 전자 수용체로 이용한다. 효모는 6 탄당으로부터 2ATP를 생산하며 Zymomonas는 1ATP를 생산한다.Ethanol 발효의 특징은 pyruvate가 acetaldehyde로 탈탄산되는 반응이며 이반응을 촉매하는 pyruvate decarboxylase가 ethanol발효의 key enzyme이 된다. Acetaldehyde는 alcohol dehydrogenase의 작용으로 NADH로부터 전자를 받아 ethanol로 환원된다. 이들 외에 saccharolytic clostridia, heterofermentative lactic bacteria, 장내 세균등도 ethanol을 생산하지만 이들은 pyruvate를 acyl-coA로 산화시킨후 ETHANOL로 환원시키므로 pyruvate decarboxylase는 없다.pyruvate decarboxylase를 통하는 ethanol발효는 발효부산물이 거의 발생하지 않는 단일 산물을 생산하는 발효이며 acetyl-coA를 통해 ethanol을 생산하는 발효는 lactate, acetate,수소 등 ethanol외에 많은 종류의 산물을 생산하는 발효이다. 효모를 호기 조건하에서 배양하면 ethanol의 생산이 낮고 당을 이산화탄소와 물로 완전히 산화한다. 혐기상태에서는 호기적 조건에서 보다 당 소비속도가 3∼4배 증가한다. 이를 Pasteur effect라 한다. 이러한 현상은 EC가 대사조절에 관여하는 좋은 예이다.즉, 호기 조건에서는 ETP기작을 통해 많은 양의 ATP가 생산되므로 EC값이 높게 유지된다. EC값이 만들고 과잉생산이 되지않도록 하는 기구가 자용하고 있기 때문이다.b. 영양요구성 변이주에 의한 발효법미생물의 대사조절기구를 의도적으로 제어함으로서 아미노산이나 핵산관련물질의 생성축적이 가능하게 되었으며 이 대사제어발효는 미생물의 대사조절기구의 연구와 인공적으로 여러 가지 변이주를 만드는 미생물유전학의 진보가 뒷받침이 되어 이루어진 것이다. 대사제어의 목적으로 야생주에 자외선을 조사한다든지 nitrosoguanidine등으로 처리하여 유도되는 영양요구성 변이주를 이용하는 방법이 개발되었으며 생합성 경로의 중간에 위치하는 diaminopimelic acid, L-homo-serine, L-ornithine 등의 아미노산이나 분기경로에서 합성되는 L-lysine, L-threonine, L-valine, L-threonine 등의 아미노산은 야생주에 단순히 적당한 영양요구성만을 부여함으로써 아미노산을 대량 축적한느 경우가 많다.c. Analog 내성 변이주에 의한 발효법조절변이주 특히 analog 내성변이주를 이용한 방법이다.d. 전구물질 첨가에 의한 발효법화학적으로 합성한 아미노산 생합성의 중간체 또는 이에 가까운 화합물을 배지중에 첨가하거 미생물을 배양하여 목적으로 하는 아미노산을 변화시키는 방법이다.e.효소법에 의한 아미노산의 생산한 단계의 효소반응에 의해서 목적으로 하는 아미노산을 제조하는 방법이다.(4) 포도당의 발효에 의한 에너지는 호흡에 의한 에너지의 1/12로 감소EMP & 발효: 8 ATPEMP & TCA: 2 + 3x2 + 2x15 = 38 ATP5. 단백질의 분해(1) 고분자 단백질의 분해: protease에 의한 단백질의 아미노산화(2) 아미노산의 분해1) 탈아미노반응 (deamination)아미노 산 → 이미노산 → α-키토산 -----→ TCA 회로FADH2 또는 NADH+ H+생성2) 탈아미드 반응 (deamidation)glutamine & asparagine → glutamate & asparate3) 아미노기의 전이반응 (trans지질은 글리세롤 한분자와 지방산 세분자가 에스테르 결합을 이룬 중성지방이다. 자연계에 존재하는 지방산을 12∼22개의 탄소를 짝수로 갖고 있다. 인지질은 글리세롤에 2개의 지방산과 1개의 인산이 결합한 생체막의 구성에 중요한 물질이다.이들 물질은 탄수화물, 단백질 보다 높은 에너지를 갖는 물질이다. 분해의 첫단계는 에스테르 결합이 체외분비효소인 지질분해효소(lipase)에 의하여 분해되는 과정이다. 분해된 글리세롤은 dihydroxyacetone phosphate로 전화되어 해당과정으로 전달되고, 지방산을 2개의 탄소가 연속적으로 떨어져 아세틸 Co A로 전화되어 TCA회로로 전달된다. 이렇한 과정을 β-산화라 한다.{8. 세계의 콩 발효 문화{{1884년 독일에서 만국박람회가 열렸는데 일본에서는 콩과 한천 을 출품했다. 그런데 의외로 콩 이 크게 호평을 받아서 프랑스에 서는“진주와 같은 콩”이라 했 고 독일에서는“밭의 고기”라 했다.무엇이든지 과학적으로 분석을 좋아하는 독일 사람들이 콩을 분 석해 본 결과, 그 성분이 쇠고기 나 돼지고기에 버금간다는 것을 알고 밭의 고기라 했다. 그 후 독일은 당장 콩을 심었고 지금은 다량의 콩을 생산하고 소비하는 국가가 되었다.세계는 갈수록 생태계가 파괴되고 대기오염도 심각해짐에 따라 이미 오래 전부터 선진국에서는 콩을 으로 선정하고, 콩에 대한 연구와 식품개발에 노력하고 있다.동양에서도 우리 나라는 36가지의 장(醬)이 있다고 기록되어 있을 만큼 두장(豆醬) 문화를 선도해왔 는데 세계의 다른 나라엔 어떤 콩발효식품이 있는지 알아보자.{한국청국장 :콩을 보통 메주콩처럼 삶아서 60℃정도로 냉각시킨 다음, 나무상자나 소쿠리에 담는다. 이를 볏짚으로 덮고 따뜻한 곳에 두어 45℃로 유지시키면 2∼3일 후 에 점질이 생긴다. 이 콩을 식기 전에 소금, 마 늘, 고춧가루, 파를 넣고 찧어서 단지에 꼭꼭 눌러 담으면 청국장이 된다.청국장은 집집마다 맛의 차이가 있는데 그것은 볏짚의 균이 좋고 나쁨에 차이가 있기 때문이다.된장 :콩을.