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논문 상세정보

Maillard 반응생성물이 Bacillus sp.의 생육특성에 미치는 영향

Effect of Maillard Reaction Products on Growth of Bacillus sp.

초록

Maillard 반응 중 생성된 Maillard 반응생성물(MRPs)에 대한 세균의 생육 패턴을 조사하고자 반응표면분석을 적용하였으며, 세균의 생육배지에 MRPs를 첨가시 균의 생육에 대한 반응표면회귀식의 $R^{2}$는 Bacillus subtilis 및 Bacillus natto 균에서 각각 0.9544 및 0.9598였다(p<0.01). Bacillus subtilis의 생육에 관한 MRPs의 영향에서 Maillard 반응온도가 높고 반응시간이 긴 MRPs 첨가군은 생육이 감소하다가 반응시간이 $8{\sim}12\;hrs$ 범위 및 반응온도가 $150^{\circ}C$ 이상의 생성조건에서 크게 감소하였다. Bacillus natto균에 대한 생육에서는 Maillard 반응시간의 영향을 거의 받지 않았고, $150^{\circ}C$보다 낮은 반응온도에서는 온도가 낮고 용매 pH가 낮아질수록 생성된 MRPs에 대한 균의 생육이 증가하였으나 $150^{\circ}C$ 이상에서는 pH의 영향을 받지 않고 온도가 증가할수록 생성된 MRPs에 대한 균의 생육이 감소하였다. 능선분석에서 Bacillus subtills 균에 대한 생육은 $159.10^{\circ}C$, 9.69시간 및 용매 pH 12.21에서 생성된 MRPS가 가장 생육억제 효과가 컸으며, Bacillus natto균의 생육은 $169.94^{\circ}C$, 9.22시간 및 용매 pH 9.66에서 생성된 MRPs에 의해 가장 크게 억제되었다.

Abstract

Maillard reaction products (MRPs) added into a culture and the resultant bacterial growth were investigated using response surface methodology. The coefficients of determination $(R^{2})$ of response surface regression equations for bacteria were 0.9544 and 0.9578 in Bacillus subtilis and Bacillus natto, respectively. The MRPs produced at higher reaction temperature and for longer reaction time showed greater antimicrobial effect for Bacillus subtilis. Especially, the MRPs produced at temperature above $150^{\circ}C$ for 8 to 12 hrs showed the strongest antimicrobial effect. The MRPs produced at lower reaction temperature and for shorter reaction time showed greater microbial growth effect for Bacillus natto, but those produced at the reaction temperature higher than $160^{\circ}C$ showed the greatest antimicrobial effect. In the ridge analysis, the growth of Bacillus subtilis was the most significantly inhibited in the presence of MRPs prepared at $159.10^{\circ}C$ and pH 12.21 for 9.67 hrs, and the growth of Bacillus natto was the most significantly inhibited in the presence of MRPs prepared at $169.94^{\circ}C$ and pH 9.66 for 9.22 hrs.

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