[논문]젓갈 및 젓갈대용 부재료 첨가 김치의 유기산 및 핵산관련 물질의 함량

박덕천; 김은미; 김은진; 김영명; 김선봉

젓갈 및 젓갈대용 부재료 첨가 김치의 유기산 및 핵산관련 물질의 함량
The Contents of Organic Acids, Nucleotides and Their Related Compounds in Kimchi Prepared with Salted-Fermented Fish Products and Their Alternatives 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.35 no.5 = no.171, 2003년, pp.769 - 776

박덕천 (한국식품개발연구원) , 김은미 (한국식품개발연구원) , 김은진 (부경대학교 식품생명공학부) , 김영명 (한국식품개발연구원) , 김선봉 (부경대학교 식품생명공학부)

초록
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젓갈류(멸치액젓, 멸치육젓, 저염멸치액젓, 저염까나리액젓 및 새우젓)와 젓갈대용물(굴 가수분해물, 명태육 가수분해물 및 청각 추출물)을 첨가하여 제조한 김치를 20, 10 및 $4^{\circ}C$에서 숙성 중 pH, 총산도를 측정하고 pH 4.2와 산도 $0.6{\sim}0.8%$를 고려한 온도별 적숙기에서의 유기산 및 핵산관련물질을 정량하였다. 그 결과, 젓갈류 첨가 김치의 온도별 숙성 중 pH는 적숙기까지 대체로 빠른 감소를 보인 반면 산도는 빠른 증가를 보였다. 시험구별 적숙기에서 acetic acid와 lactic acid는 0일차 대비 대체로 다소 높은 함량을 보였으며 malic acid는 $20^{\circ}C$에서, succinic acid는 $10^{\circ}C$에서 비교적 높은 함량이었다. ATP, ADP 및 AMP는 0일차 대비 대체로 낮거나 비슷한 수준인 반면, IMP 및 HxR은 숙성에 따라 다소 높은 함량을 보였다. 젓갈대용물 첨가 김치의 경우, pH 및 산도는 젓갈류 첨가 김치에서와 유사한 경향이었다. 시험구별 적숙기에서 acetic acid 및 lactic acid는 0일차 함량 대비 다소 높았고 malic acid는 증감하였으며 succinic acid는 0일차에서도 상당량 검출되었다. ATP 및 ADP는 굴 및 명태육 가수분해물 첨가구에서 0일차 대비 다소 높은 반면 다른 시험구에서는 대체로 다소 낮은 함량이었다. AMP도 $20^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$ 숙성에서 ATP 및 ADP의 경우와 유사한 경향이었다. IMP는 대조구 및 청각추출물 첨가구에서 0일차 대비 대체로 낮은 함량인 반면 굴 및 명태육 가수분해물 첨가구는 대체로 높았다. HxR은, 대조구와 젓갈류 첨가구 및 굴가수분해물 첨가구에서 0일차 대비 대체로 높은 함량이었다. 결론적으로, 김치의 숙성시 숙성 온도와 젓갈류 및 젓갈대용물 등의 부재료가 김치의 숙성을 결정하는 주요 영향요인일 뿐만 아니라 김치의 정미성분으로서 유기산과 핵산관련물질의 함량패턴에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

Organic acids, nucleotides and their related compounds (NRCs) of kimchi prepared with salted-fermented fish products (SFFPs) and their alternatives were analyzed at each optimal fermentation (pH $4.2{\pm}0.2$, acidity $0.6{\sim}0.8%$) during fermentation at 20, 10 and $4^{\circ}C$, respectively. The pH and acidity levels of kimchi sharply decreased and increased, respectively until each optimal fermentation period. The levels of organic acids and NRCs in SFFP kimchi were affected by fermentation temperature and the type of additive. Compared with the control, organic acid levels were slightly higher in kimchi with alternative additives, as were NRC rates in kimchi with hydrolysates of oyster and Alaska pollack. Moreover, slightly higher levels of NRC were observed in kimchi with alternative additives than in kimchi with SFFPs. Consequently, these results show that fermentation temperature and the type of additive (SFFPs and their alternatives) affect not only fermentation, but the levels of organic acids and NRCs in kimchi.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 김치의 숙성에 대한 온도와 젓갈 및 젓갈 대용 부재료의 첨가효과를 검토하고자 상용 젓갈류를 비롯한 젓갈 대용 부재료를 첨가하여 제조한 김치를 숙성 온도별로 20,10 및 4℃에서 숙성시켜 각 온도별 숙성에 따른 pH, 총 산도와 적숙기에서의 유기산 및 핵산관련 물질을 정량하였다.

제안 방법

7로 비교적 높은 산도를 보였다. 그러므로, 4℃ 숙성의 경우, pH(4.4 내외)와 산도(0.6~0.7)를 고려하여 멸치젓갈류 및 저염 까나리액젓 첨가군은 21일을, 대조구와 새우젓갈 첨가군은 33일을 적숙기로 하였다.
즉, 4등분 한 배추를 4시간 절이고, 흐르는 물로 3회 세척한 후, 적당한 크기로 잘랐다. 절임 배추에 파, 고춧가루, 마늘, 생강 등의 부재료를 일정 비율로 잘 혼합하고 젓갈 및 젓갈 대용물을 최종염도 2.8~2.9%가 되도록 첨가하여 김치를 제조하였다. 김치 액즙은 김치를 적당히 갈아서 두 겹의 거즈로 압착 여과하여 제조하였다.
젓갈류 및 젓갈대용물을 각각 첨가하여 제조한 김치와 이들 물질을 첨가하지 않은 대조구를 20, 10 및 4℃에서 숙성 중 pH 및 산도의 변화와 각 시험구별 적숙기에서의 유기산 및 핵산관련 물질의 함량을 분석하였다. 한편, 김치는 숙성 중 유산균에 의해 유기산이 생성되어 pH가 저하되고 산도는증가되는데, 적숙기 김치의 pH는 4.
젓갈류(멸치 액젓, 멸치육젓, 저염멸치액젓, 저염까나리액젓 및 새우젓)와 젓갈대용물(굴 가수분해물, 명태육 가수분해물 및 청각 추출물)을 첨가하여 제조한 김치를 20, 10 및 4℃에서 숙성 중 pH, 총산도를 측정하고 pH 4.2와 산도 0.6~0.8%를 고려한 온도별 적숙기에서의 유기산 및 핵산관련물질을 정량하였다. 그 결과, 젓갈류 첨가 김치의 온도별 숙성 중 pH는 적숙기까지 대체로 빠른 감소를 보인 반면 산도는 빠른 증가를 보였다.
전보(13,14)와 같다. 즉, 저염 액젓은 전기 투석기(Asahi Glass Co.)를 이용하여 염 함량을 5% 이하로 탈염하여 사용하였다. 청각 추출물은 건조 청각을 20배량의 50%(v/v) 에탄올로 추출(50℃, 5시간)하고 여과(Whatman No.
)를 이용하여 염 함량을 5% 이하로 탈염하여 사용하였다. 청각 추출물은 건조 청각을 20배량의 50%(v/v) 에탄올로 추출(50℃, 5시간)하고 여과(Whatman No. 4) 및 농축(ºBrix10)하였으며 굴 가수분해물 및 명태육 가수분해물은 원료에 동량의 물을 가하고 2%(w/w) Flavourzyme^TM(대종상사)으로 분해 (45℃, 4시간)시킨 후, 농축(ºBrix 30)하였다.
핵산관련 물질의 함량을 분석하였다. 한편, 김치는 숙성 중 유산균에 의해 유기산이 생성되어 pH가 저하되고 산도는증가되는데, 적숙기 김치의 pH는 4.2, 산도는 0.6~0.8%로 알려져 있어⁽¹⁸⁾, 본 실험에서도 이에 준하여 적숙기를 판정하였다.

대상 데이터

9%가 되도록 첨가하여 김치를 제조하였다. 김치 액즙은 김치를 적당히 갈아서 두 겹의 거즈로 압착 여과하여 제조하였다.
실험에 사용한 재료 중 배추, 고춧가루, 마늘, 생강, 파 등은 부산 부전시장에서 구입하여 사용하고 소금은 천일염을 사용하였다. 젓갈은 김치제조에 상용되는 5종의 젓갈 즉, 멸치액젓(백경식품, 염도 29.
젓갈은 김치제조에 상용되는 5종의 젓갈 즉, 멸치액젓(백경식품, 염도 29.2%), 멸치육젓(가락동시장, 염도 27.2%), 새우젓갈(가락동시장, 염도 29.1%)과 연구실에서 전기 투석(Asahi Glass Co.)하여 탈염한 저염 멸치액젓(백경식품, 염도 4.4%) 및 저염 까나리액젓(대운식품, 염도 5.0%)을 사용하였고 젓갈 대용물로는 명태육 가수분해물과 굴 가수분해물(이상 ºBrix 30) 및 청각 에탄올추출물(ºBrix 10)을 사용하였다.

이론/모형

pH는 pH meter(ORION, model 420A)를 사용하여 실온에서 측정하였고, 산도는 AOAC법에 의해, pH를 잰 시료에 0.1 N NaOH 용액을 적정하여 pH 8.3이 되도록 하여 0.1 N NaOH의 적정 소비량(mL)을 측정한 후, 아래의 계산식에 따라 총산량(total acid)을 구하였다⁽¹⁷⁾.

성능/효과

72 μmol/mL로 다소 높은 함량을 보여 첨가 젓갈에 따라 차이가 있었다. 0일차 함량 대비 AMP는, 대체로 감소하거나 비슷한 수준이었으며 JMP와 HxRe 비슷하거나 다소 증가하는 경향이었는데 특히, HxRe 0일(0.01-0.23 μmol/mL) 대비 0.01~2.3 μmol/mL로 숙성구의 함량이 다소 높았다.
4℃ 숙성의 경우도, 저염 까나리액젓 첨가구에서 숙성초기부터 빠른 pH의 감소를 보였으며 다른 시험구에서는 대체로 9일에서 17일까지 pH 5 이상을 유지하다가 이후 빠르게 감소하여 21일 pH 4.2~4.4의 수준을 보이며 이후 완만히 감소하였다. 한편, 산도는 시험구에 따라 13일 이후부터 증가하는 경향을 보였는데 멸치젓갈류 및 저염 까나리액젓 첨가구에서 21일째 0.
시험구별 적숙기에서 acetic acid와 lactic acid는 0일차 대비 대체로 다소 높은 함량을 보였으며 malic acid는 2CTC에서, succinic acid는 10℃에서 비교적 높은 함량이었다. ATP, ADP 및 AMP는 0일차 대비 대체로 낮거나 비슷한 수준인 반면, IMP 및 HxRe 숙성에 따라 다소 높은 함량을 보였다. 젓갈대용물 첨가 김치의 경우, pH 및 산도는 젓갈류 첨가 김치에서와 유사한 경향이었다.
IMP는 대조구 및 청각추출물 첨가구에서 0일차 대비 대체로 낮은 함량인 반면 굴 및 명태육 가수분해물 첨가구는 대체로 높았다. HxRe, 대조구와 젓갈류 첨가구 및 굴가수분해물 첨가구에서 0일차 대비 대체로 높은 함량이었다. 결론적으로, 김치의 숙성시 숙성 온도와 젓갈류 및 젓갈대용물 등의 부재료가 김치의 숙성을 결정하는 주요 영향요인일 뿐만 아니라 김치의 정미 성분으로서 유기산과 핵산관련물질의 함량패턴에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.
16μmol/mL이었고 그 외의 다른 시험구들에서는 거의 검출되지 않았는데 이는 저온숙성에 따른 숙성기간이 길어져 IMP 및 HxR로 상당량 전환된 것으로 추측되었다⁽¹⁶⁾. IMP도 정도의 차는 있으나 ATP, ADP 및 AMP의 경우와 같이 숙성에 따라 대조구 및 청각추출물 첨가구에서는 0일차 대비 비교적 낮은 함량이었고, 다른 시험군에서는 대체로 높았다. HxRe, 숙성온도별로 차이는 있으나 다소의 증감을 보이며 대체로 일정 수준을 유지하였다.
결론적으로, 김치의 숙성시 숙성 온도와 젓갈류 및 젓갈대용물 등 첨가 부재료가 김치의 숙성을 결정하는 주요 영향 요인일 뿐만 아니라 김치의 정미성분으로서 유기산과 핵산관련물질의 함량패턴에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.
HxRe, 대조구와 젓갈류 첨가구 및 굴가수분해물 첨가구에서 0일차 대비 대체로 높은 함량이었다. 결론적으로, 김치의 숙성시 숙성 온도와 젓갈류 및 젓갈대용물 등의 부재료가 김치의 숙성을 결정하는 주요 영향요인일 뿐만 아니라 김치의 정미 성분으로서 유기산과 핵산관련물질의 함량패턴에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.
2에 각각 나타내었다. 그 결과, 20℃ 숙성의 경우, pH는 저염 까나리액젓 첨가구가 숙성 1일에 pH 4.3까지 비교적 빠른 감소를 보였으며 대조구를 포함, 멸치 젓갈류 및 새우젓갈 첨가구에서는 1일 이후 2일까지 빠른 감소를 보이다 3일 이후 5일까지는 완만한 감소(pH 3.7~4.0)를 보였다. 한편, 산도는 저염 까나리액젓이 숙성 1일부터 비교적 빠른 증가를 보였으며 기타 시험군에서는 1일 이후 3일(0.
함량은 Table 2와 같다. 그 결과, ATP는 0일차 함량(0.10~0.36μmol/mL)대비 20℃ 숙성에서 0.03~0.42μmol/mL 및 10℃와 4℃에서 0.00~0.36 eimol/mL로 다소 낮았으며 ADP도, 대조구와 멸치젓갈류 첨가구에서 0일차 함량(0.07-0.27μmol/ mL) 대비 10℃ 및 4℃ 숙성구(0.00~0.21μmol/mL)가 다소 낮았다. 이는 시판 멸치액젓을 첨가한 청갓(mustard leaf) 김치 중 adenosine 등의 핵산관련물질은 각종 관능기들의 이탈에 따라 감소하였다는 김 등⁽²⁰⁾의 보고와 유사하였다.
핵산관련 물질의 함량은 Table 4와 같다. 그 결과, ATP의경우, 대조구와 청각추출물 첨가구의 온도별 시험구에서 0일차(0.35 및 0.38 μmol/mL) 대비 각각 0.12~0.26 μmol/mL 및 0.04~0.27 mol/mL로 다소 낮은 함량을 보인 반면 명태육 가수분해물(0.19~0.34μmol/mL) 및 굴 가수분해물 첨가구(0.24~ 0.341μmol/mL)는 0일차(0.20 및 0.15 μmol/mL)보다 다소 높은 함량이었다. ADP는, 대조구 및 청각추출물 첨가구에서 0일 함량(1.
유기산의 함량은 Table 3과 같다. 그 결과, acetic acid는 모든 시험구에서 0일차 함량(0.26~3.27 mg/mL) 대비 0.69~5.60 mg/mL로 대체로 높은 함량이었다. 류 등⁽²⁴⁾은 pH의 감소에 따라 acetic acid의 함량은 대체로 증가한다.
함량은 Table 1과 같다. 그 결과, acetic acid는 숙성 온도별 모든 시험구에서 0일차 대비 함량이 대체로 높았다. 멸치젓갈류 첨가구는 2OC 숙성에서 비교적 높은 함량(3.
4에 각각 나타내었다. 그 결과, 온도별 숙성 김치의 pH는 숙성초기에 pH 4.5 내외까지 빠른 속도로 감소한 다음, 완만하게 감소하거나 대체로 일정한 수준을 유지하는 경향이었다. 반면, 산도는 초기에 대체로 급증한 후, 완만한 증가를 보임으로써 젓갈류 첨가군의 결과와 유사하였다.
8%를 고려한 온도별 적숙기에서의 유기산 및 핵산관련물질을 정량하였다. 그 결과, 젓갈류 첨가 김치의 온도별 숙성 중 pH는 적숙기까지 대체로 빠른 감소를 보인 반면 산도는 빠른 증가를 보였다. 시험구별 적숙기에서 acetic acid와 lactic acid는 0일차 대비 대체로 다소 높은 함량을 보였으며 malic acid는 2CTC에서, succinic acid는 10℃에서 비교적 높은 함량이었다.
생성에 영향 요인의 하나로 사료되었다. 또한, acetic acid와 lactic acid는 젓갈 대용물에 따라 0일차 대비 대체로 높은 함량이었으나 succinic acid는 명태육 및 굴 가수분해물 첨가구에서 0일차에서도 상당량 검출된바 첨가 부재료별로 이미 내재하는 것으로 판단되었다.
숙성초기 새우젓갈 첨가구의 pH가 비교적 높았는데 이는 김과김의 결과⁽¹⁹⁾에서도 나타난 바 있으며 전보⁽¹⁴⁾에서와 같이 숙성 초기 아질산염 함량이 비교적 높았으므로 아질산염에 의한 환원작용 때문으로 사료되었다. 또한, 숙성 초기, 저염 까나리액젓 첨가구의 pH가 비교적 낮은 반면 산도는 높은 것과 멸치젓갈류 첨가구가 대조구 및 새우젓갈 첨가구에 비해 대체로 높은 산도를 보인 것은 젓갈별 특이성, 즉 첨가 젓갈별로 내재하는 유기산 및 핵산 관련물질의 함량이 다름으로 인해 이들 젓갈 첨가 김치의 숙성초기 pH 및 산도에 차이를 보인 것으로 사료되었다. 김치는 숙성되면서 pH는 감소하는 반면 산도는 증가하며 고온에서 비교적 빨리 숙성 되는것으로 알려져 있는데⁽¹⁸⁾ 갓김치⁽²⁰⁾나 토하젓 첨가 김치⁽²¹⁾에서도 동일한 경향을 보인 바 있으며 본 연구에서도 5종의 젓갈 첨가구 김치에서 다소의 차이는 있으나 대체로 유사한 경향을 보였다.
pH와 산도의 변화 속도도 빨랐다. 또한, 젓갈을 첨가하지 않은 대조구에 비해 젓갈 첨가군의 pH는 대체로 낮았고 산도는 높은 경향을 보여 숙성 온도와 함께 젓갈류 첨가가 김치의 숙성에 주요 영향 요인인 것으로 밝혀졌다. 숙성초기 새우젓갈 첨가구의 pH가 비교적 높았는데 이는 김과김의 결과⁽¹⁹⁾에서도 나타난 바 있으며 전보⁽¹⁴⁾에서와 같이 숙성 초기 아질산염 함량이 비교적 높았으므로 아질산염에 의한 환원작용 때문으로 사료되었다.
젓갈대용물 첨가 김치의 경우, pH 및 산도는 젓갈류 첨가 김치에서와 유사한 경향이었다. 시험구별 적숙기에서 acetic acid 및 lactic acid는 0일차 함량 대비 다소 높았고 malic acid는 증감하였으며 succinic acid는 0일차에서도상당량 검출되었다. AIP 및 ADP는 굴 및 명태육 가수분해물 첨가구에서 0일차 대비 다소 높은 반면 다른 시험구에서는 대체로 다소 낮은 함량이었다.
그 결과, 젓갈류 첨가 김치의 온도별 숙성 중 pH는 적숙기까지 대체로 빠른 감소를 보인 반면 산도는 빠른 증가를 보였다. 시험구별 적숙기에서 acetic acid와 lactic acid는 0일차 대비 대체로 다소 높은 함량을 보였으며 malic acid는 2CTC에서, succinic acid는 10℃에서 비교적 높은 함량이었다. ATP, ADP 및 AMP는 0일차 대비 대체로 낮거나 비슷한 수준인 반면, IMP 및 HxRe 숙성에 따라 다소 높은 함량을 보였다.
. 아울러, 청각추출물을 제외한 젓갈대용물 첨가군의 핵산관련 물질의 함량이 젓갈류 첨가군의 경우보다 비교적 높은 것으로 나타나 동물성 젓갈 대용물의 첨가가 핵산관련 물질의 함량에 영향을 미치는 것으로 판단되었다.
이상의 결과, 젓갈대용물 첨가 김치의 온도별 숙성에서 pH 및 산도의 변화는 젓갈 첨가구의 경우와 유사한 경향이었다. 단, 굴 가수분해물 첨가구의 총산 함량이 대조구보다 비교적 높았는데 이는 굴 가수분해물이 젖산발효를 촉진하는 것으로 사료되었으며 박과 김⁽⁷⁾의, 굴 첨가에 따라 김치 숙성 중산도가 대조구보다 높았다는 결과와 일치하였다.
이상의 결과, 젓갈대용물 첨가 김치의 적숙기 유기산 함량은 대조구 대비 대체로 높은 경향을 보여 젓갈 대용물이 유기산의 생성에 영향 요인의 하나로 사료되었다. 또한, acetic acid와 lactic acid는 젓갈 대용물에 따라 0일차 대비 대체로 높은 함량이었으나 succinic acid는 명태육 및 굴 가수분해물 첨가구에서 0일차에서도 상당량 검출된바 첨가 부재료별로 이미 내재하는 것으로 판단되었다.
이상의 결과, 젓갈류 첨가 김치의 온도별 숙성에 따라 pH는 대체로 감소한 반면 산도는 증가하였으며 숙성 온도가 높을수록 pH와 산도의 변화 속도도 빨랐다. 또한, 젓갈을 첨가하지 않은 대조구에 비해 젓갈 첨가군의 pH는 대체로 낮았고 산도는 높은 경향을 보여 숙성 온도와 함께 젓갈류 첨가가 김치의 숙성에 주요 영향 요인인 것으로 밝혀졌다.
이상의 결과, 첨가 젓갈대용물 및 숙성온도별 적숙기 김치의 핵산관련물질의 함량은 대조구와 청각추출물 첨가구에서 ATP 및 ADP가 0일차 대비 비교적 낮은 함량을 보인 반면 굴가수분해물 및 명태육 가수분해물 첨가구는 온도별 적숙기에서 대조구보다 대체로 높은 함량을 보였는데 이는 굴 및 명태육 가수분해물이 핵산관련물질의 공급원이 되기 때문으로 사료되었다⁽¹⁶⁾. 아울러, 청각추출물을 제외한 젓갈대용물 첨가군의 핵산관련 물질의 함량이 젓갈류 첨가군의 경우보다 비교적 높은 것으로 나타나 동물성 젓갈 대용물의 첨가가 핵산관련 물질의 함량에 영향을 미치는 것으로 판단되었다.
이상의 결과로부터, 같은 숙성 온도라도 첨가 젓갈류에 따라, 동일 젓갈류라도 숙성온도에 따라 유기산 함량에 차이를 보여 김치의 숙성 및 기호성 등에 숙성 온도와 첨가 젓갈류가 주요 변수임을 확인하였다. 김치의 자연발효 시 생성되는 주요 유기산은 lactic acid와 succinic acid이며 acetic acid와 malic acid는 미량이라 보고된 바 있으나⁽²²⁾ 본 결과에서는 acetic acid도 첨가 젓갈에 따라 적숙기에서 상당량 검출되었는데 이는 첨가 젓갈의 종류, 첨가수준 및 숙성온도 등의 영향 때문으로 사료된다.
4의 수준을 보이며 이후 완만히 감소하였다. 한편, 산도는 시험구에 따라 13일 이후부터 증가하는 경향을 보였는데 멸치젓갈류 및 저염 까나리액젓 첨가구에서 21일째 0.6~0.7로 비교적 높은 산도를 보였다. 그러므로, 4℃ 숙성의 경우, pH(4.
한편, 산도는 저염 까나리액젓 첨가구가 숙성 1일, 비교적 빠른 증가를 보였으나 5일부터 저염 멸치액젓 첨가구가 비교적 높은 산도를 보였다. 그러므로, 10℃ 숙성의 경우, pH (4.

후속연구

이상의 결과, 유기산 함량에서와 같이 핵산관련 물질의 함량도 숙성 온도 및 첨가 젓갈별로 차이를 보였으며 향후, 다양한 젓갈류 및 부재료의 첨가에 따른 김치의 표준화 연구도 수행될 수 있을 것이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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