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문제 정의
- 초피나무추출물 및 회향유, 항금, 작약, 대추, 감초로 구성된 황금탕 등(&12)이 있다. 본 연구에서는 항균력이 우수하고 광범위한 온도와 pH 조건에서 안정한 천연식물성 항균 소재인 자몽종자 추출물의 유도 물질을 이용하여 저장중 두부의 선도유지 효과를 실험하여 좋은 결과를 얻었기에 이에 보고하고자 한다.
제안 방법
- Clean bench(5균상 JS-SCB-1300A)에서 Eppendrorf tube에 멸균 증류수 900㎕와 무균적으로 취한 두부마쇄액(두부를 저장 기간별로 채취한 것을 stomcher로 마쇄하여 채취한 상등액) 100㎕를 멸균 증류수로 10n 배 단계별로 희석시킨 후 PCA(plate count agar)배지에 희석시킨 시료 100㎕를 접종하여 도말시킨 후, parafilm으로 petri dish를 잘 싼 후 37 °C 항온기에서 24~48시간 배양 후 형성된 colony수를 계측하였다. 대장균수는 동일한 방법으로 coliform agar 배지 (Merck, Germany제품)상에서 측정하였다.
- 본 실험에서는 가공 두부를 천연항균소재인 자몽 종자 추출물의 유도체에 침지 처리한 후 꺼내어 상온에서 저장하면서 가공 두부의 품질(총균수, 수분 함량, 조지방의 함량, 조단백의 함량, 표면색도)변화에 미치는 영향을 무처리 대조 구와 비교하면서 조사하였다. 천연항균소재 의 희석 액에 침지처 리한 가공두부는 대조구에 비하여 수분함량, 조단백 및 조 지방함량이 높게 나타났으며, 총균수는 천연항균소재 처리 구의 증가폭이 무처리 대조구에 비해 감소하는 경향으로 나타났으며 대장균수도 압도적으로 낮은 값을 보여 주었다.
- (Good Manufacturing Practice) 에 의거하여일정 중량으로 계량한 Citrus fruits를 밀봉된 Geiger 분쇄기에서 분쇄하였다. 분쇄물을 밀봉된 플라스틱 용기내에서 발효시킨 후, 원심분리기를 이용하여 고체와 액체를 분리하고 자외선 조사하에서 여과한 후, 시럽을 탈수하고 Biomass로 농축하였다. 이와같이 조제된 시럽원액에 천연유기산, Bioflavonoids, 생물학적 발효촉진제, inert carrier 등 항균작용의 상승제를 첨가하여 균일하게 혼합하고 표준화하여 안정화된 액체 제품을 제조하였다.
- 법에 준하여 제조된 식물성 천연항균제품(Botanical antimicrobial agents-Citrus product : 이하 BAAC라 칭함)은 물리, 화학적 및 관능 학적 분석 결과를 토대로 최종 품질관리 공정을 거쳐 실험용 시료로 하였다. 이 때 얻어지는 천연항균제품은 자외선이 조사되는 무균실에서 특정 온도, 압력, 시간 등의 조건 하에서 품질관리 방법에 의한 검사를 실시하여 일정한 규격의 제품이 되도록 하였다.
- 분쇄물을 밀봉된 플라스틱 용기내에서 발효시킨 후, 원심분리기를 이용하여 고체와 액체를 분리하고 자외선 조사하에서 여과한 후, 시럽을 탈수하고 Biomass로 농축하였다. 이와같이 조제된 시럽원액에 천연유기산, Bioflavonoids, 생물학적 발효촉진제, inert carrier 등 항균작용의 상승제를 첨가하여 균일하게 혼합하고 표준화하여 안정화된 액체 제품을 제조하였다. 이와같이 G.
- 시료로 이용하였다. 천연항균소재를 처리하지 않은 수도 수 처리 두부시료를 대조구로 하고, 천연 항균소재 (BAAC 및 BAAG)* 100배 희석시킨 용액이 담긴 수조 내에 두부를 1시간 침지시켰다가 꺼내어, 20°C, 상대습도 60%인 실내에 보관하면서 외부조직상태, 성분함량의 변화 및 미생물 오염정도를 관찰하였다.
- 0)로 희석시킨 0(대조구), 30㎕, 60㎕ 및 90㎕ 농도의 천연항균소재 용액에 각각 침지. 포화시켜 BHIA plate표면에 놓고 30°C에서 48~72시간동안 배양한 후 disk주의에서의 균의 생육 저해 도를 비교하여 천연항균소재의 항균력을 검토하였다.
대상 데이터
- 2002년 6월에 가공된 가공 포장두부를 생산지에서 구입하여 구입즉시, 수도수(대조구)와 천연항균소재의 희석액에 1 시간씩 침지처리한 후, 꺼내어 상온(20°C)에서 보관하면서 저장실험 시료로 이용하였다. 천연항균소재를 처리하지 않은 수도 수 처리 두부시료를 대조구로 하고, 천연 항균소재 (BAAC 및 BAAG)* 100배 희석시킨 용액이 담긴 수조 내에 두부를 1시간 침지시켰다가 꺼내어, 20°C, 상대습도 60%인 실내에 보관하면서 외부조직상태, 성분함량의 변화 및 미생물 오염정도를 관찰하였다.
- coli, .Klebsiella pneumoniae 및 Candida albicans 등을 사용하였으며, 미생물 배양과 항균력 측정용 배지는 Tryptic Soy Agar(TSA, Difco 제품) 및 Brain Heart Infusion Agar(BHIA, Difco제품) 등을 사용하였다.
- P.법에 준하여 제조된 식물성 천연항균제품(Botanical antimicrobial agents-Citrus product : 이하 BAAC라 칭함)은 물리, 화학적 및 관능 학적 분석 결과를 토대로 최종 품질관리 공정을 거쳐 실험용 시료로 하였다. 이 때 얻어지는 천연항균제품은 자외선이 조사되는 무균실에서 특정 온도, 압력, 시간 등의 조건 하에서 품질관리 방법에 의한 검사를 실시하여 일정한 규격의 제품이 되도록 하였다.
- 준하여 추출, 분리수집하였다. 즉, 외국산 자몽을 구입하여 그 과육부를 분리한 종자들을 수거하여 60°C~70-C 의 건조실에서 drumdying을 행하여 건조시킨 후, milling system으로 80-120 mesh 크기로 분쇄하고 감압 추출장치를 이용하여 glycerine을 추출용매로 연속 추출하고, 층분리시켜자몽종자추출물(Grmpeftuit seed extract : GFSE)을 수집하였다. 이와같이 추출조제한 종자추출물에 lactic acid 5%, citric acid 5%이 되도록 혼합, 교반하고 균질화하는 과정을 반복한 다음, 50-80 rpm의 느린 속도로 일정시간 교반하여 얻어진 추출물을 식물성 천연항균제 자몽종자추출물제재(Botanical antimicrobial agents-GFSE mixture : 이하 BAAG라 칭함) 항균력 실험원액으로 사용하였다.
이론/모형
- 가공두부의 수분, 조단백질 및 조지방 등의 일반성분함량은 AOAC법(13)에 준하여 측정하였다.
- 부패성 및 병원성 공시 균주에 대한 천연항균소재의 항균성은 여러 농도의 천연항균소재의 추출물용액로 포화된 paper disk를 Brain Heart Infusion Agar(BHIA) plate 상에 접촉시켜공시 균주의 증식도를 비교하여 생육억제 정도를 측정하는 disk method을 이용하였다. 즉, Tryptic soy agar(TSA)의 slant media 에 배양된 공시균주 1 백금이를 취하여 10ml Tryptic soy broth(TSB)에 접종하고 30°C에서 24시간동안 배양한 후, 일정농도(10㎕/ml)로 희석한 공시균주 균용액 0.
성능/효과
- 6%의 조단백함량이 저장 5일째까지 1 2%-13% 수준으로 감소한데 반하여, 무처리 대조구의 경우, 11% 수준으로 감소정도가 증가였다. 이러한 결과는 천연항균 소재 추출물내에 함유되어 있는 phenol성 고분자화합물, 지방산유도체, 유기산, ascorbic acid 등의 미생물 생육 억제 효과로 인하여 단백질의 가수분해 효소작용을 방지하여 주어, NH3 gas 등의 휘발성 대사생리물질의 발생을 감소시킬 수 있었던 것으로 추정된다. 한편, 동일한 방법으로 처리한 두부를 20°C에서 6일 동안 저장하면서 두부의 조지방 햠량변화를 측정한 결과, 대조구와 처리구의 지방햠량이 저장 초기에는 일시적으로 증가하다가 저장 2일째부터 저장기간이 길어질수록 모든 시험구의 두부의 경우, 지방햠량이 감소하는 것으로 나타났다.
- 점질성 갈변물질의 생성으로 상품가치가 크게 떨어진 상태였다. 이에 반하여 BAAC처리 시험구의 경우, 일정 처리농도 이상에서는 갈변도와 부패취의 정도가 미약하여 두부의 선도 유지 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
- 아울러, 처리구의 표면색도는 대조구에 비하여 백색도를 두드러지게 나타내었다. 이와 같은 결과로 볼 때, 천연항균 소재의 침지처리는 가공두부의 선도유지 기간을 연장할 수 있는 효과를 기대할 수 있었다.
- 즉, 저장기간이 길어질수록 모든 시험구의 두부가 탈수 현상을 일으켜 수분함량이 계속적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 무처리 대조구에 비하여 천연항균소재의 희석액에 처리한 두부들의 탈수현상이 저장기간이 길어질수록 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 저장 2일경부터 저장 6일째까지 직선적으로 수분함량이 감소하였으며, 대조 구의 경우, 저장초기 81.5%에서 저장 6일째 62.3%로 감소하였고, BAAG 및 BAAC처리구의 경우, 저장 6일째 각각 64.8%, 66.5%로 감소하여 천연항균소재 처리구가 대조구에 비하여 수분함량의 감소정도가 둔화됨을 알 수 있었으나 천연 항균 소재 간 유의성 있는 차이는 발견할 수 없었다.
- 3 x 10 CFU/ml로 천연항균 소재 처리구의 경우, 미생물 총균수가 무처리 대조구에 비하여 총균수의 증가폭이 크지 않음을 보여 주고 있다. 저장 4일 이후, BAAG처리구도 증가 추세가 심화되어, 저장 6일째 대조구 2.1 X 105 CFU/ml, BAAG처리구 6.3 x 103 CFU/ml, BAAC처리구 2.3 x IO2 CFU/ml로 나타나, BAAC희석액의 침지처리구 오염미생물의 생육억제를 크게 촉진하는 것으로 판단되었다.
- a, b 값으로 측정한 결과는 Table 1과 같다. 즉, 20°C에서 5일 동안 저장한 두부의 모든 처리구에서 유의적인 차이점을 발견할 수 없었으나, 대조구와 천연항균소재 처리 구를 비교해 볼 때, 처리구는 대조구에 비해 부패정도가 심하지 않았으며, 두부의 표면색도는 밝은 백색을 띠고 있음을 알 수 있었다.
- 4와 같다. 즉, BAAC는 Gram양성균 및 Gram음성균, yeast 등 공시균주에 대해 광범위한 항균력을 나타내었고 모든 균주에 대하여 농도가 증가함에 따라 항균력이 증가하고 있음을 알 수 있다.
- 즉, Fig 6에서 보는 봐와 같이, 대조구는 3일 경과후부터부패되기 시작하여 1주일 경과후에는 강한 부패취와 아울러, 표피의 갈변정도가 심화되어 관능적으로 부패상태를 인지할 수 있었으며. 점질성 갈변물질의 생성으로 상품가치가 크게 떨어진 상태였다.
- 5와 같다. 즉, 대조구에서는 7.5 X 103 CFU/ml의 많은 대장균이 검출되었는데 반하여 BAAC 500 ppm처리구 3.9 x 10 CFU/ml, BAAC 1, 000 ppm처리구 1.3 x 10 CHJ/ml 로 나타나 대조구에 비해 훨씬 작은 수의 대장균이 검출되었다.
- 처리구별 지방함량은 천연항균소재 희석액에 침지처리한 두부가 대조구에 비하여 지방의 함량의 변화가 적게 나타났다. 즉, 저장 6일째, 대조구의 경우, 조지방 함량이 4.2%에서 2.2%로 감소한 반면, BAAG처리구는 3.3%, BAAC처리구는 3.8%로 나타나 천연항균소재를 이용한 침지처리가 두부의 품질변화를 억제하는 것으로 판단되었으며, BAAC가 BAAG보다 두부의 선도유지효과가 클 것으로 생각되었다.
- 1에 나타내었다. 즉, 저장기간이 길어질수록 모든 시험구의 두부가 탈수 현상을 일으켜 수분함량이 계속적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 무처리 대조구에 비하여 천연항균소재의 희석액에 처리한 두부들의 탈수현상이 저장기간이 길어질수록 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 저장 2일경부터 저장 6일째까지 직선적으로 수분함량이 감소하였으며, 대조 구의 경우, 저장초기 81.
- 한편, 동일한 방법으로 처리한 두부를 20°C에서 6일 동안 저장하면서 두부의 조지방 햠량변화를 측정한 결과, 대조구와 처리구의 지방햠량이 저장 초기에는 일시적으로 증가하다가 저장 2일째부터 저장기간이 길어질수록 모든 시험구의 두부의 경우, 지방햠량이 감소하는 것으로 나타났다. 처리구별 지방함량은 천연항균소재 희석액에 침지처리한 두부가 대조구에 비하여 지방의 함량의 변화가 적게 나타났다. 즉, 저장 6일째, 대조구의 경우, 조지방 함량이 4.
- 조사하였다. 천연항균소재 의 희석 액에 침지처 리한 가공두부는 대조구에 비하여 수분함량, 조단백 및 조 지방함량이 높게 나타났으며, 총균수는 천연항균소재 처리 구의 증가폭이 무처리 대조구에 비해 감소하는 경향으로 나타났으며 대장균수도 압도적으로 낮은 값을 보여 주었다. 아울러, 처리구의 표면색도는 대조구에 비하여 백색도를 두드러지게 나타내었다.
- 이러한 결과는 천연항균 소재 추출물내에 함유되어 있는 phenol성 고분자화합물, 지방산유도체, 유기산, ascorbic acid 등의 미생물 생육 억제 효과로 인하여 단백질의 가수분해 효소작용을 방지하여 주어, NH3 gas 등의 휘발성 대사생리물질의 발생을 감소시킬 수 있었던 것으로 추정된다. 한편, 동일한 방법으로 처리한 두부를 20°C에서 6일 동안 저장하면서 두부의 조지방 햠량변화를 측정한 결과, 대조구와 처리구의 지방햠량이 저장 초기에는 일시적으로 증가하다가 저장 2일째부터 저장기간이 길어질수록 모든 시험구의 두부의 경우, 지방햠량이 감소하는 것으로 나타났다. 처리구별 지방함량은 천연항균소재 희석액에 침지처리한 두부가 대조구에 비하여 지방의 함량의 변화가 적게 나타났다.
후속연구
- 천연 항균성 물질은 동. 식물에 천연적으로 존재하는 물질로서 미생물 의하여 생산되는 2차 대사산물인 항생제라는 엄격히 구분되어야 할 것이다. 현재 천연항균제로는 식물추출물 특정단백질 및 효소류, 유기산류, bacteriocin 등을 들 수 있다.
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