무를 비롯한 채소류의 식품적, 영양적 가치 그리고 관능성을 향상시키기 위해 국내에서 전통적인 젖산 발효가 널리 행하여지고 있다. 본 연구에서는 그와 같은 전통적인 발효방법과 달리 쌀 세척 시 부수적으로 발생되는 쌀뜨물을 발효시킨 새로운 발효 base를 사용한 발효방법을 개발하고자 하였다. 깍두기와 동치미의 재료로 쓰이는 무를 대상 시료로 결정하였고 발효 중 시료와 발효 base에서 발생하는 미생물학적 변화와 이화학적인 변화를 측정하였다. 발효 초기의 균수는 대상 시료, 무와 발효 base가 갖고 있는 미생물군에 의해서 결정되었는데 발효가 진행되면서 초기에 미생물상을 결정하던 Enterobacter는 대부분 사멸되었고 낮은 pH에서도 성장 가능한 Leuconostoc속과 Lactobacillus속 등 내산성 미생물의 번식이 활발하였다. 무와 발효 base에서는 발효 초기부터 균수의 증가가 나타났고 pH감소가 두드러지게 나타났던 발효 4-7일 사이에서 젖산균의 성장이 두드러지게 나타났으며 이때부터 측정된 젖산균수는 총생균수의 대부분을 차지하였다. 또한 젖산균의 변화는 발효 초기 구균의 증식이 젖산간균에 비하여 활발한 것으로 나타났고 말기에는 젖산간균과 젖산구균의 유의적 증식 차이는 나타나지 않았다. 발효 전 무와 발효 base의 pH는 5.6-6.6 사이였고 발효 초기에 4.19-4.57로 감소를 나타냈고 발효 말기에까지 pH의 감소 경향이 나타났다. 반면 산도의 경우는 발효 전 0.09-0.36% 수준을 보이다가 발효가 시작되면서 초기 급격한 증가를 나타내었고 발효 말기까지 꾸준히 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 무 시료의 발효는 $20^{\circ}C$에서 10일 전후에서 완료되는 것으로 관찰되었고 pH 보다는 산도가 유산균의 성장과 발효시간 결정을 위한 지표로 사용 가능한 것으로 판단되었다.
무를 비롯한 채소류의 식품적, 영양적 가치 그리고 관능성을 향상시키기 위해 국내에서 전통적인 젖산 발효가 널리 행하여지고 있다. 본 연구에서는 그와 같은 전통적인 발효방법과 달리 쌀 세척 시 부수적으로 발생되는 쌀뜨물을 발효시킨 새로운 발효 base를 사용한 발효방법을 개발하고자 하였다. 깍두기와 동치미의 재료로 쓰이는 무를 대상 시료로 결정하였고 발효 중 시료와 발효 base에서 발생하는 미생물학적 변화와 이화학적인 변화를 측정하였다. 발효 초기의 균수는 대상 시료, 무와 발효 base가 갖고 있는 미생물군에 의해서 결정되었는데 발효가 진행되면서 초기에 미생물상을 결정하던 Enterobacter는 대부분 사멸되었고 낮은 pH에서도 성장 가능한 Leuconostoc속과 Lactobacillus속 등 내산성 미생물의 번식이 활발하였다. 무와 발효 base에서는 발효 초기부터 균수의 증가가 나타났고 pH감소가 두드러지게 나타났던 발효 4-7일 사이에서 젖산균의 성장이 두드러지게 나타났으며 이때부터 측정된 젖산균수는 총생균수의 대부분을 차지하였다. 또한 젖산균의 변화는 발효 초기 구균의 증식이 젖산간균에 비하여 활발한 것으로 나타났고 말기에는 젖산간균과 젖산구균의 유의적 증식 차이는 나타나지 않았다. 발효 전 무와 발효 base의 pH는 5.6-6.6 사이였고 발효 초기에 4.19-4.57로 감소를 나타냈고 발효 말기에까지 pH의 감소 경향이 나타났다. 반면 산도의 경우는 발효 전 0.09-0.36% 수준을 보이다가 발효가 시작되면서 초기 급격한 증가를 나타내었고 발효 말기까지 꾸준히 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과 무 시료의 발효는 $20^{\circ}C$에서 10일 전후에서 완료되는 것으로 관찰되었고 pH 보다는 산도가 유산균의 성장과 발효시간 결정을 위한 지표로 사용 가능한 것으로 판단되었다.
Changes in total aerobic bacteria (TAB), lactic acid bacteria (LAB), rod- and coccal-shaped lactic acid bacteria (R- and C-LAB), pH, and total acidity were investigated during fermentation of radish with new fermentation base at $20^{\circ}C$ for up to 16 days. New fermentation base was p...
Changes in total aerobic bacteria (TAB), lactic acid bacteria (LAB), rod- and coccal-shaped lactic acid bacteria (R- and C-LAB), pH, and total acidity were investigated during fermentation of radish with new fermentation base at $20^{\circ}C$ for up to 16 days. New fermentation base was prepared by pre-fermenting a mixture of rice bran and rice water (1 : 0.1, w/v) at $20^{\circ}C$ for 7 days. Initially, radish showed 5.41, 4.23, 4.57, and 3.1 log CFU/g, and base showed 6.68, 6.60, 5.95, and 5.6 log CFU/mL for TAB, LAB, R-LAB, and C-LAB, respectively. Initial pH and total acidity of radish were $6.6^{\circ}C$ and 0.09%, and those of base were 5.76 and 0.36%, respectively, Counts of LAB (4.23 to 8.33 Bog Cpu/g, 6.6 to 9.7 log CFU/mL), R-LAB (4.57 to 7.15 log CFU/g, 5.95 to 8.5 log CFU/mL), and C-LAB (3.1 to 7.5 log CFU/g, 5.6 to 8.6 log CFU/mL) of radish and base respectively increased during initial fermentation period, then remained constant during late fermentation period, and far 4 days after fermentation, pH values (6.6 to 4.19, 5.76 to 4.57) drastically decreased and thereafter slowly decreased. Total acidities of radish and base (0.09 to 0.63%, 0.36 to 0.63%, respectively) drastically increased far 7 days after fermentation and increased slightly thereafter.
Changes in total aerobic bacteria (TAB), lactic acid bacteria (LAB), rod- and coccal-shaped lactic acid bacteria (R- and C-LAB), pH, and total acidity were investigated during fermentation of radish with new fermentation base at $20^{\circ}C$ for up to 16 days. New fermentation base was prepared by pre-fermenting a mixture of rice bran and rice water (1 : 0.1, w/v) at $20^{\circ}C$ for 7 days. Initially, radish showed 5.41, 4.23, 4.57, and 3.1 log CFU/g, and base showed 6.68, 6.60, 5.95, and 5.6 log CFU/mL for TAB, LAB, R-LAB, and C-LAB, respectively. Initial pH and total acidity of radish were $6.6^{\circ}C$ and 0.09%, and those of base were 5.76 and 0.36%, respectively, Counts of LAB (4.23 to 8.33 Bog Cpu/g, 6.6 to 9.7 log CFU/mL), R-LAB (4.57 to 7.15 log CFU/g, 5.95 to 8.5 log CFU/mL), and C-LAB (3.1 to 7.5 log CFU/g, 5.6 to 8.6 log CFU/mL) of radish and base respectively increased during initial fermentation period, then remained constant during late fermentation period, and far 4 days after fermentation, pH values (6.6 to 4.19, 5.76 to 4.57) drastically decreased and thereafter slowly decreased. Total acidities of radish and base (0.09 to 0.63%, 0.36 to 0.63%, respectively) drastically increased far 7 days after fermentation and increased slightly thereafter.
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문제 정의
)는 각종 비타민, 무기물과 같은 여러 영양소들을 풍부하게 가지고 있는 것으로 알려져 있으나 당도나 산미가 사과, 딸기 등과 같은 과일보다 낮기 때문에 관능적으로 우수하지 못하여 깍두기 이외에는 식품의 풍미를 향상시켜주는 보조제로서의 역할을 해왔을 뿐 자체로서는 널리 식용되고 있지 않다(4). 그러므로 본 연구 논문은 무의 이와 같은 단점을 보완하여 식품으로서의 가치와 무를 대상으로 하는 새로운 젖산 발효 공정을 개발하고자 쌀 도정과 세척 과정에서 부수적으로 발생하는 쌀뜨물과 쌀겨를 주성분으로 하여 제조된 새로운 발효 base를 이용하여 발효과정 중에 발생하는 젖산균의 증식양상을 평가 하였다.
무를 발효 base와 함께 20oC에서 16일간 발효시키면서 무와 발효 base에서 일어나는 젖산균의 증식 변화를 파악하고자 하였다. 무와 발효 base에 대하여 저장전, 저장 1일째, 4일째, 7일째, 10일째, 13일째, 16일째마다 유의성 검정을 위해 미생물학적 및 이화학적 변화를 동일 검체에 대하여 3회 반복 측정하여 그들의 평균값을 얻었다.
제안 방법
Paul, MN, USA) 등이 있다. 그리고 본 실험에는 모두 ACS grade, extra pure grade, 또는 특급시약을 사용하였다.
쌀겨와 쌀뜨물을 10 : 1(w/v)로 혼합하여 예비 발효를 20oC에서 7일간 실시한 후 발효 base로 사용하였으며, 무 시료와 발효 base를 1 :2(w/v)의 비율로 혼합하여 20oC에서 16일간 발효시켰다.
유통 중인 무에 잔존해 있는 총 호기성균, 젖산균, 젖산간균 그리고 젖산구균의 수를 측정하였다. 총 호기성균(aerobic meso- philic bacteria)의 경우에는 PCA 배지를 이용하여 spreading plate method에 의해 시료를 배지에 도말하고 35oC에서 48시간 배양 후 집락수를 colony counter를 이용하여 측정하였다(5).
총 호기성균(aerobic meso- philic bacteria)의 경우에는 PCA 배지를 이용하여 spreading plate method에 의해 시료를 배지에 도말하고 35oC에서 48시간 배양 후 집락수를 colony counter를 이용하여 측정하였다(5). MRSA배지를 이용하여 pour plate method에 의해 37oC에서 48시간 배양 후 젖산균(lactic acid bacteria)의 집락수를 측정하였다. RMWA배지를 이용하여 pour plate method에 의해 37oC에서 48시간 배양 후 젖산간균의 집락수를 측정하였다.
MRSA배지를 이용하여 pour plate method에 의해 37oC에서 48시간 배양 후 젖산균(lactic acid bacteria)의 집락수를 측정하였다. RMWA배지를 이용하여 pour plate method에 의해 37oC에서 48시간 배양 후 젖산간균의 집락수를 측정하였다. M17배지를 이용하여 pour plate method에 의해 37oC에서 48시간 배양후 젖산구균의 집락수를 측정하였다.
RMWA배지를 이용하여 pour plate method에 의해 37oC에서 48시간 배양 후 젖산간균의 집락수를 측정하였다. M17배지를 이용하여 pour plate method에 의해 37oC에서 48시간 배양후 젖산구균의 집락수를 측정하였다.
무를 발효 base와 함께 20oC에서 16일간 발효시키면서 무와 발효 base에서 일어나는 젖산균의 증식 변화를 파악하고자 하였다. 무와 발효 base에 대하여 저장전, 저장 1일째, 4일째, 7일째, 10일째, 13일째, 16일째마다 유의성 검정을 위해 미생물학적 및 이화학적 변화를 동일 검체에 대하여 3회 반복 측정하여 그들의 평균값을 얻었다.
발효 중 발생하는 이화학적 변화를 파악하기 위하여 pH와 총산을 측정하였다. pH와 총산의 측정에 무균적으로 제조된 무와 발효 base 여액을 사용하여 pH는 상온에서 pH meter를 사용하여 측정하였고, 총산은 AOAC방법(6)에 의하여 시료의 여액 10mL를 중화시키는데 소요되는 0.
시판중인 무와 발효 base에 잔존하는 총 호기성균과 젖산균의 수를 측정한 후 젖산균을 다시 젖산간균 그리고 젖산구균으로 구분하여 그들의 수를 각각 측정하였다(Table 1). 구입한 무 시료에 존재하는 총 호기성균은 5.
대상 데이터
본 실험을 위하여 경기도 안성 농협에서 무(Raphanus sativusL.)를 구입하였다. 구입한 뒤 무를 dry-ice box에 담아 4-7oC로 유지하면서 실험실로 이동 후 4oC 냉장고에 보관하면서 구입한 날로부터 하루 이내에 실험에 사용하였다.
)를 구입하였다. 구입한 뒤 무를 dry-ice box에 담아 4-7oC로 유지하면서 실험실로 이동 후 4oC 냉장고에 보관하면서 구입한 날로부터 하루 이내에 실험에 사용하였다. 쌀겨와 쌀뜨물발효액((주)라이스텍, Gyunggi, Korea)을 혼합하여 발효 base를 제조하였다.
구입한 뒤 무를 dry-ice box에 담아 4-7oC로 유지하면서 실험실로 이동 후 4oC 냉장고에 보관하면서 구입한 날로부터 하루 이내에 실험에 사용하였다. 쌀겨와 쌀뜨물발효액((주)라이스텍, Gyunggi, Korea)을 혼합하여 발효 base를 제조하였다. 무에 잔존해 있는 미생물들의 균수를 측정하기 위하여 구입된 무를 25 g씩 채취하여 225 mL peptone water로 10배 희석한 다음, stomacher(Casta Brava, Spain)를 이용하여 2분 간 균질화한 후 여과지(Whatman No.
쌀겨와 쌀뜨물발효액((주)라이스텍, Gyunggi, Korea)을 혼합하여 발효 base를 제조하였다. 무에 잔존해 있는 미생물들의 균수를 측정하기 위하여 구입된 무를 25 g씩 채취하여 225 mL peptone water로 10배 희석한 다음, stomacher(Casta Brava, Spain)를 이용하여 2분 간 균질화한 후 여과지(Whatman No. 2)로 filtering한 것을 사용하였다. 발효 실험과 관련한 무는 잘 세척한 후 1X1X1 cm 크기로 절단하여 200 g씩을 준비하였다.
Peptone 10 g과 sodium chloride 5 g을 혼합하여 증류수 1 L에 녹여 autoclaving한 후 peptone water로 사용하였다. 본 실험에 사용된 배지로는 plate count agar(PCA, Difco, Laboratories, St. Paul, MN, USA), Man Rogosa Sharpe agar(MRSA, Difco, Laboratories, St. Paul, MN, USA), Rogosa Mitchell Wiseman agar(RMWA, Difco, Laboratories, St. Paul, MN, USA), M17 agar(Difco, Laboratories, St. Paul, MN, USA) 등이 있다. 그리고 본 실험에는 모두 ACS grade, extra pure grade, 또는 특급시약을 사용하였다.
데이터처리
미생물 균수를 log colony forming unit(CFU)/g으로 나타내었으며, SAS 통계처리 프로그램, version 8.01 (7)에 있는 general linear models(GLM) procedure 의 PDiff(P-value Differentiation) option에 의해 수행된 least square mean separation 방법에 의해 분석되었으며 모든 통계처리의 유의성은 p <0.01 범위에서 실 행되었다.
이론/모형
발효 중 발생하는 이화학적 변화를 파악하기 위하여 pH와 총산을 측정하였다. pH와 총산의 측정에 무균적으로 제조된 무와 발효 base 여액을 사용하여 pH는 상온에서 pH meter를 사용하여 측정하였고, 총산은 AOAC방법(6)에 의하여 시료의 여액 10mL를 중화시키는데 소요되는 0.1 N NaOH용량(mL)을 lactic acid함량(%)으로 환산하여 표시하였다.
성능/효과
시판중인 무와 발효 base에 잔존하는 총 호기성균과 젖산균의 수를 측정한 후 젖산균을 다시 젖산간균 그리고 젖산구균으로 구분하여 그들의 수를 각각 측정하였다(Table 1). 구입한 무 시료에 존재하는 총 호기성균은 5.41 log CFU/g, 젖산균은4.23 log CFU/g, 젖산간균은 4.57 log CFU/g, 젖산구균은 3.1 log CFU/g로 나타났고 발효 base의 경우 총호기성균은 6.68 log CFU/g, 젖산균은 6.6 log CFU/g, 젖산간균은 5.95 log CFU/g, 젖산구균은 5.6 log CFU/g로 조사되었다. 무의 natural microflora에는 젖산구균이 젖산간균에 비하여 적은수로 존재하였으나 발효 base에는 비슷한 수준을 보였다.
1과 같다. 발효전 무와 발효 base의 젖산균은 4.23 log CFU/g과 6.6 logCFU/ mL로 각각 측정되었고, 발효 1일째 무의 젖산균은 6.08 log CFU/g로 무려 1.8 log CFU/g 증가하였으며, 발효 base의 경우7.9logCFU/mL로 1.3 logCFU/mL 증가하였다. 발효가 진행되면서 무와 발효 base에서 젖산균의 증식 패턴이 유사하게 나타났고 최대 젖산균수는 발효 10일째 무에서 8.
3 logCFU/mL 증가하였다. 발효가 진행되면서 무와 발효 base에서 젖산균의 증식 패턴이 유사하게 나타났고 최대 젖산균수는 발효 10일째 무에서 8.61 log CFU/g과 발 효 base에서 9.43 log CFU/mL로 나타났다. 발효 10일째 이후 발효 base에서는 균의 감소를 나타내기 시작하였으며 무 발효가 완료된 시점을 발효 10일로 확인할 수 있었다.
발효 전무와 발효 base의 젖산간균은 4.57 log CFU/g와 5.95 logCFU/mL이었고 발효 1일째 무와 발효 base는 6.3 log CFU/g 와 6.7 log CFU/mL로 무는 1.8 log CFU/g 그리고 발효 base는 0.7 log CFU/mL의 균수가 증가한 것으로 나타났다. 발효 7일째까지 무의 경우는 0.
발효 전무와 발효 base의 젖산구균은 3.1 logCFU/g와 5.6 log CFU/mL로 무에는 젖산간균에 비하여 젖산구균수가 적게 분포하는 것으로 나타났다. 발효 1일째 무와 발효 base는 5.
6 log CFU/mL로 무에는 젖산간균에 비하여 젖산구균수가 적게 분포하는 것으로 나타났다. 발효 1일째 무와 발효 base는 5.97logCFU/g와 6.87logCFU/mL로 무는 2.9logCFU/g 그리고 발 효 base는 1.2 log CFU/mL의 균수가 증가한 것으로 나타났고 발효가 진행되면서 무와 발효 base 모두에서 균수의 증가를 보였다. 발효 10일째에는 젖산간균과 유사하게 무와 발효 base 모두에서 7.
63%를 나타내 쌀겨와 쌀뜨물을 이용한 새로운 발효 bases는 소금물, 간장, 된장 등과 같은 기존 발효식품들에 사용되었 던 발효 base들보다 휠씬 빠른 속도로 발효가 이루어지는 것을 알 수 있었다. 그리고 무를 비롯한 채소류 발효 중 확인된 유기산은 lactic acid, oxalic acid, malic acid, citric acid, succinicacid 등으로 Kim 등(19)의 보고에서 이미 알려진 바 있으며 발효가 진행되면서 다른 산들은 감소하는 반면 lactic acid와 citric acid는 증가하는 것으로, 그 중 lactic acid의 경우 발효 4-5일째에 급격히 증가한다는 보고처럼 본 실험에서도 같은 결과를 나타내었고 발효 숙성에 있어 pH와 산도의 변화는 주로 젖산균의 생성 및 활성에 의한 것임을 확인할 수 있었다.
참고문헌 (19)
Kim MY, Choi US, Kim JY, Kim KR. Effects of detergent and other pollutants related domestic sewage on water pollution. J. Korean Ind. Eng. Chem. 4: 564-568 (1993)
Kim YB, Hah DM, Kim CS. Milling characteristics and qualities of Korean rice. Korean J. Food Sci. Technol. 22: 199-205 (1990)
Cheigh HS, Kim HY, Yeo KM, Kim BN. Fermentation aspects of fruit-vegetable juice by mixed cultures of lactic acid bacteria isolated from kimchi and yeast. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 27:1059-1064 (1998)
Jang MS, Kim NY. Effects of salting methods on the physicochemical properties of kakdugi fermntation. Korean J. Soc. Food Sci. 15: 61-67 (1999)
Mislivec PB, Beuchat LR, Cousin MA. Yeasts and molds. In: Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Food. Splittstoesser DF, Vanderzant C (eds). American Public Health Association, Washington, DC, USA (1991)
AOAC. Official Methods of Analysis. 16th ed. Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC, USA (1990)
SAS Institute, Inc. SAS User's Guide. Statistical Analysis Systems Institute, Cary, NC, USA (2002)
Kim NY, Jang MS. Effects of salting methods on the sensory an microbiological properties of kakdugi. Korean J. Soc. Food Sci.16: 75-83 (2000)
Mheen TI, Kwon TW. Effect of temperature and salt concentration on kimchi fermentation. Korean J. Food Sci. Technol. 16: 443-450 (1984)
Han HU, Lim CR, Park HK. Determination of microbial community as an indicator of kimchi fermentation. Korean J. Food Sci. Technol. 22: 26-32 (1990)
Ryu CS, Kim EK, Kim YB. Changes in the bacterial flora during kakdugi fermentation and the physiological characterization of lactic coccal isolates. Korean J. Food Sci. Technol. 30: 650-654 (1998)
Park JE, Kim HR, Jang MS. Sensory and microbiological properties of dongchimi added with gatt. Korean J. Soc. Food Sci. 16:57-64 (2000)
Kim SD, Jang MS. Effects of fermentation temperature on the sensory, physicochemical and microbiological properties kakdugi.J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 26: 800-806 (1997)
Kim SJ, Park KH. Retardation of kimchi fermentation by the extracts of allium tuberosum and growth inhibition of related microorganisms. Korean J. Food Sci. Technol. 27: 813-818 (1995)
Lee CW, Ko CY, Ha DM. Microflora changes of the lactic acid bacteria during kimchi fermentation and identification of the isolates. Korean J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 20: 102-109 (1992)
Huh YJ, Cho YJ, Kim JK, Park KH. Effects of radish root cultivars on the dongchimi fermentation. Korean J. Food Sci. Technol.35(1): 7-14 (2003)
Ahn SY. Study of kimchi manufacturing (1)-The effect of seasoning on kimchi fermentation. Korean Natl. Inst. Technol. Qual. 20: 61-80 (1970)
Kim MJ, Moon SW, Jang MS. Effect of onion on dongchimi fermentation. J. Korean Soc. Food Nutr. 24: 330-335 (1995)
Kim SD, Hawer WD, Jang MS. Effect of fermentation temperature on free sugar, organic acid and volatile compounds of kakdugi. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 27: 16-23 (1998)
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