숙성온도 조건(5$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$ 및 변온조건)을 달리한 명태식해에서 숙성에 지배적으로 관여하는 미생물상의 변화 및 효소학적 특성을 구명하였다. 2$0^{\circ}C$조건의 숙성초기에는 단백질분해균이나 Lactobacillus속 및 Pediococcus속이 총균수의 대부분을 차지하였으며, 숙성 10일 이후에는 단백질분해 3, Leuconostoc속, Streptococcus속 및 Pediococcus속의 감소가 총균수의 감소에 기여하였고 숙성 10일 이후의 총균수는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 효모가 대부분이었다. 변온조건의 경우 숙성 10일 이후에도 총균수가 일정수준을 유지하였는데, 이는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 Streptococcus속이 변온 이후에도 균수가 일정하게 유지되었기 때문이다. 따라서 2$0^{\circ}C$와 변온에서 숙성 10일 이후의 균증식 양상은2$0^{\circ}C$의 경우효모의 증식이 우세한 반면에, 변온에서는 Streptococcus속의 증식이 우세하였다. 반면 5$^{\circ}C$의 경우 Lactobacillus속이 숙성초기에 대부분을 차지하였고 특히 Leuconostoc속이 다른 조건의 비해 오래 지속되었다. 산성단백질분해효소 및 지방분해효소 활성은 온도에 민감하여 2$0^{\circ}C$일 때가 5$^{\circ}C$보다 활성이 높은 반면 중성 단백질분해효소와 지방분해효소는 온도에 따른 활성의 차이가 나타나지 않았다. 그리고 변온조건에서는 단백질분해효소의 경우 실활 되었고, 지방분해효소는 온도변화에 적응력이 존재하여 활성 이 유지되었다.
숙성온도 조건(5$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$ 및 변온조건)을 달리한 명태식해에서 숙성에 지배적으로 관여하는 미생물상의 변화 및 효소학적 특성을 구명하였다. 2$0^{\circ}C$조건의 숙성초기에는 단백질분해균이나 Lactobacillus속 및 Pediococcus속이 총균수의 대부분을 차지하였으며, 숙성 10일 이후에는 단백질분해 3, Leuconostoc속, Streptococcus속 및 Pediococcus속의 감소가 총균수의 감소에 기여하였고 숙성 10일 이후의 총균수는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 효모가 대부분이었다. 변온조건의 경우 숙성 10일 이후에도 총균수가 일정수준을 유지하였는데, 이는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 Streptococcus속이 변온 이후에도 균수가 일정하게 유지되었기 때문이다. 따라서 2$0^{\circ}C$와 변온에서 숙성 10일 이후의 균증식 양상은2$0^{\circ}C$의 경우효모의 증식이 우세한 반면에, 변온에서는 Streptococcus속의 증식이 우세하였다. 반면 5$^{\circ}C$의 경우 Lactobacillus속이 숙성초기에 대부분을 차지하였고 특히 Leuconostoc속이 다른 조건의 비해 오래 지속되었다. 산성단백질분해효소 및 지방분해효소 활성은 온도에 민감하여 2$0^{\circ}C$일 때가 5$^{\circ}C$보다 활성이 높은 반면 중성 단백질분해효소와 지방분해효소는 온도에 따른 활성의 차이가 나타나지 않았다. 그리고 변온조건에서는 단백질분해효소의 경우 실활 되었고, 지방분해효소는 온도변화에 적응력이 존재하여 활성 이 유지되었다.
The changes of microflora and enzyme activities in Alaska pollack sikhae were evaluated in 3 different temperature conditions, 5$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$ and alternating temperature (stored at 5$^{\circ}C$ after 10 days of fermentation at 2$0^{\circ}C$), ...
The changes of microflora and enzyme activities in Alaska pollack sikhae were evaluated in 3 different temperature conditions, 5$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$ and alternating temperature (stored at 5$^{\circ}C$ after 10 days of fermentation at 2$0^{\circ}C$), respectively. The number of proteolytic bacteria and 2 lactic acid bacteria including Lactobacillus sp. and Pediococcus sp. increased rapidly up to 10 days and composed major portion of total viable cell (TVC) in sikhae fermented at 2$0^{\circ}C$, whereas those of TVC were occupied by Lactobacillus sp., Pediococcus sp. and yeast after 10 days of fermentation. The major species of microflora in sikhae fermented at alternating temperature were, composed of Lactobacillus, Pediococcus and Streptococcus after 10 days of fermentation. Especially, Leuconostoc sp. was kept up to 27 days at 5$^{\circ}C$ than other temperature conditions (16 days). The activities of protease and lipase in acidic region (pH 3.0) were higher at 2$0^{\circ}C$ than at 5$^{\circ}C$ due to sensitivity of temperature, although those of protease and lipase in neutral region (pH 7.0) were not found any differences in both temperatures. Changing temperature condition from 2$0^{\circ}C$ to 5$^{\circ}C$ in alternating temperature inactivated protease activity, whereas lipase activity was still maintained during fermentation.
The changes of microflora and enzyme activities in Alaska pollack sikhae were evaluated in 3 different temperature conditions, 5$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$ and alternating temperature (stored at 5$^{\circ}C$ after 10 days of fermentation at 2$0^{\circ}C$), respectively. The number of proteolytic bacteria and 2 lactic acid bacteria including Lactobacillus sp. and Pediococcus sp. increased rapidly up to 10 days and composed major portion of total viable cell (TVC) in sikhae fermented at 2$0^{\circ}C$, whereas those of TVC were occupied by Lactobacillus sp., Pediococcus sp. and yeast after 10 days of fermentation. The major species of microflora in sikhae fermented at alternating temperature were, composed of Lactobacillus, Pediococcus and Streptococcus after 10 days of fermentation. Especially, Leuconostoc sp. was kept up to 27 days at 5$^{\circ}C$ than other temperature conditions (16 days). The activities of protease and lipase in acidic region (pH 3.0) were higher at 2$0^{\circ}C$ than at 5$^{\circ}C$ due to sensitivity of temperature, although those of protease and lipase in neutral region (pH 7.0) were not found any differences in both temperatures. Changing temperature condition from 2$0^{\circ}C$ to 5$^{\circ}C$ in alternating temperature inactivated protease activity, whereas lipase activity was still maintained during fermentation.
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문제 정의
현재까지 가자미식해의 미생물 및 품질 특성(2-5), 오징어식해의 품질특성(6, 7)과 명태식해의 품질 특성(8, 9)에 관련된 연구가 많이 시도되었지만 산업화에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 산업적 활성화를 목적으로 품질수명연장을 모색하기 위해 문헌고증 및 자문을 통하여 전보(9)와 같이 전통명태식해를 제조한 다음 5°C, 20°C 및 변온조건에서 명 태식해의 숙성 에 지배적으로 관여 하는 미 생물상의 변화 및 효소학적 특성을 구명하였다.
제안 방법
Han과 Park(ll)의 방법 에 따라 0.002% bromophenol blue 를 첨가한 Lactobacillus MRS(Difco Co., Detroit, MI, USA) 배지에 총균수 실험과 같은 방법으로 10진희석한 희석액 0.1 mL를 conradi stick으로 도말하여 30°C에서 48시 간 배 양하였다. 이때 Leuconostoc은 전체적으로 암청색이며 환이 없고, Lactobacillus는 전체적으로 담청 색을 띄거나 중앙에 암청색의 환이 있고 또는 흰색을 띄는 것으로 구분하였다.
Lee와 Kraft(lO)의 방법 에 따라 식 해 20 g을 무균적으로 취하여 180 mL의 0.1% peptone수에 넣고 90초간 homog- enizing(Waring blender Co., Winsted, CT, USA)하여 10진 희석 법으로 희석한 다음, 희석 액 0.1 mL를 skim milk agar (plate count agar+10% skim milk) 에 conradi stick으로 도말하여 30°C에서 48시 간 배 양하여 colony 주위 에 투명 한 환이 나타나는 것을 단백질분해 양성균으로, 모든 생성균을 총균수로 하였다.
40)하였다. 대조시험은 기질과 효소액을 각각 다른 시험관에 넣어 10분간 방치한 후 기질에 0.4 M TCA용액과 효소액을 넣고 나서 20분후에 여 과하였다. 그리고 그.
발효과정 에서 효소적 분해에 의한 저분자 펩타이드, 아미노산, 아민류 및 암모니아 등과 같은 각종 질소화합물이나 지방산류는 제품 특유의 물성과 풍미 및 냄새 형성과 밀접한 관련이 있다고 알려져 있어(10), 명태식해의 숙성기간중의 조효소의 활성을 산성 및 중성영 역 에서 측정 하였다.
숙성온도 조건(5°C, 20°C 및 변온조건)을 달리한 명태 식해에서 숙성에 지배적으로 관여하는 미생물상의 변화 및 효소학적 특성을 구명하였다. 20°C조건의 숙성초기 에는 단백질 분해균이나 Lactobacillus속 및 Pediococcus속이 총균수의 대부분을 차지하였으며, 숙성 10일 이후에는 단백질 분해균, Leuconostoc속, Streptococcus속 및 Pediococcus 속의 감소가 총균수의 감소에 기 여하였고 숙성 10일 이후의 총균수는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 효모가 대 부분이 었다.
전보(9)에서와 같이 전처리한 명태(47.4%) 및 무채(19.0%) 에 곡류밥(멥쌀 9.5% 및 조 9.5%), 고춧가루(7.0%), 엿기름 (3.8%), 마늘(2.4%) 및 생강(1.4%)을 버무려 제조하여, 2 kg 단위로 유리병에 담아 함기 밀봉한 후 5°C, 20°C 및 변온 (20°C에서 10일간 숙성 시킨 다음 5°C에서 저장)조건에서 발효 시 켰다.
대상 데이터
동결된 명태 (Alaska pollack, Theragra chalcogramma) 를 마산 어시장에서 구입하였으며 부재료인 무, 쌀, 조, 고춧가루, 엿기름(자굴산 식품, 경 남), 마늘, 생강, 소금(산내들 천일염, 경기) 등은 마산시 농산물도매시장에서 구입하여 실험 에사 용하였다.
이론/모형
Lee 등(12)의 방법에 따라 총균수 실험과 같이 10진 희석한 희석 액 0.1 mL를 m-Enterococcus agar(Difco Co., De troit, MI, USA)에 도말하여 37°C에서 4일간 배양하여 col ony 를 관찰하였다. Pediococcus는 흰색의 colony를, Strep- tococcus는 붉은색의 colony를, Aerococcus는 핑 크색을 띄는 colony로 구분하였다.
산성 및 중성지방분해효소는 단백질분해효소활성 측정 시의 buffer와 동일하게 사용하였으며, 相泥 등(16)의 방법에 따라 olive 유화액 5 mL와 0.1 M phosphate buffer(pH 7.0) 4 mL를 50 mL 삼각플라스크에 넣고 잘 혼합하여 37°C 항온수조에서 10분간 예열하였다. 여기에 조효소액 ImL를정확히 가하여 20분간 진탕 반응시 킨 후에 acetone .
배양 후 배지의 바탕은 불투명 하고 light blue이나 lipolytic colony 주위 에 dark zone이 생성되는 균은 양성균으로 하였다. 효모는 Mislivec 등(14)의 방법 에 따라 potato dextrose agar(pH 3.5, Difco Co, Detroit, MI, USA)를 이 용하여 25°C 에서 3일간 배양하였다.
성능/효과
특성을 구명하였다. 20°C조건의 숙성초기 에는 단백질 분해균이나 Lactobacillus속 및 Pediococcus속이 총균수의 대부분을 차지하였으며, 숙성 10일 이후에는 단백질 분해균, Leuconostoc속, Streptococcus속 및 Pediococcus 속의 감소가 총균수의 감소에 기 여하였고 숙성 10일 이후의 총균수는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 효모가 대 부분이 었다. 변온조건의 경우 숙성 10일 이후에도 총균수가 일정 수준을 유지 하였는데 , 이 는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 Streptococcus속이 변온 이 후에도 균수가 일정하게 유지되었기 때문이다.
산성 단백질분해효소 및 지방분해효소 활성은 온도에 민감하여 20°C일 때가 5°C보다 활성 이 높은 반면 중성 단백질분해효소와 지방분해효소는 온도에 따른 활성의 차이가 나타나지 않았다. 그리고 변온조건에서는 단백질분해효소의 경우 실활되었고, 지방분해효소는 온도변화에 적응력이 존재하여 활성이 유지되었다.
변온조건의 경우 숙성 10일 이후에도 총균수가 일정 수준을 유지 하였는데 , 이 는 Lactobacillus속, Pediococcus속 및 Streptococcus속이 변온 이 후에도 균수가 일정하게 유지되었기 때문이다. 따라서 20°C와 변온에서 숙성 10일 이후의 균 증식 양상은 20°C의 경우 효모의 증식 이 우세한 반면에, 변온에서는 Streptococcus속의 증식이 우세하였다. 반면 5°C의 경우 Lactobacillus속이 숙성초기에 대부분을 차지하였고 특히 Leuconostoc속이 다른 조건의 비 해 오래 지속되 었다.
산성 및 중성 단백 질분해 효소 활성 모두 숙성 온도가 증가할수록 최대치에 이르는 시기가 빨라졌으며, 활성의 최고치 는 중성 단백질분해효소 활성 의 경우 온도에 따라 큰 차이를 보이지 않은 반면, 산성 영 역 에서의 효소활성은 20°C가 5°C보다 높았고 변온의 경우 저온으로 온도를 낮춘 직후 활성이 급격히 감소하였다. 따라서 명태식해의 단백질분해효소 활성은 숙성초기에는 중성단백질분해효소 활성이 높다가 숙성과 함께 산도가 증가함으로서 산성단백질분해효소 활성이 증가하였고, 숙성후기 에는 산도에 의한 단백질분해효소 변성으로 활성이 떨어진 것으로 생각된다. 숙성중 단백질 분해균의 변화(Fig.
93 unit로 최 고치 에 이 른후 감소하였고, 변온은 저온으로 낮춘 직후 바로 활성이 감소되 었다. 산성 및 중성 단백 질분해 효소 활성 모두 숙성 온도가 증가할수록 최대치에 이르는 시기가 빨라졌으며, 활성의 최고치 는 중성 단백질분해효소 활성 의 경우 온도에 따라 큰 차이를 보이지 않은 반면, 산성 영 역 에서의 효소활성은 20°C가 5°C보다 높았고 변온의 경우 저온으로 온도를 낮춘 직후 활성이 급격히 감소하였다. 따라서 명태식해의 단백질분해효소 활성은 숙성초기에는 중성단백질분해효소 활성이 높다가 숙성과 함께 산도가 증가함으로서 산성단백질분해효소 활성이 증가하였고, 숙성후기 에는 산도에 의한 단백질분해효소 변성으로 활성이 떨어진 것으로 생각된다.
숙성기간에 따른 단백질분해균의 변화(Fig. 1)를 보면, 5°C와 20°C의 경우는 숙성 12일경 에 각각 8.2X106 및 6.5 x 108 CFU/g으로 최고치 에 이르렀다가 감소하였고, 변온에서는 숙성 10일 이후에는 단백질분해균이 급격히 감소하였으며 (104 CFU/g), 그 후로는 仲〜 伊 CFU/g의 범 위 였다. Lee 등(3)은 가자미식해에서 단백질분해균들은 숙성 14일경에 104~105 CFU/g으로 최고에 이른 후 급격히 감소하였다고하였는더】, 이는 명태식해의 최고점에 이른 시기와 비슷한 반면 균수는 명태식해가 높은 편이 었다.
따라서 명태식해의 단백질분해효소 활성은 숙성초기에는 중성단백질분해효소 활성이 높다가 숙성과 함께 산도가 증가함으로서 산성단백질분해효소 활성이 증가하였고, 숙성후기 에는 산도에 의한 단백질분해효소 변성으로 활성이 떨어진 것으로 생각된다. 숙성중 단백질 분해균의 변화(Fig. 1)와 비교해보면 변온에서는 단백질 분해균의 활성이 있음에도 불구하고 단백질분해효소 활성이 나타나지 않는 것으로 보아 미생물 효소보다는 자가소화 효소의 활성임을 알 수 있었다.
75 unit로 최고치 에 이른 후 감소하였고, 변온은 5°C에서도 활성이 유지되었다. 지방분해효소 활성의 최고치는 중성 영역에서는 온도에 따른 최고치의 큰 차이가 없는 반면, 산성 영역에서는 온도가 높을수록 최고치가 높았다. 변온의 경우 산성 및 중성지방분해효소가 저온으로 온도를 낮춘 후에도 활성 이 유지되는 것은 지방분해효소가 온도의 변화에 덜 민감한 것으로 사료된다.
후속연구
Shin(17)은 김치의 발효후기에 펙틴분해효소의 분비에 의한 김치 조직의 연화와 부패 여건의 조성은 효모와 깊은 관계가 있다고 하였고, 증감의 양상은 초기 모든 발효 온도에서 일정 수준으로 감소한 후 다시 증가하는 형태이나 효모가 출현하는 시기는 상당한 차이가 있다고 하였다. 본 실험의 경우 숙성 후기에 효모균 수가 20°C보다 변온이 적은 것으로 보아 저장성의 연장 측면에서 검토할 가치가 크다고 생각된다.
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