[논문]Bacillus licheniformis B1을 이용한 검은콩 청국장 발효

황재성; 김재영; 성대일; 이용섭; 김한복

doi:10.7845/kjm.2012.033

Bacillus licheniformis B1을 이용한 검은콩 청국장 발효
Fermentation of Black-soybean Chungkookjang Using Bacillus licheniformis B1 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.48 no.3, 2012년, pp.216 - 219

황재성 (호서대학교 생명공학과, 기초과학연구) , 김재영 (호서대학교 한방화장품학과) , 성대일 (호서대학교 생명공학과, 기초과학연구) , 이용섭 (호서대학교 한방화장품학과) , 김한복 (호서대학교 생명공학과, 기초과학연구)

초록
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청국장은 대두 발효식품으로 미생물, 효소, daidzein, 펩타이드 등이 풍부하다. 백태, 흑태, 서리태, 약콩 등 4종류의 대두와 Bacillus licheniformsi B1 균주를 이용해서 청국장을 제조하면서 각각의 발효양상을 비교하였다. pH, 갈변물질의 변화를 청국장 발효의 지표로 이용하였다. 발효시간에 따른 청국장의 pH 변화에서는, 초기에는 백태 청국장의 pH가 가장 높았으나 시간이 지나며 증가속도가 낮아졌다. 흑태, 서리태, 약콩의 경우는 발효 개시 초기에는 pH 변화가 적었으나 시간이 지나면서 pH가 급격히 상승하는 등, 백태와는 다른 양상을 보였다. 발효 1일 후 갈변도는 백태 청국장이 가장 높았으며, 나머지 검은콩의 경우 그보다 낮은 값을 보여 주었다. 서리태의 경우 발효 1일 후부터 갈변도가 급격히 증가하였다. 검은콩에 존재하는 anthocyanin에 의해 청국장 발효균주의 생장이 억제되어 초반에는 발효 정도가 백태에 비해 약한 것으로 보인다. 항염효과를 지니는 daidzein 함량을 HPLC로 분석한 결과, 흑태, 서리태, 약콩 청국장은 백태 청국장보다 높은 값을 보였다. 서리태, 흑태, 약콩 등 검정콩에 대해서도 B. licheniformis B1 균주로 청국장 발효가 이루어질 수 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Chungkookjang, fermented soybean, is high in microorganism, enzymes, daidzein, and peptides. Using yellow, black, Seoritae, small-black soybeans and Bacillus licheniformis B1, each Chungkookjang (YC, BC, SC, SBC) was prepared, and their fermentation patterns were compared. Changes of pH and browning material formation were taken as an indicative of fermentation. YC had a high pH increase at an early stage of fermentation, and a low change at a late stage. BC, SC, and SBC showed different patterns with a low pH increase at an early stage and a high pH increase at a late stage. Formation rate of browning material was fastest in YC and slow in the rest of BC, SC, and SMC. SC showed the highest value of browning material formation 1 d after fermentation. Anthocyanin in black soybeans seems to suppress the growth of bacteria at an early stage of fermentation. When anti-inflammatory daidzein contents were analyzed by HPLC, BC, SC, SBC showed higher values than YC. It was demonstrated that black soybeans can be fermented with B. licheniformis B1.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

백태, 흑태, 서리태, 약콩 등 4종류의 대두와 Bacillus licheniformsi B1 균주를 이용해서 청국장을 제조하면서 각각의 발효양상을 비교하였다. pH, 갈변물질의 변화를 청국장 발효의 지표로 이용하였다. 발효시간에 따른 청국장의 pH 변화에서는, 초기에는 백태 청국장의 pH가 가장 높았으나 시간이 지나며 증가속도가 낮아졌다.
, 2005). 검은콩의 종류를 달리하여 발효시켰을 때, pH, 갈변물질 등을 지표로 하여 발효양상의 차이를 알아 보았다. 또한 청국장에는 genistein, daidzein, glycetin 등의 isoflavone이 존재한다(Kim et al.
5 (w/v)) 원심분리하여(10,000×g) 상등액을 얻고 pH meter로 pH값을 결정하였다. 동결 건조한 청국장 분말을 물에 녹인 후(청국장분말:증류수=1:2.5 (w/v)) 원심 분리하여 상등액을 얻고 100배 희석 후 390, 500 nm에서 흡광도를 결정하였다. 동결 건조한 청국장 분말의 ethanol 추출물을 methanol (0.
동결 건조한 청국장 분말을 물에 녹인 후(청국장분말:증류수=1:2.5 (w/v)) 원심분리하여(10,000×g) 상등액을 얻고 pH meter로 pH값을 결정하였다.
5 (w/v)) 원심 분리하여 상등액을 얻고 100배 희석 후 390, 500 nm에서 흡광도를 결정하였다. 동결 건조한 청국장 분말의 ethanol 추출물을 methanol (0.1 mg/ml)에 녹인 후, HPLC (410 model, Agilent, USA)을 이용하여 daidzein 함량을 분석하였다. Column은 Polaris C18-A (250×4.
청국장은 대두 발효식품으로 미생물, 효소, daidzein, 펩타이드 등이 풍부하다. 백태, 흑태, 서리태, 약콩 등 4종류의 대두와 Bacillus licheniformsi B1 균주를 이용해서 청국장을 제조하면서 각각의 발효양상을 비교하였다. pH, 갈변물질의 변화를 청국장 발효의 지표로 이용하였다.
대두는 종류마다 단백질, 지방, 탄수화물 등 많은 성분들이 달라서, 같은 균주로 발효를 시킨 청국장이라도 생산되는 생리활성물질이 다를 수 있다. 본 연구에서는 4가지 종류의 대두와 B. licheniformsi B1 균주를 이용해서 청국장을 제조하면서 각각의 발효상태를 비교하였다. 검은콩 서리태는 속이 푸른 색을 띄며, 흑태는 속이 누런 색이며 약콩은 서리태와 흑태에 비해 크기가 매우 작은 편이다.
, 2007). 본 연구에서는 백태 및 검은콩을 재료로 B. licheniformis B1 의해 제조된 청국장에서 각각 daidzein 함량을 결정하였다. 흑태로 제조한 청국장이 가장 많은 양의 daidzein을 포함하고 있었으며(4.
청국장의 맛과 품질은 사용하는 대두의 종류와 발효균주, 발효온도, 습도 등에 의해 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 청국장 발효균주 Bacillus licheniformis B1균주와 검은 콩을 포함한 다양한 품종을 이용하여 청국장 발효를 진행하였다. 청국장은 그 동안 주로 백태를 이용하여 제조하였으며, 검은 콩을 이용하여 제조한 청국장에 관한 연구는 드문 편이다(Shon et al.
청국장을 동결 건조하고 분쇄기를 이용해 분말을 제조했다. 분말을 80% ethanol (분말:ethanol=1:2.5 (w/v))로 추출하고, 추출물을 감압증류, 동결건조하였다(Kim et al., 2007). 동결 건조한 청국장 분말을 물에 녹인 후(청국장분말:증류수=1:2.
청국장에는 daidzein이 다량 함유되어 있고, 인체에서 중요한 생리활성물질로 알려져 있어(Atkinson et al., 2005; Kim et al., 2007), 본 연구에서는 daidzein을 청국장의 또 다른 중요 지표물질로 선정하고, B. licheniformis B1으로 발효시킨 검은 청국장에서의 daidzein 함량을 비교·확인하였다.
, 1999). 청국장의 발효 진행상태를 확인하기 위하여 청국장의 pH를 측정하였다. 발효되지 않은 콩의 pH는 약산성인 pH 6.

대상 데이터

Column은 Polaris C18-A (250×4.6 mm, Agilent, USA)을 사용했고 용매는 A용액(0.1% acetic acid / DW)과 B용액(0.1% acetic acid / acetonitrile)를 사용하였다.
, 1999). 청국장을 동결 건조하고 분쇄기를 이용해 분말을 제조했다. 분말을 80% ethanol (분말:ethanol=1:2.

성능/효과

, 2000). Daidzein 함량은 흑태, 서리태, 약콩, 백태 청국장 순으로 높았다(Table 3). 그동안 B.
36 mg/g sample), 그 뒤로 서리태, 약콩, 백태 순이었다. 검정콩 청국장 모두 백태 청국장 보다는 daidzein 함량이 높았다(Table 3 and Fig. 4).
Daidzein 함량은 흑태, 서리태, 약콩, 백태 청국장 순으로 높았다(Table 3). 그동안 B. licheniformis B1 으로 백태만을 이용하여 청국장을 제조하였으나(Lee et al., 1999), 본 연구를 통해 서리태, 흑태, 약콩 등 검정콩에 대해서도 B. licheniformis B1균주로 청국장 발효가 이루어질 수 있음을 확인하였고, 특히 서리태 청국장이 품질이 우수하였다. 검은콩 청국장에서, daidzein 이외에, 새로운 펩타이드의 분리와 생리활성을 규명하는 연구가 앞으로 필요할 것이다.
40정도였다. 반면에, B. licheniformis B1과 4종류의 검은콩을 이용하여 청국장을 제조하고 3일 발효시킨 후 pH를 측정해 보면, 약콩이 pH 8.59로 가장 높은 수치를 보였으며, 백태가 pH 8.18, 흑태가 pH 8.26, 서리태가 pH 8.49의 pH값을 보였다(Table 1). 발효시간에 따른 청국장의 pH 변화에서는, 2일까지는 백태의 pH가 가장 높았으나 3일로 넘어가면서 백태의 pH가 다소 낮아졌다.
, 2009). 본 연구를 통해 B. licheniformis로 발효시킨 검은콩 청국장에도 daidzein이 다량 존재하는 것이 밝혀졌다. 다른 연구에서도 백태 청국장 보다는 검은콩 청국장에서 daidzein 함량이 더 높음을 보고하였다(Sohn et al.
항염효과를 지니는 daidzein 함량을 HPLC로 분석한 결과, 흑태, 서리태, 약콩 청국장은 백태 청국장보다 높은 값을 보였다. 서리태, 흑태, 약콩 등 검정콩에 대해서도 B. licheniformis B1 균주로 청국장 발효가 이루어질 수 있음을 확인하였다.
00 min간은 A:B=85:15으로, 유속은 1 ml/min으로 하였다. 표준 daidzein은 본 실험조건 에서 30분 38초에 방출됨을 확인하였다.
검은콩에 존재하는 anthocyanin에 의해 청국장 발효균주의 생장이 억제되어 초반에는 발효 정도가 백태에 비해 약한 것으로 보인다. 항염효과를 지니는 daidzein 함량을 HPLC로 분석한 결과, 흑태, 서리태, 약콩 청국장은 백태 청국장보다 높은 값을 보였다. 서리태, 흑태, 약콩 등 검정콩에 대해서도 B.

후속연구

licheniformis B1균주로 청국장 발효가 이루어질 수 있음을 확인하였고, 특히 서리태 청국장이 품질이 우수하였다. 검은콩 청국장에서, daidzein 이외에, 새로운 펩타이드의 분리와 생리활성을 규명하는 연구가 앞으로 필요할 것이다.
청국장의 맛도 서리태 청국장이 가장 우수하였는데, 이는 서리태 청국장에서의 높은 갈변물질 생성과도 연관이 있을 것으로 사료된다. 추후 B. licheniformis B1으로 청국장을 제조할 때, 검은콩의 경우, 흑태나 약콩보다는 서리태를 이용하는 것이 바람직할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	청국장 발효에 사용한 대두의 종류는 무엇인가?	청국장발효에 사용한 균주는 Bacillus licheniformis B1 (Lee et al., 1999)이었고, 대두의 종류는 백태(Glycine max (L.) Merrill, yellow soybean), 흑태(Glycine max (L.) Merr., black soybean), 서리태(Glycine max (L.) Merr., Seoritae soybean), 약콩(Rhynchosia nulubilis, small-black soybean)이었다. 각각의 콩을 12시간 물에 불린 다음 121℃에서 30분간 삶았다.
	청국장은 무엇이며 어떤 특징을 가지는가?	청국장은 대두발효식품으로 미생물, 효소, 다양한 생리활성 물질을 지니고 있고, 성인병 예방과 건강증진에 우수한 항산화, 혈압강하, 면역조절, 신호전달 조절 효과 등이 보고되어 있다(Hong et al., 2004; Matsui et al.
	본 논문에서 청국장의 발효 진행상태를 확인하기 위해 청국장의 pH를 측정한 결과는 무엇인가?	청국장의 발효 진행상태를 확인하기 위하여 청국장의 pH를 측정하였다. 발효되지 않은 콩의 pH는 약산성인 pH 6.40정도였다. 반면에, B. licheniformis B1과 4종류의 검은콩을 이용하여 청국장을 제조하고 3일 발효시킨 후 pH를 측정해 보면, 약콩이 pH 8.59로 가장 높은 수치를 보였으며, 백태가 pH 8.18, 흑태가 pH 8.26, 서리태가 pH 8.49의 pH값을 보였다(Table 1). 발효시간에 따른 청국장의 pH 변화에서는, 2일까지는 백태의 pH가 가장 높았으나 3일로 넘어가면서 백태의 pH가 다소 낮아졌다. 흑태, 서리태, 약콩의 경우는 발효 개시 1일 까지는 pH 변화가 적었으나 2, 3일 지나면서 pH가 급격히 상승하는 등, 백태와는 다른 양상을 보였다(Fig. 1).

참고문헌 (13)

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Hamalainen, M., Nieminen, R., Vuorela, P., Heinonen, M., and Moilanen, E. 2007. Anti-inflammatory effects of flavonoids: genistein, kaempferol, quercetin, and daidzein inhibit STAT-1 and NF- $\kappa B$ activations, whereas flavone, isorhamnetin, naringenin, and pelargonidin inhibit only NF- $\kappa B$ activation along with their inhibitory effect on iNOS expression and NO production in activated macrophages. Mediators Inflamm. doi: 10.1155/2007/45673

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Lee, H.H., Park, C., Kim, M.J., Seo, M.J., Choi, S., Jeong, Y.K., and Choi, Y.H. 2010. Inhibition of cyclooxygenase-2 activity and prostalandin $E_{2}$ production through down-regulation of NF- $\kappa B$ activity by the extracts of fermented beans. J. Life Sci. 3, 388-395.
Matsui, T., Yoo, H.J., Hwang, J.S., Lee, D.S., and Kim, H.B. 2004. Isolation of angiotensin I-converting enzyme inhibitor peptide from Chungkookjang. Kor. J. Microbiol. 40, 355-358.
Shon, M., Seo, K., Lee, S., Choi, S., and Sung, N. 2000. Biological activity of Chungkugjang prepared with black bean and changes in phytoestrogen content during fermentation. Kor. J. Food Sci. Technol. 32, 936-941.
Yoo, H.J., Hwang, J.S., and Kim, H.B. 2007. Mass analysis of isoflavones in Chungkookjang. Kor. J. Microbiol. 43, 54-58.

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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