메밀 속성장은 메밀과 콩으로 제조된 별미장이다. 항균 및 효소활성이 우수한 B. subtilis HJ18-4 균주를 starter로 사용하여 메밀 속성장을 제조하였다. 메밀 속성장 제조과정 중, starter 첨가 시기는 메주 제조단계(Treat-1) 및 염수 첨가단계(Treat-2)로 접종시기를 달리하였다. 발효 중 아미노태질소 함량, 환원당, 효소활성(protease, amylase)의 이화학적 품질특성과 총균 수, 유산균 수 및B. cereus 양 변화 등의 미생물학적 특성을 분석하였다. 그 결과, 총균 수는 발효 15일부터 7~8 log CFU/mL로 증가되었고 아미노태 질소함량은 발효기간 동안 65.38~202.52 mg%로 증가되었다. 반면, 환원당과 효소활성(amylase, protease)은 모든 처리구 에서 감소하였다. 발효기간 중 PlcR 발현에 미치는 영향을 측정한 결과, Treat-1 처리구에서 발효 23일 이후 검출되지 않았다. 메주 제조단계에서 B. subtilis HJ18-4를 접종한 Treat-1이 발효관련 이화학적 특성과B. cereus 저해효과가 우수하였다. 단일 균을 접종하여 제조되는 개량식장 제조 시, 자연발효에 제조된 장의 품질을 재현하기가 매우 어려운 실정이다. 본 연구는 자연발효방법으로 제조되는 메밀 속성장에 항균 및 효소활성이 우수한B. subtilis HJ18-4 균주를 스타터 적용하여 장류 품질개선 방법을 제시하였다.
메밀 속성장은 메밀과 콩으로 제조된 별미장이다. 항균 및 효소활성이 우수한 B. subtilis HJ18-4 균주를 starter로 사용하여 메밀 속성장을 제조하였다. 메밀 속성장 제조과정 중, starter 첨가 시기는 메주 제조단계(Treat-1) 및 염수 첨가단계(Treat-2)로 접종시기를 달리하였다. 발효 중 아미노태질소 함량, 환원당, 효소활성(protease, amylase)의 이화학적 품질특성과 총균 수, 유산균 수 및B. cereus 양 변화 등의 미생물학적 특성을 분석하였다. 그 결과, 총균 수는 발효 15일부터 7~8 log CFU/mL로 증가되었고 아미노태 질소함량은 발효기간 동안 65.38~202.52 mg%로 증가되었다. 반면, 환원당과 효소활성(amylase, protease)은 모든 처리구 에서 감소하였다. 발효기간 중 PlcR 발현에 미치는 영향을 측정한 결과, Treat-1 처리구에서 발효 23일 이후 검출되지 않았다. 메주 제조단계에서 B. subtilis HJ18-4를 접종한 Treat-1이 발효관련 이화학적 특성과B. cereus 저해효과가 우수하였다. 단일 균을 접종하여 제조되는 개량식장 제조 시, 자연발효에 제조된 장의 품질을 재현하기가 매우 어려운 실정이다. 본 연구는 자연발효방법으로 제조되는 메밀 속성장에 항균 및 효소활성이 우수한B. subtilis HJ18-4 균주를 스타터 적용하여 장류 품질개선 방법을 제시하였다.
Buckwheat Soksungjang (BS) is a bealmijang manufactured with buckwheat and soybeans. We manufactured BS using Bacillus subtilis HJ18-4 (HJ18-4), which has high enzyme activities and antibacterial effects. HJ18-4 was inoculated in a different process during the BS manufacturing, which was the meju-ma...
Buckwheat Soksungjang (BS) is a bealmijang manufactured with buckwheat and soybeans. We manufactured BS using Bacillus subtilis HJ18-4 (HJ18-4), which has high enzyme activities and antibacterial effects. HJ18-4 was inoculated in a different process during the BS manufacturing, which was the meju-making time (Treat 1), and the salt water time was added (Treat 2). The physiochemical and microbial characteristics of the BS were analyzed. As a result, the total aerobic counts (7~8 log CFU/mL) in the BS increased after 15 days of fermentation. Especially, Treat 1 showed higher total aerobic counts and amino-type nitrogen (65.38~202.52 mg%) than Treat 2. During the BS fermentation, the reduction of the sugar contents and the enzyme (protease and amylase) activities decreased. In the relative quantitative expression level of PlcR, Treat 1 did not show toxin gene expressions at the end of the fermentation on Day 23. Treat 1 showed suitable B. cereus physiochemical quality characteristics and inhibition effects. When the modified-form type of fermented soybean paste was manufactured with a single starter, it could not reproduce the natural fermentation quality. These results suggest that the addition of a starter (HJ18-4) in the Meju manufacturing process could enhance the quality characteristics of the manufactured BS via natural fermentation and by suppressing B. cereus.
Buckwheat Soksungjang (BS) is a bealmijang manufactured with buckwheat and soybeans. We manufactured BS using Bacillus subtilis HJ18-4 (HJ18-4), which has high enzyme activities and antibacterial effects. HJ18-4 was inoculated in a different process during the BS manufacturing, which was the meju-making time (Treat 1), and the salt water time was added (Treat 2). The physiochemical and microbial characteristics of the BS were analyzed. As a result, the total aerobic counts (7~8 log CFU/mL) in the BS increased after 15 days of fermentation. Especially, Treat 1 showed higher total aerobic counts and amino-type nitrogen (65.38~202.52 mg%) than Treat 2. During the BS fermentation, the reduction of the sugar contents and the enzyme (protease and amylase) activities decreased. In the relative quantitative expression level of PlcR, Treat 1 did not show toxin gene expressions at the end of the fermentation on Day 23. Treat 1 showed suitable B. cereus physiochemical quality characteristics and inhibition effects. When the modified-form type of fermented soybean paste was manufactured with a single starter, it could not reproduce the natural fermentation quality. These results suggest that the addition of a starter (HJ18-4) in the Meju manufacturing process could enhance the quality characteristics of the manufactured BS via natural fermentation and by suppressing B. cereus.
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문제 정의
최근 발효식품의 품질을 향상시키기 위하여 종균 적용 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구는 자연발효 전통메주의 안전성 확보를 통한 품질향상을 위해 효소활성 및 항균효과 우수 발효미생물 B. subtilis HJ18-4를 접종하여 제조한 메밀 속성장의 발효기간 중 품질 특성을 분석하였다. 자연발효에 의해 제조되는 메밀속성장 발효 중 종균 적용방법을 제시하고자 한다.
단일 균을 접종하여 제조되는 개량식장 제조 시, 자연발효에 제조된 장의 품질을 재현하기가 매우 어려운 실정이다. 본 연구는 자연발효방법으로 제조되는 메밀 속성장에 항균 및 효소활성이 우수한 B. subtilis HJ18-4 균주를 스타터 적용하여 장류 품질개선 방법을 제시하였다.
subtilis HJ18-4를 접종하여 제조한 메밀 속성장의 발효기간 중 품질 특성을 분석하였다. 자연발효에 의해 제조되는 메밀속성장 발효 중 종균 적용방법을 제시하고자 한다.
제안 방법
2배(w/w), 소금은 10%(w/w)로 조절하여 혼합한 후, 항아리에 넣어 숙성(20±5℃)시키며 일정기간 마다 시료를 채취하였다. Amylase, protease, cellulase 및 lipase 등의 발효관련 효소활성과 그람 양성균 3종(B. cereus KACC 10004, Staphylococcus aureus KACC 10778, Listeria monocytogenes KACC 10550), 그람 음성균 2종(Salmonella enterica KACC 11595, Escherichia coli KACC 13821) 및 Candida albicans KACC 30062 등의 병원 성균에 대해 우수한 항균 효과를 갖는 B. subtilis HJ18-4를 starter로 사용하였고 8 log CFU/mL이상의 농도로 시료량의 2%(w/w)가 되도록 접종하였다. Treat-1은 메주 제조 시 starter를 접종 한 처리구이며, Treat-2는 염수 혼합 시 starter를 접종한 처리구 이다.
B. cereus 유래 독소 유전자 유무를 확인하기 위해 전사조절 단백질인 phospholipase C regulator(AY247971) 발현양을 측정 하였으며, 사용된 Primer는 PlcR forward(5‘-GTAAATAAYATCAGRAGATAAATATCC-3’), PlcR reverse (5‘-GGAAGTTGGAGTACGATGG-3’)를 이용하여 분석하였다.
이를 원심분리(1,000 rpm, 5 min)한 후, 상등액을 재 원심분리(1,3000 rpm, 5 min) 한 뒤 pellet을 TE buffer로 resuspension하여 세 번 washing 하였다. Genomic DNA의 추출은 GenEX genomic Sx kit(GeneAll Biotechnology CO., LTD, Seoul, Korea)를 이용하여 추출하였다. B.
Real-time PCR을 이용하여 B. cereus에 특이적으로 존재 하는 transcriptional regulator gene(PlcR)을 증폭시켜 B. cereus의 양을 상대비교 하였다. 그 결과 모든 시료에서 1.
template 2 μL, 0.5 μM의 각각의 primer, SYBR mix(Bio-rad, Hercules, CA, USA) 10 μL를 혼합하여 총 20 μL로 분취한 후, polymerase를 활성화(95℃, 3 min) 한 후, 40회 반복반응(95℃, 15 sec/ 58℃ 15 sec/ 72℃ 20 sec)하여 Real-time PCR System (CFX96, Bio-rad)을 이용하여 측정하였다.
subtilis HJ18-4 균주를 starter로 사용하여 메밀 속성장을 제조하였다. 메밀 속성장 제조과정 중, starter 첨가 시기는 메주 제조단계(Treat-1) 및 염수 첨가단계(Treat-2)로 접종시기를 달리하였다. 발효 중 아미노태질소 함량, 환원당, 효소활성(protease, amylase)의 이화학적 품질특성과 총균수, 유산균 수 및 B.
반응 후 분해물의 tyrosine양은 표준곡선으로부터 측정치에 대한 tyrosine량으로 계산하며 시료 1 g당 tyrosine μg수로 나타내었고, tyrosine 1 μg을 생성하는 능력을 1 unit으로 하였다.
메밀 속성장 제조과정 중, starter 첨가 시기는 메주 제조단계(Treat-1) 및 염수 첨가단계(Treat-2)로 접종시기를 달리하였다. 발효 중 아미노태질소 함량, 환원당, 효소활성(protease, amylase)의 이화학적 품질특성과 총균수, 유산균 수 및 B. cereus 양 변화 등의 미생물학적 특성을 분석하였다. 그 결과, 총균수는 발효 15일부터 7~8 log CFU/mL로 증가되었고 아미노태 질소함량은 발효기간 동안 65.
5% phenolphthalein 용액을 가하였다. 이에 0.5 N-NaOH를 가하여 미홍색이 될 때까지의 적정양과 blank test의 적정량을 이용하여 산출하였다.
콩은 24시간 수침 후, 증자하고 마쇄하였다. 증자 콩(7 kg), 메밀가루(3 kg), 물(600 mL)을 혼합하여 성형(무게 400 g, 지름 15 cm, 두께 2 cm)한 후, 겉말림(24 hr, 23~25℃, RH50%)하고 7일 동안 발효(28℃, RH80%)시켜 메주를 제조하였다. 물은 메주무게의 1.
총균 수, 유산균 수 및 Bacillus cereus균 수는 nutrient agar, MRS agar, BL agar 및 Bacillus cereus selective agar를 이용하여 측정하였으며, 시료를 단계적으로 희석한 후, 호기 및 혐기적인 조건에서 배양(37℃, 48 hr)하여 계수하였다.
메밀 속성장은 메밀과 콩으로 제조된 별미장이다. 항균 및 효소활성이 우수한 B. subtilis HJ18-4 균주를 starter로 사용하여 메밀 속성장을 제조하였다. 메밀 속성장 제조과정 중, starter 첨가 시기는 메주 제조단계(Treat-1) 및 염수 첨가단계(Treat-2)로 접종시기를 달리하였다.
대상 데이터
물은 메주무게의 1.2배(w/w), 소금은 10%(w/w)로 조절하여 혼합한 후, 항아리에 넣어 숙성(20±5℃)시키며 일정기간 마다 시료를 채취하였다.
이론/모형
Amylase활성은 dextrinogenic unit of nagase(DUN)법(19)에 의하여 측정하였다. 1% 전분 기질액(pH 7.
환원당은 dinitrosalicylic acid(DNS) 방법(20)으로 측정하였다. 시료 추출액 1 mL에 DNS 시약 3 mL을 가하여 반응 (95℃, 5 min) 및 냉각 한 후에 흡광도(550 nm)를 측정하여 산출하였다.
성능/효과
Choi 등(21)의 연구에서 메밀속성장 발효 중 아미노태 질소함량은 발효가 진행됨에 따라 모든 실험구에서 증가하였음을 나타내었고 이는 발효미생물 유래 단백질 분해 효소에 의한 가수분해작용으로 단백질이 펩타이드와 아미노산으로 분해되었기 때문이라고 보고하였다. Treat-1의 아미노태 질소 함량이 다른 처리구보다 높은 것으로 보아 메밀 속성장 메주 제조 단계에서 starter 첨가하는 것이 바람직 하였다.
그 결과 모든 시료에서 1.00×103 CFU/g 이하로 검출되거나 PlcR이 발현되지 않았다(Table 1).
cereus 양 변화 등의 미생물학적 특성을 분석하였다. 그 결과, 총균수는 발효 15일부터 7~8 log CFU/mL로 증가되었고 아미노태 질소함량은 발효기간 동안 65.38~202.52 mg%로 증가되었다. 반면, 환원당과 효소활성(amylase, protease)은 모든 처리구 에서 감소하였다.
Kim 등(29)은 김치로부터 분리된 Lactobacillus sp.를 접종하여 발효생식을 제조한 결과 발효 48시간 이후에는 존재하는 균이 거의 사멸되었고 60시간 이후에는 검출되지 않아 김치 분리 균주인 Lactobacillus 종이 생산하는 bacteriocin의 항균작용이 lactic acid를 비롯한 유기산과 복합작용에 의하여 오염균을 사멸시킨 것을 확인하였다. Rukure(31)는 자연발효에 의한 치즈제조 중 B.
가 생성한 박테리오신에 의해 오염 및 품질을 조절한다고 보고하였다(29). 이와 같은 연구 결과로 보아 유해균을 억제하는 starter를 사용하면 콩 발효식품 중의 B. cereus를 저감화하는 것이 가능하며, 메밀 속성장 메주제조 단계에서 starter를 첨가하는 것이 적합하였다.
35) 대비 16배의 높은 수준을 보였으나 발효 9일 이후, 검출되지 않았다. 자연발효 조건에서는 스타터 첨가 메밀속성장 메주일 지라도 B. cereus가 증식될 수 있으나 세균증식에 적합한 수분활성도가 유지되는 염수 첨가 후의 발효과정에서는 항균활성 우수 B. subtilis HJ18-4균주가 발효초반부터 우점종이 되어 B. cereus가 감소되었고 발효후반에는 검출 되지 않은 것을 확인할 수 있었다. Lee 등은 B.
cereus가 검출되지 않았고, 그 이유는 유산균이 생성하는 박테리오신 및 유기산 등에 의한 것으로 보고하였다. 항균 peptide는 유산균 뿐만 아니라 다양한 세균이 생성할 수 있으며, 본 연구에 사용된 항균효과 우수 B. subtilis HJ18-4균주에 의해 항균물질이 생성되어 발효 초기부터 후반까지 메밀속성장의 안전성 유지에 영향을 미친 것을 알 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
속성장은 무엇인가?
속성장은 대두를 주원료로 하여 메주를 다른 방법으로 띄우거나, 부재료를 섞어 만든 장으로 별미장이라 한다. 장류는 장맛과 숙성기간에 따라 기본장 3종과 별미장 138종으로 구분된다.
메밀에 함유된 flavonoid에는 무엇이 있으며 어떤 효능이 알려져 있는가?
메밀(Buckwheat; Fagopyrum esculentum)은 마디풀과에 속하는 일년초로 분류학상 곡류와 구별되지만 유사한 특성을 가지고 있으며, 탄수화물, 단백질, lysine, arginine 등의 필수 아미노산, 불포화 지방산, 무기질 및 비타민을 함유하고 있다(6). 메밀에 함유된 flavonoid는 rutin (2-phenyl3,5,7,3',4'-pentahydroxybenzopyronte), quercetin, isoquercetin, myricetin 등이 있으며 항산화작용, 혈압저하작용, 혈관 수축작용, 항균작용 등이 보고되고 있다(7,8).
장의 여러 생리활성은 무엇에 의한 것인가?
장의 중요한 품질 지표인 맛과 향은 Aspergillus oryzae, Bacillus 속, 효모 및 젖산균 등의 발효미생물에 의해 생성된 아미노산, 유기산, 당 및 휘발성 화합물에 의해 결정된다 (9,10). 또한 혈당강하, 항산화(11,12), 고혈압저해효과(13) 항 돌연변이성(14) 등 각종 생리활성이 있는 것으로 알려져 있으며, 이러한 활성은 미생물에 의한 발효과정 중 생산되는 2차 대사산물에 의한 것으로 보고되었다(15). 기능성물질 생성에 관련된 미생물이 보고되고 있으며, 장류로 부터 protease, amylase, lipase 등의 효소 활성 및 혈전용해능이 우수하고 병원성 균에 대한 항균활성 및 내염성이 우수한 균주 분리에 대한 연구가 이루어 진 바 있다(15,16).
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