[논문]김치유산균(Weissella koreensis HO20, Weissella kimchii HO22)으로 발효한 쌀가루의 이화학적 특성 및 이를 이용한 절편의 제조

최혜정; 이화원; 윤선

doi:10.9724/kfcs.2013.29.3.267

김치유산균(Weissella koreensis HO20, Weissella kimchii HO22)으로 발효한 쌀가루의 이화학적 특성 및 이를 이용한 절편의 제조
Fermentation of rice flour with Weissella koreensis HO20 and Weissella kimchii HO22 isolated from kimchi and its use in the making of jeolpyeon 원문보기

한국식품조리과학회지 = Korean Journal of Food & Cookery Science, v.29 no.3, 2013년, pp.267 - 274

최혜정 (연세대학교 식품영양학과) , 이화원 (연세대학교 식품영양학과) , 윤선 (연세대학교 식품영양학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Demand for a rice cake, a popular traditional food in Korea, is rising, but its industrial-scale production is extremely difficult due to its short shelf-life caused by starch retrogradation and microbial spoilage. By means of the sourdough fermentation technique, we attempt to develop rice cakes with a longer shelf-life. Heterofermentative lactic acid bacteria (Weissella koreensis HO20, Weissella kimchii HO22) isolated from kimchi were used to ferment wet-milled rice flour for their abilities to produce exopolysaccharides and to inhibit the microbial spoilage of rice cakes. After 24 hr of fermentation at $25^{\circ}C$, viable cell counts in rice dough increased from $10^6$ CFU/g to $10^8$ CFU/g and total titratable acidity increased from 0.05% to 0.20%, whereas pH decreased from 6.5 to 5.1. Fermented rice flour showed significantly lower peak, trough, and final viscosities as well as breakdown and setback viscosities measured by rapid viscoanalyzer. Both lactic acid bacteria showed in vitro antifungal activity against Penicillium crustosum isolated from rice cakes. The antifungal activity remained constant after the treatments with heat, proteinase K and trypsin, but fell significantly by increase of pH. Rice cakes made of fermented rice flour were found to retard mycelial growth of P. crustosum. The degree of retrogradation as measured by the hardness of the rice cake was significantly reduced by the use of fermented rice flour. The results suggest that use of fermented rice flour has a beneficial role in retarding starch retrogradation and in preventing fungal growth, hence extending the shelf-life of rice cakes.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 본 연구에서는 김치에서 분리 동정한 W. koreensis HO20과 W. kimchii HO22로 쌀가루를 발효한 후, 발효 쌀가루의 이화학적 특성을 알아보고 발효 쌀가루를 절편 제조에 이용하여 김치 유산균의 활용 방안과 저장성이 향상된 떡의 제조법을 제시하고자 하였다.

제안 방법

정지기 초기까지 배양한 유산균 배양액은 원심분리하여(8,000 x g, 4℃, 10 min) 균체를 회수하고, 반죽 1 g당 106 CFU의 비율로 반죽에 접종하여 25℃ 항온기에서 24시간 동안 정치시켰다. 본 연구에서는 유산균을 첨가하지 않고 항온 정치하지 않은 대조군(control)과 유산균을 첨가하지 않고 24시간 동안 항온 정치한 대조군(incubated control)으로 나누어 실험군과 비교하였다.

대상 데이터

본 실험에서는 2009년산 경기도 이천쌀(임금님표, 대월농협, 이천)을 시중에서 구입하여 사용하였다. 설탕(백설표, 제일제당)과 소금(해표 꽃소금, 사조)은 근처 가게에서 구입하였다.
본 연구에 사용된 유산균은 배추 김치에서 분리한 Weissella koreensis HO20과 Weissella kimchii HO22였고(Cho J 등 2006), 항균성 시험에 사용한 곰팡이는 떡에서 분리 동정한 Penicillium crustosum으로(Baek E 등 2012) 인하대학교 생명과학과 김정호 교수로부터 분양 받아 사용하였다. 유산균은 Difco 사(Becton, Dicknson & Co.

데이터처리

본 실험의 모든 통계처리는 SPSS (version 18.0)를 이용하여, 분산분석(ANOVA)을 실시했으며 각 시료간의 유의성 차이는 Duncan’s multiple range test를 사용하여 p < 0.05의 수준에서 검정하였다.

이론/모형

침전물은 10 mL 증류수에 녹인 후 dialysis tube (MW cut-off 12,000)에 넣고 증류수에서 15시간 이상 투석하고 동결건조 하였다. EPS 함량은 Phenol-sulfuric acid 방법(DuBois M 등 1956)을 사용하여, 포도당을 이용한 정량곡선으로부터 추정하였다.
0으로 조정한 CFS, proteinase K (Sigma) 또는 trypsin (Sigma)으로 37℃에서 1시간 처리한 CFS를 이용하여 측정하였다. 발효 쌀가루의 항곰팡이성은 발효 쌀가루의 증류수 현탁액(1:9, w/v)을 사용하여 dual agar plate 방법(Choi H 등 2012)으로 측정하였다.

성능/효과

kimchii HO22로 발효한 쌀가루의 이화학적 특성과 이를 이용하여 제조한 절편의 저장성을 살펴보았다. 25℃에서 24시간 발효하였을 때 쌀가루의 생균수는 106 CFU/g에서 108 CFU/g로 증가하였고, pH는 6.5에서 5.0으로, 산도는 0.05%에서 0.20%로 증가하였다. 또한 대조군과 비교하면 발효 쌀가루에서 유의적으로 많은 양의 EPS가 검출 되었다.
또한 대조군과 비교하면 발효 쌀가루에서 유의적으로 많은 양의 EPS가 검출 되었다. 신속점도측정계로 측정한 발효 쌀가루의 최고, 최저, 냉각 점도, breakdown, setback값은 대조군보다 유의적으로 낮았는데, 이러한 결과는 발효에 의해 생성된 유기산으로 인하여 전분의 가수분해가 일어났기 때문으로 여겨진다. 두 유산균은 떡에서 분리한 P.
절편의 노화 속도는 20℃에서 60시간 동안 저장하면서 경도 변화를 측정하였고, 발효 쌀가루로 제조한 떡의 경도 증가가 대조군보다 완만함을 확인하였다. 이상의 결과는 김치유래 W. koreensis HO20과 W. kimchii HO22로 발효한 쌀가루의 이용이 떡의 부패에 관여하는 곰팡이를 억제하고 떡의 노화를 지연하여 저장성이 향상된 떡을 제조할 수 있는 효과적인 방안임을 시사한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	떡의 장점은?	이에 쌀 소비를 다양하게 증가시킬 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다(Kim JS 2008). 떡은 대표적 쌀 가공 식품으로 전통 식품이라는 긍정적 이미지와 함께 알레르기 유발이 없는 안전하고 건강한 저지방 식으로 재평가되고 있다. 특히 종래 간식으로만 섭취하던 것에서 벗어나 최근에는 간단한 아침 식사 대용품으로 인기가 증가하고 있으며, 다양한 연령층을 만족시킬 수 있는 여러 종류의 떡 개발이 꾸준히 이루어지고 있는 추세이다. 하지만 떡은 저장 중 전분의 노화로 인한 경화와 수작업에 따른 미생물 오염 등으로 유통 기간이 짧은 단점이 있다.
	떡의 단점은?	특히 종래 간식으로만 섭취하던 것에서 벗어나 최근에는 간단한 아침 식사 대용품으로 인기가 증가하고 있으며, 다양한 연령층을 만족시킬 수 있는 여러 종류의 떡 개발이 꾸준히 이루어지고 있는 추세이다. 하지만 떡은 저장 중 전분의 노화로 인한 경화와 수작업에 따른 미생물 오염 등으로 유통 기간이 짧은 단점이 있다.
	김치에서 젖산 발효를 일으키는 유산균은?	김치는 우리나라의 대표적 젖산 발효 식품으로 다양한 미생물들이 발효과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 김치 발효에 주된 역할을 하는 김치 유산균으로는 Lactobacillus 속, Leuconostoc 속 등이 오래 전부터 알려져 왔으나(Rhee S 등 2011), 최근 미생물 동정 기술의 발달로 인하여 Weissella 속 유산균들이 새롭게 분리 동정되었다(Lee JS 등 2002). 김치 유산균의 우수한 건강 기능성에 대한 다각적 연구 결과들이 보고된바 있으나(Rhee S 등 2011), 김치 유산균을 스타터로 식품에 활용한 예는 김치(Choi IK 등 2003), sourdough 빵 (Choi H 등 2012), 소시지(Lee JY 등 2006) 등으로 극히 일부에 국한되어있다.

참고문헌 (40)

통계청. 2012. 2011양곡년도 양곡소비량조사 보고서
Arendt EK, Ryan LAM, Dal Bello F. 2007. Impact of sourdough on the texture of bread. Food Microbiol 24(2):165-174

상세보기
Awika JM. 2011. Major cereal grains production and use around the world. pp 1-13. In: Advances in cereal science: Implications to food processing and health promotion. Awika JM, Piironen V, Bean S (ed). American Chemical Society. Washington, DC
Baek E, Kim H, Choi H, Yoon S, Kim J. 2012. Antifungal activity of Leuconostoc citreum and Weissella confusa in rice cakes. J Microbiol 50(5):842-848

원문보기 상세보기
Caplice E, Fitzgerald GF. 1999. Food fermentations: Role of microorganisms in food production and preservation. Int J Food Microbiol 50(1-2):131-149

상세보기
Chiang PY, Yeh AI. 2002. Effect of soaking on wet-milling of rice. J Cereal Sci 35(1):85-94

상세보기
Cho J, Lee D, Yang C, Jeon J, Kim J, Han H. 2006. Microbial population dynamics of kimchi, a fermented cabbage product. FEMS Microbiol Lett 257(2):262-267

상세보기
Choi HJ, Cheigh CI, Kim SB, Lee JC, Lee DW, Choi SW, Park JM, Pyun YR. 2002. Weissella kimchii sp. Nov., a novel lactic acid bacterium from kimchi. Int J Syst Evol Micr 52(2):507-511
Choi H, Kim YW, Hwang I, Kim J, Yoon S. 2012. Evaluation of Leuconostoc citreum HO12 and Weissella koreensis HO20 isolated from kimchi as a starter culture for whole wheat sourdough. Food Chem 134(4):2208-2216

상세보기
Choi IK, Jung SH, Kim BJ, Park SY, Kim J, Han HU. 2003. Novel Leuconostoc citreum starter culture system for the fermentation of kimchi, a fermented cabbage product. Anton van Leeuw 84(4):247-253
DuBois M, Gilles KA, Hamilton JK, Rebers PA, Smith F. 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal Chem 28(3):350-356

상세보기
Hammes WP, Ganzle MG. 1998. Sourdough breads and related products. pp 199-216. In: Microbiology of fermented foods. Woods BJB (ed). 2nd ed. Blackie Academic & Professional. London
Han SY, Han GJ, Park HY. 2012. Atudy on the application of indigenous pigmented rice for garaedduk adapted with mechanically impacting technology. Korean J Food Cookery Sci 28(1):24-31

원문보기 상세보기
Haros M, Perez OE, Rosell CM. 2004. Effect of steeping corn with lactic acid on starch properties. Cereal Chem 81(1):10-14

상세보기
Hoover R. 2000. Acid-treated starches. Food Rev Int 16(3):369-392

상세보기
Kim HY, Noh KS. 2008. Effect of trehalose on the shelf-life of backsulgies. Korean J Food Cookery Sci 24(6):912-918
Kim JS. 2008. Blooming of rice food processing industry. Food Ind Nutr 13(2):9-14
Kim SS, Chung HY. 2007. Effects of carbohydrate materials onretarding retrogradation of a Korean rice cake (karedduk). J Korean Soc Food Sci Nutr 36(10):1320-1325

원문보기 상세보기
Kim SS, Chung HY. 2010. Retarding retrogradation of Korean rice cakes (karedduk) with a mixture of trehalose and modified starch analyzed by Avrami kinetics. Korean J Food Nutr 23(1):39-44
Korakli M, Ganzle MG, Vogel RF. 2002. Metabolism by bifidobacteria and lactic acid bacteria of polysaccharides from wheat and rye, and exopolysaccharides produced by Lactobacillus sanfranciscensis. J Appl Microbiol 92(5):958-965

상세보기
Lee JS, Lee KC, Ahn J-S, Mheen TI, Pyun YR, Park YH. 2002. Weissella koreensis sp. Nov., isolated from kimchi. Int J Syst Evol Micr 52(4):1257-1261

상세보기
Lee JY, Kim CJ, Kunz B. 2006. Identification of lactic acid bacteria isolated from kimchi and studies on their suitability for application as starter culture in the production of fermented sausages. Meat Sci 72(3):437-445

상세보기
Leroy F, De Vuyst L. 2004. Lactic acid bacteria as functional starter cultures for the food fermentation industry. Trends Food Sci Tech 15(2):67-78

상세보기
Lu ZH, Li LT, Min WH, Wang F, Tatsumi E. 2005. The effects of natural fermentation on the physical properties of rice flour and the rheological characteristics of rice noodles. Int J Food Sci Technol 40(9):985

상세보기
Oh CH, Oh NS. 2009. Quality characteristics of jeungpyun prepared by rice sourdough. Korean J Food Nutr 38(9):1215-1221

원문보기 상세보기
Ohishi K, Kasai M, Shimada A, Hatae K. 2007. Effects of acetic acid on the rice gelatinization and pasting properties of rice starch during cooking. Food Res Int 40(2):224-231.

상세보기
Ouwehand AC, Vesterlund S. 2005. Antimicrobial components from lactic acid bacteria. pp 375-396. In: Lactic acid bacteria: Microbiological and funtional aspects. Salminen S, Von Wright A, Ouwehand A (ed). 3rd ed. Marcel Dekkers, Inc. New York
Park HJ, Song JC. 2003. Effect of starch degradation enzymes on the retrogradation of Korean rice cakes. J Korean Soc Food Sci Nutr 32(8):1262-1269

원문보기 상세보기
Park JW, Park HJ, Song JC. 2003. Suppression effect of maltitol on retrogradation of Korean rice cake (karedduk). J Korean Soc Food Sci Nutr 32(2):175-180

원문보기 상세보기
Park SM, Kang HS, Park DH. 2004. Metabolic flux shift of Weissella kimchii SK10 grown under aerobic conditions. J Microbiol Biotechn 14(5):919-923

원문보기 상세보기
Phothiset S, Charoenrein S. 2007. Morphology and physicochemical changes in rice flour during rice paper production. Food Res Int 40(2):266-272

상세보기
Rhee S, Lee JE, Lee CH. 2011. Importance of lactic acid bacteria in asian fermented foods. Microb Cell Fact 10(Suppl 1):S5

상세보기
Schnurer J, Magnusson J. 2005. Antifungal lactic acid bacteria as biopreservatives. Trends Food Sci Tech 16(1-3):70-78

상세보기
Shin AC, Song JC. 2004. Suppression functions of retrogradation in Korean rice cake (garaeduk) by various surfactants. J Korean Soc Food Sci Nutr 33(7):1218-1223

원문보기 상세보기
Singh H, Sodhi NS, Singh N. 2009. Structure and functional properties of acid thinned sorghum starch. Int J Food Prop 12(4):713-725

상세보기
Singh SK, Singh N, Lim ST. 2007. A comparison of native and acid thinned normal and waxy corn starches: Physicochemical, thermal, morphological and pasting properties. LWT - Food Sci Technol 40(9):1527-1536

상세보기
Song JC, Park HJ. 2003. Functions of various hydrocolloids as anticaking agents. J Korean Soc Food Sci Nutr 32(8):1253-1261

원문보기 상세보기
Wang HH, Sun DW, Zeng Q, Lu Y. 2000. Effect of pH, corn starch and phosphates on the pasting properties of rice flour. J Food Eng 46(2):133-138

상세보기
Yang Y, Tao WY. 2008. Effects of lactic acid fermentation on FT-IR and pasting properties of rice flour. Food Res Int 41(9):937-940

상세보기
Yoo JN, Kim YA. 2001. Effect of oligosaccharide addition on gelatinization and retrogradation of backsulgies. Korean J Soc Food Cookery Sci 17(2):156-164

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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