기후변화에 따라 오염도가 높아질 것으로 예상되는 곰팡이독소 중 아플라톡신을 김치에 오염시켜 발효 및 저장 중 이화학적 및 미생물학적 품질변화를 분석하고, 김치 제조 시 젖산균의 첨가가 아플라톡신의 함량 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 김치의 pH는 저장기간이 증가함에 따라 급격하게 감소한 반면 산도는 증가하는 경향을 보였으며, 염도는 저장기간 동안 2.30~2.40%의 수준을 유지하였다. 젖산균을 첨가한 김치의 일반세균수 및 젖산균수는 다른 시료에 비해 젖산균을 접종한 시료에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 또한 김치의 저장 중 효모 및 곰팡이 수는 약 1~3 log CFU/g 수준이 검출되었다. 대장균군은 대조구에서 저장 4주차까지 검출된 반면 다른 시료에서는 저장 2주 후 모두 불검출되었다. 아플라톡신이 오염된 김치에서 저장기간에 따라 아플라톡신이 감소하는 경향성은 확인되지 않았으나 저장 8주 동안 아플라톡신 오염수준의 평균 감소율은 AFs 오염구에서 7.1%, AFs+LP에서 21.5%, AFs+LM에서 24.1%로 나타나 젖산균을 첨가한 시료에서 감소율이 더 크게 나타났다. 아플라톡신 첨가에 따른 김치의 이화학적 및 미생물학적 품질 변화는 일반 김치와 비교 시 뚜렷한 차이가 나타나지 않았으나 젖산균을 첨가한 김치의 경우 저장 중 일반세균 수 및 젖산균수가 높게 검출되고, 아플라톡신의 감소효과가 더 크게 나타났다. 따라서 본 연구결과 김치에 Lactobacillus속이나 Leuconostoc속과 같은 젖산균 첨가 시 젖산균 증진 효과 및 아플라톡신에 노출 위험도를 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.
기후변화에 따라 오염도가 높아질 것으로 예상되는 곰팡이독소 중 아플라톡신을 김치에 오염시켜 발효 및 저장 중 이화학적 및 미생물학적 품질변화를 분석하고, 김치 제조 시 젖산균의 첨가가 아플라톡신의 함량 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 김치의 pH는 저장기간이 증가함에 따라 급격하게 감소한 반면 산도는 증가하는 경향을 보였으며, 염도는 저장기간 동안 2.30~2.40%의 수준을 유지하였다. 젖산균을 첨가한 김치의 일반세균수 및 젖산균수는 다른 시료에 비해 젖산균을 접종한 시료에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 또한 김치의 저장 중 효모 및 곰팡이 수는 약 1~3 log CFU/g 수준이 검출되었다. 대장균군은 대조구에서 저장 4주차까지 검출된 반면 다른 시료에서는 저장 2주 후 모두 불검출되었다. 아플라톡신이 오염된 김치에서 저장기간에 따라 아플라톡신이 감소하는 경향성은 확인되지 않았으나 저장 8주 동안 아플라톡신 오염수준의 평균 감소율은 AFs 오염구에서 7.1%, AFs+LP에서 21.5%, AFs+LM에서 24.1%로 나타나 젖산균을 첨가한 시료에서 감소율이 더 크게 나타났다. 아플라톡신 첨가에 따른 김치의 이화학적 및 미생물학적 품질 변화는 일반 김치와 비교 시 뚜렷한 차이가 나타나지 않았으나 젖산균을 첨가한 김치의 경우 저장 중 일반세균 수 및 젖산균수가 높게 검출되고, 아플라톡신의 감소효과가 더 크게 나타났다. 따라서 본 연구결과 김치에 Lactobacillus속이나 Leuconostoc속과 같은 젖산균 첨가 시 젖산균 증진 효과 및 아플라톡신에 노출 위험도를 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.
Red pepper powder sensitive to aflatoxins contamination is major ingredients of kimchi. This study was conducted to investigate the effect of lactic acid bacteria (LAB) on the changes in aflatoxin levels during kimchi fermentation. Baechu kimchi was contaminated with aflatoxins ($B_1$,
Red pepper powder sensitive to aflatoxins contamination is major ingredients of kimchi. This study was conducted to investigate the effect of lactic acid bacteria (LAB) on the changes in aflatoxin levels during kimchi fermentation. Baechu kimchi was contaminated with aflatoxins ($B_1$, $B_2$, $G_1$, and $G_2$) and inoculated with LAB (Lactobacillus plantarum and Leuconostoc mesenteroides), and the following characteristics were investigated for 8 weeks: pH, titratable acidity, salinity, microbial properties, and aflatoxin levels. The pH decreased rapidly during storage, and the titratable acidity was increased. The salinity of the samples was shown to increase from 2.30 to 2.40%. The total number of aerobic bacteria and lactic acid bacteria in kimchi inoculated with LAB was significantly higher than that of the others. Yeast and molds were detected at approximately 1~3 log CFU/g during storage. Coliforms were detected in the control after 4 weeks, whereas in other samples they were not detected until after 2 weeks. The aflatoxin levels reduced during kimchi fermentation. The average reduction rate of aflatoxin levels during kimchi fermentation was 8.39%, but in kimchi inoculated with Lac. plantarum and Leu. mesenteroides, the rate were 25.16 % and 27.86%, respectively. These results showed that aflatoxins can be removed by LAB during kimchi fermentation.
Red pepper powder sensitive to aflatoxins contamination is major ingredients of kimchi. This study was conducted to investigate the effect of lactic acid bacteria (LAB) on the changes in aflatoxin levels during kimchi fermentation. Baechu kimchi was contaminated with aflatoxins ($B_1$, $B_2$, $G_1$, and $G_2$) and inoculated with LAB (Lactobacillus plantarum and Leuconostoc mesenteroides), and the following characteristics were investigated for 8 weeks: pH, titratable acidity, salinity, microbial properties, and aflatoxin levels. The pH decreased rapidly during storage, and the titratable acidity was increased. The salinity of the samples was shown to increase from 2.30 to 2.40%. The total number of aerobic bacteria and lactic acid bacteria in kimchi inoculated with LAB was significantly higher than that of the others. Yeast and molds were detected at approximately 1~3 log CFU/g during storage. Coliforms were detected in the control after 4 weeks, whereas in other samples they were not detected until after 2 weeks. The aflatoxin levels reduced during kimchi fermentation. The average reduction rate of aflatoxin levels during kimchi fermentation was 8.39%, but in kimchi inoculated with Lac. plantarum and Leu. mesenteroides, the rate were 25.16 % and 27.86%, respectively. These results showed that aflatoxins can be removed by LAB during kimchi fermentation.
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문제 정의
plantarum과 Leu. mesenteroides를 starter로 선정하고 김치에 접종하여 초기 젖산균 수를 강화하고, 아플라톡신을 오염시켜 저장기간 중 아플라톡신 오염 수준의 변화를 확인하여 젖산균에 의한 아플라톡신 감소 효과를 조사하고자 하였다.
가설 설정
2)ND, Not detected. 3)Any means in the same column (a-d) or row (A-E) followed by different letters are significantly (p<0.
제안 방법
, MN, USA)에 시료 희석액을 접종한 뒤 30℃에서 48시간 배양하였다. Coliform은 생성된 붉은 집락 중 주위에 기포를 형성하고 있는 colony를 계수하였고, 대장균은 생성된 파란 집락 중 주위에 기포를 형성하고 있는 colony를 계수하였다.
plantarum 접종구(C, AFs+LP), 아플라톡신 오염 및 Leu. mesenteroides 접종구(D, AFs+LM)로 구분되며, 제조 직 후 4℃에 8주 동안 저장하며 2주 간격으로 채취하여 품질 특성을 분석하였다.
mesenteroides(LM)를 각각 시료별로 첨가하고, 이후 미리 제조한 아플라톡신(AFs) 표준용액을 첨가하여 아플라톡신 B1, B2, G1, 및 G2의 농도가 각각 10 μg/kg이 되도록 김치에 오염시켰다.
기후변화에 따라 오염도가 높아질 것으로 예상되는 곰팡이독소 중 아플라톡신을 김치에 오염시켜 발효 및 저장 중 이화학적 및 미생물학적 품질변화를 분석하고, 김치 제조 시 젖산균의 첨가가 아플라톡신의 함량 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 김치의 pH는 저장기간이 증가함에 따라 급격하게 감소한 반면 산도는 증가하는 경향을 보였으며, 염도는 저장기간 동안 2.
김치 제조 시 사용되는 부재료 중 아플라톡신 생성균으로 알려진 A. flavus와 A. parasiticus의 존재 유무를 확인하기 위해 아플라톡신 생성균 확인 실험을 실시하였다. 시료 40g을 0.
김치의 아플라톡신 오염 농도는 총 아플라톡신에 대한 국내 규제기준이 아닌 가장 독성이 강한 아플라톡신 B1에 대한 기준인 10 μg/kg로 설정하여, 아플라톡신 B1, B2, G1, G2를 각각 10 μg/kg의 농도가 되도록 김치에 오염시켰다.
김치의 적숙기와 달리 과숙기에는 부패세균 및 잡균류가 증가하므로 신맛과 pH 값이 일치하지 않아 김치의 신맛을 나타내는 직접적인 지표로는 산도가 사용되므로(35), 본연구에서는 포장용기에 따른 김치의 저장온도별 산도변화를 측정하여 Table 4에 나타내었다. 김치의 초기 산도는 0.
, Detroit, MI, USA) 액체배지에서 접종한 뒤 37℃에서 24시간 동안 배양하여 활성화시킨 후, 3,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 배지를 제거하였다. 배지 제거 후 생성된 pellet은 멸균증류수로 3회 세척하여 김치 양념에 약 7 log CFU/g 수준으로 첨가하였다.
절임배추는 추대고를 자른 뒤 배추의 잎부분과 줄기부분을 2~3 cm 크기로 절단하여 골고루 혼합하였다. 부재료인 무와 마늘 생강을 믹서기를 이용하여 분쇄하였으며, 쪽파는 2 cm 크기로 절단하였다. 준비한 원부재료는 Table 1과 같은 비율로 첨가하여 버무린 뒤 김치를 제조하였다.
비커에 균질화 한 시료 약 25 g을 채취하여 methanol(Fisher scientific Co., PA, USA) 100 mL를 가하고 초음파추출기(Power sonic 520, HWASHIN, Seoul, Korea)로 5분간 균질화한 후 이를 여과지(Watman No. 1)로 여과하였다. 여액 10 mL를 100 mL 플라스크에 취하고 1% Tween 20용액(Sigma chemical Co.
, France)에서 균질화하였다. 이를 10진 희석법으로 희석한 뒤 각각의 배지에 접종하였다. 일반세균수는 PCA(plate count agar, Difco Co.
이를 10진 희석법으로 희석한 뒤 각각의 배지에 접종하였다. 일반세균수는 PCA(plate count agar, Difco Co., Detroit, MI, USA)배지를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 접종한 후 pour plate method로 30℃에서 48시간 배양하여 계수하였다. 젖산균수는 MRS (Lactobacilli MRS agar, Difco Co.
, Detroit, MI, USA)배지를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 접종한 후 pour plate method로 30℃에서 48시간 배양하여 계수하였다. 젖산균수는 MRS (Lactobacilli MRS agar, Difco Co., Franklin Lakes, NJ, USA)배지에 25 ppm의 BCP(bromocresol purple) 지시약을 넣어 제조한 뒤 단계별로 희석한 시료를 접종하여 pouring culture method로 30℃에서 48시간 배양하고 총 colony와 yellow 발색 반응을 나타낸 colony를 계수하였다. 효모 및 곰팡이 균수는 PDA(potato dextrose agar, Difco Co.
, Franklin Lakes, NJ, USA)배지에 25 ppm의 BCP(bromocresol purple) 지시약을 넣어 제조한 뒤 단계별로 희석한 시료를 접종하여 pouring culture method로 30℃에서 48시간 배양하고 총 colony와 yellow 발색 반응을 나타낸 colony를 계수하였다. 효모 및 곰팡이 균수는 PDA(potato dextrose agar, Difco Co., Detroit, MI, USA)배지에 10% tartaric acid를 첨가하여 제조한 뒤 멸균하여 단계별로 희석한 시료를 접종한 다음 spread plate method로 25℃에서 72시간 배양 후 계수하였다. 대장균 및 대장균군은 대장균 및 대장균군 계수용 petri film(E.
실험에 사용된 절임배추는 광주광역시 ㈜감칠배기 공장에서 당일 제조한 것을 구입하여 사용하였으며 부재료인 무, 쪽파, 마늘, 생강(국내산)은 광주 서부농수산물도매시장에서 구입하였다. 고춧가루(Yeongyang farmers, Yeongyang, Korea) 및 찹쌀가루(Cheonghwa food, Gwangju, Korea)는 인근 마트에서 구입하여 실험에 사용하였다. 김치제조에 사용한 아플라톡신 B1, B2, G1, 및 G2 표준품(Supelco Co.
김치제조에 사용한 아플라톡신 B1, B2, G1, 및 G2 표준품(Supelco Co., Bellefonte, PA, USA)은 분말형태의 제품을 구입하여 사용하였으며, 기기분석에 사용한 아플라톡신 표준품은 B1, B2, G1, 및 G2가 각각 1, 0.3, 1 및 0.3 μg/mL 농도로 혼합된 용액(Supelco Co., Bellefonte, PA, USA)을 구입하여 사용하였다.
mesenteroides(KCCM 11325)로 한국미생물 보존센터에서 균주를 분양받아 사용하였다. 분양받은 균주는 MRS (Lactobacilli MRS agar, Difco Co., USA) 고체평판배지에 도말하여 37℃에서 48시간 배양 후 단일 콜로니로계대배양시켰다. 각 균주는 MRS(Lactobacilli MRS broth, Difco Co.
실험에 사용된 절임배추는 광주광역시 ㈜감칠배기 공장에서 당일 제조한 것을 구입하여 사용하였으며 부재료인 무, 쪽파, 마늘, 생강(국내산)은 광주 서부농수산물도매시장에서 구입하였다. 고춧가루(Yeongyang farmers, Yeongyang, Korea) 및 찹쌀가루(Cheonghwa food, Gwangju, Korea)는 인근 마트에서 구입하여 실험에 사용하였다.
데이터처리
실험결과는 IBM SPSS Statistics(19.0, IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하여 결과값에 대해 ANOVA 검정을 실시하여 유의적인 경우(p<0.05), Duncan’s multiple range test로 사후검정하였다.
성능/효과
9% 결합하는 것으로 나타났으나, 본 연구에서는 Leu. mesenteriods를 접종한 시료(AFs+LM)에서 아플라톡신 감소율이 높게 나타났다. 이는 아플라톡신 B1, B2, G1, G2가 아닌 아플라톡신 B1에 대한 단독 비교분석만 이루어졌기 때문에 본 연구결과와 상이한 것으로 생각된다.
3). 그러나 저장 2주 이후 다른 시료에서도 모두 효모 및 곰팡이가 발생하여 대조구 및 AFs 오염구에서 약 2 log CFU/g 수준의 효모 및 곰팡이수가 검출되었으며, AFs 오염 및 젖산균 첨가구에서 약 1 log CFU/g 수준의 효모 및 곰팡이수가 검출되었다. 저장기간이 경과함에 따라 효모 및 곰팡이수는 점차 감소하는 경향을 나타내었으며, 대조구 및AFs 오염구에서 저장 4주차에 최대 균수를 나타내었다.
기후변화에 따라 오염도가 높아질 것으로 예상되는 곰팡이독소 중 아플라톡신을 김치에 오염시켜 발효 및 저장 중 이화학적 및 미생물학적 품질변화를 분석하고, 김치 제조 시 젖산균의 첨가가 아플라톡신의 함량 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 김치의 pH는 저장기간이 증가함에 따라 급격하게 감소한 반면 산도는 증가하는 경향을 보였으며, 염도는 저장기간 동안 2.30~2.40%의 수준을 유지하였다. 젖산균을 첨가한 김치의 일반세균수 및 젖산균수는 다른 시료에 비해 젖산균을 접종한 시료에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.
김치의 적숙기와 달리 과숙기에는 부패세균 및 잡균류가 증가하므로 신맛과 pH 값이 일치하지 않아 김치의 신맛을 나타내는 직접적인 지표로는 산도가 사용되므로(35), 본연구에서는 포장용기에 따른 김치의 저장온도별 산도변화를 측정하여 Table 4에 나타내었다. 김치의 초기 산도는 0.46~0.55% 수준으로 나타나 시료 중 대조구에서 0.46%로 가장 낮게 나타났으며, 모든 저장 기간에 걸쳐 다른 시료에 비해 대조구의 산도가 비교적 낮게 나타나 유의적인 차이를 보였다. 모든 시료에서 산도가 급격하게 증가한 시기는 저장 4주~6주차로 이는 pH의 급감한 변화 시기와 일치하며 김치의 발효가 진행됨에 따라 유기산이 생성되어 pH는 감소된 반면 산도는 증가한 것으로 판단된다.
2). 담금 직후 김치의 젖산균수는 5.51~7.68 log CFU/g 수준으로 AFs 오염구에서 가장 적은 균수를 나타내었고, AFs+LP에서 가장 많은 균수가 검출되었다. 저장기간이 경과함에 따라 젖산균수는 대조구 및 AFs 오염구에서 저장 4주차에 가장 높은 균수가 검출되었으며, 젖산균첨가구인 AFs+LP, AFs+LM에서는 각각 저장 8주 및 저장 2주차에 높은 균수를 나타내 다른 시험구와 상이한 경향을 보였다.
pH는 저장기간이 증가할수록 점차 감소하여 저장 4주차에 모든 시료에서 가장 급격한 변화를 나타내었다. 대조구의 경우 저장직 후 pH 5.50로 가장 높은 pH를 나타냈으나 저장기간이 경과할수록 다른 시험구와 비슷한 경향을 보였으며, 다른 시험구에서는 처리구간의 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 모든 시료에서 저장 4주 이후 비슷한 수준의 pH를 유지하다 저장 8주차에 4.
아플라톡신 첨가에 따른 김치의 이화학적 및 미생물학적 품질 변화는 일반 김치와 비교 시 뚜렷한 차이가 나타나지 않았으나 젖산균을 첨가한 김치의 경우 저장 중 일반세균 수 및 젖산균수가 높게 검출되고, 아플라톡신의 감소효과가 더 크게 나타났다. 따라서 본 연구결과 김치에 Lactobacillus속이나 Leuconostoc속과 같은 젖산균 첨가 시 젖산균 증진 효과 및 아플라톡신에 노출위험도를 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.
따라서 총 아플라톡신 오염 농도는 약 40 μg/kg 수준이었으나 본 연구에서는 아플라톡신의 회수율이 시료별로 다르게 나타나 AFs 오염구에서 68.02%, AFs+LP에서 76.42%, AFs+LM에서 83.15%로 젖산균을 첨가한 시험구에서 더 높은 회수율을 나타냈다.
05). 또한 김치의 저장 중 효모 및 곰팡이 수는 약 1~3 log CFU/g 수준이 검출되었다. 대장균군은 대조 구에서 저장 4주차까지 검출된 반면 다른 시료에서는 저장 2주 후 모두 불검출되었다.
저장기간에 따라 대장균군의 수는 대조구에서 저장 2주차에 가장 높은 최대치가 검출되었고, 다른 시료에서는 저장 0주차에 최대치를 나타내며 이후 점차 감소한 뒤 저장 4주 차에는 모두 불검출되었다. 또한 대조구도 저장 4주차에 1.39 CFU/g 수준의 대장균군이 검출되었으나 이후 모두 불검출되었다. 김치의 발효과정에서 미생물의 변화를 추적한 Shin 등(47)의 연구에서는 김치의 발효초기에 병원성균주가 검출되나 발효시간이 경과함에 따라 병원균은 검출되지 않고 젖산균이 검출되었다고 보고하였다.
46%로 가장 낮게 나타났으며, 모든 저장 기간에 걸쳐 다른 시료에 비해 대조구의 산도가 비교적 낮게 나타나 유의적인 차이를 보였다. 모든 시료에서 산도가 급격하게 증가한 시기는 저장 4주~6주차로 이는 pH의 급감한 변화 시기와 일치하며 김치의 발효가 진행됨에 따라 유기산이 생성되어 pH는 감소된 반면 산도는 증가한 것으로 판단된다. 이러한 김치의 산도변화는 발효 중 젖산균이 원재료나 양념 중의 당류를 이용하여 생성된 유기산에 의한 것으로 lactic acid가 가장 많고 acetic acid와 succinic acid, malic acid 등은 생성량이 적으며, 김치의 산도 변화에 젖산이 가장 크게 작용하는 것으로 알려져 있다(36,37).
50로 가장 높은 pH를 나타냈으나 저장기간이 경과할수록 다른 시험구와 비슷한 경향을 보였으며, 다른 시험구에서는 처리구간의 뚜렷한 차이가 나타나지 않았다. 모든 시료에서 저장 4주 이후 비슷한 수준의 pH를 유지하다 저장 8주차에 4.06~4.14의 pH를 나타냈다. 일반적으로 알려진 김치의 적숙기 pH는 4.
특히 AFs+LP와 AFs+LM에서는 젖산균 첨가에 따라 다른 시료에 비해 약 2 log CFU/g 정도의 높은균수가 검출되었다. 발효가 진행됨에 따라 일반세균수는 서서히 증가하였고, 대조구 및 AFs 오염구, AFs+LM의 경우 저장 4주차에 최대 수치에 도달한 반면 AFs+LP에서는 제조 직후 가장 높은 균수가 검출되었다. 시료에 따라 대조구 및 AFs 오염구는 약 7 log CFU/g 수준의 최대치를 나타낸 반면 젖산균 첨가구인 AFs+LP와 AFs+LM에서는 각각 7.
0 이하로 떨어진 경우에는 김치가 과숙되어 군내가 나기 시작하고 신맛이 강해져 품질 및 기호도가 현저하게 감소한다고 보고되었다(30,31). 본 연구에서는 모든 시료에서 저장 6~8주차에 최적숙기의 pH에 도달한 것으로 나타났다.
시료에 따라 AFs+LP에서는 모든 저장기간에 걸쳐 다른 시료에 비해 산도가 높게 나타나 유의적인 차이를 보였다(p<0.05).
발효가 진행됨에 따라 일반세균수는 서서히 증가하였고, 대조구 및 AFs 오염구, AFs+LM의 경우 저장 4주차에 최대 수치에 도달한 반면 AFs+LP에서는 제조 직후 가장 높은 균수가 검출되었다. 시료에 따라 대조구 및 AFs 오염구는 약 7 log CFU/g 수준의 최대치를 나타낸 반면 젖산균 첨가구인 AFs+LP와 AFs+LM에서는 각각 7.63, 8.40 log CFU/g 수준으로 최대 균수가 검출되었다. 아플라톡신 오염에 따른 일반세균수의 차이는 발견되지 않았으며, 저장 6주 이후에는 모든 시료에서 약 7 log CFU/g 수준의 균수를 유지하였다.
아플라톡신 생성균으로 알려진 Aspergillus flavus와 Aspergillus parasiticus의 존재 유무를 확인하기 위해 본 연구에서 김치 제조 시 사용된 부재료의 아플라톡신 생성균주확인시험을 실시하였으나 모두 불검출되어 음성으로 나타났다(data not shown).
아플라톡신 오염 및 젖산균 첨가를 실시한 김치의 제조직 후 pH는 5.33~5.50으로 나타났다(Table 3). pH는 저장기간이 증가할수록 점차 감소하여 저장 4주차에 모든 시료에서 가장 급격한 변화를 나타내었다.
이러한 각 단계별 미생물학적 특성은 김치의 품질에 매우 중요한 영향을 주기 때문에 김치의 처리나 저장기간에 따른 균수의 변화를 살펴보는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다(41). 아플라톡신 오염 및 젖산균 첨가에 따른 김치의 일반세균수는 담금 직 후 대조구에서 5.73 log CFU/g, AFs 오염구에서 5.55 log CFU/g, AFs+LP에서 7.63log CFU/g, AFs+LM에서 7.48 log CFU/g 수준으로 검출되었다(Fig. 1). 특히 AFs+LP와 AFs+LM에서는 젖산균 첨가에 따라 다른 시료에 비해 약 2 log CFU/g 정도의 높은균수가 검출되었다.
아플라톡신 오염 및 젖산균첨가에 따른 김치의 염도를 저장기간 별로 분석하여 그 변화를 Table 5에 나타내었다. 아플라톡신 오염 및 젖산균첨가 처리에 따른 김치의 염도는 김장 직 후 초기 염도가 대조구에서 2.18%, AFs 오염구에서 2.21%, AFs+LP에서 2.26%, AFs+LM에서 2.24%로 확인되었으며, 평균적으로 약 2.22%의 염도를 나타내었다. 저장기간에 걸쳐 전반적으로 대조구에 비해 다른 시험구에서 미비한 수준으로 염도가 높게 나타났으나 뚜렷한 차이는 나타나지 않았다.
40 log CFU/g 수준으로 최대 균수가 검출되었다. 아플라톡신 오염에 따른 일반세균수의 차이는 발견되지 않았으며, 저장 6주 이후에는 모든 시료에서 약 7 log CFU/g 수준의 균수를 유지하였다.
1%로 나타나 젖산균을 첨가한 시료에서 감소율이 더 크게 나타났다. 아플라톡신 첨가에 따른 김치의 이화학적 및 미생물학적 품질 변화는 일반 김치와 비교 시 뚜렷한 차이가 나타나지 않았으나 젖산균을 첨가한 김치의 경우 저장 중 일반세균 수 및 젖산균수가 높게 검출되고, 아플라톡신의 감소효과가 더 크게 나타났다. 따라서 본 연구결과 김치에 Lactobacillus속이나 Leuconostoc속과 같은 젖산균 첨가 시 젖산균 증진 효과 및 아플라톡신에 노출위험도를 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.
52μg/kg로 검출되었다. 아플라톡신 함량은 저장기간 및 시료에 따른 뚜렷한 경향은 나타나지 않았으나 전반적으로 저장 6주 및 8주차에 가장 낮은 함량이 검출되었다. 총 아플라톡신 함량의 경우, AFs 오염구에서 저장 6주차에 가장 낮은 함량이 검출된 반면, 젖산균을 첨가한 AFs+LP 및 AFs+LM에서는 저장 4주차에 가장 낮은 함량이 검출되었다.
대장균군은 대조 구에서 저장 4주차까지 검출된 반면 다른 시료에서는 저장 2주 후 모두 불검출되었다. 아플라톡신이 오염된 김치에서 저장기간에 따라 아플라톡신이 감소하는 경향성은 확인되지 않았으나 저장 8주 동안 아플라톡신 오염수준의 평균감소율은 AFs 오염구에서 7.1%, AFs+LP에서 21.5%, AFs+LM에서 24.1%로 나타나 젖산균을 첨가한 시료에서 감소율이 더 크게 나타났다. 아플라톡신 첨가에 따른 김치의 이화학적 및 미생물학적 품질 변화는 일반 김치와 비교 시 뚜렷한 차이가 나타나지 않았으나 젖산균을 첨가한 김치의 경우 저장 중 일반세균 수 및 젖산균수가 높게 검출되고, 아플라톡신의 감소효과가 더 크게 나타났다.
22%의 염도를 나타내었다. 저장기간에 걸쳐 전반적으로 대조구에 비해 다른 시험구에서 미비한 수준으로 염도가 높게 나타났으나 뚜렷한 차이는 나타나지 않았다. 일반적으로 알려진 시판김치의 염도는 약 2.
73 log CFU/g 수준으로 검출된 반면 대장균은 모든 시료에서 불검출되었다. 저장기간에 따라 대장균군의 수는 대조구에서 저장 2주차에 가장 높은 최대치가 검출되었고, 다른 시료에서는 저장 0주차에 최대치를 나타내며 이후 점차 감소한 뒤 저장 4주 차에는 모두 불검출되었다. 또한 대조구도 저장 4주차에 1.
68 log CFU/g 수준으로 AFs 오염구에서 가장 적은 균수를 나타내었고, AFs+LP에서 가장 많은 균수가 검출되었다. 저장기간이 경과함에 따라 젖산균수는 대조구 및 AFs 오염구에서 저장 4주차에 가장 높은 균수가 검출되었으며, 젖산균첨가구인 AFs+LP, AFs+LM에서는 각각 저장 8주 및 저장 2주차에 높은 균수를 나타내 다른 시험구와 상이한 경향을 보였다. 젖산균 첨가구의 경우 발효초기부터 젖산균의 수가 다른 시료에 비해 약 2 log CFU/g 정도 높게 검출되며 저장기간에 따라 완만한 변화를 보이는 반면, 대조구 및 AFs 오염구의 경우 저장기간에 따라 급격한 변화를 나타내었으며, 이는 다른 연구(24,43)결과와 일치하는 것으로 나타났다.
그러나 저장 2주 이후 다른 시료에서도 모두 효모 및 곰팡이가 발생하여 대조구 및 AFs 오염구에서 약 2 log CFU/g 수준의 효모 및 곰팡이수가 검출되었으며, AFs 오염 및 젖산균 첨가구에서 약 1 log CFU/g 수준의 효모 및 곰팡이수가 검출되었다. 저장기간이 경과함에 따라 효모 및 곰팡이수는 점차 감소하는 경향을 나타내었으며, 대조구 및AFs 오염구에서 저장 4주차에 최대 균수를 나타내었다. 한편 젖산균 첨가구에서 서로 상이한 경향을 나타내며 AFs+LP에서는 저장 6주차에 3.
저장기간이 경과함에 따라 젖산균수는 대조구 및 AFs 오염구에서 저장 4주차에 가장 높은 균수가 검출되었으며, 젖산균첨가구인 AFs+LP, AFs+LM에서는 각각 저장 8주 및 저장 2주차에 높은 균수를 나타내 다른 시험구와 상이한 경향을 보였다. 젖산균 첨가구의 경우 발효초기부터 젖산균의 수가 다른 시료에 비해 약 2 log CFU/g 정도 높게 검출되며 저장기간에 따라 완만한 변화를 보이는 반면, 대조구 및 AFs 오염구의 경우 저장기간에 따라 급격한 변화를 나타내었으며, 이는 다른 연구(24,43)결과와 일치하는 것으로 나타났다. Mheen과 Kwon(23)의 연구에 의하면 일반적으로 김치에 관여하는 젖산균 중 발효 초기 Leconostoc속이 김치를 숙성시켜 풍미를 향상시키고, 적숙기 이후에는 Lactobacillus속의 젖산균이 주로 관여하여 김치의 산패에 관여한다고 보고하였다.
젖산균 첨가에 따라 김치의 초기 pH는 대조구에 비해 젖산균 첨가구에서 더 낮게 나타났으며, 저장기간이 경과할수록 AFs+LP에서 AFs+LM 보다 더 빠른 감소속도를 나타냈다. 이는 So 등(32)의 연구에서 저온성 스타터 첨가 김치 중 pH 감소속도가 Lactobacillus속을 첨가한 김치들이 Leuconostoc속을 첨가한 김치보다 더 빠르게 나타났다는 결과와 일치하였다.
젖산균을 첨가한 김치의 일반세균수 및 젖산균수는 다른 시료에 비해 젖산균을 접종한 시료에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05).
4는 아플라톡신 오염 및 젖산균 첨가에 따른 김치의 저장 중 대장균 및 대장균군의 변화를 나타낸 것이다. 제조 직후 김치의 대장균군의 수는 약 2.28~2.73 log CFU/g 수준으로 검출된 반면 대장균은 모든 시료에서 불검출되었다. 저장기간에 따라 대장균군의 수는 대조구에서 저장 2주차에 가장 높은 최대치가 검출되었고, 다른 시료에서는 저장 0주차에 최대치를 나타내며 이후 점차 감소한 뒤 저장 4주 차에는 모두 불검출되었다.
총 아플라톡신 함량의 경우, AFs 오염구에서 저장 6주차에 가장 낮은 함량이 검출된 반면, 젖산균을 첨가한 AFs+LP 및 AFs+LM에서는 저장 4주차에 가장 낮은 함량이 검출되었다. 초기오염농도 대비 저장 8주 후 아플라톡신 오염 및 젖산균을 첨가한 김치의 총 아플라톡신 평균 감소율은 AFs에서 8.39%, AFs+LP에서 25.16%, AFs+LM에서 27.86%로 나타나 저장기간동안 젖산균을 첨가한 시료에서 감소율이 더 크게 나타났다. Zinedine 등(28)과 Haskard 등(49)의 연구에서는 Leuconostoc속이 아플라톡신 B1에 약 2.
아플라톡신 함량은 저장기간 및 시료에 따른 뚜렷한 경향은 나타나지 않았으나 전반적으로 저장 6주 및 8주차에 가장 낮은 함량이 검출되었다. 총 아플라톡신 함량의 경우, AFs 오염구에서 저장 6주차에 가장 낮은 함량이 검출된 반면, 젖산균을 첨가한 AFs+LP 및 AFs+LM에서는 저장 4주차에 가장 낮은 함량이 검출되었다. 초기오염농도 대비 저장 8주 후 아플라톡신 오염 및 젖산균을 첨가한 김치의 총 아플라톡신 평균 감소율은 AFs에서 8.
15%로 젖산균을 첨가한 시험구에서 더 높은 회수율을 나타냈다. 특히 AFs+LM에서는 다른 시료에 비해 높은 회수율을 나타내 초기 농도가 높게 검출되었지만 저장기간에 따른 감소는 가장 크게 나타났다. 일반적으로 알려진 아플라톡신의 회수율은 유통 건고추 및 고춧가루에서 아플라톡신 B1 표준품을 1 μg/kg, 5 μg/kg 오염시켰을 때 82.
1). 특히 AFs+LP와 AFs+LM에서는 젖산균 첨가에 따라 다른 시료에 비해 약 2 log CFU/g 정도의 높은균수가 검출되었다. 발효가 진행됨에 따라 일반세균수는 서서히 증가하였고, 대조구 및 AFs 오염구, AFs+LM의 경우 저장 4주차에 최대 수치에 도달한 반면 AFs+LP에서는 제조 직후 가장 높은 균수가 검출되었다.
저장기간이 경과함에 따라 효모 및 곰팡이수는 점차 감소하는 경향을 나타내었으며, 대조구 및AFs 오염구에서 저장 4주차에 최대 균수를 나타내었다. 한편 젖산균 첨가구에서 서로 상이한 경향을 나타내며 AFs+LP에서는 저장 6주차에 3.25 log CFU/g로 최대치가 검출되고 저장 8주차까지 효모 및 곰팡이수가 검출되었지만, AFs+LM에서는 저장 2주차에 1.30 log CFU/g 수준의 균주가 가장 높은 최대치로 검출되고, 저장 4주차 이후 불검출되었다. 일반적으로 김치에 존재하는 효모는 발효 시 알코올 형성과 김치에 독특한 풍미를 부여하지만, 김치가 시어지는 발효 말기에는 이취(군덕내)를 형성하여 김치에 산막을 발생시키고, polygalacturonase와 같은 펙틴분해효소를 생성하여 김치의 연부현상을 일으키는 것으로 알려져 있다(44-46).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
김치의 부재료는?
김치는 한국의 가장 대표적인 발효식품으로 주원료인 배추는 한국인의 주 식이섬유 공급원의 역할과 각종 비타민의 공급원으로 이용되며, 부재료인 고춧가루, 마늘, 양파, 부추, 생강, 젓갈 등은 김치의 발효에 관여하여 각종 항암효과와 유산균 공급의 역할을 한다. 김치의 발효는 혐기적, 호염성의 젖산균에 의해 진행되며 발효과정을 통해 젖산균은 유기산, bacteriocin 등의 물질을 생산하여 유해한 세균들의 증식을 억제하고 김치에 독특한 향미를 부여한다.
김치의 발효 후기에 맛과 품질에 관여하는 젖산균은 무엇인가?
일반적으로 김치의 초기 발효에 관여하는 젖산균은 Leuconostoc mesenteroides로 알려져 있으며, 이는 초기 김치의 산 생성을 주도하고 혐기적 조건을 유지하게 하여 호기성 세균의 성장을 억제하는 것으로 알려져 있다. 또한 발효 후기에는 Lactobacillus plantarum가 김치의 맛과 품질에 관여하는 것으로 알려져 있다(10-13). 최근에는 이러한 젖산균이 김치 맛의 균일성을 유지하기 위하여 starter로서 산업적으로 널리 이용되고 있으며, 발효식품에서 젖산균 starter의 이용은 부족한 젖산균을 보완해 줄 수 있을 뿐만 아니라 기능성이 우수한 starter를 이용할 경우 김치의 기능성 증진효과를 기대할 수 있다(24).
아플라톡신이 잘 생성되는 조건은?
아플라톡신은 주로 온도 28~30℃, 상대습도 85% 조건의 고온다습한 열대나 아열대지방에서 잘 생성되며 온도 및 습도가 높은 장소에 장기간 저장되거나 수확에서 건조까지 저장기간이 길고 환기가 불충분할수록 잘 생성된다. 특히 땅콩, 쌀, 보리, 밀, 옥수수 등 탄수화물 함량이 높은 기질에서 잘 생성되는 것으로 알려져 있다(6,7). 우리나라의 경우 곡류를 주식으로 하고 있고, 많은 농산물과 식품을 수입에 의존하고 있을 뿐 만 아니라 지속적인 환경오염과 지구온난화로 인해 최근 아열대성 기후로 변화하고 있는 실정이므로 농산물 및 그 가공품이 아플라톡신에 노출될 가능성이 더욱 높아졌다(3).
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