[논문]초산균 종류에 따른 무독화 옻식초의 품질 특성

백성열; 김지선; 문지영; 이충환; 박유경; 여수환

doi:10.11002/kjfp.2016.23.3.347

초산균 종류에 따른 무독화 옻식초의 품질 특성
Quality characteristics of detoxified Rhus verniciflua vinegar fermented using different acetic acid bacteria 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.23 no.3, 2016년, pp.347 - 354

백성열 (농촌진흥청 국립농업과학원 농식품자원부) , 김지선 (농촌진흥청 국립농업과학원 농식품자원부) , 문지영 (농촌진흥청 국립농업과학원 농식품자원부) , 이충환 (건국대학교 생명공학과) , 박유경 (경희대학교 동서의학대학원 의학영양학과) , 여수환 (농촌진흥청 국립농업과학원 농식품자원부)

초록
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본 연구는 초산균 종류에 따른 무독화 옻 추출물을 첨가한 식초의 품질 특성을 비교하였다. 초산균 종류에 따라 pH와 적정 산도는 약간의 차이를 보였으며, A. pasteurianus로 발효한 옻식초가 가장 빠른 pH 감소와 산도의 증가를 보였다. A. malorum, Glu. entanii로 발효한 옻식초 순으로 pH와 산도의 변화를 보였으며 초산균 3종 모두 초산 발효에 적합한 것으로 나타났다. 초산 수율은 78.6%, 85.3%, 85.9%로 A. malorum, Glu. entanii 초산균이 높게 나타났다. 초산균 종류에 따른 무독화 옻식초의 유기산은 oxalic acid, malic acid, acetic acid, succinic acid, fumaric acid 5종이 검출되었으며, 유기산 함량은 69.84~73.83 mg/mL로 검출되었다. 초산균에 따른 무독화 옻식초의 유리 아미노산 함량은 $2,202.70{\sim}2,322.71{\mu}g/mL$로 큰 차이를 보이지 않았으며, arginine과 alanine이 주요 유리 아미노산으로 분석되었다. 전자코 분석 결과, 초산균에 따른 무독화 옻식초는 뚜렷한 향기패턴의 차이를 나타내었다. 기호도 평가는 초산균 종류에 따른 무독화 옻식초의 색상과 맛은 초산균에 따른 차이가 없는 것으로 나타났으나, 향과 전반적인 기호도에서 A. malorum V5-7로 발효한 옻식초가 높은 점수를 받았다.

Abstract ▼ AI-Helper

To investigate the effect of different acetic acid bacteria on qualities of detoxified Rhus verniciflua vinegar (DRV), different DRVs were produced by using three acetic acid bacterial strains including Acetobacter pasteurianus KACC16934 (AP), Acetobacter malorum V5-7 (AM), and Gluconoacetobacter entanii RDAF-S (GE). Little difference in pH (2.87~2.90) or titratable acidity (5.33~5.68%) was observed among different DRVs. Acetic acid yields of the AP, AM, and GE strains were 78.6%, 85.3%, and 85.9%, respectively. Organic acid content in different DRVs was in the range of 69.84~73.83 mg/mL. Oxalic acid, malic acid, succinic acid, acetic acid, and fumaric acid were detected in all DRVs. And glutamic acid, alanine, valine, leucine, tyrosine, lysine, anserine, and arginine were detected in all DRVs. Arginine and alanine were the predominant amino acids in all DRVs. PCA plots of electronic nose analysis data showed a significant differentiation of DRVs from different acetic acid bacterial strains. A sensory evaluation of all DRVs indicated that DRV fermented using AM was superior in the aspect of flavor, tasted and overall preference.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

pasteurianus 균주 외 초산균을 식초 발효에 사용함으로써 제품의 다양화와 부가가치 향상 연구가 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서는 전보(5)에서 확립된 무독화 옻 추출물을 이용한 발효식초 제조에서, 국내 식초에서 분리한 A. malorum V5-7, Gluconacetobacter entanii RDAF-S 균주를 사용하여 발효 식초의 품질 특성을 비교하였다.

제안 방법

이를 원심분리(2,000 rpm, 10분, 4℃)하여 상등액을 제거한 후, 증류수로 3회 세척하고 알코올 발효액 제조에 사용하였다. 식초 제조용 초산균은 전보(17)에서 분리한 초산균 중 Acetobacter pasteurianus KACC16934, A. malorum V5-7, Glu. entanii RDAF-S를 사용하였으며, 초산균 배양은 8.26 g/L glucose, 2.5 g/L fructose, 83.92 g/L soy peptone, 0.088g/L MnSO₄·H₂O의 조성으로 30℃에서 48시간 150 rpm으로 진탕 배양하였다(18).
088 g/L MnSO₄·H₂O)에 30℃에서 48시간 150 rpm으로 진탕 배양한 후, 원심분리(2,000 rpm, 10분, 4℃)하여 상등액을 제거하였다. 증류수로 3회 세척 후, 무독화 옻으로 제조된 알코올 발효액에 서로 다른 3종류의 초산균을 각각 10%(v/v)로 접종하여 30℃에서 4일간 정치 배양하여 산도가 3.5% 이상이 되었을 때 종초로써 사용하였다(5).

대상 데이터

본 연구에 사용된 알코올 발효 균주는 시판효모인 Saccharomyces cerevisiae(Fermivin, Oenobrands, France)를 YPD 액체배지(YPD broth, BD, Franklin Lakes, NJ, USA)를 이용하여 25℃에서 48시간동안 150 rpm으로 진탕 배양 후, YPD 액체배지를 이용하여 계대 배양하여 사용하였다. 이를 원심분리(2,000 rpm, 10분, 4℃)하여 상등액을 제거한 후, 증류수로 3회 세척하고 알코올 발효액 제조에 사용하였다.
서로 다른 3종류 옻식초의 기호도 조사는 경험이 많은 11명의 연구원을 대상으로 실시하였다. 식초의 기호적 특성은 색상, 맛, 향, 전반적인 기호도를 5점 척도법(1: 매우 약하다, 매우 나쁘다, 5: 매우 강하다.

데이터처리

시료 분석은 3회 반복하여 평균과 표준편차로 나타내었다. 유기산과 유리아미노산, 기호도 평가는 SPSS(12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 통계 프로그램을 이용하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA test)을 하고 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test(DMRT)로 평균 간의 다중비교를 실시하였다.

이론/모형

무독화 옻을 첨가한 알코올 발효액 제조 방법은 Table 1에 나타내었다. 옻을 이용한 무독화 옻 추출물은 전보(5)에 의한 방법으로 제조하였다. 1단 담금 후, 25℃에서 24시간 알코올 발효하였으며 이를 2단 담금하여 20℃에서 8일간 발효하였다.

성능/효과

영향력이 큰 함수 값인 PC1과 PC2를 중심으로 옻식초를 분석한 결과, 초산균에 따른 무독화 옻식초는 뚜렷한 향기 패턴의 차이를 나타내었다. Glu. entanii로 발효한 옻식초는 PC1(X축)의 가장 우측 하단에 위치하였으며, A. pasteurianus 옻식초는 좌측 상단에, A. malorum 옻식초는 두 초산균 사이에 위치하여 속간의 향기패턴의 차이가 뚜렷하게 나타났다. 따라서 초산균에 따라 초산 발효 후의 생성된 휘발성 향기성분의 차이를 확인하였다.
서로 다른 3종류 초산균으로 제조한 무독화 옻식초의 유기산 분석 결과를 Table 3에 나타내었다. 그 결과, oxalic acid, malic acid, acetic acid, succinic acid, fumaric acid 5종이 검출되었으며, 초산균마다 생성된 유기산은 약간의 함량 차이는 있었지만 초산이 하나의 지표(indicator)로 나타났다. A.
본 연구에서 사용한 A. malorum과 Glu. entanii 초산균은 식초의 산도, 초산 수율, 유기산 및 유리아미노산 결과에서 대조구인 A. pasteurianus와 큰 차이를 나타내지 않았으나 기호도 평가에서 A. pasteurianus보다 좀 더 높은 점수를 받아 식초의 향과 맛 측면에서 종초로써 사용 가능성을 보였다. 이러한 초산균을 적용함으로써 발효식초의 품질향상과 더불어 다양한 파생 제품 개발이 가능할 것으로 여겨진다.
옻식초의 pH와 산도에서 A. malorum와 Glu. entanii는 대조구인 A. pasteurianus와 차이는 없었고, 초산 수율에서는 A. pasteurianus보다 약 8~9% 높은 결과를 보여 식초 제조용 초산균으로써 가능성을 나타내었다.

후속연구

malorum 초산균이 생성하는 향이 전반적인 기호도에 큰 영향을 준 것으로 판단된다. A.malorum 초산균이 생성하는 향기성분이 무엇인지 그리고 A. pasteurianus와 Glu. entanii 초산균이 생성하는 휘발성분의 차이를 추가적으로 연구할 필요가 있다.
pasteurianus보다 좀 더 높은 점수를 받아 식초의 향과 맛 측면에서 종초로써 사용 가능성을 보였다. 이러한 초산균을 적용함으로써 발효식초의 품질향상과 더불어 다양한 파생 제품 개발이 가능할 것으로 여겨진다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	옻은 수포, 가려움, 발진 등의 접촉성 피부염을 유발하는 어떤 성분이 있는가?	1)옻나무는 칠공예품의 원료와 의약 목적으로 약 4, 000년전부터 한국을 비롯한 중국, 일본 등의 동북아시아에서 사용되었다(1). 옻은 수포, 가려움, 발진 등의 접촉성 피부염을 유발하는 우루시올(urushiol) 성분이 있으나 당뇨병과 위장병 치료를 위해 오래전부터 닭과 오리 등을 조리할 때 첨가하여 섭취해 왔다(2). 이러한 독성이 있음에도 불구하고 우루시올은 항산화, 항암 및 면역력 증진 효과가 있어 한방과 민간에서 해열, 구충, 통경, 소염, 어혈, 폐결핵 및 관절염 치료제로 사용되어 왔다(3).
	우루시올의 효능과 한방 및 민간에서의 용도는?	옻은 수포, 가려움, 발진 등의 접촉성 피부염을 유발하는 우루시올(urushiol) 성분이 있으나 당뇨병과 위장병 치료를 위해 오래전부터 닭과 오리 등을 조리할 때 첨가하여 섭취해 왔다(2). 이러한 독성이 있음에도 불구하고 우루시올은 항산화, 항암 및 면역력 증진 효과가 있어 한방과 민간에서 해열, 구충, 통경, 소염, 어혈, 폐결핵 및 관절염 치료제로 사용되어 왔다(3). 그러나 옻나무는 다양한 약리, 생리활성에도 불구하고 접촉성 피부염 유발로 식·의약품으로 사용하기에는 제한적이었다.
	초산균의 당류와 알코올과 같은 불완전한 탄소 기질을 빠르게 산화하는 특성은 어디에 이용되는가?	초산균은 특히 당류와 알코올과 같은 불완전한 탄소 기질을 빠르게 산화할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 특성은 알코올에서 초산이 생성되는 식초 생산을 포함한 생물공학 기술에 이용되고 있다(8). 식초를 생산함에 있어가장 중요한 요소는 발효미생물로 초산균에 따라 독특한 향과 맛을 결정한다.

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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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