자연발효식초로부터 acetic acid 생성능이 우수한 10종의 균주를 분리한 후 에탄올 저항성과 아황산 저항성을 평가하였고, 16S rRNA 염기서열을 분석하여 균주를 동정한 다음 명명하였다. 분리 동정된 10종의 균주 중 식품원료 사용 가능 균주인 Acetobacter pasteurianus는 8종으로 확인되었다. A. pasteurianus 8종 중 에탄올 저항성이 우수한 JAC002, JAC005, JAC008의 세 균주를 이용하여 막걸리 종초를 제조하였다. 진탕배양($30^{\circ}C$, 120 rpm) 조건에서 20일 동안 발효시키면서 막걸리 종초의 이화학적 특성, 유리당과 유기산의 변화, 유해균에 대한 항균 활성을 측정하였다. 선발 균주 중 A. pasteurianus JAC002 균주는 발효 20일 경과 후 총산도 4.21%, acetic acid 함량 3,791.77 mg%, 에탄올 소모량 2,931.78 mg%로 대조구나 다른 초산균에 비해 에탄올의 acetic acid 전환능이 우수하였다. 식품유해 지표균인 Staphylococcus aureus(KACC1927)와 Escherichia coli(KACC 10115)에 대한 항균 활성은 A. pasteurianus JAC002 균주가 접종된 막걸리 종초의 발효기간이 20일까지 경과했을 때 acetic acid 농도의 증가와 더불어 유의적으로 증가하는 것으로 확인되었다. 특히 A. pasteurianus JAC002 균주를 막걸리 종초 제조를 위한 종균으로 사용하였을 때 acetic acid 생성능이 우수하여 우점화가 유리하며 에탄올로부터 acetic acid로의 전환율이 높은 것으로 확인되었다. 따라서 이 막걸리 종초를 사용하여 다양한 원료의 식초를 제조한다면 식초의 풍미를 유지하면서 기능성을 증대시킬 것으로 기대된다.
자연발효식초로부터 acetic acid 생성능이 우수한 10종의 균주를 분리한 후 에탄올 저항성과 아황산 저항성을 평가하였고, 16S rRNA 염기서열을 분석하여 균주를 동정한 다음 명명하였다. 분리 동정된 10종의 균주 중 식품원료 사용 가능 균주인 Acetobacter pasteurianus는 8종으로 확인되었다. A. pasteurianus 8종 중 에탄올 저항성이 우수한 JAC002, JAC005, JAC008의 세 균주를 이용하여 막걸리 종초를 제조하였다. 진탕배양($30^{\circ}C$, 120 rpm) 조건에서 20일 동안 발효시키면서 막걸리 종초의 이화학적 특성, 유리당과 유기산의 변화, 유해균에 대한 항균 활성을 측정하였다. 선발 균주 중 A. pasteurianus JAC002 균주는 발효 20일 경과 후 총산도 4.21%, acetic acid 함량 3,791.77 mg%, 에탄올 소모량 2,931.78 mg%로 대조구나 다른 초산균에 비해 에탄올의 acetic acid 전환능이 우수하였다. 식품유해 지표균인 Staphylococcus aureus(KACC1927)와 Escherichia coli(KACC 10115)에 대한 항균 활성은 A. pasteurianus JAC002 균주가 접종된 막걸리 종초의 발효기간이 20일까지 경과했을 때 acetic acid 농도의 증가와 더불어 유의적으로 증가하는 것으로 확인되었다. 특히 A. pasteurianus JAC002 균주를 막걸리 종초 제조를 위한 종균으로 사용하였을 때 acetic acid 생성능이 우수하여 우점화가 유리하며 에탄올로부터 acetic acid로의 전환율이 높은 것으로 확인되었다. 따라서 이 막걸리 종초를 사용하여 다양한 원료의 식초를 제조한다면 식초의 풍미를 유지하면서 기능성을 증대시킬 것으로 기대된다.
Acetic acid bacteria strains were isolated from commercial natural vinegar. Ten isolated strains were identified using 16S rRNA gene sequencing data after evaluating the ethanol- and sulfur-tolerance. Eight of the strains isolated were identified as Acetobacter pasteurianus. A. pasteurianus JAC002, ...
Acetic acid bacteria strains were isolated from commercial natural vinegar. Ten isolated strains were identified using 16S rRNA gene sequencing data after evaluating the ethanol- and sulfur-tolerance. Eight of the strains isolated were identified as Acetobacter pasteurianus. A. pasteurianus JAC002, JAC005, and JAC008 strains, which showed a high ethanol tolerance, were selected for making "Makgeolli seed-vinegar". Rice wine vinegars were manufactured with the selected strains through fermentation, and their physicochemical properties and antimicrobial activities were evaluated. A. pasteurianus JAC002 strain showed the highest oxidation ability to acetic acid from ethanol on the twentieth day of fermentation, resulting in 4.21% total acidity, 3,791.77 mg% acetic acid content, and 2,931.78 mg% ethanol consumption content. Rice wine vinegar manufactured with the A. pasteurianus JAC002 strain showed increased antimicrobial activities against Staphylococcus aureus (KACC1927) and Escherichia coli (KACC10115). As a result, A. pasteurianus JAC002 strain was found to be the most suitable strain for "Makgeolli seed-vinegar".
Acetic acid bacteria strains were isolated from commercial natural vinegar. Ten isolated strains were identified using 16S rRNA gene sequencing data after evaluating the ethanol- and sulfur-tolerance. Eight of the strains isolated were identified as Acetobacter pasteurianus. A. pasteurianus JAC002, JAC005, and JAC008 strains, which showed a high ethanol tolerance, were selected for making "Makgeolli seed-vinegar". Rice wine vinegars were manufactured with the selected strains through fermentation, and their physicochemical properties and antimicrobial activities were evaluated. A. pasteurianus JAC002 strain showed the highest oxidation ability to acetic acid from ethanol on the twentieth day of fermentation, resulting in 4.21% total acidity, 3,791.77 mg% acetic acid content, and 2,931.78 mg% ethanol consumption content. Rice wine vinegar manufactured with the A. pasteurianus JAC002 strain showed increased antimicrobial activities against Staphylococcus aureus (KACC1927) and Escherichia coli (KACC10115). As a result, A. pasteurianus JAC002 strain was found to be the most suitable strain for "Makgeolli seed-vinegar".
pasteurianus를 선발하였고, 선발된 균주를 막걸리에 접종하여 발효기간에 따른 이화학적 특성을 분석하고자 하였다. 또한, 분석 결과를 토대로 막걸리 종초 제조에 적합한 초산균을 선발하고 제조조건을 구축하는 자료로 이용하고자 하였다.
본 연구에서는 자연발효식초로부터 에탄올 및 아황산 저항성을 보유한 A. pasteurianus를 선발하였고, 선발된 균주를 막걸리에 접종하여 발효기간에 따른 이화학적 특성을 분석하고자 하였다. 또한, 분석 결과를 토대로 막걸리 종초 제조에 적합한 초산균을 선발하고 제조조건을 구축하는 자료로 이용하고자 하였다.
제안 방법
분리된 균주의 16S rRNA 유전자의 염기서열에 의한 동정을 위해 universal primer 27F(5’-AGAGTTlTGATCC TGGCTCAG-3’)와 1492R(5’-GGTTACCTTGTTACGA CTT-3’)을 사용하여 유전자를 증폭한 다음 이 PCR 산물을 정제한 후 염기서열을 해독하였다. 이 염기서열을 이용하여 BLASTN search(15)와 Ribosomal Database Project(RDP, ver.
에탄올 및 아황산 저항성과 동정 결과를 이용하여 최종 선발된 초산균주 3종을 6% 에탄올이 첨가된 GYE 배지 50 mL에 접종하고 진탕배양(30°C, 120 rpm, 5일)하였다. 이들 배양액의 균체량을 측정한 후 균주별로 동일한 균체량을 막걸리 시료에 접종하여 진탕배양(30°C, 120 rpm, 20일)하면서 5일 간격으로 샘플링하여 이화학적 특성 변화를 분석하였다.
대상 데이터
초산균 분리를 위한 시료는 자연발효식초로 제조 판매되고 있는 전북 및 전남 지역의 식초를 수집하여 사용하였다. 막걸리 종초 제조를 위한 막걸리는 쌀막걸리(구림, 순창군)를 구입하여 사용하였다. 균주를 배양하기 위한 배지 조성 성분인 yeast extract, agar는 BD사(Becton, Dickinson & Co.
초산균 분리를 위한 시료는 자연발효식초로 제조 판매되고 있는 전북 및 전남 지역의 식초를 수집하여 사용하였다. 막걸리 종초 제조를 위한 막걸리는 쌀막걸리(구림, 순창군)를 구입하여 사용하였다.
데이터처리
1에 표시하였다. 각 시료 간의 유의성은 P<0.05 수준에서 one-way ANOVA 로 분산분석한 후에 Duncan’s multiple range test로 비교하였다.
각 실험은 3회 반복하여 얻은 결과를 SPSS package program(Ver. 12.0K, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용 하여 평균±표준편차로 Table에 나타내었고, 오차막대를 표현하기 위해 각 평균값의 표준오차를 Fig. 1에 표시하였다. 각 시료 간의 유의성은 P<0.
이론/모형
유기산 및 에탄올은 Kim과 Song(20)의 방법으로 측정하였다. 분석을 위해 시료를 10배 희석하여 Sep-pak C18 cartridge(Waters)에 통과시킨 다음, 0.
성능/효과
pasteurianus JAC002 균주의 경우 총산도가 발효 20일 경과까지 유의적으로 증가함에 따라 유해균 억제능과 선형상관관계가 성립됨이 확인되었다. 따라서 A. pasteurianus JAC002 균주를 막걸리 종초 제조를 위한 종균으로 사용하였을 때 이상발효를 일으키는 잡균의 증식을 제어하여 품질의 안정화를 이룰 수 있을 것으로 판단된다.
06 mg%가 증가하여 에탄올로부터 acetic acid로의 전환율이 가장 우수한 균주로 확인되었다. 이와 같은 결과를 토대로 A. pasteurianus JAC002 균주는 생성된 acetic acid를 다른 유기산으로 전환하는 능력보다는 acetic acid 를 축적하는 능력이 높은 균주로 막걸리 종초에 사용될 수 있는 초산균 종균으로 유용할 것이라 판단된다.
pasteurianus 종만을 식초 제조에 제한사용을 허가하고 있다. 특히 본 연구에서 에탄올 저항성이 우수한 3개 균주(JAC002, JAC005, JAC008) 모두 A. pasteurianus로 확인되어 종초 제조용 종균으로 유용하리라 판단되었다. 따라서 이들 3개의 균주를 막걸리에 접종하여 발효특성을 평가하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자연발효식초는 무엇인가?
자연발효식초는 곡류주나 과실주를 공기가 통하는 환경에서 초산발효를 유도시켜 제조한 것으로 양조식초라고도 한다(9). 이때 생성되는 acetic acid 양은 에탄올을 acetic acid로 전환시키거나 당을 acetic acid로 산화시키는 초산균의 특성에 따라 달라지며, 초산발효가 진행됨에 따라 acetic acid 이외에도 유기산류, 아미노산류, 에스테르류 등의 성분 변화가 일어난다(8,11).
발효 시 초산균의 특성에 따라 달라지는 것은 무엇인가?
자연발효식초는 곡류주나 과실주를 공기가 통하는 환경에서 초산발효를 유도시켜 제조한 것으로 양조식초라고도 한다(9). 이때 생성되는 acetic acid 양은 에탄올을 acetic acid로 전환시키거나 당을 acetic acid로 산화시키는 초산균의 특성에 따라 달라지며, 초산발효가 진행됨에 따라 acetic acid 이외에도 유기산류, 아미노산류, 에스테르류 등의 성분 변화가 일어난다(8,11). 한편 Alauzet 등(12)은 초산균 중에서도 인체에 유해한 병원성 균주가 분리될 수 있다고 보고하였고, Granulibacter bethesdensis를 비롯하여 병원성 초산균이 보고됨에 따라 균주의 안전성이 확인되어야 할 필요가 있다(13).
성능이 우수한 초산균주는 무엇이며, 왜 사용하지 못하는가?
과실주를 원료로 하는 식초의 경우 초산균의 에탄올 저항성과 아황산 저항성에 대한 연구가 주를 이루고 있으며(6,7), 옻, 미나리, 복분자 등의 기능성 원료를 첨가한 건강 기능성 식초 제조에 대한 연구도 진행되어 왔다(4,5,8). 특히 고에탄올에서 acetic acid 생성능이 우수한 Acetobacter pomorum, Acetobacter aceti 등이 보고되었지만(9,10) 식품원료로 허가된 균주(Acetobacter pasteurianus)가 아니기 때문에 산업적으로 사용이 어려운 실정이다. 따라서 식품원료로 허가된 균주이면서 산 생성능이 우수하고, 기능성을 향상시킬 수 있는 A.
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