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문제 정의
- 따라서 폐기되는 유청의 새로운 처리와 소득원 창출 및 다양한 유형의 발효 식초 적성 연구를 통한 고품질 식초 생산 필요성이 부각 되는 시점에서, 임실군에서 확보하고 있는 유청 막걸리를 활용한 식초 개발 연구를 통해 식초의 다양화 및 고급화에 기여하고자, 유청 막걸리를 이용하여 초산 생성능이 우수한 초산 균주를 분리 및 동정하고, 유청 막걸리 발효 식초 제조 및 품질 특성을 확인하였다.
- 본 연구는 폐기 되는 유청의 새로운 처리와 소득원 창출 및 다양한 유형의 발효 식초를 개발하고자 유청 막걸리를 이용하여 초산 생성능이 우수한 초산 균주를 분리 및 동정 하고, 유청 막걸리 발효 식초 제조 및 품질특성을 확인하였다. 그 결과 초산생성 균주는 10개 균주가 선발 되었다.
- Lee(35)의 보고에 따르면 막걸리 제조 시 미생물의 발효를 통해 lactic acid는 증가하고 citric acid는 감소한다고 보고하였다. 본 연구에서 또한 유청을 첨가해 발효시킨 막걸리를 활용한 식초로써 유기산의 조성이 바뀌어 나타난 결과로 판단된다.
제안 방법
- Ethanol 분석은 시료를 원심 분리한 후 여과하여 여액 1 µL를 Gas chromatography (GC, Agilent 6890N, Hewlett Packard Co., Palo Alto, CA, USA)에 주입하였으며 외부 표준법으로 계산하였다.
- PCR 분석 조건은 초기변성(initial denaturation) 95°C 5분, 그리고 95°C에서 60초 denaturation, 55oC에서 60초간 annealing, 72°C에서 60초간 extension cycle을 35회 수행하였다.
- 5mL에 진한 질산 10 mL를 가하여 낮은 온도에서 고온으로 가열시켜 백색 투명한 액이 되면 냉각시키고 증류수를 가하여 100mL로 정용한 다음 여액을 분석용 시료로 하였다. 각 무기성분의 정량은 진동흡수분광광도계(Atomic Absorption Spectrophotometer) (Analyst 300, Perkin Elmer Co., Norwalk, CT, USA)로 각 원소(K; 766.5 nm, Mg; 285.2 nm, Na; 589.0 nm, Ca; 422.7 nm, Fe; 248.3 nm, Zn; 214.9 nm)의 표준 용액 농도를 1, 3 및 5 ppm으로 조제하여 표준 검량 곡선을 작성하여 분석하였으며 외부표준법으로 계산하였다.
- 3과 같다. 각 시료의 초기 산도를 2.5% 정도로 조정해 식초를 담금 하였고, 정치 배양 하면서 초산 발효를 하였다. 발효 기간에 따른 산도의 변화는 발효 4일째부터 증가하였고 발효 21일까지 초산 함량이 증가하였다.
- 그 상징액을 0.45 µm membrane filter (Millipore Co., Billerica, MA, USA)로 여과한 여액을 아미노산 자동분석기(Biochrom 30+, Pharmacia Biotech Ltd, Milton Road, Cambridge, UK)를 이용하여 분석하였다.
- 식초는 일반 막걸리와 유청 막걸리에 제조한 종초를 첨가하여 초기산도를 2.5%로 조절한 후 30°C에서 21일 동안 초산 발효를 실시하여 식초를 제조하였다.
- 액체 배양된 균주를 3,000 rpm에서 10분간 원심분리한 후 Wan등(17)의 방법에 따라 785F 및 907R 프라이머(primer)로 forward(5') 방향과 reverse (3') 방향을 확인하기 위해 (주)마크로젠(Macrogen Inc., Seoul, Korea)에 16S rRNA의 염기서열 분석을 의뢰하였으며, 분석된 DNA 염기서열의 일치하는 부분을 NCBI (National Center for Biotechnology Information) BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) program에 입력하여 염기서열이 동일한 종을 확인하였다.
- 즉, 일정 농도의 시료 100 µL에 2×10−4M DPPH용액(dissolved in 99% methanol)을 150 µL 가하고, vortex mixing하여 MKX 마이크로플레이트판독기(mickoplate Reader) (DYNEX, Santa Rosa, CA, USA)로 530 nm에서 흡광도를 측정 하였다.
- 초산균 분리와 초산생성이 우수한 균주를 선정하기 위한 배지는 Difco (Sparks, MD, USA)사 제품을 사용하였으며 평판배지(yeast extract 1%, glucose 5%, CaCO3 3%, agar 2.0%, pH 7.0)와 액체배지(yeast extract 1%, glucose5%, acetic acid 2%, pH 3.0)는 고압살균기(autoclave)에서 121°C, 15분간 살균하여 45°C로 냉각한 다음 에탄올을 평판배지에는 4%, 액체배지에는 7%로 각각 첨가하여 사용하였다.
- 초산생성능이 우수한 균주를 선정하기 위해 액체배지를 제조하여 분리용 평판배지에서 초산 생성 균주로 판정된 균주들을 접종하고 진탕배양기(shaking incubator) (Kiya Seisakusho Co., Ltd, Kawagoe, Saitama, Japan)를 사용하여 30°C에서 8일간 150 rpm으로 진탕배양한 후 초산생성량을 측정하여 초산 생성능이 가장 우수한 균주를 선발하였다.
대상 데이터
- 30°C에서 3-4일 동안 배양하여 colony 주위에 투명한 환(還)을 형성하는 균주가 에탄올을 이용하여 초산을 생성할 수 있는 균주로 판정하고 보존용 배지에 이식하여 보관하면서 초산 생성 우수균주 대상으로 사용하였다.
- 균주의 동정 결과 Acetobacter pasteurianus 주가 6종, Acetobacter pomorum 균주가 4종으로 확인 되었다. Acetobacter pomorum IWV-03 균주가 유청 발효식초 제조용 우수 균주로 최종 선정하였다. 유청 막걸리 식초의 산도는 유청 막걸리 식초 5.
- 본 실험에 사용한 유청 막걸리는 전라북도 임실군에 위치한 관성탁주합동주조장에서 제조한 유청 막걸리를 제공 받아 사용하였고, 일반 막걸리는 순천주조공사에서 생산한 나누우리 막걸리를 구입하여 사용하였다. 식초 제조에 사용된 양조 용수는 순천대학교 생명산업과학대학에 설치된 정수기((주)웅진코웨이, CHP8800, Hwasun, Jeaonnam, Korea)의 정수를 100oC로 가열한 후 23-25oC 냉각하여 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 유청 막걸리는 전라북도 임실군에 위치한 관성탁주합동주조장에서 제조한 유청 막걸리를 제공 받아 사용하였고, 일반 막걸리는 순천주조공사에서 생산한 나누우리 막걸리를 구입하여 사용하였다. 식초 제조에 사용된 양조 용수는 순천대학교 생명산업과학대학에 설치된 정수기((주)웅진코웨이, CHP8800, Hwasun, Jeaonnam, Korea)의 정수를 100oC로 가열한 후 23-25oC 냉각하여 사용하였다.
- 실험에 이용된 균주로 초산균은 순천대학교 식품공학과 식품미생물학실험실에서 보관중인 종초를 수집하여 수집된 식초로부터 분리한 균주를 사용하였다. 초산균 분리와 초산생성이 우수한 균주를 선정하기 위한 배지는 Difco (Sparks, MD, USA)사 제품을 사용하였으며 평판배지(yeast extract 1%, glucose 5%, CaCO3 3%, agar 2.
- 종초는 관성탁주합동주조장에서 제공받은 유청 막걸리를 여과하여 알코올 함량을 6%로 제성한 후 배양된 초산균주 250 mL와 같은 양을 혼합하여 30°C에서 진탕배양하였다.
- 초산생성 균주는 순천대학교 식품미생물학 실험실에서 보관 중인 종초를 30oC에서 24시간 동안 배양하여 활성화시킨 후, 생리식염수로 적절하게 희석하여 0.2 mL를 분리용 평판배지에 도말배양하였다. 30°C에서 3-4일 동안 배양하여 colony 주위에 투명한 환(還)을 형성하는 균주가 에탄올을 이용하여 초산을 생성할 수 있는 균주로 판정하고 보존용 배지에 이식하여 보관하면서 초산 생성 우수균주 대상으로 사용하였다.
- 최종 선발된 초산 균주 Acetobacter pomorum IWV-03 1종을 121°C에서 15분간 멸균시킨 액체배지 100 mL에 접종하고 shaking incubator (Kiya Seisakusho Co.)를 이용하여 24시간 동안 진탕배양 시킨 후 배양액을 300 mL로 증대하여 30°C에서 3일간 150rpm으로 진탕 배양하였다.
데이터처리
- 즉, 일정 농도의 시료 100 µL에 2×10−4M DPPH용액(dissolved in 99% methanol)을 150 µL 가하고, vortex mixing하여 MKX 마이크로플레이트판독기(mickoplate Reader) (DYNEX, Santa Rosa, CA, USA)로 530 nm에서 흡광도를 측정 하였다. 전자공여능(electron donating ability, EDA (%)으로 측정하였으며, 3회 반복 실험하여 얻은 결과를 평균과 표준편차로 나타내었다.
이론/모형
- ABTS radical을 이용한 항산화력 측정은 ABTS+· cation decolorization assay 방법(24)에 의하여 측정하였다.
- 무기성분은 습식분해법(18)에 의하여 분석하였다. 즉 시료 0.
- 유기산은 Gancedo와 Luh(19)의 방법에 따라 시료를 전처리하여 HPLC (Waters M510, Waters Co., Milford, MA, USA)로 분석하였고, 컬럼(column)은 organic acid column (ID 4.6×250 mm, Grace Co., Deerfiled, IL, USA)를 사용하였으며, mobile phase는 0.2 mM potassium dihydrogen phosphate buffer KH2PO4, flow rate는 1.0 mL/min, detector는 다이오드배열검출기(diode array detector) (1100 Series, Agilent Co.)를 사용하여 함량은 외부표준법으로 나타내었다.
- 유청 식초의 아미노산 분석은 Ohara와 Ariyosh(20)의 방법으로 분석하였다. 즉 시료 50 mL를 원심분리하여 상징액 10 mL를 취해 sulfosallicylic acid 25 mg을 가하고 4°C에서 4시간 동안 방치 후 원심분리 하였다.
- 전자공여능 측정은 Abe 등(21), Yamachuchie 등(22) 및 Blois(23)의 방법에 따라DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)에 대한 수소공여 효과로 측정하였다. 즉, 일정 농도의 시료 100 µL에 2×10−4M DPPH용액(dissolved in 99% methanol)을 150 µL 가하고, vortex mixing하여 MKX 마이크로플레이트판독기(mickoplate Reader) (DYNEX, Santa Rosa, CA, USA)로 530 nm에서 흡광도를 측정 하였다.
성능/효과
- 6과같다. DPPH free radical 소거능의 경우 유청 막걸리 식초가 49.85%의 전자공여능을 나타내었으며 일반 막걸리 식초의 경우27.20%로 유청 막걸리로 제조한 식초가 2배 정도 높은 전자공여능을 나타내었다. Anne(37)은 우유에서 유래된 단백질 조성이 친수성 아미노산, proline, histidine, tyrosine 및 tryptophan을 포함하는 5-11개의 아미노산으로 구성 될 시 높은 항산화 활성을 가진다고 보고하여 본 연구의 유청 막걸리로 제조한 식초의 유리 아미노산 조성과 일치하는 경향을 보였으며 그에 따른 결과로 사료된다.
- 7%를 차지하였다. DPPH radical 소거 활성은 유청 막걸리 식초 49.85%, 일반 막걸리 식초 27.20%로 유청 막걸리로 제조한 식초에서 높은 활성을 보였으며 ABTS radical 환원력은 DPPH radical 소거 활성 측정 결과와 마찬가지로 유청 막걸리 식초 63.46%, 일반 막걸리 식초 19.22%로 유청 막걸리로 제조한 식초가 일반 막걸리로 제조한 식초에 비해 환원력이 더 높게 나타났다. 이를 토대로 유청 막걸리를 이용하여 식초를 제조할 경우 유청의 새로운 처리와 식초 개발 연구를 통한 식초의 다양화 및 고급화 기여에 적합할 것으로 생각된다.
- 70 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초가 더 높은 함량을 나타내었다. Sodium과 magnesium 또한 유청 막걸리 식초 5.17, 0.84 mg%, 일반 막걸리 식초 2.82, 0.55 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초가 더 높은 함량을 나타내었다. 그 외 iron과 zinc는 각각 0.
- 그 결과 초산생성 균주는 10개 균주가 선발 되었다. 균주의 동정 결과 Acetobacter pasteurianus 주가 6종, Acetobacter pomorum 균주가 4종으로 확인 되었다. Acetobacter pomorum IWV-03 균주가 유청 발효식초 제조용 우수 균주로 최종 선정하였다.
- 본 연구는 폐기 되는 유청의 새로운 처리와 소득원 창출 및 다양한 유형의 발효 식초를 개발하고자 유청 막걸리를 이용하여 초산 생성능이 우수한 초산 균주를 분리 및 동정 하고, 유청 막걸리 발효 식초 제조 및 품질특성을 확인하였다. 그 결과 초산생성 균주는 10개 균주가 선발 되었다. 균주의 동정 결과 Acetobacter pasteurianus 주가 6종, Acetobacter pomorum 균주가 4종으로 확인 되었다.
- 20%로 나타났다. 따라서 다른 균주에 비해 초산 생성능이 가장 우수한 Acetobacter pomorum IWV-03 균주를 유청 발효식초 제조용 우수 균주로 최종 선정하였다.
- 발효가 시작된 후 1일째 에탄올 함량은 유청 막걸리로 제조한 식초가 일반 막걸리로 제조한 식초의 알코올 함량에 비해 높게 나타났다. 또한 21일 간의 발효기간 동안 일반 막걸리로 제조한 식초에 비해 유청 막걸리로 제조한 식초의 에탄올 함량이 지속적으로 높게 나타났다. 발효가 완료된 지점인 발효 21일째의 에탄올 함량은 유청 막걸리로 제조한 식초가 1.
- 71 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초에서 높은 함량을 보였다. 또한 필수아미노산 6종이 검출되었으며 6종의 함량은 유청 막걸리로 제조한 식초 2,061.34 mg%, 일반 막걸리로 제조한 식초 1,484.20 mg%로 각각 총 유리아미노산 함량의 38.1%, 32.7%를 차지하는 것으로 유청 막걸로 제조한 식초에서 더 높은 함량을 보였다. 유청 막걸리로 제조한 식초의 아미노산 종류에 따른 함량을 비교해 보면 alanine이 1,051.
- 71 mg%로 유청 막걸리가 첨가된 시료구에서 높은 함량을 보였다. 또한 필수아미노산 함량도 유청 막걸리로 제조한 식초 2,061.34 mg%, 일반 막걸리로 제조한 식초 1,484.20 mg%로 각각 총 유리아미노산의 함량의 38.1, 32.7%를 차지하였다. DPPH radical 소거 활성은 유청 막걸리 식초 49.
- 유청 막걸리 식초의 색도 측정 결과는 Table 4와 같다. 명도를 나타내는 L값은 유청 막걸리로 제조한 식초 77.35로 일반 막걸리로 제조한 식초 70.80보다 높게 나타났고, 적색도를 나타내는 a값은 일반 막걸리로 제조한 식초가 2.31로 유청 막걸리로 제조한 식초 1.58보다 높았다. 황색도를 나타내는 b값은 유청 막걸리로 제조한 식초가 24.
- 45로 유청 막걸리로 제조한 식초의 시료구의 pH가 더 높았다. 발효 10일경에는 두 시료구의 pH는 완만히 감소하여 유청 막걸리로 제조한 식초의 pH 3.46, 일반 막걸리로 제조한 식초의 pH 3.34로 나타났으며, 발효 21일까지도 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. Lee 등(27)은 초산생성이 증가됨에 따라 pH는 감소한다고 보고하여 본 연구의 pH의 감소의 경향과 일치하였으며, Yoon(28)은 발효가 진행됨에 따라 ethanol이 ester 등과 같은 향미성분을 형성하여 pH가 약간 증가할 수 있다고 보고하여 유청 막걸리로 제조한 식초의 pH가 발효 후기에 약간 증가 후 다시 감소하는 것으로 본 연구와 일치하였다.
- 5와 같다. 발효가 시작된 후 1일째 에탄올 함량은 유청 막걸리로 제조한 식초가 일반 막걸리로 제조한 식초의 알코올 함량에 비해 높게 나타났다. 또한 21일 간의 발효기간 동안 일반 막걸리로 제조한 식초에 비해 유청 막걸리로 제조한 식초의 에탄올 함량이 지속적으로 높게 나타났다.
- 또한 21일 간의 발효기간 동안 일반 막걸리로 제조한 식초에 비해 유청 막걸리로 제조한 식초의 에탄올 함량이 지속적으로 높게 나타났다. 발효가 완료된 지점인 발효 21일째의 에탄올 함량은 유청 막걸리로 제조한 식초가 1.6%, 일반 막걸리로 제조한 식초 0.7%의 함량을 보였다.
- 분리 균주의 동정을 위해 정확히 일치하는 염기서열을 BLAST한 결과 Acetobacter pasteurianus, Acetobacter pomorum 등과 같은 초산균의 16S rRNA와 일치하는 것으로 나타났다. 즉, 분리균주 모두 Acetobacter 속으로 동정되었으나 정확한 specices는 확인하기 어려움이 있어 Acetobacter pasteurianus 균주를 각각 Acetobacter pasteurianus IWV-1,2,3,4,5 및 6으로 명명하였고, Acetobacter pomorum 균주를 각각 Acetobacter pomorum IWV-01, 02, 03 및 04로 명명하였다(Table 1).
- 발효 기간에 따른 산도의 변화는 발효 4일째부터 증가하였고 발효 21일까지 초산 함량이 증가하였다. 시료구별 산도는 대조구로 사용한 일반 막걸리로 제조한 식초가 발효 6일째부터 발효 14일째 까지 높은 함량을 보였으나, 14일째 이후부터는 유청 막걸리로 제조한 식초가 높은 함량을 보였으며 발효 종료 지점인 21일째의 산도는 유청 막걸리 식초 5.6%, 막걸리 식초 5.1%의 초산 함량이 나타났다. 이러한 결과는 유청을 첨가한 막걸리의 초산 발효가 정상적으로 진행 되었다 것을 보여주는 결과로서 식초 제조에 적합한 소재로 확인 되었다.
- 4와 같다. 식초 제조 직후 pH는 유청 막걸리로 제조한 식초가 3.56, 일반 막걸리로 제조한 식초의 pH는 3.45로 유청 막걸리로 제조한 식초의 시료구의 pH가 더 높았다. 발효 10일경에는 두 시료구의 pH는 완만히 감소하여 유청 막걸리로 제조한 식초의 pH 3.
- 유청 막걸리 식초의 색도를 전체적으로 비교했을 때 두 시료구간의 L, a, b값은 약간의 차이가 있는 것으로 나타났다. 식초의 무기성분은 유청 막걸리와 일반 막걸리의 첨가에 따라 차이가 있었는데 calcium의 경우 유청 막걸리 식초가 205.75 mg%, 일반 막걸리 식초가 173.08 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초의 함량이 더 높았다. 유청 막걸리 식초의 총 유기산 함량은 유청 막걸리 식초 5,453.
- 유청 막걸리 식초의 무기성분 함량은 Table 5와 같다. 식초의 무기성분은 유청 막걸리와 일반 막걸리의 첨가에 따라 차이가 있었는데 calcium의 경우 유청 막걸리 식초가 205.75 mg%, 일반 막걸리 식초가 173.08 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초의 함량이 더 높았으며 potassium의 경우 유청 막걸리 식초 9.69 mg%, 일반 막걸리 식초 7.70 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초가 더 높은 함량을 나타내었다. Sodium과 magnesium 또한 유청 막걸리 식초 5.
- 유청 막걸리 식초의 유기산 분석 결과는 Table 6과 같다. 유기산은 총 6종으로 옥살산(oxalic acid), 타타르산(tartaric acid), 말산(malic acid), 아세트산(acetic acid), 젖산(lactic acid), 시트르산(citric acid)이 검출되었다. 총 유기산 함량은 유청 막걸리 식초 5,453.
- 70 mg%에 비해 높은 함량을 나타내었다. 유청 막걸리 식초와 일반 막걸리 식초의 acetic acid 함량은 5,125.91 mg%와 4,687.03 mg%로 주요 유기산임을 확인하였다. Kim 등(34)은 유청의 주요 유기산은 citric acid로 lactic acid보다 더 높은 함량이 나타났다고 보고하였다.
- 7과 같다. 유청 막걸리 식초의 ABTS radical 환원력은 63.46%로 나타났으며 일반 막걸리 식초의 ABTS radical 환원력은 19.22%로 유청 막걸리로 제조한 식초가 일반 막걸리로 제조한 식초에 비해 3배 정도 높은 ABTS radical 환원력을 보였다. Awika 등(38)의 보고에 따르면 DPPH radical 소거능과 ABTS radical 환원력은 매우 유사한 경향이 나타난다 하였다.
- 1%의 함량이었다. 유청 막걸리 식초의 발효 기간에 따른 에탄올 함량은 발효21일째의 유청 막걸리로 제조한 식초가 1.6%, 일반 막걸리로 제조한 식초 0.7%의 함량을 보였다. 유청 막걸리 식초의 색도를 전체적으로 비교했을 때 두 시료구간의 L, a, b값은 약간의 차이가 있는 것으로 나타났다.
- Acetobacter pomorum IWV-03 균주가 유청 발효식초 제조용 우수 균주로 최종 선정하였다. 유청 막걸리 식초의 산도는 유청 막걸리 식초 5.6%, 막걸리 식초 5.1%의 함량이었다. 유청 막걸리 식초의 발효 기간에 따른 에탄올 함량은 발효21일째의 유청 막걸리로 제조한 식초가 1.
- 7%의 함량을 보였다. 유청 막걸리 식초의 색도를 전체적으로 비교했을 때 두 시료구간의 L, a, b값은 약간의 차이가 있는 것으로 나타났다. 식초의 무기성분은 유청 막걸리와 일반 막걸리의 첨가에 따라 차이가 있었는데 calcium의 경우 유청 막걸리 식초가 205.
- 70 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초의 함량이 더 높았으며 acetic acid가 주요 유기산임을 확인하였다. 유청 막걸리 식초의 유리아미노산 함량은 유청 막걸리로 제조한 식초가5,905.19 mg%, 일반 막걸리로 제조한 식초 4,529.71 mg%로 유청 막걸리가 첨가된 시료구에서 높은 함량을 보였다. 또한 필수아미노산 함량도 유청 막걸리로 제조한 식초 2,061.
- 08 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초의 함량이 더 높았다. 유청 막걸리 식초의 총 유기산 함량은 유청 막걸리 식초 5,453.99 mg%, 일반 막걸리 식초 4,974.70 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초의 함량이 더 높았으며 acetic acid가 주요 유기산임을 확인하였다. 유청 막걸리 식초의 유리아미노산 함량은 유청 막걸리로 제조한 식초가5,905.
- 7%를 차지하는 것으로 유청 막걸로 제조한 식초에서 더 높은 함량을 보였다. 유청 막걸리로 제조한 식초의 아미노산 종류에 따른 함량을 비교해 보면 alanine이 1,051.79 mg%로 가장 높았으며 glutamic acid가 573.36mg%로 다음으로 높았다. 그 외 필수아미노산 6종에서 leucine 561.
- 1%의 초산 함량이 나타났다. 이러한 결과는 유청을 첨가한 막걸리의 초산 발효가 정상적으로 진행 되었다 것을 보여주는 결과로서 식초 제조에 적합한 소재로 확인 되었다. 초산의 경우 총산 함량을 좌우하는 품질판정의 지표가 되며(25) 본 연구의 식초에 대한 초산 함량은 식품공전(26)에서 고시한 초산 함량 규격 4.
- 분리 동정된 10종 초산균을 유청 막걸리가 첨가된 배지에 다시 접종하여 30°C에서 3일간 진탕배양한 후 초산 생성능을 비교한 결과는 Table 3과 같다. 즉 10개 균주의 초산 생성능을 상대적 활성도 %로 나타내었으며, 이 중 90% 이상의 높은 생성능이 있는 균주는 Acetobacter pomorum IWV-03, Acetobacter pasteurianus IWV-4, Acetobacter pasteurianus IWV-1 균주가 100, 92.35, 93.20%로 나타났다. 따라서 다른 균주에 비해 초산 생성능이 가장 우수한 Acetobacter pomorum IWV-03 균주를 유청 발효식초 제조용 우수 균주로 최종 선정하였다.
- 분리 균주의 동정을 위해 정확히 일치하는 염기서열을 BLAST한 결과 Acetobacter pasteurianus, Acetobacter pomorum 등과 같은 초산균의 16S rRNA와 일치하는 것으로 나타났다. 즉, 분리균주 모두 Acetobacter 속으로 동정되었으나 정확한 specices는 확인하기 어려움이 있어 Acetobacter pasteurianus 균주를 각각 Acetobacter pasteurianus IWV-1,2,3,4,5 및 6으로 명명하였고, Acetobacter pomorum 균주를 각각 Acetobacter pomorum IWV-01, 02, 03 및 04로 명명하였다(Table 1). 분리균주 10종의 염기서열은 모두 다른 것으로 확인이 되었으나 초산 생성 우수 균주로 확정된Acetobacter pomorum IWV-03 균주의 염기서열만 Table 2에 나타냈었다.
- 초산생성 우수 균주를 분리하여 선정하기 위해 순천대학교 식품공학과 미생물학실험실에서 보관 중인 식초를 종균 배양하여 초산균 분리용 평판배지에 도말 접종하여 30°C에서 배양하면서 집락(colony)의 형태적인 특징과 투명환 등을 관찰한 결과 투명환을 형성하는 10종의 집락이 순수 분리 되었다.
- 유청 막걸리 식초의 유리아미노산 함량을 분석한 결과는 Table7와 같다. 총 아미노산 함량은 유청 막걸리로 제조한 식초 5,905.19mg%, 일반 막걸리로 제조한 식초 4,529.71 mg%로 유청 막걸리로 제조한 식초에서 높은 함량을 보였다. 또한 필수아미노산 6종이 검출되었으며 6종의 함량은 유청 막걸리로 제조한 식초 2,061.
- 유기산은 총 6종으로 옥살산(oxalic acid), 타타르산(tartaric acid), 말산(malic acid), 아세트산(acetic acid), 젖산(lactic acid), 시트르산(citric acid)이 검출되었다. 총 유기산 함량은 유청 막걸리 식초 5,453.99 mg%로 일반 막걸리 식초 4,974.70 mg%에 비해 높은 함량을 나타내었다. 유청 막걸리 식초와 일반 막걸리 식초의 acetic acid 함량은 5,125.
- Kim 등(34)은 유청의 주요 유기산은 citric acid로 lactic acid보다 더 높은 함량이 나타났다고 보고하였다. 하지만 유청 막걸리 식초의 lactic acid와 citric acid 함량은 136.70 mg%와 88.52mg%, 일반 막걸리 식초의 lactic acid 108.35 mg%, citric acid 69.28 mg%로 본 연구에서는 lactic acid의 함량이 citric acid의 함량 보다 더 높게 나타났다. Lee(35)의 보고에 따르면 막걸리 제조 시 미생물의 발효를 통해 lactic acid는 증가하고 citric acid는 감소한다고 보고하였다.
후속연구
- 막걸리는 단백질, 비타민 등의 다양한 영양성분을 함유하고 있으며 막걸리 농축물을 간암세포, 피부암세포, 유방암세포 등에 처리하여 암세포 성장 저지를 일으키는 물질도 존재하는 것으로 보고되어 진다(15). 또한 초산균은 당과 알코올을 초산으로 산화시킬 수 있는 초산생성 세균 집단(16)으로 전통발효주의 하나인 막걸리에 이용하여 막걸리의 미생물, vitaminB, 아미노산, 유기산 등의 기능적인 특성을 기대할 수 있으며 전통적인 기능성 발효식초로써의 관심이 집중 될 수 있다고 사료된다.
- 22%로 유청 막걸리로 제조한 식초가 일반 막걸리로 제조한 식초에 비해 환원력이 더 높게 나타났다. 이를 토대로 유청 막걸리를 이용하여 식초를 제조할 경우 유청의 새로운 처리와 식초 개발 연구를 통한 식초의 다양화 및 고급화 기여에 적합할 것으로 생각된다.
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