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문제 정의
- 현재 매실은 매실주 이외의 가공 식품 형태로는 주로 절임식품 형태로 생산·유통되고 있는데, 그 중 당절임식품의 경우 유통 중의 잔존 미생물에 의한 끓어넘침 현상이 크게 문제가 되고 있는 실정이다. 따라서, 끓어넘침 문제의 해결을 위한 매실 당절임식품의 잔존 미생물 확인 및 생육 억제 연구가 필요하여, 농가생산식품 현장애로기술 지원연구의 일환으로 청매실농원에서 발생하는 당절임식품의 끓어넘침 억제를 통해 당절임식품 유통·저장성을 향상시키기 위한 연구를 수행하였다.
- 잔존 미생물에 의한 유통 중 끓어넘침 현상이 문제가 되고 있는 매실 당절임식품의 저장성을 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 가스발생 주요 원인 미생물로 생각되는 Candida속 효모 등을 분리·동정하였으며, 제품을 60℃에서 30분간 중탕 가열처리하여 매실 경도에 큰 변화 없이 장기간 동안 잔존 미생물의 생육을 억제, 저장성을 향상시킬 수 있었다.
제안 방법
- 가열처리에 의한 매실의 경도 약화 가능성을 알아보기 위해, 열처리 후의 경도 변화를 texture analyzer를 이용해 측정하였다(표 2). 그 결과, 열처리하지 않은 대조구와 비교해 경도면에서 거의 차이를 보이지 않았으며, 따라서 CaCl2 등의 연화방지제를 인공적으로 첨가하지 않고 열처리만을 통한 저장성 향상 실험을 계속 수행하도록 하였다.
- 가열처리에 의한 매실의 경도 약화 가능성을 알아보기 위해, 열처리 후의 경도 변화를 texture analyzer를 이용해 측정하였다(표 2). 그 결과, 열처리하지 않은 대조구와 비교해 경도면에서 거의 차이를 보이지 않았으며, 따라서 CaCl2 등의 연화방지제를 인공적으로 첨가하지 않고 열처리만을 통한 저장성 향상 실험을 계속 수행하도록 하였다.
- 끓어넘침 원인 미생물의 생육 억제를 위해서는 생산농가에서 쉽게 이용할 수 있는 중탕 가열 처리 방법을 사용하여 그 최적조건 설정 시험을 진행하였다. 당절임 병제품을 중탕 가열하고 흐르는 수돗물에 급속 냉각한 후, 당액 1㎖를 취해 10배씩 단계별 희석하고 배지에 도말, 배양한 후 잔존 미생물 수를 측정하였다.
- 끓어넘침 현상의 원인 미생물을 알아보기 위하여, 먼저 제공받은 불량제품으로부터 잔존 미생물을 분리하였다 불량제품의 당액 10㎖을 취하고, 이를 멸균수에 10배씩 serial dilution하였고, 각 회석배수의 1㎖씩을 각각 효모배양 배지인 YM agar와 세균배양 배지인 Tryptic soy agar에 도 말하여 30, 35℃ 에서 24시간 배양하였다. 집락이 확인된 균들 중 모양과 색, 크기 등이 상이한 여러 종류의 균들을 각각 분리하여 배지에 순수 배양하고, 이들의 동정실험을 실시하였다.
- 끓어넘침 원인 미생물의 생육 억제를 위해서는 생산농가에서 쉽게 이용할 수 있는 중탕 가열 처리 방법을 사용하여 그 최적조건 설정 시험을 진행하였다. 당절임 병제품을 중탕 가열하고 흐르는 수돗물에 급속 냉각한 후, 당액 1㎖를 취해 10배씩 단계별 희석하고 배지에 도말, 배양한 후 잔존 미생물 수를 측정하였다. 열처리 후의 경도 변화는 texture analyzer를 이용해 측정하였으며, 장기간 저장에 따른 미생물 수의 변화는 열처리 후 35℃에서 장시간(25일) 배양하면서 미생물 생균수를 계수하였다.
- 동정은 Gas CMomatography로 미생물의 지방산을 분석하여 동정하는 Sherlock Microbial Identification(MIDI) System을 이용하였는데, 먼저 미생물의 지방산을 분리하기 위해 reagent 1 (sodium hydroxide 45g, methanol 150㎖, 증류수 150㎖), reagent 2(6N HC1 325m2, methanol 275㎖), reagent 3(hexane 200㎖, MTBE 200㎖, reagent 4(sodium hydroxide 10.8g, 증류수 90mC), 포화 식염수 등을 준비한 후, 배양된 균집락을 긁어서 주어진 protocol에 맞추어 미생물의 지방산 분리를 실시하였다. 분리된 지방산의 조성 및 양 등을 분석 조건에 맞춰 Gas Chromatography(Agilent 5890 제품)로 분석한 뒤, 이를 Sherlock system에 저장되어 있는 미생물의 지방산 data와 유사성을 비교하여 균을 동정하였다.
- 이에 먼저 불량제품 원인 미생물의 분리. 동정을 실시하였으며, 이들의 생육을 억제하기 위한 최적의 열처리 조건 설정을 위한 실험들을 수행하였다.
- 먼저 선별기를 통해 수확시 발생하는 낙과, 찰과 등 불량한 매실을 분리·제거하고, 양질의 청매실을 세척하여 수분을 제거한 후 매실열매의 길이방향으로 6~7 조각으로 절단하여 씨앗을 분리한다. 매실과육과 이소말토올리고당을 일정한 비율로 투입하고 정백당으로 용기의 입구를 봉입하여 전통옹기에서 3개월 정도 숙성한 후, 매실을 건조하여 저온 숙성한다. 최종적으로, 알맞게 숙성된 매실절임을 병입포장 하여 제품으로 출하한다.
- 병절임 제품을 중탕 가열하고 급속 냉각한 후, 일정액 취해 단계별 희석하고 배지에 도말, 배양한 후 잔존 미생물 수를 측정하였다. 그 결과, 60℃에서 30분 이상 처리했을 때, 미생물 수를 현저하게(105, 수준에서 102 수준으로 105, CFU/㎖ 이상) 감소시킬 수 있었다(표 1).
- 8g, 증류수 90mC), 포화 식염수 등을 준비한 후, 배양된 균집락을 긁어서 주어진 protocol에 맞추어 미생물의 지방산 분리를 실시하였다. 분리된 지방산의 조성 및 양 등을 분석 조건에 맞춰 Gas Chromatography(Agilent 5890 제품)로 분석한 뒤, 이를 Sherlock system에 저장되어 있는 미생물의 지방산 data와 유사성을 비교하여 균을 동정하였다.
- 설정된 열처리 조건(60℃, 30분)으로 매실 당 절임 병제품을 처리하고, 35℃에서 장시간(25일) 배양하면서 미생물 수를 계수하여 그 변화를 측 정하였다(표 3). 그 결과, 효모의 경우 군락이 형성되지 않아 모두 사멸되었다고 생각되었고 일반 세균의 경우 아주 적은 수가 살아남았으나(101 수준) 저장을 계속 실시하여도 더 이상의 증식이 확인되지 않아, 설정된 열처리에 의해 매실 당절임 제품의 잔존 미생물 증식이 억제되었음을 확인할 수 있었다.
- 당절임 병제품을 중탕 가열하고 흐르는 수돗물에 급속 냉각한 후, 당액 1㎖를 취해 10배씩 단계별 희석하고 배지에 도말, 배양한 후 잔존 미생물 수를 측정하였다. 열처리 후의 경도 변화는 texture analyzer를 이용해 측정하였으며, 장기간 저장에 따른 미생물 수의 변화는 열처리 후 35℃에서 장시간(25일) 배양하면서 미생물 생균수를 계수하였다.
- 그 결과, 60℃에서 30분 이상 처리했을 때, 미생물 수를 현저하게(105, 수준에서 102 수준으로 105, CFU/㎖ 이상) 감소시킬 수 있었다(표 1). 잔존 미생물의 동 정 실험 결과 끓어넘침 현상의 주 원인으로 추측되었던 Candida속 등의 효모는 열에 약하여 50~ &TC에서 수분 내에 사멸되므로, 설정된 열처리 조건(60℃, 30분)에 의한 충분히 사멸되었을 것으로 생각되었으며 이 조건을 잔존 미생물 생육 억제를 위한 최소한의 열처리 조건으로 설정하였다.
- 끓어넘침 현상의 원인 미생물을 알아보기 위하여, 먼저 제공받은 불량제품으로부터 잔존 미생물을 분리하였다 불량제품의 당액 10㎖을 취하고, 이를 멸균수에 10배씩 serial dilution하였고, 각 회석배수의 1㎖씩을 각각 효모배양 배지인 YM agar와 세균배양 배지인 Tryptic soy agar에 도 말하여 30, 35℃ 에서 24시간 배양하였다. 집락이 확인된 균들 중 모양과 색, 크기 등이 상이한 여러 종류의 균들을 각각 분리하여 배지에 순수 배양하고, 이들의 동정실험을 실시하였다.
- 청매실농원으로부터 제공받은 유통 중 끓어넘침이 일어난 불량제품으로부터, 일반세균 배양배지인 tryptic soy agar와 효모 배양배지인 YM agar 를 이용하여 각기 군락의 모양과 색, 크기 등이 상이한 균들을 분리하였고, 이들을 각자 배양한 후 미생물 동정 system인 MIDI system(GC를 이용하여 미생물의 지방산을 분석하여 동정하는 시스템)을 통한 동정을 실시하였다. 여러 분리균들을 동정한 결과, 세균으로는 Bacillus sp.
대상 데이터
- 시험재료로는 청매실농원으로부터 끓어넘침 현상이 발생하여 시판중 회수된 불량제품을 제공받아 실험에 사용하였다. 매실 당절임식품의 제조과정을 살펴보면, 다음과 같다.
성능/효과
- 잔존 미생물에 의한 유통 중 끓어넘침 현상이 문제가 되고 있는 매실 당절임식품의 저장성을 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 가스발생 주요 원인 미생물로 생각되는 Candida속 효모 등을 분리·동정하였으며, 제품을 60℃에서 30분간 중탕 가열처리하여 매실 경도에 큰 변화 없이 장기간 동안 잔존 미생물의 생육을 억제, 저장성을 향상시킬 수 있었다. 설정된 열처리 방법을 매실 및 다른 절임식품에 활용하여 농가생산식품의 저장성 향상에 기여할 수 있으리라 생각되어진다.
- 병절임 제품을 중탕 가열하고 급속 냉각한 후, 일정액 취해 단계별 희석하고 배지에 도말, 배양한 후 잔존 미생물 수를 측정하였다. 그 결과, 60℃에서 30분 이상 처리했을 때, 미생물 수를 현저하게(105, 수준에서 102 수준으로 105, CFU/㎖ 이상) 감소시킬 수 있었다(표 1). 잔존 미생물의 동 정 실험 결과 끓어넘침 현상의 주 원인으로 추측되었던 Candida속 등의 효모는 열에 약하여 50~ &TC에서 수분 내에 사멸되므로, 설정된 열처리 조건(60℃, 30분)에 의한 충분히 사멸되었을 것으로 생각되었으며 이 조건을 잔존 미생물 생육 억제를 위한 최소한의 열처리 조건으로 설정하였다.
- 설정된 열처리 조건(60℃, 30분)으로 매실 당 절임 병제품을 처리하고, 35℃에서 장시간(25일) 배양하면서 미생물 수를 계수하여 그 변화를 측 정하였다(표 3). 그 결과, 효모의 경우 군락이 형성되지 않아 모두 사멸되었다고 생각되었고 일반 세균의 경우 아주 적은 수가 살아남았으나(101 수준) 저장을 계속 실시하여도 더 이상의 증식이 확인되지 않아, 설정된 열처리에 의해 매실 당절임 제품의 잔존 미생물 증식이 억제되었음을 확인할 수 있었다. 따라서, 이 처리조건을 실제 제품에 활용, 끓어넘침 현상을 억제하여 매실 당절임 제품의 유통 저장성 향상에 기여할 수 있으리라고 생각된다.
- 매실 당절임제품에 잔존하는 것으로 밝혀진 여러 균들 중, 특히 내당성·내염성 등의 대표적인 내삼투압성 효모인 Candida속 효모에 의해 당으로부터 가스가 생성되어 끓어넘침 현상이 발생하였으리라 추측할 수 있었다.
후속연구
- 그 결과, 효모의 경우 군락이 형성되지 않아 모두 사멸되었다고 생각되었고 일반 세균의 경우 아주 적은 수가 살아남았으나(101 수준) 저장을 계속 실시하여도 더 이상의 증식이 확인되지 않아, 설정된 열처리에 의해 매실 당절임 제품의 잔존 미생물 증식이 억제되었음을 확인할 수 있었다. 따라서, 이 처리조건을 실제 제품에 활용, 끓어넘침 현상을 억제하여 매실 당절임 제품의 유통 저장성 향상에 기여할 수 있으리라고 생각된다.
- 가스발생 주요 원인 미생물로 생각되는 Candida속 효모 등을 분리·동정하였으며, 제품을 60℃에서 30분간 중탕 가열처리하여 매실 경도에 큰 변화 없이 장기간 동안 잔존 미생물의 생육을 억제, 저장성을 향상시킬 수 있었다. 설정된 열처리 방법을 매실 및 다른 절임식품에 활용하여 농가생산식품의 저장성 향상에 기여할 수 있으리라 생각되어진다.
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