초록

○ 연구결과
ACE 저해활성, 콜레스테롤 흡착능력과 박테리오신을 생산하는 유산균주를 각각 개발하였고 이의 특성을 규명하였다. 새로이 선별된 Lactobacillus plantarum L 167, 155 및 Pediococcus damnosus L12을 복합으로 기능성 발효소시지의 제조에 이용하고 지방을 감소시킨 중지방형 발효 소시지를 개발하였다. 아울러 유산균주와 숙성에 따른 향미의 변화를 분석하여 발효소시지의 향미에 영향을 주는 요인을 분석 평가하였다.

Abstract ▼

This study was performed to screen the functional starter cultures containing antimicrobial and reduced cholesterol activities, and angiotensin converting enzyme (ACE) I-inhibitory activity, and evaluate product quality and flavor profiles of reduced-fat fermented products with functional starter cu

This study was performed to screen the functional starter cultures containing antimicrobial and reduced cholesterol activities, and angiotensin converting enzyme (ACE) I-inhibitory activity, and evaluate product quality and flavor profiles of reduced-fat fermented products with functional starter culture and reduced-fat during ripening. The probiotic characteristics of lactic acid bacteria containing cholesterol assimilation, bacteriocin production, inhibition of ACE inhibitory activity, and viability under artificial gastrointestinal fluids were evaluated. Among lactic acid bacteria tested, L167 strain had the highest ACE inhibitory activity (58.75%), whereas the cholesterol assimilation activity of L155 strain was 35.04%. The production of ACE inhibitory activity was observed at 20 h in 10% skim milk medium. Among selected strains of LAB, three strains were identified as Lactobacillus plantarum (L155, L165, L167), and two strains were identified as Pediococcus damnosus (L12) and L. paracasei ssp. paracasei (L113) by use of carbohydrate fermentation pattern and physiological test. The bacteriocin produced by P. damnosus L12 (JNU534) markedly inhibited the growth of many of the lactic acid bacteria and Listeria monocytogenes, whereas other pathogens including Gram-negative bacteria were not susceptible. The production of the bacteriocin started at the beginning of exponential phase and reached maximum activity at the early stationary phase. The bacteriocin was stable on the wide pH range of 2～9 and heat treatment up to 100℃ for 15 min. The antimicrobial compound was inactivated by treatments of proteolytic enzymes indicating its proteinaceous nature. The bacteriocin was purified by 30% ammonium sulfate precipitation followed by hydrophobic interaction column chromatography. The molecular weight of the bacteriocin was estimated as approximately 3.4 kDa using tricine-SDS-PAGE, and the zone of growth inhibition of the indicator cells corresponded with the same band in the stained. The partial N-terminal amino acid residue sequence from the purified bacteriocin was identified as NH2-ILLEELNV.
To reduce high amount of fat in regular-fat fermented sausages, the prehydrated soy protein isolate was used as a fat replacer. Although the low-fat fermented sausages reduced the ripening time by reducing 1-2 weeks, as compared to the 3-weeks ripening time, they had defects related to textural hardening and the undesirable surface (winkles) due to too much drying. The addition of functional starter cultures into the fermented sausages improve the product quality and sensory evaluation. In addition, the fermented sausages containing functional starter cultures improved the functional properties such as ACE inhibitory activity and antimicrobial activity similar to those of commercial stater culture. The reduced fat fermented sausages in combination with functional starter cultures would be better characteristics to improve sensory characteristics and functionality. Thus medium-fat fermented sausages containing approximately 15% fat with new starter cultures were manufactured to remove defects such as appearance and hardness of low-fat fermented sausages. In addition, medium-fat fermented sausages had low cholesterol contents as compared with regular-fat fermented sausages, and improved the flavor profiles similar to those of regular-fat counterpart. Microbial growth of Staphylococcus aureus were slightly inhibited in fermented sausages containing Pediococcus damnosus L12 (JNU534) during ripening. To manufacture fermented hams, pork loin (M. longissimus dorsi) were used in combination with probiotic or commercial starter cultures, as compared to the control which had no injection of starter cultures. Fermented hams with probiotic or commercial starter cultures were cured for a week and ripening for 3-weeks under the proper ripening condition. As compared to the control, the injected fermented hams either functional or commercial starter cultures had better physicochemical and microbial characteristics resulting in improved sensory characteristics. However, the different starter culture did not change product quality. The physicochemical and microbial properties were changed during curing and ripening.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 연구개발보고서 초록 ... 4
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY(영문요약문) ... 11
• CONTENTS ... 15
• 목 차 ... 16
• 1. 표 목차 ... 19
• 2. 그림 목차 ... 22
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 25
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 30
• 제 1 절 발효 육제품 제조를 위한 기능성 유산균의 선발 ... 30
• 제 2 절 발효 육제품 제조 및 기술개발 현황과 필요성 ... 31
• 1. 발효 육제품의 국내외 제조 및 기술개발 현황 ... 31
• 2. 기능성 발효 육제품의 현황과 필요성 ... 33
• 제 3절 발효 육제품의 숙성 중 향미분석 ... 34
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 37
• 제 1 절 발효 육제품 제조를 위한 기능성 유산균의 선발 ... 37
• 1. 연구수행 내용 ... 37
• 가. 유산균의 분리 및 동정 ... 37
• 나. ACE 저해 활성 ... 37
• 다. 콜레스테롤 흡착성 평가 ... 38
• 라. 박테리오신 생산균주의 선발 및 동정 ... 39
• 마. 선발균주의 항균범위 ... 39
• 바. 배양시간별 세포의 생장 및 박테리오신 생산 ... 39
• 사. 박테리오신의 안정성 ... 39
• 아. 박테리오신의 정제 ... 40
• 자. 전기영동 및 bioassay ... 41
• 차. N-terminal amino acid sequence determination ... 41
• 카. 장상피세포 부착능력 ... 42
• 2. 연구수행결과 ... 42
• 가. 유산균 선발 ... 42
• 나. ACE 억제 peptide 생산 및 유산균의 선발 및 저해활성 ... 44
• 다. Cholesterol assimilation 활성 ... 45
• 라. 박테리오신 생산균주의 선발 및 동정 ... 46
• 마. 선발균주의 항균범위 ... 47
• 바. 배양시간별 세포의 생장 및 박테리오신 생산 ... 49
• 사. 박테리오신의 안정성 ... 50
• 아. 박테리오신의 정제 ... 53
• 자. 전기영동 및 bioassay ... 54
• 차. N-terminal amino acid sequence determination ... 57
• 카. 장상피세포 부착성 평가 ... 57
• 제 2 절 기능성 유산균주를 이용한 발효 육제품의 개발 및 품질평가 ... 59
• 1. 기능성 발효소시지 제조 및 품질평가 ... 59
• 가. 기능성 발효소시지 제조를 위한 실험설계 ... 59
• 나. 기능성 저지방 발효소시지 제조 ... 60
• 다. 발효소시지의 품질평가 ... 64
• 라. 결과 및 고찰 ... 65
• 2. 기능성 복합 유산균을 이용한 발효 햄의 제조 및 평가 ... 91
• 가. 공시재료 및 염지제 ... 91
• 나. 발효 햄의 제조 방법 ... 91
• 다. 염지 및 건조기간동안의 발효 햄의 제품 평가 ... 93
• 라. 연구수행 결과 ... 94
• 마. 발효 햄 결과 요약 ... 101
• 제 3 절 발효 육제품의 숙성 중 향미분석 ... 102
• 1. 기능성 발효소시지의 향미 분석 ... 102
• 가. 발효소시지의 향미추출 및 분석방법 ... 102
• 나. 고기능성 발효소시지의 추출방법에 따른 향미분석 ... 104
• 다. 기능성 유산균을 이용한 발효소시지의 향미특성 ... 106
• 라. 기능성 유산균과 다양한 지방함량으로 제조한 발효소시지 향미특성 ... 112
• 마. 기능성 혼합유산균을 이용한 중지방 발효소시지의 향미특성 ... 116
• 2. 발효 햄의 숙성 중 향미변화 ... 120
• 가. 발효 햄의 향미추출 및 분석방법 ... 120
• 나. 발효 햄의 추출방법에 따른 분석 및 향미특성 ... 121
• 다. 발효 햄의 제조 시 상용화된 균주 및 기능성유산균주 첨가에 따른 향미특성 ... 126
• 라. 발효 햄의 제조 시 균주 비 첨가 및 기능성유산균주 첨가에 따른 향미특성 ... 132
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 139
• 제 1 절 총괄적인 목표달성도 ... 139
• 제 2 절 연구과제별 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 140
• 1. 발효 육제품 제조를 위한 기능성 유산균의 선발 ... 140
• 2. 복합유산균을 이용한 기능성 발효 육제품 제조 및 평가 ... 140
• 3. 발효 육제품의 숙성 중 향미분석 ... 141
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 142
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 144
• 제 7 장 참고문헌 ... 146