KR101997469B1 - 락토코커스 락티스 및 류코노스톡 시트리움의 혼합배양용 식용배지 조성물 - Google Patents
락토코커스 락티스 및 류코노스톡 시트리움의 혼합배양용 식용배지 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 락토코커스 락티스 및 류코노스톡 시트리움의 혼합배양용 식용배지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 본 발명은 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 항균 활성을 극대화하고, 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)과 혼합배양할 수 있는 식용액체배지를 제공하는 효과가 있다. 또한, 상기의 혼합균주배양액을 김치 종균으로 사용하여 김치의 발효 속도를 조절함으로써 숙성도를 제어할 수 있는 숙성도 맞춤형 김치를 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 락토코커스 락티스 및 류코노스톡 시트리움의 혼합배양용 식용배지 조성물에 관한 것이다.
김치에 종균을 첨가하는 방법에는 분말 형태의 종균을 첨가하는 방법과 액상형 종균을 첨가하는 두 가지 방법이 널리 이용되고 있다. 분말형 종균의 경우 균체를 동결건조 등을 통해 분말 형태로 만든 다음 필요 시 김치에 첨가하는 방법으로 장기 보관이 가능하여 필요 시마다 사용할 수 있다는 장점이 있으나 보관기간이 경과함에 따라 생존율이 저하되고 액상형 종균에 비해 활성이 낮다는 단점이 있다. 액상형 종균은 배추즙과 같은 식용 가능한 배양액에 종균을 배양한 후 배양액과 균체를 함께 첨가하는 방법으로 필요시마다 배양해야 하는 번거로움이 있지만 분말형에 비해 종균의 활성이 높아 김치에 첨가되었을 때 종균이 지닌 기능을 발휘하고 우점을 차지할 확률이 높다는 장점을 지니고 있다. 그러나 종균마다 증식에 필요한 영양 요구성이 다르고 종균의 사용목적에 맞게 식용 가능한 증균용 배양액이 필요하나 이에 대한 기술은 미비한 실정이다. 그리고 김치 종균을 사용하여 품질 균일화나 품질유지기한을 연장하고자 한 기술은 일부 시도되었으나 발효속도를 단계적으로 조절하여 숙성도 맞춤형 김치를 제조하고자 한 기술은 거의 없는 실정이다.
본 발명의 목적은 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)가 생산하는 항균물질에 저해를 받지 않으면서 만니톨 생성능이 우수한 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주를 함께 혼합 배양할 수 있는 식용배지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 식용배지 조성물에서 혼합균주를 배양하여 김치 종균을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 김치 종균을 이용하여 김치 숙성이 조절된 김치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건새우 육수, 카제인 펩톤, 소이펩톤, 효모추출물, 아스코르브산, 포타슘 시트레이트 및 락토오스를 포함하는 액체배지 1; 및 말토오스 및 프룩토오스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)의 혼합배양용 식용배지 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0098 [기탁번호 KCTC 13789BP] 및 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0099 [기탁번호 KCTC 13790BP]로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상; 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0096 [기탁번호 KCTC 13788BP] 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0101 [기탁번호 KCTC 13791BP]로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 상기에 따른 식용배지 조성물에 접종하여 혼합균주배양액을 제조하는 단계를 포함하는 김치 종균의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한 김치 종균의 제조방법에 따라 제조된 김치 종균용 혼합균주배양액을 제공한다.
본 발명은 또한 상기의 김치 종균용 혼합균주배양액을 김치 종균으로 사용하여 제조되고, 종균이 없이 발효된 김치 대비 김치 숙성이 조절된 김치를 제공한다.
본 발명은 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 항균 활성을 극대화하고, 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)과 혼합배양할 수 있는 식용액체배지를 제공하는 효과가 있다. 또한, 상기 혼합균주배양액을 김치 종균으로 사용하여 김치의 발효 속도를 조절함으로써 숙성도를 제어할 수 있는 숙성도 맞춤형 김치를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 건새우 육수, 카제인 펩톤, 소이펩톤, 효모추출물, 아스코르브산, 포타슘 시트레이트 및 락토오스를 포함하는 액체배지 1; 및 말토오스 및 프룩토오스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)의 혼합배양용 식용배지 조성물에 관한 것이다.
김치 종균으로 사용하는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주는 니신과 같은 항균물질을 분비하는 균으로서 김치에 첨가했을 때 다른 유산균들의 생육을 억제함으로써 김치 발효를 지연시켜 김치가 빨리 시어지는 것을 방지할 수 있다. 그러나 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)는 김치 발효에 주도적으로 관여하는 균이 아니므로 분말 형태의 균체를 첨가했을 때는 그 효과를 기대하기가 힘들다. 따라서, 식용 가능한 형태의 배지에 배양하여 항균물질을 함유하고 있는 배양액과 균체를 같이 김치에 첨가하는 형태가 바람직할 수 있다. 또한, 식용배지를 이용하여 증균한 후 균주가 포함된 배양액을 직접 김치에 첨가할 경우 많은 수의 종균을 저렴한 비용으로 첨가할 수 있고, 종균이 활성화된 상태로 김치에 첨가되기 때문에 김치 내에서 우점율을 차지할 확률이 높아진다. 또한, 배양액 내에 종균이 생산한 대사산물이 많이 포함되어 있어 그 효과를 극대화 시킬 수 있다. 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)는 통상 M17 배지에 잘 증식하나 M17 배지는 식용으로 사용할 수 없어 이를 대체할 수 있는 종균 증균용 식용배지가 필요하다. 본 발명의 식용배지 조성물에 있어서, 액체배지 1은 상기 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주의 항균 활성을 극대화할 수 있는 배지인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명자들은 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)가 생산하는 항균물질에 저해를 받지 않으면서 김치의 관능성을 향상시킬 수 있는 만니톨 생성능이 우수한 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주를 함께 혼합 배양할 수 있는 식용배지도 개발하고자 하였다. 이를 통해 두 균주의 혼합배양 시 배양액 내에서 두 균주의 생육 정도를 조절할 수 있는 혼합배양용 배지를 이용하여 김치 발효 속도를 조절할 수 있다. 본 발명의 식용배지 조성물에 있어서, 탄소원으로 말토오스 또는 프룩토오스를 액체배지 1에 첨가함으로써 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)의 혼합배양이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 식용배지 조성물에서 혼합배양할 수 있는 균주는 김치에서 분리 동정한 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0098 [기탁번호 KCTC 13789BP] 또는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0099 [기탁번호 KCTC 13790BP]를 단독 또는 2종 사용하고, 또한 김치에서 분리 동정한 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0096 [기탁번호 KCTC 13788BP] 또는 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0101 [기탁번호 KCTC 13791BP]를 단독 또는 2종 사용할 수 있다.
상기 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)는 김치 발효에 관여하는 주요 균주로 알려진 락토바실러스 사케아이(Lactobacillus sakei), 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 커바터스(Lactobacillus curvatus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 페디오코커스 이노피나터스(Pediococcus inopinatus), 웨이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis), 페디오코커스 펜토사세우스(Pediococcus pentosaceus), 웨이셀라 컨퓨사(Weissella confusa), 류코노스톡 카노섬(Leuconostoc carnosum) 등에 대해 항균 활성을 나타내지만, 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)에 대해서는 항균 활성을 나타내지 않는다.
상기 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주들은 상기 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주들에 대해 내성을 가지며, 만니톨 생성능이 우수한 유산균으로, 4%의 과당으로부터 약 25 내지 30 mg/mL의 만니톨 생성능을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 식용배지 조성물에 있어서, 액체배지 1은 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 항균 활성을 극대화하기 위한 배지조성으로 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 증식배지인 M17 배지를 대체할 수 있는 식용배지이다.
상기 액체배지 1은 건새우 육수, 카제인 펩톤, 소이펩톤, 효모추출물, 아스코르브산, 포타슘 시트레이트 및 락토오스를 포함할 수 있다.
상기 건새우 육수의 경우, 본 발명의 일 구체예에 따르면, 우선 김치에 첨가하는 김치 종균용 액체배지의 경우 많은 양이 첨가되었을 때 김치 맛에 영향을 줄 수 있으므로 물 대신 사용할 수 있는 김치 육수를 이용하고자 북어, 다시마, 양파, 무, 건고추, 대파, 건표고, 건새우 등을 혼합 또는 단일 재료별로 육수를 제조한 후 이들이 균 증식에 미치는 영향을 알아본 결과 건새우를 제외한 모든 재료가 균 증식을 억제하는 결과를 나타내어 최종적으로 건새우를 물 무게 대비 0.5 내지 2%, 구체적으로 1%로 사용하여 제조한 건새우 육수를 액체배지 제조 시 물 대신 사용한다. 상기 건새우 육수의 제조방법은 통상의 육수 제조기술을 채용할 수 있으며, 예컨대, 건새우와 물을 혼합하여 일정 시간 가열하는 것일 수 있다.
또한, 액체배지 1의 제조에 사용하는 카제인 펩톤, 소이펩톤, 효모추출물, 아스코르브산 및 락토오스는 식품첨가물 등급의 성분으로 이용하고, 완충제로서 포타슘 시트레이트를 사용한다.
상기 액체배지 1에서 탄소원으로 사용하는 락토오스는 건새우 육수 100 mL을 기준으로 0.1% 내지 5%, 바람직하게는 1% 내지 3%를 사용할 수 있다. 상기 범위 내일 경우 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주는 상대적으로 우수한 항균물질을 분비할 수 있다.
미생물 배양을 위한 질소원으로 사용하는 카제인 펩톤, 소이펩톤 및 효모추출물은 건새우 육수 100 mL을 기준으로 0.1 내지 2%의 카제인 펩톤, 구체적으로 0.1 내지 1%의 카제인 펩톤; 0.1 내지 2%의 소이펩톤, 구체적으로 0.1 내지 1%의 소이펩톤; 및 0.25 내지 5%의 효모추출물, 구체적으로 1 내지 3%의 효모추출물을 사용할 수 있다. 상기 범위 내 일 경우 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주는 상대적으로 우수한 항균물질을 분비할 수 있다.
완충제로 사용하는 포타슘 시트레이트는 건새우 육수 100 mL을 기준으로 0.6 내지 2%, 구체적으로 1 내지 1.5%로 사용할 수 있다. 상기 범위 내일 경우 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주는 상대적으로 우수한 항균물질을 분비할 수 있다.
아스코르브산은 성장촉진인자로 사용되며 건새우 육수 100 mL을 기준으로 0.01 내지 0.1%, 구체적으로 0.03 내지 0.08%로 사용할 수 있다. 상기 범위 내일 경우 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주는 상대적으로 우수한 항균물질을 분비할 수 있다.
상기 액체배지 1의 는 5.5 내지 7.0, 구체적으로 5.5 내지 6.5, 더 구체적으로 6.0 내지 6.5일 수 있다.
상기 액체배지 1에서 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 저해를 받지 않고 만니톨 생성능이 우수한 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)을 혼합배양하고자 글루코오스, 말토오스, 프룩토오스, 수크로오스 등의 탄소원을 추가한 결과, 말토오스 또는 프룩토오스를 추가한 경우 2종의 균주의 우수한 증식 효과를 확인하였다.
상기 말토오스 또는 프룩토오스는 액체배지 1의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1%의 농도로 포함될 수 있다. 상기 범위 내일 경우 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 모두 우수한 증식능을 나타낼 수 있다.
따라서, 본 발명의 식용배지 조성물은 액체배지 1 및 말토오스 및/또는 프룩토오스를 포함하는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)의 혼합배양용 배양 조성인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0098 [기탁번호 KCTC 13789BP] 및 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0099 [기탁번호 KCTC 13790BP]로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상; 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0096 [기탁번호 KCTC 13788BP] 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0101 [기탁번호 KCTC 13791BP]로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 상기에 따른 식용배지 조성물에 접종하여 혼합균주배양액을 제조하는 단계를 포함하는 김치 종균의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 김치 종균의 제조방법에 따라 제조된 김치 종균용 혼합균주배양액을 제공한다.
본 발명은 또한 상기의 김치 종균용 혼합균주배양액을 김치 종균으로 사용하여 제조되고, 종균이 없이 발효된 김치 대비 김치 숙성이 조절된 김치를 제공한다.
김치의 신맛은 김치의 관능적 특성에 가장 크게 영향을 주는 인자 중 하나로 알려져 있으며 개인별로 선호하는 신맛의 정도에는 차이가 있다. 따라서 같은 시점에 제조한 김치가 일정 시간 후 동일 시점에서 서로 다른 신맛을 지닌다면 각 개인별 기호도에 부합하는 맞춤형 김치를 제공할 수 있을 것이다. 이와 같은 발효 조절을 통한 숙성도 맞춤형 김치를 제조할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 식용배지에서 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)을 혼합배양하여 얻은 혼합균주배양액을 김치의 종균으로 사용하는 것을 특징으로 한다. 이는 기존의 김치 종균 자체의 단순 첨가에 따른 김치 발효 조절과는 달리 원래 김치원부재료에 있던 유산균들의 생육을 억제시킴과 동시에 본 발명에서 첨가한 균주에 의해 발효가 주도적으로 일어남으로써 김치의 발효속도를 단계적으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 김치 종균의 제조방법을 통해 김치 제조 시 종균으로 균체가 아닌 종균 배양액을 사용함으로써 종균의 활성을 극대화하고 증균의 용이함으로 인해 효과를 극대화 시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 김치 종균의 제조방법에서, 종균으로 사용하는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주는 김치 유산균에 대해 항균 활성이 우수한 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0098 [기탁번호 KCTC 13789BP] 또는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0099 [기탁번호 KCTC 13790BP]를 단독 또는 2종 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 김치 종균의 제조방법에서, 종균으로 사용하는 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주는 만니톨 생성능이 우수하고, 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)에 대해 내성을 가지는 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0096 [기탁번호 KCTC 13788BP] 또는 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0101 [기탁번호 KCTC 13791BP]를 단독 또는 2종 사용할 수 있다.
본 발명의 김치 종균의 제조방법에서, 혼합균주의 배양 조건은 25℃ 내지 37℃에서, 구체적으로 28℃ 내지 35℃에서, 더 구체적으로 28℃ 내지 30℃에서, 는 5.5 내지 7.0, 구체적으로 5.5 내지 6.5, 더 구체적으로 6.0 내지 6.5로 조절하여 15시간 내지 24시간 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 김치 제조 시, 종균으로 사용하는 혼합균주배양액은 김치원부재료의 총 중량대비 3% 내지 15%, 또는 5% 내지 10%로 혼합하여 김치를 제조할 수 있다.
본 명세서에서 용어 "김치원부재료"는 김치의 원재료와 양념의 부재료를 혼합한 것을 의미하며, 김치의 원재료는 배추, 열무, 파, 갓, 부추, 깻잎, 총각무우, 고들빼기, 얼갈이 등을 포함하고, 양념의 부재료는 고춧가루, 무, 마늘, 생강, 쪽파, 멸치액젓, 찹쌀풀 등을 포함하나, 이에 제한하는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 식용배지 내 말토오스 함량을 조절하여 얻은 혼합균주배양액을 종균으로 사용하여 김치를 제조한 후 10℃에서 5일간 발효시킨 결과 각 김치 별로 5.3, 4.9, 4.7, 4.5를 나타내어 각기 숙성도가 다른 특징을 나타내었다. 이는 말토오스 농도가 높아질수록 두 균주의 혼합 배양 시 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균수가 상대적으로 많아져서 김치의 숙성을 촉진시킨 것으로 나타났으며 이를 통해 동일 시점에 김치의 숙성도가 서로 다른 숙성도 맞춤형 김치를 제조할 수 있었다.
본 발명의 김치 종균의 제어방법을 통해 제조된 혼합균주배양액을 종균으로 하여 제조되고, 종균이 없이 발효된 김치 대비 김치 숙성이 조절된 김치는 특별한 제한은 없으나, 배추김치, 열무김치, 파김치, 갓김치, 부추김치, 깻잎김치, 총각김치, 고들빼기김치 및 얼갈이 김치 등을 예로 들 수 있다.
이하, 본 발명에 따르는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
<실시예 1> 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 최적 배양을 위한 식용 액체배지 제조
1-1. 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 최적 증식을 위한 식용 액체배지용 완충제의 선발
락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)는 일반적으로 유산균 분리 및 계수에 많이 사용되는 MRS 배지에서도 증식하지만 0.5% 락토오스가 포함된 M17에서 보다 더 잘 증식한다. M17 배지는 치즈나 요구르트 등 유제품에서 lactic streptococci을 분리하거나 계수하는데 사용하고 있다. 이들 균들의 성장에는 탄소원, 질소원, 비타민, 무기질 등 여러 가지 까다로운 영양성분들이 요구된다. M17 배지는 이러한 성분들을 포함하고 있으며, 주요 성분으로 트립톤, 펩톤, 비프 추출물, 효모 추출물 등이 있고 마그네슘 설페이트는 성장에 필요한 필수이온을 제공하며 아스코르브산은 성장을 촉진시키는 인자로 사용되고 있으며 완충제로서 디소듐-베타-글리세로포스페이트(disodium-β-glyceroosate)가 사용되고 있다. 이중 트립톤, 펩톤, 효모 추출물, 아스코르브산 등은 식품첨가물 등급의 동일 성분으로 대체가 가능하나 완충제로서 사용되고 있는 디소듐-베타-글리세로포스페이트는 동일 성분의 식품첨가물이 없다. 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)는 정상발효 유산균(homofermentative lactic acid bacteria)으로 증식과 더불어 많은 양의 젖산을 생성하여 배양액의 를 낮추는데 이는 역으로 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 증식을 억제하는 요인이 된다. 따라서 완충제로서 디소듐-베타-글리세로포스페이트를 대체할 수 있는 식품첨가물 등급의 완충제가 필수적으로 필요하다. 식품첨가물로 사용되고 있는 여러 가지 완충제 중에서 식용 배양액에 적용했을 때 침전 여부, 사용량 등을 고려하여 사용 가능한 성분을 알아본 결과 디소듐-베타-글리세로포스페이트 보다도 포타슘 시트레이트가 더 효과적인 것으로 나타났다(표 1). 포타슘 시트레이트 농도에 따른 효과를 살펴본 결과 0.5% 이하의 농도에서는 균수가 감소하였고 1.0%의 농도에서는 0.5% 농도보다 약 1.2배의 균수의 증가를 나타내어 1.0%를 최종농도로 선정하였다. 한편, 디포타슘 포스페이트(dipotassium osate), CaCO3 , ark shell(비소성 꼬막껍질), 칼슘 시트레이트(calcium citrate) 등도 함께 살펴보았으나 침전이 발생하거나 그 효과가 포타슘 시트레이트에 비해 없었다.
1-2. 액체배지 제조 시 물을 대용할 김치용 육수 제조 및 이들이 균주의 증식에 미치는 영향
김치에 첨가하는 종균 증식용 배양액의 경우 많은 양이 첨가되었을 때 이미, 이취뿐만 아니라 김치에 미칠 수 있는 관능적 특성까지도 고려해야 한다. 이러한 부분을 고려하여 배지에 사용되는 물 대신 김치 제조 시 많이 사용되는 김치 육수가 이를 대용할 수 있을지를 알아보았다. 액체 배지의 기본 조성은 카제인 펩톤, 소이펩톤, 비프 추출물, 효모 추출물, 아스코르브산, MgSO4 , 포타슘 시트레이트, 락토오스를 이용하였다. 우선 표 2와 같이 김치 육수 제조에 사용되는 재료로 북어, 다시마, 양파, 무, 건고추, 대파, 건표고, 건새우 등을 이용하여 육수를 제조한 후 이들 재료가 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주의 증식에 미치는 영향을 알아보았다. 그리고 단일 재료별로 육수를 제조하여 각각의 재료가 균주의 증식에 미치는 영향도 알아보았다.
| 재료명 | 사용량 |
| 물 | 2 L |
| 다시마 | 2 장(10cm×10cm) |
| 북어 | 1/4 마리(20g) |
| 양파 | 1/2 개(90g) |
| 무 | 100g |
| 건고추 | 1 개(8g) |
| 대파 | 1/2 개(35g) |
| 건표고 | 20g |
| 건새우 | 20g |
김치 제조용 육수와 물을 사용하여 이들이 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 증식에 미치는 영향을 알아본 결과, 표 3에서 보듯이 물을 사용했을 때 보다 육수를 사용했을 때 균 수도 적고 항균 활성도 낮았다. 따라서 육수를 제조할 때 사용되는 재료들 중 어느 재료가 이와 같은 영향을 주는지 알아보기 위하여 단일 재료별로 육수를 제조한 후 이들 재료가 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 증식에 미치는 영향을 살펴보았다.
북어, 다시마, 무, 건고추, 양파, 대파, 건표고, 건새우 등 육수 재료별로 살펴본 결과 건새우를 제외한 모든 재료가 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 증식에 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 나타나 액체배지용 육수 재료로서 건새우 육수를 최종적으로 선정하였다(표 4).
1-3. 배지 조성이 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 증식에 미치는 영향
락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 경우 M17 배지에 잘 증식하며 그 항균 활성도 우수한 것으로 나타났다. 그러나 김치 육수를 기본 배양액으로 하고 여기에 M17에 사용된 성분들을 식품첨가물 등급의 성분으로 대체하여 식용배지(0.5% 카제인 펩톤 + 0.5% 소이펩톤 + 0.5% 비프 추출물 + 0.25% 효모 추출물 + 0.05% 아스코르브산 + 0.025% MgSO4 + 1% 포타슘 시트레이트 + 0.5% 락토오스)를 제조한 후 비교 실험한 결과 M17에 못 미치는 결과가 나타났다. 따라서 이러한 문제점을 보완하고자 식용배지에 사용된 성분들의 조성비를 달리하여 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 균수 및 항균 활성도를 높이고자 하였다. 락토오스 농도를 0.5%, 1%, 2%, 3%로, 효모 추출물의 농도를 0.25%, 1%, 2%, 3%로 각각 달리하여 실험을 한 결과 락토오스와 효모 추출물을 각각 3% 농도로 동시에 첨가했을 때 가장 균수도 많고 항균활성도 우수하였다(표 5).
락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 최적 배양을 위한 액체배지 제조를 위하여 건새우 육수 또는 물에 카제인 펩톤 0.5%, 소이펩톤 0.5%, 효모 추출물 3%, 아스코르브산 0.05%, 포타슘 시트레이트 1%, 락토오스 3%를 첨가하여 제조한 결과 균수와 항균 활성 측면에서 M17과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 다만, 식용 배양액의 제조 편의성과 김치 관능에 미칠 수 있는 영향을 감안하여 일부 성분들을 줄이고자 각각의 성분들이 균수나 항균활성에 미치는 영향을 알아본 결과 카제인 펩톤과 소이펩톤은 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 증식이나 항균활성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타나 건새우 육수 또는 물에 효모 추출물 3%, 아스코르브산 0.05%, 포타슘 시트레이트 1%, 락토오스 3%를 함유하는 액체배지를 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 최적 배양을 위한 액체배지로 결정하였으며 이를 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 배양용 식용액체배지 1이라고 명명하였다.
<실시예 2> 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)와 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주의 혼합배양을 위한 식용액체배지의 제조
본 발명에서 사용하는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주는 니신과 같은 항균물질을 내는 균주로서 김치에 첨가했을 때 김치 발효에 관여하는 주요 유산균들의 생육을 억제함으로써 김치 발효를 지연시켜 김치의 품질유지기한을 연장 시킬 수 있다. 그러나 김치 맛에 좋은 영향을 줄 수 있는 유산균들의 생육도 억제함으로써 김치의 관능품질에 영향을 줄 수도 있다. 이러한 단점을 보완하고자 김치발효에 관여하는 주요 균주 중 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)에 의해 저해를 받지 않으면서 만니톨 생성능이 우수한 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)을 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)와 같이 사용하고자 이 두 균주를 혼합배양 할 수 있는 식용 액체배지를 제조하였다.
상기 1-3에서 제조한 식용배지의 경우 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)는 잘 증식 되었지만 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)은 잘 증식되지 않았다. 이를 해결하고자 식용 액체배지 1에 글루코오스, 말토오스, 프룩토오스, 수크로오스 등의 여러 가지 탄소원을 달리하여 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)의 생육 정도를 살펴본 결과 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주 별로 말토오스 또는 프룩토오스를 식용 액체배지 1에 첨가했을 때 특이적으로 잘 증식하였다. 특히, 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주 별로 0.1 내지 1%의 농도로 말토오스 또는 프룩토오스를 첨가했을 때 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)와 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 두 균주 모두 잘 증식하여 이를 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)와 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주의 최적 혼합배양을 위한 식용 액체배지 2로 명명하였다. 글루코오스 첨가 시에는 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)은 잘 증식하였으나 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)의 균수가 말토오스나 프룩토오스를 첨가했을 때보다 적어 항균활성도가 낮아졌다.
<실시예 3> 액체배지 조성비 조절을 통한 첨가 종균들의 증식 비율 조정 및 이를 이용한 김치 발효 속도 조절
김치는 발효가 진행되면서 유산균의 수가 점점 많아지게 되고 이로 인해 유산균이 생성한 젖산에 의해 pH가 낮아지고 신맛이 점점 강해진다. 김치의 신맛은 김치의 관능적 특성에 가장 크게 영향을 주는 인자 중 하나로 알려졌으나 개인별로 선호하는 신맛의 정도에는 차이가 있다. 따라서 같은 시점에 제조한 김치가 일정 시간 후 동일 시점에서 서로 다른 신맛을 지닌다면 개인별 기호도에 부합하는 맞춤형 김치를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 이와 같은 발효 속도 조절을 통한 숙성도 맞춤형 김치를 제조하기 위하여 김치 종균으로 첨가되는 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주의 초기 균 수를 각각 달리하여 김치를 제조하였다. 우선 식용 액체배지 1에 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주가 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 균주와 혼합배양 시 잘 증식할 수 있게끔 말토오스 농도를 0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%로 달리 첨가하여 식용배지 2를 제조한 후 여기에 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)와 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균주를 0.1%씩 접종한 후 30℃에서 16시간 배양시켰다. 말토오스 농도를 달리하여 두 균주를 배양시킨 식용 액체배지 2를 김치 무게의 10%만큼 첨가하여 김치(표 6 참조)를 제조한 후 10℃에서 발효시키면서 pH 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 균 수의 변화를 살펴보았다(표 7).
말토오스 농도가 높아짐에 따라 식용배지 2에서 증식한 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)의 균 수도 말토오스 농도에 비례하여 많아졌다. 말토오스 농도를 달리한 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)와 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)의 혼합배양액을 김치에 첨가하여 pH 변화를 살펴본 결과 10℃에서 5일간 발효시켰을 때 각 김치 별로 pH 5.3, pH 4.9, pH 4.7, pH 4.5를 나타내어 각기 숙성도가 다른 특징을 나타내었다. 이는 말토오스의 농도가 낮았던 실험군보다 말토오스의 농도가 높았던 실험군, 즉 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) 초기 접종 균 수가 높았던 김치 실험군에서 pH가 더 빨리 저하되어 김치가 더 빨리 숙성되는 것을 알 수 있었다. 말토오스 농도에 의존적으로 김치의 숙성도가 빨라짐에 따라 말토오스 초기 농도를 달리한 액체배지를 이용하여 각각의 김치를 제조할 경우 동일 시점에 김치의 숙성도가 서로 다른 숙성도 맞춤형 김치를 제공할 수 있을 것으로 기대되었다. 또한, 고온에서 발효시킨 김치보다 저온에서 발효시킨 김치가 관능적으로 우수하다고 알려져 있어 저온에서 발효시키면서 적숙기에의 도달시간을 단축시킬 수 있다는 장점도 제공할 수 있어 단체 급식 등 대량의 김치를 짧은 시간 내에 소비하는 분야에도 적용할 수 있을 것으로 기대되었다.
| 재료명 | 중량(g) |
| 절임배추 | 75 |
| 고춧가루 | 3.7 |
| 무 | 2 |
| 마늘 | 3.2 |
| 생강 | 0.8 |
| 파(쪽파) | 1 |
| 멸치액젓 | 3.3 |
| 찹쌀풀 | 1 |
| 혼합균주배양액 | 10 |
| 합계 | 100 |
Claims (10)
- 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)의 혼합배양을 위해,
말토오스 및 프룩토오스 중 하나 또는 둘을 포함한 건새우 육수, 카제인 펩톤, 소이펩톤, 효모추출물, 아스코르브산, 포타슘 시트레이트 및 락토오스로 구성되고,
상기 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis)는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0098 [기탁번호 KCTC 13789BP] 및 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0099 [기탁번호 KCTC 13790BP]로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이며,
상기 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)은 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0096 [기탁번호 KCTC 13788BP] 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0101 [기탁번호 KCTC 13791BP]로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인, 식용배지 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
건새우 육수는 물 무게 대비 0.5 내지 2%의 건새우를 사용하여 제조한 것인 식용배지 조성물.
- 제1항에 있어서,
식용배지 조성물은 건새우 육수 100 mL을 기준으로 0.1 내지 2%의 카제인 펩톤, 0.1 내지 2%의 소이펩톤, 0.25 내지 5%의 효모추출물, 0.01 내지 0.1%의 아스코르브산, 0.6 내지 2%의 포타슘 시트레이트 및 0.1 내지 5%의 락토오스를 포함하는, 식용배지 조성물.
- 제1항에 있어서,
말토오스 또는 프룩토오스는 식용배지 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1%의 농도로 포함되는 식용배지 조성물.
- 제1항에 있어서,
식용배지 조성물의 pH는 5.5 내지 7.0인 식용배지 조성물.
- 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0098 [기탁번호 KCTC 13789BP] 및 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) WiKim0099 [기탁번호 KCTC 13790BP]로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상; 및
류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0096 [기탁번호 KCTC 13788BP] 및 류코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum) WiKim0101 [기탁번호 KCTC 13791BP]로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 제1항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 식용배지 조성물에 접종하여 혼합균주배양액을 제조하는 단계를 포함하는 김치 종균의 제조방법.
- 제8항의 김치 종균의 제조방법에 따라 제조된 김치 종균용 혼합균주배양액.
- 제9항의 김치 종균용 혼합균주배양액을 김치 종균으로 사용하여 제조되고, 종균이 없이 발효된 김치 대비 김치 숙성이 조절된 김치.
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| Title |
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| Food Sci. Biotechnol., Vol.24, pp.1049-1053(Epub.2015.06.30.)* * |
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