WO2012008760A2 - 바실러스속 고온성 균주 및 이를 이용한 대두박이 함유된 어분의 제조방법 - Google Patents

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지성춘
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Ok Imho
Ji Sungchoon
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    • C12R2001/125—Bacillus subtilis ; Hay bacillus; Grass bacillus

Definitions

  • the present invention relates to a Bacillus genus high temperature strain capable of growing at a high temperature and excellent decomposition ability of the material and a method for preparing fish meal containing soybean meal using the same.
  • Fish meal can be largely divided into white fish meal, brown fish meal, by-product fish meal and fermented fish meal according to the raw materials produced.
  • White fishmeal and brown fishmeal have high protein content and low ash content, so they are classified as high-quality fishmeal.
  • By-product fishmeal is a fishmeal made of the remaining parts except the edible part of fish species used as food, and is classified as a low fishmeal with low protein content and high ash content. Fermented and used as fertilizer.
  • the content of protein and fat As a criterion for evaluating the quality of the fish meal, the content of protein and fat, freshness (protein: TVN, Histamine, fat: acid value (AV), etc.), and bioavailability (protein denaturation and digestibility) are used.
  • freshness protein: TVN, Histamine, fat: acid value (AV), etc.
  • bioavailability protein denaturation and digestibility
  • fish meal is produced using high heat during the manufacturing process, and other fish species (fish) obtained during the fishing process are collected and pressurized to remove oil (fish oil), followed by high heat to evaporate moisture, crush and pack In circulation.
  • fish species fish species obtained during the fishing process are collected and pressurized to remove oil (fish oil), followed by high heat to evaporate moisture, crush and pack In circulation.
  • the protein contained in the fishmeal produced in this way is denatured by high heat and is changed into a form that is difficult to digest, and fatty acids are oxidized to cause an increase in acid value, which is a measure of rancidity.
  • skim soybean meal is receiving the most attention because it can supply raw materials of a certain quality throughout the year, and because the content of protein and amino acids is higher than other vegetable protein sources, it is easy to use as a raw material of formulated feed.
  • soybean meal contains a large amount of carbohydrates and fiber, so the availability of the protein is low compared to animal protein sources (fish meal), so there is a problem that it is difficult to use as a fish meal.
  • the present invention has been made to solve the above problems, the problem to be solved of the present invention, it is possible to grow at a high temperature and excellent decomposition ability of the material, and in particular in a short time to decompose carbohydrates and fiber which is a vegetable protein source relatively protein content Bacillus subtilis subsp. To provide subtilis LSK 0604 (SARC_BSL).
  • thermophilic strain Bacillus subtilis subsp. which can increase the protein and fat content of by-product fishmeal and increase the protein availability in soybean meal by removing carbohydrates and fiber, which are vegetable protein sources . It is to provide a method for preparing fish meal containing soybean meal to prepare fish meal using subtilis LSK 0604 (SARC_BSL).
  • the strain of the present invention has accession number KCCM 11067P
  • Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604 (SARC_BSL).
  • the present invention is mixed with soybean meal to fish meal, Bacillus genus Bacillus subtilis subsp. Bacillus subtilis subsp. genus Bacillus subtilis, characterized in that the fermentation by adding subtilis LSK 0604. Subtilis LSK 0604 (SARC_BSL) characterized in that the manufacturing method of the fish meal containing soybean meal.
  • Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604 (SARC_BSL) is able to grow at high temperature, has excellent decomposition ability of materials, and has the effect of breaking down carbohydrates and fiber in soybean meal in a short time.
  • Fish meal containing soybean meal prepared using subtilis LSK 0604 (SARC_BSL) has a high protein and fat content in fishmeal and has an effect of increasing digestibility of fish ingesting it.
  • subtilis 1 is Bacillus subtilis subsp. Phylogenetic lineage of subtilis LSK 0604.
  • Figure 2 is a genus Bacillus thermophilic strain Bacillus subtilis subsp. nucleotide sequence of subtilis LSK 0604.
  • Figure 3 is a photograph confirming the enzyme properties of the SARC_BSL strain using the APIzyme kit.
  • Figure 4 is a photograph confirming the enzyme properties of the SARC_BSL strain using the APIzyme kit.
  • Figure 7 is a photograph showing the shape of the feed in the control gut of Figure 5;
  • Figure 8 is a photograph showing the shape of the feed in the control gut of Figure 6;
  • FIG. 9 is a photograph showing the intestines of Experimental apparatus 1.
  • Figure 11 is a photograph showing the shape of the feed in the experimental zone 1 viscera of Figure 9;
  • Figure 12 is a photograph showing the shape of the feed in the experimental zone 1 gut of Figure 10.
  • Fig. 13 is a photograph showing the intestines of Experiment 2.
  • FIG. 16 is a photograph showing the intestines of Experimental apparatus 1.
  • FIG. 17 is a photograph showing the intestines of Experimental apparatus 1.
  • 21 is a photograph showing the intestines of the control.
  • Fig. 22 is a photograph showing the intestines of Experiment 1.
  • Fig. 23 is a photograph showing the intestines of Experiment 2.
  • the strains of the present invention were identified as Bacillus genus as a result of morphological characteristics, biochemical characteristics and 16S rDNA sequencing analysis, Bacillus Bacillus subtilis subsp. It is named subtilis LSK 0604 (SARC_BSL) and hereinafter referred to as SARC_BSL.
  • the enzyme characteristics of the SARC_BSL strain were confirmed using the APIzyme kit.
  • b-glucuronidase a carcinogenic enzyme, does not appear to be secreted.
  • Soybean meal degradation ability of the SARC_BSL strain cultured in TSB medium for 1 day was tested.
  • 50g of raw soybean meal was mixed with 50ml of distilled water, and 0.1% of control or SARC_BSL was added thereto, fermented at 50 ° C inking incubator for 2 days, and then sampled at 1 and 2 day intervals for general analysis.
  • Table 1 shows Bacillus subtilis subsp. This is an experimental result to determine the soybean meal decomposition ability of the subtilis LSK 0604 strain.
  • thermophilic SARC_BSL strain formed water using carbohydrates contained in soybean meal, and relatively increased protein content.
  • SARC_BSL strain will remove carbohydrates and fiber in soybean meal and increase protein availability, and thus it is considered to supplement the low protein content of by-product fish meal.
  • Table 2 is an experimental result for confirming the temperature conditions when preparing fish meal of the present invention.
  • the fermentation and drying temperature of the fishmeal produced was 75 ° C. or less.
  • the SARC_BSL strain is almost killed at over 50 ° C in strain culture (laboratory scale), whereas fish meal is grown at 75 ° C during fermentation (on-site fermentation). This is because, on the site scale, growth is possible at higher temperatures by indirect heat in the air.
  • SARC_BSL strain is a high-temperature strain capable of growing well at a laboratory scale of 40 ⁇ 50 °C and fermenting at 75 °C on site scale.
  • the internal temperature was set to confirm the maintenance and change, and the effect on the viable cell number was evaluated.
  • Table 3 shows the results of confirming the temperature, moisture change and viable cell number according to time in preparing fish meal of the present invention.
  • the 8h viable cell count was shown to be the maximum, and the growth of the microorganisms was almost completed during the initial 8h, and then the fermentation proceeded while maintaining the viable cell number.
  • the water content tends to increase after 8 h, which appears to generate a large amount of water as a soybean meal decomposition product by microorganisms.
  • Table 4 shows the results of fishmeal quality evaluation of the present invention.
  • fermented fish meal of the present invention compared to the domestic tuna fish meal currently on the market is judged to have high quality of crude protein and crude fat and low ash content.
  • the pepsin digestion rate is very high
  • the utilization rate of the fish meal produced by the present invention is expected to be high
  • the acid value is also very low, it is judged that a very good product is produced even in freshness.
  • the mixed feed prepared by mixing 10% of the microbial culture (SARC_BSL strain) to the feed of the cultured fish was supplied to the target fish species. Compared to faster digestion.
  • control group used general SEP
  • experimental group 1 used SEP mixed with SARC_BSL culture
  • experimental group 2 used feed adsorbed with 10% water to SEP mixed with SARC_BSL culture.
  • control gut was almost indigestible and indigestible after 2 h of feed intake as shown in the figure above (see Figures 5-8).
  • Exhibit 1 showed the state that the food almost lost form in the stomach and digested shortly after 2h. (See Figures 9-12)
  • Experiment 2 shows a state in which the feed almost loses its form in the gastrointestinal tract and 2 minutes after digestion (see FIGS. 13 and 14).
  • the feed was not digested even after 6h of feeding, which may indirectly confirm that the feed intake was decreased during continuous feeding.
  • digestion was started from 2h of feeding, and the digestibility of feed was slightly lower than that of Experiment 2, indicating that digestion of feed was faster as the moisture content in the experimental feed was higher.
  • the present invention is a Bacillus subtilis subsp. Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604 (SARC_BSL) and soybean meal containing soybean meal can be used for the production method.

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Abstract

본 발명은 기탁번호 제KCCM 11067P인 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)와, 대두박을 혼합하고, 기탁번호 제KCCM 11067P인 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)를 첨가하여 발효하는 것을 특징으로 하는 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)를 이용한 대두박이 함유된 어분의 제조방법에 관한 것이다.

Description

바실러스속 고온성 균주 및 이를 이용한 대두박이 함유된 어분의 제조방법
본 발명은 고온에서 생육이 가능하고 물질의 분해능력이 뛰어난 바실러스속 고온성 균주 및 이를 이용한 대두박이 함유된 어분의 제조방법에 관한 것이다.
어분은 제조 원료에 따라 크게 백색어분, 갈색어분, 부산물어분 및 발효어분으로 나눌 수 있다.
백색어분 및 갈색어분은 단백질 함량이 높고 회분 함량이 낮아 고급어분으로 분류되고 이는 거의 수입에 의존되는 실정이다.
그리고 부산물 어분은 식품으로 이용되는 어종의 가식부를 제외한 나머지 부분으로 제조되는 어분으로 단백질함량이 낮고 회분이 높아 저급 어분으로 분류되며, 발효 어분은 배합사료에 이용되기 어려운 저급의 어분을 미생물을 이용하여 발효시켜 비료로 이용된다.
이러한 어분의 품질을 평가하는 기준으로는 단백질 및 지방의 함량, 신선도(단백질: TVN, Histamine, 지방: 산가(Acid value; AV) 등), 생체 이용율(단백질 변성 및 소화율)이 이용된다.
일반적으로 어분은 제조 과정에서 높은 열을 이용하여 생산되는데, 어업과정에서 획득된 기타어종(잡어)을 모아 압력을 가하여 기름(어유)을 뺀 후 높은 열을 가하여 수분을 증발시키고 분쇄 및 포장한 후 유통된다.
이렇게 생산된 어분 내에 포함된 단백질은 높은 열에 의해 변성되어 소화되기 어려운 형태로 변화되고, 지방산은 산화되어 산패의 척도가 되는 산가를 높이는 원인이 되어 어분의 가치를 저하시키는 문제점이 있었다.
그리고 어분의 원료 자체가 가식부를 제외한 부산물을 이용하기 때문에 단백질 및 지방함량이 낮은 문제점이 있었다.
그리고 발효를 이용한 어분 제조 방법이 다수 개발되었으나 일반적으로 상온(37℃ 이하)에서 생육하는 미생물을 이용하므로 제조 기간이 길게는 수 개월까지 걸려 생산단가를 상승시키는 문제점이 있었다
한편, 가격 변동이 심하고 수급이 비교적 어려운 어분을 대체하기 위한 노력이 유럽과 일본 등에서 활발하게 이루어지고 있는데, 특히 식물성 단백질원에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다.
이러한 식물성 단백질원 중 탈지 대두박이 가장 주목을 받고 있는데, 이는 연중 일정한 품질의 원료를 공급할 수 있고 단백질 및 아미노산의 함량이 다른 식물성 단백질원에 비해 높아 배합사료의 원료로 이용이 용이하기 때문이다.
그러나 대두박은 탄수화물 및 섬유질을 다량 함유하고 있어 단백질의 이용성이 동물성 단백질원(어분)에 비해 낮으므로 어분으로 사용되기 힘든 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 고온에서 생육이 가능하고 물질의 분해능력이 뛰어나며 특히 식물성 단백질원인 탄수화물 및 섬유질을 단시간에 분해하여 상대적으로 단백질 함량을 증가시키도록 한 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)를 제공하기 위함이다.
그리고 부산물 어분의 단백질 및 지방의 함량을 증가시키고, 식물성 단백질원인 탄수화물 및 섬유질을 제거하여 대두박 내의 단백질 이용성을 증가시킬 수 있는 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)를 이용하여 어분을 제조하도록 한 대두박이 함유된 어분의 제조방법을 제공하기 위함이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 균주는 기탁번호 제KCCM 11067P인
Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)인 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 어분에 대두박을 혼합하고, 기탁번호 제KACC 11067P인 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604를 첨가하여 발효하는 것을 특징으로 하는 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)를 이용한 대두박이 함유된 어분의 제조방법에 관한 것을 특징으로 한다.
상기 과제 해결 수단에 의한 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.
우선, 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)는 고온에서 생육이 가능하고 물질의 분해능력이 뛰어나며, 대두박 내의 탄수화물 및 섬유질을 단시간에 분해하는 효과가 있다.
그리고 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)를 이용하여 제조된 대두박이 함유된 어분은 어분 내에 단백질 및 지방의 함량이 높고, 이를 섭취하는 어류의 소화율을 증대시키는 효과가 있다.
도 1은 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604의 계통발생학적인 계보.
도 2는 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604의 염기서열.
도 3은 APIzyme kit를 이용하여 SARC_BSL 균주의 효소 특성을 확인한 사진.
도 4는 APIzyme kit를 이용하여 SARC_BSL 균주의 효소 특성을 확인한 사진.
도 5은 대조구 내장을 나타내는 사진.
도 6은 대조구 내장을 나타내는 사진.
도 7는 도5의 대조구 내장 내의 사료의 형태를 보여주는 사진.
도 8은 도6의 대조구 내장 내의 사료의 형태를 보여주는 사진.
도 9은 실험구1의 내장을 나타내는 사진.
도 10은 실험구1의 내장을 나타내는 사진.
도 11는 도9의 실험구1 내장 내의 사료의 형태를 보여주는 사진.
도 12은 도10의 실험구1 내장 내의 사료의 형태를 보여주는 사진.
도 13은 실험구2의 내장을 나타내는 사진.
도 14은 실험구2의 내장을 나타내는 사진.
도 15은 대조구 내장을 나타내는 사진.
도 16는 실험구1의 내장을 나타내는 사진.
도 17는 실험구1의 내장을 나타내는 사진.
도 18은 실험구2의 내장을 나타내는 사진.
도 19은 실험구2의 내장을 나타내는 사진.
도 20은 실험구2의 내장을 나타내는 사진.
도 21은 대조구의 내장을 나타내는 사진.
도 22은 실험구1의 내장을 나타내는 사진.
도 23은 실험구2의 내장을 나타내는 사진.
본 발명에서의 균주는 형태적 특성, 생화학적 특성 및 16S rDNA의 염기서열 분석 결과, 바실러스속으로 확인되었는바 이를 바실러스속 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)로 명명하고, 이하 SARC_BSL로 칭하기로 한다.
이는 2010년 2월 19일자로 한국 미생물 보존센터(KCCM)에 기탁번호 제KCCM11067P호로 기탁하였다.
이하, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
아래 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예1: 고온성 균주의 분리.
검체 5g을 생리식염수 100ml에 넣고 30℃ shaking incubator에서 1h shaking하였다. 그 상등액 10ml을 PBS 100ml에 넣고 40℃에서 1일간 진탕 배양하였다. 상기 배양액을 NA(Nutrient Agar) 배지에 도말하여 40℃ incubator에서 1일간 배양하여 생긴 colony를 SARC_BSL 로 명명하고 TSA (Trypticase soy Broth agar)배지에서 순수배양하였다.
*1) 배지조건
NA배지, TSA배지 및 PDA 배지를 이용하여 순수 배양된 균체를 40℃에서 배양한 결과 NaCl을 5% 포함하는 TSA 배지에서 생육이 양호하였다.이를 통해 SARC_BSL 균주는 탄소원에 대한 요구와 mineral(or salt)에 대한 요구성이 높은 것으로 확인되었다.
2) 균주 배양시 온도 조건(실험실 규모)
① TSA 배지에 SARC_BSL 균주를 도말하여 30℃, 40℃, 50℃ 및 60℃에서 배양한 결과 균주는 40℃ 및 50℃에서 생육 양호함.
② TSA 배지에 SARC_BSL 균주를 도말하여 60℃, 70℃ 및 80℃에서 배양한 결과 생육하지 않음
③ TSA 배지에 SARC_BSL 균주를 도말하여 90℃에서 1h 동안 방치 후 50℃에서 배양한 결과 생육하지 않음.
④ TSA 배지에 SARC_BSL 균주를 도말하여 45℃에서 1일간 배양하여 상온 및 4℃ 냉장 보관한 결과 상온 및 4℃ 냉장 보관에서 6개월 이상의 보관성을 보임.
3) 균주 배양시 액체 배양조건
①TSB 배지에 균주를 접종하여 정치 및 진탕 배양한 결과, 진탕배양에서 생육 양호함.
②JAR fermentor 대량 배양한 결과 TSB, 45℃, 100rpm, 0.3vvm에서 8h 후 최대 성장을 함.
4) 균주의 특성 확인 (도3 및 도4 참조)
APIzyme kit를 이용하여 SARC_BSL 균주의 효소 특성을 확인하였다.
그 결과, Esterase 및 esterase lipase를 다량 분비하는 것으로 나타났으며, alkaline phosphatase, acid phospatase 및 naphtol-AS-Bl-phospaohydrolase를 소량 분비하는 것으로 나타남.
또한 발암효소인 b-glucuronidase는 분비하지 않는 것으로 나타남.
5) 균주 배양액의 독성 실험
상업적으로 개발된 배지에 배양된 균주를 이용하여 동물 독성 실험을 실시함.
실험용 쥐를 이용하여 1×109 cfu/ml의 균주를 경구 투여하여 3주간 공급 폐사 및 체중 저하 등의 이상 증상 없음.
양식되고 있는 넙치의 사료에 1×107 cfu/ml의 균주를 혼합하여 4주간 공급 폐사 및 체중 저하 등의 이상 증상 없음.
양식되고 있는 뱀장어의 사료에 1×107 cfu/ml의 균주를 혼합하여 4주간 공급 폐사 및 체중 저하 등의 이상 증상 없음.
상기의 실험결과들을 살펴보면, 실험실 규모에서 배양된 SARC_BSL 균주는 약40~50℃의 온도에서 잘 생육하며, 상온 및 냉장 보존성이 높은 것으로 판단된다.
또한 급성 독성 실험 결과 생물체에 무해한 것으로 판단된다.
6) SARC_BSL 균주의 대두박 분해능력
TSB 배지에서 1일간 배양한 SARC_BSL 균주의 대두박 분해 능력을 실험하였다.
원료 대두박 50g을 증류수 50ml와 혼합하고 여기에 대조구 또는 SARC_BSL 0.1% 를 투입하여 50℃shaking incubator에서 2일간 발효한 후 1일, 2일 간격으로 sampling하여 일반 성분 분석하였다.
표 1은 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604 균주의 대두박 분해능력을 알아보기 위한 실험 결과이다.
표 1
실험구 1일 2일
수분 조단백질(중량%) 수분 조단백질(중량%)
대조구 54.18 48.43 56.28 50.46
SARC_BSL 56.27 51.44 59.44 55.58
표1을 살펴보면, 대조구에 비해 SARC_BSL 의 단백질 및 수분의 함량이 증가하는 것으로 보아 고온성 SARC_BSL 균주는 대두박에 포함된 탄수화물을 이용하여 수분을 형성하고, 상대적으로 단백질의 함량을 증가시킨 것으로 보인다.
즉, 부산물 어분에 대두박을 혼합한 후 SARC_BSL 균주를 투입하면, SARC_BSL 균주가 대두박 내의 탄수화물 및 섬유질을 제거하여 상대적으로 단백질 이용성을 증가시키므로 부산물 어분의 낮은 단백질 함량을 보완할 것으로 판단된다.
실시예2: 현장 적용 실험
1) 어분 제조 시 온도 조건 확인 실험.
어분 제조를 위한 적정 온도 확인을 위한 실험을 해보았다.
(실험방법)
- 참치부산물: 대두박을 8:2 비율로 혼합
- 총 원료의 0.1% SARC_BSL 배양액 투입
- 1차: 약 60℃ 유지 후 건조(90℃)
2차: 약 80℃ 유지
3차: 초기 고온(약 2h, 80℃), 저온(60℃) 유지 후 건조(75℃)
4차: 초기 고온(약 2h, 80℃), 저온(60℃) 유지 후 건조(75℃)
- 24h 동안 교반 및 건조 후 일반 성분 분석 및 미생물 측정
표2는 본 발명의 어분 제조시 온도 조건을 확인하기 위한 실험 결과이다.
표 2
24h 후 수분 24h 후단백질 24h 후 생균수
1차 생산 37.8% 58.47 10^6
2차 생산 30.1% 63.85 10^7
3차 생산 30% 62.76 10^9
4차 생산 25% 62.89 10^9
표2를 살펴보면, 1차 생산을 제외한 나머지 생산의 경우 발효는 양호하게 이루어진 것으로 판단되지만, 온도가 90℃이상 유지될 경우 균의 숫자가 현저하게 감소하고, 발효가 이루어지지 않는 것으로 보인다.
그리고 생산 온도가 현저하게 높았던 1차 어분 생산 후에는 색깔이 짙은 갈색으로 나타나 내용물이 탄화된 것으로 보이므로, 어분 생산시 발효 및 건조 적정 온도는 75℃ 이하임을 확인할 수 있다.
그리고 SARC_BSL 균주가 균주 배양(실험실 규모)시 50℃이상의 경우 거의 사멸하는 것과 달리 어분을 발효시(현장 발효)에 75℃에서도 생육하는 이유는, 수분이 직접 닿는 고체 배지 및 액체 배지에서는 직접적인 온도 전달이 이루어지는 반면, 현장 규모에서는 공기 중의 간접적인 열에 의해 더 높은 온도에서도 생육이 가능하기 때문이다.
상기의 결과를 통해 SARC_BSL 균주는 실험실규모에서 40~50℃의 온도에서 잘 생육하고 현장규모에서는 75℃에서 발효가 가능한 고온성 균주임을 확인할 수 있다.
2) 어분 제조 방법 확인 실험
어분 제조 시 내부 온도를 설정하여 유지 및 변화를 확인하고 생균수 변화에 미치는 영향을 평가하였다.
*(실험방법)
- 10톤 용량의 어분 제조 기기에 참치부산물 3200kg + 대두박 800kg 투입
- 10^9으로 제조된 SARC_BSL와 SARC_BSL 배양액을 각각 20L씩 혼합
*- 어분 제조 기기의 외부 온도를 75℃로 setting하고, 16h 후 외부 온도를 85℃로 setting.
-시간별 온도, 수분 변화 및 생균수 확인.
표3은 본 발명의 어분 제조시 시간별 온도, 수분 변화 및 생균수 확인 결과이다.
표 3
시간(h) 내부온도(℃) 수분(%) 생균수(cfu/g)
0 41 53.4 7.0×10^5
3 60 50.4 _
4 61 50.4 _
6 62 47.2 _
8 60 50.2 1.4×10^10
10 61 50.0 3.6×10^10
12 63 48.6 4.6×10^9
14 60 45.7 2.1×10^9
16 60 45.1 2.7×10^9
18 70 43.5 3.9×10^9
24 77 24.7 1.4×10^9
표3을 살펴보면, 8h 생균수 측정 결과 최대치를 나타내 초기 8h 동안 미생물의 증식이 거의 다 이루어지고, 이후 생균수를 유지하면서 발효가 진행되는 것으로 보인다.
그리고 8h 이후 수분 함량이 증가하는 경향을 나타내는데 이는 미생물에 의한 대두박 분해 산물로 다량의 수분이 발생하는 것으로 보인다.
어분 제조 시 내부온도가 60℃를 유지할 때 미생물의 생균수가 10^8~10^9으로 유지되고, 18h 이후 온도를 증가시켜 건조하면 24h 후 수분함량이 약 25%로 유지되어 적절한 발효 및 건조가 되는 것을 확인하였다.
3) 본 발명의 어분 및 시판 어분의 품질 평가
본 발명으로 생산된 어분 및 시판되는 어분의 일반성분, 산가 및 펩신소화율을 비교하여 품질을 평가함.
표4는 본 발명의 어분 품질 평가결과이다.
표 4
항목 발효어분 국산참치어분
조단백질(%) 58 57
회분(%) 13 17
조지방(%) 11 9
펩신소화율(%) 95 78
산가 7.6 32
표4를 살펴보면, 현재 시판중인 국내 참치 어분에 비해 본 발명의 발효어분은 조단백질 및 조지방의 함량이 높고 회분의 함량이 낮아 품질이 우수한 것으로 판단된다.
또한, 펩신소화율이 월등히 높아 본 발명으로 생산된 어분의 이용율이 높을 것으로 판단되고, 산가 역시 매우 낮은 값을 나타내어 신선도에서도 매우 우수한 제품이 생산될 것으로 판단된다.
실시예3: 배양액의 효과 확인실험
1) 본 발명에 의한 균주 배양액의 배합사료 첨가 시 소화율 향상 효과 확인
본 발명의 의한 균주 배양액의 배합사료 첨가 시 소화율 향상을 알아보기 위하여, 양식어류의 사료에 본 미생물 배양액(SARC_BSL균주)을 10% 혼합하여 제조한 배합사료를 대상 어종에 공급한 결과 대조구 배합사료에 비해 빠른 소화를 보였다.
실험방법
대조구는 일반SEP를 사용하고, 실험구1은 SARC_BSL 배양액을 혼합한 SEP를 사용하였고, 실험구2는 SARC_BSL 배양액을 혼합한 SEP에 물10%을 흡착한 사료를 사용하였다.
세가지 실험구로 평균 중량 약 750g의 넙치에 5일간 먹이 붙이되, 넙치는 실험 전 절식한 후 만복 사료 공급하여 사료량을 check 하였다.
사료 공급 후에는 2h, 4h 및 6h에 각 실험구별 3마리씩 무작위로 sampling 하고, 내장을 절개하여 사료 상태 및 소화 확인하였다.
실험결과
- 사료 공급량: 대조구 약 5kg, 실험구1 약 8.5kg, 실험구2 약 10kg
- 2h 후 내장 확인 결과
1) 대조구
-아래 그림과 같이 위 그림과 같이 사료 섭취 2h 후 대조구 내장의 사료는 거의 모두 형태를 유지하고 소화가 되지 않는 것으로 나타났다.(도5 내지 도8참조)
2)실험구1
실험구1은 사료 섭취 2h 후 사료가 위장에서 거의 형태를 잃고 소화되기 직전의 상태를 나타냄. (도9 내지 도12참조)
(3)실험구2
실험구2는 사료 섭취 2h 후 사료가 위장에서 거의 형태를 잃고 소화되기 직전의 상태를 나타냄.(도13 및 도14 참조)
② 4h후 내장확인 결과
1)대조구
- 사료 섭취 4h 후에도 여전히 사료의 형태를 유지하고 있음.(도15참조)
(2)실험구1
사료 섭취 2h에 비해 더 많은 양이 장 쪽으로 이동하였으나 개체별로 차이를 나타냄.(도 16 및 도 17참조)
(3)실험구2
위장에 잔량이 다소 남아있으나 내장으로 내려가는 양이 상당히 증가하는 것으로 나타남.(도18 내지 도20참조)
③6h 후 내장확인 결과
(1)대조구
위장에 사료의 형태가 거의 유지되고 있음.(도21참조)
(2)실험구1
많은 양이 소화되어 장쪽으로 이동하고 있음.(도22참조)
(3) 실험구 2
많은 양의 사료가 장을 채우고 있는 것으로 나타남.(도23참조)
결론
대조구의 경우 사료 공급 6h 후에도 사료가 소화되지 않는 것으로 나타나 계속적인 사료 공급시 사료 섭취량이 감소하는 경향을 간접적으로 확인할 수 있다. 실험구1의 경우 사료 공급 2h부터 소화가 시작되었으며 시간 경과에 따른 사료의 소화정도가 실험구2에 비해 다소 떨어지는 것으로 나타나 실험사료 내 수분 함량이 높을수록 사료의 소화가 빠른 것으로 판단된다.
실험구2의 경우 실험구1와 유사하게 사료 공급 2h 후부터 소화가 시작되었으나 그 속도가 약간 빠른 것으로 확인되어 적어도 1h 이후부터 소화가 시작된 것으로 보이며, 대략 8시간 이후 완전히 소화될 것으로 판단된다.
*따라서 상기의 실험결과를 통해 내장 및 SARC_BSL 균주의 배양액을 혼합시 사료의 섭취량 및 소화능력을 향상시키는 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 고온에서 생육이 가능하고 물질의 분해능력이 뛰어난 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL)및 이를 이용한 대두박이 함유된 어분의 제조방법에 이용가능하다.

Claims (2)

  1. 기탁번호 제KCCM 11067P인 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604(SARC_BSL).
  2. 어분에 대두박을 혼합하고, 기탁번호 제KCCM 11067P인 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604 (SARC_BSL)를 첨가하여 발효시키는 것을 특징으로 하는 바실러스속 고온성 균주 Bacillus subtilis subsp. subtilis LSK 0604 (SARC_BSL)를 이용한 대두박이 함유된 어분의 제조방법.
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