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KR101427415B1 - 김치로부터 분리된 유산균 및 상기 유산균을 이용한 발효식품 - Google Patents

김치로부터 분리된 유산균 및 상기 유산균을 이용한 발효식품 Download PDF

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KR101427415B1
KR101427415B1 KR1020130052160A KR20130052160A KR101427415B1 KR 101427415 B1 KR101427415 B1 KR 101427415B1 KR 1020130052160 A KR1020130052160 A KR 1020130052160A KR 20130052160 A KR20130052160 A KR 20130052160A KR 101427415 B1 KR101427415 B1 KR 101427415B1
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KR
South Korea
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kimchi
strain
fermentation
lactobacillus
fermented food
Prior art date
Application number
KR1020130052160A
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English (en)
Inventor
장해춘
문정선
Original Assignee
조선대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 김치로부터 분리된 신규한 유산균, 상기 균주의 용도, 상기 균주를 포함하는 발효용 스타터, 발효식품용 종균 조성물 및 상기 종균 조성물을 이용하여 제조한 발효식품에 관한 것이다.
본 발명의 락토바실러스 사케이 SC1 균주는 이형젖산발효균주임에도 불구하고 높은 산도 및 낮은 pH에서도 잘 생육할 수 있고, 오히려 김치의 pH를 저하시키면서도 산도 증가를 억제하여, 김치의 맛을 개선시킬 수 있고, 묵은지의 제조 기간도 현저하게 단축시킬 수 있으므로 산업적으로 묵은지의 신속하고 안정적인 공급이 가능하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 저장기간이 증가하여도 유산균의 생존률이 높고, 유산균이 갖는 항균 활성에 의하여 오히려 잡균의 번식을 막을 수 있으므로 묵은지의 보존성이 향상될 수 있다. 특히, 본 발명의 락토바실러스 사케이 SC1 균주를 이용하여 묵은지를 제조하는 경우, 묵은지의 pH의 저하율에 대하여 산도의 증가율이 낮으므로, 일반적인 방법으로 제조된 묵은지에 비하여 묵은지 특유의 감칠맛과 시원한 맛, 단맛이 우수하면서도 신맛과 구린 맛이 거의 없어, 관능적으로 우수한 묵은지를 제조할 수 있다.

Description

김치로부터 분리된 유산균 및 상기 유산균을 이용한 발효식품{LACTIC ACID BACTERIUM SEPARATED FROM KIMCHII AND FERMENTED FOOD USING THE STRAIN}
본 발명은 김치로부터 분리된 신규한 유산균, 상기 유산균의 용도 및 상기 유산균을 이용한 발효식품 제조공정에 관한 것이다.
김치는 특별한 지식 없이도 가정에서 누구나 전래의 보편적인 방법으로 제조 가능한 식품이고, 구체적으로는 삼국시대부터 발달한 전통발효식품으로, 소금물에 절인 배추나 무 등의 채소류에 고춧가루, 파, 마늘 등의 양념류를 혼합하여 생활환경 주변에 존재하는 미생물들에 의한 발효과정을 거쳐 숙성되는 대표적인 한국의 발효식품 중 하나이다.
김치발효에는 여러 종류의 균주들이 관여하는 것으로 보고되어 있는데 젖산발효 세균으로는 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 스트렙토코커스 패칼리스(Streptococcus faecalis), 페디오코커스 세레비시애(Pediococcus cerevisiae) 등이 보고되어 있다.
이 중, 김치의 주발효 세균은 류코노스톡 메센테로이데스(Leu . mesenteroides)로 보고되어 있고, 상기 발효 후 산패의 원인이 되는 세균으로는 락토바실러스 플란타룸(Lb. plantarum)이 보고되어 있을 뿐, 각각의 균주들에 의해 부여될 수 있는 기능성 관련 연구나 각 균주들간의 관련성이나 상기 균주를 종균으로 이용하여 김치를 제조하는 것과 관련된 연구는 거의 제한적으로 진행되고 있는 실정이다.
상기한 바와 같이, 오랜 역사에도 불구하고, 김치에 대한 연구는 아직 제한적으로 진행되고 있으며, 특히 김치의 발효과정 및 종균을 이용한 발효 과정에 대한 연구는 제한적으로 진행되고 있는 실정이다.
구체적으로, 김치의 발효과정과 관련하여 체계적이고 과학적인 김치발효를 위한 시스템이나 상기 시스템을 정량화 할 수 있는 연구는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 이는 서구의 대표적인 발효식품인 유제품에 대해 발효시스템 및 이와 관련된 종균을 개발하기 위한 연구가 꾸준히 진행되어 왔고, 상기 연구결과를 바탕으로 상기 연구결과인 발효시스템 및 종균을 제품 생산 및 산업화에 일찍부터 도입된 것과는 대조적이다.
그러므로, 상품으로서 김치의 품질 개선, 그리고 상기 김치의 품질 균일화와 규격화 또는 김치의 장기 보전성과 관련된 문제점을 해결하기 위하여 김치의 발효시스템 및 김치 종균에 대한 연구가 요구된다.
이러한 연구 개발의 필요성 및 문제 해결의 필요성과 관련하여, 김치 발효를 위한 종균의 개발 요구가 증대되고 있다. 상기 김치 품질의 균일화 및 규격화의 문제를 해결하기 위해서는 종균화에 대한 연구 및 이를 기초로 한 발효시스템의 확립이 선행되어야 한다.
김치는 신선한 야채를 열처리하지 않고 담그기 때문에, 야채의 모든 영양소가 유지되고, 유산균에게 좋은 서식환경을 제공할 수 있으므로, 일반적으로 유산균의 함유량이 발효유제품에 비해 높은 것으로 보고되어 있다.
그러나, 열처리를 하지 않는 제조공정의 특성 상, 원재료 및 부재료를 가열 살균처리하지 않아, 김치 제조공정에서 원재료나 부재료로부터 이행되는 초기 균수와 균종이 일정하지 않게 되는 문제점이 있다. 따라서, 우수한 종균이 개발되어도, 재료에 대한 살균처리가 진행되지 않는 김치 제조공정을 고려하면, 상대적으로 많은 양의 종균을 초기 접종하는 것이 요구되고, 이러한 경우 과도한 초기발효균주로 인해 김치발효속도 조절이 어렵고, 김치의 과발효가 진행되기 쉽기 때문에, 김치 제조를 위한 적절한 발효시스템을 구축하기 어려운 것으로 보고되고 있다.
또한, 김치의 산패를 억제하여 가식기간을 장기화할 목적으로 저온열처리나 방사선조사와 같은 살균처리, 방부제 처리, 완충제 첨가 또는 염혼합물의 첨가와 같은 물리/화학적 방법을 시도하고 있는 경우, 상품의 품질저하나 소비자의 거부감 등의 문제로 실용화되지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 김치 발효 시스템을 구축하기 위해서는 발효특성이 우수하면서 동시에 잡균에 대하여 항균활성을 가지면서, 다양한 기능성을 부여하거나 제조된 김치의 보존성을 향상시킬 수 있는 균주의 개발 및 이를 이용한 김치 제조를 위한 최적 조건을 기초로 성립된 김치 제조방법의 개발이 우선되어야 한다.
상기 김치의 발효에 적용되는 균주는 이형젖산발효균(heterofermentative lactic acid bacteria)와 동형젖산발효균(homofermentative lactic acid bacteria)으로 구분된다.
상기 이형젖산발효균(heterofermentative lactic acid bacteria)은 김치의 발효과정의 초기 단계에서 주로 발견되는 유산균으로, 포도당(glucose)를 분해하여 젖산, 초산, 에탄올 및 이산화탄소를 생산할 수 있고, 발효과정에서 대사산물로 과당으로부터 만니톨을 생산할 수 있다. 상기 이형젖산발효균은 김치의 발효과정에서 다양한 대사산물을 생산함으로써 김치가 복합적이고 독특한 풍미를 지닌 상태로 발효될 수 있게 한다. 특히, 상기 이형젖산발효균에 의해 형성된 만니톨은 김치에 시원한 단맛(청량감)을 부여하고, 김치의 신 냄새와 신맛을 마스킹(masking)하며, 김치가 과도하게 시어지는 현상을 억제하는 것으로 알려져 있다. 또한, 상기 이형젖산발효균에 의해 생산된 이산화탄소는 김치 내부를 혐기적 조건으로 유지시켜, 호기성 세균의 번식을 강력히 억제시킴으로써, 정상적인 김치발효가 진행될 수 있게 한다.
한편, 김치의 발효가 진행되어 발효 과정이 중기에 이르러 전체 번식환경 즉, 김치의 pH가 pH 4.0 이하로 낮아지면, 상기 이형젖산발효균의 번식은 제한되고, 내산성이 강한 동형젖산발효균이 주로 번식하게 된다.
상기 내산성이 강한 동형젖산발효균(homofermentative lactic acid bacteria)은 내산성이 강하여, 전체 번식환경 즉, 김치의 pH가 pH 4.0 이하로 낮아진 상황에서도 왕성히 증식할 수 있으며, 일 예로 락토바실러스 플란타리움(Lactobacillus plantarium) 등이 있다. 상기 락토바실러스 플란타리움은 김치의 신맛을 내는 주된 균이며, 다량의 산을 생성시키고, 일부의 경우 김치의 산패를 야기하는 것으로 알려져 있다.
김치류 식품 중 묵은 김치(또는 묵은지)는 오래된 김치 또는 오래된 김장김치를 의미하며, 김장을 한 후 저온에서 6개월 이상 숙성 저장하여 제조된 김치를 말한다. 상기 묵은 김치는 단순히 제조된 후 오랜 기간이 경과된 신 김치와는 차이가 있는데, 신 김치는 김치가 과숙성 또는 과발효되어 신맛이 강하게 나거나 군내가 나는 한편, 묵은 김치는 장기간 동안 숙성되어도 시지 않은 반면, 장기간 숙성 저장에 의하여 깊은 많이 나는 특징이 있다.
김치의 주재료 또는 양념에 들어있는 양분을 이용해서 유산균이 번식을 하면서 유기산을 많이 분비하고, 김치의 특유한 맛과 향을 내게 된다. 묵은 김치의 경우, 상기 유산균의 번식에 의한 발효과정에서 추가되는 맛과 향을 강화하기 위하여, 숙성과정에서 공기가 들어가지 않게 하고, 온도 변화를 최소화하면서 유지하는 것이 중요하다.
이러한 묵은 김치는 일반 김치와는 별도의 식재료로서 찌개 또는 찜 등에 이용되고 있는데, 발효 식품에 대한 수요의 증가와 함께 묵은 김치에 대한 수요도 증가하였으나 묵은 김치는 제조기간이 6개월 이상 소요되어 수요에 따른 공급이 이루어 지지 않고 있는 문제가 있다.
따라서, 상기 김치 발효 시스템 구축을 통해서 발효 정도 및 상태를 조절할 수 있는 김치의 제조방법에 대한 연구 및 이에 이용될 수 있는 발효능력이 우수하고, 항균활성을 통해서 다른 균주의 번식을 억제할 수 있으면서도 묵은 김치를 신속하게 제조하여 산업적으로 빠르고 안정적으로 묵은 김치를 공급할 수 있는 균주 및 김치의 제조방법의 개발이 시급하다.
KR 10-1098624 B KR 10-0856971 B
본 발명의 목적은 또한 본 발명은 묵은지 제조와 관련하여, 짧은 시간 내에서 기호도가 우수한 묵은지를 제조하는 묵은지 제조방법, 상기 묵은지 제조방법에 의해 제조된 묵은지, 상기 묵은지 제조를 위한 발효균주, 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 묵은지 제조방법을 제공한다.
구체적으로, 상기 묵은지 제조방법은 김치로부터 분리된 신규한 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P)를 포함하는 발효식품용 종균 조성물; 또는 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P), 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 김치 발효용 스타터(Starter);를 이용하여 김치를 제조하는 단계를 포함하는 묵은지 제조방법일 수 있다.
상기 묵은지 제조방법은 상기 발효식품용 종균 조성물; 또는 상기 발효용 스타터를 첨가한 김치 양념을 배추에 버무려 김치를 제조하는 단계; 상기 제조된 김치를 12 ℃ 내지 18 ℃에서 발효시키는 1차 발효 단계 및 상기 1차 발효된 김치를 -2 ℃ 내지 0 ℃에서 발효시키는 2차 발효 단계를 포함하는 방법으로 수행하는 것인 묵은지 제조방법일 수 있다.
상기 김치를 제조하는 단계의 상기 발효식품용 종균 조성물 또는 발효용 스타터는 상기 발효식품용 종균 조성물 또는 발효용 스타터에 포함된 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 초기 균수가 5.0×108 내지 1.0×109 CFU/ml이고, 상기 1차 발효 단계는 12 ℃ 내지 18 ℃에서 4일 내지 6일 동안 발효시키는 방법으로 수행하는 것이며, 상기 2차 발효 단계는 -2 ℃ 내지 0 ℃에서 70일 내지 90일 동안 발효시키는 방법으로 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 묵은지 제조방법에 의하여 제조된 묵은지를 제공한다.
또한, 본 발명은 김치로부터 분리된 신규한 락토바실러스 사케이 균주(Lactobacillus sakei)를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 락토바실러스 사케이 균주(Lactobacillus sakei), 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 김치 발효용 스타터(Starter)를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 락토바실러스 사케이 균주(Lactobacillus sakei)를 포함하는 발효식품용 종균 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 발효용 스타터 또는 상기 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조된 것을 특징으로 하는 발효식품을 제공한다.
상기 발효식품은 김치일 수 있고, 상기 김치는 묵은지 일 수 있다.
본 발명에 있어서, 배양물이란 특정미생물을 배양배지 또는 배양액에서 배양한 것을 의미하며, 상기 배양물은 상기 특정 미생물을 포함하거나 포함하지 아니할 수 있다. 상기 배양물은 그 제형이 한정되지 않고, 일 예로 액체 또는 고체 일 수 있다. 상기 배양배지란 동물세포나 식물세포 또는 세균 따위의 생장에 필요한 영양소가 들어있는 고체 또는 액체를 의미한다.
본 발명에 있어서, 배양액이란 액체배지에 균주를 접종하여 배양하는 것을 의미한다. 상기 배양액은 균주를 포함하는 것 또는 균주를 접종하여 배양한 후, 제균 즉 균주를 제거(cell-free)한 배양여액 일 수 있다.
본 발명에 있어서, 배양액의 농축액이란 상기 배양액을 농축한 것을 말하고, 배양액의 건조물이란 상기 배양액의 물기를 없앤 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, 발효용 스타터(stater)란 발효에 관여하는 유산균 또는 세균 등을 포함하는 미생물, 이의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 제제 또는 조성물을 의미한다. 상기 발효용 스타터는 발효식품 등의 생산 시 첨가하여 발효식품에서 생장할 수 있는 미생물 또는 우점종으로 생장할 수 있는 미생물을 제공하기 위하여 사용된다. 상기 발효용 스타터를 사용하여 발효식품을 제조하는 경우, 상기 발효용 스타터에 포함된 미생물에 의하여 발효식품의 품질을 일정하게 조절하거나, 발효의 속도 또는 단계를 조절할 수 있으며, 특정한 목적을 달성한 발효 식품을 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서, 종균이란 발효에 이용되는 미생물로서, 발효를 위하여 기질 또는 식품에 접종되는 미생물을 의미하고, 종균 조성물이란 발효를 개시하는데 필요한 하나 이상의 접종균체를 유효성분으로 포함하는 조성물을 의미한다.
본 발명에 있어서, 식품이란 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하고, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 그 예로는 과일, 야채, 과일이나 야채의 건조제품이나 절단제품, 과일쥬스, 야채쥬스, 이들의 혼합쥬스이거나 칩류, 면류, 축산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효식품, 두류식품, 곡류식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공규, 산성음료수, 감초류, 허브류 등이 있으며 본 발명에서 발효식품, 기능성 식품 및 가공식품을 포함하는 것을 의미하나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 발효식품이란 유산균이나 효소 등 미생물을 한가지 또는 둘 이상 첨가하고 상기 미생물의 발효 작용을 이용하여 만든 식품을 의미하며, 상세하게는 식품 기재에 발효식품용 종균을 첨가하고 숙성시켜 제조하는 식품을 의미한다. 상기 발효식품으로는 주류, 빵류, 김치, 젓갈, 된장, 간장, 치즈, 버터, 요구르트 등 비살균 개방형 발효식품 모두가 포함된다.
본 발명에 있어서 김치란 무, 배추, 오이 등과 같은 채소를 소금에 절이고, 고추, 파, 마늘, 생강 등 여러 가지 양념을 버무려 담근 채소의 염장 발효식품을 모두 포함하는 것을 의미하고, 본 발명에서는 배추를 이용한 것을 의미하나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 묵은지란 절인 배추를 이용하여 김치를 담가 저온에서 6개월 이상 발효 작용을 통해서 숙성 저장하여 만든 김치류의 발효식품을 의미하고, 상기 묵은지는 묵은 김치라고도 한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자들은 묵은지의 제조기간을 단축하면서도 맛이 우수하고, 저장이 우수한 묵은지를 제조과정에 종균으로 사용되기 위한 균주에 대하여 연구하던 중, 김치로부터 분리된 유산균 중에서 다른 미생물에 대해서 항균활성을 가져 발효 과정에서 우점종이 될 수 있고, 김치 발효에 적용되는 발효균주 중 동형젖산발효균주(homo fermentative lactic acid bacteria)에 해당하는 균주로 김치의 발효과정에서 김치의 산도 증가 및 pH 감소를 빠르게 진행시켜 묵은지의 제조 기간을 단축할 수 있으면서도, 발효에 따른 pH의 저하에 대비하여 산도의 변화가 적어 신맛이 많이 나지 않고 전체적으로 기호도가 우수한 묵은지를 제조할 수 있는 특성을 가진 균주를 확인하여 본 발명을 완성 하였다.
본 발명은 미생물에 대하여 항균활성을 가지고, 김치로부터 분리된 락토바실러스 사케이 균주(Lactobacillus sakei) 균주, 보다 구체적으로 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1)에 관한 것이다.
상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1)는 경기도 수원시 권선구 서둔동 88-20에 위치한 국립농업과학원 농업유전자원센터에 2013년 2월 1일자로 기탁하여 수탁번호 KACC 91783P를 부여 받았다.
상기 락토바실러스 사케이 균주는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis)에 대한 항균활성을 가지고, 상기 균주는 유산균으로, 그람 양성균이고, 막대형 이며, 군집(colony)이 불투명의 아이보리색을 띄고, 집락의 표면이 매끄러운 특성을 갖는다.
상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1)는 서열번호 1의 염기서열을 갖는 16S rDNA를 가지고, 상기 16S rDNA 염기서열 분석결과 락토바실러스 사케이 DSM20017과 99%의 상동성을 나타내었다. 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1)는 서열번호1의 염기서열을 갖는 16S rDNA를 가지는 균주 일 수 잇다.
상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1)는 리보스(ribose), D-자일로스(D-xylose), D-글루코즈(D-glucose), D-프럭토즈(D-fructose), D-만노즈(D-mannose), L-소르보스(L-sorbose), N-아세틸글로사민(N-acetylglocosamine), 아미그달린(amygdalin), 살리신(salicine), 셀로비오즈(cellobiose), 말토즈(maltose), 락토즈(lactose), 수크로즈(sucrose), 트레할로스(trehalose) 및 이눌린(inuline)에 대한 당대사능이 있다.
상기 락토바실러스 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1)는 김치 발효 후기에 생성되는 동형젖산발효균주(homo fermentative lactic acid bacteria)로, 30 ℃에서 배양하는 경우 배양 24시간에 생육 정지기에 이르고, 0% 내지 5%의 NaCl 농도까지 안정한 생육도를 나타내며, 1% NaCl 농도에서 최대 생육도를 나타내고, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis)에 대하여 항균 활성을 가지고 있어, 상기 결과로부터 다른 균주에 대한 항균 활성이 인정되므로 발효과정에서 우점종으로 작용할 수 있음을 실험적으로 확인하였고, 이러한 결과로부터 상기 균주는 김치의 발효 및 묵은지의 제조에 이용될 수 있음을 확인하였다.
상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1)를 김치 제조 시 종균으로 이용하는 경우 락토바실러스 사케이 SC1 균주가 우점종을 형성하므로 저장기간이 증가하여도 유산균의 생존률이 높고, 실험결과 잡균의 번식을 막을 수 있는 것으로 확인되어, 묵은지의 보존성이 향상될 것으로 예상되며, 김치의 발효 과정을 조절하여 평균 6 개월이 걸리는 묵은지의 제조 기간을 80일까지 단축할 수 있는 것으로 확인되었다. 또한, 일반적으로 김치 발효 후기 단계에서 생성되어 김치의 산패를 야기하는 것으로 알려진 동형젖산발효균(homo fermentative lactic acid bacteria)의 일반적 특징과 달리 상기 균주를 이용하여 발효시킨 김치의 경우 pH의 저하에 대비하여 산도의 증가율이 낮아 신맛이 강하지 않고 관능적으로 우수한 묵은지를 제조할 수 있는 것으로 확인되었다.
또한, 본 발명은 상기 락토바실러스 사케이 균주(Lactobacillus sakei), 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 김치 발효용 스타터(Starter)에 관한 것이다. 상기 락토바실러스 사케이 균주는 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P) 일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 락토바실러스 사케이 균주(Lactobacillus sakei)를 포함하는 발효식품용 종균 조성물에 관한 것이다. 상기 락토바실러스 사케이 균주는 항의 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P) 일 수 있다.
또한 본 발명은 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P), 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 김치 발효용 스타터(Starter)에 관한 것이다.
상기 발효용 스타터를 발효식품의 생산 시 첨가하여 발효식품을 제조하는 경우, 상기 발효용 스타터에 포함된 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P), 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상에 의하여 발효식품의 품질을 일정하게 조절할 수 있고, 상기 스타터의 첨가량 또는 초기 균수에 의하여 발효의 속도를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 발효용 스타터를 김치, 바람직하게는 묵은지의 제조에 사용하는 경우, 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P)가 우점종을 형성하고, 김치의 발효 초기에 pH를 빠르게 낮춰 김치가 묵은지와 유사한 향과 맛을 가지게 하여, 평균 6개월 정도 소요되는 묵은지의 제조 시간을 약 80일로 단축 시킬 수 있다. 또한 상기 발효용 스타터를 첨가하여 제조한 김치의 경우 락토바실러스 사케이 SC1 균주가 우점종을 형성하므로 저장기간이 증가하여도 유산균의 생존률이 높으며, 유산균이 갖는 항균 활성에 의하여 오히려 잡균의 번식을 막아 묵은지의 보존성이 향상되며, 상기 발효과정에서 저하된 pH에 대하여 산도의 증가율이 낮아 신맛이 일반 묵은지 보다 덜하여 관능적으로 우수한 묵은지를 제조할 수 있다. 또한 김치 또는 묵은지를 제조하는 단계에서 발효를 조절할 수 있고, 제조기간의 단축을 통해서 묵은지를 안정적이고 신속하게 공급할 수 있어, 묵은지를 식재료로 사용하는 식품 산업 분야의 발전에 기여할 수 있다.
상기 발효용 스타터에는 통상적으로 사용되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P)를 포함하는 발효식품용 종균 조성물에 관한 것이다.
상기 종균 조성물을 발효식품의 생산 시 첨가하여 발효식품을 제조하는 경우, 상기 종균 조성물에 포함된 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P)에 의하여 발효식품의 품질을 일정하게 조절할 수 있고, 상기 상기 종균 조성물의 첨가량 또는 초기 균수에 의하여 발효의 속도를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 종균 조성물을 김치, 바람직하게는 묵은지의 제조에 사용하는 경우, 락토바실러스 사케이 SC1 균주가 우점종을 형성하므로 저장기간이 증가하여도 유산균의 생존률이 높으며, 유산균이 갖는 항균 활성에 의하여 오히려 잡균의 번식을 막아 묵은지의 보존성이 향상되며, 김치의 발효 초기에 pH를 빠르게 낮춰 김치가 묵은지와 유사한 향과 맛을 가지게 하여, 평균 6개월 정도 소요되는 묵은지의 제조 시간을 약 80일로 단축 시킬 수 있다. 또한 김치 또는 묵은지를 제조하는 단계에서 발효를 조절할 수 있고, 제조기간의 단축을 통해서 묵은지를 안정적이고 신속하게 공급할 수 있어, 묵은지를 식재료로 사용하는 식품 산업 분야의 발전에 기여할 수 있다.
상기 종균 조성물에는 통상적으로 사용되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조된 발효식품에 관한 것이다.
상기 발효식품은 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물에 포함된 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P), 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상에 의하여 품질을 일정하게 조절될 수 있다.
상기 발효식품은 김치 일 수 있고 또는 상기 발효식품은 묵은지 일 수 있다. 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조된 김치 또는 묵은지의 경우, 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P) 균주에 의하여 우점종이 형성되므로 잡균의 번식이 없어 김치 또는 묵은지의 보존성이 향상된다.
특히, 상기 묵은지는 락토바실러스 사케이 SC1 균주가 우점종을 형성하므로 저장기간이 증가하여도 유산균의 생존률이 높아 영양학적으로 우수하고, 유산균이 갖는 항균 활성에 의하여 오히려 잡균의 번식을 막아 묵은지의 보존성이 높고, 발효과정에서 pH의 저하율에 대하여 산도의 증가율이 낮아 신맛이 일반 묵은지 보다 덜하여 관능적으로 우수하다. 또한 묵은지의 제조 기간이 평균 6개월에서 평균 80일로 현저히 단축되어 산업적으로 유용하게 사용되고 있는 묵은지의 공급을 빠르고 안정적으로 할 수 있어 산업적으로도 큰 의미가 있다.
상기 발효식품은 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균을 첨가하는 함량은 사용목적 및 사용방법 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있으며, 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조하는 것 외에는 다른 성분을 첨가하여 제조하는데 특별한 제한이 없으며, 통상의 식품과 같이 여러 가지 향미제 또는 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발효식품에는 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 식품 기재를 100 중량부로 0.0001 중량부 내지 20 중량부로 첨가할 수 있다.
상기 발효식품이 김치 또는 묵은지인 경우 배추 및 김치 양념 1 kg을 기준으로 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 초기 균수를 기준으로 5×109 CFU 내지 1×1010 CFU, 바람직하게는 7×109 CFU 내지 8×109 CFU로 첨가하여 제조할 수 있다.
구체적으로, 상기 배추 및 김치 양념 총 질량 1 kg을 기준으로 초기 균수가 7.5×108 CFU/mL이 되도록 조절된 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 5 mL 내지 20 mL, 바람직하게는 7.5 mL 내지 12.5 mL씩 김치 양념에 첨가하여 제조할 수 있다.
상기 김치의 경우 주재료를 살균하지 않은 상태로 사용하며, 다양한 종류의 부원료(양념 류)를 혼합하여 제조하므로 인위적인 발효조절과 종균화가 어려운 식품이나, 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P) 균주를 종균으로 사용하는 경우, 종균 이외의 잡균의 번식을 제어하여 김치의 산패를 억제하므로 보존성을 증가시킬 수 있고, 김치 발효 초기에 pH를 급격히 낮춘 상태로 김치를 발효 시켜 묵은지의 제조 기간을 평균 6개월에서 80 일로 단축시킬 수 있어 식재료로 유용하게 사용되고 있는 묵은지의 공급을 빠르고 안정적으로 할 수 있어 산업적으로도 큰 의미가 있다.
상기 김치의 주재료는 김치종류에 따라 다르며, 통상적으로 양념으로 분류하는 이외의 재료를 의미한다. 상기 김치의 주재료는 일 예로 배추, 무, 오이, 열무, 파 또는 부추일 수 있으나, 본 발명에서는 바람직하게 배추를 의미한다.
또한 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P) 균주를 종균으로 사용하는 경우, 묵은지의 발효과정에서 저하된 pH에 대하여 산도의 증가율이 낮아 신맛이 일반 묵은지 보다 덜하여 관능적으로 우수한 묵은지를 제조할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 이용하여 김치를 제조하는 단계를 포함하는 묵은지 제조방법에 관한 것이다.
상기 묵은지 제조방법은 상기 발효용 스타터 또는 상기 발효식품용 종균 조성물을 첨가한 김치 양념을 배추에 버무려 김치를 제조하는 단계; 상기 제조된 김치를 12 ℃ 내지 18 ℃에서 4 내지 6일간 발효시키는 1차 발효 단계 및 상기 1차 발효된 김치를 -2 ℃ 내지 0 ℃에서 80일 이상 발효시키는 2차 발효 단계를 포함하는 방법으로 수행할 수 있다.
상기 김치를 제조하는 단계는 김치 제조 시 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 이용하는 방법은 김치 양념 또는 김치 다대기에 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P), 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 첨가하는 방법으로 수행할 수 있다.
상기 김치를 제조하는 단계는 바람직하게는 초기 균수가 5.0×108 내지 1.0×109 CFU/ml인 상기 발효용 스타터 또는 상기 발효식품용 종균 조성물을 배추 및 김치 양념 1 kg을 기준으로 10 ml로 첨가하여 수행할 수 있다.
상기 1차 발효 단계는 상기 제조된 김치를 12 ℃ 내지 18 ℃에서 4 내지 6일간 발효하는 방법으로 수행할 수 있다. 상기 1차 발효 온도가 12 ℃ 미만인 경우 이형젖산발효균의 번식이 활발해져 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 우점이 어려워 지므로 묵은지 제조에 적합하지 않고, 상기 발효 온도가 18 ℃를 초과하는 경우 잡균의 번식이 활발해져 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 우점이 어려워지는 문제가 있다. 상기 1차 발효 기간이 4일 미만인 경우 발효가 늦춰져서 묵은지 제조시간 단축 효과가 미미하게 나타나고, 6일을 초과하는 경우 묵은지의 산도가 급격히 증가하여 묵은지의 신맛이 강해지므로 묵은지의 관능이 저하될 수 있다.
상기 2차 발효단계는 및 상기 1차 발효된 김치를 -2 ℃ 내지 0 ℃에서 80일 이상 발효시키는 방법으로 수행할 수 있다. 상기 2차 발효 온도를 -2 ℃ 내지 0 ℃로 유지하는 경우 발효균의 활성을 저해하여 묵은지가 과발효에 의해 산패되지 않도록 하기 위함이고, 상기 1차 발효된 김치를 80일 이상 2차 발효 시키는 경우 묵은지 특유의 감칠맛과 시원한 맛, 단맛이 나면서 신맛이 거의 없는 관능적으로 우수한 묵은지를 제조할 수 있다.
상기 제조방법에 의하여 묵은지를 제조하는 경우 락토바실러스 사케이 SC1 균주가 우점종을 형성하므로 저장기간이 증가하여도 유산균의 생존률이 높으며, 유산균이 갖는 항균 활성에 의하여 오히려 잡균의 번식을 막아 묵은지의 보존성이 향상되며, 평균적으로 6개월이 소요되는 묵은지의 제조기간을 80일로 단축시킬 수 있고, 묵은지 특유의 감칠맛과 시원한 맛, 단맛이 나면서 신맛이 거의 없는 관능적으로 우수한 묵은지를 제조할 수 있다.
또한 본원 발명은 상기 제조방법에 의하여 제조된 묵은지에 관한 것이다.
상기 제조방법에 의하여 제조된 묵은지의 경우 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주(Lactobacillus sakei SC1, KACC91783P)가 우점종을 형성하고, 김치의 발효 초기에 pH를 빠르게 낮춰 약 80 일 정도에 묵은지의 향과 맛을 가지며, 우점종에 의하여 잡균의 번식이 제어되어 묵은지의 보존성이 우수하고, 묵은지의 pH의 저하율에 대하여 산도의 증가율이 낮아 일반적인 방법으로 제조된 묵은지와 비교하여 신맛이 적고 관능적으로 우수하다.
본 발명의 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주는 우리 전통 김치의 발효 균주에 해당하며, 동형젖산발효균주임에도 불구하고 김치의 산패를 야기하지 않고, 오히려 묵은지의 제조 기간을 현저하게 단축시켜 산업적으로 묵은지의 신속하고 안정적인 공급이 가능하게 하고, 저장기간이 증가하여도 유산균의 생존률이 높으며, 유산균이 갖는 항균 활성에 의하여 오히려 잡균의 번식을 막아 묵은지의 보존성이 향상되며, 묵은지의 pH의 저하율에 대하여 산도의 증가율이 낮아 일반적인 방법으로 제조된 묵은지와 비교하여 묵은지 특유의 감칠맛과 시원한 맛, 단맛이 나면서 신맛이 거의 없는 관능적으로 우수한 묵은지를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바실러스 베레첸시스 SS360-1의 16S rDNA의 염기서열을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바실러스 베레첸시스 SS360-1의 16S rDNA의 염기서열을 기초로 한 다른 세균(bacteria)과의 계통발생론적 관계를 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 바실러스 서브틸리스 균주에 대한 항균 활성을 나타낸 사진이다. 도 3a는 직접 방법에 의하여 항균 활성을 확인한 결과이고, 도 3b는 한천확산법으로 실험한 결과이다.
도 4a는 30 ℃에서 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 생육도를 나타내는 것이고, 도 4b는 온도에 따른 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 생육활성도를 나타내는 그래프 이다. 가로축은 배양 시간을 나타내며, 세로축은 흡광도를 나타낸다.
도 5는 NaCl의 농도에 따른 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 생육도를 나타내는 것으로 가로축은 배양 시간을 나타내며, 세로축은 흡광도를 나타낸다.
도 6은 pH에 따른 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 생육도를 나타내는 것으로 가로축은 배양 시간을 나타내며, 세로축은 흡광도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 실시예1의 김치의 발효기간에 따른 pH 및 산도의 변화를 나타낸 그래프이다. 가로축은 발효 기간(일)을 나타내고, 5일을 기준으로 저장온도가 0 일 내지 5일 은 15 ℃이고, 5 일 내지 120일은 -1 ℃인 것을 의미한다. 세로측의 좌측은 산도를 의미하고, 우측은 pH 값을 나타낸다. Acidity(%)(■)는 산도의 변화를 나타내고, pH(◆)는 pH의 변화를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 비교예1의 김치의 발효기간에 따른 pH 및 산도의 변화를 나타낸 그래프이다. 가로축은 발효 기간(일)을 나타내고, 5일을 기준으로 저장온도가 0 일 내지 5일 은 15 ℃이고, 5 일 내지 120일은 -1 ℃인 것을 의미한다. 세로측의 좌측은 산도를 의미하고, 우측은 pH 값을 나타낸다. Acidity(%)(■)는 산도의 변화를 나타내고, pH(◆)는 pH의 변화를 나타낸다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[ 준비예 : 우점종 분리 및 동정]
1-1. 균주의 분리
광주 및 전남 지역의 유명식당 및 가정, 그리고 전남지역 인근 사찰에서 식용되는 담근 지 1주 내지 2주 정도 되어 맛이 가장 좋은 최적 숙성기의 김치를 수집하여 시료로 사용하였다. 상기 시료인 김치의 내용물 전체를 마쇄한 후에 멸균거즈로 여과하여 김치 여과액을 수득한 후, 상기 김치 여과액을 멸균수를 이용하여 적정배율로 단계적으로 희석하여, CaCO3(Amersco Inc., USA) 2%(w/v) 및 한천(agar) 1.5%(w/v)가 첨가된 MRS 한천배지(Difco Laboratories, U.S.A)에 도말한 후, 30℃에서 평판배양하였다. 상기 배양 후, 투명 환을 형성하는 콜로니 를 유산균으로 잠정적으로 분리하였다. 상기 분리 균주는 MRS 액체배지에 접종하여 30℃에서 24시간 동안 배양한 후에 25%(w/v) glycerol stock으로 -70℃에서 보관하고, 실험에 사용할 경우에는 5 mL MRS 액체배지에 접종하여 30℃에서 24시간 동안 배양한 후에, 배양할 배지에 계대하여 사용하였다.
상기 다양한 김치로부터 분리된 유산균으로 잠정적으로 분리된 총 170 종의 균주로부터 묵은지 제조에 적합한 균주를 선정하기 위하여, 상기 균주를 김치액에 접종한 후, 발효시켜 그 발효취를 관능평가하는 방법을 수행하였다.
구체적으로, 담근 직후의 김치를 마쇄하여 김치 여과액을 얻은 후 멸균된 삼각 플라스크에 100 mL씩 분주하였다. 상기 김치 여과액이 분주된 플라스크에 상기 170 종의 균주의 배양액 각각을 1%(v/v) 함량으로 접종하고, 20℃에서 24시간 및 48시간 배양 후, 김치 액의 향과 맛에 대하여 관능평가를 실시하였다. 그 결과, 시험된 170 종의 균주 중 강한 이취와 강한 신맛을 내는 균주를 1차적으로 제외하여, 총 29개의 균주를 우선 선정하였다다.
상기 1단계에서 선별된 29종의 균주에 대해 상기와 동일한 실험을 수행한 후, 상기 48시간 배양된 김치액의 관능적 특성과 pH를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure 112013040846651-pat00001
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 각각의 접종된 균주에 따라 김치 발효액은 각기 다른 향과 맛을 나타내는 것이 확인되었으며, 총 29종의 김치 발효액 중 가장 묵은지 향과 유사하며 기호도가 좋은 균주 4종인 AF1, WJ1, SC1 및 YY1를 선정하였다.
2단계에서 선별된 관능적 특성이 우수한 4종의 균주에 대해 속성 묵은지 starter로서의 적합성을 시험하였다.
상기 적합성 시험을 위한 김치 및 묵은지는 다음과 같은 방법으로 제조하였다.
구체적으로, 배추는 배추 조직이 단단한 겨울 김장 배추를 골랐으며, 김치 양념은 고춧가루, 마늘, 생강, 까나리젓, 무채, 쪽파, 배, 당근, 설탕, 감치미, 찹쌀을 이용하여 제조하였다.
또한, 각 균주 배양액은 MRS 액체 배지에 상기 4종의 균주 각각을 1% 접종하고, 30℃에서 24시간 진탕 배양한 후, 9,950 × g의 조건에서 15분 동안 원심분리하여 균체를 모아 멸균수에 2회 수세하고 펠렛 덩어리를 멸균수에 다시 풀어 초기 균수가 평균 7.5×108 CFU/mL이 되도록 제조하였다.
상기 균주 배양액을 상기 배추 및 김치 양념 총 질량 1 kg을 기준으로 10 mL씩 김치 양념에 첨가하고, 상기 김치 양념을 절인 배추에 골고루 잘 바르는 방법으로 김치를 제조하였다.
상기 제조된 김치는 공기의 접촉을 최소화하기 위하여, 상기 제조된 김치 한 쪽씩 진공 포장한 후, 발효온도 15 ℃에서 5일간 보관하여 1차 발효 후, -1℃를 유지시키며 120일 동안 보관하면서 2차 발효하여 묵은지를 제조하였다.
상기 각각의 균주로 제조된 김치 및 묵은지에 대하여, pH, 산도, 총균수, 유산균수, 유산균 외 총균수, 효모수를 관찰하고, 우점율 및 김치의 관능적 특성을 조사하여, 표 2 내지 표 5에 나타내었다.
Figure 112013040846651-pat00002
Figure 112013040846651-pat00003
Figure 112013040846651-pat00004
Figure 112013040846651-pat00005
상기 표 2 내지 표 5에 나타낸 바와 같이, 상기 4종의 균주는 모두 저장 120일까지 95%이상의 높은 우점율을 나타내었으나, 김치의 관능적 특성을 관찰한 결과, 상이한 결과가 확인되었다. 우선, AF1 균주의 경우, 숙성 기간이 길어짐에 따라 상기 균주를 적용한 김치는 신맛이 강하여 김치 본래의 깊은 맛이 사라지고, 군덕내가 심하게 나기 시작하여 기호도가 낮아지는 것으로 확인되었고, WJ1을 적용한 김치의 경우, 초기 발효단계의 부드러운 단맛과 풍부한 발효취가 시간이 지남에 따라 이취와 쓴맛으로 변하였으며, YY1을 적용한 김치의 경우, 시원하고 깔끔한 맛을 내었으나, 이는 묵은지의 고유의 향취와는 다소 다른 것으로 확인되었고, 숙성 기간이 길어짐에 따라 화학 약품과 같은 이취가 생성되어 기호도가 감소되는 것이 확인되었다.
한편, SC1 배양액을 이용하여 제조된 김치는 신맛이 강하지 않고 강한 단맛을 내며, 숙성 80일째부터는 묵은지 특유의 깊은 감칠맛과 향을 가지기 시작하였고 숙성 기간에 따른 깊은 맛과 풍부한 발효취가 증가하는 한편, 군내나 이취는 거의 느껴지지 않아, 기호도가 가장 우수한 것으로 확인되었다.
상기 결과를 바탕으로, 속성 묵은지 제조를 위한 최종 starter로 균주로 SC1 균주를 선택하였다.
1-2. 균주의 동정 및 형태학적 특징
상기 속성 묵은지 제조를 위한 최적 균주로 선택된 SC1 균주의 동정을 위하여 1차적으로 형태학적 특성 및 생화학적 특성을 조사하였다. 그람염색(Gram stain kit, BD Co., USA) 및 현미경 관찰과 API 50 CHL system (BioMerieux, France)을 이용하여 당 발효능을 조사한 후에 균주동정 프로그램(http://apiweb.biomerieux.com)을 이용하여 균주를 동정하였다.
균주의 당 이용성을 확인하기 위하여 분리된 유산균을 5 mL MRS 액체배지에서 30℃에서 24시간 혐기 배양하였다. Eppendorf tube에 배양액을 넣고 원심분리하여 균체 회수하여 100 μL MRS 액체배지에 풀어서 균액을 준비하고 준비된 균액을 suspension medium 5 mL을 사용하여 2McFarland standard의 탁도에 맞추었다. 10 mL API 50 CHL 배지에 균을 부유시키고 스트림의 튜브에 분주하였다. Mineral oil을 2방을 떨어뜨리고 30℃에서 48시간 배양하여 24시간마다 스트립을 리딩하여 결과를 해석하였다.
최종적인 동정을 위하여 분리균주의 16s rDNA 염기서열을 결정하여 알려진 균주들과 비교하였다. 16s rDNA 염기서열을 분석하기 위하여, 분리균으로부터의 genomic DNA 추출은 Genome DNA kit(Q-Biogene, USA)을 사용하였다.
상기 균주의 분석 결과를 도 1 및 도 2와 표 6에 나타내었다.
당 대사능 당 대사능
Glycerol - Salicine +
Erythritol - Cellobiose +
D-Arabinose - Maltose +
L-Arabinose - Lactose +
Ribose + Melibiose -
D-Xylose + Sucrose +
L-Xylose - Trehalose +
Adonitol - Inuline +
β-Methyl-xyloside - Melezitose -
Galactose - D-Raffinose -
D-Glucose + Amidon -
D-Fructose + Glycodene -
D-Mannose + Xylitol -
L-Sorbose + β-Gentiobiose -
Rhamnose - D-Turanose -
Dulcitol - D-Lyxose -
Inositol - D-Tagatose -
Manitol - D-Fucose -
Sorbitol - L-Fucose -
α-Methyl-D-mannoside - D-Arabitol -
α-Methyl-D-Glucoside - L-Arabitol -
N-Acetylglucosamine + Gluconate -
Amygdaline + 2-ceto-gluconate -
Arbutine - 5-ceto-gluconate -
Esculine -
상기 SC1 균주는 형태학적 관찰결과, 그람 양성균으로, 막대형 즉, 간균이며, 집락은 불투명의 아이보리색으로 집락의 표면은 매끄러운 것으로 확인되어, 유산균인 것으로 추정되었다. 또한, 당대사능을 이용하여 확인한 생화학적 관찰 결과, 상기 SC1 균주가 대사하는 당인 L-Arabinose, Galactose, Maltose, Melibiose, Sucrose 등에 대하여 대사능을 나타내어, 공지된 유산균과 유사한 것으로 확인되어, 상기 SC1 균주는 유산균으로 추정되었다.
상기 유산균으로 추정된 SC1 균주의 16S rDNA 염기서열을 분석한 결과, 상기 도 1에 나타낸 1507 bp의 염기서열을 확인하였으며, 상기 염기서열을 이용하여 다른 세균(bacteria)과의 계통발생론적 관계를 확인한 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, Lactobacillus sakei DSM20017과 염기서열 1506개 중 1505개가 일치하여 99.9% 상동성을 나타내어, 상기 SC1 균주는 Lactobacillus sakei로 동정되었다.
상기 동정된 SC1 균주는 락토바실러스 사케이 SC1(Lactobacillus sakei SC1)로 명명하고 이를 국립농업과학원 농업유전자원센터(경기도 수원시 권선구 서둔동 88-20)에 2013년 2월 1일자로 기탁하여 수탁번호 KACC 91783P를 부여 받았다.
[ 실험예 : 락토바실러스 사케이 SC1 의 특성 확인]
1. 균주의 항균활성 검증
상기에서 부리 및 동정된 락토바실러스 사케이 SC1의 항균 활성을 확인하였다.
본 실험에 사용된 항균 물질은 다음의 방법에 의하여 준비하였다. 분리균주를 5 mL MRS 액체 배지에 접종하여 30℃에서 24시간 동안 정치하면서 전 배양하였다. 100mL MRS 액체 배지에 1%의 전배양액을 접종하고, 다시 30℃에서 24시간 동안 본 배양하였다. 본 배양액을 4℃ 및 9,950 × g의 조건에서 15분간 원심분리하여 얻은 상징액을 0.45 ㎛ membrane filter(Advantec MFS, Inc., 일본)로 제균하였다. 상기 제균된 상징액을 동결건조(freeze dry system, SFDSM12, Samwon Co., 대한민국)한 후, 20 mM sodium acetate(pH 4.0) 완충액 또는 3차 증류수에 녹여 5배 농축 배율로 준비하여 항균 활성 실험에 사용하였다.
항균 활성의 측정은 균체를 직접 가하는 직접방법(Kim, S.I., Kim, I. C. and Chang, H.C., J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 28(3), 526-553(1999)) 및 제균된 배양액을 종이 디스크에 가하는 한천확산법(Tagg, J.R. and Mcgiven, A.R., Appl. Microbiol. 21, 943(1971))을 응용하여 수행하였다.
구체적으로, 상기 락토바실러스 사케이 SC1을 5 ㎖ MRS 액체배지에 30℃에서 24시간 배양한 후, 4℃ 및 9,950 × g의 조건에서 원심분리하여 회수한 상징액을 0.45 ㎛ 크기의 막필터(Millipore, USA)로 제균하고, 한천 확산법으로 지시균주에 대한 생육 저지환을 측정하였다. 분리된 유산균의 항균물질 생산능 검증용 지시균으로는 Bacillus subtilis ATCC 6633을 사용하였다. 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 항균 활성에 대한 결과는 도 3에 나타내었다.
상기 도 3에 나타낸 바와 같이, 직접방법과 한천확산법 모두에서 지시균에 대하여 생육저해환을 형성하는 것을 확인할 수 있었으므로, 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주는 항균활성을 갖는 것으로 확인되었다.
2. 균주의 생육 특성 확인
2-1. 온도에 따른 균의 생육
락토바실러스 사케이 SC1 균주를 30℃에서 48시간 혐기배양하며 매 6시간마다 흡광도의 변화를 조사하여 그 결과를 도 4a에 나타내었다.
또한 묵은지 제조 시, 최적발효온도를 선정하기 위하여 온도에 따른 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 생육활성을 조사하여 그 결과를 도 4b에 나타내었다. 온도는 10℃, 12℃, 15℃, 18℃, 20℃에서 배양하며 12시간마다 흡광도를 조사하여 균이 최적으로 자라는 온도를 설정하였다.
상기 도 4a에 나타낸 바와 같이 락토바실러스 사케이 SC1 균주는 배양 24시간에 생육정지기에 이르렀다.
또한, 상기 도 4b에 나타낸 바와 같이, 18℃ 또는 20℃에서 24시간 배양한 균의 생육도는 30℃에서와 거의 유사하였으며, 15℃의 경우 균이 천천히 자라게 되지만 일정 시간 배양을 계속하면 높은 온도에서의 24시간 배양하였을 때와 같은 생육도를 나타는 것을 확인하였다. 발효 시, 높은 온도에서 발효할 때 잡균의 번식이 더 많아 유산균의 우점이 어려워지므로, 15℃를 묵은지 발효온도로 정하였다.
2-2. NaCl 농도에 따른 균의 생육도
배지의 초기 NaCl 농도가 균주의 성장에 미치는 영향을 조사하기 위하여, NaCl을 0%, 1%, 3%, 5% 및 7% 첨가한 100 mL MRS 액체배지에 분리균주를 1% 접종하여 24시간 정치배양한 후 A600(Ultro spec 2100 pro, Amersham Biosciences Co,, England)에서 흡광도를 측정하여, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
상기 도 5에 나타낸 바와같이, 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 경우, NaCl 농도 0 내지 5%까지 안정한 생육도를 나타내었고, 1% 농도에서 최대 생육도가 관찰되었으며 이는 5%의 염도에서까지 안정하게 균이 생육할 수 있는 것으로 확인되었다.
2-3. 배양 초기 pH 에 따른 균의 생육
배지의 초기 pH가 분리유산균주의 성장에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 1N NaOH 또는 1N HCl로 pH 4.0, pH 5.0, pH 6.0, pH 6.5, pH 7.0, 그리고 pH 10.0으로 보정한 100 mL MRS 액체배지에 분리균주를 1% 접종하여 24시간 정치배양한 후 A600(Ultro spec 2100 pro, Amersham Biosciences Co,, England)에서 흡광도를 측정하여, 도 6에 나타내었다.
상기 도 6에 나타낸 바와 같이, 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 경우, pH 7에서 최대 생육도를 보였고, pH 5에서 최대 생육도에 대하여 약 75%의 생육도를 보였으며, Ph 6에서 약 88%의 생육도를 나타내었다.
[ 실시예 : 락토바실러스 사케이 SC1 균주를 이용한 묵은지의 제조]
락토바실러스 사케이 SC1 균주를 이용하여 묵은지가 짧은 시간 내에 만들어 지는지, 상기 묵은지의 화학적 특성을 살펴 보기 위하여 묵은지를 제조하여 그 변화를 측정 하였다.
<대조군> 묵은지의 특성 분석
묵은지가 제조된 것을 확인 하기 위하여 시판되는 묵은지를 구입하여 대조군으로 이용하였다. 상기 구입한 묵은지의 pH, 산도, 염도, 당도를 측정한 결과, 묵은지의 pH는 pH 3.9 내지 pH 4.0인 것으로 확인되었고, 산도는 1.0% 내지 1.3%인 것으로 확인되었으며, 문헌 조사 결과 일반적인 묵은지의 pH는 pH 3.0 내지 pH 4.0인 것으로 확인되었고, 산도는 1.0% 이상인 것으로 확인되었다.
상기 균주를 이용하여 제조한 묵은지 제조공정은 15 ℃에서 산도가 0.7%에 가깝고, pH가 pH 4.0에 가까운 조건으로 우선 1차 발효를 종료시킨 후, 상기 시판된 묵은지와 같이, -1 ℃를 유지하며 김치의 산도가 1.0% 이상이고, pH가 pH 4.0 미만인 경우까지 2차 발효시키는 방법으로 수행하였다.
< 실시예1 > 락토바실러스 사케이 SC1 균주를 이용한 묵은지의 제조
상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주를 이용한 묵은지의 제조는 상기 균주를 김치액에 접종한 후, 발효시켜 그 발효취를 관능평가하는 방법을 수행하였다.
구체적으로, 배추는 배추 조직이 단단한 겨울 김장 배추를 골랐으며, 김치 양념은 고춧가루, 마늘, 생강, 까나리젓, 무채, 쪽파, 배, 당근, 설탕, 감치미, 찹쌀을 이용하여 제조하였다.
또한, 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주 배양액은 MRS 액체 배지에 상기 균주를 1% 접종하고, 30℃에서 24시간 진탕 배양한 후, 9,950 × g의 조건에서 15분 동안 원심분리하여 균체를 모아 멸균수에 2회 수세하고 펠렛 덩어리를 멸균수에 다시 풀어 초기 균수가 평균 7.5×108 CFU/mL이 되도록 락토바실러스 사케이 SC1 균체액을 준비하였다.
상기 균주 배양액을 상기 배추 및 김치 양념 총 질량 1 kg을 기준으로 10 mL씩 김치 양념에 첨가하고, 상기 김치 양념을 절인 배추에 골고루 잘 바르는 방법으로 김치를 제조하였다.
상기 제조된 김치는 공기의 접촉을 최소화하기 위하여, 상기 제조된 김치 한 쪽을 진공 포장한 후, 발효온도 15 ℃에서 5일간 보관하여 1차 발효 후, -1℃를 유지시키며 120일 동안 보관하면서 2차 발효하여 묵은지를 제조하였다.
< 비교예1 . 일반 묵은지의 제조>
시장에서 갖 담근 김치 3kg을 구입하여 발효온도 15 ℃에서 pH, 산도, 염도 및 당도의 변화를 지속적으로 관찰하면서 10일간 보관하여 1차 발효 후, -1℃를 유지시키며 2차 발효를 하여 묵은지를 제조하였다.
1. 묵은지의 pH , 산도 및 미생물 우점 정도의 확인
김치를 마쇄하여 멸균거즈로 여과한 김치여액으로 pH와 산도를 측정하였다. pH는 pH meter(Denver Instrument Co., Model 15)로 측정하였으며, 산도는 A.O.A.C방법에 의하여 김치여액 10mL를 0.1N NaOH 용액으로 pH 8.3이 될 때까지의 NaOH용액 소비량으로 정의하였으며, 이것을 아래 계산식에 의하여 젖산함량으로 환산하여 총산함량(%)으로 표시하였다.
[계산식]
총산 (%) = a×f×F×10
a: 0.1N NaOH 용액의 소비 mL수
f: 0.1N NaOH 용액의 factor
F: 0.1N NaOH 용액의 1mL에 상당하는 유기산 계수(젖산인 경우 0.009)
묵은지의 미생물 변화 정도를 확인하기 위하며, 상기 각각의 기간이 경과된 김치를 마쇄하여 멸균거즈로 여과한 김치여액을 MRS 배지, CaCO3가 2 % 첨가된 MRS 배지, LB 배지 및 YPD 고체배지에 도말하여 30℃에서 48시간 배양한 후 형성된 colony를 그람염색 및 현미경으로 관찰하였다. MRS에서는 김치에 존재하는 총균수를 측정하였고, CaCO3가 2 % 첨가된 MRS배지에서는 김치에 존재하는 유산균수를 측정하였다. LB배지에서는 김치 내 존재하는 유산균외 G(+)균을 관찰하였고, YPD배지에서는 김치 내 존재하는 효모를 관찰하였다.
상기 실시예1의 측정 결과를 도 7 및 표 7에 나타내었고, 비교예1의 측정결과를 도 8 및 표 8에 나타내었다.
실시예1 담금직후 15℃ -1℃
3日 5日 0日 45日 80日 120日
pH 5.955 4.244 4.114 4.114 4.073 4.055 3.903
산도(%) 0.240 0.533 0.742 0.742 0.794 0.824 0.933
염도 2.84 2.47 2.66 2.66 2.59 2.18 2.02
당도 12.1 10.2 10.1 10.1 10.5 10.2 10.6
Microbial
population
( CFU / mL ) 		Total viable cell 3.8×107
3.7×107 		4.4×109
4.3×109 		1.0×109
9.0×108 		1.0×109
9.0×108 		4.0×108
3.0×108 		8.8×107
8.5×107 		7.0×107
8.3×107
Lactic acid bacteria 3.7×107
3.6×107 		4.3×109
4.2×109 		9.8×108
8.8×108 		9.0×108
8.5×108 		3.9×108
2.9×108 		8.7×107
8.4×107 		6.8×107
8.2×107
유산균 외 5.0×105
2.0×105 		1.2×105
1.0×105 		2.0×105
1.0×105 		2.0×105
1.0×105 		3.0×105
2.0×105 		4.0×105
2.0×105 		1.5×105
2.3×105
Yeast - - - - 4.0×103 1.0×103 5.0×103
Dominance (%) 97.37
97.3		 97.73
97.67		 98
97.78		 98
97.78		 97.5
96.67		 98.86
98.82		 97.14
98.8
비교예1 담 금직후 15℃ -1℃
5日 10日 0日 45日 80日 120日
pH 5.924 5.114 4.181 4.181 4.092 4.021 3.936
산도(%) 0.218 0.272 0.686 0.686 0.953 0.969 1.089
염도 2.81 2.82 2.81 2.81 2.64 2.29 2.3
당도 10.6 10.0 10.2 10.2 11.04 9.7 10.0
Microbial
population
( CFU / mL ) 		Total viable cell 6.0×105
7.0×105 		9.0×108
1.1×109 		8.0×108
4.3×108 		8.0×108
4.3×108 		2.0×108
3.0×108 		5.9×107
6.4×107 		1.8×106
2.4×106
Lactic acid bacteria 4.7×105
4.7×105 		7.8×108
1.0×109 		7.8×108
4.2×108 		7.8×108
4.2×108 		1.9×108
2.9×108 		5.5×107
5.8×107 		1.5×106
2.1×106
유산균 외 3.0×105
6.0×105 		1.0×105
1.5×105 		2.0×105
3.0×105 		2.0×105
3.0×105 		6.0×105
2.0×105 		3.0×105
1.2×105 		7.0×105
8.0×105
Yeast - - 1.1×103 1.1×103 1.0×102 8.0×102 3.0×103
Dominance (%) 78.33
67.143		 86.67
90.91		 97.5
97.674		 97.5
97.674		 99
96.667		 93.22
90.625		 83.33
87.5
상기 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 락토바실러스 사케이 SC1 균주로 제조한 실시예1의 김치는 담금 직후로부터 발효 5일째에 pH 4.1대에 이른 것을 확인할 수 있었으나, 비교예1의 김치는 pH 4.1 정도에 이르기 위해서 약 10일 이 소요되어 실시예의 균주를 이용하는 경우 묵은지 제조를 위한 1차 발효 기간을 1/2 배 단축할 수 있음을 확인하였다. 상기 결과로부터, 락토바실러스 사케이 SC1 균주를 발효균주 또는 스타터로 사용하는 경우, 묵은지 제조에 소요되는 기간을 단축할 수 있을 것으로 예상되었다.
또한, 상기 표 7 및 표 8에 나타낸 바와 같이, 실시예1의 김치는 5일 만에 1차 발효를 끝내고, pH 및 산도를 기준으로 확인한 결과, 2차 발효를 시작하여 80일 만에 묵은지가 완성된 것이 확인되었다. 또한, 실시예1의 김치 제조 후 15℃에서 발효 5일차에 총균수가 9.0×108 CFU/mL 내지 1.0×109 CFU/mL으로 확인되어, 97.78% 내지 98%의 높은 유산균 우점률을 나타내었고, 2차 발효 80일째 총균수는 8.7×107 CFU/mL으로 확인되어, 여전히 98%정도의 높은 우점율이 확인되었다. 또한, 김치 담금 직후부터 저장 기간 내내 유산균 외 g(+)균의 수는 거의 일정한 것으로 확인되었고, -1℃ 저장 45일부터 효모가 배지 내에서 관찰되었나, 잡균의 번식에도 불구하고, 저장 120일까지 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 우점률은 계속 높은 것으로 관찰되었다.
한편, 비교예1의 김치는 1차 발효 10일 차에 총균수 4.3×108 CFU/mL 내지 8.0×108 CFU/mL를 나타내어, 97.5%의 높은 유산균 우점률을 나타내었으나, 실시예1의 김치가 묵은지의 맛과 향을 내는 2차 발효 80일째 비교예1의 총균수는 6.2×107 CFU/mL를 나타내어, 우점률이 90% 내지 93%정도로 감소하는 것으로 확인되었다. 또한, 1차 발효 10일째부터 효모가 배지 내에서 관찰되어, 실시예1에 비하여 잡균의 번식이 더 우세한 것으로 확인되었다. 종균김치에 비하여 효모가 더 일찍 관찰되었고, 김치 내 존재하는 유산균의 수도 감소함을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 우점률도 점점 낮아짐을 관찰하였다.
뿐만 아니라, 비교예1의 김치는 실시예1의 김치와 같은 pH대에 있음에도, 전반적으로 실시예1의 김치보다 산도가 높음을 관찰할 수 있었으며, 저장이 진행될수록 산도의 증가가 실시예1에 비해 강화되는 것이 확인되었다. 상기 산도의 증가로 인해 신맛이 강하여지는 것으로 확인되었으며, 일반적으로 김치의 산도가 1%이상인 경우에는 강한 신맛으로 인해 기호도가 현저히 감소하는 것으로 알려져 있다. 김치의 표면 또한 실시예1의 김치가 윤기가 있어 보이는 반면 비교예1의 김치는 윤기를 볼 수 없는 것으로 확인되었다.
상기 결과로부터, 실시예1의 김치의 경우 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 우점을 통해서 잡균의 번식이 억제될 수 있고, 상기 균주의 첨가로 인해 pH를 신속히 낮추어 발효가 빨리 일어나게 하여 묵은지가 제조되는 기간을 현저하게 단축할 수 있으며, 장기간 저장에도 유산균의 잔존량 및 우점률이 높고, 잡균 번식이 억제되고, 산도의 증가가 억제되어, 묵은지의 보존성을 향상시킬 수 있는 것으로 확인되었다.
특히, 80일째의 특성이 시판된 묵은지의 화학적 특성 값이 거의 유사하고, 맛과 풍미도 묵은지와 비슷한 것을 확인하여, 80일 정도의 발효를 통하여 묵은지를 제조할 수 있는 것으로 예상되어, 통상 묵은지의 제조에 소요되는 기간인 6개월을 현저히 단축할 수 있을 것으로 예상되며, 이를 통하여 식재료로써 묵은지의 안정적이고 신속한 공급을 가능케 할 것으로 평가되었다. 이러한 제조기간의 단축은 식감과 관련된 기호도의 측면뿐만 아니라 산업적으로도 큰 의미가 있는 것으로 평가되었다.
2. 묵은지의 관능평가
김치에 대한 관능평가는 조선대학교 식품영양학과 대학원생 12명을 대상으로 5점 채점법(아주 좋음=5, 좋음=4, 보통=3, 좋지않음=2, 매우나쁨=1)으로 수행되었으며, 김치의 전반적인 맛, 냄새, 조직감 및 색에 대하여 조사하였고, 상기 사항을 모두 고려하여 평가한 종합적 만족도 등에 대한 관능적 특성을 측정하였고 그 결과 얻어진 값을 평균하여 최종 값을 구하였으며, 그 결과를 하기 표 9에 기재하였다.
맛 냄새 조직감 색 전체적인 기호도
대조구 3.3 3.1 3.5 3.7 3.40
실시예1 3.6 4.2 3.7 3.6 3.78
비교예1 2.8 2.9 3.4 3.3 3.10
상기 표 9에 나타낸 바와 같이, 관능검사 결과 락토바실러스 사케이 SC1 균주에 의하여 제조된 묵은지의 경우 시판되어 판매되고 있는 묵은지와 유사한 맛, 냄새, 조직감 및 색을 가지고 있는 것을 확인되었고, 전체적인 기호도 면에서는 오히려 시판되는 묵은지는 물론 일반적인 방법으로 제조된 비교예1의 묵은지 보다 우수한 것을 확인 할 수 있다.
이는 락토바실러스 사케이 SC1 균주가 묵은지 제조 과정에서 상기 균주의 항균활성에 의하여 잡균의 번식을 막으므로 잡균에 의한 불쾌한 냄새나 맛의 변질이 일어나지 않고, 표 7에 나타낸 바와 같이, pH 증가에도 불구하고 산도의 증가를 억제하여, 상대적으로 신맛은 적고, 당도는 높으며, 단맛을 지닌 묵은지를 생산할 수 있기 때문인 것으로 판단되었다.
따라서, 락토바실러스 사케이 SC1 균주를 이용하여 묵은지를 제조하는 경우 제조기간을 현저히 단축할 수 있어 산업적인 의미가 클 뿐 아니라, 관능적으로도 우수한 묵은지를 제조할 수 있을 것으로 예상되었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
농업생명공학연구원 KACC91783 20130201

Claims (10)

  1. 기탁번호 KACC 91783P를 갖는 김치로부터 분리된 신규한 락토바실러스 사케이 SC1 균주를 포함하는 발효식품용 종균 조성물; 또는 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 김치 발효용 스타터(Starter);
    를 이용하여 김치를 제조하는 단계를 포함하는 묵은지 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 묵은지 제조방법은 상기 발효식품용 종균 조성물; 또는 상기 발효용 스타터를 첨가한 김치 양념을 배추에 버무려 김치를 제조하는 단계; 상기 제조된 김치를 12 ℃ 내지 18 ℃에서 발효시키는 1차 발효 단계 및 상기 1차 발효된 김치를 -2 ℃ 내지 0 ℃에서 발효시키는 2차 발효 단계를 포함하는 방법으로 수행하는 것인 묵은지 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 김치를 제조하는 단계의 상기 발효식품용 종균 조성물 또는 발효용 스타터는 상기 발효식품용 종균 조성물 또는 발효용 스타터에 포함된 상기 락토바실러스 사케이 SC1 균주의 초기 균수가 5.0×108 내지 1.0×109 CFU/ml이고,
    상기 1차 발효 단계는 12 ℃ 내지 18 ℃에서 4일 내지 6일 동안 발효시키는 방법으로 수행하는 것이며,
    상기 2차 발효 단계는 -2 ℃ 내지 0 ℃에서 70일 내지 90일 동안 발효시키는 방법으로 수행하는 것
    을 특징으로 하는 묵은지 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 제조방법에 의하여 제조된 묵은지.
  5. 기탁번호 KACC 91783P를 갖는 김치로부터 분리된 신규한 락토바실러스 사케이 SC1 균주.
  6. 제5항의 기탁번호 KACC 91783P를 갖는 김치로부터 분리된 신규한 락토바실러스 사케이 SC1 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 김치 발효용 스타터(Starter).
  7. 제5항의 기탁번호 KACC 91783P를 갖는 김치로부터 분리된 신규한 락토바실러스 사케이 SC1 균주를 포함하는 발효식품용 종균 조성물.
  8. 제6항의 발효용 스타터 또는 제7항의 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조된 것을 특징으로 하는 발효식품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 발효식품은 김치인 것인 발효식품.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 김치는 묵은지인 것인 발효식품.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180028141A (ko) * 2016-09-08 2018-03-16 주식회사 아워홈 락토바실러스 사케이 d2-212 균주 또는 이의 배양액을 이용한 저염김치의 제조방법
CN109234165A (zh) * 2018-11-26 2019-01-18 辽宁省农业科学院 一种耐低温酸菜乳酸菌菌种的分离方法
KR20200059056A (ko) 2018-11-20 2020-05-28 조선대학교산학협력단 유산균을 이용한 묵은지 제조방법 및 그로부터 제조된 묵은지
CN116098275A (zh) * 2023-02-15 2023-05-12 云南省农业科学院农产品加工研究所 一种分步发酵生产低酸泡菜的方法
CN117286060A (zh) * 2023-09-15 2023-12-26 哈尔滨美华生物技术股份有限公司 一株低温清酒广布乳杆菌及应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100910657B1 (ko) 2007-02-23 2009-08-05 박현진 신규한 락토바실러스 브츠네리 및 이의 용도
KR101049165B1 (ko) 2011-02-09 2011-07-14 한국식품연구원 혈류 개선용 균주 및 이를 함유한 기능성 식품 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100910657B1 (ko) 2007-02-23 2009-08-05 박현진 신규한 락토바실러스 브츠네리 및 이의 용도
KR101049165B1 (ko) 2011-02-09 2011-07-14 한국식품연구원 혈류 개선용 균주 및 이를 함유한 기능성 식품 조성물

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180028141A (ko) * 2016-09-08 2018-03-16 주식회사 아워홈 락토바실러스 사케이 d2-212 균주 또는 이의 배양액을 이용한 저염김치의 제조방법
KR101873977B1 (ko) 2016-09-08 2018-07-03 주식회사 아워홈 락토바실러스 사케이 d2-212 균주 또는 이의 배양액을 이용한 저염김치의 제조방법
KR20200059056A (ko) 2018-11-20 2020-05-28 조선대학교산학협력단 유산균을 이용한 묵은지 제조방법 및 그로부터 제조된 묵은지
KR102255983B1 (ko) 2018-11-20 2021-05-25 조선대학교 산학협력단 유산균을 이용한 묵은지 제조방법 및 그로부터 제조된 묵은지
CN109234165A (zh) * 2018-11-26 2019-01-18 辽宁省农业科学院 一种耐低温酸菜乳酸菌菌种的分离方法
CN116098275A (zh) * 2023-02-15 2023-05-12 云南省农业科学院农产品加工研究所 一种分步发酵生产低酸泡菜的方法
CN117286060A (zh) * 2023-09-15 2023-12-26 哈尔滨美华生物技术股份有限公司 一株低温清酒广布乳杆菌及应用
CN117286060B (zh) * 2023-09-15 2024-05-14 哈尔滨美华生物技术股份有限公司 一株低温清酒广布乳杆菌及应用

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