JP2019525752A - ガス発生量の低いリゥコノストック・メゼンテロイデスcjlm627菌株およびこれを用いたキムチの製造方法 - Google Patents

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Abstract

本出願は、ガス発生量の低いリゥコノストック・メゼンテロイデス(Leuconostoc mesenteroides)CJLM627菌株(KCTC 13044BP)、これを含む発酵スターター組成物および前記菌株を用いたキムチの製造方法に関するものである。【選択図】なし

Description

本出願は、ガス発生量の低いリゥコノストック・メゼンテロイデス菌株およびこれを用いたキムチの製造方法に関する。
キムチは、微生物の発酵作用を用いて作った食品であって、微生物の作用によって食品の成分が分解され、新たな成分が合成されて栄養価、嗜好性および保存性が向上する。
従来のキムチは、流通過程においてガス(主として二酸化炭素)が発生して容器の膨張、破損および漏液などの問題が発生し、過熟成による強い酸味に起因して味品質が低下するという問題があった。
このような問題を解消するために、ガス透過性の高い高分子フィルム(大韓民国公開特許公報第10−1999−0078725号)またはワンウェイ(one−way)方式の弁の適用(大韓民国公開実用新案公報第20−2013−0002058号)などの種々の包装技術を用いて制御する方法が報告されているが、実際に商用化レベルに至るためにはコストがかかるなどの限界があり、過熟成による強い酸味などキムチの品質の変化に対する根本的な解決策になるのに無理があった。
このような背景の下で、本発明者らはキムチの製造に際してガスの発生を低減可能な方法を開発するための研究を行うべく鋭意努力を重ねた結果、特定のリゥコノストック・メゼンテロイデス菌株を用いてキムチを製造する場合、酸味の増加を抑えることはそのままに、ガスの発生は低減することができるということを見出し、本出願を完成するに至った。
大韓民国公開特許公報第10−1999−0078725号(1999年11月5日付け公開) 大韓民国公開実用新案公報第20−2013−0002058号(2013年4月2日付け公開)
本出願の目的は、ガス発生量の低いリゥコノストック・メゼンテロイデス(Leuconostoc mesenteroides)CJLM627菌株(KCTC 13044BP)を提供することである。
本出願の他の目的は、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株を含む発酵スターター(fermentation starter)組成物を提供することである。
本出願のさらに他の目的は、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株または本出願の発酵スターター組成物を含むキムチを提供することである。
本出願のさらに他の目的は、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株または本出願の発酵スターター組成物を発酵対象物に接触させるステップを含むキムチの製造方法を提供することである。
以下、本出願の内容について詳述する。一方、本出願において開示した一態様の説明および実施の形態は、共通する事項について他の態様の説明および実施の形態にも適用可能である。なお、本出願において開示した様々な要素のあらゆる組み合わせが本出願の範囲に属する。加えて、後述する具体的な叙述によって本出願の範囲が制限されるとはいえない。
本出願の目的を達成するために、本出願は、一態様として、ガス発生量の低いリゥコノストック・メゼンテロイデス(Leuconostoc mesenteroides)CJLM627菌株(KCTC 13044BP)を提供する。本出願のリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)は、リゥコノストック・メゼンテロイデス亜種デキストラニカム(Leuconostoc mesenteroides subsp. Dextranicum)であってよい。
本出願の他の具体例によれば、本出願の菌株は、酸産生量の低い菌株であってもよく、具体的に、本出願の酸は乳酸であってもよい。このため、本出願の菌株を用いてキムチを製造する場合、他のリゥコノストック・メゼンテロイデス菌株を用いてキムチを製造する場合よりも酸味の増加を抑えてキムチの味品質を維持することができる。
本出願のさらに他の具体例によれば、本出願の菌株は、マンニトール産生量の高い菌株であってもよい。マンニトールは、キムチに清涼感および爽やかな味を与え、酸味を抑えるだけではなく、酸敗菌の増殖を抑えてキムチが発酵され過ぎることを防ぐ。
本出願のさらに他の具体例によれば、本出願の菌株は、ゼラチン液化反応、有害代謝産物(例えば、アンモニア)の生成、フェニルアラニン脱アミンの生成、溶血現象検査においていずれも陰性を示し、たとえ食品に適用されるとしても、安全である(実施例5を参照すること)。
本出願のさらに他の具体例によれば、本出願の菌株は、配列番号1の配列を含む16s rRNAを含んでいてもよい。
本出願の菌株リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株は、前記菌株の破砕された細胞壁の分画、生菌または乾燥菌を含んでいてもよい。
本出願は、他の一態様として、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)またはこの培養物を含む発酵スターター(fermentation starter)組成物を提供する。
本出願の発酵スターター組成物は、本出願のリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)を10cfu/ml以上含んでいてもよく、具体的に、10cfu/ml〜1013cfu/mlまたは10cfu/ml
〜1012cfu/ml含んでいてもよい。
本出願における用語「培養物」とは、本出願のリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)を培地に接種して培養した結果物のことをいう。具体的に、本出願の培養物は、本出願の菌株を培地において培養した培養物そのもの(すなわち、本出願のリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株、培地または菌株の代謝産生物を含み得る)、前記培養物をろ過または遠心分離して菌株を除去したろ液(例えば、遠心分離した上澄み液)などを含み得る。なお、本出願の培養液は、これを乾燥(例えば、凍結乾燥)させた後に粉末にしたものを含み得る。
本出願の一具体例によれば、本出願の培養は、10℃〜30℃において6時間〜48時間かけて行うことであってもよく、具体的に、20℃〜30℃において12時間〜36時間または18時間〜30時間かけて行うことであってもよい。
本出願の培地は、公知の乳酸菌用培地である限り、制限なしに使用可能である。具体的に、本出願の培地の炭素源および窒素源を含んでいてもよく、より具体的に、前記炭素源は、スクロース(ショ糖)、グルコース(ブドウ糖)およびフルクトース(果糖)よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の炭素源であってもよく、前記窒素源は、酵母エキス、ペプトン、牛肉エキス、麦芽エキス、トウモロコシ浸漬液、クエン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、炭酸アンモニウムおよび硝酸よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の窒素源であってもよい。本出願の培地は、ツイーン80、クエン酸ナトリウム、リン酸カリウム、酢酸ナトリウム、硫酸マンガン、硫酸マグネシウムおよび蒸留水よりなる群から選ばれるいずれか一種以上をさらに含んでいてもよい。
本出願における用語「発酵スターター」とは、発酵の開始を補助するために発酵対象物に人為的に適用される製剤のことをいう。
本出願の一具体例によれば、本出願の発酵スターター組成物は、液状または粉末であってもよい。
本出願の他の具体例によれば、本出願の発酵スターター組成物は、凍結保護剤をさらに含んでいてもよく、より具体的に、グリセロール、トレハロース、マルトデキストリン、脱脂粉乳および澱粉よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の凍結保護剤をさらに含んでいてもよい。本出願の凍結保護剤は、本出願の発酵スターター組成物の総重量に対して0.01重量%〜20重量%、0.01重量%〜10重量%含有されていてもよく、具体的に、本出願のグリセロールは5重量%〜20重量%、本出願のトレハロースは2重量%〜10重量%、本出願のマルトデキストリンは2重量%〜10重量%、本出願の脱脂粉乳は0.5重量%〜2重量%、本出願の澱粉は0.1重量%〜1重量%で本出願の発酵スターター組成物に含有されていてもよい。
本出願のさらに他の具体例によれば、本出願の発酵スターター組成物は、賦形剤をさらに含んでいてもよい。具体的に、本出願の賦形剤は、ブドウ糖、デキストリンおよび脱脂牛乳よりなる群から選ばれるいずれか一種以上であってもよい。より具体的に、本出願の賦形剤は、本出願の発酵スターター組成物の総重量に対して75重量%〜95重量%または85重量%〜95重量%で含有されていてもよい。
本出願は、さらに他の態様として、本出願のリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)または本出願の発酵スターター組成物を含むキムチを提供する。
本出願における用語「キムチ」とは、野菜(例えば、白菜、大根、ねぎ、カラシナおよびキュウリなど)を塩漬けした後、薬味(例えば、粉唐辛子、ニンニク、生姜および塩辛など)を入れて発酵させた食品のことをいう。
本出願におけるキムチは、食品として許容可能な公知の添加剤をさらに含んでいてもよく、具体的に、梅の香り、レモンの香り、パインアップルの香り、ハーブの香りなどの天然香料、天然果汁、クロロフィリン、フラボノイドなどの天然色素;果糖、蜂蜜、糖アルコール、砂糖などの甘味成分;またはクエン酸、クエン酸ナトリウムなどの酸味剤をさらに含んでいてもよい。
本出願は、さらに他の一態様として、本出願のリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)または本出願の発酵スターター組成物を発酵対象物に接触させるステップを含むキムチの製造方法を提供する。
本出願のさらに他の具体例によれば、本出願のリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)または本出願の発酵スターター組成物は、発酵対象物の全体の重量を基準として、0.01重量%〜3重量%、0.1重量%〜3重量%、0.5重量%〜3重量%または0.5重量%〜2重量%で発酵対象物への接触を行ってもよい。
また、本出願の接触は、3℃〜10℃または5℃〜10℃において1日間〜90日間、10日間〜90日間、10日間〜60日間、20日間〜60日間または20日間〜40日間行ってもよい。
本出願は、さらに他の一態様として、本出願の製造方法によって製造されたキムチを提供する。
本出願のリゥコノストック・メゼンテロイデス(Leuconostoc mesenteroides)CJLM627菌株(KCTC 13044BP)は、ガスの発生量が低いことから、前記菌株またはこの培養物を発酵スターターとして用いてキムチを製造する場合、流通中にガスの発生量が低減されてガスの発生による包装破損などの問題を予防することにより、キムチの流通品質を安定化させることができるという効果がある。なお、酸産生量が低いことから、一定の酸味を保ち、マンニトール産生能に優れていることから、キムチの味品質の向上効果がある。
以下、本出願について下記の実施例を挙げてより具体的に説明する。しかしながら、これらの実施例は、本出願についての理解への一助のためのものに過ぎず、どのような意味であっても、本出願の範囲がこれらにより制限されることはない。
実施例1:ガス発生量の低い菌株の分離
1−1)菌株の分離および同定
大型スーパーで購入した各種のキムチを5℃の低温において熟成し、pH3.8〜4.5の範囲に達したキムチをキムチの試料として用いた。前記キムチ試料を0.85%食塩水で10倍希釈し、PES寒天培地(フェニルエチルアルコールスクロース寒天;トリプトン5g、酵母エキス0.5g、スクロース20g、硫酸アンモニウム2g、第2のリン酸カリウム1g、硫酸マグネシウム0.244g、フェニルエチルアルコール2.5ml、寒天15g/蒸留水1L)プレートに接種した後、スプレッダーで塗抹した。次いで、前記プレートを25℃の恒温培養器において24時間かけて培養した後、生成されたそれぞれのコロニーを別途のPES寒天プレートに画線培養(streaking)して単一のコロニーとして分離した。
1−2)ガス発生量の低い菌株の選別
前記実施例1−1において分離された菌株コロニーを高さ30mmのダーラム管付き試験管内MRSブロス[ディフコ(Difco.)MRSブロス(broth);バクトペプトン(bactopeptone)10g、牛肉エキス(beef extract)10g、酵母エキス5g、グルコース20g、ツイーン80(tween 80)1g、クエン酸アンモニウム2g、第2のリン酸カリウム2g、酢酸ナトリウム5g、硫酸マンガン0.1g、硫酸マグネシウム0.05g、蒸留水1L]10mlにそれぞれ接種した後、25℃において24時間かけて静置培養した。ダーラム管内に捕集されたガスの高さを測定してガス発生度を測定し、ガス発生量が10mm以下である菌株を選別した。
1−3)酸産生量の少ない菌株の選別
前記実施例1−2において分離された菌株コロニーをMRSブロス(ディフコMRSブロス;バクトペプトン10g、牛肉エキス10g、酵母エキス5g、グルコース20g、ツイーン801g、クエン酸アンモニウム2g、第2のリン酸カリウム2g、酢酸ナトリウム5g、硫酸マンガン0.1g、硫酸マグネシウム0.05g、蒸留水1L)10mlにそれぞれ接種した。酸産生の度合いの測定のために25℃において24時間かけて静置培養した後、pH計(SevenCompact(商標)/イオンS220、メトラー・トレド(Mettler Toledo)社製)を用いてpHを測定し、pHが4.4以上である菌株を選別した。
1−4)マンニトール産生量の多い菌株の選別
前記実施例1−3において分離された菌株コロニーを2%の果糖(フルクトース)入り最小培地(バクトペプトン10g、果糖20g、ツイーン801g、クエン酸アンモニウム2g、第2のリン酸カリウム2g、酢酸ナトリウム5g、硫酸マンガン0.1g、硫酸マグネシウム0.05g/蒸留水1L)10mlにそれぞれ接種し、25℃において24時間かけて静置培養した後、マンニトール産生量を測定した。マンニトール産生量はHPLCを用いて測定し、マンニトール産生量が16,000mg/L以上である菌株を選別した。
1−5)選別された菌株の同定
前記実施例1−4において選別した菌株をCJLM627と命名し、この16s rRNAの塩基配列(配列番号1)を分析した。その結果、前記CJLM627菌株の16s rRNA塩基配列は、リゥコノストック・メゼンテロイデス亜種デキストラニカム(Leuconostoc mesenteroides subsp. Dextranicum)CCMMB1134の16s rRNA塩基配列(配列番号2)と99%一致することを確認することができた。このため、前記CJLM627菌株を「リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627」と命名し、韓国生命工学研究院(Korean Collection for Type Cultures)に2016年6月10付けで寄託し、寄託番号KCTC 13044BPを与えられた。
実施例2:ガス発生能の比較
実施例1において選別したリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627のガス発生度を他のリゥコノストック・メゼンテロイデス菌株と比較するために、リゥコノストック・メゼンテロイデス標準菌株であるリゥコノストック・メゼンテロイデスKCTC3100及びKCTC3722を対照群として用いてガス発生度を測定した。各菌株を高さ30mmのダーラム管付き試験管内のMRSブロス10mlに接種し、25℃において24時間かけて培養した後、ダーラム管内に捕集されたガスの高さを測定してガス発生度を比較した。
ガス発生度は、ガス発生がない場合に「−」、ダーラム管内に捕集されたガスの高さが1mm〜5mmである場合に「+」、6mm〜10mmである場合に「++」、11mm〜15mmである場合に「+++」、16mm〜25mmである場合に「++++」、25mm以上である場合に「+++++」と表示した。
その結果、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627のガス発生度は「++」であって、対照群菌株のガス発生度である「++++」または「+++」に比べて格段に低いことを確認した(表1)。
Figure 2019525752
実施例3:酸産生能の比較
実施例1において選別したリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627の酸産生度を対照群であるリゥコノストック・メゼンテロイデスKCTC3100及びKCTC3722と比較した。各菌株をMRSブロス10mlに接種し、酸産生度の測定のために25℃において24時間かけて静置培養した後のpHをpH計(SevenCompact(商標)/イオンS220、メトラー・トレド(Mettler Toledo)社製)を用いて測定した。
その結果、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627は対照群菌株に比べて酸産生量が格段に低いことを確認した(表2)。
Figure 2019525752
実施例4:マンニトール産生能の比較
実施例1において選別したリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627のマンニトール産生能を対照群であるリゥコノストック・メゼンテロイデスKCTC3100及びKCTC3722と比較した。各菌株を2%の果糖入り最小培地(バクトペプトン10g、果糖20g、ツイーン801g、クエン酸アンモニウム2g、第2のリン酸カリウム2g、酢酸ナトリウム5g、硫酸マンガン0.1g、硫酸マグネシウム0.05g/蒸留水1L)10mlにそれぞれ接種し、25℃において24時間かけて培養した後、上澄み液内のマンニトールの含量をHPLCで測定した。
その結果、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627は、対照群菌株に比べて、マンニトール産生量がそれぞれ147%および187%増加したことを確認した(表3)。
Figure 2019525752
実施例5:菌株の安全性の評価
実施例1において選別したリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627がキムチの製造に際してスターターとして使えるか否かを確認するために、菌株危害性を分析した。具体的に、韓国バイオベンチャー協会団体標準において提示した安全性評価試験法に従い溶血現象検査(Hemolysis)、ゼラチン液化反応検査(Gelatin liquefaction)、有害代謝産物(アンモニア)の生成確認(Ammonia Production)およびフェニルアラニン脱アミン検査(Phenylalanine deaminase)を行った。
その結果、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株は、ゼラチン液化反応、有害代謝産物(アンモニア)の生成、フェニルアラニン脱アミンの生成および溶血現象検査の全てにおいて陰性を示し、人体に投与可能な安全な菌株であるので、食品の製造に際して使えることを確認した(表4)。
Figure 2019525752
実施例6:キムチの製造
6−1)リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株を用いたキムチの製造
スクロース2.5g、クエン酸3ナトリウム2.0g、ペプトン1.5g、グルコース1.0g、酵母エキス1.0g、果糖0.5g、酢酸ナトリウム0.5gおよび蒸留水1Lを混合した後、滅菌済み培地に約10CFU/mlのリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株を培地の総重量に対して1重量%になるように接種して25℃において24時間かけて培養して菌株培養液を製造した。
次いで、粉唐辛子(2.5重量%)、ニンニク(2重量%)、生姜(0.4重量%)、ねぎ(1重量%)、大根(18重量%)および塩辛(5重量%)を混合した通常のキムチの薬味に前記製造した菌株培養液を全体のキムチの重量に対して0.1重量%で加えて薬味を製造した後、塩漬けにした白菜と混合してキムチ(実験例1)を製造した。
6−2)標準菌株培養液を用いたキムチの製造
リゥコノストック・メゼンテロイデスの標準菌株KCTC3100およびKCTC3722の培養液をそれぞれ用いて、前記実施例6−1の方法と同様にしてキムチ(KCTC3100培養液を使用:比較例1、KCTC3722培養液を使用:比較例2)を製造した。
6−3)菌株培養液を添加しないキムチの製造
キムチの薬味に菌株培養液を添加しなかった以外は、前記実施例6−1の方法と同様にしてキムチ(比較例3)を製造した。
実施例7:キムチの特性分析
7−1)酸産生量の比較
前記実験例1および比較例1〜3のキムチを7℃において30日間保存してそれぞれの乳酸産生量を測定した。具体的に、各キムチの所定量を磨砕した後、ガーゼで1次ろ過してキムチ搾り液を製造し、前記キムチ搾り液内の乳酸量を分析するためにキムチ液3mlを取って遠心分離(10,000g、10分)して0.2μmのフィルターで2次ろ過した後、HPLCでその含量を分析した。
その結果、実験例1は、菌株培養液を用いずに製造した比較例3および同種の標準菌株培養液を用いて製造した比較例1〜2のキムチに比べて乳酸産生量が84%〜86%のレベルであるので、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株培養液を用いてキムチを製造する場合、酸味の増加を抑えてキムチの味品質を維持することができるということが確認できた(表5)。
Figure 2019525752
7−2)ガス発生量の比較
前記実験例1および比較例1〜3のキムチをガス吸収剤無(Al pouch)に所定量入れ、7℃において30日間保存して増加された体積を測定して各キムチのガス発生量を測定した。
その結果、実験例1が同種の標準菌株培養液を用いて製造したキムチである比較例1〜2に比べてガス発生量が56%〜61%のレベルであり、菌株培養液を用いずに製造したキムチである比較例3よりも低いので、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株培養液を用いてキムチを製造する場合、ガス発生量を格段に低減して流通し易さを高めることができるということが確認できた(表6)。
Figure 2019525752
7−3)マンニトール産生量の比較
前記実験例1および比較例1〜3のキムチを7℃において30日間保存してそれぞれのマンニトール産生量を測定した。具体的に、各キムチの所定量を磨砕した後、ガーゼでろ過してキムチ搾り液を製造し、前記キムチ搾り液3mlを取って遠心分離(10,000g、10分)して0.2μmのフィルターで2次ろ過した後、HPLCでその含量を分析した。
その結果、実験例1が菌株培養液を用いずに製造した比較例3および同種の標準菌株培養液を用いて製造した比較例1〜2に比べてマンニトール産生量が181%〜185%のレベルであり、リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株培養液を用いてキムチを製造する場合、多量のマンニトールが含有されて保存性および味品質に優れたキムチを製造することができるということが確認できた(表7)。
Figure 2019525752
[受託番号]
寄託機関名:韓国生命工学研究院
受託番号:KCTC13044BP
受託日:20160610
Figure 2019525752

Claims (6)

  1. ガス発生量の低いリゥコノストック・メゼンテロイデス(Leuconostoc mesenteroides)CJLM627菌株(KCTC 13044BP)。
  2. リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)またはこの培養物を含む発酵スターター(fermentations tarter)組成物。
  3. 前記発酵スターター組成物は、前記リゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)を10cfu/ml以上含む、請求項2に記載の発酵スターター組成物。
  4. 前記発酵スターター組成物はグリセロール、トレハロース、マルトデキストリン、脱脂粉乳および澱粉よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の凍結保護剤をさらに含む、請求項2に記載の発酵スターター組成物。
  5. 請求項1に記載のリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)または請求項2乃至請求項4のうちのいずれか一項に記載の発酵スターター組成物を含むキムチ。
  6. 請求項1に記載のリゥコノストック・メゼンテロイデスCJLM627菌株(KCTC 13044BP)または請求項2乃至請求項4のうちのいずれか一項に記載の発酵スターター組成物を発酵対象物に接触させるステップを含むキムチの製造方法。
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