KR100252793B1 - Fermented barley gruel and process for improving the quality and the preservability of kimchi by using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 보리발효물 및 이를 이용한 김치품질 및 보존성 향상방법, 좀더 상세하게는 바실러스 서브틸리스 엠제이엠(Bacillus subtilis MJM) 균주를 접종하여 배양시킨 보리발효물과 이를 김치에 첨가하여 김치의 품질 및 보존성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.The present invention is a barley fermented product and a method for improving the quality and preservation of kimchi using the same, more specifically barley fermented and incubated by inoculating Bacillus subtilis MJM strain and the kimchi quality and It relates to a method of improving the preservation.
종래 공장 김치의 제조공정은 일부의 기계화된 공정을 제외하면, 재래식 가정용 김치 생산 방식과 동일하게 공기중의 균에 의해 자연숙성 시키는 방식이다.The manufacturing process of the conventional factory kimchi is a method of natural ripening by the bacteria in the air in the same way as the conventional domestic kimchi production method, except for some mechanized process.
이 방식에서는 저장조건에 의해 숙성속도를 어느정도 조절해 줄 수 있으나 매우 제한적이며 제품 김치의 특성상, 소량으로 장기간 유통되는 경우가 많아, 유통도중에 산도증가, 변색 등으로 품질이 저하되는 경우가 있어 왔다. 이러한 장애 요인은 더 장기간을 요하는 해외 수출에도 막대한 지장을 주고 있는 실정이다.In this method, it is possible to control the ripening speed to some extent depending on the storage conditions, but it is very limited. Due to the characteristics of the kimchi, it is often distributed in a small amount for a long time, and the quality may be degraded due to acidity increase or discoloration during distribution. These obstacles are also enormously affecting overseas exports that require longer periods of time.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 연구 개발된 것으로, 김치 첨가용 보리발효물을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 다른 하나의 목적은 김치 생산 단계에서 상기 보리발효물을 소량 첨가하여 김치 주 발효균의 성장속도를 조절함으로써 김치를 장기간 보관할 때 산패되기 까지의 기간을 연장해 주는 방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 보리발효물의 소량 첨가로서 김치의 초기 숙성 속도를 증가시켜, 소량씩 신속하게 유통되는 제품의 경우에도 알맞게 익은 김치를 제공하는데 있다.The present invention has been researched and developed in order to solve the above problems, the object is to provide a barley fermentation for adding kimchi. It is another object of the present invention to provide a method for extending the period until rancidity during long-term storage of kimchi by adjusting the growth rate of fermented bacteria of kimchi by adding a small amount of the barley fermentation in the kimchi production step. Still another object of the present invention is to increase the initial ripening rate of kimchi by adding a small amount of barley fermentation, to provide a moderately ripe kimchi even in the case of quickly distributed products in small amounts.
본 발명의 구성은 먼저 보리 발효에 이용되는 균주를 분리, 배양하는 공정; 증자된 보리에 이를 접종하여 발효시키는 공정; 보리발효물을 분쇄하여 액상분쇄물 및 이를 원심분리하여 추출점질물을 만드는 공정; 보리발효물의 액상분쇄물 및/또는 추출점질물을 김치제조시에 소량 첨가하여 숙성속도를 제어하는 공정으로 구성된다.The constitution of the present invention comprises the steps of first separating and culturing the strain used for barley fermentation; Inoculating it with fermented barley and fermenting it; Grinding the barley fermented product to produce liquid pulverized product and extractive viscosity by centrifuging it; It is composed of a process of controlling the ripening rate by adding a small amount of liquid milled and / or extracted viscous product of barley fermentation in the production of kimchi.
본 발명은 보리발효물을 액상분쇄물 및 그 추출점질물로서 김치에 첨가하여 김치숙성기간 및 품질 특성을 제고하는 것을 발명의 주요내용으로 하고 있다. 김치의 경우는 액상분쇄물을 사용하고, 맑은 국물이 요구되는 동치미나 백김치 등에는 탁도저하를 막기 위해 고형물을 제외한 추출점질물을 사용하여 동일한 효과를 얻는다. 본 발명의 보리 발효에 이용되는 균주는 전통 장류식품에서 채취한 미생물로부터 분리, 획득한 바실러스 서브틸리스 유사 균주로서 한국종균협회에 기탁(기탁번호: KFCC 11016번)된 바실러스 서브틸리스 엠제이엠(Bacillus subtilis MJM) 균주이다. 이 균주를 밀기울현탁액에 42℃에서 하루동안 배양한 것을 접종원액으로 사용한다. 보존을 위한 일반 배양시에는 액체 영양배지 또는 바이오폴리머 점질물 생산배지를 이용하여 42℃에서 12시간 이상 배양한 것을 배양원액으로 한다. 바이오폴리머 점질물 생산배지에 배양하는 경우 아미노산중합체를 주성분으로 하는 점질물을 대량으로 생성한다. 본 발명에 사용되는 보리는 1차 가공된 눌른 보리로서, 이 눌른 보리를 증류수에 담가 1시간 동안 방치한후, 121℃에서 20분 동안 증자하여 사용한다. 상기 배양원액을 증류수에 희석하여 증자한 보리에 혼합하고, 42℃에서 30시간 동안 발효시켜 보리발효물을 제조한다. 이렇게 제조한 보리발효물을 전체 김치무게의 0.1∼1.0% 비율로 김치에 첨가하여 제조한다. 보리발효물은 분쇄하여 액상분쇄물상태로 사용할 수도 있고, 추출하여 추출점질물상태로 사용할 수도 있는데, 액상분쇄물로 사용할 경우는 보리발효물에 부피비 50%의 증류수를 첨가하여 소형 분쇄기에서 3분간 분쇄 혼합한 것을 사용하고, 추출점질물로 사용할 경우는 상기 분쇄 혼합한 것을 4℃에서 30분간 3,000rpm으로 원심분리한 후, 상등액을 분리하여 사용한다. 이렇게 분리한 상등액은 바실러스 균액, 보리의 발효과정에서 생성된 점질물, 그리고 제거되지 않은 보리성분을 포함하고 있다. 보리발효물에서 추출한 점질물은 높은 점성을 가진 액체로서, 건조중량으로 보리발효물 1kg당 3g 내외의 수율로 얻어진다. 추출점질물의 대부분은 글루탐산의 아미노산 중합체이며, 가열시 카라멜화 반응이 일어나는 것을 볼 때, 다량의 당류도 함유하고 있음을 알 수 있다. 또한, 보리쌀의 단백질 함량에 비해 추출점질물의 단백질 함량이 높은 것으로 볼 때, 발효과정에서 생성된 아미노산의 대부분(특히 글루탐산)은 균주 자체적으로 생합성 되고 있음을 보여준다.The present invention is to improve the kimchi maturation period and quality characteristics by adding barley fermented product to the kimchi as a liquid grinding material and its extract viscosity. In the case of kimchi, liquid grinds are used, and in the case of Dongchi or white kimchi, which requires a clear broth, extraction viscous materials except solids are used to prevent turbidity deterioration. The strain used for fermentation of barley of the present invention is a Bacillus subtilis-like strain isolated and obtained from microorganisms collected from traditional enteric foods, and Bacillus subtilis mj. Bacillus subtilis MJM) strain. The strain was incubated in bran suspension for one day at 42 ° C as an inoculum stock solution. In the case of general culture for preservation, the culture stock solution is cultured at 42 ° C. for at least 12 hours using a liquid nutrient medium or a biopolymer slime production medium. When cultivated in a biopolymer slime production medium, a large amount of volatiles mainly composed of amino acid polymers are produced. Barley used in the present invention is a first-processed pressed barley, soaked the pressed barley in distilled water and left for 1 hour, and then used for 20 minutes at 121 ℃. The culture stock solution is diluted in distilled water, mixed with the barley, and fermented at 42 ℃ for 30 hours to prepare a barley fermented product. The barley fermented product thus prepared is added to kimchi at a ratio of 0.1 to 1.0% of the total kimchi weight. Barley fermentation products can be pulverized and used in the form of liquid pulverized products, or extracted and used as extract slime. In the case of liquid pulverized products, 50% of distilled water is added to barley fermented products and pulverized in a small pulverizer for 3 minutes. In the case of using a mixture and using it as an extract viscosity, the above-ground mixture was centrifuged at 3,000 rpm for 30 minutes at 4 ° C, and then the supernatant was separated and used. The supernatant thus separated contains Bacillus fungi, viscous substances produced during fermentation of barley, and barley components not removed. The viscous material extracted from barley fermentation is a liquid with high viscosity and is obtained in dry weight at a yield of about 3 g / kg of barley fermentation. Most of the extract viscosity is an amino acid polymer of glutamic acid, and it can be seen that the caramelization reaction occurs when heated, and also contains a large amount of sugars. In addition, the protein content of the extract is higher than the protein content of barley rice, most of the amino acids produced during the fermentation process (especially glutamic acid) shows that the strain itself is biosynthesis.
보리발효물의 액상분쇄물 및 추출점질물은 공히 4℃에서 보관하며, 보관기간은 약 보름을 넘기지 않는다. 만약 장기보관할 경우는 냉장상태에서도 변질되어 첨가물로 사용하기에 부적당하게 된다.Liquid grind and extract viscous product of barley fermentation are stored at 4 ℃, and the storage period does not exceed about full. If it is stored for a long time, it is deteriorated even in the refrigerated state, making it unsuitable for use as an additive.
이하 본 발명의 구체적인 구성 및 작용을 실시예를 들어 상세히 설명한다.Hereinafter, the specific configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to Examples.
실시예 1Example 1
종균의 분리 및 배양원액의 제조Separation of Spawn and Preparation of Culture Stock
공지의 종균 순수분리방법에 따라 전통 메주로부터 채취한 미생물 덩어리에서 바실러스 서브틸리스 유사 균주인 바실러스 서브틸리스 엠제이엠(BacillusBacillus subtilis MJ, a Bacillus subtilis-like strain, from a microbial mass collected from traditional meju according to known spawn pure separation method
subtilis MJM, 기탁번호 KFCC-11016번)을 분리 획득하였다. 획득한 종균을 밀기울현탁액에 42℃에서 하루동안 진탕배양한 것을 접종원액으로 하였다. 상기 접종원액 0.1㎖를 취하여 42℃에서 12시간 이상 액체 영양배지에서 배양하였다. 액체 영양배지의 조성은 펩톤 5.0g/ℓ, NaCl 5.0g/ℓ, 효모추출물 2.0g/ℓ, 고기추출물 1.0g/ℓ이며 고형배지용 한천을 1.5% 첨가하였다.subtilis MJM, Accession No. KFCC-11016) was obtained separately. The obtained seed was shaken in a bran suspension at 42 ℃ for one day as an inoculum stock solution. 0.1 ml of the inoculum solution was taken and cultured in a liquid nutrient medium for 12 hours at 42 ° C. The composition of the liquid nutrient medium was peptone 5.0g / l, NaCl 5.0g / l, yeast extract 2.0g / l, meat extract 1.0g / l, and 1.5% of agar for solid medium was added.
보리발효물의 제조Preparation of Barley Fermentation
상기 배양원액을 증류수에 0.5% 농도로 희석한다. 희석액을 121℃에서 20분 동안 증자한 보리에, 초기 보리무게 600g당 100㎖씩의 비율로 혼합한다. 잡균의 오염을 방지하기 위해 접종시 보리증자물의 온도를 70℃이상으로 유지하였다. 배양원액과 혼합한 보리증자물을 무균용기에 1.5㎝ 깊이로 채운후, 저밀도폴리에틸렌막을 덮고, 원활한 공기유통을 위해 1㎝ 간격으로 구멍을 내었다. 위와 같이 처리한 보리증자물을 42℃에서 30시간 동안 발효시켜 보리발효물을 제조하였다.The culture stock solution is diluted to 0.5% concentration in distilled water. The diluted solution is mixed with barley which has been increased at 121 ° C. for 20 minutes at a rate of 100 ml per 600 g of initial barley weight. In order to prevent contamination of various germs, the temperature of barley cooked water was maintained at 70 ° C. or higher. Barley steam mixed with the culture stock solution was filled to a sterile container to a depth of 1.5 cm, and covered with a low density polyethylene membrane, and holes were made at intervals of 1 cm for smooth air circulation. Barley fermented as described above was fermented for 30 hours at 42 ℃ barley fermented product was prepared.
액상분쇄물의 제조Preparation of Liquid Grind
상기 보리발효물에 부피비율로 50%의 증류수를 첨가한 후, 소형 분쇄기에서 3분간 분쇄, 혼합하여 액상분쇄물을 얻는다.50% of distilled water is added to the barley fermentation product in a volume ratio, and then pulverized and mixed for 3 minutes in a small mill to obtain a liquid milled product.
배추김치의 제조Chinese Cabbage Kimchi
재료: 배추, 천일염, 보리 발효 액상분쇄물 및 일반배추김치에 소요되는 무채와 기본 양념을 준비한다.Ingredients: Prepare radish and basic seasoning for cabbage, sun salt, barley fermented liquid grind and general cabbage kimchi.
배추의 겉껍질을 벗겨내고 4절하여 8% 소금물에서 12시간 동안 침지한다. 절인 배추를 깨끗한 물에 3회 세척하고, 3시간 동안 중력 탈수한다. 절인 배추의 최종적인 염도는 국물기준 4%로 맞춘다. 다음 기본양념으로 버무린 무채로 배추속을 채우고, 여기에 김치 전체 무게비 0.5%에 해당하는 액상분쇄물을 고루 섞이도록 약간량의 증류수에 희석하여 산포한다. 김치의 숙성기간에 따른 산도 변화 측정을 위해 김치를 2개구로 나누어서 하나는 실온에서 지속적으로 16℃(밤), 20℃(낮)의 조건으로 숙성시켰으며, 다른 하나는 24시간 동안 4℃에서 냉장숙성시키다가 10일 후부터는 15℃정도에 가끔씩 내어놓아 숙성을 촉진시켰다. 숙성기간에 따른 산도 변화를 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.Peel the outer skin of the cabbage, cut it into 4 pieces and soak for 12 hours in 8% brine. The pickled cabbage is washed three times with clean water and gravity dehydrated for three hours. The final salinity of the pickled cabbage is set to 4% broth. Next, fill the cabbage with radish mixed with basic seasoning, and dilute it in a small amount of distilled water so that the liquid grind powder equal to 0.5% of the total weight of kimchi is mixed. In order to measure the change in acidity according to the maturation period of kimchi, kimchi was divided into 2 wards and one was matured at room temperature continuously at 16 ℃ (night) and 20 ℃ (day), and the other at 4 ℃ for 24 hours. After 10 days of refrigeration, it is sometimes sprinkled at around 15 ° C. to facilitate aging. The change in acidity with age was measured and the results are shown in Table 1.
실시예 2Example 2
종균의 분리Spawn separation
실시예 1과 동일한 방법으로 접종원액을 제조하였다. 상기 접종원액 0.1㎖를 취하여 42℃에서 12시간 이상 바이오폴리머 점질물 생산배지에서 배양하여 배양원액으로 하였다. 바이오폴리머 생산배지의 조성은 설탕 8.0%, 모노소디움 글루탐산 2.0%, NaH2PO4·2H2O 0.4%, MgSO4·7H2O 0.08%, 바이오틴 0.3㎍/㎖이다. 고형배지로 하기 위해 1.5% 한천을 첨가하였다.Inoculum was prepared in the same manner as in Example 1. 0.1 ml of the inoculum solution was taken and cultured in a biopolymer viscous medium for at least 12 hours at 42 ° C to obtain a culture stock solution. The composition of the biopolymer production medium was 8.0% sugar, 2.0% monosodium glutamic acid, 0.4% NaH 2 PO 4 .2H 2 O, 0.08% MgSO 4 .7H 2 O, and 0.3 μg / ml biotin. 1.5% agar was added to make the solid medium.
보리발효물의 제조Preparation of Barley Fermentation
상기 배양원액을 증류수에 0.5% 농도로 희석한다. 희석액을 121℃에서 1시간 동안 증자한 보리에, 초기 보리무게 600g당 100㎖씩의 비율로 혼합한다. 잡균의 오염을 방지하기 위해 접종시 보리증자물의 온도를 70℃이상으로 유지하였다. 배양원액과 혼합한 증자보리를 무균 용기에 2㎝ 깊이로 채운후, 저밀도폴리에틸렌막을 덮고, 원활한 공기유통을 위해 1㎝ 간격으로 구멍을 내었다. 위와 같이 처리한 보리 증자물을 42℃에서 30시간 동안 발효시켜 보리발효물을 제조하였다.The culture stock solution is diluted to 0.5% concentration in distilled water. The diluted solution is mixed with barley which is increased at 121 ° C. for 1 hour at a rate of 100 ml per 600 g of initial barley weight. In order to prevent contamination of various germs, the temperature of barley cooked water was maintained at 70 ° C. or higher. The steamed barley mixed with the culture stock solution was filled to a sterile container with a depth of 2 cm, and then covered with a low density polyethylene membrane, and punched at intervals of 1 cm for smooth air circulation. Barley fermented as described above was fermented for 30 hours at 42 ℃ barley fermented product was prepared.
보리발효물의 가공 및 추출점질물의 분리Processing of Barley Fermentation and Separation of Extract Viscosity
추출점질물의 분리를 위해 상기 보리발효물에 부피비율로 50%의 증류수를 첨가한 후, 소형 분쇄기에서 3분간 분쇄 혼합하였다. 분쇄원액을 4℃에서 30분간 3,000rpm으로 원심분리한 후, 상등액을 분리하여 점질물을 얻었다.50% distilled water was added to the barley fermentation in a volume ratio to separate the extract viscous, and then pulverized and mixed for 3 minutes in a small mill. The pulverized stock solution was centrifuged at 3,000 rpm for 30 minutes at 4 ° C, and then the supernatant was separated to obtain a viscous substance.
동치미의 제조Manufacture of Dongchimi
재료: 무, 천일염, 보리발효 추출점질물 및 동치미에 소요되는 일반 양념을 준비한다.Ingredients: Prepare radish, sun salt, fermented barley extract and common seasonings for Dongchimi.
흙을 털어내고 깨끗이 세척한 무를 크기에 따라 2절 또는 4절한 후, 8% 소금물에서 12시간 동안 침지하여 절인다. 깨끗한 물에 3회 세척하고, 30분간 중력탈수한다. 최종적인 염도는 국물기준 3.5%로 맞춘다. 깨끗한 물로 동치미를 담그고, 전체 동치미 무게의 0.3%에 해당하는 상기 추출점질물을 첨가한다. 고루 섞이도록 적당량의 증류수에 희석하여 산포한다. 실시예 1과 같은 방법으로 숙성시키고, 숙성기간에 따른 산도 변화를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.Shake off the soil and clean radishes, cut into two or four pieces, depending on their size, and then immerse them in 8% brine for 12 hours. Wash three times in clean water and gravity dehydrate for 30 minutes. Final salinity is set to 3.5% of the broth. Immerse the Dongchimi with clean water and add the extract viscosity corresponding to 0.3% of the total weight of Dongchimi. Dilute and spread in an appropriate amount of distilled water to mix evenly. Aging was carried out in the same manner as in Example 1, and the change in acidity according to the aging period was measured and the results are shown in Table 1.
비교예 1Comparative Example 1
대조를 위하여, 상기 실시예 2의 동치미의 제조에서 추출점질물의 첨가를 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 일반 동치미를 제조하였다. 실시예 1과 같은 방법으로 숙성시키고, 산도 변화를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.For comparison, in the preparation of the Dongchimi of Example 2, except for the addition of the extract viscosity was prepared a common Dongchimi in the same manner as in Example 2. Aged in the same manner as in Example 1, the change in acidity was measured and the results are shown in Table 1.
표 1로 알 수 있는 바와 같이, 김치 등의 제조시 본 발명의 보리발효물을 첨가하면 초기에는 pH가 0.4정도 낮아지는 현상을 보여 대조군인 비교예 1의 김치보다 산도가 높음을 알 수 있고, 시일이 경과함에 따라 pH의 저하(산도의 증가)는 대조군인 비교예 1의 경우가 급격 하여, 실온 저장의 경우, 5일 후에는 실시예 2의 pH가 3.90인데 비해 비교예1의 pH는 3.95로 비슷하였고, 13일 후에는 역전 되었으며, 냉장저장의 경우에도 20일 후에 역전되었음을 알 수 있다. 이러한 사실로 볼 때, 본발명의 보리발효물을 첨가하여 김치를 담그면 처음에는 조기 숙성을 촉진하고, 나중에는 산패를 지연시킴으로써 김치를 맛있게 먹을 수 있는 기간을 연장할 수 있고, 아울러 공장 김치의 품질 제고 및 유통기간 연장에도 매우 유용하게 이용 될 수 있다. 또, 바실러스 균주가 기존의 된장, 청국장을 비롯한 장류 제품에 이용되던 것임을 고려할 때, 발명의 핵심인 보리발효물의 인체 안전성을 보장할 수 있다는 것도 본 발명의 중요한 특성이다. 본 발명은 실제 공장 김치의 대량생산 내지는 가내 소량 생산공정에도 직접 적용할 수 있다.As can be seen from Table 1, the addition of barley fermentation of the present invention during the production of kimchi shows a pH of about 0.4 lower initially shows that the acidity is higher than the kimchi of Comparative Example 1, the control group, As the time passed, the decrease in pH (increased acidity) was sharp in the case of Comparative Example 1, which is a control group, and the pH of Comparative Example 1 was 3.95, whereas the pH of Example 2 was 3.90 after 5 days of storage at room temperature. It was similar to, and after 13 days, it was reversed, and in the case of cold storage, it was reversed after 20 days. In view of this fact, the addition of barley fermentation of the present invention to soak kimchi can promote early ripening first, and later delay the rancidity, which can prolong the period of delicious eating of kimchi, and also the quality of plant kimchi. It can also be very useful for the improvement and extension of shelf life. In addition, considering that Bacillus strains were used in conventional soybean products, such as miso, Cheonggukjang, it is also an important feature of the present invention to ensure the human safety of barley fermentation, which is the core of the invention. The present invention can be directly applied to the mass production of domestic factory kimchi or even a small amount of domestic production process.
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