KR101055949B1 - 신규한 류코노스톡 메센테로이드 ｄｓｒ 218 균주 및 이의 용도 - Google Patents

신규한 류코노스톡 메센테로이드 ｄｓｒ 218 균주 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 산생성이 낮은 류코노스톡 메센테로이드 균주 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내산성이 우수하고, 산생성능이 낮은 류코노스톡 메센테로이드 균주 또는 그 배양액을 첨가하여 숙성도가 지연된 김치를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218은 내산성이 우수하고 산생성능이 낮아 김치의 발효 숙성기간 동안 우점종으로 증식하여, 맛과 품질이 우수하고 일정하게 유지되며, 김치의 숙성이 지연되어 저장성이 향상된 김치를 제조할 수 있다.
유산균, 류코노스톡 메센테로이드, 저산생성, 김치

Description

신규한 류코노스톡 메센테로이드 ＤＳＲ 218 균주 및 이의 용도{Novel Leuconostoc mesenteroides DSR 218 and use thereof}
본 발명은 내산성이 높고 산 생성능이 낮은 류코노스톡 메센테로이드 균주 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내산성이 우수하고 산생성능이 낮은 류코노스톡 메센테로이드 균주 또는 그 배양액을 첨가하여 숙성도가 지연된 김치를 제조함으로써, 맛과 품질이 우수하고 일정하게 유지되며, 김치의 숙성이 지연되어 저장성이 향상된 김치를 제조하는 방법에 관한 것이다.
김치는 주원료인 절임 배추에 고춧가루, 마늘, 생강, 파 및 무 등을 혼합한 후, 제품의 보존성과 숙성도를 확보하기 위하여 저온에서 발효시킨 식품으로서, 우리나라 고유의 대표적인 전통발효 식품이다. 1990년대까지만 해도 김치는 주로 가정에서 자체적으로 생산이 되어 온 식품이었으나, 급속한 경제성장과 국민 소득의 증가, 산업구조 및 생활환경의 변화에 의하여 1990년대 이후 본격적으로 상품화되기 시작하였다. 최근에는 상품화된 김치에 대한 인식의 개선과 함께 국내 수요량과 수출량이 꾸준히 증가하고 있는 추세에 있다.
김치를 상품화함에 있어 제품의 맛과 품질이 일정하게 제조되는 것이 필요하다. 그러나, 현실적으로는 김치 원재료의 산지, 계절, 김치의 발효 숙성 조건 및 김치의 발효 숙성 정도 등 여러 요인에 따라 김치의 맛이 달라지게 되어, 김치의 맛이나 품질을 일정하게 제조 유지하는 것이 매우 어려웠다. 또한, 대부분 김치가 발효 숙성된 상태에서 유통 판매되므로 맛이 쉽게 변질되거나, 유통 중에 김치가 과숙성 또는 산패되어 조직이 연화되는 연부 현상이 일어나 먹을 수 없게 되고 풍미의 변화가 심하게 되어 상품으로써 가치가 급감하게 되는 등 저장성이 낮은 문제가 있었다.
따라서, 맛과 품질이 일정하면서 또한 저장성도 향상된 우수한 상품 김치에 대한 개발이 시급하게 요구되고 있는 실정이다.
김치의 맛이나 산패에 관련된 김치의 발효 숙성과정은 김치의 원료인 배추나 무우 등에 존재하는 자연발생적인 김치 발효 관련균 예를 들면 류코노스톡 메센테로이드(Leuconostoc mesenteroides), 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarium), 페디오코커스 세레비지에(Pediococcus cerevisiae), 및 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 등에 의하여 진행된다. 특히 김치 고유의 시원하고 깊은 맛은 가장 짧은 유도기를 갖고 있어 김치의 초기부터 중기 발효에 관련된 류코노스톡 메센테로이드 균주가 증가하기 때문으로 알려져 있으며(So M.H. and Kim Y.B., Korean J. Food Sci. Technol., 27(4):495-505, 1995; So M.H. and Kim Y.B., Korean J. Food Sci. Technol., 27(4):506-515, 1995), 김치의 신맛 이나 산패 과정은 락토바실러스 플란타륨 균주에 의한 것으로 알려져 있다.
상품화된 김치에 있어서, 그 김치의 맛과 품질을 일정하게 유지하기 어려운 것은 상기 류코노스톡 메센테로이드, 락토바실러스 플란타륨, 사카로마이세스 세레비지에 등의 김치 발효 관련군의 종류나 총균수 등이 원재료의 산지, 계절, 발효 조건에 따라 그 맛과 품질이 달라지게 되기 때문이다. 또한, 상기 김치 발효 관련균의 초기 균수가 많은 경우 김치가 과숙성 또는 산패 되어 저장성이 저하되는 것으로 알려져 있다.
따라서, 김치를 장기 보관하기 위하여 김치를 열처리하거나(김순동, 한국영양식량학회지, 14:259, 1985), 파라하이드로부틸벤조에이트 등의 방부제를 가하거나(이춘영 등, 한국농화학회지, 10:33, 1968), 방사선 조사하거나 (차보숙, 한국식품과학회지, 20; 109, 1989), 차엽에서 추출한 카테킨을 첨가하거나 (대한민국공개 제 1998-0030419 호), 차아염소산나트륨과 류코노스톡 메센테로이드 균주를 가하여 상기 균들의 생육을 억제 하여 산패를 억제하는 방법(대한민국특허 제 1989-4894호) 등의 연구가 있었다. 그러나 상기 열처리 방법의 경우 김치의 관능적 품질을 크게 저하시키는 문제가 있었고, 방부제를 사용하거나 방사선을 조사하는 방법은 소비자에 거부감을 주는 문제가 있었다.
또한, 최근에는 항생물질을 생산하는 균주를 사용하여 김치의 저장성을 향상하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다. 상기 김치 발효 관련균에 강한 항균성을 갖는 박테리오신을 생산하는 균 또는 박테리오신 정제물과 유기산(푸마르산)을 혼합 첨가하여 김치의 저장성을 연장하는 방법(대한민국 특허 출원 제 2000-57696호)이 개시되었다. 그러나 상기 박테리오신은 국내에 사용규격이 정해지지 않은 물질로 산업적 적용성이 없다는 문제점이 있다.
그 외, 김치 제조시 당류 대신 자일로스 또는 자일리톨을 첨가하여 상기 김치 발효 관련균의 성장을 억제시켜 김치의 저장 기간을 연장하는 방법을 개시하고 있으나(대한민국 특허 출원 제 2000-19982호), 이는 산패의 원인균인 락토바실러스 플란타륨 균주 뿐 아니라 김치의 풍미형성과 혐기적 조건을 조성해주는 류코노스톡 메센테로이드 균주의 증식도 함께 억제하여 김치의 풍미형성에는 호조건을 제공하지 못한다는 단점이 있다.
그 외, 김치에서 유래되는 유산균을 분리한 후, 김치 제조시 스타터(starter)로 첨가함으로써 김치의 맛과 발효를 조절하려는 연구들이 많이 진행되고 있다. 즉, 류코노스톡 파라메센테로이드와 류코노스톡 메센테로이드 균주를 혼합 첨가함으로써 맛과 산패가 지연된 김치의 제조방법(대한민국특허 제 0181009) 등을 개시한 바 있다. 그러나 류코노스톡 파라메센테로이드와 류코노스톡 메센테로이드의 혼합균주를 사용하는 경우 락토바실러스 플란타륨 균주의 생육은 억제되나 혼합배양의 경우 각각의 균주를 분리 배양하여 첨가해야 하는 등 기술적 적용성과 편리성이 저하된다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명자들은 우수한 맛과 품질이 일정하게 유지되면서 저장성이 향상된 김치를 제조하기 위하여 연구를 수행하던 중, 저온 숙성된 맛이 좋은 김치로부터 내산성이 우수하고 산 생성능이 낮은 신규한 유산균주를 분리 및 동정하였고, 상기 분리한 유산균주로 김치를 제조한 경우 김치의 풍미를 유지하면서도 김치의 발효 숙성을 지연시켜 저장성도 향상되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 내산성이 우수하고, 산생성능이 낮은 류코노스톡 메센트로이드를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 류코노스톡 메센트로이드, 또는 이의 배양물을 함유하는 식품첨가용 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 류코노스톡 메센트로이드, 또는 이의 배양물을 함유하는 발효식품을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 류코노스톡 메센트로이드, 또는 이의 배양물을 스타터로 이용하여 숙성도가 지연되는 발효식품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 pH 2~4에서 내산성을 가지고, 산생성능이 낮은 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218을 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 또는 이의 배양물을 함유하는 식품첨가용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 또는 이의 배양물을 함유하는 발효식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 또는 이의 배양물을 스타터로 이용하여 발효식품을 제조하는 방법을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 류코노스톡 메센테로이드는 pH 2~4에서 내산성을 가지고 산생성능이 낮은 특징이 있다.
본 발명의 류코노스톡 메센테로이드는 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218(Leuconostoc mesenteroides DSR 218; 기탁번호 KFCC-11436P)로 명명되어 한국미생물보존센터에 2008년 12월 23일자로 기탁되었다.
상기 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218은 -1℃에서 숙성되고, 산도가 1.0%인 김치로부터 분리된 균주이다. 그 균학적 성질로서는 일반적인 류코노스톡 메센테로이드 균주가 산성 조건, 특히 pH 3.5 이하에서 증식이 급격히 저하됨에 비하여 본 균주는 pH 2.0-4.0의 산성 조건에서 내산성을 갖고 있어 pH 2.0에서도 생존한다.
또한, 상기 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218은 다른 류코노스톡 메센테로이 드 균주에 비해 그 산 생성량이 낮은 특징이 있다. 상기 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218은 다른 류코노스톡 메센테로이드 균주에 비하여 발효시 생산되는 산의 양이 현저하게 적다. 김치즙 배지를 이용하여 본 발명 균주와 대조균주의 산 생산량을 비교하여본 결과 배양 32일에는 상기 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218은 0.45%이었으며, 대조균주는 0.96%로 나타났다. 상기 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218은 대조균주에 비하여 50%이하의 산 생산능을 보이고 있다.
본 발명에 따른 김치 제조시 상기 내산성 및 산생성능이 낮은 류코노스톡 메센테로이드 균주를 직접 김치에 첨가할 수도 있으나, 균주의 배양액 형태로 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 김치 제조시 사용되는 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주의 배양액은 당업계에 공지된 유산균 배양방법에 따라 제조될 수 있으나, 예를 들어 다음과 같이 제조될 수 있다. 절임배추를 분쇄하고 착즙한 후, 효과적인 균주의 생육을 위하여 포도당을 1.0-2.0%(w/v) 첨가하여 제조한 멸균된 배추즙에 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218균주를 접종한 후 25-30℃에서 18-24 시간 동안 배양하여 제조할 수 있다.
본 발명의 김치 제조방법에서 사용되는 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주의 배양액은 김치 전체 중량에 대하여 0.1-3중량% 첨가하는 것이 바람직하며, 0.1중량%로 첨가하는 것이 가장 바람직하다. DSR 218배양액을 0.1중량% 미만으로 첨가시 숙성 지연 효과가 나타나지 않으며, 3중량%를 초과하여 첨가하게 되면 김치의 풍미가 저하되고 김치가 과숙성될 수 있다.
본 발명의 내산성이 우수하고 산생성능이 낮은 류코노스톡 메센테로이드 균주 배양액을 첨가하여 김치를 제조하면, 상기 내산성이 우수하고 산생성능이 낮은 류코노스톡 메센테로이드 균주가 김치의 발효 숙성기간 동안 우점종으로 증식하여(표4), 발효경과 60일에는 일반적인 방법으로 제조된 김치의 80% 수준의 산도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 즉 김치의 숙성이 지연되고, 적정 숙성도 유지기간도 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218을 이용한 김치는 63일, 대조군 김치는 49일로 28% 이상 연장되어 그 제조된 김치의 맛과 품질 및 저장성에 있어서 상승적 효과가 발현됨을 확인할 수 있었다(표5).
또한, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주 배양액을 첨가하여 제조한 김치는 유산균을 첨가하지 아니하고 제조한 김치의 80% 수준의 산도를 나타내며, 특히 산도의 증가속도가 현저히 낮다.
본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 또는 이의 배양물은 김치, 음료, 이유식, 유제품 등의 식품에 대한 식품첨가용 조성물로 사용될 수 있다. 아울러, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드는 발효식품의 제조를 위한 스타터로 사용될 수 있다. 상기 발효식품은 김치, 발효생식제품, 발효음료 등을 포함한다. 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드를 이용한 발효식품은 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다. 예컨대, 채소, 과일, 콩 등을 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 또는 이를 포함하는 2~3종의 혼합유산균을 처리하여 적정 온도에서 발효시킨 후, 영양적 균형와 기호성이 우수하도록 적절히 배합하여 발효음료를 제조할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드는 김치를 제조하는데 사용할 수 있다. 바람직하게는 소금으로 절인 배추에 고춧가루, 마늘, 생각, 대파, 무채, 젖갈과 같은 일반적인 김치 양념들을 혼합한 후, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드의 배양물을 첨가하여 김치를 제조할 수 있다. 상기 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드의 배양물은 김치 전체 중량에 대하여 0.1~0.3중량%로 첨가하는 것이 바람직하며, 0.1중량%로 첨가하는 것이 가장 바람직하다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 신규한 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218은 내산성이 우수하고 산생성능이 낮은 특징이 있다. 따라서 본 발명의 유산균은 정장제, 생균제, 항균제, 사료첨가제, 식품첨가제 및 발효식품의 제조에 다양하게 이용될 수 있다. 특히 본 발명의 신규한 류코노스톡 메센테로이드를 김치 발효를 위한 스타터로 사용하여 김치를 제조하는 경우 발효 숙성기간 동안 우점종으로 증식하여, 맛과 품질이 우수하고 일정하게 유지되며, 김치의 숙성이 지연되어 저장성이 향상된 김치를 제조할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
내산성 우수 균주의 분리
<1-1> 김치로부터 유산균의 분리
통상적인 방법으로 여러 종류의 김치를 제조한 후, 가장 맛이 좋다고 평가되는 김치를 선택하였다. 이 김치를 4℃의 저온에서 숙성시킨 후, 산도 1.0 %가 되는 시기에 관능평가를 실시하여 가장 풍미가 우수한 시점의 김치를 시료로 사용하였다. 상기 김치시료를 0.85% 식염수로 10배 희석하였고, 0.1ml씩 PES 아가(Penylethyl alcohol sucrose agar; tryptone 5g, yeast extract 0.5g, sucrose 20g, ammonium sulfate 2g, dipotassium phosphate 1g, magnesium sulfate 0.244g, phenylethyl alcohol 2.5ml, agar 15g/D.W. 1L) 플레이트에 접종한 후, 유리막대로 도말하였다. 상기 김치시료가 도말된 아가 플레이트를 25℃의 항온배양기에서 1일 동안 배양한 후, 생성된 각각의 콜로니를 PES 아가 플레이트에 획선 접종하였고, 25℃에서 1일 동안 배양하여 유산균 균주를 분리하였다. 분리된 각 유산균 콜로니를 젖산(lactic acid)으로 pH 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0으로 조정한 MRS 브로스(MRS broth, Difco.; bacto peptone 10g, beef extract 10g, yeast extract 5g, glucose 2 0g, tween 80 1g, ammonium citrate 2g, dipotassium phosphate 2g, sodium acetate 5g, manganese sulfate 0.1g, magnesium sulfate 0.05g/D.W. 1L) 10ml에 각각 접종한 후 37℃에서 2시간 배양하면서 생육유무를 관찰하여 상기 pH 범위에서도 생존력이 우수한 내산성 균주를 선별하여 분리하였다.
<1-2> 내산성 테스트
상기 실시예 <1-1>에서 분리된 내산성 우수 균주 DSR 218 유산균을 염산을 이용하여 pH 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0로 조정한 MRS 브로스(MRS 브로스, Difco.; 박토 펩톤 10g, 소고기추출물 10g, 효모추출물 5g, 글루코스 20g, 트윈80 1g, 구연산 2g, 제2인산칼륨 2g, 초산나트륨 5g, 황산망간 0.1g, 황산마그네슘 0.05 g/증류수 1ℓ) 10 ㎖에 각각 접종하였다. 이후, 37 ℃에서 2 시간 동안 배양하면서 생균수를 조사하였다.
그 결과, 상기 선별된 균주는 pH 2.0 ~ 4.0에서 생육이 활발하고, 특히 pH 2.0에서도 생존하며, pH 3에서 약 70 % 이상의 생존율을 나타내어 내산성이 강한 것으로 나타났다(도 1 참조).
<1-3> 선별된 유산균의 동정
a. 버지스의 분류 세균학 매뉴얼에 따른 분석
상기 실시예 <1-1>에서 선별된 유산균을 단일 콜로니로 분리한 후, 버지스의 분류 세균학 매뉴얼(Bergy's manual of systematic bacteriology)에 준하여 형태학적 및 생화학적 특성을 조사하였고, 그람 염색을 수행하였다. 그 결과, 상기 분리된 균주는 그람 양성 균주이며 간균의 형태를 갖고 있음을 확인할 수 있었다(표 1 ).
본 발명에 따른 유산균의 형태학적 및 생화학적 특성
특성 DSR 218
그람(Gram) +
콜로니 형태(Colony form) 막대형(rod)
콜로니 색깔(Colony color) 노란색(yellow)
운동성(Motility) -
카탈라제(Catalase) -
발효형태 헤테로(Hetero)
포자(Spore) -
15 ℃에서 생육 +
NaCl 4 %에서 생육 +
b. API 시스템을 이용한 분석
이후, 상기 균주는 API 시스템(API system; La Balme-les-Grottes, France)으로 동정하였다. 우선, 멸균 백금이로 균 콜로니를 각각 취한 후 멸균 증류수 2 ㎖에 부유시켰다. 다시 상기 균액을 멸균 증류수 5 ㎖에 API 50CH 키트(BioMerieux, France)에서 제공되는 맥팔란드 표준 용액 No.2(MccFaland Standard Solution No.2)의 농도로 균액을 부유시켰다. 상기 부유액을 API 50CH 키트의 액체배지에 첨가하여 균질화시킨 후, API 50CH 키트의 50개 각 튜브에 네랄 오일로 튜브 위를 엎어준 후, 30 ℃에서 48 시간 동안 배양시켰다. 상기 배양액을 API 시스템으로 분석하여 49종의 탄수화물 발효패턴을 확인한 후, 이 결과를 ATB 동정 컴퓨터 시스템에 입력하여 동정하였다.
그 결과, 상기 실시예 <1-1>에서 선별된 유산균은 하기 표 2의 탄수화물 발효패턴을 갖고 있는 류코노스톡 속에 200 ㎕씩 접종하였다. 미 속하는 균주인 것으로 판명되었다.
본 발명에 따른 유산균의 탄수화물 발효패턴 분석 결과
대조군 - D-만노즈 + 살리신 + 겐티오비오즈 +
글리세롤 - L-솔보즈 - 셀로비즈 + D-튜라노즈 +
에리쓰리톨 - 람노즈 - 말토즈 + D-리조즈 -
D-아라비노즈 - 둘시톨 - 락토즈 - D-타가토즈 -
L-아라비노즈 + 이노시톨 - 멜리비오즈 + D-퓨코즈 -
리보오즈 + 만니톨 - 사카로즈 + L-퓨코즈 -
D-자일로즈 + 솔비톨 - 트레할로즈 + D-아라비톨 -
L-자일로즈 - D-만노시드 - 이눌린 - L-아라비톨 -
아도니톨 - D-글루코시드 + 멜레지토즈 - 글루코네이트 +
자일로시드 - 글루코사민 + D-라피노즈 - 2-세토-글루코네이트 -
갈락토즈 - 아미그달린 + 아미돈 - 5-세토-글루코네이트 +
D-글루코즈 + 알부틴 + 글리코겐 -
D-프록토즈 + 에스큘린 + 자일리톨 -
c. 16S rDNA 염기서열 분석
당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 상기 선별된 유산균들의 16S rDNA의 염기서열을 분석하였다. 그 결과, 상기 DSR 218 유산균의 16S rDNA 염기서열은 류코노스톡 메센트로이드의 16S rDNA 염기서열과 99 % 동일함을 알 수 있었다(결과미도시).
따라서, 본 발명자들은 DSR 218 유산균을 "류코노스톡 메센트로이드 DSR 218"으로 명명하고 이를 한국미생물보존센터(Korean Culture Center of Microorganisms)에 2008년 12월 23일자로 기탁하였다(KFCC-11436P).
<실시예 2>
류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주의 산생성량 측정
젖산 생성량은 상기 균주를 MRS 액체배지(Difco Lab) 10ml에 24시간동안 전배양 시킨 후 MRS 액체배지(Difco Lab) 10ml에 재활성화시킨 것을 접종 원액으로 하여 측정하였다.
우선 김치제조 직후 산도 0.2% 이하인 김치를 브랜더로 분쇄, 착즙 하고 121℃, 15분간 멸균하여 김치즙배지를 제조하였다. 여기에 상기 접종 원액을 0.1% 접종한 후 4℃에서 32일간 배양하면서 산도를 측정하였다. 상기 배양액 20ml를 시료로 하여 pH 미터(Thermo Orion 720A., USA)로 각 김치의 pH를 측정하였다. 또한, 0.1N NaOH을 사용하여 상기 각 김치액을 pH 8.1이 되도록 중화적정 한 후, 소비된 NaOH량을 젖산 함량(%)으로 환산하여 산도를 측정하였다.
균주＼배양기간(일) 0일 11일 14일 18일 25일 32일
류코노스톡 메센테로이드KCCM1324 0.17 0.33 0.63 0.78 0.89 0.96
류코노스톡 메센테로이드
DSR 218		 0.17 0.17 0.17 0.20 0.37 0.45
그 결과 상기 표 3 에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218균주와 대조 균주인 류코노스톡 메센테로이드 KCCM11324 균주의 젖산 생산량은 배양 14일 경과 시 각 0.17%, 0.63%였으며, 배양 32일에는 각각 0.45%, 0.96%로 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218균주가 다른 균주에 비해 상대적으로 산 생성이 낮은 것을 알 수 있었다.
<실시예 3>
류코노스톡 메센테로이드 DSR 218균주의 배양액의 제조
절임배추를 브랜더로 분쇄, 착즙 후 포도당을 1.0%(w/v) 첨가한 후, 멸균하여 배추즙 배지를 제조하였다. 상기 실시예 1에서 분리된 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주를 MRS 브로스(MRS 브로스, Difco.; 박토 펩톤 10g, 소고기추출물 10g, 효모추출물 5g, 글루코스 20g, 트윈80 1g, 구연산 2g, 제2인산칼륨 2g, 초산나트륨 5g, 황산망간 0.1g, 황산마그네슘 0.05g/증류수 1ℓ) 5ml에 접종하여 25℃에서 24시간 1차 전배양을 하였다. 이후, 상기 1차 전배양액을 멸균된 배추즙배지에 1.0% 접종하여 25℃에서 24시간 동안 2차 전배양을 하였다. 상기 2차 전배양액을 다시 멸균된 배추즙 배지에 1.0% 접종하여 25℃에서 20시간 동안 본배양하였다.
<실시예 4>
본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218균주를 이용한 김치 제조
배추를 준비하여, 각각 소금으로 절여 배추의 염도가 2.0%가 되도록 한 후 절여진 배추(82.5중량%)에 고춧가루(2.5중량%), 마늘(2중량%), 생강(0.5중량%), 대파(2중량%), 무채(9중량%), 젖갈 (1.5중량%)의 김치 양념을 혼합하였다. 이렇게 제조된 김치에 상기 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주 배양액을 전체 김치 중량에 대해 0.1%를 첨가하여 김치를 제조하였다.
대조군으로는 배추를 각각 소금으로 절여 배추의 염도가 2.0%가 되도록 한 후 절여진 배추(82.5중량%)에 고춧가루(2.5중량%), 마늘(2중량%), 생강(0.5중량%), 대파(2중량%), 무채(9중량%), 젖갈 (1.5중량%)의 김치 양념을 혼합하여 일반적인 김치를 제조하였다.
제조된 김치는 1℃에서 저장하고, 산도, pH 측정 및 유산균수 측정을 각각 수행하였다.
<실험예 1>
본 발명의 제조 방법에 의한 김치의 저장성 향상 확인
<1-1> 유산균 수의 측정
상기 실시예 4에서 제조된 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218균주를 이용한 김치의 발효 경과일에 따른 유산균 수를 측정하였다. 상기 각 김치를 0.85% 식염수로 10배 희석하였고, 김치 희석액 0.1ml씩을 PES 아가(Penylethyl alcohol sucrose agar; tryptone 5g, yeast extract 0.5g, sucrose 20g, ammonium sulfate 2g, dipotassium phosphate 1g, magnesium sulfate 0.244g, phenylethyl alcohol 2.5ml, agar 15g/D.W. 1L) 플레이트에 접종한 후 유리막대로 도말하였다. 상기 김치 희석액이 도말된 각 아가 플레이트를 25℃의 항온배양기에서 2일 동안 배양한 후, 생성된 집락의 수를 각각의 균수로 계수하고 표 4에 나타내었다.
본 발명의 유산균을 이용하여 제조된 김치의 발효경과일별 유산균 수 측정 결과
발효경과(일) 0일 14일 28일 49일 63일
우점율(%) 38.3 40.3 54.0 52.6 45.2
류코노스톡 메센테로이드 DSR 218(Log cfu/g) 5.25 5.18 7.65 9.15 8.14
그 결과 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 김치의 경우 발효 경과에 따라 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주의 수가 105 - 109 cfu/ml의 수준으로 첨가된 유산균이 김치에서 우점종으로서 발효를 주도하는 것을 확인할 수 있었다.
<1-2> 본 발명의 제조 방법에 의한 김치의 산도 측정
상기 실시예 4에서 제조된 본 발명에 의한 김치와 대조군 김치를 발효경과일 별로 수득하여 김치 100g을 파쇄한 후 거즈로 여과하여 김치액을 제조하였다. 상기 김치액 20ml를 시료로 하여 pH 미터(Thermo Orion 720A., USA)로 각 김치의 pH를 측정하였다. 또한, 상기 각 김치액을 0.1N NaOH을 사용하여 pH 8.1이 되도록 중화적정 한 후, 소비된 NaOH량을 젖산 함량(%)으로 환산하여 산도를 측정하였다. 상기 측정된 산도를 표 5 에 나타내었다.
본 발명의 유산균을 이용하여 제조된 김치의 발효경과일별 산도의 측정 결과
발효경과(일) 0일 14일 28일 49일 63일
대조군 김치의 산도(%) 0.18 0.21 0.36 0.6 0.76
류코노스톡 메센테로이드 DSR 218을 이용하여 만든 김치의 산도(%) 0.17 0.18 0.22 0.53 0.61
그 결과, 상기 표 5 에서 보는 바와 같이, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주 배양액을 첨가하여 제조한 김치는 전반적으로 산도가 서서히 증가하며 대조군 김치는 1℃에서 숙성 28일에 산도 0.36%에 도달하였고 이후 산도가 빠르게 증가하여 63일차에는 0.76%로 증가하였다.
한편, 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주 배양액 첨가한 경우는 숙성 28일에 0.22%이며, 63일에는 0.61%로 가식 적정산도 0.6%까지 올라가는데 14일이 지연되는 것으로 나타났다.
이로써, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주 배양액을 첨가하여 제조한 김치는 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주 배양액을 첨가하지 않은 일반 김치에 비하여 김치의 숙성이 지연되고, 적정 숙성도를 유지하는 기간이 14일 연장되어 김치의 저장성이 현저히 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
<실험예 2>
본 발명의 제조 방법에 의한 김치의 관능검사
상기 <실시예 4>에서 제조한 각 김치에 대하여 관능검사를 수행하였다. 1℃에서 63일간 숙성시킨 각 김치에 대하여 훈련된 검사요원 10명에 의하여 관능검사를 수행하였다. 테스트 결과는 5점을 만점으로 기호도 척도법에 의해 실시하였으며 유의성 검증은 t-test에 의해 실시하였다. 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
본 발명의 유산균을 이용하여 제조된 김치의 관능검사 결과
종류 종합적인 맛 이미 이취 외관 질감
류코노스톡 메센테로이드 DSR 218을 이용하여 만든 김치 4.2 1.5 1.0 3.6 4.0
대조군 김치 2.5 3.0 2.5 3.0 3.8
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 신규한 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218은 내산성이 우수하고 산생성능이 낮은 특징이 있다. 따라서 본 발명의 유산균은 정장제, 생균제, 항균제, 사료첨가제, 식품첨가제 및 발효식품의 제조에 다양하게 이용될 수 있다. 특히 본 발명의 신규한 류코노스톡 메센테로이드를 이용하여 김치 발효 스타터로 사용하여 김치를 제조하는 경우 발효 숙성기간 동안 우점종으로 증 식하여, 맛과 품질이 우수하고 일정하게 유지되며, 김치의 숙성이 지연되어 저장성이 향상된 김치를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 균주의 내산성을 조사한 결과이다.

Claims (4)

  1. pH 2~4에서 내산성을 가지고, 산생성 능력이 낮은 것을 특징으로 하는 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218(KFCC-11436P).
  2. 제1항의 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 또는 이의 배양물을 함유하는 식품첨가용 조성물.
  3. 제1항의 류코노스톡 메센테로이드 DSR 218 또는 이의 배양물을 함유하는 발효식품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 발효식품이 김치인 것을 특징으로 하는 발효식품.
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