KR101098766B1 - 식물 발효제품 제조용 락토바실러스 호모히오키이 ｌｓ２―２２ 및 이의 용도 - Google Patents

식물 발효제품 제조용 락토바실러스 호모히오키이 ｌｓ２―２２ 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물 발효제품 제조용 젖산균 및 그 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식물 발효제품 제조과정에서 초기 발효를 촉진시켜 전체 발효기간 및 발효 후 숙성기간을 단축시키고, 식물 원료 본연의 맛과 향을 증진시키고, 잡균오염에 의한 이상발효를 억제하여 발효제품의 품질 균일성을 높일 수 있는 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 및 이의 용도에 관한 것이다.

Description

식물 발효제품 제조용 락토바실러스 호모히오키이 ＬＳ２―２２ 및 이의 용도 {Lactobacillus homohiochii LS2-22 for preparing fermented product of plant and its use}
본 발명은 식물 발효제품 제조용 젖산균 및 그 용도에 관한 것으로, 높은 당함량을 갖는 식물 발효제품에서 분리한 젖산균과, 그 젖산균을 식물 원료의 발효에 일정농도 이상으로 접종하여 초기 발효를 촉진시켜 전체 발효기간 및 발효 후 숙성기간을 단축시키고, 식물 원료 본연의 맛과 향을 증진시키며, 잡균오염에 의한 이상발효를 억제하여 발효제품의 품질 균일성을 높일 수 있는 식물 발효제품의 제조방법에 관한 것이다.
현대인들은 잘못된 식습관, 스트레스 및 과로 등의 다양한 유해요인들에 노출되어 있다. 그로 인해 노폐물과 유해물질을 몸에 쌓아가며 살아가고 있다. 이러한 노폐물과 유해물질이 인체에 쌓이면 기본적인 면역기능과 호르몬 기능을 저하시켜 여러 가지 병이 유발된다.
이러한 인체에 쌓인 노폐물과 유해물질을 몸 밖으로 배출시켜 몸을 정화시키는 방법의 하나로 식물 발효제품을 이용한 해독요법이나 효소절식요법이 이용되고 있다.
해독요법이나 효소절식요법에 이용되는 식물 발효제품은 채소류, 과일류, 종실류, 해조류 등 식용식물을 압착 또는 당류(자당, 맥아당, 포도당, 과당 등)의 삼투압에 의해 얻은 추출물을 발효시켜 식용식물 자체에서 유래된 성분과 그 발효생성물을 섭취에 적합하도록 제조·가공한 것이다.
본 출원인은 이러한 식물 발효제품의 하나로서 식물 발효과정에서 발생하는 특유의 향과 알코올 성분을 제거하여 일반인들이 쉽게 음용할 수 있는 기능성 발효원액 및 그 제조방법을 한국등록특허 제908818호로 등록받은 바 있다.
그러나 한국등록특허 제908818호에서는 식물성 원료에 보당원료를 투입한 후 1년 이상 호기 발효시켜 발효원액을 얻은 후, 다시 발효원액을 원심분리하여 얻은 상등액을 1차 및 2차 숙성하는 과정을 통해 기능성 발효원액을 얻는 것으로서, 발효원액, 즉 식물 발효제품을 얻기까지 발효 및 숙성에 소요되는 시간이 너무 길고, 대량생산 공정에서 발효개시 시기, 식물 원료의 상태 및 발효조의 크기, 재질 및 기타 외부 조건의 변화에 관계없이 균일한 품질의 제품을 생산하는 데에 어려움을 가지고 있었다.
이에 본 출원인은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 자연발효를 통해 생산되고 높은 당함량을 갖는 여러 가지 식물 발효제품을 검토하던 중, 다시마를 원료로 한 발효제품에서 분리한 젖산균을 식물 원료의 발효에 일정농도 이상으로 접종할 경우, 초기 발효를 촉진시켜 전체 발효기간 및 발효 후 숙성기간을 단축시키고, 식물 원료 본연의 맛과 향을 증진시키며, 잡균오염에 의한 이상발효를 억제하여 발효제품의 품질 균일성을 높일 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 식물 발효제품의 제조과정에 소요되는 전체 발효기간 및 발효 후 숙성기간을 단축시키고, 식물 원료 본연의 맛과 향을 증진시키며, 잡균오염에 의한 이상발효를 억제하여 발효제품의 품질 균일성을 높일 수 있는 균주를 제공하고, 또한 이 균주를 이용한 식물 발효제품의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 다시마 발효제품에서 분리되어, 양파 100 중량부에 자당 70 내지 150 중량부를 혼합하여 제조되는 양파 발효제품에 스타터 균주로 사용되어 자당 분해 촉진 및 이취 저감 효과를 가지는 락토바실러스 호모히오키이(Lactobacillus homohiochii) LS2-22 [기탁번호: KCCM11136P]을 제공한다.
본 발명은 양파 또는 그 분쇄물 100 중량부에 보당원료로서 자당 70 내지 150 중량부를 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물에 락토바실러스 호모히오키이(Lactobacillus homohiochii) LS2-22 [기탁번호: KCCM11136P] 또는 이의 배양물을 초기농도가 1 × 106 ~ 1 × 108 CFU/g이 되도록 상기 양파 또는 그 분쇄물에 첨가하여 발효시키는 단계;를 포함하는 식물 발효제품의 제조방법을 제공한다.
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또한, 본 발명의 식물 발효제품의 제조방법은 상기 락토바실러스 호모히오키이(Lactobacillus homohiochii) LS2-22 [기탁번호: KCCM11136P] 또는 이의 배양물을 투입한 후 20 ~ 35 ℃에서 간헐적으로 교반하면서 30 ~ 50일 동안 호기발효시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 락토바실러스 호모히오키이(Lactobacillus homohiochii) LS2-22 [기탁번호: KCCM11136P]는 자연발효를 통해 생산되고 높은 당함량을 갖는 다시마를 원료로 한 발효제품에서 분리한 균주로서, 식물 원료의 발효에 일정농도 이상으로 접종할 경우, 초기 발효를 촉진시켜 전체 발효기간 및 발효 후 숙성기간을 단축시키고, 식물 원료 본연의 맛과 향을 증진시키며, 잡균오염에 의한 이상발효를 억제하여 발효제품의 품질 균일성을 높일 수 있다.
본 발명의 식물 발효제품의 제조방법은 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 또는 이의 배양물을 식용식물 원료에 첨가하여 발효시키는 것이다.
본 발명의 식용식물은 채소류, 과실류, 서류, 견과류, 향신식물류, 버섯류, 기호식물류, 야생식물류, 조류, 곡류, 두류, 유지식물류 및 해조류로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 식용식물이고, 예를 들어 매실, 케일, 호박, 포도, 배, 양파, 무, 알로에, 명일엽, 샐러리, 다시마, 당근, 가지, 미역, 자두, 밤, 미나리, 복숭아, 밀감, 사과, 양배추, 표고버섯, 연근, 부추, 파, 마, 생강, 다래, 대추, 토란, 마늘, 감자, 무화과, 파래, 우엉으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 식용식물이다. 본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22는 다시마 발효제품에서 분리된 것이지만, 다른 식용식물 예를 들어 양파에 적용될 경우 오히려 맛과 향의 상승효과가 훨씬 뛰어나다.
본 발명의 식물 발효제품의 제조방법은 상기 식용식물을 분쇄한 후 보당원료를 혼합하여, 삼투압에 의해 식물 유래성분을 추출한다. 건조된 식용식물에 정제수를 첨가한 후 분쇄할 수도 있지만, 제철 식물을 수확한 후 건조하지 않은 식용식물에 별도의 정제수를 첨가하지 않고 보당원료를 혼합하는 것이 바람직하다. 식용식물의 분쇄는 식물 원료가 죽처럼 갈아질 때까지 분쇄하고, 바람직하게는 평균크기가 500 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 100 ~ 400 ㎛ 로 분쇄한다.
본 발명의 식물 발효제품의 제조방법에서 상기 식용식물의 분쇄물과 혼합하는 보당원료는 바람직하게는 자당을 사용한다. 자당을 사용하는 경우 물엿이나 올리고당에 비해 식물 발효제품의 발효 미생물에 의해 이용되기 쉽고, 또한 미생물에 의해 포도당과 과당으로 분해되면서 삼투압을 높이기 때문에 포도당이나 과당을 직접 사용하여 처음부터 삼투압이 높게 유지된 상태보다 발효 미생물의 초기 안정화에 바람직하다.
본 발명의 보당원료는 식용식물 또는 식용식물의 분쇄물 100 중량부에 대하여 70 ~ 150 중량부, 바람직하게는 90 ~ 120 중량부, 가장 바람직하게는 100 중량부를 사용한다. 보당원료의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 삼투압이 낮아 잡균의 오염에 의한 이상발효가 발생할 가능성이 높고, 상기 상한치를 초과하는 경우에는 식물 발효제품에서 식물에서 유래한 유효성분의 함량이 충분치 못하고, 단맛이 너무 강할 수 있다.
본 발명의 식물 발효제품의 제조방법에서 상기 식용식물의 분쇄물과 보당원료의 혼합물에 본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 또는 그 배양물을 접종한다. 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 또는 그 배양물의 접종량은 식물 발효제품의 발효초기에 접종균주가 우점종이 될 수 있도록 일정량 이상 접종해야 하며, 바람직하게는 상기 식용식물 분쇄물 및 보당원료의 혼합물에 대하여 초기농도가 1 × 106 ~ 1 × 108 CFU/g이 되도록 접종한다. 상기 농도 미만으로 접종될 경우에는 자당의 분해, 에탄올 생성, 이산화탄소의 생성 및 초기 당도(브릭스)의 급격한 저하로 확인되는 초기발효기간의 단축효과 및 초기발효의 촉진효과가 미미하고, 이로 인하여 전체 발효기간 및 발효 후 숙성기간을 단축시키고, 식물 원료 본연의 맛과 향을 증진시키며, 잡균오염에 의한 이상발효를 억제 효과도 달성하기 어렵다. 또한 상기 농도를 초과하여 접종되는 경우 초기발효기간이 매우 짧아져 균일한 품질관리가 어렵고, 전체 발효기간 및 발효 후 숙성기간은 단축시킬 수 있으나, 식물 원료 본연의 맛과 향을 증진시키지 못하고, 신 맛이 너무 강해진다.
본 발명의 식물 발효제품의 제조방법에서 본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 또는 그 배양물을 식용식물의 분쇄물 및 보당원료의 혼합물에 투입한 후 20 ~ 35 ℃에서 간헐적으로 교반하면서 1 ~ 6개월 호기발효시킨다.
상기 호기발효를 위한 발효용기는 자연발효시에는 숨구멍이 있는 옹기를 사용하였으나, 본 발명에서는 옹기는 물론 스테인레스 재질의 발효탱크를 사용할 수 있다.
간헐적으로 교반하는 것은 발효용기 내의 발효액의 침전물을 부유시켜 고루 혼합하고, 내부에 산소를 공급하기 위한 것으로, 주 1 회 이상 실시하고 발효탱크의 용량이 커질 경우 1일 1 ~ 6회, 5 ~ 30분 동안 20 ~ 400 rpm으로 교반할 수 있다.
본 발명의 식물 발효제품의 제조방법에서 20 ~ 35 ℃에서 간헐적으로 교반하면서 1 ~ 6개월, 바람직하게는 1 ~ 4개월 동안 호기발효를 통해 식물 발효제품을 제조한다. 호기발효에 소요되는 기간은 식물의 종류에 따라 차이가 있고, 예를 들어 양파의 경우에는 30~50 일 동안 발효시키는 것으로 충분하고, 매실은 3~4개월 정도 소요된다. 이는 자연발효시 1년 이상 호기발효시키는 것이 필요했던 것과 비교할 경우 2 ~ 12 배 이상 발효시간을 획기적으로 단축시킨 것으로 발효용기의 용량, 작업공간, 인건비 등의 절감을 통하여 생산효율을 현저히 증가시킨다.
상기 호기발효를 통해 얻은 발효액은 그 자체 또는 원심분리를 통해 분리한 상등액을 식물 발효제품의 완제품으로 냉장 유통될 수 있고, 병, 캔, 파우치 등의 밀폐용기에 담아 상온에서 유통시킬 경우에는 별도의 숙성과정이 필요하다.
병, 캔, 파우치 등의 밀폐용기에 담아 상온에서 유통시킬 경우 상기 호기발효를 통해 얻은 발효액을 원심분리를 통해 상등액을 분리하고, 상등액을 원료별로 개별탱크에 담아 1차 숙성시키고, 1차 숙성된 원료를 일정비율로 혼합하여 2차 숙성시킨다. 바람직하게 상기 1차 숙성과 2차 숙성기간은 각각 2 ~ 12 개월을 거친다.
상기 1차 숙성된 원료의 혼합은 매실, 케일, 호박, 포도, 배, 양파, 무, 알로에, 명일엽, 샐러리, 다시마, 당근, 가지, 미역, 자두, 밤, 미나리, 복숭아, 밀감, 사과, 양배추, 표고버섯, 연근, 부추, 파, 마, 생강, 다래, 대추, 토란, 마늘, 감자, 무화과, 파래 및 우엉 중 하나 이상 선택된 것을 혼합한다. 또한, 상기 혼합에는 자당을 첨가하여 앞에서 이루어진 발효와 숙성과정 중에 저하된 당도를 보정하고, 최종제품의 발효원액이 약 55 ~ 70 브릭스의 당도를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
바람직하게 상기 35가지의 식물성 원료를 모두 사용할 경우 상기 원료들은 혼합물 기준으로 매실 5.7±0.5중량%, 케일 5.7±0.5중량%, 호박 5.7±0.5중량%, 포도 5.7±0.5중량%, 배 5.7±0.5중량%, 양파 5.7±0.5중량%, 무 5.7±0.5중량%, 알로에 5.7±0.5중량%, 명일엽 3.8±0.5중량%, 샐러리 2.8±0.5중량%, 다시마 2.8±0.5중량%, 당근 2.8±0.5중량%, 가지 2.8±0.5중량%, 미역 2.8±0.5중량%, 자두 2.8±0.5중량%, 밤 2.8±0.5중량%, 미나리 2.8±0.5중량%, 복숭아 2.8±0.5중량%, 밀감 2.8±0.5중량%, 사과 2.8±0.5중량%, 양배추 2.8±0.5중량%, 표고버섯 2.8±0.5중량%, 연근 2.8±0.5중량%, 부추 0.95±0.5중량%, 파 0.95±0.5중량%, 마 0.95±0.5중량%, 생강 0.95±0.5중량%, 다래 0.95±0.5중량%, 대추 0.95±0.5중량%, 토란 0.95±0.5중량%, 마늘 0.95±0.5중량%, 감자 0.95±0.5중량%, 무화과 0.95±0.5중량%, 파래 0.95±0.5중량%, 우엉 0.95±0.5중량%으로 이루어진다.
상기 2차 숙성까지 마친 발효액 또는 상기 호기발효를 통해 얻은 발효액에서 발효향과 알코올 성분을 제거하기 위해서 상기 발효액을 고온으로 끓이지 않고 상기 발효원액에 포함된 발효향과 알코올 성분을 제거하기 위해 감압방식을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 감압에 의해 상기 발효원액의 끓는점은 낮아지게 되고 60℃ 미만으로 가열하여 상기 발효액으로부터 상기 발효향과 유해한 알코올 성분들이 기체로 배출된다. 또한, 발효원액 내의 과다한 수분이 배출되어 조정된다.
상기 발효향과 알코올 성분이 제거된 상기 발효액을 저온 살균 탱크에 넣어 60℃ 미만에서 살균 처리할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 또는 그 배양물 또는 이의 배양물은 식물 발효제품의 발효를 위한 미생물로서 이용되는 것 이외에, 음료, 이유식, 유제품 등의 식품에 대한 식품첨가제로 사용될 수 있다.
본 발명의 신규한 젖산균인 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22는 식물 발효제품 제조과정에서 초기 발효를 촉진시켜 전체 발효기간 및 발효 후 숙성기간을 단축시키고, 식물 원료 본연의 맛과 향을 증진시키고, 잡균오염에 의한 이상발효를 억제하여 발효제품의 품질 균일성을 높일 수 있다. 또한 식물 발효제품의 발효기간 단축을 통한 제품 회전력 향상(매출증대)과 식물 발효제품의 세계화에 필요한 품질표준화를 가능케 하고, 식물 발효용 균주 개발을 촉진시킴으로써 다양한 식물 발효제품의 개발을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22의 계통도이다.
도 2는 본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22의 현미경 확대사진으로, 도면에 표시된 눈금은 0.3 ㎛이다.
도 3은 본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22의 자당농도에 따른 생육곡선을 나타낸 그래프로서, ■: MRS broth; ◆: MRS broth containing 10% sucrose; ▲: MRS broth containing 20% sucrose; ●: MRS broth containing 30% sucrose; ×: MRS broth containing 40% sucrose; ＊: MRS broth containing 50% sucrose를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 식물 발효제품의 발효기간에 따른 당류 조성 변화를 나타낸 그래프로서, ○: 자당(비교예1); ●: 자당(실시예2); □: 포도당(비교예1); ■: 포도당(실시예2); △: 과당(비교예1); ▲: 과당(실시예1)을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 식물 발효제품의 발효기간에 따른 유기산 변화를 나타낸 그래프로서, ●: 실시예 2; ○: 비교예 1을 나타낸다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
<1-1> 식물 발효제품으로부터 젖산균의 분리
미생물(젖산균) 분리 배지로는 20% glucose와 1% CaCO3를 첨가한 MRS agar(Difco Lab., Sparks, MD, USA) 배지를 사용하였다. 미생물을 분리하기 위해 각 식물 발효제품을 단계적으로 희석하여 20% glucose와 1% CaCO3를 첨가한 MRS agar plate의 표면에 평판 도말법(spread plate method)으로 접종하였다. 접종한 plate는 30℃에서 7~10일 배양한 다음, 평판배지 중에 투명환을 형성하는 모든 집락을 젖산균으로 간주하고 3회 연속 계대 배양하여 3종의 젖산균을 순수 분리하였다. 순수 분리한 분리한 젖산균은 API 50 CH kit로 균종을 확인한 후 분리원과 조건에 따라 이름을 부여하였다.
균주명 분리원
Lactobacillus homohiochii LS2-22 다시마 발효제품
Lactobacillus plantarum A10 케일 발효제품
Bacillus megaterium AK19 알로에 발효제품
<1-2> 풍미 개선 효과가 큰 젖산균의 선정
상기 실시예 <1-1>에서 분리된 3종의 젖산균 중에서, 식물 발효제품의 풍미 개선 효과가 큰 젖산균을 확인하기 위해서 각각의 젖산균을 접종하여 식물 발효제품을 제조하였다.
매실 5.7±0.5중량%, 케일 5.7±0.5중량%, 호박 5.7±0.5중량%, 포도 5.7±0.5중량%, 배 5.7±0.5중량%, 양파 5.7±0.5중량%, 무 5.7±0.5중량%, 알로에 5.7±0.5중량%, 명일엽 3.8±0.5중량%, 샐러리 2.8±0.5중량%, 다시마 2.8±0.5중량%, 당근 2.8±0.5중량%, 가지 2.8±0.5중량%, 미역 2.8±0.5중량%, 자두 2.8±0.5중량%, 밤 2.8±0.5중량%, 미나리 2.8±0.5중량%, 복숭아 2.8±0.5중량%, 밀감 2.8±0.5중량%, 사과 2.8±0.5중량%, 양배추 2.8±0.5중량%, 표고버섯 2.8±0.5중량%, 연근 2.8±0.5중량%, 부추 0.95±0.5중량%, 파 0.95±0.5중량%, 마 0.95±0.5중량%, 생강 0.95±0.5중량%, 다래 0.95±0.5중량%, 대추 0.95±0.5중량%, 토란 0.95±0.5중량%, 마늘 0.95±0.5중량%, 감자 0.95±0.5중량%, 무화과 0.95±0.5중량%, 파래 0.95±0.5중량%, 우엉 0.95±0.5중량%를 혼합한 식물 원료 1 kg을 분쇄한 후 흑자당 1 kg과 혼합한 후 5 × 109 CFU/g을 2 g 접종한 후 30 ℃에서 주 2회 교반하면서 60일 동안 발효시켜 식물 발효제품을 제조하였다.
관능검사는 별도의 젖산균을 접종하지 않은 자연발효 식물 발효제품을 5점으로 하여 전체적인 기호도가 더 좋으면 그 정도에 따라 10점까지 더 나쁘면 그 정도에 따라 0점까지 점수를 부여하도록 했으며, 10명의 관능검사패널을 대상으로 관능검사를 실시하였다.
균주명 전체 기호도
없음 5.0
Lactobacillus homohiochii LS2-22 7.6 ± 1.6
Lactobacillus plantarum A10 5.5 ± 1.1
Bacillus megaterium AK19 4.3 ± 1.3
<1-3> 젖산균의 동정
실시예 <1-1>에서 분리한 Lactobacillus homohiochii LS2-22는 16S rDNA sequencing을 하여 동정하였다. 먼저 순수 분리된 미생물의 colony를 적당량 취하여 탁도를 2 McFarland로 조정한 후 분석방법에 준하여 실행한다. 또한 분리 균주의 16S rDNA sequencing은 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 분리 균주의 집락을 1 toothpick 채취하여 PCR-premix (iNtRON Biotechnology, Korea)와 혼합한 후, bacteria의 16S rDNA gene의 증폭에 사용하는 universal primer인 8F(5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3')와 1492R(5'-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3')을 사용하여 PCR 증폭하였다. 증폭된 PCR 산물은 1% agarose gel에서 크기를 확인한 후, 분석업체에 의뢰하여 염기서열을 분석하였다. 각 미생물 별로 조합된 16S rDNA 염기서열을 GenBank database(NCBI database)를 통해 기존에 보고된 미생물의 16S rDNA 염기서열과 상동성을 비교하였다. 그리고 분리된 미생물의 16S rDNA 염기서열의 상동성은 BioEdit Sequence Alignment Editor program (version 7.0.5; North Carolina State University, Raleigh, NC, www.mbio.ncsu.edu/BioEdit/bioedit.html)의 ClustalW Multiple alignment으로 Multiple Sequence Alignment한 후, MEGA 4.0을 사용하여 비교분석한 결과, 락토바실러스 호모히오키이와 99% 동일함을 확인하였고, 따라서 본 발명자들은 락토바실러스 호모히오키이(Lactobacillus homohiochii) LS2-22를 한국미생물보존센터에 2010년 11월 23일자로 기탁번호 KCCM11136P로 기탁하였다. 락토바실러스 호모히오키이(Lactobacillus homohiochii) LS2-22의 16S rDNA 서열은 서열번호 1에 나타내었고, 그 계통도를 도 1에 나타내었으며, 상기 균주의 현미경 사진을 도 2에 나타내었다.
<1-4> 젖산균의 생화학적 성질
탁도 테스트용 tube에 멸균 생리식염수(0.45%) 3 mL을 넣고 순수 분리된 본 발명의 균주의 colony를 적당량 취하여 탁도를 2 ± 0.02 McF로 조정한 후 API 50 CH 키트로 확인한 생화학적 성질을 표 3에 나타내었다.
Glycerol - D-Mannitol - D-Raffinose -
Erythritol - D-Sorbitol - Amidon (starch) -
D-Arabinose - Methyl-α-D-mannopyranoside - Glycogen -
L-Arabinose w Methyl-α-D-glucopyranoside - Xylitol -
D-Ribose - N-Acetyl glucosamine - Gentiobiose -
D-Xylose - Amygdalin - D-Turanose -
L-Xylose - Arbutin - D-Lyxose -
D-Adonitol - Esculin ferric citrate w D-Tagatose -
Methyl-β-D-xylopyranoside - Salicin - D-Fucose -
D-Galactose - D-Cellobiose - L-Fucose -
D-Glucose + D-Maltose - D-Arabitol -
D-Fructose + D-Lactose (bovine origin) - L-Arabitol -
D-Mannose - D-Melibiose - Potassium gluconate w
L-Sorbose - D-Saccharose (sucrose) - Potassium 2-ketogluconate -
L-Rhamnose - D-Trehalose - Potassium 5-ketogluconate w
Dulcitol - Inulin -
Inositol - D-Melezitose -
+는 양성반응, -는 음성반응, w는 약한 양성반응을 나타낸다.
<1-5> 자당 농도에 따른 생육곡선
본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22의 자당 농도에 따른 생육곡선을 확인하기 위하여 MRS 브로스에 자당 함량을 10 ~ 50 중량%로 조제한 후 30℃인 incubator에서 4일 배양한 결과를 도 3에 나타내었다. 젖산균의 생육정도는 660 nm에서의 흡광도로 측정하였다. 당 함량에 따른 초기 생장 속도는 30 중량% 이하의 저당의 환경에서 높고, 40 중량%에서 급격히 생장 속도가 느려지고, 50 중량%에서는 거의 생장하지 않음을 확인할 수 있었다.
<실시예 2> 양파 발효제품의 제조
깨끗이 세척한 신선한 양파 2.5 kg을 평균입자크기 400 ㎛로 분쇄하고, 그 분쇄물에 자당 2.5 kg를 혼합물에 5 × 109 CFU/g의 본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22를 5 g 접종한 후 30 ℃에서 주 2회 교반하면서 35일 동안 발효시켜 양파 발효제품을 제조하였다.
<비교예 1>
실시예 2와 동일하되, 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22를 접종하지 않고 양파 발효제품을 제조하였다.
<비교예 2>
실시예 2와 동일하되, 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22를 0.1 g 접종하여 양파 발효제품을 제조하였다.
<실험예 1> : 발효기간 중 젖산균 균수 변화
본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 접종일부터 발효기간 동안 젖산균의 균수 변화를 표 4에 나타내었다.
구분 실시예 2 비교예 1 비교예 2
접종농도 5 × 106 CFU/g - 1 × 105 CFU/g
5일째 1.1 × 106 CFU/g 4.5 × 104 CFU/g 5.5 × 104 CFU/g
10일째 3.3 × 105 CFU/g 4.0 × 105 CFU/g 5.2 × 105 CFU/g
15일째 3.5 × 103 CFU/g 8.6 × 104 CFU/g 6.5 × 104 CFU/g
20일째 20 6.0 × 102 CFU/g 4.0 × 102 CFU/g
25일째 20 20 25
35일째 25 20 20
식용식물 분쇄물 및 보당원료의 혼합물에 대하여 초기농도가 1 × 106 CFU/g이상으로 접종한 실시예 2에서는 젖산균의 균수가 5일째 약간 감소되는 경향을 보였으나, 비교예 1 및 2에 비해 높은 젖산균수를 나타내다가 비교예 1 및 2에 비해 더 빠른 속도로 발효진행 중 균수가 감소하였다.
<실험예 2> : 발효기간 중 발효제품 내 당류조성 및 당도 변화
본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 접종일부터 발효기간 동안 자당, 포도당 및 과당의 함량 변화를 도 4에 나타내었다.
실시예 2(●)에서는 비교예 1(○)에 비해 10일째 자당 함량이 급격히 감소하였고, 15일째 거의 모든 자당을 소모했지만, 비교예 1에서는 상대적으로 서서히 감소하여 10일째에도 25 중량% 이상의 자당이 잔존하고 있었다.
또한 포도당 함량에서도 실시예 2(■)에서는 10일째부터 급격히 증가하다가 15일째부터는 증가세가 완만해졌으나, 비교예 1(□)는 15일째까지 서서히 증가하다가 증가폭이 완만해졌다.
본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 접종일부터 발효기간 동안 당도(브릭스) 변화를 표 5에 나타내었다.
당도 실시예 2 비교예 1 비교예 2
0일째 57.5 57.5 57.5
5일째 46.6 53.8 53.2
10일째 46.9 50.2 50.6
15일째 45.8 48.2 47.3
20일째 45.1 48.1 47.1
25일째 45.6 49.0 46.6
35일째 46.4 48.7 47.6
<실험예 3> : 발효기간 중 pH, 산도 및 에탄올 함량 변화
본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 접종일부터 발효기간 동안 pH, 산도 및 에탄올 함량변화를 표 6 내지 8에 나타내었다.
pH 실시예 2 비교예 1 비교예 2
0일째 5.75 5.75 5.75
5일째 5.46 5.96 5.66
10일째 4.49 4.67 5.01
15일째 4.46 4.52 4.62
20일째 4.45 4.54 4.51
25일째 4.32 4.65 4.52
35일째 4.33 4.48 4.44
실시예 2에서 초기 발효시부터 급격히 감소했으나, 비교예 1 및 2는 5일째까지는 pH를 유지하다가 5일째부터 급격히 pH가 감소한 후 일정 수준을 유지하였다.
산도 실시예 2 비교예 1 비교예 2
0일째 0.051 0.051 0.051
5일째 0.032 0.141 0.125
10일째 0.242 0.243 0.252
15일째 0.205 0.240 0.246
20일째 0.191 0.236 0.239
25일째 0.220 0.246 0.248
35일째 0.236 0.352 0.258
실시예 2에서는 5일째까지 산도 변화가 거의 없다가 10일째 급격히 상승한 후 일정 수준을 유지하는 반면, 비교예 1 및 2에서는 처음부터 상승하다가 10일째이후 유지되는 경향을 나타내었다.
에탄올(중량%) 실시예 2 비교예 1 비교예 2
0일째 0.000 0.000 0.000
5일째 1.953 0.005 0.006
10일째 13.820 7.452 8.120
15일째 8.213 7.387 7.810
20일째 8.023 7.661 7.683
25일째 8.123 7.024 7.723
35일째 8.104 7.475 7.690
실시예 2에서는 10일째 에탄올 함량이 급격히 증가했다가 15일째 급격히 감소한 후 정체되는 모습을 보였고, 비교예 1 및 2에서는 5일째까지 에탄올 함량의 증가가 미미하다가 10일째부터 증가한 후 정체된 상황을 유지하였다.
<실험예 4> : 발효기간 중 발효제품 내 유기산 변화
본 발명의 락토바실러스 호모히오키이 LS2-22 접종일부터 발효기간 동안 젖산, 구연산, 아세트산, 호박산, 주석산의 함량 변화를 도 5에 나타내었다.
실시예 2(●)에서는 비교예 1(○)에 비해 젖산의 생성이 10일째부터 현저히 증가하고, 아세트산의 생성이 15일째부터 현저히 증가하며, 구연산과 호박산은 발효가 계속되면서 실시예2에서 오히려 현저히 감소하였고, 주석산의 증감패턴은 유사하게 나타났다.
<실험예 5> : 관능검사
실시예 2, 비교예 1 및 2의 35일간 발효시킨 양파 발효제품의 이취, 신맛, 단맛, 전체적인 맛, 전체 선호도를 관능검사를 통해 확인하였다. 관능검사 요원 20명이 7점 평점법으로 각 항목에 대해 점수를 부여하여 비교하였다. 점수는 이취, 신맛, 단맛의 경우는 아주 약하다(1점)부터 아주 강하다 (7점)까지, 전체적인 맛 및 선호도는 아주 나쁘다(1점)부터 아주 좋다 (7점)까지 부여하였다.
구분 이취 신맛 단맛 전체적인맛 선호도
실시예2 0.91 ± 1.0 5.35 ± 1.4 4.12 ± 1.6 7.26 ± 1.6 6.91 ± 1.4
비교예1 1.58 ± 0.9 4.62 ± 0.9 4.32 ± 1.2 5.15 ± 0.9 5.28 ± 1.1
비교예2 1.63 ± 1.1 4.85 ± 1.2 4.46 ± 1.3 5.53 ± 1.3 5.27 ± 1.0
실시예 2의 식물 발효제품은 비교예의 식물 발효제품에 비해 신맛은 다소 높고 단맛은 적었으나, 주로 이취가 적고 목넘김이 좋아 전체적인 맛과 선호도에서 비교예에 비해 훨씬 우수함을 확인할 수 있었다.
한국미생물보존센터(국외) KCCM11136P 20101123
서열목록 전자파일 첨부

Claims (7)

  1. 다시마 발효제품에서 분리되어, 양파 100 중량부에 자당 70 내지 150 중량부를 혼합하여 제조되는 양파 발효제품에 스타터 균주로 사용되어 자당 분해 촉진 및 이취 저감 효과를 가지는 락토바실러스 호모히오키이(Lactobacillus homohiochii) LS2-22 [기탁번호: KCCM11136P].
  2. 양파 또는 그 분쇄물 100 중량부에 보당원료로서 자당 70 내지 150 중량부를 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합물에 락토바실러스 호모히오키이(Lactobacillus homohiochii) LS2-22 [기탁번호: KCCM11136P] 또는 이의 배양물을 초기농도가 1 × 106 ~ 1 × 108 CFU/g이 되도록 상기 양파 또는 그 분쇄물에 첨가하여 발효시키는 단계;를 포함하는 식물 발효제품의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 락토바실러스 호모히오키이(Lactobacillus homohiochii) LS2-22 [기탁번호: KCCM11136P] 또는 이의 배양물을 투입한 후 20 ~ 35 ℃에서 간헐적으로 교반하면서 30 ~ 50일 동안 호기발효시키는 것을 특징으로 하는 식물 발효제품의 제조방법.
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