KR101643298B1 - 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화시키는 방법 및 이에 의해 제조된 장류 소스 - Google Patents

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    • C12N1/205
    • C12R2001/085

Abstract

본 발명은 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법 및 이에 의해 제조된 장류 소스에 관한 것으로 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자가 함유된 장류를 이용한 소스를 30 내지 90 가열한 후 상기 온도하에서 이노신모노포스페이트(IMP)를 첨가하여 상기 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자를 발아시켜 영양세포로 전환하는 단계를 포함함으로써, 가혹한 조건에서도 사멸되지 않는 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 영양세포로 전환한 후 이를 살균할 수 있다.

Description

장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화시키는 방법 및 이에 의해 제조된 장류 소스{Method for reducing the bacillus cereus spore contained traditional korean fermented sauces and traditional korean fermented sauces prepared therefrom}
본 발명은 가혹한 조건에서도 사멸되지 않는 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 영양세포로 전환한 후 이를 살균함으로써 바실러스 세레우스 포자를 저감화시키는 방법 및 이에 의해 제조된 장류 소스에 관한 것이다.
바실러스 세레우스(Bacillus cereus)는 중온성, 그람양성, 호기성, 내염성 및 내열성으로 알려져 있으며 포자를 생성하고 독소를 생산하여 식중독을 일으키는 유해균이다.
특히, 상기 바실러스 세레우스는 대표적 전통식품인 장류에서 식품안전상의 문제가 되고 있고, 이를 이용하여 제조되는 다양한 소스류에서도 이를 피할 수 없으므로 안전한 유통을 위해서는 이들에 대한 제어연구가 필요하다.
바실러스 세레우스 영양세포(vegetative cell) 자체는 된장과 같은 고염의 장류에 인위적인 접종 후에는 극한 환경으로 인한 사멸 가능성이 높아 검출이 잘 되지 않는 것으로 알려져 있다. 그러나 상기 영양세포와 달리 포자(spore)는 극한 환경에서도 검출되기 때문에 바실러스 세레우스의 살균을 위해서는 영양세포보다 포자를 중심으로 다루어야 한다.
바실러스 세레우스 영양세포는 pH 5.5 이하, 7.5% NaCl 조건이나; 솔빈산, 안식향산, 초산, 개미산 및 젖산, 니신(nisin), 오레가노(oregano) 추출물, 벤조인산, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 폴리포스페이트(polyphosphate)를 첨가하는 조건에서 살균되는 것으로 보고되고 있다. 그러나 바실러스 세레우스 포자의 경우 오염원에 따라 차이가 다소 있지만 105 spore/mL가 전부(zero base) 사멸하는 데 100 ℃에서 6분으로 보고되고 있고, 또한 많은 연구에서도 바실러스 세레우스 포자는 방사선 조사 및 초고압 처리 등 물리적 살균과, 항균제와 같은 화학적 살균에도 내성이 강한 것으로 알려져 있다.
그러므로 바실러스 세레우스를 보다 효과적으로 사멸시키기 위해서는 이들의 포자를 발아시켜 영양세포로 전환한 후 열을 가하여 살균하는 간헐살균방법(tyndallization)이 유효할 것으로 기대된다.
이와 관련하여 지금까지 바실러스 세레우스 포자의 효율적인 발아(germination)를 위해서는 적절한 온도로 처리하는 방법, 호기적 조건 유지, 1.0-3.0% 염도 유지, 및 발아촉진제(germinant)로서 L-알라닌(L-alanine) 및/또는 이노신(inosine)을 첨가하는 방법을 주로 사용하고 있다. 그러나 이노신(inosine)만을 사용하는 경우에는 바실러스 세레우스 포자가 영양세포로 발아되지 않는 부분들이 존재하는 문제가 있다.
따라서, 장류를 이용한 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 영양세포로 발아시켜 포자를 저감시키는 방법이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제1102523호 대한민국 공개특허 제2006-0091557호
본 발명의 목적은 가혹한 조건에서도 사멸되지 않는 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 영양세포로 전환한 후 이를 살균함으로써 바실러스 세레우스 포자를 저감화시키는 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 바실러스 세레우스 포자가 저감된 장류 소스를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화시키는 방법은 장류를 이용한 소스를 제조하는 공정에 있어서, 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자가 함유된 장류를 이용한 소스를 30 내지 90 ℃로 열처리한 후 이노신모노포스페이트(IMP)를 첨가하여 반응시킴으로써 상기 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자를 발아시켜 영양세포로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 포자를 영양세포로 전환하는 단계 이후에 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 영양세포를 80 내지 90 ℃로 열처리하여 살균하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이노신모노포스페이트(IMP)의 농도는 5 내지 15 mM일 수 있다.
상기 장류 소스와 이노신모노포스페이트(IMP)는 1 : 0.05 내지 0.3의 중량비로 혼합될 수 있다.
상기 이노신모노포스페이트(IMP)를 첨가한 후 정치시킨 시간은 10 내지 50분일 수 있다.
상기 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자는 0.40 내지 2.50 log CFU/g수준으로 발아될 수 있다.
상기 장류 소스는 간장 소스, 된장 소스 또는 고추장 소스일 수 있으며, 상기 장류 소스의 pH는 4.2 내지 5.0일 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바실러스 세레우스 포자가 저감된 장류 소스는 상기 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법에 따라 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법은 가혹한 조건에서도 사멸되지 않는 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 영양세포로 전환한 후 상기 영양세포를 살균하여 제거함으로써, 바실러스 세레우스 포자를 저감시킬 수 있다. 또한, 상기 바실러스 세레우스 포자가 저감됨에 따라 독소를 생산하여 식중독을 일으키는 유해균인 바실러스 세레우스를 저감시킬 수 있다.
도 1은 제조된 바실러스 세레우스 포자를 위상차현미경으로 관찰한 사진이다.
본 발명은 가혹한 조건에서도 사멸되지 않는 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 영양세포로 전환한 후 이를 살균함으로써 바실러스 세레우스 포자를 저감화 시키는 방법 및 이에 의해 제조된 장류 소스에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화시키는 방법은 (A) 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자가 함유된 장류를 이용한 소스를 열처리한 후 이노신모노포스페이트(IMP, inosine monophosphate)를 첨가하여 반응시킴으로써 상기 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자를 영양세포로 전환하는 단계 및 (B) 상기 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 영양세포를 열처리하여 살균하는 단계를 포함한다.
먼저, 상기 (A)단계에서는 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자가 함유된 장류를 이용한 소스를 30 내지 90 ℃, 바람직하게는 40 내지 80 ℃로 열처리한 후 5 내지 15 mM 농도의 이노신모노포스페이트(IMP)를 첨가하여 10 내지 50분, 바람직하게는 15 내지 30분 동안 정치시킴으로써 상기 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자를 발아시켜 영양세포로 전환시킨다. 이때 상기 장류를 이용한 소스와 이노신모노포스페이트(IMP)는 1 : 0.05 내지 0.3의 중량비, 바람직하게는 1 : 0.1 내지 0.2의 중량비로 혼합된다.
상기 이노신모노포스페이트(IMP)는 종래 유효 발아촉진제로 사용되는 이노신과 달리 정미성이 있어 바실러스 세레우스 포자를 저감시키는 동시에 장류 소스의 풍미를 향상시킬 수 있으며, 용해성이 아주 우수(freely soluble)하므로 장류 소스와 골고루 혼합되어 더 많은 양의 바실러스 세레우스 포자를 저감시킬 수 있다.
반면, 이노신은 정미성이 없으며, 용해성이 1.6 g/100 mL(20 ℃기준)이므로 장류 소스와 골고루 혼합되기 어렵기 때문에 장류 소스와 접촉하지 않는 부분이 존재하게 되어 바실러스 세레우스 포자가 저감되지 않는 부분들이 존재하게 된다.
그러므로 이노신을 사용하는 경우에는 장류 소스와 접촉하지 않는 부분이 존재하게 되므로 통상 L-알라닌과 함께 사용된다.
상기 장류를 이용한 소스는 일정한 온도하에서 열처리되어 바실러스 세레우스 포자에 열 충격을 줌으로써 이후 이노신모노포스페이트(IMP)와 반응 시 바실러스 세레우스 포자를 더욱 발아시킬 수 있는데, 온도가 상기 하한치 미만인 경우에는 이노신모노포스페이트(IMP)가 첨가되더라도 발아가 수행되지 않으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 발아율이 저하될 수 있다.
또한, 상기 이노신모노포스페이트(IMP)의 농도가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 바실러스 세레우스 포자가 발아되는 발아율이 저하될 수 있다.
또한, 상기 장류를 이용한 소스와 이노신모노포스페이트(IMP)의 중량비가 장류를 이용한 소스를 기준으로 상기 하한치 미만인 경우에는 발아가 이루어지지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 더 이상의 발아가 이루어지지 않아 제조비용이 상승할 수 있다.
또한, 정치 시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 충분한 발아가 이루어지지 않을 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 더 이상의 발아가 이루어지지 않는다.
상기 장류를 이용한 소스로는 간장 소스, 된장 소스 또는 고추장 소스이다.
상기 장류를 이용한 소스의 pH에 따라 발아되는 수준이 다르기는 하지만 바실러스 세레우스 포자는 0.40 내지 2.50 log CFU/g수준으로 발아된다; 구체적으로 장류를 이용한 소스의 pH가 4.6 내지 5.0인 경우에는 바실러스 세레우스 포자가 1.2 내지 2.3 log CFU/g수준으로 발아되며, 장류를 이용한 소스의 pH가 4.2 내지 4.3인 경우에는 0.4 내지 0.9 log CFU/g수준으로 발아되므로, 장류를 이용한 소스의 pH가 4.6 내지 5.0인 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 (B)단계에서는 상기 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 영양세포를 80 내지 90 ℃로 열처리하여 살균한다.
상기 바실러스 세레우스 포자는 열처리만으로는 저감되지 않지만, 바실러스 세레우스 영양세포는 열처리만으로도 살균되어 제거될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 1. 간장 소스
간장 100 중량부, 설탕 10 중량부, 물엿 15 중량부, 마늘 5 증량부, 생강 2 중량부 및 참기름 1중량부를 혼합하여 간장 소스를 제조하였다.
상기 간장 소스의 pH는 4.84이며, 염의 농도는 7.45 중량%이다.
제조예 2. 된장 소스
된장 100 중량부, 쌀발효액 30 중량부, 청양고추 5 중량부, 식초 5 중량부, 설탕 10 중량부를 혼합하여 된장 소스를 제조하였다.
상기 된장 소스의 pH는 4.26이며, 염의 농도는 5.07 중량%이다.
제조예 3. 고추장 소스
고추장 100 중량부, 쌀발효액 20 중량부, 프락토올리고당 15 중량부, 사과식초 5 중량부, 마늘 5 중량부 및 참깨 5 중량부를 혼합하여 고추장 소스를 제조하였다.
상기 고추장 소스의 pH는 3.54이며, 염의 농도는 3.24 중량%이다.
제조예 4. 바실러스 세레우스( Bacillus cereus ) 포자
바실러스 세레우스(B. cereus, ATCC 21772)를 영양배지(Difco, Detroit, MI, USA)에서 24시간 배양 후 5 ug/mL MnSO4(Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA)를 포함한 한천배지(Difco)에 2 mL 접종하여 30 ℃에서 3일간 배양하여 포자를 발생시켰으며 0.1% Triton X-100(Daejung Chemical, Siheung, Korea)를 포함한 0.1 M NaCl 용액을 5 mL 주입한 뒤 스프레더(spreader)를 이용하여 포자를 회수하였다. 이후 4,000Xg에서 20분 원심분리하여 상등액을 제거하고 saline으로 3회 반복 세척 후 최종 10 mL로 현탁하였다. 회수된 포자는 4 ℃에서 보존하면서 사용하였다.
상기 포자의 확인은 Schaeffer와 Fulton 포자염색법을 사용하였다. 즉, 시료 25 uL를 슬라이드상에 도말 후 열고정 하고 말라카이트그린(5%) 용액(Fluka, Steinheim, Switzerland)을 마르지 않도록 계속 첨가해주면서 5분 동안 가열하며 염색하였다. 염색이 끝난 후 safranin O (2.5%) 용액(Fluka)으로 20초 간 대조 염색한 후 다시 증류수로 세척하고 위상차현미경으로 포자를 관찰하였다(도 1).
실시예 1. 간장 소스+40 ℃+ 바실러스 세레우스 포자
상기 제조예 4에서 제조된 4 ℃에서 보존된 포자시료를 40 ℃에서 30분간 처리하여 영양세포를 사멸시킨 후(최종 농도는 107 CFU/mL) 상기 포자를 105 spore/g이 되도록 미리 UV 살균 처리한 polyethylene (PE) 필름에 충진된 제조예 1에서 제조된 간장 소스에 접종하고 10 mM의 이노신모노포스페이트(IMP)를 첨가하여 stomacher mixer(Bagmixer, Duksan, Seoul, Korea)에서 충분히 혼합하고 15분 동안 정치시킨 후 사용하였다. 이때 간장 소스와 이노신모노포스페이트(IMP)는 1 : 0.1의 중량비로 혼합하였다.
실시예 2. 된장 소스+80 ℃+ 바실러스 세레우스 포자
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 40 ℃에서 보존된 포자시료를 80 ℃에서 15분간 처리한 후 간장 소스에 접종시켰다.
실시예 3. 된장 소스+40 ℃+ 바실러스 세레우스 포자
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 간장 소스 대신 제조예 2에서 제조된 된장 소스를 이용하였다.
실시예 4. 된장 소스+80 ℃+ 바실러스 세레우스 포자
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 간장 소스 대신 제조예 2에서 제조된 된장 소스를 이용하였다.
비교예 1. 고추장 소스+40 ℃+ 바실러스 세레우스 포자
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 간장 소스 대신 제조예 3에서 제조된 고추장 소스를 이용하였다.
비교예 2. 고추장 소스+80 ℃+ 바실러스 세레우스 포자
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 간장 소스 대신 제조예 3에서 제조된 고추장 소스를 이용하였다.
비교예 3. 이노신모노포스페이트 ( IMP ) 사용안함
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 이노신모노포스페이트(IMP)를 사용하지 않고 포자를 40 ℃로 열처리만하였다.
비교예 4. 이노신모노포스페이트 ( IMP ) 사용안함
상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 이노신모노포스페이트(IMP)를 사용하지 않고 포자를 80 ℃로 열처리만하였다.
비교예 5. 이노신 사용
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 이노신모노포스페이트(IMP) 대신 이노신을 사용하였다.
< 시험예 >
시험예 1. 바실러스 세레우스 포자의 발아정도 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 장류 소스 중에서 일부를 MYP agar(Merck, Darmstadt, Germany)배지에 도말 배양하여 초기 포자수 N0치를 측정하였고, 다른 일부는 TSB에 접종하고 이를 30 ℃에서 100분 간 배양한 후 발아된 영양세포를 80 ℃에서 10분간 처리하여 사멸시킨 다음 최종적으로 MYP 배지상에 30 ℃, 24시간 배양하여 잔존 포자수 N치를 측정하였다.
바실러스 세레우스 포자의 계수는 시료 10 g을 취하여 20 mL의 멸균생리식염수를 가하고 2분간 고속 균질화하여 시험용액으로 하였다. 멸균 생리식염수를 사용하여 10진 희석액을 MYP agar (Merck)에 0.1 mL씩을 도말하여 30 ℃에서 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 집락 주변에 레시티나아제(lecithinase)를 생성하는 혼탁한 환을 갖는 분홍색 집락을 선별 계수하였다.
실험은 모두 3회 반복하였고 SPSS(Statistical Package for the Social Science, ver. 18.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 통계분석하였으며 각 처리구 간의 유의성 검증을 위해 oneway ANOVA를 실시한 후 처리군의 평균값 간의 비교를 위해 Duncan의 다중검정(Multiple Range Test)을 이용하여 5% 유의수준에서 유의성 검정을 실시하였다.
하기 [표 1]은 발아효과(log No/N)를 나타내었다.
구분 온도(℃) 첨가제 pH log CFU/g
대조군 - - 4.84 0.00±0.00
실시예 1 40 이노신모노포스페이트 4.84 2.25±0.34
실시예 2 80 4.84 1.21±0.09
실시예 3 40 4.26 0.46±0.06
실시예 4 80 4.26 0.85±0.06
비교예 1 40 3.54 0.00±0.00
비교예 2 80 3.54 0.00±0.00
비교예 3 40 - 4.84 0.81±0.03
비교예 4 80 - 4.84 0.82±0.34
비교예 5 40 이노신 4.84 0.91±0.11
위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 장류 소스는 바실러스 세레우스 포자의 발아수준이 비교예 1 내지 5에 비하여 높은 것을 확인하였다.
반면, pH가 산성에 가까운 비교예 1 및 2의 장류 소스는 발아되지 않았으며, 이노신모노포스페이트를 사용하지 않고 열처리만 한 비교예 3 및 4, 이노신을 사용한 비교예 5의 장류 소스는 바실러스 세레우스 포자의 발아 수준이 낮은 것을 확인하였다.
시험예 2. 관능 검사
실시예 및 비교예에서 제조하는 방법을 이용하되 다만 포자를 접종하지 않은 상태로 제조된 장류 소스에 대해 전문패널 20명에게 시식하게 한 후 9점 척도법으로 관능검사를 실시하여 평균값 구하였으며, 이를 하기 [표 2]에 나타내었다.
- 맛, 향, 색상, 종합적인 기호도: 1점= 매우 나쁘다, 9점= 매우 좋다
구분 실시예 1 실시예 3 비교예 1 비교예 3 비교예 5
7.5 7.1 7.2 5.3 4.1
6.8 6.9 6.8 5.0 4.2
색상 7.3 7.6 7.1 7.0 7.0
종합적인 기호도 7.3 7.5 7.0 5.2 4.8
위 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 장류 소스는 맛, 향, 색상 및 종합적인 기호도가 모두 우수한 것을 확인하였다.
반면, 이노신모노포스페이트(IMP)를 사용하지 않은 비교예 3 및 이노신을 사용한 비교예 5는 맛, 향, 색상 및 종합적인 기호도 모두 전반적으로 실시예에 비하여 우수하지 못한 것을 확인하였다.

Claims (9)

  1. 장류를 이용한 소스를 제조하는 공정에 있어서,
    바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자가 함유된 장류를 이용한 소스를 30 내지 90 ℃로 열처리한 후 이노신모노포스페이트(IMP)를 첨가하여 반응시킴으로써 상기 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자를 발아시켜 영양세포로 전환하는 단계를 포함하되,
    pH가 4.6 내지 5.0인 장류 소스와, 이노신모노포스페이트(IMP)는 1 : 0.05 내지 0.3의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포자를 영양세포로 전환하는 단계 이후에 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 영양세포를 80 내지 90 ℃로 열처리하여 살균하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이노신모노포스페이트(IMP)의 농도는 5 내지 15 mM인 것을 특징으로 하는 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 이노신모노포스페이트(IMP)를 첨가한 후 정치시킨 시간은 10 내지 50분인 것을 특징으로 하는 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 포자는 0.40 내지 2.50 log CFU/g수준으로 발아되는 것을 특징으로 하는 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 장류 소스는 간장 소스, 된장 소스 또는 고추장 소스인 것을 특징으로 하는 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제7항 중에서 선택된 어느 한 항의 장류 소스에 함유된 바실러스 세레우스 포자를 발아시켜 저감화 시키는 방법에 따라 바실러스 세레우스 포자가 저감된 장류 소스.
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