KR101708975B1 - 간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 및 이를 이용한 항균 방법 - Google Patents

간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 및 이를 이용한 항균 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101708975B1
KR101708975B1 KR1020140108128A KR20140108128A KR101708975B1 KR 101708975 B1 KR101708975 B1 KR 101708975B1 KR 1020140108128 A KR1020140108128 A KR 1020140108128A KR 20140108128 A KR20140108128 A KR 20140108128A KR 101708975 B1 KR101708975 B1 KR 101708975B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antimicrobial
food composition
food
essential oil
soy sauce
Prior art date
Application number
KR1020140108128A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160022509A (ko
Inventor
이민석
문혜리
Original Assignee
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고려대학교 산학협력단 filed Critical 고려대학교 산학협력단
Priority to KR1020140108128A priority Critical patent/KR101708975B1/ko
Publication of KR20160022509A publication Critical patent/KR20160022509A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101708975B1 publication Critical patent/KR101708975B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/34—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals
    • A23L3/3454—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by treatment with chemicals in the form of liquids or solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C35/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C07C35/02—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring monocyclic
    • C07C35/08—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring monocyclic containing a six-membered rings
    • C07C35/12—Menthol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C39/00—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C39/02—Compounds having at least one hydroxy or O-metal group bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring monocyclic with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C39/06—Alkylated phenols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

본 발명은 간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물, 및 이를 이용한 항균 방법에 관한 것이다. 본 발명의 항균용 식품 조성물은 일정량의 에센셜 오일을 포함함에 따라 종래 문제가 되어왔던 에센션 오일의 강한 향을 해결함과 동시에 장출혈성대장균 외 다양한 미생물에 대해 현저히 높은 항균 효과를 가지며, 간장을 사용하는 다양한 식품에 적용할 수 있어 광범위한 양념공정에 유용하게 적용될 수 있다.

Description

간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 및 이를 이용한 항균 방법{ANTIMICROBIAL FOOD COMPOSITION COMPRISING ESSENTIAL OIL AND SOY SAUCE AND ANTIBACTERIAL METHOD USING THE SAME}
본 발명은 간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물, 및 이를 이용한 항균 방법에 관한 것이다.
간장은 콩과 밀을 곰팡이 또는 효모를 이용한 발효를 통해 만들어진 소스로 아시아 지역에서 많이 섭취할 뿐만 아니라 미국에서 3번째로 많이 섭취하는 소스이다. 간장은 주로 샐러드, 육제품, 수산물 등 다양한 식품에 소스나 양념으로 사용 된다. 간장은 15% 정도로 높은 농도의 염(NaCl)을 함유하며 pH 4.5 정도의 산성 식품이고 에탄올(ethanol)과 그 외 보존제를 함유하기 때문에 식품 내 위해 세균의 작용을 억제할 수 있다고 알려져 있다. 그에 따라서 대부분의 사람들이 식품을 간장에 절임으로써 식품의 유통기한(shelf life)을 연장시킬 수 있다고 믿는다. 하지만 이러한 기대와는 달리 다양한 선행연구의 문헌자료에 따르면 위해 세균을 효과적으로 제어하지 못하는 것으로 나타났다. 미국 식품의약품안전처(U.S. Food and Drug Administration)에 따르면 식품을 양념할 때 상온보관하지 않고 4℃ 이하의 온도에서 냉장보관 하도록 권고하고 있는데, 특히 이와 같은 낮은 온도에서는 간장은 위해 세균을 전혀 억제하지 못했다(Akiba, C. Ujiie, T. Yokoyama, S. 1957). 따라서 상온과 냉장온도 모두에서 간장의 항균력을 증진시킬 수 있는 기술이 요구되고 있다.
한편, 최근 천연 식품 첨가제에 대한 소비자의 요구가 증가함에 따라 식물과 같은 천연자원에서 유래한 식품 보존제가 인기를 얻고 있다. 식물에서 추출한 방향족 물질인 에센셜 오일(essential oil)은 이러한 소비자의 요구에 맞춰 식품 첨가제 및 보존제 등으로 식품 시장에서 다양하게 사용되고 있다. 에센셜 오일은 다수의 선행연구에서 다양한 식중독 세균에 대해서 항균작용을 하는 것으로 알려졌고, 미국과 유럽에서 식품 첨가제로 허가되었다. 하지만 에센셜 오일이 식품 내에서 항균력을 나타내기 위해서는 고농도가 요구되며 천연 물질이므로 합성 첨가제보다 경제적으로 부담이 있다. 또한 고유의 강한 향을 가지고 있어 식품에 적용했을 때, 거부감을 일으킬 수 있다는 단점을 가지고 있다.
이러한 단점을 보완하기 위해 다른 식품 보존료나 식품 보존 기술과 에센셜 오일을 조합하여 세균을 제어하기 위한 연구가 진행되고 있으나, 아직까지 상기 단점을 보완한 연구결과가 나오지 못하고 있다.
Akiba, C. Ujiie, T. Yokoyama, S. 1957. The sterilize effects of soy sauce and sauce on the pathogens in the digestive tract. Chomi Kahaku 4, 1-9.
종래 문제가 되어왔던 에센셜 오일의 강한 향을 해결함과 동시에 식중독을 일으키는 장출혈성대장균 외 다양한 미생물에 대해 우수한 항균 효과를 가지는 항균용 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이에, 본 발명은 카바크롤 및 티몰로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 에센셜 오일과 간장을 포함하며, 상기 카바크롤 및 티몰은 조성물 총 중량에 대하여 0.003 내지 0.016 중량%로 포함되는 것인 항균용 식품 조성물을 제공한다.
일 구현예는 0.007 내지 0.016 중량%의 에센셜 오일 및 잔량의 간장을 포함하는 것일 수 있다.
다른 일 구현예는 항균용 식품 조성물이 식중독균에 대해 항균 효과를 갖는 것일 수 있다.
또 다른 일 구현예는 항균용 식품 조성물이 크로모박테리움 바일레큠 (C. violaceum), 슈도모나스 애루지노사 (P. aeruginosa), 대장균 (E. coli), 파스튜렐라 헤몰리티카 (P. hemolytica), 황색 포도상구균 (S. aureus), 살모넬라 콜라라수이스 (S. cholerasuis). 리스테리아 모노사이토제네스 (L. monocytogenes), 살모넬라 티피뮤리움 (S. Typhimurium), 캠필로박터 제주니(Campylobacter jejuni), 여시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica), 크로노박터균(Cronobacter spp.), 이질균(Shigella spp.), 비브리오균(Vibrio spp.), 클로스트리디움 속균(Clostridium perfringens , Clostridium botulinum) 및 바실러스균(Bacillus spp.)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 균주에 대해 항균 효과를 갖는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 항균용 식품 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는 항균 방법을 제공한다.
일 구현예는 4 내지 37℃ 조건에서 항균용 식품 조성물을 식품에 처리하는 것일 수 있다.
다른 일 구현예는 항균용 식품 조성물을 식품에 1 내지 10분 동안 처리하는 것일 수 있다.
또 다른 일 구현예는 항균용 식품 조성물을 식품에 1 내지 5분 동안 처리하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 항균용 식품 조성물을 포함하는 항균제를 제공한다.
본 발명의 항균용 식품 조성물은 일정량의 에센셜 오일을 포함함에 따라 종래 문제가 되어왔던 에센셜 오일의 강한 향을 해결함과 동시에 장출혈성대장균 외 다양한 미생물에 대해 현저히 높은 항균 효과를 가지며, 간장을 사용하는 다양한 식품에 적용할 수 있어 광범위한 양념공정에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 1 mM 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 10분 처리 후(조건: 22℃) E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes 의 감소된 균수를 나타낸 것이다.
도 2는 1 mM 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 10분 처리 후(조건: 4℃) E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes 의 감소된 균수를 나타낸 것이다.
도 3은 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 22℃) 시간에 따른 E. coli O157:H7의 균수를 나타낸 것이다.
도 4는 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 4℃) 시간에 따른 E. coli O157:H7의 균수를 나타낸 것이다.
도 5는 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 22℃) 시간에 따른 S. Typhimurium의 균수를 나타낸 것이다.
도 6은 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 4℃) 시간에 따른 S. Typhimurium의 균수를 나타낸 것이다.
도 7은 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 22℃) 시간에 따른 L. monocytogenes 의 균수를 나타낸 것이다.
도 8은 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 4℃) 시간에 따른 L. monocytogenes 의 균수를 나타낸 것이다.
도 9는 실험예 3에 따른 기호 검사 결과 점수 분포도를 나타낸 것이다.
본 발명은 카바크롤(carvacrol) 및 티몰(thymol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 에센셜 오일과 간장을 포함하며, 상기 카바크롤 및 티몰은 조성물 총 중량에 대하여 0.003 내지 0.016 중량%로 포함되는 것인 항균용 식품 조성물, 상기 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는 항균 방법, 및 상기 조성물을 포함하는 항균제에 관한 것이다.
본 발명의 항균용 식품 조성물은 일정량의 에센셜 오일을 포함함에 따라 종래 문제가 되어왔던 에센셜 오일의 강한 향을 해결함과 동시에 장출혈성대장균 외 다양한 미생물에 대해 현저히 높은 항균 효과를 가지는 것이 특징이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 카바크롤 및 티몰로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 에센셜 오일과 간장을 포함하며, 상기 카바크롤 및 티몰은 조성물 총 중량에 대하여 0.003 내지 0.016 중량%로 포함되는 것인 항균용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 카바크롤(cavacrol)은 박하, 오레가노, 백리향, 베르가못, 녹나무 또는 타임티몰 들에 포함된 단일성분으로 식물성 방향유의 일종이다. 카바크롤은 천연으로부터 분리 정제하거나, 상업적으로 구입하여 사용하거나 또는 당 업계에 공지된 화학적 합성법으로 제조할 수 있다. 천연으로부터의 분리 정제는 카바크롤을 함유하고 있는 식물인 서양톱풀(Carpenter's Weed, Achillea millefolium), 개밀(Common Couch, Agropyron repens), 딜(Dill, Anethum graveolens), 중국당귀(Chinese angelica, Angelica sinensis), 개똥쑥(Annual mugwort, Artemisia annua), 시나쑥(Chamomile-leaved artemisia, Artemisia cina), 볼도(Boldo, Boldea fragrans), 차나무(Black Tea, Camellia sinensis), 캐러웨이(Caraway, Carum carvi), 화란국화(Bachelor's buttons, Chrysanthemum parthenium), 녹나무(Camphor, Cinnamomum camphora), 서양꽃박하(American Dittany, Cunila origanoides), 백선(Akgiritotu, Dictamnus albus), 용담(Bitter root, Gentiana lutea), 감초(Commom Licorice, Glycyrrhiza glabra), 약모밀(Dokudami, Houttuynia cordata), 히솝(Azob, Hyssopus officinalis), 박피호두(Black Walnut, Juglans nigra), 사빈(Sabine, Juniperus sabina), 월계수(Bay, Laurus nobilis), 러비지(Lovage, Levisticum officinale), 인동(Gold-and-silver, Lonicera japonica), 고련피(Barbados lilac, Melia azedarach), 페니로얄(European pennyroyal, Mentha pulegium), 스피아민트(Fish mint, Mentha spicata), 레몬민트(Lemon bergamot, Monarda citriodora), 베르가못(Bee Balm, Monarda didyma), 모나르다(Horse mint, Monarda punctata), 은매화(Common myrtle, Myrtus communis), 개박하(Cat-mint, Nepeta cataria), 나륵풀(Basil, Ocimum basilicum), 미나리(Chinese-celery, Oenanthe javanica), 꽃박하(Oregano, Origanum onites), 우슬초(Bible hyssop, Origanum syriacum), 그리스 꽃박하(Greek oregano, Origanum vulgare hirtum), 후추(Black Pepper, Piper nigrum), 질경이(Asian plantain, Plantago asiatica), 로즈마리(Compass Plant, Rosmarinus officinalis), 여름세이보리(Garden Savory, Satureja hortensis), 겨울세이보리(Savory, Satureja montana), 후추나무(peppertree, Schinus molle California), 스테비아(Honey Leaf, Stevia rebaudiana), 타마린드(Indian date, Tamarindus indica), 셀필룸(Breckland Thyme Plant, Thymus serpyllum), 백리향(Common Thyme, Thymus vulgaris), 레몬백리향(Funk's thyme, Thymus x citriodorus), 스페인백리향(Spanish thyme, Thymus zygis), 아조완(ajwain, Trachyspermum ammi), 서양쥐오줌풀(Common Valerian, Valeriana officinalis) 또는 옥수수(Corn, Zea Mays)로부터 당업계에 공지된 용매 추출법 및 크로마토그래피를 이용한 분리방법에 의해 분리, 정제될 수 있다. 예를 들어, 상기 식물로부터의 카바크롤의 추출은 물, 에탄올, 메탄올, 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 부탄올(butanol)과 같은 탄소수 1 내지 6개의 알코올, 아세톤, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산, 시클로헥산, 석유에테르(petrolem ether), 디에틸에테르, 벤젠과 같은 유기용매 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합용매를 이용하여 추출할 수 있다. 아울러, 추출물에서 당업계에 공지된 크로마토그래피를 이용한 분리방법, 예를 들면, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피법을 이용하여 극성에 따른 분획물을 얻고 분리된 특정 분획물을 다시 역상 컬럼 크로마토그래피법 및 고속액체크로마토그래피(HPLC)법을 통하여 분리할 수 있다.
본 발명에 있어서, 티몰(thymol)은 사향초유에 함유되어 있는 페놀의 일종으로, 식물 정유의 주성분이다. 티몰은 천연으로부터 분리 정제하거나, 상업적으로 구입하여 사용하거나 또는 당 업계에 공지된 화학적 합성법으로 제조할 수 있다. 천연으로부터의 분리 정제는 티몰을 함유하고 있는 식물인 호르세민트(Horsemint)[모나르다 펀크타타(Monarda punctata) 및 관련 모나르다 종, 예컨대, 모나르다 피스툴로사(M. fistulosa)], 아조완 카라웨이(Ajowan caraway)[트라키스페르뮴 암미(Trachyspermum ammi)], 딜(dill)[아네툼 그라베올렌스(Anethum graveolens)], 페누그리크(fenugreek)[트라이고넬라 포에늄-그래쿰(Trigonella foenum-graecum)], 윈터 세이보리(winter savory)[사투레자 몬타나(Satureja montana)], 셀러리(celery)[아피움 그라베올렌스(Apium graveolens)], 차나무[멜라레우카 알터니폴리아(Melaleuca alternifolia)] 또는 트루 카다몸(true cardamom)[엘레타리아 카다모뮴(Elettaria cardamomum)]로부터 당업계에 공지된 용매 추출법 및 크로마토그래피를 이용한 분리방법에 의해 분리, 정제될 수 있다. 예를 들어, 상기 식물로부터의 티몰의 추출은 물, 에탄올, 메탄올, 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 부탄올(butanol)과 같은 탄소수 1 내지 6개의 알코올, 아세톤, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산, 시클로헥산, 석유에테르(petrolem ether), 디에틸에테르, 벤젠과 같은 유기용매 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합용매를 이용하여 추출할 수 있다. 아울러, 추출물에서 당업계에 공지된 크로마토그래피를 이용한 분리방법, 예를 들면, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피법을 이용하여 극성에 따른 분획물을 얻고 분리된 특정 분획물을 다시 역상 컬럼 크로마토그래피법 및 고속액체크로마토그래피(HPLC)법을 통하여 분리할 수 있다.
상기 에센셜 오일의 함량은 발명의 목적에 따라 적절히 조절될 수 있다. 예컨대, 에센셜 오일의 ?t량은 전체 조성물 중량을 기준으로 0.003 내지 0.016 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.007 내지 0.016 중량%일 수 있다. 상기 기준으로 0.003 중량% 미만인 경우 목적으로 하는 항균 효과를 달성하기 어려울 수 있으며, 0.016 중량% 초과인 경우 에센셜 오일의 향으로 인하여 기호가 심하게 떨어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 간장은 콩을 주원료로 하는 장류로 발효 및 숙성 과정을 거쳐 만들어진 전통 발효식품으로, 상업적으로 구입하여 사용하거나 또는 당업계에 공지된 제조방법으로 제조할 수 있다. 간장의 함량은 발명 목적에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 예컨대, 간장은 전체 조성물 중량을 기준으로 에센셜 오일 이외의 잔량으로 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서, 항균 대상은 미생물일 수 있다. 항균이란 미생물 성장의 억제 및/또는 개체수의 감소, 미생물 세포의 파괴 또는 무력화 등을 모두 포함하는 의미로 사용된다. 미생물은 식중독을 유발시키는 식중독균일 수 있으며, 바람직하게는 크로모박테리움 바일레큠 (C. violaceum), 슈도모나스 애루지노사 (P. aeruginosa), 대장균 (E. coli), 파스튜렐라 헤몰리티카 (P. hemolytica), 황색 포도상구균 (S. aureus), 살모넬라 콜라라수이스 (S. cholerasuis). 리스테리아 모노사이토제네스 (L. monocytogenes), 살모넬라 티피뮤리움 (S. Typhimurium), 캠필로박터 제주니(Campylobacter jejuni), 여시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica), 크로노박터균(Cronobacter spp.), 이질균(Shigella spp.), 비브리오균(Vibrio spp.), 클로스트리디움 속균(Clostridium perfringens , Clostridium botulinum) 및 바실러스균(Bacillus spp.) 으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 균주일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 항균용 식품 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는 항균방법을 제공한다.
상기 항균용 식품 조성물의 처리는 특별히 제한되지 않고 통상의 방법을 사용하여 이루어질 수 있으며, 예컨대, 주입, 분무 기타 다양한 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 상기 항균용 식품 조성물의 바람직한 사용량은 처리 경로, 처리 형태, 대상 미생물의 종류 등에 따라 적절하게 조절 가능하다.
상기 항균용 식품 조성물은 상온뿐만 아니라 저온에서도 항균 효과가 우수하기 때문에, 상기 항균 방법에서의 항균용 식품 조성물의 처리는 상온뿐만 아니라 저온에서도 가능하다. 에켠대, 상기 처리하는 단계는 4 내지 37℃ 조건, 바람직하게는 4 내지 22℃ 조건에서 항균용 식품 조성물을 식품에 처리하는 것일 수 있다.
상기 항균용 식품 조성물은 단시간 내에 우수한 항균 효과를 나타내므로, 상기 항균 방법에서의 항균용 식품 조성물의 처리는 짧은 시간 동안 처리하여도 목적하는 항균 효과를 달성할 수 있다. 예컨대, 상기 처리하는 단계는 항균용 식품 조성물을 식품에 1 내지 10분 동안 처리하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 5분 동안 처리하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 항균용 식품 조성물을 포함하는 항균제를 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
실시예 1. 항균용 식품 조성물의 제조
98% 에탄올을 이용하여 카바크롤(carvacrol), 티몰(thymol), 유지놀(eugenol), 트랜스-시남알데히드(trans-cinnamaldehyde), 베타-리조사이클릭산(β-resorcyclic acid)(Sigma-Aldrich, USA), 바닐린(vanillin)(Acros Organic, USA)의 6종 에센셜 오일의 25, 50, 100 mM 표준 용액을 각각 제조하였다. 멸균된 튜브에 간장(Kikkoman soy sauce, Kikkoman Corporation)을 9.8 ml 씩 담고, 각 처리군에 해당하는 농도의 에센셜 오일 표준 용액 0.1 ml을 간장에 첨가한 후, 균질화하여 최종적으로 0.25, 0.5, 1 mM의 에센셜 오일과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물을 제조하였다.
각 0.25, 0.5, 1 mM 에센셜 오일의 항균용 식품 조성물 내에서의 함량은 표 1에 나타내었으며, 제조를 마친 항균용 식품 조성물은 각 처리에 맞는 온도(22°C 및 4°C)에서 예열하였다.
에센셜 오일 함량
0.25 mM 0.5 mM 1 mM
카바크롤 0.00383 중량% 0.00766 중량% 0.0153 중량%
티몰 0.00377 중량% 0.00755 중량% 0.0151 중량%
유지놀 0.00415 중량% 0.00829 중량% 0.0166 중량%
트랜스-시남알데히드 0.00334 중량% 0.00667 중량% 0.0134 중량%
베타-리조사이클릭산 0.00384 중량% 0.00768 중량% 0.0153 중량%
바닐린 0.00397 중량% 0.00794 중량% 0.0159 중량%
참조예 1. 균액의 준비
Escherichia coli O157:H7, Salmonella Typhimurium, Listeria monocytogenes의 세 종의 각 균마다 하기 표 2에 명시된 3가지 균주를 섞어서 사용하였다. 각 균주(균종에 따라 섞어진 3가지 균주)를 각각의 증균 영양 배지인 Tryptic Soy Broth (Difco, Becton Dickinson, Sparks, MD, USA)에 접종한 후 37℃에서 24시간 배양하였다. 이후, 각 균주를 50 ml 플라스틱 튜브(Becton Diskinson, Franklin Lakes, NJ, USA)에 혼합한 후 3,000×g에서 15분간 원심분리하였다(Centra-CL2, Needham Heights, MA, USA). 상등액을 따라낸 후 동량의 0.85% 멸균 생리식염수를 첨가하여 미생물 세포를 2회 세척함을 통해 균액(cell suspension)을 제조하였다.
균종 균주 번호(균주) 고체 선택 배지
Escherichia coli O157:H7 ATCC 35150 MacConkey Agar with Sorbitol (SMAC, Difco)
ATCC 43890
ATCC 43895
Salmonella Typhimurium ATCC 19584 XLD Agar (Difco)
ATCC 43174
(DT104 Killercow)
Listeria monocytogens ATCC 19113 Oxford Agar (Difco)
ATCC 19114
ATCC 19115
실험예 1. 항균용 식품 조성물의 항균효과 분석
실시예 1에서 제조된 1 mM 에센셜 오일과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물에 7 내지 8 log CFU/ml 수준의 상기 참조예 1의 균액을 접종하고 4℃ 또는 22℃의 조건에서 10분 처리 후 균액을 따서 상기 표 2에 기재된 해당 균종에 맞는 고체 선택 배지에 도말하였다(검출 한계: 1 CFU/ml). 에센셜 오일을 첨가하지 않은 간장을 대조군으로 사용하였으며, 도말한 배지는 37°C에서 24시간 배양한 후 배지 상에 형성된 콜로니는 계수하여 각 조건별 균농도를 log 값으로 산출하였다. 구체적으로, 초기 접종균수(
Figure 112014078643355-pat00001
)와 처리 후 균수(
Figure 112014078643355-pat00002
)를 바탕으로 각 용액에서 처리시간별 저감화값(log( /
Figure 112014078643355-pat00004
))을 산출하였으며, 모든 실험은 3반복 수행하였다. 간장과 에센셜 오일 조합처리 실험의 22℃ 처리조건의 결과는 도 1에 나타내었고, 4℃ 조건처리의 결과는 도 2에 나타내었다.
도 1은 1 mM 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 10분 처리 후(조건: 22℃) E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes 의 감소된 균수를 나타낸 것이다.
도 2는 1 mM 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 10분 처리 후(조건: 4℃) E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes 의 감소된 균수를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 단독으로 항균력을 갖지 못한 농도의 카바크롤과 티몰을 간장을 함께 처리한 경우 시너지효과가 발생하여 22℃와 4℃ 모두에서 초기 균 전체를 사멸하는 조건을 이끌어 낼 수 있음을 확인하였다. 유지놀은 22℃에서 시너지효과를 갖는 것으로 보이나 4℃에서는 전혀 효과가 없고 전체 균을 모두 사멸시키지 못하므로 카바크롤 또는 티몰을 간장에 처리하는 것이 바람직한 것으로 보였다. L. monocytogenes의 경우 트랜스-시남알데히드, 베타-리조사이클릭산, 바닐린을 첨가한 간장 내에서 균 수가 증가하는 경향을 보였지만 통계적으로 분석하였을 때, 초기 균수와 차이가 없는 것으로 나타났다(P > 0.05).
비교예 1. 에센셜 오일의 항균효과 분석
실시예 1에 기재된 6종의 에센셜 오일 1 mM을 상기 참조예 1의 균액에 4°C 및 22°C 조건에서 상기 실험예 1과 동일하게 처리하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
표 3은 카바크롤, 티몰, 유지놀, 트랜스-시남알데히드, 베타-리조사이클릭산, 바닐린을 단독으로 균액에 처리하였을 때의 균수(log CFU/ml)를 나타낸 것이다.
구분 E. coli O157:H7 S. Typhimurium L. monocytogenes
22°C 4°C 22°C 4°C 22°C 4°C
초기 균수 7.04±0.03 7.06±0.03 7.09±0.02 7.21±0.07 7.54±0.08 7.36±0.11
대조군
(식염수)		 7.01±0.04 7.06±0.03 7.11±0.04 7.04±0.04 7.65±0.05 7.43±0.05
카바크롤 6.99±0.08 7.03±0.03 7.08±0.02 7.14±0.06 7.43±0.02 7.09±0.05
티몰 7.01±0.00 7.03±0.02 7.03±0.05 7.01±0.08 7.39±0.01 7.41±0.03
유지놀 7.10±0.04 7.06±0.01 7.07±0.02 7.11±0.02 7.34±0.02 7.25±0.02
트랜스-시남알데히드 7.06±0.02 7.04±0.03 7.15±0.04 7.16±0.01 7.55±0.09 7.36±0.04
베타-리조사이클릭산 7.05±0.05 7.03±0.03 7.00±0.01 7.09±0.05 7.60±0.03 7.16± 0.01
바닐린 7.02±0.01 7.04±0.02 7.02±0.02 7.23±0.06 7.34±0.07 7.20±0.07
표 3에 나타난 바와 같이, 간장 없이 에센셜 오일을 단독처리 시 아무런 항균 효과를 보이지 않음을 확인하였다.
실험예 2. 에센셜 오일의 함량에 따른 항균효과 분석
실시예 1에서 제조된 0.25, 0.5, 1 mM 에센셜 오일(카바크롤, 티몰)과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물에 실험예 1과 동일하게 7 내지 8 log CFU/ml 수준의 상기 참조예 1의 균액을 접종하고 4℃ 또는 22℃의 조건에서 1, 5, 10분 처리 후 균액을 따서 상기 표 2에 기재된 해당 균종에 맞는 고체 선택 배지에 도말하였고(검출 한계: 1 CFU/ml), 그 결과를 하기 도 3 내지 도 8에 나타내었다.
도 3은 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 22℃) 시간에 따른 E. coli O157:H7의 균수를 나타낸 것이다.
도 4는 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 4℃) 시간에 따른 E. coli O157:H7의 균수를 나타낸 것이다.
도 5는 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 22℃) 시간에 따른 S. Typhimurium의 균수를 나타낸 것이다.
도 6은 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 4℃) 시간에 따른 S. Typhimurium의 균수를 나타낸 것이다.
도 7은 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 22℃) 시간에 따른 L. monocytogenes 의 균수를 나타낸 것이다.
도 8은 항균용 식품 조성물 처리 후(조건: 4℃) 시간에 따른 L. monocytogenes 의 균수를 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 8에 나타난 바와 같이, 3가지 균종(E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes) 모두 1 mM의 카바크롤 또는 티몰과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물을 처리한 경우 22℃에서는 1분 만에 모두 균들이 사멸하였고, 4℃에서는 10분 동안 처리하면 모든 균들이 사멸하는 것으로 나타났다. 특히, 22℃에서는 0.5 mM의 카바크롤 또는 티몰과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물을 처리한 경우 10분 후에 모든 균들이 사멸하는 것으로 나타났다. 0.25 mM의 카바크롤 또는 티몰과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물을 처리한 경우 3가지 균종 모두 감소를 보이기는 하였으나, 10분 안에 안전한 수준으로 감소하지는 않았다. 이러한 결과는 상온(22℃) 공정의 경우 0.5~1 mM의 카바크롤 또는 티몰과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물을 처리하여야 하며, 냉장(4℃) 공정의 경우 1 mM의 카바크롤 또는 티몰과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물을 처리하여야 함을 보여준다.
상기 도 3 내지 도 8의 결과와 관련하여, E. coli O157:H7과 S. Typhimurium는 4℃ 보다 22℃에서 더 잘 감소하였고, L. monocytogenes의 경우 상온과 냉장온도에서 큰 차이를 나타내지 않았다.
미생물은 저온 조건에서 주변 환경의 유동성이 감소함에 따라 세포막이 비교적 단단해지기 때문에 세포막을 공격하는 카바크롤 및 티몰에 의한 스트레스에 저항성을 갖게 되지만, L. monocytogenes는 저온에서도 생장하는 것으로 알려진 위해균으로, 저온에서도 세포막을 유연하게 유지할 수 있기 때문에 저온과 상온에서 균 수 감소 양상이 크게 다르지 않게 나타났다
실험예 3. 이점 검사 및 기호 검사
총 10명을 대상으로, 항균력 시험을 수행한 농도 범위인 각각 0.25, 0.5, 1, 2 mM의 카바크롤 또는 티몰을 포함하는 항균용 식품 조성물을 대상으로 이점 검사 및 기호 검사를 실시하였다.
이점 검사는 두 개의 ‘평가 대상 시료’를 ‘표준시료(간장)’와 비교하였을 때, 둘 중 ‘표준시료’와 같은 시료라고 생각되는 것을 찾는 방법으로 진행되었다. 기호 검사는 대조군(간장)을 포함한 총 9가지 시료의 향과 외관을 관찰하여 기호 정도를 1-9점 중 선택하도록 하였다(총 9명의 사람을 대상으로 3회 수행하였고, 1점은 '아주 싫음' 9점은 '아주 좋음'을 의미하며, 점수가 높을수록 기호도가 우수하다). 상기 이점 검사와 기호 검사는 하기 표 4, 표 5 및 도 9에 나타내었다.
표 4는 이점 검사 결과를 나타낸 것이며, 표 5는 기호 검사 결과를 나타난 것이고, 도 9는 기호 검사 결과 점수 분포도를 나타낸 것이다.
에센셜 오일 농도(mM) 결과
정답 오답 정답률
카바크롤 0.25 6 4 0.6
카바크롤 0.5 6 4 0.6
카바크롤 1 7 3 0.7
카바크롤 2 9 1 0.9
티몰 0.25 6 4 0.6
티몰 0.5 6 4 0.6
티몰 1 7 3 0.7
티몰 2 10 0 1.0
에센셜오일 농도(mM) 평균 점수
-
(간장, 대조군)		 - 4.9
카바크롤 0.25 5.2
카바크롤 0.5 4.8
카바크롤 1 4.4
카바크롤 2 3.8
티몰 0.25 5.5
티몰 0.5 4.1
티몰 1 4.7
티몰 2 3.7
표 4, 표 5 및 도 9에 나타난 바와 같이, 이점 검사 결과 0.25, 0.5, 1 mM의 카바크롤 또는 티몰과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물과 일반 간장과 구분할 확률은 0.6 내지 0.7로 크게 차이를 느끼지 못한 것으로 나타났다. 이와는 다르게 카바크롤 및 티몰을 2 mM 포함하게 되면 정답률이 각각 0.9, 1.0으로 대부분이 차이를 식별할 수 있다는 것으로 나타났다. 기호 검사 결과, 0.25 mM의 카바크롤 또는 티몰과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물의 경우 일반 대조군인 간장보다 선호되는 것으로 나타났다(P < 0.05). 1 mM의 카바크롤 또는 티몰과 간장을 포함하는 항균용 식품 조성물의 기호 검사 결과 일반 간장인 대조군과 통계적으로 유의한 차이가 발견되지 않았다(P > 0.05). 2 mM의 카바크롤 또는 티몰을 첨가하였을 때, 대조군에 비해 선호도가 떨어지는 것을 알 수 있었다(P < 0.05).
이점 검사 및 기호 검사 결과를 모두 고려하였을 때, 카바크롤 또는 티몰이 0.25 mM로 포함되면 사람들은 그 차이를 거의 느끼지 못하지만, 느끼는 경우에는 일반 간장보다 선호한다는 것을 보였다. 카바크롤 또는 티몰이 2 mM 이상 포함되면 일반 대조군과 차이를 느끼게 되며 그에 따라 일반 간장보다 그 향미에 거부감을 느끼게 되므로, 카바크롤 또는 티몰을 1 mM까지 한정하여 포함되는 것이 바람직한 것으로 보인다.

Claims (9)

  1. 카바크롤(carvacrol) 및 티몰(thymol)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 에센셜 오일과 간장을 포함하고, 4 내지 37℃ 조건에서 1 내지 10분 동안 식품에 처리하는 경우 항균 효과를 가지며,
    상기 에센셜 오일은 조성물 총 중량에 대하여 0.003 내지 0.016 중량%로 포함되는 것인, 항균용 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 0.007 내지 0.016중량%의 에센셜 오일 및 잔량의 간장을 포함하는, 항균용 식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 식중독균에 대해 항균 효과를 갖는 것을 특징으로 하는, 항균용 식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 크로모박테리움 바일레큠 (C. violaceum), 슈도모나스 애루지노사 (P. aeruginosa), 대장균 (E. coli), 파스튜렐라 헤몰리티카 (P. hemolytica), 황색 포도상구균 (S. aureus), 살모넬라 콜라라수이스 (S. cholerasuis). 리스테리아 모노사이토제네스 (L. monocytogenes), 살모넬라 티피뮤리움 (S. Typhimurium) 캠필로박터 제주니(Campylobacter jejuni), 여시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica), 크로노박터균(Cronobacter spp.), 이질균(Shigella spp.), 비브리오균(Vibrio spp.), 클로스트리디움 속균(Clostridium perfringens, Clostridium botulinum) 및 바실러스균(Bacillus spp.)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 균주에 대해 항균 효과를 갖는 것을 특징으로 하는, 항균용 식품 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 항균용 식품 조성물을 4 내지 37℃ 조건에서 1 내지 10분 동안 식품에 처리하는 단계를 포함하는, 항균 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서, 상기 항균 방법은 항균용 식품 조성물을 식품에 1 내지 5분 동안 처리하는 것을 특징으로 하는, 항균 방법.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 항균용 식품 조성물을 포함하는 항균제.
KR1020140108128A 2014-08-20 2014-08-20 간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 및 이를 이용한 항균 방법 KR101708975B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140108128A KR101708975B1 (ko) 2014-08-20 2014-08-20 간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 및 이를 이용한 항균 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140108128A KR101708975B1 (ko) 2014-08-20 2014-08-20 간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 및 이를 이용한 항균 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160022509A KR20160022509A (ko) 2016-03-02
KR101708975B1 true KR101708975B1 (ko) 2017-02-22

Family

ID=55582347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140108128A KR101708975B1 (ko) 2014-08-20 2014-08-20 간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 및 이를 이용한 항균 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101708975B1 (ko)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100874785B1 (ko) * 2007-05-10 2008-12-18 부경대학교 산학협력단 항균성 성분이 함유된 간장의 제조 방법 및 이에 의하여제조된 간장
KR20130052805A (ko) * 2011-11-14 2013-05-23 중앙대학교 산학협력단 자연유래 항균물질 및 유기산을 포함하는 조성물을 이용한 병원성균 및 포자 살균 방법
KR101428848B1 (ko) * 2012-03-27 2014-08-13 중앙대학교 산학협력단 티몰, 니신 및 아세트산을 포함하는 항균성 보존제

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160022509A (ko) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kavoosi et al. Evaluation of antioxidant and antimicrobial activities of essential oils from Carum copticum seed and Ferula assafoetida latex
Velićanski et al. Antioxidant and antibacterial activity of the beverage obtained by fermentation of sweetened lemon balm (Melissa offi cinalis L.) tea with symbiotic consortium of bacteria and yeasts
Chung et al. Citrus fruit extracts with carvacrol and thymol eliminated 7-log acid-adapted Escherichia coli O157: H7, Salmonella typhimurium, and Listeria monocytogenes: A potential of effective natural antibacterial agents
Golestan et al. Effect of M entha spicata L. and M entha aquatica L. essential oils on the microbiological properties of fermented dairy product, kashk
Giarratana et al. Antimicrobial activity of combined thyme and rosemary essential oils against Listeria monocytogens in Italian mortadella packaged in modified atmosphere: Thyme & Rosemary EOs vs L. monocytogenes
Muthuswamy et al. Antimicrobial effect of cinnamon bark extract on Escherichia coli O157: H7, Listeria innocua and fresh‐cut apple slices
Nyiew et al. An overview of antimicrobial properties of kombucha
Yang et al. Antimicrobial activity of the essential oil of Glossogyne tenuifolia against selected pathogens
Ehsani et al. Phytochemical properties and hygienic effects of Allium ascalonicum and Pimpinella anisum essential oils in Iranian white brined cheese
Mousavi et al. Antibacterial activities of the hydroalcoholic extract of portulaca oleracea leaves and seeds in sistan region, Southeastern Iran
Yu et al. Effects of different probiotic combinations on the components and bioactivity of Spirulina
Kamona et al. Effect of essential oil extract from lemongrass (Cymbopogon citratus) leaves on vaiability of some pathogenic bacteria and sensory properties of fish balls
Kagkli et al. Antiradical and antimicrobial properties of fermented red chicory (Cichorium intybus L.) by-products
KR101807387B1 (ko) 과일즙 및 에센셜오일의 처리에 의해 미생물을 사멸시키는 방법 및 이를 위한 조성물
Albaridi et al. The real role of select herb and spice extracts against Bacillus cereus ATCC 14579 growth in cooked rice
Kim et al. Antibacterial activity of fresh and processed red muscadine juice and the role of their polar compounds on Escherichia coli O157: H7
Wang et al. Effect of extracted housefly pupae peptide mixture on chilled pork preservation
KR101708975B1 (ko) 간장 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 및 이를 이용한 항균 방법
Danilović et al. The effect of sage herbal dust products on Listeria monocytogenes growth in minced pork
Jiang et al. Antibacterial activity and action mechanism of the echinops ritro L. essential oil against foodborne pathogenic bacteria
KR101828128B1 (ko) 염화나트륨 및 에센셜 오일을 포함하는 항균용 식품 조성물 및 이를 이용한 항균 방법
Roomiani et al. Effect of Rosmarinus officinalis essential oil and nisin on Streptococcus iniae and Lactococcus garvieae in a food model system
Kalaba et al. COMPARATIVE EFFECTS OF ESSENTIAL OILS ON GROWTH OF Escherichia coli.
Pan et al. Fermentation of Allium chinense bulbs with Lactobacillus plantarum ZDY 2013 shows enhanced biofunctionalities, and nutritional and chemical properties
Quynh et al. Volatile composition, antioxidant property and antimicrobial activities against food-borne bacteria of Vietnamese thyme (Thymus vulgaris L.) essential oil

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200128

Year of fee payment: 4