KR20100010557A - 프락토올리고당, 유당, 탈지분유, 대두펩티드를 주성분으로함유하는 유산균 배양용 배지의 제조방법 - Google Patents

프락토올리고당, 유당, 탈지분유, 대두펩티드를 주성분으로함유하는 유산균 배양용 배지의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프락토올리고당, 유당, 탈지분유, 대두펩티드를 주성분으로 함유하는 유산균 배양용 배지의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 배합탱크에 정제수, 탈지분유, 프락토올리고당 분말, 대두펩티드, 유당, 포도당, 비타민C, 비타민A, 비타민B2 및 비타민B5를 넣고 30분 내지 1시간 30분 동안 혼합하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 혼합액을 멸균기에 넣고 50 내지 200℃에서 10초 내지 100분 동안 멸균하는 제 2단계; 상기 제 2단계의 멸균액을 충전기를 사용하여 1 내지 1000mL 용량의 파우치에 충전하는 제 3단계; 상기 제 3단계의 충전액을 냉각하는 제 4단계로 구성된 제조공정을 포함하는 본 발명의 배지는 기존의 MRS 액체 배지보다 비용측면에서 저렴할 뿐만 아니라 바로 식용이 가능하며, 우수한 유산균의 배양효과를 나타내므로, 유산균을 배양하기 위한 배지로 유용하게 이용될 수 있다.
유산균 배양용 배지의 제조방법, 탈지분유, 프락토올리고당 분말, 대두 펩티드, 유당, 포도당, 비타민C, 비타민A, 비타민B2, 비타민B5

Description

프락토올리고당, 유당, 탈지분유, 대두펩티드를 주성분으로 함유하는 유산균 배양용 배지의 제조방법 {A method for preparing a culture medium comprising a powdered skim milk as a main ingredient for culturing lactic acid bacteria}
프락토올리고당, 유당, 탈지분유, 대두펩티드를 주성분으로 함유하는 유산균 배양용 배지의 제조방법에 관한 것이다.
[문헌 1] 정후길, 강국희, 한국식품위생안전성학회지, 5(1), pp.35-40, 1990
[문헌 2] 강국희, 유산균 식품학, 1996
[문헌 3] 박소영 et al., Kor . J. Appl . Microbiol . Biotechnol ., 24(3), pp.304-310, 1996
[문헌 4] Dodds. K.L. et al., Collins-Thompson, Characteristics of nitrite reductase activity Lactobacillus lactis TS4, Can . J. Microbiol ., 31, pp.558-562, 1985
[문헌 5] Hill, M.J., The role of colon anaerobes in the metabolism of bile acid steroides and its relation to colon cancer, Cancer, 36, pp.2387-2395, 1975
[문헌 6] Kato L., Kobayashi, S., T. Yokokura and M. Mutai., Antitumor activity of Lactobaillus casei in mice Gann, 72, pp.517-524
[문헌 7] Kimura, N.T., S. Tanguchi, K. Aoki and T. Baba, Selective localization and growth of Bifdobacterium bifidum in mouse tumors following intravenous adminstration, Cancer Res., 40, pp.2061-2068, 1980
[문헌 8] Carr, J. G., Lactic acid bacteria in Beverage and Foods, Academic press , New York, pp.234, 1975
[문헌 9] Kada, T., K. Knaeko, T. Matsuzaki and T. Hara., Detection and chemical identification of natural bio antimutagens; A case of the green tea factor. Mutnt Res ., 150, pp.127-132, 1985
[문헌 10] 식품의약품안전청 고시, 식품공전, 제7. 일반시험법, 8. 미생물시험법, 8) 유산균수, 2005
[문헌 11] APHA, Standard methods for the examination of dairy products, 15th ed. Americal Public Health Association Washington. DC., 1985
유산균이란 당류를 에너지원으로 사용하여 다량의 유산(젖산)을 생성하는 세균으로, 산소의 존재와 상관없이 활동이 가능한 통성 혐기성균 또는 혐기성균이며, 운동성이 없고, 생육에 각종 비타민, 아미노산 등을 필요로 한다(정후길, 강국희, 한국식품위생안전성학회지, 5(1), pp.35-40, 1990). 현재 수백 종의 유산균이 존재하며 그 특성 또한 다양하나, 크게 미생물 분류학적, 형태학적, 생리학적으로 유산균을 구분할 수 있다. 첫째, 미생물 분류학적으로 유산균은 유박테리알레스목(Eubateriales)에 포함되는데, 이는 락토바실레에족(lactobacilleae)과 스트렙토코카세아에족(streptococcaceae)으로 구분되고, 전자는 락토바실러스속(lactobacillus)이며, 후자는 락토코코스속(lactococcus), 스트렙토코쿠스(streptococcus), 페디오코쿠스속(pediococcus), 엔테로코쿠스속(enterococcus), 류코노스톡속(leuconostoc)이 주요한 균이다. 둘째, 형태학적으로 유산균은 너비가 0.5 ~ 1.0mm 정도인 젖산 간균과 0.5 ~ 1.5 × 1.0 ~ 2.0mm 정도의 크기를 갖는 젖산 구균으로 구분된다. 마지막으로 생리학적으로 유산균은 당을 혐기적으로 분해하여 주로 유산(젖산)을 생성하는 호모발효균과 젖산 외에 부산물을 생성하는 헤테로 발효균으로 구분된다(강국희, 유산균 식품학, 1996)
또한, 유산균은 혈중 콜레스테롤 저하작용, 비타민 합성, 변비치료 작용, 항암작용, 노화억제 작용, 면역작용, 설사의 개선 작용, 장내 유해균 억제 작용 및 정장작용, 알레르기 예방 등 다양한 생리적 특징을 갖는 것으로 알려져 있다(박소 영 et al., Kor . J. Appl . Microbiol . Biotechnol ., 24(3), pp.304-310, 1996; Dodds. K.L. et al., Collins-Thompson, Characteristics of nitrite reductase activity Lactobacillus lactis TS4, Can . J. Microbiol ., 31, pp.558-562, 1985; Hill, M.J., The role of colon anaerobes in the metabolism of bile acid steroides and its relation to colon cancer, Cancer, 36, pp.2387-2395, 1975; Kato L., Kobayashi, S., T. Yokokura and M. Mutai., Antitumor activity of Lactobaillus casei in mice Gann, 72, pp.517-524; Kimura, N.T., S. Tanguchi, K. Aoki and T. Baba, Selective localization and growth of Bifdobacterium bifidum in mouse tumors following intravenous adminstration, Cancer Res., 40, pp.2061-2068, 1980). 이에 따라 음식 섭취로 인해 건강 유지, 질병예방, 치료, 다이어트 효과를 얻으려는 기능성 식단을 추구하는 현대사회에서 유산균을 이용한 발효식품의 소비는 급속도로 증가하고 있는 실정이다. 따라서 유산균을 저렴한 비용으로 대량 생산할 수 있는 배지를 개발하는 것은 건강기능식품을 비롯한 전반적인 현대 식품산업의 발전에 박차를 가할 것으로 기대된다(Carr, J. G., Lactic acid bacteria in Beverage and Foods, Academic press , New York, pp.234, 1975; Kada, T., K. Knaeko, T. Matsuzaki and T. Hara., Detection and chemical identification of natural bio antimutagens; A case of the green tea factor. Mutnt Res ., 150, pp.127-132, 1985).
현재까지 개발된 유산균의 배양 배지로는 MRS 액체배지가 있으나, 이는 주성분으로 쇠고기 추출물을 사용하므로 비용적인 측면에서 고가인 단점을 갖고 있으 며, 또한 기존의 배지는 단순하게 유산균만 배양하여 유산균만 사용하는 관계로 별도의 유산균을 모으는 작업을 시행, 대량생산에 어려움이 있다.
한편, 탈지분유는 우유에서 지방을 분리, 제거하여 건조시켜 분말로 단백질, 지방, 칼슘, 나트륨을 그 성분으로 함유하고 있어 곧바로 식용이 가능하므로 산업화 및 비용측면에서 저렴하다.
하지만, 본 발명의 탈지분유를 주성분으로 함유하는 배지의 유산균 배양효과에 대해서는 상기 문헌 중 어디에서도 교시되거나 기재된 바 없다.
이에 따라, 본 발명자들은 기존 배지의 단점을 보완할 수 있는 유산균 배양용 배지를 제조하기 위한 실험을 통하여, 프락토올리고당, 유당, 탈지분유, 대두펩티드를 주성분으로 함유하는 본 발명의 배지가 기존의 MRS 액체 배지보다 우수한 유산균의 배양효과를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 수행하기 위하여, 본 발명은 프락토올리고당, 유당, 탈지분유, 대두펩티드를 주성분으로 함유하는 유산균 배양용 배지의 제조방법을 제공한다.
구체적으로 본 발명은 배합탱크에 정제수, 탈지분유, 프락토올리고당 분말, 대두펩티드, 유당, 포도당, 비타민C, 비타민A, 비타민B1, 비타민B2 및 비타민B5를 넣고 30분 내지 1시간 30분, 바람직하게는 1시간 내지 1시간 30분 동안 혼합하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 혼합액을 멸균기에 넣고 50 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 130℃에서 10초 내지 100분, 바람직하게는 10초 내지 3분 동안 멸균하는 제 2단계; 상기 제 2단계의 멸균액을 충전기를 사용하여 1 내지 1000mL, 바람직하게는 50 내지 500mL 용량의 파우치에 충전하는 제 3단계; 상기 제 3단계의 충전액을 냉각하는 제 4단계로 구성된 제조공정을 포함하는 유산균 배양용 배지의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 정의되는 유산균 배양용 배지의 바람직한 중량배합비(w/w %)로는 50-95.4% 정제수, 1-10% 탈지분유, 1-10% 프락토올리고당 분말, 1-10% 대두펩티드, 1-10% 유당, 0.5-5% 포도당, 0.02-1% 비타민C, 0.02-1% 비타민A, 0.02-1% 비타민B1, 0.02-1% 비타민B2 및 0.02-1% 비타민B5, 바람직하게는 72.9-85.7% 정제수, 4-7% 탈지분유, 3-5% 프락토올리고당 분말, 3-5% 대두펩티드, 3-5% 유당, 1-3% 포도당, 0.03-0.1% 비타민C, 0.08-0.5% 비타민A, 0.08-0.5% 비타민B1, 0.08-0.5% 비타민B2 및 0.03-0.5% 비타민B5로 배합된 것임을 특징으로 한다.
본 발명에서 정의되는 유산균 균주로는 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스균(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 락티스균(Lactobacillus lactis) 등의 락토바실러스속 균주; 비피도박테리엄 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 K-103 등의 비피더스속 균주; 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti)균; SNUL균, Bacillus균, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconstoc mesenteroides) 등의 균주, 바람직하게는, 락토바실러 스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스균(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 락티스균(Lactobacillus lactis), 비피도박테리엄 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 K-103, 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti)균, SNUL균, Bacillus균, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconstoc mesenteroides)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 균주, 보다 바람직하게는, 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 또는 비피도박테리엄 롱검(Bifidobacterium longum) 균주를 사용함을 특징으로 한다.
본 발명의 프락토올리고당, 유당, 탈지분유 및 대두펩티드를 주성분으로 함유하는 본 발명의 배지는 쇠고기 추출물을 주성분으로 함유하는 기존의 MRS 액체 배지와 비교하여, MRS 배지는 단순하게 유산균만 배양하여 유산균만 사용하는 관계로 별도의 유산균을 모으는 작업을 시행하여 대량생산에 어려움이 있었으나, 탈지분유 및 프락토올리고당 등은 곧바로 식용이 가능하므로 산업화 및 비용측면에서 저렴할 뿐만 아니라 균체량도 현저히 증가시키는 뛰어난 유산균 배양 효과를 나타내므로 기존의 배지보다 유산균을 배양하기 위한 배지로 유용하게 이용될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
참고예 1. 재료의 준비
식품원료로서 사용이 가능한 탈지분유, 프락토올리고당분말, 대두펩티드, 유당, 포도당, 비타민C, 비타민A, 비타민B2, 비타민B5를 성원 FI에서 구입하여 하기 실시예에 사용하였다.
또한 MRS 액체 배지는 닛켄케미컬(BCP 유산균용배지, 일본)에서 구입하여 하기 실험예에 사용하였으며, 락토바실러스 플랜타럼(lactobacillus plantarum; LP) 및 비피도박테리엄 롱검(bifidobacterium longum; BL)은 (주)셀바이오텍(한국)에서 구입하여 하기 실험예에 사용하였다.
실시예 1. 유산균 배양용 영양배지의 제조방법
배합탱크에 정제수, 탈지분유, 프락토올리고당 분말, 대두펩티드, 유당, 포도당, 비타민C, 비타민A, 비타민B1, 비타민B2 및 비타민B5를 하기 표 1에 기재된 배합비와 일치하게 넣고 1시간 동안 잘 혼합한 후 이 혼합액을 멸균기에 넣고 121℃에서 30초 동안 멸균하였다. 상기 멸균액을 충전기를 사용하여 200ml 또는 100ml 용량의 파우치에 충전한 다음 냉각하여 하기 실험예의 배지로 사용하였다(이하, LTB 배지라 명명함).
재 료 중량배합비(w/w %)
탈지분유 6.2
프락토올리고당 분말 4.2
대두 펩티드 3.9
유당 3.4
포도당 1.9
비타민C 0.04
비타민A 0.1
비타민B1 0.1
비타민B2 0.1
비타민B5 0.06
정제수 80
총 량 100
실험예 1. 배지에 따른 유산균의 성장특성 변화
1-1. 유산균 1: 락토바실러스 플랜타럼(lactobacillus plantarum)
유산균의 종류 중 하나인 락토바실러스 플랜타럼(LP)을 실시예 1의 LTB 배지와 참고예 1의 MRS 배지로 각각 배양함에 따라 배양시간에 따른 성장특성의 변화를 알아보기 위해서, 문헌에 기재된 방법을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다(식품의약품안전청 고시, 식품공전, 제7. 일반시험법, 8. 미생물시험법, 8) 유산균수, 2005).
락토바실러스 플랜타럼(LP)의 성장특성은 발효조(Jar Fermenter; BK511, Kobiotech, Korea)를 이용하여 실시예 1의 LTB 배지 또는 참고예 1의 MRS 배지로 pH 조절 없이 24℃ 또는 34℃에서 12시간 배양하였다. 총 생균수는 배양액을 0.85% NaCl 용액에 10진 희석시킨 다음에 평판 배지에 0.1mL씩 분주하여 도말한 후, 최적 온도에서 배양하고 콜로니 형성단위(colony forming unit)를 측정하여 계산하였다(APHA, Standard methods for the examination of dairy products, 15th ed. Americal Public Health Association Washington. DC., 1985).
실험 결과, 도 1 및 표 2에 나타나는 바와 같이, LTB 배지에서는 8시간 배양시 최대균수에 도달하는 것으로 나타난 반면, MRS 배지에서는 12시간 배양시 최대균수에 도달하는 것으로 나타나 LTB 배지는 낭비되는 시간을 감소시키고, 유산균의 생육특성에 효과가 뛰어남을 확인할 수 있었다.
시 간 LTB 배지(×109 CFU/ML) MRS 배지(×109 CFU/ML)
34℃ 24℃ 34℃ 24℃
0 6.81 6.81 6.81 6.81
4 8.29 7.81 8.34 7.17
8 9.06 8.05 8.58 7.88
12 9.01 8.05 9.04 7.91
1-2. 유산균 2: 비피도박테리엄 롱검( bifidobacterium longum )
또 다른 유산균 중 하나인 비피도박테리엄 롱검(BL)을 실시예 1의 LTB 배지와 참고예 1의 MRS 배지로 각각 배양함에 따라 배양시간에 따른 성장특성의 변화를 알아보기 위해서, 문헌에 기재된 방법을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다(식품의약품안전청 고시, 식품공전, 제7. 일반시험법, 8. 미생물시험법, 8) 유산균수, 2005).
비피도박테리엄 롱검(BL)의 성장특성은 발효조(Jar Fermenter; BK511, Kobiotech, Korea)를 이용하여 실시예 1의 LTB 배지 또는 참고예 1의 MRS 배지에 pH 조절 없이 34℃에서 32시간 배양하였다. 총 생균수는 배양액을 0.85% NaCl 용액에 10진 희석시킨 다음에 평판 배지에 0.1ml씩 분주하여 도말한 후, 최적 온도에서 배양하고 콜로니 형성단위(colony forming unit)를 측정하여 계산하였다(APHA, standard methods for the examination of dairy products, 15th ed. Americal Public Health Association Washington. DC. 1985).
실험 결과, 도 2 및 표 3에 나타나는 바와 같이, LTB 배지에서는 16시간 배양시 최대균수에 도달한 후 점차 감소하는 것으로 나타난 반면, MRS 배지에서는 24시간 배양시 최대균수에 도달한 후 점차 감소하는 것으로 나타났다.
이러한 결과를 통하여, 실시예 1의 LTB 배지가 기존에 알려진 MRS 배지보다 비피도박테리엄 롱검(bifidobacterium longum)을 배양하는 효과가 뛰어남을 확인할 수 있었다.
시 간 LTB 배지(×109 CFU/ML) MRS 배지(×109 CFU/ML)
34℃ 34℃
0 6.74 6.60
4 7.68 8.32
8 8.30 8.85
12 9.85 9.04
16 10.04 9.70
20 9.85 1.00
24 9.00 1.04
28 8.85 9.04
32 8.70 9.04
따라서, 상기 실험들을 통해 본 발명의 LTB 배지가 기존의 MRS 배지 보다 유산균을 배양하는 효과가 뛰어남을 확인할 수 있었다.
도 1은 온도별로 LTB 배지 및 MRS 배지로 배양 시 락토바실러스 플랜타럼(lactobacillus plantarum; LP)의 균체량 변화를 나타낸 도이고,
도 2는 LTB배지 및 MRS배지로 배양 시 비피도박테리엄 롱검(bifidobacterium longum; BL)의 균체량 변화를 나타낸 도이다.

Claims (3)

  1. 배합탱크에 정제수, 탈지분유, 프락토올리고당 분말, 대두펩티드, 유당, 포도당, 비타민C, 비타민A, 비타민B1, 비타민B2 및 비타민B5를 넣고 30분 내지 1시간 30분 동안 혼합하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 혼합액을 멸균기에 넣고 50 내지 200℃에서 10초 내지 100분 동안 멸균하는 제 2단계; 상기 제 2단계의 멸균액을 충전기를 사용하여 1 내지 1000mL 용량의 파우치에 충전하는 제 3단계; 상기 제 3단계의 충전액을 냉각하는 제 4단계로 구성된 제조공정을 포함하는 유산균 배양용 배지의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유산균 배양용 배지의 바람직한 중량배합비(w/w %)는 50-95.4% 정제수, 1-10% 탈지분유, 1-10% 프락토올리고당 분말, 1-10% 대두 펩티드, 1-10% 유당, 0.5-5% 포도당, 0.02-1% 비타민C, 0.02-1% 비타민A, 0.02-1% 비타민B1, 0.02-1% 비타민B2 및 0.02-1% 비타민B5로 배합된 유산균 배양용 배지의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 유산균 균주는 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러 스균(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 락티스균(Lactobacillus lactis) 등의 락토바실러스속 균주; 비피토박테리엄 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 K-103 등의 비피더스속 균주; 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti)균; SNUL균, Bacillus균, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconstoc mesenteroides) 등의 균주로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 균주를 사용함을 특징으로 하는 유산균 배양용 배지의 제조방법.
KR1020080071465A 2008-07-23 2008-07-23 프락토올리고당, 유당, 탈지분유, 대두펩티드를 주성분으로함유하는 유산균 배양용 배지의 제조방법 KR20100010557A (ko)

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KR1020080071465A KR20100010557A (ko) 2008-07-23 2008-07-23 프락토올리고당, 유당, 탈지분유, 대두펩티드를 주성분으로함유하는 유산균 배양용 배지의 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101150179B1 (ko) * 2010-05-26 2012-05-29 강원대학교산학협력단 더덕의 항균 활성 증진을 목적으로 하는 유산균 락토바실러스 불가리쿠스의 최적배양배지를 이용한 더덕 발효 방법
CN105483205A (zh) * 2015-12-28 2016-04-13 内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司 确定乳酸菌活力的方法
KR102116686B1 (ko) * 2020-01-02 2020-05-29 주식회사 쎌바이오텍 성장 인자를 포함하는 유산균 증식 촉진용 조성물

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KR101150179B1 (ko) * 2010-05-26 2012-05-29 강원대학교산학협력단 더덕의 항균 활성 증진을 목적으로 하는 유산균 락토바실러스 불가리쿠스의 최적배양배지를 이용한 더덕 발효 방법
CN105483205A (zh) * 2015-12-28 2016-04-13 内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司 确定乳酸菌活力的方法
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