KR20150019702A - 유산균을 이용한 떡의 노화 또는 부패 억제 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유산균을 이용한 떡의 노화 또는 부패 억제 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유산균을 이용한 떡의 노화 또는 부패 억제 방법을 이용할 경우, 곡물을 이용한 식품의 노화 또는 부패가 억제되어 저장성이 향상된 떡을 제조할 수 있으며, 대량 생산 및 장기 유통이 가능하다.
Description
본 발명은 유산균을 이용한 떡의 노화 또는 부패 억제 방법에 관한 것이다.
농경의 시작과 함께 시작됐을 거라고 추정 될 만큼 오랜 전통을 갖고 있는 떡은 곡식을 빻아서 찌거나 지져서 익힌 음식이다. 떡은 통과의례, 명절행사 등에서 빼 놓을 수 없는 우리 고유의 음식으로, 농경의 시작과 함께 만들어 먹은 것으로 추정될 만큼 오랫동안 함께해 온 우리의 식품이다. 이러한 전통을 가지고 있는 떡은 산업화의 길을 걷기 시작하면서 대량생산이 필요하게 되었다. 또한, 최근 식품산업 소비 트렌드가 웰빙과 전통으로 이동하면서 슬로우 엔 패스트 푸드로 인정받아 떡의 소비가 늘고 있는 추세이다.
그러나 쌀을 이용하여 떡을 만들 경우, 제조 1일 후면 굳어지게 되어 장기적으로 보관하는데 어려움을 겪고 있다. 특히 떡을 제조 후 실온에서 2-3일이 경과하게 되면, 곰팡이와 박테리아에 의한 부패가 시작된다. 따라서 떡을 제조하기 위해서는 새벽과 같이 작업을 해야 하므로 발전의 걸림돌이 되고 있다. 또한 떡의 노화는 0~4℃에서 가장 잘 일어나 냉장 보관이 힘들기 때문에, 다른 제조식품보다 쉽게 상할 수 있다.
이에 굳지 않는 떡에 대한 연구가 계속되고 있으며, 대표적인 것은 물리적인 가공법에 의하여 떡의 가공 과정 중, 치는 횟수와 온도의 차이를 이용하여 떡의 노화 과정을 연장시키는 방법이 있다. 그러나 상기 방법은 주로 꿀떡과 같이 치는 떡에서만 적용이 되며 일반적인 많은 종류의 떡, 특히 찌는 떡에는 적용이 어려운 실정이다. 또한, 호박산 나트륨 전분, 당 분말 등의 첨가, 유기산과 pH 및 온도 변화, 변성 전분 및 부패방지를 위한 자몽 추출물의 이용 등으로 연구가 진행되고 있으나 아직 상용화 되지 않은 실정이다
한편, 미생물 중에 생육하는 동안 대사산물로서 유산(lactic acid)을 다량 생성하는 세균을 유산균(lactic acid bacteria)이라고 일컬으며, 이것은 관용적으로 부르는 이름이고 분류학상으로 부르는 이름은 아니다 (정, 2004). 특정 미생물은 포도당 등의 당류를 대사하는 과정에서 많은 유기산이 생산되어 배양액 내에 축적되게 되는데, 특히 소비하는 당에 대하여 약 50% 이상의 유산을 생성하고, 식품이나 사람과 동물의 장내에서 인체에 해로운 물질, 즉 인돌, 스캐톨, 페놀, 아민, 암모니아 등을 생성하지 않는 등의 유익한 작용을 하는 세균을 유산균이라고 일컫는다 (강, 2009).
발효는 식품의 영양적 가치와 저장성을 향상시킬 뿐 아니라 식품의 맛, 향미 및 조직감을 증진시키기 때문에 많이 이용된다 (Gotcheva, 2001). 유산균은 미국의 FDA에서 식품 첨가제로서 사용에 대하여 GRAS로 인정이 되었으므로 (Datta et al., 1995), 거의 모든 식품 산업 분야에 폭넓게 이용되고 있으며 맛, pH 조절, 미네랄 성분 강화 등에 이용되고 있다. 유산균은 오래 전부터 요구르트, 버터, 치즈와 같은 유가공 식품에서 중요한 역할을 담당하고 있을 뿐만 아니라 간장, 김치, 된장 등과 같은 발효 식품에서도 주요하게 작용한다 (Kang, 2009). 최근 들어 우유를 발효시킨 유산균 음료 이외에 쌀을 젖산균으로 발효시킨 음료 (Gokavi, 2005), 유산균을 이용하여 발효한 양파 음료 (Choi et al., 2009) 등 야채, 곡류, 과일 등 다양한 소재를 이용한 기능성이 우수한 발효 음료들 (Cho, 2011) 또한 제조되고 있다.
이에 본 발명자는 상기와 같은 종래 떡의 문제점을 해결하기 위한 연구를 계속 하던 중, 유산균을 이용하여 떡의 노화 또는 부패를 억제할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 유산균으로 발효시킨 곡물로 제조된 노화 또는 부패가 억제된 발효 떡을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유산균으로 곡물을 발효시키는 단계;를 포함하는 곡물을 이용한 식품의 노화 또는 부패 억제 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 락토바실러스 루테리 (Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 락토바실러스 파낙시카세이 (Lactobacillus panaxicasei) 및 락토바실러스 파낙시브레비스 (Lactobacillus panaxibrevis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유산균으로 발효시킨 곡물로 제조된 노화 또는 부패가 억제된 발효 떡을 제공한다.
또한, 본 발명은 락토바실러스 루테리 (Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 락토바실러스 파낙시카세이 (Lactobacillus panaxicasei) 및 락토바실러스 파낙시브레비스 (Lactobacillus panaxibrevis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유산균으로 곡물을 발효시키는 단계;를 포함하는 곡물을 이용한 식품의 노화 또는 부패 억제 방법을 제공한다.
상기 방법은 유산균으로 발효된 곡물의 분쇄 후 락토바실러스 루테리 (Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 락토바실러스 파낙시카세이 (Lactobacillus panaxicasei) 및 락토바실러스 파낙시브레비스 (Lactobacillus panaxibrevis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유산균 배양액을 2차적으로 첨가하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 발효는 이에 제한되지 않으나 20 내지 30℃에서 30분 내지 24시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.
상기 곡물은 이에 제한되지 않으나 멥쌀, 찹쌀, 보리, 귀리, 밀, 수수, 옥수수, 콩, 녹두, 율무, 조, 기장, 팥 및 메밀로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 멥쌀이다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에서는 하기와 같은 단계를 통해 노화 또는 부패가 억제된 발효 떡을 제조하였다.
먼저, 곡물을 충분히 세척한 후, 유산균 배양액을 첨가한 후 20 내지 30℃에서 30분 내지 24시간 동안 수침하여 발효한다. 상기 유산균은 락토바실러스 루테리 (Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 락토바실러스 파낙시카세이 (Lactobacillus panaxicasei) 및 락토바실러스 파낙시브레비스 (Lactobacillus panaxibrevis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유산균일 수 있으며, 유산균 배양액은 쌀의 1/50 내지 1/2의 중량비로 첨가될 수 있다. 발효된 곡물의 물을 제거한 후, 소금을 첨가한 후 1차 분쇄한다. 이 때 소금은 제조된 떡의 색상을 선명하게 하고, 맛을 돋우기 위하여 첨가하는 물질로서, 소금과 유사한 기능을 수행하는 물질(예, 함초 등)이라면 본 발명에서 소금의 대체물로 사용할 수 있다. 소금은 일반적으로는 곡물의 분쇄 전에 첨가되나, 분쇄물이 형성된 후에도 첨가될 수 있다. 분쇄된 쌀에 수침 시 사용했던 유산균 배양액을 다시 넣어준 후, 충분히 섞어주고, 물을 제거한 후 2차 분쇄한다. 이 때 분쇄는 떡 제조공정에서 통상적으로 사용되는 분쇄방법일 수 있으며, 제조하려는 떡의 종류에 따라 분쇄기의 롤러크기 및 분쇄 횟수를 조절하여 원하는 분쇄물을 얻을 수 있다. 마지막으로 분쇄된 곡물을 반죽한 후, 85~100℃의 증기에서 찐다. 이 때 증자시간은 제조하려는 떡의 종류에 따라 다양할 수 있으나, 일반적으로는 5 내지 30분이다.
본 발명에 따른 유산균을 이용한 떡의 노화 또는 부패 억제 방법을 이용할 경우, 곡물을 이용한 식품의 노화 또는 부패가 억제되어 저장성이 향상된 떡을 제조할 수 있으며, 대량 생산 및 장기 유통이 가능하다.
본 발명에 따른 유산균을 이용한 떡의 노화 또는 부패 억제 방법을 이용할 경우, 곡물을 이용한 식품의 노화 또는 부패가 억제되어 저장성이 향상된 떡을 제조할 수 있으며, 대량 생산 및 장기 유통이 가능하다.
도 1은 본 발명의 노화 또는 부패가 억제된 발효 떡의 제조 과정을 나타낸 도이다.
도 2는 부패된 떡에서 분리된 곰팡이를 나타낸 도이다.
도 3은 ITS 영역의 염기서열 분석을 통해 부패된 떡에서 분리된 곰팡이 A가 페이로넬라애 글로메라타 (Peyronellaea glomerata)와 상동성을 가짐을 확인한 계통수 (Phylogenetic tree)를 나타낸 도이다.
도 4는 ITS 영역의 염기서열 분석을 통해 부패된 떡에서 분리된 곰팡이 B가 아우레오바시디움 풀루란스 (Aureobasidium pullulans)와 상동성을 가짐을 확인한 계통수 (Phylogenetic tree)를 나타낸 도이다.
도 5는 ITS 영역의 염기서열 분석을 통해 부패된 떡에서 분리된 곰팡이 C가 페니실리움 폴로니컴 (Penicillium polonicum)과 상동성을 가짐을 확인한 계통수 (Phylogenetic tree)를 나타낸 도이다.
도 6은 ITS 영역의 염기서열 분석을 통해 부패된 떡에서 분리된 곰팡이 D가 포마 (Phoma sp.)와 상동성을 가짐을 확인한 계통수 (Phylogenetic tree)를 나타낸 도이다.
도 7은 다양한 유산균의 떡 곰팡이에 대한 항균 활성을 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명에 따른 유산균 접종 떡의 시간에 따른 경도 변화를 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명에 따른 유산균 접종 떡의 시간에 따른 부패 정도를 나타낸 도이다.
도 2는 부패된 떡에서 분리된 곰팡이를 나타낸 도이다.
도 3은 ITS 영역의 염기서열 분석을 통해 부패된 떡에서 분리된 곰팡이 A가 페이로넬라애 글로메라타 (Peyronellaea glomerata)와 상동성을 가짐을 확인한 계통수 (Phylogenetic tree)를 나타낸 도이다.
도 4는 ITS 영역의 염기서열 분석을 통해 부패된 떡에서 분리된 곰팡이 B가 아우레오바시디움 풀루란스 (Aureobasidium pullulans)와 상동성을 가짐을 확인한 계통수 (Phylogenetic tree)를 나타낸 도이다.
도 5는 ITS 영역의 염기서열 분석을 통해 부패된 떡에서 분리된 곰팡이 C가 페니실리움 폴로니컴 (Penicillium polonicum)과 상동성을 가짐을 확인한 계통수 (Phylogenetic tree)를 나타낸 도이다.
도 6은 ITS 영역의 염기서열 분석을 통해 부패된 떡에서 분리된 곰팡이 D가 포마 (Phoma sp.)와 상동성을 가짐을 확인한 계통수 (Phylogenetic tree)를 나타낸 도이다.
도 7은 다양한 유산균의 떡 곰팡이에 대한 항균 활성을 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명에 따른 유산균 접종 떡의 시간에 따른 경도 변화를 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명에 따른 유산균 접종 떡의 시간에 따른 부패 정도를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예를 통해 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 유산균 접종 떡의 제조
락토바실러스 루테리 (Lactobacillus reuteri KCTC 3594)는 생물자원센터로부터 분양 받아 사용하였고, 락토바실러스 사케이 (L. sakei), 락토바실러스 파낙시카세이 (L. panaxicasei), 락토바실러스 파낙시브레비스 (L. panaxibrevis)는 경희대학교 Ginseng Bank에서 분양받아 사용하였다.
먼저, 1 kg의 쌀을 세 번 세척 후 600 mg의 쌀에 상기 4종의 유산균 배양액을 각각 60 mg씩 넣은 후 25℃에서 5시간동안 수침하였다. 발효된 쌀을 10분정도 물빼기를 한 다음 소금과 함께 1차 분쇄하였다. 분쇄된 쌀에 수침 시 사용했던 유산균 배양액을 150 mg을 넣어 섞어준 후 2차 분쇄를 하였다. 여기에 설탕을 넣고 가루분리기로 잘 섞어주었으며, 100℃에서 약 7분간 찐 후 포장하였다. 이상의 떡의 제조 과정을 도 1에 나타내었다.
실험예 1. 유산균의 떡 곰팡이에 대한 항균 활성 확인
유산균의 떡 곰팡이에 대한 항균 활성을 확인하기 위하여, 먼저 부패된 떡에서 떡 곰팡이를 분리하였다. 제조된 지 2 일 이상 부패된 떡에서 각 균주의 포자형성 모양, 색 등 육안으로 확인하여 서로 상이한 네 종류의 곰팡이를 분리하였다. 분리된 곰팡이를 PDA 아가 배지에 옮겨 25℃에서 72 시간동안 배양하였고, 분리된 균주는 30% 글리세롤 스탁 솔루션 (glycerol stock solution)을 만들어 -70℃ 냉동고에 보관하였다. 선발된 곰팡이를 배양한 후 관찰한 사진을 도 2에 나타내었다.
선발된 곰팡이를 동정하기 위하여 ITS1 정방향 프라이머와 ITS4 역방향 프라이머를 이용하여 ITS 영역의 염기서열을 분석하였으며(GenoTech Corp.), 유연관계를 확인하였다. 그 결과를 도 3 내지 도 6에 나타내었다.
도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, A 균주는 페이로넬라애 글로메라타 (Peyronellaea glomerata) SCSGAF0011과 99% 상동성을 보였으며, B 균주는 아우레오바시디움 풀루란스 (Aureobasidium pullulans) SN22와 100% 상동성을 보였고, C 균주는 페니실리움 폴로니컴 (Penicillium polonicum) TBG1-16와 99% 상동성을 갖는 것을 확인하였으며, D 균주는 포마 (Phoma sp.) 77GP/S와 99% 상동성을 보였다.
상기 과정을 통해 동정한 떡 곰팡이에 대한 유산균의 항균 활성을 확인하기 위하여, 웰-확산법 (well-diffusion method)을 수행하였다 (Schillinger and Lu¨cke, 1989). 보다 구체적으로, 먼저 상기 떡 곰팡이 4종을 각각 PD 아가 플레이트에 접종한 후, 25℃ 배양기에서 3일 동안 배양하고, 한 변의 길이가 0.5cm가 되게 포자를 오려내었다. 이를 약 50℃의 굳지 않은 PD 아가에 혼합한 후 준비된 PD 아가 플레이트에 덮어씌우고 굳을 때까지 방치하였다. Avantec사 (Tokyo, Japan)의 페이퍼 디스크를 올린 후 그 위에 유산균 11종 중 어느 하나의 배양액을 40 μl씩 올리고 72 시간 후에 페이퍼 디스크 주변의 억제 존의 형성을 확인 하였다. 그 결과를 도 7 에 나타내었다.
도 7 에 나타낸 바와 같이, 11종의 유산균 중 L. panaxicasei, L. sakei, L. reuteri, L. panaxibrevis에서 높은 항균 활성을 보이는 것을 확인하였다.
실험예 2. 유산균이 쌀뜨물의 쉬는 정도에 미치는 영향 확인
상기 실험예 1에서 떡 곰팡이에 대한 항균 활성을 확인한 유산균이 쌀뜨물의 쉬는 정도에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 불린 쌀에 유산균을 첨가한 후 냄새를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
1 days | 5 days | 10 days | 20 days | |
Control | + | +++ | +++ | +++ |
L. reuterii | - | - | - | + |
L. panaxicasei | - | - | - | + |
L. sakei | - | - | - | + |
L. panaxibrevis | - | - | - | + |
+, bad smell
+++, strong bad smell.
표 1에 나타낸 바와 같이, 4종의 유산균(L. panaxicasei, L. sakei, L. reuteri, L. panaxibrevis)은 모두 쌀뜨물의 쉰 냄새 생성을 억제하였으며, 이를 통해 본 발명에서 확인한 유산균은 쉰 냄새를 유발하는 미생물의 생장을 저해함을 확인하였다.
실험예 3. 유산균 접종 떡의 노화 및 부패 확인
상기 실시예 1에서 제조한 유산균 접종 떡의 노화 및 부패를 확인하기 위하여, 떡 제조 6시간 후부터 4℃, 25℃, 37℃ 온도에 유지하였고, 제조 후 12, 24, 48, 72 시간마다 Rheometer (Sun Scientific Co., CR-200D, Japna)를 이용하여 경도 (hardness)를 측정하였다. 또한, 떡 제조 48 시간 후부터 24 시간 간격으로 육안으로 부패도를 측정하였다. 유산균을 접종하지 않은 떡을 대조군으로 사용하였으며, 4종의 유산균을 동량으로 섞어서 접종한 떡(Mix)을 실험군에 추가하여 확인하였다. 그 결과를 도 8 및 도 9에 각각 나타내었다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 시간에 따른 떡의 노화도를 경도로 측정한 결과, L. panaxicasei 배양액이 접종된 떡의 경우 37℃에서 48시간이 경과하였을 때 대조군에 비해 경도가 현저하게 낮게 나타나 떡의 노화가 억제됨을 확인하였다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 실온에 방치되어 5일이 지난 대조군의 경우 곰팡이의 콜로니가 매우 크게 관찰되었으나, 본 발명의 4종의 유산균(L. panaxicasei, L. sakei, L. reuteri, L. panaxibrevis) 배양액이 접종된 떡은 곰팡이의 생장이 억제되어 떡의 부패가 억제됨을 확인하였다. 특히 유산균 중 L. panaxicasei와 L. panaxibrevis 배양액이 접종된 떡에서는 5일이 지나도 곰팡이가 생성되지 않았다.
Claims (7)
- 락토바실러스 루테리 (Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 락토바실러스 파낙시카세이 (Lactobacillus panaxicasei) 및 락토바실러스 파낙시브레비스 (Lactobacillus panaxibrevis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유산균으로 발효시킨 곡물로 제조된 노화 또는 부패가 억제된 발효 떡.
- 제1항에 있어서, 상기 발효는 20 내지 30℃에서 30분 내지 24시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는, 노화 또는 부패가 억제된 발효 떡.
- 제1항에 있어서, 상기 곡물은 멥쌀, 찹쌀, 보리, 귀리, 밀, 수수, 옥수수, 콩, 녹두, 율무, 조, 기장, 팥 및 메밀로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 노화 또는 부패가 억제된 발효 떡.
- 락토바실러스 루테리 (Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 락토바실러스 파낙시카세이 (Lactobacillus panaxicasei) 및 락토바실러스 파낙시브레비스 (Lactobacillus panaxibrevis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유산균으로 곡물을 발효시키는 단계;를 포함하는 곡물을 이용한 식품의 노화 또는 부패 억제 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 방법은 유산균으로 발효된 곡물의 분쇄 후 락토바실러스 루테리 (Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei), 락토바실러스 파낙시카세이 (Lactobacillus panaxicasei) 및 락토바실러스 파낙시브레비스 (Lactobacillus panaxibrevis)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 유산균 배양액을 2차적으로 첨가하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 곡물을 이용한 식품의 노화 또는 부패 억제 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 발효는 20 내지 30℃에서 30분 내지 24시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는, 곡물을 이용한 식품의 노화 또는 부패 억제 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 곡물은 멥쌀, 찹쌀, 보리, 귀리, 밀, 수수, 옥수수, 콩, 녹두, 율무, 조, 기장, 팥 및 메밀로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 곡물을 이용한 식품의 노화 또는 부패 억제 방법.
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