KR20150032380A - Weissella cibaria 12-13 having mannitol production capacity and methods for preparing Kimchi comprising the same - Google Patents

Weissella cibaria 12-13 having mannitol production capacity and methods for preparing Kimchi comprising the same Download PDF

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KR20150032380A
KR20150032380A KR1020130111251A KR20130111251A KR20150032380A KR 20150032380 A KR20150032380 A KR 20150032380A KR 1020130111251 A KR1020130111251 A KR 1020130111251A KR 20130111251 A KR20130111251 A KR 20130111251A KR 20150032380 A KR20150032380 A KR 20150032380A
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cibaria
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전덕영
김화경
서예슬
황유경
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(사)광주명품김치산업화사업단
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Abstract

The present invention relates to a Weissella cibaria 12-13 strain with enhanced mannitol production capacity and a method for preparing Kimchi comprising the same and, more specifically, to Weissella cibaria 12-13 strain (KFCC11548P) with enhanced production capacity of mannitol which are isolated and identified from the Kimchi, and to a method for preparing the Kimchi which optimally uses mannitol production capacity by comprising the strain. In addition, the Kimchi and health functional foods with enhanced functionality comprising the plenty of mannitols can be prepared using the Weissella cibaria 12-13 strain (KFCC11548P).

Description

만니톨 생산능이 우수한 웨이셀라 시바리아 12-13 균주 및 이를 함유한 김치의 제조방법{Weissella cibaria 12-13 having mannitol production capacity and methods for preparing Kimchi comprising the same} Weissella cibaria 12-13 having excellent mannitol production ability and a method for producing a kimchi containing the mannitol 12-13 having a mannitol production capacity and methods for preparing the same,

본 발명은 만니톨 생산능이 우수한 신규한 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주 및 이를 함유한 김치의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 김치로부터 분리·동정된 만니톨 생산능이 우수한 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13(KFCC11548P) 균주 및 상기 균주를 함유하여 웨이셀라 시바리아가 가지는 만니톨 생산능을 최적으로 이용한 김치의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a novel Weissella cibaria strain 12-13 having excellent mannitol production ability and a method for producing a kimchi containing the same. More specifically, the present invention relates to a method for producing a strain of Weissella cibaria 12-13 Weissella (KFCC11548P) strain and a method for producing kimchi using the optimal production ability of mannitol of Weisella cibaria containing the strain.

김치는 우리나라의 대표적 발효식품 중 하나로서 여러 발효생성물과 재료성분인 식이성분, 비타민, 카로틴, 젖산, 젖산균, 아세틸콜린, 덱스트란(dextran), 아세테이트(acetate) 등이 풍부하여 인체 내에서 면역증강, 항산화, 항균, 항콜레스테롤, 발암 및 변이 물질의 생성을 방지하는 기능을 갖는 기능성 식품으로 알려져 있다. 특히 김치의 주재료인 채소에 풍부한 식이섬유는 변비를 예방하며, 김치가 발효와 함께 증가되는 풍부한 젖산균은 장내의 유해 미생물의 생육을 억제하여 유익균이 우위를 차지하도록 장내 균총을 개선하는 프로바이오틱(probiotic) 효과를 갖는다. 실제로 김치를 하루에 300g/day 쯤 먹으면 안 먹은 사람에 비하여 대장에 젖산균이 100배가량 증가하므로 김치는 장을 튼튼히 하고, 정장 작용, 면역력 증가 등 여러가지 생리적 작용을 하는 것으로 알려져 있다.Kimchi is one of the representative fermented foods in Korea. It is rich in various fermented products and ingredients such as dietary components, vitamins, carotene, lactic acid, lactic acid bacteria, acetylcholine, dextran and acetate, , Antioxidants, antibacterial, anticholesterol, carcinogens and mutagenic substances. In particular, the dietary fiber rich in vegetables, which is the main ingredient of kimchi, prevents constipation, and the abundant lactic acid bacteria, which increase with the fermentation of Kimchi, inhibit the growth of harmful microorganisms in the intestines, probiotic effect. In fact, it is known that Kimchi has various physiological functions such as strengthening the bowel, improving the function of the bowel, and increasing the immunity, because lactic acid bacteria are increased about 100 times in the large intestine compared with those who do not eat the kimchi 300g / day.

김치에는 락토바실러스(Lactobacillus) 속(genera), 류코노스톡(Leuconostoc) 속, 페디오코커스(Pediococcus) 속, 웨이셀라(Weissella) 속 등의 주요 균주가 있고 이들 균주가 김치발효에 있어 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 김치 속의 풍부한 이들 젖산균들은 락테이트(lactate), 만니톨, 박테리오신(bacteriocin) 등 다양한 물질들을 생산하여 식품의 보존, 산미와 향미의 부여, 식중독균의 억제 효과 등 다양한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 특히 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 웨이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis) 등의 균주는 한국 김치의 맛을 결정하는 우점종으로 알려져 있다. 또한 김치 젖산균 생성물질들은 체내 지질개선, 면역증강, 항 AI(avian influenza) 효능 등의 효과가 있어 의약품이나 화장품의 중간물질로도 이용되고 있다.Kimchi contains major strains such as Lactobacillus genus, Leuconostoc genus, Pediococcus genus and Weissella genus. These strains play an important role in kimchi fermentation . These lactic acid bacteria, which are rich in kimchi, are known to play various roles such as preserving food, giving acidity and flavor, and inhibiting food poisoning bacteria by producing various substances such as lactate, mannitol and bacteriocin. In particular, leuconostocite citreum , Weissella koreensis ) are known to be the dominant species in determining the taste of Korean kimchi. In addition, the lactic acid bacteria producing materials of Kimchi are used as medicaments for medicines and cosmetics because they have effects of improving lipids in the body, improving immunity and avian influenza (AI) efficacy.

특히 김치발효에 영향을 미치는 젖산균 중 웨이셀라(Weissella) 속 균들은 그람 양성 무포자 형성균으로 혐기성 균이며 단간균이다. 이들은 주로 당을 기질로 생육하고 이상젖산발효(heterofermentation)를 수행하여 젖산과 함께 이산화탄소를 생성하는 유산균이다. 이들 웨이셀라(Weissella) 속 균들은 비교적 적은 양의 젖산을 생성하기 때문에 종균으로 김치에 접종할 경우 다른 균보다 산도를 적게 높이는 것으로 알려져 있다(Lee, Kang Wook et al 2010). Especially, among the lactic acid bacteria affecting kimchi fermentation, Weissella spp. Are Gram positive spore forming bacteria, anaerobic bacteria and staphylococci. These are lactic acid bacteria that mainly produce sugars as substrates and carry out heterotrophic fermentation (heterofermentation) to produce carbon dioxide with lactic acid. Since these Weissella species produce a relatively small amount of lactic acid, it is known that when inoculated with Kimchi as a seed, the acidity is lower than other bacteria (Lee, Kang Wook et al 2010).

만니톨은 백색의 결정성 분말로 버섯, 포도 등의 과일이나 해조류 등에 광범위하게 존재하는 6탄소 당알코올로 항산화 능력, 증점제, 항고착제, 보습제 등의 기능이 있어 식품의 저장수명을 연장하는데 도움을 주어 식품이나 의약품 등의 제조에 많이 사용되고 있다. 또한 감미도가 설탕의 0.4~0.5 배이고, 열량은 설탕의 열량인 4.2 kcal/g에 비해 1/3 정도인 1.6kcal/g으로 낮아 대체 감미료로 사용되고 있다. 특히 김치의 발효 과정 중 과당으로부터 젖산균이 함유하는 만니톨 디하이드로게나아제(mannitol dehydrogenase)라는 효소에 의해 적숙기 이후 생성되는 만니톨은 상쾌하고 부드러운 단맛이 있으므로 김치에서 청량감을 주고 신맛을 억제하여 김치가 과도하게 시어지는 현상을 억제하기 때문에 김치의 맛을 향상시키는데 도움이 된다(Falguni Patra et al 2011; Seung Hoon Song et al 2009).Mannitol is a white crystalline powder and is a 6-carbon sugar alcohol widely used in fruits and seaweeds such as mushrooms, grapes, etc. It has antioxidant ability, thickener, anti-sticking agent and moisturizer to help extend the shelf life of food It is widely used in the production of foods and medicines. Also, the sweetness is 0.4 ~ 0.5 times of sugar and the calorie is 1.6kcal / g which is about 1/3 of sugar calorie of 4.2kcal / g and is used as a substitute sweetener. In particular, mannitol produced after fermentation by an enzyme called mannitol dehydrogenase contained in lactic acid bacteria from fructose during the fermentation process of kimchi has a refreshing and soft sweet taste, so it gives a refreshing sensation in kimchi and suppresses sour taste, (Falguni Patra et al 2011; Seung Hoon Song et al. 2009), which is effective in improving the taste of kimchi.

이와 같이 김치는 우수한 생리적 효능을 가지는 건강식품이며 발효과정에서 증식하는 미생물이 김치의 풍미, 저장기간 등을 결정하는데 많은 영향을 미치지만, 김치 원재료의 영향을 많이 받는 미생물을 제어하기가 어려워 일정한 맛과 품질의 김치를 제조하는데 어려움이 있다. 따라서 대한민국 등록특허 제10-90835호에서는 Leuconostoc mesenteroidesLactobacillus sakei를 이용하여 김치를 제조하여 김치의 맛을 균일하게 조절할 수 있음을 개시하는 등 일정한 맛과 품질을 유지하기 위해 특정 미생물을 배양하고 김치에 접종하는 스타터 김치에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그렇지만 웨이셀라 시바리아를 스타터로 이용하여 김치를 제조한 연구는 물론 김치에서 웨이셀라 시바리아의 만니톨 생산능에 관련한 연구는 거의 이루어지지 않았다.As described above, kimchi is a health food having excellent physiological efficacy, and microorganisms that proliferate during the fermentation process have a great influence on determining the flavor and storage period of kimchi, but it is difficult to control the microorganisms, which are influenced by the raw materials of kimchi, And it is difficult to manufacture quality kimchi. Thus, in Korean Patent No. 10-90835, Leuconostoc mesenteroides and Lactobacillus It has been reported that starch kimchi cultivated with specific microorganisms and inoculated into kimchi has been studied in order to maintain uniform taste and quality by producing kimchi using sakei and controlling the taste of kimchi uniformly. However, studies on the production of mannitol of Weissella cibaria in kimchi, as well as the studies on the production of kimchi by using Weissella cibaria as a starter, have hardly been conducted.

뿐만 아니라 현재까지 만니톨은 대부분 글루코스로부터 촉매나 전기화학적 합성공정에 의해 생산되어 왔으나, 이런 화학적 방법에 따르면 포도당과 만니톨의 분리 정제가 어렵고 고온 고압의 반응이므로 촉매 물질에 의한 위험성과 폐기물 처리 문제가 있는 단점이 있다. 더구나 최근 인공 합성 방법으로 제조된 물질에 대한 소비자의 기피 현상과 함께 상대적으로 천연 원료에 대한 선호도가 상승하고 있다.In addition, since mannitol has been produced mainly from glucose by a catalyst or an electrochemical synthesis process, it is difficult to separate and purify glucose and mannitol according to this chemical method. Since the reaction is a high temperature and high pressure reaction, There are disadvantages. In addition, the preference for natural raw materials is rising with the recent disappearance of consumers for materials manufactured by artificial synthetic methods.

따라서, 우리나라의 대표적 음식인 김치로부터 유래한 식물성 유산균 중에서 생리활성기능이 매우 우수한 소재인 만니톨을 고농도로 생성할 수 있는 미생물을 분리 동정하여 이를 만니톨의 생산하는데 이용한다면 그 응용 분야가 넓은 장점 때문에 무한한 시장성을 확보할 수 있으며, 이러한 미생물을 김치 등 발효식품의 제조에 첨가물로서 이용한다면 김치의 풍미를 더욱 향상시킬 수 있을 것이다. Therefore, among the vegetable lactic acid bacteria derived from Kimchi, which is a typical food of Korea, it is possible to isolate and identify microorganisms capable of producing mannitol at a high concentration, which is a material having excellent physiological activity, If the microorganism is used as an additive to fermented foods such as kimchi, the flavor of kimchi can be further improved.

이에, 본 발명자들은 우수한 만니톨 생성능을 보유한 식물성 유산균을 탐색·동정하기 위해 예의 노력한 결과, 김치 유래의 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 KFCC11548P를 분리 동정하는데 성공하였으며, 이를 김치 제조에 적용시 고농도의 만니톨을 생산하는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다. Therefore, the inventors of the present invention succeeded in isolating and identifying Weissella cibaria 12-13 KFCC11548P derived from kimchi as a result of intensive efforts to search for and identify plant lactic acid bacteria having excellent mannitol-producing ability. It was confirmed that mannitol was produced at a high concentration, thereby completing the present invention.

대한민국 등록특허 제10-0416637호Korean Patent No. 10-0416637 대한민국 등록특허 제10-0800530호Korean Patent No. 10-0800530

본 발명의 목적은 만니톨을 생산하는 능력이 있는 신균주인 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(수탁번호: KFCC11548P)를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a novel strain capable of producing mannitol, such as Weissella cibaria strain 12-13 (accession number: KFCC11548P).

본 발명의 다른 목적은 만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 첨가하는 단계를 포함하는 김치의 제조방법 및 이에 따라 제조된 김치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a process for the preparation of < RTI ID = 0.0 > Weissella < / RTI > cibaria) to provide a manufacturing method of kimchi, including the step of adding the 12-13 strain (KFCC11548P) and thus prepared kimchi depending.

본 발명의 또 다른 목적은 만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P) 또는 이의 배양액을 포함하는 건강기능식품을 제공하는 것이다. A further object of the present invention is way in the ability to produce mannitol Cellar cibaria (Weissella cibaria strain 12-13 (KFCC11548P) or a culture thereof.

본 발명의 또 다른 목적은 만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 이용하여 만니톨을 생산하는 방법을 제공하는 것이다. A further object of the present invention is way in the ability to produce mannitol Cellar cibaria (Weissella The present invention also provides a method for producing mannitol using cibaria strain 12-13 (KFCC11548P).

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 만니톨을 생산하는 능력이 우수한 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(수탁번호: KFCC11548P)를 제공하는 것이다.In accordance with one aspect of the present invention, the present invention is excellent in ability to produce mannitol way Cellar cibaria (Weissella cibaria strain 12-13 (accession number: KFCC11548P).

다른 양태로서, 본 발명은 만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치의 제조방법을 제공하는 것이다.In another aspect, the invention way Cellar cibaria (Weissella with the ability to produce mannitol cibaria) 12-13 to provide a manufacturing method of kimchi, it characterized in that it comprises the step of adding the strain (KFCC11548P).

상기 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)는 김치 제조시 김치 부재료에 접종하여 첨가할 수 있으며, 상기 균주의 배양액을 첨가할 수도 있다. 접종균을 종균 배양하는 배지로는 MRS 브로스 배지가 적당하며 30-37℃에서 24-48시간 배양하면 원하는 균의 활성을 얻을 수 있다.The Weissella cibaria) 12-13 strain (KFCC11548P) may be added to inoculate the production kimchi kimchi sub material may be added to the culture medium of the strain. MRS broth medium is suitable as seed medium for inoculation of inoculum, and desired bacterial activity can be obtained by culturing at 30-37 ° C for 24-48 hours.

상기 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 김치의 제조시 스타터(starter)로서 첨가할 수 있다. 상기 용어 "스타터"란 발효공학에서 사용하는 용어로서, 각종 발효제품 제조시 원재료의 젖산발효를 일으키기 위하여 사용되는 젖산균의 종균 및 이의 배양물을 말하는 것으로서, 본 발명에서도 김치의 제조시 젖산 발효를 일으키기 위해 첨가되는 종균 또는 이의 배양물을 가리킨다. 또한, 본 발명에서 사용하는 용어 "스타터 김치"란 상기 발효를 위해 첨가되는 종균 또는 이의 배양물을 첨가한 김치를 의미한다.The Weissella cibaria) 12-13 strain (KFCC11548P) may be added as a starter (starter) in the preparation of kimchi. The term "starter " as used in fermentation engineering refers to a bacterium of lactic acid bacteria used for causing lactic acid fermentation of a raw material in fermentation of various fermented products and a culture thereof. In the present invention, lactic acid fermentation Or a culture thereof. The term "starter kimchi " used in the present invention means a kimchi added with a seed or a culture thereof added for the fermentation.

또한, 본 발명자는 당 종류에 따른 만니톨 생산량이 다르며 수크로오스를 첨가한 김치가 프록토오스를 첨가한 김치보다 만니톨 생성량이 높다는 것을 확인하였다. 바람직하게, 본 발명의 김치 제조방법은 1%의 수크로오스를 추가로 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. Further, the inventors of the present invention confirmed that the amount of mannitol produced according to the sugar type is different, and that the kimchi added with sucrose has a higher amount of mannitol than kimchi added with fructose. Preferably, the method of manufacturing a kimchi according to the present invention may further comprise adding 1% sucrose.

또한, 상기 김치는 절인 배추와 부재료 양념을 섞어 김치를 담은 후 10-15℃에서 적어도 4일 동안, 바람직하게 4-10일 동안, 더욱 바람직하게 4-8일 동안 발효시켜서 제조할 수 있다. In addition, the kimchi may be prepared by mixing the pickled cabbage and the non-fermented condiments and then fermenting the kimchi at 10-15 ° C for at least 4 days, preferably 4-10 days, more preferably 4-8 days.

본 발명의 김치 제조방법은 대량으로 생산되는 김치를 제조하는 방법으로서 유용하다. 일 예로서 본 발명의 제조방법은 100~120kg의 대량으로 제조시 사용할 수 있으나 반드시 이에 제한되지 않는다. 만니톨을 생산하는 김치를 대량으로 생산하기 위해서는 미생물의 대량 배양이 필요하다. 나아가 MRS 배지가 젖산균의 배양에 연구용으로 흔히 사용되고 있으나 값이 비싼 단점이 있으므로 김치의 대량 생산을 위해서는 이를 대체할만한 보다 경제적인 배지가 필요하다. The kimchi production method of the present invention is useful as a method for producing a kimchi produced in large quantities. For example, the method of the present invention can be used in a large amount of 100 to 120 kg, but is not limited thereto. In order to mass produce kimchi that produces mannitol, mass culture of microorganisms is necessary. Furthermore, although the MRS medium is commonly used for the cultivation of lactic acid bacteria, it is disadvantageous in that it is expensive. Therefore, a more economical medium is needed for mass production of kimchi.

이에 본 발명자는 웨이셀라 시바리아 12-13 균주를 대상으로 MRS 배지, 기본 배지에 MSG 또는 설탕을 포함한 배지에 대해 연구한 결과, 시판 식품첨가물을 이용하여 배지를 제조하는 방법을 개발하였다. 구체적으로, 기본배지에 트립톤, 설탕, yeast extract, 제1인산칼륨, 제2인산칼륨 MgSO47H2O, 수산화암모늄, 구연산을 400:300:300:10:40:4:15:5의 비율로 혼합한 식품첨가물 5.38%(w/v)를 첨가하여 만든 배지에서 배양된 균주의 생육 정도가 생육 5일에 생균수가 1ml당 1,000억 정도로 MRS배지를 능가하는 것으로 나타나 경제적인 최적 배지로 사용될 수 있음을 확인하였다. Therefore, the inventors of the present invention have developed a method for producing a medium using MRS medium and MSG or sugar-containing medium as a base medium, using commercially available food additives, as a result of studying Weissella cibaria 12-13. Specifically, the cells were treated with tryptone, sugar, yeast extract, potassium phosphate monobasic, MgSO 4 7H 2 O, ammonium hydroxide and citric acid in a ratio of 400: 300: 300: 10: 40: 4: 15: 5 (W / v), the growth rate of the strain cultured on the 5th day of growth exceeded the MRS medium by about 100 billion per ml of live cells. Respectively.

상기 대량으로 제조되는 김치는 15℃에서 4-5일 동안 발효시켜서 제조할 수 있으나, 원하는 적숙기 상태의 김치에 따라 온도 및 시간을 조절할 수 있으며 반드시 이에 제한되지 않는다. The kimchi prepared in large quantities can be prepared by fermenting at 15 ° C for 4 to 5 days, but the temperature and time can be controlled according to the desired fermented kimchi.

또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 기술한 김치의 제조방법에 따라 제조한 김치를 제공한다. 상기에서 김치는 일 예로서 배추, 무, 갓 또는 열무를 주재료로 하는 김치인 배추김치, 무김치(일명 깍두기), 갓김치 또는 열무김치를 나타내지만 반드시 이에 제한되지 않는다. In another aspect, the present invention provides a kimchi prepared according to the above-described method for producing kimchi. In the above description, the kimchi represents, for example, Chinese cabbage, mugi (aka kakdugi), mustard kimchi, or radish kimchi, which are chiefly made of Chinese cabbage, radish, mustard or radish.

본 발명의 김치 제조방법에 의해 제조된 김치는 고농도의 만니톨을 함유하므로, 상쾌하고 부드러운 단맛이 증가되고 과도하게 시어지는 것을 억제되어 오랜 기간 향상된 풍미를 나타낼 것이다. 따라서, 본 발명의 웨이셀라 시바리아가 함유된 김치는 고부가가치 명품 김치 개발에 유용할 것이다. The kimchi prepared by the kimchi manufacturing method of the present invention contains a high concentration of mannitol, so that a refreshing and soft sweetness is increased and an excessive sagging is suppressed, and the flavor will be improved for a long time. Therefore, the kimchi containing the Weisselacivaria of the present invention will be useful for the development of high value-added luxury kimchi.

또 다른 양태로서, 본 발명은 만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P) 또는 이의 배양액을 포함하는 건강기능식품 또는 음료를 제공한다. In still another aspect, the present invention is way in the ability to produce mannitol Cellar cibaria (Weissella cibaria strain 12-13 (KFCC11548P) or a culture thereof.

본 발명의 건강기능식품 또는 음료는 본 발명의 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P) 또는 이의 배양액을 포함함으로써 상기 균주가 발효하여 생성되는 시트르산 및 유산 등과 함께 만니톨을 함유하여 제품의 풍미 및 산미를 향상시켜 제품의 가치를 더욱 높일 수 있다. 구체적으로, 상기 건강기능식품 또는 음료는 만니톨이 가지는 상쾌하고 부드러운 단맛을 제공하는 점, 열량이 설탕의 1/3 정도여서 대체 감미료로 사용가능한 점, 항산화 능력, 증점제, 항고착제, 보습제로서 식품의 저장수명을 연장하는 점 등의 여러 효능을 이용하여 이러한 기능을 나타내기 위해 만니톨 생성능이 있는 균주 또는 배양액을 첨가할 수 있다. The health functional food or drink of the present invention can be used as a nutritional supplement, such as Weissella < RTI ID = 0.0 > cibaria strain 12-13 (KFCC11548P) or a culture thereof to contain mannitol in addition to citric acid and lactic acid produced by fermentation of the strain to improve the flavor and acidity of the product, thereby further enhancing the value of the product. Specifically, the health functional food or beverage is characterized in that it provides a sweet and soft sweet taste possessed by mannitol, a calorie is about 1/3 of sugar and can be used as a substitute sweetener, an antioxidant ability, a thickener, And to extend the shelf-life. In order to exhibit such functions, a strain or culture medium having mannitol-producing ability can be added.

또 다른 양태로서, 본 발명은 만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 발효 배양시키는 단계; 및 배지로부터 생성된 만니톨을 분리 및 정제하는 단계를 포함하는 만니톨을 생산하는 방법을 제공한다. In still another aspect, the present invention is way in the ability to produce mannitol Cellar cibaria (Weissella fermenting a strain of cibaria 12-13 (KFCC11548P); And separating and purifying the mannitol produced from the culture medium.

배양 후에, 만니톨은 상기 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 분리하고 수득된 배지로부터 통상의 방법, 예를 들어, 각종 흡착제(예, 실리카겔, 알루미나, 활성탄, 이온교환수지 등)에 의한 탈흡착, 크로마토그래피법, 분별결정법, 재결정법 등을 단독 또는 적절히 조합하여 처리하는 방법으로 분리 정제할 수 있다. 필요할 경우, 상기 방법에 의해 생산된 만니톨은 결정화, 분말화 등의 추가 가공 처리를 거쳐, 치약 원료, 식품, 의료, 제약, 화장품 등의 분야에서 다양하게 이용될 수 있다. After incubation, mannitol was added to the wells of Weissella cibaria) 12-13 strain (separated from the ordinary method to give a KFCC11548P medium), for example, various adsorbents (e.g., silica gel, alumina, activated carbon, ion exchange resin, etc.) de-adsorption, chromatography, fractionation by Crystallization method, recrystallization method, and the like, alone or in a suitable combination. If necessary, the mannitol produced by the above method may be used in various fields such as raw materials for toothpaste, food, medicine, pharmaceuticals, and cosmetics through further processing such as crystallization and pulverization.

본 발명은 만니톨을 생산하는 능력이 우수한 신균주인 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 제공하며, 상기 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 이용하여 다량의 만니톨이 함유된 기능성이 향상된 고부가가치 김치 및 건강기능식품을 제조할 수 있다. 이 외에도 본 발명의 신균주에 의해 생산된 만니톨은 치약 원료, 의료, 제약, 화장품 등의 분야에서 사용되는 원료로서 유용하게 사용할 수 있다. The present invention provides a way of Cellar cibaria (Weissella cibaria) 12-13 strain (KFCC11548P) capable of excellent novel strain producing mannitol, wherein the way Cellar cibaria (Weissella cibaria 12-13 strain (KFCC11548P) can be used to produce high value-added kimchi and health functional foods containing a large amount of mannitol with improved functionality. In addition, mannitol produced by the new strain of the present invention can be usefully used as a raw material for use in the fields of toothpaste raw materials, medicine, pharmaceuticals, and cosmetics.

도 1은 MRS 브로스 배지에서 배양온도에 따른 생균수 변화를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 15℃ MRS배지에서 배양기간 동안 만니톨 생성량을 측정한 결과이다.
도 3은 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주의 16s rDNA 동정 결과이다.
도 4는 분리한 젖산균의 전자현미경 사진이다.
도 5는 김치 중의 만니톨 생성량을 조사한 결과이다.
도 6은 당 종류에 따른 김치 중 만니톨 생성량을 비교한 결과이다.
도 7은 수크로오스 첨가 김치에서 스타터 배양조건에 따른 만니톨 생성량을 비교한 결과이다.
도 8은 프록토오스 첨가 김치에서 스타터 배양조건에 따른 만니톨 생성량을 비교한 결과이다.
도 9는 MRS 배지와 최적배지에서의 스타터의 생육정도를 비교한 것이다.
도 10은 최적 배지에서의 스타터 미생물의 생육 정도를 나타낸 것으로서, 도 10a는 흡광도, 도 10b는 생균수, 도 10c는 37℃ 최적 배지에서의 스타터 미생물의 생육 정도(생균수)를 나타낸 것이다.
도 11은 스타터를 첨가한 대량 생산 김치에 대한 관능검사 결과이다.
FIG. 1 shows the result of measurement of the change in viable cell count according to the culture temperature in the MRS broth medium.
FIG. 2 shows the results of measurement of the amount of mannitol produced during the incubation period in the 15 ° C MRS medium.
Figure 3 is a graphical representation of < RTI ID = 0.0 & cibaria ) strain 12-13.
4 is an electron micrograph of the separated lactic acid bacteria.
Fig. 5 shows the result of examining the amount of mannitol produced in the kimchi.
6 shows the results of comparing the amount of mannitol produced in kimchi according to the type of sugar.
Fig. 7 shows the results of comparing the amounts of mannitol produced in the sucrose-added kimchi according to the starter culture conditions.
FIG. 8 shows the results of comparing the amount of mannitol produced according to the starter culture conditions in the fructose-added kimchi.
Figure 9 compares the growth of the starter with the MRS medium and the optimal medium.
Fig. 10 shows the degree of growth of the starter microorganism in the optimum medium. Fig. 10a shows the absorbance, Fig. 10b shows the viable cell count, and Fig. 10c shows the growth rate (viable cell count) of the starter microorganism at 37 ° C.
Fig. 11 shows the result of sensory evaluation of a mass-produced kimchi containing a starter.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, these are for the purpose of illustrating the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1: 김치로부터 균주의 분리 및 16S  1: Isolation of Strain from Kimchi and 16S rDNArDNA 염기서열분석에 의한 균주의 동정 Identification of strains by base sequence analysis

(1) 김치로부터 만니톨 (1) Mannitol from kimchi 생성능이Productive 있는 젖산균 균주의 분리 Isolation of Lactic Acid Bacteria

재료는 광주 지역의 맛집과 김치 생산업체들에서 적숙기 상태의 김치를 수거하여 선택배지에서 유산균을 선발하였으며, 그 밖의 시약들은 일급 시약을 사용하였다.Kimchi was collected from the kimchi producers in Gwangju area, and selected lactic acid bacteria on selective medium. The other reagents used first grade reagent.

김치액 1㎖을 채취하여 0.85% 멸균 식염수에 단계적으로 희석한 후 1㎖씩 spreading culture 방법으로 배지에 접종하여 30℃에서 72 시간 평판 배양한 후 균수를 측정하였다. 실험에 사용된 배지는 젖산균수의 경우 MRS (Lactobacilli MRS agar, Difco) 배지에 BCP(Bromocresol purple)지시약을 25ppm으로 넣어 사용하였다. 이 중 mannitol 생성균주는 MDH 효소 활성과 MDH gene 소유여부를 기준으로 선발하였다. 그 결과 MDH 활성이 우수한 12개의 균주를 선발하였다.One milliliter of kimchi solution was sampled and diluted in 0.85% sterilized saline stepwise. The plate was inoculated into the medium by spreading culture method in 1 ml increments, and cultured at 30 ° C for 72 hours. For the lactic acid bacteria count, 25 ppm of BCP (Bromocresol purple) indicator was used in the MRS (Lactobacilli MRS agar, Difco) medium. Of these, mannitol - producing strains were selected based on the MDH enzyme activity and the presence of the MDH gene. As a result, 12 strains with excellent MDH activity were selected.

(2) 저온 (2) Low temperature 생육여부Growth 및 배지에서의  ≪ / RTI & 만니톨Mannitol 생산능Production capacity

웨이셀라 시바리아의 김치 스타터(starter)로서 적용가능한지 여부를 판단하기 위해 시험대상 젖산균들이 냉장고 온도를 비롯한 저온에서 생육하면서 만니톨을 생성하는지를 확인하기 위하여 5℃, 10℃, 15℃의 온도에서 MRS 브로스에 배양하면서 측정하여 도 1에 나타내었다. 생육정도는 생균수를 측정하였으며 660nm에서의 흡광도측정을 사용하기도 하였다. 도 1에서 보듯이, 만니톨을 생산하는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria)를 10일 동안 저온에서 생육한 결과 3일 이후에 10℃ 이상에서 증식함을 알 수 있었고, 냉장 온도에서는 5일 이후에는 살아있는 균수가 감소하였다. 만니톨을 생산하는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria)를 15℃에서 8일 동안 배양하였을 때 mannitol의 생산량은 8일째에 배지중 1.13%로 증가하는 것을 알 수 있었다(도 2 참조).To determine whether it is applicable as a starter of Weissella cibaria, the lactic acid bacteria to be tested were incubated at temperatures of 5 ° C, 10 ° C, and 15 ° C in order to determine whether mannitol was produced while growing at low temperature including refrigerator temperature. And the results are shown in Fig. The degree of growth was determined by measuring the viable cell count and the absorbance at 660 nm. As shown in FIG. 1, when Weissella cibaria , which produces mannitol, was grown at a low temperature for 10 days, it was found that the growth was more than 10 ° C after 3 days. The number of bacteria decreased. When Mannitol-producing Weissella cibaria was cultured at 15 ° C for 8 days, it was found that the production of mannitol was increased to 1.13% in the medium at 8 days (see FIG. 2).

(3) 16S (3) 16S rDNArDNA 염기서열분석에 의한 균주의 동정 Identification of strains by base sequence analysis

배양된 미생물을 순수분리한 후 MRS plate상태로 냉장택배를 이용하여 Solgent회사(대전)에 의뢰하여 primer로서 27F(5'-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3')와 1492R(5'-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3')의 universal primer set 및 중간부분 primer를 합성사용하여 전기영동하고 chromas pro 프로그램을 이용하여 16S rDNA 서열을 완전 해독하였다. 그 결과는 도 3 상단의 서열과 같으며, 이 서열정보를 이용하여 종전 결과보고서의 동정자료와 함께 Genbank의 BLAST 프로그램(http://www.ncbi.nlm.nhi.gov)으로 다중비교하여 최종적으로 젖산균주의 동정을 완료하였다. 그 결과는 도 3에서 보듯이 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 종류로 확인되었다. 따라서, 이를 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13로 명명하고, 2013년 2월 5일자로 한국미생물보존센터에 기탁번호 KFCC11548P로 기탁하였다.
After culturing the microorganisms, the microorganisms were purified and transferred to a Solgent company (Daejeon) using a refrigerator courier as a MRS plate. The primers were 27F (5'-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3 ') and 1492R (5'-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3' primer set and middle part primer were synthesized and the 16S rDNA sequence was completely decoded using the chromas pro program. The result is the same as the sequence at the top of Fig. 3, and using this sequence information, multiple comparisons are made with GenBank's BLAST program (http://www.ncbi.nlm.nhi.gov) together with the identification data of the previous results report, Identification of lactic acid bacteria Completed. The results are shown in Fig. 3 as Weissella cibaria ). Therefore, this is called Weissella cibaria ) 12-13, and deposited with the Korean Society for Microbiological Research on Feb. 5, 2013 under accession number KFCC11548P.

실시예Example 2: 전자현미경( 2: Electron Microscope ( SEMSEM ) 사진의 촬영) Taking pictures

JEOL JSM-7500F+EDS(Oxford) 모델의 전자현미경을 사용하였다. 젖산균을 MRS배지에 배양한 후 균체를 수확하여 기기의 사용방법에 따라 백금(Pt)코팅을 하여 미생물 균체의 표면을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 분리한 젖산균의 전자현미경 사진은 도 4와 같으며 길이는 약 1.61 um정도로 전형적인 웨이셀라 속(Weissella sp.) 모양을 나타냈다.
Electron microscope of JEOL JSM-7500F + EDS (Oxford) model was used. Lactic acid bacteria were cultured on MRS medium, and the microbial cells were harvested and platinum (Pt) coating was performed according to the method of using the apparatus, and the surface of the microbial cells was observed with a scanning electron microscope. The electron micrographs of the separated lactic acid bacteria are shown in FIG. 4, and the length is about 1.61 .mu.m. The typical Weissella sp .).

실시예Example 3: 김치에서의  3: In kimchi 만니톨Mannitol 생산 확인 Production verification

(1) 스타터를 첨가한 김치의 제조(1) Preparation of Kimchi with starter added

웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13을 MRS broth에 배양하여 37℃에서 24-48 h 배양한 후 12,000 rpm에서 5 min 원심분리하여 균을 회수한다. 상등액은 버리고 가라앉은 균을 0.85 % NaCl로 2번 washing하여 김치 부재료에 접종하였다. 상기 접종은 웨이셀라 시바리아 12-13 균주를 김치 1g당 10의 7승이 되도록 부재료 양념에 첨가하여 수행하였다. 배추 1kg에 대해 10%의 소금을 이용하여 18시간 절였다. 준비된 부재료와 절임배추를 잘 혼합하여 김치를 제조하였다. 김치 부재료의 배합비는 하기 표 1과 같다. Weissella cibaria ) 12-13 is cultured in MRS broth, cultured at 37 ° C for 24-48 h, and centrifuged at 12,000 rpm for 5 min to collect the bacteria. The supernatant was discarded and the submerged bacteria were washed twice with 0.85% NaCl to inoculate the kimchi. The inoculation was carried out by adding a strain of Weissella cervaria 12-13 to the supplementary seasoning so that the strain was 7 times 10 per 1 g of kimchi. 1 kg of Chinese cabbage was boiled for 18 hours using 10% salt. Kimchi was prepared by mixing well prepared kimchi and pickled cabbage. The compounding ratio of the kimchi sub ingredient is shown in Table 1 below.

[표 1] 김치 배합비[Table 1] Kimchi compounding ratio

Figure pat00001
Figure pat00001

(2) 김치에서 (2) In kimchi 만니톨Mannitol 생산 확인 Production verification

발명에서 만니톨의 함량은 HPLC(LC-20AD, Shimadzu)로 분석하였으며, 구체적인 분석방법은 다음과 같다. 우선, 김치에서 만니톨 생산능을 조사하기 위해 김치 50g을 믹서기를 이용하여 균질화한 후 filter bag에서 여과하여 여과액을 1 ml를 채취하였다. 여과액을 12000 rpm에서 1분간 원심분리하여 상등액을 취하여 0.45 um nylon filter(Whatman)로 여과한 후 여과액을 다시 0.22 um nylon filter(Watman)으로 여과한 후 여과액 10 ul를 HPLC(LC-20AD, SHIMADZU)에 주입하여 분석하였다. The content of mannitol in the invention was analyzed by HPLC (LC-20AD, Shimadzu), and the specific analysis method is as follows. First, 50 g of kimchi was homogenized using a blender to investigate mannitol production ability in kimchi, and then filtered through a filter bag to collect 1 ml of the filtrate. The filtrate was centrifuged at 12,000 rpm for 1 minute, filtered through a 0.45 μm nylon filter (Whatman), filtered through a 0.22 μm nylon filter (Watman), and 10 μl of the filtrate was subjected to HPLC (LC-20AD , SHIMADZU).

만니톨 분석을 위한 컬럼은 Rezex RPM-Monosaccharide Pb +2, 300x7.80mm(phenomenex, USA)를 사용하였고 mannitol(Fluka) standard의 농도는 각각 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5.%, 1.0%(w/v)의 농도를 이용하였고, 만니톨의 retention time은 25.9 분이었다. 구체적인 만니톨의 분석 조건은 하기 표 2에 나타내었다. The concentration of mannitol (Fluka) standard was 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5%, and 1.0%, respectively, using Rezex RPM-Monosaccharide Pb +2, 300x7.80mm w / v) was used, and the retention time of mannitol was 25.9 minutes. The analytical conditions of the specific mannitol are shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure pat00002

Figure pat00002

상기 분석결과, 만니톨은 김치중에서 2%(김치 100당 약 2g)까지 생산함을 확인하였다. 만니톨은 발효하지 않은 김치에는 들어 있지 않아 발효과정에서 생산됨을 알 수 있었다. 또한, 보통(normal) 김치에 1%의 수크로오스(sucrose)를 첨가하고 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13을 접종하지 않은 일반 김치, 1%의 수크로오스를 첨가하고 웨이셀라 시바리아 12-13을 접종한 스타터 김치, 1%의 프록토오스(fructose)를 첨가하고 웨이셀라 시바리아 12-13을 접종한 스타터 김치의 5일간 발효시킨 후에 만니톨의 생성량을 측정하고 그 결과를 하기 표 3 및 도 5에 나타내었다. 발효 전 김치에서는 만니톨이 분석되지 않았다. 15℃에서 5일간 발효 후의 만니톨 분석 결과를 보면, 수크로오스를 첨가하고 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13을 접종하지 않은 일반 김치에서는 1.76%로 나타났고, 수크로오스를 첨가하고 웨이셀라 시바리아 12-13을 첨가한 스타터 김치에서는 2.04%, 프록토오스를 첨가하고 웨이셀라 시바리아 12-13을 첨가한 스타터 김치에서는 1.55%의 만니톨이 생성되었다.As a result of the above analysis, it was confirmed that mannitol produced up to 2% (about 2 g per 100 Kimchi) in kimchi. Mannitol was not contained in fermented kimchi and was produced during the fermentation process. In addition, 1% sucrose was added to the normal kimchi, and the weissella starch kimchi and 1% of fructose were added to a mixture of general kimchi and a 1% sucrose which had not been inoculated with cibaria 12-13, and were inoculated with Weissella cibaria 12-13, 13, the amount of mannitol produced was measured after fermentation for 5 days, and the results are shown in Table 3 and FIG. Mannitol was not analyzed in kimchi before fermentation. The results of the mannitol analysis after fermentation at 15 ° C for 5 days showed that sucrose was added and the yield of Weissella cobaria ) 12-13. In starch kimchi supplemented with sucrose and 12-13 of weccelic acid, 2.04% of fructose was added, and 12.0 g of Weiselacivaria 12- 13 starch kimchi added 1.55% of mannitol.

[표 3][Table 3]

Figure pat00003

Figure pat00003

실시예Example 4: 김치 중  4: in kimchi 만니톨Mannitol 생산 증대를 위한 조건 탐색 Explore conditions for increased production

(1) 당 종류에 따른 (1) Depending on the type 만니톨Mannitol 생산량의 비교 Comparison of production

김치에서 만니톨의 생성량을 증가시키기 위한 조건을 찾기 위해 당의 종류에 따른 만니톨의 생산량을 HPLC(LC-20AD, Shimadzu)를 이용하여 실시예 3과 같이 제조된 스타터 김치와 스타터를 첨가하지 않은 일반 김치에 대하여 비교하였다. 각 샘플의 조건은 하기 표 4와 같이 하여 제조하였다. 도 6에서 보듯이, 수크로오스를 첨가한 김치가 프록토오스를 첨가한 김치보다 만니톨 생성량이 높다는 것을 확인할 수 있었고, 스타터로서 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 첨가한 김치가 스타터를 첨가하지 않은 김치보다 만니톨 생성량이 높다는 것을 확인할 수 있었다. In order to find the condition for increasing the amount of mannitol produced in kimchi, the production amount of mannitol according to the type of sugar was measured by HPLC (LC-20AD, Shimadzu) using starter kimchi prepared as in Example 3 and common kimchi Respectively. The conditions of each sample were prepared as shown in Table 4 below. As shown in FIG. 6, it was confirmed that the kimchi added with sucrose had a higher amount of mannitol than the kimchi added with the fructose, and as a starter, Weissella it was confirmed that the kimchi added with 12-13 strain of cibaria (KFCC11548P) had higher mannitol production than the kimchi without starter.

[표 4][Table 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

(2) 스타터 배양액의 조건에 따른 (2) Depending on the conditions of the starter culture 만니톨Mannitol 생산량 비교 Comparison of production

스타터 김치에서 균주의 만니톨 생성량을 증가시기키 위한 배양조건을 알아보기 위해 웨이셀라 시바리아 12-13의 배양조건을 다르게 하여 김치를 제조하여 비교분석하였다. 분석 결과 웨이셀라 시바리아 12-13을 배양할 때 프록토오스를 첨가하지 않은 배지에서 배양한 스타터를 첨가하여 제조한 김치가 만니톨 생성량이 더 높았다. 또한 김치에는 프록토오스 보다는 수크로오스를 첨가하는 것이 만니톨의 생성에 더 좋았다(도 7 및 도 8 참조). 이는 김치에 스타터를 첨가하고 수크로오스를 첨가하는 경우 만니톨의 생성량이 더 많은 것과 일치하는 결과이다.
To investigate the culture conditions to increase the amount of mannitol in the starter kimchi, Kimchi was prepared and compared with the cultivation conditions of Weissella cibaria 12-13. As a result, the production of mannitol was higher in kimchi prepared by adding starter cultured in media without the addition of proctose when cultivating Weissella cibaria 12-13. Also, the addition of sucrose to kimchi rather than fructose was better for the production of mannitol (see Figs. 7 and 8). This result is consistent with that the amount of mannitol produced is higher when the starter is added to kimchi and the sucrose is added.

실시예Example 5:  5: 웨이셀라Weissella 시바리아Sivaria 12-13 균주( 12-13 strains ( KFCC11548PKFCC11548P )를 스타터로 첨가하여 ) As a starter 만니톨을Mannitol 함유한 김치를 대량으로 생산하는 방법 연구 Study on the mass production of Kimchi

(1) 대량 생산 김치용 최적 배지(1) Optimal medium for mass production of kimchi

만니톨을 생산하는 김치를 대량으로 생산하기 위해서는 미생물의 대량 배양이 필요하다. MRS 배지가 젖산균의 배양에 연구용으로 흔히 사용되고 있으나 값이 비싼 단점이 있으므로 김치의 대량 생산을 위해서는 이를 대체할만한 보다 경제적인 배지가 필요하다. 따라서, 본 발명의 웨이셀라 시바리아 12-13 균주를 대상으로 MRS 배지, 기본 배지에 MSG 또는 설탕을 포함한 배지에 대해 연구한 결과, 시판 식품첨가물을 이용하여 다음과 같은 조성으로 배지를 제조시 배양된 균주의 생육 정도가 MRS 배지에 뒤지지 않는 것으로 나타나 경제적인 최적 배지로 사용될 수 있음을 확인하였다: In order to mass produce kimchi that produces mannitol, mass culture of microorganisms is necessary. The MRS medium is commonly used for the cultivation of lactic acid bacteria, but since it has a disadvantage of high cost, it is necessary to replace the MRS medium with a more economical medium for mass production of kimchi. Accordingly, the present inventors have studied the medium containing MSC or sugar in the MRS medium and the basic medium of the Weissella cibaria strain 12-13 of the present invention. As a result, The growth of the strain was not inferior to that of the MRS medium, indicating that it could be used as an economical optimum medium:

최적 배지의 조성: 기본배지에 식품첨가물 5.38%(w/v)를 첨가하였으며, 상기 식품첨가물은 트립톤, 설탕, yeast extract, 제1인산칼륨, 제2인산칼륨, MgSO47H2O, 수산화암모늄, 구연산을 400:300:300:10:40:4:15:5의 비율로 혼합한 것임.Composition of Optimal Medium: A food additive of 5.38% (w / v) was added to the basic medium. The food additive was selected from the group consisting of tryptone, sugar, yeast extract, potassium phosphate monobasic, potassium phosphate, MgSO 4 7H 2 O, Ammonium, and citric acid at a ratio of 400: 300: 300: 10: 40: 4: 15: 5.

균주의 생육 정도는 최적 배지의 배양액의 660nm에서의 흡광도와 희석법에 의한 생균수를 측정하여 조사하였으며 이에 대한 결과를 도 9 및 도 10에 나타내었다. 원래 배지의 착색정도 때문에 흡광도에 있어서 차이가 나지만 생육 28시간 때 생균수가 두 종류 모두 1ml당 10억 정도로 유사하였다. 한편, MRS 배지와 본 발명의 최적 배지의 원가를 1000ml 기준으로 계산시 본 발명의 최적 배지가 89.2% 정도 저렴한 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명의 최적 배지를 대량 김치생산을 위한 스타터 균주의 배지로 적합하게 사용될 수 있음을 확인하였으며 비용효율적인 면에서도 MRS 배지보다 더 경제적인 것으로 판단되었다.The degree of growth of the strain was measured by measuring the absorbance at 660 nm of the culture medium of the optimal medium and the number of viable cells by the dilution method. The results are shown in FIGS. 9 and 10. The difference in absorbance was due to the degree of pigmentation of the original medium, but the viable cell counts at the time of 28 hours of growth were about 1 billion per 1 ml of both types. On the other hand, when the cost of the MRS medium and the optimum medium of the present invention were calculated on the basis of 1000 ml, the optimum medium of the present invention was found to be as low as 89.2%. Therefore, it was confirmed that the optimum medium of the present invention can be suitably used as a medium for starter strain for mass production of kimchi, and it was found to be more economical than MRS medium in terms of cost efficiency.

한편, 도 10b 및 도 10c에서 보듯이, 본 발명의 웨이셀라 시바리아 12-13 균주는 30℃가 생육온도로서 적당하나, 김치의 발효온도로 자주 사용하는 15℃에서 생육시키는 경우를 고려할 때 적어도 4일간 이 온도를 유지하는 것이 미생물의 생육 즉 발효에 필수적인 것으로 판단되었다. On the other hand, as shown in FIG. 10B and FIG. 10C, the strain 12-13 of Weissella cervaria is suitable as a growth temperature at 30 ° C. However, considering the case of growing at 15 ° C. frequently used as a fermentation temperature of kimchi, It was determined that maintaining this temperature for 4 days was essential for the growth of microorganisms, that is, fermentation.

(2) 스타터를 사용한 대량 생산 김치의 제조(2) Production of mass-produced kimchi using starter

본 발명의 웨이셀라 시바리아 12-13 균주를 대량 생산 김치의 제조에도 적용가능한지 알아보기 위해, 120kg 규모로 김치를 제조하였다. 김치는 시판 김치회사인 (주)운림가의 생산 시설을 이용하여 제조하였으며 재료 또한 시판 제품을 구입하여 사용하였다. 부재료의 조성은 하기 표 5와 같으며, 절임배추와 부재료 양념의 비율은 7:3으로 하여 김치 120Kg을 제조하였다, 스타터로서 웨이셀라 시바리아 12-13 균주를 상기 최적 배지에서 배양하여 37℃에서 24-48h 배양한 후 12,000 rpm에서 5 min 원심분리하여 균을 회수하고, 상등액은 버리고 가라앉은 균을 0.85 % NaCl로 2번 washing하여 김치 부재료에 접종하였다. 상기 접종은 웨이셀라 시바리아 12-13 균주를 김치 1g당 10의 7승이 되도록 부재료 양념에 첨가하여 수행하였다. Kimchi was prepared in a size of 120 kg in order to examine whether the Weissella cervaria 12-13 strain of the present invention can be applied to the production of mass-produced kimchi. Kimchi was produced by using the production facilities of Yunlim Co., Ltd., a commercial kimchi company, and materials were also purchased and used. The composition of the sub ingredient was as shown in Table 5, and 120 Kg of kimchi was prepared with the ratio of the pickled cabbage and the ingredient sauce being 7: 3. As the starter, the 12-13 strain of Weisselia cervaria was cultured in the optimal medium, After culturing for 24-48 h, the bacteria were recovered by centrifugation at 12,000 rpm for 5 min. The supernatant was discarded and the submerged bacteria were washed twice with 0.85% NaCl to inoculate the kimchi. The inoculation was carried out by adding a strain of Weissella cervaria 12-13 to the supplementary seasoning so that the strain was 7 times 10 per 1 g of kimchi.

제조된 김치는 15℃에서 5일간 발효시킨 다음 냉장실도 이동하여 보관하였다. 제조된 김치를 발효시키면서 매일 시료를 채취하여 미생물의 생육, pH, 적정산도, 염도를 지속적 또는 간헐적으로 측정하였으며 만니톨의 생성량도 측정하였다. 이 김치를 5일간 발효시킨 후에는 냉장실(1℃)에 옮겨 보관하였다. 균주 생육은 생균수 측정법을 이용하여 조사하였다. The fermented kimchi was fermented at 15 ℃ for 5 days, and then the cold storage room was moved and stored. During the fermentation of kimchi, the daily growth, pH, titratable acidity and salinity were continuously or intermittently measured and the amount of mannitol produced was also measured. After fermenting the kimchi for 5 days, it was transferred to a refrigerator (1 ℃) and stored. Growth of the strain was investigated using viable cell count.

[표 5] 대량 생산 김치 제조를 위한 부재료의 조성[Table 5] Composition of Substance for Mass Production Kimchi Production

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(3) 스타터 대량김치의 관능평가(3) Sensory Evaluation of Starter Bulk Kimchi

상기와 같이 만니톨 생성능이 우수한 것으로 확인된 웨이셀라 시바리아 12-13 균주를 스타터로 첨가한 대량 생산 김치에 대해 관능적 특성을 평가하였다. 관능평가는 9점 평가법을 이용하여 짠맛, 신맛, 시원한 맛(깔끔한 신맛, 청량감), 구수한 맛, 아삭한 정도 및 전체적인 기호도를 평가하고 통계처리하였다. The sensory characteristics of the mass-produced kimchi added with Starch as a starch strain of Weisselacivaria 12-13 strain, which was confirmed to have excellent mannitol-producing ability as described above, were evaluated. The sensory evaluation was performed using a nine-point method to evaluate the salty taste, sour taste, cool taste (clean sour taste, refreshing sensation), savory taste, crispness and overall acceptability.

그 결과, 도 11과 같이 전체적 기호도는 스타터를 첨가하지 않은 대조구 김치와 유의적 차이는 없었으나 짠맛과 신맛, 아삭한 정도에 대해서는 대조구 김치와 차이가 있었다. 또한 구수한 맛은 스타터를 첨가한 대량 생산 김치는 낮게 나타났으며, 이는 산뜻하고 청량감이 드는 만니톨의 첨가 효과인 듯 하다. 따라서, 본 발명의 웨이셀라 시바리아 12-13 균주를 스타터로 첨가한 대량 생산 김치는 전체적 기호도가 우수한 것으로 평가되었다. As a result, as shown in Fig. 11, overall acceptability did not differ from control kimchi not containing starter, but salty, sour, and crispy degree were different from control kimchi. Also, the fresh taste of starch added kimchi was low, which seems to be the effect of addition of mannitol which is refreshing and refreshing. Therefore, the mass-produced kimchi prepared by adding the strain 12-13 of Weissella cervaria according to the present invention as a starter was evaluated as having excellent overall acceptability.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be understood that the present invention can be changed.

한국미생물보존센터(국내)Korea Microorganism Conservation Center (Domestic) KFCC11548KFCC11548 2013020520130205

Claims (9)

만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(수탁번호: KFCC11548P). Weissella , which is capable of producing mannitol cibaria strain 12-13 (accession number: KFCC11548P). 만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치의 제조방법. Weissella , which is capable of producing mannitol The method of kimchi, characterized in that it comprises the step of adding a cibaria) 12-13 strain (KFCC11548P). 제2항에 있어서, 상기 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 MRS 배지에서 30-37℃에서 24-48시간 동안 배양하여 얻은 배양액을 김치 부재료에 접종하여 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치의 제조방법.3. The method of claim 2, wherein the Weissella and culturing the strain 12-13 (KFCC11548P) in an MRS medium at 30-37 占 폚 for 24-48 hours to inoculate the kimchi fermentation medium. 제2항에 있어서, 상기 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 스타터(starter)로서 첨가하는 것을 특징으로 하는 김치의 제조방법.3. The method of claim 2, wherein the Weissella cibaria) The method of kimchi, characterized in that the addition of 12-13 strain (KFCC11548P) as a starter (starter). 제2항에 있어서, 1% (w/v)의 수크로오스를 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 김치의 제조방법. The method of manufacturing a kimchi according to claim 2, wherein 1% (w / v) of sucrose is further added. 제2항에 있어서, 상기 김치는 10-15℃에서 4-8일 동안 발효시켜서 제조하는 것인 김치의 제조방법.3. The method of manufacturing a kimchi according to claim 2, wherein the kimchi is fermented at 10-15 DEG C for 4-8 days. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조한 김치.A kimchi prepared according to the production method of any one of claims 2 to 6. 만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P) 또는 이의 배양액을 포함하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품. Weissella , which is capable of producing mannitol cibaria strain 12-13 (KFCC11548P) or a culture thereof. 만니톨을 생산하는 능력이 있는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 12-13 균주(KFCC11548P)를 발효 배양시키는 단계; 및 배지로부터 생성된 만니톨을 분리 및 정제하는 단계를 포함하는 만니톨을 생산하는 방법. Weissella , which is capable of producing mannitol fermenting a strain of cibaria 12-13 (KFCC11548P); And separating and purifying the mannitol produced from the medium.
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