음식물 쓰레기의 고온 퇴비화 과정에서 종균 첨가가 미생물의 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 실험실용 소형 퇴비화 장치에 선발한 고온성 세균, 효모 및 고온성 세균, 효모 복합종균을 첨가하여 $50^{\circ}C$에서 분해시키면서 고온성 세균과 효모의 생육 및 pH의 변화를 측정한 결과, 모든 실험구에서 효모가 우선적으로 생육하였으며 고온성 세균은 그보다 1일 또는 2일 후에 생육하였다. 종균으로 고온성 세균만 사용한 경우는 효과가 거의 없었으나 고온성 세균과 효모의 복합 종균을 첨가한 경우에는 고온성 세균의 생육이 현저히 촉진되었다. 특히 효모 종균을 단독으로 첨가한 경우에도 고온성 세균의 수가 반응 시작부터 급속히 증가하였다. 이러한 결과는 음식물 쓰레기의 분해시 고온성 세균의 증식에는 효모의 역할이 필수적인 것으로 나타났으며 그 이유는 효모가 세균의 생육을 저해하는 유기산을 제거하기 때문으로 밝혀졌다.
느타리버섯 벗짚재배에서 사용되는 종균에 영양원으로 첨가되는 미강의 첨가량이 버섯재배에 미치는 영향에 대한 시험을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 종균에 사용된 미강의 첨가량은 톱밥배지 상태에서 균주에 따라 약간의 차이는 있으나 균사생장 및 밀도가 가장 우수한 것은 $10{\sim}20%$이었다. 2. 미강첨가량에 따른 종균을 볏짚배지에 사용한 결과 미강첨가량에 따른 균사생장의 차이는 없었으며, 접종된 종균의 균사밀도는 미강의 첨가량이 증가될수록 높았다. 3. 포장시험에서는 $15{\sim}20%$의 미강 처리구에서 수량이 가장 많고, 초발이소요일수는 짧으며, 병해의 발생이 없어 가장 우수하였다.
본 연구는 음식물 찌꺼기의 사료화를 목적으로 종균제(YM, 영진환경)와 아프리카산 고온성 효모인 Kl. marxianus를 이용하여 음식물 찌꺼기를 발효시켜 보존성을 연장하기 위해 실시하였다. 6일 동안 발효시, 편성 호기적 또는 혐기적 조건보다는 2일간 호기적 조건으로 발효시킨 뒤 계속하여 4일간 혐기적으로 발효시켰을 때 유기산 생성량이 높았고 생균수도 가장 높았다. 종균제(YM)의 첨가는 무첨가 시료보다 발효 후 잔여 총 생균수를 100배 이상으로 크게 증가시켰으며 여기에 Kl. marxianus 배양액을 추가로 첨가할 경우 총생균수는 더욱 증가시켰으나 효모수를 더 증가시키지는 않았다.
pH지시약을 YPL배지에 첨가하여 진단배지로 사용하였으며, 진단배지의 발색반응을 기준으로 오염균을 진단할 수 있는 기술을 개발코자 수행한 결과는 다음과 같다. 느타리버섯의 액체종균에 병원균 P. tolaasii, P. agarici, T. koningii, T. harzianum, T. atroviride, T. virens에 대한 오염진단을 위해 BG, MR, BP, BTB, PR 5종의 지시약이 각각 포함된 배지에서 발색반응 결과 BTB첨가배지는 녹색에서 청록색, PR첨가배지는 주황색에서 적색으로 변하여 오염균 진단배지로 선발하였다. 그리고 이후의 실험에서 BTB보다 PR첨가배지의 흡광도 변화율이 크게 나타나 YPL배지에 PR을 첨가한 액체 및 고체진단배지를 최종적으로 선발하였다. 5일간 배양된 액체종균의 진단배지 발색반응으로 세균(Pseudomonas sp.)접종구는 액체 및 고체진단배지 모두 적색의 발색반응이 나타났고, 푸른곰팡이(Trichoderma sp.)접종구는 액체진단배지에서 연두색으로 나타났으며, 고체진단배지의 경우 선홍색으로 나타났다. 따라서 액체종균 오염진단은 YPLP고체진단배지에서 가장 발색반응이 뚜렷하여 적합한 배지로 판명되었다.
본 연구에서는 김치의 소금 함량을 낮추기 위해 유기산과 젖산 그리고 종균을 첨가하고 과일을 첨가하여 김치의 저염화와 동시에 미각증진 효과를 가져올 수 있는 저염김치를 개발하였다. 그리고 소금 농도와 발효온도를 달리하였을 때 저염김치의 품질특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 저염김치에 대한 이화학분석, 미생물학 분석, 그리고 관능적 특성에 대한 분석을 하였다. 저염김치의 pH 및 산도 변화는 저장기간이 경과함에 따라 온도가 높을수록 변화가 빠르게 나타났고, pH는 점차 감소하였으며, 산도는 증가하였는데, 특히 소금 농도가 낮을수록 pH가 낮았고, 산도가 가장 높게 나타났다. 저염김치의 염도 변화는 발효가 진행됨에 따라 작은 변화를 나타내었으나, 유의성 있는 증감을 나타내지 않았다. 환원당의 경우, 모든 처리구에서 비슷한 비율로 감소하는 경향을 나타내었다. 조직강도의 경우 저장기간이 길어짐에 따라 종균 첨가 여부 및 종류에 따라서 차이가 났음을 알 수 있었다. 또한 같은 소금 농도에서 저장온도에 따른 조직감 차이는 저장기간이 길어짐에 따라 현저한 차이를 나타내었다. 또한 저염김치의 미생물 결과 총균수의 경우, 저장기간 동안 농도와 균 첨가와 관계없이 총균이 증식함을 알 수 있었다. 저염김치의 관능평가 결과, 냄새, 짠맛과 전반적인 기호도에서 이형발효 종균을 첨가한 김치의 관능결과가 모두 우수한 것으로 나타났다. 종균과 유기산을 첨가하여 소금 함량을 낮춘 저염김치를 개발하였고, 저장온도에 따라 발효하는 동안 이화학, 미생물 그리고 관능적인 변화를 통해 적숙기를 파악하였다. 이 연구는 건강한 일반인, 당뇨와 고혈압 질환이 있는 환자들의 식이요법에 도움이 될 것이다.
목이버섯의 톱밥종균을 제조하는데 참나무톱밥은 영양원으로 미강을 20%첨가하고, 포플러톱밥은 밀기울을 10%첨가하였을 때 목이버섯의 균사와 밀도가 양호하였다. 이때 봉지재배에 적합한 종균 접종양은 참나무톱밥종균은 15 g, 포플러톱밥종균은 25 g를 접종할 때 오염발생률이 줄고 배양완성률이 높아 적합한 접종양 이었다.
식품발효용으로 사용하는 미생물은 오랜 기간의 사용이력에 근거하여 안전성에 대한 의문이 제기되지 않고 사용되어 왔다. 한편, 가공식품산업의 발달로 국제적인 식품 거래가 활발해지면서 수입국의 소비자와 정부당국은 식품에 첨가하는 미생물의 안전에 대해서 더욱 민감하게 반응하고 있다. 현재, 식품에 첨가하는 미생물에 대한 안전성 평가기준은 미국 Food and Drug Administration (FDA)가 사용하고 있는 Generally Recognized as Safe (GRAS)와 유럽연합 European Food Safety Agency (EFSA)의 Qualified Presumption of Safety (QPS)가 대표적으로 적용되고 있다. GRAS는 식품에 첨가하는 미생물 자체에 대한 안전성이 아닌 특정용도에서의 첨가에 따른 안전성을 의미하고, QPS는 식품에 첨가 가능한 미생물 단위(분류학적 단위, taxonomic unit)에 대한 안전성 평가이다. 우리나라에서는 전통발효식품의 상업적 생산이 증가하면서 종균 적용이 추진되고 있지만, 식품발효용종균에 대한 안전성 기준규격 없어 안전성 평가 없이 기능성만으로 종균 개발이 진행되고 있다. 전통발효식품의 세계화를 위해서는 향후 적용될 종균에 대한 기능적 측면뿐만 아니라 안전성의 확보가 필요하고, 식품용 미생물에 대한 안전성 평가 기준의 마련이 필요한 시점에 도달해 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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