• 제목/요약/키워드: Bacillus subtilis HJ18-4

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Bacillus subtilis 균주를 이용하여 제조한 팽화미 된장의 품질 특성 (Quality characteristics of popped rice Doenjang prepared with Bacillus subtilis strains)

  • 이경하;김은주;최혜선;박신영;김재현;송진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.545-552
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    • 2015
  • 본 연구는 된장 제조 시 자연발효 시킨 control과, B. subtilis KACC15935, B. subtilis HJ18-9균주를 starter로 접종하여 발효시킨 팽화미된장의 효소활성과 품질특성을 측정하였다. 환원당을 유리하는데 관여하는 ${\alpha}$-amylase 효소활성의 경우 control과 HJ18-9를 접종한 시료에서 높게 나타났다. 또한 된장의 단백질을 분해하여 특유의 구수한 맛 성분을 유리하는 protease 활성의 경우도 control과 HJ18-9를 접종한 시료에서 높게 나타났으며, 이는 아미노태질소 함량에서도 같은 경향을 나타냈다. 또한 cellulose를 분해할 수 있는 능력을 가지고 있어 유용성분의 장내 이용성 증진을 위해 널리 사용되는 효소인 cellulase활성이 있는 HJ18-9균주를 처리한 접종구에서 $115.45{\pm}30.05unit/g$로 control과 B. subtilis KACC15935 처리구에서 $53.75{\pm}15.91$, $43.75{\pm}13.51unit/g$ 인 것에 비해 높게 나왔다. 이러한 결과로 본 연구를 통해 선별한 균주를 스타터로 접종하여 된장 제조에 알맞은 균주를 개발, 평가하여 가공품으로 개발의 기초연구가 되고자 하였다.

Bacillus subtilis HJ18-9를 이용하여 제조한 콩알메주 된장의 발효숙성 중 특성 (Quality Changes in Doenjang upon Fermentation with Two Different Bacillus subtilis Strains)

  • 이경하;최혜선;황경아;송진
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.163-170
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    • 2016
  • 본 연구는 된장 제조 시 자연 발효시킨 대조구와 B. subtilis KACC15935, B. subtilis HJ18-9 균주를 starter로 접종하여 발효시킨 콩알된장의 품질특성을 측정하였다. 된장의 단백질을 분해하여 특유의 구수한 맛 성분을 유리하는 protease 활성의 경우, 대조구와 HJ18-9를 접종한 시료에서 높게 나타났으며, 이는 아미노태 질소 함량에서도 같은 경향을 나타냈다. 식물세포벽 구성성분 중 대부분 차지하고 있는 cellulose을 분해할 수 있는 능력을 가지고 있어 장내 이용성 증진을 위해 널리 사용되는 효소인 cellulase의 활성은 모든 시료에서 발효기간에 따라 증가되는 경향을 보였으며, 60일 발효 후에는 HJ18-9 처리구에서 대조구에 비해 1.38배, KACC15935에 비해서 1.99배 더 높게 나타났다. 환원당을 유리하는데 관여하는 ${\alpha}-amylase$ 효소활성의 경우 대조구와 HJ18-9를 접종한 시료에서 높게 나타났다. 이러한 결과로 본 연구를 통해 선별한 균주를 starter로 접종하여 된장 제조에 알맞은 균주를 개발, 평가하여 가공품으로 개발할 수 있는 기초연구가 되고자 하였다.

Bacillus subtilis HJ18-4를 이용하여 제조한 메밀 속성장의 품질특성 (Quality characteristics of buckwheat Soksungjang manufactured by Bacillus subtilis HJ18-4)

  • 박나영;이선영;김지연;최혜선
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.699-704
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    • 2013
  • 메밀 속성장은 메밀과 콩으로 제조된 별미장이다. 항균 및 효소활성이 우수한 B. subtilis HJ18-4 균주를 starter로 사용하여 메밀 속성장을 제조하였다. 메밀 속성장 제조과정 중, starter 첨가 시기는 메주 제조단계(Treat-1) 및 염수 첨가단계(Treat-2)로 접종시기를 달리하였다. 발효 중 아미노태질소 함량, 환원당, 효소활성(protease, amylase)의 이화학적 품질특성과 총균 수, 유산균 수 및B. cereus 양 변화 등의 미생물학적 특성을 분석하였다. 그 결과, 총균 수는 발효 15일부터 7~8 log CFU/mL로 증가되었고 아미노태 질소함량은 발효기간 동안 65.38~202.52 mg%로 증가되었다. 반면, 환원당과 효소활성(amylase, protease)은 모든 처리구 에서 감소하였다. 발효기간 중 PlcR 발현에 미치는 영향을 측정한 결과, Treat-1 처리구에서 발효 23일 이후 검출되지 않았다. 메주 제조단계에서 B. subtilis HJ18-4를 접종한 Treat-1이 발효관련 이화학적 특성과B. cereus 저해효과가 우수하였다. 단일 균을 접종하여 제조되는 개량식장 제조 시, 자연발효에 제조된 장의 품질을 재현하기가 매우 어려운 실정이다. 본 연구는 자연발효방법으로 제조되는 메밀 속성장에 항균 및 효소활성이 우수한B. subtilis HJ18-4 균주를 스타터 적용하여 장류 품질개선 방법을 제시하였다.

Bacillus subtilis HJ18-3과 KACC 15935를 이용하여 제조한 청국장의 품질특성과 isoflavone 함량의 변화 (Changes in isoflavone content and quality characteristics of Cheonggukjang prepared with Bacillus subtilis HJ18-3 and KACC 15935)

  • 이경하;최혜선;최윤희;박신영;송진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.121-128
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    • 2014
  • 청국장 제조 시 사용되는 균주인 Bacillus sp. HJ18-3과 B. subtilis KACC 15935균주를 청국장 제조 시 starter로 접종하여 발효시켜 품질특성과 isoflavone 비배당체 함량을 측정하였다. a-amylase와 cellulase활성은 control과 B. subtilis HJ18-3 균주를 접종한 청국장이 B. subtilis KACC 15935 균주를 접종한 청국장보다 각각 2.56, 2.59배 그리고 1.13, 1.23배 높은 결과를 보였다. 그러나 protease활성은 B. subtilis KACC 15935과 B. subtilis HJ18-3의 활성이 높은 효소활성을 보였다. 아미노태질소 함량은 Control, B. subtilis KACC 15935, B. subtilis HJ18-3의 함량이 각각 $88.20{\pm}13.86$, $129.62{\pm}1.15$, $118.40{\pm}48.65mg%$로 나타났으며 이는 protease 효소활성의 결과와 유사한 경향을 보였다. 환원당 함량은 control, KACC 15935, HJ18-3의 함량이 각각 $1.95{\pm}0.72$, $2.62{\pm}1.17$, $2.59{\pm}0.76%$로 전반적으로 control에 비해 처리구가 더 높은 경향을 나타냈다. 호기적 총균수와 미비한 차이로 B. subtilis HJ18-3의 균수가 적은 경향을 나타낸 것은B. cereus와Candida albicans에 대해 항균력이 우수하다고 보고된 영향으로 해석된다. control과B. subtilis KACC15935, B. subtilis HJ18-3의 isoflavone 비배당체 형태인 daidzein과 genistein, glycitein을 합한 함량은 각각 $158.20{\pm}6.55$, $131.60{\pm}4.00$, $200.79{\pm}7.54ug/g$으로 나타났다. 이는 초기 raw soybean의 aglycone함량이 3.96 ug/g인 것에 비하여 39~50배 전 환율을 보인다. 또한 ${\beta}$-glucosidase활성이 있는 B. subtilis HJ18-3균을 접종하여 제조한 청국장이 control과 Kacc15935균을 접종하여 제조한 청국장보다 1.27, 1.53배 더 높은 aglycone 전 환율을 보였다. 따라서 본 연구에서 사용한 메밀 속성 장으로부터 분리된 B. subtilis HJ18-3 균주는 amylase, protease, cellulase와 같은 세포의 효소분비능이 우수하며, 아미노태질소와 환원당 함량이 높고, isoflavone 비배당체 함량을 증가시키는 기능을 함유한 균주로 확인되었으며, 앞으로도 우리나라 전통 청국장의 세계화를 위해 유용 starter로 찾는 노력이 더 필요할 것이다.

메밀 속성장 유래 효소활성 우수 저영양성 균주 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of Oligotrophic Strains with High Enzyme Activity from Buckwheat Sokseongjang)

  • 이성영;김지연;백성열;여수환;구본성;박혜영;최혜선
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.735-741
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    • 2011
  • 메밀 속성장 유래 세포외효소(protease, amylase, cellulase, lipase, xylanase) 분비능이 우수한 균주를 분리하여 혈전 용해능, 항균 활성 및 내염성을 분석하였다. 선발된 균주 중 HJ0-3을 비롯한 13개 균주는 표준 균주 B. subtilis KACC 10114보다 우수한 protease 활성을 보였다. Amylase 분비능의 경우, HJ18-4을 포함한 10개 균주는 표준 균주 B. subtilis KACC 10114보다 우수한 효소 활성을 보였다. HJ11-19 등 5균주는 표준 균주 B. subtilis KACC 10114보다 cellulase 분비능이 우수함을 확인할 수 있었다. 선별된 23개 균주 중에서 HJ5-21(21.12%), HJ18-4(86.11%), HJ18-9(31.16%), HJ18-13(63.80%)가 높은 혈전 용해능을 보였다. 선별된 23개 균주 중, 5개 균주(HJ18-4, HJ18-9, HJ18-13, HJ25-6, HJ25-11)는 3개 이상의 병원성 균에 대해 항균 활성을 나타내었고, 특히 HJ18-4는 모든 병원성 균에 대하여 항균활성을 나타내었으나 표준 균주 B. subtilis KACC 10114는 항균 활성이 나타나지 않았다. 메밀 속성장 유래 분리 균주 중 세포외효소 활성 및 혈전 용해능, 항균 활성이 우수한 균주 HJ18-4(AB601598)는 API kit 분석결과 B. subtilis(89.6%), 16S rDNA 염기서열 분석으로는 B. subtilis(99%)로 동정되었다. HJ18-4는 표준 균주 B. subtilis KACC 10114와 마찬가지로 NaCl의 농도가 높아질수록 생육이 억제되나 5%와 10%의 NaCl 농도에서 표준 균주 B. subtilis KACC 10114 보다 HJ18-4가 우수한 생육 특성을 나타내었다. 이는 HJ18-4가 염 농도 5-10%에서 우수한 생육특성을 가짐으로써 저염 및 고염 장류 제조에 있어서 starter로 사용이 가능함을 보여주었다.

Bacillus subtilis HJ18-4를 이용하여 제조한 대맥장의 품질 특성 (Quality Characteristics of Black Soybean Paste (Daemaekjang) Prepared with Bacillus subtilis HJ18-4)

  • 김지연;이선영;박나영;최혜선
    • 한국식품과학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.743-749
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    • 2012
  • 별미장은 메주를 다른 방식으로 띄운다든가 대두 이외의 부재료를 섞어 특별한 맛을 낸 장 또는 계절에 따라 별미로 담아 먹는 단기장을 의미하며, 대맥장은 검정콩과 보리를 이용하여 만든 별미장이다. 본 연구에서는 효소 활성 및 항균 활성이 뛰어난 B. subtilis HJ18-4 균주를 이용하여 제조한 대맥장의 발효 중 품질특성을 평가하였다. ${\alpha}$-Amylase와 protease 활성은 발효 후 6 또는 9일째 급격히 상승했다가($41.45{\pm}0.3-42.72{\pm}0.16$, $21.84{\pm}0.24-23.11{\pm}0.35unit/g$), 이후 일정하거나 약간 감소하였으며, 환원당 함량은 ${\alpha}$-amylase 활성과 일치하는 변화를 보여 발효 6일째 가장 높은 값을 나타내었으며 이후 감소하였다. 아미노태 질소 함량은 23일째 $173.78{\pm}3.51-195.63{\pm}1.51mg%$까지 증가하다가 이후 비교적 일정하였으며, 암모니아태 질소 함량은 발효 후 6일째에 급격히 증가하였다가 9일째부터 다시 감소하였다. 혐기성 총균수와 유산균수는 발효 기간 중 약간 증가하였다가 감소하였으며, 유산균수가 $7.91{\pm}0.05-8.17{\pm}0.02log\;CFU/g$으로 높은 값으로 나타났다. 효소 활성, 환원당 및 질소 함량, 혐기성 총균수와 유산균수는 처리구별 유의한 차이를 보이지는 않았으나 호기성 총균수와 B. cereus 생균수는 발효 30일에 B. subtilis HJ18-4 처리구가 대조구에 비하여 유의하게 낮은 수치를 보였으며, treat-2 보다 treat-1이 유의하게 낮았다. 다른 품질 특성은 비슷하면서 일반 세균과 B. cereus가 가장 낮게 검출되어 안전성이 우수한 treat-1의 경우, glutamic acid가 높은 값으로 나타나 관능적으로 우수할 것으로 판단되며, succinic acid와 lactic acid도 다량 검출되었다. 대맥장은 30일간 발효 시 가식 가능한 아미노태 질소가 생산되며, 암모니아태 질소 함량이 낮아져 불쾌취가 감소되고, 다량의 glutamic acid를 비롯한 아미노산과 유기산, 그리고 유산균이 풍부하여 관능성과 영양성이 우수한 것으로 평가되었다. 또한 B. subtilis HJ18-4 적용 메주를 이용하여 장을 제조하면 일반 세균과 B. cereus 억제 효과가 뛰어나 안전성이 확보되므로 여러 다른 장류에도 응용해 볼 수 있을 것이다.

Bacillus subtilis-SKm를 스타터로 이용하여 제조한 청국장의 품질 및 기능성 증진 효과 (Increased Quality Characteristics and Physiological Effects of Chunggukjang Fermented with Bacillus subtilis-SKm)

  • 정연비;정지강;최혜선;박건영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1694-1699
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    • 2011
  • B. subtilis-SKm, B. subtilis HJ18-4, B. subtilis KCCM 42923을 스타터로 이용하여 $40^{\circ}C$에서 72시간 발효시켜 청국장(BS-c, BH-c, BK-c)을 제조하였으며, 이때 자연 발효하여 제조한 청국장(NF-c)과 함께 발효 특성을 비교, 관찰하였다. pH는 BS-c, BK-c 및 NF-c에서 7.6으로 비슷하게 나타났고, BH-c가 5.9로 가장 낮았다. 호기성 균수는 BS-c, BK-c, NF-c에서 10.0 log cfu/g대로 비슷한 분포를 보였고, BH-c의 경우는 9.7 log cfu/g로 비교적 낮게 나타났다. 아미노태 및 암모니아태 질소 함량과 ${\gamma}$-GTP의 역가의 결과를 관찰한 결과, 모두 BS-c에서 높게 나타나 발효가 가장 잘 이루어졌음을 알 수 있었으며, BH-c의 경우 발효 정도가 낮음을 알 수 있었다. Protease와 ${\alpha}$-amylase 활성 역시 BS-c에서 높게 나타났다. 관능평가에서는 4종의 청국장이 대체로 비슷한 기호도를 나타냈으나, 종합적인 맛과 종합적인 평가에서 BS-c가 가장 높은 선호도를 나타내었다. 또한 DPPH free radical 소거 효과와 HT-29 암세포 성장 억제효과는 스타터를 이용하여 제조된 청국장인 BS-c, BH-c, BK-c가 NF-c에 비해 우수한 효과를 보였으며, 역시 BS-c가 가장 높은 효과를 나타냈다. 따라서 스타터의 종류에 따라 청국장의 품질 및 기능성에 차이가 나타나며, B. subtilis-SKm을 스타터로 이용할 경우 청국장의 품질 및 기능성 증진 효과를 기대할 수 있다.

Bacillus subtilis HJ18-9 이용하여 제조한 품종별 청국장의 품질특성과 isoflavone 함량의 변화 (Bioactive compounds of Cheonggukjang prepared by different soybean cultivars with Bacillus subtilis HJ18-9)

  • 송진;이경하;최혜선;황경아
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.535-544
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    • 2015
  • 본 연구에서는 $\beta$-glucosidase활성이 있는 B. subtilis HJ18-9균을 접종하여 품종별로 청국장을 제조하여, 품종별 청국장의 품질특성과 isoflavone 함량 변화를 측정한 결과이다. 청국장의 단백질 분해 특유의 구수한 맛 성분을 유리하는 효소인 protease활성은 발효 전에는 새단백 청국장이 가장 높은 활성을 나타냈으며, 발효 후에는 우람 청국장이 가장 높은 protease활성을 나타냈다. 이는 구수한 맛 성분의 지표성분인 아미노태 질소함량과 같은 경향을 나타냈다. 환원당을 유리하는데 관여하는 a-amylase 활성은 새단백으로 제조한 청국장이 다른 품종에 비해 유의적으로 높은 함량을 나타냈으며 다섯가지 품종 모두 발효 후에 증가하는 경향을 나타냈다. 발효 후에 총 균수가 높아지는 경향을 나타냈으며 발효 초에는 우람 청국장이 유의적으로 높은 균수를 나타냈으나, 발효 후에는 품종 간에 유의적인 차이는 나타내지 않았다. 품종별 청국장의 isoflavone 함량은 발효초기에는 대풍, 우람 품종으로 제조한 청국장의 aglycone함량이 가장 높았으며, 48시간 발효 후에도 두 가지 품종이 각각 $1249.04{\pm}9.14ug/g$, $589.32{\pm}14.08ug/g$로 가장 높은 aglycone 전환율 나타냈다. 이는 발효 초 aglycone함량에 비해 5.31, 1.94배 증가시켰다.

메밀 속성 장 프리믹스 제조 및 품질특성 (Quality Characteristics and Optimization of Premix-Type Buckwheat Soksungjang)

  • 이선영;안유진;김지연;송진;최혜선
    • 한국식품영양학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.753-758
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    • 2013
  • 메밀 속성 장 프리믹스의 최적 조건을 확립하고자 품질특성을 조사하였다. 소금량(8, 10, 12%)에 따른 품질특성 결과, 대장균 군수는 소금량 10, 12%(21일), 8%(28일) 이후로 검출되지 않았으며, B. subtilis HJ18-4를 starter로 첨가한 군은 발효 7일부터 검출되지 않았다. 아미노태 질소 함량은 21일까지 급격히 증가하였으며, 그 후로 완만히 증가하였다. 그 결과, 소금 함량 10%, starter 첨가 시 보다 안전한 발효가 이루어졌다. 가수량(1:1, 1:1.5. 1:1.8)의 따른 품질특성 결과, 총균수와 아미노태 질소 함량은 가수량이 적을수록 높았으며, 1:1 혼합(35일)일 때 아미노태 질소 함량은 169.5mg%로 가장 높았고, 발효 28일 이후 대장균 군이 검출되지 않았다. 용기별(항아리, 유리, 플라스틱)의 품질특성 결과, 총균수와 아미노태 질소 함량은 유리 용기 대비 플라스틱과 항아리 용기가 높았으며, 대장균군도 보다 빨리 감소하였다. Batch size(1.25 kg, 2.5 kg)를 달리하여 제조된 메밀 속성 장의 품질특성 결과, 총균수와 아미노태 질소 함량은 batch size에 따른 큰 차이가 없었으며, 대장균 군 측정 결과, 14일째 2.5 kg($3.00{\times}10^2$ CFU/g), 1.25g ($1.25{\times}10^3$ CFU/g)으로 나타났다. 메밀 속성 장 프리믹스의 최적 조건은 가수량 1:1, 소금의 양 10%, B. subtilis HJ-18-4를 starter로 첨가, 항아리 및 플라스틱 용기는 3주, 유리 용기는 4주 발효시키는 것이 바람직하였다.

메주 형태와 Starter 첨가에 따른 쌀된장의 품질특성 변화 (Quality Characteristics of Rice-doenjang during Fermentation by Differently Shaped Meju and Adding Starter)

  • 이선영;박나영;김지연;최혜선
    • 한국식품영양학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.505-512
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    • 2012
  • 된장은 콩을 주원료로 한 우리나라의 대표적 발효, 숙성식품으로 식생활에서 주요 단백질 섭취원이자, 조미료로서 중요한 역할을 차지해왔다. 쌀된장은 쌀을 첨가한 전통된장으로 전통장류와 메주에서 분리한 효소활성 및 항균효과 우수균주 B. subtilis(HJ18-4), A. oryzae(MD05)를 starter로 이용하여, 흩임메주(Rice 1), disc형 메주(Rice 2), 일반육면체메주(Rice 3)로 제형을 달리한 쌀된장의 품질특성을 평가하였다. 발효기간에 따라 아미노태 질소, 암모니아태 질소, 환원당 함량, protease 활성, ${\alpha}$-amylase활성, 총 균수, 유산균수 변화를 측정하였다. 아미노태 질소 함량의 변화는 Rice 3이 21일까지 34.10~199.70 mg%로 급격히 증가하였으며, 암모니아태 질소함량은 다른 처리구에 비해 Rice 1이 639.29 mg%로 가장 높았다. 환원당 함량은 0.024~0.498%로 실험군별 큰 차이는 없었으며, 발효가 진행됨에 따라 증가하였다. Protease 활성은 Rice 2 및 3이 다른 처리구에 비해 95.55~95.92 unit/g으로 높았으며, 발효가 진행됨에 따라 증가하였다. ${\alpha}$-Amylase 활성은 Rice 2, 3이 발효 14일째 36.65~341.27 unti/g으로 급격한 증가를 보였다. 쌀된장의 숙성기간에 다른 총 균수 측정 결과 발효기간 동안 일정하였으며 Rice 1이 42일째 $4.2{\times}10^8$ CFU/g으로 가장 높은 총 균수를 나타내었다. 유산균수는 발효기간 동안 감소하는 경향을 보였다. 본 연구를 통해 B. subtillis와 A. oryzae를 접종하고, 메주 형태가 Rice 3(2,000 g, $20cm{\times}15cm{\times}5cm$)으로 제조 시 아미노태 질소, 암모니아태 질소 및 효소활성 측정 결과, 품질특성이 가장 좋았음을 알 수 있었다. 쌀된장의 숙성기간 동안 품질특성이 가장 좋은 Rice 3의 유기산과 유리아미노산 함량을 분석하였다. 유기산을 분석한 결과, citric, lactic, succinic, fumaric, malic acid가 동정되었다. 이들 유기산 중 citric acid과 lactic acid의 함량이 각각 1,190.1 및 517.28 mg/kg 순으로 가장 높았다. 유리아미노산 분석 결과, glutamic acid와 aspartic acid가 1,959.88 및 1,085.00 mg/100 g으로 함량이 가장 높았으며, leucine, lysine, valine 등의 순으로 함유되어 있었다. 본 연구결과로 효소활성이 우수한 균주로 활용된 쌀된장의 제조에 있어서 제형별 특징에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.