• 한국식품과학회지
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• 제29권6호
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• pp.1175-1183
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• 1997

발효식품의 산패 주원인인 Lactobacillus plantarum을 비열 살균 기술인 고전압 펄스전기장(High Voltage Pulsed Electric Fields, PEF) 처리에 의하여 불활성 시키고자 연속재순환 처리가 가능한 장치를 이용하여 L. plantarum의 불활성에 미치는 전기장 세기, 주파수, 처리시간, 온도 등에 관하여 연구하였다. L. plantarum의 불활성화에 필요한 최소 전기장세기인 임계전기장 세기$(E_c)$는 13.6 kV/cm, 최소처리시간$(T_c)$은 $16.1\;{\mu}s$이었다. 전기장 세기 80 kV/cm에서 생균수의 불활성화율은 주파수 작을수록, 즉 펄스수가 작을수록 증가하여 300 Hz, $2000\;{\mu}s$처리하여 2.5 log의 생균수 감소를 가져왔다. 또한 총처리시간인 재순환 사이클수가 증가할수록 생존율은 감소하였으며, 동일한 사이클수에서는 주파수가 증가할수록 불활성화율이 증가하였다. 즉 동일한 살균시간에서도 펄스전기장에 매우 짧은시간 연속적으로 노출되는 것보다 적절한 시간간격이 필요한 것으로 판단되었다. 처리온도의 경우에는 온도가 증가할수록 L. plantarum의 사멸속도가 증가하여 $50^{\circ}C$에서 80 kV/cm, $1000\;{\mu}s$처리하여 5.6 log의 균체량 감소를 가져왔다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권6호
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• pp.678-686
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• 1996

To improve the preservation of Kimchi, we isolated Lactobacillus plantarum lytic enzyme-producing strain from soil, and the enzyme was purified and characterized. From the observation of cultural and morpho- logical characteristics, the isolated strain was identified as Metarrisium anisopliae (Metschn.) Sorok. The enzyme was purified to 75-folds with 40% yields through affinity adsorption and CM-Sephadex C-50 column chromatog- raphy. The optimum pH and temperature for lytic activity are 4.0 and 40$\circ$C, respectively, and the enzyme acitvity is stable between pH 3.0 and 9.0, and up to 50$\circ$C. The enzyme is a monomeric protein with molecular weight of 40,000 daltons by SDS-PAGE and gel filtration. The enzyme is endopeptidase which breaks the peptide linkage of Lactobacillus plantarum peptidoglycan. The lytic action spectra confirmed that Leuconostoc mesenteroides, a useful strain for the fermentation of Kimchi, is not lysed by the enzyme. The enzyme activity is inhibited by N-bromosuccinimide (NBS), which probably indicates the involvement of tryptophan residue in active site of the enzyme, and also inhibited by Ag$^{+}$. The amino acid composition analysis showed that the enzyme contains more acidic amino acids than basic ones, and composition of alanine, glycine, proline and tyrosines was very high.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권12호
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• pp.1903-1912
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• 2018

Objective: To evaluate the effect of lactic acid bacteria and storage temperature on the microbial, chemical and mycotoxin composition of corn silage. Methods: Corn was harvested at 32.8% dry matter, and chopped to 1 to 2 cm. The chopped material was subjected to three treatments: i) control (distilled water); ii) $1{\times}10^6$ colony forming units (cfu)/g of Lactobacillus plantarum; iii) $1{\times}10^6cfu/g$ of Pediococcus pentosaceus. Treatments in triplicate were ensiled for 55 d at $20^{\circ}C$, $28^{\circ}C$, and $37^{\circ}C$ in 1-L polythene jars following packing to a density of approximately $800kg/m^3$ of fresh matter, respectively. At silo opening, microbial populations, fermentation characteristics, nutritive value and mycotoxins of corn silage were determined. Results: L. plantarum significantly increased yeast number, water soluble carbohydrates, nitrate and deoxynivalenol content, and significantly decreased the ammonia N value in corn silage compared with the control (p<0.05). P. pentosaceus significantly increased lactic acid bacteria and yeast number and content of deoxynivalenol, nivalenol, T-2 toxin and zearalenone, while decreasing mold population and content of nitrate and 3-acetyl-deoxynivalneol in corn silage when stored at $20^{\circ}C$ compared to the control (p<0.05). Storage temperature had a significant effect on deoxynivalenol, nivalenol, ochratoxin A, and zearalenone level in corn silage (p<0.05). Conclusion: Lactobacillus plantarum and Pediococcus pentosaceus did not decrease the contents of mycotoxins or nitrate in corn silage stored at three temperatures.

• Animal Bioscience
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• 제34권9호
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• pp.1479-1490
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• 2021

Objective: Our recent findings confirmed the effectiveness of sodium metabisulfite (SMB) in controlling the growth of undesirable microorganisms in fruit and vegetable discards (FVD); however, lactic acid bacteria (LAB) are susceptible to its antibacterial effects. Two series of experiments were conducted to enable the survivability of LAB during silage fermentation of a total mixed ration (TMR) containing SMB-treated FVD. Methods: In Exp. 1, the objective was to isolate a strain of LAB tolerable to the toxic effect of SMB. In Exp. 2, the SMB load was minimized through its partial replacement with a chemical mixture (CM) based on sodium benzoate (57%), potassium sorbate (29%), and sodium nitrite (14%). FVD was treated with SMB + CM (2 g each/kg biomass) and added to the TMR at varying levels (0%, 10%, or 20%), with or without KU18 inoculation. Results: The KU18 was screened as a presumptive LAB strain showing superior tolerance to SMB in broth medium, and was identified at the molecular level using 16S rRNA gene sequence analysis as Lactobacillus plantarum. Inoculation of KU18 in TMR containing SMB was not successful for the LAB development, biomass acidification, and organoleptic properties of the resultant silage. In Exp. 2, based on the effectiveness and economic considerations, an equal proportion of SMB and CM (2 g each/kg FVD) was selected as the optimal loads for the subsequent silage fermentation experiment. Slight differences were determined in LAB development, biomass acidification, and sensorial characteristics among the experimental silages, suggesting the low toxicity of the preservatives on LAB growth. Conclusion: Although KU18 strain was not able to efficiently develop in silage mass containing SMB-treated FVD, the partial substitution of SMB load with the CM effectively alleviated the toxic effect of SMB and allowed LAB development during the fermentation of SMB + CM-treated FVD in TMR.

• 한국초지조사료학회지
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• 제34권3호
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• pp.163-168
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• 2014

This study was conducted to investigate the effects of bacterial inoculation (Lactobacillus plantarum) and cutting height on the chemical composition, fermentation characteristics and in vitro dry matter digestibility (IVDMD) in whole crop barley silage. Barley forage (Youngyang hybrid) was harvested at about 27% of dry matter (DM) level at two different cutting height (5 vs. 15 cm). And it was chopped to 5 cm length and treated with or without L. plantarum. Four replicates of each treatment were ensiled into 10 L mini silo (3 kg) for 100 days. After 100 days, bacterial inoculation decreased (p=0.001) DM content, while increased cutting height increased (p=0.002) DM in uninoculated silage. Crude protein (CP) concentration was decreased by increasing height in uninoculated silage (8.84 vs. 8.16) but increased in inoculated silage (8.19 vs. 8.99). Both neutral detergent fiber (NDF) (p<0.011) and acid detergent fiber (ADF) (p<0.004) were decreased by increasing cutting height of forage at harvest. The IVDMD and ammonia-N was increased (p=0.001) by increasing cutting height and inoculation, respectively. Lactic acid bacteria (LAB) was increased (p=0.002) in inoculated silage, but yeast count was decreased (p=0.026) in uninoculated silages. It is concluded that increased cutting height of forage at harvest could be useful to make a fibrous portion with increase of dry matter digestibility of silages.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권6호
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• pp.618-629
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• 2020

본 연구에서는 유산균에 의한 검은콩의 최적 발효조건을 확립하고 발효된 검은콩의 품질특성을 평가하였다. 가정에서 제조된 배추김치로부터 분리한 Lactobacillus plantarum SU22는 병원성 세균에 대해 강한 항균 활성을 보였고 생체 아민과 발암성 효소인 β-glucuronidase를 생성하지 않았기 때문에 검은콩 발효의 스타터로 선정되었다. 검은콩은 5 kgf/cm2, 150℃로 조절된 팽화기에서 10분 동안 팽화 처리한 것과 처리하지 않은 것으로 각각 10-30% 혼합액을 만들고 L. plantarum SU22를 1%(v/v) 접종하여 37℃로 48시간 동안 진탕 배양하면서 유산균의 생육특성을 비교하였다. 유산균의 생균수는 L. plantarum SU22로 발효된 팽화 검은콩(20%) 배양액에서 9 Log CFU/mL 이상이었다. 20% 팽화 검은콩 배양액을 alcalase로 가수분해한 후 L. plantarum SU22로 발효하는 것이 최적 조건인 것으로 밝혀졌으며 유산균의 생균수가 10.30 Log CFU/mL까지 증가하였다. 최적 조건에서 총 폴리페놀 함량(94.02 mg GAE/g)과 DPPH 라디칼 소거능(92.50%)이 비 발효 대조군(87.74 mg GAE/g, 83.14%)에 비해 현저하게 증가하였다(P<0.05). 결론적으로 검은콩을 팽화한 후 alcalase 처리와 L. plantarum SU22를 병행하여 발효할 때 바이오제닉 아민이 없는 검은콩 발효액을 효과적으로 제조할 수 있으며, 총 폴리페놀과 DPPH 라디칼 소거능을 유의적으로 증가시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권7호
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• pp.953-959
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• 2016

본 연구에서는 우리나라 전통식품 중 하나인 떡의 대중화 및 상품화를 위하여 김치로부터 분리된 Lactobacillus plantarum CGKW3이 포집된 쌀가루를 이용하여 관능 및 저장성이 향상된 백설기를 제조하고자 하였다. 유산균 포집 쌀가루는 무처리 쌀가루 대비 각각 10%(LP-B10), 20%(LP-B20) 및 30%(LP-B30)를 첨가하여 제조된 백설기의 수분함량 및 pH는 각각 33.39~36.70% 및 5.81~5.46이었다. 색도는 유산균 포집 쌀가루에 의해 L값은 감소하고, a값 및 b값은 증가하는 경향을 나타내었으며, ${\Delta}E$값은 LP-B10에서 가장 낮게 나타났다. 조직감에서는 유산균 포집 쌀가루 첨가량이 증가할수록 경도($931.37{\sim}1,222.67g/cm^2$), 응집성(8.96~10.58%), 탄력성(31.41~34.48%) 및 씹힘성(42.46~62.37 g)이 유의적으로 증가하였다. 저장안정성의 경우 LP-B20 및 LP-B30에서 pH는 6일간 유의적인 변화를 나타내지 않았으며, 미생물 안전성은 저장 2일까지 일반세균이 발견되지 않아 저장안전성이 향상되었음을 확인하였다. 관능평가 결과 유산균 포집 쌀가루를 첨가한 경우 백설기의 외관, 색, 향, 맛, 조직감, 단단한 정도 및 전반적인 기호도가 상승하였고, 특히 20%의 유산균 포집 쌀가루를 첨가 했을 때 전반적인 기호도 및 저장성이 유의적으로 상승하였다. 따라서, 유산균 포집 쌀가루 첨가는 백설기의 관능 및 저장특성을 향상시키고 품질특성을 개선시켜 쌀가공품의 다양성 및 상품화에 기여 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권9호
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• pp.1274-1280
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• 2015

This study was conducted to assess the effects of microbial and chemical combo additives on nutritive values, fermentation indices and aerobic stability of whole crop barley silage. Barley forage (Youngyang) was harvested at about 30% dry matter (DM) by treatments, chopped to 5 cm length and treated with distilled water only (CON), Lactobacillus plantarum (INO), propionic acid (PRO) or an equal mixture of INO and PRO (MIX). Barley forages were ensiled in 4 replications for 0, 2, 7, and 100 days. On 100 days of ensiling, MIX silage had higher (p<0.05) in vitro DM digestibility than CON silage, but lower (p<0.05) acid detergent fiber concentration. The pH in all treated silages was lower (p<0.05) than CON silage. The MIX silage had higher (p<0.05) lactate concentration and lactate to acetate ratio than in CON, but lower (p<0.05) yeast count. Aerobic stability in CON, PRO, and MIX silages were higher (p<0.05) than in INO silage. It is concluded that microbial and chemical combo additives using L. plantarum and propionic acid could efficiently improve nutritive values of barley silage in terms of increased in vitro DM digestibility compared to other treatments. In addition, all treatments except CON reduced yeast count which is the initiate microorganism of aerobic spoilage.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권6호
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• pp.523-528
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• 1998

본 연구에서는 토마토에서 bacteriocin 생산균주를 분리하여 균주동정 및 bacteriocin 정제를 행하였다. 분리균주는 Gram 염색, catalase test, 포자생성유무, API 20 STREP. kit 등을 통하여 Enterococus faecium으로 잠정 동정하였다. 분리균주가 생산하는 항균성물질은 Gram 양성 세균인 Listeria manocytogmes, Leuonostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum, Streptococus agalartiae, Streptococus pyrogenes, Gram 음성 세균인 Pseudomonas aeruginosa등에 대해서 항균력을 나타내었다. 단백질 분해 효소인 proteinase K에 의해서 그 활성이 소실되고, catalase에 의해서는 항균력이 유지되므로 단백질성 bacteriocin임을 확인할 수 있었다. Bacteriocin 정제를 위하여 ethanol침전, CM Sepharose CL-6B 양이온교환 chromatography, Sephacryl S-100 HR gel filtration의 순으로 정제하여 초기 배양액의 bacteriocin활성 대비 35.8배의 정제도를 얻었다. 13% SDS-polyacrylamide gel전기 영동을 통하여 단일 band를 확인할 수 있었으며 분자량은 약 51 kDa 정도_로 추정되었다. Crude bacteriocin의 열 안정성은 10$0^{\circ}C$에서 1시간 처리하였을 때의 잔존활성이 3.3%로 비교적 낮았으며, pH에 대해서는 pH2~7에서 비교적 안정하였다. Bacteriocin의 항균작용을 알아보기 위하여 피검균인 Leu. mesenteroides를 초기농도 1.0$\times$$10^{9}$ CFU/$m\ell$로 접종한 배지에 bacteriocin을 첨가하여 배양하였을 때 4시간 이후에 완전히 사멸되므로 bacteriocidal 작용을 하는 것으로 추정되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제15권4호
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• pp.414-420
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• 1983

1. 김치의 주 산패균인 L. plantarum을 김치로부터 분리하고 내열성시험을 행한 결과 D 값은 $61{\sim}69.5^{\circ}C$에서 $1.08{\sim}0.18$분이었으며 z 값은 $10.5^{\circ}C$ 이었다. 2. 김치의 살균시 열전달 속도에 미치는 인자를 검토한 결과 탈기는 $80^{\circ}C$ 에서 10분, 두께는 $1{\sim}1.5cm$, 고형물대 국물비는 9 대 1 의 조건이 적정조건임을 알수 있었고, 밀봉시 가능한 한 봉입공기량이 최소로 되는 것이 바람직하였다. 3. 김치의 열확산도는 생김치일 때 $1.15{\times}10^{-3}cm^{2}/s$ 이었으나 탈기할수록 점차 증가하여 $80^{\circ}C$, 15분 탈기 하였을 때 $1.44{\times}10^{-3}cm^{2}/s$ 이었다. 4. 김치의 살균온도 및 시간에 따른 저장실험을 행한 결과 살균온도 $80{\sim}90^{\circ}C$ 에서는 10분 이상, $95^{\circ}C$ 에서 7분 이상의 조건이 장기보존 가능성을 나타내었다. 5. 회분열수식 살균기에서 파우치 김치를 살균할 때는 $95^{\circ}C$ 이상의 고온살균은 부적당한 것으로 판단되었으며, 열수의 공급과 회수 및 냉각수 공급시간이 김치의 살균에 큰 영향을 미쳤다.