Film-forming yeasts generate an undesirable yeasty flavor in fermented vegetables such as kimchi in the presence of oxygen. Antimicrobial materials including garlic oil (GO), heated garlic (HG), and allyl alcohol (AA) were investigated for use as alternative natural food preservatives to inhibit the growth of film-forming yeasts in fermented vegetables. Using the fermentation of cucumber pickles as a model system, GO, HG, and AA were effective in preventing film formation at concentrations of 0.006, 3.0, and 0.02%, respectively. The effectiveness of HG in preventing the growth of a film yeast, Hansenula anomala, was not influenced by pH, while that of potassium sorbate, a typical anti-yeast food preservative, was highly dependent on pH. All tested materials were effective when added at the beginning of fermentation due to their negligible inhibitory activity toward lactic acid bacteria.
This review summarizes the studies on a wide variety of yeast found in kimchi and the effects of yeast on kimchi fermentation, and discusses the direction for further research. Yeast belongs to the genera Trichosporon, Saccharomyces, Sporisorium, Pichia, Lodderomyces, Kluyveromyces, Candida, Debaryomyces, Geotrichum, Kazachstania, Brassica, Yarrowia, Hanseniaspora, Brettanomyces, Citeromyces, Rhodotorula, and Torulopsis have been identified using culture-dependent methods and metagenomics analysis. The application of yeast as a starter into kimchi has resulted in an extension of shelf life and improvement of sensory characteristics due to a decrease in the amount of lactic acid. On the other hand, some yeast cause kimchi spoilage, which typically appears as an off-odor, texture-softening, and white-colony or white-film formation on the surface of kimchi. In contrast to lactic acid bacteria, there are limited reports on yeast isolated from kimchi. In addition, it is unclear how yeast affects the fermentation of kimchi and the mechanism by which white colony forming yeast predominate in the later stage of kimchi fermentation. Therefore, more research will be needed to solve these issues.
고추장을 직립성 용기에 담아 숙성보관시 곱이 발생하는 것을 방지하기 위하여 햇빛을 쪼여 표면을 관리하는 것이 일반적이나 이 경우 표면층 고추장이 건조되고, 적색이 흑변되고, 유동성이 상실되며, 과염도 및 이물질 오염 등으로 인하여 많은 양이 비가식화되는 문제가 있어 왔다. 숙성 보관중 표층 고추장의 악변에 의한 손실을 최소화할 수 있는 숙성 조건을 조사하기 위하여 표면을 3가지 방법(무처리, 소금뿌림, PE-film덮기)으로 처리한 후 각각 햇빛을 쪼이면서 숙성한 경우(A, B, C)와 A, B, C와 같이 처리한 후 뚜껑을 덮어 숙성(A', B', C')시키면서 15일 간격으로 수분, 염도, pH, 점도, 퍼짐성(찍음성), 색도, 곱의 발생유무를 조사 비교하였다. 2일에 1회 햇빛을 쪼이면서 120일간 숙성시킨 경우(A, B, C)곱은 발생되지 않았으나 수분함량 감소$(59%{\rightarrow}21-29%)$, 적색도 감소 내지는 흑색화$(21{\rightarrow}0-1)$, 퍼짐성 감소, 굳기 증가$(20{\;}g{\rightarrow}380{\;}g)$ 및 과염도화$(8-18%{\rightarrow}18-30%)$ 등으로 많은 양이 비가식화되는 문제가 발생하였다. 반면 뚜껑을 덮어 숙성시킨 경우 적색도, 염도, 퍼짐성, 굳기는 양호하게 유지되었으나 PE-film을 사용한 경우를 제외하고 곱이 많이 발생되어 PE-film을 덮어 숙성시키는 것이 고추장 표면을 건전하게 관리하는데 효과적인 방법으로 확인되었다.
김치는 용기에 담아 보관하면서 위에서부터 꺼내 먹고 있어서 실제 김치 맛은 표층김치 맛과 직결된다. 따라서 표층부 김치의 변질을 최소화 할 수 있는 효과적인 방법을 모색하기 위하여 표면마감을 4가지 방법 즉 김치표층에 재래식 누름돌을 놓아 저장한 경우(A), 김치를 PE백에 넣어 봉한 후 표본병에 담아서 저장한 경우(B), 누름돌을 PE-film으로 싼 누름돌을 사용한 경우(C)와 그리고 김치를 표본병에 담고 그 위에 우거지(약 4cm)로 표면을 덮어 마감(D)한 후 각각을 $10{\pm}5^{\circ}C$에서 60일 동안 저장하면서 표층김치$(2{\sim}5cm)$의 pH값, 금속이온함량, 산막효모의 발생유무, 김치국물의 적색도, 신선미와 씹힘성에 대한 관능검사 및 경도를 조사 비교하였다. 김치국물의 pH값은 저장 직전에 약 6.0이었는데 A, C, D는 저장기간 중 낮아졌다가 높아진 반면 B는 좋은 김치의 최적 pH인 $4.0{\sim}4.2$가 유지되었다. 재래식 누름돌 사용(A)은 Fe함량을 크게 증가(6배 이상)시켰으며, Mn과 Cu가 검출되었다. 김치표면에서의 산막효모는 B를 제외하고 A, C, D 모두에서 번식되었고, 적색도도 B의 경우만 전 저장기간 동안 선명한 적색이 유지되었으며 A 경우는 진한 흑색을, C와 D의 경우는 낮은 적색도를 나타냈다. 기계적 경도 역시 B의 경우를 제외하고는 모두가 심히 감소하였고 신선미와 씹힘성에 대한 관능평가에서도 B의 경우와 A와 C 및 D의 표면마감 방법보다 훨씬 우수(p<0.01)하게 평가되었다.
탈지 녹차씨 추출물을 식품에 적용할 수 있는 보존 소재로 개발하기 위해 물 또는 75% 에탄올 추출물을 이용하여 항효모 활성을 평가하였다. 탈지 녹차씨 추출물의 항균 스펙트럼을 조사한 결과 세균과 곰팡이에서는 일부 지시균을 저해했지만, 효모 지시균 5종에 대해서는 모두 생육 저해 활성을 나타내어 항효모 활성이 우수함을 확인하였다. 추출 용매에 따른 활성은 75% 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 2배 정도 활성이 우수하였다. 탈지 녹차씨 추출물의 온도, pH, NaCl 처리에 대한 항효모 활성 안정성을 평가한 결과, 물과 75% 에탄올 추출물 모두 pH 3~9와 0~20% NaCl 처리에 안정하였으며, 온도에 대한 영향은 $70^{\circ}C$, 24시간 및 $121^{\circ}C$, 15분 처리에 항효모 활성이 2배 정도 감소하였으나 다른 온도 처리에는 모두 안정하였다. 산막효모인 P. membranifaciens가 첨가된 식품 모델에 탈지 녹차씨 추출물을 농도 별로 처리한 후 산막 형성이 억제되는지 평가하였다. 물과 75% 에탄올 추출물은 간장에서 각각 $156{\mu}g/mL$, $39{\mu}g/mL$, 장아찌 소스에서 각각 $156{\mu}g/mL$, $78{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 산막 형성을 억제하였다. 김치에서 물 추출물은 $78{\mu}g/mL$ 이상, 75% 에탄올 추출물은 $39{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 농도 의존적으로 산막 형성 억제능이 나타났다. 항효모 활성 안정성이 우수하며 실제 식품에서 산막효모를 효과적으로 억제하는 탈지 녹차씨 추출물은 효모의 부패를 저해할 수 있는 천연 보존 소재로서 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.
된장 저장 중의 변질을 방지하기 위하여 된장을 변질시키는 산막효모 한 균주를 분리동정하고, 이 미생물에 식염, pH온도 처리에 대해 생육조건을 조사한 결과는 다음과 같다. (1) 된장 표면에 가장 많이 번식하여 된장을 변질시키는 산막효모가 Lodder의 분류법에 준하여 Pichia membranaefaciens로 추정되었다. (2) 이 균주는 Hayduck 배양액에서 식염농도가 증가됨에 따라 발육이 현저하게 억제되었으며 15% 이상의 농도에서는 생육하지 못하였다. (3) pH를 달리한 배지에서 배양할 때 PH 6.0에서 가장 잘 생육하였고 다음 pH 7.0, 5.0, 8.0, 9.0, 4.0의 순이었다. (4) 배양온도는 $25^{\circ}C$에서 가장 잘 생육하였고 1$0^{\circ}C$ 이하에서는 거의 생육하지 못하였으며 사멸온도는 10분간 처리에서 68$^{\circ}C$였다.
항효모성 물질인 Astradix-P가 간장 유해효모에 대해서 나타내는 항균효과를 조사한 바 통상적인 효모배지에 유효농도의 Astradit-P를 첨가하였을 때는 효모의 증식이 조해되나 간장을 첨가한 효모배지에서는 항균효과를 나타내지 못하므로 본 Astradix-P가 간장부패에 대한 보존효과는 전연 기대할 수 없다고 본다. 이와같이 간장에 Astradix-P를 첨가하여도 그 효과를 얻지 못하는 이유는 간장중에 함유되어 있는 basic amino acid 인 arginine, histidine, lysine 등이 Astradix-P에 길길적으로 작용하여 비활성화시키는 결과라고 추측된다.
자몽종자추출물(GSE)이 다른 농도(0, 0.6, 1.0%)로 첨가된 젤라틴 필름을 제조하여 필름의 물성과 딸기의 포장 효과를 각각 조사하였다. GSE의 농도가 증가함에 따라 젤라틴 필름의 신장률은 증가하였으나 인장강도는 대조구의 46.39 MPa에서 1.0% GSE 함유 젤라틴 필름 경우에 31.96 MPa로 감소하였고, 필름의 투습도는 GSE의 농도에 의해 영향을 받지 않았다. GSE 1.0%가 함유된 젤라틴 필름은 E. coli O157:H7과 L. monocytogenes의 성장을 억제하였다. GSE 1.0%가 함유된 젤라틴 필름을 딸기 포장에 적용하였을 때 저장 12일 차에서 대조구에 비해 총 호기성 세균, 효모 및 곰팡이의 수가 각각 1.60, 1.43 log CFU/g 낮은 값을 나타내었다. 또한 1.0% GSE-젤라틴 필름으로 포장한 딸기가 대조구나 젤라틴 필름만으로 포장한 딸기에 비해 관능적 품질이 우수하였다. 따라서 1.0% GSE-젤라틴 필름 포장이 딸기의 저장 중 미생물학적 위해인자의 감소와 딸기의 품질유지에 효과적인 방법이라고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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