• 제목/요약/키워드: spontaneous fermentation

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Functional Characterization of khadi Yeasts Isolates for Selection of Starter Cultures

  • Motlhanka, Koketso;Lebani, Kebaneilwe;Garcia-Aloy, Mar;Zhou, Nerve
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제32권3호
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    • pp.307-316
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    • 2022
  • Yeasts play an important role in spontaneous fermentation of traditional alcoholic beverages. Our previous study revealed that a mixed-consortia of both Saccharomyces and non-Saccharomyces yeasts were responsible for fermentation of khadi, a popular, non-standardized traditional beverage with an immense potential for commercialization in Botswana. Functional characterization of isolated fermenting yeasts from mixed consortia is an indispensable step towards the selection of potential starter cultures for commercialization of khadi. In this study, we report the characterization of 13 khadi isolates for the presence of brewing-relevant phenotypes such as their fermentative capacity, ability to utilize a range of carbon sources and their ability to withstand brewing-associated stresses, as a principal step towards selection of starter cultures. Khadi isolates such as Saccharomyces cerevisiae, Saccharomycodes ludwigii and Candida ethanolica showed good brewing credentials but Lachancea fermentati emerged as the isolate with the best brewing attributes with a potential as a starter culture. However, we were then prompted to investigate the potential of L. fermentati to influence the fruity aromatic flavor, characteristic of khadi. The aroma components of 18 khadi samples were extracted using headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME) and identified using a GC-MS. We detected esters as the majority of volatile compounds in khadi, typical of the aromatic signature of both khadi and L. fermentati associated fermentations. This work shows that L. fermentati has potential for commercial production of khadi.

자가숙성발효 후 흑마늘의 S-Allyl-L-cystein, Diallyl Disulfide 및 Total Amino Acids 분석 (Determination of S-Allyl-L-cystein, Diallyl Disulfide, and Total Amino Acids of Black Garlic after Spontaneous Short-term Fermentation)

  • 김문수;김민주;방우석;김근성;박성수
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.661-665
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    • 2012
  • 남해산 생마늘 및 흑마늘의 일반성분 분석, 아미노산 함량 및 마늘의 주요 황 함유 생리활성물질인 수용성 $S$-allyl-L-cysteine(SAC) 및 지용성 diallyl-disulfide(DADS)의 함량을 분석하여 발효 전후 이들 성분에 대한 함량 변화를 비교하였다. 일반성분의 함량은 생마늘과 자가숙성발효마늘에서 큰 변화가 없었다. 흑마늘 내의 17종 아미노산중 13종 아미노산 함량이 증가하였다. 특히 함황아미노산인 cysteine 및 methionine의 함량(mg/100 g)이 각각 $295.25{\pm}5.08$에서 $381.86{\pm}14.86$로, $47.2{\pm}3.92$에서 $66.6{\pm}1.08$로 증가하였고, histidine의 함량(mg/100 g)은 $319.19{\pm}5.42$에서 $796.62{\pm}7.01$로 크게 증가하였다. SAC 및 DADS의 함량(${\mu}g/g$)은 $245.35{\pm}1.35$에서 $522.51{\pm}1.19$로, $0.275{\pm}0.015$에서 $8.710{\pm}0.45$로 각각 2배와 30배 이상으로 생마늘에 비하여 흑마늘 내의 함량이 매우 큰 폭으로 증가하였다. 이러한 현상은 자가숙성발효라는 제조과정에서 생마늘의 alliin이 1차적으로 효소와 기타 화학적 반응에 의해 allicin으로 전환된 후, allicin으로부터 다른 일련의 복합적인 화학반응에 의하여 많은 양의 SAC 및 DADS가 생성된 결과에 의하여 나타났다고 할 수 있다. 또한 자가숙성 발효 과정 중 이러한 SAC 및 DADS 등과 같은 마늘 내 함황화합물들의 지표물질 생성 확인은 인체에 유익한 생리활성을 보유한 많은 종류의 다른 함황화합물들이 동시에 흑마늘 내에서 생성되었음을 암시한다. 그러나 흑마늘의 제조과정은 85~95%의 습도, $60{\sim}70^{\circ}C$에서 40여일 정도 장기간의 숙성이 필요하다. 이러한 숙성과정은 특정 미생물 또는 효소를 이용하여 단축할 필요가 있다. 또한 SAC 및 DADS 등과 같이 생리활성이 높은 함황 화합물들의 함량을 증가시킬 수 있는 새로운 가공법에 대한 연구가 필요하다.

캠벨얼리 와인발효 중 효모 천이단계에서 분리된 아황산 내성 토착형 효모의 환경내성 (Environmental resistance of indigenous Saccharomyces cerevisiae with tolerance to potassium metabisulfite at the microbial succession stage of fermenting Campbell Early grape)

  • 김미선;홍영아;여수환;백성열;윤혜주;이창호;김관필;박희동
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.886-893
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    • 2013
  • 경북 상주와 영주 일원에서 수확한 캠벨얼리 포도의 자연발효 중S. cerevisiae가 처음으로 나타나면서 효모의 천이한 결과, $40^{\circ}C$의 온도에서도 비교적 양호한 생육도를 나타내어 S13 균주는 $30^{\circ}C$에 비하여 약 63%, D8 균주는 약 81%의 생육도를 나타내었다. 두 균주 모두 pH 7.0에서 생육도가 가장 높았으며 pH 5.0과 9.0에서도 비교적 양호한 생육도를 나타내었다. 특히 균주 S13은 pH 9.0에서도 생육이 양호하였으며 pH 7.0에서의 생육도와 비교하여 약 93%의 생육도를 나타내었다.

아황산 및 당 내성을 가진 토착형 Saccharomyces cerevisiae 효모에 의한 캠벨얼리 포도주의 발효 특성 (Fermentation characteristics of Campbell Early wine by indigenous Saccharomyces cerevisiae yeasts with resistance to potassium metabisulfite and a high sugar concentration)

  • 김미선;여수환;박희동
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.744-750
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    • 2013
  • 우리나라 캠벨얼리 포도주의 발효 중 효모 천이단계에서 분리된 아황산 및 당 내성 토착형 효모 균주 S. cerevisiae S13과 D8 균주를 이용하여 캠벨얼리 포도주를 발효하여 그 특성을 산업용 포도주 효모 W-3 균주와 비교하였다. 토착형 효모 두 균주는 초기 발효 중 알코올 생성이 다소 지연되었으나 발효 4~5일 후부터 알코올의 생성량이 대조균주의 경우보다 높아졌다. 발효 종료 후 S13 포도주는 12.6%, D8 포도주는 13.2%로서 대조균주 W-3 포도주의 12.0%보다 높은 알코올 함량을 나타내었다. 발효 후 제성한 적포도주의 잔존 가용성 고형분의 함량, pH 등에는 큰 차이가 없었지만 S13 포도주와 D8 포도주는 총산 및 malic acid, lactic acid 함량이 높게 나타났다. 특히 lactic acid 함량에 있어서 W-3 포도주에 비하여 S13 포도주는 8.9배, D8 포도주는 약 6.0배의 높은 수준을 나타내었다. 토착형 효모 포도주는 W-3 포도주보다 아세트알데히드 함량이 다소 높았으나 매우 낮은 메탄올 함량을 나타내어 W-3 포도주의 72%, 식품공전상 기준치의 약 11% 수준을 나타내었다. n-Propanol과 iso-amyl alcohol의 함량에는 W-3 포도주와 큰 차이가 없었으나iso-butanol의 함량이 W-3 포도주보다 다소 낮게 나타났다. 관능검사 결과 토착형 효모 포도주는 색, 향, 맛, 전반적 기호도에서 모두 W-3 포도주에 비하여 높은 점수를 얻었으며 특히 색에 있어서는 D8 포도주가 3.66점, 향에 있어서는 S13 포도주가 3.42점으로서 W-3 포도주의 색 3.08, 향 2.92보다 매우 높은 점수를 얻었다.

솔잎착즙액의 발효에 따른 기능성 효과 (The Functional Effects of Fermented Pine Needle Extract)

  • 박가영;리홍선;황인덕;정현숙
    • KSBB Journal
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    • 제21권5호
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    • pp.376-383
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    • 2006
  • 솔잎착즙액(PNE)은 엽록소 함유량(40.8 mg/100 g)이 높고 비타민 C도 다량함유(149 mg/100 g)하고 있어 기능성 식품으로 개발가능성이 높으며, 솔잎 발효액은 향미가 좋아지고 기능성이 높아져서 고부가가치가 크므로 발효의 조건과 활성도를 조사 분석하여 고기능성 솔잎발효액(SFPE)을 개발하고자 하였다. 솔잎자체발효(SFPE)에 관여하는 균을 발효단계에 따라 분리, 선발하고 동정하였다. GPYA배지에서 발효균을 스크린하여 Pichia galeiformis, Candida boidinii, Pichia species, Candida species1, Candida species2, Candida ooidensis, Saccharomyces cerevisiae, Candida karawaiewii를 선발하였으며, 발효가 진행됨에 따라 2년차에는 Candida boidinii, Candida species2, Candida ooidensis, Saccharomyces cerevisiae가 선발되었고, 3년차에는 Candida species1&2가 선발되어 Candida species2가 우점종으로 나타났다. 그러나 발효 4년차에는 어떤 균도 선발되지 않았다. Candida species2는 Candida ernobii와 99.65%의 homology를 보였다. E. coli, Bacillus subtilis와 Staphylococcus aureus에 대해서 SFPE를 농도별로 처리하였을 때 높은 항균활성을 확인하였다. SFPE 1, 4, 7의 항산화 활성은 $0.025{\mu}{\ell}/ml$의 농도로 처리하였을 경우 SFPE 1, 4, 7이 약 34.8%의 NBT scavenging의 활성을 보여주었고, $0.2{\mu}{\ell}/ml{\sim}0.3{\mu}{\ell}/ml$의 농도에서는 SFPE 1, 4, 7이 약 90%에 달하는 NBT scavenging 의 활성능력을 확인할 수 있었다. 또한 전기생리학적 실험을 통하여 솔잎발효액이 쥐의 혈관수축 이완에 미치는 효과를 분석한 결과 Phenylephrine(PE)($10^6M$)으로 유발된 수축반응에 대해 SFPE를 0.15 mg/ml과 0.3 mg/ml을 첨가하였을 때 혈관이 다시 이완되었으며, ATP 민감성 $K^+$ 채널 억제제인 glibenclamide($10^5M$)을 처리하였을 때 SFPE 7 효과가 나타나지 않은 것으로 보아 SFPE의 혈관 이완작용이 세포막 ATP-민감성 $K^+$ 통로를 활성화시켜 이루어짐을 확인하였다.

Biogenic Amine Formation in "Bez Sucuk," a Type of Turkish Traditional Fermented Sausage Produced with Different Meat: Fat Ratios

  • Cicek, Umran;Tokatli, Kader
    • 한국축산식품학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.152-161
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    • 2018
  • This study aims to evaluate biogenic amine levels of bez sucuks (BS) produced with different meat:fat ratios. For this, three BS groups were manufactured with meat:fat ratios of 90:10 (BS10), 80:20 (BS20), and 70:30 (BS30). The pH and water activity values and biogenic amine amounts of sucuk samples were determined during processing and storage periods and the pH values of the initial mixtures of BS samples were in the range 5.51-5.74, decreasing to 4.72-4.94 by the $14^{th}$ day. The water activity values of BS samples showed significant decreases as a result of the drying stage and reached to range 0.913-0.935 on the $14^{th}$ day of processing (p<0.05). Although BS10 had the highest tyramine (434.12 mg/kg), histamine (5.69 mg/kg), cadaverine (12.48 mg/kg), putrescine (17.83 mg/kg), 2-phenylethylamine (15.43 mg/kg), and tryptamine (122.41 mg/kg) levels at the end of processing stage (p<0.05), spermine and spermidine levels did not differ between the BS samples due to their utilization of different meat:fat ratios (p>0.05). Similarly, the tryptamine (205.11 mg/kg), putrescine (43.57 mg/kg), and tyramine (766.23 mg/kg) levels of BS10 were higher than BS20 and BS30 samples at the end of storage (p<0.05). The results showed that BS10 with the highest meat ratio had the highest tryptamine, putrescine, and tyramine levels at the end of the processing and storage period.

흑마늘 추출물을 첨가한 화장품의 기능성 평가: Tyrosinase와 Elastase 저해 활성 및 산화 스트레스에 미치는 영향 중심으로 (Physiological Effects of Formulations Added with Black Garlic Extract on Skin Care: Oxidative Stress, Tyrosinase and Elastase Activities)

  • 정은영;홍양희;김선희;서형주
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.662-668
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    • 2010
  • 본 연구는 흑마늘을 함유한 화장품 시료에 대해 in vitro에서 tyrosinase 및 elastase 저해 활성과 hairless 마우스를 이용해 in vivo에서의 산화스트레스에 대한 항산화 효능을 평가하였다. 그 결과 흑마늘 화장품은 대조 화장품에 비해 유의적으로 낮은 피부 투과율을 나타내었으며(p<0.05, p<0.01) 흑마늘 화장품은 대조 화장품에 비해 유의적으로 높은 tyrosinase(p<0.05, p<0.01, p<0.001)와 elasetase(p<0.01) 활성 억제능을 나타내었다. 또한 UVB로 증가된 피부조직내 지질 과산화물과 과산화수소의 생성에 대해 대조 화장품에 비해 흑마늘 화장품은 더 높은 억제 경향을 나타내었다. 따라서 이러한 본 연구의 결과는 흑마늘이 기능성화장품 소재로의 가능성이 큼을 시사한다.

${\gamma}-Poly(glutamic\;acid)$ 생산성 균주 Bacillus licheniformis 9945a의 형질전환 미 돌연변이 유도 (Transformation and Mutation of Bacillus licheniformis 9945a Producing ${\gamma}-Poly(glutamic\;acid)$)

  • 정완석;고영환
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권3호
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    • pp.173-177
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    • 1997
  • Bacillus licheniformis 9945a는 액체배양시 ${\gamma}-poly(glutamic\;acid)$를 균체외로 분비하며, 한천배지에 고체 배양시는 점액질의 군락을 나타낸다. 점액질의 Bacillus속 세균의 형질전환은 그리 순하지 않은 것으로 알려져 있으며, B. licheniformis에서의 trasposon Tn10의 활성여부도 알려져 있지 않다. 그래서 점액질을 분비하지 않는, B. licheniformis의 자연발생적 변이주를 우선 분리하였다. Mini-Tn10을 함유한 plasmid pHV1248을 protoplast transformation법에 준해서 이 변이주에 도입하여 형질전환체를 분리하였다. pHV1248을 함유한 형질전환체를 점액성의 야생형질로 복귀시킨 후에, 가열처리함으로써 무작위 돌연변이를 유도하였다. Arginine, lysine 또는 tryptohan을 생육인자로 요구하는 돌연변이주들이 replica plating method에 의해서 분리되었고, 이 들 영양요구성 변이주는 mini-Tn10이 염색체 DNA상에 삽입됨으로써 생겨났음이 Southern blotting과 DNA-DNA 혼성화 실험으로 증명되었다. 이러한 pHV1248을 이용한 형질전환 및 돌연변이 유도방법은 Bacillus licheniformis 9945a의 다양한 변이체를 얻는데 유용할 것이다.

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배양법을 이용한 누룩 발효 관련 Bacillus 속, Staphylococcus 속 세균 및 유산균의 우점종 확인 (Identification of the Predominant Species of Bacillus, Staphylococcus, and Lactic Acid Bacteria in Nuruk, a Korean Starter Culture)

  • 서세영;정도원;이종훈
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.93-98
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    • 2023
  • 우리나라 4개 지역에서 상업적으로 제조한 8개 누룩을 구입하여 Bacillus 속, Staphylococcus 속 및 유산균을 선택적으로 검출할 수 있는 배지를 이용하여 세균을 분리하고, 최근 확립된 분류기준에 따라 동정하여 세균의 그룹 별 다양성 및 우점종을 검토하였다. 모든 시료로부터 Bacillus 속이 검출되었지만, 3개 시료에서는 Staphylococcus 속 또는 유산균이 검출되지 않았다. 유산균이 가장 많이 검출된 1개 시료를 제외한 7개 시료에서 Bacillus 속이 가장 많이 계수되었고, Staphylococcus 속은 가장 적은 수로 검출되었다. Bacillus 속 6개 종의 존재가 확인되었고, B. subtilis, B. velezensis, B. licheniformis가 우점으로 검출되었다. Staphylococcus 속 9개 종의 존재가 확인되었고, coagulase 음성 S. pseudoxylosus와 S. saprophyticus의 우점을 확인했다. 유산균은 Enterococcus 속, Lactobacillus 및 근연속, Pediococcus 속, Weissella 속 10종의 존재가 확인되었고, P. pentosaceus가 우점종으로 확인되었다.

유산균으로 발효된 한국산 겨우살이 추출물의 Macrophage 자극에 의한 면역학적 활성화와 종양전이 억제효과 (Fermented Extracts of Korean Mistletoe with Lactobacillus (FKM-110) Stimulate Macrophage and Inhibit Tumor Metastasis)

  • 윤택준;유영춘;강태봉;이관희;곽진환;백영진;허철성;김종배
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.838-847
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    • 1999
  • 한국산 겨우살이 추출물(KM-110)이 면역학적 활성 및 항암효과를 갖고 있으며 그 주성분은 렉틴이라는 사실은 이미 밝혀져 있다. 이에 기초하여 본 연구는 KM-110을 이용하여 항암효과를 가지는 기능성식품의 개발을 위한 기초연구로서 KM-110을 유산균으로 발효시킨 물질(FKM-110)의 항암 및 면역자극효과를 조사하였다. FKM-110의 렉틴함량은 발효시킨 유산균주 및 발효시간에 따라 다양한 변화를 나타냈고, 종양 세포에 대한 세포독성 효과의 측정 결과, 그 활성은 FKM-110에 존재하는 렉틴 성분인 KML-U의 함량과 비례하였다. FKM-110의 면역 자극 효과를 macrophage로 부터 IL-1 및 $IFN-{\gamma}$와 같은 cytokine의 유도분비능으로 조사한 결과, IL-1의 유도 분비능은 렉틴함량에 비례하였으나, $IFN-{\gamma}$의 경우는 렉틴함량과 무관한 결과를 나타내어 KM-110 흑은 FKM-110에서 $IFN-{\gamma}$의 유도물질은 렉틴성분이 아님을 강하게 시사하였다. 여러 가지 유산균으로 발효된 분획의 미정맥투여에 의한 in vivo항종양 활성을 마우스를 이용한 종양전이 모델에서 조사한 결과 Marshall Lactobacillus casei로 발효된 FKM-110이 가장 우수한 항종양 활성을 나타냈다. 이 결과를 근거로 기능성 식품으로 응용가능성을 조사하고자 Skim milk에 KM-110을 혼합후 Marshall Lactobacillus casei로 발효시킨 요쿠르트를 경구투여한 결과 대조군에 비하여 약 68%의 항종양 활성을 보여 KM-110 단독의 경구투여에 의한 항종양 활성(45%)보다 우수한 성적을 나타냈고, 그 이유는 발효 유산균 혹은 그 대사산물에 기인되는 것으로 사료된다.은 활성을 나타냈다.리와 무처리한 계란표면에 Salmonella enteritidis를 접종한 후 내부 전이 과정을 CSLM을 이용하여 다색영상화(multi-color imaging)와 시간당 투과 균수에 대한 plate count로 비교한 결과, 난각이나 3중막 구조의 난막보다는 cuticle 층이 Salmonella균의 오염을 차단하는데 결정적인 역할을 하는 것으로 나타났으며, chitosan 피복이 cuticle 층과 비슷한 효과를 보였다. 따라서 피복 필름중에서 chitosan이 최외부 방어막인 cuticle층이 결손된 난각 부위를 피복하는데 가장 적합할 것으로 사료된다.ntarum, Leuconostoc citrum, Leu. mes.ssp.mesenteroides/dextranicum, Streptococcus facium이 동정되었으며, Pediococcus는 역시 미확인되었다. Gram (-)균은 Pseudomonas fluorescens, Pseu. aureofaciens가 각각 분리 동정되어 주재료간 차이를 보여주었다.되고 있는 국제환경 속에서 소비자들에게 방사선조사 식품에 대한 올바른 정보를 효과적으로 제공함으로써 그들의 식품구입 의사결정에 도움을 주는 것이 매우 필요하다. 더욱이 본 연구결과 우리 나라 소비자들은 방사선조사 식품에 대한 낮은 인지도를 가지고 있어 소비자로서의 알권리를 제대로 누리지 못하고 있는 것으로 나타나 앞으로 국내에서 방사선조사 식품이 상업적으로 널리 보급되기에 앞서 방사선조사 식품에 대한 소비자교육이 활발하게 이루어질 필요가 있다고 본다., 년령군별 발생양상은 외국의 그것과 마찬가지이다. 따라서 무과립구증 발생양상의 기준상황 자료(baseline data)로써 유용하리라고 판단 된다. 한편 본 조사연구에서 적용한 방법론은 앞으로 특정 질병, 특히 희귀한 중증질환의

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