유화제를 이용한 계육 표면에서 Campylobacter jejuni의 부착 제어

오도건,김광엽,Oh, Do Geon,Kim, Kwang Yup 한국식품과학회 2020 한국식품과학회지 Vol.52 No.6

본 연구에서는 가장 빈번하게 발생하는 세균성 식중독의 원인균인 C. jejuni의 주 감염원인 계육에 대하여, 식품공전에 등재된 식품첨가물 중 유화제를 이용하여 계육에서 C. jejuni의 부착을 제어 할 수 있는 기술을 확보하고자 하였다. 8종의 유화제를 200 mg/mL의 농도에서 paper disc agar diffusion method로 C. jejuni에 대한 항균활성을 검색한 결과 L-7D, L-1695, polysorbate 20, polysorbate 80 등 4종의 유화제에서 생육억제환을 생성하였다. L-7D, L-1695, polysorbate 20, polysorbate 80 4종의 유화제를 25, 50, 100, 200 mg/mL의 농도에서 항균활성을 검색한 결과, 농도가 작아질수록 생육억제환의 크기도 줄어들었으며, 유화제 중 L-1695 샘플이 200 mg/mL에서 가장 큰 생육억제환을 생성하였다. pH 및 열에 대해 안정성을 측정한 결과 L-7D, L-1695, polysorbate 20, polysorbate 80 4종의 유화제 모두 pH 및 열에 안정성을 가지고 있다는 것을 확인하였다. 최소저해농도를 측정한 결과 다른 유화제 L-7D, polysorbate 20, polysorbate 80 샘플과 비교하였을때 L-1695 샘플이 1.56 mg/mL에서 가장 좋은 최소저해농도를 나타냈다. 최소살균 효과는 L-7D, L-1695, polysorbate 20, polysorbate 80 4종의 유화제 모두 나타나지 않았다. 접촉표면의 부착제어능력을 확인하기 위해서 stainless steel과 ceramic에서 실험한 결과, 두 접촉 표면 모두에서 L-1695 샘플 처리 시 가장 적은 생균수를 나타냈다. 앞선 실험의 종합적인 결과에 따라 L-1695 유화제를 최종적으로 선별하고, 계육 피부에 부착된 C. jejuni에 영향을 주는지 CLSM으로 분석한 결과 대조구에 비하여 conventional spray 및 electrostatic spray를 처리하였을 때 모공에 부착된 균이 대다 수 떨어졌음을 확인하였다. 그러나 생균수를 확인해 본 결과 conventional spray와 electrostatic spray 처리 시에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 위 결과들을 종합한 결과 C. jejuni KCTC 5327에 대하여 L-1695 유화제는 생육을 억제시키지만, 살균효과는 없는 것을 확인하였다. 그러나 L-1695 유화제는 식품접촉표면에서 캠필로박터균의 부착을 저해하는 특성을 갖고 있으며, 계육 피부에 인위접종된 C. jejuni를 효과적으로 감소시키는 것을 볼 때, 실제 도계공정에서 세척수에 포함시켜 C. jejuni의 제어에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. To prevent contamination by Campylobacter jejuni during chicken carcass processing, the effect of emulsifiers on C. jejuni inoculated on chicken skin was investigated using confocal laser scanning microscopy. Among the 8 emulsifiers (SWA-10D, L-7D, M-7D, S-1670, L-1695, P-1670, polysorbate 20, polysorbate 80) tested for antimicrobial activity by the paper disk method, 4 emulsifiers (L-7D, L-1695, polysorbate 20, polysorbate 80) were screened further. Emulsifier L-1695 showed the largest clear zone at a concentration of 200 mg/mL. The 4 emulsifiers subjected to primary screening were screened for heat and pH stability. In the contact surface test, emulsifier L-1695 showed the lowest log CFU/㎠ value on both stainless steel and ceramic surfaces. When emulsifier L-1695 was applied via general and electrostatic spray methods, the number of C. jejuni entrapped inside chicken skin follicles was significantly reduced in both methods. In conclusion, the emulsifier L-1695 could be employed as a microbial detachment agent in the chicken carcass processing industry.

반탄화에 의한 커피박 연료특성

오도건(Oh, Dohgun),김용현(Kim, Yonghyun),손홍석(Son, Hong-Seok) 한국신재생에너지학회 2013 신재생에너지 Vol.9 No.3

This research analyzed the fuel characteristic change of spent coffee bean by torrefaction. The calorific value was increased from 4,974 kcal/kg to 6,075 kcal/kg (260?C, 30min), 6,452 kcal/kg (270?C, 30min), 6,823 kcal/kg (280?C, 30min), 6,970 kcal/kg (260?C, 30min). The highest energy yield was obtained when the spent coffee bean were torrefied on the condition of 280?C, 30min. The moisture absorption rate was decreased from 5.12% to 2.76% when the spent coffee bean were torrefied on the condition of 290?C, 30min. Lignin was increased from 11.33% to 14.39% on the condition of 260?C 30min. But it did not preferability to torrefy spent coffee bean at temperature of more than 270?C because lignin decreases to the level that is hard to make pellet.

저분자 해양성 콜라겐과 γ-Aminobutyric Acid 생성 Lactobacillus brevis CFM20을 함유하는 이중코팅캡슐의 제조 및 특성

김선영,오도건,김광엽,Kim, Sun-Yeong,Oh, Do-Geon,Kim, Kwang-Yup 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.7

본 연구는 저분자 해양성 콜라겐과 GABA 생성 L. brevis CFM20의 섭취 시 다양한 인체 장내 조건에 의한 유산균의 사멸과 콜라겐의 분해를 최소화하고자 진행되었다. 유산균과 저분자 해양성 콜라겐의 안정성을 향상하기 위하여 alginate와 chitosan을 이용하여 이중코팅캡슐을 제조하였다. L. brevis CFM20의 온도별 생육특성을 분석하여 캡슐화에 유리한 배양온도를 조사한 결과 $37^{\circ}C$에서 배양한 균의 대수기가 가장 빠르고 GABA양 또한 $400{\mu}g/mL$로 가장 높은 수치를 나타내어 생육속도에서 가장 유리한 것으로 나타났다. Calcium-alginate bead 법으로 캡슐을 제조한 결과 1~2 mm 사이의 일정한 구형의 캡슐을 제조하였으며, chitosan을 이용하여 이중코팅캡슐을 제조한 결과 캡슐의 크기가 감소하였고 외형적으로도 더욱 단단해짐을 확인하였다. 제조된 이중코팅캡슐을 CLSM과 SEM을 이용하여 관찰한 결과, chitosan 코팅을 한 이중코팅캡슐의 표면이 alginate와의 가교결합에 의해 더욱 치밀해짐을 확인하였다. 체내 위와 장내 조건에서 시간에 따른 이중코팅캡슐의 L. brevis CFM 20 생균수를 분석한 결과 캡슐화한 경우 균의 감소가 더디어 더 안정하다고 판단하였다. 이중코팅캡슐을 체내 위와 장내 조건에서 시간에 따른 GABA와 hydroxyproline의 용출량을 분석한 결과 두 경우 모두 위 조건에서는 낮은 수치를 나타내었고 장내 조건에서는 시간이 지남에 따라 급격하게 증가한 것을 확인하였다. 동물실험 결과 콜라겐 섭취군이 비섭취군에 비해 체중증가량, 혈청 지질 농도 등이 적은 것을 확인하였고, 혈액 내 hydroxyproline 함량, 진피의 피부조직 밀도가 더 높은 것으로 관찰되었다. 본 연구에서 개발된 이중코팅캡슐을 섭취하는 경우 위에서는 안정한 상태였다가 장에 도달한 후 붕해됨으로 인하여, 유산균, GABA, 콜라겐 및 키토산의 작용으로 인체에 유익한 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다. This study was performed to encapsulate low molecular weight marine collagen and ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA)-producing lactic acid bacteria to inhibit degradation and improve survival rate during exposure to adverse conditions of the gastro-intestinal tract. Calcium-alginate method was used for the manufacture of a double-layered coated capsule. The inner core material was composed of collagen and lactic acid bacteria, and the coating materials were alginate and chitosan. The sizes and shapes of the double-coated capsule were affected mainly by centrifuge speed and pH. Manufactured capsules were observed with a scanning electron microscope and by confocal laser scanning microscopy to confirm the micromorphological changes of capsules and bacterial cells. As a result, double-layered coated capsules were not degraded at pH 1.2, whereas degradation occurred at pH 7.4. In addition, GABA and collagen were maintained in stable state at pH 1.2. Therefore, double-layered coated capsules developed in this study would not be degraded in the stomach and could be stably delivered to the small intestine to benefit intestinal and dermatic health.

곡물 소재 팽화식품에서 장내 유익균의 증진 효과 분석 및 공초점 현미경을 이용한 부착능 평가

정명교(Myeong-Kyo Jeong),오도건(Do-Geon Oh),권오성(Oh-Sung Kwon),정준영(Jun-Young Jeong),이임식(Ym-Shik Lee),김광엽(Kwang-Yup Kim) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.9

본 연구에서는 공초점 주사현미경(CLSM)을 활용하여 장내 유익균과 국산 통곡물(whole grain) 소재들과의 부착을 통 해 생육환경에 있어 도움이 될 수 있는 서식공간을 제공받는 것을 시각화하고, 소재들의 프리바이오틱스 효과를 in vitro 배양을 통해 확인하여 통곡물 소재들로 제조된 프리바이오틱스 팽화식품을 개발하는 것을 목표하였고, 그 결과 장 속에서 장내 유익균 균총을 향상시켜 인체의 건강증진에 유익한 팽화과자 제조에 필요한 기초 자료를 확보하였다. 선정곡물들의 일반성분 함량은 수분이 8.99~12.19%, 조회분 1.34~2.39%, 조단백질 7.34~15.38%, 조지방 1.84~8.12%로 함량이 분석되었고, 불용성 식이섬유 3.08~18.62%, 수용성 식이섬유 0.10~3.13%, 그리고 총 식이섬유 함량 5.26 ~21.36%로 확인되었다. 곡물분말의 프리바이오틱스 부착여부를 CLSM으로 관찰한 결과 곡물분말과 혼합된 Lactobacillus acidophilus는 곳곳에 산재되어 있었지만, 주변 유동액 층보다 상대적으로 곡물분말 주변에 부착되어 존재하였다. 선정곡물들의 장내 유익균의 증진에 활성 효과가 있음을 검증한 결과 L. acidophilus에서는 찰보리 추출물에서 가장 높은 흡광도 값을 보였다. Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis에서는 귀리 추출물에서 가장 높은 효과를 보였다. Streptococcus salivarius subsp. thermophilus에서는 control보다 높은 수치를 보였지만, 두드러진 차이는 보이지 않았다. Bifidobacterium bifidum은 12시간 이후 흡광도 값은 일정하게 유지되었다. 곡물 소재 동결건조 추출물 간의 장내 유익균 활성 정도를 비교한 실험 결과 L. acidophilus에서는 찰보리와 율무에서 가장 높은 생육증진 효과를 보였고 현미를 제외한 다른 곡물 모두 유의한 증진 효과를 보였다. L. delbrueckii subsp. lactis에서는 율무에서 가장 높은 증진 효과를 보였고, S. salivarius subsp. thermophilus에서는 찰보리와 찰수수에서 가장 높은 증진 효과를 보였다. 그리고 B. bifidum에서는 찰보리와 찰기장에서 높은 증진 효과를 보였다. 팽화식품 제조 시 배합에 사용될 6종의 혼합곡물의 장내 유익균 활성 효과를 알아본 결과, 24시간 배양 시 L. acidophilus는 control에 비해 1.72배 이상 상승하였고, L. delbrueckii subsp. lactis는 1.89배, S. salivarius subsp. thermophilus는 1.66배 이상, B. bifidum는 1.47배가량 상승한 것으로 분석되었다. 제조된 팽화 과자의 색도 측정결과 L값은 치즈맛의 시즈닝 첨가군이 대조군보다 높게 나왔다. a값은 대조군이 적색에 가깝게, 시즈닝 첨가군은 녹색 쪽으로 나타났다. b값은 두 제품에서 크게 유의한 차이를 보이진 않았다. 팽화과자의 경도는 첨가군이 대조군보다 높았고, 바삭거림은 첨가군이 대조군보다 약한 것으로 확인되었다. This study examined the adhesiveness of beneficial intestinal bacteria to whole-grains using confocal scanning laser microscopy (CLSM), to demonstrate the prebiotic effects of whole-grains, and to develop prebiotic puffed snacks with these whole-grains. CLSM has been used to observe the adhesiveness of Lactobacillus acidophilus, which belongs to beneficial intestinal bacteria, to whole-grain powders using optical sectioning techniques. The enhanced effects on the growth of beneficial intestinal bacteria with the hot water grain extract were verified using an indirect count method. Finally, a puffed snack was produced with the prebiotic effect and the quality was evaluated by checking the chromaticity and degree of hardness. As a result, L. acidophilus exhibited adhesive ability to whole-grain powders and growth of selected beneficial intestinal bacteria were improved significantly. The Hunter L value of the developed puffed snack increased when seasoning was added. The hardness of the puffed snack with seasoning was higher than that of the control. The results of a sensory evaluation showed that the puffed snack with seasoning was highly rated in the overall preference compared to the control.

저분자 해양성 콜라겐과 γ-Aminobutyric Acid 생성 Lactobacillus brevis CFM20을 함유하는 이중코팅캡슐의 제조 및 특성

김선영(Sun-Yeong Kim),오도건(Do-Geon Oh),김광엽(Kwang-Yup Kim) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.7

본 연구는 저분자 해양성 콜라겐과 GABA 생성 L. brevis CFM20의 섭취 시 다양한 인체 장내 조건에 의한 유산균의 사멸과 콜라겐의 분해를 최소화하고자 진행되었다. 유산균과 저분자 해양성 콜라겐의 안정성을 향상하기 위하여 alginate와 chitosan을 이용하여 이중코팅캡슐을 제조하였다. L. brevis CFM20의 온도별 생육특성을 분석하여 캡슐화에 유리한 배양온도를 조사한 결과 37℃에서 배양한 균의 대수기가 가장 빠르고 GABA양 또한 400 ㎍/mL로 가장 높은 수치를 나타내어 생육속도에서 가장 유리한 것으로 나타났다. Calcium-alginate bead 법으로 캡슐을 제조한 결과 1~2 ㎜ 사이의 일정한 구형의 캡슐을 제조하였으며, chitosan을 이용하여 이중코팅캡슐을 제조한 결과 캡슐의 크기가 감소하였고 외형적으로도 더욱 단단해짐을 확인하였다. 제조된 이중코팅캡슐을 CLSM과 SEM을 이용하여 관찰한 결과, chitosan 코팅을 한 이중코팅캡슐의 표면이 alginate와의 가교결합에 의해 더욱 치밀해짐을 확인하였다. 체내 위와 장내 조건에서 시간에 따른 이중코팅캡슐의 L. brevis CFM 20 생균수를 분석한 결과 캡슐화한 경우 균의 감소가 더디어 더 안정하다고 판단하였다. 이중코팅캡슐을 체내 위와 장내 조건에서 시간에 따른 GABA와 hydroxyproline의 용출량을 분석한 결과 두 경우 모두 위 조건에서는 낮은 수치를 나타내었고 장내 조건에서는 시간이 지남에 따라 급격하게 증가한 것을 확인하였다. 동물실험 결과 콜라겐 섭취군이 비섭취군에 비해 체중증가량, 혈청 지질 농도 등이 적은 것을 확인하였고, 혈액 내 hydroxyproline 함량, 진피의 피부조직 밀도가 더 높은 것으로 관찰되었다. 본 연구에서 개발된 이중코팅캡슐을 섭취하는 경우 위에서는 안정한 상태였다가 장에 도달한 후 붕해됨으로 인하여, 유산균, GABA, 콜라겐 및 키토산의 작용으로 인체에 유익한 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다. This study was performed to encapsulate low molecular weight marine collagen and γ-aminobutyric acid (GABA)-producing lactic acid bacteria to inhibit degradation and improve survival rate during exposure to adverse conditions of the gastro-intestinal tract. Calcium-alginate method was used for the manufacture of a double-layered coated capsule. The inner core material was composed of collagen and lactic acid bacteria, and the coating materials were alginate and chitosan. The sizes and shapes of the double-coated capsule were affected mainly by centrifuge speed and pH. Manufactured capsules were observed with a scanning electron microscope and by confocal laser scanning microscopy to confirm the micromorphological changes of capsules and bacterial cells. As a result, double-layered coated capsules were not degraded at pH 1.2, whereas degradation occurred at pH 7.4. In addition, GABA and collagen were maintained in stable state at pH 1.2. Therefore, double-layered coated capsules developed in this study would not be degraded in the stomach and could be stably delivered to the small intestine to benefit intestinal and dermatic health.

커피유 첨가에 따른 왕겨의 발열량 변화

박정식 ( Jeongsik Park ),강병수 ( Byung-soo Kang ),오도건 ( Dohgun Oh ),유재상 ( Jae-sang Ryu ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

신재생에너지에 대한 연구와 기술개발은 지속적으로 이루어지고 있으며, 이는 한정적인 화석연료의 매장량과 기후변화문제 등으로 인하여 그 필요성이 증대되고 있다. 바이오매스를 이용한 기술은 신재생에너지의 중요한 분야중 하나이다. 하지만 국내의 경우 바이오매스를 이용한 연료 즉 Bio-SRF 또는 목재펠릿등은 수급이 불안정하며 목재의 경우 가격적인 문제로 인하여 제한적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 연간 100만톤 이상 발생하는 왕겨의 연료로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 왕겨의 경우 일반 목질계 바이오매스를 이용한 Bio-SRF 또는 목재펠릿보다 낮은 발열량과 높은 회분함량, 성형의 어려움 등이 단점으로 알려져 있다. 왕겨의 단점 중 하나인 낮은 발열량을 보완하기 위하여 폐 커피유를 연료 보조제로 사용하였다. 폐 커피유는 식품회사 등에서 수거된 커피찌꺼기를 펠릿으로 성형하는 과정에서 나온 부산물로 발열량은 9,240 kcal/kg으로 측정 되었다. 왕겨의 경우 조직이 치밀하여 수분 등의 액상 첨가제의 흡수율이 낮아 액상 첨가제의 적용에 어려움이 있다. 이를 극복하기 위하여 팽연화 기술을 사용하였다. 수분으로 포화시킨 왕겨와 팽연왕겨는 자연배수 상태에서 144시간 경과 후 수분 보유율이 왕겨의 경우 37.0 %, 팽연왕겨의 경우 50.7 %로 나타났다. 왕겨에 커피유를 흡수 시킨 후 거름망을 물리적인 탈착을 시킨 후 완전 건조 하였다. 발열량 측정 결과 폐 커피유를 첨가한 일반왕겨의 경우 6,890 kcal/kg, 폐 커피유를 첨가한 팽연왕겨의 경우 7,420 kcal/kg으로 발열량개선의 가능성을 확인하였다.

산(acid) 첨가 용매 추출에 의한 폐버섯배지 회분 감소 및 연료특성 변화

박은숙 ( Eun Suk Park ),김선미 ( Sun Mee Kim ),이은지 ( Eun Jee Lee ),오도건 ( Doh Gun Oh ),위성국 ( Sung Gook We ) 한국화학공학회 2010 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.48 No.3

Bacillus subtilis를 이용한 뽕잎 발효 특성

서승호(Seung-Ho Seo),박성은(Seong-Eun Park),김은주(Eun-Ju Kim),오도건(Dohgun Oh),손홍석(Hong-Seok Son) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.1

Bacillus subtilis 균주를 이용하여 뽕잎을 발효하고, 발효과정 중 성분 변화와 단백질의 변화, 항산화 활성을 측정하였다. 뽕잎의 조단백 함량은 21.40%, 구성아미노산은 105.06 mg/g으로 측정되었으며, 그중 주된 아미노산은 aspartic acid와 glutamic acid였다. 뽕잎 발효 36시간 후 B. subtilis의 생균수는 9.49 log CFU/mL였으며, protease의 활성은 발효가 진행될수록 증가하여 발효 120시간에는 97.45 units/mL로, 뽕잎의 환경에서 B. subtilis의 생육이 우수하였다. 2DE 실험 결과 발효 전 관찰되던 단백질 spot이 발효 후 분해된 것을 확인하였다. 총 유리아미노산은 발효 전(486.91 μg/g)보다 발효 후(644.35 μg/g) 증가하였으며, 특히 alanine, isoleucine, leucine, valine의 함량이 3배 이상 증가한 것으로 나타났다. DPPH radical scavenging activity는 발효 전 25.93%에서 발효 후 73.22%로 증가하였다. This study was performed to evaluate the characterization of fermented mulberry leaf using Bacillus subtilis by focusing on protein degradation and antioxidant activity. The crude protein and total amino acid compositions of mulberry leaf were 21.40% (w/w) and 105.06 mg/g, respectively. The pH level decreased sharply in mulberry leaf extracts fermented using B. subtilis, in accordance with an increase in bacteria cell populations (9.49 log CFU/mL) during 36 h of fermentation. The protease activity of mulberry leaf increased to 97.45 units/mL after 5 days of fermentation. After fermentation, free amino acid contents in fermented mulberry leaf increased from 486.91 μg/g to 644.35 μg/g due to considerable elevation of isoleucine (6-fold), alanine (4.67-fold), leucine (4.52-fold), and valine (4.21-fold). The DPPH radical scavenging activity of fermented mulberry leaf also increased from 25.93% to 73.22% after 5 days of fermentation. These results suggest that mulberry leaf fermentation using B. subtilis can improve nutritional quality and antioxidant activity.