에멘탈치즈의 숙성 중 유기산과 유리지방산의 변화

신용국,오남수,남명수,Shin, Yong-Kook,Oh, Nam-Su,Nam, Myoung-Soo 한국축산식품학회 2011 한국축산식품학회지 Vol.31 No.6

본 연구에서는 파일럿 스케일의 에멘탈치즈를 제조하였으며, 치즈제조 과정에서 PAB를 첨가하지 않은 치즈를 대조군으로 사용하여 숙성 중 lactic acid의 대사와 지방의 가수분해에 의한 화학적 변화를 연구하였다. 실험결과 에멘탈치즈의 숙성 중 lactic acid는 최초 9.39 g/kg에서 숙성종료(90일)까지 2.56 g/kg으로 감소하였으며, 1.48 g/kg의 acetic acid와 6.11 g/kg의 propionic acid를 생성하였다. 반면 대조군은 숙성 종료일(90일)에 lactic acid의 함량이 15.96 g/kg까지 증가하였으며, acetic acid와 propionic acid는 각각 0.25 g/kg과 0.09 g/kg이 생성됨에 따라 에멘탈치즈가 숙성 중 PAB에 의한 propionic acid 발효특성을 확인하였다. 숙성 중 유리지방산 분석 결과 숙성 종료일(90일)에 에멘탈치즈의 총 유리지방산 함량은 6,628.2 mg/kg이었으며, 대조군의 총 유리지방산 함량은 1,605.4 mg/kg으로서 에멘탈치즈에 사용된 PAB가 높은 지방분해력을 보였다. 또한 에멘탈치즈에서 유리된 지방산의 조성은 숙성 중 LCFFA(C14:0-C18:2)가 높은 비율을 차지 하였으며, 이 중 palmitate(C16:0), stearate(C18:0) 및 oleate(C18:1)가 주요 지방산이었다. The objective of this study was to characterize the lactate metabolism and lipolysis in Emmental cheese made of Korean raw milk throughout the ripening periods; 14 d at $10^{\circ}C$, 42 d at $23^{\circ}C$, and 30 d at $4^{\circ}C$. Emmental cheese was made using a commercial starter culture with propionic acid bacteria (PAB) and without PAB as a control on the pilot plant scale. Changes in the contents of five organic acids (citric, lactic, formic, acetic, and propionic acid) and individual free fatty acids (FFAs) were measured using HPLC/PDA and GC/FID. As a result of propionic fermentation by PAB, the concentration of acetic acid and propionic acid increased up to 1.5 and 6.1 g/kg, respectively and the most dramatic increased occurred when incubated in the hot room ($23^{\circ}C$). Lactic, citric, and formic acid contents were 2.6, 2.5 and 0.8 g/kg at the end of ripening, respectively. As a result of lipolysis, the amount of total FFAs was 6,628.2 mg/kg. Compared to the control, levels of individual FFAs from butyric (C6:0) to linoleic (C18:2) acids increased significantly (p<0.05) during the ripening period. Especially, 65.1% of total FFAs was released in the $23^{\circ}C$ room and the most abundant FFAs were palmitic (C16:0), stearic (C18:0) and oleic acid (C18:1). These results demonstrated that the lipolysis of Emmental cheese was strongly affected by bacterial lipase from PAB.

고온처리(高溫處理)에 의한 우유(牛乳)의 미생물(微生物) 및 화학적(化學的) 변화(變化)에 관한 연구(硏究)

신용국,김종우,Shin, Yong Kook,Kim, Jong Woo 충남대학교 농업과학연구소 1986 Korean Journal of Agricultural Science Vol.13 No.2

우리나라 원유(原乳)의 세균함량(細菌含量)과 가열처리(加熱處理)에 의한 일부(一部) 단백질(蛋白質)의 변성(變性)을 고려한 적정살균온도(適正殺菌溫度)와 시간(時間)을 구명(究明)하고자 $70^{\circ}C{\sim}100^{\circ}C$까지 $5^{\circ}C$간격(間隔)으로 10, 15 및 20 초간 살균(殺菌)을 행(行)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 살균온도(殺菌溫度)와 시간(時間)에 따라 사멸효과(死滅效果)는 우수(優秀)하였으며 $75^{\circ}C$에서 20초간(秒間) 살균처리유(殺菌處理乳)에서 99.56%의 사멸율(死滅率)을 나타내어 시유처리기준(市乳處理基準) 부합(符合)되었다. 대장균(大腸菌)은 열처리(熱處理)에 의하여 전멸(全滅)하였고, 내열성균(耐熱性菌)은 $100^{\circ}C$의 열처리(熱處理)에도 다수 잔존(殘存)하였다. 또한 호열성균(好熱性菌)은 열처리(熱處理)에 의하여 대부분(大部分) 사멸(死滅)하였고, 호냉성균(好冷性菌)은 $90{\sim}100^{\circ}C$에서 전멸(全滅)하였다. 2. Bacillus subtilis 첨가유(添加乳)의 사멸율(死滅率)은 살균온도(殺菌溫度)가 높고 가열시간(加熱時間)이 길수록 높았으나, $100^{\circ}C$에서는 거의 일정수준(一定水準)을 유지(維持)하였다. 3. 살균온도(殺菌溫度)가 높고 가열시간(加熱時間)이 길수록 pH는 감소(減少)하였다. 4. 가열(加熱)에 따른 단백질(蛋白質), 지방(脂肪) 및 유당(乳糖)의 변화(變化)는 거의 없었다. 5. 가열온도(加熱溫度)에 따라 총질소(總窒素)는 거의 변화(變化)가 없었고 casein태질소(態窒素)와 NPN은 증가(增加)하였으며 비(非)casein태질소(態窒素)는 감소(減少)하였다. 6. 살균온도(殺菌溫度)가 높고 가열시간(加熱時間)이 길수록 질소여과율(窒素濾過率)은 감소(減少)하였으며 특(特)히 $95{\sim}100^{\circ}C$에서 급격(急激)히 감소(減少)하였다. 7. 인공소화율(人工消化率)은 열처리(熱處理)에 의하여 다소 증가(增加)하였다. This study was conducted to find optimum heating temperature and time as milk was heated over a wide range of temperature and time combinations at $70{\sim}100^{\circ}C$ into $5^{\circ}C$ interval for 10, 15 and 20 second. The results obtained were summarized follows: 1. The effects of heat treatment on the bacteria by $75^{\circ}C/20s$, $80^{\circ}C/10s$ and $100^{\circ}C/20s$ were 99.56%, 99.52% and 99.92% respectively. 2. Sterilized rate of milk which was added Bacillus subtilis by $75^{\circ}C/20s$, $80^{\circ}C/10s$ and $100^{\circ}C/20s$ were 99.23%, 99.25% and 99.85% respectively. 3. The pH value fell in accordance with the increasing of heating temperature. 4. Content of protein, fat and lactose was not changed by heat treatment. 5. The content of total nitrogen was not changed. The content of casein nitrogen and non - protein nitrogen increased, but non - casein nitrogen reduced, according to heat trea ted of milk. 6. According to the increasing of heating and time, filter - passing nitrogen reduced. 7. The artificial digestibility was increased when milk was heated from $70^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$ into $5^{\circ}C$ interval at 10, 15 and 20 second.

미생물의 DNA 염기조성과 분류학적 의의

신용국,이정숙,김홍중,주우홍,이재동,박용하,Shin, Yong-Kook,Lee, Jung-Sook,Kim, Hong-Joong,Joo, Woo-Hong,Lee, Jae-Dong,Park, Yong-Ha 한국생명과학회 1996 생명과학회지 Vol.6 No.1

Isoprenoid Quinone Profiles in Microbial Taxonomy

신용국,이정숙,이근철,전창욱,김홍중,주우홍,이재동,박용하,Shin, Yong Kook,Lee, Jung-Sook,Lee, Keun Chul,Chun, Chang Ouk,Kim, Hong-Joong,Joo, Woo-Hong,Lee, Jae-Dong,Park, Yong-Ha Korean Society of Life Science 1995 생명과학회지 Vol.5 No.4

내냉성 미생물인 Acinetobacter genomospecies 10과 Serratia liquefaciens가 원유의 품질에 미치는 영향

신용국,오남수,이현아,남명수,Shin, Yong Kook,Oh, Nam Su,Lee, Hyun Ah,Nam, Myoung Soo 한국축산식품학회 2013 한국축산식품학회지 Vol.33 No.4

살균한 원유에 지방분해효소와 단백질 분해효소활성이 가장 높게 나타났던 균주를 접종하고 저장하면서 내냉성미생물이 생성하는 효소가 원유의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 지방분해효소활성이 높은 Acinetobacter genomospecies 10은 냉장저장기간 중 총 고형분과 유지방의 함량에 영향을 미치지 않았고, 지방의 분해는 냉장보관 14일째에 대조구와 비교하여 2.6배 이상의 유리지방산을 생성하였다. 생성된 지방산의 조성은 short chain free fatty acid(SCFFA), middle chain free fatty acid(MCFFA) 및 long chain free fatty acid(LCFFA)를 모두 생성하였으며, 특히 SCFFA와 MCFFA의 증가율이 높았다. 단백질 분해효소활성이 높은 Serratia liquefaciens은 원유의 총 고형분과 유단백질 함량에 영향을 미치지 않았고, 단백질 조성의 변화는 냉장저장기간 동안 케이신의 함량이 서서히 감소하다가 10일째부터 $\kappa$-케이신의 함량이 현저히 감소하였다. 유리아미노산은 대조구와 비교하여 냉장저장 14일째 2.8배 이상 생성되었으며 특히 소수성 아미노산으로 쓴맛을 내는 leucin, valine 등의 함량이 급격히 증가하였다. This study was conducted to investigate effect of psychrotrophic bacteria on the quality of raw milk. Acinetobacter genomospecies 10 was selected as lipolytic species, and Serratia liquefaciens as proteolytic species. Lipase present in inoculated raw milk with Acinetobacter genomospecies 10 did not affect total solid and fat contents. However, the free fatty acid (FFA) content, especially short chain FFAs, of milk with Acinetobacter genomospecies 10 was dramatically increased. FFAs produced by lipolysis of milk fat are important in flavor of dairy products, excessive lipolysis occurring in milk and dairy products could cause off-flavor, and produced FFAs may have an underiable effect on their flavor. In addition, protease influenced the quality of inoculated raw milk with Serratia liquefaciens. In degradation patterns of casein by SDS-PAGE analysis from inoculatred raw milk with Serratia liquefaciens, casein content was gradually decreased during storage at $4^{\circ}C$, and extensive degradation of $\kappa$-casein was observed on the storage day of 13. The free amino acids such as leucine, valine, arginine, and tyrosine were dramatically increased, which causes bitter taste in raw milk. These excessive peptides in dairy products, produced by psychrotrophic bacteria, can be possible to develop off-flavors and be responsible for gelling of milk by degradation.

계절에 따라 여러 지역의 원유에서 분리된 내냉성 미생물의 효소 활성

신용국,오남수,이현아,남명수,Shin, Yong Kook,Oh, Nam Su,Lee, Hyun Ah,Nam, Myoung Soo 한국축산식품학회 2013 한국축산식품학회지 Vol.33 No.6

지방분해효소 활성이 가장 높은 균은 가을철에 집유한 B 지역의 원유로부터 분리한 Acinetobacter genomospecies 10(match %: 99.90)이었으며, 단백질분해효소 활성이 가장 높은 균은 봄철에 B 지역의 원유로부터 분리한 Serratia liquefaciens(match %: 99.39)였다. Acinetobacter genomospecies 10(match %:99.90)는 전형적인 생장곡선의 형태인 시그모이드 곡선의 형태를 나타냈으며, 배양시간별 조효소 활성은 배양시간이 증가할수록 지방분해효소 활성이 증가하다가 정지기 후반부에서부터 사멸기에 도달하기까지는 배양시간이 길수록 활성이 감소하였다. pH에 따른 지방분해효소 활성은 pH 8.5에서 가장 높았고 온도는 $45^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 나타내었다. Serratia liquefaciens(match %: 99.39)의 생장곡선은 전형적인 시그모이드 형태를 나타내었고, 단백질분해효소 활성은 배양 12시간 후에 가장 높았고, 18시간 후에는 다시 감소하는 양상을 나타냈다. 단백질 분해효소의 pH 영향은 2.5에서 활성이 가장 낮았고 pH 8.5에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 또한 반응온도에 의한 효소활성은 $35^{\circ}C$에서 가장 높았다. The aim of this study was to investigate the effect of season and location on activities of enzyme produced by psychrotrophic bacteria isolated from raw milk located in Kyunggi region of South Korea. Agar diffusion and colorimetric methods were used for the lipase and protease activities of psychrotrophic bacteria. Intensities of dark blue and transparent ring around colony were compared for activity measurement. Nutrient agar with 1% skim milk added was employed for measuing protease activity. 14 strains of Arthrobacter russicus with lipase activity and 19 strains of Chryserobacterium shigense with protease activities were found to be present. It was found that Acinetobacter genomospecies 10 (match %: 99.90) isolated from B region in fall was the most lipolytic species, whereas Serratia liquefaciens (match %: 99.39) isolated from the same region in spring was the most proteolytic species. Growth curve of Acinetobacte and Serratia liquefaciens was a typical sigmoidal form. Lipase activity increased with incubation time, but its activity began to drop at stationary to motality phase. Optimum condition for incubation time, pH and temperature for extracellular lipase from Acinetobacter genomospecies 10 (match %: 99.90) was 12 h, 8.5, and $45^{\circ}C$, respectively. Extracellular protease from Serratia liquefaciens (match %:99.39) had the same optimum incubation time and pH as extracellular lipase, but optimum temperature was $35^{\circ}C$.

Internal transcribed spacer (ITS) region의 염기서열 분석에 의한 보길도산 황칠나무의 분자 계통학적 연구

신용국(Yong Kook Shin) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.11

보길도에서 자라고 있는 황칠나무(Dendropanax morbifera)를 구입하여, 캘러스로 유도한 후, ribosomal DNA(nrDNA)의 internal transcribed spacer (ITS) region의 염기서열을 결정하였다 보길도의 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 ITS region의 염기서열을 분석한 결과, 총 689염기를 결정하였다. 결정된 689염기 중에서 ITS1은 222개염기, 5.8S rDNA는 160염기, ITS2는 233염기인 것으로 판명되었다. GenBank의 BLAST 프로그램(http://www. ncbi.nlm.nih.BLAST)을 사용하여 GenBank/EMBL/DDBJ에 등록되어 있는 Dendropanax 속 33의 염기서열을 수집한 후 multiple alignment를 수행한 결과, 유사도는 99.7%(D. chevalieri)에서 92.6%(Dendropanax arboreus)로 나타났으며, 일본황칠나무(D. trifidus)와는 유사도가 99.4%로 판명되었다. Dendropanax morbifera is an endemic tree species of Korea, it is restricted to the southern parts of Korea. The internal transcribed spacer (ITS) region of nuclear ribosomal DNA (nrDNA) for Dendropanax morbifera grown at Bogil-do, Korea was determined. We investigated the sequence-based phylogenetic relationships of plants related and clarified its taxonomical position. The determined sequences consisted of 689 residues. ITS1 was 222 bp long while ITS2 was 233 bp long. The 5.8S rDNA was 160 bp long. The ITS region sequences of the Dendropanax species included in this study were obtained from GenBank. Oreopanax polycephalus was used as the outgroup. A pairwise alignment was calculated using the Clustal X program. A phylogenetic tree was constructed by the neighbor-joining method using the Tree view program. Sequence similarities among species including D. morbifera Bogil-do isolate showed the range 92.6 to 99.7% in sequence-based phylogenetic analysis using total 615 base pairs of ITS1, 5.8S rDNA and ITS2. D. morbifera Bogil-do isolate exhibited the highest degree of relatedness to D. chevalieri, sharing 99.7% ITS region similarity. D. morbifera Bogil-do isolate also showed to D. trifidus, sharing 99.4% ITS region similarity.

Evidence for Polyphyletic Origin of the Members of the Subsection Ⅴ Cyanobacteria as Determined by 16S rRNA Analysis

Yong Kook Shin(신용국),Pil-Soo Seo(서필수) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.10

Subsection Ⅰ과 Ⅱ의 시아노박테리아 균주들은 단세포성이며, Subsection Ⅲ의 시아노박테리아 균주들은 섬유상의 다계통성, 이형 사이토시스 형성성 균주들인 반면, Subsections IV와 V는 단일계통성으로 보고되어있다. 본 연구에서 13 균주의 시아노박테리아의 the small subunit rRNA (16S rRNA) 염기서열들이 - Subsection Ⅲ의 Oscillatoria nigro-viridis PCC7112, Subsection Ⅳ에 속하는 Anabaena, Nostoc, Tolypothrix, Calothrix 및 Scytonema속을 포함한 6 균주, Subsection Ⅴ에 속하는 Hapalosiphon, Fischerella and Chlorogloeopsis 속의 6 균주 - 결정되었다. 결정된 16S rRNA 염기서열을 이용하여 시아노박테리아의 분자계통분석을 수행하였다. 그러나, 16S rRNA의 염기서열 결정을 근거로 한 본 연구의 계통분석결과 Subsection Ⅳ는 단일 계통성이 아닌 다계통성이며, 반면 Subsection Ⅴ는 이전에 보고되어진 것처럼 단일 계통성임을 나타내었다. 또한, 본 연구 결과는 Scytonema속이 이형 사이토시스 형성성 시아노박테리아인 Subsection Ⅳ 및 V의 공통 조상일 수 있음을 강력하게 나타낸다. 부가적으로, 본 연구의 분자계통 분석을 통해 Anabaena속은 다계통성으로 계통학적으로 다양한 종들로 구성되어 있음을 나타내고 있다. 본 연구 결과는 Anabaena속이 좀 더 세밀하게 재분류 되어져야 함을 나타낸다. Unicellular cyanobacterial strains of Subsections Ⅰ and Ⅱ and filamentous cyanobacterial strains of Subsection Ⅲ have been shown to be polyphyletic, heterocystous strains of Subsections Ⅳ and Ⅴ, both of which were previously reported to be monophyletic. In this study, the small subunit ribosomal RNA (16S rRNA) sequences of 13 strains of cyanobacteria - one strain, Oscillatoria nigro-viridis PCC7112, of the Subsection Ⅲ, 6 strains including genus Anabaena, Nostoc, Tolypothrix, Calothrix and Scytonema of the Subsection Ⅳ, and 6 strains including genus Hapalosiphon, Fischerella and Chlorogloeopsis of the Subsection Ⅴ - were determined. The phylogenetic analysis of cyanobacteria was carried out using the 16S rRNA sequences. The results of the phylogenetic analyses of 16S rRNA sequences, based on Neighbour-joining, maximum-parsimony, and maximum-likelihood methods, indicated that the members of Subsection Ⅳ were not monophyletic but polyphyletic. In addition, the phylogenetic results strongly indicated that the genus Scytonema in Subsection Ⅳ could be a common ancestor of heterocystous cyanobacteria in Subsection Ⅳ and Ⅴ. Furthermore, the phylogenetic analyses revealed that the genus Anabaena could be phylogenetically diverse and that cyanobacterial strains in Subsection Ⅳ might be polyphyletic, whereas those in Subsection Ⅴ could be monophyletic, as reported before. The results for the genus Anabaena indicate that it should be reclassified.

내냉성미생물인 Acinetobacter genomospecies 10에 의한 gouda cheese의 지방의 변화

신용국(Yong Kook Shin),오남수(Nam Su Oh),이현아(Hyun Ah Lee),남명수(Myoung Soo Nam) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.2

본 연구는 내냉성 미생물이 Gouda cheese의 지방 성분에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행하였다. 지방분해효소 활성이 가장 높은 내냉성미생물인 Acinetobacter genomospecies 10을 원유에 접종하여 3일과 6일 냉장 보관후 제조한 Gouda cheese는 숙성 6주 경과후 총고형분과 지방 성분은 대조군에 비해 각각 유의적으로 증가하였다 (p<0.05). 접종 3일후 원유로 제조한 Gouda cheese는 대조군에 비해 SCFFA는 1.35배, MCFFA는 1.42배, LCFFA는 1.44배로 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 또한 총유리지방산 함량은 대조군에 비해 1.68배로 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 접종 6일 후 원유로 제조한 Gouda cheese는 대조군에 비해 SCFFA는 1.45배, MCFFA는 1.28배, LCFFA는 1.38배로 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 또한 총유리지방산 함량은 대조군에 비해 1.34배로 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 내냉성미생물이 생산하는 지방분해효소에 의해 얻어진 지나친 유리지방산은 이취를 유발할 수 있어, 유제품의 품질을 저하시킬 수 있음을 시사한다. The presence of psychrotrophic bacteria downgrades the quality of dairy products. This study evaluated the effect of lipolytic psychrotrophic bacteria on the chemical properties of Gouda cheese made from raw milk experimentally inoculated with a psychrotrophic bacterium (Acinetobacter genomospecies 10). Raw milk experimentally inoculated with Acinetobacter genomospecies 10 and refrigerated at 4 °C for 3 or 6 days produced a 6-week ripened Gouda cheese with a significant decrease in total solids (p<0.05) or an increased fat content (p<0.05), respectively. Raw milk inoculated with Acinetobacter genomospecies 10 and refrigerated for 3 days had higher (p<0.05) SCFFA (1.35 times), MCFFA (1.42 times), and LCFFA (1.44 times) than the control 6-week ripened Gouda cheese. The cheese manufactured from the inoculated and refrigerated raw milk had higher (p<0.05) total free fatty acids (1.68 times) compared with the control. Raw milk inoculated with Acinetobacter genomospecies 10 and refrigerated for 6 days had increased SCFFA (1.45 times), MCFFA (1.28 times), and LCFFA (1.38 times) compared with the control 6-weeks ripened Gouda cheese. The 6-week ripened Gouda cheese manufactured from this inoculated milk had higher (p<0.05) total free fatty acids (1.34 times) compared with the control. The results indicated that the production of excessive free fatty acids in dairy products by psychrotrophic bacteria can be critical in predisposing dairy products to off-flavors and in turn degrading their quality.

高温處理에 의한 牛乳의 微生物 및 化學的 變化에 관한 研究

愼鏞國(Yong Kook Shin),金鍾禹(Jong Woo Kim) 충남대학교 농업과학연구소 1986 農業技術硏究報告 Vol.13 No.2