보리가루에서 分離한 Enterococcus sp.와 Lactobacillus sp.를 添加한 sourdough가 보리식빵 製造 特性에 미치는 影響 = Effect of Cooking Method to Barley Bread Using Sourdough Pepared by Enterococcus sp. Isolated from Barley Powder and Lactobacillus sp

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 젖산균을 이용한 보리식빵을 제조하기 위하여 보리가루로부터 젖산균을 분리한 후 동정한 결과, Enterococcus sp. 균주로 동정되었다. 보리가루에서 분리한 Enterococcus sp., Lactobacillus plantarum 및 Lactobacillus sanfrancisco를 이용하여 sourdough starter를 제조하였으며 보리와 밀가루에 이 starter를 첨가하여 보리식빵을 제조한 후, 젖산균의 종류에 따른 제방 특성을 알아본 결과는 다음과 같다.
1. 균주의 동정 : Gram 염색 결과는 양성이며 형태는 구균이고 운동성은 없는 것으로 확인되었다. 6.5% NaCl에서 생육이 가능하며 arginine 분해능이 있었으며 당 및 당 유도체 발효성은 lactose, melezitose, cellobiose, ribose, esculin에서 양성을 나타내었다. Bergey's mamual of determinative of bacteriology(1994)과 비교해 보았을 때 Enterococcus sp.로 추정된다. 보리가루에서 분리한 균주가 이용하는 carbon 및 nitrogen source 95가지 중 20가지를 이용하는 것으로 나타났다. 동정 결과 상호유사성은 0.7이며 편차는 5.0미만이며 probability는 89%로 Enterococcus sp.로 동정되었다.
2. 저장함에 따라 수분함량이 감소하는 경향을 보이는데 대조군에 비해 균주 첨가군으로 제조한 식방의 수분 감소폭이 적게 나타났다. 균주 첨가군 중에서는 L. sanfrancisco 첨가군과 Enterococcus sp. 첨가군의 수분 감소폭이 가장 적었으며 4일째에 감소폭(1.2%)이 가장 컸다.
3. Sourdough와 빵의 pH와 산 생성량의 변화 : 산 생성량이 가장 많은 균주인 L. sanfrancisco 첨가군은 반죽 상태의 pH가 4.3으로 가장 pH가 낮았다. Enterococcus sp와 L. plantarum 첨가군은 거의 pH의 변화가 없었으며 3가지 균주 모두 합의 pH가 4.7이였다. 총산도는 L. sanfrancisco 첨가군이 가장 높았으며 다음으로 Enterococcus sp.와 L. plantarum첨가군의 순서였다.
4. 시차 주사 열량계에 의한 노화도 측정 : 노화된 빵의 용융 피크는 흡열반웅을 보였으며 호화개시온도(T_(o)), 호화정점온도(T_(p)) 및 앤탈피(ΔH) 모두 대조군과 균주 첨가군 모두 저장기간이 경과됨에 따라 증가하였으며 L. sanfrancisco 첨가군이 가장 낮았고 다음이 Enterococcus sp. 첨가군과 L. plantarum 첨가군의 순서였으며 저장 후에도 거의 비슷한 경향을 보였다.
5. Farinograph에 의한 반죽 특성 : 실제 제빵 시 중요한 인자가 되는 반죽시간과 안정도에저 L. sanfrancisco 첨가군이 가장 높게 나타났다.
6. Extensograph에 의한 발효특성 : 적당한 신장도와 저항도를 가진 균주는 L. sanfrancisco 첨가군이었다.
7. 대조군과 균주 첨가군 모두 3시간 경과 시 최대의 팽창력을 보였으며 균주 첨가군 중에서는 L. sanfrancisco 첨가군이 가장 팽창력이 컸으며 다음으로 Enterococcus sp. 첨가군과 L. plantarum 첨가군의 순이였다.
8. 빵의 부피, 중량 그리고 외관 : 합의 전체적인 크기는 L. sanfrancisco 첨가군이 가장 켰으며 다음으로 Enterococcus sp. 첨가군과 L. plantarume첨가군의 순이었다. 비용적은 부피와 같은 경향이 나타났다.
9. 주사 전자 현미경에 의한 합의 구조적 특성 : L. sanfrancisco 첨가군의 경우 작은 점으로 나타나 기공(air cell)이 표면전면에 매우 조밀하고 고르게 나타나 있으며 Enterococcus sp. 침가군은 L. safrancisco 첨가군보다 기공이 큰 것으로 나타났고 L. plantarum 첨가군은 균주 첨가군 중에서 가장 기공이 넓은 상태를 보였다.
10. Rheometer에 의한 빵의 조직 특성 : 균주 첨가군의 경우 L. sanfrancisco 첨가군의 경도가 가장 적게 출발하여 96시간 경과 시 경도가 가장 많이 증가한 것으로 나타났다. 다음으로 Enterococcus sp. 첨가군과 L. plantarum 첨가군의 순이였다.
11. 관능검사 : 전체적인 만족도는 신냄새(sour flaver)가 나타났고 대조군에 비해 조직감이 부드럽고 촉촉하여 균주 첨가군의 기호도가 대체로 높게 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A Lactic acid bacterium for barley bread was isolated from barley powder and was identified as Enterococcus sp.
It was used as a starter for barley bread and quality of bread was compared with the bread prepared by conventional starter
The results were summarized as follow :
1. A bacterium was isolated from barley powder, and it bacterium was coccus, Gram (+), mobility (-), growth in NaCl 6.5% (+), yellow pigment (-), arginine decarboxylation (+), xylose (-), sucrose (-), lactose (+), melibiose (-), melezitose (+). sorbitol (-), mannitol (-), arabinose (-), inulin (-), cellobiose (+), ribose (+), salicine (-), esculin (+), urea (-) and catalase (-). It was identified as Enterococcus sp. according to Bergey's manual of determinative bacteriology. Automatic bacteria identification system evaluated ability of metabolizing 20 kinds of carbon and nitrogen sources, which also indicated the isolated strain was Enterococcus sp..
2. The pH of bread making process using Lactobacillus sanfrancisco starter was the lowest among tested starters. while the titratable acidity(TTA) of the strain was the highest, followed by Enterococcus sp..
3. In bread, moisture contents of control were 38%. It was decreased during 6 days. The moisture contents of bread using Lactobacillus sarfrancisco starter were the highest among tested starters. followed by Enterococcus sp..
4. Oneset temperature(To), peak temperature(Tp) and enthalphy( H ) were increased during 6 days. The enthalphy of bread using Lactobacillus sanfrancisco starter was the lowest among tested starters, followed by Eterococcus sp..
5. In valorimeter value(v/v), control was 70, but dough using all starter was 60. The peak time and stability of dough using Lactobacillus sanfrancisco were the highest among tested starters.
6. Extensibility of dough using Enterococcus sp. was the highest among tested starters, followed by Lactobacillus sanfrancisco. Proper extensibility and maximum resistance were observed in Lactobacillus sanfrancisco.
7. Gassing power was highest at 3 hours in all dough and dough using Lactobacillus sanfrancisco was the highest among tested starters, followed by Enterococcus sp.
8. Hardness was highest at 4 days in all bread and dough using Lactobacillus sanfrancisco was the lowest among tested starters, followed by Enterococcus sp.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅲ
• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 실험재료 및 방법 = 8
• 1. 보리식빵 제조용 젖산균의 분리 및 동정 = 8
• 가. 균주의 분리 = 8
• 나. 균주의 동정 = 8
• (1) 형태 및 생리학적 특성 = 8
• (2) 세균자동 동정기에 의한 동정 = 10
• 다. 분리균주 및 젖산균 배양액의 특성 = 10
• (1) pH의 측정 = 10
• (2) 산 생성량의 측정 = 10
• 2. 시료의 제조 = 11
• 가. 재료 = 11
• 나. 제조방법 = 11
• 다. 균주의 배양 = 11
• 라. Sourdough starter의 제조 = 13
• 3. 이화학적 특성 = 13
• 가. Sourdough starter의 특성 = 13
• (1) pH의 측정 = 13
• (2) 산 생성량 측정 = 13
• 나. 보리식빵의 품질특성 = 14
• (1) 수분 측정 = 14
• (2) pH의 측정 = 14
• (3) 산 생성량 륵정 = 14
• (4) DSC에 의한 노화도 측정 = 14
• (5) 저장과정 중 안정도 측정 = 15
• 4. 물성 측정 = 15
• 가. 반죽 물성 측정 = 15
• (1) Farinograph에 의한 반죽 특성 = 15
• (2) Extensograph에 의한 발효 특성 = 16
• (3) Sourdough의 발효 팽창력 = 16
• 나. 보리식빵의 물성측정 = 17
• (1) 부피, 중량, 비용적 및 높이의 측정 = 17
• (2) 외관 관찰 = 17
• (3) SEM에 의한 단면도 관찰 = 17
• (4) Rheometer에 의한 기계적 물성 측정 = 17
• (5) 관능검사 = 20
• Ⅲ. 결과 및 고찰 = 21
• 1. 보리식빵 제조용 젖산균의 분리 및 동정 = 21
• 가. 균주의 동정 = 21
• (1) 형태 및 생리학적 특성 = 21
• (2) 세균자동 동정기에 의한 동정 = 21
• 나. 분리균주 및 젖산균 배양액의 특성 = 24
• (1) pH의 변화 = 24
• (2) 산 생성량의 변화 = 27
• 2. Sourdough starter의 특성 = 27
• 가. pH의 변화 = 27
• 나. 산 생성량 변화 = 29
• 3. 보리식빵 품질특성 = 31
• 가. 수분함량의 변화 = 31
• 나. pH의 변화 = 31
• 다. 산 생성량의 변화 = 34
• 라. DSC에 의한 노화도 변화 = 34
• 마. 저장과정 중 안정성 = 37
• 4. 물성 측정 = 39
• 가. 반죽물성 변화 = 39
• (1) Farinograph에 의한 반죽 물성 변화 = 39
• (2) Extensograph에 의한 발효 특성 변화 = 42
• (3) Sourdough의 발효 팽창력 변화 = 45
• 나. 보리식빵의 물성 변화 = 47
• (1) 부피, 중량, 용적비 및 높이의 변화 = 47
• (2) 외관 관찰 = 52
• (3) SEM에 의한 단면도 관찰 = 52
• (4) Rheometer에 의한 기계적 물성측정 = 55
• (5) 관능검사 = 57
• Ⅳ. 결론 = 59
• 참고문헌 = 65
• ABSTRACT = 72