Rice Fermentation by Korean Amylolytic Bifidobacterium spp.

한국인유래의 Amylolytic Bifidobacterium 에 의한 쌀발효

For bifidus fermentation food, gelatinized rice solution was fermented without liquefaction/saccharification by amylolytic Bifidobacterium spp. isolated from Korean. Eighteen amylolytic Bifidobcterium on the starch agar were isolated from 38 Korean and four strains were finally selected as good amylase producers. The most enzyme-producing strain of Bif. sp. FBD-12 secreted extracellular amylase of 0.17 U/mg and intracelluar amylase of 1.8 U/mg. Three strains of Bif. sp. FBD-12, Bif. sp. FBD-16 and Bif. sp. FBD-17 also showed good growth on pH controlled media by HCI/acetic acid to pH 5.0 while Bif. sp. FBD-6 was not so tolerant that viable cell counts reduced to $10^2\;CFU/mL$ times on the media. Initial cell number of $10^6\;CFU/mL$ for those strains reached to $10^9\;CFU/mL$ on the rice medium supplemented with yeast extract (0.2%) and cysteine (0.05%). Ascorbic acid instead of cysteine was added to the medium for improving off-flavour and the best growth was shown at 0.1% addition. Isolated soybean proteins (ISP) of 3% accelerated the growth of the strains. Maximum count of $10^9\;CFU/mL$ reached within 12 hour fermentation on the rice medium with ascorbic acid and isolated soybean protein instead of 32 hours on the cysteine medium, and total acidity increased from 0.5% to 1% on each media. Reducing sugar in the ascorbic acid/ISP cultures generally increased especially 2 mg/mL to 15.5 mg/mL for Bif. sp. FBD-6. From sensory evaluation, the products showed good acceptability so that it suggested possibility of development of bifidus-fermented rice food.

쌀을 이용한 기능성 식품개발을 위하여 쌀전분에서 직접 발효가능한 amylolytic Bifidobacterium을 한국인에서 분리하여 쌀발효를 통한 bifidus발효식품을 개발 하고자 하였다. 한국인 38명으로부터 한천배지에서 amylolytic Bifidobcterium 18균주를 선발하였고 이중 amylase 활성이 높은 4균주를 최종선발하였다. Bif. sp. FBD-12는 세포외 amylase역가가 0.17 U/mg였고 세포내 역가는 1.8 U/mg로 가장 우수한 균이었다. 그리고 이중 Bif. sp. FBD-12, Bif. sp. FBD-16, Bif. sp. FBD-17은 산에 대한 내성이 강했으나 Bif. sp. FBD-6는 내산성이 비교적 약해 pH 5.0배지에서의 생육이 대조구의 $10^2$로 감소하고 있었다. 이들을 이용하여 쌀을 발효한 결과 초기균수 $10^6\;CFU/mL$에서 $10^9\;CFU/mL$까지 생육이 잘 이루어지고 있음을 알았다. 발효물의 기호와 기능을 제고하기 위하여 배지환원제인 cysteine대신 ascorbic acid를 0.1%첨가했을 때 같은 생육효과를 보여 주었으며 분리대두단백첨가 쌀배지에서 발효시켰을 때 3%첨가시가 가장 좋았다. 쌀배지에 0.1%의 ascorbic acid와 3% 분리대두단백을 첨가하여 발효시켰을 때 발효가 빨리 일어나 초기 $10^7\;CFU/mL$에서 12시간만에 $10^9\;CFU/mL$까지 증가하였고, pH는 초기 6.5에서 3.8로 저하되었다. 산도도 $0.8{\sim}1.0%$로 증가하였으며 환원당도 증가하였는데 Bif. sp. FBD-6은 2mg/mL에서 15.5 mg/mL이 생성되어 cysteine만을 첨가했을 때에 비해 현저히 향상된 발효특성을 보여주었다. 발효물에 대한 관능검사결과 Bif. sp. FBD-12에 의한 발효물은 기호도가 양호하게 나타나 Bifidobacterium에 의한 쌀식품개발에 대한 가능성을 제시해주고 있다.