• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권4호
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• pp.533-538
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• 2020

To investigate the effect of the predominant microorganisms in kimchi on quality, Leuconostoc mesenteroides ATCC 8293 was used as starter culture during kimchi fermentation. A higher number of lactic acid bacteria and lower initial pH were observed in starter kimchi than in non-starter kimchi in the early stage of fermentation. The concentrations of the main metabolite, lactic acid, were 69.88 mM and 83.85 mM for the non-starter and starter fermented kimchi, respectively. The free sugar concentrations of starter kimchi decreased earlier than those of non-starter kimchi, and the levels of free sugars in both kimchi samples decreased during fermentation. At the end of fermentation, non-starter kimchi had a softer texture than starter kimchi, suggesting that L. mesenteroides is useful in extending shelf life. Sensory evaluation showed that starter kimchi had higher sourness and lower bitterness and astringency values, resulting in high sensory quality. These results suggest that the L. mesenteroides ATCC 8293 strain could be a potential starter culture in kimchi.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권3호
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• pp.246-251
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• 1999

To extend the storage period and to inhibit contamination of Kimchi by Escherichia coli, conditions of Kimchi brining and effects of the fermentation starter, halophilic Lactobacillus HL-48 were investigated. Optimum brining condition for Kimchi was accomplished in 15% NaCl and at pH2.5-3.0 adjusted by lactic acid. Starter-treated Kimchi showed pH 4.2 after 18hr fermentation, while the pH of starter-untreated Kimchi resulted in 3.3. After 36hr fermentation, the number of E. coli in starter-treated Kimchi was found clearly to decrease and not detected macroscopically, but contamination of E. coli (5.3$\times$103CFU/ml) was observed in starter-untreated sample. Organic acids in Kimchi contained organic acids such as oxalic acid, citric acid, malic acid and lactic acid. among ther, lactic acid content was remarkably high in the early fermentation stages. However, from 24hr fermentation, lactic acid content of starter-untreated Kimchi was higher than that of starter-treated Kimchi.

• 한국식품영양과학회지
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• 제17권4호
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• pp.342-347
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• 1988

김치 제조시 김치의 발효에 관하여는 유산균을 starter로 첨가하여 발효를 촉진시키고 품질을 갖는 김치 제조의 가능성을 알아보기 위해 starter첨가가 김치의 숙성에 미치는 효과를 검토한 결과 김치 발효의 주 유산균인 Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis, Pediococcus cerevisiae, Leuconostoc mesenteroides의 4종류의 균주를 사용하여 단독및 혼합하여 첨가한 결과 4균주를 동일 비율로 배추량의 3% 첨가한경우 숙성을 측진시키는 경향을 나타내었으며 부재료중 고추가루는 김치의 숙성을 촉진시켰으며 생강은 starter의 초기성장을 억제시키는 경향을 나타내었다. Starter를 사용하여 김치를 제조한 경우 숙성 기간이 약 24시간 단축되었으며 기호성에 있어서도 무첨가구에 비해 전반적으로 양호하였고 특히 향이 가장 양호 하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권5호
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• pp.559-568
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• 2015

Kimchi is a traditional Korean vegetable product that is naturally fermented by various microorganisms present in the raw materials. Among these microorganisms, lactic acid bacteria dominate the fermentation process. Natural fermentation with unsterilized raw materials leads to the growth of various lactic acid bacteria, resulting in variations in the taste and quality of kimchi, which may make it difficult to produce industrial-scale kimchi with consistent quality. The use of starter cultures has been considered as an alternative for the industrial production of standardized kimchi, and recent trends suggest that the demand for starter cultures is on the rise. However, several factors should be carefully considered for the successful application of starter cultures for kimchi fermentation. In this review, we summarize recent studies on kimchi starter cultures, describe practical problems in the application of industrial-scale kimchi production, and discuss the directions for further studies.

• 한국식생활문화학회지
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• 제34권2호
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• pp.208-216
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• 2019

Leuconostoc spp. are generally utilized as kimchi starters, because these strains are expected to have beneficial effects on kimchi fermentation, including improvement of sensory characteristics. Here, we developed a detection method for verifying the presence of the kimchi starter Leuconostoc mesenteroides WiKim33, which is used for control of kimchi fermentation. A primer set for multiplex polymerase chain reaction was designed based on the nucleotide sequence of the plasmids in strain WiKim33, and their specificity was validated against 45 different strains of Leuconostoc spp. and 30 other strains. Furthermore, the starter strain consistently tested positive, regardless of the presence of other bacterial species in starter kimchi during the fermentation period. Our findings showed that application of a strain-specific primer set for strain WiKim33 presented a rapid, sensitive, and specific method for detection of this kimchi starter strain during natural kimchi fermentation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.622-633
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• 2024

For quality standardization, the application of functional lactic acid bacteria (LAB) as starter cultures for food fermentation is a well-known method in the fermented food industry. This study assessed the effect of adding a non-thermally microbial inactivated starter culture to kimchi, a traditional Korean food, in standardizing its quality. In this study, pretreatment based on sterilization processes, namely, slightly acidic electrolyzed water (SAEW) disinfection and ultraviolet C light-emitting diode (UVC-LED) of raw and subsidiary kimchi materials were used to reduce the initial microorganisms in them, thereby increasing the efficiency and value of the kimchi LAB starter during fermentation. Pretreatment sterilization effectively suppressed microorganisms that threatened the sanitary value and quality of kimchi. In addition, pretreatment based on sterilization effectively reduced the number of initial microbial colonies in kimchi, creating an environment in which kimchi LAB starters could settle or dominate, compared to non-sterilized kimchi. These differences in the initial microbial composition following the sterilization process and the addition of kimchi LAB starters led to differences in the metabolites that positively affect the taste and flavor of kimchi. The combined processing technology used in our study, that is, pre-sterilization and LAB addition, may be a powerful approach for kimchi quality standardization.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권11호
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• pp.1717-1726
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• 2013

본 연구에서는 김치 유산균 starter의 사용이 김치의 품질특성과 건강기능성에 미치는 영향을 확인하고자 single starter 김치(Lb. plantarum pnuK, Lb. plantarum 3099K, Leu. mesenteroides pnuK), mixed starter 김치(Lb. plantarum pnu/Leu. mesenteroides pnuK, Lb. plantarum 3099/Leu. mesenteroides pnuK), 자연 발효 김치(NK)를 제조하여 $15^{\circ}C$에서 6일간 발효하며 실험하였다. pH 및 산도는 발효 초기에는 차이가 없었으나 발효 2일부터 starter 접종 김치에서 빠른 변화를 보였다. 총호기성 세균과 Lactobacillus sp.는 발효가 진행될수록 비슷하게 증가하였으나 Leuconostoc sp.는 Leu. mesenteroides를 starter로 접종한 김치에서 높게 나타났다. 관능검사 결과 starter를 첨가한 김치에서 관능적 만족도가 높게 나타났으며, 혼합 starter 김치에서 만족도가 더 높았다. DPPH 및 hydroxyl radical 소거능 측정 결과, starter를 첨가한 김치에서 높은 항산화 효과를 보였다. MTT assay 결과, HCT-116 및 HT-29 세포에서 NK는 각각 63.4, 51.9%를 나타내었고 Lb. plantarum pnuK는 각각 77.1, 68.8%의 암세포 성장 저해율을 보였다. 따라서 starter 첨가 시 항산화 및 항암효과가 증가되며, 단일 starter 김치가 혼합 starter 김치보다 높은 기능성을 가지는 것으로 나타났다. 그중 새로 분리 동정된 Lb. plantarum pnu를 이용한 김치에서의 높은 대장암 세포 성장억제 효과를 확인하였다. Apoptosis 유도에 관련된 Bcl-2 및 Bax, 종양 억제에 관련된 p53 및 p21, 염증에 관련된 iNOS 및 COX-2 유전자 발현은 starter 첨가 김치에서 자연발효 김치보다 모두 apoptosis 유도 작용과 염증 및 종양을 억제하는 효과가 높게 나타났다. 가장 높은 효과를 보인 것은 Lb. plantarum pnuK이었으며 단일 starter 김치에서 혼합 starter 김치보다 효과가 높았다. 이상의 결과로 starter를 이용해 관능적 품질이 우수하고 기능성이 증진된 김치를 제조할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제29권5호
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• pp.801-807
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• 2016

In Western countries, kimchi, the Korean traditional fermented cabbage, is considered to be a healthy. However, it is one of the main sources of the high sodium content of the Korean diet. In order to decrease the sodium content, we manufactured a low-sodium kimchi (LK, salinity 1.0%) and 4 additional low-sodium kimchi starters in which each of 4 lactic acid bacteria (Lb. sakei 1, Lb. sakei 2, Lb. palntarum and W. koreensis) were added. The LKL1 to LKL4 samples were prepared by adding 4 single LAB starters, each with an inoculum size of $10^6CFU/g$, when the cabbage was mixed with kimchi sauce. The kimchi starters were fermented at $10^{\circ}C$ until reaching 0.5% acidity, and then stored at $-1.5^{\circ}C$ until reaching 0.75% acidity. The pH and acidity of the starter kimchi changed more rapidly in the early phase of fermentation (up to 0.75% acidity) than control low-sodium kimchi. After the acidity of the kimchi starters reached 0.75% it remained constant. As the fermentation progressed, the total aerobic and lactic acid bacteria concentrations in the kimchi starter with added Lb. sakei 1 were the same as in the control low-sodium kimchi. The low-sodium kimchi fermentation of the kimchi starter with added Lb. palntarum progressed differently due to a difference in acid resistance. The kimchi starter with added Lb. sakei 2 had an overall liking score that was slightly higher than that of the control low-sodium kimchi due to a lower off-flavor.

• 한국식품과학회지
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• 제28권5호
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• pp.806-813
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• 1996

저온 발효된 김치에서 분리된 저온성 젖산균 5균주를 김치제조시에 스타터로 각각 단독 접종하고 $8^{\circ}C$의 저온에서 발효시키면서 본 균주들이 김치발효에 미치는 영향을 조사하였다. 스타터 비접종 김치는 담금 즉시에는 그램 음성균수가 $4.0{\times}10^6CFU/ml$이었고, 대장균군수가 $3.2{\times}10^4CFU/ml$이었으나, 젖산균수는 $1.6{\times}10^3CFU/ml$에 불과하였다. 스타터를 접종한 김치들에서는 발효초기부터 대장균군수 및 그램 음성균수가 급격히 감소하였으나, 스타터 비접종 김치에서는 발효 초기에 이들이 증가하다가 10일 이후에 급격히 감소하였다. 젖산균수가 정상치에 도달하는 데 스타터 비접종 김치는 10일이, Leuconostoc속의 김치들은 $4{\sim}6$일이, Lactobacillus속의 김치들은 2일이 각각 소요되었다. 적숙상태의 총산함량에 도달하는데 스타터 비접종 김치는 10일이, 스타터 접종 김치들은 모두 4일이 소요되었다. 그러나 본 젖산균들의 접종이 김치의 산패를 야기시키지는 않았다. Leu. dextranicum 김치는 6일이후에 조직이 현저하게 연화되었으나 나머지 김치들은 그렇지 않았다. Leu. dextranicum 김치를 제외하면 김치의 품질은 Leuconostoc속 김치들은 모두 스타터 비접종 김치와 비슷하였으나, Lactobacillus속의 김치들은 스타터 비접종 김치보다 나빴다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권4호
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• pp.790-799
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• 1997

Lactic acid와 acetic acid를 탄소원으로 이용할 수 있으며, 혐기적 상태에서 생육 가능하고 저온성, 내염성, 내산성의 성질을 가지며 뛰어난 방향성을 갖는, 김치로부터 분리된 효모, 즉 Saccharomyces sp. YK-17 균주와 Saccharomyces fermentati YK-19 균주를 starter로 첨가하여 발효시켰을 때 김치의 이화학적 성분과 미생물의 경시적인 변화, 그리고 관능적 특성을 비교 평가하였다. Starter 첨가군 김치가 대조군보다 전 발효기간 동안 산생성량이 낮았고, 특히 S. fermentati YK-19 균주를 starter로 첨가할 경우 김치 적숙기(pH 4.0, 산도 $0.6{\sim}0.8%$)를 대조군보다 약 1.63배 연장시킬 수 있었다. 비휘발성 유기산의 변화는 발효가 진행됨에 따라 lactic acid가 가장 많이 생성되었으며, 초기에 1.71 mg/100g이던 것이 발효 30일째에는 대조군이 77.60 mg/100g으로, S. sp. YK-17 첨가군은 69.24 mg/100g으로, 그리고 S. fermentati YK-19 첨가군은 45.22 mg/100g으로 3실험군 중에서 YK-19첨가군이 가장 낮았다. 그리고 김치산패의 주 원인균으로 알려져 있는 젖산균인 Lactobacillus속 균주의 성장이 starter첨가 김치, 특히 S. fermentati YK-19 첨가 김치에서 현저하게 억제되었다. 또한 starter 균주의 산 이용성 및 우수한 방향 생성능으로 인해 starter 첨가군에서 신맛과 신내를 덜 느끼고 아울러 과실향에 유사한 향미가 김치에 부여됨으로써 대조군보다 기호도가 훨씬 높은 김치를 제조할 수 있었다.