물리·화학적 처리에 의한 멸균 초콜렛 우유 및 요구르트 오염균의 생육억제효과

Abstract

1. 멸균 초콜렛 우유 오염 균주 분리 및 동정 멸균 초콜렛 우유로부터 분리된 균주에 대한 API 50CBH kit 분석 결과, 총 18종의 당 발효능을 보여 동정확률 93.2%로 Bacillus lentus로 동정되었으며, Bacillus lentus M1으로 명명하였다. 2. 요구르트 오염 균주 분리 및 동정 요구르트로부터 분리된 균주는 API 20C AUX kit 분석 결과, Kloeckera sp.(동정확률 : 99.9%)으로 동정되었다. 균체 세포막 지방산 분석 결과, 유사도 0.347로 Hanseniaspora uvarum (Kloeckera apiculata)으로 동정되어 두 결과를 종합하여 최종적으로 Hanseniaspora uvarum Y1으로 명명하였다. 3. 열처리 3-1. Bacillus lentus YM 1 105, 110, 115 및 120℃에서 15분간 가열 처리 한 후 생육의 유무를 판단 한 결과, 110℃ 이상의 온도에서는 15분간 가열 시 모두 사멸하였다. 3-2. Hanseniaspora uvarum Y1 70℃ 및 80℃에서 15분간 가열 처리한 후 생육의 유무를 조사한 결과, 70℃ 및 80℃ 모두에서 15분간 가열처리 하였을 때 사멸하였으나, HTST(79.5℃, 4 초) 및 LTLT(60℃, 30 분) 조건에서는 생육하는 것으로 나타났다. 4. pH 처리 4-1. Bacillus lentus YM 1 Bacillus lentus M1은 pH 6-8에서 최적 생육을 보였으나 pH 9에서는 성장이 느려졌으며, pH 5이하 10 이상에서는 생육이 완전히 억제되었다. 4-2. Hanseniaspora uvarum Y1 Hanseniaspora uvarum Y1는 pH 2~9의 아주 넓은 pH 범위에서도 성장하였으며, 최적 성장 pH는 5-6이었다. pH 2, 3, 9 에서는 균의 증식이 다소 억제되었으며, pH 1이하 10 이상에서는 생육이 완전히 억제되었다. 5. 전해수 처리 5-1. 전해수의 제조 무격막 방식으로 제조한 전해수의 pH는 9.12로 약알칼리성이었으며, HClO함량은 332.09 ppm 이었다. 5-2. 전해수의 항균활성 Bacillus lentus M1과 Hanseniaspora uvarum Y1 에 대한 전해수의 항균활성 측정결과, 두 균주 모두 생육 저해 환이 5 mm 이상으로 나타나 전해수에 대해 매우 높은 감수성을 보였다. 6. 오존가스 처리 6-1. Bacillus lentus YM 1 Bacillus lentus M1의 초기균수가 102 CFU 일 경우 약 10분간의 오존 가스 처리로 균주가 완전히 사멸하였으며, 초기 균수가 103인 경우에는 30분간의 처리 시 완전히 사멸한 것으로 나타났다). 6-2. Hanseniaspora uvarum Y1 Hanseniaspora uvarum Y1의 초기 균수가 102 CFU 일 경우, 약 10분간의 오존가스 처리로 균주가 완전히 사멸하였으며, 초기 균수가 103CFU인 경우에는 20분간의 오존 가스 처리로 완전히 사멸하였다. 7. Microwave 처리 7-1. Bacillus lentus YM 1 초기 균수가 3.07×107 CFU인 Bacillus lentus M1은 열의 작용을 배제하기 않을 경우, 1 min 간의 microwave 처리로 모두 사멸하였다. 그러나 열의 영향을 배제하며 Microwave를 처리한 경우, 처리 시간에 상관없이 약 105 CFU 가량의 생균수가 검출되었다. 7-2. Hanseniaspora uvarum Y1 초기 균수가 4.05×106 CFU인 Hanseniaspora uvarum Y1에 microwave를 처리한 결과 1 min 간의 처리로 모두 사멸하였다. 그러나 열의 영향을 배제하며 Microwave를 처리한 경우, Hanseniaspora uvarum Y1는 처리 시간에 상관없이 약 105 CFU 가량의 생균수가 검출되었다. 8. 방사선 처리 8-1. Bacillus lentus YM 1 Bacillus lentus M1의 경우, 1 kGy 조사 시 생균수가 1.61×103 CFU로 초기 균수에 비해 4 log cycle 가량 균수가 감소하였으며, 이후의 선량에서 지속적으로 감소하다가 7 kGy 조사구에서 완전히 사멸한 것으로 나타났다. 8-2. Hanseniaspora uvarum Y1 Hanseniaspora uvarum Y1는 조사선량에 따라 균수가 감소하는 것으로 나타났는데, 1 및 3 kGy 조사시에는 약 2 log cycle, 5 kGy 조사구에서는 3 log cycle, 7 kGy 조사구에서는 5 log cycle 정도 감소한 것으로 나타났다.

This study was conducted to investigate the cause of the microbiological contaminant of the aseptic chocolate milk and yogurt and evaluate the effects of physicochemical treatment(heating, pH, electrolyze water, ozone gas, microwave and gamma irradiation) on the growth inhibition of isolated strains. As the results of identification thorough API kit and cellular fatty acid analysis, the bacteria and yeast isolated from aseptic chocolate milk and yogurt were identified as Bacillus lentus and Hanseniaspora uvarum, respectively. Such strains were named Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1. And also, in effect on growth inhibition of Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1 by physicochemical treatment, the following changes were observed. In susceptibility of the isolated strains to heat, Bacillus lentus M1 survived the heat treatment at 105℃ for 15 min but not survived the heat treatment at 110℃ over for 15 min. Hanseniaspora uvarum Y1 was killed at 70℃ and 80℃ for 15 min, yet survived at condition of HTST (79.5℃ for 25 sec) and LTLT (60℃ for 30 min). In growth inhibition by pH conditions, Bacillus lentus M1 had optimal pH between pH 6 and pH 8 while growth of Bacillus lentus M1 was inhibited at under pH 5 and over pH 10. Hanseniaspora uvarum Y1 survived at the wide ranging from pH 2 to pH 9, but not survived under pH 1 and over pH 10. On electrolyzed water(pH 9.12, HClO contents 332.09 ppm)treatment against Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1, 5 mm over of growth inhibition zone were observed. It suggest that Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1 have high susceptibility to electrolyzed water. The effects of ozone gas on growth of Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1 were evaluated by viable cell count. When initial number of Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1 were 102 CFU, they completely removed by ozone gas treatment for 10 min. When initial number of Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1 were 103 CFU, they were completely removed by treatment for 10 min and 30 min, respectively. With regards as the microwave treatment, Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1, initial density of popular were 3.07×107 CFU and 4.05×106 CFU each, were sterilized through microwave treatment for 1 min. As the results of Gamma-irradiation against Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1, number of them were decreased as the gamma-irradiation dosage increased. Bacillus lentus M1 and Hanseniaspora uvarum Y1 were killed by radiation at 7 kGy and 50 kGy, respectively.