Comparison of chemical and organoleptic characteristics of fermented sausage by enterococcus thilandicus with commercial starter culture

김태빈 중앙대학교 대학원 2017 국내석사

본 연구에서는 상업용 스타터로 만든 발효소시지와 비교하여 발효 소시지용 스타터의 후보 미생물인 E. thilandicus로 제조한 발효소시지의 화학적 관능적 특성을 확인하는데 그 목적이 있다. 유럽산 치즈와 자연발효생햄에서 분리 및 동정한 142개 후보 균주 중 문헌조사, 내염성, 내산성 평가 그리고 최적증식온도 평가를 통해 후보 균주를 선발하였다. 시료는 스타터를 첨가하지 않은 Control과 E. thilandicus를 사용한 T1, 상업용 스타터를 사용한 T2, T1과 T2를 혼합한 T3를 준비하였다. pH, 바이오제닉 아민(BAs), 아질산염의 분석은 발효 0일, 3일, 13일 그리고 40일차에서 진행하였다. 그리고 관능 평가와 휘발성 물질은 최종제품인 40일에서 추가로 진행하였다. pH는 pH미터를 이용하여 분석하였다. BAs는 HPLC와 C18컬럼을 이용하여 분석하였다. 아질산염은 디아조화법에 의해 분석하였다. 관능검사는 색, 향, 맛, 전반적인 선호도 항목에 대해 5점 척도로 실시하였다. 휘발성 물질은 GC-MS를 이용하여 분석하였다. 스타터균주의 가장 중요한 역할 중 하나인 pH 감소에 있어서 T1은 T2와 비교하여 소시지의 pH를 충분히 감소시켰다. 또한 아질산염을 3일차부터 크게 감소시켰기 때문에 발효 및 건조 공정을 단축시킬 경우 tyramine의 양과 잔류 아질산염이 적은 제품을 만들 수 있다. 하지만 관능평가 결과 모든 항목에서 낮은 점수를 받았기에 이를 보완해줄 다른 균주와의 혼합사용이 필요하다고 사료된다. The purpose of this study is to investigate the chemical and organoleptic characteristics of fermented sausages made from E. thilandicus, a candidate microorganism for fermented sausage starter, compared with fermented sausage made with commercial starter. Candidate strains were selected from 142 candidates isolated and identified from European cheese and naturally fermented ham by literature survey, salt tolerance, acid resistance evaluation and optimal propagation temperature evaluation. The samples were prepared by using Control without added starter, T1 using candidate microorganism, T2 using commercial starter, and T3 using T1 and T2. PH, biogenic amines (BAs) and nitrite were analyzed at 0, 3, 13 and 40 days of fermentation. The sensory evaluation and volatiles were further processed on the final product, 40 days. The pH was analyzed using a pH meter. BAs were analyzed using HPLC and C18 columns. Nitrite was analyzed by the diazotization method. The sensory evaluation was performed on a scale of 5 points for color, flavor, taste, and general preference items. The volatiles were analyzed using GC-MS. One of the most important roles of the starter strains, T1, decreased the pH of the sausage sufficiently compared to T2. In addition, since nitrite is greatly reduced from day 3, shortening the fermentation and drying process can produce a product with less amount of tyramine and residual nitrite, which is a biogenic amine. However, sensory evaluation results showed that all of traits had low scores and it is necessary to use them with other strains to supplement them.

Effect of nitrite substitutes for vegetable sources on meat color fixation on fermented sausage production

윤건희 Korea University 2017 국내석사

The purpose of this study is to screening vegetable powders can substitute nitrite had used for curing agents in meat products and confirming the preservative effects by apply to fermented sausage. As known in previous research, vegetables contained much nitrate were selected. Total 14 kinds of vegetables nitrate contents were measured by Ion Chromatography System and nitrite contents were measured by diazotization method of Korean Food Standards Codex. The nitrate contents were measured range to minimum 800 mg/kg to maximum 8223.5 mg/kg. The nitrite contents were measured range to not detected (ND) to maximum 339.4 mg/kg. Five vegetables (vitamin, young radish, crown daisy, leaves of Brassica juncea L. celery) which had more than 5,000 mg/kg nitrate contents were selected to investigate the nitrite produce with nitrate reductive strains. Samples were cultivated respectively with Staphylococcus carnosus KCTC 3580, Staphylococcus xylosus KCTC 3342 and Commercial fermented sausages starter BITEC Advanced LD-20 (Staphylococcus carnosus and Lactobacillus sakei) in TSB broth at 30℃, 37℃ in 24, 48, 72hr, to confirm the nitrate reductive activities. Optical density (OD) of each samples were observe to probe nitrate reduction and nitrite production. The portion of vegetable powders were selected according to most nitrate reductive activity of each vegetable powders, vitamin and young radish was 1.0%, celery and leaves of Brassica juncea L. was 1.5% and crown daisy was 2.0% of total curing spices. There were no significant difference in OD of 30℃ and 37℃ (p<0.05). Fermented sausages were prepared by 3 types, nitrate added (Control-1) and nitrate, nitrite added (Control-2), and nitrite-free and vegetable powder added (Experimental batches). Control-1 was manufactured applying 120 ppm of sodium nitrate and Control-2 was manufactured applying 120 ppm of sodium nitrate and 70 ppm of sodium nitrite. Vegetable powder added fermented sausage was manufactured with each vegetable powder’s most effective nitrate reduction ratio. The commercial fermented sausage starter culture BITEC Advanced LD-20 was added all fermented sausages. Fermented sausages were ripened 30-days fermentation. The weight loss of drying was reached 40% after 24 days. The pH value of fermented sausages was decreased from average 5.80 to 4.50 for 2 days, and then gradually increased to 4.80 levels. The water activity of fermented sausages was gradually decreased from average 0.970 to 0.860. The chromatic value CIE a* of batch D and I were 6.24 and 6.89, similar or even better than Control batches, but other Experimental batches were lower than Control batches significantly. Lipid rancidity of fermented sausages added nitrate was 0.52±0.13 TBARS value at 4th week of fermentation, and the TBARS value of experimental batch D and I was significantly no difference compared with Control batches. Pathogenic microorganisms such as coliform, E.coli O157:H7 KCCM 40406, Staphylococcus aureus KCTC 1916, Clostridium perfringens KCTC 3269 were not detected in all raw materials and tested samples during fermentation. Biogenic amines were not detected all of the Control batches and Experimental batches during and after fermentation periods. The sensory evaluation of Experimental batch D and I were not significantly different between Control batches and Experimental batch D and I on color, flavor and overall preferences. As the results, high-nitrate containing vegetable powders such as crown daisy and leaves of Brassica juncea L. could substitute the nitrite usages in fermented sausage production applied with nitrate reductive microorganism.

Functional lactic acid bacteria as starter culture for fermented sausage production

유현희 Graduate School, Korea University 2018 국내박사

Meat products, which are rich in high quality proteins, provide nutrition and health benefits. However, owing to their fat, saturated fatty acid, and cholesterol content, these products are associated with cardiovascular diseases, certain types of cancer, obesity, and other issues. In addition, meat products called fermented sausages are unfamiliar in Korea. Therefore, to overcome the above limitations and improve the nutritional value and beneficial properties of fermented sausage, we evaluated the utility of using lactic acid bacteria (LAB) as functional starter cultures. Functional LAB was applied to fermented sausages to produce novel varieties of these sausages. The results obtained are summarized below. In chapter 1, we show that among the 305 strains of LAB isolated from kimchi samples, 11 strains were selected as starter candidates based on growth speed, pH lowering ability, and biogenic amine (BA) productivity, including gamma-amino butyric acid (GABA)-productivity. In an in vitro test, the Y8 (Lactobacillus brevis), O52 (Pediococcus acidilactici), and KA20 (Weissella halotolerans) strains produced 39.00 ± 1.36, 49.73 ± 3.80, and 64.59 ± 0.61 mg/kg of GABA, respectively. Interestingly, although isolate Y8 showed low productivity in vitro, the amount of GABA produced during in situ tests (61.30 ± 2.61 mg/kg) was similar to that produced by isolate PM3 (L. brevis), which was used as a positive control (69.64 ± 2.20 mg/kg). Therefore, isolate Y8 was selected as the functional starter culture for producing fermented sausages as it allowed safe handling, exhibited rapid growth, and produced abundant GABA. Chapter 2 evaluates the functional properties of LAB obtained from various sources and also identifies effective strains of probiotic LAB. Ten LAB were selected and their probiotic properties such as acid resistance, bile tolerance, cholesterol assimilation activity, and adherence to Caco-2 cells were assessed. Among these, Lactobacillus curvatus R8 and Pediococcus acidilactici S18 showed complete tolerance to 0.3% bile acid. In addition, these strains showed maximum acid tolerance, with more than 106 CFU/ml bacteria persisting after 3 h incubation at pH 2.5. Furthermore, Lactobacillus curvatus R8 and Pediococcus acidilactici S18 reduced cholesterol levels by > 50% in an in vitro test. In particular, these strains showed high viable cell counts than other strains after 2 h in Caco-2 cell (ATCC number: HTB-37) adhesion assay. In in vivo experiments, four-week-old male Balb/c 50 mice were fed with normal diet (ND), a hypercholesterolemic diet (HD), HD with Lactobacillus curvatus R8 (ca. 1.0×108 CFU/ml), and HD with Pediococcus acidilactici S18 (ca. 1.0 × 108 CFU/ml) for seven weeks. Hypercholesterolemic mice treated with these isolates showed a significant decrease in total blood cholesterol and low density lipoprotein (LDL) levels. In conclusion, isolates R8 and S18 are potential starter cultures with probiotic properties that exhibit acid tolerance, bile resistance, and cholesterol-lowering activities. In chapter 3, we determined the physicochemical, microbiological, and quality characteristics of a new type of fermented sausage manufactured by incorporating Baechu-kimchi powder and GABA-producing LAB. The LAB count was maximum by day nine of ripening of the inoculated sausages, accompanied by a rapid decrease in pH. The addition of kimchi powder decreased the lightness (L∗) and increased the redness (a∗) and yellowness (b∗) values, while significantly increasing the hardness and chewiness of the sausage (p < 0.05). Moreover, although the thiobarbituric acid reactive substance content increased in all samples during the study period, this increase was lower in the kimchi-treated samples, indicating a reduction in lipid oxidation. Overall, our results show that addition of Baechu-kimchi powder to sausages reduced the off-flavor properties and improved the taste profile of the fermented sausage in sensory evaluations. The GABA content of all fermented sausages increased from 17.42–25.14 mg/kg on the third day of fermentation to 60.95–61.47 mg/kg on the thirtieth day. These results demonstrate that Baechu-kimchi powder and GABA-producing LAB could be used as functional materials for improving quality characteristics of fermented sausage.

Investigations on the potential of applying kimchi(-powder) as a functional ingredient in fermented sausages : Untersuchungen zur potentiellen Anwendbarkeit von Kimchi(-Pulver) als funktionelle Zutat bei der Rohwurstherstellung

이주연 [Rheinischen Friedrich-Wilhelms-University Bonn] 2003 해외박사

This work deals with the development of a new type of fermented sausage by incorporating baechu-kimchi as a multifunctional ingredient. Due to the nutritional characteristics and health-benefiting virtues of kimchi, its use as additive offers a possibility to improve the nutritional and physiological value of fermented sausages. Moreover, the LAB present in kimchi were expected to adapt themselves to the environment of fermented sausages and to act as starter cultures and natural preservatives. To ascertain such functional properties of kimchi in sausage fermentation, a theoretical assessment as well as several experiments was carried out. In the first part, the nutrient contents of kimchi materials and their influence on fermented sausages when used as an additive were calculated in a cumulative manner according to data drawn from literature. Although possible losses during preparation and processing, which were not taken into consideration may occur, it is evident that the composition of fermented sausages can be changed – reduction of fat content and calorie density – by the addition of kimchi. Furthermore, the nutritional and physiological properties of sausages can be improved by the addition of kimchi as they would be enriched with antioxidative substances. Although it is presumably not possible to add an arbitrary amount of kimchi because of resulting technological problems, the highest enrichment of fermented sausages with dietary fiber (3.6%) that was calculated was achieved by the addition of 15% kimchi-powder. In the second part, a series of investigations were carried out to substantiate the use of kimchi as multifunctional additive for fermented sausages; i.e. as antioxidative substance with a starter culture function. Kimchi used in the present study was varied by the type (fermented fresh kimchi and freeze-dried kimchi-powder), and by the fermentation temperature to gain basic information concerning fermentation properties of kimchi or kimchi varieties. Finally, the influence of kimchi on the quality of real fermented sausages and their sensorial acceptability were evaluated. extending the shelf life of sausages by inhibiting rancidity. The best antioxidative effect of kimchi was found in the sample treated with 5% kimchi that was fermented at 20°C, at the ripening temperature of 8°C. Accordingly, it was found that the protective effects of kimchi against the lipid-oxidation were not promoted by raising the quantity of kimchi but were rather influenced by the fermentation temperature of it. Any antioxidative property of kimchi-powder in the ripening raw meat mixture was not ascertained, though. The totality of LAB that naturally occurred in kimchi as well as LAB isolated from kimchi was investigated for their potential utility as a substitute of starter culture in the production of fermented sausages. The results clearly demonstrate that the LAB integrated by the addition of kimchi or kimchi-powder can substitute commercial lactic acid starter cultures. The kimchi LAB were well adapted to the new habitat of fermenting sausage. They exhibited good souring properties that are comparable to those of commercial starter cultures. Among the LAB isolated from kimchi, L. plantarum showed the best potential to be used as a lactic acid starter culture with a salt tolerance, nitrite tolerance, homolactic fermentation and a good competition against the other strains. Nevertheless, the application of LAB as an integrated part of kimchi was found to be advantageous as compared to the use of pure cultures in virtue of kimchi compounds, which stimulated the sugar fermentation of LAB and their growth as well. With the added kimchi (5 — 15%) and kimchi-powder (2 — 5%), the necessary microbial stability of real fermented sausages was achieved. In particular, kimchi-powder contributed to improving the safety of the fermented sausages as compared to the conventional one treated with starter culture. In the subjective sensory analysis, kimchi and kimchi-powder sausages were significantly preferable to the conventional sausage by panelists. It can be concluded that the utility of kimchi (fermented at 20°C) as a multifunctional ingredient in the production of fermented sausages was ascertained by the investigations in the present work. The results demonstrate that a new type of fermented sausages possessing positive nutritional (healthier meat products) as well as microbiological properties can be industrialized without any sacrifice of taste by the addition of kimchi. From the technological point of view, it was found that the optimal amount of kimchi ranges from 5 – 10%. The utility of freeze-dried kimchi-powder (2 – 5%) was proven as it compensated the disadvantageous feature of kimchi (high water content) but showed comparable or even better microbiological and physiological values.

Effect of Different Preservation Techniques on Quality Characteristics and Shelf-life of Dry Fermented Sausages

아마라 아미르 대구대학교 대학원 2022 국내박사

식육가공 기술이 발전함에 따라 비열처리 및 열처리 가열제품에 대한 미생물 안전성 및 영양 파괴를 최소 등 효율적인 품질향상을 위한 새로운 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 가스치환포장(Modified Atmosphere Package, MAP), 방사선조사(Electron Beam Irradiation, EBI) 및 초고압처리(High-Pressure Processing, HPP) 등을 통해 건조 발효 소시지(Dry fermented sausage, DFS)의 저장성 향상을 위해 진행하였다. 첫 번째 연구는 건조 발효 소시지의 MAP포장에 따른 저장 중 이화학적, 미생물학적 및 관능적 특성에 대해 조사하였다. 처리구는 진공포장 처리구(Vacuum package, VP), 25% CO2/75% N2(MAP1), 50% CO2/50% N2(MAP2), 70% CO2/30% N2(MAP3) 및 100% CO2(MAP4)로 구분하여 진행하였다. 실험 결과, 모든 처리구는 VP와 비교하였을 때 pH, aw, 총균수(Total plate counts, TPC), 유산균수(Lactic acid bacteria counts, LAB) 및 대장균군수(Enterobacteriaceae)에 있어서 저장기간동안 감소했습니다(p<0.05). 저장 30일차의 경우, 지방산화도(2-thiobarbituric acid reactive substances, TBARS)는 VP > MAP1 > MAP2 > MAP3 > MAP4의 순으로 나타났다(p<0.05). 특히, MAP4의 적색도(a*) 값은 다른 처리보다 유의적으로 높게 나타났다. 관능특성의 경우, 저장 60일차에 젖산 향(Lactic acid aroma)과 신맛(Sourness)의 경우 처리구간 유의적인 차이가 없이 유사하였으며, MAP1가 전반적 기호도면에서 다른 처리구에 비하여 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 이상의 결과, CO2 25%를 첨가한 MAP1보다 CO2 70% 및 100%를 첨가한 MAP3 및 MAP4처리구의 항미생물효과가 우수하였으며, TBARS값의 하강 등 저장성 향상에도 효과적인 것으로 나타났다. 두 번째 연구는 건조 발효 소시지의 방사선 조사(EBI)에 따른 저장 중 이화학적, 미생물학적 및 관능적 특성에 대해 조사하였다. EBI처리는 0 kGy, 1 kGy, 2 kGy, 3 kGy 및 4 kGy였으며 저장 8주간의 품질특성을 조사하였다. 모든 처리구는 저장기간 동안 pH의 유의한 감소를 보였고(p <0.05), 2 kGy처리가 다른 처리구보다 유의적으로 낮은 pH, 미생물수(TPC, Listeria spp. 및 Salmonella spp.) 및 TBARS 값을 나타내었다(p<0.05). 시험기간 동안 EBI 처리는 발효 소시지의 수분 활성도(aw) 값에 영향을 미치지 않았습니다. 육색의 경우 3 kGy가 다른 처리에 비해 더 낮은 L* 값을 보인 반면, EBI 처리구가 비처리구보다 a*와 b*가 더 낮은 결과를 나타내었다. 관능특성의 경우(육색 및 신맛)에서는 모든 처리가 유사한 점수를 보였으나, 3 kGy 처리구가 저장 후반부까지 전반적인 기호도가 일정하게 높게 유지되었다. 이상의 결과, 발효 소시지에 방사선조사 처리는 조사농도가 높을수록 지방산화도가 높게 나타났지만, 1 kGy 처리구는 영향이 없었으며, 2kGy 처리 이상에서는 병원성 미생물의 감소에 효과적이 었으며, 3 kGy처리구 이상에서는 관능적 특성에 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 세 번째 연구는 건조 발효 소시지의 초고압처리(HPP)에 따른 저장 중 이화학적, 미생물학적 및 관능적 특성에 대해 조사하였다. HPP처리는 200MPa 및 300MPa 압력으로 5 min, 10 min 및 20 min 시간 동안 처리하여 저장 60일간 냉장 보관(4°C)하면서 품질평가를 하였다. 고압에 따른 PCA 및 LAB의 수는 처리시간에 관계없이 유의적인 감소를 나타내었다(p<0.05). 200MPa처리구에서는 TBARS 및 VBN 값이 다른 처리구보다 유의적으로 낮게 나타났으며(p<0.01), 육색의 경우에도 다른 시험구보다 a* 값이 유의하게 가장 높았다(p<0.01). 또한, a* 및 b*값은 저장기간 동안 유의적으로 감소하여다(p<0.01). 조직학적특성의 경우, 경도(hardness), 응집성(adhesiveness) 및 씹힘성(chewiness)은 HPP처리에 따른 유의적인 변화가 나타나지 않았다(p>0.05). 관능적특성의 경우 무처리 대조군 및 HP 처리군은 압력 수준 및 유지 시간으로 인해 모든 관능적 특성에 유의한 변화를 나타내지 않았다(p>0.05). 이상의 결과, HPP처리시 200-300MPa의 고압 범위는 관능적 특성을 손상시키지 않으면서 미생물을 저감시키는 효과가 우수하였다. Thermal and non-thermal new processing technologies for enhanced microbiological safety, reduced nutritional loss, and higher efficiency have emerged because of technological advancements. This study was conducted to increase the qualities of dry fermented sausage during storage with three different technologies as follows; Modified atmosphere package (MAP), electron beam irradiation (EBI) and high-pressure processing (HPP). First experiment was studied to explore the effect of Modified atmosphere packaging (MAP) varying in CO2 and N2 composition on quality attributes of fermented sausages. The current study investigated the effects of modified atmosphere packaging (MAP) on the physicochemical, microbiological, and sensory properties of dry fermented sausages (DFS) during refrigeration storage (4ºC). Treatments were vacuum-packed (control), 25% CO2/75% N2 (MAP1), 50% CO2/50% N2 (MAP2), 70% CO2/30% N2 (MAP3) and 100% CO2 (MAP4). All MAP samples significantly (p<0.05) decreased in pH, aw, total plate count, LAB, and Enterobacteriaceae count as compared to the vacuum package. The TBARS content at 30 days’ storage time was as follows: vacuum-packed >MAP1 >MAP2 >MAP3>MAP4. The a* value of MAP4 was higher than all other treatments. Treatments were similar (p>0.05) in lactic acid aroma and sourness in the final storage days, and MAP2 had the lowest (p<0.05) overall acceptability. In conclusion, the use of MAPs with an increase in the 25% CO2 can help in better microbial inhibition, and 70%CO2/30%N2 (MAP3) and 100% CO2 (MAP4) were effective in maintaining several quality parameters and extend the shelf-life of DFS. Second experiment was performed to investigate electron beam irradiation effect on physicochemical, microbiological, and sensory quality attributes of dry fermented sausages during a refrigerated storage period of 8 weeks at 4℃. The five different doses of e-beam irradiation applied were:0 kGy (control), 1 kGy, 2 kGy, 3kGy, and 4 kGy. All the experimental treatments demonstrated the significant decrease (p < 0.05) in pH values during the storage period of 60 days. 2 kGy exhibited the lowest pH values, bacterial growth (TPC, Listeria, Salmonella) and TBARS values than other irradiated fermented sausage batches across the study period. Irradiation did not affect the water activity (aw) value of fermented sausage samples. For color characteristics, 3 kGy exhibited lower L* values than other treatments, meanwhile, the similar trend of lower a* and b* was observed in irradiated treatment than non- irradiated. All the treatment had similar scores by the panelist in sensory attribute (color, sourness) but irradiated treatment 3 kGy fermented sausage sample maintained sensory characteristics (overall acceptability) at the end of storage period. In conclusion, Using irradiation treatments 1-3 kGy can be beneficial for lipid oxidation inhibition, microbial control, and maintenance of sensory attributes, to enhance food safety and shelf stability of fermented sausages during storage. Third experiment was carried out to examine the application of high-pressure processing (HPP) at various pressure and holding time combinations on physicochemical, microbiological, and sensory characteristics of dry fermented sausages (DFS) during refrigerated storage at 4℃ for 60 days. Treatments were 0MPa (non-pressurized), 200MPa and 300MPa at different combinations of holding time of 5 to 20 minutes at refrigerated storage (4℃) for 60 days. High pressure levels 200-300MPa showed a substantial effect (p < 0.05) on PCA and LAB count of dry fermented sausages independent of the HP processing time (p > 0.05). High pressure treated samples 200MPa showed significantly lower (p < 0.01) TBARS and VBN values. The significantly highest (p < 0.01) a* value was observed in 200MPa treatment and CIE a* and b* values significantly decreased (p < 0.01) from initial to final storage day. Texture profile characteristics, hardness, cohesiveness, and chewiness were not substantially affected (p > 0.05) by treatment due to the application of the high-pressure processing.The HP-treated and non-treated groups had no significant variation (p>0.05) in all the sensory traits (color, lactic acid aroma, sourness, and overall acceptability) due to pressure level and holding time. In conclusion, the high-pressure range of 200-300 MPa magnificently helpful in microbial inactivation without distressing the sensory qualities.

Effect of Isolated Soy Protein Addition on the Quality of Fermented Dry Sausage : ISP의 첨가가 발효 Sausage의 품질에 미치는 영향

서선우 Graduate School of Kon-Kuk University 1991 국내박사

본 연구는 발효 sausage 제조시 육제품에 그 첨가가 허용되어 있는 Isolated Soy Protein(ISP)를 원료육에 첨가하여 소금의 첨가량을 줄임으로서 소금과 대체적인 효과를 가져오고, 또한 육보다 값이 싼 ISP를 이용하여 경제적으로도 유리한 제품을 생산하기 위한 목적으로 실시하였다. ISP의 첨가량은 각각 0, 2, 3, 4 및 5% 수준으로 첨가하였으며 발효 Sausage의 제조는 유럽에서 동상적으로 제조하는 방법에 따랐다. 제조한 제품의 이화학적 및 미생물적 성상을 경시적으로 조사하였으며 panel test는 최종제품에 대하여 실시하였다. 그 결과를 조사하면 다음과 같다. 1) ISP의 첨가를 달리하여 발효 sausage 제조시 ISP의 첨가량이 증가할수록 pH도 따라서 증가했으며(P<0.05) 숙성 종료시 최종제품의 pH는 control은 4.79, 5% 처리구는 5.04를 나타내었다. 2) 숙성기간중 수분활성도는 점차 감소하여 숙성 종료시 최종제품의 수분활성도는 control 0.893, 5%처리구는 0.887을 나타내어 ISP 첨가량이 증가할수록 낮게 나타났다(P<0.05). 3) 건조기간중 감량은 급격히 일어났으며 최종제품의 감량은 control 32%, 5%처리구는 27%를 보여 ISP의 첨가량이 증가할수록 감량은 낮게 나타났다(P<0.05). 4) 숙성기간중 잔존 nitrite함량은 급격히 감소하여 숙성종료시 각 처리구 모두 15ppm이하였고 control이 5ppm 5%처리구가 13ppm을 나타내었다. 5) Hunter color value에서 숙성종료시 b-value(yellowness)는 각 처리구 간 ISP함량이 증가할수록 높게 나타났다(P<0.05). a-value(redness)는 숙성 초기에는 control과 5% 사이에는 많은 차이를 보였으나 숙성이 진행되면서 점차 그 차이가 줄어들어 최종제품에서는 control이 10.5, 5% 처리구가 9.8을 나타내었다. L-value(whiteness)는 각 처리구 모두 숙성중 감소하였으며 5% 처리구가 46.2로 가장 높은 수치를 나타내었다. 6) Haress는 숙성기간중 서서히 증가하였으며 ISP의 첨가량이 많을수록 낮게 나타났다. Springiness, cohesiveness, chewiness 모두 ISP의 첨가량이 많을수록 낮게 나타났으며 각 처리구간 유의성은 없었다. 7) 최종제품의 panel test시 색택, 맛, 조직 모두 control과 3, 4 및 5% 처리구간에는 유의성이 인정되었으나(P<0.05) control과 2% 처리구간에는 유의성이 인정되지 않았다. 8) Total bacteria와 lactobacilli의 수는 각 처리구 모두 발효기간중 급격히 증가하였으며 각 처리구간 큰 차이를 보이지 않았다. 9) 숙성중 staphylococci와 streptococci는 점차 감소하였으며 숙성종료시에는 enterobacteria, fungi 및 mold는 각 처리구 모두 10^(2)cells/g 이하로 나타났다.

Antioxidant effects of Allium hookeri and fermented pine needle in fermented sausage produced from sulfur-fed pigs

송은영 건국대학교 대학원 2014 국내석사

This study was performed to investigate the antioxidant effects of Allium hookeri and fermented pine needle in fermented sausage using sulfur fed pigs. The sausages were divided into four different batches as the followings; The sausage processed with normal feed fed pigs (Con), The sausage processed with 0.3% sulfur fed pigs (T1), A. hookeri added to the T1 at the levels of 1% to the batches (T2), The fermented pine needle added to the T1 at the levels of 1% to the batches (T3). The pigs were fed at the levels of 0.3% sulfur to the feed during all period of feeding. Fermented sausage processed for up to 60 days of storage and was determined at 1 day, 15 days, 30 days and 60 days. Antioxidant effects were investigated by assessing DPPH free radical scavenging and ABTS+ reducing activity, total phenol contents, and total flavonoid contents. The change of pH in the groups of T2 or T3 was decreased (P < 0.05). The changes of lactic acid in the groups of T2 or T3 were significantly increased compared with both control and T1 (P < 0.05). The antioxidant activity of DPPH free radical scavenging (%), ABTS+ reducing activity (%), total phenol and total flavonoid contents in the T2 were significantly increased compared with Con (P < 0.05) and total flavonoid contents and ABTS+ reducing activity (%) in the T3 were significantly higher than that of Con (P < 0.05). These results suggest that A. hookeri and fermented pine needle play an important role to show an antioxidant capacity in fermented sausage made of sulfur fed pigs. 본 연구는 유황 돈육 발효소시지에 삼채 및 발효솔잎 첨가시 저장기간 동안 나타나는 항산화효과를 조사하였다. 발효소시지 실험군은 4개의 군으로 나뉘설정하였었다 ; 일반사료 급여한 돈육 발효소시지는 대조군으로 설정하였으며,; 0.3% 유황 급여 돈육 발효소시지는 T1,으로 설정; 0.3% 유황 급여 돈육 발효 소시지에 1% 삼채를 첨가한 군은 T2으로 설정;, 유황 급여 돈육 발효소시지에 1% 발효 솔잎 첨가 군은 T3로 설정하였다. 발효소시지 제조는 총 60 일간 진행하였으며, 1 일, 15 일, 30 일, 60 일 차에 시료를 채취하여샘플을 취하여 분석하였다. 항산화 효과는 DPPH, ABTS, Total flavonoid contents, Total Phenol contents를 통하여 항산화 효과를 분석하였다. pH 변화는 T2, T3 군에서 유의적으로 감소하였으며 이러한 변화는 T2, T3군에서 유산균 수가 유의적으로 증가하므로 젖산균 증식에 의한 젖산 형성으로 유발된 것으로 여겨진다 (P < 0.05). DPPH, ABTS, Total flavonoid contents, Total phenol contents에서 T2군은 Con군에 비해 유의적으로 증가하였다 (P < 0.05). T3군은 ABTS, total flavonoid contents에서 Con군에 비해 유의적으로 증가하였다 (P < 0.05). 이러한 결과는 A.hookeri와 발효 솔잎이 유황 돈육 발효소시지에서 항산화 역할을 하는 것으로 능력을 가지고 있는 것으로 나타났다.비가열 소시지의 한계점인 저장기간이 짧은 점을 개선 시킬 수 있다.

머루추출물의 항산화 및 항균활성이 건조-발효소시지의 품질특성에 미치는 영향

김현준 대구대학교 일반대학원 2019 국내석사

본 연구는 기능성을 보유한 건조-발효소시지를 개발하고자 국내 자생식물인 머루(Vitis coignetiae P.)를 용매별로 추출하여 항산화 항균효과를 측정하여 추출용매를 선정하였고 이를 건조-발효소시지에 적용했을 때 제품의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 머루는 chloroform, ethanol, methanol 및 열수를 이용하여 추출하였으며, 추출용매별로 추출수율, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 자유기 소거능, ABTS+ 자유기 소거능, ferric reducing antioxidant power(FRAP) 및 항균 능력을 측정하였다. 측정결과 추출수율은 열수 추출이 가장 유의적으로 높았으며(p<0.05), 총 페놀 함량 및 플라보노이드 함량도 열수 추출물이 유의적으로 높게 측정 되었다(p<0.05). 또한 DPPH 및 ABTS+자유기 소거능 및 FRAP 환원능도 열수 추출물이 유의적으로 높게 측정 되었다(p<0.05). 그리고 항균활성은 열수 추출물이 Listeria monocytogenes, Escherichia coli 및 Klebsiella pneumonia에 대한 억제 지역 형성이 유의적으로 더 넓게 측정되어(p<0.05) 추출방식은 열수추출로 선정하였다. 선정된 열수 추출물을 이용하여 건조-발효소시지를 제조하였다. 제조 6일차, 30일차, 60일차에 pH 측정, 수분함량, 육색, 지방산화도, 단백질산화도, 전단력, 조직감, 미생물 균수 측정 및 관능평가를 실시하였다. 머루추출물을 첨가한 건조-발효 소시지는 대조군에 비해 저장기간 중 pH, 수분, 과산화물가 및 전단력이 유의적으로 낮게 측정되었으며(p<0.05), carbonyls 함량, 맛, 종합적 기호도, 총 균수 및 젖산균의 균수가 유의적으로 높게 측정되었다(p<0.05). 따라서 본 실험에서 건조-발효소시지를 개발하기 위해 사용된 머루추출물은 제품의 저장성, 품질 및 기호도를 향상시킬 수 있는 가능성을 보여 차후의 연구를 통해 보다 소비자의 기호성에 맞는 건조-발효소시지의 개발에 기여할 것으로 사료된다. Antimicrobial and antioxidant activity of various solvents (chloroform, 70% ethanol, methanol, hot water) extracts of Vitis coignetiea P. were examined. Hot water extract was significantly higher (p<0.05) on yield, total phenolic and flavonoid content, DPPH and ABTS+ radicals scavenging and FRAP ability than the other extracts. The antimicrobial activity of vitis coignetiea P. extracts were detected on the Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumonia, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium, Escherichia coli and Klebsiella pneumonia at concentration of 3 mg/disk. Therefore, dry-fermented sausage were prepared using hot water extract and then quality characteristics were evaluated. Sausages with added of vitis coignetiea P. hot water extract were significantly lower (p<0.05) in pH, moisture, peroxide value and shear force as compared to the control. Carbonyl content, taste, total acceptability, total microbial and lactic acid bacteria of sausages added vitis coignetiea P. hot water extract were significantly higher (p<0.05) than the control. This implies that the preparation of dry fermented sausage using vitis coignetiea P. hot water extract promotes the composition of early start culture that prevent the infection of pathogenic microorganisms by causing decrease in pH and water content. So vitis coignetiea P. hot water extracts fast promoted starter culture was enhance the taste and overall acceptability of the product.

Effects of Kimchi powder in Fermented Sausages on Serum Lipid and Cholesterol Levels in Rats

이진욱 건국대학교 대학원 2014 국내석사

본 연구는 김치 분말 또는 Lactobacillus plantarum이 추가된 발효소시지가 쥐의 혈청지질과 콜레스테롤을 감소시키는 효과를 알아보기 위하여 실시하였다. SD 수컷 쥐를 사용하여 실험을 실시하였고 각각 비 발효 소시지 추가 식이, 김치 발효 소시지 추가 식이, 그리고 Lactobacillus plantarum 발효 소시지 추가 식이의 세 그룹으로 나누어 6주간 급여하였다. 장기의 무게(심장, 폐, 간, 신장, 비장, 신장 주위 지방 조직과 부고환 지방 조직)는 사료 처리에 영향을 받지 않았다. 총 콜레스테롤, 저밀도 지단백, 그리고 KIM의 혈청 고밀도 지단백 수준은 CON에 비해 유의적(p <0.05)으로 낮게 나타났다. KIM 및 PLA의 혈청 콜레스테롤 수준과 동맥 경화 지수는 CON에 비해 유의적(p <0.05)으로 낮은 결과를 보였다. 결론적으로, 김치 분말 발효 소시지가 추가된 사료는 쥐의 콜레스테롤 수치와 동맥 경화 지수, 혈청 지질 저하에 대한 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 향후 김치 분말 발효소시지를 통한 저 콜레스테롤의 기능성 육 제품을 생산하는데 있어 매우 중요한 기초 자료가 될 것으로 사료된다. This study is being performed to investigate the serum lipid and cholesterol lowering effects of kimchi powder or Lactobacillus plantarum when added to fermented sausage for rats. Male SD (Sprague-Dawley) rats were divided in three groups and administered with the following diets for 6 weeks: non-fermented sausage added diets (CON), kimchi fermented sausage added diets (KIM), and Lactobacillus plantarum fermented sausage added diets (PLA). The weights of organs (heart, lung, liver, kidney, spleen, perirenal adipose tissue, and epididymal adipose tissue) were not affected by treatments. Total cholesterol, low density lipoprotein, and high density lipoprotein levels in serum of KIM were significantly (p<0.05) lower than those of CON. The serum free cholesterol level and atherogenic index (AI) in KIM and PLA were significantly (p<0.05) lower than those of CON. In conclusion, dietary supplementations with kimchi powder fermented sausages were effective for low plasma lipid, cholesterol levels and atherogenic index in rats.

발효소시지의 품질특성에 대한 염화나트륨 대체재 효과에 관한 연구

장경환 상지대학교 2017 국내박사

본 연구는 천일염, NPS, 정제염, 그리고 구운소금과 같은 소금의 종류 및 KCl과 MgCl2 등 소금 대체재를 사용하여 발효소시지를 제조하였다. 또한, 소금의 종류 및 소금 대체재의 종류를 구분하여 첨가함으로써의 수분과 pH의 변화 및 KCl의 첨가량에 따른 발효소시지의 품질 특성을 분석하기 위해 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 소금 종류에 따른 발효소시지 수분 및 pH의 변화 천일염(C), NPS(T1), 정제소금(T2), 구운소금(T3)로 구분 첨가하여 발효소시지를 제조 후 수분과 관련된 항목 및 발효소시지에서 가장 중요한 요소인 pH의 변화에 대해 조사하였다. 수분함량 실험결과 건조·숙성기간 중에 유의적인 차이를 나타내며 감소했다(p<0.05). 정제염을 첨가한 T2군이 29.58%로 가장 낮은 값을 나타냈고, 천일염을 첨가한 대조군이 30.39%로 가장 높은 값을 나타냈다. pH의 분석결과 5일차에 구운소금이 첨가된 T3군이 4.35로 가장 낮은 값을 나타냈다. 천일염이 첨가된 대조군은 3일차에 4.37의 값을 나타냈고(p<0.05), T1군은 5일차에 4.45, T2군은 3일차에 4.39의 값을 나타냈다. 5일차 이후에도 5.0이하의 낮은 pH 값을 나타냈다. 중량 감소율의 분석결과 대조군과 처리군 모두 35.0%이상의 중량 감소율을 나타냈다. NPS을 첨가한 T1군의 감소율이 35.90%의 수치로 가장 적은 중량 감소율을 나타냈고, 정제염을 첨가한 T2군이 41.52%로 가장 많은 중량 감소율을 나타냈다. 보수력의 분석결과 초기에는 대조군 및 처리군이 각각 57.41, 65.05, 70.17 및 69.42%의 수준을 나타냈으나, 제조당일부터 3일차 사이에 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 3일차 이후 저장기간이 길어질수록 점차 감소하는 추세를 보였으며, 25일차에는 대조군과 처리군이 각각 29.91, 33.09, 31.19 및 33.76%로 나타났다. 2. 소금 대체재의 종류 따른 발효소시지 수분 및 pH의 변화 천일염(C), NPS(T1), KCl(T2), MgCl2(T3)의 소금 대체재 종류에 따른 발효건조 육제품을 제조, 저장, 숙성하며 수분과 관련된 항목 및 pH의 변화에 대해 조사하였다. 수분 함량의 분석결과 제조당일 대조군이 58.31%의 값을 나타냈고, T1군은 59.02%를 T2군은 56.54% 그리고 T3군이 59.26%로 나타났다. 대조군 및 처리군은 제조당일부터 종료시점까지 유의적인 감소를 나타냈고(p<0.05), 종료시점에는 KCl이 첨가된 T2군이 가장 많이 감소하여 17.27%의 값을 나타냈다. pH의 결과는 저장 5일차에 pH가 급격히 낮아졌으며, 대조군이 4.75를 처리군이 각각 4.60, 4.78 그리고 4.42의 값으로 T3군이 가장 낮은 수치를 나타냈다. 감소하던 pH는 5일차 이후부터 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), 최종 pH는 대조군 및 처리군에서 각각 5.56, 5.07, 5.20 및 4.57로 나타났다. 중량 감소율의 실험결과 대조군 및 처리군은 건조·숙성기간 중에 유의적인 차이를 나타내며 그 값이 감소하였다(p<0.05). KCl이 첨가된 T2군의 경우 40일차에 47.97%의 값을 나타냈고, MgCl2이 첨가된 T3군은 49.77%의 중량 감소율 나타냈다. 보수력의 분석결과는 제조당일 T3군이 96.69%로 가장 높은 값을 나타냈지만, 40일차에는 28.74%로 가장 낮은 값을 나타냈다. KCl이 첨가된 T2군은 제조당일 92.34%의 값으로 시작하여 40일차에 30.07%로 처리군중에는 가장 높은 수치를 나타냈다. 3. KCl의 첨가 비율에 따른 발효소시지 수분 및 pH 변화 KCl의 첨가 비율에 따른 발효소시지의 저장·숙성기간 중에 수분 및 pH의 변화를 조사하기 위해 천일염과 KCl의 비율을 각각 7:3(T1), 5:5(T2), 3:7(T3)로 구분하여 대조군과 처리군을 구성하였다. 수분함량 조사결과 전체적인 실험 1주차에는 56∼57%로 조사되었고, 8주차에는 25∼26%로 나타났다. 총 수분 감소량은 45%정도로 나타났고, 대조군 및 처리군 간의 유의적인 차이는 나타났다(p<0.05). pH 분석결과 실험기간 중 가장 낮은 수치는 2주차에 대조군이 4.89를 T1, T2처리군이 4.74 및 4.72를 나타냈고, T3군이 가장 낮은 4.67의 결과를 나타냈다(p<0.05). 이후 5주차까지는 증가하는 것으로 나타났다. 중량 감소율의 분석결과 건조·숙성기간 중에 유의적으로 감소율이 증가하였다(p<0.05). 8주차 실험결과 천일염을 첨가한 대조군이 45.20%으로 가장 낮은 중량 감소율을 나타냈고, KCl의 비율이 가장 높은 T3군이 48.60%로 가장 높은 중량 감소율을 나타냈다(p<0.05). 보수력은 대조군과 처리군 간의 유의적인 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 실험 5주차까지 보수력이 증가하는 경향을 나타내었고, 이후부터 급격하게 감소하여 8주차에는 대조군이 50.55% T1, T2 및 T3군이 50.46%, 49.76% 그리고 47.31%의 값을 나타냈다. 4. KCL의 첨가 비율에 따른 발효소시지의 이화학적 및 물성학적 특성변화 KCL의 첨가 비율에 따른 발효소시지 일반성분 실험결과 수분은 제조당일 56.46∼57.97%의 값으로 시작하여 28.22∼28.77%로 수분함량이 유의적으로 감소하였고(p<0.05), 지방, 단백질, 회분은 이와 반대로 증가하는 결과를 나타냈다(p<0.05). TBA의 실험결과 건조·숙성기간 중에 유의적인 차이를 나타내며 증가하는 경향을 나타냈다(p<0.05). 실험결과 KCl의 첨가 비율이 높은 순서대로 TBA값이 높은 결과를 나타냈으며, T1군이 1.72 ㎎MA/㎏로 가장 낮은 값을 나타냈다. VBN의 분석결과도 건조·숙성기간 중에 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 실험결과 대조군이 가장 낮은 결과를 나타냈고, 처리군 중에서는 KCl의 비율이 가장 높은 T3군이 가장 낮은 결과를 나타냈다. KCl의 첨가 비율에 따른 총균수 변화의 결과 대조군과 처리군 간의 유의적인 차이를 나타냈고, 건조·숙성기간 중에도 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). 처리군 중 KCl의 비율이 가장 높은 T3군이 가장 낮은 값을 나타냈다. KCl의 첨가 비율의 차이가 TPA에 미치는 영향을 보기 위해 실험한 결과 경도의 경우에는 대조군 및 처리군이 건조·숙성기간이 지남에 따라 유의적으로 증가하였다(p<0.05). T2군이 5.93 ㎏로 가장 낮은 값을 나타냈다. 탄력성의 실험결과는 대조군과 처리군 간의 유의적 차이를 나타냈지만(p<0.05), 처리군 별로는 유의적인 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 응집성의 8주차 결과는 대조군이 가장 높은 값을 나타냈지만 대조군과 처리군 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았고(p>0.05), 또한 검성의 경우도 대조군과 처리군 간의 유의적 차이는 나타나지 않았다(p>0.05). 그러나 건조·숙성기간에 따라 대조군과 처리군 간의 유의적인 차이를 나타냈다(p<0.05). 8주차의 씹힘성의 경우는 KCl의 첨가 비율이 높은 순서대로 높은 결과 값을 나타냈다. 전단력의 분석결과는 대조군과 처리군 간의 유의적 차이는 나타나지 않았고(p>0.05), 건조·숙성기간이 경과함에 따라 유의적으로 증가하여 T2군이 가장 높은 값을 나타냈다(p<0.05). 이상의 연구를 종합한 결과 NaCl 및 NPS의 사용을 천일염과 KCl으로 대체하였을 때 기존 발효소시지와 발색효과 이외에는 제품상의 풍미나 조직감에 큰 차이가 없거나 개선되는 효과를 나타났다. 그러나 KCl의 첨가 비율은 적절히 사용할 경우(30% 이내) 나트륨의 저감효과는 물론 맛의 보정에도 개선효과를 나타낼 것으로 기대된다. 따라서 본 연구 결과를 토대로 KCl을 육가공 제품의 제조단계에서 염화나트륨의 대체재로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.