The effect of different culture conditions of liquid spawn on the quality characteristics of shiitake mushroom (Lentinula edodes)

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J. Mushrooms 2019 September, 17(3):99-106 http://dx.doi.org/10.14480/JM.2019.17.3.99 Print ISSN 1738-0294, Online ISSN 2288-8853

© The Korean Society of Mushroom Science

*Corresponding author E-mail : [email protected]

Tel : +82-55-772-1431, Fax : +82-55-772-1439 Received July 19, 2019

Revised August 14, 2019 Accepted September 3, 2019

표고의 액체종균 배양 조건 및 품질 특성

이수정¹ · 김훈환² · 김선호³ · 김성희^1,4 · 성낙주^4,*

1경상대학교 농업생명과학연구원

2경상대학교 수의학과·생명과학연구원

3(주)귀담버섯

4경상대학교 식품영양학과

The effect of different culture conditions of liquid spawn on the quality characteristics of shiitake mushroom (Lentinula edodes)

Soo-Jung Lee¹, Hun-Hwan Kim², Seon-Ho Kim³, Sung-Hee Kim^1,4, and Nak-Ju Sung^4,*

1Institute of Agriculture and Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea

2Research Institute of Life Science and College of Veterinary Medicine, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea

3Guydam mushroom Co., Ltd., Hadong-Gun 52314, Korea

4Department of Food Science and Nutrition, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea

ABSTRACT: To improve the productivity of shiitake mushroom (Lentinula edodes), seven different types of media for liquid spawn (denoted as “A” to “G”) were prepared with 0.3% soybean meal and varying sugar and glucose concentrations.

During 14 days of incubation, the pH of the liquid culture gradually acidified with increasing incubation period.

Additionally, there was a significant, but not prominent, difference in the degree of acidification depending on the sugar to glucose ratio. Liquid spawn culture “G,” which had the highest sugar content was the most acidic on the last day of incubation. Mycelium dry weight increased significantly with increasing incubation period, and there was no significant difference in mycelium dry weight irrespective of the sugar to glucose ratio even after 14 days of culture. The inoculation of liquid spawn in sawdust medium with an inoculation volume ≥ 45 mL and incubation period of 15 to 18 days were the optimal culture conditions. Productivity of fruit bodies in sawdust medium and mushrooms treated with liquid spawn was significantly higher compared to solid spawn treatment. The mushrooms treated with liquid spawn had better chewiness, and the free amino acid content, which is associated with savory taste, was higher in these mushrooms compared to those treated with solid spawn.

KEYWORDS: Free amino acids, Lentinula edodes, Liquid spawn, Soybean meal media, Texture

서 론

우리나라의 버섯 산업은 표고와 양송이버섯으로부터 시 작되었으며, 초창기에 표고(Lentinula edodes)는 원목을 이용한 재배가 주류를 이루었다(Yoo, 1989). 표고는 여타 의 식용버섯에 비해 식감이 좋아 국내에서 선호도가 가장 높은 버섯 중의 하나이며(Kim and Kim, 2011), 항당뇨, 혈압조절, 면역증강, 간 보호 및 동맥경화나 비만 억제 등 의 생리활성 효능도 알려져 있다(Enman et al., 2007). 하 지만 생산 측면에서 볼 때, 수요에 비해 공급이 부족하여 중국으로부터 종균이 접종된 배지가 다량으로 수입되고 있어 국내의 표고 자급률을 증대시키기 위한 생산 기반의

확대가 요구되고 있다.

표고 재배는 원목 재배로부터 시작되었으나, 최근 원목 에 비해 재배 기간이 짧고 수율이 높은 톱밥 배지로 전환 되고 있는 추세이며, 우리나라에서도 이에 대한 관심이 증대되고 있으나, 아직까지 중국, 일본이나 대만에 비해 경쟁력이 낮다(Bak et al., 2013). 현재 국내의 톱밥 재배 에 의한 표고 생산량은 증가되는 추세로 2018년 표고의 톱밥 재배 생산량은 전체의 약 35%를 차지하고 있다 (Korea forest service, Statistical yearbook of forestry, 2018).

버섯의 재배과정에는 여러 요인이 작용하나 특히 종균 의 활력이 중요하며, 고체종균보다는 액체종균이 다소 효 율적인 것으로 알려져 있다(Hong et al., 2003). 일반적으 로 액체종균은 고체종균에 비하여 배지에 빠르게 균사 활 착이 가능하며 균일한 균사의 생산이 가능하다(Shim et al., 2014). 특히 톱밥 배지로 표고를 재배할 경우 액체종 균은 균사의 생장속도가 빨라 고체종균으로 120일 소요 되는 배양기간을 90일로 단축시켰다는 보고도 있다 (Kawai et al., 1996). 대두박 배지에 참나무분을 첨가한 표고의 액체종균 배양액을 톱밥 배지에 접종하여 버섯을 생육시켰을 때 고체종균에 비해 생육기간은 1일 지연되었 으나, 개체수와 수량에는 유의차가 없었다(Kim et al., 2018). 하지만 종균의 종류에 따라 표고의 생산성은 고체 종균에 비해 액체종균에서 생산성이 다소 감소되었다는 보고도 있다(Lee et al., 2006). 따라서 표고의 재배 시 종 균의 생력화 및 버섯의 생산량 증대를 위해서는 최적 조 건의 액체종균 배양액의 개발이 더욱 절실하다.

최근 느타리버섯의 경우 액체종균 배양 조건에 따라 균 체량이 상이하였다는 보고가 있는데(Lee et al., 2018), 본 연구에서는 표고의 최적 액체종균 배지를 개발하고자 대 두박 분말이 첨가된 배양액에 당의 종류와 첨가량을 달리 하였을 때 액체종균의 효율성을 알아보고, 고체종균과의 생산성 및 품질특성을 비교하고자 하였다.

재료 및 방법

공시 균주

본 연구에 사용된 표고의 공시 균주는 ‘추재2호’를 버섯 재배농가로부터 분양받아 PDA(potato dextrose agar) 평 판배지에 조직배양하여 사용하였다.

액체종균 배양액은 대두박 분말이 함유된 것을 사용하

였다. 즉, 대두박 분말 3 g, magnesium sulfate 0.5 g 및 potassium dihydrogen phosphate 0.5 g을 차례로 혼합한 후 설탕과 포도당의 첨가량을 달리하여 총 부피를 1 L로 하였다. 이때 배양액 중 설탕과 포도당의 함량은 Table 1 과 같았다.

액체종균의 배양 조건 설정 및 배양

대두박 분말이 첨가된 액체종균 배양액은 1 L용 삼각플 라스크에 400 mL씩 분주하여 121^oC에서 15분간 멸균시 킨 후 실온으로 냉각하였다. 여기에 직경 4 mm의 코크보 러를 사용하여 얻은 균사 절편을 4개씩 접종하고 21±1^oC 에서 3일간 정치배양한 후 배양 최종일까지 진탕배양(120 rpm)하였다. 배양하는 동안 3, 6, 10 및 14일째에 배양액 을 회수하여 pH 및 건조 균체량을 측정하였다.

pH 측정

배양이 완료된 후 배양액을 균질화(Polytron PT-MR 2100, KINEMATICA AG, Littau/Luzern, Swiss)시키고, 여과한 여과액의 pH를 pH meter (410, Thermo Orion, Waltham, MA, USA)로 측정하였다.

건조 균체량 측정

배양기간 동안 액체종균의 균체 생장정도를 알아보기 위하여 건조법으로 균체량을 측정하였다. 즉, 상기의 배양 액을 균질화시킨 직후 2 mL를 정확하게 취하여 85^oC의 항온건조기에서 2시간 건조시킨 다음 건조 전·후의 중량 을 측정하여 총 배지량에 대한 균체량으로 환산하였다.

액체종균의 접종량 및 생육기간 설정

톱밥 배지에서 액체종균을 이용한 표고 재배를 위한 최 적 접종량을 알아보기 위하여 톱밥 봉지배지는 톱밥:소맥 피:미강을 혼합한 후(8:1:1, w:w:w) 180×300 mm 크기의 내열성 polypropylene 봉지에 2 kg이 되도록 압착시켜 121^oC에서 3시간 살균시킨 다음 중심부 온도가 15^oC 될 때까지 냉각시켜 상기의 액체종균 배양액을 각 봉지당 10~60 mL의 범위로 달리하여 접종한 후 21±1^oC에서 18일 간 배양하는 동안 봉지 표면의 겉배양 정도를 관찰하였다.

버섯의 생산량 및 조직감 비교

표고의 고체 및 액체종균에 따른 생육 정도를 알아보기 위하여 고체종균용 배지는 시판 내열성 polypropylene 봉 Table 1. Sugar and glucose contents of soybean meal media for Lentinula edodes liquid spawn

Condition of media^* A B C D E F G

Sugar (g) 0 5 10 15 20 25 30

Glucose (g) 30 25 20 15 10 5 0

*Total volume of media; 1 L

지(130×500 mm)에 톱밥:소맥피:미강을 혼합하여 충진하 였으며, 이때 배지의 총 중량은 2 kg로 하였다. 액체종균 용 배지는 상기와 동일한 배지를 사용하였다. 고체종균은 각 배지당 13~15 g을 접종하여 150일간 배양시켰으며, 액 체종균은 45 mL를 접종하여 90일간 배양시킨 후, 온도 17~18^oC, 습도 85~90%로 조절된 재배사에 입상 후 비닐 봉지를 개봉한 다음 자실체의 발생 정도를 관찰하였다.

버섯의 생산량은 생육 11일째에 갓과 대의 형태를 갖춘 버섯을 대상으로 배지의 표면에 대해 수평으로 절단한 자 실체의 총 중량으로 계산하였다.

종균의 차이에 따른 버섯의 조직감은 표고의 대 부위를 일정 크기(10×10×10 mm)로 자른 후 texture meter (TA- XT2, Stable Micro Systems Ltd., Surrey, England)로 경 도(hardness), 점착성(adhesiveness), 검성(gumminess), 씹 힘성(chewiness), 탄력성(springness), 응집성(cohesiveness) 및 복원성(resilience)을 각각 10회 이상 측정하였다. 분석 조건으로 probe는 50 mm stainless cylinder를 사용하였으 며, pre-test speed 1.0 mm/s, test speed 1.0 mm/s, post- test speed 1.0 mm/s, trigger force 5.0 g, test distance 5.0 mm로 하였다.

버섯의 유리아미노산 함량 비교

고체 및 액체종균으로 각각 생육된 표고의 유리아미노 산 함량을 측정하기 위하여 마쇄한 시료 5 g에 에탄올 50 mL를 가하여 균질화하여 여과한 후 잔사에 에탄올 50 mL를 가하여 재추출하였으며, 이를 2회 반복하여 얻은 여과액을 모두 모아 농축시킨 후 pH 2.2 lithium citrate 완충용액을 사용하여 10 mL로 재용해하였다. 이어서 0.2 μm membrane filter 및 sep-pak C₁₈ cartridge에 통과시킨 후 아미노산 자동분석기(Amino acid analyzer 835, Hitachi, Tokyo, Japan)로 분석하였다.

통계분석

실험결과는 SPSS 12.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 평균±표준편차로 나타내었으며, 실 험구별 유의성 검정은 Student t-test 및 일원배치 분산분 석(one-way analysis of variance)을 한 후 p<0.05의 유의 수준에서 Duncan's multiple range tests로 사후검정을 하 였다.

결과 및 고찰

당의 첨가량을 달리한 대두박 배양액에서 표고 액체종 균의 최적 배양조건

대두박 분말을 함유하는 표고의 액체종균 배양액에 설 탕과 포도당의 배합비를 달리하여 첨가한 후 배양 기간에 따른 배양액의 pH 변화를 측정한 결과는 Table 2와 같다.

배양액의 제조 직후 pH는 5.3이었으나, 살균 이후 pH 4.82~4.97의 범위로 당의 배합비에 따라 유의적인 차이를 보였으나, 대차는 아니었다. 배양 기간이 경과됨에 따라 배양액은 점차 산성화되는 경향이었으며, 배양 6일 경과 후에는 모든 배양액에서 pH 4 미만이었다. 더욱이 배양 14일 경과 후에 포도당의 함량이 많았던 배양액 “A”, “B”

및 “C”에 비해 설탕 함량이 많았던 배양액(“E”, “F” 및

“G”)에서 더 산성화되는 경향이었으며, 설탕 함량이 가장 많았던 “G”에서 유의적으로 높은 산성도를 보였다.

표고 액체종균을 제조하기 위하여 0.3%의 대두박 분말 에 설탕과 포도당의 배합비를 달리한 배양액에서 배양 기 간의 경과에 따른 균체량 변화를 측정한 결과는 Table 3 과 같다. 건조 균체량은 배양 초기에 30.47~34.17 g/L의 범위로 처리구간에 통계적인 유의차는 없었다. 배양 10일 까지 모든 처리구에서 배양 기간이 경과됨에 따른 건조 균체량이 유의적으로 증가되었으며, 배양 초기부터 6일까 지는 설탕의 함량이 많았던 배양액(“E”, “F” 및 “G”)에서 Table 2. Changes of pH according to the Lentinula edodes liquid spawn culture in the soybean meal media with different contents of sugar and glucose

Code No.

of media*

Incubation periods (days)

0 3 6 10 14

A (0:30) 4.89±0.01^dC 4.10±0.01^cC 3.72±0.01^bA 3.65±0.01^aB 3.64±0.01^aF B (5:25) 4.82±0.01^eA 4.48±0.01^dF 3.76±0.01^cD 3.63±0.01^bA 3.61±0.02^aE C (10:20) 4.85±0.01^eB 3.95±0.01^dA 3.74±0.01^cBC 3.69±0.00^bD 3.54±0.01^aD D (15:15) 4.86±0.01^eB 4.30±0.01^dD 3.75±0.01^cC 3.71±0.01^bE 3.53±0.01^aD E (20:10) 4.83±0.01^eA 4.02±0.01^dB 3.73±0.01^cA 3.71±0.01^bF 3.43±0.01^aC F (25:5) 4.89±0.01^eC 4.56±0.01^dG 3.73±0.01^cB 3.67±0.01^bC 3.40±0.01^aB G (30:0) 4.97±0.02^eD 4.36±0.01^dE 3.88±0.01^cE 3.66±0.01^bC 3.30±0.01^aA All values are mean±SD (n=5)

Means with different superscripts in the same column (A-F) and same row (a-e) are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range tests.

*sugar : glucose = w/w

포도당 함량이 많았던 배양액에 비해 건조 균체량이 다소 많았으나, 배양 14일 경과 후에는 설탕과 포도당의 배합 비에 따른 유의차를 보이지 않았다.

느타리버섯 균주는 pH를 달리한 PDB 배지에 배양되었 을 때 배양 최종일까지 유의적으로 배양액의 pH가 산성 화되는 경향이었는데(Lee et al., 2018), 이는 본 연구에서 표고 액체종균 배양액의 pH 변화와 잘 일치하는 결과였 다. 표고 균주를 다양한 pH 조건에서 배양했을 때 초기 pH가 PDA 평판배지에서는 pH 5, 톱밥 배지에서는 pH 5.7~6.2 범위에서 균사의 생장이 양호하였으며, 특히 pH 5.9에서 가장 왕성한 생장을 보였으며, 버섯의 발생량은 pH 5.2인 배지에서 가장 많았다고 보고되어 있다(Kim, 2001).

버섯 균사의 액체배양은 초기의 pH에 비해 배양이 완 료된 후 pH가 더 산성화되는 경향을 보이는데, 이는 균주 의 호흡과 대사활동에 따른 것으로 알려져 있으며(Jeon et al., 2015), 이러한 현상은 버섯의 종류 및 균체의 배양 조 건 등에 따른 버섯균 고유의 생리적 특성이라고 고찰된 바 있다(Sánchez et al., 2001).

대두박에 설탕이 혼합된 표고 액체종균 배양액은 18일 간 배양되었을 때 균체의 활력이 가장 우수하였으며, 이 배양액은 접종 효율이 우수하며 초기의 균사 생장속도가 빨랐다는 보고가 있다(Shim et al., 2014). 느타리버섯의 경우 액체종균 배양액에 설탕이나 포도당의 첨가량을 달 리하여 혼합하였을 때, 당을 단독으로 사용하였을 때 효 율적으로 균체량을 증가시켰다고 보고되어 있다(Lee et al., 2018). 한편 버섯 균사의 생장은 균주별 최적 탄소원 의 종류에 따라 차이를 보인다는 보고(Seo et al., 2005) 로 볼 때 본 연구에서도 첨가되는 당의 종류와 함량에 따 라 균체량의 증가가 상이한 것으로 여겨진다.

한편, 액체종균 배양액 중 대두박과 같은 부유성 물질

은 배양과정 중 균체 생장을 위한 지지체 역할을 하는데 (Park et al., 1989), 일정기간의 배양이 경과될 경우 균사 체가 부착된 대두박 입자는 분해되고 배양액은 투명해지 므로 이때 균사체의 중량은 감소되는 경향을 보이게 된다 (Shim et al., 2014). 특히 표고 액체종균의 폭기배양 시 배양 13일째에 균사 생장이 최고에 달하였다가 그 이후 감소되었는데, 균사체 및 배양액의 성분변화에 기인된 것 으로 보고되어 있다(Shim et al., 2014). 따라서 본 연구에 서 배양 14일째에 균사체 중량의 감소는 균사체의 성분, 배양액 중 영양원의 함량 및 균사활력 등과 관련있는 것 으로 추정된다. 한편 본 연구의 표고 액체종균 배양액에 서 배양 10~14일경에 당의 배합에 따른 균체량의 변화에 는 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 배양 초기에 설탕 의 함량이 많은 배양액에서 균체량이 다소 증가되어, 표 고의 액체종균 배양액으로 설탕의 함량이 많은 배양액이 적절한 것으로 생각된다.

표고 액체종균의 접종량

표고 액체종균의 톱밥 재배에 대한 최적 접종량을 설정 하기 위하여 1.7 kg 중량의 톱밥 봉지배지에 상기의 액체 종균 배양액(“G”)을 사용하여 접종량을 달리하였을 때 배 양 기간에 따른 균사의 생장정도를 관찰하였다(Fig. 1).

각 배지당 액체종균의 접종량을 10, 20, 30, 40, 45, 50 및 60 mL로 하여 18일 동안 배양시킨 결과, 배양 5일까 지는 아무런 변화가 관찰되지 않았으며, 배양 6일 경과 후 45, 50 및 60 mL를 접종한 배지의 표면에서 균사 생 장이 관찰되었으며, 30 및 40 mL 접종된 배지에서는 균 사 생장이 미약하였다. 배양 13~14일경에는 45, 50 및 60 mL를 접종한 배지에서 균사 생장이 배지 하단까지 증식 된 것으로 확인되었으며, 이들 배지는 배양 16~17일 경과 후에 배지 표면 전체에서 균사 생장이 이루어진 것으로 Table 3. Mycelium dry weight in the soybean meal media for Lentinula edodes liquid spawn culture with different contents of

sugar and glucose Mycelium dry weight (g/1 L)

Code No.

of media*

Incubation periods (days)

0 3 6 10 14

A (0:30) 31.87±4.30^aNS 35.53±1.51^abA 36.33±1.42^bNS 44.00±1.39^cNS 37.63±1.00^bABC B (5:25) 31.40±1.45^a 36.17±0.76^bAB 36.73±0.50^b 45.53±0.64^d 38.73±0.98^cBC C (10:20) 30.47±0.91^a 36.50±1.14^bAB 36.97±2.18^bc 44.33±1.27^c 39.20±0.98^dC D (15:15) 31.53±0.91^a 36.97±2.57^bAB 38.97±1.10^b 44.30±1.66^c 36.03±1.42^bA E (20:10) 32.43±1.07^a 38.77±0.93^bB 38.83±1.55^b 45.00±1.48^c 37.37±1.02^bABC

F (25:5) 33.27±1.27^a 38.63±1.66^bB 38.90±1.23^b 44.23±1.34^c 36.90±1.73^bAB G (30:0) 34.17±0.40^a 38.27±0.91^aAB 39.10±4.16^a 44.50±1.25^b 38.07±0.85^aABC All values are mean±SD (n=5)

Means with different superscripts in the same column(A-C) and same row (a-d) are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range tests.

NS; not significant.

*sugar : glucose = w/w

관찰되었다. 반면에 40 mL 이하로 접종된 배지에서는 배 양 18일까지 균사 생장이 배지 표면의 50% 미만에 불과 한 것으로 판단되었다.

따라서 톱밥 배지에 대한 표고 액체종균의 접종량은 45 mL 이상이 적절하며 이때 배양 기간은 15~18일 정도로 20일 이내에 배지의 표면 균사의 생장이 완료될 것으로 예측되었다.

종균에 따른 표고의 생육 비교

상기의 표고 액체종균 배양액을 이용하여 버섯의 생육 정도를 알아보기 위하여 동일 품종의 고체종균과 비교하 였다. 고체종균은 접종 후 150일간 배양시켰으며, 액체종 균은 45 mL를 접종하여 90일간 배양시킨 것을 생육실에 옮겨 버섯의 생육 과정을 관찰한 결과는 Fig. 2와 같았다.

고체종균으로 생육시킨 표고는 생육 2일 경과 후에 아 무런 변화를 보이지 않았으나, 생육 5일경에 자실체의 형 태가 관찰되기 시작하였으며, 생육 10일경에는 버섯의 갓 과 대의 형태가 뚜렷해져 수확이 가능한 것으로 판단되었 다. 액체종균으로 생육된 표고는 생육 2일 경과 후 배지 전체에서 버섯의 갓이 확인되었으며, 생육 5일경에는 갓 의 형태가 더욱 뚜렷해지고 대의 형태가 나타났으며, 생 육 10일 경과 후에 고체종균과 마찬가지로 수확이 가능한

형태로 생육된 것을 확인하였다.

갓과 대의 형태를 갖춘 버섯을 대상으로 버섯의 중량을 측정한 결과는 Table 4에 나타낸 바와 같이 고체종균이 접종된 배지에서 평균 8.4 g, 액체종균이 접종된 배지에서 는 평균 13.2 g으로 종균에 따라 유의적인 차이를 보였다.

표고의 톱밥재배에서 액체종균의 배양기간은 90일 정도 로 톱밥 고체종균에 비해 배지의 점유속도가 빨라 고체종 Fig. 1. Mycelial growth in sawdust media according to inoculation volume of liquid spawn from Lentinula edodes.

Table 4. Weight of fruit body from Lentinula edodes cultivated with solid and liquid spawn in sawdust media

(g/sawdust media) Mushroom production by Solid spawn Liquid spawn

Sawdust media 1 10 15

Sawdust media 2 8 13

Sawdust media 3 7 16

Sawdust media 4 8 14

Sawdust media 5 9 8

Average 8.40±1.14 13.20±3.11^*

*Means with different superscripts in the row are significantly differ- ent at p<0.05 by Student t-test.

균의 배양기간 120일에 비해 현저하게 단축되는 것으로 알려져 있다(Kawai et al., 1996). 한편 표고의 중온성 품 종은 액체, 고체 및 성형종균으로 각각 생육되었을 때 액 체종균에 의한 자실체 생산량이 유의적으로 많았으며(Lee et al., 2008), 고온성 품종의 경우에는 오히려 액체종균에 의한 생산량이 가장 적었다는 보고로 볼 때 동일한 버섯 이라도 품종에 따라 종균의 사용이 달라져야 된다고 고찰 된 바 있다(Lee et al., 2006).

특히 표고 균사의 액체배양은 생육속도가 느리고 배양 중 오염 발생이 잦아 산업화에 어려움이 있는 것으로 알 려져 있는데, 본 연구에서 개발된 표고 액체종균의 배양 액 및 배양 조건은 기존의 고체종균 사용에 비해 배양기 간의 단축뿐 아니라 버섯 생산량의 증대로 향후 표고의 산업적 효율성 향상에 기여할 것으로 예상된다. 또한 표 고의 생산 기간 단축에 의한 생산 비용의 절감은 버섯의 소비 촉진, 버섯을 이용한 2차 가공품의 제조 및 버섯 시 장의 활성화에도 긍정적인 영향을 줄 것으로 기대된다.

조직감 평가

고체 및 액체종균으로 생육된 표고에서 조직감을 비교 한 결과는 Table 5와 같았다. 버섯의 대 부위를 비교한 결 과 경도(hardness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness) 및 복원성(resilience)은 액체종균으로 생육된 버섯에서 고 체종균으로 생육된 버섯에 비해 유의적으로 높았다. 그 외 점착성(adhesiveness), 탄력성(springness) 및 응집성 (cohesiveness)은 종균에 따른 유의차를 보이지 않았다.

식품의 조직감 평가에서 경도는 식품의 단단함을 나타 내는 지표로써 물질을 변형시킬 때 필요한 힘을 의미한다

(Cho and Kim, 2014). 검성은 경도×응집성이며, 씹힘성 은 검성×탄력성의 값으로부터 산출되는데, 경도가 높으면 검성의 값이 증가되며, 검성이 높을수록 씹힘성이 증가하 게 된다. 높은 씹힘성은 식품의 질감에서 주로 쫄깃함을 의미하는데(Park et al., 2015), 본 연구에서 액체종균으로 생육된 표고는 고체종균에 의한 버섯에 비해 유의적으로 쫄깃함이 높은 것으로 평가되었다.

병재배된 느타리버섯 4품종의 조직감을 비교한 결과 품 종에 따라 탄력성, 씹힘성 및 부서짐성 등에 차이를 보여 식감이 상이하였다는 보고가 있다(Choi et al., 2015). 동 일 품종의 느타리버섯의 경우 액체종균으로 생육된 버섯 은 씹힘성, 탄성, 응집성 및 복원성이 고체종균으로 생육 Fig. 2. Mushroom production from solid and liquid spawn of Lentinula edodes.

Table 5. Textural characteristics of Lentinula edodes cultivated with the solid and liquid spawn

Mushroom cultivated with Solid spawn Liquid spawn Hardness (g/cm³) 950.47±190.69 1524.07±216.44^* Adhesiveness (g·s) -0.57±0.16 -3.22±0.98

Gumminess (g) 724.37±129.83 1141.30±226.95^* Chewiness (g) 659.19±120.15 1058.67±195.97^* Springness (%) 0.91±0.02 0.93±0.05 Cohesiveness (%) 0.77±0.03 0.74±0.07 Resilience 0.50±0.03^* 0.42±0.03 All values are mean±SD (n=6)

*Means with different superscripts in the row are significantly differ- ent at p<0.05 by Student t-test.

된 버섯에서 유의적으로 높아 액체종균에 의한 느타리버 섯의 선호도가 높을 것으로 고찰된 보고도 있다(Lee et al., 2018).

한편 어묵의 제조 시 표고 분말의 첨가는 첨가량에 비 례적으로 어묵의 경도, 응집성 및 탄력성이 증가된 경향 이었으나 느타리 및 팽이버섯은 상반된 경향을 보여 표고 는 어묵과 같은 가공품의 제조 시 경도와 검성을 향상시 킴으로써 어묵의 가공적성이나 응용범위의 확대에 영향을 줄 수 있다는 보고도 있다(Son et al., 2003). 따라서 액체 종균으로 생육된 표고는 고체종균으로 생육된 버섯에 비 해 배양 기간 및 수확량 측면에서 효율적이고 조직감이 우수하여 2차 가공품의 제조를 위한 부원료로써 활용도가 높을 것으로 예상된다.

유리아미노산 함량

고체 및 액체종균으로 생육된 표고의 유리아미노산 함 량을 비교한 결과는 Table 6과 같았다. 표고 중 유리아미 노산은 21종이 검출되었으며, 고체 및 액체종균에 의한 버섯에서 총 아미노산 함량은 각각 309.17 mg/100 g 및 269.78 mg/100 g이었다. 버섯의 감칠맛 성분과 관련있는 aspartic acid와 glutamic acid 함량은 각각 59.81 mg/

100 g, 74.63 mg/100 g이었으며, 총 아미노산의 함량이 고 체종균에 의한 버섯에서 더 많았으나, 버섯의 감칠맛 성 분과 총 아미노산에 대한 이들 아미노산의 비율은 액체종 균에 의한 버섯(27.7%)이 고체종균에 의한 버섯(19.3%) 에 비해 더 높은 수준이었다.

특히 glutamic acid의 함량이 여타의 유리아미노산에 비 해 높았는데, 국내산 표고 5품종의 유리아미노산을 비교 한 결과에서 glutamic acid보다 histidine의 함량이 더 많 았다는 보고가 있다(Kim et al., 2017). 또한 수확주기에 따른 표고의 유리아미노산 조성에서 threonine, glutamic acid, glycine, alanine 및 histidine 등의 함량이 많았다는 보고도 있다(Cho et al., 2002). 이러한 결과는 본 연구와 다소 상이하였으나, 배지의 조성을 달리한 톱밥배지에서 생산된 표고에서 glutamic acid의 함량이 가장 많았다는 보고(Park et awl., 2017)는 본 연구와 일치하는 결과였다.

Glutamic acid는 해독작용, 뇌의 진정효과, 당질 및 지 질대사에 관여하는 물질로 알려져 있으며(Hong et al., 1989), 녹차에서 glutamic acid는 glutamic acid decarboxylase에 의 해 탈탄산되어 γ-aminobutyric acid (GABA)를 생성하며 녹차의 혐기적 처리 시 GABA의 생성은 더욱 증가되는 것으로 알려져 있는데(Chang et al., 1992), 본 연구에서 액체종균으로 생육된 버섯 중 glutamic acid 함량이 많은 것은 GABA의 함량 증가와도 관련성이 있을 것으로 추정 되었다.

따라서 액체종균으로 생육된 표고는 조직감 및 감칠맛 이 우수하며 재배 기간의 단축에 따른 생산성이 우수하여 고체종균에 의한 버섯에 비해 효율적이며, 소비자의 선호

도 측면에서의 시장성과 농가의 소득 측면에서도 효과적 일 것으로 기대된다.

적 요

표고의 생산성 향상을 위하여 대두박 0.3%와 설탕 및 포도당 함량을 달리한 7가지의 액체종균 배양액(“A”~

“G”)을 제조하였다. 배양액의 pH는 배양 14일 동안 기간 이 경과됨에 따라 점차 산성화되는 경향이었으며 당의 배 합비에 따른 유의차가 있었으나 대차는 아니었다. 배양 최종일에서 설탕 함량이 가장 많았던 배양액(“G”)에서 유 의적으로 높은 산성도를 보였다. 건조 균체량은 배양 기 간이 경과됨에 따라 유의적으로 증가되었으며, 배양 14일 경과 후 설탕과 포도당의 배합비에 따른 유의차는 없었다.

톱밥 봉지배지에 액체종균을 접종하여 배양한 결과 접종 Table 6. Contents of free amino acids in Lentinula edodes cultivated with the solid and liquid spawn

(mg/100 g) Mushroom production by Solid spawn Liquid spawn

Aspartic acid 13.63 17.09

Threonine 36.32 38.64

Serine 18.25 16.90

Asoarragine 24.56 24.03

Glutamic acid 46.18 57.54

α-Aminoadipic acid 6.07 6.83

Glycine 24.62 13.58

Alanine 13.34 5.72

Citrulline 2.30 -

Valine 19.31 4.62

Cysteine 1.38 1.34

Methionine 2.86 1.63

Systathionine 21.10 2.06

Isoleucine 3.07 -

Leucine 7.52 5.06

Phenylalanine 1.66 1.67

α-Aminobutyric acid 6.03 6.21

Ornithine 9.68 9.94

Lysine 15.36 15.35

Histidine 8.75 8.69

Arginine 27.18 32.58

Aspartic acid(Asp)

+Glutamic acid(Glu) 59.81 74.63

Asp+Glu/Total (%) 19.3 27.7

Total amino acids 309.17 269.78

량은 45 mL이상, 배양 기간은 15~18일 정도가 적절한 것 으로 확인되었다. 톱밥 배지에서 고체 및 액체종균으로 생 육된 표고의 생산성은 고체종균보다 액체종균에서 유의적 으로 높았다. 액체종균에 의한 버섯은 씹힘성(chewiness)이 더 우수하였으며, 감칠맛을 내는 아미노산의 함량이 더 많았다.

감사의 글

본 연구는 농림축산식품부에서 시행한 농식품 창업·벤 처지원 바우처 연구사업(117013-2)의 연구과제로 수행된 결과의 일부이며 이에 감사드립니다.

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