KR20180047197A - 유산균 블루베리 발효액을 이용한 발효 삼채의 제조방법 - Google Patents

유산균 블루베리 발효액을 이용한 발효 삼채의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 블루베리 희석액을 제조하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 첨가한 후 살균하는 단계; (c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주를 접종한 후 배양하여 블루베리 발효액을 제조하는 단계; (d) 건조 삼채를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 침지하여 발효하는 단계; 및 (e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 삼채의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 발효 삼채에 관한 것이다.

Description

유산균 블루베리 발효액을 이용한 발효 삼채의 제조방법{Method for producing fermented Allium hookeri using blueberry solution fermented by lactic acid bacteria}
본 발명은 (a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 블루베리 희석액을 제조하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 첨가한 후 살균하는 단계; (c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주를 접종한 후 배양하여 블루베리 발효액을 제조하는 단계; (d) 건조 삼채를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 침지하여 발효하는 단계; 및 (e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 삼채의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 발효 삼채에 관한 것이다.
삼채(三菜, Allium hookeri)는 알리움(Allium)속 식물로 뿌리 부추라고도 부르며, 인도, 부탄, 중국 남서부, 미얀마 등에 자생하며 현지에서는 식용 및 피로회복과 면역력 증강 등의 약용으로 사용되고 있는 유용한 채소이다.
우리나라에서 오래전부터 식용 및 약용으로 사용해 온 알리움속 식물로는 양파, 부추, 마늘, 달래, 파 등이 있으며, 최근에 삼채를 한국에 들여와 재배에 성공하였다. 이러한 일상 식생활에 사용되고 있는 알리움속 향신 채소들은 항산화 활성 및 유해산소 소거작용뿐만 아니라 지질과산화 억제 효능들이 밝혀져 있다.
삼채는 단맛, 쓴맛, 매운맛이 난다고 하여 삼채(三菜)라고 부르며 인삼 맛이 난다고 하며 삼채(蔘菜)라고 부르기도 하는데, 이러한 삼채를 이용하여 삼채 분말 첨가 소고기 패티의 품질 특성 및 저장성의 연구, 삼채가루 첨가 식빵의 제조조건, 삼채 뿌리를 첨가한 김치의 품질 특성에 관한 연구, 삼채 추출물의 멜라닌 형성 억제 효과에 관한 연구 등 여러 가지 연구들이 진행되고 있다. 특히 삼채 뿌리 추출물은 대식세포를 이용한 실험에서 HO-1을 유도하고, p38의 활성을 억제하고 아질산염(nitrite)과 IL-1의 생성을 억제하여 높은 항염증 효과가 있음이 보고되었다.
한국등록특허 제1645337호에는 숙성 삼채를 이용한 식이 소재 추출물의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1661491호에는 삼채를 이용한 건강 기능이 강화된 야채수의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 유산균 블루베리 발효액을 이용한 발효 삼채의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 삼채 특유의 비린 냄새와 역겨운 맛을 개선하고, 항산화, 항당뇨 활성 및 기능성 성분을 강화시킨 발효 삼채를 제조하기 위해, 균주 선정, 발효 조건 등의 제조조건을 최적화하여 기호도 및 기능성이 증진된 발효 삼채의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 블루베리 희석액을 제조하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 첨가한 후 살균하는 단계; (c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주를 접종한 후 배양하여 블루베리 발효액을 제조하는 단계; (d) 건조 삼채를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 침지하여 발효하는 단계; 및 (e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 삼채의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 발효 삼채를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 발효 삼채를 이용한 가공식품을 제공한다.
본 발명의 발효 삼채는 기존의 삼채에 비해 유기산, 유리당, 유리 아미노산, 폴리페놀 및 플라보노이드 등의 기능성 성분 함량이 높고, 항산화 및 항당뇨 활성이 증진되는 이점이 있다. 또한, 삼채 특유의 이미 및 이취를 개선하여 부드러운 맛과 풍미가 우수한 발효 삼채를 제조하여, 다양한 가공식품에 적용이 가능한 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 블루베리 발효액의 제조공정을 도식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 블루베리 발효액을 이용한 발효 삼채의 제조공정을 도식화한 것이다.
도 3은 본 발명의 블루베리 발효액을 이용한 발효 삼채의 제조공정을 사진으로 보여준다.
도 4는 블루베리 희석액 및 균주 종류를 달리하여 제조된 블루베리 발효액의 산도, pH, 당도 및 DPPH 라디칼 소거능을 비교한 그래프이다.
B: 블루베리 희석액, 424: 페디오코커스 펜토사세우스 SRCM100424, 862: 락토바실러스 브레비스 SRCM100862, 195: 류코노스톡 메센테로이데스 SRCM100195, 866: 락토바실러스 사케이 SRCM100866, 845: 류코노스톡 메센테로이데스 SRCM100845, 327: 페디오코커스 애시디락티시 SRCM100327
도 5는 건조 삼채를 블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 DPPH 라디칼 소거능을 비교한 그래프이다.
도 6은 건조 삼채를 블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 총 폴리페놀 함량을 비교한 그래프이다.
도 7은 건조 삼채를 블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 총 플라보노이드 함량을 비교한 그래프이다.
도 8은 건조 삼채를 블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 α-글루코시다아제 저해 활성을 비교한 그래프이다.
도 5 내지 8의 건조 삼채: 70℃에서 12시간 열풍 건조, 발효 0시간 내지 발효 96시간: 제조예 1의 방법으로 발효 삼채를 제조하되, (d)단계의 발효 시간을 달리하여 제조한 발효 삼채(발효 0시간: 침지 후 바로 꺼내어 탈수), 발효 삼채: 제조예 2의 발효 삼채 분말을 의미한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 블루베리 희석액을 제조하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 첨가한 후 살균하는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주를 접종한 후 배양하여 블루베리 발효액을 제조하는 단계;
(d) 건조 삼채를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 침지하여 발효하는 단계; 및
(e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 삼채의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 발효 삼채의 제조방법에서, 상기 삼채는 바람직하게는 삼채 뿌리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 발효 삼채의 제조방법에서, 상기 (a)단계의 블루베리 희석액은 바람직하게는 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 27~33%(w/v) 블루베리 희석액을 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 30%(w/v) 블루베리 희석액을 제조할 수 있다. 상기와 같은 비율로 블루베리 생과에 물을 첨가한 블루베리 희석액은 유산균 접종 후 발효가 잘 진행되어 블루베리 발효액 제조에 적합한 희석액으로 준비할 수 있었다.
또한, 본 발명의 발효 삼채의 제조방법에서, 상기 (b)단계는 바람직하게는 블루베리 희석액에 당을 8~12 brix가 되도록 첨가한 후 100~120℃에서 15~25분 동안 살균할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 블루베리 희석액에 당을 10 brix가 되도록 첨가한 후 105℃에서 20분 동안 살균할 수 있다. 상기와 같이 적정량 당을 첨가하는 것이 유산균 접종 후 균이 잘 자라도록 하였고, 잡균 번식을 방지하기 위해 상기와 같은 조건으로 살균처리하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 발효 삼채의 제조방법에서, 상기 (c)단계의 배양은 바람직하게는 33~37℃에서 66~78시간 동안 배양할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 35℃에서 72시간 동안 배양하여, 블루베리 발효액 내에 유산균이 충분히 배양하여 발효 삼채 제조에 적합한 블루베리 발효액으로 준비할 수 있도록 하였다.
또한, 본 발명의 발효 삼채의 제조방법에서, 상기 (d)단계는 바람직하게는 건조 삼채를 블루베리 발효액에 0.8~1.2:1.6~2.4(w:v) 비율로 침지하여 33~37℃에서 66~78시간 동안 발효할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 건조 삼채를 블루베리 발효액에 1:2(w:v) 비율로 침지하여 35℃에서 72시간 동안 발효할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 발효하여 발효 삼채를 제조하는 것이 유기산, 유리당, 유리 아미노산, 총 페놀 및 플라보노이드 등과 같은 기능성 성분이 증진되고, 항산화 및 항당뇨 활성이 우수할 뿐만 아니라, 삼채 특유의 이미 및 이취를 개선하여 풍미가 더욱 향상된 발효 삼채로 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 발효 삼채의 제조방법에서, 상기 (e)단계의 건조는 바람직하게는 발효 삼채를 52~58℃에서 2~4일 동안 건조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 발효 삼채를 55℃에서 3일 동안 건조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 건조하여 발효 삼채를 제조하는 것이 건조 후에도 발효 삼채 내에 유산균이 106 CFU/ml 이상이 존재하면서, 삼채 특유의 이취와 매운맛을 감소시키고 맛 및 풍미가 더욱 향상된 발효 삼채로 제조할 수 있었다.
본 발명의 발효 삼채의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 27~33%(w/v) 블루베리 희석액을 제조하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 8~12 brix가 되도록 첨가한 후 100~120℃에서 15~25분 동안 살균하는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주를 접종한 후 33~37℃에서 66~78시간 동안 배양하여 블루베리 발효액을 제조하는 단계;
(d) 65~75℃에서 10~14시간 동안 건조한 건조 삼채를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 0.8~1.2:1.6~2.4(w:v) 비율로 침지하여 33~37℃에서 66~78시간 동안 발효하는 단계; 및
(e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 52~58℃에서 2~4일 동안 건조 및 분쇄하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 30%(w/v) 블루베리 희석액을 제조하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 10 brix가 되도록 첨가한 후 105℃에서 20분 동안 살균하는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주를 접종한 후 35℃에서 72시간 동안 배양하여 블루베리 발효액을 제조하는 단계;
(d) 70℃에서 12시간 동안 건조한 건조 삼채를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 1:2(w:v) 비율로 침지하여 35℃에서 72시간 동안 발효하는 단계; 및
(e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 55℃에서 3일 동안 건조 및 분쇄하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 발효 삼채를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 발효 삼채를 이용한 가공식품을 제공한다. 상기 가공식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 발효 삼채를 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 떡류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 가공식품을 모두 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 발효 삼채 제조
(a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 3:7(w:v) 비율로 첨가하여 30%(w/v) 블루베리 희석액을 제조하였다.
(b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 10 brix가 되도록 첨가한 후 105℃에서 20분 동안 살균하였다.
(c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주(107 CFU/ml)를 접종한 후 35℃에서 72시간 동안 배양하여 블루베리 발효액을 제조하였다.
(d) 70℃에서 12시간 동안 건조한 삼채 뿌리를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 1:2(w:v) 비율로 침지하여 35℃에서 72시간 동안 발효하였다.
(e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 30분 동안 탈수시켰다.
제조예 2: 발효 삼채 분말 제조
상기 제조예 1의 방법으로 제조된 발효 삼채를 55℃에서 3일 동안 건조한 후 분쇄하여 분말로 제조하였다.
1. 실험재료
원료인 블루베리(듀크)는 전라북도 순창군 쌍치면에서 재배한 것을 사용하였고, 삼채는 순창군 복흥면에서 재배한 건조 삼채를 사용하였다. 건조 삼채는 뿌리를 수확하여 수세과정을 거친 후 70℃에서 12시간 열풍 건조한 삼채를 사용하였다. 발효액을 제조하기 위한 균주는 발효미생물산업진흥원에 보유하고 있는 유산균주를 사용하여 실험을 진행하였다.
2. 실험방법
(1) 유산균 선정
본 실험에서 사용한 균주는 발효미생물산업진흥원에서 분양받은 균주를 사용하여 분석하였다. 분양균주는 35℃에서 24시간 동안 락토바실러스 MRS 배지에 배양한 후 발효액을 제조하였다.
발효 삼채 제조용 유산균 분양균주
No. 균주명(학명) SRCM NO.
1 Pediococcus Pentosaceus SRCM 100424
2 Leuconstoc mesenteroides SRCM 100845
3 Leuconstoc mesenteroides SRCM 100195
4 Lactibacillus brevis SRCM 100862
5 Lactobacillus sakei SRCM 100866
6 Pediococcus acidilactici SRCM 100327
블루베리를 분쇄 후 물과 희석하여 5%, 10%, 20%, 30% 농도별로 블루베리 희석액을 제조하였다. 상기 농도를 달리한 블루베리 희석액에 유산균주가 잘 자라도록 희석액이 10 brix가 되도록 당을 첨가하였다. 당을 첨가한 블루베리 희석액을 105℃에서 20분 동안 멸균하였고, 각각의 블루베리 희석액에 유산균(107 CFU/ml)을 접종한 후 배양하여 블루베리 발효액을 제조하였다. 제조한 블루베리 발효액의 pH, 당도, 산도, DPPH 라디칼 소거능을 측정하였고, 희석액 농도 및 발효 균주 중 발효가 잘되는 희석액 농도와 유산균주를 선정하였다.
(2) pH 측정
시료 5 g과 증류수 45 mL를 첨가하여 교반하고, 자동 적정기(Excellence Titrator T50M, Switzerland)를 이용하여 3회 반복 측정한 뒤 평균값을 구하였다.
(3) 산도 측정
시료 5 g을 취하여 자동 적정기(Excellence Titrator T50M, Switzerland)를 사용하여 0.1% 페놀프탈레인 용액이 분홍색으로 변하는 점까지 적정한 후 소비된 0.1N NaOH 소비량을 총산도(젖산, %)로 나타내었고, 3회 반복 측정한 뒤 평균값을 구하였다.
(4) 당도
당도는 당도계(Master-2M,1M. ATAGO Co., LTD. Japan)를 사용하여 측정하였다.
(5) 유기산 및 유리당
유기산과 유리당의 분석은 시료 5 g에 증류수 45 mL를 가하여 1시간 동안 균질화 시킨 후 0.45 ㎛ 멤브레인 필터와 Sep-pak C18 카트리지(MeOH 2 mL, Water 2 mL로 활성화)에 통과시킨 후 표 2 및 3의 분석조건으로 HPLC로 분석하였다.
유기산 분석조건
항목 조건
장비 Agilent
검출기 DAD 210 nm
컬럼 Aminex column HPX-87H(300×7.8 mm)
온도 60℃
주입 용량 20 ㎕
유속 0.6 mL/min
이동상 0.01N H2SO4
유리당 분석조건
항목 조건
장비 Shiseido SI 2
검출기 RI-detector
컬럼 Ashipak NH2P-504E (4.6 mm × 250 mm)
온도 35℃
주입 용량 20 ㎕
유속 1.0 mL/min
이동상 아세토나이트릴/물 75:25(v:v)
(6) 유리 아미노산
유리 아미노산은 시료 2 g을 취하여 3차 증류수 30 mL를 넣고 교반한 후 50 mL로 정용한 후 초음파를 이용하여 20분간 추출하였다. 추출 후 원심분리(3000 rpm, 10분)한 다음 상등액 2 mL에 5% TCA 2 mL를 넣어 원심분리(10,000 rpm, 10분)하였다. 상등액을 취하여 0.02N-HCl로 희석한 후 0.2 ㎛ 실린지 필터에 통과시킨 후 표 4의 분석조건으로 아미노산분석기로 분석하였다.
유리 아미노산 분석조건
항목 조건
장비 Amino acid analysis(Hitachi L-8900)
검출기 UV/Vis (440 nm-570 nm)
컬럼 Hitachi 4.6×60 mm(speration)
Hitachi 4.6×40 mm(Ammonia filtering)
완충액 유속 0.40 mL/min
닌하이드린 유속 0.35 mL/min
온도 50℃
주입 용량 20 ㎕
이동상 Buffer set(PH-SET KANTO)
(7) 유산균 수
발효 삼채 시료 25 g을 무균적으로 취하여 멸균수 225 mL를 넣어 백믹서(Bag mixer)로 균질화하여, 각 시료를 10 희석법으로 희석한 후 희석액 100 ㎕를 락토바실러스 MRS 한천(Difo) 배지에 도말하여 35℃에서 48시간 배양하여 콜로니 수를 계수(CFU/mL)하였다.
(8) 관능검사
훈련된 관능검사 요원 20명을 대상으로 맛, 색, 향, 전체적인 기호도를 9점 척도법에 의해 나타내었다.
3. 발효 삼채 품질 및 효능평가
(1) DPPH 라디칼 소거능 측정
DPPH 라디칼 소거능은 먼저 DPPH 용액을 0.005 g/100 mL로 99.9% 에탄올에 희석한 후 2시간 이상 암소에 방치하고, 520 ㎚에서 흡광도 값이 1.5~1.7로 보정하여 준비하였다. 그리고 각각의 시료를 1%(w/v)로 희석한 시료 0.2 mL에 DPPH 용액 0.8 mL를 넣은 후 교반한 다음 실온에서 30분간 방치한 후 520 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로서 L-아스코르브산(L-ascorbic acid)을 동량 첨가하고, DPPH 라디칼 소거능은 정량적으로 비교 분석하기 위하여 아스코르브산에 해당하는 항산화력(AEAC, L-ascorbic acid equivalent antioxidant capacity, AE/mL)으로 나타내었다. 그리고 모든 시료에 대하여 3회 반복 측정하였다.
(2) 총 폴리페놀(polyphenol) 함량
총 페놀 함량은 추출된 시료를 농도별로 적절히 희석한 후 측정하였다. 각 농도별 시료 200 ㎕에 Folin-Ciocalteu 시약 12.5 ㎕를 혼합하여 교반한 뒤, 120분 동안 상온에서 방치하여 반응시킨 후 반응액의 흡광도 값은 분광광도계를 사용하여 750 nm에서 분석하였다. 총 페놀 함량은 퀘르세틴을 분석시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 표준 검량선으로부터 시료 추출물의 총 페놀 함량을 산출하고, 총 폴리페놀 함량은 1 L 중의 mg gallic acid equivalent로 분석하였다.
(3) 총 플라보노이드(flavonoid) 함량
총 플라보노이드 함량은 추출된 시료를 농도별로 적절히 희석한 후 측정하였다. 각 농도별 시료 0.5 mL에 10% 질산알루미늄 0.1 mL, 1M 아세트산칼륨 0.1 mL 및 에탄올 4.3 mL를 차례로 가하여 혼합한 후 상온에서 40분간 방치하여 반응시켜 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 퀘르세틴을 시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 표준 검량선으로 부터 시료 추출물의 총 플라보노이드 함량을 산출하고, 총 플라보노이드 함량은 1 L 중의 mg gallic acid equivalent로 나타내었다.
(4) AGI 활성(α-glucosidase inhibitory activity)
AGI 활성은 시료 50 ㎕에 0.5 U/mL α-글루코시다아제 효소액 50 ㎕(in 0.1M PBS, pH 6.8)을 혼합하여 37℃에서 10분 동안 전배양한 후 3 mM ρ-NPG(ρ-nitro-phenyl-α-glucopyranoside, in 0.1M PBS, pH 6.8) 100 ㎕를 가하여 37℃에서 10분간 반응시킨 후 0.1M Na2CO3 100 ㎕를 가하여 반응을 정지시켰다. 이때 생성된 ρ-니트로페놀의 양을 분광광도계(Infinite M200, Bio-tex, Austria)를 사용하여 흡광도를 405 nm에서 측정하였다. 각 시료의 AGI 활성은 다음 식에 의해 시료 반응구와 무처리구 사이의 흡광도 차이를 백분율(%)로 나타내었다.
AGI 활성(%) = {1- (As - Ab) / Ac}×100
실시예 1: 유산균주 선정
분쇄한 블루베리에 물 첨가량을 달리하여 다양한 농도의 블루베리 희석액을 제조한 후, 당을 첨가하고 멸균한 블루베리 희석액에 유산균 종류를 달리하여 접종하고 발효하여 발효액을 제조하였다. 제조한 발효액의 산도, pH, 당도 및 DPPH 라디칼 소거능을 비교한 결과는 도 4와 같다.
그 결과, 분쇄한 블루베리에 물을 첨가하여 30%(w/v) 농도의 블루베리 희석액을 이용하여 발효액을 제조하는 것이 가장 높은 산도 및 낮은 pH를 나타내어, 다른 농도에 비해 발효가 잘 진행됨을 확인할 수 있었다. 또한, 유산균 종류에 따라서는 다른 유산균에 비해 페디오코커스 애시디락티스(Pediococcus acidilactici SRCM 100327) 균주를 이용하여 발효액을 제조하는 것이 발효가 잘 진행되는 것을 확인하여, 블루베리 발효액 제조 시 블루베리를 30% 농도로 희석한 희석액을 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici SRCM 100327) 균주로 발효하는 것이 가장 적합함을 확인할 수 있었다.
실시예 2: 발효 삼채의 일반성분 분석
블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 일반성분을 분석한 결과는 표 5와 같다. 그 결과, 침지 시간이 길어질수록 pH는 낮아지고 산도는 높아지는 경향을 나타내었다. 또한, 당도는 건조 삼채에 비해 블루베리 발효액에 침지한 발효 삼채가 높은 당도를 나타내었고, 발효 삼채를 건조한 발효 삼채 분말의 경우 가장 높은 산도 및 당도를 보임을 확인할 수 있었다.
발효 삼채 일반성분 분석
품질분석 11) 2 3 4 5 6 7
pH 5.46 4.50 4.21 4.12 3.68 3.61 3.41
적정산도(%) 0.99 0.34 0.68 0.74 0.99 1.04 5.18
당도(%) 5.87 17.67 17.03 15.04 14.21 13.03 26.96
1)1: 건조 삼채(70℃에서 12시간 열풍 건조), 2 내지 6: 제조예 1의 방법으로 발효 삼채를 제조하되, (d)단계의 침지 시간을 달리하여 제조한 발효 삼채(2: 침지 0시간(침지 후 바로 꺼내어 탈수), 3: 침지 24시간, 4: 침지 48시간, 5: 침지 72시간, 6: 침지 96시간), 7: 제조예 2의 발효 삼채 분말
실시예 3: 발효 삼채의 유기산 및 유리당 함량
블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 유기산을 분석한 결과, 건조 삼채에 비해 블루베리 발효액에 침지하여 제조된 발효 삼채가 높은 유기산 함량을 나타내었고, 구연산(citric acid), 말산(malic acid), 숙신산(succinic acid), 젖산(lactic acid), 포름산(formic acid) 및 아세트산(acetic acid) 함량은 발효액 침지시간이 길어질수록 증가하는 경향을 나타내었다.
발효 삼채 유기산 분석(㎎/kg)
유기산 11) 2 3 4 5 6 7
옥살산 0.5 ND2 ) ND 0.4 ND ND 0.8
구연산 1.8 3.0 1647.3 1702.2 1864.0 1980.8 1982.9
말산 2.6 2.5 1755.7 2013.0 2203.6 2353.6 2502.5
숙신산 2.0 1.9 ND 94.0 93.9 129.0 184.8
젖산 1.8 0.2 0.2 0.2 55.5 101.8 560.5
포름산 0.6 0.7 158.3 160.2 189.8 190.3 191.0
아세트산 0.6 0.5 10.1 14.2 16.6 14.3 48.3
1)1: 건조 삼채(70℃에서 12시간 열풍 건조), 2 내지 6: 제조예 1의 방법으로 발효 삼채를 제조하되, (d)단계의 침지 시간을 달리하여 제조한 발효 삼채(2: 침지 0시간(침지 후 바로 꺼내어 탈수), 3: 침지 24시간, 4: 침지 48시간, 5: 침지 72시간, 6: 침지 96시간), 7: 제조예 2의 발효 삼채 분말
2)ND: 검출되지 않음(Not detected)
또한, 블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 유리당 함량을 분석한 결과, 건조 삼채에 비해 블루베리 발효액에 침지하여 제조된 발효 삼채가 프락토스 및 글루코스 함량이 증가하였다.
발효 삼채 유리당 분석(㎎/kg)
유리당 11) 2 3 4 5 6 7
프락토스 18520 50023 47242 46190 52387 49002 160297
글루코스 11692 40021 44199 49275 54150 59466 101290
수크로스 ND2 ) ND 3882 ND 4050 ND ND
1)1: 건조 삼채(70℃에서 12시간 열풍 건조), 2 내지 6: 제조예 1의 방법으로 발효 삼채를 제조하되 (d)단계의 침지 시간을 달리하여 제조한 발효 삼채(2: 침지 0시간(침지 후 바로 꺼내어 탈수), 3: 침지 24시간, 4: 침지 48시간, 5: 침지 72시간, 6: 침지 96시간), 7: 제조예 2의 발효 삼채 분말
2)ND: 검출되지 않음(Not detected)
실시예 4: 발효 삼채의 유리 아미노산 분석
블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 유리 아미노산 함량을 분석한 결과, PEA, 글라이신(Gly), α-ABA 및 아르기닌(Arg)과 같은 건조 삼채에서는 검출되지 않았던 일부 아미노산이 발효 삼채에서는 검출됨을 확인할 수 있었다. 또한, 아스파르트산(Asp) 및 오르니틴(Orn) 함량은 침지시간 72시간까지 그 함량이 증진됨을 확인할 수 있었다. 또한, 총 유리 아미노산 함량의 경우 블루베리 발효액에 72시간 동안 침지하여 제조한 발효 삼채가 3,989 ㎎/kg으로 가장 높은 함량을 나타내었고, 72시간 동안 침지하여 제조한 발효 삼채를 건조 및 분말화할 경우 13,892 ㎎/kg으로 그 함량이 더욱 증진됨을 확인할 수 있었다.
발효 삼채 유리 아미노산 분석(㎎/kg)
유리 아미노산 11) 2 3 4 5 6 7
PEA ND2 ) ND 33 28 39 23 3606
Asp 60 6 115 126 126 119 358
Thr 158 ND 74 79 43 35 ND
Ser 49 3 70 73 57 47 64
Glu 228 6 204 213 237 225 366
Gly ND ND 103 115 123 115 137
Ala 734 ND 247 243 209 193 593
α-ABA ND ND ND ND 21 26 ND
Val 404 ND 157 160 135 121 777
Cys 862 ND 22 71 55 48 1684
Met 13 ND 19 15 13 10 ND
Cysthi 20 ND 18 ND 11 ND 578
Ile 47 ND 41 45 36 33 ND
Leu 154 ND 160 173 152 141 153
Phe 33 ND 78 83 59 52 55
β-Ala 17 ND 15 53 51 50 660
β-AiBA 16 ND 28 12 12 11 1020
γ-ABA 82 ND 92 80 72 102 1748
Orn 70 ND 6 9 894 948 310
Arg ND 100 1609 1654 1644 ND 1783
총 유리 아미노산 함량 2947 115 3091 3232 3989 2299 13892
1)1: 건조 삼채(70℃에서 12시간 열풍 건조), 2 내지 6: 제조예 1의 방법으로 발효 삼채를 제조하되, (d)단계의 침지 시간을 달리하여 제조한 발효 삼채(2: 침지 0시간(침지 후 바로 꺼내어 탈수), 3: 침지 24시간, 4: 침지 48시간, 5: 침지 72시간, 6: 침지 96시간), 7: 제조예 2의 발효 삼채 분말
2)ND: 검출되지 않음(Not detected)
실시예 5: 발효 삼채의 유산균 수
블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 유리 아미노산 함량을 분석한 결과, 블루베리 발효액에 침지시간이 길어질수록 유산균이 많이 검출됨을 확인할 수 있었다. 또한, 발효 삼채를 건조 및 분말화할 경우 유산균 수가 다소 감소하였으나, 그래도 4.0×106 CFU/ml의 높은 유산균 수가 존재함을 확인할 수 있었다.
발효 삼채 유산균 수
분석 11) 2 3 4 5 6 7
유산균 수 ND2 ) ND 2.5×107 3.4×107 6.0×107 9.9×108 4.0×106
1)1: 건조 삼채(70℃에서 12시간 열풍 건조), 2 내지 6: 제조예 1의 방법으로 발효 삼채를 제조하되 (d)단계의 침지 시간을 달리하여 제조한 발효 삼채(2: 침지 0시간(침지 후 바로 꺼내어 탈수), 3: 침지 24시간, 4: 침지 48시간, 5: 침지 72시간, 6: 침지 96시간), 7: 제조예 2의 발효 삼채 분말
2)ND: 검출되지 않음(Not detected)
실시예 6: 발효 삼채의 관능검사
발효 삼채의 맛, 향, 색 및 전반적인 기호도를 9점 척도법에 의해 평가한 결과, 건조 삼채에 비해 블루베리 발효액으로 발효한 발효 삼채가 더 높은 선호도를 나타냄을 확인할 수 있었다. 또한, 발효 삼채를 건조한 제조예 2의 발효 삼채가 삼채 특유의 이미 및 이취를 더 개선하여 더 높은 점수를 나타냄을 확인할 수 있었다.
발효 삼채 관능검사
구분 전반적 기호도
11) 4.0 3.5 5.0 4.5
5 6.0 6.5 6.5 6.0
7 7.0 7.5 7.0 7.0
1: 건조 삼채(70℃에서 12시간 열풍 건조), 5: 제조예 1의 발효 삼채, 7: 제조예 2의 발효 삼채 분말
실시예 7: 발효 삼채의 품질 및 효능평가
블루베리 발효액에 침지 시간을 달리하여 제조된 발효 삼채의 DPPH 라디칼 소거능의 경우, 블루베리 발효액에 침지 시간이 길어질수록 발효 삼채의 DPPH 라디칼 소거능은 증가하였으나, 96시간 동안 침지할 경우 오히려 72시간 동안 침지하여 제조한 발효 삼채에 비해 DPPH 라디칼 소거능이 감소함을 확인할 수 있었다(도 5). 총 페놀 및 플라보노이드 함량도 마찬가지로 블루베리 발효액에 침지 시간이 길어질수록 발효 삼채의 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 증가하였으나, 96시간 동안 침지할 경우 오히려 72시간 동안 침지하여 제조한 발효 삼채에 비해 그 함량이 감소하였고(도 6 및 7), AGI 활성도 위의 결과와 일치하는 결과를 나타내었다(도 8). 또한, 침지한 후 탈수시킨 발효 삼채에 비해 발효 삼채를 건조하여 제조한 발효 삼채 분말이 총 페놀, 플라보노이드 함량과 항산화 및 항당뇨 활성이 더욱 증진됨을 확인할 수 있었다.

Claims (5)

  1. (a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 블루베리 희석액을 제조하는 단계;
    (b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 첨가한 후 살균하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주를 접종한 후 배양하여 블루베리 발효액을 제조하는 단계;
    (d) 건조 삼채를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 침지하여 발효하는 단계; 및
    (e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 삼채의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 27~33%(w/v) 블루베리 희석액을 제조하는 단계;
    (b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 첨가한 후 살균하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주를 접종한 후 배양하여 블루베리 발효액을 제조하는 단계;
    (d) 건조 삼채를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 침지하여 33~37℃에서 66~78시간 동안 발효하는 단계; 및
    (e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 삼채의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    (a) 분쇄한 블루베리 생과에 물을 첨가하여 27~33%(w/v) 블루베리 희석액을 제조하는 단계;
    (b) 상기 (a)단계의 제조한 블루베리 희석액에 당을 8~12 brix가 되도록 첨가한 후 100~120℃에서 15~25분 동안 살균하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계의 살균한 블루베리 희석액에 페디오코커스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici) 균주를 접종한 후 33~37℃에서 66~78시간 동안 배양하여 블루베리 발효액을 제조하는 단계;
    (d) 65~75℃에서 10~14시간 동안 건조한 건조 삼채를 상기 (c)단계의 제조한 블루베리 발효액에 0.8~1.2:1.6~2.4(w:v) 비율로 침지하여 33~37℃에서 66~78시간 동안 발효하는 단계; 및
    (e) 상기 (d)단계의 발효한 발효 삼채를 52~58℃에서 2~4일 동안 건조 및 분쇄하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 삼채의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 발효 삼채.
  5. 제4항의 발효 삼채를 이용한 가공식품.
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