본 연구에서는 상품과로서 가치가 없어 전량 폐기되고 있는 미숙 무화과를 이용하여 산업적 이용 증대 및 식품 가공용 연육제로의 활용 가능성을 확인하기 위하여 미숙 무화과에 부형제인 maltodextrin을 5%, 10% 및 20%를 첨가 하여 혼합한 후 분무건조공정을 이용하여 분말화 하였다. 분무건조 분말의 수분함량은 2.59~2.65%였으며 부형제인 maltodextrin 첨가량이 늘어날수록 색도는 L값이 늘고 a와 b값은 줄어드는 경향을 나타내었고 입자크기는 동결건조 분말(209.67 μm)에 비하여 22.18~37.33 μm로 유의적으로 작고 균일한 크기였다. 수분흡수지수는 maltodextrin 10% 첨가군이 0.11로 가장 낮았으며 수분용해지수는 99.10%로 가장 높았다. 전체적으로는 분무건조 분말이 동결건조 분 말에 비해 수분흡수지수는 낮고 수분용해지수는 높은 경향 을 나타내어 산업적으로 이용시 분무건조 분말이 동결건조 분말보다 우수할 것으로 사료된다. 미숙 무화과 분말의 protease 활성은 동결건조 분말(0.92 unit/g)이 분무건조 분 말(0.48~0.84 unit/g)보다 유의적으로 높은 활성을 나타내었 으나, in vitro 인체 내 소화 모델에 대한 protease 활성은 분무건조 분말에서만 효소 활성이 나타나 낮은 pH에서도 안정함을 확인하였다. 따라서 본 실험결과, 미숙 무화과 분말 제조시 동결건조보다는 maltodextrin을 10% 혼합하여 제조된 분무건조 분말에서 protease활성이 우수하였으며 향후식품가공용 연육제로서 활용이 가능할 것으로 판단되 었다.

본 연구에서는 다양한 생리활성을 가진다고 알려져 있는 약용열매인 산수유, 오미자, 복분자 및 구기자 4종의 기능 성식품 소재로 활용하고자 혼합비율별로 추출한 열수 추출 물의 이화학적 특성 및 항산화 활성을 조사하였다. 약용열 매 혼합비율에 따른 열수 추출물의 pH는 3.22~3.52로 산성 을 나타내었으며, 당도는 M3이 3.20 °Brix로 다른 시료에 비해 낮았고 산도는 3.60~5.85%으로 오미자 혼합비율이 높은 구간에서 5.85%로 가장 높게 나타났다. 추출수율은 M2, M1, MS, M4 및 M3 순으로 나타났으며, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 14.54 및 5.65 g/100 g으로 복분자 혼합비율이 높은 추출물인 M3에서 가장 높은 값을 나타내었다. DPPH 및 ABTS radical 소거활성은 M3이 250~1,000 μg/mL 농도에서 25.80~86.09% 및 33.43~90.49% 로 가장 높게 나타났다. FRAP 및 환원력은 M3가 250~1,000 μg/mL 농도에서 각각 0.36~0.86 μM 및 0.21~0.96으로 가장 우수하였으며, 모든 혼합 열수 추출물에서 농도 의존적으 로 증가하였다.

The physicochemical properties and storage stability of blueberries fermented by lactic acid bacteria were investigated. The viable cell count of lactic acid bacteria slowly increased to 5.96 log CFU/mL after 72 hr of fermentation. The pH decreased whereas titratable acidity increased after fermentation. The contents of total anthocyanin (31.52 mg/100 g) and cyanidin-3-glucoside (C3G) (5.41 mg/100 g) after 72 hr of fermentation were higher than those of non-fermented blueberries (16.10 mg/100 g and 2.21 mg/100 g, respectively). The L and a value decreased, and the b and △E value increased. The total polyphenol and flavonoid contents of fermented blueberries (2.21 g/100 g and 0.91 g/100 g, respectively) were higher than those of non-fermented blueberries (1.13 g/100 g and 0.49 g/100g, respectively). The DPPH radical scavenging activity and superoxide radical scavenging activity of the fermented blueberries were 30.74%, and 52.76%, respectively. The ferric reducing antioxidant power of the fermented blueberries (256.42 μM/g) was higher than that of non-fermented blueberries (191.52 μM/g). Anthocyanin and C3G content was stable in fermented blueberries after 42 days of storage. The results suggest that blueberries fermented by lactic acid bacteria have the potential to be functional materials in the food industry.

본 연구에서는 새로운 프로바이오틱스를 선발하고자 protease를 생산하는 GRAS균주를 된장 및 청국장으로부터 분리하고 그 특성을 조사하였다. 분리한 균주를 분리 동정 한 결과 각각B. amyloliquefaciens CDD5, B. amyloliquefaciens CPD4 및B. amyloliquefaciens CGD3로 명명하였다. 분리균 주의 생육은 12시간 배양 시, 7.13~7.32 log CFU/mL로 최대 생육도를 보였으며 24시간까지 유지되다가 감소하는 경향 을 나타내었고, 그 중B. amyloliquefaciens CGD3의 protease 활성이9.21 U/mL로서가장높게나타났다. B. amyloliquefaciens 이 생산하는 protease 활성은 pH 7.0~10.0, 온도는 50℃에서 최적활성을 나타내었으며, casein에서 protease활성이 가장 우수하게 나타났다. pH, NaCl, glucose 농도를 달리한 배양 조건에 따른 B. amyloliquefaciens의 생육특성으로는 pH 5.0~10.0의 넓은 범위에서 생육하였고, NaCl은 12% 농도까 지 증식하였으며 glucose 5%까지는 생육하나 10% 농도부 터는 현저하게 생육이 낮아짐을 확인하였다. 또한 혈당저 하를 유도하는 α-glucosidase의 저해활성을 측정한 결과, B. amyloliquefaciens CPD4 및B. amyloliquefaciens CGD3에 서는 각각 96.65% 및 97.85%의 저해율을 나타내었다. 이러 한 결과는 특히 protease활성이 가장 우수하고 α-glucosidase 또한 높은 저해활성을 가진 B. amyloliquefaciens CGD3 균 주의 생육특성을 고려하여 단백질 분해 분야의 프로바이오 틱 적용 및 당뇨예방용 기능성식품 소재로의 가능성이 기대 된다.

본 연구에서는 다양한 생리활성을 가지고 있는 클로렐라의 기능성식품소재로의 산업적 이용 증대를 위해 추출조건에 따른 항산화 활성 및 총 엽록소 함량을 조사하였고 엽록소의 안정성 향상을 위해 분무건조 분말을 제조하여 물리화학적 특성을 확인하였다. 추출조건에 따른 DPPH 및 superoxide radicle 소거활성은 50% 에탄올 추출물에서 각각 29.19% 및 48.91%로 가장 높은 활성을 나타내었으며, ORAC은 50% 에탄올 추출물에서 g당 150.44 μM로 가장 높은 값을 나타내었다. 총 엽록소 함량은 50% 에탄올 추출물에서 100 g당 542.89 mg으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 입자크기는 분무건조 분말에서 24.15~32.49 μm로 동결건조 분말의 454.47 μm 보다 작았으며, 표면구조는 전반적으로 구형을 나타내었으나, 말토덱스트린이 첨가량이 증가함에 따라 표면 굴곡이 증가함을 확인하였다. 수분흡수지수는 분무건조 분말에서 0.31~0.45로 동결건조 분말 0.85에 비해 낮은 흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 분말에서 96.96~98.28%로 동결건조 분말의 80.03%보다 높게 나타났다. 분무건조 분말의 저장 안정성은 총 엽록소 함량의 감소율로 확인하였는데, 15.67~20.31% 감소하여 동결건조 분말보다 우수하였다. 따라서 클로렐라 추출물 제조에 50% 에탄올을 용매로 사용하였을 때, 항산화 활성 및 엽록소 함량이 우수하였으며 클로렐라 추출물에 말토덱스트린을 첨가한 분무건조 분말에서 엽록소의 안정성이 증가하였다. 특히 총 엽록소 함량 및 가공비용 등을 고려하였을 때 말토덱스트린 10% 첨가량이 산업적으로 적용가능하다 판단된다.

본 연구에서는 국내 쌀의 소비를 증가시키고 쌀 가공제품 개발시 기능성 및 가공적성이 향상된 미분을 제공하고자 분무건조공정에 의해 유산균을 포집한 미분을 제조하였으며 유산균포집 미분의 품질특성 및 유산균 생존율을 조사하였다. 유산균포집 미분의 제조는 미분을 24시간 배양한 유산균 배양액 대비 각각 10%, 20%, 30% 및 50%(w/v)을 첨가하여 분무건조하였다. 유산균포집 미분의 아밀로오즈함량 및 손상전분함량은 각각 14.18~17.75% 및 24.65~34.08%이었다. 유산균포집 미분의 입자크기는 82.28~131.17 μm로 미세캡슐로 제조되었음을 확인하였으며, 전반적으로 구형의 모양을 보여주어 분말 흐름성이 양호할 것으로 판단된다. 수분함량의 경우 유산균을 첨가하지 않은 미분(3.34%)에 비하여 유산균포집 미분이 2.32~2.62%로 유의적으로 낮은 함량을 나타내었으며, 수분흡수지수 및 수분용해지수 측정결과 유산균포집 미분제조시 흡습성이 낮고 용해성이 양호한 분말을 얻을 수 있을 것이라 판단된다. 시차주사열량계에 의한 호화특성을 측정한 결과 유산균포집 미분에서 호화에 필요한 호화엔탈피가 높아 취반 특성이 높을 것으로 사료된다. 유산균포집 미분의 유산균 포집특성을 확인한 결과, 미분의 첨가량이 높아질수록 60.02~73.85%로 유의적으로 높은 유산균 생존율을 보여주어 높은 안정성을 나타내는 것으로 확인되었다. 특히, 50% 미분을 첨가한 유산균포집 미분의 유산균수, pH 및 산도는 각각 7.11 log CFU/g, pH 4.11 및 0.31%이었으며, 이를 통해 기능성이 향상된 유산균포집 미분을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 분무건조공정을 이용한 유산균포집 미분은 쌀 가공제품 개발시 기능성 및 가공적성이 향상된 미분의 제조가 가능하고 유산균 안정성이 우수하여 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 백미 발효물을 곡류 효소함유 식품으로 개발하고자Bacillus subtilis CBD2를 접종하여 96시간 발효한 다음 알긴산 및 키토산을 피복물질로 사용하여 분무건조 미세캡슐 분말을 제조하였고, 분말의 물리화학적 특성 및 amylase 활성을 조사하였다. 백미 발효물의 생균수, pH 및 amylase 활성은 각각 7.61 log CFU/mL, pH 5.08 및 159.43unit/mL이었다. 백미 발효물의 미세캡슐 분말 제조는 알긴산 1.0% 및 키토산을 각각 0.3%, 0.5%, 1.0%를 첨가하여 분무건조 하였다. 분무건조 미세캡슐 분말의 수분함량은 2.90~3.68%였으며, 색도는 키토산 첨가량이 증가함에 따라 L값 및 a값은 감소하고, b값 및 △E값은 상대적으로 증가하였다. 입자크기는 분무건조 미세캡슐 분말에서 48.13~68.48 μm로 동결건조 분말 357.87 μm 보다 작으며, 표면구조는 전반적으로 구형을 나타내었으나, 키토산 함량이 증가함에 따라 표면 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 2.40~2.65로 동결건조 분말 2.66에 비해 낮은 흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 9.17~10.89%로 동결건조분말(7.12%)보다 높게 나타났다. 생균수 및 amylase 활성은동결건조 분말에서 각각 7.01 log CFU/g 및 506.02 unit/g으로 나타났으며, 분무건조 미세캡슐에서는 각각 4.46~4.62log CFU/g 및 196.63~268.57 unit/g으로 나타나 동결건조 분말 보다 낮게 나타났다. 분말의 인체 내 소화 모델에서,모든 분말은 pH 1.2의 인공위액에서 활성을 나타내지 않았으며, 최종적으로 pH 7.4의 대장조건에서 알긴산에 0.3%의 키토산을 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말이 85.93%의amylase 활성을 나타내어 인체에서의 높은 이용률이 기대되었다.

본 연구에서는 protease를 함유하고 있는 파인애플의 산 업적 이용 증대 및 기능성식품 소재 개발을 목적으로 분무 건조공정을 이용하여 파인애플 착즙액을 미세캡슐화 하였 으며 미세캡슐 분말의 물리화학적 특성 및 protease 활성을 조사하였다. 파인애플 착즙액의 pH, 당도 및 protease 활성 은 각각 pH 5.43, 12.80 및 4.82 unit/mL이었다. Protease 활성에 대한 최적 pH 및 온도는 각각 pH 7.0 및 50℃에서 가장 높게 분석되었다. 파인애플 착즙액의 미세캡슐분말 제조는 말토덱스트린 및 알긴산을 피복물질로 사용하여 분무건조하였으며, 수분함량은 3.02~3.75%였다. 색도는 분 무건조 미세캡슐 분말이 동결건조 분말에 비하여 L값 및 a값은 낮고 b값은 높은 경향을 나타내었는데 특히 말토덱스 트린에 알긴산 3% 첨가시 선명한 노란색을 보여주었다. 입자크기는 동결건조 분말(501.57 μm)에 비하여 분무건조 미세캡슐 분말이 42.58~53.32 μm로 유의적으로 작고 균일 한 크기였으며, 입자모양은 전반적으로 구형의 형태를 보 여주어 분말 흐름성이 양호할 것으로 판단되었다. 수분흡 수지수는 말토덱스트린에 알긴산을 3% 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말에서 0.41로 가장 낮은 지수를 나타내었으며 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 98.22~ 99.76%로 나타나 동결건조 분말보다 우수하였다. 미세캡 슐 분말의 protease 활성은 동결건조 분말(1,297.47 unit/g)이 분무건조 미세캡슐 분말(633.51~692.08 unit/g)보다 유의적 으로 높은 활성을 나타내었으나, in vitro 인체 내 소화모델 에 대한 protease 활성의 안정성은 분무건조 미세캡슐 분말 에서만 g당 23.70~100.83 unit의 효소 활성이 나타나 위액과 장액의 pH 환경에서 안정성을 나타내는 것으로 확인되었 다. 따라서 피복물질로 말토덱스트린 및 알긴산을 첨가하 여 분무건조시 식품산업 활용 측면에서 가공적성이 향상된 미세캡슐 분말의 제조가 가능하고in vitro 인체 내 소화모델 에 대한 protease 활성의 안정성이 우수하여 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된 다.

본 연구에서는 식품산업에 적용 가능한 amylase의 발굴을 위하여 된장으로부터 amylase를 생산하는 균주를 분리하였고, 분리된 미생물들의 동정을 통하여 GRAS 미생물로 부터 생산되는 amylase에 대한 효소 특성을 규명하였다. 그 결과 균주 유래 16S ribosomal RNA 유전자 염기서열에서B. subtilis로 동정되어 본 균주를B. subtilis CBD2로 명명하였다. B. subtilis CBD2 균주의 생육에 미치는 배지 성분에 대한 특성을 검토한 결과 본 균주는 pH 7.0, NaCl 3%, glucose 10%에서 가장 높은 균 생육 특성을 나타내었다. 그리고 본 균주의 amylase 생산에 미치는 탄소원의 영향을 검토한 결과, 본 균주는 soluble starch, corn starch, maize amylopectin 및 wheat starch 중에서 soluble starch를 탄소원으로 사용하였을 때 가장 높은 amylase 생산성을 나타내었다. B. subtilis CBD2유래 amylase의 활성에 미치는 반응 조건을 검토한 결과 본 균주 유래 amylase는 pH 8.0 그리고 50°C에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었으며 기질특이성에 대한 검토에서는 corn starch>wheat starch>soluble starch>maize amylopectin 순으로 효소 활성을 나타내었다. B. subtilis CBD2가 생성하는 amylase 효소와 corn starch 기질 반응에 대한 전분 분해능 및 당 생성율 변화에서는 24시간에서 가장 높은 전분 분해능 및 당 생성율을 나타내어 corn starch를 이용한 효소 반응은 24시간이 가장 적절함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 분리된 균주는 GRAS 미생물인B. subtilis이었으며 본 균주 유래의 amylase 특성을 활용한다면 향 후 식품산업에 있어서 전분 분해 관련 분야에 유용하게 이용될 것으로 기대되어진다.

We investigated how supercritical affected sterilization and enzyme inactivation in dongchimi, a conventional Korean fermented food. The growth of bacteria, including lactic acid bacteria, in dongchimi juice tended to decrease with increased pressure and temperature during treatment with supercritical . D values were affected by pressure more than by temperature. The lowest total number of cells and D values of lactic acid bacteria were observed after treatment with supercritical at 25 MPa and ; these conditions also reduced polygalacturonase activity in radishes by approximately 40.3%. Supercritical can be used as an alternative method of sterilization and enzyme inactivation, minimizing sensory loss and textural changes in vegetable materials.