감의 활용가치를 높이고 기능성 발효음료를 개발하기 위한 기초연구를 하고자 대봉감(Diospyros kaki Thunberg cv. Daebong), 선사환(Diospyros kaki Thunberg cv. Sunsawhan), 흑시떫은감(Diospyros kaki Thunberg cv. Heuksi-Astringent), 흑시단감(Diospyros kaki Thunberg cv. Heuksi-Sweet)을 이용하여 단행복발효 공정으로 감식초를 제조하였다. 감주스의 수득량을 높이기 위해 0.4% pectinase를 4시간동안 처리 후, 종배양한 주모(Saccharomyces cerevisiae KCCM 11215)를 접종하였다. 알코올 발효 4일째 대봉감주스로부터 8.0±0.00%의 알코올이 생성되었으며, 선사환주스, 흑시떫은감주스, 흑시 단감주스는 대봉감주스에 비해 다소 지연되어 발효 8일이 경과하면서 각각 8.0±0.05%, 8.0±0.00%, 및 6.2±0.05%의 알코올이 생성되었다. 제조된 감와인의 알코올 함유량을 6.0%로 조정 후, 종배양한 종초(Acetobacter pasterianus A8)를 5% 부피비율로 접종하여 30℃에서 정치 발효시켜 2일 간격으로 시료를 채취하여 분석하였으며, 발효 24일에 총산은 대봉감식초가 5.78±0.05%, 선사환식초는 5.25±0.04%, 흑시떫은감식초는 4.76±0.04%, 흑시단감식초는 5.23±0.03%로 나타났다. 또한 감식초 에서 catechin, epigallocatechin gallate, epicatechin, epigallocatechin 등 각종 카테킨이 검출되었 으며, 발효단계에 따라 epigallocatechin gallate와 epicatechin gallate의 증가가 현저하였으며, epicatechin은 소멸되기도 하였다. 흑시떫은감식초의 유리 phenolics 함량은 초산발효 전 감와인에 비해 유의적으로 감소하여 566.2±23mg/L 수준이었고, 그외의 감식초에서는 감소하여 대봉감식초 277.0±15.6mg/L, 선사환식초 264.4±15.7mg/L, 흑시단감식초 263.0±18.6mg/L이 검출되었다. 품종 별 감식초의 DPPH 라디칼 소거활성은 시료에 함유되어 있는 유리 phenolics 함량에 비례하여 높았으며, 흑시떫은감식초 94.67±1.4%, 대봉감식초 47.28±1.07%, 흑시단감식초 46.98±1.3%, 선사환식초 37.22±1.25% 순으로 높은 것으로 나타났다. 이상의 연구결과로부터 몇몇 품종의 감식초 제조가 가능 하게 되었으며, 특히 흑시떫은감식초는 유리 phenolics 함량이 다른 감식초에 비해 2배 이상 높아 이에 따른 항산화활성도 우수하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 감식초는 조리용은 물론 기능성 음료로서 이용이 가능할 것으로 생각된다.

당근을 소재로 한 기능성 발효음료 개발을 위한 기초연구의 하나로 당근주스에 당을 첨가하고 Saccharomyces cerevisiae KCCM 11215를 접종하여 알코올발효를 진행시켜 당근와인을 제조한 후, 종초 Acetobacter pasterianus A8을 접종하여 초산발효를 유도하는 단행복발효 공정으로 정치 배양하여 당근식초 발효를 시도하였다. 6%의 알코올을 함유하는 당근와인에 종초를 5% 부피비율로 접종하고 30℃에서 20일간 정치 배양하는 것을 최적조건으로 하였을 때 산도 6.2%의 당근식초 제조가 가능하였다. 생산된 당근식초는 122.47mg%의 유리아미노산을 함유하고 있었으며, 당근식초의 유기산 조성은 aceticacid 55g/L, pyruvic acid 4.5g/L, citric acid 0.45g/L 및 maleic acid 0.05g/L이었다. 당근식초는 1.43mg/L의 베타-카로틴을 함유하고 있었으며 몇 가지 시판식초에 비해 폴리페놀(478.89mg/L)을 다량 함유하여 DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, FRAP assay으로 표현되는 높은 항산화활성을 나타냈다. 따라서 본 연구에서 개발된 당근식초는 조리용은 물론 기능성 음료로서 이용이 가능할 것으로 생각된다.

α-Amylase 및 protease 활성을 동시에 가지는 1-B-12 균주를 된장으로부터 분리하였다. 16S rRNA 유전자 염기서열 분석결과, Bacillus licheniformis로 동정되어 B. licheniformis 1-B-12 균주로 명명하였다. 효소활성 측면에서 현미(50%), 미강(30%) 및 대두(20%)의 조합이 최적의 기질 조합 조건으로 확인되었다. 기능성이 부가된 효소식품을 제조하기 위하여 Lactobacillus casei GW140 균주를 도입하였는데, B. licheniformis 1-B-12 균주와의 혼합배양 조건은 2단발효(B. licheniformis 1-B-12 접종 > 24 h 발효 > L. casei GW140 접종 > 12 h 추가 발효)가 적합한 것으로 나타났다. 이러한 최적 조건으로 생산된 효소식품을 동결건조하여 25℃에서 보관하였을 때 시험 마지막 날인 45일까지 효소의 활성이 유지되었다.