팽이버섯은 타 작물에 비해 수확 후 호흡률이 높아 갈변, 경도감소, 부패 등이 수확 즉시 진행되는 작물이다. 이러한 팽이버섯을 장기간 유통하기 위해 가장 많이 적용되는 방법은 진공 포장하여 저온 저장하는 것이다. 본 연구에서는 팽이버섯의 포장 후 유통기간을 연장에 더욱 적합한 진공필름을 선발하기 위해 20μm두께의 PE+PP, OPP 및 LDPE 필름으로 진공 포장하여 유통온도인 10℃의 저온에서 2주간 저장하였다. 일반적으로 많이 적용되는 LDPE 필름이 갈변, 줄기신장, 호흡률 급변, 조직 연화와 같은 변질이 포장 후 7일 이내로 가장 빠르게 진행되었다. 또한 OPP 필름보다 PE+PP가 수일 더 일찍 해체되기 시작하여 갈변 현상이 먼저 발생하였다. 최종적으로 OPP 필름이 안정된 호흡률과 외부색도, 신장억제 현상이 유지되어 LDPE 필름 포장군의 저장 7일차에 발생된 부패율보다 7일이 지연된 저장 14일차에 나타났다.
절단 배추를 예열처리하고 LDPE 필름 포장하여 단기저장하면서 이화학적인 품질특성과 갈변도를 조사하였다. 40℃에서 1, 2, 4, 8시간동안 예열처리한 후 SDS-PAGE 법으로 단백질 밴드를 조사한 결과, 예열처리구에서 대조구에 비하여 HSP 밴드로 추정되는 60, 39, 33, 12 kDa 밴드가 강하게 나타났으며, 이 중 4시간 예열처리구(HS 4)가 가장 발현율이 높았으며 중량감소율도 적었다. 8주 동안 저장 중 예열처리한 절단배추의 중량감소율 및 적정산도는 거의 변화가 없었으며, 가용성 고형분 함량은 4시간 예열처리구가 가장 적게 감소하였다. 갈변도는 HS 4가 가장 적었다(Con>HS 1>HS 8>HS 2>HS 4, p<0.05). PPO활성은 저장 중 모든 구에서 지속적으로 증가하였으며, HS 4가 가장 낮았고 총페놀성 화합물은 모든 처리구에서 유사하게 감소하였다. 예열처리한 절단배추에서 HSP 밴드의 발현을 확인하였으며, 4시간 예열처리구의 단기 저장 효과가 가장 좋았다.
본 연구에서는 재배조건(하우스재배, 노지재배), 수확시기(어린잎, 성잎) 열처리에 따른 영양성분 및 항산화활성의 변화를 비교 분석하여 국가표준성분표 발간을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 일반성분 4종(수분, 지질, 회분, 단백질), 무기질 5종(칼슘, 철, 마그네슘, 칼륨, 나트륨), 비타민 3종(비타민 C, 엽산, 베타카로틴)의 영양성분을 분석하였고 폴리페놀 화합물과 DPPH 라디칼 제거능을 각각 측정하였다. 연구결과 일반성분의 경우 시료 간에 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 무기질의 경우 Ca, Mg, Na은 하우스 재배가 노지재배 보다 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 비타민함량과 폴리페놀 함량 및 항산화 활성의 경우 수확시기보다는 재배방법과 열처리에 의해 함량변화가 큰 것으로 나타났다. 하우스보다 노지 재배된 갯기름나물의 비타민 C, 엽산, 폴리페놀 화합물과 항산화활성이 증가하였으며 열처리할 경우 비타민 C, 베타카로틴, 폴리페놀 화합물, 항산화활성이 각각 증가하였다. 비타민 C의 기존 보고된 이론과 상이한 결과가 도출되어 다양한 열처리온도와 시간을 적용한 성분 변화 연구가 필요할 것으로 생각된다. 베타카로틴과 폴리페놀 화합물의 열처리에 의한 증가는 산화가수분해 효소의 불활성화와 세포조직의 견고성 저하로 인한 활성물질의 추출 효율증가로 설명될 수 있다. 따라서 나물을 데쳐서 섭취할 경우 미생물 오염방지 등 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 나물 세포조직이 연해져 베타카로틴과 같은 우리 몸에 유익한 성분의 소화흡수율이 증가될 것으로 생각된다.
국내 김천산 lowbush 블루베리와 평택산 highbush 블루베리의 영양성분 및 항산화 활성을 분석하였다. 일반성분조성 분석결과 산지에 따른 유의적인 차이는 없었다. pH는 김천산이 4.35로 평택산의 4.57보다 낮았고 가용성고형분 함량은 평택산 9.71˚Brix 및 김천산 8.35˚Brix로 차이가 있었다. 주요 5종의 대량무기질 함량 분석결과 김천산과 평택산에서 각각 P(11.60, 12,27%)>Ca(5.33, 9.06%)>Mg(4.70, 6.05%)>Na(0.24, 0.20%)>Zn(0.06, 0.07%) 순으로 함유되어 있었다. 주요 유리당은 김천산 및 평택산 각각 fructose 2.99, 2.89%와 glucose 2.81, 2.61%로 나타났고 sucrose, maltose 및 lactose 등의 이당류는 검출되지 않았다. 불포화지방산은 김천산이 81.7%로 평택산의 79.9%보다 다소 높았다. 두 품종 모두 16종(필수 아미노산 7종, 비필수아미노산 9종)의 유리아미노산을 함유하였고 총 유리아미노산 함량대비 필수아미노산은 김천산이 31.8%로 평택산의 28.9%보다 높았다. 준필수아미노산인 arginine은 평택산에 많이 함유되어 있는 것이 매우 특징적이었다. 생리활성 성분인 anthocyanin, trans-resveratrol 및 total polyphenol을 정량하여 김천산과 평택산에서 각각 anthocyanin 22.0, 18.1 mg/100 g, trans-resveratrol 0.12, 0.11 mg/100 g 및 total polyphenol 141.3, 138.4 mg/100 g의 결과를 얻었다. 전자공여능으로 분석한 두 블루베리의 항산화 활성은 농도의존적이었으며 1,000μg/mL의 농도에서 각각 79.7% 및 74.1%으로 김천산이 평택산보다 높게 나타났다. 항산화활성은 total polyphenol, anthocyanin 및 trans-resveratrol과 같은 기능성 성분의 함량이 김천산에서 더 높았던 결과와도 밀접한 상관관계가 있는 것으로 보여진다. 이상과 같은 기초적 연구결과는 향후 수입산 블루베리를 대체하기 위한 국내의 블루베리 재배면적 확대뿐만 아니라 기능성 식품소재로서의 이용에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 유자즙의 첨가량을 달리한 마요네즈의 저장기간 중 항산화 활성 및 품질특성 변화를 비교하여 마요네즈의 저장성을 알아보고자 실시하였다. 점도는 유자즙 첨가군이 대조군에 비하여 유의적으로 높은 점도를 나타내었다(p<0.05). 색도에서 유자즙 첨가군의 L값은 대조군에 비하여 낮았으며, 저장기간이 지남에 따라 유의적으로 감소하였다(p<0.05). a값은 b값의 경우, 유자 마요네즈는 유자즙의 첨가량이 많아질수록 b값이 증가하였으며, 저장기간이 지남에 따라 Y-100군 및 L-100군은 b값의 감소를 나타내었다(p<0.05). δE값은 유자즙 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 대조군의 DPPH 라디컬 소거능은 35.90%이었으며, 유자즙 첨가군은 41.74~55.16%로 대조군에 비하여 높게 측정되었고 유자즙 첨가량이 많아질수록 라디컬 소거능이 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 모든 실험군의 라디컬 소거능은 저장기간이 지남에 따라 감소를 보였으나, 유자즙 첨가군은 대조군에 비하여 높은 DPPH 라디컬 소거능을 보였다(p<0.05). 유자즙 첨가군의 산가는 대조군에 비하여 유자즙 첨가량이 증가할수록 낮은 산가를 나타내었고, 저장기간이 지남에 따라 산가가 증가하였으나 유자즙 첨가군이 대조군보다 낮은 산가를 나타내었다(p<0.05). 과산화물가도 산가와 같은 결과를 보였는데, 이는 첨가된 유자즙이 마요네즈 안에서 천연 항산화제 역할을 하여 유지의 산패를 억제한 것으로 보인다. 이러한 결과로 마요네즈 제조 시 유자즙의 첨가는 마요네즈의 항산화성을 높이고 저장 중의 산화안정성을 향상시켜 저장성 및 품질개선에 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 붉은보우짱, 미니홍, 미니골드, 보우짱단 호박, 한국산약호박 5품종의 영양성분을 비교 분석하여 호박의 이용 확대와 다양한 활용을 위한 기초 자료를 마련하고자 하였다. 품종별 영양성분 비교를 위해 일반성분 7종(탄수화물, 수분, 단백질, 지방, 회분, 에너지, 식이섬유), 무기질 5종(칼슘, 인, 철, 나트륨, 인), 비타민 6종(카로티노이드, 비타민 C, 티아민, 리보플라민, 나이아신, 엽산)이 각각 분석되었다. 영양성분 함량은 시료 100 g 기준으로 환산하였으며 품종별 영양소의 절대량 비교를 위해 건물 중(dry weight basis)과 습물 중(wet weight basis) 함량을 각각 환산하였다. 일반성분 분석결과 호박 5품종의 수분함량은 74~87%, 조단백은 1.6~3.2 g/100 g, 탄수화물은 10.1~20.7 g/100 g, 총 식이섬유는 2.0~3.4 g/100 g으로 각각 분석되었다. 호박의 무기질 함량은 칼륨이 가장 높았고 철이 가장 낮은 것으로 나타났다. 호박은 카로티노이드 성분이 풍부한 것으로 알려져 있는데 카로티노이드 이성체(루테인, 제아크산틴, 베타크립토크산틴, 알파카로틴, 베타카로틴)를 각각 분석한 결과 총 카로티노이드 함량에 영향을 미치는 성분은 주로 루테인, 제아크산틴, 베타카로틴 성분으로 나타났다. 일반성분과 무기질에서는 품종 간 뚜렷한 함량 차이를 나타내지 않은 반면 카로티노이드의 경우 생물 100 g 당 34∼280μg 수준으로 품종에 따라 그 함량 차이가 크게 나타났으며 약호박에서 가장 높았고 미니골드에서 가장 낮은 수준을 나타냈다. 엽산의 함량은 습물 기준 100 g 당 26∼74μg 수준으로 분석되었는데 특히 약호박과 보우짱이 각각 74와 40μg 으로 높은 함량을 나타내었다. 호박의 일반성분과 무기질의 성분 변이는 뚜렷하지 않지만 비타민 특히, 베타카로틴의 함량이 품종 간 차이가 특이적으로 큰 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 기능성 식품 소재연구, 호박품종 개량연구, 국가표준식품성분표 작성을 위한 기초 데이터베이스 연구에 활용 될 것으로 기대된다.
소비자들의 자연식품에 대한 선호도와 기능성 효과가 규명된 천연물질에 대한 선호도가 계속 증가하는 시점에서 기능성이 뛰어난 검은비늘버섯을 이용하여 검은비늘버섯분말 첨가 머핀의 이화학적 품질특성과 생리활성 및 관능적 특성을 조사하였다. 검은비늘버섯 분말을 0%, 2.5%, 5%, 10% 및 15%로 첨가하여 제조한 머핀의 pH, 부피, 높이, 색도, 수분함량 등 물성실험 및 기능성 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. pH는 15% 첨가구가 8.03%로 가장 낮았고 검은비늘버섯 분말을 첨가할수록 감소하였다. 부피와 높이는 검은비늘버섯을 첨가할수록 감소하였으며, 색도는 버섯분말의 첨가량이 증가함에 따라 L값과 b값이 점차 감소하였고, a값은 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 수분함량에서는 대조구가 26.72%로 첨가량이 증가할수록 감소하였으나 유의적인 차이가 없었고(p<0.05), 굽기 손실에서는 대조구가 8.04%로 모든 시료 중 가장 높게 나왔고, 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타났다. 머핀의 물성분석에서 경도와 검성은 첨가량이 증가할수록 값이 증가하였고 부착성, 탄력성, 응집성 및 씹힘성은 감소하는 경향을 보였으며, 특히 탄력성은 유의적 차이를 보였다(p<0.05). 검은비늘버섯 첨가 머핀 메탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으며, 15% 첨가구에서 40.42 mg%로 가장 높게 나타났다. ABTS radical 소거활성은 대조구가 25.72 mg TE/g ER 로 분말 첨가량이 증가할수록 radical 활성이 증가하는 것으로 나타났다. 머핀의 관능평가에서 5% 첨가구에서 색, 향, 맛, 조직감 등 전체적으로 관능적 특성이 가장 좋게 나타났고, 색과 향에서 유의적 차이를 보였다(p<0.05). 전체적인 기호도에서 2.5%, 5% 첨가구의 유의성이 같아 선호도가 비슷하였다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 검은비늘버섯 분말을 첨가하여 머핀을 제조하면 기존의 머핀에 비하여 품질이나 관능적인 면에서 크게 뒤지지 않으면서 영양적, 건강기능적으로 갖출 수 있으며, 머핀 제조 시 5% 검은비늘버섯 분말을 첨가하는 것이 가장 바람직하다고 생각된다.
본 연구는 자색 콜라비를 이용한 쿠키의 개발로 콜라비의 활용방안을 증진시킬 목적으로 콜라비 분말을 첨가하여 제조한 콜라비 쿠키의 관능검사 및 품질 특성을 평가하였다. 콜라비 쿠키의 일반성분 분석 결과 수분, 조단백질, 조지방 함량은 콜라비 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향이었다. 반죽의 pH와 밀도는 콜라비 분말 첨가 함량이 증가할수록 유의적으로 낮아지는 경향을 보였다. 콜라비 쿠키의 퍼짐성 지수는 콜라비 분말을 첨가하지 않은 대조군이 가장 컸으며, 콜라비 분말 첨가 함량이 증가할수록 작아지는 경향이었으나 유의적인 차이가 없었다. 쿠키의 색도는 콜라비 분말 첨가 함량이 증가할수록 대조군에 비해 명도(L값), 적색도(a값), 황색도(b값)은 유의적으로 감소하였다. 콜라비 쿠키의 경도는 콜라비 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. 관능검사 결과 쿠키의 향, 질감 및 전체적인 기호도는 시료 간에 유의적인 차이가 없었으나, 쿠키의 색, 맛 및 외형은 콜라비 분말을 3%와 5%를 첨가한 군의 기호도가 높게 나타났다. 본 연구결과 쿠키제조 시 콜라비 분말 첨가는 품질특성에 영향을 미쳤으며, 관능 특성을 향상시키는 것으로 사료된다.
모링가 잎의 이용성 증대를 할 수 있는 적정 추출조건을 알아보고자 추출용매를 달리하여 추출한 후 항산화 및 생리활성 특성을 비교하였다. 추출수율은 물(13.17%), 메탄올(9.54%), 에탄올(7.48%)의 순으로 나타났으며, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 물 추출물에서 각각 58.04 mg/g, 12.36 mg/g으로 다른 용매에 비해 높은 값을 보였다. 항산화 활성은 물 추출물이 에탄올, 메탄올 추출물에 비해 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 특히 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성은 양성대조구인 BHT와 비교하였을 때 비슷한 경향을 보여 높은 항산화 활성을 확인하였다. α-glucosidase 저해활성은 다른 추출물에 비해 에탄올 추출물에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 한편 ACE 및 HMG-CoA reductase 저해활성은 물 추출물에서 높은 활성을 보였으며 특히 HMG-CoA reductase 저해활성의 경우, 전체적으로 높은 저해활성을 나타내어 콜레스테롤 개선 효과에 대한 가능성을 확인하였다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 물 추출물이 에탄올이나 메탄올 추출물보다는 우수한 항산화 및 생리활성 효과를 나타내어 소재 활용가치가 높고 향후 천연 항산화제 및 기능성 소재로서의 개발이 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 근적외 분광법을 이용하여 양념용 채소로 많이 사용되는 파, 마늘, 양파의 건조 불균일성을 관찰하였다. 대류식 온풍건조기에서 건조 위치에 따른 양념채소류의 건조 상태 차이를 조사한 결과, 건조 트레이의 높이나 위치에 따라 바람의 온도와 습도에 차이가 발생하여 건조가 균일하게 되지 않았다. 건조 정도가 다른 양념채소류의 2차 미분 근적외 스펙트럼을 비교한 결과 1,390 nm에서 1,400 nm 부근의 수소결합이 약한 물이 먼저 증발되었고 1,420 nm 부근의 수소결합이 강한 물은 건조 후에도 잔존함을 관찰할 수 있었다. 초분광 NIR 이미징 기법으로 측정한 스펙트럼을 주성분분석함으로써 건조채소의 건조도를 가시적으로 판별할 수 있었다.
본 연구에서는 유용성분을 함유하고 있는 야관문을 기능성 소재로 활용하고자 열수 및 50% 에탄올을 사용하여 추출물을 제조한 후 야관문 추출물의 생리 활성을 조사하였다. 추출수율은 50% 에탄올 추출물에서 17.60%로 열수추출물 12.60%보다 높은 수율을 나타내었다. 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 50% 에탄올 추출물에서 각각 242.26 mg/g 및 160.73 mg/g으로 높은 함량을 나타내었다. DPPH radical 소거활성은 열수추출물에서 92.07% 및 50% 에탄올 추출물에서 96.38%로 나타나 50% 에탄올 추출조건의 항산화 활성이 높았다. Superoxide radical 소거활성 및 tyrosinase 저해활성은 50% 에탄올 추출물 1,000μg/mL에서 각각 94.46% 및 63.31%로 높은 활성을 나타내었다. 아질산염 소거활성은 50% 에탄올 추출시 높게 나타났으며, pH에 따라 산성에 가까울수록 아질산염 소거활성이 높게 나타났다. Nitric oxide 생성량은 50% 에탄올 추출 250∼1,000μg/mL에서 7.15∼20.61μM로 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 시료 농도에 따라 농도 의존적으로 증가하였다. 인간 폐암세포주(A549), 인간 자궁경부암 세포주(HeLa), 인간 간암세포주(Hep3B) 및 마우스 복수암 세포주(sarcoma180)에 대한 암세포 생육 저해활성을 측정한 결과, 열수 추출물 및 50% 에탄올 추출물 모두 암세포생육 저해활성을 보여주었으며, 특히 HeLa에서 상대적으로 높은 항암활성을 나타내었다. 따라서, 야관문 50% 에탄올 추출물은 향후 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 활용 가능할 것으로 기대된다.
우리나라 캠벨얼리 포도주의 발효 중 효모 천이단계에서 분리된 당 내성 토착형 효모 균주 S. cerevisiae S13과 D8 균주로 MBA 포도주를 발효하여 그 특성을 산업용 포도주 효모 W-3 균주와 비교하였다. 토착형 효모 두 균주의 경우 발효초기 가용성 고형분의 감소 및 알코올 생성이 다소 지연되었으나 발효 종료 후 D8 포도주는 12.4%, S13 포도주는 11.8%로서 대조균주 W-3 포도주의 12.0%와 알코올 함량이 유사하거나 다소 높았다. Malic acid의 함량의 경우 D8 포도주는 W-3 포도주와 유사한 수준을 나타내었으나 S13 포도주는 W-3 포도주의 약 71.9% 수준으로 매우 낮았다. 아세트알데히드, 메탄올, 프로판올, 이소프로판올, 이소아밀알코올 등의 함량 역시 D8 포도주와 S13 포도주 모두가 W-3 포도주보다 매우 낮게 나타났다. 특히 메탄올의 함량은 S13 포도주가 98.6 mg/L, D8 포도주가 112.0 mg/L로서 W-3 포도주의 192.8 mg/L에 비하여 각각 51.1%, 58.1%의 낮은 수준을 나타내었다. 또한 색도를 나타내는 L, a, b 값은 S13, D8 포도주 모두에서 W-3포도주보다 낮게 나타났으며 관능평가 결과 색에 있어서 S13 포도주가 W-3 포도주보다 다소 높은 점수를 얻었으나 통계적으로 유의적인 차이는 보이지 않았다.
본 연구는 호두를 대상으로 감마선을 1-10 kGy 선량으로 조사시켜 생성된 hydrocarbon류와 2-alkylcyclobutanone류를 통해 방사선 조사여부를 확인하였다. 지방은 soxhlet방법으로 n-hexane을 추출용매로 사용하였고 florisil이 충진된 column으로 분리하여 gas chromatography / mass spectrometry(GC/MS)로 확인하였다. 감마선 조사된 호두에서 검출된 주요 hydrocarbon류는 oleic acid에서 유도된 8-heptadecene과 linoleic acid에서 유도된 8,11-Heptadecadiene, 1,7,10-Hexadecatriene이었고, 검출된 주요 2-alkylcyclobutanone류는 linoleic acid와 oleic acid에서 유도된 2-(5',8'-tetradecadienyl)cyclobutanone(5',8'-TCB), 2-(5'-tetradecenyl) cyclobutanone(TECB)가 가장 높은 함량으로 확인되었다. 조사된 호두에서 생성된hydrocarbon류와 2-alkylcyclobutanone류의 생성량은 선량에 비례하여 증가하였으며, 이 화합물들은 1 kGy 이상 조사된 시료에서만 나타났으며 비조사 시료에서는 확인되지 않았다. 따라서 방사선 조사에 의해 oleic acid과 linoleic acid에서 유도된 hydrocarbon류 중 8-heptadecene, 8,11-Heptadecadiene 및 1,7,10-Hexadecatriene, 2-alkylcyclobutanone류 중 5',8'-TCB 및 TECB는 감마선 조사 여부의 확인을 위한 marker로서 활용가능성이 높게 나타났다.
전통발효식품으로부터 분리한 발효능이 우수한 미생물과 기능성이 밝혀진 농특산 향토자원을 활용한 새로운 기능성 장류를 개발하고자 하였다. 꾸지뽕 열매를 A. oryzae koji, Lactobacillus 6종 및 Bacillus 2종에 대하여 발효시킨 결과, B. licheniformis SCDB 1234 균주가 kaempferol 함량을 9.54μg/g에서 217.04μg/g을 약 22배 증강시켜 최종 발효균주로 선발되었다. 꾸지뽕 열매를 선발균주를 활용하여 발효한 발효물 20배 희석액의 DPPH 항산화 활성은 대조구인 BHA, BHT의 92~99 ppm 농도와 유사한 활성을 보였고, tyrosinase 저해 활성도 arbutin이나 kojic acid의 95 ppm과 90 ppm과 같은 높은 저해 활성을 보였다. 꾸지뽕 열매 발효물을 첨가한 된장을 개발하여 유기산, 유리당 및 유리 아미노산을 분석하였다. 전반적으로 꾸지뽕 열매 발효물을 첨가하지 않은 장류와 유의적인 차이점을 보이진 않았다. 꾸지뽕 열매 발효물과 개발한 된장의 pancreatic lipase 저해활성을 측정하였다. 발효물의 경우에는 발효전보다 발효후에 더 높은 80% 이상의 높은 저해능을 보여주었다. 개발한 된장은 숙성전 된장이 숙성후 된장에 비해 더 높은 저해능을 보여주었다. 항당뇨 효과로 AGI활성을 분석한 결과, 꾸지뽕 열매는 발효전보다 발효후에 활성이 높게 측정되었고, 꾸지뽕 열매 발효액 10%를 첨가한 숙성전 된장의 AGI활성은 84.89±0.08%, 숙성후 된장은 91.25±0.04%를 나타내었다. 결론적으로 꾸지뽕 열매의 발효물의 생리활성 및 항산화 활성은 발효를 통하여 상승함을 보여주었고, 새로운 건강기능성 식품 개발에 활용가능성이 높은 잠재적 소재임을 보여준다.
본 연구에서 고추장 제조시 발효가 항돌연변이 효과와 in vitro 항암효과에 미치는 영향을 확인하기 위하여 고추장 제조 재료인 원료 밀, 1차발효밀, 2차발효밀, 최종발효밀, 고춧가루와 최종발효밀로 제조된 고추장의 Sal. Typhimurium TA100을 이용한 Ames test를 실시하여 MNNG에 대한 항돌연변이 효과를 살펴보았으며, HT-29 인체 대장암세포와 AGS 인체 위암세포의 성장 억제효과를 살펴보았다. 실험한 결과 원료 밀보다 1차발효밀, 2차발효밀보다 최종발효밀이 발효진행에 따라 점차 증진된 항돌연변이 효과와 in vitro 항암효과가 나타났으며 최종발효밀과 고춧가루로 제조된 고추장이 가장 높았다. 15, 30일 발효시킨 고추장이 발효되지 않은 고추장보다 더 높은 항암효과가 나타났다. 따라서 발효과정(기간)이 고추장의 항돌연변이 효과와 항암효과에 중요하게 관련되어 있다고 할 수 있으며 고추장의 주재료인 고춧가루의 capsaicin, 비타민C와 β-carotene 등의 작용만이 아닌 밀에서 온 발효 숙성 중에 많이 증식된 미생물 그리고 발효에 의한 생성된 다른 활성물질이 항돌연변이와 항암 효과에 관련되어 있다고 하겠다.
본 연구에서는 기호성 및 기능성을 향상시킬 수 있는 고부가가치 간장을 개발하고자 황기 첨가량에 따른 숙성기간별 간장의 이화학실험 및 관능평가를 실시하였다. 황기첨가 간장(AK)의 식염변화에서 실험군 모두 기간별 유의적인 차이는 나타나지 않았지만 숙성기간이 지남에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. pH 변화는 실험군 모두 숙성기간에 따른 변화는 뚜렷하지 않았으며, 기간이 증가함에 따라 pH가 전반적으로 감소하는 경향을 보였다. 반면 당도는 숙성기간이 지남에 따라 서서히 증가하였다. 갈색도 변화는 AK 5%는 숙성기간 4~5개월까지 갈변현상이 일어난 반면 AK 10%의 경우 2개월 이후 갈변현상이 진행되지 않고 일정한 수준을 유지하였다. 조단백질 함량은 모든 실험구가 서서히 증가하였으나 그중 AK 5%가 2개월 이후 10.12%로 크게 증가하였다. 아미노태 질소변화 역시 모든 실험구에서 서서히 증가하는 것을 볼 수 있었으며, 그 중 AK 5%가 3개월 때 크게 증가한 뒤 일정한 수준을 유지하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 측정결과 AK 5%가 총 폴리페놀 함량이 6개월 때 25.01 mg/mL, 총 플라보노이드 함량은 5개월 때 200.15 mg/mL로 다른 실험구에 비해 가장 높은 함량을 나타내었다. 관능평가에서 AK 5%가 향, 짠맛, 구수한맛, 단맛, 쓴맛 및 전체기호도 모두 높은 점수를 나타냈다. 이러한 결과를 미루어 보아 AK 5% 즉, 황기 5% 첨가 간장이 일반 전통 간장에 비해 항산화 활성 및 기호도가 좋음을 알 수 있었으며, 기능성 간장으로의 활용 가능성이 있음을 제시하였다.
유용 양조용 효모를 선정하기 위해, 효모의 알코올 생성능을 조사한 결과, Y268 효모가 알코올 생성능이 가장 높았으며 그 중, 0.3% 접종한 효모를 최종 선정하여 사용하였다. 2종류의 양조용 곰팡이(A. luchuensis 34-1, Lich. ramose CN042)와 2종류의 쌀 품종(추청미, 한아름)으로 제조한 4종류 쌀누룩의 특성을 분석한 결과, 쌀 품종에 관계없이 A. luchuensis 34-1 균주의 이화학적 특성이 우수하였고, 균주별 및 쌀 품종별로 제조된 4종류 누룩의 유기산과 유리아미노산을 분석한 결과에서 주요 유기산은 citric acid와 malic acid로 분석되었다. 유리 아미노산은 각각 25~28개로 구성되어 있으며, 균주별과 쌀 품종별에 따라 차이를 보였다. 균주별로 제조한 쌀누룩의 배합비율을 달리하여 4가지 조합(A. luchuensis 34-1: Lich. ramose CN042=1:0, 0:1, 1:1, 1:3)과 2종류 쌀 품종으로 빚은 탁주의 발효기간에 따른 특성을 분석한 결과, 누룩의 배합비율과 쌀 품종에 따라 이화학적 특성 차이를 보였고, 알코올 함량은 발효 6일째 16%로 가장 높았다. 제조한 탁주의 유기산과 유리 아미노산 분석 결과, 전체 7종류 이상의 유기산이 검출되었으며, 주요 유리 아미노산은 arginine, citrulline이었고, 누룩의 배합비율과 쌀 품종에 따라 차이가 있었다. 탁주의 관능특성을 비교한 결과, 전반적인 기호도는A. luchuensis 34-1 누룩의 함량이 높을수록 높은 기호도를 보였고, 누룩 배합비율별로 비교했을 때는 쌀 품종에 관계없이 1:1 비율로 제조한 탁주가, 쌀 품종별로 비교했을 때는 한아름으로 제조한 탁주의 선호도가 더 우수한 것으로 나타났다.
식초 제조용 종초 선발을 위해 다양한 초산균을 분리한 후, 그들의 발효특성 분석하여 종초 가능성을 검토하였다. 수집된 식초 시료에서 분리된 균주의 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, A. pasteurianus, A. malorum, Ga. entanii, Ga. intermedius, Ga. xylinus로 동정되었다. 식초 제조용 초산균의 발효특성을 분석한 결과, 초산의 과산화능은 모든 시험 균주에서 음성으로 나타나 과산화를 보이지 않았으며, 초산 내성은 Gluconacetobacter 속 균주만 관찰되었다. pH 내성은A. malorum V5-7 균주가 가장 높았다. 식초 품질에 해로운 영향을 주는 섬유질상의 세포외 다당체인 콜로이드 생성 균주는 Ga. intermedius V11-5, Ga. xylinus V8-1 균주로 나타났다. 초산 생성능은 A. malorum V5-7, A. pasteurianus Gam2, Ga. intermedius V11-5에서 가장 높은 산 생성능을 나타내었다. 본 연구에서는 종초용 초산균의 발효 특성 연구를 통해 국내 발효 식초의 품질 향상을 기대한다.
정상수확 후지와 늦수확 후지 사과를 속성 발효 효모인 S. cerevisiae SS89로 발효하면서 발효 특성을 조사하는 한편 사과주의 이화학적 특성을 조사하였다. 정상수확 및 늦수확 후지사과의 가용성 고형분 함량은 각각 13.0, 13.6˚Brix로서 늦수확 후지 사과가 다소 높았으나 총산의 함량과 경도는 낮게 나타났으나 유의적인 차이는 없었다. 사과주의 발효 중 pH와 총산 함량의 변화는 거의 유사하였으나 가용성 고형분의 감소, 알코올 함량 및 효모 생균수의 증가에 있어서 늦수확 사과의 경우가 빠르게 나타났다. 그러나 발효 말기 잔존 가용성 고형분 함량과 최종 알코올의 농도는 수확기와 무관하게 유사한 수준을 나타내었다. 늦수확 사과주의 경우 정상수확 사과주보다 다소 낮기는 하였으나 총 페놀성 화합물의 함량이 1.27 mg/mL, DPPH 라디칼 소거능이 89.5%로서 높게 나타났다. 또한 malic acid 함량과 hue 값, 명도 및 황색도 등이 다소 높았으나 아세트알데히드, 에틸아세테이트, 고급알코올의 함량 등은 매우 유사한 수준으로 나타났다. 관능평가 결과 늦수확 사과주는 향에 있어서는 유사한 값을, 색에 있어서는 낮은 점수를 받았으며 맛에 있어서 정상수확 사과주보다 높은 점수를 얻었으나 유의적인 차이는 없었다.