배양액으로부터 isopropyl alcohol로 침전하여 얻은 crude biopolymer를 gel chromatography와 음이온교환수지인 DEAE-cellulose로 ion exchange chromatography를 행한 결과 분자량은 대략 9.65×105 Da였으며 5%(w/w)의 중성당 (PSI)과 95%(w/w)의 산성 당(PSII)을 함유하고 있었다. Crude biopolymer의 총 당 함량은 57%, acyl group 0.88%, uronic acid인 CO2의 함량은 17.5%임을 알 수 있었다. CPC와 crude biopolymer와의 착물형성에 따라 NaCl과 CaCl2의 염을 사용하는 분리정제를 위한 임계농도는 두 가지 염 모두 0.4에서 0.5 M의 농도범위를 나타내었다. CPC를 사용하여 산성당과 중성당을 각각 분리하여 분석한 결과 중성당은 glucose, arabinose, mannose를 함유하였고 산성당은 glucose, xylose, galactose, arabinose, mannose 의 구성당을 함유하고 있었다. Crude biopolymer의 95%를 차지하고 있는 산성당(PSII)의 molarity 비율은 glucose: xylose:galactose : arabinose :mannose = 32.8 : 0.48 : 8.91 : 1 : 24.98의 비율로 계산되어 glucose와 mannose와 galactose가 주요 구성당이라고 할 수 있었다. 당 결합 양상은 smith degradation 결과, product로 glucose glycerol, erythritol이 생성되어 1, 6 및 1, 4 결합으로 구성되어진 다당으로 추정하였다. 중화당량은 372로 분석되어 2.3 잔기당 음이온이 한 개 존재하는 biopolymer임을 알 수 있었다.

For the study of the production and availability of biopolymer from Bacillus polymyxa YU-101, its rheological properties were investigated in comparison with other polysaccharides. The intrinsic viscosity of the biopolymer was 35.18 dL/g, showing the characteristics of the polyelectrolyte. The chain stiffness of the biopolymer was 0.55, which was expected to be extremely flexible, and the coil overlap parameter and the critical concentration were 0.722 and 0.15 dL/g, respectively. The activation energy of the biopolymer calculated by intrinsic viscosity showed two linear relationships at 50oC. Biopolymer showed pseudoplastic flow characteristics with increasing shear rate. At a concentration of 0.5% (w/w), the consistency index was 660.39 mPa·S and the flow behavior index was 0.765 and 0.4 at the shear rates of 0-11.7 s-1 and 11.7-105.3 s-1, respectively, similar to guar gum. At the shear rate of 58.5 s-1, the apparent viscosity of the biopolymer with the change of pH showed an abrupt increase in the range of acidity. In addition, the apparent viscosity of the biopolymer showed the maximum value at the 0.3%(w/w) concentration of salt, increased only by sucrose in the tested sugars.

양파 과육부에 함유되어 있는 유용 성분인 quercetin과 그 배당체를 다양한 착즙 및 추출방법에 따른 수율을 측정, 분석하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 양파과육의 quercetin과 배당체의 최적 추출 조건으로는 50oC에서 60% methanol를 용매로 사용했을 때 15분의 추출시간인 것으로 나왔으며 용매와 시료의 비율이 0.8 mL/g일 때 추출 수율이 가장 좋았다. 초음파를 60분 동안 처리 시 대조군에 비하여 2.06배의 추출 증가 효과를 볼 수 있었으며 microwave는 60초 조사 시에 최대의 추출 증가 효과를 나타내어 microwave를 처리하지 않은 시료와 비교하여 quercetin과 배당체가 2.14배 많이 추출되었다. 효소 처리 시 cellulase 용액과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때 quercetin과 배당체의 수율이 가장 높았으며 1.65 배 더 많이 추출되었고 viscozyme과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때 quercetin과 배당체의 수율이 가장 높았으며 추출증가율은 2.29 배인 것으로 나왔다. 가장 많은 quercetin과 배당체의 추출 수율을 보인 방법은 viscozyme과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때의 0.070±0.002 mg/g인 것으로 나타났다.

추출방법에 따른 기능성 성분을 분석한 결과 양파 착즙액의 경우 100oC에서 열수 추출한 시료에서 총 phenol, flavonoid, quercetin의 함량이 가장 높게 검출되었으며, 에탄올 추출 시 100oC에서 추출한 시료와 거의 유사한 농도의 기능성 성분이 검출되었다. 양파 추출액의 quercetin 함량은 총 flavonoid의 80-90%로 quercetin이 flavonoid의 대부분을 구성하는 것으로 확인되었다. 양파분말의 경우 착즙액과 비교하여 추출된 flavonoid와 quercetin 함량이 약간 높았지만, thiosulfinate는 약 40% 낮은 농도를 나타내어 동결건조 과정이 황화합물의 손실을 초래하는 것으로 나타났다. 양파 껍질은 육질에 비하여 60배 이상 높은 quercetin을 함유하고 있는 것으로 나타났으나, thiosulfinate는 껍질에서 검출되지 않았다. 양파 추출액의 살균조건에 따른 기능성 성분을 분석한 결과 60, 80, 105, 121oC의 열처리는 살균 전과 비교하여 기능성 성분의 함량에 영향을 미치지 않았다. 양파 추출액의 저장동안 총 phenol, flavonoid, quercetin 함량은 저장기간과 온도에 상관없이 안정적으로 유지되었으나, thiosulfinate는 저장 기간이 길어질수록 감소하였고 25oC에 저장한 경우 4oC에서 보다 급격히 감소하는 경향을 나타냈다.

25 종류의 신선 과채류로부터 MRS 한천 고체배지에서 생육하는 1,250주의 유산균을 분리한 후 식중독 세균인 Escherichia coli 0157:H7, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus와 유산균인 Lactobacillus plantarum, L. casei, Lactococcus lactis subsp. lactis에 대한 생육저해활성을 조사하였다. 조사한 1,250 균주 중에서 23 종류의 과채류에 존재하는 607 균주(총 조사균주의 49%)가 E. col 0157:H7, L. monocytogenes 또는 B. cereus에 대한 항균활성을 나타내었다. 이 균주들의 L. plantarum, L. casei, Lactococcus lactis subsp. lactis에 대한 항균활성을 측정한 결과, 7 종류의 과채류에 존재하는 24 균주(총 균주의 3%)가 박테리오신 유사활성을 나타내었으며, 이 균주들의 생리적 형태학적 특징을 조사한 결과 전형적인 유산균의 특징을 지니고 있었다. 24 균주 중에서 3 균주는 nisin을 생산하는 것으로 판단되었으며, RAPD-PCR 분석을 통하여 동일한 과채류에 존재하는 균주들은 유사한 분류학적 특징을 지니고 있는 것으로 확인되었다.

양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액의 첨가량을 달리하면서 Pediococcus pentosaceus KC-007을 이용하여 유산발효시킨 후 발효액의 특성과 생리활성을 조사하였다. 양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액을 각각 0.5, 1, 2, 4%(v/v) 첨가한 후 배양시간에 따른 유산균 생균수를 측정한 결과 팽화 홍삼 추출액의 첨가량에 관계없이 발효 24시간에서 가장 높은 생균수를 나타내었다. 발효액의 산도는 팽화홍삼의 첨가량에 관계없이 모든 시료구에서 발효가 진행됨에 따라 증가하였으며 발효액의 pH는 발효 36시간까지 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 발효액의 환원당은 발효 24시간까지는 환원당 함량이 감소하다가 그 이후부터는 유의적인 변화를 나타내지 않았다. 발효액의 전자공여능과 아질산염 소거능은 1%(w/v) 이상의 팽화 홍삼 추출액을 양파 착즙액에 첨가하여 발효하였을 때 가장 높은 수치를 나타내었고 종합적 기호도는 1%(w/v)의 팽화 홍삼 추출액을 첨가하였을 때 가장 좋았으므로 양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액을 첨가하여 발효할 경우에는 팽화 홍삼 추출액을 1%(w/v) 첨가하는 것이 가장 적합한 것으로 확인되었다.

최근 양파를 많이 섭취한 사람들의 경우 암, 심혈관계질환 등 노화관련 질환의 발생률이 현저히 떨어진다는 보고가 잇따르면서 건강기능성 소재로서 양파에 대한 소비자들이 인식이 매우 높아져 있다. 현재 양파의 국내 자급률은 100%에 이르기 때문에 양파를 소재로 한 다양한 기능성식품의 개발은 국내에서 생산되는 농산물을 이용한 건강식품시장의 활성화에 밑거름이 될 것이며, 국내외적으로 우리나라 농산물의 고부가가치화를 추구하는데 크게 기여할 것이다. 따라서 본 연구에서는 우수한 기능성 소재로 입증된 양파를 이용하여 음료의 제조공정 개발 및 최적화시키고자 하였으며, 발효 양파 착즙액에 사과즙, 당, 산, 올리고당 등을 첨가하여 유산 발효 양파음료 시제품을 제조하여 1차, 2차 및 3차 관능평가를 실시한 결과 최종적으로 가장 우수한 배합은 양파 착즙액 27%, 사과즙 27%, 액상 과당 3.8%, β-cyclodextrin 1.86%, 올리고당 0.9%, 사과향 0.2%, 정제수 39.25%였다.