In this study, we developed vinegar depending on the quantity consumed and type of peeled and unpeeled roots of Platycodon grandiflorum (PG) using Acetobacter pasteurianus A11-2, analyzed vinegar samples using colorimeter and HPLC for 15 days to assess the characteristics on quality, and evaluated their antioxidant activity using 1,1-diphenyl-2-picry1 hydrazy1 (DPPH) and 2.2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) radical scavenging activities. The major result in PG vinegar was the high acidity of 6.39~6.74% and alcohol was totally converted on the 15th day of fermentation. When we fermented vinegar from peeled roots of 8% PG with a starter culture, we observed high contents of acetic acid, platycodin D, and total polyphenol and high antioxidant activity. Moreover, the vinegar fermented using 8% peeled roots of PG had the high intensity on umami and sour taste and low salty, bitter, and astringent tastes. Consequently, we could develop the PG vinegar with quality and functional characteristics from 8% peeled roots and A. pasteurianus A11-2.

Suaeda asparagoides (Miq.) is a salt marsh plant, long been prescribed in traditional medicine for the treatment of hypertension and liver toxification in Asian countries. The powder of S. asparagoides was added at the ratio of 0, 5, and 10%, respectively, of grain-type Meju to manufacture Doenjang in brine according to the salt concentration (8 and 12%). After 24 weeks of fermentation, the Doenjang samples were determined to have an anti-inflammatory effect on RAW 264.7 cells. Evaluation of the anti-inflammatory effect of Doenjang added S. asparagoides powder extracted using 80% EtOH, was performed to study the inhibition of pro-inflammatory factors such as NF-κB (nuclar factor κB), NO (nitric oxide), TNF-α (tumor necrosis factor alpha), IL-6 (interleukin-6), iNOS (inducible nitric oxide synthase), and COX-2 (cyclooxygenase-2) in lipopolysaccharide (LPS)-induced RAW 264.7 cells. The results showed that the Doenjang extracts reduced the production of NO, IL-6, COX-2, and iNOS increased in the LPS-stimulated RAW cell without cytotoxicity. In the case of the NF-κB and TNF-α there was no significant difference between the control and samples. In conclusion, these results suggest that Doenjang added with the S. asparagoides powder acts as functional fermented food with anti-inflammation effect.

본 연구는 가죽나무(Ailantias altissima) 추출물을 유효성분으로 함유하는 면역 증강용 소재를 개발하기 위하여 수행한 것으로, 가죽나무 에탄올 추출물 단독 또는 면역능을 보유한 유산균과의 혼합처리에 의한 면역 활성능을 비교 분석하였다. 가죽나무 에탄올 추출물에 의한 대식세포 증식에 미치는 영향을 살펴본 결과, 10~500 μg/mL 농도 범위로 처리하였을 때 100 μg/mL 농도에서만 대식세포가 활성화되어 높은 세포 증식률을 나타내었다. NF-κB 활성 평가에서는 유산균과 가죽나무 추출물을 1:0.25 비율로 혼합해서 처리하였을 때 추출물을 단독 처리하였을 때보다 NF-κB 활성능이 증가하였는데, 생균보다 사균과 함께 처리하였을 때 그 값이 더 높았다. 특히 Lactobacillus plantarum 4-25 사균과 추출물을 1:0.25 비율로 혼합 시 가장 높은 활성능을 나타내었다. Nitric oxide(NO) 생성량은 가죽나무 에탄올 추출물의 단독 처리에 의해 5.46±0.06 μM/mL로 LPS 처리 대조군(5.73±0.06μM/mL)과 유사하게 가장 높은 값을 보였지만, 혼합 처리군 에서도 Weissella cibaria JW15와 Lactobacillus rhamnosus GG 등 사균과 가죽나무 추출물을 1:0.25 비율로 처리하였을 때만 대조군보다 높은 생성량을 보였다. TNF-α와 IL-1β 등 사이토카인 생성량에서는 가죽나무 추출물 단독처리군보다 유산균들과의 혼합처리군에서 모두 높은 값을 나타내었는데, 특히 Weissella cibaria JW15 균주를 추출물과 혼합한 경우에만 LPS 처리군보다 높은 TNF-α 활성을 보였고, 생균과 사균 간의 큰 차이 없이 1:0.25 비율로 혼합 시 가장 높은 생성량을 보였다. IL-1β 생성량은 Lactobacillus rhamnosus GG 사균과의 혼합에서는 1:0.25 비율로 처리하였을 때 높은 값을 나타내었고, 가죽나무 추출물 단독 처리와 유사한 수준을 나타내었지만, 나머지 혼합군에서는 IL-1β가 검출되지 않았다. 종합적으로 살펴보면 가죽나무 에탄올 추출물과 유산균주와의 혼합에 의한 면역 활성능을 확인한 결과, 가죽나무 추출물 단독처리보다 유산균과 가죽나무 추출물을 1:0.25 비율로 처리한 혼합물에 의해 높은 면역활성능을 보여, 가죽나무 추출물을 유효성분으로 함유하는 소재를 활용하여 면역 저하증 예방 및 치료용 등 건강기능식품 개발을 위하여 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

The objectives of this study were to find out the plant to enhance immune activity among 42 kinds of foods frequently consumed by the Korean elderly consisting of 5 food groups and 5 wild plants. Each sample was assessed the immunoactive effect by measuring NFkB/ AP1 gene expression, nitric oxide and cytokine production in RAW-Blue™ cell. Soybean sprouts of 47 plants showed the highest NF-κB/AP1 gene expression at the level of 1.13 ± 0.03 (O.D. 650 nm) and Soritae, sweet potato, banana, apple, garlic, crown daisy, cabbage and Ailanthus altissima also had high activity of NF-kB/AP1 gene in RAW-Blue™ cell stimulated by LPS. NO production of Ailanthus altissima was significantly higher than that of other plants and 16 plants of glutinous sorghum, black rice, Seoritae, Heuktae, sweet potato, banana, apple, garlic, mungbean sprouts, spinach, crown daisy, young pumpkin, cabbage, soybean sprouts, Actinidia arguta and Aster scaber were the next best activity. The above results selected 17 out of 47 plant samples. Moreover, soybean sprouts was significantly shown to increase TNF-α (1,509.55 ± 1.38 pg/mL) and IL-1β (54.56 ± 1.08 pg/mL) cytokines in comparison with RAW-Blue cell stimulated by LPS. According to the results of in vitro evaluation, the ethanol extract of soybean sprout increased the production of immune-enhancing cytokines by proliferation of macrophages. In addition, NF-kB transcription factor activity and NO production ability were excellent, and it was selected as a material having excellent immunological activity.

본 실험에서는 탈지 유채박 중 표면활성물질의 추출을 위 해 초임계 CO2 유체 추출법을 이용하였다. 추출 독립변수는 추출압력(150~350 bar), 온도(33~65℃), 보조용매량(ethanol, 150~250 g)으로 하였으며, D-optimal design에 의한 반응표면 분석을 통해 추출수율, 중성지질 분획, 인지질 분획, 당지질 분획 함량 등의 종속변수에 대한 최적 추출조건을 검토하였 다. 그 결과, 압력, 온도, 그리고 보조용매량이 증가함에 따라 종속변수 즉, 추출수율, 인지질, 당지질 함량 등은 증가하였 으나, 중성지질 함량은 감소하는 것으로 나타났으며, 그중 보 조용매량이 각 종속변수에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타 났다. 본 연구를 통해서 유도된 회귀식 모형은 실험을 통해 얻은 결과와 잘 일치하였으며, 초임계 CO2 유체 추출에 있어 서 종속변수인 추출수율, 인지질, 당지질 함량 등을 최대로 하면서 중성지질 함량을 최소로 하는 최적화된 추출조건은 추출압력 350 bar, 추출온도 65℃, 보조용매량 228.55 g으로 분석되었으며, 이 조건에서 추출수율은 5.98%, 추출물은 중 성지질 3.0%, 인지질 69.43%, 당지질 17.46% 등의 조성을 나 타낼 것으로 예측되었다.

This study was carried out to investigate the emulsifying properties of surface-active substances from defatted rapeseed cake by supercritical CO₂extraction. Based on the interfacial tension data, a supercritical fluid extract (SFE) with the lowest value of 14.16 mN/m was chosen for evaluation which was obtained from No. 2 extraction condition (150 bar, 65℃, 250 g). For emulsions with SFE, some physicochemical properties (i.e., fat globule size, creaming stability, zeta potential etc) were investigated according to changes in SFE concentration, pH, and NaCl addition in an emulsion. It was found that fat globule size was decreased with increasing SFE concentration in emulsion, with showing a critical value at 0.5 wt%, thereby resulting in less susceptibility to creaming behavior. The SFE emulsion also showed instability at acidic conditions (pH<7.0) as well as by NaCl addition. This was coincided with zeta potential data of emulsion. In addition, SSL (sodium stearoyl lactylate) found to be suitable as a co-surfactant, as it helped considerably in decreasing fat globule size in emulsions and its optimum concentration to be over 0.03 wt%, based on 0.1 wt% SFE in emulsion.

본 연구는 국내산 쌀보리(새쌀, 새찰, 흰찰보리) 전분의 이화학적 특성 및 이들 전분 현탁액의 가열에 따른 호화양상 및 레올로지 특성에 대해 연구하였다. 새쌀보리 전분은 아밀로스 함량이 새찰 및 흰찰보리 전분에 비해 높았으며, 물결합력은 낮았다. 팽윤력은 전반적으로 새쌀보리 전분이 새찰 및 흰찰보리 전분에 비해 낮았고 80oC 이상의 고온에서 급격히 증가하는 특성을 보인 반면, 새찰 및 흰찰보리 전분은 온도의 증가와 더불어 일정하게 증가하였다. 용해도는 새쌀보리 전분이 새찰 및 흰찰보리 전분에 비해 낮았으며, 세 전분 모두 80oC 이상의 고온에서 급격히 증가하였다. 전분 입자의 표면형태는 품종에 관계없이 모두 납작한 원형의 큰 입자와 불규칙적인 구의 형태인 작은 입자로 이루어져 있었다. 전분의 입도분포는 세 품종 모두 큰 입자 및 작은 입자로 구성되어 나타나는 bimodal 분포를 나타냈다. DSC 분석을 통한 전분의 열적특성에 있어서 새쌀보리 전분의 To가 62.25oC로 새찰(63.75oC) 및 흰찰보리 전분(62.53oC)에 비해 낮았으며, 호화온도 범위(To-TC)는 새찰, 흰찰, 새쌀보리 전분 순으로 높게 나타났다. RVA 및 small-deformation measurement로 부터 새쌀보리 전분은 높은 강도의 겔을 형성하는 반면에 노화되기 쉬우며, 찰보리 전분(새찰 및 흰찰보리 전분)은 겔 강도는 낮으나 쌀보리 전분에 비해 현저히 낮은 노화특성을 나타낼 것으로 사료되었다.

염수 침지 여부를 고려한 장담금법에 따른 저염 된장의 품질특성 변화를 조사하기 위하여 염 농도를 달리하여 6개 월 동안 발효시킨 후 품질특성 변화를 살펴보았다. 수분 함량에서는 염수 침지한 12% 메주 된장에서 55% 수준으로 가장 낮았으며, 나머지 된장 시료들은 대략 60% 수분 함량을 나타냈다. pH는 장 담금 초기부터 메주 된장이 메줏가루 된장에 비해 높았으며, 특히 발효기간 내 8% 메주 된장의 경우 감소폭이 적었고 이는 산도 변화에서도 담금 직후부터 발효 6개월까지 메주 된장이 메줏가루 된장보다 낮은 경향을 나타내어 상관성을 보여주었다. 환원당 함량은 1-2개월 내에 최대값을 나타내고 이후 감소하는 경향을 나타냈으나, 발효기간 내 8% 메줏가루 된장이 가장 높아, 염도 및 장 담금법 간에 상관성은 낮았다. 아미노태 질소 변화는 담금 직후에는 염 농도가 낮을 수록 높은 값을 나타냈으며, 메주 된장에서 메줏가루 된장보다 높은 값을 보였다. 암모니아태 질소 함량은 발효초기에는 12% 메줏가루 된장에서 가장 높은 값을 나타냈으며, 메줏가루 된장이 메주 된장보다 높은 값을 보였지만, 이후 급격히 감소하여 시료 간 차이를 보이지 않았다. α-Amylase 효소 활성은 모든 시료가 발효 초기에는 0.91-0.94 Unit/g 수준이었다가 이후 일정하게 감소하여 0.01-0.06 Unit/g 값을 나타내었는데, 특히 8% 메주 된장에서는 완만한 감소를 보였다. Protease 효소 활성은 발효 2주차에 메주 된장이 메줏가루 된장에 비해 높은 활성을 나타냈으나 이후 감소하여 비슷한 수준을 나타내었다. 총 균수는 발효초기부터 메주 된장에서 메줏 가루 된장보다 높은 값을 나타내었고, 발효 6개월째 메주 된장이 7.8-8.0 log CFU/g로 메줏가루 된장(7.2-7.5 log CFU/g)보다 통계적으로 유의하게 높은 값을 보였다. 맛 센서를 통한 맛 분석결과, 비록 12% 시판 된장에 비해 제조 한 된장이 높은 짠맛과 쓴맛, 낮은 풍미를 나타내었지만, 8% 메주 된장이 시판 된장과 전반적으로 유사한 맛 패턴을 보였다. 유리 아미노산 함량은 숙성기간 동안 장가르기 여부에 따라 메줏가루 된장에서 증가폭은 컸으나 메주 된장의 함량이 높았으며, 염도 8% 된장에서 12% 된장보다 높은 값을 보였다. 결론적으로 염수 침지 여부에 따른 된장의 품질 특성을 비교한 결과, 장담금 과정을 거친 저염 된장이 품질 특성뿐만 아니라 맛 분석결과에서 좋은 평가를 나타내 었고, 아울러 메줏가루를 이용한 간편 저염 장류 제품 개발 을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

The purpose of this study was to investigate the physiochemical properties of Doenjang was fermented by added with fungi and protease. The moisture content and pH of Doenjang added with protease (WP) were lower than those of control w/o protease while the contents of titratable acidity, reducing sugar, and amino-type nitrogen in WP were higher than control. The α-amylase activities of Doenjang added with single and mixed Protease B were the highest at 4 weeks of fermentation period and protease activity of WP was about 4 times higher than that of control. The 4-9 kinds of free amino acids (proline, isoleucine, leucine, and phenylalanine etc.) in WP was increased in comparison with control. The DPPH radical scavenging activity and total polyphenol content were higher in WP than control. Total aerobic bacterial and fungal numbers were decreased depending on fermentation time regardless of addition of protease. In conclusion, the protease can be used as additives improving the quality and taste of fermented Doenjang.

The purpose of this study was to investigate changes in the amino acid content and physicochemical properties of Cheonggukjang prepared by using various soybean cultivars (Daewon, Deapung, Seadanbeak, and Taekwang) and a functional microorganism (Bacillus subtilis HJ18-9). These soybeans were conventional Cheonggukjang (control) and Cheonggukjang fermented with Bacillus subtilis HJ18-9 (treated). The moisture contents of steamed, control, and treated soybean were 62.45~67.12%, 63.28~67.14%, and 64.50~66.87%; amino-type nitrogen contents were 6.53~24.25 mg%, 27.63~122.09 mg%, and 37.29~133.48 mg%; and ammonia-type nitrogen contents were 26.92~47.95 mg%, 45.45~156.36 mg%, and 28.02~121.13 mg%, respectively. The umami taste associated with several amino acids (aspartic acid　and glutamic acid) in Cheonggukjang was lower than that for steamed soybeans, while the bitter taste from amino acids (methionine, valine, isoleucine, leucine, and phenylalanine) was higher than that for steamed soybeans. The result of sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis analysis showed that the molecular weight of steamed soybeans was less than 100 kDa, while control and treated groups showed low molecular weights below 34 kDa, confirming their protein hydrolysis to small molecular weight. These results are information for developing functional fermented soybean paste and diversification using soybean cultivars.

This study presented the change of quality characteristics of Doenjang with various salt concentrations (4, 8, 15, and 20%) during 12 months. The pHs of Doenjang during fermentation were gradually increased for 12 months, whereas the pHs of Doenjang with 4 and 8% salt increased rapidly. Titratable acidity of Doenjang with 4 and 8% salt was high at initial time, while Doenjang with 15 and 20% salt was high at the 9 and 12 months. The amino-type nitrogen content of Doenjang with 4 and 8% salt was increased and α-amylase activity of all Doenjang was decreased during whole fermentation period. The protease activity of Doenjang with 4 and 8% salt was higher than Doenjang with 15 and 20% salt until 7 months. Total aerobic bacteria number 8.0~9.1 log CFU/g for 12 months, which was steady during fermentation period. Doenjang with 8% salt showed the highest score in umami taste whereas the lowest score in bitterness, astringency, and sourness tastes between 5 and 12 months. In conclusion, Doenjang with 8% salt was a suitable concentration for low-salt fermented foods.

본 연구는 시판 장류의 알코올 함유량 및 관련 품질특성 을 파악하고자 산도, pH, 염도, 환원당, 알코올 함량 및 효모 수를 조사하였다. 산도는 재래식 된장과 간장이 개량식보 다 낮게 나타났고, 재래식 고추장이 개량식보다 높게 나타 났으며, pH는 재래식 된장과 고추장이 개량식보다 낮게 나타났고, 재래식 간장이 개량식보다 높게 나타났다. 염도 는 재래식 장이 개량식 장보다 모두 높게 나타났고, 환원당 과 알코올은 재래식 장이 개량식 장보다 모두 낮게 나타났 다. 또한 주정 무첨가된 시료 중 알코올이 검출된 장류 중에 효모수를 측정한 결과 검출 유무가 알코올 함량과 연관성이 없어 효모의 존재만으로 알코올을 생성하였다고 판단할 수 없었다. 지금까지 결과를 종합해보면 개량식 된장에 비 해 낮은 환원당을 나타낸 재래식 된장의 경우 알코올 발효 의 기질로 사용될 당이 부족하기 때문에 낮은 알코올 값을 보인 것으로 사료되고, 개량식 간장의 경우 재래식 간장보 다 낮은 염도를 나타내기 때문에 균의 활동이 비교적 활발 하여 산도와 알코올 함량이 높은 것으로 사료된다. 할랄식 품 시장 진출을 위한 알코올을 함유하지 않은 장을 만들기 위해서는 난분해성 당을 사용하고 염도를 높여 균 활동을 억제하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.