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문제 정의
- 2008). 본 연구는 다양한 생리적 특성과 함께 식이섬유 등의 영양소를 많이 함유한 백년초 분말을 첨가한 발효유 제조의 최적 조건을 확립하여 기능성 발효유 제품의 개발 가능성을 시험하였다. 또한 백년초 분말을 첨가하여 제조한 발효유를 자돈에게 급여하여 자돈의 성장을 측정함으로 발효유와 백년초 분말을 첨가한 발효유의 생리적 특성을 임상 실험하고자 하였다.
- 본 연구는 다양한 생리적 특성과 함께 식이섬유 등의 영양소를 많이 함유한 백년초 분말을 첨가한 발효유 제조의 최적 조건을 확립하여 기능성 발효유 제품의 개발 가능성을 시험하였다. 또한 백년초 분말을 첨가하여 제조한 발효유를 자돈에게 급여하여 자돈의 성장을 측정함으로 발효유와 백년초 분말을 첨가한 발효유의 생리적 특성을 임상 실험하고자 하였다.
제안 방법
- 백년초 분말을 첨가한 발효유 제조의 기초 자료를 얻기 위하여 백년초 분말이 유산균의 생육에 미치는 영향을 조사하였으며, 또한 백년초 발효유를 저장하는 동안 유산균의 변화를 관찰하였다. 백년초 분말 0.
- UK)를 이용하여 40 ℃ 에서 유지방을 분리하였다. 이렇게 얻은 탈지유에 백년초 분말을 중량대비 각각 0.1%, 0.2%, 0.5%, 1.0% 첨가하였고, 92℃에서 10 분간 살균하고 37℃로 냉각한 후 유산균을 접종하였으며, incubator에서 37℃로 배양하면서 배양 시간에 따라 시험하였다.
- 측정하였다. pH는 pH meter(420A, Orion Research Inc, USA)로 측정하였고, 유산균수는 멸균수에 십진 희석하여 유산균 배지 BCP(Eiken Chemical Co. Ltd., Japan)에 접종한 후 표준평판법으로 37℃에서 48시간 배양한 후에 형성된 colony 수를 측정하여 시료 1 mL 중의 CFU로 나타내었다. 점도는 발효유의 산도가 1.
-
4. 관능평가
관능검사는 발효유의 산도가 1.0%에 도달하였을 때 5℃ 냉장고에 24시간 냉각하여 시료로 사용하였으며, (M et a/(2003) 의 방법에 따라 20명의 검사원으로 odor, taste, mouth feel, color, overall acceptability를 채점 사험법에 따라 실시하였다.
- 사료는 농협 사료를 사용하였고, 물과 함께 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였다. 자돈에 급여할 발효유의 백년초 분말 첨가량은 발효 시험과 관능검사 결과를 고려하여 상품화를 하였을 경우 0.1, 0.2% 가 최적의 첨가량으로서 자돈에 급여할 발효유에 백년초 분말을 0.2% 첨가하였고, 최종 산도가 1.0%가 되었을 때 4℃로 냉각하여 냉장보관하면서 7일 이내에 자돈에게 두당 100 쌔매 일 1회 급여하였다. 농협 사료의 일반 성분은 수분 8.
- 공시동물의 체중 변화는 시험기간에 5회 측정하여 증체량을 구하였고, 급여량과 잔량의 차이로 사료 섭취량을 계산하였으며, 사료 요구율은 사료 섭취량을 증체량으로 나누어 계산하였다. 배설물의 암모니아가스 함량은 시험 종료일에 배설물 500 g을 채취하여 2 L 용량의 유리병에 넣어 밀봉한 다음 15분 후에 가스즉정용 검지관(Gastec, Japan)을 직경 5 mm 구멍을 통해 가스를 흡입하여 1분 후에 암모니아 농도를 측정하였다.
- 배설물의 암모니아가스 함량은 시험 종료일에 배설물 500 g을 채취하여 2 L 용량의 유리병에 넣어 밀봉한 다음 15분 후에 가스즉정용 검지관(Gastec, Japan)을 직경 5 mm 구멍을 통해 가스를 흡입하여 1분 후에 암모니아 농도를 측정하였다.
대상 데이터
- delbrueckii subsp. bulgaricus의 상업 용 혼합 균주(Chr. Hansen's Lab. Horsholm, Denmark)를 사용하였다. 백년초 분말은 제주특산물개발원의 제주 선인장 마을에서 판매하는 동결 건조된 백년초 분말을 구입하여 사용하였다.
- Horsholm, Denmark)를 사용하였다. 백년초 분말은 제주특산물개발원의 제주 선인장 마을에서 판매하는 동결 건조된 백년초 분말을 구입하여 사용하였다.
- 충남대 학교 부속동물사육장에서 사육하고 있는 홀스타인종으로부터 신선한 원유를 착유한 후 크림분리기(Armfield Technical Education Co. Ltd. UK)를 이용하여 40 ℃ 에서 유지방을 분리하였다. 이렇게 얻은 탈지유에 백년초 분말을 중량대비 각각 0.
- 임상시험을 위하여 생후 28일령에 이유한 삼원 교잡종(1=1- dracexYorkshirexDuroc) 자돈 36두를 선발하여 공시하였으며, 공시동물을 대조구 12두, 처리구 24두를 처리구별 3 반복으로 각 4두씩 완전 임의 배치하였다. 시험은 15일간 충남대학교 동물사육장 개빙■형 돈사에서 실시하였으며, 시험 기간 중 일평균 기온은 최고 27.
- 각 4두씩 완전 임의 배치하였다. 시험은 15일간 충남대학교 동물사육장 개빙■형 돈사에서 실시하였으며, 시험 기간 중 일평균 기온은 최고 27.9”C, 최저 20.1℃였다. 사료는 농협 사료를 사용하였고, 물과 함께 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였다.
- 1℃였다. 사료는 농협 사료를 사용하였고, 물과 함께 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였다. 자돈에 급여할 발효유의 백년초 분말 첨가량은 발효 시험과 관능검사 결과를 고려하여 상품화를 하였을 경우 0.
데이터처리
- 본 시험 결과에 대한 통계분석은 MYSTAT statistical analysis program(ver 2.0, Korea)을 사용하여 평균, 표준편차 및 Duncan's multiple range test를 이용하여 /><0.05 수준에서 유의적 차이를 검정하였다.
- a d Means in a column by diflerent superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- a d Means in a column by diflerent superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- a-c Means in a column by different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- a,b Means in a column by different superscripts are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- a,b Means in a column by different superscripts are significantly diflerent at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
이론/모형
- 유산균 접종 후 3, 6, 9, 12, 15시간마다 시료를 취하여 배양액의 pH, 적정 산도, 유산균수를 Cho et a/(2003)의 방법에 따라 측정하였다. pH는 pH meter(420A, Orion Research Inc, USA)로 측정하였고, 유산균수는 멸균수에 십진 희석하여 유산균 배지 BCP(Eiken Chemical Co.
- 38%를 나타내었다. 농협 사료의 일반 성분 분석은 AOAC 빙법(1990)에 따라 수분은 건조법, 조단백질 함량은 Micro Kjeldahl 방법, 조지방 함량은 Soxhlet 추출법 및 조회분 함량은 전기회화로를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
- 관찰하였다. 백년초 분말 0.1, 0.2, 0.5와 1.0%를 발효유에 첨가하여 배양하였고, 백년초 분말 첨가량이 증가할수록 발효유 지표가 되는 pH 4.5에 도달하는 배양 시간이 빨라졌으며, 대조구의 경우 배양 6시간 이후에 적정 산도 1.0%와 유산균 수 108 CFU/mL 이상 되었고, 백년초 분말을 첨가한 발효유는 모두 6시간 전에 적정 산도 1.0%와 유산균수 108 CFU/ mL 이상 도달하였다. 발효유의 점도는 백년초 분말의 첨가량이 증가할수록 증가하여 대조구가 620 cp인데 비하여 1.
- 0%와 유산균수 108 CFU/ mL 이상 도달하였다. 발효유의 점도는 백년초 분말의 첨가량이 증가할수록 증가하여 대조구가 620 cp인데 비하여 1.0% 첨가 발효유는 980 cp로서 상당한 차이를 볼 수 있었다. 백년초 발효유의 저장 중 유산균수는 대조구가 저장 20일 이후에 급속히 저하하여 108 CFU/mL에서 106'7 CFU/mL 이하로 급격히 감소한 반면 모든 백년초 발효유에서는 저장 30일까지도 108 CFU/mL이상의 유산균수를 유지하였다.
- 백년초를 첨가하여 제조한 발효유를 급여한 처리구는 대조구에 비해 월등히 높아 증체율이 대조구에 비하여 110% 이상 유의성 있는 증가 효과가 나타났다⑦<0.05). 이유자돈의 분변 중 암모니아 가스 발생량은 발효유와 백년초를 첨가한 발효유를 급여한 처리구가 7.
- 05). 이유자돈의 분변 중 암모니아 가스 발생량은 발효유와 백년초를 첨가한 발효유를 급여한 처리구가 7.5 ppm 이하로 대조구에 비하여 80% 이상 감소하였다. 그러나 증체율, 사료 요구율 및 분변 중 암모니아 가스의 농도에서 발효유와 백년초 분말 발효유를 급여한 처리간의 유의성은 없었다(?<0.
- 05). 백년초 분말을 첨가한 발효유의 관능검사 결과는 전반적으로 0.1 과 0.2% 첨가구에서 대조구와 유사한 결과를 보여주었으나, 0.5% 와 1.0% 첨가구에서는 낮은 관능검사 결과를 보여주었다.
- 0% 첨가하여 발효유의 배양 시간에 따른 유산균수의 변화는 Table 3과 같다. ‘축산물의 가공 기준 및 성분 규격’에 따른 농후 발효유의 적정 유산균 수 103 * * * * 8 CFU/mL를 기준하였을 때, 대조구의 경우 배양 6시간 이후에 108 CFU/mL에 도달한 반면 모든 백년초 분말 첨가구는 배양 6시간 전에 108 CFU/mL 이상이 되었다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 백년초 분말이 유산균의 초기 성장을 촉진하는 것으로 보여지며, 그 원인은 Kim & Ko (1993)의 칼슘, 인, 철분, 나트륨, 칼륨 등의 무기질과 thiamin, riboflavin, niacin, pantothenate, folic acid, pyridoxine 등의 비타민에 의한 유산균의 생육 촉진 효과와 Paik et 어(2004)의 고형분 증가에 의한 유산균 생육이 촉진되었다는 경우와 같은 결과로서 백년초에는 36% 이상의 식이섬유가 함유되어 무지 고형분의 증가로 인해 유산균 생육이 촉진된 것으로 생각된다.
- ‘축산물의 가공 기준 및 성분 규격’에 따른 농후 발효유의 적정 유산균 수 103 * * * * 8 CFU/mL를 기준하였을 때, 대조구의 경우 배양 6시간 이후에 108 CFU/mL에 도달한 반면 모든 백년초 분말 첨가구는 배양 6시간 전에 108 CFU/mL 이상이 되었다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 백년초 분말이 유산균의 초기 성장을 촉진하는 것으로 보여지며, 그 원인은 Kim & Ko (1993)의 칼슘, 인, 철분, 나트륨, 칼륨 등의 무기질과 thiamin, riboflavin, niacin, pantothenate, folic acid, pyridoxine 등의 비타민에 의한 유산균의 생육 촉진 효과와 Paik et 어(2004)의 고형분 증가에 의한 유산균 생육이 촉진되었다는 경우와 같은 결과로서 백년초에는 36% 이상의 식이섬유가 함유되어 무지 고형분의 증가로 인해 유산균 생육이 촉진된 것으로 생각된다. 또한 백년초의 주요 당류로서 fructose는 유산균 발효를 촉진하는 주된 당이며, 그 외 백년초에는 Chong & Park (2003)의 보고한 바와 같이 비타민 A와 C 그리고 Ca, Mg, P 을 주종으로 하는 30여종 이상의 다양한 무기물의 존재에 의한 유산균의 발효 촉진 효과로 생각된다.
- 백년초 분말 첨가 발효유는 대조구와 비교하여 0.5%, 1.0% 첨가구에서 향, 맛, 색상, 전체적인 기호도 항목에서 대부분 낮은 점수를 얻었으며, 0.1%와 0.2% 첨가구에서는 통계적으로 대조구와 유의적인 차이가 없이 비슷한 경향을 보여주었다. 색상의 경우, 백년초 분말 0.
- 3% 첨가구에서 높은 기호성을 보였다고 발표한 것과는 상이한 것으로서 발효유에서 진한 분홍빛 색상은 잘 어울리지 않은 것으로 결과가 나타났다. 백년초 분말을 첨가한 발효유의 맛과 향, 입안에서의 느낌을 나타내는 발효유의 조직감은 대조 구와 비교하여 0.1 %와 0.2% 첨가구까지는 유의적인 차이를 보이지 않았으나⑦<0.05), 0.5%와 1.0% 첨가구에서는 급격히 낮은 점수를 나타내었는데, 이와 같은 결과는 Lee et a/(1997)이 보고한 백년초 중에 가장 많은 함량을 포함하는 가용성, 무질소물이 69.2%를 함유하고 있어 발효유의 점성이 증가됨으로써 기호성이 감소하는 것으로 판단된다. 이상의 결과를 종합해볼 때 백년초 분말을 첨가하여 발효유를 제조할 경우, 백년초 분말을 0.
- 본 임상 시험에서 개시 체중과 종료 체중 대비 대조구에 비하여 발효유와 백년초 발효유를 첨가하여 급여한 처리구의 증체량 비율이 각각 110%와 113%로 유의성 있는 증체량이 나타났다⑦<0.05). 또한 일당 증체량의 경우, 대조구가 248 g인데 비하여 발효유 급여 처리구는 272 g, 백년초 첨가 발효유 급여 처리구는 280 으으로 대조구에 비하여 모든 처리구가 높았으나, 발효유 급여구와 백년초 첨가 발효유의 급여 처리간에 유의적인 차이는 없었다.
- 05). 또한 일당 증체량의 경우, 대조구가 248 g인데 비하여 발효유 급여 처리구는 272 g, 백년초 첨가 발효유 급여 처리구는 280 으으로 대조구에 비하여 모든 처리구가 높았으나, 발효유 급여구와 백년초 첨가 발효유의 급여 처리간에 유의적인 차이는 없었다. 두당 일일 사료 섭취량과 칼로리는 대조구가 418 g과 1, 639 kcal인데 비하여 발효유 급여 처리구는 392 g과 1, 602 kcal이며, 백년초 첨가 발효유 급여 처리구는 389 g과 1, 591 kcal로서 두당 섭취량의 칼로리가 비슷한데 비하여 사료 섭취 량은 대조구보다 각각 6%와 7%의 사료를 덜 섭취하였다.
- 또한 일당 증체량의 경우, 대조구가 248 g인데 비하여 발효유 급여 처리구는 272 g, 백년초 첨가 발효유 급여 처리구는 280 으으로 대조구에 비하여 모든 처리구가 높았으나, 발효유 급여구와 백년초 첨가 발효유의 급여 처리간에 유의적인 차이는 없었다. 두당 일일 사료 섭취량과 칼로리는 대조구가 418 g과 1, 639 kcal인데 비하여 발효유 급여 처리구는 392 g과 1, 602 kcal이며, 백년초 첨가 발효유 급여 처리구는 389 g과 1, 591 kcal로서 두당 섭취량의 칼로리가 비슷한데 비하여 사료 섭취 량은 대조구보다 각각 6%와 7%의 사료를 덜 섭취하였다. 사료 요구율은 대조구 1.
- 두당 일일 사료 섭취량과 칼로리는 대조구가 418 g과 1, 639 kcal인데 비하여 발효유 급여 처리구는 392 g과 1, 602 kcal이며, 백년초 첨가 발효유 급여 처리구는 389 g과 1, 591 kcal로서 두당 섭취량의 칼로리가 비슷한데 비하여 사료 섭취 량은 대조구보다 각각 6%와 7%의 사료를 덜 섭취하였다. 사료 요구율은 대조구 1.69, 발효유 급여 처리구 1.44, 백년초 발효유 급여 처리구 1.39로 대조구에 비하여 처리구가 각각 15%와 12% 감소하여 일당 증체에 필요한 사료 양도 대조구에 비하여 더욱 적은 양으로 섭취되었다. 이와 같은 결과는 Collington et a/(1988)과 Fuller R(1989)이 보고한 바와 같이 가축에 미생물을 급여 시 장내 0 -glucuronidase 와 같은 유해 효소를 감소시키고, 0 -galactosidase, lactase 등 유용한 효소를 증가하여 장을 건강하게 하고, 균체와 자체함유 영양소의 공급으로 성장 개선 효과가 있었다는 보고와 Ra et «/(2004)이 Lactobacillus 등의 혼합 생균제와 백년초 줄기 분말 및 뽕잎 분말 혼합제제를 육성돈의 사료에 첨가하여 급여시 첨가량이 증가할수록 사료 효율은 증가하지만 사료 섭취량은 감소하였다는 보고와 유사하였다.
- Table 6의 결과에 의하면 대조구의 암모니아 발생 량은 38.33 ppm인데 비하여 발효유 급여 처리구의 발생량은 7.50 ppm, 백년초 첨가 발효유 급여 처리구의 발생량은 7.00 ppm으로 암모니아 감소율이 각각 90%와 92%로 유의적으로 감소되었으나, 처리구간의 유의적인 차이는 없었다⑦<0.05). 이와 같은 결과는 Kim et a/(2001) 이 Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus casei, Aspergillus oryzae, Streptomyces albus 및 Rhodopseudomonas palustris 등의 혼합 균주로 발효시킨 사료를 급여한 비육돈의 분에서 암모니 아 가스의 발생 량이 발효 사료의 첨가량을 증가시킬수록 감소하였다고 보고한 것처럼 발효 미생물의 급여가 장내 가스 발생을 개선하는 효과가 있는 것으로 생각된다.
- 이상의 자돈을 이용한 임상 시험 결과로 미루어 발효유와 백년초 분말을 첨가한 발효유 모두에서 장내 유해 효소를 감소시키고 유용한 효소를 증가시킴으로써 장내 환경을 건강하게 개선하고, 암모니아 가스의 양도 월등히 낮아 장내 가스 발생량도 감소시킬 수 있을 것으로 생각된다.
후속연구
- 효과적일 것으로 보여진다. 하지만 백년초 분말 첨가량을 증가할수록 관능에 따른 품질이 떨어지므로 향후 이를 개선하는 연구가 필요할 것으로 여겨진다.
- 2%를 함유하고 있어 발효유의 점성이 증가됨으로써 기호성이 감소하는 것으로 판단된다. 이상의 결과를 종합해볼 때 백년초 분말을 첨가하여 발효유를 제조할 경우, 백년초 분말을 0.1%와 0.2% 첨가하여 제조하는 것이 가장 좋을 것으로 생각되며, 전체적인 기호도의 개선 효과는 더욱 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 이상의 결과에서 나타난 것처럼 백년초 분말을 첨가하여 발효유를 제조할 경우, 발효시간의 단축과 더불어 저장 기간을 상당히 연창할 수 있을 것으로 보여지며, 장내 환경 개선에도 효과적일 것으로 보여진다. 하지만 백년초 분말 첨가량을 증가할수록 관능에 따른 품질이 떨어지므로 향후 이를 개선하는 연구가 필요할 것으로 여겨진다.
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