선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 보리의 식품 소재로서의 활용을 높이기 위해 통보리가루를 첨가한 요구르트를 제조하여 보릿가루 첨가가 산생성 및 요구르트의 품질과 항산화 활성에 미치는 영향을 조사하고 관능평가 등에 의한 보릿가루의 최적 첨가량을 선정하였다.
제안 방법
- β-glucan 함량은 Mccleary 방법을 응용한 Megazyme β-glucan assay kit를 이용하여 분석하였으며, 전분함량은 Total starch megazyme assay kit 를 이용하여 510 nm에서의 흡광도로 분석하였다(10,17).
- bulgaricus와 Streptococcus thermophilussei (1:1:1)등 3종의 혼합균주를 이용하여 탈지분유와 보릿가루로 요구르트를 제조하고 보릿가루첨가량에 따른 요구르트의 품질특성, β-glucan 분석, 항산화 활성, 관능평가를 측정하였다.
- 63을 이용하여 10 rpm에서 측정하였다. 각 실험은 3회 반복 수행하였다.
- 냉장고에 2일간 보관한 요구르트를 23명의 검사원으로 색, 풍미, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도를 5 level로 평가하였다. 이때 평가 요령은 각각의 평가항목에 대하여 “1: 대단히 나쁘다, 3: 나쁘다, 5: 보통이다, 7: 좋다, 9: 대단히 좋다”로 표시하도록 하였다.
- 준비된 탈지분유 용액에 보릿가루를 1, 3, 5, 7% 함량으로 첨가하여 95℃에서 10분간 가열하여 호화시키고 살균한 후 30℃ 정도로 식히고 skim milk 배지에서 배양한 LA, LB, ST 젖산균 배양액을 1:1:1 비율로 5%(v/v) 접종하여 39℃의 항온기에서 24시간 발효하였다. 발효 후 pH, 산생성량 및 젖산균수 측정을 위한 시료를 채취하고 나머지 요구르트 시료들은 냉장고에 2일간 저장한 후 요구르트 품질분석 및 성분 분석에 이용하였다.
- 보릿가루 첨가 요구르트의 항산화 활성은 DPPH유리 라디칼소거능으로 살펴보았다. 보릿가루 첨가에 따른 요구르트의 항산화 활성을 측정한 결과는 Fig.
- 분리된 상등액을 채취하여 0.2 µm nylon membrane filter (GD/X, Whatman International Ltd., Maidstone, UK)를 사용하여 여과한 후 HPLC system을 사용하여 분석하였다.
- 요구르트의 젖산균 수 측정은 멸균수에 십진희석하여 젖산균 배지(MRS plate count agar, Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)에 접종한 후 표준평판법으로 39℃에서 48시간 배양한 후에 나타난 colony 수를 측정하여 log colony forming unit (CFU)/mL로 환산하여 표시하였다(16).
- 유기산분석은 Saidi와 Warthesen(18)의 방법을 수정하여 분석하였다. 각각의 시료 5g을 채취하여 12% TCA 용액을 1 mL 첨가하고 5,000 g에서 5분간 원심분리 하였다.
- 제조한 요구르트는 굴절당도계(PR-201α, ATAGO Co. Ltd., Itanashi-ku, Tokyo, Japan)를 이용하여 당도를 측정하였다.
- 제조한 요구르트의 색도는 냉장고에 2일간 저장한 시료를 Hunter 색차계(Minolta CT-310, Tokyo, Japan)로 L (lightness), a (redness), b (yellowness)를 측정하였다. 각 실험은 3회 반복 수행하였다.
- 본 실험에 사용한 보릿가루의 수분함량은 110℃ 상압가열건조법으로 측정하였고, 조단백질은 Elementar Analyzer System (Vario MACRO, Elementar Analysensysteme GmbH, Donaustrasse, Hanau, Germany)를 이용하여 측정하였으며, 회분은 600℃의 전기로에서 직접회화법으로 측정하였다(5). 조지방함량은 에틸에테르를 용매로 사용, Soxtec 2050 (Foss, Eden prairie, MN, USA)을 이용하여 추출 분석하였다. 총 페놀 함량은 80% MeOH로 추출하고 Folin-Ciocalteu reagent를 가한 후 반응액의 흡광도를 720 nm에서 측정하고 표준물질로 0.
- 보리 요구르트 제조를 위한 기질로는 11% 탈지분유(서울우유) 용액을 살균하여 사용하였다. 준비된 탈지분유 용액에 보릿가루를 1, 3, 5, 7% 함량으로 첨가하여 95℃에서 10분간 가열하여 호화시키고 살균한 후 30℃ 정도로 식히고 skim milk 배지에서 배양한 LA, LB, ST 젖산균 배양액을 1:1:1 비율로 5%(v/v) 접종하여 39℃의 항온기에서 24시간 발효하였다. 발효 후 pH, 산생성량 및 젖산균수 측정을 위한 시료를 채취하고 나머지 요구르트 시료들은 냉장고에 2일간 저장한 후 요구르트 품질분석 및 성분 분석에 이용하였다.
- 조지방함량은 에틸에테르를 용매로 사용, Soxtec 2050 (Foss, Eden prairie, MN, USA)을 이용하여 추출 분석하였다. 총 페놀 함량은 80% MeOH로 추출하고 Folin-Ciocalteu reagent를 가한 후 반응액의 흡광도를 720 nm에서 측정하고 표준물질로 0.1% gallic acid를 사용, 검량선을 작성하고 정량분석 하였다.
대상 데이터
- Megazyme β-glucan과 전분 assay kit는 Megazyme Co. (Bray Business Parks Bray Co., Wicklow, Ireland)에서 구입하였으며, 그 외 모든 시약은 1급 이상 시약을 사용하였다.
- 요구르트 제조에 사용한 균주는 Lactobacillus acidophilus (LA, KCTC 3140), Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (LB, KCTC 3635)와 Streptococcus thermophilussei (ST, KCTC 5092)의 3종의 균주를 동비율로 혼합하여 사용하였으며 보존용 배지로는 MRS broth 배지(Oxoid Ltd., Basingstoke, Hampshire, England)를 사용하였다. 1차 균주 배양은 5.
- 보리 요구르트 제조를 위한 기질로는 11% 탈지분유(서울우유) 용액을 살균하여 사용하였다. 준비된 탈지분유 용액에 보릿가루를 1, 3, 5, 7% 함량으로 첨가하여 95℃에서 10분간 가열하여 호화시키고 살균한 후 30℃ 정도로 식히고 skim milk 배지에서 배양한 LA, LB, ST 젖산균 배양액을 1:1:1 비율로 5%(v/v) 접종하여 39℃의 항온기에서 24시간 발효하였다.
- 본 실험에 사용된 보릿가루는 국립식량과학원 벼맥류부에서 2012년에 생산된 찰성 쌀보리품종인 새찰쌀보리를 도정하지 않고 whole grain으로 사용하였으며 보릿가루는 0.2 mm채가 장착된 retsch centrifugal mill (Zm 100, I. Kurt Rotech GmbH & Co., Haan, Germany)을 이용하여 분쇄하여 사용하였다.
데이터처리
- a-bMeans with the same letter in column are not significantly different by duncan’s multiple range test (p<0.05).
- a-cMeans with the same letter in column are not significantly different by duncan’s multiple range test (p<0.05).
- a-dMeans with the same letter in column are not significantly different by duncan’s multiple range test (p<0.05).
- a-eMeans with the same letter in column are not significantly different by duncan’s multiple range test (p<0.05).
- 실험결과는 SAS Enterprise Guide 4.0 (statistical analysis system, 2006, SAS Institute Inc., Cray, NC, USA)로 분석하고, 시료 간의 유의적인 차이는 Duncan’s multiple range test로 유의수준 5% (p<0.05)에서 검증하였다.
이론/모형
- 보릿가루 첨가 요구르트의 항산화 활성은 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazil (DPPH, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)법에 의한 유리라디칼 소거능으로 측정하였다. 70% 에탄올수용액에 용해시킨 요구르트 시료 1 mL에 0.
- 본 실험에 사용한 보릿가루의 수분함량은 110℃ 상압가열건조법으로 측정하였고, 조단백질은 Elementar Analyzer System (Vario MACRO, Elementar Analysensysteme GmbH, Donaustrasse, Hanau, Germany)를 이용하여 측정하였으며, 회분은 600℃의 전기로에서 직접회화법으로 측정하였다(5). 조지방함량은 에틸에테르를 용매로 사용, Soxtec 2050 (Foss, Eden prairie, MN, USA)을 이용하여 추출 분석하였다.
- 요구르트의 pH는 pH meter (Seveneasy pH, Mettler-Toledo GmbH, Schwerzenbach Switzerland)로 측정하였으며, 적정산도는 Jeon 등(15)의 방법에 따라 1% 페놀프탈레인 0.5 mL를 첨가하고 0.1 N NaOH로 적정하여 측정하였다.
성능/효과
- β-Glucan 함량과 항산화 활성은 보릿가루 첨가량이 증가할수록 증가하였으며 관능평가 결과 전반적인 기호도는 3% 보릿가루 첨가군이 대조군과 비슷하였고 보릿가루 첨가량이 증가할수록 기호도는 감소하였으며 연령대별 기호도는 보릿가루첨가에 따른 기능성 향상이라는 점에서 높은 연령대에서의 기호도가 높은 것으로 나타났다.
- 1%와 3% 보릿가루 첨가군이 무첨가군보다 젖산균수는 적었으나 산생성은 많아 산도가 높았으며 5%와 7% 보릿가루 첨가군은 무첨가군에 비하여 젖산균수가 적어 산도도 낮았다. 이 같은 현상은 Kim과 Ko(5)가 보고한 바와 같이 새찰쌀보리의 주성분 (Table 1)은 젖산균이 이용하기 어려운 전분이나 단백질이 젖산균 생성에 충분히 이용되지 않았기 때문에 무첨가군보다 젖산균 수가 감소한 것으로 생각된다.
- 1과 같았다. 1%와 3% 보릿가루를 첨가하여 제조한 요구르트의 젖산(LA)과 초산(AA)함량은 무첨가군보다 높게 나타났으나 5%와 7%를 첨가한 경우에는 무첨가군보다 감소하였으며 낙산이나 구연산은 검출되지 않았다. 이와 같은 결과는 현미를 첨가한 요구르트의 경우(20)와 탈지분유 4%와 곡류 4%를 첨가한 경우(3)에 젖산함량이 우유만으로 제조한 대조군에 비해 높았다는 실험결과와 유사하였다.
- 요구르트의 점성과 식감은 1%와 3% 첨가군에서 무첨가군에 비하여 좋다고 하여 보릿가루 첨가가 요구르트에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났으며 맛에 대한 선호도는 5% 첨가까지는 무첨가군과 유의차가 없었고 색깔과 향은 무첨가군보다 선호도가 다소 낮았다. 5% 이상의 보릿가루 첨가군은 무첨가군에 비하여 항목별로 낮아 전체적인 기호도도 낮았다. 연령대별 선호도 조사결과는 40대와 50대에서는 무첨가보다 보릿가루 3%를 첨가하여 제조한 요구르트에서 무첨가군에 비하여 맛, 점도에서 좋다고 하였으며 전체적인 기호도도 무첨가군보다 높게 나타났으나 20대에서는 점도를 제외한 모든 항목에서 무첨가군보다 나쁘다고 하였고 전체적인 기호도도 낮았다(Table 4).
- 젖산균 수는 대조군에 비해 적었으나 점도는 높았고, 색도의 경우 L값은 낮았고, a값과 b값은 높았다. HPLC에 의한 유기산 분석결과 젖산이 주요 유기산 성분이었으며 3% 보릿가루 첨가군이 대조군에 비하여 높았고 초산의 경우에도 3% 첨가군이 현저한 증가를 나타내었다. β-Glucan 함량과 항산화 활성은 보릿가루 첨가량이 증가할수록 증가하였으며 관능평가 결과 전반적인 기호도는 3% 보릿가루 첨가군이 대조군과 비슷하였고 보릿가루 첨가량이 증가할수록 기호도는 감소하였으며 연령대별 기호도는 보릿가루첨가에 따른 기능성 향상이라는 점에서 높은 연령대에서의 기호도가 높은 것으로 나타났다.
- 이러한 결과는 Kim과 Ko(5)가 곡류 첨가군의 산생성이 높은 이유는 곡류 속에 젖산균 생합성에 필요한 발효촉진물질이 함유되어 있기 때문에 곡류 첨가군의 산생성이 높아 무첨가군에 비하여 적정산도가 높다고 보고한 바와 유사하였다. 그러나 5%와 7% 첨가하였을 경우에는 산도가 감소하여 무첨가군보다 낮은 산도를 나타내는 등보릿가루 첨가량이 증가할수록 산도는 감소하였다. Kim과 Ko(5)는 우유에 탈지분유나 쌀을 첨가하면 젖산균에 의한 산 생성이 촉진되었다고 하였는데, 본 연구의 경우 1%와 3% 첨가군에서는 이와 유사한 결과를 보였으나 5% 이상에서는 상이한 경향을 나타내었다.
- 연령대별 선호도 조사결과는 40대와 50대에서는 무첨가보다 보릿가루 3%를 첨가하여 제조한 요구르트에서 무첨가군에 비하여 맛, 점도에서 좋다고 하였으며 전체적인 기호도도 무첨가군보다 높게 나타났으나 20대에서는 점도를 제외한 모든 항목에서 무첨가군보다 나쁘다고 하였고 전체적인 기호도도 낮았다(Table 4). 높은 연령대에서는 건강에 대한 관심이 높아 영양이 개선된 요구르트라는 인식때문에 높은 선호도를 나타내었다고 생각되며 결국 무첨가 군과 유사한 선호도를 나타내었던 3% 정도의 보릿가루 첨가는 보리의 좋은 점을 요구르트에 이용하는데 가능할 것으로 보였다.
- 당도는 보릿가루 첨가군이 무첨가군에 비하여 5.77-7.63°Bx로 높았으며 보릿가루 첨가량이 증가할수록 당도는 증가하는 경향을 나타내었다.
- 3과 같았다. 보릿가루 첨가구는 무첨가구의 항산화 활성이 22.92%이었던 것에 비해 높은 항산화 활성을 보였으며, 보릿가루 첨가량이 증가함에 따라 항산화 활성은 증가하여 7% 첨가 요구르트에서 73.18%의 항산화 활성을 보였다. 이와 같은 결과는 Lee 등(1)이 유자 첨가 요구르트에서 유자의 polyphenol화합물에 의하여 항산화 활성이 증가한다고 보고한 바와 같이 보릿가루에 함유되어 있는 polyphenol 화합물에 의하여 높은 항산화 활성을 나타낸 것으로 생각된다.
- 보릿가루 첨가량을 달리하여 제조한 요구르트의 관능검사 결과는 보릿가루 무첨가군에 비하여 3% 첨가하여 제조한 요구르트가 전체적인 기호도에서 대조군과 유의차가 나타나지 않았다 (Table 3). 요구르트의 점성과 식감은 1%와 3% 첨가군에서 무첨가군에 비하여 좋다고 하여 보릿가루 첨가가 요구르트에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났으며 맛에 대한 선호도는 5% 첨가까지는 무첨가군과 유의차가 없었고 색깔과 향은 무첨가군보다 선호도가 다소 낮았다.
- 보릿가루 첨가량을 달리하여 제조한 요구르트의 색도를 측정한 결과 전반적으로 보릿가루를 첨가함에 따라 밝기의 L값은 무첨가군에 비하여 현저히 낮아졌고 노란색의 b값과 붉은색을 나타내는 a값은 높아졌다. 이와 같은 변화는 보릿가루 첨가량이 증가할수록 뚜렷이 나타났다.
- 보릿가루를 첨가하여 제조한 요구르트의 젖산균수는 무첨가군에 비하여 적었으며, 보릿가루 첨가량이 증가할수록 젖산균수는 감소하였다(Table 2). 그러나 호상요구르트의 젖산균수를 108 CFU/ mL 이상으로 규정하고 있는 한국식품공업협회의 규정에 본 실험의 모든 실험군들의 젖산균수는 모두 부합하였다.
- bulgaricus와 Streptococcus thermophilussei (1:1:1)등 3종의 혼합균주를 이용하여 탈지분유와 보릿가루로 요구르트를 제조하고 보릿가루첨가량에 따른 요구르트의 품질특성, β-glucan 분석, 항산화 활성, 관능평가를 측정하였다. 보릿가루를 첨가하지 않은 대조군에 비해 1%와 3% 보릿가루 첨가군에서 pH는 낮았고, 적정산도와 당도는 높았다. 젖산균 수는 대조군에 비해 적었으나 점도는 높았고, 색도의 경우 L값은 낮았고, a값과 b값은 높았다.
- 보릿가루를 첨가한 요구르트의 점도는 1%보릿가루 첨가 요구르트에서 가장 낮았으며, 다음으로 무첨가군이 낮았으나 유의차는 없었으며, 보릿가루를 3% 이상 첨가한 요구르트에서는 유의적으로 높은 점도를 나타내었다. 5% 이상의 보릿가루 첨가군에서는 점도가 높아 측정이 불가능하였다(Table 2).
- 1%일 때 가장 좋은 품질을 나타낸다고 하였다. 본 실험의 보릿가루 첨가량을 달리한 요구르트의 경우 1%, 3% 첨가시 산도가 1.06과 1.01로 바람직한 적정산도의 범위와 일치하여 무첨가군에 비하여 좋은 품질을 나타내었다(Table 2). 이러한 결과는 Kim과 Ko(5)가 곡류 첨가군의 산생성이 높은 이유는 곡류 속에 젖산균 생합성에 필요한 발효촉진물질이 함유되어 있기 때문에 곡류 첨가군의 산생성이 높아 무첨가군에 비하여 적정산도가 높다고 보고한 바와 유사하였다.
- 이와 같은 결과는 Lee 등(1)이 유자 첨가 요구르트에서 유자의 polyphenol화합물에 의하여 항산화 활성이 증가한다고 보고한 바와 같이 보릿가루에 함유되어 있는 polyphenol 화합물에 의하여 높은 항산화 활성을 나타낸 것으로 생각된다. 본 연구에서 사용한 새찰쌀보리의 총 페놀 함량은 0.183%이었다(Table 1). Kang 등(23)은 전자공여능이 phenolic acid와 flavonoids 및 기타 phenol성 물질에 대한 항산화 작용의 지표라 하였으며 이러한 물질은 환원력이 클수록 전자공여능이 높아 높은 항산화 활성을 보인다고 하였다.
- 본 연구에서도 보릿가루 첨가량이 증가할수록 β-glucan 함량은 증가하였으며 요구르트의 점도가 급격하게 증가하였다.
- 5% 이상의 보릿가루 첨가군은 무첨가군에 비하여 항목별로 낮아 전체적인 기호도도 낮았다. 연령대별 선호도 조사결과는 40대와 50대에서는 무첨가보다 보릿가루 3%를 첨가하여 제조한 요구르트에서 무첨가군에 비하여 맛, 점도에서 좋다고 하였으며 전체적인 기호도도 무첨가군보다 높게 나타났으나 20대에서는 점도를 제외한 모든 항목에서 무첨가군보다 나쁘다고 하였고 전체적인 기호도도 낮았다(Table 4). 높은 연령대에서는 건강에 대한 관심이 높아 영양이 개선된 요구르트라는 인식때문에 높은 선호도를 나타내었다고 생각되며 결국 무첨가 군과 유사한 선호도를 나타내었던 3% 정도의 보릿가루 첨가는 보리의 좋은 점을 요구르트에 이용하는데 가능할 것으로 보였다.
- 요구르트의 β-glucan 함량은 무첨가군에서는 거의 검출이 되지 않았으나 보릿가루를 첨가한 요구르트에서는 0.061-0.441%의 βglucan 함량을 나타내었으며 보릿가루 첨가량이 증가할수록 βglucan 함량은 증가하였다(Fig. 2).
- 보릿가루 첨가량을 달리하여 제조한 요구르트의 관능검사 결과는 보릿가루 무첨가군에 비하여 3% 첨가하여 제조한 요구르트가 전체적인 기호도에서 대조군과 유의차가 나타나지 않았다 (Table 3). 요구르트의 점성과 식감은 1%와 3% 첨가군에서 무첨가군에 비하여 좋다고 하여 보릿가루 첨가가 요구르트에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났으며 맛에 대한 선호도는 5% 첨가까지는 무첨가군과 유의차가 없었고 색깔과 향은 무첨가군보다 선호도가 다소 낮았다. 5% 이상의 보릿가루 첨가군은 무첨가군에 비하여 항목별로 낮아 전체적인 기호도도 낮았다.
- 이와 같은 결과는 현미를 첨가한 요구르트의 경우(20)와 탈지분유 4%와 곡류 4%를 첨가한 경우(3)에 젖산함량이 우유만으로 제조한 대조군에 비해 높았다는 실험결과와 유사하였다. 유기산은 요구르트의 향미와 관련이 있는데 모든 요구르트에서 젖산의 양이 다른 유기산에 비해 현저하게 높아 요구르트의 주요한 유기산임을 알 수 있다. 구연산은 젖산균에 의해 이용되므로 검출되지 않았으며 초산은 주로 요구르트의 향기에 관여한다고 알려져 있다.
- 보릿가루를 첨가하지 않은 대조군에 비해 1%와 3% 보릿가루 첨가군에서 pH는 낮았고, 적정산도와 당도는 높았다. 젖산균 수는 대조군에 비해 적었으나 점도는 높았고, 색도의 경우 L값은 낮았고, a값과 b값은 높았다. HPLC에 의한 유기산 분석결과 젖산이 주요 유기산 성분이었으며 3% 보릿가루 첨가군이 대조군에 비하여 높았고 초산의 경우에도 3% 첨가군이 현저한 증가를 나타내었다.
후속연구
- 또한, β-glucan 추출물을 첨가한 요구르트에서 β-glucan이 요구르트의 점도를 증가시킨다(10)는 보고와 같이 본 연구에서도 β-glucan 을 함유한 보릿가루의 첨가량이 증가할수록 점도가 증가하였다. 결국 요구르트에 보릿가루를 첨가하면 점도가 증가하므로 요구르트의 점도를 증가시키기 위해 다른 유고형분을 첨가하지 않아도 될 것이다.
- 젖산은 요구르트 제조 중 급격하게 증가하는데 이 유기산이 요구르트의 보존성을 향상시키고 약간 상쾌한 신맛을 내면서 유해 미생물의 성장을 억제하는 작용이 있고, 또 우유단백질의 소화를 증진시키고, 칼슘, 인, 철의 이용률을 높이고 위액의 분비를 촉진시키는 등 여러 가지 생리적 장점을 가지고 있다(6). 따라서 본 실험결과 보릿가루를 첨가하면 젖산 함량을 증가시켜 위와 같은 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다.
- 특히, 보리에 함유된 식이섬유인 β-glucan은 체내 혈중 콜레스테롤 수치를 저하시켜 심장질환을 예방하고 지방 축적을 억제하는 등 성인병 예방에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려지고 있어 새로운 웰빙 식품으로 주목 받고 있다(11-14). 또한, 보리에는 다량의 전분이 함유되어 있으므로 유고형분 보다 비교적 생산원가를 높이지 않으면서 요구르트의 점도를 높일 수 있는 첨가물로 적합하리라 생각된다. 보릿가루가 첨가된 요구르트의 개발은 곡류를 주식으로 하는 한국인의 정서에 잘 맞는 것으로 생각되며, 보릿가루에 함유되어있는 전분 이외의 영양성분과 β-glucan 등은 요구르트의 식품영양학적인 가치를 크게 높여 주리라 생각된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.