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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 천연식품을 통해 건강을 추구하고자 하는 소비자의 기호도를 반영하여 생리활성이 있다고 알려진 오디분말을 첨가한 요구르트를 제조하고 그 품질특성과 항산화 활성을 측정함으로써 맛과 품질이 우수한 기능성 요구르트를 개발하고자 하였다.
제안 방법
- 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 능은 Blois(24) 방법을 응용하여 측정하였다. 원심분리 한시료의 상등액 0.
- 37°C 항온기에 배양하면서 시간별로 미생물학적, 이화학적 품질을 측정하였다.
- 발효유의 기질로는 서울 우유협동조합의 탈지분유를 사용하였고, 젖산 균주는 Streptococcus thermophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium longum 혼합 균주 제품인 Cell Biotech(Copenhagen, Denmark)를 starter로 배양 없이 사용하였다. 멸균한 10% 탈지분유 기질에 오디분말을 0, 0.5, 1, 3% 농도로 첨가하여 균질화 시킨 후 starter 0.1% 접종하였다. 37°C 항온기에 배양하면서 시간별로 미생물학적, 이화학적 품질을 측정하였다.
- 본 연구는 오디분말을 0, 0.5, 1, 3% 비율로 첨가한 요구르트를 제조한 후 24시간 동안 발효시키면서 시간별로 오디 요구르트의 항산화 활성 및 이화학적 품질특성을 측정하고, 24시간 발효 후 관능평가를 실시하였다. 총 페놀 함량과 안토시아닌 함량 및 DPPH radical 소거능은 오디 첨가량에 따라 유의적으로 증가하였다.
- 시료 10 mL에 80% ethanol 40 mL를 가하여 vortex mixer로 2분간 교반하여 추출한 후 상층액을 0.45 μm filter 로 여과하여 HPLC에 주입하여 분석하였다.
- 시험용액 및 각 단계에 희석액 1 mL씩을 멸균 페트리접시에 무균적으로 취하여 agar를 약 15 mL 분주하여 pouring culture method로 접종한 후 젖산균은 37°C에서 48시간 배양한 다음 colony 수를 측정하여 colony forming unit(CFU/g)으로 표시 하였다.
- 안토시아닌 함량은 Jang 등(23)의 방법을 변형하여 측정하였다. 요구르트를 용매(ethanol : DW : HCl=13:85:2)로 상온에서 1시간 동안 추출한 여과액을 암소에서 1시간 동안 방치한 후 파장 530 nm에서 흡광도를 측정하였으며 다음과 같은 식으로 총 안토시아닌 함량을 계산하였다.
- 오디분말을 0%, 0.5%, 1%, 3% 첨가한 요구르트의 관능 평가를 위하여 종합적 기호도(overall preference), 신맛 기호도(sourness), 색 기호도(color), 향미(flavor), 단맛 (sweetness)에 대하여 최저 1점, 최고 9점으로 9단계 기호도 척도법으로 실시하였다. 관능검사원은 다양한 기호도를 평가하기 위하여 한국식품연구원 직원 15명을 대상으로 하였다.
- 안토시아닌 함량은 Jang 등(23)의 방법을 변형하여 측정하였다. 요구르트를 용매(ethanol : DW : HCl=13:85:2)로 상온에서 1시간 동안 추출한 여과액을 암소에서 1시간 동안 방치한 후 파장 530 nm에서 흡광도를 측정하였으며 다음과 같은 식으로 총 안토시아닌 함량을 계산하였다.
- 요구르트를 원심분리 한 상등액을 시료로 사용하여 pH meter(AB 15, Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA)로 산도를 측정하였다. 총산 함량은 원심분리한 시료의 상층액 10 mL를 취하여 0.
대상 데이터
- 5%, 1%, 3% 첨가한 요구르트의 관능 평가를 위하여 종합적 기호도(overall preference), 신맛 기호도(sourness), 색 기호도(color), 향미(flavor), 단맛 (sweetness)에 대하여 최저 1점, 최고 9점으로 9단계 기호도 척도법으로 실시하였다. 관능검사원은 다양한 기호도를 평가하기 위하여 한국식품연구원 직원 15명을 대상으로 하였다.
- 오디는 전북 고창 농협에서 판매하는 제품을 구입하여 동결건조 및 분말화 하여 사용하였다. 발효유의 기질로는 서울 우유협동조합의 탈지분유를 사용하였고, 젖산 균주는 Streptococcus thermophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium longum 혼합 균주 제품인 Cell Biotech(Copenhagen, Denmark)를 starter로 배양 없이 사용하였다. 멸균한 10% 탈지분유 기질에 오디분말을 0, 0.
- 시험용액 및 각 단계에 희석액 1 mL씩을 멸균 페트리접시에 무균적으로 취하여 agar를 약 15 mL 분주하여 pouring culture method로 접종한 후 젖산균은 37°C에서 48시간 배양한 다음 colony 수를 측정하여 colony forming unit(CFU/g)으로 표시 하였다. 사용한 배지는 MRS agar(Difco, Detroit, MI, USA)이었다.
- , Osaka, Japan)를 이용하여 L* 값(lightness), a* 값(+red/-green), b* 값(+yellow/-blue)으로 나타내었다. 사용한 표준 백색판 (standard plate)은 L* =97.26, a* =-0.07, b* =+1.86으로 보정된 색도계(CR-200, Minolta Co.)를 사용하여 측정하였다. 각 실험은 10회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었으며 ΔE 값은 아래의 식을 이용하여 산출하였다 ΔE=(ΔL2 +Δa2 +Δb2)1/2
- 오디는 전북 고창 농협에서 판매하는 제품을 구입하여 동결건조 및 분말화 하여 사용하였다. 발효유의 기질로는 서울 우유협동조합의 탈지분유를 사용하였고, 젖산 균주는 Streptococcus thermophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus, Bifidobacterium longum 혼합 균주 제품인 Cell Biotech(Copenhagen, Denmark)를 starter로 배양 없이 사용하였다.
- 45 μm filter로 여과한 후 희석하여 HPLC sample로 사용하였다. 이때 표준물질은 citric acid, malic acid, succinic acid, lactic acid 및 acetic acid(Sigma-Aldrich)를 사용하였으며, column은 Aminex HPX-87H(Bio-Rad, Hercules, CA, USA)를, solvent는 0.025 mM H2SO4를 사용하였다. 분석 조건은 flow rate는 0.
- 칼럼은 carbohydrate analysis(3.9×300 mm, 10 μm, Waters, Milford, MA, USA)를 사용하였고, 이동상은 acetonitrile : water(87:13) 를 사용하였으며 RI detector(Jasco Co.)를 사용하여 측정하였다.
- 45 μm filter 로 여과하여 HPLC에 주입하여 분석하였다. 표준물질은 lacrosse(Sigma-Aldrich)를 사용하였다. 칼럼은 carbohydrate analysis(3.
데이터처리
- 2)Means with different superscripts in a row (a-c) are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 2)Means with different superscripts in a row (a-d) and a column (A-D) are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 2)Means with different superscripts in a row (a-d) are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 2)Means with different superscripts in a row (a-g) and a column (A-D) are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 각 처리구간 유의성은 Duncan's multiple range test 방법을 사용하여 0.05% 수준에서 유의성을 검증하였다.
- 관능검사 결과의 유의성 검사를 위하여 SPSS statistics 12.0(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 하였으며, 관능검사를 제외한 실험 결과의 유의성 검증은 SAS version 8.01(Statistical Analysis System, Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 하였다. 각 처리구간 유의성은 Duncan's multiple range test 방법을 사용하여 0.
이론/모형
- 오디분말을 첨가한 요구르트의 총 폴리페놀 함량은 FolinCiocalteu 방법(22)으로 측정하였다. 요구르트 1 mL와 증류수 9 mL를 혼합한 혼합액 0.
성능/효과
- 0, 0.5, 1, 3% 오디 요구르트의 발효 전 안토시아닌 함량은 각각 0.00, 9.60, 17.55, 41.33 mg%로 오디분말 첨가량과 비례 하여 유의적인 차이를 보였다(P<0.05).
- 총 페놀 함량과 안토시아닌 함량 및 DPPH radical 소거능은 오디 첨가량에 따라 유의적으로 증가하였다. pH는 오디 첨가 요구르트가 발효시간이 경과할수록 대조군에 비해 유의적으로 감소하였으며, 산도는 발효 중에는 대조군을 제외한 오디 첨가군 요구르트가 첨가량에 따라 증가하였다. 유기산은 발효 16시 간까지는 오디 첨가군이 대조군에 비해 함량이 높았지만, 그 이후에는 대조군의 함량이 높았다.
- 대조군은 16.30%로 가장 낮은 값을 보였고, 0.5% 첨가군은 19.78%, 1% 첨가군은 27.55%, 3% 첨가군의 라디칼 소거능이 49.08%로 가장 높은 값을 나타내었으며 오디의 첨가량이 증가할수록 높은 값을 보였다(P< 0.05).
- 05). 대조군의 경우 안토시아닌이 검출되지 않았으며 발효시간이 경과할수록 안토시아닌 함량이 점점 감소하였다. Park 등(29)이 발표한 유통 및 저장 온도에 따른 오디의 품질 변화에 관한 연구에서 오디를 저장(-1.
- 홍삼추출물 첨가 요구르트(32)의 DPPH radical 소거능이 45~84%로 홍삼 첨가 요구르트가 대조군보다 높은 활성을 나타내었다고 보고 하였고, 미카 열수 추출물 요구르트(28)의 DPPH radical 소거능 역시 추출물의 첨가량에 따라 항산화 활성이 증가하였다. 따라서 생리활성 물질인 총 폴리페놀과 안토시아닌을 다량 함유한 오디분말 첨가로 인하여 요구르트의 항산화능이 증가되었다고 사료된다.
- 05). 또한 발효시간이 경과함에 따라 모든 실험군의 총 폴리페놀 함량이 유의적으로 점차 감소하였지만 오디분말을 첨가한 요구르트의 총 폴리페놀 감소율은 대조군보다 낮았다. 이는 오디분말에 함유된 총 폴리페놀 화합물의 함량에 의한 영향으로 분석되며, Jung 등(28)이 발표한 미카열수 추출물 첨가 요구르트 연구에서도 첨가량에 따라 발효전 총 폴리페놀 함량이 유의적으로 높았고, 저장기간 동안 총 폴리페놀 함량 감소율에도 영향을 주었다고 보고한 것과 일치하였다.
- 모든 실험군에서 분석된 유기산 중에서 lactic acid가 요구르트에서 가장 많은 비중을 차지하여 주요 유기산으로 나타났다. 발효 16시간까지는 대조군 요구르트의 lactic acid 함량이 오디분말 첨가군 요구르트보다 낮았으며, 오디분말 첨가량에 따라 lactic acid 함량도 높았다.
- 05). 모든 항목에서 1% 오디 요구르트의 기호도가 유의적으로 가장 높았으며, 3% 오디 요구르트는 향미 기호도를 제외한 항목에서 대조군보다 낮은 점수를 받았다. 특히 색 기호도의 경우 3% 첨가구의 점수가 현저히 낮은 값을 나타내어 3% 이상 오디분말을 첨가할 경우 관능적 특성이 매우 떨어질 것으로 판단했다.
- 39log CFU/g)을 나타내었다. 발효 12시간 이후부터는 오디분말을 첨가한 실험군의 생균수가 감소하였으나 대조군의 생균수는 증가하기 시작하여 대조군의 생균수(8.85 log CFU/ g)가 1%와 3%의 오디 요구르트의 생균수(8.61, 8.58 log CFU/g)보다 더 많았으며, 오디분말 첨가량이 가장 많은 실험군의 생균수가 가장 낮았다. 발효 24시간 경과 후에는 3% 오디 요구르트 생균수가 8.
- 모든 실험군에서 분석된 유기산 중에서 lactic acid가 요구르트에서 가장 많은 비중을 차지하여 주요 유기산으로 나타났다. 발효 16시간까지는 대조군 요구르트의 lactic acid 함량이 오디분말 첨가군 요구르트보다 낮았으며, 오디분말 첨가량에 따라 lactic acid 함량도 높았다. 그러나 20시간 경과 후 대조군의 lactic acid 함량이 오디분말을 첨가한 요구르트보다 더 높아지는 추세를 보였다.
- 58 log CFU/g)보다 더 많았으며, 오디분말 첨가량이 가장 많은 실험군의 생균수가 가장 낮았다. 발효 24시간 경과 후에는 3% 오디 요구르트 생균수가 8.02 log CFU/g으로 가장 낮았고, 1% 오디 요구르트 생균수는 8.69 log CFU/g, 대조군과 0.5% 요구르트의 생균수가 각각 9.01, 9.07 log CFU/g으로 높았다. 오디 추출물 첨가가 요구르트 스타터 생육에 미치는 영향(21)에서 탈지분유에 유산균 종류별로 오디 추출물을 0, 1, 5, 10%를 첨가하여 24시간 동안 발효시킨 후 생균수를 측정하였는데 오디 추출물 첨가에 따라 대조군에 비하여 유산균의 생육이 증대되는 효과가 나타났으나, 5%와 10%로 첨가량이 증가될수록 유산균의 생육이 1% 첨가 요구르트보다는 다소 떨어지는 경향을 보여 본 연구와 유사한 결과가 보고되었다.
- 05). 발효가 시작되기 전의 citric acid 함유량은 오디 첨가량에 비하여 높은 값을 나타냈으며, 발효가 진행됨에 따라 citric acid 함유량이 점차적으로 증가하는 경향이 나타났다. Succinic acid는 발효 전에 검출되지 않았으나 발효 4시간에서 8시간 사이에는 증가하다가 이후에는 감소하였다.
- 발효 전 pH 값은 오디에 함유된 유기산의 영향으로 생각되며, 오디를 첨가한 식혜 품질특성 연구(31)에서도 오디 첨가량에 따라 pH가 감소하였다는 결과와 유사했다. 발효시간이 경과함에 따라 오디 요구르트의 pH도 유의적으로 감소하였는데 16시간 경과까지는 오디분말을 첨가한 요구르트의 pH 감소율이 대조군의 pH보다 더 높았지만, 20시간 이후 0.5%와 1% 첨가 오디 요구르트는 대조군보다 pH가 높았으며 3% 오디 요구르트는 대조군과 비슷한 수준의 pH를 나타내었다. 복분자즙을 첨가한 호상요구르트(33) 연구에서는 복분자즙을 1~5% 첨가한 호상요구르트 발효 24시간 경과까지 대조군보다 낮은 pH 값을 나타냈지만, 6~7% 복분자즙 요구르트군은 20시간 경과 후 대조군보다 높은 pH를 나타내기 시작했다고 보고했으며, 이는 젖산균 생육이 복분자 착즙액 첨가량에 따른 높은 산도 상승과 복분자의 성분에 의해 발효가 서서히 진행되기 때문이라 보고하였다.
- 25 mg%로 가장 높았으나 오디 첨가량에 따른 유의적인 차이는 없었다. 발효시간이 경과함에 따라 유당은 점점 감소하였는데, 24시간 이후에는 대조군의 유당이 2.49 mg%로 가장 낮았으며 그 다음으로 0.5% 첨가군이 3.79 mg%, 3% 첨가군이 3.95 mg%, 마지막으로 1% 첨가군이 4.32 mg%로 높았다. 복분자즙 0~5% 첨가 요구르트 연구(33)에서 대조군의 유당 함량이 가장 낮진 않았지만 1% 첨가군을 제외하고 복분자즙 첨가량이 증가할수록 유당 함량이 높아 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다.
- 오디 첨가 요구르트의 관능적 특성에 대한 기호도 검사 결과 전반적인 기호도는 4.72~6.63, 신맛 기호도는 4.10~ 6.09, 색 기호도는 2.63~7.18, 향미는 4.63~5.54, 단맛의 기호도는 4.90~5.27의 범위를 나타내었다(Table 4, P< 0.05).
- 색도 측정에서 오디분말을 첨가 할수록 L값과 b값은 감소했으며 a값은 증가하였다. 오디 첨가 요구르트의 관능적 품질평가 결과 1% 첨가군이 모든 항목에서 가장 높은 점수를 받았으며, 3% 첨가군은 대조군보다 관능평가에서 낮은 점수를 받았다. 이러한 결과로 보아 요구르트를 제조 시 1%의 오디분말 첨가는 요구르트의 발효와 품질특성을 향상시키고 기호도를 증가시키는 것으로 사료된다.
- 오디분말을 첨가한 요구르트의 기간별 산도는 모든 발효 기간 동안 첨가량에 따른 유의적인 차이를 보였다(P<0.05).
- 유당의 함유량은 발효 전 거의 차이가 없었으나 발효 24시간 이후에는 대조군의 함유량이 가장 낮았다. 유기산, 유산균, 유당 분석 결과 오디는 요구르트 발효의 일정기간까지는 첨가량에 따라 요구르트 발효에 상당한 영향을 주지만 지속적인 영향을 미치진 못하는 것으로 사료된다. 색도 측정에서 오디분말을 첨가 할수록 L값과 b값은 감소했으며 a값은 증가하였다.
- pH는 오디 첨가 요구르트가 발효시간이 경과할수록 대조군에 비해 유의적으로 감소하였으며, 산도는 발효 중에는 대조군을 제외한 오디 첨가군 요구르트가 첨가량에 따라 증가하였다. 유기산은 발효 16시 간까지는 오디 첨가군이 대조군에 비해 함량이 높았지만, 그 이후에는 대조군의 함량이 높았다. 유산균의 생균수는 발효 8시간까지는 오디 첨가량에 따라 유산균 수가 증가하였지만 16시간 경과 후부터는 1%와 3% 요구르트의 생균수가 대조군보다 감소하는 경향을 보였다.
- 유기산은 발효 16시 간까지는 오디 첨가군이 대조군에 비해 함량이 높았지만, 그 이후에는 대조군의 함량이 높았다. 유산균의 생균수는 발효 8시간까지는 오디 첨가량에 따라 유산균 수가 증가하였지만 16시간 경과 후부터는 1%와 3% 요구르트의 생균수가 대조군보다 감소하는 경향을 보였다. 유당의 함유량은 발효 전 거의 차이가 없었으나 발효 24시간 이후에는 대조군의 함유량이 가장 낮았다.
- 05). 유산균의 수는 모든 요구르트에서 발효시간이 경과함에 따라 증가하는 추세를 보였으나, 오디 분말 첨가량에 따른 유산균 수 변화는 다른 양상을 보였다. 발효 12시간까지는 오디분말 첨가량에 비례하며 유산균의 수가 증가하였으며 대조군의 생균수가 가장 낮은 값(7.
- 오디 첨가 요구르트의 관능적 품질평가 결과 1% 첨가군이 모든 항목에서 가장 높은 점수를 받았으며, 3% 첨가군은 대조군보다 관능평가에서 낮은 점수를 받았다. 이러한 결과로 보아 요구르트를 제조 시 1%의 오디분말 첨가는 요구르트의 발효와 품질특성을 향상시키고 기호도를 증가시키는 것으로 사료된다.
- 전체 발효시간 동안 대조군을 제외한 오디분말 첨가군 요구르트의 산도는 첨가량이 많을수록 높았으며 3% 오디분말 첨가 요구르트가 다른 모든 실험군과 비교하여 계속 가장 높은 값을 유지했다(P<0.05).
- 5, 1, 3% 비율로 첨가한 요구르트를 제조한 후 24시간 동안 발효시키면서 시간별로 오디 요구르트의 항산화 활성 및 이화학적 품질특성을 측정하고, 24시간 발효 후 관능평가를 실시하였다. 총 페놀 함량과 안토시아닌 함량 및 DPPH radical 소거능은 오디 첨가량에 따라 유의적으로 증가하였다. pH는 오디 첨가 요구르트가 발효시간이 경과할수록 대조군에 비해 유의적으로 감소하였으며, 산도는 발효 중에는 대조군을 제외한 오디 첨가군 요구르트가 첨가량에 따라 증가하였다.
- 총 폴리페놀 함량을 살펴보면 0, 0.5, 1, 3% 오디분말 첨가 요구르트의 발효 전총 폴리페놀 함량이 각각 56.29, 60.24, 62.63, 83.35 mg%로 오디분말 첨가량에 따라 총 페놀 함량이 증가하였다(P<0.05).
- 모든 항목에서 1% 오디 요구르트의 기호도가 유의적으로 가장 높았으며, 3% 오디 요구르트는 향미 기호도를 제외한 항목에서 대조군보다 낮은 점수를 받았다. 특히 색 기호도의 경우 3% 첨가구의 점수가 현저히 낮은 값을 나타내어 3% 이상 오디분말을 첨가할 경우 관능적 특성이 매우 떨어질 것으로 판단했다. 그러나 0.
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