달맞이꽃과 당도(50, 60, $70^{\circ}Brix$)를 달리한 설탕용액과 혼합물의 발효 중 품질 변화 및 항산화 활성을 검토하였다. 발효과정 중 당도와 pH의 변화는 발효기간 동안 모든 실험구에서 감소하는 경향을 나타내었으며, $20^{\circ}C$군보다 $30^{\circ}C$군에서 더욱 감소하였다. 미생물의 변화는 총 균수와 효모 및 곰팡이의 경우 처리구에 관계없이 발효 4일까지 증가하였고 이후 서서히 감소하는 경향을 나타내었으며, 대장균군의 경우 발효 2일까지 증가하다가 감소하여 발효 10일 이후 검출되지 않았다. 발효액의 효소 활성은 발효 6일까지 증가 후 감소하는 경향을 나타내었으며, $30^{\circ}C$$50^{\circ}Brix$구가 발효 6일째 가장 높은 효소 활성(invertase 53.3 unit, amylase 12 unit, cellulase 12.5 unit)을 나타내었다. 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능은 발효기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며, 발효 10일째 $30^{\circ}C$$50^{\circ}Brix$ 구가 가장 높은 총 폴리페놀 함량(7.1 mg TAE/mL)과 DPPH radical 소거능(58.6%)을 나타내었다.
달맞이꽃과 당도(50, 60, $70^{\circ}Brix$)를 달리한 설탕용액과 혼합물의 발효 중 품질 변화 및 항산화 활성을 검토하였다. 발효과정 중 당도와 pH의 변화는 발효기간 동안 모든 실험구에서 감소하는 경향을 나타내었으며, $20^{\circ}C$군보다 $30^{\circ}C$군에서 더욱 감소하였다. 미생물의 변화는 총 균수와 효모 및 곰팡이의 경우 처리구에 관계없이 발효 4일까지 증가하였고 이후 서서히 감소하는 경향을 나타내었으며, 대장균군의 경우 발효 2일까지 증가하다가 감소하여 발효 10일 이후 검출되지 않았다. 발효액의 효소 활성은 발효 6일까지 증가 후 감소하는 경향을 나타내었으며, $30^{\circ}C$$50^{\circ}Brix$구가 발효 6일째 가장 높은 효소 활성(invertase 53.3 unit, amylase 12 unit, cellulase 12.5 unit)을 나타내었다. 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능은 발효기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며, 발효 10일째 $30^{\circ}C$$50^{\circ}Brix$ 구가 가장 높은 총 폴리페놀 함량(7.1 mg TAE/mL)과 DPPH radical 소거능(58.6%)을 나타내었다.
The quality characteristics of Oenothera biennis juice (OJ) fermented with various concentrations of sugar solutions (50, 60, and $70^{\circ}Brix$) and at different temperatures (20 and $30^{\circ}C$) were investigated. The sugar concentration and pH of fermented OJ decreased d...
The quality characteristics of Oenothera biennis juice (OJ) fermented with various concentrations of sugar solutions (50, 60, and $70^{\circ}Brix$) and at different temperatures (20 and $30^{\circ}C$) were investigated. The sugar concentration and pH of fermented OJ decreased during fermentation and more rapidly decreased at $30^{\circ}C$ rather than at $20^{\circ}C$. The number of total bacteria increased during 6 days of fermentation and decreased gradually thereafter, and coliform bacteria were not detected after 8 to 10 days of fermentation at 20 and $30^{\circ}C$. Enzyme activities (invertase, amylase, and cellulase) of fermented OJ with $50^{\circ}Brix$ sugar solution were the highest among the different treatments after fermentation for 4 days at $30^{\circ}C$. Total polyphenol content and DPPH radical scavenging ability increased during fermentation. The highest total polyphenol contents and DPPH radical scavenging ability were 7.1 mg TAE/mL and 58.6%, respectively, when fermented at $30^{\circ}C$ with $50^{\circ}Brix$ sugar solution.
The quality characteristics of Oenothera biennis juice (OJ) fermented with various concentrations of sugar solutions (50, 60, and $70^{\circ}Brix$) and at different temperatures (20 and $30^{\circ}C$) were investigated. The sugar concentration and pH of fermented OJ decreased during fermentation and more rapidly decreased at $30^{\circ}C$ rather than at $20^{\circ}C$. The number of total bacteria increased during 6 days of fermentation and decreased gradually thereafter, and coliform bacteria were not detected after 8 to 10 days of fermentation at 20 and $30^{\circ}C$. Enzyme activities (invertase, amylase, and cellulase) of fermented OJ with $50^{\circ}Brix$ sugar solution were the highest among the different treatments after fermentation for 4 days at $30^{\circ}C$. Total polyphenol content and DPPH radical scavenging ability increased during fermentation. The highest total polyphenol contents and DPPH radical scavenging ability were 7.1 mg TAE/mL and 58.6%, respectively, when fermented at $30^{\circ}C$ with $50^{\circ}Brix$ sugar solution.
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문제 정의
전보(5)에서 각종 산야초의 생리활성을증가시키기 위해서는 현재 관행적으로 널리 통용되고 있는설탕과 각종 산야초 배합비율을 1:1(w/w)로 제조하는 방법을 개선할 필요성을 도출한 바 있다. 본 연구에서는 생리활성이 우수하고 비교적 손쉽게 구할 수 있는 달맞이꽃을 이용한 적정 제조법을 구명하기 위하여 설탕과 직접 혼합하는관행적인 방법을 탈피하고 설탕의 농도를 달리한 당용액을사용하여 달맞이꽃 발효액의 제조 및 품질 특성을 비교 검토하였다.
가설 설정
1) Values are means±standard deviation of triplicate determinations. Values with different letters within a row (a-f) and same item (A-F) differ significantly (户<0.
1) Values are means±standard deviation of triplicate determinations. Values with different letters within a row (a-f) and same item (A-F) differ significantly (户<0.
2)Values are means±standard deviation of triplicate determinations. Values with different letters within a row (a-e) and same item (A-F) differ significantly (户<0.
Table 1. Changes in sugar content and pH of Oenothera biennis juice fermented with various concentrations of sugar at 20℃ and 30℃
1) Values are means±standard deviation of triplicate determinations
. Values with different letters within a row (a-f) and same item (A-F) differ significantly (户<0.
제안 방법
1, 1-Diphenyl-_p-picrylhydrazyl(DPPH) radical 소거능은 폴리페놀 함량 측정에 사용한 시료를 동일하게 사용하였으며, Blois의 방법(9)을 변형하여 측정하였다. 즉 시료 0.
Kim 등⑹의 방법을 변형하여 채취한 달맞이꽃을 세척하고 물기를 제거한 후 달맞이꽃 1 kg에 50, 60, 70°Brix 설탕용액 2 L를 각각 혼합하여 옹기에 넣은 후 20, 30℃로 유지된 항온실에서 1일 간격으로 뒤적여 호기적 상태를 유지하면서 10일 동안 발효시켰다.
발효액을 cheese cloth를 이용하여 여과한 후 원심분리기(Centrifuge 5810R, Eppendorf, Hamburg, Germany)를이용하여 3, 000Xg, 10분간 원심분리 한 상등액을 시료로 하여 당도는 Master Refractometer(N-1E, ATAGO, Tokyo, Japan)를 이용하였고, pH는 pH meter(Orion 410A, Orion Research Inc., Boston, MA, USA)를 사용하여 즉정하였다.
다. 이때 반응액의 효소 활성은 glucose(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 표준품으로 하여 환원당 함량을 측정한 후 활성을 산출하였으며, 효소 단위는 1분간 1 Ug의 glucose를 생성하는 효소의 양을 1 unit으로 하였다 (7).
대상 데이터
95% 에탄올(Duksan Pure Chemical Co., Ansan, Ko- rea)로 100배 희석한 후 원심분리(3, 000Xg, 10 min) 및여과(No. 2, Whatman International Ltd., Leicestershire, UK)하여 시료로 사용하였다. 총 폴리페놀 함량 측정은 Folin-Denis법(8)에 따라 시료 1 mL에 0.
달맞이꽃(Oe〃&&心 bienniS)은 7월~8월 대구근교의 산과 들에서 채취하여 시료로 사용하였고, 설탕은 시판되고 있는 백설탕(CJ Co., Seoul, Korea)을 사용하였다.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복으로 수행하였으며, 얻어진 결과는 SPSS(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package(version 12.0) 를 이용하여 분석하였다. 모든 측정 항목의 결과는 평균 (mean)士표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였다.
0) 를 이용하여 분석하였다. 모든 측정 항목의 결과는 평균 (mean)士표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였다. 실험구 간 평균 차이를 one-way ANOVA로 확인한 후 그룹간의 통계적 유의성을 Duncan's multiple range test를 이용하여 검증하였으며 5% 이내에서 통계적 유의성을 부여하였다(尸<0.
모든 측정 항목의 결과는 평균 (mean)士표준편차(standard deviation, SD)로 표시하였다. 실험구 간 평균 차이를 one-way ANOVA로 확인한 후 그룹간의 통계적 유의성을 Duncan's multiple range test를 이용하여 검증하였으며 5% 이내에서 통계적 유의성을 부여하였다(尸<0.05).
이론/모형
, Leicestershire, UK)하여 시료로 사용하였다. 총 폴리페놀 함량 측정은 Folin-Denis법(8)에 따라 시료 1 mL에 0.2 N Folin- Ciocalteu's phenol reagent(Sigma-Aldrich Co.) 1 mL를가하여 실온에서 3분간 반응시킨 후, 7.5% Na2CO3 1 mL를가한 뒤 암소에서 1시간 동안 방치한 다음 spectropho- tometer(Ultraspec 1000, Pharmacia Biotech, Cambridge, UK)를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 tannic acid(Sigma-Aldrich Co.
성능/효과
3 unit)을 나타내었다. Amylase 활성은 30℃・50°Brix구가 발효 6일에 12.0 unit으로 가장 높았으며, 모든 실험구에서 invertase보다 낮은 활성도를 나타내었다. Cellulase 활성은 30℃・50°Brix 처리구가 발효 4일째 18.
0 unit으로 가장 높았으며, 모든 실험구에서 invertase보다 낮은 활성도를 나타내었다. Cellulase 활성은 30℃・50°Brix 처리구가 발효 4일째 18.5 unit으로 가장 높았고, 이후 발효기간이 경과함에 따라 전 처리구의 cellulase 활성은 감소하였다. 숙성온도에 따른 숙성액의 효소 활성은 20℃보다 30℃에서 높은활성도를 나타내었다.
1%)에서 가장 낮은 활성을 나타내었다(Table 4). DPPH radical 소거능 역시 발효기간이 경과함에 따라발효 온도와 당도에 관계없이 증가하는 경향을 보였으며, 당도가 증가할수록 감소하였다. 또한 20℃에서보다 30℃ 에서 발효한 발효액의 DPPH radical 소거능이 뚜렷하게 증가하였으며, 발효 중 폴리페놀 함량의 변화와 동일한 경향을나타내었다.
효소 활성 변화는 Table 3과 같다. Invertase 활성은발효 6일 이후에 최대 활성을 나타내었으며, 30℃・50°Brix 구가 가장 높은 활성(53.3 unit)을 나타내었다. Amylase 활성은 30℃・50°Brix구가 발효 6일에 12.
또한 향후 항산화 활성이 높은 달맞이꽃 발효액은 기능성 증진을 위한 다양한 식품 소재로의 활용 가능성이 있을것으로 사료되며, 실용화에 앞서 이를 이용한 제품의 제조와특성에 관한 보다 광범위한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 감소하는 경향을 나타내었으며, 30℃・50°Brix구가 발효 6 일째 가장 높은 효소 활성(invertase 53.3 unit, amylase 12 unit, cellulase 12.5 unit)을 나타내었다. 총 폴리페놀함량과 DPPH radical 소거능은 발효기간이 경과함에 따라증가하는 경향을 나타내었으며, 발효 10일째 30℃-50°Brix 구가 가장 높은 총 폴리페놀 함량(7.
9 log CFU/mL로 급격히 증가한 후 4 log CFU/mL 범위로 감소하는 경향을 나타내었다. 대장균군수는 발효 전 2.8 log CFU/ mL를 나타내었고, 이후 발효 4일까지 증가한 후 감소하여발효가 진행됨에 따라 모든 실험구에서 검출되지 않았다. 온도에 따른 미생물수의 변화는 30℃가 20℃보다 비교적많은 미생물수를 나타내었으며, 설탕 농도에 따른 변화는 70°Brix 처리구가 다른 처리구보다 가장 낮은 미생물수를나타내었다.
DPPH radical 소거능 역시 발효기간이 경과함에 따라발효 온도와 당도에 관계없이 증가하는 경향을 보였으며, 당도가 증가할수록 감소하였다. 또한 20℃에서보다 30℃ 에서 발효한 발효액의 DPPH radical 소거능이 뚜렷하게 증가하였으며, 발효 중 폴리페놀 함량의 변화와 동일한 경향을나타내었다. Kim 등(15)이 보고한 다양한 산야초를 혼합한후 설탕용액을 50~60°Brix가 되도록 제조한 발효액을 2.
발효과정 중 DPPH radical 소거능을 100배 희석하여 측정한 결과 발효기간이 경과함에 따라 모든 실험구에서 DPPH radical 소거능이 증가하였으며, 발효 10일째 30℃・50°Brix 구(58.6%)에서 가장 높은 활성을 나타내었고 20℃・70 °Brix구(25.1%)에서 가장 낮은 활성을 나타내었다(Table 4). DPPH radical 소거능 역시 발효기간이 경과함에 따라발효 온도와 당도에 관계없이 증가하는 경향을 보였으며, 당도가 증가할수록 감소하였다.
8 log CFU/ mL를 나타내었고, 이후 발효 4일까지 증가한 후 감소하여발효가 진행됨에 따라 모든 실험구에서 검출되지 않았다. 온도에 따른 미생물수의 변화는 30℃가 20℃보다 비교적많은 미생물수를 나타내었으며, 설탕 농도에 따른 변화는 70°Brix 처리구가 다른 처리구보다 가장 낮은 미생물수를나타내었다. 이는 일반적으로 미생물의 생육이 20℃보다는 30℃의 조건에서 활발히 이루어지며, Kim 등(12)의 연구결과에서와 같이 설탕용액의 당도가 높아질수록 발효액 내부의 높은 삼투압에 의해 미생물의 생육이 억제되기 때문인것으로 판단된다.
위의 결과로 미루어 보아 달맞이꽃 발효액의 제조 시 설탕용액을 이용하여 30℃・50°Brix에서 10일간 발효하는 방법이 설탕과 직접 1:1로 혼합하는 전통적인 방법으로 3개월동안 발효하는 것보다 효소 활성과 폴리페놀 함량, DPPH radical 소거능 등이 증가하여 제품의 제조기간 단축 및 유용성분의 극대화 측면에서 우수한 제조방법일 것으로 판단된다. 또한 향후 항산화 활성이 높은 달맞이꽃 발효액은 기능성 증진을 위한 다양한 식품 소재로의 활용 가능성이 있을것으로 사료되며, 실용화에 앞서 이를 이용한 제품의 제조와특성에 관한 보다 광범위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
변화는 Table 2와 같다. 총 균수는 모든 실험구에서 초기 3.2 log CFU/mL에서 6일까지 증가하는 경향을 나타내었고, 이후 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 발효 6일째에 30℃・50°Brix구가 7.
5 unit)을 나타내었다. 총 폴리페놀함량과 DPPH radical 소거능은 발효기간이 경과함에 따라증가하는 경향을 나타내었으며, 발효 10일째 30℃-50°Brix 구가 가장 높은 총 폴리페놀 함량(7.1 mg TAE/mL)과 DPPH radical 소거능(58.6%)을 나타내었다.
온도별 발효과정 중 폴리페놀 함량의 변화는 Table 4와 같다. 폴리페놀 함량은 발효 6일까지 모든 처리구에서뚜렷이 증가하였으며, 이후 서서히 증가하는 경향을 나타내었다. 폴리페놀 함량은 발효 10일째 30℃・50°Brix구(7.
3 log CFU/mL로 가장 높았고, 20℃ 보다 30℃에서 생균수는 증가하였으며, 당의 농도가 증가할수록 감소하였다. 효모 및 곰팡이 수는 발효 전 2.9 log CFU/ mL였으며, 20℃에서 발효 8일까지 5.2~6.0 log CFU/mL 로 증가한 후 발효기간 동안 5 log CFU/mL 수준으로 일정하게 유지되었고, 30℃에서는 발효 2일에 5.7~6.9 log CFU/mL로 급격히 증가한 후 4 log CFU/mL 범위로 감소하는 경향을 나타내었다. 대장균군수는 발효 전 2.
후속연구
또한 향후 항산화 활성이 높은 달맞이꽃 발효액은 기능성 증진을 위한 다양한 식품 소재로의 활용 가능성이 있을것으로 사료되며, 실용화에 앞서 이를 이용한 제품의 제조와특성에 관한 보다 광범위한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 감소하는 경향을 나타내었으며, 30℃・50°Brix구가 발효 6 일째 가장 높은 효소 활성(invertase 53.
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