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문제 정의
- 본 연구는 원료대체를 통한 고부가 청국장 개발의 일환으로 9종의 견과류를 대상으로 청국장 발효에 가장 적합한 개암을 선별하고, 개암의 농도를 40%까지 첨가하여 제조한 청국장의 항산화 활성을 확인하고자 하였다. 개암의 첨가에 따라 B.
- 본 연구에서는 견과류의 활용성 증대를 위하여 Bacillus subtilis를 접종하여 발효시킨 후 균수를 기준으로 청국장 제조에 가장 적합한 견과류로써 개암을 선정하고, 개암의 첨가에 따른 청국장의 polyphenol와 flavonoid 함량 및 항산화 활성을 확인하였다.
제안 방법
- 개암의 첨가량을 원료콩에 대하여 10, 20, 30 및 40% 농도로 첨가하여 제조한 청국장의 색도를 확인한 결과는 Fig. 3에 나타내었다.
- 개암의 첨가량을 원료콩에 대하여 10, 20, 30 및 40% 함량이 되게 첨가하여 B. subtilis를 6.
- 청국장 제조에 가장 적합한 견과류를 선별하기 위하여 아몬드, 마카다미아, 호두, 해바라기씨, 캐슈넛, 개암, 피스타치오, 피칸, 호박씨 등 9종의 견과류를 첨가하여 청국장을 제조한 후, B. subtilis의 수를 측정한 결과는 Fig.
- 청국장의 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(Anesini 등 2008)을 변형하여 측정하였다. 1 mg/mL의 농도로 제조한 시료 1 mL에 1 N Folin-Ciocalteau‘s reagent 2 mL를 넣고 5분간 반응 후, 7% Sodium carbonate 0.
대상 데이터
- 실험에 사용된 콩은 2015년 생산된 대두를 사용하였으며, 아몬드(미국산), 마카다미아(미국산), 호두(미국산), 해바라기 씨(미국산), 캐슈넛(베트남산), 개암(터키산), 피스타치오(미국산), 피칸(미국산), 호박씨(중국산) 등 견과류는 (주)선명농수산(진천군)에서 구입하여 사용하였다. 그 외 실험에 사용된 시약은 모두 특급시약을 사용하였다
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복으로 행하여 평균치로 나타내었으며, 유의성 검증은 SPSS(statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package (version 12)를 이용하여 p<0.05 수준으로 Duncan's multiple range test (Lee 등 1998)로 검증하였다.
이론/모형
- 청국장 1 g을 멸균 생리식염수로 10배 단계 희석한 후, 호기성 세균은 aerobic count petri film plate(3M, USA)에 접종하여 30℃에서 48시간 동안 배양한 후, 붉은 색으로 염색된 것을 colony로 하여 측정하였다(Ha SD 1996). 조지방 함량측정은 Min 등(1998)의 방법에 따라 마조니아 관을 이용하여 에테르 추출법을 적용하였다. 즉, 시료를 3g 칭량하여 마조니아 관에 널고, 증류수 11 mL를 가했다.
- 청국장의 DPPH 자유라디칼에 대한 환원력 측정은 Blois(1958)의 방법에 따라 측정하였다. 에탄올에 녹인 0.
- 청국장의 총 플라보노이드 함량 분석은 Aluminum colorimetric method(Anna & Krystyna 2014)를 이용하여 측정하였다. 즉, 시료 250 μL에 증류수 1.
성능/효과
- Flavonoid 함량은 개암 첨가량에 비례하여 급격히 증가하여 30% 첨가구에서는 3배 이상 증가하였으며, 총 폴레페놀 화합물도 개암 첨가량에 의존적인 증가패턴을 보였다. DPPH radical 소거활성은 개암의 첨가량이 많아짐에 따라 유의적인 증가를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 종합하여 개암의 첨가는 청국장의 항산화 활성 강화를 위해 긍정적 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
- 개암과 호두만을 원료로 하여 B. subtilis를 접종하여 배양한 결과, 콩만을 원료로 사용했을 때와 비교하여 미생물 수는 증가하였으나, 50% 대체구에 비해서는 약간 감소하는 것으로 확인되었다. 아몬드, 마카다미아, 해바라기씨, 캐슈넛, 피스타치오, 피칸, 호박씨는 콩에 50%를 대체하였을 때 미생물 수가 감소하는 것으로 확인되어 청국장 발효에는 부적합한 것으로 판단되었다.
- 4(A)에 나타내었다. 대조구의 총 플라보노이드 함량은 6.7±1.4 mg/g으로 나타났으며, 개암 첨가량에 비례하여 flavonoid 함량도 급격히 증가하여 30% 첨가구에서는 21.2±0.6 mg/g이 함유되어 3배 이상 증가함을 확인할 수 있었다. 30%와 40% 첨가구 사이의 변화는 유의적이지 않았다.
- 1에 나타내었다. 대조구인 콩 100%로 제조한 청국장의 경우, 9.1±0.1 log cfu/g을 나타내었으며, 개암과 호두의 경우, 원료콩에 50% 대체하였을 때 미생물수가 각각 9.5±0.1 log cfu/g과 9.3±0.1 log cfu/g으로 나타나, 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 개암과 호두만을 원료로 하여 B.
- subtilis를 접종하여 배양한 결과, 콩만을 원료로 사용했을 때와 비교하여 미생물 수는 증가하였으나, 50% 대체구에 비해서는 약간 감소하는 것으로 확인되었다. 아몬드, 마카다미아, 해바라기씨, 캐슈넛, 피스타치오, 피칸, 호박씨는 콩에 50%를 대체하였을 때 미생물 수가 감소하는 것으로 확인되어 청국장 발효에는 부적합한 것으로 판단되었다. 따라서 향후 실험은 원료콩에 50% 이상 대체 시 B.
- 2 log cfu/g으로 나타났다. 이 결과를 바탕으로 개암의 첨가는 발효균주의 성장 면에서는 청국장 발효에 긍정적인 것으로 판단되었다.
- 1로 나타났다. 즉, 개암의 첨가는 청국장의 명도를 밝게 하는 것으로 확인되었으며, 발효식품의 색에 긍정적 역할을 할 것으로 기대된다. a 값은 개암의 첨가에 따라 약간 감소하는 경향을 나타내었으나, 유의적이지는 않은 것으로 확인되었다.
- 폴리페놀함량도 플라보노이드와 유사한 형태로 개암 첨가량 의존적인 증가패턴을 보였다. 즉, 대두로 제조한 청국장의 폴리페놀은 22.3±2.5 mg/g으로 확인되었으며, 개암의 첨가에 따라 점점 증가하여 40% 첨가구에서는 34.5±2.3 mg/g이 함유되어 있는 것으로 나타나, 1.5배 가량 증가한 것으로 분석되었다.
후속연구
- 9배 증가한 것으로 확인되었다. Park 등(2015)은 DPPH radical 소거활성이 total flavonoid 함량 및 total phenol함량의 증가와 비례하는 경향은 나타나지 않는다고 하였으나, 본 실험 결과에서는 상당히 유사한 경향을 나타내어, 이에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 콩제품 추출물의 항산화 효과는 청국장, 된장, 두유의 순으로 높으며(Lee 등 2004), 검은콩 청국장의 전자공여능도 원료콩에 비해 높은 것으로 보고된바 있다(Joo & Park 2010).
- 본 결과는 호두를 이용하여 제조한 청국장의 항산화 활성과 기호도가 모두 일반청국장에 비해 높다는 박 등(2015)의 보고는 본 연구결과와 유사하며, 검은 콩을 주 원료로 한 청국장에 관한 연구도 보고되고 있다(Joo & Park 2010). 따라서, 본 연구결과는 청국장의 기호도와 우수한 기능성 부여를 위한 시도로 견과류들 중에서 청국장 발효에 가장 적합한 원료를 선별하였다는 점에서 의미가 있으며, 향후 혈전용해능, 항고혈압능과 같은 기능성에 대한 연구가 추가로 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 30%와 40% 첨가구 사이의 변화는 유의적이지 않았다. 따라서, 청국장 등의 발효식품에 개암을 비롯한 견과류를 첨가하는 것은 다양한 기능성의 강화를 위해 긍정적으로 작용할 것으로 기대되며, 향후 기능성 검증에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 콩제품 추출물의 항산화 효과는 청국장, 된장, 두유의 순으로 높으며(Lee 등 2004), 검은콩 청국장의 전자공여능도 원료콩에 비해 높은 것으로 보고된바 있다(Joo & Park 2010). 또한 청국장의 DPPH radical 소거능은 다양한 부산물의 첨가에 따라 상승하는 것으로 확인된 바 있어, 이에 대한 활발한 추가연구가 필요할 것으로 사료된다.
- DPPH radical 소거활성은 개암의 첨가량이 많아짐에 따라 유의적인 증가를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 종합하여 개암의 첨가는 청국장의 항산화 활성 강화를 위해 긍정적 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
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