대파 뿌리 열수추출물을 아용하여 유산균의 성장특성과 요구르트의 발효 특성을 조사 하였다. 파 뿌리 열수 추출물은 pH 5.63, 고형분 함량 10%, 환원당함량 1.12 mg/g, 총 폴리페놀 함량 135.09 mg/g, DPPH 라디칼 소거능 45.24%이었다. 추출액을 이용하여 제조한 BHI배지(WR50, WR100)에서 유산균의 성장은 배양 24시간 이후 대조구에 비해 WR100에서 약 1 log cycle 성장이 촉진되었다. 파 뿌리 열수 추출물 원액(WY100), 증류수로 2배 희석한 추출액(WY50) 그리고 증류수(control)에 각각 12% 환원탈지유를 용해시켜 제조한 요구르트의 발효 중 pH는 추출물의 농도가 증가함에 따라 낮아졌으며, 산도 변화 역시 pH 변화와 유사하였다. 점도는 대조구를 제외하고 발효 8시간 이후로부터 급격히 증가하여 발효기간과 추출물의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 발효 기간 중 유산균수의 변화는 첨가구가 대조구에 비해 높은 생균수를 나타내었으며 발효 24시간 발효 후 각 처리구별 생균수는 8.03(control), 8.77(WY50), 8.84(WY100) log CFU/mL 이었다. DPPH 라디칼 소거능은 추출물의 농도가 증가할수록 증가하였다. 종합적 기호도는 추출물 첨가구가 대조구에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05), 각각 3.00(control), 3.50(WY50), 3.17와(WY100)으로 50% 파 뿌리 열수 추출물로 제조한 요구르트의 기호성이 가장 양호 하였다. 추출물로 제조한 요구르트를 $4^{\circ}C$에서 10일간 냉장 저장 동안 대조구와 첨가구 모두 pH는 낮아지고 유산균수는 감소하였으나 첨가구의 경우 $10^8CFU/mL$을 유지하였다. 파 뿌리 열수추출물은 요구르트의 발효 및 기능성 개선을 위해 부재료로 사용이 가능할 것으로 판단된다.
대파 뿌리 열수추출물을 아용하여 유산균의 성장특성과 요구르트의 발효 특성을 조사 하였다. 파 뿌리 열수 추출물은 pH 5.63, 고형분 함량 10%, 환원당함량 1.12 mg/g, 총 폴리페놀 함량 135.09 mg/g, DPPH 라디칼 소거능 45.24%이었다. 추출액을 이용하여 제조한 BHI배지(WR50, WR100)에서 유산균의 성장은 배양 24시간 이후 대조구에 비해 WR100에서 약 1 log cycle 성장이 촉진되었다. 파 뿌리 열수 추출물 원액(WY100), 증류수로 2배 희석한 추출액(WY50) 그리고 증류수(control)에 각각 12% 환원탈지유를 용해시켜 제조한 요구르트의 발효 중 pH는 추출물의 농도가 증가함에 따라 낮아졌으며, 산도 변화 역시 pH 변화와 유사하였다. 점도는 대조구를 제외하고 발효 8시간 이후로부터 급격히 증가하여 발효기간과 추출물의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 발효 기간 중 유산균수의 변화는 첨가구가 대조구에 비해 높은 생균수를 나타내었으며 발효 24시간 발효 후 각 처리구별 생균수는 8.03(control), 8.77(WY50), 8.84(WY100) log CFU/mL 이었다. DPPH 라디칼 소거능은 추출물의 농도가 증가할수록 증가하였다. 종합적 기호도는 추출물 첨가구가 대조구에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05), 각각 3.00(control), 3.50(WY50), 3.17와(WY100)으로 50% 파 뿌리 열수 추출물로 제조한 요구르트의 기호성이 가장 양호 하였다. 추출물로 제조한 요구르트를 $4^{\circ}C$에서 10일간 냉장 저장 동안 대조구와 첨가구 모두 pH는 낮아지고 유산균수는 감소하였으나 첨가구의 경우 $10^8CFU/mL$을 유지하였다. 파 뿌리 열수추출물은 요구르트의 발효 및 기능성 개선을 위해 부재료로 사용이 가능할 것으로 판단된다.
The objective of this study was to investigate the effect of hot water extract of Welsh onion root (HEWO) on growth of lactic acid bacteria and fermentative characteristics of yogurt. The physiochemical characteristics of HEWO such as pH, soluble solid, reducing sugar, total polyphenol content and D...
The objective of this study was to investigate the effect of hot water extract of Welsh onion root (HEWO) on growth of lactic acid bacteria and fermentative characteristics of yogurt. The physiochemical characteristics of HEWO such as pH, soluble solid, reducing sugar, total polyphenol content and DPPH radical scavenging activity were studied. The lactic bacterial count in brain heart infusion (BHI) broth with HEWO was about 1 log cycle higher than in control for 24 h at $37^{\circ}C$. The pH of yogurt prepared with HEWO (WY100) and 50% HEWO (WY50) was gradually decreased significantly but increased the viscosity of yogurt with increasing HEWO concentration during fermentation. The viable cells of lactic acid bacteria after fermentation for 24 h were 8.03 (control), 8.77 (WY50), 8.84 (WY100) log CFU/mL, respectively. The DPPH radical scavenging activity of yogurt increased with increasing HEWO concentration. Sensory quality of yogurt prepared with HEWO was higher than that of control. The pH and lactic acid bacteria of all tested yogurts decreased during storage for 10 days at $4^{\circ}C$ but lactic bacterial count of yogurt prepared with HEWO maintained $10^8CFU/mL$ during storage. These results indicated the potential use of HEWO as a valuable resource to improve fermentation and functionality of yogurt.
The objective of this study was to investigate the effect of hot water extract of Welsh onion root (HEWO) on growth of lactic acid bacteria and fermentative characteristics of yogurt. The physiochemical characteristics of HEWO such as pH, soluble solid, reducing sugar, total polyphenol content and DPPH radical scavenging activity were studied. The lactic bacterial count in brain heart infusion (BHI) broth with HEWO was about 1 log cycle higher than in control for 24 h at $37^{\circ}C$. The pH of yogurt prepared with HEWO (WY100) and 50% HEWO (WY50) was gradually decreased significantly but increased the viscosity of yogurt with increasing HEWO concentration during fermentation. The viable cells of lactic acid bacteria after fermentation for 24 h were 8.03 (control), 8.77 (WY50), 8.84 (WY100) log CFU/mL, respectively. The DPPH radical scavenging activity of yogurt increased with increasing HEWO concentration. Sensory quality of yogurt prepared with HEWO was higher than that of control. The pH and lactic acid bacteria of all tested yogurts decreased during storage for 10 days at $4^{\circ}C$ but lactic bacterial count of yogurt prepared with HEWO maintained $10^8CFU/mL$ during storage. These results indicated the potential use of HEWO as a valuable resource to improve fermentation and functionality of yogurt.
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문제 정의
본 연구는 조리 중 대부분이 폐기되는 다양한 기능성이 밝혀진 대파 뿌리를 이용, 요구르트 제조 가능성을 검토하기 위하여 대파 뿌리 열수 추출물을 이용한 유산균의 성장과 요구르트의 발효 특성을 조사하였다.
제안 방법
대파 뿌리 열수추출물을 아용하여 유산균의 성장특성과 요구르트의 발효 특성을 조사 하였다. 파 뿌리 열수 추출물은 pH 5.
발효가 완료된 요구르트를 4℃의 냉장고에서 보관하며 5일 간격으로 10일 동안 상기와 같은 방법으로 pH 및 유산균 수의 변화를 비교하였다.
발효가 완료된 요구르트에 10%(w/v) 액상과당을 첨가하여 균질화한 다음 4℃의 냉장고에서 24시간 동안 보관한 시료를 사용하여 호상 요구르트를 음용한 경험이 있는 식품전공 학생 23명을 선발하여 실험목적과 방법에 관해 교육시킨 후 각각 색(color), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 종합적기호도(overall acceptability)에 대하여 5점 채점법으로 측정하였다.
파 뿌리 열수 추출물 원액(WR100)과 증류수로 2배 희석한 추출액(WR50), 그리고 증류수(control)를 이용하여 제조한 Brain Heart Infusion(BHI, Difco Co., Sparks, MD, USA) 배지에 요구르트 제조용 starter YC-380(CHR. Hansens Lab, Horsholm, Denmark)을 접종하여 37℃에서 24시간 배양하면서 성장을 비교하였다.
파 뿌리 열수추출물은 유산균의 성장을 촉진시키고 항산화 활성이 있는 것으로 판단되어 환원탈지유를 고형분 함량 12%가 되도록 각각 파 뿌리 열수 추출물 원액(WY100) 증류수로 2배 희석한 추출액(WY50)과 그리고 증류수 (control)에 용해시켜 제조한 요구르트의 발효 중 pH, 적정 산도, 점도 그리고 유산균수의 변화는 Table 3에서 보는 바와 같다.
대상 데이터
하양 재래시장에서 구입한 대파(Allium fistulosum L.)의 흰 뿌리부분을 절단하여 흐르는 물로 세척한 후 상온에서 12시간동안 자연 건조시켜 물기를 제거한 대파 뿌리 300 g에 대해 5배의 물을 가한 후 100℃에서 3시간 동안 추출하여 여과지(Whatman No. 2, Maidstone, England)를 이용 여과하여 제조하였다.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복으로 행하였으며, 평균치 간의 유의성은 SPSS system(Statistical package for social sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package(version 19.0)를 이용 p<0.05 수준으로 Duncan's multiple range test에 의하여 검정하였다.
이론/모형
가용성 고형분은 digital refractometer(PR 100, N-1E, Atago, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였으며, 환원당 함량은 Miller(15)의 방법에 시료 0.5 mL에 3,5-dinitro -salicylic acid(DNS) 2 mL를 가하여 100℃에서 10분간 발색시킨 후 570 nm에서 흡광도를 측정하여 glucose를 표준물질로 한 표준곡선에 의하여 산출하였다.
성능/효과
84(WY100) log CFU/mL 이었다. DPPH 라디칼 소거능은 추출물의 농도가 증가할수록 증가하였다. 종합적 기호도는 추출물 첨가구가 대조구에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.
pH는 발효 동안 WY50과 WY100에서 대조구 보다 낮았으며 배양 8시간째부터 급격히 감소하여 발효 24시간째 각 처리구별 pH는 4.50(control), 4.21(WY50), 4.10 (WY100)이었으며 추출물의 농도가 증가함에 따라 pH는 더 낮아지는 경향을 나타내었다. 산도 역시 pH 변화와 유사하였으며, 발효 8시간 이후 급격히 증가하여 배양 24시간째 각 처리구 별 산도는 1.
DPPH는 항산화성 물질로부터 전자, 수소를 받아 불가역적으로 안정한 분자를 형성하므로, 전자공여능으로 항산화 활성을 측정할 수 있다(25). 발효 24시간 후 파 뿌리 추출물 첨가 요구르트의 DPPH 라디칼 소거능을 대조구와 비교한 결과 각각 24.50%(control), 35.96%(WY50), 46.07%(WY100)로 파 뿌리 열수 추출물의 농도가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.(Fig. 1).
점도는 대조구를 제외하고 발효 8시간 이후로부터 급격히 증가하여 발효기간과 추출물의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 발효 기간 중 유산균수의 변화는 첨가구가 대조구에 비해 높은 생균수를 나타내었으며 발효 24시간 발효 후 각 처리구별 생균수는 8.03(control), 8.77(WY50), 8.84(WY100) log CFU/mL 이었다. DPPH 라디칼 소거능은 추출물의 농도가 증가할수록 증가하였다.
10 (WY100)이었으며 추출물의 농도가 증가함에 따라 pH는 더 낮아지는 경향을 나타내었다. 산도 역시 pH 변화와 유사하였으며, 발효 8시간 이후 급격히 증가하여 배양 24시간째 각 처리구 별 산도는 1.25(control), 1.36(WY50), 1.48(WY100)를 나타내어 파 뿌리 추출물의 농도의 증가와 배양시간이 경과함에 따라 유의적으로 증가하였다. 이는 파 뿌리 열수 추출물 첨가에 따른 유산균의 성장이 촉진(Table 2)되어 산 생성이 증가하고 pH가 낮아진 것으로 판단된다.
요구르트 발효 중 유산균수의 변화는 발효시간이 경과함에 따라 첨가구가 대조구에 비해 높은 생균수를 나타내어 발효 24시간까지 지속되었으며, 각 처리구별 생균수는 8.03(control), 8.26(WY50). 8.
파(Welsh onion)의 점질물에는 fructose-based 탄수화물이 다량 함유되어 있어 장내유익균의 성장을 돕는 결과를 보여 prebiotic 식품으로 가능성을 보고한 바 있다(8). 이러한 결과로 미루어 보아 파뿌리 열수 추출물의 첨가는 요구르트 발효 중 유산균의 성장은 물론 섭취 시 장 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다.
조직감은 처리구간 뚜렷한 차이가 없었다. 종합적 기호도는 첨가구가 유의적으로 높았으며(p<0.05), 각각 3.00(control), 3.50(WY50), 3.17와(WY100)으로 50% 파 뿌리 열수 추출물로 제조한 요구르트의 기호성이 가장 양호하였다. 이는 100% 파 뿌리 열수 추출물로 제조한 요구르트의 경우 추출물의 농도가 증가할수록 파 특유의 맛과 향이 점차 강해져서 기호도 감소의 원인된 것으로 판단된다.
DPPH 라디칼 소거능은 추출물의 농도가 증가할수록 증가하였다. 종합적 기호도는 추출물 첨가구가 대조구에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05), 각각 3.00(control), 3.50(WY50), 3.17와(WY100)으로 50% 파 뿌리 열수 추출물로 제조한 요구르트의 기호성이 가장 양호 하였다. 추출물 로 제조한 요구르트를 4℃에서 10일간 냉장 저장 동안 대조구와 첨가구 모두 pH는 낮아지고 유산균수는 감소하였으나 첨가구의 경우 108 CFU/mL을 유지하였다.
이는 Lee 등(26)의 유자 첨가 요구르트에서 유자의 polyphenol 화합물에 의하여 항산화활성이 증가한다고 보고한 바와 같이 파 뿌리 열수 추출물에 함유된 폴리 페놀화합물(Table 1)에 기인된 것으로 판단된다. 즉 파 뿌리 열수추출물을 사용하여 요구르트를 제조할 경우 요구르트의 항산화 활성이 증진될 수 있을 것으로 판단된다.
추출물을 첨가한 요구르트의 점도의 변화는 대조구를 제외하고 발효 8시간 이후부터 급격히 증가하였으며, 발효 기간과 추출물의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 배양 24시간 이후 각 처리구별 점도는 각각 385.
파 뿌리 열수 추출물 원액의 이화학적 특성은 Table 1에서 보는 바와 같이 pH 5.69, 고형분 햠량 10%, 환원당함량 1.12 mg/g이었으며, 총 폴리페놀 함은 135.09 mg/g, DPPH 라디칼 소거능 45.24%를 나타내었다. 파 뿌리 부분을 19.
대파 뿌리 열수추출물을 아용하여 유산균의 성장특성과 요구르트의 발효 특성을 조사 하였다. 파 뿌리 열수 추출물은 pH 5.63, 고형분 햠량 10%, 환원당함량 1.12 mg/g, 총 폴리페놀 함량 135.09 mg/g, DPPH 라디칼 소거능 45.24 %이었다. 추출액을 이용하여 제조한 BHI배지(WR50, WR100)에서 유산균의 성장은 배양 24시간 이후 대조구에 비해 WR100에서 약 1 log cycle 성장이 촉진되었다.
파 뿌리 열수추출물 원액과 증류수로 2배 희석한 추출액 그리고 증류수를 이용하여 제조한 BHI에 각각 starter를 접종하여 24시간 배양하면서 pH, 환원당, 유산균수의 변화를 관찰한 결과 Table 2와 같이 배양 중 pH는 배양 24시간 동안 파 뿌리 열수추출물 원액으로 제조한 배지(WR100)와 증류수로 2배 희석한 추출액으로 제조한 배지(WR50)에서 증류수로 제조한 배지(control)에 비해 유의적으로 낮았으며, 추출물의 농도가 증가할수록 낮아지는 경향을 나타내었다. 배지의 환원당 함량은 파 뿌리 추출물의 환원당(Table 1)에 기인하여 WR100(9.
후속연구
0×108 log CFU/mL 범위를 유지하였다. 이상의 결과로 미루어 보아 파 뿌리 열수 추출물을 요구르트 제조에 사용할 경우 유산균의 성장, 기호성, 항산화활성 향상과 생리활성 보강에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단되며, 상업적 활용에 앞서 추출물제조 방법의 정립과 발효조건 등에 관한 보다 광범한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
추출물 로 제조한 요구르트를 4℃에서 10일간 냉장 저장 동안 대조구와 첨가구 모두 pH는 낮아지고 유산균수는 감소하였으나 첨가구의 경우 108 CFU/mL을 유지하였다. 파 뿌리 열수 추출물은 요구르트의 발효 및 기능성 개선을 위해 부재료로 사용이 가능할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대파란 무엇인가?
Welsh onion으로 알려진 대파(Allium fistulosum L.)는 세계적으로 널리 재배되고 있고, 인간에게 이로운 식품으로 알려져 왔으며 특히 중국, 일본, 한국인들의 요리에 중요한 풍미 증진용 채소로 사용되는 다년생 초본 식물로서 비타민A, D, E, K와 탄수화물, 단백질, 지방 그리고 Mg, Ca, Fe, K 등의 함량이 풍부하고 전통적으로 감기, 두통, 관절염, 심장병 치료를 위한 약제로 사용되어 왔다(1). 한국에서는 중요한 식물자원으로 연간 생산량이 50만 톤에 달하고 있으며(2), 현재까지 대파 수용성추출물의 혈소판 응집 억제 작용(3), 항산화활성, glutathion peroxidase 활성(4), 렛드의 약물성 간장 장해에 대한 보호효과(5), 대파 뿌리로부터 항곰팡이 성분인 octadecyl 3-hydroxy indole(fistulosin)의 분리(6) 등의 생리활성에 관한 연구는 진행되어 왔으나, 기능성 식품의 소재로서의 연구는 미약한 실정이다.
요구르트의 기능성에는 무엇이 있는가?
6에서 완전히 침전된다(9). 요구르트의 기능성은 유산균을 통한 정장의 작용, 설사와 변비예방 면역중진, 콜레스테롤 저하, 항암작용 등이 보고(10,11)되고 있으며, 오디분말(11), 대추(12), 인삼(13), 오가피분말(14)등의 다양한 기능성 부재료들을 첨가하여 우유에 부족한 성분을 보완하고 새로운 기능성을 강조한 요구르트 제조에 관한 연구가 활발하게 진행되어 왔다.
대파에 함유된 fructosebase 탄수화물의 특징은 무엇인가?
한국에서는 중요한 식물자원으로 연간 생산량이 50만 톤에 달하고 있으며(2), 현재까지 대파 수용성추출물의 혈소판 응집 억제 작용(3), 항산화활성, glutathion peroxidase 활성(4), 렛드의 약물성 간장 장해에 대한 보호효과(5), 대파 뿌리로부터 항곰팡이 성분인 octadecyl 3-hydroxy indole(fistulosin)의 분리(6) 등의 생리활성에 관한 연구는 진행되어 왔으나, 기능성 식품의 소재로서의 연구는 미약한 실정이다. 최근에는 항인플루엔자, 혈당강하 효과 등이 알려 왔으며, fructosebase 탄수화물이 상당량 함유하고 있어 장내 유산균의 증가 및 젖산과 초산의 생산이 증진되어 prebiotic food 후보물질로 사용이 가능하다고 보고되고 있다(7). 대파의 흰 밑부분을 뿌리와 함께 잘라낸 총백(Allii fistulosi Bulbus)은전통적으로 기침, 감기, 두통 등의 치료나, 이뇨제, 독성 저감화 등의 목적으로 사용되어왔으며, 그 효능은 다양한 연구를 통해 밝혀진 바 있다(6,8).
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