[논문]새싹인삼 분말 열수추출물의 유식품 적용 연구

신기주; 허창기; 오임경; 김정실; 하호경

doi:10.22424/jdsb.2021.39.4.157

새싹인삼 분말 열수추출물의 유식품 적용 연구
Suitability of Hot Water Extract from Panax ginseng Sprout Powder as a Dairy Additive 원문보기

Journal of dairy science and biotechnology, v.39 no.4, 2021년, pp.157 - 165

신기주 (순천대학교 동물자원과학과) , 허창기 (순천대학교 식품공학과) , 오임경 (순천대학교 식품공학과) , 김정실 (순천대학교 융합바이오시스템기계공학과) , 하호경 (순천대학교 동물자원과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to determine the effect of extraction temperature and time on the antioxidant activity of hot water extract from Panax ginseng sprout powder and to evaluate the suitability of this extract for use in dairy products. Water-soluble fractions of commercial Panax ginseng sprout powder were obtained by hot water extraction at 25, 60, or 80℃ for 0.5, 2, 12, or 24 h. The antioxidant activity of each extract was evaluated by measuring its free radical scavenging activity against 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS). DPPH and ABTS free radical scavenging activity increased with extraction temperature from 25 to 80℃. At 80℃, increasing the extraction time from 0.5 to 2 h led to increases in DPPH and ABTS free radical scavenging activity. Thus, the extract obtained under 2 h at 80℃ was selected for addition to milk and yogurt. After 16 days of storage, there were no significant changes in the pH of the milk or the antioxidant activity of the extract. With regard to yogurt fermentation, adding the extract did not affect the pH or the number of viable lactic acid bacteria. In conclusion, hot water extract from Panax ginseng sprout powder can be added to dairy products to enhance antioxidant activity.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Effects of extraction temperature on the DPPH (A) and ABTS (B) free radical scavenging activity of hot water extract from Panax ginseng sprout powder. Different letters on a column indicate significant (p<0.05) differences. DPPH, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl; ABTS, 2,2'-azino-bis(3- ehtylbenzothiazoline-6-sulfonic acid).
그림 Fig. 2. Impacts of extraction time on the DPPH (A) and ABTS (B) free radical scavenging activity of hot water extract from Panax ginseng sprout powder. Different letters on a column indicate significant (p<0.05) differences. DPPH, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl; ABTS, 2,2'-azino-bis(3-ehtylbenzothiazoline- 6-sulfonic acid).
그림 Fig. 3. Effects of heat pasteurization of hot water extract from Panax ginseng sprout powder at 65℃ and 95℃ for 30 min on the DPPH and ABTS free radical scavenging activity. Different letters on a column indicate significant (p<0.05) differences. DPPH, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl; ABTS, 2,2'-azino-bis(3-ehtylbenzothiazoline-6-sulfonic acid).
그림 Fig. 4. Changes in pH of milk fortified with hot water extract from Panax ginseng sprout powder during storage at 4℃ for 16 days. Different letters on a column indicate significant differences (p< 0.05).
그림 Fig. 5. Changes in DPPH (A) and ABTS (B) free radical scavenging activity of milk fortified with hot water extract from Panax ginseng sprout powder during storage at 4℃ for 16 days. Different letters on a column indicate significant differences (p<0.05). DPPH, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl; ABTS, 2,2'-azino-bis(3-ehtylbenzothiazoline-6-sulfonic acid).
그림 Fig. 6. Changes in pH during fermentation of yogurt fortified with hot water extract from Panax ginseng sprout powder at 42℃ for 6 h.
그림 Fig. 7. Changes in number of viable lactic acid bacteria during fermentation of yogurt fortified with hot water extract from Panax ginseng sprout powder at 42℃ for 6 h.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 새싹인삼 분말을 비교적 간단하고 대량 처리가 가능한 열수추출을 통해 유제품 적용성을 증진함과 동시에 새싹인삼 분말 고유의 항산화 활성을 부여하고자 유용 성분의 열수추출 효율에 영향을 미칠 수 있는 추출 온도와 시간에 따른 새싹인삼 분말 열수추출물의 항산화 활성을 연구하여 최적 추출 조건을 확립하고, 추출물의 유제품 적용성 연구를 위해 유제품 제조 및 저장 조건에서 항산화 활성 변화 및 유제품 품질에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 따라서 본 연구의 목적은 추출 온도 및 시간이 새싹인삼 분말 열수추출물의 항산화 활성에 미치는 영향을 규명하고, 새싹인삼 분말 열수추출물의 유제품 제조 및 저장 공정 동안 항산화 활성 변화 및 pH와 생균 수 변화에 미치는 영향을 규명하여 유제품 적용성을 평가하는 것이다.
본 연구에서는 새싹인삼 분말을 비교적 간단하고 대량 처리가 가능한 열수추출을 통해 유제품 적용성을 증진함과 동시에 새싹인삼 분말 고유의 항산화 활성을 부여하고자 유용 성분의 열수추출 효율에 영향을 미칠 수 있는 추출 온도와 시간에 따른 새싹인삼 분말 열수추출물의 항산화 활성을 연구하여 최적 추출 조건을 확립하고, 추출물의 유제품 적용성 연구를 위해 유제품 제조 및 저장 조건에서 항산화 활성 변화 및 유제품 품질에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 따라서 본 연구의 목적은 추출 온도 및 시간이 새싹인삼 분말 열수추출물의 항산화 활성에 미치는 영향을 규명하고, 새싹인삼 분말 열수추출물의 유제품 제조 및 저장 공정 동안 항산화 활성 변화 및 pH와 생균 수 변화에 미치는 영향을 규명하여 유제품 적용성을 평가하는 것이다.

제안 방법

새싹인삼 분말 열수추출물 첨가 요구르트 품질 특성은 시판 중인 살균 우유에 스타터 컬쳐인 Lactobacillus bulgaricus와 Streptococcus thermophilus를 10.7% 멸균환원탈지유에 접종 후 pH가 5.2에 도달한 다음 95℃에서 30분간 열처리한 12%(w/w) 환원 탈지유에 2%(w/w) 접종 후 42℃에서 발효하여 요구르트를 제조하였으며, 요구르트 발효 중 pH 및 생균 수 변화를 측정하여 평가하였다. 요구르트 발효 중 생균 수의 변화는 0, 2, 4, 6시간에 취한 시료를 MRS agar를 이용하여 standard plate count 법으로 37℃에서 48시간 배양한 후 생성된 colony 수가 30–300개 나타난 것을 선별한 다음 counting 하였다.
새싹인삼 분말 열수추출물 첨가 우유의 품질 특성 평가는 4℃에서 16일간의 저장 기간 동안 pH 변화 및 항산화 활성 변화를 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성 측정을 통해 평가하였다.
새싹인삼 분말 열수추출물의 유식품 적용성 연구는 유식품 제조 및 저장 기간 동안의 항산화 활성 변화를 통해 평가하였다. 최적 조건에서 제조된 새싹인삼 분말 열수추출물의 유식품 적용성 연구를 위해 추출물을 유식품의 열처리 온도인 65℃에서 30분 및 95℃에서 30분간의 열처리를 실시한 후 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정하였다.
열수추출물 제조를 위해 새싹인삼 분말을 10%(w/v) 농도로 증류수에 분산시킨 후 60℃ 및 80℃에서 30분, 1시간, 2시간, 12시간 및 24시간 동안 열처리하여 열수추출하였다. 추출물을 실온으로 냉각한 후 3,000×g, 20℃에서 20분간 원심분리하여 침전물을 제거하고 수용성 상층액을 취하여 냉장보관하며 사용하였다.
최적 조건(80℃에서 2시간 동안 열수 추출)에서 제조된 새싹인삼 분말 열수추출물의 유식품 적용성 연구를 위해 유식품의 대표적인 살균조건인 65℃에서 30분 및 95℃에서 30분간 열처리 후 항산화 활성 변화를 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성 측정을 통해 평가하였다(Fig. 3).
새싹인삼 분말 열수추출물의 유식품 적용성 연구는 유식품 제조 및 저장 기간 동안의 항산화 활성 변화를 통해 평가하였다. 최적 조건에서 제조된 새싹인삼 분말 열수추출물의 유식품 적용성 연구를 위해 추출물을 유식품의 열처리 온도인 65℃에서 30분 및 95℃에서 30분간의 열처리를 실시한 후 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정하였다.

대상 데이터

새싹인삼 분말은 ㈜광양의 가면에서 시판되는 통삼분말을 구매하여 사용하였고, 요구르트 제조를 위한 탈지분유는 서울우유협동조합에서 구매하여 사용하였다. 2,2'-azino-bis(3-ehtylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) 시약과 Potassium persulfate, 2,4,6-tripyridyltriazine(TPTZ), ferric chloride, sodium acetate는 Sigma-Aldrich(St.

데이터처리

모든 실험은 3번 반복하여 평균±표준편차로 나타내었다.
열수 추출 공정 요인(추출 온도 및 시간)과 유식품 제조 및 저장 공정에 따른 새싹인삼 분말 열수추출물의 DPPH 및 ABTS 자유 라디칼 소거 활성은 SAS software package(Version 9.1, SAS Institute, Cary, NC, USA)를 사용하여 일원분산분석(one-way ANOVA)을 통해 분석하였다. 일원분산분석의 경사별 차이 유의성은 Fisher의 최소유의차(least significant difference, LSD) 법으로 5% 유의수준(p<0.
일원분산분석의 경사별 차이 유의성은 Fisher의 최소유의차(least significant difference, LSD) 법으로 5% 유의수준(p<0.05)에서 검정하였다

이론/모형

요구르트 발효 중 생균 수의 변화는 0, 2, 4, 6시간에 취한 시료를 MRS agar를 이용하여 standard plate count 법으로 37℃에서 48시간 배양한 후 생성된 colony 수가 30–300개 나타난 것을 선별한 다음 counting 하였다.

성능/효과

5). 결과적으로 새싹 인삼 분말 열수추출물은 우유에 적용 시 저장기간 동안 항산화 활성을 유지하는 것을 확인하였다.
3). 그 결과, 65℃ 및 95℃에서 30분간의 열처리에 따른 새싹인삼 분말 열수추출물의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성에는 유의적인 차이가 없음을 확인하였다. 이에 따라 제조된 새싹인삼 분말 열수추출물의 유식품 적용 시 살균에 의한 항산화 활성 저하 없이 높은 적용성을 보일 것으로 기대된다.
그 결과, 새싹인삼 분말 첨가 우유의 pH는 6.613±0.08로 새싹인삼 첨가 후 우유의 pH에 유의적인 변화가 나타나지 않았으며, 16일간의 저장기간에도 pH에는 유의적인 영향을 주지 않아 높은 유식품 적용성을 지님을 확인하였다(Fig
그 결과, 추출 시간이 0.5에서 2시간으로 증가함에 따라 DPPH 자유 라디칼 소거 활성이 18.9%에서 26.1%로 유의적으로(p<0.05) 증가한 반면, 추출시간이 12시간, 24시간 경과 시 각각 24.2%, 22.9%로 유의적으로(p<0.05) 감소하였다(Fig
06에 도달하였고 열수추출물 미첨가구(control)와 첨가구(extract)간 pH에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 따라서 새싹인삼 분말 열수추출물 첨가 시 요구르트의 품질 특성 중 하나인 pH에 영향을 주지 않는 것을 알 수 있었다.
새싹인삼 분말 열수추출물 첨가 우유의 저장기간에 따른 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성 측정 결과, 4℃에서 16일간의 저장 기간 동안 유의적인 차이를 나타내지 않았다(Fig. 5).
새싹인삼 분말 열수추출물과 starter culture가 첨가된 우유를 40℃에서 배양한 결과, 6시간 배양 뒤 pH 4.55±0.06에 도달하였고 열수추출물 미첨가구(control)와 첨가구(extract)간 pH에 유의적인 차이를 보이지 않았다

후속연구

그 결과, 65℃ 및 95℃에서 30분간의 열처리에 따른 새싹인삼 분말 열수추출물의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성에는 유의적인 차이가 없음을 확인하였다. 이에 따라 제조된 새싹인삼 분말 열수추출물의 유식품 적용 시 살균에 의한 항산화 활성 저하 없이 높은 적용성을 보일 것으로 기대된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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