[논문]유산균 발효다시마(Saccharina japonica)를 첨가한 복분자 젤리의 이화학적 품질특성

최지원; 이연지; 문수경; 김용태

doi:10.5657/kfas.2022.0408

[국내논문] 유산균 발효다시마(Saccharina japonica)를 첨가한 복분자 젤리의 이화학적 품질특성
Physicochemical Properties of Bokbunja Jelly Containing Fermented Sea Tangle Saccharina japonica Powder 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.55 no.4, 2022년, pp.408 - 416

최지원 (군산대학교 식품생명공학전공) , 이연지 (군산대학교 식품생명공학전공) , 문수경 (경상국립대학교 식품영양학과) , 김용태 (군산대학교 식품생명공학전공)

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated the physicochemical properties and physiological activities of jelly prepared from gelatin, sugar, bokbunja extract, and different amounts (0, 0.5, 1, 2 and 3%) of fermented sea tangle Saccharina japonica powder (FSP). The jelly moisture, pH, and sugar content slightly increased with increasing the FSP content. Hardness, springiness, gumminess, chewiness, and cohesiveness also increased with increasing FSP concentration. Jelly antioxidant activity did not change significantly with increasing FSP. In contrast, alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase activities in the jellies increased significantly with increasing FSP concentration. β-secretase inhibitory activity in jellies also increased with increasing FSP concentration. Jellies containing 0.5 or 1% FSP achieved the highest overall sensory acceptance scores. Taken together, these data indicate that addition of FSP to jelly appears to improve its quality and physiological activities.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. Recipe of jelly added with different concentration of fermented sea tangle Saccharina japonica sea tangle Saccharina japonica
표 Table 2. Moisture, pH and °Brix of jelly with different concentration of fermented sea tangle Saccharina japonica
표 Table 3. Texture of jelly with different concentration of fermented sea tangle Saccharina japonica
표 Table 4. Antioxidant activities of jelly with different concentration of fermented sea tangle Saccharina japonica
그림 Fig. 1. Effects of jelly with different concentration of fermented sea tangle Saccharina japonica on the alcohol dehydrogenase activity (A) and acetaldehyde dehydrogenase activity (B). FJ0, Jelly added with 0% of fermented S. japonica powder; FJ0.5, Jelly added with 0.5% of fermented S. japonica powder; FJ1, Jelly added with 1% of fermented S. japonica powder; FJ2, Jelly added with 2% of fermented S. japonica powder; FJ3, Jelly added with 3% of fermented S. japonica powder. These results were determined at a final concentration of 5 mg/mL of the extracts. Hepos (2-fold diluted) was used as a positive control. ADH, alcohol dehydrogenase; ALDH, aldehyde dehydrogenase. Values are mean±SD (n=3). Means with different letters in a column are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
그림 Fig. 2. BACE1 inhibitory activities of jelly with different concentration of fermented sea tangle Saccharina japonica. FJ0, Jelly added with 0% of fermented S. japonica powder; FJ0.5, Jelly added with 0.5% of fermented S. japonica powder; FJ1, Jelly added with 1% of fermented S. japonica powder; FJ2, Jelly added with 2% of fermented S. japonica powder; FJ3, Jelly added with 3% of fermented S. japonica powder. The BACE1 (β-secretase) activity was determined at a final concentration of 50 mg/mL of the extracts. STA-200 (H-Lys-Thr-Glu-Glu-Ile-Ser-Glu-Val-Asn-Sta-Val-Ala- Glu-Phe-OH, final concentration at 200 μM) was used as a positive control. Values are mean±SD (n=3). Means with different letters in a column are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
표 Table 5. Sensory preference of jelly with different concentration of fermented sea tangle Saccharina japonica

AI 본문요약
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문제 정의

, 2019) 등으로 발효다시마를 활용한 식품의 다양성이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 숙취해소 및 기억력 개선에 효과가 있는 건강기능식품 소재인 유산균 발효다시마와 항산화성이 우수한 복분자를 이용하여 기호성이 높고 먹기 편한 젤리를 제조하고자 하였다. 또한 제조한 젤리의 이화학적 특성 및 관능적 품질특성과 생리활성을 분석하여 유산균 발효다시마의 활용도를 높이기 위한 기초자료 및 수산식품소재를 이용한 노인친화성 식품을 개발하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 숙취해소 및 기억력 개선에 효과가 있는 건강기능식품 소재인 유산균 발효다시마와 항산화성이 우수한 복분자를 이용하여 기호성이 높고 먹기 편한 젤리를 제조하고자 하였다. 또한 제조한 젤리의 이화학적 특성 및 관능적 품질특성과 생리활성을 분석하여 유산균 발효다시마의 활용도를 높이기 위한 기초자료 및 수산식품소재를 이용한 노인친화성 식품을 개발하고자 하였다.

제안 방법

유산균 발효다시마 분말을 첨가한 젤리의 재료와 배합 비율은 예비실험을 통해 검토하여 재료 및 배합 비율을 정하였고, 유산균 발효다시마 분말의 첨가 비율에 따라 복분자 추출액의 양을 달리하였으며 물, 젤라틴, 설탕은 일정한 양으로 사용하였다. 유산균 발효다시마를 첨가한 젤리의 배합 비율은 Table 1과 같다.
각각의 시료는 실온을 유지시키면서 색과 향이 없는 용기에 일정량을 담아 스푼과 같이 제공하였으며, 한 가지의 시료를 평가하고 난 다음에 반드시 물로 입안을 헹군 뒤 기호도 검사를 실시하도록 하였다. 평가항목은 색(color), 향(aroma), 향미(flavor), 조직감 (chewiness), 전반적인 기호도(overall acceptability)이고, 각 항목에 대하여 9점 기호도 척도(hedonic scale)로 평가하였다. 기호도 평가 시 1점은 ‘매우 싫다’에서 9점 ‘매우 좋다’까지 점수를 부여하도록 하였다.

대상 데이터

본 연구에서 사용한 유산균 발효다시마 분말(Fermented S. japonica Powder, FSP)은 ㈜마린바이오프로세스(Gijang, Ko- rea)로부터 제공받아 사용하였다. 젤리 제조를 위한 재료인 젤라틴 분말(Chungeun F&B Co.
발효다시마를 첨가한 복분자 젤리의 관능평가는 식품생명공학을 전공하는 남녀 대학생 30명을 대상으로 실험목적 및 평가항목에 대하여 충분히 인지하도록 설명한 다음 기호도 검사를 실시하였다(군산대학교 생명윤리위원회 생명윤리 면제심의 윤리면제 승인번호, 1040117-202106-HR-013-02). 각각의 시료는 실온을 유지시키면서 색과 향이 없는 용기에 일정량을 담아 스푼과 같이 제공하였으며, 한 가지의 시료를 평가하고 난 다음에 반드시 물로 입안을 헹군 뒤 기호도 검사를 실시하도록 하였다.
본 연구에서 사용한 유산균 발효다시마 분말(Fermented S. japonica Powder, FSP)은 ㈜마린바이오프로세스(Gijang, Ko- rea)로부터 제공받아 사용하였다.
젤리 제조를 위한 재료인 젤라틴 분말(Chungeun F&B Co., Ltd., Goyang, Korea), 복분자 추출액(Haedameun berry, Buan, Korea), 백설탕은 제조 회사 혹은 마트에서 구입하여 사용하였다

데이터처리

각 시료 간의 유의성 검정은 분산분석(ANOVA)을 한 후 P<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test에 따라 분석하여 시료 간 유의적 차이를 검증하였다.
실험 결과는 SPSS 22.0 package program (SPSS Inc., Chi- cago, IL, USA)으로 통계처리하여 3회 측정한 값의 평균±표준편차로 나타내었다

성능/효과

FSP를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)의 BACE1의 저해활성은 41.42%, FSP를 0.5% 첨가한 젤리(FJ0.5)는 43.41%, FSP를 1% 첨가한 젤리(FJ1)는 44.75%, FSP를 2% 첨가한 젤리(FJ2)는 50.58%, FSP를 3% 첨가한 젤리(FJ3)는 64.32%로 확인되어, 각 젤리의 BACE1 저해활성은 FSP 첨가 농도의 증가에 따라 유의적으로 저해활성이 증가하였다(P<0.05)
FSP를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)의 수분 함량은 40.16%로 가장 낮았으나, FSP 첨가군(FJ0.5–FJ3)의 수분 함량은 40.91–45.53%로 유산균 발효다시마 첨가량의 증가에 따라 수분 함량도 점차적으로 증가하여 FSP 3% 첨가 젤리(FJ3)가 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05)
FSP를 첨가한 젤리의 ABTS 라디칼 소거활성은 FSP를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)이 79.66%이었으나, FSP를 0.5–3% 첨가한 첨가군(FJ0.5–FJ3)의 경우 79.68–73.16%로 나타났다
FSP를 첨가한 젤리의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과FSP를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)은 38.39%이고, FSP를 0.5– 3% 첨가한 첨가군(FJ0.5–FJ3)의 경우 36.37–30.87%로 확인되었다
각 젤리의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과, FSP를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)이 1.31 mg GAE/g으로 가장 높았지만 FSP 0.5 % 첨가군(FJ0.5)과 유의적인 차이는 없었고, FSP를 1–3% 첨가한 첨가군(FJ1–FJ3)은 1.22–1.24 mg GAE/g으로 FSP의 첨가량에 따른 총 폴리페놀 함량의 변화는 크지 않는 것으로 확인되었다
(2018) 은 FSP 첨가 된장이 미 첨가 된장보다 높은 플라보노이드 함량을 가진다고 보고하였으나, Lee and Song (2018)은 조미 간장의 플라보노이드 함량은 발효 다시마 농도에 따른 유의적인 차이가 없다고 보고하였다. 따라서 FSP 첨가와 항산화 물질 함량의 상관관계가 크지 않은 것은 발효다시마의 성분 중 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 낮을 뿐만 아니라 발효다시마 분말의 첨가에 따른 복분자 추출물의 감소에 의한 결과로 생각된다.
(2005)은 총 폴리페놀 함량이 높을수록 라디칼 소거능도 증가한다는 폴리페놀과 항산화성에 관한 상관관계를 보고하였다. 따라서 본 연구에서 제조한 각 젤리의 총 폴리페놀 함량 결과에서 FSP 첨가 농도에 따른 변화가 크지 않다는 결과가 DPPH 라디칼 소거활성에 영향을 준 것으로 사료되며, 이러한 결과는 각 젤리의 FSP 함량 증가에 따른 복분자 추출액의 감소에 의하여 DPPH 라디칼 소거활성이 감소한 것으로 생각된다.
(2016)은 기억력 및 인지기능 관련 효소 저해활성을 평가하기 위해 유산균 발효 다시마 추출물 농도에 따라 알츠하이머성 치매와 관련 있는 AChE 저해활성을 평가한 결과, FSP 농도 의존적으로 억제활성이 증가한다고 보고하여 본 연구에서 실시한 BACE1의 저해활성과 유사한 경향을 보였다. 따라서 이러한 결과를 종합해 보면 유산균 발효다시마는 알츠하이머성 치매 예방 및 인지기능 개선에 효과가 있는 것으로 판단된다.
(2012)의 감태 효소분해산물의 ALDH 활성에 관한 연구와 유사하게 농도 의존적으로 ALDH 활성이 증가하는 경향과 일치하였다. 따라서 이러한 결과를 종합해 보면 유산균 발효다시마의 첨가로 젤리의 ADH 및 ALDH 활성이 증가하여 높은 알코올 분해능을 나타낸 것이라 생각되며, 이를 첨가한 젤리는 숙취 해소 제품으로 개발하면 상품화 가능성이 높을 것으로 판단된다.
, 2010)에서 녹차가루의 첨가량이 증가할수록 수분함량이 증가한 결과는 녹차분말의 보수력에 기인하는 것으로 보고하였다. 따라서, 복분자 젤리의 유산균 발효다시마 분말 첨가량에 따른 수분 함량의 차이는 부가적으로 첨가한 분말의 종류 및 분말 첨가량에 따른 보수력 증가에 의한 결과라고 생각된다.
발효다시마를 첨가한 젤리의 ALDH 활성은 FSP를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)이 107%로 가장 낮은 활성을 보였으나, FSP 를 0.5–3% 첨가한 첨가군은 FSP의 첨가량 증가에 따라 ALDH 활성이 112–127%로 농도 의존적으로 증가하는 경향을 보였 다(P<0.05)
본 연구에서 제조한 5종 젤리의 수분 함량은 40.16–45.53%의 범위로 측정되었다
본 연구에서 제조한 젤리의 pH 변화를 측정한 결과, FSP 첨가량의 증가에 따라 젤리의 pH가 조금씩 증가하는 경향을 보였다. FSP를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)의 pH는 4.
유산균 발효 다시마를 첨가한 젤리의 ADH 활성은 FSP 를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)이 118%로 나타났으나, FSP를 0.5% 첨가한 첨가군(FJ0.5)은 123%, FSP를 1% 첨가한 FJ1은 132%, FSP를 2% 첨가한 FJ2은 137%, FSP를 3% 첨가한 FJ3 은 144%로 가장 높게 나타났으며(P<0.05), 발효다시마 첨가량의 증가에 따라 ADH 활성이 FSP의 농도 의존적으로 증가하였다
유산균 발효다시마를 첨가한 젤리의 당도는 6.00–6.50 °Brix 로 측정되었으며, FSP를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)과 FSP를 0.5% 및 1% 첨가한 젤리(FJ0.5 및 FJ1)의 당도가 6.00 °Brix로 가장 낮게 나타났으나, FSP를 2% 및 3% 첨가한 젤리(FJ2 및 FJ3)의 당도는 각각 6.20 및 6.50 °Brix로 유의적인 차이를 보였다(P<0.05)
5=FJ1>FJ2>FJ3 의 순서로 전반적인 기호도가 감소하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 FSP의 독특한 향미에 의해 전반적인 기호도가 감소한 것으로 판단된다. 따라서 유산균 발효다시마의 첨가량을 적절히 조절하고 다시마 특유의 향미를 다소 완화시킬 수 있는 과채류 혹은 향신료를 첨가하면 소비자의 기호에 맞는 항산화물질과 생리기능성 물질이 다량 함유된 기능성 젤리 개발에 도움이 될 것이라 기대된다.
05). 이러한 유산균 발효다시마를 첨가한 젤리의 ABTS 라디칼 소거활성의 변화는 FSP의 첨가량 증가에 따라 복분자 추출물의 첨가량이 감소한 결과로 사료된다. 즉 복분자 유래의 항산화 물질의 감소로 ABTS 라디칼 소거활성이 감소한 것으로 생각된다.
전반적인 기호도(overall acceptability)에서도 발효다시마를 첨가하지 않은 대조군(FJ0)이 6.93±1.31으로 5 종의 젤리 중에서 가장 높은 값을 보였다
87%로 확인되었다. 젤리의 DPPH 라디칼 소거활성은 FSP 첨가량의 증가에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. Choi et al.
젤리의 FSP 첨가량이 0–1%까지는 ABTS 라디칼 소거활성의 변화가 보이지 않았으나 FSP를 2% 이상 첨가한 젤리(FJ2와 FJ3)에서는 대조구에 비하여 6–7% 활성이 유의적으로 감소하는 것으로 확인되었다(P<0.05)
젤리의 외관을 평가하는 색(color)에 대한 기호도 검사 결과, FSP를첨가하지 않은 대조군(FJ0)과 모든 FSP 첨가군(FJ0.5–FJ3)의기호도가 유사한 값으로 나타났다
젤리의 향(aroma), 맛(flavor) 및 씹힘성(chewiness)은 대조군(FJ0)이 각각 6.45±1.62, 7.07±1.60, 6.69±1.83으로 가장 높았으나, 발효다시마 첨가군 중에서는 1% FSP 첨가군(FJ1)이 5.48±1.48, 5.00±2.10, 6.38±1.88로 가장 높은 것으로 나타 났다
젤리의 향과 맛의 관능평가에서는 대조군(FJ0)과 첨가군 (FJ0.5–FJ3) 간에 유의적인 차이가 나타났으나(P<0.05), 씹힘성에서는 대조군과 첨가군 간의 유의적인 차이는 없는 것으로 확인되었다
05). 특히 FSP를 2% 및 3% 첨가한 젤리(FJ2 및 FJ3) 의 ALDH 활성은 각각 125% 및 127%로 positive control인 hepos의 ALDH 활성 보다 높은 활성을 보였다. 이러한 결과는 Kang et al.
한편, 각 젤리의 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 대조군(FJ0)은 0.19 mg QE/g이였으나 FSP를 0.5–3% 첨가하여 제조한 첨가군(FJ0.5–FJ3)은 0.17–0.22 mg QE/g으로 발효다시마 첨가량의 증가에 따라 총 플라보노이드 함량이 점차 증가하여 FSP 3% 첨가군(FJ3)이 가장 높게 나타났다(P<0.05)

후속연구

이러한 결과는 FSP의 독특한 향미에 의해 전반적인 기호도가 감소한 것으로 판단된다. 따라서 유산균 발효다시마의 첨가량을 적절히 조절하고 다시마 특유의 향미를 다소 완화시킬 수 있는 과채류 혹은 향신료를 첨가하면 소비자의 기호에 맞는 항산화물질과 생리기능성 물질이 다량 함유된 기능성 젤리 개발에 도움이 될 것이라 기대된다.

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저자의 다른 논문 :

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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