초록 ▼

1. 최종목표
유산균 발효기술을 이용하여 홍삼의 유용 ginsenoside를 함량을 증대시킨 발효홍삼 제조기술개발을 통한 참여기업의 발효홍삼 제품화 제조기술 확보
2. 개발내용 및 결과
유산균을 이용하여 발효시킨 발효홍삼제품 제조를 위한 유산균주의 탐색, 최적발효조건, 최적생산 공정수립 및 유산균 발효에 의한 biotransformation 기술확립으로 홍삼의 유용성분 증대방법을 확립하며, 제조한 발효홍삼의 기능성 평가실험을 통하여 유산균을 이용한 발효 홍삼제품의 제조기술 및 시제품개발을 수행하였다.
(1) 최

1. 최종목표
유산균 발효기술을 이용하여 홍삼의 유용 ginsenoside를 함량을 증대시킨 발효홍삼 제조기술개발을 통한 참여기업의 발효홍삼 제품화 제조기술 확보
2. 개발내용 및 결과
유산균을 이용하여 발효시킨 발효홍삼제품 제조를 위한 유산균주의 탐색, 최적발효조건, 최적생산 공정수립 및 유산균 발효에 의한 biotransformation 기술확립으로 홍삼의 유용성분 증대방법을 확립하며, 제조한 발효홍삼의 기능성 평가실험을 통하여 유산균을 이용한 발효 홍삼제품의 제조기술 및 시제품개발을 수행하였다.
(1) 최적 균주 탐색
발효홍삼제조를 위한 최적 유산균주를 탐색하기 위해 다양한 발효식품으로부터 유산균을 분리하여 생육특성 및 β-glucosidase활성을 검토하여 대상균주를 선발하였으며, 분리 유산균주 중 Lacobacillus plantarum이 발효홍삼에 가장 적합하여 본 기술개발에 적용하였다.
(2) 최적 발효조건탐색 및 제조공정 수립
최적 발효조건 탐색 실험을 실시하였으며, 유산균 starter 접종 최적농도는 4%가 적합한 것으로 분석되었으며, 홍삼액의 희석농도는 10%가 적합 것으로 나타났다. β-glucosidase 최적효소활성을 검토하여 발효홍삼 제조를 위한 제조 조건을 설정 하였다. 홍삼액은 37 ℃에서 24시간 배양을 통해 유산균 생육 후 배양액을 55 ℃에서 발효하는 최적 제조공정을 설정하였다.
(3) 발효홍삼 유용성분 분석
홍삼의 발효과정 중 ginsenoside 함량 변화를 HPLC를 이용하여 분석한 결과 발효 과정 중 ginsenoside Rg3, Rk1, Rg5의 함량이 유의적으로 증가하는 것을 확인 할 수 있었으며, 특히 Rk1, Rg5의 함량은 발효 전에 비하여 각각 5 배, 6.5 배 정도 증가한 것으로 분석되었다. 그러나 ginsenoside Rg1, Re, Rb1, Rc, Rg2(S), Rb2 , Rd의 함량은 감소하는 것으로 분석되었 발효홍삼의 항산화활성을 DPPH라디칼 및 ABTS라디칼 소거력을 이용하여 분석한 결과 발효가 진행됨에 따라 항산화력이 감소되는 경향을 보였다.
(4) 세포배양실험을 통한 기능성 평가
RAW264.7 murine macrophage와 HepG2 세포를 이용하여 발효홍삼의 생리활성을 일반홍삼과 비교분석하였다. Lactobacillus plantarum을 이용하여 제조한 발효홍삼이 RAW264.7 세포주에서 증가된 nitric oxide의 생성을 일반홍삼에 비해 효과적으로 억제하여 발효홍삼이 좀 더 우수한 항염효능을 가지는 것으로 분석되었으며, 간암세포인 HepG2를 이용한 cytotoxicity를 검토한 결과 발효홍삼이 일반홍삼에 비하여 높은 cytotoxicity를 가지는 것으로 분석되어 일반홍삼보다 발효홍삼이 우수한 생리활성을 가지는 것으로 나타났다.
(5) 동물실험을 통한 기능성 평가
발효홍삼이 흰쥐의 혈청 중 지질대사에 미치는 영향을 검토하기 위하여 정상식이군, 고지방식이 대조군, 고지방식이와 발효홍삼 1%, 3%, 5% 투여군, 고지방식이와 홍삼 1% 투여군으로 구분하여 4주간 사육한 결과 발효홍삼 급여군이 가장 적은 증체량을 나타내었으며, 발효홍삼 투여군이 HDL의 농도가 정상식이군 및 고지방식이 대조군에 비하여 유의적으로 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 발효홍삼 급여군이 다른 급여군에 비하여 장내 lactic acid bacteria의 수준이 높은 것을 확인 할 수 있어 유용 장내세균총의 증대에 유효 할 것으로 판단된다.
(6) 발효홍삼 시제품 제조
발효홍삼을 함유하는 타블렛 및 yogurt 배합비 개발 및 시제품 제조

목차 Contents

• 사업비사용실적보고서 ...1
• 개발결과의견서 ...4
• 최종보고요약서(초록) ...8
• 목 차 ...11
• 제 1 장 서론 ...13
• 1. 개발대상기술의 개요 ...13
• 2. 국내 시장규모 및 수출 현황 ...15
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ...18
• 1. 유산균 발효홍삼의 생산조건 탐색 ...18
• 1.1. 유산균 발효홍삼 제조를 위한 유산균주 탐색 ...18
• 1.2. 유산균 발효홍삼의 발효조건 탐색 ...19
• 2. 발효홍삼의 유용물질 및 생리활성 탐색 ...19
• 2.1. 발효홍삼의 유용성분 분석 및 항산화력 분석 ...19
• 2.2. 세포배양실험을 통한 발효홍삼 기능성 평가 ...20
• 2.3. 동물실험을 통한 발효홍삼의 기능성 평가 ...21
• 3. 발효홍삼 시제품의 제조 및 품질평가 ...22
• 3.1. 발효홍삼의 성분분석 ...22
• 3.2. 소비자 선호도 조사 ...23
• 4. 통계분석 ...24
• 제 3 장 사업성과 ...25
• 1. 유산균 발효홍삼의 생산조건 탐색 ...25
• 1.1. 유산균 발효홍삼 제조를 위한 유산균주 탐색 ...25
• 1.2. 유산균 발효홍삼의 발효조건 탐색 ...32
• 2. 발효홍삼의 유용물질 및 생리활성 탐색 ...35
• 2.1. 발효홍삼의 유용성분 분석 및 항산화력 분석 ...35
• 2.2. 세포배양실험을 통한 발효홍삼 기능성 평가 ...38
• 2.3. 동물실험을 통한 발효홍삼의 기능성 평가 ...41
• 3. 발효홍삼 시제품의 제조 및 품질평가 ...46
• 3.1. 발효홍삼의 제조 및 성분분석 ...46
• 3.2 시판 발효홍삼제품 ginsenoside 분석 및 기능성 평가 ...52
• 3.3. 발효홍삼 제조공정도 ...54
• 3.4. 발효홍삼 시제품 제조 ...55
• 3.5. 소비자 선호도 조사 ...59
• 제 4 장 결 론 ...61
• 1. 최적 유산균주 탐색 ...61
• 2. 최적 발효조건 탐색 ...61
• 3. 발효홍삼의 유용물질 및 생리활성 탐색 ...61
• 4. 동물실험을 통한 발효홍삼의 기능성 평가 ...62
• 5. 발효홍삼 시제품의 제조 및 품질평가 ...63
• 제 5 장 기술개발 성과 ...64
• 제 6 장 향후 계획 ...65
• 참 고 문 헌 ...66