초록 ▼

○ 연구결과
189종(Lactobacilli 92종, Bifidobacteria 69종, Streptococci 5종)의 유산균주를 이용하여 두유 배지에서의 성장력 및 산생성능을 측정하고, α-galactosidase, β-glucosidase와 phytase 역가를 측정하여 Lactobacilli(7종)는 난소화성 대두올리고당을 분해하여 소화흡수율을 개선시키는 α-galactosidase 역가가 우수한 균주를 선발하였다. Bifidobacteria(8종)와 Streptococci(5종)는 배당체 이소플라본을 비배당체 이소플라

○ 연구결과
189종(Lactobacilli 92종, Bifidobacteria 69종, Streptococci 5종)의 유산균주를 이용하여 두유 배지에서의 성장력 및 산생성능을 측정하고, α-galactosidase, β-glucosidase와 phytase 역가를 측정하여 Lactobacilli(7종)는 난소화성 대두올리고당을 분해하여 소화흡수율을 개선시키는 α-galactosidase 역가가 우수한 균주를 선발하였다. Bifidobacteria(8종)와 Streptococci(5종)는 배당체 이소플라본을 비배당체 이소플라본으로 전환시키는 β-glucosidase 역가가 우수한 균주를 선발하였다. 1차적으로 선발된 20종의 유산균주로 37℃에서 24시간 배양하여 제조한 두유배양액의 휘발성 향미성분, 지방산 및 이소플라본, 항산화 활성 분석을 실시하여 6종(Lactobacilli 2종, Bifidobacteria 2종, Streptococci 2종)의 유산균주를 2차 선발하였다.
2차 선발된 6종의 유산균주를 L-B-S형태로 혼합하여 배양액을 제조하였고, 관능검사를 실시하여 후산발효가 강하여 전체적인 풍미가 낮은 Lactobacilli(2종)를 제외시켰다. Bifidobacteria 2종, Streptococci 2종를 B-S형태로 혼합하여 배양시간별, 항산화제(Vit A, C, E) 첨가, 질소충진(용존산소 제거) 등의 공정을 검토한 결과 휘발성 향미성분 은 감소하는 경향을 보였다. 이소플라본은 배양시간이 증가하면서 aglycone으로 전환되는 경향을 보였지만, 항산화제 첨가 및 질소충진은 이소플라본에 영향을 미치지 않았다. free radical scavenging activity, total phenolic,total flavonoid 분석 결과 항산화제 첨가 시 높게 나타났으나, 질소충진은 영향을 주지 않았다. 세포 독성을 본 MTT assay 실험에서는 항산화제 첨가가 세포독성에 유의적인 차이를 나타내지않아, 대두 발효유 추출물이 세포독성을 가지고 있지 않음을 알 수 있었다. 항염증 활성 효과를 기대하여 COX-2 실험을 하였으나, 항염증 효과가 없는 것으로 밝혀졌다. 상기 결과를 토대로 최종적으로 B62-S12 균주를 선발하여 동정을 실시하였고, 이균주를 이용하여 매일유업(주) 광주공장에서 시제품 생산을 실시하였다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results and suggestion of application
189 strains of lactic acid bacteria (92 of lactobacilli, 69 of bifidobacteria, 5 of streptococci) were screened by measuring growth, acidity and enzyme activity of α- galactosidase, β-glucosidase and phytase. 7 of lactobacilli were chosen by measuring α- g

Ⅳ. Results and suggestion of application
189 strains of lactic acid bacteria (92 of lactobacilli, 69 of bifidobacteria, 5 of streptococci) were screened by measuring growth, acidity and enzyme activity of α- galactosidase, β-glucosidase and phytase. 7 of lactobacilli were chosen by measuring α- galactosidase activity which indicates the capability of breaking the indigestible soybean oligosaccharide into the digestible form. 8 of bifidobacteria and 5 of streptococci were selected by testing β-glucosidase activity which indicates the capability of converting isoflavone glycoside to alycone.
6 strains(2 of lactobacilli, 2 of bifidobacteria, 2 of streptococci) of 20 lactic acid bacteria were selected based on the amount of volatile flavor compounds, conversion activity of isoflavone glycoside to aglycone and antioxidant activity through fermentation at 37℃ for 24 h. They were mixed and inoculated in lactobacilli-bifidobacteria-streptococci form and 2 of lactobacilli were omitted due to their strong post-acidification. Fanally, the B-S form constituted with 2 of bifidobacteria and 2 of streptococci were cultivated under various culture conditions to optimize process of the fermented soymilk production. Controlling the factors like incubation time, additives (Vit A, C, E as an antioxidant), dissolved oxygen level(nitorogen treatment) resulted in the decrease of volatile off-odor compounds. The conversion rate of isoflavone to aglycone was increased in proportion during fermentation, while both additives and dissolved oxygen level didn't affect on conversion. Free radical scavenging activity, total amount of phenolic compounds and flavonoids became higher when antioxidants were added but nitorogen filling treatment showed no effect on the levels mentioned above.
MTT assay was performed to see the effect of cytotoxicity by the addition of additives but there were no statistical differences in the aspects of toxicity. It means that fermented soymilk shows no toxicity. COX-2 test showed that fermented soymilk have no anti-inflammantory activity.
Using mixed culture of B62-S12 form by final selection, fermented soymilk was produced in the factory of Maeil Dairies Co., Ltd located in Kwang-Ju. The volatile flavours of Products were analyzed by GC/MS and 41 kinds of components were detected. Most of volatile flavour compounds were identified as fruity flavours from artificial flavours and sugar. 3-methybutyl acetate, 2-methybutyl acetate, butyl acetate, limonene and linalool were detected in large quantities, while beany flavour compounds like 2-ethylfuran and hexanal originated from lipid oxidation were not detected. Isoflavone analysis of products showed that aglycone contents of ours(1.42 mmol/g) were quantified over twice than 2 of commercial products(0.4 mmol/g, 0.35 mmol/g, respectively)
In this study, we confirmed that B62-S12 strains are prospective on improving physiological activities by converting isoflavones glucosides to aglycone and taste of fermented soymilk by reducing beany flavours.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 9
• 목 차 ... 12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 15
• 1. 연구개발의 필요성 ... 15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 제 1 절 국내외 두유시장의 현황 ... 18
• 제 2 절 연구개발대상 기술의 국내외 현황 ... 20
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 제 1 절 두유발효유 제조 시 적합한 유산균주 탐색 ... 21
• 1. 두유원액 제조 ... 21
• 2. 균주 순수분리 및 활성화 ... 21
• 3. 산생성능 측정 ... 21
• 4. 효소활력 측정 ... 34
• 5. 20종의 유산균주 1차 선발(Lac. 7종, Bif. 8종, Str. 5종) ... 43
• 6. 후산 발효 ... 44
• 제 2 절 대두 원산지별 이취성분 및 생리활성 비교/분석 ... 47
• 1. 대두 원산지별 두유원액 및 두유배양액의 휘발성 향미성분 분석 ... 47
• 2. 대두 원산지별 두유원액 및 두유배양액의 비휘발성 유기산 분석 ... 49
• 3. 대두 원산지별 두유원액 및 두유배양액의 metabolomic profiling의 변화 ... 51
• 4. 대두 원산지별 두유원액 및 두유배양액의 이소플라본 분석 ... 58
• 제 3 절 1차 선발된 20종 유산균주의 이취성분 및 생리활성 분석 ... 59
• 1. 1차 선발된 20종 유산균주로 제조한 두유배양액의 휘발성 향미성분 분석 ... 59
• 2. 1차 선발된 20종 유산균주로 제조한 두유배양액의 지방산 분석 및 Lipoxygenase 활성도 ... 62
• 3. 1차 선발된 20종 유산균주로 제조한 두유배양액의 이소플라본 분석 ... 67
• 4. 1차 선발된 20종 유산균주로 제조한 두유배양액의 항산화 활성 ... 69
• 5. 6종의 유산균주 2차 선발 ... 74
• 6. 4종의 유산균주 3차 선발 ... 76
• 제 4 절 Bif-St 복합유산균주(4종)의 이취성분 및 생리활성 분석 ... 77
• 1. Bif-St 복합유산균주(4종)의 휘발성 향미성분 분석 ... 77
• 2. Bif-St 복합유산균주(4종)의 이소플라본 분석 ... 79
• 3. Bif-St 복합유산균주(4종)의 free-radical scavenging activity 분석 ... 81
• 4. 최종 복합유산균주 1종 선발(B62-S12) ... 82
• 제 5 절 B62-S12 복합유산균주를 이용하여 제품화를 위한 생산공정 검토 ... 87
• 1. B62-S12균주를 이용하여 제조한 두유배양액의 지방산화물과 이취성분과의 관계 규명 ... 87
• 1-1. 이취성분 저감화 검토 ... 87
• 1-2. Vitamin A, C, E를 첨가한 두유배양액의 휘발성 향미성분 분석 ... 88
• 1-3. N2를 이용하여 용존산소를 제거한 두유배양액의 휘발성 향미성분 분석 ... 94
• 2. B62-S12균주를 이용하여 제조한 두유배양액의 이소플라본 분석 ... 95
• 2-1. Vitamin A, C, E를 첨가한 두유배양액의 이소플라본 분석 ... 95
• 2-2. N2를 이용하여 용존산소를 제거한 두유배양액의 이소플라본 분석 ... 97
• 3. B62-S12균주를 이용하여 제조한 두유배양액의 metabolome, 항산화,항염증 활성 분석 ... 98
• 3-1. Vitamin A, C, E를 첨가한 두유배양액의 metabolome, 항산화,항염증 활성 분석 ... 98
• 3-2. N2를 이용하여 용존산소를 제거한 두유배양액의 metabolome, 항산화 활성 분석 ... 107
• 제 6 절 시제품 생산 ... 110
• 1. 생산내용 ... 110
• 2. 성분 배합비율 ... 110
• 3. 제품규격 ... 110
• 4. 제조공정도 ... 111
• 5. 시제품 생산 일지 ... 113
• 6. 시제품 생산 결과 ... 114
• 7. 시제품 이취성분 및 생리활성 분석 ... 114
• 8. 시제품 GMO 검증 ... 119
• 제 7 절 유산균 동정 ... 121
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 128
• 제 1 절 연차별 연구개발 목표달성도 ... 128
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 131
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용 계획 ... 132
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 133
• 제 7 장 참고문헌 ... 136
• 끝페이지 ... 145