• 한국식품과학회지
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• 제40권1호
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• pp.88-95
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• 2008

본 연구는 콩 아이스크림의 품질향상을 위하여 콩을 데치고 동결 건조 한 후 분말화하여 과즙을 첨가하고 혼합 유산균 종균을 배양시켜 대두분말 발효 베이스를 제조한 후 올리고당을 첨가하여 식감개선, 저칼로리 및 혈당 수준의 개선 특성을 가진 콩 아이스크림을 제조하여 그 품질 특성과 혈당개선능을 비교하였다. 대두분말을 $121^{\circ}C$에서 15분간 가압멸균한 후 $30^{\circ}C$로 냉각한 다음, L. acidophillus KTCT 3164와 L. bulgaricus KCTC 3635 현탁액을 $4.6}{\times}106$ CFU/mL의 농도를 1:1 비율로 혼합한 균주(1%)를 접종하고 $33^{\circ}C$에서 24시간 발효시킨 후 비교한 결과, 삶은 대두분말 발효베이스가 볶은 대두분말 발효 베이스에 비해 pH는높았고 점도는 낮았다. 생균수는 접종 후 24시간 배양 후 삶은 대두분말 발효 베이스의 유산균 생육이 우세하였다. 관능검사법으로 평가한 대두분말 발효베이스의 종합적인 기호도는 삶은 대두분말 발효베이스가 콩 특유의 비린 맛과 냄새가 약하면서 상큼한 풍미가 많고 입안의 질감이 부드러워서 관능적인 품질이 양호한 것으로 나타났다.볶은 대두분말 베이스 아이스크림이 overrun과 녹아내리는 정도가 가장 낮았고, 이에 비해 삶은 대두분말 발효베이스 아이스크림은 overrun과 녹아내리는 정도가 증가하여 품질 특성이 현저하게 향상되었다. 냉동에 의한 생균수의 변화는 삶은 대두분말 발효베이스 아이스크림군이 볶은 대두분말 발효베이스 아이스크림군보다 높게 나타났으나, 같은 아이스크림 군 간에는 냉동에의한 생균수의 유의적인 차이는 없었다. 관능검사에 의한 아이스크림의 텍스쳐는 우유아이스크림이 가장 높게 평가되었으나 삶은 대두분말 발효베이스 아이스크림과 유의한 차이는 없었다. 종합적인 기호도는, 우유 아이스크림과 유의한 차이는 보이지 않았음에도 불구하고, 삶은 대두분말 발효베이스 아이스크림이 가장 양호하게 평가되었다. 건강한 20대 여성들을 대상으로 아이스크림의 경구 혈당반응 검사 결과, 설탕 첨가 우유 아이스크림과 올리고당 첨가 삶은 대두분말 발효베이스 아이스크림 사이에 혈당 면적은 유의한 차이가 없었으나, 아이스크림 섭취 후 120분 혈당은 올리고당 첨가 삶은 대두분말 발효베이스 아이스크림을 먹은 경우가 설탕 첨가 우유 아이스크림을 먹은 경우에 비해 유의하게 낮았다. 또한 혈당 증가가 완만하여 식사 후 혈당관리가 중요한 당뇨환자에게는 일반 아이스크림보다 유익할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.344-357
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• 2020

Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(r_p)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(k_La)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권4호
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• pp.475-482
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• 2006

유산균으로 발효시킨 대두의 품질특성과 생리활성을 원료대두 및 시판 청국장분말과 비교분석하였다. 조단백, 조지방 및 조섬유 함량은 청국장분말과 유사한 수준으로 증가하였고, 청국장분말의 비타민 $B_2$ 함량이 0.2mg%인데 비해 유산발효대두는 발효후에도 1.4mg%로 원료대두의 1.3mg%과 거의 동일하게 유지되는 특징을 보였다. 색도 측정결과 발효생대두 분말은 붉은 갈색에 가까운 청국장분말과 달리 원료대두분말과 유사한 미황색으로 나타나 발효에 따른 색의 변화가 거의 없었으며, pH는 가장 낮았다. 대두 발효식품의 품질평가 지표가 될 수 있는 아미노태 질소량도 원료대두의 194.3m% 보다 높은 517.2mg%로 468.1mg%의 청국장분말보다도 높았다 아미노산은 모두 glutamic acid, aspartic acid, leucine의 순으로 많이 존재하였고, 특히 유산발효대두의 glutamic acid 증가량이 두드러졌으며, 발효에 의한 지방산 조성은 큰 차이가 없어 발효에 따른 지질의 변화는 영향이 없는 것으로 판단되었다. 유리당은 발효에 따라 sucrose와 fructose가 현저히 감소하고 glucose가 증가하였으며, isoflavone 함량 분석결과 daidzein과 genistein이 원료대두보다 크게 증가하였을 뿐만 아니라 각각 38.04 및 27.37mg%인 청국장분말에 비해 48.33 및 52.82mg%로서 더 많이 생성된 것으로 나타났다. DPPH free radical 소거능으로 측정한 항산화활성은 청국장과 유사하게 원료대두의 1.8배에 달했고, fibrin plate법으로 측정한 항혈전 활성은 혈전용해환의 직경이 시간경과에 따라 차이가 커져 6시간 후에는 유산발효대두가 0.80mm로 원료대두의 0.37mm 및 청국장분말의 0.70mm과 차이가 있었다. 이상에서 유산발효대두는 영양성분이나 생리활성에 있어 청국장과 유사한 또는 그 이상의 품질을 지닌 것으로 나타나 향후 생선식을 비롯한 다양한 기능성 식품의 소재로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제29권1호
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• pp.54-60
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• 2010

가축분뇨 돈분액비를 벼 재배에 이용하는 방안을 모색하기 위하여 돈분 액비에 대하여 발효단계별로 완숙된 액비를 이용하여 벼 재배 시험을 2007년과 2008년에 전라북도농업기술원 시험답(전북통)에서 실시하였다. 돈분액비는 계단식 발효조내에서 약 6개월 정도 발효시키면서 일반성분과 중금속함량의 변화를 조사하였고, 벼 재배시험은 남평벼를 육묘하여 5월 22일에 재식거리 $30{\times}14cm$로 기계 이앙하였다. 분시비율은 기비 70%, 수비 30%로 하여 화학비료와 비교시험 하였다. 돈분액비의 부숙단계별 성분함량 변화를 보면 총질소는 0.549%~0.122%로 부숙이 진행될수록 낮아졌으며, 인산 나트륨 및 중긍속 함량도 발효가 진행될 수록 낮아졌다. 농가에서 일반적으로 사용되고 있는 돈분액비 233종을 채취하여 조사한 결과 질소농도는 0.558%이고， C/N율은 3.116을 나타냈다. 질소농도의 최저값은 0.13%, 최고값은 0.99%로 큰 차이를 나타냈다. 벼의 질소흡수량은 액비와 화학비료 시용에 따른 생육시가별 벼의 질소흡수량 변화는 액비시용은 최고분얼기에 20.3, 화학비료시용구는 22.2로 화학비료구에서 액비시용구보다 높은 흡수량을 나타냈다. 출수기의 질소농도는 화학비료 처리구에서 1.5% 돈분액비 처리구에서 1.8%를 보여 차이가 크지 않았다. 수확기에 조사한 간장은 돈분액비 처리구에서 73.8 cm로 화학비료 처리구에 비해 4.2 cm 짧았으며, 수장은 차이가 없었다. 수량은 돈분액비 처리구에서 507 kg/10a으로 화학비료 처리구에 비해 1.2% 낮은 수준을 보였다. 화학비료 처리구에서는 단백질 함량이 6.3%였으나, 돈분액비 시용구에서는 6.4% 로써 처리구 간에 차이를 나타내지 않았다. 그러나 도복벼에서는 6.8%로 화학비료 처리구와 돈분액비 처리구중의 정상 벼보다 높게 나타냈다. 현미품위 중 완전미율은 화학비료 처리구에 비해서 돈분액비 처리구에서 낮은 경향이었으며, 백미품위, 식미값도 유사한 경향이었다. 이상의 결과에 의하면 돈분액비 시용은 숙성된 액비를 균일 살포 할 경우 관행적인 화학비료 시용에 상응하는 효과가 있다고 생각된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제50권2호
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• pp.199-208
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• 2008

본 연구는 보호아미노산 추가 공급이 비유중기 착유우의 반추위 발효 성상 및 유생산량과 유성분 등의 생산성 변화를 알아보기 위하여 in vitro 시험과 in vivo 시험을 각각 실시하였다. In vitro 시험은 각각 4g의 공시사료를 이용하였으며, 처리구에는 보호라이신(PRLys, 2.71 %)과 보호메치오닌(PRMet, 0.90%)을 3:1로 혼합하여 첨가한 후 48시간동안 배양한 후 처리구와 대조구의 pH와 건물소화율을 확인하였다. 또한 In vivo 시험은 3:1로 혼합한 보호라이신 (PRLys, 2.71%)과 보호메치오닌(PRMet, 0.90%) 100g을 1일 2회로 나누어 비유 중기 착유우에 오전과 오후 착유 시 정량급여 한 후 생산되는 우유의 양 그리고 유성분의 변화를 조사하였다. 아미노산의 추가 급여로 인한 in vitro 반추위 pH와 건물소화율은 배양시간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타냈으나 대조구에 비하여 유의성은 나타나지 않았다. 따라서 본 연구에서 사용된 보호아미노산은 반추위 미생물의 건물분해 능력 등 반추위 발효성상에 악 영향을 미치지 않은 것으로 판단된다. 비유중기 착유우에 보호아미노산 급여기간에 따른 유생산량은 시간이 지남에 따라 대조구와 처리구에서 모두 감소하는 경향을 보였으나, 이는 시험기간이 경과함에 따른 착유일수 증가로 인한 자연감소로 보여지며, 대조구에서 보다 처리구에서의 유량감소율이 적었다. 4% FCM과 유단백생성량은 대조구에서 각각 11.25%, 11.09% 그리고 처리구에서 6.16%, 5.47%의 감소를 나타내어 대조구보다 처리구에서 감소 비율이 낮았다. 보호아미노산 첨가 시 우유중 지방생성량은 대조구(0.79kg)에 비하여 처리구(1.10kg)에서 유의한 차이를 나타내었다(P<0.05). 이상의 결과를 종합해 볼 때 in vitro의 경우 보호아미노산 첨가시 반추위 내 발효성상에 문제가 없었고, 비유중기 착유우를 대상으로 한 in vivo 시험에서는 처리구에서 산유량 및 유성분의 감소가 대조구보다 적었으며 이는 고능력우의 비유중기 시기에 보호아미노산을 급여할 경우 산유량 및 유성분의 감소비율을 효과적으로 개선시킬 수 있는 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권3호
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• pp.179-188
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• 2016

본 연구의 목적은 증숙 및 발효과정을 거친 천마추출물이 LPS로 유도된 간 손상에 미치는 효능을 평가하고자 하였다. 증숙 횟수 및 발효균을 달리한 25가지 시료 중 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능을 측정하여 생 천마(GR0F0)와 6회 증숙한 후, Saccharomyces cerevisiae균으로 발효한 GR6F4간의 비교실험이 가능할 것으로 사료되었다. 마우스는 6마리씩 4그룹(정상군, 대조군, GR0F0 투여군, GR6F4투여군)으로 나누어 실험을 진행하였다. LPS를 투여하기 전, 각 시료를 200 mg/kg/day로 8일간 경구 투여하였으며, 간 손상을 유발하기 위하여 LPS를 20 mg/kg로 복강투여하였다. 혈액에서 AST, ALT를 측정한 결과, 대조군에서 그 수치가 증가하였고, GR6F4군에서 감소하였을 뿐 아니라, 혈액 및 간에서 측정한 ROS 수치 또한 유의하게 감소하였다. 간조직에서 AP-1, COX-2, TNF-${\alpha}$와 INOS를 측정한 결과, GR0F0 또한 감소하였으나, 증숙 및 발효과정을 거친 GR6F4군에서 더욱 큰 효과를 보이는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 GR6F4의 뛰어난 항산화 및 항염증 효과를 증명하며, 그러므로 증숙 및 발효과정을 거친 천마는 간 손상에 보호효과가 있다고 보여진다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권6호
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• pp.743-749
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• 2014

본 연구에서는 수경재배 인삼의 전초를 이용하여 식초를 제조하여 진세노사이드의 패턴 및 함량 변화를 확인하고자 하였으며, 고지방 식이로 유도된 비만 쥐에 수경재배 인삼 식초를 투여하여 체중, 체지방 및 지질대사를 분석함으로써 항비만 식품으로서 가능성을 확인하고자 하였다. 실험 결과 수경재배 인삼으로 식초 제조 시 산도는 $5.60{\pm}0.24%$이었으며, 초산 발효 과정에서 진세노사이드 Re가 감소하고 진세노사이드 Rg2가 약 4배 수준 증가하는 것으로 확인되었다. 수경재배 인삼 식초의 항비만 효과를 확인하기 위해 4주령 C57BL/6J mice에 고지방 식이를 투여하면서 수경재배 인삼 식초 및 녹차추출물을 8주간 투여하였다. 실험식이 종료 후 체중 변화를 비교한 결과 수경재배 인삼초투여군(HGV) 및 녹차추출물투여군(GT)은 고지방식이군(HFD)과 비교하여 유의적인 체중감소효과가 관찰되었다. 체성분 분석결과 복부지방 및 피하지방의 함량이 낮은 것을 확인할 수 있었으며, 개복 후 복부 주위의 지방을 적출하여 무게 측정 시 고지방식이군(HFD)과 비교하여 수경재배 인삼초투여군(HGT) 및 녹차추출물 투여군(GT)은 각각 85.5, 83.3% 낮아진 것으로 확인되었다. 혈중지질프로파일 분석 결과 수경재배 인삼초투여군(HGV) 및 녹차추출물투여군(GT)은 중성지방, 총콜레스테롤, LDL 콜레스테롤이 고지방식이군(HFD)과 비교하여 유의적으로 낮아졌으며, HDL 콜레스테롤이 증가된 것으로 확인되었다. 고지방 식이에 의한 간 독성을 관찰하기 위해 AST 및 ALT 효소 활성을 측정하였으며, 수경재배 인삼초투여군(HGV)은 고지방식이군(HFD)과 비교하여 각각 67.3, 75.1%, 녹차추출물투여군(GT)은 각각 68.4, 75.1% 감소 효과가 관찰되었다. 이와 같은 결과를 통해 수경재배 인삼으로 식초 제조 시 흡수율이 우수한 proginseonside Rg2의 함량이 증가되어 생리활성 강화 효과를 기대할 수 있으며, 체지방 축적을 억제하고 혈청 지질 조성을 개선시킴으로써 항비만 식품소재로 가치가 있을 것으로 생각된다.