β-Glucosidase 생산 유산균주의 분리와 이를 이용한 팽화홍삼 추출액의 생물전환

심건섭 ( Kun Sub Shim ),박귀근 ( Gwi Gun Park ),박영서 ( Young Seo Park ) 한국산업식품공학회 2014 산업 식품공학 Vol.18 No.4

팽화홍삼에 존재하는 major ginsenoside를 minor ginsenoside로 생물전환하기 위하여 β-glucosidase 활성이 높은 유산균주를 탐색하였다. 된장으로부터 분리한 YLB 8 균주가 β-glucosidase 활성이 가장 높았으며 Leuconostoc mesenteroides로 동정되었다. L. mesenteroides YLB 8을 MRS 배지에서 배양하였을 경우 최대의 β-glucosidase 효소 활성을 나타내기 위한 최적 배양 조건은 glucose 첨가량 1%(w/v), 초기 pH 8.0, 배양온도 30oC, 배양시간 16시간이었다. L. mesenteroides YLB 8을 이용하여 팽화홍삼 추출액을 생물전환하였을 경우 최적 온도는 30oC었으며, 팽화홍삼 추출액의 농도는 12oBx이었다. 팽화홍삼 추출액내에 존재하는 major ginsenoside인 Rb1과 Rb2는 minor ginsenoside인 Rg3로 전환되었으며, Re는 Rg1으로 전환되었으며, 이 중 일부는 Rh1과 Rh2로 전환되었다. Lactic acid bacteria producing high levels of β-glucosidase were screened to convert the major ginsenosides into the minor ginsenosides in puffed red ginseng. A strain named YLB 8 isolated from doenjang showed the highest β- glucosidase activity and was identified as Leuconostoc mesenteroides. The optimum conditions for the maximum production of β-glucosidase, when L. mesenteroides YLB 8 was cultured in MRS medium, were as follows; glucose concentration of 1% (w/v), initial pH 8.0, culture temperature of 30oC, culture time of 16 h. When Puffed red ginseng extract was bioconverted using L. mesenteroides YLB 8, the optimum temperature and the concentration of Puffed red ginseng extract was 30oC and 12oBx, respectively. As a result of bioconversion, the major ginsenosides Rb1 and Rb2 were converted into minor ginsenoside Rg3, and Re was converted into Rg3 and successively into Rh1 and Rh2 in part.

팽화 홍삼 추출액을 첨가한 양파 착즙액의 유산 발효

박영서 ( Young Seo Park ),장재권 ( Jae Kweon Jang ),최영진 ( Young Jin Choi ),정명수 ( Myong Soo Chung ),박훈 ( Hoon Park ),심건섭 ( Kun Sub Shim ) 한국산업식품공학회 2009 산업 식품공학 Vol.13 No.1

양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액의 첨가량을 달리하면서 Pediococcus pentosaceus KC-007을 이용하여 유산발효시킨 후 발효액의 특성과 생리활성을 조사하였다. 양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액을 각각 0.5, 1, 2, 4%(v/v) 첨가한 후 배양시간에 따른 유산균 생균수를 측정한 결과 팽화 홍삼 추출액의 첨가량에 관계없이 발효 24시간에서 가장 높은 생균수를 나타내었다. 발효액의 산도는 팽화 홍삼의 첨가량에 관계없이 모든 시료구에서 발효가 진행됨에 따라 증가하였으며 발효액의 pH는 발효 36시간까지 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 발효액의 환원당은 발효 24시간까지는 환원당 함량이 감소하다가 그 이후부터는 유의적인 변화를 나타내지 않았다. 발효액의 전자공여능과 아질산염 소거능은 1%(w/v) 이상의 팽화 홍삼 추출액을 양파 착즙액에 첨가하여 발효하였을 때 가장 높은 수치를 나타내었고 종합적 기호도는 1%(w/v)의 팽화 홍삼 추출액을 첨가하였을 때 가장 좋았으므로 양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액을 첨가하여 발효할 경우에는 팽화 홍삼 추출액을 1%(w/v) 첨가하는 것이 가장 적합한 것으로 확인되었다. Onion juices supplemented with different concentrations of puffed red ginseng extract were fermented using Pediococcus pentosaceus KC-007 and their biologically functional properties were investigated. When onion juices were supplemented with puffed red ginseng extract at the concentration of 0.5, 1, 2, and 4% (v/v) each, viable cell number of lactic acid bacteria was the highest at 24 hr of fermentation in all samples. The titratable acidity increased as the fermentation proceeds irrespective of the added amount of red ginseng extract, and the pH of fermentation broth decreased until 36 hr of fermentation. The reducing sugar of fermentation broth decreased until 24 hr of fermentation and did not change thereafter. The electron donating ability and nitrite scavenging ability were highest when red ginseng extract was added at the concentration of more than 1% (w/v). The overall acceptance in sensory evaluation was the best when red ginseng extract was added at the concentration of 1% (w/v). From these results, it is confirmed that the optimum concentration of puffed red ginseng extract for the lactic acid fermentation of onion juice was 1% (w/v).

신선 과채류에 존재하는 박테리오신 유사 활성을 지니는 유산균의 분포와 다양성

박영서 ( Young Seo Park ),장재권 ( Jae Kweon Jang ),최영진 ( Young Jin Choi ),정명수 ( Myong Soo Chung ),박훈 ( Hoon Park ),심건섭 ( Kun Sub Shim ) 한국산업식품공학회 2009 산업 식품공학 Vol.13 No.1

From the 25 fresh fruits and vegetable products, 1,250 isolates grown on MRS agar media were screened for the inhibitory activity on the growth of Escherichia coli 0157:H7, Listeria monocytogenes, and Bacillus cereus as well as Lactobacillus plantarum, L. casei, and Lactococcus lactis subsp. lactis. Among them, 607 isolates (49% of total isolates) from 23 different foods produced growth inhibitory activity on the E. coli 0157:H7, L. monocytogenes, or B. cereus. When these isolates were screened for the inhibitory activity on the growth of L. plantarum, L. casei, and Lactococcus lactis subsp., 24 isolates (3% of total isolates) from 7 food samples showed bacteriocin-like activity. These isolates had typical physiological characteristics of lactic acid bacteria, which indicated these isolates were strains of lactic acid bacteria. The inhibitor from 3 out of 24 revealed as nicin. From the RAPD-PCR profiles, 24 strains was classified and it was also indicated that most of the strains isolated from same produce showed similar phylogenetic profile.

용매 추출과 병용 추출법을 이용한 양파 과육으로부터 quercetin 관련물질의 추출

진은영 ( Eun Young Jin ),박영서 ( Young Seo Park ),장재권 ( Jae Kweon Jang ),정명수 ( Myong Soo Chung ),박훈 ( Hoon Park ),심건섭 ( Kun Sub Shim ),최영진 ( Young Jin Choi ) 한국산업식품공학회 2009 산업 식품공학 Vol.13 No.2

양파 과육부에 함유되어 있는 유용 성분인 quercetin과 그 배당체를 다양한 착즙 및 추출방법에 따른 수율을 측정, 분석하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 양파과육의 quercetin과 배당체의 최적 추출 조건으로는 50℃에서 60% methanol를 용매로 사용했을 때 15분의 추출시간인 것으로 나왔으며 용매와 시료의 비율이 0.8 mL/g일 때 추출 수율이 가장 좋았다. 초음파를 60분 동안 처리 시 대조군에 비하여 2.06배의 추출 증가 효과를 볼 수 있었으며 microwave는 60초 조사 시에 최대의 추출 증가 효과를 나타내어 microwave를 처리하지 않은 시료와 비교하여 quercetin과 배당체가 2.14배 많이 추출되었다. 효소 처리 시 cellulase 용액과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때 quercetin과 배당체의 수율이 가장 높았으며 1.65 배 더 많이 추출되었고 viscozyme과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때 quercetin과 배당체의 수율이 가장 높았으며 추출증가율은 2.29 배인 것으로 나왔다. 가장 많은 quercetin과 배당체의 추출 수율을 보인 방법은 viscozyme과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때의 0.070±0.002 mg/g인 것으로 나타났다. Quercetin is one of the main flavonoids from onion. To use quercetin as a functional component for onion food products, the effects of various extraction assisting methods such as juicing methods, microwave, ultrasound and enzyme treatments on the yield of quercetin and its glucosides were investigated. For conventional solvent extraction, the highest yield of quercetin and its glycosides was achieved with 0.8 mL/g of 60% methanol at 50℃ for 15 min. The juicing methods using mixer and screw showed no influence on the yield. Microwave and ultrasound treatments showed 2.14 times and 2.06 times more quercetin yields than non-treated extraction, respectively. For cellulose and viscozyme treatments, the highest yields of quercetin were achieved with 0.5 mL/g of 1% enzyme-0.1M sodium acetate (pH 5.2) buffer solution. Cellulase and viscozyme treatment improved quercetin yield 1.65 times and 2.29 times more than non-treated one, respectively.

양파의 추출방법과 추출액의 살균,저장에 따른 기능성성분 분석

박훈 ( Hoon Park ),간버드오윤졸 ( Ganbud Oyunzul ),서성후 ( Sung Who Suh ),박영서 ( Young Seo Park ),장재권 ( Jae Kweon Jang ),정명수 ( Myong Soo Chung ),최영진 ( Young Jin Choi ),심건섭 ( Kun Sub Shim ) 한국산업식품공학회 2009 산업 식품공학 Vol.13 No.2

추출방법에 따른 기능성 성분을 분석한 결과 양파 착즙액의 경우 100℃에서 열수 추출한 시료에서 총 phenol, flavonoid, quercetin의 함량이 가장 높게 검출되었으며, 에탄올 추출 시 100℃에서 추출한 시료와 거의 유사한 농도의 기능성 성분이 검출되었다. 양파 추출액의 quercetin 함량은 총 flavonoid의 80-90%로 quercetin이 flavonoid의 대부분을 구성하는 것으로 확인되었다. 양파분말의 경우 착즙액과 비교하여 추출된 flavonoid와 quercetin 함량이 약간 높았지만, thiosulfinate는 약 40% 낮은 농도를 나타내어 동결건조 과정이 황화합물의 손실을 초래하는 것으로 나타났다. 양파 껍질은 육질에 비하여 60배 이상 높은 quercetin을 함유하고 있는 것으로 나타났으나, thiosulfinate는 껍질에서 검출되지 않았다. 양파 추출액의 살균조건에 따른 기능성 성분을 분석한 결과 60, 80, 105, 121℃의 열처리는 살균 전과 비교하여 기능성 성분의 함량에 영향을 미치지 않았다. 양파 추출액의 저장동안 총 phenol, flavonoid, quercetin 함량은 저장기간과 온도에 상관없이 안정적으로 유지되었으나, thiosulfinate는 저장 기간이 길어질수록 감소하였고 25℃에 저장한 경우 4℃에서 보다 급격히 감소하는 경향을 나타냈다. An investigation was carried out to study the effects of extraction, heat treatment, and storage temperature on functional ingredients of onion. Extracts of onion paste and freeze dried onion were prepared by treatments with several solvents including hot water, methanol, and ethanol, and then contents of functional ingredients such as total phenol, flavonoid, quercetin, and thiosulfinate were determined. The highest levels of functional ingredients were observed in samples extracted using water at 100℃ or ethanol. The skin extract contained 60-fold more quercetin than onion paste extract, whereas no thiosulfinate was detected in onion skin extract. Heat treatment of onion extracts at 60, 80, 105, and 121℃ did not effect on the levels of all functional ingredients tested. During four-week storage, the levels of total phenol, flavonoid, and quercetin were not significantly changed regardless of storage temperature. However, the total thiosulfinate was rapidly reduced as the storage temperature increased.

유산균을 이용한 기능성 발효 양파음료의 개발

최유정 ( You Jung Choi ),김수우 ( Su Woo Kim ),장재권 ( Jae Kweon Jang ),최영진 ( Young Jin Choi ),박영서 ( Young Seo Park ),박훈 ( Hoon Park ),심건섭 ( Kun Sub Shim ),이혜성 ( Hye Seong Lee ),정명수 ( Myong Soo Chung ) 한국산업식품공학회 2009 산업 식품공학 Vol.13 No.1

최근 양파를 많이 섭취한 사람들의 경우 암, 심혈관계질환 등 노화관련 질환의 발생률이 현저히 떨어진다는 보고가 잇따르면서 건강기능성 소재로서 양파에 대한 소비자들이 인식이 매우 높아져 있다. 현재 양파의 국내 자급률은 100%에 이르기 때문에 양파를 소재로 한 다양한 기능성식품의 개발은 국내에서 생산되는 농산물을 이용한 건강식품시장의 활성화에 밑거름이 될 것이며, 국내외적으로 우리 나라 농산물의 고부가가치화를 추구하는데 크게 기여할 것이다. 따라서 본 연구에서는 우수한 기능성 소재로 입증된 양파를 이용하여 음료의 제조공정 개발 및 최적화시키고자 하였으며, 발효 양파 착즙액에 사과즙, 당, 산, 올리고당 등을 첨가하여 유산 발효 양파음료 시제품을 제조하여 1차, 2차 및 3차 관능평가를 실시한 결과 최종적으로 가장 우수한 배합은 양파 착즙액 27%, 사과즙 27%, 액상 과당 3.8%, β-cyclodextrin 1.86%, 올리고당 0.9%, 사과향 0.2%, 정제수 39.25%였다. Fermented functional onion juice was developed using lactic acid bacteria as a fermentation starter of onion. From the preliminary studies, we selected the bacterium KC-007 (named as Pediococcus pentosaceus based on morphological and physiological characteristics, carbon utilization pattern, and molecular genetic characteristics) as a fermentation starter. The optimum recipe of functional fermented onion juice based on manufacturing process and sensory evaluation were determined as 27% of fermentation liquer, 27% of apple juice, 3.7% of HFCS, 1.86% of β-cyclodextrin, 0.9% of oligosaccharide, 0.2% of apple flavor, 0.09% of citric acid, and 39.25% of water.