후발효차의 화학성분 분석 및 생리활성 = Chemical Components Analysis and Physiological Activity of Microbial Fermented Tea

국문 초록 (Abstract)

최근 수입, 유통되고 있는 안전성이 미확보된 상태의 후발효차에 대해 소비자들이 안심하고 음용할 수 있는 안전성이 확보된 후발효차를 제조하기 위해 식품 또는 식품첨가물로서 직접 사용이 가능한 균주로서 고초균(Bacillus subtilis), 효모(Saccharomyces cerevisiae), 유산균(Lactobacillus bulgaricus) 3종을 이용하여 후발효차를 제조하였으며, 제조된 후발효차의 화학 성분 분석 및 생리활성의 변화를 측정하였다.
균주별 후발효차 제조과정 중 발효 진행 정도에 따른 색도를 측정한 결과 lightness는 감소하고 redness와 yellowness는 모두 증가하였다. 특히 고초균에 의한 발효에서 redness값과 yellowness값이 가장 크게 변화 하였다. Chlorophyll은 발효가 진행됨에 따라 균종에 관계없이 모두 비슷한 수준으로 감소되었다. Tannin, vitamin C의 함량 역시 초기보다 발효가 진행됨 따라 균종에 관계없이 감소하는 경향을 보였다. 플라보노이드 함량은 녹차보다는 다소 감소되었고, 총 카테킨의 함량은 고초균에서 가장 많은 감소폭을 보였다. 전체적으로 발효기간이 길어질수록 감소하는 추세를 나타냈다. 무기질 함량을 분석한 결과 Ca>Mg>Mn>Fe>Zn의 순이며 그 중 Ca과 Mg이 비교적 높은 함량을 보였으며, Caffeine는 발효 정도에 따라 함량의 변화가 크지 않은 반면 총 아미노산 함량은 발효가 진행됨에 따라 증가하는 결과를 나타냈다.
항산화 활성의 지표인 DPPH radical 소거능 측정 결과 초기 녹차보다 낮은 항산화 활성을 나타냈으며 효모에 의해 발효된 후발효차가 가장 큰 감소폭을 보였다. ABTS radical cation decolorization 측정 결과 3균주 모두 녹차보다 낮은 항산화력을 나타냈다. 이는 카테킨류의 감소에 의한 영향이라 판단된다. 금속이온 제거능에서는 총항산화력과 환원력과 다르게 고초균에 의한 후발효가 가장 높은 금속이온 제거능을 보였다.
관능검사 결과는 색, 맛, 향, 종합적 기호도 모두 고초균을 이용한 후발효차에서 가장 우수하게 나왔으나, 보이차 보다는 색에서 낮은 평가를 받았다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study manufactured microbial fermented tea for drinking consumers, that used safe bacteria(Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus bulgaricus). The infusions of each microbial fermented tea was used for analyses of Chemical components, physiological active and sensory evaluation.
1. During manufacturing process, the color differences of the tea infusions were gradually changed to red and yellow color with the elapse of fermentation time. The biggest change of red and yellow color was in the Bacillus subtilis microbial fermented tea.
2. Chlorophyll during the fermentation process, regardless of types of bacteria(Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus bulgaricus) was reduced to a similar level.
3. The microbial fermented tea contained calcium, magnesium, manganese, iron and zinc in decreasing order. Among the rest calcium(1983.42 mg/kg) and magnesium(1594.53 mg/kg) content was high.
4. The caffein content during the fermentation process was not changed almost.
5. Tannin content during fermentation process, regardless of types of bacteria was reduced. Showed the smallest changes(0.97%) in yeast.
6. Total ascorbic acid content during fermentation process, regardless of types of bacteria was reduced. Showed the smallest changes in lactobacillus.
7. Flavonoid contents of hot water extracts from Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus bulgaricus fermented tea were 7.56, 5.57 and 8.65 mg/%, respectively.
8. The largest declines total catechin content was in the Bacillus subtilis microbial fermented tea. Total catechin was gradually decreased with the elapse of fermentation time.
9. Total amino acids were gradually increased with the elapse of fermentation time.
10 .DPPH was used to measure the electron donating ability. The result showed that the antioxidant activity was decreased with the elapse of fermentation time.
11. ABTS radical cation decolorization measurement results, all types were decreased antioxidizing power.
12. Showed the highest reducing power from the lactobacillus microbial fermented tea.
13. The result which compared Ferrous ion Chelating effects, showed that Bacillus microbial fermented tea is the highest reducing power.
14. In sensory evaluation of four types, Bacillus microbial fermented tea was the best of all. but Pu-erh tea received a good evaluation from color.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 7
• 1. 재료 7
• 1) 사용 균주의 특징 7
• 2. 방법 8
• 1) 균주별 후발효차의 제조 8
• (1) Bacillus subtilis 이용한 발효 10
• (2) Saccharomyces cerevisiae 이용한 발효 10
• (3) Lactobacillus bulgaricus 이용한 발효 10
• 2) 이화학 성분 측정 11
• (1) 발효정도에 따른 색도 변화 측정 11
• (2) Chlorophyll 함량 분석 11
• (3) 무기질 함량 분석 13
• (4) Caffeine 함량 분석 13
• (5) Tannin 함량 분석 14
• (6) Total ascorbic acid 분석 15
• (7) Flavonoid 화합물 분석 15
• (8) 카테킨 함량 측정 16
• (9) 총 아미노산 측정 16
• 3) 후발효차의 생리활성 측정 17
• (1) DPPH 전자 공여능 측정 17
• (2) ABTS radical cation decolorization 측정 17
• (3) 환원력 측정 18
• (4) 금속이온 제거능 측정 18
• 4) 관능평가 18
• Ⅲ. 결과 및 고찰 20
• 1) 이화학 성분 측정 20
• (1) 발효정도에 따른 색도 변화 측정 20
• (2) Chlorophyll 함량 분석 22
• (3) 무기질 함량 분석 24
• (4) Caffeine 함량 분석 26
• (5) Tannin 함량 분석 29
• (6) Total ascorbic acid 분석 31
• (7) Flavonoid 화합물 분석 31
• (8) 카테킨 함량 측정 34
• (9) 총 아미노산 측정 37
• 2) 후발효차의 생리활성 측정 39
• (1) DPPH 전자 공여능 측정 39
• (2) ABTS radical cation decolorization 측정 41
• (3) 환원력 측정 43
• (4) 금속이온 제거능 측정 43
• 3) 관능평가 46
• Ⅳ. 결론 49
• Ⅴ. REPERENCE 52
• ABSTRACT 56