제주산 소립종콩의 초음파 처리 및 발효에 따른 생리활성 변화 연구

Abstract

제주에서 재배되기 시작한 소립종콩인 신화콩의 재배 확산 및 활용 증대를 위하여 물리적인 처리(초음파 처리)와 생물적인 처리(발효)의 복합 처리의 효과를 통하여 기능성을 확인하고자 하였다.

신화콩과 백태콩을 두유로 제조하여 비지를 제거 후 초음파 처리를 시간의 차이(0분, 3분, 6분, 9분, 12분)를 두어 처리하였다. 초음파처리 시간이 길어짐에 따라 약간의 산성으로의 변화가 나타났다. 초음파 처리한 샘플을 발효하기 위하여 김치에서 유산균을 분리 동정 후 Lactobacillus brevis로 확인된 균주를 이용하여 발효물을 제조하였다. 색상에서는 초음파 처리 시간에 따른 영향 없이 신화콩 특성에 맞게 백태보다 노란색을 띄었다. 초음파처리 시간이 길어짐에 따라서 가용성 고형물이 증가되었다. 신화콩은 초음파처리 전에 상대적으로 백태콩보다 낮은 가용성고형물을 나타내었지만 초음파 시간이 길어지면서 백태 수준까지 가용성고형물을 높일 수 있었다. 또한 초음파처리를 통하여 환원당 증가도 확인되었다. 항산화활성에서는 신화콩이 ABTS 라디컬 소거활성에 대한 효과 및 총폴리페놀 함량 증가를 초음파 처리 시간에 의존하여 증가되었다.

발효를 진행한 후 환원당 분석에서 초음파처리 시간에 따라 환원당이 감소되어 발효를 통하여 소비되는 것을 확인하였다. 항산화활성에서는 백태콩과 신화콩 모두 ABTS 라디칼 소거활성과 DPPH 라디칼 소거활성이 증가되었다. 신화콩은 초음파처리 시간이 길어짐에 따라 발효 후에서 ABTS 라디칼 소거활성이 증가 되었고, 총 폴리페놀함량도 증가 후 초음파처리시간 9분을 기점으로 감소하였다. 이소플라본함량에서는 발효가 진행되면서 배당체가 비배당체로 전환되는 것을 확인하였고, 신화콩이 백태콩과 비교하여 발효 전후 이소플라본 비배당체의 함량이 높게 나타났다. 백태콩과 신화콩이 발효를 통하여 GABA가 생성되는지 TLC chromatogram을 통하여 확인하였고, 정량분석을 통하여 초음파의 처리시간이 길어지면 발효 후 GABA 함량이 증가되는 것이 확인되었다. 신화콩을 두유로 제조하여 초음파처리와 발효과정이라는 복합과정으로 생리활성 증가 및 수율 개선을 확인하였다. 이와 같은 결과를 제주에서 재배되는 신화콩의 노인식 등 다양한 식품의 소재로 활용 가능한 부분을 발견할 수 있었다. 향후 발효과정과 초음파과정 순서의 변화, 비지 재거 전 후와의 비교 등 다양한 공정에 대한 검토, 공장 스케일의 적용 등의 추가연구를 통하여 신화콩의 식품소재에 대한 가능성을 확인하는 등의 연구가 계속 되어져야 할 것이다.

This study was conducted to study the changes in the physiological activity of soymilk made from 'Shinhwa Soybean' grown in Jeju due to ultrasound and fermentation. Soymilk was prepared by preparing Shinhwa soybeans (SH) and Baektae soybeans (BT). After removing the bean fat, soybean milk was heated, soaked in water, pulverized, and sonicated (0, 3, 6, 9, 12 min). For fermentation, the lactic acid bacteria were isolated from kimchi, and then the formation of GABA was confirmed. Moreover, the lactic acid bacteria with confirmed GABA formation were identified as Lactobacillus brevis by 16S rRNA sequencing, which was then used in this experiment. After sonication, solid content, pH, color, reducing sugar, ABTS free radical scavenging activity, DPPH free radical scavenging activity, total phenol content, isoflavone content, GABA formation, and quantification were evaluated. Experimental results indicated that the solid content increased depending on the ultrasonic treatment time. The ultrasonic treatment was effective in reducing sugar increased as the sonication time increased. In the antioxidant activity analysis, Shinhwa soybean increased in ABTS free radical scavenging activity and total polyphenol content. In addition, both ABTS free radical scavenging activity and DPPH free radical scavenging activity increased after fermentation, and the total polyphenol content of Shinhwa soybeans increased even after fermentation. In the isoflavone analysis, it was confirmed that glycosides greatly decreased and aglycones increased according to the fermentation of lactic acid bacteria. The GABA content was also increased after fermentation.