Lactobacillus acidophilus로 발효한 홍삼 농축액의 기능성 성분 변화 및 이를 이용한 신선치즈 제조

Changes in the Functional Components of Lactobacillus acidophilus-Fermented Red Ginseng Extract and Its Application to Fresh Cheese Production

본 연구는 김치에서 분리한 L. acidophilus를 이용하여 홍삼 농축액의 진세노사이드 변화 및 폴리페놀 변화량을 확인하였고, 발효유제품 중 신선치즈를 선정하여 홍삼 발효물의 기능성 소재로의 사용 가능성을 확인하였다. 홍삼농축액3% 처리구에 L. acidophilus 유산균주를 $1.0{\times}10^8CFU/mL$로 첨가하여 $40^{\circ}C$에서 24시간 발효한 경우 유산균수는 발효 0시간째 $3.5{\times}10^8CFU/mL$에서 발효 16시간째 $3.8{\times}10^8CFU/mL$로 증가하였다가 그 후 감소하여 발효 24시간째에는 $2.2{\times}10^8CFU/mL$로 측정되었다. Ginsenoside 전환 양상은 고분자 물질로는 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1이 검출되었고, 저분자 물질로는 Rg3(20S), Rg3(20R), Rh2(20S), Rh1(20R), Rh2(20S), Rh2(20R), F1, Compound K, Protopanaxadiol(20S), Protopanaxadiol(20R)이 검출되었다. 고분자 물질이 감소함에 따라 저분자 물질인 Rg3(20S) 및 Rg3(20R), protopanaxadiol(20R), F1, Compound K 등이 증가하였다. 홍삼 발효물의 총 페놀 화합물의 변화량은 에틸아세테이트 분획물 및 16% ACN 분획물에서 발효시간이 증가할수록 폴리페놀 함량이 증가하였다. 홍삼 발효물을 첨가하여 제조한 신선치즈의 저장 중 품질변화를 분석하였으며, 홍삼 발효물의 첨가농도가 높아질수록 pH는 저장기간 동안 감소하였고, 산도 및 유산균수는 증가하였다. 관능검사 결과 홍삼 발효물 1% 처리구가 대조구와 유사한 평가를 얻었으며, 이때의 사포닌 함량은 14.8 mg%, 총 페놀함량은 3.7 mg%이었다. 따라서 향후 동물모델을 통한 추가적인 효능검증이 이뤄진다면 홍삼 발효물을 이용한 기능성 강화 고부가가치 신선치즈 제조가 가능할 것으로 보인다.

In this study, our aim was to investigate the changes in ginsenosides and polyphenols in red ginseng extract fermented by Lactobacillus acidophilus and to manufacture fresh cheese using fermented red ginseng extract. Red ginseng extract (3%, w/v) was fermented by L. acidophilus for 24 h. On performing lactic acid bacteria counts, we determined that L. acidophilus reached its maximum growth phase after 16 h; this was followed by decrease in growth. During fermentation, the levels of ginsenosides Rg3 (20S) and Rg3 (20R) as well as protopanaxadiol (20R), F1, and compound K increased, while those of s Rb2, Rd, Rf, and Rg1 decreased. The pH, titratable acidity, and viable cell counts in fresh cheese prepared using fermented red ginseng extract were measured during the storage period. The pH decreased over time, while titratable acidity and viable cell counts increased with increase in the duration of the storage period. Sensory tests showed that the overall sensory properties of fresh cheese prepared using 1% fermented red ginseng extract were similar to those of the control groups. This result suggests that L. acidophilus-fermented red ginseng has potential for development as a new bioactive material.