Quality Characteristics and Antioxidant Activity of Espresso Coffee Prepared with Green Bean Fermented by Lactic Acid Bacteria

유산균 발효 생두를 이용한 에스프레소 커피의 품질 특성 및 항산화 활성

This study investigated the quality characteristics and antioxidant activities of espresso coffee prepared with green bean fermented by lactic acid bacteria. First, 10, 20, and 30% (w/v) green beans were fermented by Lactobacillus acidophilus KCTC 3145 at $37^{\circ}C$ for 0, 12, and 24 h, respectively. Cells of L. acidophilus gradually increased with increasing green bean content and fermentation time. After drying fermented green beans, coffee powders were prepared by roasting (city level) and grinding (<75 mesh). Then, espresso coffee was extracted using coffee powder. The pH and chromaticity (L*, a*, and b* values) of espresso coffee decreased with fermentation time, whereas total acidity, total soluble solid contents, and brown color intensity increased. The pH level decreased with increasing contents of fermented green bean and total acidity increased. However, chromaticity, total soluble solid contents, and brown color intensity remained within a limited range. The antioxidant activities, including total polyphenol content, and DPPH and ABTS radical scavenging activities increased with increasing green bean content and fermentation time. Finally, sensory evaluation -for taste, color, flavor, and overall preference- revealed espresso coffee prepared with fermentation of 30% (w/v) green bean received the highest scores. Green bean fermented by lactic acid bacteria enhanced quality characteristics and antioxidant activities of espresso coffee, showing that lactic acid bacteria fermentation has potential use in the espresso coffee industry.

본 연구에서는 유산균으로 발효시킨 발효 생두를 이용하여 제조한 에스프레소 커피의 품질 및 항산화 효과를 분석하였다. 먼저 Lactobacillus acidophilus KCTC 3145를 이용하여 10, 20, 30%(w/v) 함량의 커피 생두를 $37^{\circ}C$에서 0, 12, 24시간 동안 발효시켰다. 그리고 발효된 커피 생두를 건조한 다음 로스팅 및 분쇄하여 얻은 커피 분말로 에스프레소 커피를 제조하여 pH, 산도, 가용성 고형분 함량, 갈색도, 색도, 항산화 활성 및 관능검사를 비교 분석하였다. 발효 중 유산균수의 변화는 발효를 위한 생두의 함량과 유산균 발효시간이 증가할수록 전체적으로 완만히 증가하는 경향을 나타내었다. 발효시간이 증가할수록 발효 생두를 이용한 에스프레소 커피의 pH 및 색도(L*, a*, b* 값)는 감소했지만, 총산도, 가용성 고형분 함량 및 갈색도는 증가하는 경향을 나타내었다. 발효 생두의 함량이 증가할수록 에스프레소 커피의 pH는 감소한 반면 총산도는 증가하였고, 색도, 가용성 고형분 함량 및 갈색도는 유사하게 나타났다. 그리고 항산화 효과에서는 발효시간 및 발효 생두의 함량이 증가할수록 총 폴리페놀 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 모두 증가하였으며, 관능특성으로 맛, 색, 향 및 전체적인 기호도에서 EFB30이 가장 높은 선호도를 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 유산균 발효 생두를 이용하여 제조한 에스프레소 커피의 품질 및 항산화 특성을 상호 비교하고 관능적 특성을 확인함으로써 유산균 발효를 통한 에스프레소 커피의 품질 및 기능성 효과 향상 가능성에 대한 자료를 제시하였다고 생각된다.