Abstract
To develop a functional fermentation food from Rubus coreanus Miquel (Bokbunja) and chlorella mixtures, optimal lactic acid fermentation conditions were established, and quality properties based on physicochemical evaluation such as chemical compositions, free sugars, organic acids, and antibacterial activities were investigated. Regarding optimal fermentation strain selection, formation of lactic acid was best in Lactobacillus plantarum among the experimental strains (10 kinds), and the optimal fermentation temperature was $37^{\circ}C$. In addition, overall acceptability in the sensory evaluation was highest in the 5% chlorella mixture sample. Therefore, quality properties of the prepared sample under the established optimal fermentation conditions were investigated. Moisture, total sugar (dry basis), crude fiber (dry basis), and pH of fermented Rubus coreanus Miquel juice (RCM) with 5% chlorella mixture (RCM-C5) were reduced by 4.90%, 14.15%, and 0.32%, respectively, as compared with non-fermented RCM. Meanwhile, crude protein, crude fat, and crude ash (dry basis) of RCM-C5 were elevated by 13.75%, 0.18%, and 0.73%, respectively, as compared with RCM. The yellowness (b value) of color values was greater in RCM-C5 compared to RCM. The free sugar and organic acid contents of RCM-C5 were elevated by 0.97% and 616.30 mg%, respectively, as compared with RCM. In addition, the gram positive bacterium Staphylococcus aureus was elevated by 5.83% while gram negative bacteria Escherichia coli and Salmonella Typhimurium were elevated by 2.94% and 4.67%, respectively, as compared with RCM. In conclusion, the quality properties of RCM and chlorella lactic acid fermentation mixtures were improved compared with the general RCM product. Consequently, it is possible to apply fermented RCM as a functional fermentation food.
본 연구는 복분자와 클로렐라 혼합물의 기능성 발효제품을 개발하고자 품질 특성을 최대화할 수 있는 최적 발효조건을 확립하고, 확립된 방법으로 제조한 혼합 발효물의 일반성분, 유리당, 유기산, 항균 활성 등 화학적 특성에 대한 품질 특성을 조사하였다. 먼저 복분자와 클로렐라 젖산발효 혼합물의 최적 발효균주를 확인한 결과 젖산 생성이 Lactobacillus plantarum에서 가장 우수한 것으로 평가되었고, 최적 발효 온도는 $37^{\circ}C$였다. 이와 같은 조건으로 복분자와 클로렐라 젖산발효 혼합물을 제조하여 관능평가를 한 결과 종합적 기호도 측면에서 클로렐라 분말 5% 첨가구가 가장 우수한 것으로 평가되었다. 따라서 시판 복분자 착즙액(Rubus coreanus Miquel juice; RCM)과 복분자와 클로렐라 5% 첨가 젖산발효 혼합물(RCM-C5)을 제조하여 일반성분, 유리당, 유기산, 항균 활성 등 품질 특성을 조사하였다. RCM과 비교하여 RCM-C5는 수분의 경우 4.90%, 건량 기준 총당은 14.15%, 건량 기준 조섬유는 0.32% 감소하였다. 한편 건량 기준으로 조단백질, 조지방, 조회분은 각각 13.75%, 0.18%, 0.73% 증가하였다. 색도는 두 시료 모두 밝고 약간의 황색을 띠는 적색이었지만 RCM-C5가 RCM보다 황색을 더 띠었다. RCM과 비교하여 RCM-C5의 유리당 함량은 0.97%, 유기산 함량은 616.30 mg%, 항균 활성은 그람양성균인 Staphylococcus aureus가 5.83%, 그람음성균인 Escherichia coil와 Salmonella Typhimurium은 각각 2.94%, 4.67% 증가하였다. 이상의 결과로 미루어본바 일반 복분자 시제품보다 복분자와 클로렐라 젖산발효 혼합물의 품질 특성이 향상되는 결과를 나타내어, 이를 실제 제품으로 제조한다면 영양 기능성이 풍부한 기능성 발효식품으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.