• 한국식품영양과학회지
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• 제45권12호
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• pp.1799-1807
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• 2016

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.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제63권1호
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• pp.83-87
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• 2020

발효식품은 장 건강을 포함하여 건강상의 이로운점을 제공하는 건강기능식품으로 인식되고 있다. 따라서 본 연구는 Lactobacillus plantarum과 Bacillus amyloliquefaciens로 발효 된 커피원두가 건강한 사람의 장내미생물 생태에 미치는 영향을 조사하였다. 커피원두를 발효하여 플라보노이드와 폴리페놀과 같은 이로운 물질이 증가하였다. 또한 발효커피의 섭취로 인해 유의한 장내 미생물생태 및 물질대사 변화가 관찰되지 않았지만, 섬유소 분해 및 단쇄지방산을 생성하는 유익한 미생물이 증가하였다. 본 연구 결과는 발효커피 섭취로인해 장내미생물생태 및 물질대사를 유지하면서 유익한 미생물이 증가하였음을 확인하였다.

• 산업식품공학
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• 제22권4호
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• pp.337-343
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• 2018

커피는 전 세계적으로 가장 널리 음용되는 음료 중에 하나로, 항산화 및 항염증 활성을 나타내는 카페인, 클로로겐산, 카페스톨, 트리고넬린, 카와웰 등의 물질을 함유하고 있다. Lactobacillus plantarum은 식물성 식품의 발효에 가장 흔하게 사용되는 유산균으로, 식물에 풍부하게 함유되어 있는 페놀 화합물을 분해하여 고부가 가치의 항산화제 및 방향 성분을 생산한다. 본 연구에서는 L. plantarum을 이용한 발효커피를 제조하여 RAW264.7 대식세포에 대한 면역 조절 효과를 조사하였다. 커피 발효에는 에티오피아 예가체프(Ethiopia Yirgacheffe)와 과테말라 안티구아(Guatemala Antigua) 2종의 원두가 사용되었으며, Y2와 A2는 2%의 포도당, Y5와 A5는 5%의 포도당, 그리고 Y10과 A10은 10%의 포도당이 발효를 위해 첨가되었다. lipopolysaccharide에 의해 자극된 RAW264.7 세포에서 유산균 발효 커피 추출물은 nitric oxide 생성 및 inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, tumor necrosis factor ${\alpha}$, interleukin $1{\beta}$, interleukin 6, interferon ${\gamma}$ 등의 면역 관련 유전자의 발현을 유의하게 억제하였으며, Y10과 A10 추출물이 다른 커피 추출물에 비해 상대적으로 높은 항산화 활성을 나타내었다. 반면에 IL-6의 경우에는 Y2와 A2 커피 추출물이 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 본 연구 결과는 면역세포에 대한 유산균 발효 커피 추출물의 항염증 기전을 이해하는데 도움이 될 수 있으리라 생각되며, 또한 유산균 발효 커피 추출물은 유용한 항염증성 식품 소재로 이용될 수 있다고 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.487-496
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• 2013

커피의 생리활성을 증진시키기 위해 고체발효를 이용하여 인도네시아산 Mandheling 커피생두에 3종의 버섯 균사체(Phellinus linteus, PL; Hericium erinaceum, HE; Ganoderma lucidum, GL) 및 2종의 홍국균 균사체(Monascus purpureus, MP; Monascus ruber, MR)를 배양하였다. 균사체-고체발효 커피생두를 로스팅하여 얻은 원두커피는 decoction법에 의한 열수추출물과 reflux에 의한 에탄올추출물로 조제하였는데, 열수추출물(HW, 수율 17.7~25.3%)은 에탄올추출물(EE, 9.5~12.2%)보다 더 높은 수율을 나타내었다. 2종의 홍국균 균사체-고체발효 커피생두로부터 조제된 원두커피 열수추출물(MP-CB-HW, MR-CB-HW)은 비발효 원두커피 또는 3종 버섯 균사체-고체발효 원두커피 열수추출물보다 높은 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 DPPH 자유라디칼 소거능을 나타내었다. 또한, 홍국균 균사체-고체발효 원두커피 중에서도 MR-CB-HW는 가장 높은 마크로파지 활성과 마이토젠 활성을 나타내었다(CB-HW의 1.32배와 1.40배). MP-CB-EE와 MR-CB-EE는 $100{\mu}g/mL$의 시료농도에서 세포에 대한 독성을 나타내지 않으면서도 LPS로 유도된 RAW 264.7 세포의 산화질소(NO)의 생성을 효과적으로 억제하였다(LPS 처리군의 38.6과 37.0%). 한편, 홍국균 균사체를 이용한 고체발효는 카페인 함량에 영향을 주지 않으면서 클로로겐산을 유의적으로 증가시켰다($76.21{\sim}76.73{\mu}g/mL$). 결론적으로 원두커피의 생리활성은 M. purpureus 또는 M. ruber와 커피생두의 고체발효에 의해서 증진되었으며 이러한 결과는 홍국균-고체발효 원두커피가 기능성 커피음료의 소재로 이용될 가능성을 제시하는 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권1호
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• pp.79-86
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• 2014

저자들은 이전 연구에서 커피의 생리활성을 증진시키기 위해 다양한 진균류 균사체의 고체배양을 이용하여 발효커피를 조제하였으며, 홍국균(Monascus sp.) 균사체를 이용하여 조제한 발효커피가 비발효 일반커피 또는 다른 버섯 균사체를 이용하여 조제한 발효커피에 비해 생리활성이 우수하게 증진됨을 확인한 바 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 산지별 및 품종별 커피생두를 이용하여 각각 홍국균(M. purpureus, MP) 균사체를 고체배양한 발효커피로 조제하고 이들의 특성을 확인하고자 하였다. 각기 다른 공급업체를 통하여 구입한 30종의 산지별 및 품종별 커피생두는 홍국균(MP) 균사체의 최적발효조건을 통해 배양되었으며, 동일조건에서 중배전 후 열수추출물로 조제되었다. 열수추출물 중에서 MP-Mandheling은 가장 우수한 추출수율을 나타내었으며(13.6-15.5%), MP-Robusta는 가장 우수한 총 폴리페놀 함량(3.03 mg GAE/100 mg) 및 ABTS 라디칼 억제능(27.11 mg AEAC/100 mg)을 나타내었다. 더욱이, MP-Robusta는 $1,000{\mu}g/mL$의 시료농도에서 LPS로 유도한 RAW 264.7 세포의 TNF-${\alpha}$ 생성을 가장 우수하게 억제하였을 뿐 아니라(LPS 유도군의 67.1% 억제), 3T3-L1 지방세포의 지방생성을 효과적으로 억제하는 항지질대사 활성을 나타내었다(분화 대조군의 22.2% 억제). 결론적으로, M. purpureus 균사체의 고체배양을 이용한 베트남산 로부스타 발효커피는 기능성 커피음료 및 기능성소재로의 활용등의 산업적인 응용에 좋은 소재가 될 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권2호
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• pp.287-299
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• 2023

효소 및 미생물 복합제를 사용하여 인비트로 발효 루왁커피를 제조하여 non-fermented coffee beans(NFC)과 fermented coffee beans(FC)의 커피 품질을 비교하였다. 총유리아미노산 함량은 NFC가 254.01±4.89 mg/mL, FC가 264.15±16.80 mg/mL로 FC의 함량이 다소 높은 것으로 확인되었다. 이때 NFC는 glutamic acid, γ-aminon-butyric acid 등이 높았으나, FC는 lysine, leucine, valine 등 필수아미노산의 함량이 높았다. 커피 생두의 발효과정은 sucrose의 감소와 fructose 및 glucose의 유의적인 증가를 가져왔다. 커피 추출물의 색도는 NFC에 비해 FC 시료에서 높은 명도(L)와 적색도(a) 및 황색도(b)를 보였다. 카페인 함량은 NFC 1,130.22±1.55 ㎍/mL, FC 696.94±0.04 ㎍/mL로써 발효 후 약 38%의 카페인이 감소되었다. 폴리페놀 및 클로로겐산 함량은 NFC에서 각각 2.31±0.01 mg GAE/mL와 531.81±27.32 ㎍/mL, FC에서 각각 2.03±0.07 mg GAE/mL와 264.46±2.47 ㎍/mL로 발효에 따라 떫은맛 관련 성분의 함량이 유의적으로 감소됨을 알 수 있었다. 전자코 분석에서 NFC와 FC의 휘발성 향성분의 차이가 뚜렷함이 확인되었고, methylethyl formate, 2-methyl-1, 3-cyclopentadiene, 2-chloro-2-methylbutane, 2-methylbutanal 등의 휘발성 화합물이 발효 후 높은 강도로 감지되었다. 관능 평가에서는 NFC 추출물보다 FC 추출물의 aroma, body, aftertaste, overall에서 높은 관능 평점을 보여주었다(p<0.001). 이상의 결과에서 효소 및 미생물 복합제를 사용한 커피 생두의 발효는 유효 성분들의 변화를 일으켜 커피 원두의 로스팅 과정 중 Maillard 반응을 촉진함으로써, 향미가 증가되고 카페인 함량이 감소된 인비트로 루왁 커피의 제조 가능성을 시사하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권4호
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• pp.624-629
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• 2014

본 연구에서는 두 품종의 원두커피와 이를 Monascus ruber 홍국균으로 발효시킨 원두커피 열수추출물의 지방축적 억제활성을 확인하고자 하였다. 세포 내 triglyceride 생성 저해효과 및 주요 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$와 FAS 및 aP2의 발현을 측정하기 위해 3T3-L1 지방전구세포에서 성숙 지방세포로의 분화 유도와 함께 베트남 로부스타(VR), 홍국균으로 고체발효 한 베트남 로부스타(MR-VR), 발아현미(10, 20, 30%)를 첨가하여 홍국균으로 고체발효 한 베트남 로부스타(MR-VR10, MR-VR20, MR-VR30), 에티오피아 모카 시다모 G2(ES), 홍국균으로 고체발효 한 에티오피아 모카 시다모 G2(MR-ES), 발아현미(10, 20, 30%)를 첨가하여 홍국균으로 고체발효 한 에티오피아 모카 시다모 G2(MR-ES10, MR-ES20, MR-ES30) 원두커피의 열수추출물을 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도로 처리하였다. 연구 결과 대조군과 비교하여 커피추출물을 처리한 모든 실험군에서 유의적으로 지방구 생성이 감소하였다. 베트남 로부스타 품종이 에티오피아 모카 시다모 G2 품종보다 지방구 생성 및 지방분화 전사인자들인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, FAS 및 aP2의 발현을 효과적으로 억제하였으며, 에티오피아 모카 시다모 G2 품종의 경우 원두커피 열수추출물을 처리한 실험군보다 홍국균으로 고체발효 한 원두커피의 열수추출물을 처리한 실험군에서 더 높은 지방분화 억제능을 나타냈다. 또한 전사인자들의 발현 정도는 지방분화 억제능의 결과와 유사하였다. 따라서 Monascus ruber 홍국균의 고체배양을 이용한 에피오티아 모카 시다모 G2 발효원두커피는 효과적인 항비만 기능성 식품으로서의 활용가치가 기대되며 로부스타 품종의 경우 다른 품종들보다 저렴한 원가를 감안할 때 베트남 로부스타 발효원두커피는 경제적인 기능성 커피음료 및 기능성 소재로서 산업적인 응용에 좋은 활용가치가 될 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권4호
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• pp.703-715
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• 2023

본 연구에서는 고초균으로 발효된 브라질산 원두로 커피추출물을 제조하였으며, 효모 발효를 위한 혼합액(20% glucose, 1% yeast extract, 70% roasted coffee extract)에 Saccharomyces cerevisiae SRCM102539 균주를 접종한 후, 정치배양(30℃, 5일)하여 커피와인을 제조하였다. 커피식초는 Acetobacter pasteurianus CT_02 균주로 제조한 종초를 커피와인에 30%(v/v) 첨가하고, 진탕배양(30℃, 120 rpm, 15일)하였으며 발효기간 중 5일 간격으로 생균수, 이화학적 특성(수용성 고형분 함량, pH 및 총산도), 유기산, 유리당 및 에탄올 함량을 분석하였다. 초산균 발효 전(0일 차, AUFCW)과 후(15일 차, AFCW)의 생균수, 수용성 고형분 함량, pH 및 총산도의 변화는 각각 6.35 log CFU/mL에서 4.19 log CFU/mL, 8.10 °Brix에서 8.57 °Brix, 3.88에서 3.07 및 1.29%에서 7.45%로 나타났다. HPLC 분석을 통한 glucose의 함량은 발효기간에 따라 유의적인 차이가 없었으며, 에탄올 함량은 AUFCW에서 6.02%(w/v)였으나, AFCW에서는 검출되지 않았다. AFCW의 주요 유기산은 acetic acid(5,921.43 mg%), succinic acid(434.96 mg%)와 citric acid(69.43 mg%)로 3종이 검출되었다. 커피식초의 pancreatic lipase 저해활성은 발효기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. MDI로 지방분화가 유도된 3T3-L1 세포에 대한 AFCW의 항비만 효능평가를 지질축적률, 렙틴 단백질 발현량 및 지방 생성관련 유전자(PPAR-γ 및 SREBP-1c)의 mRNA 발현량 분석으로 진행하였다. AFCW의 항비만 효능은 200 ㎍/mL 농도 처리 시 MDI 단독 처리구 100%에 비해 지질축적률은 69.37%, 렙틴 단백질 함량은 50.20%로 감소하였으며, PPAR-γ 및 SREBP-1c의 mRNA 발현량은 각각 79.89% 및 48.81%로 감소하였다. 이러한 결과를 바탕으로 커피와 인으로 제조된 커피식초가 초산균의 발효과정을 통해 항비만 효능을 더 증가시켰음을 확인할 수 있었다.

• 식품저장과 가공산업
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• 제14권1호
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• pp.3-15
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• 2015

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권3호
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• pp.341-348
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• 2014

본 연구에서는 두 품종의 원두커피와 이를 Monascus rubber 홍국균으로 발효시킨 원두커피 열수추출물의 체내 지질대사 개선 효과와 항비만 효과를 살펴보기 위하여 고지방 식이를 급여한 쥐에 커피추출물을 6주간 투여한 후 체중, 간 및 부고환 지방조직 무게, 혈액의 지질 농도 함량 등을 분석하였다. 실험 결과 HFD군에서는 고지방 식이로 인하여 체중이 유의하게 증가하였으나 커피추출물을 투여한 모든 실험군에서는 유의적으로 체중이 감소하였고 두 품종 중 에티오피아 모카 시다모 G2종을 홍국균으로 발효하였을 때 더 높은 체중 감소량을 보였다. 혈청 중성지방의 농도는 고지방 식이군이 정상 식이군에 비해 약 2배 정도 증가하였으나 커피추출물을 투여하였을 때 유의적으로 감소하였으며 부고환 지방 콜레스테롤 농도도 유의적으로 감소함을 보였다. LDL 콜레스테롤 저하효과 및 HDL 콜레스테롤 상승효과는 베트남 로부스타종에서만 관찰할 수 있었다. 본 실험결과 커피추출물이 고지방 식이를 급여한 쥐의 체중, 간 및 지방조직의 무게 감소와 더불어 혈장 및 간의 지질대사 개선에 긍정적으로 작용하는 유용한 체내 지질대사 개선 및 항비만 소재가 될 수 있을 것으로 사료된다. 또한 M. rubber 홍국균의 고체배양을 이용한 베트남산 로부스타 및 에티오피아 모카 시다모 G2 발효원두커피는 기능성 커피음료의 좋은 소재가 될 것으로 사료된다.