• 한국식품과학회지
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• 제52권3호
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• pp.274-283
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• 2020

본 연구에서는 국내 주요 토종 향신료로 활용되는 초피(Zanthoxylum piperitum)와 산초(Zanthoxylum schinifolium)가 갖는 in vitro 항당뇨 활성과 뇌신경세포 보호 효과를 확인하고 이에 영향을 주는 주요 생리활성물질을 분석하고자 하였다. 추출 용매에 따른 차이를 비교하기 위하여 총 페놀함량을 측정한 결과, 공통적으로 40% 에탄올의 초피 추출물(EZP)과 산초 추출물(EZS)에서 뛰어난 함량을 나타냈으며, ABTS/DPPH 라디칼 소거 활성과 MDA 생성 억제 효과에 대해서도 상대적으로 우수한 항산화 활성을 보였다. 초피 추출물(EZP)와 산초 추출물(EZS)의 당뇨 관련 효소에 대한 저해 효과를 비교한 결과, 초피 추출물(EZP)는 α-amylase 및 α-glucosidase와 같은 효소를 직접적으로 억제하는 능력이 뛰어났으며, 산초 추출물(EZS)는 비효소적 반응으로 단백질과 당의 결합을 막아 최종당화산물의 생성을 억제하는 능력이 뛰어난 것으로 나타났다. 또한, MC-IXC 뇌신경세포에 고당을 처리하여 산화적 스트레스를 유발시켰을 때 생성되는 ROS의 함량과 뇌신경세포 사멸에 대해 우수한 보호 효과를 보여주었다. 이러한 초피 추출물(EZP)와 산초 추출물(EZS)의 생리활성물질을 확인하기 위해 UPLC IMS-QTOF/MS^E 분석을 실시한 결과, 초피 추출물(EZP)의 경우 3-CQA, 4-CQA, quercetin-3-O-glucoside 및 quercetin-3-O-rhamnoside가 주요 물질임을 확인하였으며, 산초 추출물(EZS)의 경우 protocatechuic acid glucoside, 5-CQA 및 rutin이 주요 물질임을 확인하였다. 이상의 결과로부터 초피와 산초는 식후 혈당의 급격한 상승을 지연 또는 개선하고 이로 인해 야기되는 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포를 보호하여 고혈당으로 인한 퇴행성 뇌질환과 같은 당뇨 및 그 합병증을 예방할 수 있는 천연 유래 건강기능식품 소재로의 산업적 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권3호
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• pp.226-236
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• 2020

본 연구에서는 아로니아 재배 시 발생하는 주요 부산물, 즉 잎과 줄기의 활용성을 높여 농가 소득증진에 기여하고자 부산물의 성분학적기능학적 우수성을 평가하기 위해 아로니아 열매, 잎, 줄기의 물 및 에탄올 농도별 추출물을 제조하여 주요 성분 함량 분석 및 생리활성 평가를 진행하였다. 아로니아 부위별 에탄올 추출물의 총 페놀성 화합물 및 총 플라보노이드의 함량을 분석한 결과 잎과 줄기가 열매보다 월등히 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 보였다. 추출 용매에 따른 비교 결과에서는 열매의 경우 50% 에탄올 추출물, 잎의 경우 30% 에탄올 추출물, 줄기는 70% 에탄올 추출물이 가장 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 나타내어, 부위에 따라 최적 추출 용매 조건에 차이가 있음을 확인하였다. 페놀성 화합물 9종을 분석한 결과 모든 시료에서 rutin이 가장 높은 함량의 화합물로 분석되었고, p-Coumaric acid, ferulic acid, quercetin, caffeic acid, galli acid, resveratrol은 모든 추출물에서 검출되었다. 또한, 아로니아 열매, 잎, 줄기의 물 및 에탄올 농도별 추출물의 caffeine 및 catechins 분석 결과 caffeine 및 catechin, epicatechin, epigalloactechin, epicatechingallate, epigallocatechingallate가 모두 검출되었는데, epicatechin은 열매에서만 검출되었고, epigalloactechin은 열매의 물 추출물에서만 검출되지 않았으며, catechin의 경우 줄기에서 열매 및 잎보다 약 9배 이상 높게 검출되었다. 산화방지 활성 측정을 위해 DPPH 및 ABTS⁺ 라디칼 소거능의 IC₅₀ 값을 측정한 결과 총 폴리페놀 함량이 높았던 잎>줄기>열매 순으로 높은 소거활성을 보였고, 환원력 및 FRAP를 측정한 결과에서도 잎>줄기>열매 순으로 높은 활성을 나타내었다. 또한, 추출 용매에 따른 산화 방지 활성을 비교한 결과 열매의 경우 50% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 보였고, 잎은 30% 에탄올 추출물, 줄기는 50% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 보여, 부위별로 추출 용매에 따른 산화 방지 활성의 차이가 큰 것을 확인하였다. 산화스트레스에 대한 세포 생존율을 비교한 결과 열매와 줄기의 모든 추출물은 높은 세포 생존율을 보였고, 잎의 경우 30% 에탄올 추출을 제외한 모든 추출물은 높은 세포 생존율을 보였다. 세포내에서 항염증 효과를 확인한 결과 추출 용매의 종류에 관계없이 열매와 줄기 추출물에서는 염증 억제 효과가 없거나 미미하였으며, 잎 추출물에서는 염증의 생성이 현저히 감소됨이 확인되었다. 특히 30 및 50% 에탄올 추출물의 억제 효능이 뛰어난 것을 확인하였다. 결과적으로 아로니아 부산물로 버려지는 잎과 줄기 모두 항산화 활성이 우수한 것으로 나타났고, 특히 잎의 경우 산화 방지 활성 및 항염증 효과가 뛰어난 것으로 나타나 건강기능식품 및 의약품과 같은 산업적으로 이용 가치가 높을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권3호
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• pp.279-286
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• 2019

본 연구는 말오줌나무 70% 에탄올 추출물의 항산화 효과와 미백 효과를 검증하였다. 말오줌나무 추출물의 전자공여능 측정실험은 $1,000{\mu}g/ml$에서 86.21%의 효과를 나타내었고, ABTS 소거능을 측정한 결과 $1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 97.9%의 소거능을 보였다. Tyrosinase 저해활성 측정은 $1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 37%의 효과를 보였다. 말오줌나무 추출물의 세포 생존율을 melanoma cell (B16F10)에서 확인하기 위해 MTT assay를 진행하였는데 세포 생존율을 측정한 결과, $100{\mu}g/ml$ 농도에서 90% 이상의 생존율을 보였다. 말오줌나무 추출물의 MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 단백질 발현 효과를 25, 50, $100{\mu}g/ml$ 농도에서 측정하였으며 양성 대조군으로 ${\beta}-actin$을 사용하였다. 그 결과, MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 각각 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 34.5%, 45.6%, 58.4%, 79.6%의 단백질 발현 억제 효과를 보였다. MITF, TRP-1, TRP-2 및 tyrosinase의 mRNA발현을 RT-PCR로 25, 50, $100{\mu}g/ml$ 농도에서 측정하였고, 양성 대조군으로 GAPDH를 사용하였다. 그 결과, 말오줌나무 추출물의 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 각각 85.4%, 67.5%, 85.2%, 67.1%의 mRNA 발현이 감소함을 확인 할 수 있었다. 따라서, 말오줌나무 추출물이 미백 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제49권3호
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• pp.203-212
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• 2023

본 연구는 땅콩의 부산물로 폐기되는 겉껍질의 기능성 화장품 소재 활용 가능성을 검토하고자 수행하였다. 땅콩 겉껍질 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 및 SOD 유사활성 IC₅₀값은 각각 75.00, 46.33, 및 472.83 ㎍/mL으로 조사되었다. 땅콩 겉껍질 추출물 처리에 따른 MMP-1, MMP-3, 및 procollagen의 단백질 발현 정도를 측정한 결과, 농도 의존적으로 MMPs 단백질 발현량이 감소하였고, procollagen 단백질은 정상대조군 수준을 유지하였다. 주름 억제 효능을 검정한 결과, 추출물의 elastase 및 collagenase 저해활성 IC₅₀ 값은 각각 0.30 및 0.09 mg/mL로 양성대조군보다 낮았다. 땅콩 겉껍질 추출물에서 분리한 eriodictyol과 luteolin의 elastase 및 collagenase 저해 활성을 분석한 결과, 0.1 mg/mL 처리농도에서 eriodictyol과 luteolin은 각각 53.8 및 98.0%의 elastase 저해 활성을 보였으며, collagenase 저해 활성은 각각 60.1 및 72.5%로 조사되었다. 이를 통해 땅콩 겉껍질 추출물의 주름억제활성 유효성분은 luteolin일 것으로 사료되었다. 또한, 땅콩 겉껍질 추출물이 함유된 로션 및 크림 제형의 온도 조건 및 온도 순환에 따른 pH 및 점도를 측정한 결과, 유의미한 변화 없이 안정적인 제형임을 확인하였다. 이를 통해 땅콩 겉껍질 추출물이 주름 억제를 위한 화장품 소재로 적용 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권2호
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• pp.287-297
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• 2024

저이용 임산자원으로 보고된 꾸지뽕 및 돌배를 이용하여 koji, yeast, LAB을 통한 단일 및 복합 발효를 진행하였고, 복합발효를 이용하는 것이 생리활성물질 전환이 뛰어나다는 것을 확인하였다. 이에 폐 및 기관지에 효능이 있다고 밝혀진 더덕 및 도라지와 혼합하여 국균 및 유용미생물을 활용한 복합발효물의 기간별 분석을 진행하였다. pH와 총산도는 발효초기부터 24일 차까지 큰 변화는 보이지 않았고, 반면 °Brix와 고형분 함량은 6일 차에 급격히 감소하는 경향을 확인하였다. Phenolic compound를 분석한 결과로 chlorogenic acid, 4-hydroxybenzoic acid, vanillic acid, caffeic acid는 발효초기(각 5.43±0.16 ㎍/mL, 12.30±0.17 ㎍/mL, 6.79±0.19 ㎍/mL, 28.14±0.87 ㎍/mL)부터 18일 차까지(각 29.81±0.30 ㎍/mL, 34.22±0.13 ㎍/mL, 28.86±0.50 ㎍/mL, 45.65±0.26 ㎍/mL) 꾸준히 증가하는 반면, ferulic acid, taxifolin, cinnamic acid, quercetin은 12일 차까지 증가하다가(각 23.22±0.67 ㎍/mL, 11.55±0.26 ㎍/mL, 0.84±0.01 ㎍/mL, 1.63±0.02 ㎍/mL) 18일이 지나면서 오히려 감소하는 경향을 보였다(각 17.74±0.19 ㎍/mL, 6.80±0.09 ㎍/mL, 0.72±0.01 ㎍/mL, 1.81±0.02 ㎍/mL). Total phenol, total flavonoid 함량 및 항산화활성(DPPH, ABTS)은 발효 초기부터 18일 차까지 꾸준히 증가하다가 24일부터는 비슷한 수준으로 유지되거나 오히려 감소하는 경향을 보였다. 이는 항산화활성이 높은 성분인 chlorogenic acid, 4-hydroxybenzoic acid, vanillic acid 및 caffeic acid의 함량 변화와 비슷한 경향으로 phenolic compound에 의하는 것으로 판단된다. 또한, NO 생성 억제능을 확인한 결과, 발효초기보다 6일 차 때 NO의 생성이 급격히 억제되는 것을 확인하였고(55.1% to 87.7%), 그 후에는 비슷한 수준을 유지하는 것을 확인하였다. 항염증 관련 단백질 발현 양상 실험에서도 역시 6일 차 이후로 iNOS, COX-2, TNF-𝛼를 억제하는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구결과, 꾸지뽕, 돌배, 더덕 및 도라지를 혼합하여 유용미생물(koji, yeast, LAB)을 이용해 복합발효를 했을 시, 12-18일 사이에 항산화 및 항염증 효능이 가장 높은 것을 확인하였다. 이를 통해서 저이용 임산자원의 식품소재로서의 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권2호
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• pp.236-243
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• 2011

발효 꾸지뽕열매의 기능성 소재으로서의 개발 가능성을 알아보고자 70% ethanol 추출물에 대한 항산화 활성과 elastase 및 tyrosinase 저해활성을 측정하였다. 실험군은 꾸지뽕열매 분말 70% ethanol 추출물(ECT), $40^{\circ}C$에서 48시간 발효시킨 분말의 70% ethanol 추출물(FECT), B. lichenifornis 균주로 $40^{\circ}C$에서 48시간 발효시킨 분말의 70% ethanol 추출물(FECTL), B. subtilis 균주로 $40^{\circ}C$에서 48시간 발효시킨 분말의 70% ethanol 추출물(FECTS) 각각을 동결건조하여 실험에 사용하였다. 수율은 ECT, EFCT, EFCTL 및 EFCTS가 각각 54.22%, 54.43%, 57.71% 및 57.23%로 높은 수율을 나타내었으며, 균주 발효 시 증가하는 경향을 보였다. L*, a* 및 b* 값은 발효 처리구에서 감소하였다. Total polyphenol 함량은 ECT 8.13 mg/g (w/w), EFCT 9.53 mg/g (w/w)로 EFCT가 ECT에 비하여 17.22%가 증가하였고, 균주발효군인 EFCTL (11.03 mg/g, w/w) 및 EFCTS (11.90 mg/g, w/w)는 ECT에 비하여 각각 35.67% 및 46.37%가 증가하였다. Total flavonoid 함량 역시 ECT 1.54 mg/g (w/w), EFCT 1.73 mg/g (w/w)로 EFCT가 ECT에 비하여 12.34%가 증가하였으며, EFCTL (1.94 mg/g, w/w) 및 EFCTS (1.85 mg/g, w/w)는 ECT에 비하여 각각 25.97% 및 20.13%가 증가하였다. ABS 라디칼 소거능은 ECT (94.61%), EFCT (95.85%), EFCTL (94.36%), EFCTS (96.69%)로 유사하였다. SOD 유사활성은 ECT (22.00%), EFCT(23.30%), EFCTL (32.60%), EFCTS (27.10%)로 EFCTL에서 높았으며 아질산염소거능에서도 유사한 경향을 나타내었다. Ferrous ion chelating 효과에서는 EFCTL (67.34%) > EFCTS (60.36%) > ECT (52.34%) > EFCT (51.73%) 순이었다. 발효처리군 EFCT, EFCTL 및 EFCTS는 무처리군 ECT에 비하여 xanthine oxidase 저해활성은 각각 9.53%, 38.66% 및 49.78%가, elastase는 19.93%, 86.19% 및 77.60%가, tyrosinase는 23.94%, 89.14% 및 78.86%가 증가하였으며 균주발효군에서 그 활성이 증가하였다. 이상의 결과, 발효 꾸지뽕열매 70% 에탄올 추출물은 항산화활성이 우수하여 기능성 증진용 소재 활용에 효과가 있을 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권5호
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• pp.572-580
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• 2017

옥광(Okkwang; Castanea crenata) 밤송이 고형분의 phenolic 화합물의 함량은 물, 40% 에탄올 추출물에서 각각 11.24, $10.28{\mu}g/50{\mu}g$ solid로 측정되었다. DPPH 라디칼 소거능은 물, 에탄올 추출물 $50{\mu}g/mL$ solid 농도에서 각각 85, 87%의 전자공여능을 나타내었고, ABTS 라디칼 소거능은 물, 에탄올 추출물에서 각각 100, 86%의 전자공여능을 나타내었다. PF에서는 물, 에탄올 추출물 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 각각 1.22, 1.45 PF를 나타내었고, TBARS는 물 추출물에서 83%, 에탄올 추출물에서는 73%의 효능을 나타내었다. XOase 저해 효과는 물, 에탄올 추출물 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 각각 54, 43%를 나타내었다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해 효과는 $50{\mu}g/mL$ solid 농도에서 물 추출물은 95%, 에탄올 추출물에서는 96%의 저해 효과를 나타내었다. 미백을 나타내는 tyrosinase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 에탄올 추출물은 27%의 효능을 나타내었다. 주름개선을 보여주는 collagenase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 물, 에탄올 추출물 각각 93, 94%의 우수한 주름개선 효과를 나타내었으며, elastase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 에탄올 추출물은 56%의 효능을 나타내었다. 항염증 효과를 나타내는 HAase 저해 효과를 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$ solid 농도에서 물, 에탄올 추출물에서 각각 96, 52%의 항염증 효과를 나타내었다. 이러한 결과로 보아 OCS 추출물은 항산화 활성, 통풍 억제, 항당뇨, 미백, 주름개선, 항염증 효과가 우수하므로 기능성 소재로서 사용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권5호
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• pp.651-663
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• 2016

옥수수수염, 율무, 표고버섯 그리고 사과껍질 70% 주정 추출물들(CS, JT, LE, AP)은 항산화 활성이 있었고, 그것 중에 CS가 총폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거작용, ABTS 라디칼 소거작용 그리고 환원력과 같은 항산화 효과가 가장 높았다. 지방분화는 CS, JT, LE, AP 그리고 옥수수수염, 율무, 표고버섯 그리고 사과껍질을 함유한 개발 빵 추출물(DB)을 각각 처리한 3T3-L1 지방세포에서 연구하였다. DB1과 DB2는 지방 전구세포 분화 억제 및 항산화 효과가 있었다. 3T3-L1 지방세포에서 중성지방 축적은 실험한 시료들(CS, JT, LE, AP) 중에서 CS가 분화된 3T3-L1 지방세포에서 TG 축적을 가장 억제하였고 3T3-L1에서 지방분화와 관련된 인자들을 조절하였다. CS는 3T3-L1 세포에서 지방구 형성과 지방세포 분화를 농도 의존적으로 억제하였다. 지방분화 동안 다양한 농도(10, 50, $100{\mu}g/mL$)에서 CS와 함께 처리한 3T3-L1 세포에서 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$ 그리고 aP2 mRNA와 단백질 수준에 대한 CS의 영향력을 실험하였고, 3T3-L1 지방세포에 CS 처리는 $PPAR{\gamma}$와 aP2 mRNA 발현을 감소시켰다. CS는 역시 지방분화 중에 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$와 aP2 단백질의 증가를 현저하게 저해하였다. 개발된 빵들은 CS에 의해 지방 전구세포(3T3-L1 preadipocytes) 분화 억제 효과가 있고, CS는 3T3-L1 지방세포에서 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$와 aP2 신호전달경로를 저해함으로써 지방 전구세포 분화 억제 효과를 나타내었다. JT, LE와 AP는 지방 전구세포 분화 억제 효과는 없었지만 강한 항산화 효과가 있었다. 이들 결과는 개발된 빵이 비만예방 및 억제뿐만 아니라 산화적 스트레스에 의해 유발되는 질병에 도움을 줄 수 있는 건강빵이라는 것을 제안하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권5호
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• pp.339-346
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• 2022

본 연구에서는 기능성 원료를 첨가하여 기능성 표시제도를 적용한 검은콩 선식 제품의 품질 특성 및 항산화활성을 비교하였다. 입도 분포의 경우, BS와 BSN에서 각각 118.00±12.09 ㎛ 127.00±14.73 ㎛ 로 유의미한 차이를 보이지 않았으며, 색도 또한 L, a, b에서 모두 유의미한 차이를 보이지 않았다. 수분 결합력에서는 BS 및 BSN에서 각각 241.67±30.66% 및 216.33±13.01%를 나타내었고 pH는 BSN에서 5.45±0.03로 BS(6.00±0.04)에 비해 낮은 수치를 보였다. 총 페놀함량은 BS 및 BSN에서 각각 1.75±0.26 mg GAE/g 및 1.61±0.19 mg GAE/g로 나타났고, 총 플라보노이드 함량 역시 BS가 6.36±0.3419 mg RE/g로 BSN 5.95±0.54 mg RE/g와 비교해 볼 때 유의미한 차이를 보이지 않았다. 항산화 활성의 경우, 모든 항산화 측정 시험법에서 BS 및 BSN 모두 농도의존적으로 항산화 활성을 증가하는 경향을 보였으며 두 시료간의 항산화 활성의 유의미한 차이를 보이지 않았다. 이상 결과들을 종합해볼 때, 검은콩 선식에 기능성원료 첨가에 따른 선식 제품의 품질특성에는 큰 변화가 관찰되지 않았으며 항산화활성 등의 고유 기능성도 유지되는 것으로 나타났다. 따라서, 기능성 원료를 첨가하여 제조한 검은콩 선식 제품의 경우 기능성 표시제도를 통해 소비자 니즈에 부합하며 기능성이 향상된 제품화가 가능할 것으로 사료되며, 향후 감각화학적 측면에서 기능성원료에 의한 관능적 특성의 변화 등의 연구가 추가되면 선식제품의 고부가가치화에 기여하는 바가 클 것으로 사료된다.