• 생명과학회지
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• 제32권5호
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• pp.411-419
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• 2022

카로티노이드는 자연계에 존재하는 붉은색, 주황색, 황색의 지용성 색소이며, provitamin A, 항산화, 항염증, 항암 등 다양한 기능성을 가지는 생리활성물질로 알려져 있다. 생리 활성과 색소 활용성 때문에 카로티노이드는 식품, 화장품, 양식 산업 등에 널리 이용되고 있다. 현재 산업적으로 활용되는 카로티노이드는 대부분 생산 단가가 저렴한 합성 색소를 이용하고 있지만, 안전성과 생리활성효과 때문에 천연 카로티노이드가 각광받고 있다. 하지만 식물과 동물의 카로티노이드 생산은 경제적인 원인으로 생산에 제한이 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 화합 합성으로 생산되는 카로티노이드를 대체하기 위한 좋은 장점을 가지고 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 낮은 생산성 때문에 산업적 활용에 제한이 있으며, 지속적으로 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위한 연구가 이루어져 왔다. 박테리아로부터 카로티노이드 생산량을 증가시키기 위해 진행된 연구로는 박테리아의 카로티노이드 생합성 경로와 각 효소들의 활성, 돌연변이를 이용한 균주 개발, 유전공학을 통한 카로티노이드 생산성 증가 균주 구축, 스트레스 유도를 통한 카로티노이드 축적, 발효 배지의 조성과 배양 조건, 다른 균주와의 공배양 등을 포함하고 있다. 이 논문의 목적은 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위해 진행된 연구들을 검토하는 것이다.

• 생명과학회지
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• 제32권3호
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• pp.196-201
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• 2022

곤충과 같은 새로운 단백질 공급원은 인간의 영양을 위해 제안됩니다. 단백질 가용성은 곤충 특성에 영향을 받을 수 있습니다. 발효를 통해 독특한 특성을 지닌 다양한 곤충 기반 성분 및 식품을 얻을 수 있습니다. 그러나 발효된 식용 곤충이 단백질 가용성에 미치는 영향은 알려져 있지 않습니다. 발효 쌍별 귀뚜라미 분말은 주로 단백질로 구성됩니다. 이전에는 귀뚜라미 분말의 경구 투여가 남성형 탈모증에서 모발 성장을 개선하는 것으로 보고 되었습니다. 본 연구의 목적은 동물모델에서 쌍별 귀뚜라미 발효분말의 모발 촉진 활성을 평가하는 것입니다. 수컷 C57BL/6 마우스(25-30 g)를 사용했습니다. 실험을 위해서 마우스의 복부 털(2×2.5 cm)을 부드럽게 제거했습니다. 그룹은 다음과 같이 처리되었습니다. 정상 급이군(쌍별귀뚜라미 분말 없음), 쌍별귀뚜라미 분말 급이군 및 발효 쌍별 귀뚜라미 분말 급이군으로 실험군은 구성 되었습니다. 음식은 11주 동안 공급하였습니다. 관찰을 수행하고 대조군 및 실험군의 결과를 비교했습니다. 대조군과 비교 하였을 때, 발효 쌍별 귀뚜라미 분말의 적용은 유의하게(p<0.01) 모발 성장을 촉진했습니다. C57BL/6 실험의 결과는 쌍별 귀뚜라미 발효 분말은 7주 후 모발 성장이 급격히 증가 되었음을 확인시켜줍니다. 급이 7주 후, 성장기의 모발 비율을 정상 급이군과 쌍별 귀뚜라미 분말 급이군에서 각각 비교한 결과, 발효 쌍별 귀뚜라미 급이군에서 약 125% 및 약 120% 증가하였습니다. 결론적으로 쌍별 귀뚜라미 발효 분말의 적용은 발모를 촉진하기 때문에 탈모증 치료의 유망한 대안으로 볼 수 있습니다. 또한 구성을 고려할 때 아미노산과 같은 미량 원소가 이러한 효과에 기여했을 수 있습니다.

• 생명과학회지
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• 제33권6호
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• pp.506-511
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• 2023

본 연구의 목적은 전통식품에서 MRSA (Methicillin Resistant Staphylococcus aureus)에 대한 항균 활성을 보이는 유산균을 분리하고 특성을 파악한 후에, 분리된 유산균을 이용한 쌀 발효물의 항균 활성을 확인하는 것이었다. 오징어 젓갈에서 선별된 3종의 균주는 16S rRNA 유전자 염기서열을 기반으로 Weissella sp. ISF-1, ISF-2, ISF-3으로 명명하였다. 이들은 장내 유해세균들인 Bacillus cereus, Staphylococcus aureus 및 MRSA에 대해 우수한 항균 활성을 보였다. 이들의 생장은 0-5% (w/v) NaCl에서 우수하였고 7% (w/v) NaCl까지 비교적 양호하였다. 초기 pH 8이 생육에 최적이었으며, pH 6, 7, 9에서도 우수한 생육을 보였다. 분리 된 Weissella sp. ISF-1 균주를 이용하여 발효한 쌀발효 동결건조물들도 B. cereus, S. aureus 및 MRSA에 대해 항균 활성을 보였다. 본 연구결과로 획득한 균주들은 프로바이오틱스 및 안전한 식품 이용을 위한 생물 보존제 개발이나 MRSA 치료에 유용할 수 있고, 쌀의 부가가치를 높이는 새로운 기능의 제품개발에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권8호
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• pp.971-978
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• 2017

본 연구에서는 한약재 원료로 사용되는 당귀에서 뿌리를 수확한 후 부산물인 당귀잎을 활용하는 범위를 넓히고자 당귀잎을 착즙액 형태로 첨가량을 달리하여 제빵 하고, 식빵의 물성을 분석하여 제빵 가능한 당귀잎 착즙액 첨가량 범위를 확인하고자 하였다. 결과에서 발효팽창력은 우리밀을 이용하여 제조한 빵(DOWF)과 1% 당귀잎 착즙액 고형분을 첨가하여 제조한 빵(1% SDLJ) 사이에 통계적 유의차가 없었으나 당귀잎 착즙액의 함량이 증가할수록 부피 팽창력은 낮아지는 것을 볼 수 있었다. 수분함량은 당귀잎 착즙액 첨가량이 많을수록 줄어드는 경향을 나타내었으며 저장 기간에는 모든 처리구에서 통계적으로 유의차를 나타내며 감소하는 경향을 나타내었다. 색도는 당귀잎 착즙액의 첨가량이 많을수록 L값은 낮아지는 경향을 나타내었고, a값은 음의 값을 나타내었으며 b값은 증가하는 경향을 나타내었다. 저장 기간에 따라서 L값은 낮아지는 경향을 나타내었고 a값은 음의 값을 나타내었으며, b값의 변화는 유의적 차이가 없었다. 탄력성은 당귀잎 착즙액의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며 저장 기간에는 감소하였다. 응집성은 수입밀로 제조한 빵(IMWF)이 DOWF보다 높은 값을 나타내었으며, 저장 기간에 급격히 감소하였다. 검성, 깨짐성 및 경도는 당귀잎 착즙액의 첨가량이 증가할수록 높아지는 경향을 나타내었으나 IMWF, DOWF와 1% SDLJ 사이에서 통계적 유의차는 없었다. 제빵 직후 물성 분석 결과 IMWF, DOWF와 1% SDLJ 사이에 유의차가 없어 당귀잎 착즙액을 이용하여 제빵 할 때는 1% SDLJ로 하는 것이 좋을 것으로 판단되었다. 식빵의 저장 기간과 물리적 특성 사이의 상관성을 주성분 분석(principal component analysis, PCA)하였을 때 PC1에 대한 variance proportion은 0.87이었고 PC2에 대한 variance proportion은 0.10이었다. PCA 분석 결과 1% SDLJ는 제빵 후 및 저장 3일째에도 DOWF나 IMWF와 같은 대조구와 제빵 후 특성 및 저장성이 유사한 것을 알 수 있었다. 결론적으로 당귀잎 착즙액으로 제빵 할 경우에는 1% SDLJ로 제빵 하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 당귀잎 착즙액을 이용하였을 때 제빵 가능성이 확인되었으므로 앞으로 기호성에 대한 연구가 더 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권6호
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• pp.796-804
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• 2010

본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 여러 추출물의 항산화성 및 in vitro에서의 항암활성을 비교분석 하였다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물에 있어 항산화 효과를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 전자공여활성이 증가하였고 대체로 뽕잎발효차 추출물이 뽕잎차의 추출물보다 전자공여활성이 더 높은 것으로 나타났으며, 각 추출물의 종류 중 에탄올 추출물의 전자공여능이 가장 높은 것으로 분석되었다. SOD 유사활성도를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 SOD 유사활성도는 증가하는 경향이었고, 추출물중 에탄올 추출물군의 활성도가 가장 높았으며 두 시료의 SOD 유사활성도는 비슷하였다. 각 pH별 아질산염 분해 작용을 분석한 결과 pH 1.2에서 아질산염 분해 작용이 가장 컸으며, 추출물 군 중에서 에탄올 추출물 군이 아질산염 소거능이 가장 높았다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차 각 추출물의 in vitro 상에서 항암효과를 분석한 결과 HeLa cell과 MCF-7 cell 모두 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 암세포 증식 억제율이 더 높았다. 추출물 군에서는 에탄올 추출물군이 암세포 성장을 가장 많이 억제하였고 MCF-7 cell이 HeLa cell에서 보다 더 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 보면 식용식물로서 뿐만 아니라 약용으로도 가치가 있는 뽕잎에 생균제를 이용하여 개발한 뽕잎발효차를 뽕잎차와 비교하였을 때 항산화성, in vitro에서의 항암활성을 검증한 결과 생균제를 이용한 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 우수한 것으로 나타났으며 뽕잎발효차 추출물의 기능성이 더 우수한 것은 발효를 통해 생리활성 물질이 생성된 것이 원인으로 사료되며 이 점에 있어 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다. 이러한 점을 보완하여 제품개발에 응용하고 대중적인 면을 좀 더 개선한다면 새로운 기능성소재 및 제품이 될 것 이라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.264-270
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• 2009

본 연구에서는 노란콩과 검은콩의 메탄올 추출물과 각각의 콩으로부터 제조된 된장 메탄올 추출물이 IL-2, IL-6 및 TNF-${\alpha}$를 포함하는 사이토카인의 생성과 종양전이 억제에 미치는 영향에 대해 검토하였다. IL-2의 경우, LPS를 처리하지 않았을 때 대조군과 2개월 발효 검은콩 된장 메탄올 추출물 (10 ${\mu}g$/ml)에서 가장 높은 IL-2 생성을 나타내었고 LPS (1 ${\mu}g$/ml)를 처리한 후에는 검은콩 메탄올 추출물에서 가장 높은 IL-2 생성을 보였고 대조군에서 가장 낮은 생성을 나타내었다(p<0.05). 또한 IL-6 생성의 경우 LPS를 처리하지 않았을 때 2개월 발효 검은콩 된장 메탄올 추출물(10 ${\mu}g$/ml)에서 가장 높은 수치를 나타내었고 대조군과 2개월 발효된 노란콩 된장 메탄올 추출물(10 ${\mu}g$/ml)에서 가장 낮았다(p<0.05). LPS (1 ${\mu}g$/ml)를 처리한 경우, 대조군, 노란콩, 2개월 및 7개월 발효된 검은콩 메탄올 추출물(10 ${\mu}g$/ml)에서 검은콩 및 2개월 발효된 노란콩 된장 메탄올 추출물(10 ${\mu}g$/ml)에서 보다 유의적으로 높은 수치를 나타내었다(p<0.05). TNF-${\alpha}$의 생성에서 2개월 발효된 검은콩 메탄올 추출물(10 ${\mu}g$/ml)은 LPS를 처리하지 않을 때와 LPS (1 ${\mu}g$/ml)를 처리한 후 둘다의 경우 기타 실험군들에 비해 유의적으로 높은 TNF-${\alpha}$의 Journal of Life Science 2009, Vol. 19. No. 2 269 생성을 나타내었다(p<0.05). 한편 종양전이의 예방적 효과에 대한 실험결과에서 1 mg/mouse 농도로 투여하였을 때 2개월 발효된 노란콩 된장, 검은콩, 2개월 검은콩 된장, 7개월 검은콩 된장에서 각각 18%, 26%, 21%, 50%로 7개월 발효된 검은콩 된장에서 종양전이를 크게 억제하는 것으로 나타났다. 따라서 검은콩으로 제조한 된장은 사이토카인 생성을 증가시켜 면역증진 활성을 나타내었으며 암전이의 예방효과도 우수하였음을 확인할 수 있었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제26권5호
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• pp.503-510
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• 2010

흑마늘 추출액을 총 재료 중량에 대해 0, 1, 3, 6, 9 및 12%(W/W) 첨가하여 제조한 식빵의 품질 특성을 분석하였다. 반죽의 pH는 흑마늘 추출액 첨가에 따라 유의적으로 낮아져, 흑마늘 추출액을 12% 첨가한 시료에서 $5.46{\pm}0.02$로 가장 낮았으며, 반죽의 밀도도 유사한 경향을 보여 12% 첨가시 $0.95{\pm}0.03\;g/mL$로 가장 낮았다. 반죽의 발효 팽창력은 흑마늘 추출액 첨가군에서 $143.08{\pm}0.61{\sim}143.63{\pm}0.25%$의 범위로 대조군과 유의차가 없었다. 소성 후 식빵의 pH는 $6.87{\pm}0.01{\sim}7.75{\pm}0.02$로 흑마늘 추출액의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였으며, 식빵의 비용적은 $2.33{\pm}0.27{\sim}2.74{\pm}0.51\;mL/g$의 범위로 대조구와 실험구간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 식빵 겉껍질과 내부색 모두 명도값은 흑마늘 추출액을 첨가량이 증가함에 따라 대조구에 비해 감소하는 경향을 나타내었으며, 적색도와 황색도는 증가하는 경향을 보였다. 텍스쳐를 측정한 결과 견고성은 흑마늘 추출액 1% 첨가구에서 가장 높은 $277.82{\pm}32.55$였으며, 씹힘성과 검성은 흑마늘 추출액의 첨가량이 증가함에 따라 점차 감소하는 경향이었다. 응집성은 흑마늘 추출액 12% 첨가구에서 가장 높아 $0.33{\pm}0.07$ 이였고, 복원성은 흑마늘 추출액 3% 이상 첨가시 $0.12{\pm}0.04{\sim}0.16{\pm}0.04$의 범위로 대조구 및 1% 첨가구보다 유의적으로 낮았다. 관능검사 결과 색과 전체적인 기호도는 대조구와 실험구간에 유의차가 없었으나, 맛은 흑마늘 추출액 6% 첨가구에서 가장 높았다. 이상의 결과들을 종합하여 볼 때 흑마늘 추출액을 첨가하여 식빵을 제조할 경우 제빵 적성, 빵의 품질 개선 및 기호성과 기능성이 향상된 식빵을 제조 할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권2호
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• pp.425-433
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• 1998

Bifidobacteria의 고농도 배양을 위한 배양액내 완충제로써 $CaCO_3$ 비드를 효율적으로 이용하기 위하여 유기산에 대한 비드의 반응특성과 유기산과 반응한 비드의 재사용 방안을 수학적 모델을 적용하여 검토하였다. 각각 다른 크기의 $CaCO_3$ 비드를 0.1 M의 혼합 유기산 용액과 Bifidobacterium longum ATCC 15707이 접종된 배양액에 각각 첨가하여 반응시킨 후, 비드 표면으로부터 감소한 $CaCO_3$ 양을 수학적 모델에 의하여 산출한 비드의 직경값과 micrometer를 이용하여 반응한 비드의 직경을 직접 측정한 값을 비교한 결과 서로 일치하였다. 그러므로, 수학적 모델이 유기산과 반응하는 $CaCO_3$ 비드의 반응특성을 설명하는데 유용하게 이용되어 질 수 있음을 확인하였다. 각각 다른 크기의 $CaCO_3$ 비드를 완충제로 사용한 배양액에 Bifidobacterium longum을 접종하여 $37^{\circ}C$로 20시간 배양한 후, $CaCO_3$ 비드의 완충효과와 직경의 변화 및 Bifidobacterium longum에 대한 증식도를 측정한 결과 비드의 직경이 작을수록 더높은 완충효과와 균증식도를 나타내었으며, 또한 비드의 직경이 크게 감소하였다. 균배양액으로부터 회수한 비드의 직경을 조사하여 반응된 비드의 전체표면적을 산출한 후 초기 사용한 비드의 전체표면적과 같도록 새로운 비드를 첨가하여 bifidobacteria를 배양한 결과 초기 사용한 비드의 완충효과와 유사한 결과를 나타내었으며, 또한 배양액내 균증식도도 같은 수준으로 증식되었음을 알 수 있었다. 따라서 bifidobacteria 배양에 완충제로 이용된 비드를 균배양에 완충제로 재차 이용할 경우 비드가 일정한 크기를 갖고, 감소한 표면적과 같은 양의 새로운 비드를 첨가한다면 사용된 비드의 재활용 가능성도 있다고 사료되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권7호
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• pp.1079-1084
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• 2004

본 실험에서는 DPPH radical 소거능을 통하여 차잎의 수확시기 및 발효정도에 따른 항산화 활성에 있어서 변화를 비교하고 일상의 녹차 음용으로 섭취되는 항산화 물질을 EGCG 등의 함량으로 추정하고자 하였다. 우전과 같이 수확시기가 빠른 것이 다소 높은 항산화 활성을 보였고, 특히 볕가림 재배한 옥로가 일반 녹차에 비 해 적어도 비슷한 활성을 나타냈다. 중국의 반발효차에 있어서 발효정도에 따라 항산화 활성이 감소한데 비해 완전히 발효된 흥차의 경우 항산화 활성이 녹차의 수준으로 유지하였고, 이러한 홍차의 항산화 물질에 대해서는 보다 체계적 인 연구가 필요하리라 생각된다. 분량 2그램의 녹차를3회 우려 마시는 경우 이로부터 섭취할 수 있는 항산화 물질은 EGCG 기준으로 109∼147 mg정도이고 비타민 C로는 142∼168 mg에 해당한다. 시판되고 있는 녹차티백은 제품에 따라 다소 차이를 보였으나 한 티백으로부터 52∼86 mg정도의 EGCG에 해당하는 항산화 활성을 보였는데 비타민 C로는 63∼96 mg에 해당한다. 증열과정이 긴 냉녹차나 차잎의 분량이 적은 현미 녹차가 낮은 항산화 활성을 보였고, 감잎차, 뽕잎차, 솔잎차에서도 적으나마 항산화 활성이 보인 반면 식 물의 뿌리 인 둥굴레 차는 항산화 활성 이 거의 없다. 전통적 인 방법으로 차를 3회 우려 마시는 경우 차잎 속에 포함된 항산화 물질의 절반정도가 용출되는 셈인데 가능한 분말차로 사용되는 것이 경제적일 수 있다. 세번째 우린 찻물에도 상당량의 항산화 물질이 함유된 반떤, 녹차 티백의 경우 3분이면 충분한 항산화 물질이 용출되는 것을 알 수 있다. 식품 속의 플라보노이드가 섭취되어 실제로 어느 정도 흡수되는가에 대해서 아직 이견이 있고 플라보노이드의 임상적인 효과에 대해 확실하지 않으나 역학적인 근거로는 긍정적이다. 천연의 항산화 물질을 자연스럽게 섭취하는 방법으로서 차의 음용을 생활화하는 것은 퇴행성 또는 노화관련 질환의 예방차원에서 바람직하리라 본다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권1호
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• pp.136-142
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• 2012

한국 전통주인 '한산 소곡주'의 품질 연구를 위해 원료인 찰벼의 도정 정도에 따른 주질 특성을 살펴보았다. 소곡주의 원료로 주로 사용되는 동진찰벼를 현미 중량을 기준으로 92%(10분도), 84%(20분도), 76%(30분도), 68%(40분도) 수준으로 도정하여 소곡주를 제조하여 그 원료곡과 소곡주의 품질 특성과 그에 따른 기호도 변화를 분석하였다. 먼저 원료곡의 품질 특성은 도정도가 증가할수록 단백질, 지방 및 회분 함량이 급격히 감소하였으며 색 및 형태적인 변화를 수반하였고, 이는 기존의 보고와 일치하는 결과였다. 도정도에 따른 수분함량의 차이는 없었으며, 10분도를 제외하고는 물리적인 경도 차이도 나타나지 않아, 10분도 이상 시료의 경도 감소는 주로 단백질 함량의 감소와 연관된 것으로 판단되었다. 호화특성 또한 도정도가 증가할수록 전체적인 점성이 증가하는 양상을 뚜렷이 보임을 알 수 있었다. 이는 일차적으로 호화를 억제하는 단백질, 지방 성분들의 감소에 따른 것으로 판단되었으며, 이차적으로 아밀로펙틴 분지 구조가 도정도 증가에 따라 중쇄는 증가하고 장쇄는 감소하는 변화를 나타내어 이에 따른 영향이 있을 것으로 추정되었다. 도정도에 따른 소곡주 품질은 먼저 전분함량의 증가에 따라 제조수율이 증가하였으며, 알코올 함량의 유의한 차이는 없었으나, 당도와 유리당 함량이 감소하고 총 산도는 증가하여 단맛이 감소하고 신맛이 증가함을 확인할 수 있었다. 색 특성도 20분도 이상부터 명도는 감소하고 황색도가 증가하는 경향이 뚜렷하였으나 소곡주 색 특성에 대한 연구가 전무하여 관련 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 도정도별로 소곡주의 소비자 기호도 검사를 실시한 결과 원료곡의 도정도가 증가할수록 소곡주의 소비자 기호도가 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 소비자 기호도와 도정도에 따른 소곡주 품질의 상관관계 분석 결과, 소비자 기호도가 소곡주의 당도 및 포도당 함량, pH 및 원료곡의 단백질 함량과 상관관계를 나타내어, 원료곡 도정에 따른 소곡주 고유의 달고 풍부한 맛의 감소가 낮은 소비자 기호도의 원인인 것으로 판단되었다.