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ISSN : 1229-1153(Print)
ISSN : 2465-9223(Online)
Journal of Food Hygiene and Safety Vol.36 No.3 pp.271-279
DOI : https://doi.org/10.13103/JFHS.2021.36.3.271

Quality Properties and Antioxidant Activities of Korean Traditional Rice-Based Wine, Makgeolli Added with Sweet Pumpkin

Ji Yoon Kim1,2, Eun Bi Jeon1,2, Min Gyu Song1,2, Shin Young Park1,2*
1Institute of Marine Industry, Gyeongsang National University, Tongyeong, Korea
2Department of Seafood Science and Technology, Gyeongsang National University, Tongyeong, Korea
* Correspondence to: Shin Young Park, Dept. of Seafood Science and Technology, Institute of Marine Industry, Gyeongsang National University, Tongyeong 53064, Korea Tel: +82-55-772-9143, Fax: +82-55-772-9149 E-mail: sypark@gnu.ac.kr
April 13, 2021 May 12, 2021 June 9, 2021

Abstract


Sweet pumpkin is rich in minerals such as calcium, phosphorus and fiber, and also contains a large amount of β-carotene, which has antioxidant effects. In this study, Makgeolli containing steaming sweet pumpkin (SP) was manufactured to enhance the antioxidant activity. To prepare the Makgeolli, SP was added in amounts of 5, 10, 20, and 30% (w/w), and the chemical (pH, total acidity, alcohol), microbiological (lactic acid bacteria, yeast) properties, and antioxidant activities (DPPH, ABTS) were examined during fermentation and storage for 9 days. The pH of SP Makgeolli was 4.00-4.23 at day 1 of fermentation, and then the pH gradually decreased as fermentation progressed, showing the lowest results at day 9 (3.28-3.52). At day 1, the total acidity was significantly increased (P<0.05) as the amount of SP (0-30%; 0.09-0.55%) and the total acidity in SP Makgeolli (1.01-1.20) was also rapidly increased by 5 days of fermentation. Alcohol content was significantly increased (P<0.05) as the amount of SP (0-30%; 4.59-5.77%) increased at day 9. The counts of lactic acid bacteria and yeast in SP Makgeolli were 8.0-8.1 and 7.9-7.8.0 CFU/mL, respectively, which was higher than SP 0% at day 9. DPPH and ABTS radical scavenging activities were significantly increased (P<0.05) as the amount of SP (0-30%; 48.29-78.97% for DPPH, 62.12-86.68% for ABTS) increased at day 9. This study suggests that Makgeolli added with SP could be potentially and commercially developed due to its superior microbiological and chemical properties, including high antioxidant activities.



단호박을 첨가하여 제조한 막걸리의 품질특성 및 항산화 활성

김 지윤1,2, 송 민규1,2, 전 은비1,2, 박 신영1,2*
1경상국립대학교 해양산업연구소
2경상국립대학교 해양식품공학과

초록


    막걸리는 쌀, 찹쌀, 보리 등의 곡물을 쪄낸 후 물과 함 께 누룩 등의 발효균주를 담금하여 만드는 술로써 우리나 라의 대표적인 전통발효주이다. 막걸리는 누룩곰팡이의 효 소(amylase)에 의한 쌀 전분의 당화공정과, 분해된 당분이 효모에 의해 에탄올(ethanol)로 전환되는 발효공정이 동시 에 이루어지는 병행복발효주이다1). 막걸리에는 생효모나 유산균 등을 비롯하여 비타민, 식이섬유, 각종 필수 아미 노산 및 단백질 등의 영양성분이 다량 함유되어 있는 것 으로 알려져 있으며2,3), 항산화4,5), 항당뇨6), 혈압 강하7) 및 면역 증강8) 등의 생리활성 효과도 보고되고 있다. 또한 곡 물발효로 인한 감칠맛이 있으며 다른 주류에 비하여 풍부 한 단백질 함량과 낮은 열량 및 부담 없는 알코올 도수(4-6 도)로 소비자의 수요가 꾸준히 유지되어 오고 있다2). 막걸 리는 이러한 영양 및 기능적 가치를 인정받으면서 최근 웰빙 트렌드의 확산과 한식의 세계화로 인해 이에 부합하 는 영향력 있는 주류로써 그 위상이 더욱 높아지고 있는 추세이다. 현재 막걸리에 유자9), 블루베리10), 오미자2), 딸기3), 흑마늘11) 및 해조류인 청각12), 파래5) 등을 첨가하여 제조 한 다양한 기능성 막걸리 연구들이 수행되었으나, 소비자 들의 높은 기호도와 영양 및 생리활성 효과에 관한 의문 을 충족시키기 위해서는 더욱 심도 있는 기능성 연구와 함께 품질 및 영양적 측면에서의 다양한 연구가 필요하다.

    단호박(Cucubita spp.)은 박과에 속하는 서양계 호박으 로써, 페루 및 칠레 고랭지의 건조지대가 원산지인 기호 성 작물이다13). 단호박은 일반 호박보다 크기는 다소 작지 만 단맛을 가지며, 각종 비타민류(A, B1, C)와 칼슘, 인 등 의 무기질이 풍부하다14). 특히 항산화15,16) 및 항암17) 효능 을 나타내는 β-carotene의 함량이 다량 함유되어 있어 기 능 및 영양적으로 매우 우수한 식품이다. 뿐만 아니라 단 호박에 함유된 구성당류와 풍부한 섬유질은 소화 흡습성 을 좋게 하며, 저칼로리 식품임에도 포만감 유지에 도움 을 주어 건강 및 다이어트 식품으로도 주목받고 있다18,19). 단호박은 부재료로써 식혜13), 식빵18), 케이크20), 국수21), 요 구르트22) 및 등 다양한 식품에 사용되었으며, 이러한 영양 기능성을 입증하는 다양한 연구들이 보고되었다. 그러나 단호박이 첨가된 주류에 대해서는 단호박 가루를 사용한 막걸리 연구를23) 제외하고는 추가, 보완된 연구는 없는 실 정이다.

    본 연구에서는 단호박을 직접 쪄서 으깬 후 막걸리 제 조에 사용하였으며, 단호박의 비율을 달리 혼합하여 주류 의 청량감과 함께 단호박 특유의 단맛을 살릴 수 있도록 적절하게 배합하고자 하였다. 이와 함께 항산화 기능이 강 화된 단호박 막걸리를 제조하고 이에 따른 이화학적(pH, 총산도 및 알코올), 미생물학적(유산균수 및 효모수) 및 항 산화 활성(DPPH 및 ABTS 소거활성능) 분석을 진행하여 소비자의 기호성을 증대시킬 수 있는 건강주류로써의 가 능성 및 실용성에 대한 연구를 진행하고자 하였다.

    Materials and Methods

    실험재료

    본 실험에 사용된 막걸리 제조용 쌀은 시중에서 판매중 인 일반 백미를 구입하여 사용하였고, 발효 균주인 누룩 은 국내산 밀로 만든 소율곡(300 sp 이상, Songhag-gogja, Gwangju, Korea) 제품을 사용하였다. 단호박은 인터넷에 서 판매중인 제품을 구입하였고, 껍질 제거 후 손질된 진 공포장 제품을 사용하였다. 수령 후 냉장보관(4°C)하며 실 험시에 사용하였다.

    단호박을 첨가한 막걸리의 담금

    단호박을 첨가한 막걸리의 제조공정 및 배합비율은 Fig. 1에 나타낸 바와 같다. 막걸리 제조를 위해 쌀을 깨끗이 씻어 약 12시간 정도 물에 불린 후 체에 받쳐 3시간 동안 물기를 제거하였으며, 물기가 제거된 쌀을 찜통에서 50분 간 증자 후 뜸을 들이는 과정을 거쳐 고두밥을 만들었고 냉각시킨 후 사용하였다.

    단호박은 껍질만 제거된 원물상태의 것을 구입하였으며, 찜통에서 약 30분간 쪄낸 후 깨끗하게 세척된 스테인리스 볼에서 주걱과 숟가락을 이용해 완전히 으깨어 실험에 사 용하였다. 단호박 막걸리 제조의 경우, 멸균된 유리병에 고두밥 400 g, 누룩 40 g 및 물 800 mL와 함께 쌀 중량에 대비하여 단호박 5, 10, 20 및 30% (w/v%)를 첨가하여 잘 섞은 후 발효하였으며, 대조군인 쌀 막걸리는 단호박 첨 가 과정을 제외하고 이와 동일하게 제조하였다. 제조된 각 각의 막걸리는 품온을 25±1°C를 유지시키며 5일동안 발 효하였고, 발효 후 면보로 여과하여 4일간 냉장보관(5°C 이하) 하며 실험에 사용하였다. 발효 및 저장기간 동안 막 걸리의 이화학적, 미생물학적 및 항산화 활성을 평가하였다.

    pH 및 총산도의 측정

    pH 측정을 위해 막걸리 시료 20 mL를 여과하여 사용하 였으며, pH meter (Orion Star A211, Thermo Scientific, Miami, FL, USA)로 측정하였다. 총산도는 시료 10 mL에 증류수를 90 mL를 넣어 희석하였으며, 희석된 시료액 20 mL를 삼각 플라스크에 채취하여 1% phenolphthalein을 지시약으로 2-3방울 떨어뜨린 후, 0.1 N NaOH 적정용액 으로 미홍색이 나타날 때까지 적정하였다. 소비된 양을 아 래의 Lactic acid 함량식(%)으로 계산하여 결과를 나타냈 으며, pH와 총산도 결과는 각각 3회 반복측정 후 평균값 으로 도출하였다.

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    알코올의 측정

    알코올 함량은 국세청주류면허지원센터(National Tax Service Liquor License Support Center)의 주류분석규정 중 알코올분 시험법에 따라 발효 0일차부터 2, 4, 6, 8일차에 각각 알코올 함량을 측정하였다. 시료 100 mL를 취하여 증류용 플라스크에 옮긴 후 증류 장치를 이용하여 알코올 을 증류하였다. 증류액이 70 mL가 되었을 때 증류를 중지 하고 증류수를 보충하여 100 mL까지 정용한 후 15°C에서 주정계(Hydrometer, Dongmyeong, Seoul, Korea)로 측정하 였으며 0.1도 당 알코올 온도환산표를 통해 정확한 알코 올 값을 도출하였다. 알코올은 실험이 종료된 9일차에 최 종 측정하였으며, 측정 결과는 각각 3회 반복측정 후 평 균값으로 도출하였다.

    유산균 및 효모수의 측정

    유산균 및 효모의 측정을 위해 식품공전에서 고시한 시 험법24)과 동일한 방법으로 진행하였다. 시료용액을 제조하 기 위해 시료 1 mL와 멸균 생리 식염수 9 mL를 10진 희 석법에 따라 희석하여 그 시료액을 실험에 사용하였다. 유 산균수는 희석된 시료액 1 mL와 Lactobacillus MRS (Difco Co., Detroit, MI, USA)를 Petri Dish에 분주 후 균일하게 혼합하여 37°C에서 48-72(±2)시간 배양하였다. 효모수는 위의 실험법과 동일하게 진행하였으며, 희석된 시료액 1 mL 와 Potato Dextrose Agar (Difco Co., Detroit, MI, USA)를 Petri Dish에 분주 후 균일하게 혼합하여 25°C에서 5-7일 간 배양한 후 Petri Dish에 나타난 전형적인 집락을 계수 하였다. 배양 후 플레이트 당 15-300 CFU/g의 유효 콜로 니가 생성된 것만을 선택하여 계산하였으며, 각 미생물 집 락의 단위는 시료 1 mL당 Colony Forming Unit (CFU/ mL)으로 표시하였다.

    DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성능의 측정

    1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거 활성 의 측정을 위해 Kang 등25)의 연구를 참조하여 실험을 진 행하였다. DPPH 시험용액은 1.5×10-4 DPPH 시약(Sigma- Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)과 에탄올을 혼합하여 제조하였다. 막걸리 시료를 원심분리한 후(2,700 rpm, 3 min; High speed Centrifuge, Supra 22K, HANIL, Korea) 막걸리 시료의 상등액과 DPPH 용액을 각각 200 μL씩 1:1 로 하여 혼합하였으며, 분광광도계(Spectroic 2D, Thermo Electron Co., Miami, FL, USA)를 사용하여 517 nm의 파 장에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거 활성은 단호박 무첨가군인 대조군과 단호박 첨가군의 흡광도를 구하여 아래와 같이 백분율(%)로 나타내었다.

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    2,2’-Azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid diammonium) (ABTS) 라디칼 소거 활성능의 측정을 위해 Jeong 등26)의 연구를 참조하여 실험을 진행하였다. ABTS 시약(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)과 Potassium persulfate (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 시약을 증류수와 혼합하여 냉장고에서 약 12시간 정도 방치하여 ABTS cation radical (ABTS+)을 형성시킨 후 1.5-1.6 nm의 흡광도를 가지는 농도로 희석하여 용액 을 제조하였다. 이 용액과 원심분리한 막걸리 시료의 상 등액을 각각 200 μL씩 1:1로 혼합한 후 분광광도계를 사 용하여 415 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대 조구 실험은 단호박 무첨가군인 대조군 시료로 측정하였 으며 아래와 같이 백분율(%)로 표시하여 나타내었다.

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    통계분석

    실험 결과의 통계 처리는 모든 실험에 대해 각 시료당 3회 반복을 통하여 얻은 평균값과 표준편차를 이용하여 진행하였으며, 대조군 쌀막걸리와 단호박 첨가 막걸리의 이화학, 미생물학적 및 항산화 활성 분석결과 간의 유의 차를 확인하기 위해 실시하였다. 통계 프로그램은 SPSS version 12.0 software program (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 사용하였으며, 일원배치 분산분석(one-way ANOVA) 후 Duncan’s 다중범위검정(multiple range test)으로 유의성 차를 5% (P<0.05) 수준에서 검증하였다.

    Results and Discussion

    pH 및 총산도의 변화

    단호박 막걸리의 발효 및 저장기간 중 pH 측정결과는 Table 1과 같다. 발효 및 저장기간이 길어질수록 pH가 점 차 감소됨을 확인하였으며, 모든 실험군에서 변화 수준이 대체적으로 유사한 양상을 나타냈다. 발효 1일차에는 단 호박 0-20% 첨가군 막걸리와(3.97-4.07) 30% 첨가군(4.23) 사이에서 유의적인 차이를 보였으며(P<0.05), 발효 3일차 에는 모든 실험군에서 급격한 감소가 관찰되었다(3.40- 3.63). 발효 5일차에는 모든 실험군에서 pH가 감소되었지 만, 단호박 10% 첨가군을 제외한 0% 및 나머지 첨가군에 서는 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 저장기간인 7, 9일 차 또한 마찬가지로 모든 실험군에서 pH의 수치적인 감 소가 조금 있었지만, 유의적인 차이는 보이지 않았다 (P>0.05). 9일차의 최종 pH는 0%가 3.27 및 단호박 5-30% 첨가군에서 각각 3.28, 3.33, 3.40 및 3.52 로써, 단호박 함 량이 많을수록 pH가 높아지는 결과를 나타냈으며 발효 직 후 이후에는 현저한 pH의 변화는 관찰되지 않았다. 막걸 리 발효 중 pH 변화는 일반적으로 초기(1-3일)에 급격히 감소하였다가 발효가 진행됨에 따라 점차 완만한 감소 형 태를 보이며23,27), 그 이유는 발효가 가장 활발한 초기에 유 기산의 생성이 증가하여 pH 변화에 영향을 끼치기 때문 인 것으로 보고되어 있다10,12,27,28). pH는 발효주인 막걸리 의 발효 진행 및 품질 상태를 예측할 수 있는 지표로써, 그 변화는 발효 중 생성되는 유기산, 알코올, 아미노산 등 여러 성분들에 의해 영향을 받는다29). 일반적으로 발효 완 료 시 막걸리의 pH는 약 3-4이며, 산성 조건에 내성을 보 이는 다양한 종류의 유산균들과 효모가 다량 함유되어 있다6).

    단호박 막걸리의 발효 및 저장기간 중 총산도 측정결과 는 Table 1에 나타낸 바와 같다. 발효 및 저장기간에 따 라 총산도가 점차 증가하여 pH의 변화 양상과는 반비례 의 결과를 보였다. 발효 1일차의 대조군(0%) 및 단호박 5% 첨가군은 0.09였으며, 단호박 10, 20 및 30% 첨가군 이 각각 0.23, 0.51 및 0.55%로 나타났다. 단호박의 함량 이 늘어남에 따라 총산도의 함량이 높아지는 경향을 보였 으며, 발효 및 저장기간에 따라 유의적으로 증가하였다 (P<0.05). 3일 및 5일차에는 단호박 5%와 10% 첨가군의 총산도 결과가 같았으며(0.81-1.02), 5일차에는 1.01-1.20 및 9일차에는 최종 1.11-1.32의 결과로 측정되었다. 총산 도의 경우 발효 초기(1-3일)에 급격하게 증가하고, 후반으 로 갈수록 완만한 증가형태를 보여 pH와 반대되는 양상 을 나타냈다. 이는 Jeon 등10), Choi 등30) 및 Cho의31) 결과 와 유사하였다. 총산도의 함량은 막걸리의 향미 및 보존 성과 관련되는 중요한 지표성분 중의 하나이다. 막걸리의 발효가 진행됨에 따라 유산균, 효모 등으로 인해 유기산 이 다량 생성되어, 이로 인해 총산도의 값에 변화가 나타 나며27), 생성된 유기산이 알코올과 반응하여 ester 등의 향 미성분의 형성에 이용되므로 발효 후기에는 총산도의 증 가 속도가 점차 감소되는 경향을 보인다32).

    알코올 함량의 측정

    알코올은 막걸리의 관능적인 부분에 있어 소비자의 미 각 및 후각에 직접적으로 영향을 끼칠 수 있는 항목으로 써, 실험이 종료된 9일차의 단호박 막걸리의 알코올 함량 을 측정하였다. 9일차 단호박 막걸리의 알코올 함량의 변 화는 Fig. 2와 같다. 알코올 함량은 단호박 첨가 함량이 증가할수록 유의적으로 증가하여(P<0.05) 단호박 5-30% 첨가군이 각각 5.20, 5.37, 5.61 및 5.77의 결과를 보였다. 발효기간 중 알코올 함량은 3일차까지는 알코올이 생성되 지 않았으며, 5일차부터 서서히 생성되며 증가하기 시작 하였다(data not shown). Kim 등27), Choi 등30) 및 Kim 등32) 의 막걸리 연구에서는 9일차에서 모두 알코올 함량이 10% 이상의 결과를 보여 본 연구의 9일차 알코올 함량 결과와 는 차이가 있었다. 그러나 본 연구의 경우 발효 5일차에 막걸리 여과공정 진행 후 9일차까지 냉장 저장하며 실험 을 진행하였으며, 이에 알코올을 생성을 위한 효모 등의 기질성분이 감소하여 저장기간인 9일차에도 알코올 함량 이 높지 않았을 것으로 예상된다. 시판 중인 막걸리의 도 수는 4-6% 정도이며, 따라서 이와 유사한 결과를 보인 본 단호박 첨가 막걸리의 알코올 도수는 적절한 것으로 판단 된다. 일반적으로 알코올 발효는 에탄올과 이산화탄소(CO2) 로 분해된 상태로써, 직접적인 실험 없이도 기포 발생의 유 무로 알코올의 생성 및 증가를 알 수 있으며29), 주류에서의 알코올 함량은 막걸리의 품질을 결정하고, 보존성과 향미 에 영향을 주는 주요 성분이다34).

    유산균 및 효모수의 변화

    단호박 막걸리의 발효 및 저장 기간 중 유산균수의 변 화는 Table 2와 같다. 발효 1일차의 단호박 무첨가군인 쌀 막걸리의 경우 7.1 log CFU/mL, 단호박 5, 10, 20 및 30% 첨가 막걸리는 각각 7.3, 7.4, 7.4 및 7.5 log CFU/mL였으 며, 0%-5% 및 10-30% 첨가군 사이에서 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 발효 3일차에는 단호박 0-30% 첨가군에 서 8.6-8.9 log CFU/mL로 유산균수가 급격하게 증가하였 다. 그러나 5일차 및 7일차에는 각각 7.99-8.23 및 7.9-8.0 log CFU/mL로 다소 감소하는 양상을 보였으며, 모든 시 료 간엔 유의차는 없었다(P>0.05). 발효 9일차의 최종 유 산균수는 대조군(0%)이 7.9 log CFU/mL, 단호박 5-30% 첨가 막걸리에서는 각각 8.0, 8.0, 8.1 및 8.1 log CFU/mL 로 유사하였으며 시료 간의 유의차 또한 없었다(P>0.05). 발효 초기(1-3일)에 유산균수가 증가하였다가 발효가 진행 될수록 점차 감소하는 경향은 Kim 등35) 및 Kim 등36)의 연구결과와 유사하였다. 이는 발효 초기 누룩으로부터 유래 된 젖산균의 생육으로 인하여 환경이 산성화됨과 동시에35), 단호박에 다량 함유된 식이섬유가 유산균의 먹이 역할을 하 여 유산균의 증식과 감소에 영향을 끼쳤을 것으로 예상된 다19). 유산균은 장내 유해 세균의 증식을 억제하며, 인체 내 의 면역력을 강화시키는 것으로 알려져 있다37). 최근에는 막 걸리에도 유산균이 다량으로 존재한다는 보고가 잇따르고 있어 막걸리에 대한 관심이 점차 높아지고 있는 추세이다.

    단호박 막걸리의 발효 및 저장 기간 중 효모수의 변화 를 Table 2에 나타내었다. 발효 직후 1일차의 단호박 무 첨가군인 쌀막걸리(0%)는 6.3 log CFU/mL, 단호박 5, 10, 20 및 30% 첨가군에서는 각각 6.0, 6.2, 6.3 및 6.4 log CFU/mL으로 모든 실험군에서 유의적인 차이가 없었다 (P>0.05). 발효 3일차 및 5일차에는 각각 7.3-7.5 log CFU/ mL 및 7.6-7.8 log CFU/mL로 발효가 진행될수록 모든 실 험군에서 효모수가 점차 증가하였으나 모든 시료 간에 유 의차는 보이지 않았으며(P>0.05), 그와 동시에 5일차부터 는 단호박 첨가량이 늘어날수록 효모수가 증가하는 경향 을 보였다. 발효 7일차에는 단호박 0-30% 첨가군에서 7.1- 7.8 log CFU/mL로 나타나 30% 첨가군을 제외한 나머지 실험군에서는 효모수가 감소하였으며, 최종 9일차에는 다 소 증가하여 0%에서 7.7 log CFU/mL, 단호박 5-30% 첨 가군에서 7.9-8.0으로 측정되었다. Kim 등35)의 흑미 첨가 막걸리 연구에서는 발효 초기(1-3일) 효모수가 점차 증가 하였다가 5일차부터는 다소 감소하는 결과를 보였으며, Kim 등38)의 연구에서도 발효 초기 효모수가 급격하게 증 가하였다가 4일차부터는 그 수가 감소하여, 본 연구의 효 모수 변화 양상과 유사한 결과를 보였다.

    DPPH 및 ABTS의 라디칼 소거 활성능

    DPPH 라디칼은 항산화 활성을 측정하기 위한 기질로써, 활성능 측정법 중 가장 일반적으로 사용되는 방법이다. DPPH는 ascorbic acid, tocopherol 및 방향족 아민류 등의 항산화물질에 의해 수소 및 전자를 받아 환원됨으로써 본 래의 짙은 자색이 탈색되며, 이러한 원리를 이용해 항산 화물질의 전자공여능을 측정한다39,40). 항산화 작용은 식품 중의 지방 산화를 억제하고, 인체 내 노화 및 질병을 방 지하는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다39). 단호 박 첨가 막걸리의 DPPH 라디칼 소거활성능의 결과를 Fig. 3에 나타내었다. 단호박 무첨가군의 경우(0%) 48.29%로 가장 낮았으며 단호박 5, 10, 20 및 30% 첨가 막걸리에 서 각각 58.03, 66.45, 74.57 및 78.97%로 측정되었다. 단 호박 30% 첨가군의 경우 단호박 무첨가군에 비하여 DPPH 소거능이 약 30% 높아진 결과를 보여 단호박 첨가 함량 이 늘어날수록 항산화 활성 또한 비례하여 증가하는 것을 확인하였다(P<0.05). Lee 등11)의 흑마늘 막걸리 연구에서 는 흑마늘 첨가량이 늘어날수록 DPPH 소거활성 결과가 증가하였으며, Kim 등5)의 가시파래 막걸리 연구에서도 가 시파래의 함량이 늘어날수록 DPPH 소거활성능이 높아지 는 결과를 보이는 등 항산화 기능이 강화된 막걸리의 연 구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 본 연구의 DPPH 라 디칼 소거능 결과는 기존의 두 연구보다 높은 항산화 활 성수치로 나타났다. 단호박은 항산화력이 뛰어난 β-carotene, polyphenol 및 flavonoids류 등이 풍부한 식품으로 알려져 있으며15,21) 본 연구의 DPPH 라디칼 소거능 실험 결과, 단 호박이 첨가된 막걸리의 항산화 효능이 확인되었다.

    일반적으로 항산화 활성을 나타내는 기작은 이와 관련 된 물질이 인체 내의 노화 및 세포 손상으로 인한 질병의 원인이 되는 자유라디칼(free radical)을 소거하는 것이다. ABTS radical 소거 활성능의 측정은 Potassium persulfate 와의 반응에 의해 생성된 ABTS free radical이 시료 내의 항산화 물질에 의해 제거되어 radical 특유의 청록색이 탈 색되는 원리를 이용하는 방법이다42). 단호박 첨가 막걸리 의 ABTS 라디칼 소거 활성능의 결과를 Fig. 4에 나타내 었다. 단호박 무첨가군인 쌀막걸리는 62.12% 였으며, 단 호박 5, 10, 20 및 30% 첨가 막걸리에서 각각 75.79, 77.59, 82.65 및 86.68%로 측정되어, DPPH 활성능 결과와 마찬 가지로 단호박 첨가량이 늘어날수록 ABTS 라디칼 소거 능이 유의적으로 증가하는 결과를 보였다(P<0.05). Wu 등43) 의 연구에서는 일반 쌀스낵(21.19-51.12)에 비해 단호박을 첨가한 쌀스낵(60.09-89.03)에서 높은 ABTS 소거능 결과 를 보여 단호박의 항산화 효능을 확인하였으며, 본 연구 의 ABTS 결과(75.79-86.68%)와 유사하였다. 따라서 이러 한 결과들은 본 연구의 목적인 항산화 효능을 지닌 단호 박 막걸리의 개발 가능성 타진에 부응하는 결과로 보여진다.

    국문요약

    본 연구에서는 항산화 효능과 관능적 특성이 강화된 막 걸리 제조를 위해 통단호박을 직접 찐 후 비율별로 첨가 하여 막걸리를 제조하였다. 단호박 막걸리 제조를 위해 단 호박을 쌀 중량의 5%, 10%, 20% 및 30%를 첨가하였으 며 발효 및 담금 후 9일간 단호박 막걸리의 이화학적(pH, 총산 및 알코올), 미생물학적(유산균 및 효모수) 및 항산 화 활성을 조사하였다. pH의 경우 모든 실험군에서 발효 및 저장기간이 늘어날수록 점차 낮아졌으며 9일차에는 단 호박 무첨가군인 대조군(3.27)에 비해 단호박 첨가군(3.28- 3.52)이 다소 높은 결과를 보였다. 총산도는 1일차(0.09- 0.55) 및 3일차(0.81-0.86)에 급격히 증가하였으며, 그 후 서서히 증가하여 9일차에는 단호박 첨가군에서 1.16-1.32 의 결과를 보였다. 알코올 함량은 9일차에 대조군 0%가 4.59로 가장 낮았고 단호박 5-30% 첨가군에서 5.20-5.77% 로 단호박 첨가량이 많아질수록 알코올 함량이 높았다. 유 산균수 측정의 경우 발효초반에 증가하는 양상을 보이다 가 5일차부터 다소 감소하거나 유사하여 9일차에는 단호 박 첨가 0-30% 첨가군에서 7.95-8.09 log CFU/g로 나타났 으며, 효모수의 경우 발효가 진행될수록 증가와 감소를 다 소 반복하였으며 9일차에는 7.68-7.99 log CFU/g으로 측 정되었다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 단호박 30% 첨가군에서 85.96 및 78.97%로 각각 측정되어 단호박 무 첨가군의 DPPH (48.29%) 및 ABTS (62.12%) 결과와 비 교 시 높은 항산화 활성도를 보였다. 따라서 추후 단호박 첨가에 따른 각종 비타민류, 무기질 및 β-carotene 등의 영 양·기능성 성분의 분석과 더불어 소비자의 관능평가 등을 통해 항산화 기능이 강화된 단호박 막걸리의 실용화를 위 한 구체적인 연구개발의 확대가 필요할 것으로 사료된다.

    Conflict of interest

    To the best of our knowledge, the named authors (Kim Ji Yoon, Jeon Eun Bi, Song Min Gyu and Park Shin Young) have no conflict of financial and non-financial interest. There are no other relationships or activities that could appear to have influenced submitted work.

    Figure

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    A flow diagram for the preparation of Makgeolli containing sweet pumpkin.

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    Changes of alcohol contents of Makgeolli containing sweet pumpkin at 9-day. Error bars (a-e) represent the standard deviations for the mean of three samples (three samples/treatment).

    JFHS-36-3-271_F3.gif

    DPPH free radical scavenging activity of Makgeolli containing sweet pumpkin at 9-day. DPPH; 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl. Error bars (a-e) represent the standard deviations for the mean of three samples (three samples/treatment).

    JFHS-36-3-271_F4.gif

    ABTS free radical scavenging activity of Makgeolli added with sweet pumpkin at 9-day. ABTS; 2,2’-Azino-bis (3-ethylbenzothiazoline- 6-sulfonic acid diammonium). Error bars (a-e) represent the standard deviations for the mean of three samples (three samples/ treatment).

    Table

    Change of pH value and total acidity in Makgeolli containing sweet pumpkin during 9-days of fermentation and cold storage

    Changes of lactic acid bacteria and yeast cell counts (log CFU/mL) in Makgeolli added with sweet pumpkin during 9-days of fermentation and cold storage

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