반응표면분석법을 이용한 오디액의 유산발효 조건 최적화 (Optimization of Lactic Acid Fermentation Condition of Mulberry Juice Using Response Surface Methodology)

서지정보

· 발행기관 : 한국식품영양과학회
· 수록지 정보 : 한국식품영양과학회지 / 48권 / 5호 / 575 ~ 588페이지
· 저자명 : 엄인주, 김성호

초록

본 연구에서는 분리한 Lactobacillus plantarum DUIJ- 1216으로 오디액을 발효하여 오디 발효액의 특성과 오디 발효액의 주요성분 등을 측정하여 반응표면분석법으로 오디액의 최적 발효 조건을 설정하였다. 실험계획은 중심합성 계획법으로 실시하여 3가지 독립변수로서 발효시간(12~60 h, X1), 발효온도(30~42°C, X2) 및 오디액 농도(5~9°Brix, X3)를 독립변수로 설정하고, 종속변수로는 오디 발효액의 특성과 유효성분 등을 측정하여 발효 조건을 최적화하였다. 그 결과 생균수는 11.02~14.31 log CFU/mL의 범위로 측정되었고 반응식의 R2은 0.8069였다. 발효액의 유효성분으로서 총 안토시아닌의 함량값은 47.92~101.17 mg/100 mL였고 이때 반응식의 R2값은 0.9132로 1% 이내에서 유의적이었다. 주요성분인 resveratrol 함량은 0.11~0.65 mg/ 100 mL였고 이때 반응식의 R2값은 0.9082로 1% 이내에서 유의적이었다. 생균수, 총 안토시아닌 및 resveratrol 함량의 최적 발효 조건에 대한 4차원 반응표면을 superimposing으로 최적 발효 조건을 설정한 결과 발효시간 42시간, 발효온도 33°C 및 오디 농도 8.0°Brix로 나타났다.

영어초록

The conditions for the lactic acid fermentation of mulberry juice were optimized using a response surface methodology (RSM). The properties and content of the major components of mulberry juice fermented by isolated Lactobacillus plantarum DUIJ-1612 (KCTC 13170BP) were analyzed. A central composite design was applied to examine the effects of three independent variables: fermentation time (12∼60 hours; X1), mulberry concentration (5∼9°Brix; X2), and fermentation temperature (30∼42°C; X3). The fermentation conditions were optimized with the characteristics and major component content of mulberry juice ferments as a dependent variable. As a result, the viable cell counts were 11.02∼14.31 log CFU/mL and the coefficient (R2) of the derived equation from the response surface regression for the viable cell count was 0.8069. The total anthocyanin content as the major component in all fermentation samples was 47.92∼101.17 mg/100 mL with a R2 value of 0.9132 and were within the 1% significance level. The resveratrol content as a major component in all fermentation samples was 0.11∼0.65 mg/100 mL with a R2 value of 0.9082, which was within the 1% significance level. The optimal conditions determined by superimposing the four-dimensional RSM on the viable cell count, total anthocyanin and resveratrol contents under various fermentation conditions were established as follows: fermentation time, 42 hours; mulberry concentration, 8.0°Brix; and fermentation temperature, 33°C.

참고자료

· 없음