Development of Fermented Onion Products and Their Preservation

Abstract

최근 양파를 많이 섭취한 사람들의 경우 암, 심혈관계지환 등 노화관련 질환의 발생률이 현저히 떨어진다는 보고가 잇따르면서 건강기능성 소재로서 양파에 대한 소비자들이 인식이 매우 높아져 있다. 현재 양파의 국내 자급률은 100%에 이르기 때문에 양파를 소재로 한 다양한 기능성식품의 개발은 국내에서 생산되는 농산물을 이용한 건강식품시장의 활성화에 밑거름이 될 것이며, 국내외적으로 우리나라 농산물의 고부가가치화를 추구하는데 크게 기여할 것이다. 따라서 본 연구에서는 우수한 기능성 소재로 입증된 양파를 이용하여 음료의 제조공정 개발 및 최적화시키고자 하였다. 고기능성 양파유산발효음료를 제조하기 위해서 pentosaceus KC-007을 이용하여 발효하였다. 기존 연구를 통해 확립된 KC-007의 유산발효 최적조건은 배양온도 4℃, pH 4.0~6.0, 접종량 2 %(v/v) 이다. 양파 착즙액에 2종류의 유산균을 혼합 접종하여 유산발효할 경우에는 P. pentosaceus KC-007과 B. bifidum ATCC 15696을 1:2의 비율로 혼합접종하여 발효하는 것이 가장 높은 산도와 우수한 유산균 생균수를 나타내고 SOD 유사활성도 비교적 높은 것으로 확인되었다. 양파 착즙액에 팽화 홍삼 추출액을 첨가하여 유산발효 할 경우에는 팽화 홍삼 추출액의 첨가량에 관계없이 발효 24시간에서 가장 높은 생균수를 나타내었으며 발효액의 전자공여능과 아질산염 소거능은 1%(w/v) 이상의 팽화 홍삼 추출액을 첨가하였을 때 가장 높은 수치를 나타내었다. 양파취를 저감화하기 위해서는 양파를 2.0%(w/v)의 citric acid 용액으로 24 시간 침지하는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. 양파 착즙액 발효를 1 L 또는 40 L로 scale-up하였을 경우 유산발효를 위한 최적조건은 양파 착즙액 원액을 pH 5.0으로 조정한 후 P. pentosaceus KC-007과 B. bifidum ATCC 15696을 1:2의 비율로 혼합한 starter를 2%(v/v) 접종하여 37℃에서 24 시간 발효하는 것으로 확립하였으나, 대량생산 시, 효율과 경제성 등을 고려하여 KC-007을 이용하여 단독배양하였다. 시제품 생산을 위한 최적배합비는 유산발효음료의 경우에는 양파유산발효액 10%, 고과당 10%, 올리고당 5%, 배 농축액 2.38%, 아카시아 벌꿀 2%, 배향 0.3%, quercetin 추출물 0.29%, 팽화홍삼농축액 0.02% 등이었고, 초산발효음료의 경우에는 양파식초 5%, 올리고당 14.94%, 고과당 4.7%, 레드자몽 농축액 3.3%, 복분자농축액 0.04% 등이었다. 저장시험 결과 개발된 양파발효음료는 냉장온도(4 oC)에서 1 개월 이상의 유통기한을 가질 수 있음을 확인하였다. 분말제품은 5% malto-dextrin을 첨가한 후, 동결건조, 분쇄과정을 거쳐 생산된다. 저장실험 결과 개발된 유산발효분말제품은 25oC 에서, 초산분말제품은 모든 온도에서 저장기간 동안 변화를 보이지 않았다.;To develop lactic acid fermented onion beverage, fermentation abilities were examined using KC-007. When the onion extracts were fermented with mixed cultures of P. pentosaceus KC-007 and B. bifidum ATCC 15696 with ration of 1 : 2, the highest acidity, viable cell numbers of starter strain, and SOD-like activity were exhibited. When the onion extracts was supplemented with puffed red ginseng extract, viable examined concentrations of puffed red ginseng extract. The electron donating ability and nitrite scavenging ability were highest when red ginseng extract was added at the concentration of more than 1% (w/v). It was found that soaking the onion into 2.0% (w/v) citric acid solution for 24 hr was the best method for the reduction of off-flavor of onion. Fermented functional onion products were developed using lactic acid bacteria and acetic acid bacteria as a fermented starter of onion. The optimum recipe of functional lactic acid fermented onion juice based on manufacturing process and sensory evaluation were determined as 10% of fermented liquer, 10% of fructose, 5% of oligosaccharide, 2.38% of pear concentrate, 2 % of honey, 0.3% of pear flavor, 0.29% of quercetin extract, 0.02% of ginseng extract, etc. In the case of onion vinegar beverage, the optimum recipe were determined as 5% of onion vinegar, 14.94% of oligosaccharide, 4.7% of fructose, 3.3% of grapefruit concentrate, 0.04% of Korean bramble concentrate, etc. Preservation tests showed that the shelf life of fermented onion juices could be greater than 1 month at 4oC of storage temperature. 5% of malto-dextrin as anti-caking was added. The mixtures formulated were carried out freezing drying for 24-48 hr and then were reduced to powder. Preservation tests showed that the shelf life of lactic acid fermented onion powder and onion vinegar powder could be greater than storage periods at 25ºC of storage temperature.