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Bacillus Subtilis CBD2로 배양된 백미 발효물의 미세캡슐 제조 및 물리화학적 특성

Physicochemical properties and microencapsulation process of rice fermented with Bacillus subtilis CBD2

박혜미|홍주헌|이대훈
한국식품저장유통학회 (The Korean Society of Food Preservation)|2015.04|Food Science and Preservation|제22권 제2호|pp. 225-231

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ricephysicochemical propertiesmicroencapsulationBacillus subtilis CBD2amylase activity
주제분류식품과학

초록

본 연구에서는 백미 발효물을 곡류 효소함유 식품으로 개발하고자Bacillus subtilis CBD2를 접종하여 96시간 발효한 다음 알긴산 및 키토산을 피복물질로 사용하여 분무건조 미세캡슐 분말을 제조하였고, 분말의 물리화학적 특성 및 amylase 활성을 조사하였다. 백미 발효물의 생균수, pH 및 amylase 활성은 각각 7.61 log CFU/mL, pH 5.08 및 159.43 unit/mL이었다. 백미 발효물의 미세캡슐 분말 제조는 알긴산 1.0% 및 키토산을 각각 0.3%, 0.5%, 1.0%를 첨가하여 분무건조 하였다. 분무건조 미세캡슐 분말의 수분함량은 2.90~3.68%였으며, 색도는 키토산 첨가량이 증가함에 따라 L값 및 a값은 감소하고, b값 및 ${\Delta}E$값은 상대적으로 증가하였다. 입자크기는 분무건조 미세캡슐 분말에서 $48.13{\sim}68.48{\mu}m$로 동결건조 분말 $357.87{\mu}m$ 보다 작았으며, 표면 구조는 전반적으로 구형을 나타내었으나, 키토산 함량이 증가함에 따라 표면 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 2.40~2.65로 동결건조 분말 2.66에 비해 낮은 흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 9.17~10.89%로 동결건조 분말(7.12%)보다 높게 나타났다. 생균수 및 amylase 활성은 동결건조 분말에서 각각 7.01 log CFU/g 및 506.02 unit/g으로 나타났으며, 분무건조 미세캡슐에서는 각각 4.46~4.62 log CFU/g 및 196.63~268.57 unit/g으로 나타나 동결건조 분말 보다 낮게 나타났다. 분말의 인체 내 소화 모델에서, 모든 분말은 pH 1.2의 인공위액에서 활성을 나타내지 않았으며, 최종적으로 pH 7.4의 대장조건에서 알긴산에 0.3%의 키토산을 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말이 85.93%의 amylase 활성을 나타내어 인체에서의 높은 이용률이 기대되었다.

Abstract

This study was conducted to examine the physicochemical properties and micro-encapsulation process of rice fermented with Bacillus subtilis CBD2. The viable bacterial cell, pH, and amylase activity of the rice liquid culture were 7.61 log CFU/mL, pH 5.08 and 159.43 units/mL, respectively. The micro-encapsulated rice liquid culture was manufactured via spray drying with different forming agents: i.e., alginic acid 1.0% and chitosan 0.3%, 0.5%, and 1.0%. The moisture contents of the spray-dried powders were approximately 2.90~3.68%. The color of the L and a value decreased whereas that of the b and △E value increased. The particle size and outer topology of the spray-dried rice liquid culture were 48.13~68.48 μm and globular, respectively. The water absorption index of the spray-dried powder (2.40~2.65) was lower than that of the freeze-dried powder (2.66). The water solubility index of the spray-dried powder (9.17~10.89%) was higher than that of the freeze-dried powder (7.12%). The in vitro dissolution was measured for five hours in pH 1.2 simulated gastric fluid, and pH 6.8 and pH 7.4 simulated intestinal fluids, using a dissolution tester at 37℃ with 50 rpm agitation. The amylase survival in the fermented rice was 85.93% through the spray-drying and it was very effectively controlled.

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