Evaluation of Radical Scavenging Activity and Physical Properties of Textured Vegetable Protein Fermented by Solid Culture with Bacillus subtilis HA According to Fermentation Time

고초균을 이용한 조직대두단백의 고체 발효 기간에 따른 라디칼 소거 활성 및 물성 평가

Textured vegetable protein (TVP) was fermented by the solid-state fermentation using Bacillus subtilis HA and biologically active compounds were produced by fermentation for 7 days. The longer fermentation time resulted in the color change of fermented TVP with strong dark red and yellow color. Melanoidin production rapidly increased until fermentation for 48 hr, but did change afterwards. The 70% ethanol extract of TVP fermented for 24 hr showed higher DPPH radical scavenging effect with $IC_{50}$ of 0.99 mg/mL but longer fermentation did not increase its activity. Also, 70% ethanol extract of TVP fermented for 72 hr indicated higher ABTS radical scavenging effect with $IC_{50}$ of 1.68 mg/mL. Consistency index in TVP fermented for 48 hr was the highest values with 7.89 $Pa{\cdot}s^n$. Viscoelastic properties of TVP fermented for 48 hr were maximally enhanced, and viscous value (G") is higher than the elastic value (G'). The $\gamma$-polyglutamic acid (PGA) content was increased by increasing fermentation time with 37.72% of $\gamma$-PGA at 168 hr. However, levan content and molecular weight of PGA were decreased with increasing fermentation time from 7.83% to 3.91% and 1649.3 kDa to 1286.8 kDa, respectively.

조직대두단백을 이용하여 B. subtilis HA에 의한 장기간 동안 고체 발효를 통해 얻어진 발효물의 품질, 항산화 활성 및 물성 변화를 평가하였다. 발효시간에 따라 발효물의 색도는 L값은 감소하고 a, b 값은 증가하였으며 수용성 추출물의 갈색도는 발효 48시간까지는 서서히 증가하나 그 후에는 변화가 없는 것으로 나타났다. TVP 발효물의 물과 70% 에탄올 추출물의 DPPH radical 소거 활성 측정 결과 발효 24시간째 70% 에탄올 추출물의 $ IC_{50}$값이 0.99 mg/mL로 가장 활성이 우수하였고 발효시간이 길어져도 활성이 증가하지 않았다. 또한 ABTS radical 소거 활성도 70% 에탄올 추출물이 발효 72시간째 $ IC_{50}$값이 1.68 mg/g으로 가장 높았다. TVP 발효물의 점조도는 발효 48시간째 7.89 $Pa{\cdot}s^n$으로 가장 높았고 그 후에는 감소하는 것으로 나타났으며 점질물 함량은 발효 24시간째 26.49%로 가장 높은 함량을 보인 후 감소하는 것으로 나타났다. 발효물의 점탄성은 발효 48시간째 가장 높았으며 이후 감소하였고 탄성(G')보다 점성(G")이 높은 것으로 나타났다. $\gamma$-PGA 함량은 발효시간이 증가하면서 증가하는 경향을 보이면서 168시간에 37.72% 생산되었고, 분자량은 발효시간이 경과될수록 감소하였다. Levan 함량은 발효 초기인 12시간째 7.83%에서 발효시간이 경과할수록 감소하는 것으로 나타났다.