Characteristics of sugar extracts of medicinal plants fermented with Lactobacillus plantarum DK119

Lactobacillus plantarum DK119로 발효한 약용식물 당침액의 특성

In this study, the optimal fermenting conditions of sugar extracts of Artemisia annua L. (Aa), Houttuynia cordata Thunb (Hc), and Saururus chinensis Baill (Sc) were determined to develop fermented beverages. The sugar extracts ($50{\pm}5^{\circ}Bx$) were diluted to 10, 15, and $20^{\circ}Bx$, and fermented with 2% (v/v) of Lactobacillus plantarum DK119 ($5{\times}10^9CFU/mL$) at $37^{\circ}C$ for 4 days. According to the lactic acid bacteria population, pH, titratable acidity, and reducing sugar content, $20^{\circ}Bx$ for Aa, $10^{\circ}Bx$ for Hc and $15^{\circ}Bx$ for Sc were the maximum concentrations for the fermentation. There were no changes in total polyphenol content in the extracts of Aa, Hc, and Sc, whereas the radical scavenging activity and ferric reducing antioxidant power were increased during the fermentation. Lactic acid fermentation resulted in improvement of sensory evaluation scores on unfavorable plant taste and overall acceptability of the sugar extracts of medicinal plants.

본 연구에서는 약초 당침 추출액의 발효특성을 분석하고 관능적 특성을 개선할 수 있는 적정 발효조건을 도출하여 유산균 발효 약초음료 개발에 응용하고자 하였다. 설탕을 이용하여 1년 숙성, 추출한 개똥쑥, 어성초 및 삼백초 당침액($50{\pm}5^{\circ}Bx$)을 10, 15 및 $20^{\circ}Bx$로 희석한 후 김치로부터 분리한 L. plantarum DK119 ($5{\times}10^9CFU/mL$)를 2% (v/v) 접종하고 $37^{\circ}C$에서 4일 동안 발효하면서 유산균 수, pH, 적정산도 및 환원당 함량 변화를 분석한 결과 개똥쑥은 $20^{\circ}Bx$, 어성초는 $10^{\circ}Bx$, 그리고 삼백초는 $15^{\circ}Bx$가 발효 가능한 농도로 나타났다. 즉, 희석농도와 접종 유산균 수가 유사한 조건에서도 사용한 약초 종류에 따라 발효특성에 차이가 있음을 알 수 있다. 발효 기간 중 개똥쑥, 어성초 및 삼백초 희석액의 총폴리페놀 함량은 모든 희석액에서 변화가 없는 반면 DPPH radical 제거능과 환원력(FRAP)은 발효 2일에 유의적 증가를 보여 발효 중 항산화 활성에 영향을 미치는 발효 산물이 생성되는 것으로 추정된다. 관능검사 결과, 발효 전 당침액에서 나는 특유의 불쾌한 약초 맛이 발효 1일부터 감소하고 종합적 기호도가 발효 2-3일에 높아져 L. plantarum DK119를 이용한 유산균 발효는 약초 당침액의 항산화 활성을 증가시키고 관능적 품질특성을 개선시켜 약초 추출물을 이용한 건강 음료 개발에 응용 가능한 것으로 사료된다.