건조방법에 따른 아로니아의 품질특성 및 생리활성물질에 대한 추출 최적화 Quality characteristics of Aronia(Aronia melanocarpa(Michx.) Ell) by different drying method, and optimization of extraction conditions of bioactive substance원문보기
본 연구에서는 우수한 생리활성 물질을 다량 함유한 아로니아의 활용성 제고를 위하여 건조방법에 따른 품질특성 조사와 반응표면분석법을 이용하여 아로니아의 생리활성 물질 최적화를 위한 추출조건을 확립하고자 하였다. 건조과정 중 품질특성을 측정한 결과, 중량변화율은 진공동결건조에서 가장 많은 중량 감소율을 나타내었고, 수분함량은 ...
본 연구에서는 우수한 생리활성 물질을 다량 함유한 아로니아의 활용성 제고를 위하여 건조방법에 따른 품질특성 조사와 반응표면분석법을 이용하여 아로니아의 생리활성 물질 최적화를 위한 추출조건을 확립하고자 하였다. 건조과정 중 품질특성을 측정한 결과, 중량변화율은 진공동결건조에서 가장 많은 중량 감소율을 나타내었고, 수분함량은 열풍 건조 초기 0~12시간 구간에서 가장 많은 수분이 감소하였다. 색도는 L*값은 큰 변화를 나타내지 않았고, a*와 b*값은 진공동결건조와 냉풍건조에서는 증가하였고, 열풍건조에서는 감소하였다. 경도는 각 시간별 건조방법 중 열풍건조가 가장 높은 값을 나타내었다. 건조수율은 냉풍건조 > 열풍건조 > 진공동결건조 순으로 나타났다. 진공동결건조에서 가장 적은 수분 함량을 나타내었고, 조단백, 조지방, 가용성무질소물에서는가장 높은 함량을 나타내었다. pH는 3.90~3.92의 범위로 건조방법에 따른 차이를 나타내지 않았으며, 당도는 6.57°Brix로 진공동결건조에서 가장 높게 나타났다. 색도는 L*값은 큰 차이를 보이지 않았으나, a*값은 냉풍건조가 가장 높았고, b(Yellowness)값은 냉풍건조가 가장 낮게 나타났다. Hardness(g)는 열풍건조(4465.70 g) > 냉풍건조(2723.25 g) > 생과(2611.40 g) > 진공동결건조(2334.50 g) 순으로 높게 나타났다. 무기질 함량은 진공동결건조(1,365.89 mg/100g) > 열풍건조(919.22 mg/100g) > 냉풍건조(884.93 mg/100g) > 생과(211.56 mg/100g) 순이었으며, 주요무기질은 K, Ca, Mg, Na인 것으로 나타났다. 유리당 함량은 진공동결건조(20.59 g/100g) > 열풍건조(19.94 g/100g) > 냉풍건조(16.95 g/100g) > 생과(5.92g/100g) 순으로 나타났다. 유리아미노산 함량은 진공동결건조가 282.85 mg/100 g으로 가장 높았으며, 주요 유리아미노산은 glutamic acid, G-aminobutyric acid, serine, threonine, valine인 것으로 나타났다. 건조방법에 따른 아로니아의 생리활성물질 측정결과, DPPH radical scavenging(IC50)과 ABTS radical scavenging(IC50)은 각각 진공동결건조에서 0.72 mg/mL, 0.38 mg/mL로 가장 높은 항산화력을 나타내었다. 진공동결건조에서 총 페놀 함량(6.19 g GAE/100 g), 총 플라보노이드 함량(3.10 g QE/100 g), 총 탄닌 함량(2.46 g TE/100 g), 총 안토시아닌 함량(743.09 mg C3G/100 g), 프로안토시아니딘 함량(6.21 g CE/100g), chlorogenic acid 함량(180.08 mg/100g) 및 neochlorogenic aicd 함량(125.09 mg/100g)으로, 진공동결건조 시 아로니아의 생리활성물질이 가장 높은 것으로 나타났다. 열수추출수율은 22.67～38.66%, DPPH radical scaevnging(IC50) 0.98~1.85 mg/mL, ABTS radical scavengign(IC50) 0.38~0.74 mg/mL, 총 페놀 함량 29.23~47.86 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량 17.12~19.21 mg QE/g, 총 탄닌 함량 21.94~39.67 mg TE/g, 총 안토시아닌 함량 85.69~504.94 mg C3G/100 g, 프로안토시아니딘 함량 129.39~644.59 mg CE/100 g, chlorogenic acid 함량 478.02~558.41 mg/100 g 및 neochlorogenic acid 함량 290.30~387.94 mg/100g으로 나타났다. 아로니아의 생리활성 물질에 대한 최적 열수 추출조건은 추출시간 4.8hr 및 추출온도 77℃로 설정하였다. 에탄올 추출수율은 27.12～46.65%, DPPH radical scaevnging(IC50) 0.68~0.94 mg/mL, ABTS radical scavengign(IC50) 0.35~0.57 mg/mL, 총 페놀 함량 43.03~54.65 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량 13.90~21.39 mg QE/g, 총 탄닌 함량 36.14~53.47 mg TE/g, 총 안토시아닌 함량 433.74~739.41 mg C3G/100 g, 프로안토시아니딘 함량 1,642.65~2,371.11 mg CE/100 g, chlorogenic acid 함량 503.26~680.76 mg/100 g 및 neochlorogenic acid 함량 355.45~457.88 mg/100g으로 나타났다. 아로니아의 생리활성 물질에 대한 최적 에탄올 추출조건은 추출시간 1.6hr, 추출 에탄올 농도 62% 및 추출온도 81℃로 설정하였다. 메탄올 추출수율은 41.16～49.47%, DPPH radical scaevnging(IC50) 0.63~0.93 mg/mL, ABTS radical scavengign(IC50) 0.24~0.38 mg/mL, 총 페놀 함량 49.47~70.38 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량 14.52~19.00 mg QE/g, 총 탄닌 함량 39.74~58.90 mg TE/g, 총 안토시아닌 함량 616.73~947.29 mg C3G/100 g, 프로안토시아니딘 함량 1,973.58~2,717.13 mg CE/100 g, chlorogenic acid 함량 350.20~512.23 mg/100 g 및 neochlorogenic acid 함량 260.10~398.18 mg/100g으로 나타났다. 아로니아의 생리활성 물질에 대한 최적 메탄올 추출조건은 추출시간 2.2hr, 추출 메탄올 농도 65% 및 추출온도 81℃로 설정하였다.
본 연구에서는 우수한 생리활성 물질을 다량 함유한 아로니아의 활용성 제고를 위하여 건조방법에 따른 품질특성 조사와 반응표면분석법을 이용하여 아로니아의 생리활성 물질 최적화를 위한 추출조건을 확립하고자 하였다. 건조과정 중 품질특성을 측정한 결과, 중량변화율은 진공동결건조에서 가장 많은 중량 감소율을 나타내었고, 수분함량은 열풍 건조 초기 0~12시간 구간에서 가장 많은 수분이 감소하였다. 색도는 L*값은 큰 변화를 나타내지 않았고, a*와 b*값은 진공동결건조와 냉풍건조에서는 증가하였고, 열풍건조에서는 감소하였다. 경도는 각 시간별 건조방법 중 열풍건조가 가장 높은 값을 나타내었다. 건조수율은 냉풍건조 > 열풍건조 > 진공동결건조 순으로 나타났다. 진공동결건조에서 가장 적은 수분 함량을 나타내었고, 조단백, 조지방, 가용성무질소물에서는가장 높은 함량을 나타내었다. pH는 3.90~3.92의 범위로 건조방법에 따른 차이를 나타내지 않았으며, 당도는 6.57°Brix로 진공동결건조에서 가장 높게 나타났다. 색도는 L*값은 큰 차이를 보이지 않았으나, a*값은 냉풍건조가 가장 높았고, b(Yellowness)값은 냉풍건조가 가장 낮게 나타났다. Hardness(g)는 열풍건조(4465.70 g) > 냉풍건조(2723.25 g) > 생과(2611.40 g) > 진공동결건조(2334.50 g) 순으로 높게 나타났다. 무기질 함량은 진공동결건조(1,365.89 mg/100g) > 열풍건조(919.22 mg/100g) > 냉풍건조(884.93 mg/100g) > 생과(211.56 mg/100g) 순이었으며, 주요무기질은 K, Ca, Mg, Na인 것으로 나타났다. 유리당 함량은 진공동결건조(20.59 g/100g) > 열풍건조(19.94 g/100g) > 냉풍건조(16.95 g/100g) > 생과(5.92g/100g) 순으로 나타났다. 유리아미노산 함량은 진공동결건조가 282.85 mg/100 g으로 가장 높았으며, 주요 유리아미노산은 glutamic acid, G-aminobutyric acid, serine, threonine, valine인 것으로 나타났다. 건조방법에 따른 아로니아의 생리활성물질 측정결과, DPPH radical scavenging(IC50)과 ABTS radical scavenging(IC50)은 각각 진공동결건조에서 0.72 mg/mL, 0.38 mg/mL로 가장 높은 항산화력을 나타내었다. 진공동결건조에서 총 페놀 함량(6.19 g GAE/100 g), 총 플라보노이드 함량(3.10 g QE/100 g), 총 탄닌 함량(2.46 g TE/100 g), 총 안토시아닌 함량(743.09 mg C3G/100 g), 프로안토시아니딘 함량(6.21 g CE/100g), chlorogenic acid 함량(180.08 mg/100g) 및 neochlorogenic aicd 함량(125.09 mg/100g)으로, 진공동결건조 시 아로니아의 생리활성물질이 가장 높은 것으로 나타났다. 열수추출수율은 22.67～38.66%, DPPH radical scaevnging(IC50) 0.98~1.85 mg/mL, ABTS radical scavengign(IC50) 0.38~0.74 mg/mL, 총 페놀 함량 29.23~47.86 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량 17.12~19.21 mg QE/g, 총 탄닌 함량 21.94~39.67 mg TE/g, 총 안토시아닌 함량 85.69~504.94 mg C3G/100 g, 프로안토시아니딘 함량 129.39~644.59 mg CE/100 g, chlorogenic acid 함량 478.02~558.41 mg/100 g 및 neochlorogenic acid 함량 290.30~387.94 mg/100g으로 나타났다. 아로니아의 생리활성 물질에 대한 최적 열수 추출조건은 추출시간 4.8hr 및 추출온도 77℃로 설정하였다. 에탄올 추출수율은 27.12～46.65%, DPPH radical scaevnging(IC50) 0.68~0.94 mg/mL, ABTS radical scavengign(IC50) 0.35~0.57 mg/mL, 총 페놀 함량 43.03~54.65 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량 13.90~21.39 mg QE/g, 총 탄닌 함량 36.14~53.47 mg TE/g, 총 안토시아닌 함량 433.74~739.41 mg C3G/100 g, 프로안토시아니딘 함량 1,642.65~2,371.11 mg CE/100 g, chlorogenic acid 함량 503.26~680.76 mg/100 g 및 neochlorogenic acid 함량 355.45~457.88 mg/100g으로 나타났다. 아로니아의 생리활성 물질에 대한 최적 에탄올 추출조건은 추출시간 1.6hr, 추출 에탄올 농도 62% 및 추출온도 81℃로 설정하였다. 메탄올 추출수율은 41.16～49.47%, DPPH radical scaevnging(IC50) 0.63~0.93 mg/mL, ABTS radical scavengign(IC50) 0.24~0.38 mg/mL, 총 페놀 함량 49.47~70.38 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량 14.52~19.00 mg QE/g, 총 탄닌 함량 39.74~58.90 mg TE/g, 총 안토시아닌 함량 616.73~947.29 mg C3G/100 g, 프로안토시아니딘 함량 1,973.58~2,717.13 mg CE/100 g, chlorogenic acid 함량 350.20~512.23 mg/100 g 및 neochlorogenic acid 함량 260.10~398.18 mg/100g으로 나타났다. 아로니아의 생리활성 물질에 대한 최적 메탄올 추출조건은 추출시간 2.2hr, 추출 메탄올 농도 65% 및 추출온도 81℃로 설정하였다.
In this study, quality characteristics of Aronia melanocarpa using different drying method, and optimized extraction condition of bioactive substance of Aronia melanocarpa by using the response surface methodology(RSM) were investigate. Quality characteristics during drying process of Aronia melanoc...
In this study, quality characteristics of Aronia melanocarpa using different drying method, and optimized extraction condition of bioactive substance of Aronia melanocarpa by using the response surface methodology(RSM) were investigate. Quality characteristics during drying process of Aronia melanocarpa by different drying method, weight decrease was highest in vacuum freeze drying. The decrease of moisture content was most pronounced in a peroid of 0-12hrs in the hot air drying. There was no significant difference in L* value among measurements during drying. values of a* and b* were increased in vacuum freeze drying and cold air drying, but decreased in hot air drying. Quality characteristics of Aronia melanocarpa by different drying method, the yield(%) in the order of cold air drying(24.20%)>hot air drying(20.40%)>vacuum freeze drying(19.41%). Moisture content was lowest in vacuum freeze drying, and crude protein, crude fat and nitrogen free extract content were highest in vacuum freeze drying. pH was not affected by different drying methods. The sugar content was highest in vacuum freeze drying(6.57°Brix). Significant difference was not found between L* values. The values of a* and b* were highest and lowest in cold drying and cold drying respectively. Hardness(g) increased in the order of hot-air drying (4465.70 g)>cold air drying (2723.25 g)>fresh (2611.40 g)>vacuum freeze-drying (2334.50 g). Mineral content was highest in vacuum freeze drying(1,365.89 mg/100 g), and major mineral components was K, Ca, Mg and Na. Free sugar contents ranged 5.92~20.59 g/100g, and was highest in vacuum freeze drying. Free amino acid content was highest in vacuum freeze drying(282.85 mg/100g), and major free amino acid was glutamic acid, G-aminobutyric acid, serine, threonine, valine. DPPH radical scavenging(IC50) and ABTS radical scavenging(IC50) were highest by 0.72 mg/mL and 0.38 mg/mL in vacuum freeze drying respectively. In vacuum freeze drying, the contents such as total phenol content 6.19 g GAE/100 g, total flavonoid content 3.10 g QE/100 g, total tannin content 2.46 g TE/100 g, total anthocyanin content 743.09 mg C3G/100 g, proanthocyanidin content 6.21 g CE/100g, chlorogenic acid content 180.08 mg/100g and neochlorogenic acid 125.09 mg/100g, bioactive substance content of Aronia melanocarpa were highest in vacuum freeze drying. Hot water extraction yield ranged 22.67~38.66%, DPPH radical scavenging(IC50) 0.98~1.85 mg/mL, ABTS radical scavenging(IC50) 0.38~0.74 mg/mL, total phenol content 29.23~47.86 mg GAE/g, total flavonoid content 17.12~19.21 mg QE/g, total tannin content 21.94~39.67 mg TE/g, total anthocyanin content 85.69~504.94 mg C3G/100 g, proanthocyanidin content 129.39~644.59 mg CE/100 g, chlorogenic acid content 478.02~558.41 mg/100 g and neochlorogenic acid content 290.30~387.94 mg/100 g. With hot water extraction of bioactive substances from Aronia, optimal extraction time and temperature were 4.8hr and 77℃, respectively. Ethanol extraction yield ranged 27.12～46.65%, DPPH radical scavenging(IC50) 0.68~0.94 mg/mL, ABTS radical scavenging(IC50) 0.35~0.57 mg/mL, total phenol content 43.03~54.65 mg GAE/g, total flavonoid content 13.90~21.39 mg QE/g, total tannin content 36.14~53.47 mg TE/g, total anthocyanin content 433.74~739.41 mg C3G/100 g, proanthocyanidin content 1,642.65~2,371.11 mg CE/100 g, chlorogenic acid content 503.26~680.76 mg/100 g and neochlorogenic acid content 355.45~457.88 mg/100 g. With ethanol extraction of bioactive substances from Aronia, optimal extraction time, concentration and temperature were 1.6hr, 62% and 81℃, respectively. Methanol extraction yield ranged 41.16～49.47%, DPPH radical scavenging(IC50) 0.63~0.93 mg/mL, ABTS radical scavenging(IC50) 0.24~0.38 mg/mL, total phenol content 49.47~70.38 mg GAE/g, total flavonoid content 14.52~19.00 mg QE/g, total tannin content 39.74~58.90 mg TE/g, total anthocyanin content 616.73~947.29 mg C3G/100 g, proanthocyanidin content 1,973.58~2,717.13 mg CE/100 g, chlorogenic acid content 350.20~512.23 mg/100 g and neochlorogenic acid content 260.10~398.18 mg/100 g. With methanol extraction of bioactive substances from Aronia, optimal extraction time, concentration and temperature were 2.2hr, 65% and 81℃, respectively.
In this study, quality characteristics of Aronia melanocarpa using different drying method, and optimized extraction condition of bioactive substance of Aronia melanocarpa by using the response surface methodology(RSM) were investigate. Quality characteristics during drying process of Aronia melanocarpa by different drying method, weight decrease was highest in vacuum freeze drying. The decrease of moisture content was most pronounced in a peroid of 0-12hrs in the hot air drying. There was no significant difference in L* value among measurements during drying. values of a* and b* were increased in vacuum freeze drying and cold air drying, but decreased in hot air drying. Quality characteristics of Aronia melanocarpa by different drying method, the yield(%) in the order of cold air drying(24.20%)>hot air drying(20.40%)>vacuum freeze drying(19.41%). Moisture content was lowest in vacuum freeze drying, and crude protein, crude fat and nitrogen free extract content were highest in vacuum freeze drying. pH was not affected by different drying methods. The sugar content was highest in vacuum freeze drying(6.57°Brix). Significant difference was not found between L* values. The values of a* and b* were highest and lowest in cold drying and cold drying respectively. Hardness(g) increased in the order of hot-air drying (4465.70 g)>cold air drying (2723.25 g)>fresh (2611.40 g)>vacuum freeze-drying (2334.50 g). Mineral content was highest in vacuum freeze drying(1,365.89 mg/100 g), and major mineral components was K, Ca, Mg and Na. Free sugar contents ranged 5.92~20.59 g/100g, and was highest in vacuum freeze drying. Free amino acid content was highest in vacuum freeze drying(282.85 mg/100g), and major free amino acid was glutamic acid, G-aminobutyric acid, serine, threonine, valine. DPPH radical scavenging(IC50) and ABTS radical scavenging(IC50) were highest by 0.72 mg/mL and 0.38 mg/mL in vacuum freeze drying respectively. In vacuum freeze drying, the contents such as total phenol content 6.19 g GAE/100 g, total flavonoid content 3.10 g QE/100 g, total tannin content 2.46 g TE/100 g, total anthocyanin content 743.09 mg C3G/100 g, proanthocyanidin content 6.21 g CE/100g, chlorogenic acid content 180.08 mg/100g and neochlorogenic acid 125.09 mg/100g, bioactive substance content of Aronia melanocarpa were highest in vacuum freeze drying. Hot water extraction yield ranged 22.67~38.66%, DPPH radical scavenging(IC50) 0.98~1.85 mg/mL, ABTS radical scavenging(IC50) 0.38~0.74 mg/mL, total phenol content 29.23~47.86 mg GAE/g, total flavonoid content 17.12~19.21 mg QE/g, total tannin content 21.94~39.67 mg TE/g, total anthocyanin content 85.69~504.94 mg C3G/100 g, proanthocyanidin content 129.39~644.59 mg CE/100 g, chlorogenic acid content 478.02~558.41 mg/100 g and neochlorogenic acid content 290.30~387.94 mg/100 g. With hot water extraction of bioactive substances from Aronia, optimal extraction time and temperature were 4.8hr and 77℃, respectively. Ethanol extraction yield ranged 27.12～46.65%, DPPH radical scavenging(IC50) 0.68~0.94 mg/mL, ABTS radical scavenging(IC50) 0.35~0.57 mg/mL, total phenol content 43.03~54.65 mg GAE/g, total flavonoid content 13.90~21.39 mg QE/g, total tannin content 36.14~53.47 mg TE/g, total anthocyanin content 433.74~739.41 mg C3G/100 g, proanthocyanidin content 1,642.65~2,371.11 mg CE/100 g, chlorogenic acid content 503.26~680.76 mg/100 g and neochlorogenic acid content 355.45~457.88 mg/100 g. With ethanol extraction of bioactive substances from Aronia, optimal extraction time, concentration and temperature were 1.6hr, 62% and 81℃, respectively. Methanol extraction yield ranged 41.16～49.47%, DPPH radical scavenging(IC50) 0.63~0.93 mg/mL, ABTS radical scavenging(IC50) 0.24~0.38 mg/mL, total phenol content 49.47~70.38 mg GAE/g, total flavonoid content 14.52~19.00 mg QE/g, total tannin content 39.74~58.90 mg TE/g, total anthocyanin content 616.73~947.29 mg C3G/100 g, proanthocyanidin content 1,973.58~2,717.13 mg CE/100 g, chlorogenic acid content 350.20~512.23 mg/100 g and neochlorogenic acid content 260.10~398.18 mg/100 g. With methanol extraction of bioactive substances from Aronia, optimal extraction time, concentration and temperature were 2.2hr, 65% and 81℃, respectively.
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