본 연구에서는 늙은 호박의 효소처리 조건에 따른 추출특성을 조사하였다. 그 결과, pectinase에 의한 영향에서는 효소제 처리를 한 모든 구가 대조구보다 품질 특성이 우수하였으며, 특히 0.15%(w/w) pectinase 처리구의 품질특성이 가장 높게 분석되었다. 혼합 효소제 처리에서는 pectinase와 cellulase의 단독 처리구에 비해 pectinase와 cellulase의 혼합 효소제의 추출율이 높게 나타났다. 최적 효소제 처리조건 설정을 위한 늙은 호박의 추출조건(I～IV)에서 추출물의 수율은 pectinase와 cellulase를 혼합 처리한 구(III)에서 86.94%로 가장 높게 나타났으며, 가용성 고형분 및 pH는 모든 처리구에서 비슷한 경향을 보였다. 환원당과 전당 함량은 각각 2.81, 4.60%로 나타난 효소제 혼합 처리구(III)가 높았으며 total carotene은 pectinase 처리구가 5.36mg%로 높은 함량을 나타내었다. 모든 처리구에 대한 아질산염소거능 결과는 pH 6.0을 제죄한 pH 1.2, 3.0, 4.0에서 소거능이 있는 것으로 나타났고 유리 아미노산 분석에서는 총 함량이 176.85, 171.89 mg%인 II, III 처리구가 무처리구에 비해 높은 함량으로 분석되었으며 citrulline은 I, IV 처리구에서는 분석되지 않았으나 II, III 처리구에서는 1.61, 1.4l mg%로 분석되었다. 이상의 결과로 늙은 호박의 추출조건으로는 무처리구보다는 효소제를 처리한 구에서 높은 수율 및 품질의 우수성이 인증되었으며 그 중 III 처리구인 pectinase와 cellulase(0.15 : 0.05, %)를 혼합하여 추출함으로써 추출율 및 품질특성이 우수한 추출물을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서는 늙은 호박의 효소처리 조건에 따른 추출특성을 조사하였다. 그 결과, pectinase에 의한 영향에서는 효소제 처리를 한 모든 구가 대조구보다 품질 특성이 우수하였으며, 특히 0.15%(w/w) pectinase 처리구의 품질특성이 가장 높게 분석되었다. 혼합 효소제 처리에서는 pectinase와 cellulase의 단독 처리구에 비해 pectinase와 cellulase의 혼합 효소제의 추출율이 높게 나타났다. 최적 효소제 처리조건 설정을 위한 늙은 호박의 추출조건(I～IV)에서 추출물의 수율은 pectinase와 cellulase를 혼합 처리한 구(III)에서 86.94%로 가장 높게 나타났으며, 가용성 고형분 및 pH는 모든 처리구에서 비슷한 경향을 보였다. 환원당과 전당 함량은 각각 2.81, 4.60%로 나타난 효소제 혼합 처리구(III)가 높았으며 total carotene은 pectinase 처리구가 5.36mg%로 높은 함량을 나타내었다. 모든 처리구에 대한 아질산염소거능 결과는 pH 6.0을 제죄한 pH 1.2, 3.0, 4.0에서 소거능이 있는 것으로 나타났고 유리 아미노산 분석에서는 총 함량이 176.85, 171.89 mg%인 II, III 처리구가 무처리구에 비해 높은 함량으로 분석되었으며 citrulline은 I, IV 처리구에서는 분석되지 않았으나 II, III 처리구에서는 1.61, 1.4l mg%로 분석되었다. 이상의 결과로 늙은 호박의 추출조건으로는 무처리구보다는 효소제를 처리한 구에서 높은 수율 및 품질의 우수성이 인증되었으며 그 중 III 처리구인 pectinase와 cellulase(0.15 : 0.05, %)를 혼합하여 추출함으로써 추출율 및 품질특성이 우수한 추출물을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
In the present study, we investigated the quality characteristic of old pumpkin extract treated with enzymes. As a results, all the groups treated with pectinase were better in quality characteristic than control group and the group treated with 0.15％(w/w) pectinase was specially great. All the grou...
In the present study, we investigated the quality characteristic of old pumpkin extract treated with enzymes. As a results, all the groups treated with pectinase were better in quality characteristic than control group and the group treated with 0.15％(w/w) pectinase was specially great. All the groups treated with simultaneous pectinase and cellulase were higher in the extraction rate than the groups treated with pectinase or cellulase. The experimental groups were divided into non-treated control(I) and three treatment groups(II- IV) for optimum condition of enzyme treatment. The II and IV groups were treated with 0.15％(w/w) pectinase and 0.15％(w/w) cellulase, respectively, and the ill group was treated with both 0.15％(w/w) petinase and 0.05％(w/w) cellulase. Yield for old pumpkin extract of the III group (86.94％) was higher than that of other groups, but there were no significant difference among the groups in soluble solide content and pH of the extract. Reducing sugar and total sugar contents in the ill group were 2.81％ and 4.60％, respectively. Total carotene content in the II group (5.36 mg％) was higher than other groups. Old pumpkin extracts in all the groups showed nitrite-scavenging ability to pH 1.2, 3.0 and 4.0. Total free amino acid content in the III group (176.7 mg％) was higher than other groups. Citrulline contents in the II and III groups were detected 1.66 and 1.41 mg％, respectively but the contents in other groups were not detected.
In the present study, we investigated the quality characteristic of old pumpkin extract treated with enzymes. As a results, all the groups treated with pectinase were better in quality characteristic than control group and the group treated with 0.15％(w/w) pectinase was specially great. All the groups treated with simultaneous pectinase and cellulase were higher in the extraction rate than the groups treated with pectinase or cellulase. The experimental groups were divided into non-treated control(I) and three treatment groups(II- IV) for optimum condition of enzyme treatment. The II and IV groups were treated with 0.15％(w/w) pectinase and 0.15％(w/w) cellulase, respectively, and the ill group was treated with both 0.15％(w/w) petinase and 0.05％(w/w) cellulase. Yield for old pumpkin extract of the III group (86.94％) was higher than that of other groups, but there were no significant difference among the groups in soluble solide content and pH of the extract. Reducing sugar and total sugar contents in the ill group were 2.81％ and 4.60％, respectively. Total carotene content in the II group (5.36 mg％) was higher than other groups. Old pumpkin extracts in all the groups showed nitrite-scavenging ability to pH 1.2, 3.0 and 4.0. Total free amino acid content in the III group (176.7 mg％) was higher than other groups. Citrulline contents in the II and III groups were detected 1.66 and 1.41 mg％, respectively but the contents in other groups were not detected.
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문제 정의
그러나 호박을 이용한 가공식품 개발을 위한 기초자료로서 효소제 처리에 따른 호박 추출물의 특성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전통적인 식품으로 인지도가 높은 호박을 다양한 기능성 식품으로 개발할 목적으로 세포벽 효소 처리에 따른 늙은 호박의 추출특성을 조사하였다.
늙은 호박의 추출조건 설정, 즉 추출물의 수율을 높이기 위해서 효소제에 대한 영향을 살펴보았다. 먼저 pectinase를 농도별로 처리한 추출물(U, HI, IV, V, VI)과 대조구(I)를 기교한 결과는 Table 2와 같다.
제안 방법
Jeong 의 방법(13)을 응용하여 분쇄한 호박 100 g 에 15%(v/w)의 가수량과 각각의 효소제를 첨가하여 shaking water bath에서 100 rpm, 50℃, 2시간 동안 효소제 반응시킨 후 100 rpm, 50℃, 2시간 추출하였다. 이때 효소제 첨가량은 재료와 가수량의 합한 무게에 대한 비율로 사용하였다.
Park 등(4)에 준하여 효소제로는 pectinase를 선정하였으며 0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20%(w/w)의 pectinase를 처리한 각각의 추출물에 대한 품질특성을 알아보았다.
또한 호박의 추출수율을 높이기 위해 pectinase에 분해되지 않는 섬유질의 분해효소로 cellulase 를 선정하였으며 pectianse와 cellulase를 혼합하여 추출한 추출물의 특성을 살펴보았다. 이때 효소제 첨가량은 pectinase와 cellulase에 대하여 각각 0.
추출조건 설정시험 결과를 바탕으로 Table 1과 같이 pectinase와 cellulase를 첨가하여 추출한 추출물의 특성을 분석하였다.
수율은 추출 후 압착 여과하여 단위 원료 무게당 추출된 여액의 무게 백분율로 환산하였으며, 잔사량은 압착 여과한 후 잔사의 무게를 측정하였다.
pH는 pH meter(Metrohm 691, Swiss)를 사용하였으며 색도는 UV spectrophotometer (UV-1601, Shimadzu, Japan) 를 사용하여 Hunter's color(L, a, b)를 측정하였다.
환원당의 정 량은 DNS 법(15)으로 정 량하였다. 적 당히 희석한 시료용액 1 ㎖에 DNS 용액 1 ㎖을 가하여 boiling water bath에서 10분간 가열시킨 후 급냉하고 증류수 3 ㎖을 첨가하여 UV-visible spectrophotometry (UV-1601, Shimadzu, Japan) 546 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때, 당의 정량은 glucose를 표준품으로 사용하여 상기의 방법으로 작성한 표준곡선으로부터 환산하였으며, 전당은 25% HC1에 가수분해후 DNS 법으로 정량하였다.
적 당히 희석한 시료용액 1 ㎖에 DNS 용액 1 ㎖을 가하여 boiling water bath에서 10분간 가열시킨 후 급냉하고 증류수 3 ㎖을 첨가하여 UV-visible spectrophotometry (UV-1601, Shimadzu, Japan) 546 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때, 당의 정량은 glucose를 표준품으로 사용하여 상기의 방법으로 작성한 표준곡선으로부터 환산하였으며, 전당은 25% HC1에 가수분해후 DNS 법으로 정량하였다. 당도는 굴절당도계(NI Atago Ca.
이때, 당의 정량은 glucose를 표준품으로 사용하여 상기의 방법으로 작성한 표준곡선으로부터 환산하였으며, 전당은 25% HC1에 가수분해후 DNS 법으로 정량하였다. 당도는 굴절당도계(NI Atago Ca., Japan)를 이용하여 측정하였다.
같이 하였다. 즉, 호박 추출물 50 m2을 농축하고 methanol 용액과 acetone 용액으로 추출 . 여과하였다.
비색정량하였다. 즉 ImM NaNQ용액 1ml에 소정 농도의 시료를 첨가하고 여기에 0.1N HCl(pH 1.2)과 0.2M 구연산 완충액(pH 3.0, 4.2 그리고 6.0)을 사용하여, 반응 용액의 pH를 각각 1.2, 3.0, 4.2 및 6.0으로 조정한 다음 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응용액 1 ㎖에 2% 초산 용액 5 ㎖를 첨가한 후 Griess 시약(30% acetic acid로 각각 조제한 1% sulfanilic acid와 1% naphthylamine을 1:1비로 혼합한 것, 사용직전 조제) 0.
0으로 조정한 다음 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응용액 1 ㎖에 2% 초산 용액 5 ㎖를 첨가한 후 Griess 시약(30% acetic acid로 각각 조제한 1% sulfanilic acid와 1% naphthylamine을 1:1비로 혼합한 것, 사용직전 조제) 0.4 ㎖를가하여 잘 혼합시킨 다음 실온에서 15분간 방치시킨 후 분광광도계(Shimadzu UV-1601PC, Japan)로 측정하고 아래식에 의하여 아질산염 소거율을 구하였다.
따라서 호박의 추출수율을 높이기 위해 섬유질분해 효소 중에서 cellulase를 선정하여 주효소제인 pectinase와 cellulase를 혼합하여 품질특성에 대한 영향을 비교하였다
추출조건 설정 결과를 바탕으로 늙은 호박의 추출조건에서 효소제 첨가량의 최적조건을 설정하기 위해 4개의 처리 구에 대한 추출물의 수율과 잔사량, 가용성 고형분 그리고 pH에 대하여 비교 분석하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 늙은 호박은 2001년 경북 영천지역에서 생산된 시료를 바이오파머(주)에서 제공받아 세척하고 절단 후 씨를 제거하여 사용하였으며, 효소제는 희구통상(주)에서구입한 pectinase(최적온도 45〜55℃, 역가 30,000 unit)와 cellulase(최적온도 45-55℃, 역가 80, 000 unit)를 사용하였다.
이론/모형
호박 추출물의 가용성 고형분 함량은 식품공전(14)에 준하여 시험용액 50 M를 항량을 구한 수기에 취하여 105 ℃에서 증발 건고시켜 그 무게를 측정하였다.
환원당의 정 량은 DNS 법(15)으로 정 량하였다. 적 당히 희석한 시료용액 1 ㎖에 DNS 용액 1 ㎖을 가하여 boiling water bath에서 10분간 가열시킨 후 급냉하고 증류수 3 ㎖을 첨가하여 UV-visible spectrophotometry (UV-1601, Shimadzu, Japan) 546 nm에서 흡광도를 측정하였다.
상징액을 3000 pm에서 20분간 원심분리시킨 후 상징액을 취하여 ether로 지방을 제거한 다음 감압건고시켰다. 이것을 Lithium citrate buffer(pH 2.2) 10 ㎖에 용해하여 0.45 ㎛ membrane filter로겨과한 여액을 ninhydrin법으로 amino acid autoanalyzer(Biochem 10, Pharmacia Biotech. Ltd, England)를 이용해서 분석하였다.
추출물이 발암성 니트로사민(nitrosamine) 생성의 전구물질인 아질산염을 소거하거나 또는 분해하는 작용을 알아보기 위하여 Kato 등의 방법(18)으로 520 nm에서 비색정량하였다. 즉 ImM NaNQ용액 1ml에 소정 농도의 시료를 첨가하고 여기에 0.
성능/효과
수율은 대조구(I)에서 79.9%로 나타났으나 효소제를 처리한 모든 구에서는 80% 이상의 높은 경향이었다. 특히 )ectinase를 0.
가용성 고형분 함량은 5.12〜5.96%로 큰 차이를 보이지샇았으나, 대조구(I)에 비해 pectinase 0.05%(w/w)를 처리한 구에서 낮은 함량으로 나타났다. 환원당 함량은 5.
각 추출조건별 당도는 5.5 〜6.4°brix, pH는 5.30〜5.42로 나타났으며 모든 구에서 큰 차이를 보이지 않았다. 당도는 eong(13)의 반응표면분석에 의한 늙은 호박 추출물의 당도(5 ° brix) 와 Park 등(19)의 늙은 호박 열수추출물의 당도 1.
이상의 결과로 효소제를 첨가한 모든 구가 대조구보다 품질특성이 우수하였으며 pectinase의 첨가량이 높을수록 그 품질 특성도 서서히 증가하였으나 pectinase 0.20%(w/w) 처리구보다 0.15%(w/w)의 처리구에서 품질툭성이 높게 나타났다.
Table 3에서 보는 바와 같이 효소제를 단독으로 처리한 I (pectinase)과 V(cellulase)는 각각 69.6%와 80.4%로 80.5 - 85.9% 의 수율을 나타낸 혼합 효소(pectinase+cellulase)처리구보다 수율이 떨어졌으며, 잔사량은 pectianse 단독처리구에서 19.03 g으로 가장 높게 분석되었고, 다른 품질특성에서도 효소제 단독처리구가 혼합 효소제 처리구보다 낮은 경향으로 나타났다.
혼합 효소제를 처리한 구 중, 口의 수율이 85.9%로 Ⅲ과 IV보다 높게 나타났으나, 가용성 고형분 및 환원당 함량은 7.43%와 5.36%로 나타난 HI이 높은 함량을 나타내었다.
73의 범위로 나타났으며 Jeong(13)과 Park 등(19)의 보고보다는 높은 경향을 나타내었다. Pectinase와 cellulase를 혼합 처리한 구(UI)의 환원당과 전당 함량은 각각 2.81, 460%로 무처리구와 단독 효소제 처리구보다 조금 높은 경향을 보였다.
추출물의 카로테노이드 함량은 3.92mg%의 무처리구에서낮은 함량을 나타내었으며 효소제 처리구에서는 3.13-5.36 mg%로 cellulase 단독처리구를 제외한 다른 구에서는 높은 함량으로 나타났다. 이러한 결과는 Heo 등(7)의 보고에서 호박과 단호박의 carotene이 각각 0.
아질산염소거 능은 모든 처리구에서 소거 능이 나타났으나, pH 6.0에서는 아질산염소거능 기능이 소실하는 것으로 나타났다. 아질산염소거능은 pectinase 단독처리구에서 그 기능이 높게 나타났으며 pH 1.
총 유리 아미노산함량은 II를 제외한 효소제처리구(HI, IV)가 각각 176.85, 171.89mg%로 162.44mg%의 무처리구( I)보다 높은 함량으로 나타났다. 또한 각 처리구별 추출물에서 aspartic acid 함량이 가장 높게 분석되었으며, 이뇨작용 및 피로회복 등 여러 가지 기능적 특성을 지닌 citruiiine은 I, tv 에서 분석되지 않았으나, n, m 에서는 1.
44mg%의 무처리구( I)보다 높은 함량으로 나타났다. 또한 각 처리구별 추출물에서 aspartic acid 함량이 가장 높게 분석되었으며, 이뇨작용 및 피로회복 등 여러 가지 기능적 특성을 지닌 citruiiine은 I, tv 에서 분석되지 않았으나, n, m 에서는 1.61, 1.41mg%로 분석되었다.
4%인 결과보다는 높 & 수율을 나타내었으나 Jeong(13)의 보고와는 유사한 경향이었다. 잔사량은 14.47 g으로 VI 처리구에서 가장 낮게 분석되어 수율의 경향과 비교해 볼 때, pectinase 0.15%(w/w)를 처리한 구의 추출율이 가장 우수하였다.
0에서는 아질산염소거능 기능이 소실하는 것으로 나타났다. 아질산염소거능은 pectinase 단독처리구에서 그 기능이 높게 나타났으며 pH 1.2에서의 소거능은 n 처리구가 조금 높았으나 다른 처리구와 큰 차이를 보이지 않았고 pH 3.0에서는 49.32%으로 다른 처리구에 비해 높은 소거능을 보였다.
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