본 실험은 포도주스의 가공 공정중 열처리 조건이 anthocyanin색소 각각에 미치는 영향을 검토함으로서 anthocyanin 색소의 파괴가 최소화 되는 열처리 조건을 결정하는 기초자료를얻고자 실시하였다 Anthocyanin 색소 동정을 위한 분석결과 딸기의 주요 적색소는 pelargonidin-3-glucoside이며, 미국산 포도의 과피 및 주스의 주요 적색소는 delphinidin-3-glucoside와 cyanidin-3-glucoside이며, 유색미의 주요 적색소는 cyanidin-3-glucoside로 나타났다. 총 anthocyanin 함량 변화는 30초간 열처리한 처리구가 비열처리구에 비하여 100$^{\circ}C$까지 변화가 없었으며, 1분간 열처리한 처리구는 비열처리구에 비하여90$^{\circ}C$ 까지는 변화가 없었으며, l00$^{\circ}C$, 110$^{\circ}C$에서 각각 3.5$\%$, 9.3$\%$의 감소를 나타냈다. 열처리에 따른 anthocyanin 색소의 변화를 실험한 결과 1분간 열처리 하였을 경우 delphinidin-3-glucoside와 cyanidin-3-glucoside의 경우 90$^{\circ}C$까지 변화가 없었으며, 100$^{\circ}C$부터 급격히 감소하였다. Petunidin-3-glucoside와 malvidin-3-glucoside의 경우 100$^{\circ}C$까지 변화가 없었으며, 110$^{\circ}C$에서 3.5$\%$, 2.7$\%$로 비교적 열에 안정한 것으로 나타났다. 2분간 열처리시 delphinidin-3-glucoside와 cyanidin-3-glucoside의 경우 90$^{\circ}C$까지 3.2$\%$, 5.3$\%$와 1.9$\%$, 4.3$\%$로 감소하였으나, 100$^{\circ}C$부터 12.4$\%$, 13.2$\%$와 9.1$\%$, 11.8$\%$로 급격히 감소하였다. Petunidin-3-glucoside와 malvidin-3-glucoside의 경우 110$^{\circ}C$ 까지 4.8$\%$, 5.2$\%$의 감소를 나타내며 다른 anthocyanin 색소에 비하여 비교적 열에 안정한 것으로 나타났다. 따라서 포도주스 제조시 열처리 조건을 90$^{\circ}C$에서 1분간 살균하는 것이 anthocyanin 파괴를 최소화하여 고품질 포도 주스를 생산하는데 최적의 가공조건인 것으로 사료된다.
본 실험은 포도주스의 가공 공정중 열처리 조건이 anthocyanin색소 각각에 미치는 영향을 검토함으로서 anthocyanin 색소의 파괴가 최소화 되는 열처리 조건을 결정하는 기초자료를얻고자 실시하였다 Anthocyanin 색소 동정을 위한 분석결과 딸기의 주요 적색소는 pelargonidin-3-glucoside이며, 미국산 포도의 과피 및 주스의 주요 적색소는 delphinidin-3-glucoside와 cyanidin-3-glucoside이며, 유색미의 주요 적색소는 cyanidin-3-glucoside로 나타났다. 총 anthocyanin 함량 변화는 30초간 열처리한 처리구가 비열처리구에 비하여 100$^{\circ}C$까지 변화가 없었으며, 1분간 열처리한 처리구는 비열처리구에 비하여90$^{\circ}C$ 까지는 변화가 없었으며, l00$^{\circ}C$, 110$^{\circ}C$에서 각각 3.5$\%$, 9.3$\%$의 감소를 나타냈다. 열처리에 따른 anthocyanin 색소의 변화를 실험한 결과 1분간 열처리 하였을 경우 delphinidin-3-glucoside와 cyanidin-3-glucoside의 경우 90$^{\circ}C$까지 변화가 없었으며, 100$^{\circ}C$부터 급격히 감소하였다. Petunidin-3-glucoside와 malvidin-3-glucoside의 경우 100$^{\circ}C$까지 변화가 없었으며, 110$^{\circ}C$에서 3.5$\%$, 2.7$\%$로 비교적 열에 안정한 것으로 나타났다. 2분간 열처리시 delphinidin-3-glucoside와 cyanidin-3-glucoside의 경우 90$^{\circ}C$까지 3.2$\%$, 5.3$\%$와 1.9$\%$, 4.3$\%$로 감소하였으나, 100$^{\circ}C$부터 12.4$\%$, 13.2$\%$와 9.1$\%$, 11.8$\%$로 급격히 감소하였다. Petunidin-3-glucoside와 malvidin-3-glucoside의 경우 110$^{\circ}C$ 까지 4.8$\%$, 5.2$\%$의 감소를 나타내며 다른 anthocyanin 색소에 비하여 비교적 열에 안정한 것으로 나타났다. 따라서 포도주스 제조시 열처리 조건을 90$^{\circ}C$에서 1분간 살균하는 것이 anthocyanin 파괴를 최소화하여 고품질 포도 주스를 생산하는데 최적의 가공조건인 것으로 사료된다.
The influence of temperature and heating time on the stability of anthocyanin pigments in grape juice were investigated. There was no significant differences in soluble solids, acidity and pH of grape juice under various temperature and heating time. Residual total anthocyanin of grape juice was dec...
The influence of temperature and heating time on the stability of anthocyanin pigments in grape juice were investigated. There was no significant differences in soluble solids, acidity and pH of grape juice under various temperature and heating time. Residual total anthocyanin of grape juice was decreased by heating temperature over 100$^{\circ}C$ for 1 min. Delphinidin-3-glucoside and cyanidin-3-glucoside were rapidly decreased by heating treatment, but petunidin-3-glucoside and malvidin-3-glucoside were more stable than others. These results suggests that the optimum quality of grape juice was heated at 90 $^{\circ}C$ for 1 min.
The influence of temperature and heating time on the stability of anthocyanin pigments in grape juice were investigated. There was no significant differences in soluble solids, acidity and pH of grape juice under various temperature and heating time. Residual total anthocyanin of grape juice was decreased by heating temperature over 100$^{\circ}C$ for 1 min. Delphinidin-3-glucoside and cyanidin-3-glucoside were rapidly decreased by heating treatment, but petunidin-3-glucoside and malvidin-3-glucoside were more stable than others. These results suggests that the optimum quality of grape juice was heated at 90 $^{\circ}C$ for 1 min.
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문제 정의
따라서 본 연구는 포도주스의 가공 공정 중 열처리 조건이 anthocyanin 색소 각각에 미치는 영향을 검토함으로서 anthocyanin 색소의 파괴가 최소화되는 열처리 조건을 결정하는 기초자료를 얻고자 실시하였다. 또한 표준물질과 main anthocyanin 색소가 이미 동정되어 보고된 바 있는 딸기, 포도과피, 유색 미 등을 이용하여 포도주스의 main anthocyanin을 HPLC 방법으로 retention dme을 비교하여 정성 분석하였다.
가설 설정
2) Control : no heating.
제안 방법
따라서 본 연구는 포도주스의 가공 공정 중 열처리 조건이 anthocyanin 색소 각각에 미치는 영향을 검토함으로서 anthocyanin 색소의 파괴가 최소화되는 열처리 조건을 결정하는 기초자료를 얻고자 실시하였다. 또한 표준물질과 main anthocyanin 색소가 이미 동정되어 보고된 바 있는 딸기, 포도과피, 유색 미 등을 이용하여 포도주스의 main anthocyanin을 HPLC 방법으로 retention dme을 비교하여 정성 분석하였다.
)로부터 구입한 Concord 품종적포도 농축과즙(70 °Brix)을 미국 FDA 규격인 16°Brix 로 희석하여 제조한 KX)% 포도 주스를 이용하여 실험하였으며, 살균전 비열처리된 시료를 대조구로 사용하였다. 비열처리된 시료를 80 mL screw-capped glass tube에 60 mL씩 분주한 후 밀봉하여 oil bath에서 각각 80℃, 90℃, 100℃ 및 110℃의 조건에서 열처리하였으며, 열처리온도와 시간은 tube내 시료 중심 온도가 측정 조건 온도에 도달하였을 때를 기준으로 30초, 1분 및 2분간 실시하였다. 각 시료는 분석 전까지 4 ℃의 암소에 보관하였으며 모든 실험은 3회 반복 실시하였다.
Anthocyanin 색소 추출은 Lee 등(5)의 방법을 일부 수정하여 실시하였으며, 유색 미 100 g을 1% HQ-MeOH 100 n에 넣어 4E의 암소에 24시간 방치하면서 색소를 추출한 후 Whatman No.l 여과지로 흡인여과하였다. 얻어진 색소 추출액은 40℃에서 감압농축한 후 최종적으로 지질성분을 제거하기 위해 petroleum ether를 3회가하여 엽록소와 지질성분 을 ether층으로 분리제거하였다.
l 여과지로 흡인여과하였다. 얻어진 색소 추출액은 40℃에서 감압농축한 후 최종적으로 지질성분을 제거하기 위해 petroleum ether를 3회가하여 엽록소와 지질성분 을 ether층으로 분리제거하였다. 색소 농축액은 소량의 0.
당도는 디지털 당도계(Refiactometer PR-100 ATAGO Co. LTD, Japan)를 이용하여 측정하였으며, 산도는 시료 9 g에 증류수 20 mL를 가한 후 0.1 N NaOH 용액으로 pH 8.0이 될 때까지 적정하여 소비된 0.1 N NaOH의 양을 구한 다음 주 석산으로 환산하여 계산하였다. 시료의 pH는 pH meter(Orion 520A, U.
포도주스내 존재하는 anthocyanins에 대한 분석은 Goiffon 등(6)의 방법을 일부 수정하여 분석하였다.
45 pm membrane filter로 여과하여 anthocyanins 분석용 시료로 사용하였다. 딸기 추출색소, 포도과피 추출색소 그리고 유색 미 추출색소는 포도주스의 main anthocyanin 색소를 분석하고자 사용하였다.
포도주스 내의 anthocyanin 색소의 분석은 standard 색소 및 표준시료 색소와 retention time을 비교하여 분석하였고, 열처리 조건에 따른 총 anthocyanin 및 각 anthocyanin 색소의 잔존율 표시는 100% 포도 주스를 제조하여 비열처리한 처리구를 동일 조건으로 비교 분석하여 % 대비로 나타내었다.
포도주스 제조 시 열에 의한 anthocyanin 변화를 조사하기 위해 관능성과 anthocyanin의 안정성(1)을 고려하여 포도주스의 pH를 3.0으로 보정한 후 열처리를 하였다. Fig.
대상 데이터
American Fruit Processors사(U.S.A.)로부터 구입한 Concord 품종적포도 농축과즙(70 °Brix)을 미국 FDA 규격인 16°Brix 로 희석하여 제조한 KX)% 포도 주스를 이용하여 실험하였으며, 살균전 비열처리된 시료를 대조구로 사용하였다. 비열처리된 시료를 80 mL screw-capped glass tube에 60 mL씩 분주한 후 밀봉하여 oil bath에서 각각 80℃, 90℃, 100℃ 및 110℃의 조건에서 열처리하였으며, 열처리온도와 시간은 tube내 시료 중심 온도가 측정 조건 온도에 도달하였을 때를 기준으로 30초, 1분 및 2분간 실시하였다.
각 시료는 분석 전까지 4 ℃의 암소에 보관하였으며 모든 실험은 3회 반복 실시하였다. 또한 포도주스 내 anthocyanin 색소를 비교 분석 동정하기 위하여 사용된 표준시료로써 유색미와 딸기는 국산 품종을 사용하였으며, 과피 추출용 포도는 미국산을 구입하여 사용하였다.
포도주스 내의 anthocyanins 색소를 분석하기 위하여 앞에서 제조한 포도주스 시료, 딸기 추출색소, 포도과피 추출색소, 유색 미 추출색소를 각각 1 mL 취하여 0.45 pm membrane filter로 여과하여 anthocyanins 분석용 시료로 사용하였다. 딸기 추출색소, 포도과피 추출색소 그리고 유색 미 추출색소는 포도주스의 main anthocyanin 색소를 분석하고자 사용하였다.
분석에 사용된 표준물질 중 kuromanin chloride(cyanidin- 3-glucoside chloride, CY-3-Glu), peonidin-3-O-glucoside chloride (PN-3-Glu)는 ExKtrasyntheee사(Erance)에서 구입하였다. 분석에 사용된 HPLC systeme HP1100 system(Hewlett- Packard Co.
분석에 사용된 표준물질 중 kuromanin chloride(cyanidin- 3-glucoside chloride, CY-3-Glu), peonidin-3-O-glucoside chloride (PN-3-Glu)는 ExKtrasyntheee사(Erance)에서 구입하였다. 분석에 사용된 HPLC systeme HP1100 system(Hewlett- Packard Co.,U.S.A.)으로 columne Xterra RP18(i.d. 4.6 mm x 250 mm, Waters Co, U.S.A)을 사용하였으며 이동상은 water : acetonitrile : fomic acid을 84 : 6 : 10(v/v/v)로 혼합 후 0.45 ym membrane filter로 여과하여 초음파로 탈기한 후 HPLC 분석에 사용하였다. Injection volumee 10 11L로 실시하였으며 이동상의 유속은 1 mL/min, column oven의 온도는 30℃로 UV 525 nm에서 측정하였다.
성능/효과
0 °Brix가 열처리 온도 및 시간에 관계없이 지속적으로 유지되었다. 산도는 평균 0.552%로 열처리온도 및 시간에 의하여 영향을 거의 받지 않는 것으로 나타났다. pH 또한 열처리온도 및 시간에 의해서 거의 변화가 없었으며, 평균pH3.
이러한 결과는 Yoon 등(13)과 Cho 등(14)이 보고한 내용과 일치한다. Chromatogram(D)는 적포도 주스의 주요 anthocyanin 색소를 분석한 결과로 (B) 에서 언급한 내용과 같이 주요 적색소는 cyanidin-3- glucoside와 delphinidin-3-glucoside로 나타났으며, 이러한 결과도 적포도. 주스 제조에 사용된 적포도 농축과즙이 미국산임을 감안하면 (B)와 유사한 결과로 사료된다.
3에 나타낸 결과는- 열처리 온도가 80℃에서 110℃로 증가함에 따라 가열 시간이 포도주스 내 총anthocyanin의 함량에 미치는 영향을 나타낸 것이다. 30초간 열처리한 처리구가 비열처리구에 비하여 80℃~KXTC까지 열처리하여도 거의 변화가 없었으며, 110℃ 열처리에서 약 1.2%의 감소를 나타냈다. 1분간
3%로 감소를 나타냈다. 2분간 열처리한 처리구는 비열처리구에 비하여 80℃ 열처리부터 감소를 나타냈으며, 100℃ 열처리에서는 비열처리구에 비하여 11.2%, 90℃ 열처 리에 비해 5.5%의 급격한 감소를 나타냈다. 따라서 주스가 공시 anthocyanin의 파괴를 최소화하는 열처리 조건은 90℃ 에서 1분간 또는 100℃에서 30초간 열처리하는 것이 바람직할 것으로 보인다.
5%의 급격한 감소를 나타냈다. 따라서 주스가 공시 anthocyanin의 파괴를 최소화하는 열처리 조건은 90℃ 에서 1분간 또는 100℃에서 30초간 열처리하는 것이 바람직할 것으로 보인다.
4(A)는 비열처리구에 비하여 1분간 열처리한 처리구의 anthocyanin 색소의 변화를 나타낸 것이다. 본 실험은 총 anthocyanin 함량 변화에서 본주스 가열 적정 시간의 하나인 1분간 열처리 조건에서 온도가 80℃에서 H0℃로 올라감에 따라 각각의 색소의 변화를 나타낸 것으로 delphinidin-3- glucoside와 cyanidin-3-glucoside의 경우 90℃까지 거의 안정성을 유지하고 있으며 UXTC부터 비열처리구에 비해 각각 4.0%와 3.4%의 감소를 나타냈으며 110℃ 까지 가열시 delfhinidin- 3glucoside와 cyanidin-3-glucoside 모두8.4%의 감소를 나타냈다. Peonidin-3-glucoside의 경우 비열처리구에 비해 80℃, 90 ℃, 100℃, 110℃로 온도가 올라갈수록 2.
Petunidin-3-glucaside와 mal.,idin-3- glucoside의 경우 KXTC까지 거의 변화가 없었으며, H0℃의 열처리 시 비열처리구에 비해 3.5%, 2.7%를 감소를 나타내며 비교적 열에 안정한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 Fig.
7%를 감소를 나타내며 비교적 열에 안정한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 Fig. 3에서 나타난 결과와 유사하며, peonidin-3-glucoside를 제외한 다른 anthocyanin 색소의 경우 90℃에서 1분간 열처 리시 비교적 안정한 것으로 나타났다.
Petiunidin-3glucoside와 mal.,idin-3-ghicoside의 경우 110℃로 열처리온도가 증가함에 따라 4.8%, 5.2%의 감소를 나타내며 Fig. 4(A)의 결과와 유사하게 다른 anthocyanin 색소에 비하여 열에 안정한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 anthocyanin의 구조상 B-ring의 3, 과 5, 에 결합되는 hydroxyl기와 methoxyl기와 관련되며 mal.
이상의 결과로 미루어 미국산적포도 농축과즙을 이용한 주스 제조 시 열처리 조건이 90℃에서 1분을 넘을 경우 anthocyanin 함량의 감소가 높게 나타날 것으로 보인다. Mwza(12)의 보고에 의하면 미국산 포도의 대표 품종은 Vitis rontndifolia이며 anthocynin 색소의 구성을 보면 delphinidin13.
8~30%로 보고하고 있으며 특히 delphinidin과 cyanidin을 대표적인 색소로 보고하고 있다. 본 실험에 사용된 포도주스의 원료인 포도농축과즙이 미국산임을 감안할 때 포도 내 main anthocyanin인 delphinidin-3 잉ucoside와 cyanidin-3-glucoside가 100℃에서 1분간 열처리시 급격히 감소하고, 2분간 열처리시 80℃부터 감소하는 것으로 보아 90 ℃ 에서 1분간 살균하는 것이 anthocyanin 파괴를 최소화하여 고품질 포도주스를 생산하는데 최적의 가공조건인 것으로 사료된다.
참고문헌 (15)
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