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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 침투성 및 비침투성 농약으로 처리된 엽채류에 대하여 끓는 물을 이용한 재래적인 데치기를 실시했을 때 데치는 시간에 따른 시금치, 근대, 아욱의 주요 영양성분인 비타민 A 및 C 그리고 무기질의 함량이 어떻게 변화하는지 비교하였고, 데치기에 의한 엽채류의 영양가 손실에 대한 기초 자료를 제시하고자 한다.
제안 방법
- 비타민 A의 전구체인 β-carotene을 측정하였으며 시료 무게 10배의 n-hexane과 acetone 혼합액으로 추출한 다음에 448 nm 에서 흡광도를 측정하였고 (AOAC 2003), 표준검량선을 사용하여 (y=0.1517x+ 0.0316, R2=0.9549) 계산하였다.
- 한번 데치는 분량은 비가식 부분을 제거한 후 잎의 형태와 길이가 비슷한 것을 골라 100 g으로 하였고 데치는 시간은 시금치, 근대, 아욱의 특성을 고려하여 시금치는 30초, 1분, 3분, 5분으로, 근대는 3분, 6분, 9분으로, 아욱은 10분, 20분, 30분으로 하였으며 데치는 물의 양은 시료 중량의 5배로 하였다. 세척되지 않은 시료와 세척 후 데치지 않은 시료를 대조군으로 하였다.
- 시금치, 근대, 아욱 모두 각각의 4 L 물에 100 g 씩 1분간 1회 세척하였으며, 데치는 방법은 끓는 물을 이용한 재래적 방법으로 실시하였다. 데치는 조건은 관련 논문(Yoo YJ 1995) 및 예비실험을 근거로 설정하였다.
- 데치는 조건은 관련 논문(Yoo YJ 1995) 및 예비실험을 근거로 설정하였다. 한번 데치는 분량은 비가식 부분을 제거한 후 잎의 형태와 길이가 비슷한 것을 골라 100 g으로 하였고 데치는 시간은 시금치, 근대, 아욱의 특성을 고려하여 시금치는 30초, 1분, 3분, 5분으로, 근대는 3분, 6분, 9분으로, 아욱은 10분, 20분, 30분으로 하였으며 데치는 물의 양은 시료 중량의 5배로 하였다. 세척되지 않은 시료와 세척 후 데치지 않은 시료를 대조군으로 하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 엽채류는 시금치, 근대, 아욱이 었으며, 품종은 우리나라에서 일반적으로 재배되는 것으로 시금치는 킹오브덴마크, 근대는 백경근대, 아욱은 치마아욱이었고, 모두 수원시 입북동 비닐하우스에서 표준 재배되었다. 사용된 농약은 엽채류에 가장 보편적으로 사용되는 수화제 계통의 농약으로, 농약 성분이 세포 내부로 흡수된 후 작용하는 침투성 농약과 엽채류의 표면에만 작용하는 비침투성 농약이 각각 사용되었다.
- 본 실험에 사용된 엽채류는 시금치, 근대, 아욱이 었으며, 품종은 우리나라에서 일반적으로 재배되는 것으로 시금치는 킹오브덴마크, 근대는 백경근대, 아욱은 치마아욱이었고, 모두 수원시 입북동 비닐하우스에서 표준 재배되었다. 사용된 농약은 엽채류에 가장 보편적으로 사용되는 수화제 계통의 농약으로, 농약 성분이 세포 내부로 흡수된 후 작용하는 침투성 농약과 엽채류의 표면에만 작용하는 비침투성 농약이 각각 사용되었다. 시금치의 경우 침투성인 메타실동 수화제 (Metalaxyl)와 비침투성인 비펜스린 수화제(Bifenthrm)가 사용되었으며, 근대와 아욱의 경우 침투성인 이미다클로프리드 수화제(Imidacloprid)와 비침투성인 비펜스린 수화제(Bifenthrin)가 사용되 었다.
- 사용된 농약은 엽채류에 가장 보편적으로 사용되는 수화제 계통의 농약으로, 농약 성분이 세포 내부로 흡수된 후 작용하는 침투성 농약과 엽채류의 표면에만 작용하는 비침투성 농약이 각각 사용되었다. 시금치의 경우 침투성인 메타실동 수화제 (Metalaxyl)와 비침투성인 비펜스린 수화제(Bifenthrm)가 사용되었으며, 근대와 아욱의 경우 침투성인 이미다클로프리드 수화제(Imidacloprid)와 비침투성인 비펜스린 수화제(Bifenthrin)가 사용되 었다.
데이터처리
- A-C Values of samples treated by systemic pesticide are means±SD(n=3) and the values with different letters are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- A-D Values of samples treated by systemic pesticide are means ±SD(n=3) and the values with different letters are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- a-d Values of samples treated by non-systemic pesticide are means+SD(n=3) and the values with different letters are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- a-d Values of samples treated by non-systemic pesticide are means±SD(n=3) and the values with different letters are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 05 수준에서 ANOVA로 분석 및 Duncan's multiple range test를 실시하여 시료 간의 유의성을 검정하였다. 결과는 평균값과 표준편차로 나타내었다.
- 시료의 준비 및 분석 실험은 독립적으로 3회 실시하였으며, SAS (statistical analysis system) program을 사용하여 p<0.05 수준에서 ANOVA로 분석 및 Duncan's multiple range test를 실시하여 시료 간의 유의성을 검정하였다. 결과는 평균값과 표준편차로 나타내었다.
이론/모형
- 건조된 분쇄시료 0.1 g을 건식법으로 전처리하여 유도결합 플라즈마 분광기(ICP-AES, Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrophotometer)를 사용하여 측정하였으며, 측정조건은 Table 1, 2와 같다.
- 시금치, 근대, 아욱 모두 각각의 4 L 물에 100 g 씩 1분간 1회 세척하였으며, 데치는 방법은 끓는 물을 이용한 재래적 방법으로 실시하였다. 데치는 조건은 관련 논문(Yoo YJ 1995) 및 예비실험을 근거로 설정하였다. 한번 데치는 분량은 비가식 부분을 제거한 후 잎의 형태와 길이가 비슷한 것을 골라 100 g으로 하였고 데치는 시간은 시금치, 근대, 아욱의 특성을 고려하여 시금치는 30초, 1분, 3분, 5분으로, 근대는 3분, 6분, 9분으로, 아욱은 10분, 20분, 30분으로 하였으며 데치는 물의 양은 시료 중량의 5배로 하였다.
- 일정량의 시료에 5배의 5% metaphosphoric acid 용액을 가하여 마쇄한 뒤 5, 000 rpm에서 15분간 원심분리한 상층액을 hydrazine 비색법에 따라 520 nm에서 흡광도를 측정하였고(AOAC 2003), 표준검량선을 사용하여(y=0.1236x-0.265, R2=0.9527) 계산하였다.
성능/효과
- Cha M & Oh (1996)의 보고에서는 시금치를 재래적인 방법으로 데쳤을 경우 시간에 따라서 무기성분인 Na, K, Ca, Mg, Fe, Zn 및 Cu가 모두 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으나 본 실험에서는 시금치의 경우 Mg의 함량이, 근대와 아욱의 경우는 Mg과 Ca의 함량이 데치기와 데치는 시간에 따라서 약간 증가하는 것으로 나타난 반면 K의 함량은 시금치, 근대 및 아욱 모든 시료 내에서 많이 감소하였고 Se의 함량은 시금치의 경우 약간 감소하였으나 근대 및 아욱의 경우 많이 감소하는 것으로 나타났다. 그 밖의 Na, P, Fe, Cu 및 Zn의 함량은 데치기와 데치는 시간에 따라서 약간 감소하거나 거의 변화를 보이지 않는 것으로 나타났다.
- 근대의 경우 3분 데치기에 의하여 침투성 농약 처리군은 22%(94 mg%), 비침투성 농약 처리군은 15%(102 mg%) 정도 비타민 C 함량이 유의적으로 감소하였고, 데치는 시간에 따라서는 침투성 농약 처리군과 비침투성 농약 처리군 모두 유의적으로 감소하여 3분 데치기를 한 후 94 mg%와 102 mg%로, 6분 데치기를 한 후 75 mg%와 78 mg%로, 9분 데치기를 한 후 73 mg%와 68 mg%로 각각 낮아졌으며 3분 데치기를 한 시료보다 22%, 33%, 세척전 대조군보다 40%, 43% 정도 각각 유의적으로 낮아졌으나 6분과 9분 데치기를 한 시료 간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 근대의 경우 Na, P, Fe, Cu 및 Zn의 함량은 데치기와 데치는 시간에 따라서 약간 감소하거나 거의 변화를 보이지 않았던 반면 Mg과 Ca의 함량은 약간 증가하는 것으로 나타났으며 특히 K과 Se의 함량은 데치기와 데치는 시간에 따라서 그 함량이 각각 28~45%, 33~50% 정도 감소하였다.
- 근대의 경우 데치기에 의하여 침투성 농약 처리군은 27%(2.57 mg%), 비침투성 농약 처리군은 24% (2.95 mg%) 정도 비타민 A 함량이 유의적으로 증가 하였고, 데치는 시간에 따라서는 침투성 농약 처리군의 경우 3분 데치기를 한 후 2.57 mg%에서 6분 데친 후 3.43 mg%, 9분 데친 후 3.48 mg%로 점차 증가하여 9분 데치기를 한 후에는 3분 데치기를 한 시료보다 35%, 세척전 대조군보다 72% 정도 유의적으로 높아졌는데 6분과 9분 데치기를 한 시료 간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 반면, 비침투성 농약 처리군의 경우에는 데치기를 한 후 유의적으로 증가하였으나 데치는 시간에 따라서 유의적인 차이를 보이지 않았고 단지 9분 데치기를 한 후 세척전 대조군보다 32% 정도 유의적으로 증가하였다.
- 1과 같다. 대조군으로 사용된 세척전 신선한 엽채류의 비타민 A 함량은 아욱(침투성-3.12 mg%, 비침투성-3.90 mg%)>근대(침투성-2.02 mg%, 비침투 성-2.38 mg%)>시금치(침투성-1.46 mg%, 비침투성-1.69 mg%) 의 순서로 아욱이 가장 높은 것으로 나타났으며, 처리 농약에 대해서는 엽채류의 표면에 작용하는 비침투성 농약 처리군이 높은 함량을 나타내었다. 데치기를 한 후 모든 시료의 비타민 A 함량은 유의적으로 증가하였으며, 침투성 농약과 비침투성 농약의 처리군 간에는 같은 변화 양상을 보였다.
- 2와 같다. 대조군으로 사용된 세척전 신선한 엽채류의 비타민 C 함량은 시금치(침투성-163 mg%, 비침투성T85 mg%)>아욱(침투성-137 mg%, 비침투성 -180 mg%)> 근대 (침투성-120 mg%, 비침투성-121 mg%)의 순서로 시금치가 가장 높은 것으로 나타났다. 처리 농약에 대해서는 비타민 A 함량과 마찬가지로 비침투성 농약 처리군이 높은 함량을 나타내었다.
- 69 mg%) 의 순서로 아욱이 가장 높은 것으로 나타났으며, 처리 농약에 대해서는 엽채류의 표면에 작용하는 비침투성 농약 처리군이 높은 함량을 나타내었다. 데치기를 한 후 모든 시료의 비타민 A 함량은 유의적으로 증가하였으며, 침투성 농약과 비침투성 농약의 처리군 간에는 같은 변화 양상을 보였다.
- 처리 농약에 대해서는 비타민 A 함량과 마찬가지로 비침투성 농약 처리군이 높은 함량을 나타내었다. 데치기를 한 후 모든 시료의 비타민 C 함량은 유의적으로 감소하였으며, 침투성 농약과 비침투성 농약의 처리군 간에는 같은 변화 양상을 보였다.
- 96 mg%) 정도만 증가하여 유의적인 증가를 보이지 않았다. 데치는 시간에 따라서는 침투성 농약 처리군의 경우 2분 데치기를 한 후 4.30 mg%에서 20분 데친 후 4.38 mg%, 30분 데친 후 4.92 mg%로 점차 증가하여 30분 데치기를 한 후에는 10분 데치기를 한 시료보다 14%, 세척전 대조군보다 58% 정도 유의적으로 높아졌으며, 비침투성 농약 처리군의 경우에는 데치는 시간에 따라서 각각 3.96 mg%, 4.31 mg%, 4.71 mg%로 점차 증가하여 30분 데치기를 한 후 에는 3분 데치기를 한 시료보다 19%, 세척전 대조 군보다 21% 정도 비타민 A 함량이 유의적으로 증가하였다.
- 시금치의 경우 30초 데치기에 의하여 침투성 농약 처리군은 29%(115 mg%), 비침투성 농약 처리군 은 12%(162 mg%) 정도 유의적으로 감소하였고, 데치는 시간에 따라서는 침투성 농약 처리군의 경우 5분 데치기를 한 후(100 mg%)에는 30초 데치기를 한 시료(115 mg%)보다 13% 정도만 감소하여 유의적인 변화를 보이지 않았으나 세척전 대조군보다 는 39% 정도 유의적으로 낮아졌다. 반면 비침투성 농약 처리군의 경우 30초 데치기를 한 후 162 mg% 에서 1분 데친 후 152 mg%, 3분 데친 후 112 mg%, 5분 데친 후 103 mg%로 점차 감소하여 5분 데치기를 한 후에는 30초 데치기를 한 시료보다 36% 정도, 세척전 대조군보다 44% 정도 유의적으로 감소 하였다.
- 48 mg%로 점차 증가하여 9분 데치기를 한 후에는 3분 데치기를 한 시료보다 35%, 세척전 대조군보다 72% 정도 유의적으로 높아졌는데 6분과 9분 데치기를 한 시료 간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 반면, 비침투성 농약 처리군의 경우에는 데치기를 한 후 유의적으로 증가하였으나 데치는 시간에 따라서 유의적인 차이를 보이지 않았고 단지 9분 데치기를 한 후 세척전 대조군보다 32% 정도 유의적으로 증가하였다.
- Ahn MS (1999)와 Lim SJ (1992)의 연구에 의하면 채소류의 비타민 C 함량은 데치는 시간에 따라서 유의적으로 감소하였고, Selman JD (1994)는 조리 후에 수용성인 ascorbic acid는 조리수로 용출, 열에 의한 파괴, 효소에 의한 산화 과정을 거침에 따라 잎채소의 70%, 뿌리채소의 40%가 손실되었다고 보고하였다. 본 실험에서도 데치기와 데치는 시간에 따라서 비타민 C 함량은 40~70%정도 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 아욱은 데치기를 한 이후 비타민 C 함량이 다른 시료에 비해 많이 감소한 것을 볼 수 있었는데 이는 엽채류의 특성상 데치는 시간이 상대적으로 길었기 때문으로 생각된다.
- 사용된 엽채류 내의 무기질 함량 변화는 모두 유사하여 처리 농약군 간에는 같은 변화 양상을 보였고, 시금치는 Mg의 함량이, 근대와 아욱의 경우는 Mg과 Ca의 함량이 데치기와 데치는 시간에 따라서 약간 증가하는 것으로 나타난 반면 K의 함량은 시금치, 근대 및 아욱 모든 시료 내에서 현저히 감소하였고 Se의 함량은 시금치의 경우 약간 감소하였으나 근대 및 아욱의 경우 유의적으로 감소하였다. 그 밖의 Na, P, Fe, Cu 및 Zn 함량은 데치기와 데치는 시간에 따라서 약간 감소하거나 거의 변화를 보이지 않았다.
- 시금치의 경우 30초 데치기에 의하여 침투성 농약 처리군은 29%(115 mg%), 비침투성 농약 처리군 은 12%(162 mg%) 정도 유의적으로 감소하였고, 데치는 시간에 따라서는 침투성 농약 처리군의 경우 5분 데치기를 한 후(100 mg%)에는 30초 데치기를 한 시료(115 mg%)보다 13% 정도만 감소하여 유의적인 변화를 보이지 않았으나 세척전 대조군보다 는 39% 정도 유의적으로 낮아졌다. 반면 비침투성 농약 처리군의 경우 30초 데치기를 한 후 162 mg% 에서 1분 데친 후 152 mg%, 3분 데친 후 112 mg%, 5분 데친 후 103 mg%로 점차 감소하여 5분 데치기를 한 후에는 30초 데치기를 한 시료보다 36% 정도, 세척전 대조군보다 44% 정도 유의적으로 감소 하였다.
- 시금치의 경우 Na, P, Ca, Fe, Cu, Zn 및 Se의 함량은 데치기와 데치는 시간에 따라서 약간 감소하거나 거의 변화를 보이지 않았던 반면 Mg의 함량은 약간 증가하는 것으로 나타났으며 특히 K의 함량은 데치기와 데치는 시간에 따라서 그 함량이 50% 정도 감소하였다.
- 시금치의 경우 데치기에 의하여 침투성 농약 처리군은 32%(1.92 mg%), 비침투성 농약 처리군은 17%(1.98 mg%) 정도 증가하였고, 데치는 시간에 따라서는 침투성 농약 처리군의 경우 5분 데치기를 한 후에는 30초 데치기를 한 시료보다 3% 정도만 증가하였고 유의적인 변화를 보이지 않아 세척전 대조군보다는 27% 정도 유의적으로 증가하였다. 반면 비침투성 농약 처리군의 경우 30초 데치기를 한 후 1.
- 3, 4, 5와 같다. 시금치의 경우 처리 농약에 대한 변화 양상은 Se의 함량 변화를 제외하고는 침투성 농약 처리군과 비침투성 농약 처리군 간에 유의적인 차이 없이 같은 변화를 보였고, 근대와 아욱의 경우 처리 농약에 대한 변화 양상은 침투성 농약 처리군과 비침투성 농약 처리군 간에 유의적인 차이 없이 같은 변화를 보였다.
- 신선한 엽채류의 비타민 A 함량은 아욱 > 근대> 시금치의 순서로 아욱이 가장 높은 것으로 나타났고 처리 농약에 대해서는 비침투성 농약 처리군이 침투성 농약 처리군보다 높은 것으로 나타났으며, 데치기를 한 후 모든 시료의 비타민 A 함량은 유의적으로 증가하였고 침투성 농약과 비침투성 농약의 처리군 간에는 같은 변화 양상을 보였다.
- 신선한 엽채류의 비타민 C 함량은 시금치>아욱> 근대의 순서로 시금치가 가장 높은 것으로 나타났고 처리 농약에 대해서는 비침투성 농약 처리군이 침투성 농약 처리군보다 높은 것으로 나타났으며, 데치기를 한 후 모든 시료의 비타민 c 함량은 현저히 감소하였으며 침투성 농약과 비침투성 농약의 처리군 간에는 같은 변화 양상을 보였다.
- 아욱의 경우 10분 데치기에 의하여 침투성 농약 처리군은 44%(77 mg%), 비침투성 농약 처리군은 49%(92 mg%) 정도 비타민 C 함량이 유의적으로 감소하였고, 데치는 시간에 따라서는 침투성 농약 처리군과 비침투성 농약 처리군 모두 유의적으로 감소하여 10분 데치기를 한 훅 각각 77 mg%와 92 mg%로, 20분 데치기를 한 후 67 mg%와 71 mg%로, 30분 데치기를 62 mg%와 59 mg%로 낮아졌으며 30분 데치기를 한 후에는 10분 데치기를 한 시료보다 19%, 36%, 세척전 대조군보다 55%, 67% 정도 각각 유의적으로 낮아졌으나 20분과 30분 데치기를 한 시료 간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 아욱의 경우 Na, P, Fe, Cu 및 Zn의 함량은 데치기와 데치는 시간에 따라서 약간 감소하거나 거의 변화를 보이지 않았던 반면 Mg과 Ca의 함량은 약간 증가하는 것으로 나타났으며 특히 K과 Se의 함량은 데치기와 데치는 시간에 따라서 그 함량이 각각 78~80%, 25~38% 정도 감소하였다.
후속연구
- 따라서 엽채류는 조리 및 가공 공정 중에 다양한 영향을 받아 본래의 특성이 변화되는 경우가 많으므로 영양소의 함량 변화뿐만 아니라 관능적 특성, 기계적 특성 및 이화학적 특성의 변화 등에 관한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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