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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 우수한 기능성을 가진 표고버섯을 다양한 식품소재로 활용하고자 온도, 시간, 용매비에 따라 추출조건을 설정하고 이를 바탕으로 효소처리에 따른 추출물의 륵성을 비교 조사하였다.
- 표고버섯의 추출 조건 및 효소 처리에 따른 품질 륵성을 조사하였다. 추출온도에 따른 이화학적 특성은 20℃와 40℃ 일 때 우수한 것으로 나타났으나 추출은 시간이 증가함에 따라 품질특성이 높아지는 경향으로 전반적으로 10시간 추출이 우수한 것으로 나타났다.
제안 방법
- Table 5에 나타낸 바와 같이 표고버섯 시료에 물과 효소제를 첨가하여 추출온도와 시간을 달리하여 추출한 표고버섯 추출물의 유리아미노산을 분석하였다. 효소제를 첨가하지 않고 물 추출한 구간(A)외 유리아미노산은 glutamic acid, ornithine, alanine, arginine, serine, threonine, / - amino-butyric acidCGABA) 등의 순으로 함유된 것으로 나타났으며, 효소제를 첨가하여 추출한 구간(C)의 유리아미노산은 glutamic acid, ethanolamine, citrulline, cystine, alanine, valine, arginine, serine, ornithine 등의 순으로 함유되었다.
- 색도 분석은 UV-visible spectrophotometerCShimadEu UV-1601PC, Japan)를 이용하여 LCLightness), aCRedness), b(Yellowness)를 측정하였으며, 갈색도(19)는 420 nm, 탁도는 660 nm의 파장에서 측정하였다.
- 추출용매비의 경우 l:lC0(w/v) 일 때 가용성 고형분 함량, 환원당 및 조단백 함량 등의 이화학적 특성이 가장 우수한 것으로 나타나 1:1CO으로 용매비를 설정하였다. 이상과 같이 설정된 50℃, 2시간 및 용매비(1:100)의 조건으로 각각의 효소제를 처리하였다. 그 결과 protease 0.
- 표고버섯 분말에 용매비 l:20(w/v)으로 가수하여 추출온도 0, 20, 40, 60 및 80℃에서 각각 3시간 추춤여 과하여 특성을 측정하였다. 이에 가장 적정한 추출온도에서 표고버섯 분말에 l:20(w/v)으로 가수하여 2, 4, 6, 8, 10시간 간격으로 각각 추출하여 륵성을 측정한 후 적정 온도와 시간에서 표고버섯 분말을 l:100(w/v), l:50(w/v), l:20Cw/v), l:10(w/v)으 로 가수 추출하여 품질륵성을 비교 측정하였다.
- 조단백 함량 분석(21)은 알칼리성 CufOKHsO시약을 반옹시켜 UV-visible spectrophotometere 이용하여 750 nm의 파장에서 비색 정량하였다. 이때 표준단백질은 bovine serum albumin을 사용하여 측정하였, 다.
- 표고버섯 분말에 용매비 l:20(w/v)으로 가수하여 추출온도 0, 20, 40, 60 및 80℃에서 각각 3시간 추춤여 과하여 특성을 측정하였다. 이에 가장 적정한 추출온도에서 표고버섯 분말에 l:20(w/v)으로 가수하여 2, 4, 6, 8, 10시간 간격으로 각각 추출하여 륵성을 측정한 후 적정 온도와 시간에서 표고버섯 분말을 l:100(w/v), l:50(w/v), l:20Cw/v), l:10(w/v)으 로 가수 추출하여 품질륵성을 비교 측정하였다.
- 표고버섯 추출물의 용매비를 1:100으로 설정한 후 예비실험을 통해 가장 적합하게 나타난 온도 50℃, 2시간에서 효소제에 따른 성분을 비교분석하였다. 이는 Yoo와 Lee(26)의 효소제 처리 온도 50℃와 일치하는 경향을 나타내었다.
- 5%의 순으로 높은 값을 나타내었다. 표고버섯 추출물의 온도 50℃, 2시간, 용매비 1:100일 때 효소제 protease와 pectinase의 설정에 따른 성분을 비교분석하였다(Table 4). 효소제 혼용에 따른 표고버섯 추출물의 pH의 변화는 5.
- 표고버섯에 l:20(w/v)으로 가수하여 추출물을 제조하여 성분을 비교 분석하였다. Table 1에 나타낸 바와 같이 추출 온도에 따른 표고버섯 추출물의 pH는 추출온도가 높아질수륵 낮아지는 경향이었고 총산은 온도가 높아질수륵 증가하다가 40℃ 이후 낮아졌다.
- 표고버섯을 상기에서 설정된 최적 추출 용매비와 예비실험을 통하여 50℃, 2시간 추출조건에서 protease는 90, 000 FU/gCDaiwa Kasei Co., Japan), cellulase는 80, 000 unit(신 일본화학공업, Japan), pectinase는 30, 000 unitCKyowa Co., Japan)를 각각 0.05%, 0.1%, 0.5% 및 l%(w/v)의 농도로 첨가하고, 선정된 효소제를 각각 혼합하여 shaking water bath 에서 추출하였다.
- 색도는 백색도인 L값과 황색도인 b값이 6시간에서 가장 낮은 값을 나타냈으며 a값은 추출시간에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 표고버섯을 추출온도 20℃에서 10시간으로 설정한 후, 추출물의 추출 용매비에 따른 성분을 비교분석하였다. 표고버섯 추출물의 pH는 용매비가 높을수륵 낮아지는 경향을 나타내었고, 총산은 용매비 1:100에서 가장 높게 나타났고, 그 외 용매비에서는 비슷한 경향을 나타내었다(Fig.
- 따라서 추출온도는 20℃와 40℃일 때 우수한 것으로 나타났으나 40℃는 장시간 추출시 표고버섯의 성분이 변성 및 변질뢸 가능성이 있어서 20℃로 설정하였다. 표고버섯의 추출온도를 20℃로 설정한 후 추출시간에 따른 성분을 비교 분석하였다. 추출시간에 따른 표고버섯 추출물의 pH는 시간이 지날수륵 조금식 낮아졌으나 10시간에서 pH가 약간 높게 나타났다(Table 2).
- 효소제 처리하지 않은 구간과 효소제 처리한 구간의 표고버섯 추출물의 p-glucan 함량을 비교하였다. 이때 pH를 조절하고 효소제 처리를 하여 순수한 p-glucani- 얻을 수 있었으며 효소제 처리하지 않은 구간에서 p-glucan 함량은 4.
대상 데이터
- 본 연구에서 사용한 건조 표고버섯(Lentinus edodeE)은 경북 경산시 농가에서 제공받아 WO mesh 크기로 분쇄하여 냉장보판하면서 시료로 사용하였다.
이론/모형
- 가용성 고형분 함량은 식품공전(17)에 준하여 표고버섯을 각각의 추출조건으로 추출하여 105℃에서 3회 반복하여 증밭 건고시켜 측정하여 시료에 대한 건물량(%)으로 나타내었다. 추출액의 pH는 pH meter를 사용하였고, 총산은 0.
- 환원당 분석은 Dinitrosalicylic acidCDNS) 방법(20)으로 시료용액 1 mL에 DN£용액 1 mL을 가하여 UV-visible spectrophotometere 이용하여 546 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 이때 당의 정량은 glucose를 표준물질로 사용하여 표준꼭선으로부터 환산하여 측정하였다.
성능/효과
- 이는 Nahmgung 등(27)의 연구에서의 glutamic acid, leucine, arginine, valine 등외 함량 순과 유사한 경향을 나타내었다. 20℃에서 10시간동안 물 추출한 표고버섯 추출액 CA)과 50℃에서 2시간 동안 물 추출한 표고버섯 추출액(B)의 아미노산 함량은 유사한 경향으로 나타났으며, 최적 효소제 (protease 0.2%+pectinase 0.02%)를 첨가하여 20℃에서 10시간동안 추출한 표고버섯 추출액(C)과 50℃에서 2시간 추출한 표고버섯 추출액(D)의 유리아미노산 함량을 분석한 결과 2CTC에서 10시간 동안 추출한 액은 전체 아미노산 함량이 52.48 mg/100 mL, 필수 아미노산 함량은 8.80 mg/lCO mL이 었고, 50℃에서 2시간 동안 추출한 액은 54.27 mg/100 mL, 필수 아미노산 함량은 17.93 mg/100 mL이었다. 효소제 처리에 따른 유리아미노산 함량을 보면, 전체 아미노산 함량은 효소제 처리한 구간이 효소제 처리하지 않은 구간에 비해 2배 정도 높게 나타났고, 필수 아미노산 함량은 또한 효소제 처리한 구간이 효소제 처리하지 않은 구간에 비해 높게 나타났다.
- 88 내의 범위로 대조구보다 약간 낮게 나타났고, 갈색도와 탁도는 대체로 효소를 단일처리 보다 혼용했을 때 높게 나타났으며 protease 함량이 증가할수륵 값이 높게 나타났다. 가용성 고형분 함량은 protease 0.1%+pectinase 1.0% 혼용하였을 때 0.43%로 가장 높았으며 protease 0.2%일 때 pectinase는 농도에 판계없이 일정한 함량을 나타내었다. 효소를 처리하지 않은 구간보다 대체로 가용성 고형분 함량이 높게 나타났다.
- 이상과 같이 설정된 50℃, 2시간 및 용매비(1:100)의 조건으로 각각의 효소제를 처리하였다. 그 결과 protease 0.2% 및 cellulase 0.2% 구간이 품질특성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 효소제 처리에 따라 필수 아미노산 함량은 2배 정도 증가하였으나 p-glucan 함량은 차이가 크게 나타나지 않았다.
- 색도에서 L값과 a값은 protease 가 cellulase와 pectinase에 비하여 낮게 나타나는 경향을 보였고 b값은 높게 나타났다. 따라서 갈색도 탁도 및 색도는 모두 효소제 농도에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났고 가용성 고형분 함량도 효소제 종류와 농도에 따른 차이는 없었으나 pectinase 1%일 때 가장 높은 함량을 나타내었다. 환원당 함량은 효소제 protease와 pectinase의 경우 농도가 높을수륵 함량이 높게 나타났고 조단백 함량은 cellulase 0.
- 2). 따라서 단위 g당 용매비는 1:100에서 가장 적합한 것으로 나타났다.
- 효소제 처리하지 않은 구간과 효소제 처리한 구간의 표고버섯 추출물의 p-glucan 함량을 비교하였다. 이때 pH를 조절하고 효소제 처리를 하여 순수한 p-glucani- 얻을 수 있었으며 효소제 처리하지 않은 구간에서 p-glucan 함량은 4.2%였고, 효소제 처리한 표고버섯의 p-glucan 함량은 4.0%이었다(Table 6). 이는 표고버섯과 보리의 p-glucan 함량이 3.
- 환원당 함량은 시간이 증가함에 따라 점차 높아지는 경향을 보였으며 이는 Chang 등(10)의 표고버섯 열수 추출시 환원당 함량이 갓 부위는 4시간, 자루외 경우 3시간에서 각각 488 mg%, 452 mw%로 나타나 본 연구의 20℃에서 추출할 때보다 열수에서 추출하였기 때문에 환원당 함량이 높게 나타난 것으로 추정된다. 조단백 함량은 6시간에서 가장 낮은 함량을 나타내었으나 큰 차이를 보이지 않아 추출 시간에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 색도는 백색도인 L값과 황색도인 b값이 6시간에서 가장 낮은 값을 나타냈으며 a값은 추출시간에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
- 표고버섯의 추출온도를 20℃로 설정한 후 추출시간에 따른 성분을 비교 분석하였다. 추출시간에 따른 표고버섯 추출물의 pH는 시간이 지날수륵 조금식 낮아졌으나 10시간에서 pH가 약간 높게 나타났다(Table 2). 총산은 2시간에서 가장 높았으며 시간에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
- 표고버섯의 추출 조건 및 효소 처리에 따른 품질 륵성을 조사하였다. 추출온도에 따른 이화학적 특성은 20℃와 40℃ 일 때 우수한 것으로 나타났으나 추출은 시간이 증가함에 따라 품질특성이 높아지는 경향으로 전반적으로 10시간 추출이 우수한 것으로 나타났다. 추출용매비의 경우 l:lC0(w/v) 일 때 가용성 고형분 함량, 환원당 및 조단백 함량 등의 이화학적 특성이 가장 우수한 것으로 나타나 1:1CO으로 용매비를 설정하였다.
- 표고버섯을 추출온도 20℃에서 10시간으로 설정한 후, 추출물의 추출 용매비에 따른 성분을 비교분석하였다. 표고버섯 추출물의 pH는 용매비가 높을수륵 낮아지는 경향을 나타내었고, 총산은 용매비 1:100에서 가장 높게 나타났고, 그 외 용매비에서는 비슷한 경향을 나타내었다(Fig. 1). 표고버섯의 추출 용매비에 따른 가용성 고형분 함량은 1:10에서 가장 높았으나 단위 g당 용매비가 높을수륵 가용성 고형분 함량이 낮아지는 경향을 나타내었고, 환원당과 조단백 함량도 단위 g당 용매비가 높을수륵 낮게 나타났다(Fig.
- 표고버섯 추출물의 탁도는 6시간에서 가장 높게 나타났으며 이때 갈색도가 가장 높게 나타나 갈색도가 높을수륵 탁도도 높아져 상판판계가 있는 것으로 나타났으며 갈색도는 추출시간에 큰 영향을 받지 않았다. 표고버섯 추출물의 가용성 고형분 함량은 4시간에서 가장 높은 함량을 나타내었고 6시간에서 낮아졌다가 시간이 증가함에 따라 다시 높아지는 경향을 나타내었다. 환원당 함량은 시간이 증가함에 따라 점차 높아지는 경향을 보였으며 이는 Chang 등(10)의 표고버섯 열수 추출시 환원당 함량이 갓 부위는 4시간, 자루외 경우 3시간에서 각각 488 mg%, 452 mw%로 나타나 본 연구의 20℃에서 추출할 때보다 열수에서 추출하였기 때문에 환원당 함량이 높게 나타난 것으로 추정된다.
- 갈색도와 탁도는 20℃에서 가장 높은 값을 나타내 다가 온도가 높아짐에 따라 점점 값이 감소하였으며 갈색도와 탁도의 경향이 유사하였다. 표고버섯 추출물의 고형분 함량은 추출온도가 40℃일 때 가장 높았으며 60℃ 이상에서 고형분 함량이 낮아지는 경향이었다. 이는 높은 온도에서의 추출이 더 이상 일어나지 않는 것으로 예측 되며 Kang 등(24)의 경우 80℃ 열수추출에서 고형분 함량이 높게 나타났다는 결과와는 차이가 있었다.
- 총산은 2시간에서 가장 높았으며 시간에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 표고버섯 추출물의 탁도는 6시간에서 가장 높게 나타났으며 이때 갈색도가 가장 높게 나타나 갈색도가 높을수륵 탁도도 높아져 상판판계가 있는 것으로 나타났으며 갈색도는 추출시간에 큰 영향을 받지 않았다. 표고버섯 추출물의 가용성 고형분 함량은 4시간에서 가장 높은 함량을 나타내었고 6시간에서 낮아졌다가 시간이 증가함에 따라 다시 높아지는 경향을 나타내었다.
- 특히 50℃, 2시간 효소 추출한 경우(D) 다른 구간에 비해 필수 아미노산 함량이 2배 이상 높게 나타났다. 표고버섯은 아미노산 성분의 효능이 많은 것을 감안하였을 때 필수 아미노산과 전체아미노산의 함량이 많은 50℃ 에서 2시간 효 소제 처리하여 추출한 표고버섯 추출물이 가장 효과적이었다.
- 1). 표고버섯의 추출 용매비에 따른 가용성 고형분 함량은 1:10에서 가장 높았으나 단위 g당 용매비가 높을수륵 가용성 고형분 함량이 낮아지는 경향을 나타내었고, 환원당과 조단백 함량도 단위 g당 용매비가 높을수륵 낮게 나타났다(Fig. 2). 따라서 단위 g당 용매비는 1:100에서 가장 적합한 것으로 나타났다.
- 따라서 갈색도 탁도 및 색도는 모두 효소제 농도에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났고 가용성 고형분 함량도 효소제 종류와 농도에 따른 차이는 없었으나 pectinase 1%일 때 가장 높은 함량을 나타내었다. 환원당 함량은 효소제 protease와 pectinase의 경우 농도가 높을수륵 함량이 높게 나타났고 조단백 함량은 cellulase 0.1%, protease 1%, pectinase 0.5%의 순으로 높은 값을 나타내었다. 표고버섯 추출물의 온도 50℃, 2시간, 용매비 1:100일 때 효소제 protease와 pectinase의 설정에 따른 성분을 비교분석하였다(Table 4).
- 이는 높은 온도에서의 추출이 더 이상 일어나지 않는 것으로 예측 되며 Kang 등(24)의 경우 80℃ 열수추출에서 고형분 함량이 높게 나타났다는 결과와는 차이가 있었다. 환원당과 조단백 함량은 온도가 상승함에 따라 증가하였으며 40℃일 때 가장 높은 값을 보였으나 이후 추출온도가 높아질수륵 그 함량이 떨어지는 경향을 나타내었다. 이는 노루궁멩이 버섯의 경우 89℃에서 조단백 함량이 높게 나타난 것과는 상이한 결과를 나타내었다<25).
- 효소를 처리하지 않은 구간보다 대체로 가용성 고형분 함량이 높게 나타났다. 환원당과 조단백 함량은 효소제 혼용시 효소제를 단독 사용했을 때(Table 3)보다 높게 나타났으며, 효소제 농도에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타나 표고버섯 추출의 효율성을 고려할 때 protease 0.2% 및 pectinase 0.02% 혼용구간이 가장 적절한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 두유(26)의 효소처리에서 pro- tease와 pectinase 혼용비율 6:4의 결과와는 많은 차이가 있었으나 이는 시료와 효소제의 특성에 따른 차이로 직접적인 비교는 어려운 것으로 여겨진다.
- 2%일 때 pectinase는 농도에 판계없이 일정한 함량을 나타내었다. 효소를 처리하지 않은 구간보다 대체로 가용성 고형분 함량이 높게 나타났다. 환원당과 조단백 함량은 효소제 혼용시 효소제를 단독 사용했을 때(Table 3)보다 높게 나타났으며, 효소제 농도에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타나 표고버섯 추출의 효율성을 고려할 때 protease 0.
- 2% 구간이 품질특성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 효소제 처리에 따라 필수 아미노산 함량은 2배 정도 증가하였으나 p-glucan 함량은 차이가 크게 나타나지 않았다.
- 93 mg/100 mL이었다. 효소제 처리에 따른 유리아미노산 함량을 보면, 전체 아미노산 함량은 효소제 처리한 구간이 효소제 처리하지 않은 구간에 비해 2배 정도 높게 나타났고, 필수 아미노산 함량은 또한 효소제 처리한 구간이 효소제 처리하지 않은 구간에 비해 높게 나타났다. 특히 50℃, 2시간 효소 추출한 경우(D) 다른 구간에 비해 필수 아미노산 함량이 2배 이상 높게 나타났다.
- 표고버섯 추출물의 온도 50℃, 2시간, 용매비 1:100일 때 효소제 protease와 pectinase의 설정에 따른 성분을 비교분석하였다(Table 4). 효소제 혼용에 따른 표고버섯 추출물의 pH의 변화는 5.78 ~ 5.88 내의 범위로 대조구보다 약간 낮게 나타났고, 갈색도와 탁도는 대체로 효소를 단일처리 보다 혼용했을 때 높게 나타났으며 protease 함량이 증가할수륵 값이 높게 나타났다. 가용성 고형분 함량은 protease 0.
- Table 5에 나타낸 바와 같이 표고버섯 시료에 물과 효소제를 첨가하여 추출온도와 시간을 달리하여 추출한 표고버섯 추출물의 유리아미노산을 분석하였다. 효소제를 첨가하지 않고 물 추출한 구간(A)외 유리아미노산은 glutamic acid, ornithine, alanine, arginine, serine, threonine, / - amino-butyric acidCGABA) 등의 순으로 함유된 것으로 나타났으며, 효소제를 첨가하여 추출한 구간(C)의 유리아미노산은 glutamic acid, ethanolamine, citrulline, cystine, alanine, valine, arginine, serine, ornithine 등의 순으로 함유되었다. 이는 Nahmgung 등(27)의 연구에서의 glutamic acid, leucine, arginine, valine 등외 함량 순과 유사한 경향을 나타내었다.
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