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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 돈지와 대두유 그리고 고추씨유의 열안정성 비교 및 돈지와 대두유에서 캡사이신의 활용 가능성을 조사하기 위하여 캡사이신을 첨가한 유지를 자동산화 온도 범위인 lOCTC에서 일정기간 가열처리하여 산화 안정성을 측정하였다.
- 본 연구에서는 식용유지로 사용되는 돈지, 대두유 및 고추씨유를 100℃에서 3일간 저장하면서 열안정성을 비교하고, 캡사이신의 첨가가 대두유 및 돈지의 산화안정성 효과에 대하여 실험하였다. 그 결과 돈지>대두유>고추씨유의 순서로 고추씨유가 가장 열에 안정적임을 밝혔다.
제안 방법
- 있다. 본 연구에서는 대두유 및 돈지에 10%, 30%, 60% 비율로 고추씨유를 섞어 만든 혼합유를 100"C 에서 저장하면서 저장기간에 따른 각각의 식용혼합 유의 산화 정도를 TBA가와 과산화물가로 분석하였고 그 결과를 Fig. 2에 나타내었다. 대두유에서의 과산화물가는 고추씨유 30% 및 60% 첨가구에서만 무첨가구에 비해 산화 증가가 현저히 억제되었고, 고추씨유 10% 첨가구는 무 첨가 구와 비슷한 경향으로 높게 증가하였다.
- d. factor four capillary column(CP 3380, Varian, CA, USA)과 FID(flame ionization detector)(Shimazu, Kyoto,JapanX 사용하여 지방산을 검출하였다. 지방산은 % 농도로 표시를 하였다.
- , 1994). 각각의 유지를 스테인레스 용기(직경 50mm 및 높이 10mm)에 3 g씩 채취하여 10(TC에서 10초 간격으로 6분간 발광한 총 count수를 측정하였다. 같은 시료에 대하여 3회 반복 측정하였다.
- 1 N thiosulfate로 적정하였다(AOAC, 1995). 같은 시료에 대하여 3회 반복 측정하였다.
- 그 다음 냉각수에 침지시켜 냉각한 후 용액의 일부를 흡광도 530nm에서 시료의 흡광도를 측정하였다. 같은 시료에 대하여 3회 흡광도를 반복 측정하였다. TBA 가는 다음 식에 따라 계산하였다.
- 반응액 전부를 분액깔때기에 옮기고 정치하여 이중층을 분리한 후 하층의 유기용매를 시험관에 모아 마개를 한 다음 100℃의 항온조에서 30분간 가열하였다. 그 다음 냉각수에 침지시켜 냉각한 후 용액의 일부를 흡광도 530nm에서 시료의 흡광도를 측정하였다. 같은 시료에 대하여 3회 흡광도를 반복 측정하였다.
- 비교하였다. 대두유와 돈지에 캡사이신을 각각 1, 200 ppm과 2, 400 ppm 수준으로 첨가한 것과 알파-토코페롤(atocopherol)을 0.3% 수준으로 첨가한 것을 100℃의 건조기에 저장하면서 저장기간에 따라 지방의 산패도를 측정하여 비교하였다.
- 돈지, 대두유 및 고주씨유와, 대두유 및 돈지에 고주씨유를 10, 30 및 60% 수준이 되도록 첨가한 혼합유를 100℃ 의 건조기에서 0-3일의 저장기간에 따라 지방의 산패도를 측정 비교하였다. 대두유와 돈지에 캡사이신을 각각 1, 200 ppm과 2, 400 ppm 수준으로 첨가한 것과 알파-토코페롤(atocopherol)을 0.
- 가장 열에 안정한 고추씨유를 돈지와 대두유에 혼합했을 때의 저장기간에 따른 산화 정도를 비교하였는데, 돈지에서는 고추씨유 30% 이상에서 산화가 억제되지만, 대두유에서는 그보다 많은 60% 이상이 혼합되어야 산화가 억제되었다. 또한 고추씨유의 주요 성분인 캡사이신을 고추씨유에 함유된 양만큼을 대두유와 돈지에 각각 첨가하여 열처리 했을 때 산화안정성에 미치는 영향도 검토하였다. 그 결과 1, 200 ppm과 2, 400 ppm의 캡사이신, 또는 0.
- 이러한 상반된 알파-토코페롤의 항산화 효과는 Cort(1974)의 유지 중의 지방산 종류 특히 리놀산의 함량이 높을수록 다르게 나타난다는 보고와 Husain 등(1987)의 알파-토코페롤은 고농도에 의해 오히려 산화 촉진 효과가 나타나지만 산화촉진 지표로서 말론알데히드 (malondialdehyde)의 관찰은 바람직하지 않다는 보고와 관련 있다고 생각된다. 한편, 화학반응에 의해 발생한 에너지가 빛이 되어 방출되는 현상을 분석하는 화학발광 분석법이 최근 유지의 과산화 정도를 간단히 측정할 수 있는 방법으로 응용되어서 (Miyazawa et al., 1994), 본 연구에서도 위 방법을 통해 지질과산화 정도를 측정하였다(Fig. 3).
대상 데이터
- 고추씨유는 충주의 재래시장에서 구입하였고 대두유는 일반적으로 구입할 수 있는 시판 식용유를 사용하였다. 또한,캡사이신은 65%의 capsaicin과 35%의 dihydrocapsaicin으로 구성된 Sigma(St.
- 고추씨유는 충주의 재래시장에서 구입하였고 대두유는 일반적으로 구입할 수 있는 시판 식용유를 사용하였다. 또한,캡사이신은 65%의 capsaicin과 35%의 dihydrocapsaicin으로 구성된 Sigma(St. Louis, MO, USA)사의 제품을 사용하였다.
- 시료로 사용된 돈지는 서울의 일반 시장에서 구입한 돼지의 복부 지방을 항온조(9VC)에서 중탕으로 가열하여 추출하였고, 사용 전까지 냉장상태로 보관하였다. 고추씨유는 충주의 재래시장에서 구입하였고 대두유는 일반적으로 구입할 수 있는 시판 식용유를 사용하였다.
이론/모형
- 100℃에서 저장한 유지내의 산화 정도를 측정하기 위해CLA-1100 chemiluminescence analyzer(Tohoku Electronic Industrial Co., Ltd, Japan)를 이용하여 화학 발광도를 측정하였다(Miyazawa et al., 1994). 각각의 유지를 스테인레스 용기(직경 50mm 및 높이 10mm)에 3 g씩 채취하여 10(TC에서 10초 간격으로 6분간 발광한 총 count수를 측정하였다.
- TBA가는 Sidwell의 방법(1954)을 사용하였으며 방법은 다음과 같다. 100℃에서 보관했던 시료를 삼각플라스크에 3 g을 정확히 취하고, 벤젠 10mL를 가하여 유지를 잘 용해 후 동량의 0.
- 고추씨유의 총지질은 Bligh and Dyer의 방법(1959)으로클로로포름메 탄올 혼합용액으로 추출되 었고 질소가스 (NJ 로 농축시켰다. 농축된 총지질 중의 지방산의 정량은 Metcalf 등(1996)의 방법에 준하여 지방 0.
- 고추씨유의 캡사이신 함량은 Choi(1988)의 방법에 준하여 초산:메탄올 혼합용액으로 추출한 후 HPLC(Delta Prep 4000, Waters, WA, USA)를 사용하여 정량하였다. 즉, 고추씨유 1g에 초산:메탄올(1:9) 혼합용액 25mL을 첨가하여 30분간 가열처리하고 정치한 후에 메탄올층만을 분리하였다.
- 농축시켰다. 농축된 총지질 중의 지방산의 정량은 Metcalf 등(1996)의 방법에 준하여 지방 0.2g을 시험관에 취해 0.5 N NaOH . 에탄올용액 3 mL를 가하여 질소가스로 치환하고 밀봉하여 10CTC에서 5분간 처리 후 14% boron trifluoride-methanoKBFyMeOH)로 4mL를 첨가하여 다시 100℃에서 60분간 처리하여 메칠에스테르화 시켰다.
성능/효과
- 1에 나타낸 것과 같다. 1CXPC에서 3일간 저장하였을 때 돈지, 대두유 및 고주씨유의 TBA가는 초기에는 차이를 보이지 않았지만 1일째부터 돈지와 대두유의 TBA가가 고추씨유의 TBA가에 비해 증가하였고 3일째에는 고추씨유에 비해 각각 3 및 4배 이상의 차이를 보이며 증가하였다. 산화 속도는 돈지>대두유>고추씨유의 순이었다.
- 그 결과 돈지>대두유>고추씨유의 순서로 고추씨유가 가장 열에 안정적임을 밝혔다. 가장 열에 안정한 고추씨유를 돈지와 대두유에 혼합했을 때의 저장기간에 따른 산화 정도를 비교하였는데, 돈지에서는 고추씨유 30% 이상에서 산화가 억제되지만, 대두유에서는 그보다 많은 60% 이상이 혼합되어야 산화가 억제되었다. 또한 고추씨유의 주요 성분인 캡사이신을 고추씨유에 함유된 양만큼을 대두유와 돈지에 각각 첨가하여 열처리 했을 때 산화안정성에 미치는 영향도 검토하였다.
- 한편, 고추씨유와 대두유의 과산화물가는 저장 기간중에 커다란 차이는 보이지는 않았지만 대두유의 과산화물가는 저장 2일째부터 고추씨유의 과산화물가에 비해 더 증가하기 시작했다. 과산화물가에 대한 전체적인 산화 속도는 돈지>대두유>고주씨유의 순으로 TBA가와 유사한 경향으로 나타났다. 돈지의 주요 지방산 조성은 palmitate 24.
- 또한 고추씨유의 주요 성분인 캡사이신을 고추씨유에 함유된 양만큼을 대두유와 돈지에 각각 첨가하여 열처리 했을 때 산화안정성에 미치는 영향도 검토하였다. 그 결과 1, 200 ppm과 2, 400 ppm의 캡사이신, 또는 0.3% 알파 -토코페롤을 대두유에 첨가하였을 때 캡사이신은 대두유의 산화에 아무런 영향을 미치지 못하였고 알파-토코페롤은 오히려 산화를 촉진시켰다. 하지만 돈지에 동량의 캡사이신이 첨가되었을 때에는 산화를 효과적으로 억제하였다.
- 대하여 실험하였다. 그 결과 돈지>대두유>고추씨유의 순서로 고추씨유가 가장 열에 안정적임을 밝혔다. 가장 열에 안정한 고추씨유를 돈지와 대두유에 혼합했을 때의 저장기간에 따른 산화 정도를 비교하였는데, 돈지에서는 고추씨유 30% 이상에서 산화가 억제되지만, 대두유에서는 그보다 많은 60% 이상이 혼합되어야 산화가 억제되었다.
- 그 결과, 화학발광법에 의해 측정된 대두유의 지질과 산화 정도는 대조구와 캡사이신 첨가구사이에는 저장 2일째까지 차이가 나타나지 않았지만 저장 3일째에는 오히려 캡사이신 첨가구가 무첨가 대조구에 비해 증가하였다. 그리고 알파-토코페롤 첨가구는 저장 초기부터 지속적으로 무첨가 대조구보다 높게 증가하였다.
- 2에 나타내었다. 대두유에서의 과산화물가는 고추씨유 30% 및 60% 첨가구에서만 무첨가구에 비해 산화 증가가 현저히 억제되었고, 고추씨유 10% 첨가구는 무 첨가 구와 비슷한 경향으로 높게 증가하였다. 돈지의 경우, TBA 가는 모든 고주씨유 첨가구에서 고주씨유 무첨가구(100% 돈지)에 비해 산화증가가 억제되었고, 과산화물가 또한 TBA가와 유사한 경향을 나타내었다.
- 돈지의 경우, TBA 가는 모든 고주씨유 첨가구에서 고주씨유 무첨가구(100% 돈지)에 비해 산화증가가 억제되었고, 과산화물가 또한 TBA가와 유사한 경향을 나타내었다. 대두유의 경우, TBA 가는 60% 고추씨유 첨가구에서만 고추씨유 무 첨가 구에 비해 산화가 억제되었고, 10% 및 30% 고추씨유 첨가 구들은 초기에는 산화가 억제되었지만 저장기간 2일째부터는 무첨가구와 비슷한 경향으로 나타났다. 이상의 결과로부터 보았을 때 고주씨유를 돈지와 대두유에 혼합하였을 경우에는 돈지에서는 고추씨유 30% 정도만을 혼합하여도 어느 정도 산화증가가 억제되지만, 대두유에 고추씨를 혼합하였을 경우 그보다 많은 60% 이상이 혼합되어야 산화 억제에 도움이 될 것으로 사료된다.
- 산화 속도는 돈지>대두유>고추씨유의 순이었다. 또한 3일 동안 관찰한 과산화물가는 저장초기부터 돈지에서 차이를 보이기 시작했으며 저장 3일째에는 대두유나 고추씨유의 과산화 물가에 비해 약 2배 이상 증가하였다. 돈지의 경우 저장 초기에서부터 과산화물가가 높게 나온 이유는 중 탕에서 돈 지를 추출하면서 자동산화가 발생했기 때문이라 사료된다.
- 이처럼 본 연구에서 돈지에는 불포화지방산이지만 체내에서는 포화지방산처럼 대사되는 올레인 산 함량이 타 유지에 비해 많아 안정성이 낮다는(Oh et al, 1990) 보고와 같은 경향을 나타내었다. 또한 지방산 조성으로부터 판단하게 되면, 고추씨유에는 대두유에 비해 불포화지방산의 비율이 높기 때문에 대두유보다 자동 산화 및 열산화가 불안정하다고 사료되나 본 연구에서는 이와 반대의 결과로 나타났다. 그것은 아마도 각각의 유지에 함유되어 있는 항산화물질인 토코페롤의 함량과 관련이 있어 보이는데 일반적으로 대두유에는 토코페롤이 20.
- 캡사이신 1, 200ppm과 2, 400ppm 처리구에서의 저장 기간에 따른 차이는 나타나지 않았다. 또한, 동일한 시료에서 의과 산화 물가를 측정한 결과(Fig. 4), 저장기간의 경과에 따라 캡사이신 처리구가 대조구에 비해 낮은 과산화 물가를 나타내었으며 캡사이신 농도에 따른 차이는 나타나지 않았다. 그러나 알파-토코페롤 처리구에서는 저장기간에 따라 대조구와 비슷한 높은 수치를 나타내었다.
- 일반적으로 돈 지에는 항산화 물질이 함유되어 있지 않기 때문에 항산화제를 첨가하게 되면 열산화 안정성이 현저하게 향상되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 캡사이신 처리구는 저장 1일째부터 3일째까지 알파-토코페롤 첨가구보다 높은 값으로 증가하였으나 대조구에 비하여 낮은 수치를 나타내었다. 캡사이신 1, 200ppm과 2, 400ppm 처리구에서의 저장 기간에 따른 차이는 나타나지 않았다.
- Choi(1996)는 캡사이신이 함유된 올레오레신 (oleoresin)을 첨가한 대두유에서 TBA가를 측정한 결과 무 첨가 구에 비해 확연한 차이를 발견하지 못하였다고 보고하고 있다. 본 연구에서도 캡사이신 첨가구에서의 TBA가 및 과산화물가는 대조구의 TBA가 및 과산화물가와 뚜렷한 차이 없이 저장기간에 따라 상승하였다. 한편, 알파-토코페롤 첨가구에서의 TBA가는 가장 효과적으로 산화가 억제된 것으로 나타났으나 과산화물가는 오히려 가장 높은 수치를 나타내었다.
- 23 mg(2, 300 ppm)이 함유되 어있었다(Table 3). 유지의 산화속도는 유지의 지방산 조성의 차이와 유지에 함유되어 있는 항산화물질의 존재 유무 및 함량에 의해 차이가 난다는(Oh et al.,, 1990) 결과가 시사하는 바와 같이, 본 실험에서 동물성 유지인 돈지와 식물성 유지인 대두유 및 고추씨유의 산화정도나 대두유 및 고추씨유의 산화도의 차이는 지방산조성 및 항산화 물질의 유무에 의해 작용했을 것이라 사료된다. 한편 본 연구에서 고추씨유의 지방산 조성은 palmitate 13.
- 3%의 :토페롤(Choi and Ko, 1990)이 함유되어 있다는 보고가 있는데, 본 연구에서 사용한 고추씨유에는 약 2배가량 높은 2, 300 ppm의 캡사이신이 함유되어 있었다(Table 3). 이상의 결과로 보아, 대두유에 고추씨에 함유된 농도만큼의 캡사이신(1, 200 ppm 또는 2, 400 ppm)을 첨가하여도 대두유의 산화 증가를 억제시키지 못하고 또한 고농도의 알파-토코페롤은 오히려 산화를 촉진시킨다고 생각된다
- 대두유의 경우, TBA 가는 60% 고추씨유 첨가구에서만 고추씨유 무 첨가 구에 비해 산화가 억제되었고, 10% 및 30% 고추씨유 첨가 구들은 초기에는 산화가 억제되었지만 저장기간 2일째부터는 무첨가구와 비슷한 경향으로 나타났다. 이상의 결과로부터 보았을 때 고주씨유를 돈지와 대두유에 혼합하였을 경우에는 돈지에서는 고추씨유 30% 정도만을 혼합하여도 어느 정도 산화증가가 억제되지만, 대두유에 고추씨를 혼합하였을 경우 그보다 많은 60% 이상이 혼합되어야 산화 억제에 도움이 될 것으로 사료된다.
- 본 연구에서도 캡사이신 첨가구에서의 TBA가 및 과산화물가는 대조구의 TBA가 및 과산화물가와 뚜렷한 차이 없이 저장기간에 따라 상승하였다. 한편, 알파-토코페롤 첨가구에서의 TBA가는 가장 효과적으로 산화가 억제된 것으로 나타났으나 과산화물가는 오히려 가장 높은 수치를 나타내었다. 이러한 상반된 알파-토코페롤의 항산화 효과는 Cort(1974)의 유지 중의 지방산 종류 특히 리놀산의 함량이 높을수록 다르게 나타난다는 보고와 Husain 등(1987)의 알파-토코페롤은 고농도에 의해 오히려 산화 촉진 효과가 나타나지만 산화촉진 지표로서 말론알데히드 (malondialdehyde)의 관찰은 바람직하지 않다는 보고와 관련 있다고 생각된다.
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