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문제 정의
- 또한 녹차의 가열가공 중 수용성 성분의 변화가 차의 맛 및 수율에 크게 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(16,17). 따라서 본 연구에서는 가열전처리를 통하여 상황버섯 차의 열수 침출성을 증대시켜 유효성분의 추출을 최대화할 수 있는 조건을 알아보고자 하였다.
- 본 연구에서는 지상재배 방법으로 대량생산이 가능해진 상황버섯을 차로 개발하기 위하여 용출성을 증대시킬 수 있는 가열 전처리 조건을 구명하고자 하였다. 이를 위해, 자연건조한 상황버섯을 건조오븐과 hot plate에서 온도와 시간을 달리하여 가열 전처리하고 분쇄한 후 일정량을 티백에 넣어 열수 추출하고 용출성 변화를 흡광도, 건조 고형분 함량, 색도 등을 측정하여 알아보았다.
제안 방법
- 20～27세의 남녀 대학생 10명을 대상으로 사전 훈련을 실시한 후 색(color), 향(flavor), 맛(taste) 및 종합적 기호도(overall acceptability) 항목에 대하여 5점 채점법(1점: 대단히 약하다, 5점: 대단히 강하다)으로 실시하였다.
- 각기 다른 온도에서 10～30분간 가열 전 처리하고 분쇄한 상황버섯 5 g을 100℃로 끓인 증류수 1 L로 20분간 추출한 후 색도를 측정하였다. Table 1은 건조오븐을 이용하여 가열전 처리한 결과이다.
- 건조오븐을 이용하여 80℃에서 30분 가열하여 전 처리하고 100℃로 끓인 증류수로 20분간 우려낸 상황버섯 차 500 mL를 멸균한 플라스크에 담고 30℃의 항온기(Sejong, Korea)에서 7일간 저장하면서 600 nm에서 흡광도를 측정하였다(19). 대조군으로 티백 형태로 판매하는 보리차와 둥글레차를 구입하여 동일조건으로 추출, 저장하고 결과를 비교하였다.
- 건조오븐을 이용하여 80℃에서 30분 가열하여 전 처리하고 100℃로 끓인 증류수로 20분간 우려낸 상황버섯 차 500 mL를 멸균한 플라스크에 담고 30℃의 항온기(Sejong, Korea)에서 7일간 저장하면서 600 nm에서 흡광도를 측정하였다(19). 대조군으로 티백 형태로 판매하는 보리차와 둥글레차를 구입하여 동일조건으로 추출, 저장하고 결과를 비교하였다. 세 시료는 초기 흡광도가 같도록 조절하여 사용하였다.
- 첫째, 열전달이 동시에 균일하게 되도록 분절한 상황버섯 20 g을 겹치지 않게 펴서 건조오븐(JEIO TECH, Korea)에 넣고 60, 70, 80, 90 및 100℃에서 10, 20 및 30분간 가열하였다. 둘째, 일반적 차 볶음방식과 유사하도록(13,14) 상황버섯 20 g을 직경 20 cm, 높이 25 cm의 뚜껑이 없는 stainless steel 비이커에 넣고 온도와 시간조절이 가능한 hot plate를 이용하여 60, 70, 80, 90 및 100℃에서 magnetic stirring bar로 일정한 속도로 회전시키면서 10, 20 및 30분간 가열하였다(13).
- 상황버섯 차의 관능검사는 흡광도 및 건조 고형분량 증가에서 효율적인 결과를 보인 건조오븐을 이용하여 60～100℃에서 30분 가열 전 처리한 시료를 대상으로 색, 향, 맛 및 종합적 기호도에 대해서 실시하였다(Table 3). 대조군과 비교하여 색의 경우 70～100℃에서 30분 가열한 시료에서 유의성 있게 강해지는 것으로 나타났다.
- 상황버섯 차의 보존성은 600 nm에서 흡광도로 측정한 탁도 변화로 알아보았다. 흡광도의 변화가 저장 5일부터 나타나기 시작하면서 상황버섯 차, 보리차 및 둥굴레차가 각각 0.
- 상황버섯 차의 열수 추출액은 200～800 nm의 파장에서 Fig. 1과 같은 스펙트럼을 보이므로 가열 전처리에 따른 흡광도의 변화를 370 nm에서 측정하였다.
- 흡광도는 spectrophotometer를 이용하여 370 nm에서 측정하였으며, 건조 고형분량은 상압가열법으로 측정하였다(18). 색도는 색차계(Color JS555, Color Techno System Co., Japan)를 이용하여 L(lightness), a(redness), b(yellowness)값을 측정하였다.
- 용출성은 상황버섯 열수 추출액의 흡광도, 건조 고형분 함량, 색도를 측정하여 알아보았다. 흡광도는 spectrophotometer를 이용하여 370 nm에서 측정하였으며, 건조 고형분량은 상압가열법으로 측정하였다(18).
- 본 연구에서는 지상재배 방법으로 대량생산이 가능해진 상황버섯을 차로 개발하기 위하여 용출성을 증대시킬 수 있는 가열 전처리 조건을 구명하고자 하였다. 이를 위해, 자연건조한 상황버섯을 건조오븐과 hot plate에서 온도와 시간을 달리하여 가열 전처리하고 분쇄한 후 일정량을 티백에 넣어 열수 추출하고 용출성 변화를 흡광도, 건조 고형분 함량, 색도 등을 측정하여 알아보았다. 건조오븐에서 가열할 경우, 70℃～80℃에서 30분 가열 전 처리한 시료의 흡광도 및 건조 고형분량이 가장 크게 증가하였다.
- 자연건조 한 상황버섯(수분함량 10±2%)을 일정한 크기(3 cm×1 cm×0.5 cm)로 분절한 후 두 가지 방법으로 가열 처리 하였다.
- 5 cm)로 분절한 후 두 가지 방법으로 가열 처리 하였다. 첫째, 열전달이 동시에 균일하게 되도록 분절한 상황버섯 20 g을 겹치지 않게 펴서 건조오븐(JEIO TECH, Korea)에 넣고 60, 70, 80, 90 및 100℃에서 10, 20 및 30분간 가열하였다. 둘째, 일반적 차 볶음방식과 유사하도록(13,14) 상황버섯 20 g을 직경 20 cm, 높이 25 cm의 뚜껑이 없는 stainless steel 비이커에 넣고 온도와 시간조절이 가능한 hot plate를 이용하여 60, 70, 80, 90 및 100℃에서 magnetic stirring bar로 일정한 속도로 회전시키면서 10, 20 및 30분간 가열하였다(13).
- 가열이 완료된 상황버섯은 30분간 실온에서 방치한 후 분쇄기(LG-다용도분쇄기 GFM-S401, 1998)를 이용하여 140 mesh 이하로 분쇄한 후 5 g을 티백에 넣어 사용하였다. 추출은, 증류수 1 L를 100℃로 끓인 후 상황버섯 티백이 담긴 각각의 비이커에 붓고 5, 10 및 20분에 티백을 꺼내는 방법으로 하고 일정량을 취하여 용출성 측정에 사용하였다. 이때 대조군으로는 가열하지 않고 동일한 조건에서 분쇄, 추출한 것으로 하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 상황버섯은 가야버섯영농조합(충남 예산)에서 지상재배 방법으로 2006년 재배한 것을 공급받아 사용하였다.
데이터처리
- 결과는 평균±SD로 표시하였으며, 유의성은 ANOVA와 Tuckey test로 알아보았다.
이론/모형
- 용출성은 상황버섯 열수 추출액의 흡광도, 건조 고형분 함량, 색도를 측정하여 알아보았다. 흡광도는 spectrophotometer를 이용하여 370 nm에서 측정하였으며, 건조 고형분량은 상압가열법으로 측정하였다(18). 색도는 색차계(Color JS555, Color Techno System Co.
성능/효과
- 반면, 90℃에서 30분 가열 전 처리한 시료는 10분 및 20분 가열 전 처리한 시료보다 흡광도가 낮았으며 80℃의 30분과 비교할 때 크게 감소하는 결과를 보였다.
- 2)Means within the same column with same letter are not significantly different at 5% level according to the Tuckey test.
- 70℃에서 10분 가열 전 처리한 시료도 대조군과 비교하여 뚜렷한 차이가 없으나 20분과 30분 가열 전 처리한 시료는 대조군과 비교하여 현저한 증가를 보였다. 80℃에서 10분간 가열 전 처리한 시료는 60℃와70oC에서 10분 전 처리한 시료와 비교하여 현저한 증가를 보였으며 20분과 30분간 전 처리한 시료도 증가하였다. 반면, 90℃에서 10분, 20분 및 30분 가열 전 처리한 시료는 대조군과 비교하여서는 증가하였으나 가열시간에 따른 차이는 없었으며, 20분과 30분 가열 전 처리한 경우는 70℃ 및 80℃와 비교하여 뚜렷한 감소를 보였다.
- 90℃에서 가열 전 처리한 경우에는 각각 0.43±0.04, 0.49±0.03, 0.42±0.06로 10～30분 가열 전 처리한 시료에서 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하였으며 20분 전 처리한 시료의 건조 고형분 함량이 가장 크게 증가하였다.
- 상황버섯 차의 색도변화는 가열시간이 길어질수록 밝기와 적색도가 감소하고 황색도가 상승하였으며 건조오븐에서의 가열 전 처리가 hot plate에서와 비교하여 상대적으로 낮은 온도에서 먼저 나타난다. 건조오븐을 이용하여 가열 전 처리한 시료를 대상으로 관능검사를 실시한 결과 70℃ 및 80℃에서 30분 가열 전 처리한 상황버섯 차가 가열처리 하지 않은 것과 비교하여 종합적 기호도가 높게 나타났다. 결론적으로 건조오븐을 이용하여 70～80℃에서 30분 가열 전 처리하는 것이 상황버섯 차의 용출성 증대 및 기호도 측면에서 가장 효율적인 방법으로 사료된다.
- 건조오븐을 이용하여 가열 전 처리한 시료를 대상으로 관능검사를 실시한 결과 70℃ 및 80℃에서 30분 가열 전 처리한 상황버섯 차가 가열처리 하지 않은 것과 비교하여 종합적 기호도가 높게 나타났다. 결론적으로 건조오븐을 이용하여 70～80℃에서 30분 가열 전 처리하는 것이 상황버섯 차의 용출성 증대 및 기호도 측면에서 가장 효율적인 방법으로 사료된다. 또한 일정기간 보관하면서 탁도를 측정한 결과 상황버섯 차가 보리차 및 옥수수차와 비교하여 보존성이 좋은 것으로 나타났다.
- 상황버섯 차의 관능검사는 흡광도 및 건조 고형분량 증가에서 효율적인 결과를 보인 건조오븐을 이용하여 60～100℃에서 30분 가열 전 처리한 시료를 대상으로 색, 향, 맛 및 종합적 기호도에 대해서 실시하였다(Table 3). 대조군과 비교하여 색의 경우 70～100℃에서 30분 가열한 시료에서 유의성 있게 강해지는 것으로 나타났다. 반면, 향과 맛의 경우는 모든 온도의 가열 전 처리에서 유의적인 변화가 없었다.
- 결론적으로 건조오븐을 이용하여 70～80℃에서 30분 가열 전 처리하는 것이 상황버섯 차의 용출성 증대 및 기호도 측면에서 가장 효율적인 방법으로 사료된다. 또한 일정기간 보관하면서 탁도를 측정한 결과 상황버섯 차가 보리차 및 옥수수차와 비교하여 보존성이 좋은 것으로 나타났다.
- 80℃에서 10분간 가열 전 처리한 시료는 60℃와70oC에서 10분 전 처리한 시료와 비교하여 현저한 증가를 보였으며 20분과 30분간 전 처리한 시료도 증가하였다. 반면, 90℃에서 10분, 20분 및 30분 가열 전 처리한 시료는 대조군과 비교하여서는 증가하였으나 가열시간에 따른 차이는 없었으며, 20분과 30분 가열 전 처리한 경우는 70℃ 및 80℃와 비교하여 뚜렷한 감소를 보였다. 한편, 100℃에서 가열전 처리한 시료는 10분, 20분, 30분 모두에서 70～90℃와 비교하여 감소하는 결과를 보였다.
- 둥굴레차는 150℃ 이하에서 볶음 초기에는 유리당 함량이 증가하나 시간이 경과하고 온도가 증가함에 따라 유리당 함량이 급속도로 감소한다고 보고되었다(14). 본 실험에 따르면 상황버섯은 90～100℃ 이상 가열할 경우 추출물 함량 감소 경향이 있는 것으로 나타났다.
- Table 1은 건조오븐을 이용하여 가열전 처리한 결과이다. 온도가 상승하고 가열시간이 길어질수록 밝기를 나타내는 L값은 감소하여 어두워지는 결과를 보였으며, 대조군과 비교하여 60℃에서 10분 가열한 시료를 제외한 모든 시료가 유의성이 있었다. 적색도를 나타내는 a값은 온도가 상승하고 가열시간이 길어질수록 음의 값이 커져 붉은색에서 녹색이 강해지는 양상을 보였으며 대조군과 비교하여 60℃에서 10분 가열한 시료를 제외한 모든 시료가 유의성이 있었다.
- 온도가 상승하고 가열시간이 길어질수록 밝기를 나타내는 L값은 감소하여 어두워지는 결과를 보였으며, 대조군과 비교하여 60℃에서 10분 가열한 시료를 제외한 모든 시료가 유의성이 있었다. 적색도를 나타내는 a값은 온도가 상승하고 가열시간이 길어질수록 음의 값이 커져 붉은색에서 녹색이 강해지는 양상을 보였으며 대조군과 비교하여 60℃에서 10분 가열한 시료를 제외한 모든 시료가 유의성이 있었다. 황색도를 나타내는 b값의 경우도 온도가 상승하고 가열시간이 길어질수록 상승하여 황색이 강해짐을 알 수 있었으며 70℃에서 20분 이상 가열한 모든 시료에서 유의성이 있었다.
- 한편, 100℃에서 가열전 처리한 시료는 10분, 20분, 30분 모두에서 70～90℃와 비교하여 감소하는 결과를 보였다. 즉, 70℃와 80℃에서 30분 가열 전 처리한 시료에서 흡광도가 가장 크게 증가하였으며 이어서 80℃에서 20분 가열 전 처리한 시료의 증가폭이 컸다.
- 03으로 10～30분 모두에서 대조군과 비교하여 유의적인 증가가 없었다. 즉, 건조 오븐에서 가열 전 처리한 상황버섯 차의 건조 고형분은 70℃ 및 80℃에서 30분 가열 전 처리한 시료가 가장 많이 증가하였으며 90℃ 이상에서는 감소하기 시작하여 100℃에서는 대조군과 차이가 없었다.
- 58로 보리차의 흡광도가 가장 높았다. 즉, 측정기간 동안 상황버섯 차의 흡광도 변화는 미미한 반면 보리차와 둥굴레차는 변화가 크게 나타났다.
- 향기 등 관능적 특징에 영향을 미칠 수 있는 80여종 이상의 휘발성 성분이 산지별 상황버섯에서 분석, 동정되었으나(20) 본 연구의 결과는 가열전처리가 상황버섯 차의 무미, 무취한 관능적 특징에 변화를 주지 않음을 보여준다. 한편 종합적 기호도는 70℃ 및 80℃에서 가열 전 처리한 시료가 대조군과 비교하여 높게 나타났는데 이는 색의 변화가 반영된 결과로 추측되어 관능적 관점에서 볼 때 상황버섯의 가열전 처리에 가장 적합한 온도는 70～80℃인 것으로 사료된다.
- 적색도를 나타내는 a값은 온도가 상승하고 가열시간이 길어질수록 음의 값이 커져 붉은색에서 녹색이 강해지는 양상을 보였으며 대조군과 비교하여 60℃에서 10분 가열한 시료를 제외한 모든 시료가 유의성이 있었다. 황색도를 나타내는 b값의 경우도 온도가 상승하고 가열시간이 길어질수록 상승하여 황색이 강해짐을 알 수 있었으며 70℃에서 20분 이상 가열한 모든 시료에서 유의성이 있었다.
후속연구
- 그러나 최근 대량재배가 가능해졌으며, 동물 및 in vitro 실험을 통해 항암(1,2) 및 항돌연변이(3) 효과, B 림프구 활성증가(4), 체액성 및 세포성 면역기능 증가(5,6), 사염화탄소가 유도하는 간독성과 지방성분 축적억제 효과(7), 항산화 효과(8,9), 아질산염 소거능(9), 장내세균의 유해효소 저해효과(10), 당뇨 쥐의 혈당감소(11) 및 사이토카인 조절효과(12) 등 다양한 생리활성이 보고되고 식품 사용이 허가되어 건강기능 식품 소재로 주목받고 있다. 이에 농가의 새로운 소득 작물로 개발할 가치가 높으며 상황버섯의 부가가치를 창출할 수 있는 다양한 차원에서의 연구가 필요하다. 현재 상황버섯을 식품에 이용한 경우는 추출물을 음료제품에 첨가한 것이 주를 이루며 소수 상황버섯을 침출차로 개발하고자 한 것이 있다.
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