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문제 정의
- 본 연구에서는 부산물로 생산되는 고추씨의 활용도 개발을 위한 기초 자료로 사용하기 위하여 품종별 생고추 원료를 수집하여 건조하고 종자분리기를 이용하여 고추씨를 분리한 다음 이들 씨의 조지방, 조단백질, 식이섬유 등의 일반성분 함량과 캡사이신노이드 함량, 유기산 함량을 조사하였다.
제안 방법
- 고추씨는 단백질 함량이 15～17%로 비교적 높고, 지방질이 약 20% 함유되어 있어 비교적 좋은 식품 소재이지만 매운맛 정도에 따라 식품 소재로의 활용도가 다양하므로 미리 검토해야 하는 품질 특성으로 고추씨의 capsaicin과 dihydrocapsaicin을 분석하였다. 그 결과(Table 2) 품종 간 차이는 있지만, capsaicin 함량은 0.
- 국내산 고추씨 품종 20여종과 미국 New Mexico주에서 재배된 고추씨 4품종의 수분, 회분, 단백질, 지방 및 식이섬유의 성분함량을 분석하였다(Table 1). 그 결과, 회분 함량은 3.
- 국내산 고추씨 품종 20여종과 미국 New Mexico주에서 재배된 고추씨 4품종의 일반성분 및 캡사이신노이드 및 유기산 함량을 분석하였다. 일반성분의 경우 회분 함량은 3.
- 분석은 3회 이상 반복 측정하였으며 SPSS program을 이용하여 품종에 따른 고추씨의 일반성분과 매운맛 성분인 capsaicinoids의 군집분석을 하였다.
- 유기산 분석은 고추씨 1 g을 3차 증류수로 25배 희석한 후 약 10분간 sonication하여 0.2 μm filter(PVDF, Whatman, Clifon, NJ, USA)로 여과시켜 HPLC(PU 980, Jasco, Japan)를 사용하여 분석하였다.
- 이때 총 capsaicinoids 함량은 capsiacin(Sigma Co., USA)과 dihydrocapsaicin(Sigma Co., USA)의 합으로 산출하였으며, 분석 시 사용된 컬럼은 YMC-Pack ODS-A(150×4.6 mm, I.D. 5 μm particle size), 용매는 methanol : water(70:30), 유속 0.8 mL/min, UV detector 280 nm, 오븐 온도 35℃, 주입량은 20 μL로 HPLC(PU 980, Jasco, Japan)를 이용하여 분석하였다(15).
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 고추씨는 안동군에서 2007년도 재배된 고추 품종 19종을 남안동 농협에서 제공받아 농가형 열풍건조기를 이용하여 70～80℃로 건조하였다. 건고추 시료는 종자 분리기로 종자를 완전분리한 후 분쇄기(대성파워 믹서/분쇄기 DA-280G, Seoul, Korea)로 분쇄한 고추씨를 냉장보관하면서 시료로 사용하였다. 또 미국산 고추씨는 뉴멕시코주에서 재배된 씨를 제공받았고, 혼합 품종의 고추씨는 남안동 농협에서 제공받아 사용하였다.
- 건고추 시료는 종자 분리기로 종자를 완전분리한 후 분쇄기(대성파워 믹서/분쇄기 DA-280G, Seoul, Korea)로 분쇄한 고추씨를 냉장보관하면서 시료로 사용하였다. 또 미국산 고추씨는 뉴멕시코주에서 재배된 씨를 제공받았고, 혼합 품종의 고추씨는 남안동 농협에서 제공받아 사용하였다.
- 본 연구에 사용한 고추씨는 안동군에서 2007년도 재배된 고추 품종 19종을 남안동 농협에서 제공받아 농가형 열풍건조기를 이용하여 70～80℃로 건조하였다. 건고추 시료는 종자 분리기로 종자를 완전분리한 후 분쇄기(대성파워 믹서/분쇄기 DA-280G, Seoul, Korea)로 분쇄한 고추씨를 냉장보관하면서 시료로 사용하였다.
- 이때 분석조건은 Aminex HPX-87H(300 mm×7.8 mm) column, 이동상 0.008 N H2SO4, flow rate 0.6 mL/min, UV detector 210 nm, 오븐 온도 50℃이었으며, 표준 유기산은 acetic, citric, fumaric, lactic, malic, malonic, oxalic, succinic, tartaric, cinnamic acid(Sigma Co., USA)의 10가지를 사용하였다.
이론/모형
- 수분은 105℃에서 항량이 되도록 건조하여 정량하였으며, 단백질은 마이크로켈달법에 의하여 조단백질을, 지방은 soxhlet 추출법, 회분은 550℃에서 회화시켜 정량하였다. 각 시료의 식이섬유(TDF, total dietary fiber) 분석은 Prosky 등의 방법(14)으로 Sigma total dietary fiber assay kit를 사용하여 측정하였다.
- 고추씨의 일반성분은 AOAC방법(13)에 의하여 분석하였다. 수분은 105℃에서 항량이 되도록 건조하여 정량하였으며, 단백질은 마이크로켈달법에 의하여 조단백질을, 지방은 soxhlet 추출법, 회분은 550℃에서 회화시켜 정량하였다.
- 고추씨의 일반성분은 AOAC방법(13)에 의하여 분석하였다. 수분은 105℃에서 항량이 되도록 건조하여 정량하였으며, 단백질은 마이크로켈달법에 의하여 조단백질을, 지방은 soxhlet 추출법, 회분은 550℃에서 회화시켜 정량하였다. 각 시료의 식이섬유(TDF, total dietary fiber) 분석은 Prosky 등의 방법(14)으로 Sigma total dietary fiber assay kit를 사용하여 측정하였다.
성능/효과
- Table 3은 고추씨 품종별 유기산을 분석한 결과로 품종간 유기산 함량에 차이가 있었는데, 비교적 낮은 유기산을 나타낸 품종은 당찬, 조향, 혼합된 고추씨가 1.6～1.9%였고, 5% 이상의 유기산 함량을 가진 고추씨 품종은 천하무적, 삼강, 강건, 왕대박, 천하일품, 대찬과 미국산 고추 품종인 New Mexico 6과 LB-25가 높은 함량을 보였다. 또 개별 유기산을 총 유기산으로 나누어 환산한 결과, 총 유기산 중 succinic acid 함량이 약 23～45%로 유기산 중 높은 비율을 차지하였으며, citric acid, malic acid, malonic acid도 비교적 다른 유기산에 비하여 높은 비율을 차지하였다.
- 고추씨는 단백질 함량이 15～17%로 비교적 높고, 지방질이 약 20% 함유되어 있어 비교적 좋은 식품 소재이지만 매운맛 정도에 따라 식품 소재로의 활용도가 다양하므로 미리 검토해야 하는 품질 특성으로 고추씨의 capsaicin과 dihydrocapsaicin을 분석하였다. 그 결과(Table 2) 품종 간 차이는 있지만, capsaicin 함량은 0.09～5.32 mg%, dihydrocapsaicin 함량은 0.00～2.17 mg%로 capsaicin 함량이 dihydrocapsaicin 함량보다 높았다. 고춧가루의 매운맛 성분은 capsaicinoid계 화합물로 매운맛 정도가 capsaicin을 100으로 볼 때 dihydrocapsaicin 63으로 보고된 결과(16)를 기준으로 보면 총 capsaicinoid 함량이 가장 높은 왕대박과 홍장군 품종이 각각 5.
- 국내산 고추씨 품종 20여종과 미국 New Mexico주에서 재배된 고추씨 4품종의 수분, 회분, 단백질, 지방 및 식이섬유의 성분함량을 분석하였다(Table 1). 그 결과, 회분 함량은 3.11～3.77%의 범위로 시료 간 큰 차이가 없었고, 단백질 함량은 13.25～16.53%로 가장 높은 시료인 왕대박 품종과 가장 낮은 시료인 조향과의 차이가 약 3% 정도였다. 반면에 지방 함량은 회분이나 단백질에 비하여 더 큰 차이가 있었는데, 대촌 Ⅰ과 대촌 Ⅱ의 경우 각각 19.
- 9%였고, 5% 이상의 유기산 함량을 가진 고추씨 품종은 천하무적, 삼강, 강건, 왕대박, 천하일품, 대찬과 미국산 고추 품종인 New Mexico 6과 LB-25가 높은 함량을 보였다. 또 개별 유기산을 총 유기산으로 나누어 환산한 결과, 총 유기산 중 succinic acid 함량이 약 23～45%로 유기산 중 높은 비율을 차지하였으며, citric acid, malic acid, malonic acid도 비교적 다른 유기산에 비하여 높은 비율을 차지하였다. 이는 Lee(19)의 고추 중 malic acid의 함량은 0.
- 반면에 지방 함량은 18%에서 30%까지의 조지방 분포도를 보였고, 총 식이섬유 함량은 품종에 따라 크게 40～65%의 범위로 비교적 넓은 분포도를 나타내었다. 또 품종별 고추씨의 capsaicin 함량은 0.09～5.32 mg%, dihydrocapsaicin 함량은 0.00～2.17 mg%로 capsaicin 함량이 dihydrocapsaicin 함량보다 높았다. 유기산 함량은 당찬, 조향, 혼합된 고추씨가 1.
- 53%의 범위를 보였다. 반면에 지방 함량은 18%에서 30%까지의 조지방 분포도를 보였고, 총 식이섬유 함량은 품종에 따라 크게 40～65%의 범위로 비교적 넓은 분포도를 나타내었다. 또 품종별 고추씨의 capsaicin 함량은 0.
- 53%로 가장 높은 시료인 왕대박 품종과 가장 낮은 시료인 조향과의 차이가 약 3% 정도였다. 반면에 지방 함량은 회분이나 단백질에 비하여 더 큰 차이가 있었는데, 대촌 Ⅰ과 대촌 Ⅱ의 경우 각각 19.53%, 18.83%인데 비하여 천하무적의 경우는 29.27%로 나타나 10% 이상의 지방함량에 차이가 있었다. 즉 조지방 함량의 경우 18%에서 30%까지의 조지방 분포도를 보였는데, 조향, 대촌 Ⅰ, 대촌 Ⅱ, 천하일품, 당찬은 비교적 함량이 낮은 20% 이하를 보였고, 천하무적, 한반도, 암행어사, 대장부 품종이 27% 이상으로 비교적 높은 지방 함량을 보였다.
- 고추의 매운맛 정도의 국제적인 표시 기준인 Scoville heat unit은 고추의 매운맛 성분인 capsaicinoid 함량을 ppm으로 환산한 후 15배 곱한 값으로 환산한 값이다. 본 실험에서는 총 capsaicinoid 함량이 높은 왕대박과 홍장군의 SHU가 각각 1,122와 776 SHU로 다른 품종에 비하여 약간 높았으나, 맵지 않은 고추품종의 경우 1,500 SHU보다도 낮은 값의 SHU를 보였다. 전반적으로 품종별 고추씨의 capsaicinoid 함량은 비교적 적은 함량을 포함하여 매운맛에 의한 식품 소재로의 활용 방안에는 큰 영향을 미치지 않을 것으로 여겨진다.
- 총 식이섬유 함량은 품종에 따라 크게 40～65%의 범위로 비교적 넓은 분포도를 보였다. 본 연구 결과 고추씨 기름 소재로서 주로 사용하는 고추씨에는 조지방 이외에 13.25～16.53%의 단백질과 40～65%의 식이섬유를 함유하고 있어 식품 소재로서 용도에 따라 특정 성분을 추출하여 사용하거나, 고추씨 전체를 이용한 소재 개발이 가능할 것으로 여겨진다. Fig.
- 17 mg%로 capsaicin 함량이 dihydrocapsaicin 함량보다 높았다. 유기산 함량은 당찬, 조향, 혼합된 고추씨가 1.6～1.9%로 낮은 함량을 보였고, 5% 이상의 유기산 함량을 가진 고추씨 품종은 천하무적, 삼강, 강건, 왕대박, 천하일품, 대찬과 미국산 고추 품종인 New Mexico 6와 LB-25였다.
- 27%로 나타나 10% 이상의 지방함량에 차이가 있었다. 즉 조지방 함량의 경우 18%에서 30%까지의 조지방 분포도를 보였는데, 조향, 대촌 Ⅰ, 대촌 Ⅱ, 천하일품, 당찬은 비교적 함량이 낮은 20% 이하를 보였고, 천하무적, 한반도, 암행어사, 대장부 품종이 27% 이상으로 비교적 높은 지방 함량을 보였다. 이는 Lee 등(9)의 영남지역에서 재배 수확한 품종을 알 수 없는 고추씨의 건물량으로 환산된 지방 함량 31.
- 51%와는 유사한 값을 보였다. 총 식이섬유 함량은 품종에 따라 크게 40～65%의 범위로 비교적 넓은 분포도를 보였다. 본 연구 결과 고추씨 기름 소재로서 주로 사용하는 고추씨에는 조지방 이외에 13.
- 1은 고추씨 품종간의 유사성을 알아보기 위하여 건물량으로 환산된 회분, 지방, 단백질, 식이섬유를 계층적 군집분석을 실시한 결과이다. 평형결합방식으로 결합된 덴드로그램으로 분석한 결과, 5그룹으로 나누어 천하무적, 독야청정이 A그룹, 한반도는 C그룹, 당찬은 E그룹, 삼강, 대찬, 조향은 D그룹, 그 외의 품종은 B그룹으로 분류되었다.
- 2는 고추씨 품종 간의 매운맛 성분의 유사성을 알아보기 위하여 건물량으로 환산된 capsaicin, dihydrocapsaicin, capsaicinoids를 계층적 군집분석을 실시한 결과이다. 평형결합방식으로 결합된 덴드로그램으로 분석한 결과, 천하제일, 천하일품, 천하무적, 당찬, 암행어사가 A그룹, 대촌, 왕대박은 C그룹, 홍장군은 D그룹, 대촌 Ⅱ, 대찬, 강건은 E그룹, 그 외의 품종은 B그룹으로 분류되었다. 품종별 고추씨 일반성분과 매운맛을 나타내는 capsaicinoid 함량의 덴드로그램 분석 결과 품종별 각각의 그룹으로 분류는 되었으나, 일반 성분과 매운맛 성분을 포함시켜 덴드로그램 분석은 그룹화 되어지지 않아서 결과를 생략하였다.
- 평형결합방식으로 결합된 덴드로그램으로 분석한 결과, 천하제일, 천하일품, 천하무적, 당찬, 암행어사가 A그룹, 대촌, 왕대박은 C그룹, 홍장군은 D그룹, 대촌 Ⅱ, 대찬, 강건은 E그룹, 그 외의 품종은 B그룹으로 분류되었다. 품종별 고추씨 일반성분과 매운맛을 나타내는 capsaicinoid 함량의 덴드로그램 분석 결과 품종별 각각의 그룹으로 분류는 되었으나, 일반 성분과 매운맛 성분을 포함시켜 덴드로그램 분석은 그룹화 되어지지 않아서 결과를 생략하였다.
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