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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 참깨 탈지박을 이용한 청국장 제조 시 첨가하여 박에 함유되어 있는 단백질 및 각종 항산화 성분이 발효균에 의해 저분자화 하여 기능성 성분을 함유하는 발효 식품을 제조함은 물론, 리그난을 함유하고 있는 청국장을 이용한 새로운 기능성을 부여하는 소재로 개발하고자 한다.
- 본 연구는 청국장에 유지부산물을 첨가하여 일반성분, 항산화 활성에 미치는 영향 및 유효성분을 분석하였다. 일반성분 분석 결과 탄수화물 함량은 DSFAF 청국장 24.
가설 설정
- 3)Control: no added of defatted sesame flour.
제안 방법
- 0 mL 가하고 혼합하여 실온에서 30분 정치한 후 750 nm에서 UV-visible spectrophotometer(Ultraspec 3000, Pharmaca Biotech, Cambridge, England)로 측정하였다. 0~1.0 mg/mL의 농도의 catechin 을 이용하여 시료의 페놀성 화합물 정량을 위한 검량선을 작성하였으며, 모든 과정은 3회 반복 실험하였다(28).
- FeSo4EDTA 용액 0.2 mL, 10 mM 2-deoxyribose 0.2 mL, 청국장 각 추출물 0.1 mL와 0.1 M phosphate-buffer (pH 7.4) 1.3 mL, 10 mM H2O2 0.2 mL를 가하고, 37oC 항온수조에서 2시간 동안 반응시킨 후 20% TCA(trichloroacetic acid)용액 1 mL, 0.67% TBA(thiobarbituric acid) 2 mL를가하여 100oC에서 15분 가열한 후 급속히 냉각시켜 532 nm 에서 흡광도를 측정하여 항산화 활성을 비교하였다 (31).
- SOD 유사활성 측정은 청국장 각 추출물 0.2 mL에 tris-HCl buffer(pH 8.5) 3.0 mL와 0.2 mM pyrogallol 0.5 mL 를 가하여 10 분간 방치한 후 1 N-HCl 로 반응을 정지시킨 후 420 nm에서 UV-visible spectrophotometer(Ultraspec 3000, Pharmaca Biotech)로 측정하였다(29).
- 리그난 함량은 각 추출물을 0.2 um membrane filter로 여과하여 HPLC(high permance liquid chromatography)를 실시하였고, Young-Rin Associates, 칼럼 y-C18 bondapak(3.9 x300 mm, Waters, Milford, USA), 이동상 MeOH : Water = 80:20(v/v), 유속 0.8 mL/min, 검출기 UV 290 nm의 기기분석 조건으로 분석하였다. 리그난 화합물 표준정량 곡선을 작성하기 위해 세사민 농도와 세사몰린 농도는 25, 50, 75, 100 ppm이 되도록 희석하여 표준곡선을 작성한 후 계산하였으며, 모든 처리는 3회 반복하였다.
- 8 mL/min, 검출기 UV 290 nm의 기기분석 조건으로 분석하였다. 리그난 화합물 표준정량 곡선을 작성하기 위해 세사민 농도와 세사몰린 농도는 25, 50, 75, 100 ppm이 되도록 희석하여 표준곡선을 작성한 후 계산하였으며, 모든 처리는 3회 반복하였다.
- 시료는 40oC에서 추출하였고, 여과(Whatman No. 2)후 40oC에서 감압농축(Rotary evaporator N-1,000 EYELA, Tokyo, Japan)하였다. 농축된 시료를 MeOH을 사용하여 1 mg/mL 로 조제 후 0.
- 증자한 대두를 40oC로 냉각 시킨 후 참깨 탈지박의 첨가량을 증자한 대두에 중량대비 10%를 첨가하였다. 참깨 탈지박의 첨가시기에 따라 발효 전 첨가(added defatted sesame flour before fermented; DSFBF), 발효 후 첨가 (added defatted sesame flour after fermented; DSFAF) 아무것도 첨가하지 않은 대조군 (control) 으로 나누어 제조하였다.
- 증자한 대두를 40oC로 냉각 시킨 후 참깨 탈지박의 첨가량을 증자한 대두에 중량대비 10%를 첨가하였다. 참깨 탈지박의 첨가시기에 따라 발효 전 첨가(added defatted sesame flour before fermented; DSFBF), 발효 후 첨가 (added defatted sesame flour after fermented; DSFAF) 아무것도 첨가하지 않은 대조군 (control) 으로 나누어 제조하였다. 이후 50C 건조기에서 24시간 1차 건조 후 유기농 볏짚을 깔고 황토 발효실 (30oC) 에서 10일 정도 2차 발효하였다.
- 청국장 추출물 0.1 mL에 2% Na2CO3를 2.0 mL 가하고 혼합하여 실온에서 30분 정치한 후 750 nm에서 UV-visible spectrophotometer(Ultraspec 3000, Pharmaca Biotech, Cambridge, England)로 측정하였다. 0~1.
대상 데이터
- 대두는 2006년 충남 광덕 소재에서 재배한 황금콩을 사용하였고 참깨 탈지박은 충북 음성 소재 (주)유맥스에서 유지를 짜고 난 탈지박을 제공 받아 청국장 제조에 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 청국장은 시료에 20배 (w/v) 의 80% MeOH을 첨가하여 shaking incubator(NB-205V, N-Biotek INC, Bucheon, Korea) 에서 12시간씩 3반복 추출하였다. 시료는 40oC에서 추출하였고, 여과(Whatman No.
- 본 실험에서 사용한 청국장은 선별한 대두를 수세하여 25oC 의 물에 24시간 동안 침지하고 121oC 에서 40분간 증자하였다. 증자한 대두를 40oC로 냉각 시킨 후 참깨 탈지박의 첨가량을 증자한 대두에 중량대비 10%를 첨가하였다.
데이터처리
- Total phenolic acids contents of each Chungkukjang extracts. Values with different alphabets are significantly different among the groups by Duncan's multiple range test (p<0.05). DSFBF: added defatted sesame flour before fermented.
- 본 연구의 결과는 SAS program을 이용하여 각 실험군당 평균과 표준편차를 계산하였고, 각 군별로 나누어 일원 배치 분산분석 (one-way analysis of variance)을 한(32) 후 Duncan's multiple range test에 의해 a=0.05의 수준에서 각 실험군 평균치 간에 유의성을 검정하였다 (p<0.05).
이론/모형
- 정 량하였다. 즉 수분은 상압가열 건조법, 조회분은 550oC에서 직접회화법, 조단백질 함량은 micro Kjeldahl 방법, 조지방질 함량은 Soxhlet 추출법을 사용하여 분석하였으며, 탄수화물은 수분, 단백질, 지방, 회분을 100에서 뺀 값으로 분석하였다.
- 청국장의 수분, 조회분, 조단백질 및 조지방 함량은 AOAC방법(27)으로 정 량하였다. 즉 수분은 상압가열 건조법, 조회분은 550oC에서 직접회화법, 조단백질 함량은 micro Kjeldahl 방법, 조지방질 함량은 Soxhlet 추출법을 사용하여 분석하였으며, 탄수화물은 수분, 단백질, 지방, 회분을 100에서 뺀 값으로 분석하였다.
성능/효과
- 4와 같다. DSFAF 청국장 96.87%, DSFBF 청국장 96.40%, Control 95.73%로 DSFAF 청국장에서 높은 소거활성을 나타내었다. Park과 Cho(44)의 일반대두 청국장과 서리태청국장은 각각 1.
- 2와 같다. DSFBF 68.48%, DSFAF 64.21%, Control 34.10%로 DSFBF 청국장에서 가장 높은 활성을 나타내었다. Contr이보다 참깨탈지박을 첨가한 DSFBF 청국장, DSFAF 청국장에서 활성이 우수하게 나타났는데 이는 참깨탈지박에 함유되어있는 세사민 (sesamin), 세사몰린 (sesamolin), 세사미놀 (sesaminol), 세사몰리놀 (sesamolinol), 피노레지놀(pinoresinol) 등(40) 항산화 활성이 우수한 리그난(lignan) 성분 물질에 기인한 것으로 생각되어진다.
- 3과 같다. DSFBF 청국장 21.30%, DSFAF 청국장 16.67%, Control 20.24%로 DSFBF 청국장이 가장 높았다. 이 실험 결과로 볼 때 각 청국장들이 시간이 경과함에 따라 활성이 증가하는 추세를 나타내고 있다.
- 5와 같다. DSFBF 청국장 47.92, Control 47.06%, DSFAF 청국장 36.64%로 DSFBF 청국장에서 높은 활성을 나타내었다.
- 또한 수용성 항산화물질인 세사미놀 배당체가 0.9%정도 함유되어 있는 것으로 나타났으며(3), 당과 단백질 등을 함유하고 있어 미생물의 발효기질로서 적합하다고 볼 수 있다. 참깨의 특이한 성분인 세사민, 세사몰린 및 세사미놀과 같은 항산화 리그난 성분이 체내에서 간 해독 작용 촉진, 과산화지질 생성억제, 저밀도 리포 단백질 산화억제(4, 5), 장내 콜레스테롤 흡수 억제(3) 및 당뇨개선 작용 등 다양한 생체조절능력이 인정되면서 기능성식품 소재로 부각되었다.
- 위 실험 결과 참깨의 이용 방법에 따라서 리그난 함량에 차이를 보이고 있다. 또한 청국장에 참깨 탈지박을 첨가하는 시점에 따라 세사민, 세사몰린 함량에 차이가 나타났다. 참깨는 다른 작물에 비하여 종자 수명이 매우 길다.
- 이 실험 결과로 볼 때 각 청국장들이 시간이 경과함에 따라 활성이 증가하는 추세를 나타내고 있다. 본 결과에서도 Contr이보다 참깨탈지박을 첨가한 DSFBF 청국장이 유의적으로 높은 활성을 보여주고 참깨탈지박 첨가군 내에서도 DSFAF 청국장보다 DSFBF 청국장의 활성이 높게 나타나 SOD 활성과 비슷한 경향을 보여주었다.
- 06%로 비슷한 결과를 나타내었다. 본 시료 추출물에서의 sesamin, sesamolin을 HPLC를 통해 정량한 결과 sesamine DSFAF 청국장 2.41 ±0.14 mg/g, DSFBF 청국장 3.04 ±0.21 mg/g로 DSFBF 청국장이 비교적 높은 함량을 보였다, Sesamolin 또한 DSFAF 청국장 1.12±0.07 mg/g, DSFBF 청국장 1.36±0.09 mg/g으로 Contr이과 DSFAF 청국장에 비해 DSFBF 청국장이 생리활성 및 유효성분에서 더 높은 함량을 나타냈다. 기름 제조 후 부산물로 생성되는 참깨탈지박은 청국장에 새로운 기능성을 부여하는 기초 자료는 물론, 앞으로 우수한기능성식 품으로서의 가능성이 시사된다.
- 37 mg%로 증가하였다고 한다. 뿐만 아니라 삶은 대두에는 존재하지 않았던 caffeic acid와 ferulic acid가 각각 8.57 mg%와 13.66 mg% 의 농도로 존재하여 발효과정 중 항산화 활성이 높은 유리 phenolic acid의 함량이 증가하는 등 기존의 대두만으로 발효시켜 청국장을 제조하는 경우보다 대두 이외 생리활성 물질이 풍부한 물질을 추가로 첨가하였을 경우 유용한 성분이 증가됨을 알 수 있다. 이러한 결과와 비추어 볼 때, 참깨 탈지박(37, 38) 중에는 chlorogenic acid, syringic acid, protocatechuic acid, catechol 등과 같은 항산화 효력이 강한 성분들이 많이 함유되어 있으므로 참깨 탈지박을 첨가한 청국장도 높은 항산화 효과를 나타낸 것으로 사료된다.
- 03%로 Contr이과 비슷하거나 낮은 경향을 보였다. 생리활성 측정에서 총 페놀 함량은 DSFBF 청국장 1.26 mg/mL, Control 1.20 mg/mL, DSFAF 청국장 1.14 mg/mL로 Contr이과 유의적인 차이를 나타내 었으며, 전자공여능은 DSFBF 청국장 21.30% 로 Control 20.24%에 비해 유의적으로 높은 활성을 나타냈다. SOD 유사활성에서는 DSFBF 청국장 68.
- Table 1과 같다. 수분은 DSFBF 55.98%, DSFAF 52.83%, Control 48.89%로 나타났다. 조회분은 DSFBF 1.
- 21%로 Contr이과 DSFAF 청국장에 비해 탄수화물 함량이 비교적 낮았다. 수분함량은 DSFBF 청국장 55.98%, DSFAF 청국장 52.83%, Control 48.89%로 Contr이에 비해 DSFBF 청국장이 높게 나타났고, 회분함량은 DSFBF 청국장 1.48%, DSFAF 청국장 2.41%, Control 6.45%로 DSFBF, DSFAF 청국장 모두 Contr 이보다 낮게 나타났다. 조지방 함량은 DSFBF 청국장 3.
- 특히 녹차 첨가량이 증가할수록 'OH 소거능은 우수하였다고 한다. 위 결과와 비교하여 볼 때 유지부산물을 첨가한 청국장은 높은 수준의 hydroxyl radical 소거활성을 보이는 것으로 보아 이미 참깨탈지박에 함유되어 있는 것으로 알려진 세사민, 세사몰린, 세사미놀, 세사몰리놀, 피노레지놀 등(40)에 의한 것으로 사료되어 지며 기능성식품으로서의 가능성이 시사된다.
- 일반성분 분석 결과 탄수화물 함량은 DSFAF 청국장 24.97%, Control 23.86%, DSFBF 청국장 20.21%로 Contr이과 DSFAF 청국장에 비해 탄수화물 함량이 비교적 낮았다. 수분함량은 DSFBF 청국장 55.
- 77%로 나타났다. 조단백질은 DSFBF 19.03%, DSFAF 15.86%, Control 19.03%의 함량을 보였다. Jung 등(33)은 탈염 후 열처리한 다시마 분말을 0, 1, 2, 3%(w/w)가 되도록 첨가하여 발효시킨 청국장의 일반성분을 측정한 결과 수분함량은 1~2%, 단백질 함량도 다시마의 첨가량이 증가함에 따라 감소하였고, 탄수화물과 조 회분 함량은 증가하였다고 한다.
- 45%로 DSFBF, DSFAF 청국장 모두 Contr 이보다 낮게 나타났다. 조지방 함량은 DSFBF 청국장 3.30%, DSFAF 청국장 3.93%, Control 1.77%로 Contr이보다 DSFAF 청국장이 2%정도 함량이 많았으며, 조단백질 함량의 경우 DSFBF 청국장 19.03%, DSFAF 청국장 15.86%, Control 19.03%로 Contr이과 비슷하거나 낮은 경향을 보였다. 생리활성 측정에서 총 페놀 함량은 DSFBF 청국장 1.
후속연구
- 현재까지 연구에 의하면 참깨 탈지박은 항산화 성분인 배당체 등이 다량 함유되어 있는데 이 배당체는 장내에서 Q-glucosidase 라는 분해 효소에 의해 당이 가수분해 되어 아글리콘인 세사민, 세사몰린 및 세사미놀 등으로 되어 생체 내에서 높은 생리활성을 나타낸다 (4). 이처럼 좋은 효능을 나타내는 것으로 알려져 있는 참깨 탈지박이 청국장을 제조하는 과정 중 발효 과정에 의해 항산화성이 증가할 것으로 기대된다. 콩이 발효되면서 청국장이 되면 각종 영양 성분의 흡수율이 증가되고 기능성으로 혈중콜레스테롤 저하(8), 고혈압 예방(9), 항암(10), 항산화(11), 혈전용해(12) 및 골다공증 예방(13) 등 다양한 기능적 효과가 알려지면서 새로운 건강기능성 식품으로 관심이 모아지고 있다.
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