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문제 정의
- 본 연구에서는 분말녹차의 저장 중에 습도와 온도가 품질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 상대습도를 3가지(23, 69, 81%)로 구분하여 일상생활에서 널리 이용되는 3가지 온도 (냉동, -20℃; 냉장, 4℃; 상온, 20℃) 조건에서 3달간 저장하면서 분말녹차의 품질변화에 대해서 조사하였다.
제안 방법
- (+)카테킨을 표준물질로 하여 검량곡선을 작성하여 총 플라바놀 함량을 계산하였다.
- 분말 녹차를 상대습도(23, 69, 81%)와 온도(-20, 4, 20℃)를 달리하여 3달간 저장한 후, 1.5 g에 100 mL을 첨가하여 추출물을 제조하여 총 페놀 함량, 총 플라바놀 함량, 아스코르브산 함량, 카테킨 함량의 변화를 조사하였다. 상대습도 23%, 4℃의 조건에 저장한 경우에서 총 페놀 함량, 총 플라바놀 함량, 아스코르브산 함량이 가장 높았는데 각각 287.
- 상대습도 23, 69와 81% 조건을 맞추어 주기 위해 밀폐용기(1.4 L)에서 KCH3CO2, KI, (NH4)2SO4의 비율을 조정한 포화염 용액(650 mL)을 만들었으며, 분말 녹차 50 g을 넣어 -20, 4, 20℃에 각각 저장하였다. 저장 3달 후, 저장된 분말 녹차 1.
- 아스코르브산 함량은 Sikic 등(9)의 방법을 변형하여 측정 하였다. 녹차 시료 1 mL를 10분간 10,000×g에서 원심분리한 후 상징액 0.
- 1% orthophosphoric acid(v/v, in methanol)를 사용하였다. 이동상의 유속은 1.0 mL/min이었고, 용매 구배는 0～5분 B용매 40%, 5～12분 B용매 40～50%, 12～ 27분 B용매 50%로 유지, 27～30분 B용매 50～20%, 그리고 30～35분 B용매 20～0%로 하였다.
- 총 페놀 함량은 Gutfinger(7)의 방법을 변형하여 측정하였다. 추출한 시료 1 mL를 취하여 2%(w/v) Na2CO3용액 1 mL를 가한 후 3분간 방치한 뒤, 50% Folin-Ciocalteu 시약 0.
- 총 플라바놀 함량은 Price 등(8)의 방법을 변형하여 측정하였다. 추출한 시료 1 mL를 취하여 2.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 분말녹차는 녹차 전문 제조업체인 (주) 햇차원(Hadong, Korea)에서 제조한 녹차잎을 분쇄하여 100 mesh sieve를 통과하여 제조하였다. 분석을 위한 FolinCiocalteu 시약은 Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- 카테킨류의 분석에는 HPLC를 사용하였다(10,11). 본 연구에 이용된 HPLC는 Shimadzu사(Kyoto, Japan) 제품이었으며, 이는 CTO 10AVP column oven, LC-6AD pump, SIL-10ADVP auto sample injector 그리고 SPD-10AVP UV/VIS detector로 구성되었고, 210 nm에서 흡광도를 측정하였다. 사용된 칼럼은 Shim-pack CLC guard column (10 × 4 mm)이 결합된 Shimadzu Shim-VP ODS column 5 μm(250 × 4.
- 본 실험에 사용된 분말녹차는 녹차 전문 제조업체인 (주) 햇차원(Hadong, Korea)에서 제조한 녹차잎을 분쇄하여 100 mesh sieve를 통과하여 제조하였다. 분석을 위한 FolinCiocalteu 시약은 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka, Japan)에서 구입하여 사용하였다. 카테킨 표준물질 들로서 (-)에피카테킨(EC), (-)에피카테킨 갈레이트(ECG), (-)에피갈로카테킨(EGC), (-)에피갈로카테킨 갈레이트 (EGCG), (+)카테킨(C), (-)카테킨 갈레이트(CG), (-)갈로 카테킨 (GC), (-)갈로카테킨 갈레이트(GCG)는 Sigma Chemical Co.
- 사용된 칼럼은 Shim-pack CLC guard column (10 × 4 mm)이 결합된 Shimadzu Shim-VP ODS column 5 μm(250 × 4.6 mm)이었으며, 칼럼 온도는 40℃로 고정하였다.
- 6 mm)이었으며, 칼럼 온도는 40℃로 고정하였다. 이동상의 용매는 A는 0.1% orthophosphoric acid(v/v, in H2O)이며, B는 0.1% orthophosphoric acid(v/v, in methanol)를 사용하였다. 이동상의 유속은 1.
데이터처리
- 데이터의 통계처리는 각 시료를 3회 반복으로 행해졌으며, SAS(Statistical Analysis System, ver. 6.12)를 이용하여 평균과 표준오차, Newman-Keul's multiple range tests 로 평균값들에 대해 유의성을 검정하였다(12).
성능/효과
- Table 1에 저장 습도와 온도에 따른 분말 녹차의 총 페놀 함량의 변화를 나타내었다. 3달간의 저장 후의 결과를 보면 모든 온도 조건에서 상대습도가 가장 낮은 조건(23%)의 분말녹차에서 가장 높은 페놀 함량이 측정되었다. 가장 높은 총페놀 함량은 4℃, 상대습도 23% 조건에서 저장한 경우의 287.
- 3달간의 저장 후의 결과를 보면 모든 온도 조건에서 상대습도가 가장 낮은 조건(23%)의 분말녹차에서 가장 높은 페놀 함량이 측정되었다. 가장 높은 총페놀 함량은 4℃, 상대습도 23% 조건에서 저장한 경우의 287.1 mg/g이었으며 이는 저장 초기의 267.5 mg/g에 비하여 7.3% 증가한 수치이다. 상대습도 69%와 81%의 조건에서 -20℃에 저장한 경우에는 각각 210.
- 3달간의 저장 후에는 Table 1의 총 페놀함량의 경우와 유사하게 모든 저장 온도 조건에서 상대습도가 낮은 조건(23%)에서 높은 값을 보였다. 또한 3달 후의 경우, 상대습도 69%와 81%에서는 4℃에 저장한 경우가 -20℃와 20℃에 저장한 경우보다 높은 플라바놀이 검출되었고, 상대습도 23%에서는 4℃와 20℃에서 각각 44.9 mg/g과 45.5 mg/g으로 비교적 높은 값을 보였다. 그러나 분말 녹차의 플라바놀 함량은 저장 기간이 경과함에 따라 모든 경우에서 저장 초기의 경우보다 낮은 값을 나타내었다.
- 모든 에피카테킨류, 갈릭산, 카페인은 4℃에 저장한 경우에서 가장 높은 양이 검출되었으나, 대부분의 경우에서 상대습도 23%의 경우보다는 낮은 값을 보였다. 또한, 상대 습도 81%에 저장한 경우에서도 4℃에 저장한 분말 녹차에서 모든 카테킨류와 갈릭산, 카페인의 양이 가장 높았다. 그러나 20℃에 저장한 경우에는 카테킨류가 급감하였다.
- 상대습도 69%에서 저장한 분말녹차의 경우에는 대부분은 상대습도 23%와 유사한 양상으로 카테킨류들이 변화하였다. 모든 에피카테킨류, 갈릭산, 카페인은 4℃에 저장한 경우에서 가장 높은 양이 검출되었으나, 대부분의 경우에서 상대습도 23%의 경우보다는 낮은 값을 보였다. 또한, 상대 습도 81%에 저장한 경우에서도 4℃에 저장한 분말 녹차에서 모든 카테킨류와 갈릭산, 카페인의 양이 가장 높았다.
- Table 4에 상대습도와 저장 온도를 달리하여 분말 녹차를 3달간 저장한 후 카테킨류, 갈릭산 그리고 카페인의 변화를 나타내었다. 모든 조건에서 EGCG와 EGC가 대표적인 카텐킨이며, 저장 조건에 따라 변화가 있었다.
- 한편, Park 등(14)은 가공한 녹차를 분쇄하여 7±1%의 20 μm 이하의 가루 녹차를 상온에서 저장하였을 때 60일 이후에 비타민 C(아스코르브산)의 함량이 급속히 감소한다고 보고하였다. 본 연구 결과에서도 20℃에 저장한 분말 녹차의 경우에서 아스코르브산 함량이 가장 낮았으며, 23%와 81%의 상대습도에서는 초기보다 낮은 값을 나타내었다.
- 반발효차와 발효차인 우롱차나 홍차에는 발효과정 중에 아스코르브산이 산화되어 산화형 아스코르브산을 거쳐 2,3-디게토구론산으로 되며 최종적으로 옥살산 등의 산으로 되지만, 불발효차인 녹차의 경우에는 아스코르브산 함량이 높고 저장이 잘 되었을 때에는 2～3년간 유지된다(15). 본 연구의 결과에서는 분말 녹차의 아스코르브산이 낮은 습도의 냉장 조건(4℃)에서 비교적 높은 함량이 검출되었으며, 저장 조건이 아스코르브산 함량에 중요한 영향을 미침을 알 수 있었다.
- 5 g에 100 mL을 첨가하여 추출물을 제조하여 총 페놀 함량, 총 플라바놀 함량, 아스코르브산 함량, 카테킨 함량의 변화를 조사하였다. 상대습도 23%, 4℃의 조건에 저장한 경우에서 총 페놀 함량, 총 플라바놀 함량, 아스코르브산 함량이 가장 높았는데 각각 287.1 mg/g, 44.9 mg/g, 36.9 mg/g의 값을 보였다. 이는 저장 초기의 각각의 측정값인 267.
- 상대습도 23%의 조건에서 EC는 모든 저장 온도에서 저장할수록 증가하였고, 특히 4℃에 저장하였을 때 초기의 0.3 mg/g에서 3달 후에는 11.0 mg/g으로 크게 증가하였다. 주된 카테킨인 EGC와 EGCG도 대체로 증가하는 경향을 보였는데 4℃의 경우 초기의 16.
- Table 3에는 저장 습도와 온도에 따른 분말 녹차의 아스코르브산의 변화를 나타내었다. 아스코르브산은 조사된 저장 조건에서 저장 기간에 따라 대체로 증가하는 경향을 보였다. 3달간의 저장 후에 가장 높은 함량은 상대습도 23%의 조건으로 4℃에서 저장하였을 때 36.
- 9 mg/g의 값을 보였다. 이는 저장 초기의 각각의 측정값인 267.5 mg/g, 49.4 mg/g, 24.2 mg/g에 비해 총 페놀과 아스코르브산은 증가하였고, 총 플라바놀 함량은 감소하였다. 카테킨류의 경우에도 상대습도 23%, 4℃에 저장하였을 때 가장 높았는데 주된 카테킨인 EGC와 EGCG는 초기의 16.
- 이상의 결과는 저장 온도, 상대습도가 분말 녹차의 페놀 함량과 플라바놀 함량에 민감한 영향을 미침을 의미한다. 또, 총 페놀 함량은 일부 저장 조건에서 증가하였는데, 이는 녹차가 분말로 가공된 후에도 저장된 상태에서 여러 변화가 일어남을 시사한다.
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