매년 포도재배 농가에서 순따주기로 생산되나 버려지는 포도 잎의 이용도를 제고하기 위하여 조건을 달리하여 분말을 제조하여 그 특성을 조사하였다. 포도 잎의 건조에 따른 중량 감소율은 방법에 따른 차이 없이 76~80%로 나타났다. 색도는 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말이 열풍건조 시료보다 포도 고유의 색을 더 유지되었다. 포도의 기능성 성분인 레스베라트롤, 쿼세틴, 카테킨, 에피카테킨은 모든 품종의 잎에서 검출되었으며, 열풍건조에 비하여, 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말에서 상대적으로 높은 함유량을 나타냈다. 폴리페놀 성분의 함량은 포도 품종에 따라 큰 차이를 보였으며, 종류별로 쿼세틴은 켐벨얼리 품종, 레스베라트롤은 자랑 품종, 카테킨과 에피카테킨은 MBA 품종에서 가장 높은 함량을 보였다. 특히, 에피카테킨 중 (-)-epicatechin gallate(ECG)는 MBA 품종에만 존재하였다. 본 연구 결과 포도잎 분말은 진공 동결건조방법으로 제조된 시료가 포도 고유의 색을 유지하고 기능성 폴리페놀성분 함량이 높아 적절한 건조방법으로 판단된다.
매년 포도재배 농가에서 순따주기로 생산되나 버려지는 포도 잎의 이용도를 제고하기 위하여 조건을 달리하여 분말을 제조하여 그 특성을 조사하였다. 포도 잎의 건조에 따른 중량 감소율은 방법에 따른 차이 없이 76~80%로 나타났다. 색도는 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말이 열풍건조 시료보다 포도 고유의 색을 더 유지되었다. 포도의 기능성 성분인 레스베라트롤, 쿼세틴, 카테킨, 에피카테킨은 모든 품종의 잎에서 검출되었으며, 열풍건조에 비하여, 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말에서 상대적으로 높은 함유량을 나타냈다. 폴리페놀 성분의 함량은 포도 품종에 따라 큰 차이를 보였으며, 종류별로 쿼세틴은 켐벨얼리 품종, 레스베라트롤은 자랑 품종, 카테킨과 에피카테킨은 MBA 품종에서 가장 높은 함량을 보였다. 특히, 에피카테킨 중 (-)-epicatechin gallate(ECG)는 MBA 품종에만 존재하였다. 본 연구 결과 포도잎 분말은 진공 동결건조방법으로 제조된 시료가 포도 고유의 색을 유지하고 기능성 폴리페놀성분 함량이 높아 적절한 건조방법으로 판단된다.
Polyphenols are naturally occurring antioxidants and play many important roles in human health. Grape leaves have not yet been reported to contain the antioxidants. In this study, the physicochemical properties of powders from young grape leaves, obtained after hot-air or vacuum freeze drying, were ...
Polyphenols are naturally occurring antioxidants and play many important roles in human health. Grape leaves have not yet been reported to contain the antioxidants. In this study, the physicochemical properties of powders from young grape leaves, obtained after hot-air or vacuum freeze drying, were analyzed. Weight loss rangedfrom 76-80%, but no difference was found between samples prepared by hot-air orvacuum freeze drying. The L-, a-, and b- values of grape powder all fell upon hot-air drying. Quercetin, resveratrol, catechin, and epicatechin were detected in all cultivars. The contents of the four polyphenols were generally higher in powders obtained by vacuum freeze dryingthan in those prepared by hot-air drying, indicating that vacuum freeze drying is better for optimal preservation of polyphenols. None of three polyphenols assayed was found in some cultivars or after certain drying treatments. Based on physiochemical properties, our findings suggest that powders obtained after vacuum freeze drying are optimal for industrial use.
Polyphenols are naturally occurring antioxidants and play many important roles in human health. Grape leaves have not yet been reported to contain the antioxidants. In this study, the physicochemical properties of powders from young grape leaves, obtained after hot-air or vacuum freeze drying, were analyzed. Weight loss rangedfrom 76-80%, but no difference was found between samples prepared by hot-air orvacuum freeze drying. The L-, a-, and b- values of grape powder all fell upon hot-air drying. Quercetin, resveratrol, catechin, and epicatechin were detected in all cultivars. The contents of the four polyphenols were generally higher in powders obtained by vacuum freeze dryingthan in those prepared by hot-air drying, indicating that vacuum freeze drying is better for optimal preservation of polyphenols. None of three polyphenols assayed was found in some cultivars or after certain drying treatments. Based on physiochemical properties, our findings suggest that powders obtained after vacuum freeze drying are optimal for industrial use.
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문제 정의
포도 잎은 전국 주산단지에서 매년 대량 생산되고 있지만 이용도가 매우 낮아 그 이용도 제고가 절실한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일시에 생산되는 포도 잎의 이용도를 제고하기 위하여 포도 잎을 조건을 달리하여 건조하고 분말을 제조하여 그 특성을 조사하였다.
제안 방법
각 시료들은, 열풍건조의 경우 50℃에서 3일간 건조를 실시하였고, 진공동결건조인 경우 -40℃에서 동결시킨 후, 30℃까지 승온시키며 건조를 실시하였다. 각 공정별로 건조 과정을 거친 후 건조된 시료를 분쇄기로 갈아 분말을 제조하였었다. 본 시험은 2회 3반복으로 실시하였다.
포도 잎은 열풍건조기(DA-DO-SP, 동아과학)와 진공동결건조기 (PVTFD 100R, ((주)일신랩)를 이용하여 건조한 뒤 분말로 제조하였다. 각 시료들은, 열풍건조의 경우 50℃에서 3일간 건조를 실시하였고, 진공동결건조인 경우 -40℃에서 동결시킨 후, 30℃까지 승온시키며 건조를 실시하였다. 각 공정별로 건조 과정을 거친 후 건조된 시료를 분쇄기로 갈아 분말을 제조하였었다.
7 mL/min, injection volume은 10 μL로 하였다. 검출기는 PDA(Waters 2996, Water, USA) 검출기를 사용하여 trans-resveratrol은 306 nm, quercetin은 360 nm, 카테킨과 에피카테킨 4종((-)-epicatechin(EC), (-)-epicatechin gallate(ECG), (-)-epigallocatechin gallate (EGCG), (-)-epigallocatechin(EGC))은 280 nm의 흡광도에서 정량분석하였다. 분석에 사용된 표준물질은 Sigma-Aldrich사의 HPLC용 특급 시약을 사용하였다.
매년 포도재배 농가에서 순따주기로 생산되나 버려지는 포도 잎의 이용도를 제고하기 위하여 조건을 달리하여 분말을 제조하여 그 특성을 조사하였다. 포도 잎의 건조에 따른 중량 감소율은 방법에 따른 차이 없이 76~80%로 나타났다.
각 공정별로 건조 과정을 거친 후 건조된 시료를 분쇄기로 갈아 분말을 제조하였었다. 본 시험은 2회 3반복으로 실시하였다.
999 이상) 검량선 농도 범위가 되도록 시료를 2~20배 희석하여 분석하였다. 분석에는 HPLC(Waters 2695 Separations Module, Waters, USA)시스템을 사용하였으며 컬럼은 GROM-SIL 120 ODS-5 ST 컬럼(GROM. CO. USA)을 사용하였다. 분석용매는 acetonitril(0.
분석용매는 acetonitril(0.05% trifluoroacetic acid)과 증류수(0.05% trifluoroacetic acid)를 사용하여, acetonitril 5%부터 100%까지 gradient 조건으로 분석 하였으며, flow rate 0.7 mL/min, injection volume은 10 μL로 하였다.
시료는 필터(0.45 μm)로 여과한 다음, HPLC로 레스베라트롤, 쿼세틴, 카테킨을 동시에 정량분석을 실시하였다.
포도 잎은 열풍건조기(DA-DO-SP, 동아과학)와 진공동결건조기 (PVTFD 100R, ((주)일신랩)를 이용하여 건조한 뒤 분말로 제조하였다. 각 시료들은, 열풍건조의 경우 50℃에서 3일간 건조를 실시하였고, 진공동결건조인 경우 -40℃에서 동결시킨 후, 30℃까지 승온시키며 건조를 실시하였다.
45 μm)로 여과한 다음, HPLC로 레스베라트롤, 쿼세틴, 카테킨을 동시에 정량분석을 실시하였다. 표준용액의 검량선 작성은 성분별 1~10 ppm농도의 표준용액을 제조하여 분석하였으며(R2=0.999 이상) 검량선 농도 범위가 되도록 시료를 2~20배 희석하여 분석하였다. 분석에는 HPLC(Waters 2695 Separations Module, Waters, USA)시스템을 사용하였으며 컬럼은 GROM-SIL 120 ODS-5 ST 컬럼(GROM.
대상 데이터
본 연구에서 사용된 포도 잎은 충청북도농업기술원 포도 연구소 포장에서 재배과정에서 생산된 캠벨얼리, MBA, 용정, 자랑 등 총 4개 품종을 제공받아 사용하였다. 모든 품종이 잎과 엽병으로 구성되어 있으며 순따주기를 통해 수집 즉시 실험에 사용하였다.
검출기는 PDA(Waters 2996, Water, USA) 검출기를 사용하여 trans-resveratrol은 306 nm, quercetin은 360 nm, 카테킨과 에피카테킨 4종((-)-epicatechin(EC), (-)-epicatechin gallate(ECG), (-)-epigallocatechin gallate (EGCG), (-)-epigallocatechin(EGC))은 280 nm의 흡광도에서 정량분석하였다. 분석에 사용된 표준물질은 Sigma-Aldrich사의 HPLC용 특급 시약을 사용하였다.
데이터처리
통계분석은 SAS 프로그램(version 6.12, SAS Institute, Cary, NC)을 이용하여 수행하였다.
이론/모형
레스베라트롤 분석은 Cho 등(2)이 실시한 방법에 준하여 실시하였다. 각 분말 샘플 1 g에 80% ethanol 10 mL을 가하여 water bath에서 초음파를 이용하여 40℃에서 1시간 추출하였다.
색도는 색차계(JS 555, Color Techno Japan System Co.. LTD, Japan)를 이용하여 측정하였다. 사용기기는 측정 전 표준색판(X=93.
84, Z=114)으로 보정한 후 L(명도, lightness), a(적색도, redness), b(황색도, Yellowness)값으로 나타내었다. 색차계의 Scale은 Hunter color value를 사용하였다.
성능/효과
포도 잎 분말의 건조방법 및 품종에 따른 카테킨과 에피카테킨의 조성은 Table 3과 같다. 두 성분은 레스베라트롤 및 쿼세틴의 분석 결과와 마찬가지로 건조방법에 관계없이 대부분의 품종에서 열풍건조 보다 진공 동결건조 방법으로 제조한 분말 시료에서 높은 값을 보였다. 특히, 카테킨과 에피카테킨의 EGC와 EC 함량은 건조방법에 따라 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다.
Kang 등(12)도 양파에서 동결건조 시료가 열풍건조 시료에 비해 본래의 색 유지에 더욱 효과적인 것으로 보고하였다. 따라서 포도 잎을 분말화 하여 이용할 때 시료 고유의 색을 유지하는데 진공 동결 건조 방법이 더 적합한 것으로 판단되었다.
포도 잎 분말의 레스베라트롤과 쿼세틴을 분석한 결과는 Table 2와 같다. 레스베라트롤과 쿼세틴의 함량을, 포도 품종별로 비교한 결과 품종에 관계없이 열풍건조에 비하여 진공 동결건조 방법으로 제조한 분말 시료에서 쿼세틴은 약 2배 정도, 레스베라트롤은 약 5배내지 15배 높은 값을 보였다. 이러한 결과는 대부분의 항산화 물질이 고온보다 저온에서 안정되기 때문인 것으로 해석된다(13).
특히, 에피 카테킨 중 (-)-epicatechin gallate(ECG)는 MBA 품종에만 존재하였다. 본 연구 결과 포도잎 분말은 진공 동결건조방법으로 제조된 시료가 포도 고유의 색을 유지하고 기능성 폴리페놀성분 함량이 높아 적절한 건조방법으로 판단된다.
국내외를 막론하고 포도에서의 항산화 물질에 대한 연구는 과육과 종자를 포함하는 과실, 송이 가지 등에 집중하여왔다(2-7). 본 연구결과에 의하면 포도의 대표적인 페놀성분인 레스베라트롤, 쿼세킨, 카테킨, 에피카테킨은 포도 잎에서도 다량으로 검출되는 것으로 나타나 포도 잎이 새로운 기능성 자원으로서 이용 가능성을 보여준다.
포도 잎의 건조에 따른 중량 감소율은 방법에 따른 차이 없이 76~80%로 나타났다. 색도는 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말이 열풍 건조 시료보다 포도 고유의 색을 더 유지되었다. 포도의 기능성 성분인 레스베라트롤, 쿼세틴, 카테킨, 에피카테킨은 모든 품종의 잎에서 검출되었으며, 열풍건조에 비하여, 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말에서 상대적으로 높은 함유량을 나타냈다.
3 mg/kg으로 가장 많이 함유되어 있었다. 쿼세틴 함량을 보면 켐벨얼리 품종이 건조방법에 관계없이 다른 품종에 비해 최고 32배 이상의 높은 함량을 보였다. 한편, 용정, 자랑, MBA는 열풍건조시 5.
품종별 포도 잎 분말의 카테킨 조성을 보면 EGCG를 제외한 모든 성분에서 품종간 차이가 매우 심한 것으로 나타났다. 특히 MBA 품종은 모든 성분에서 다른 품종보다 월등히 높은 폴리페놀 함량을 보였다. 흥미로운 것은 ECG로 MBA 품종에만 높게 존재하는 것으로 나타났다.
두 성분은 레스베라트롤 및 쿼세틴의 분석 결과와 마찬가지로 건조방법에 관계없이 대부분의 품종에서 열풍건조 보다 진공 동결건조 방법으로 제조한 분말 시료에서 높은 값을 보였다. 특히, 카테킨과 에피카테킨의 EGC와 EC 함량은 건조방법에 따라 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 하지만 다른 에피카테킨인 EGCG는 다른 종류보다 상대적으로 양이 적고 품종간 혹은 건조방법에 따라 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.
포도 잎 건조 분말의 색도를 보면 포도 품종에 따라 작은 차이를 보였지만 전체적으로 밝기를 나타내는 L값과 황색도를 나타내는 b값의 경우 진공 동결건조분말보다 고온에서 직접접촉에 의한 열풍건조 분말이 각각 낮거나 높게 나타나서 고온에서 변색 및 물질의 변성이 일어난 것으로 보였다 (Fig. 1). 한편 적색도를 나타내는 a값은 동결건조 시료가 열풍건조 시료에 비해 낮은 -값을 보여 녹색이 진한 것으로 나타났다.
포도 잎에 함유되어 있는 레스베라트롤과 쿼테킨의 함량은 건조 방법과 관계없이 품종에 따라 큰 차이를 보였다. 레스베라트롤의 경우 두 가지 건조방법 모두 자랑 품종이 가장 높은 함량을 보였다.
매년 포도재배 농가에서 순따주기로 생산되나 버려지는 포도 잎의 이용도를 제고하기 위하여 조건을 달리하여 분말을 제조하여 그 특성을 조사하였다. 포도 잎의 건조에 따른 중량 감소율은 방법에 따른 차이 없이 76~80%로 나타났다. 색도는 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말이 열풍 건조 시료보다 포도 고유의 색을 더 유지되었다.
색도는 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말이 열풍 건조 시료보다 포도 고유의 색을 더 유지되었다. 포도의 기능성 성분인 레스베라트롤, 쿼세틴, 카테킨, 에피카테킨은 모든 품종의 잎에서 검출되었으며, 열풍건조에 비하여, 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말에서 상대적으로 높은 함유량을 나타냈다. 폴리페놀 성분의 함량은 포도 품종에 따라 큰 차이를 보였으며, 종류별로 쿼세틴은 켐벨 얼리 품종, 레스베라트롤은 자랑 품종, 카테킨과 에피카테킨은 MBA 품종에서 가장 높은 함량을 보였다.
포도의 기능성 성분인 레스베라트롤, 쿼세틴, 카테킨, 에피카테킨은 모든 품종의 잎에서 검출되었으며, 열풍건조에 비하여, 진공 동결건조방법으로 건조한 포도 잎 분말에서 상대적으로 높은 함유량을 나타냈다. 폴리페놀 성분의 함량은 포도 품종에 따라 큰 차이를 보였으며, 종류별로 쿼세틴은 켐벨 얼리 품종, 레스베라트롤은 자랑 품종, 카테킨과 에피카테킨은 MBA 품종에서 가장 높은 함량을 보였다. 특히, 에피 카테킨 중 (-)-epicatechin gallate(ECG)는 MBA 품종에만 존재하였다.
품종별 포도 잎 분말의 카테킨 조성을 보면 EGCG를 제외한 모든 성분에서 품종간 차이가 매우 심한 것으로 나타났다. 특히 MBA 품종은 모든 성분에서 다른 품종보다 월등히 높은 폴리페놀 함량을 보였다.
특히, 카테킨과 에피카테킨의 EGC와 EC 함량은 건조방법에 따라 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 하지만 다른 에피카테킨인 EGCG는 다른 종류보다 상대적으로 양이 적고 품종간 혹은 건조방법에 따라 차이가 크지 않은 것으로 나타났다. 이러한 원인은 에피카테킨이 성분에 따라 포도내 존재하는 양이 다르거나 열에 대한 안정성이 다른 것으로 해석된다.
1). 한편 적색도를 나타내는 a값은 동결건조 시료가 열풍건조 시료에 비해 낮은 -값을 보여 녹색이 진한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 진공 동결건조에 의해 제조된 시료가 열풍건조 방법에 의해 제조된 시료에 비해 온도의 영향을 적게 받아 본래 엽록소의 색인 녹색이 잘 유지된 것으로 해석된다(10,11).
후속연구
이러한 결과는 포도씨의 주요 폴리페놀인 카테킨 성분이 포도 품종에 따라 상이하다는 Moon 등(14)의 연구 결과와 일치하였다. 또한 포도 잎 카테킨 성분의 조성도 품종에 따라 차이가 있는 점은 추후 연구가 필요할 것으로 보인다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라에서 포도 소비의 형태는 어떠한가?
kr). 우리나라에서 포도 소비는 포도주나 포도즙 등 다양한 가공식품에 의해 이루어지기도 하지만 주로 생식에 의존하고 있다. 국내 생식용 포도로 재배되고 있는 품종은 주로 캠벨얼리(Cambell Early)로 재배면적의 약 74%를 차지하고 있지만(1), 최근에는 국민 식습관과 식생활 문화의 향상으로 포도 과실에 포함되어 있는 주요 성분의 기능이 주목받고 있고 다양한 풍미를 지닌 포도 품종을 찾게 되면서 거봉(Kyoho), MBA(Mascat Baily A) 등 재배 품종도 다양화되고 있다.
2007년 포도의 국내 생산량은 어느 정도였는가?
포도나무는 국내외적으로 가장 재배면적이 넓은 과수 중 하나로 2007년 국내 생산량이 약 307천톤(재배면적: 약 19만 ha)에 이르고 있다(www.mifaff.
포도에 함유된 다양한 폴리페놀 성분은 어떤 것들이 있는가?
포도 내 폴리페놀 성분은 주로 종자(60~70%)와 종피(30%)에 존재(5)하는데, 식용 부위가 아닌 가지 부분에도 다량 포함되어 있어 분리를 위한 연구도 활발히 이루어지고 있다(6,7). 특히, 레스베라트롤, 카테킨(catechin), 에피카테킨(epicatechin), 쿼세틴(quercetin) 등은 포도에 포함되어 있는 대표적인 폴리페놀 성분으로 적색 포도주의 경우 전체 폴리페놀 함량의 약 70%를 차지(8)하고 있으며 항암, 항산화, 항노화 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다(3,9).
참고문헌 (14)
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Yilmaz, Y., Toledo, R.T. (2004) Major flavonoids in grape seeds and skins: antioxidant capacity of catechin, epicatechin and gallic acid. J. Agric. Food Chem., 52, 255-260
Yoo, M.A., Chung, H.K., Kang, M. (2004) Optimal extract methods of antioxidant compounds from coat of grape dreg. Korean J. Food Sci. Technol., 36, 134-140
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Kim, H.J., Lee, J.H. (2009) Physicochemical properties of Salicornia herbacea powder as influenced by drying methods. Food Engineering Progress, 13, 105-109
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Kang, N.S., Kim, J.H., Kim, J.K. (2007) Modification of quality characteristics of onion powder by hot-air, vacuum and freeze drying methods. Korean J. Food Preserv., 14, 61-66
Moon, S.O., Lee, J.Y. Kim, E.J., Choi S.W. (2003) An improved method for determination of catechin and its derivatives in extract and oil of grape seeds. Korean J. Food Sci. Technol., 35, 576-585
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