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문제 정의
- 또한, 연구 목적에 따라 유기 용매의 극성도, 비극성도 등을 고려하여 일반적으로 단순지방질의 경우 에테르, 결합지방질을 포함할 경우에는 n-헥산, 유도지방질까지 포함할 경우에는 메탄올-클로로포름의 혼합 용매계를 사용한다(Han MK 1990). 이에 본 연구에서는 밀가루의 지방질 특성 등을 고려하여 다양한 조지방 함량 측정법과 용매계를 적용하여 밀가루 및 건면에 함유되어 있는 조지방 함량을 정량하여 상호간의 상관관계 및 정확한 조지방 함량 정량법을 제시하고자 한다.
제안 방법
- 밀가루 및 5종의 건면에 함유되어 있는 정확한 조지방 함량을 정량하기 위하여 Soxhlet법을 비롯한 5종의 측정 방법과 3종의 추출 용매를 이용하여 상호간의 차이를 살펴보았다. 그 결과 밀가루에서는 0.
- 용매 추출법에 사용한 용매는 각 용매의 극성도, 비극성도 등을 고려하여 에테르, N-헥산 및 클로르포름/메탄올(1:1, w/w) 혼합 용매를 각각 사용하였다. 분액깔때기를 이용하여 시료 분말 50 g에 각각의 용매 1ℓ를 가하여 가끔씩 흔들어 주며, 24시간 동안 조지방 성분을 추출하였다. 추출 후 여과지로 여과한 다음 진공 감압 농축기로 용매를 제거하고 정량하여 조지방 함량을 측정하였다.
- 8, v/v)의 혼합 용매 95 ㎖와 함께 waring blender에 넣고 4분간 마쇄한 후, 클로로포름 25 ㎖를 가하여 계속 30초간 마쇄한 후, 250 ㎖의 원심분리병에 옮기고 냉장고에서 냉각하였다. 이 때 전체 혼합 용매의 비율은 시료에 수분이 함유되어 있는 것을 감안하여 클로로포름-메탄올-물을 1:1:0.8 (v/v)의 비율로 하였다. 냉동원심분리기에서 8℃ 이하로 유지하면서 3,500 rpm으로 30분간 원심분리한 후 클로로포름층을 분리하여 이를 흡인여과한 다음, 여과액은 질소기류 하에서 회전진공증발기로 농축시키고, 건조하여 항량을 구하여 정량하였다.
- 5%로 큰 차이를 보이고 있었다. 이러한 원인을 밝히기 위하여 밀가루와 건면에 함유되어 있는 지방질의 종류 및 함량을 정량하였다. 그 결과, 밀가루에는 1.
- 분리한 지방질은 Hirsch & Ahrens 등(1958)의 방법에 따라 silicic acid column chromatography(SACC)에 의하여 중성지방질, 당지방질 및 인지방질로 분리하였다. 즉, silicic acid(BioRad HA-325 mesh, Bio-Rad, Richmond, CA, USA) 10 g을 약 3 ㎖의 클로로포름에 녹여 주입한 후 질소가스로 1분 동안에 약 3 ㎖의 용매가 흘러내리도록 압력을 조절하면서 클로로포름, 아세톤, 메탄올로 각각 용리하여 중성지방질, 당지방질 및 인지방질로 각각 분리하였다. 이들 각 지방질 획분의 용매는 회전진공증발기로 제거한 후 중량법에 의하여 그 함량을 각각 계산하였다.
- 분액깔때기를 이용하여 시료 분말 50 g에 각각의 용매 1ℓ를 가하여 가끔씩 흔들어 주며, 24시간 동안 조지방 성분을 추출하였다. 추출 후 여과지로 여과한 다음 진공 감압 농축기로 용매를 제거하고 정량하여 조지방 함량을 측정하였다.
- 이때, Soxhlet법에서는 에테르, N-헥산을 각각 사용하였으며, 클로르포름/메탄올 혼합 용매는 그 휘발 온도가 지나치게 높아 정상적인 실험이 곤란한 관계로 생략하였다. 한편, 용매 추출법에서 사용한 용매는 에테르, N헥산 및 클로르포름/메탄올 혼합 용매를 개별적으로 사용하였으며, Mojonnier관 추출법, 산가수분해법 및 증류법에서는 각각 규정된 용매계를 사용하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 사용한 밀가루는 중력분 1등급(CJ 제일제당, Seoul, Korea)이었으며, 건면은 대형 마트에서 총 5개사 제품을 구입하여 영양성분표를 참조하고, 조지방 및 지방질 조성 정량용 시료로 사용하였다.
- 용매 추출법에 사용한 용매는 각 용매의 극성도, 비극성도 등을 고려하여 에테르, N-헥산 및 클로르포름/메탄올(1:1, w/w) 혼합 용매를 각각 사용하였다. 분액깔때기를 이용하여 시료 분말 50 g에 각각의 용매 1ℓ를 가하여 가끔씩 흔들어 주며, 24시간 동안 조지방 성분을 추출하였다.
데이터처리
- 본 실험의 결과는 각각 3회 반복 실시하여 얻은 결과의 평균으로 나타내었고, SPSS(ver. 14.0 for Windows) 통계 프로그램을 이용하여 분석하였다.
이론/모형
- 시료 중의 유리지방질은 Soxhlet 장치를 이용하여 diethyl ether로 16시간 동안 추출한 후 정량하였다. 결합지방질은 Daniels 등(1966)의 방법에 의하여 추출한 후 정량하였다. 즉, 유리지방질을 추출하고 남은 잔사 20 g을 클로로포름-메탄올-물(1:2:0.
- 분리한 지방질은 Hirsch & Ahrens 등(1958)의 방법에 따라 silicic acid column chromatography(SACC)에 의하여 중성지방질, 당지방질 및 인지방질로 분리하였다.
- 즉, silicic acid(BioRad HA-325 mesh, Bio-Rad, Richmond, CA, USA) 10 g을 약 3 ㎖의 클로로포름에 녹여 주입한 후 질소가스로 1분 동안에 약 3 ㎖의 용매가 흘러내리도록 압력을 조절하면서 클로로포름, 아세톤, 메탄올로 각각 용리하여 중성지방질, 당지방질 및 인지방질로 각각 분리하였다. 이들 각 지방질 획분의 용매는 회전진공증발기로 제거한 후 중량법에 의하여 그 함량을 각각 계산하였다.
- 일반상법(Lee 등 2008)에 의하여 조지방 함량을 정량하였다.
성능/효과
- 밀가루와 동일한 방법으로 건면에 대한 조지방 함량을 측정한 결과는 Table 2에 나타낸 바와 같다. Soxhlet법 및 Mojonnier관 추출법 및 용매 추출법에 의한 조지방 함량 측정 결과는 밀가루에 비하여 다소 높은 결과를 나타내어, Soxhlet법에서는 추출 용매에 따라 각각 에테르 추출 0.48%, N-헥산 추출 결과는 0.63%였으며, 클로르포름/메탄올 혼합 용매를 사용한 추출은 그 휘발 온도가 지나치게 높아 측정이 불가능하였다.
- 각각의 실험법 및 용매계를 이용하여 측정한 결과, 밀가루에 함유되어 있는 조지방 함량은 에테르 N-헥산을 용매로 사용한 Soxhlet법에서 각각 0.32%, 0.54%를 나타내었다.
- 이러한 원인을 밝히기 위하여 밀가루와 건면에 함유되어 있는 지방질의 종류 및 함량을 정량하였다. 그 결과, 밀가루에는 1.02%의 유리 지방질과 0.21%의 결합 지방질이 함유되어 있었으며, 건면에는 0.95～1.01%의 유리 지방질과 0.21～0.25%의 결합 지방질이 함유되어 있었다. 밀가루 및 건면 제품에 함유되어 있는 유리 지방질에 함유되어 있는 극성 및 비극성 지방질의 함량을 조사한 결과, 밀가루에서 중성지방질, 당지방질 및 인지방질 함량은 각각 58.
- 따라서 동일한 건면 시료에 대한 조지방 함량 측정에서 적용하는 추출 방법 및 추출 용매의 종류에 따라 큰 차이를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 이와 같이 추출 용매(Chung 등 1977a; Chung 등 1977b; Chung 등 1978c)와 추출 방법(Tsen 등 1962; Daniels 등 1966; Chung 등 1977)에 따라 차이가 있는 것은 일반적으로 잘 알려진 사실이다.
- 25%로 나타났다. 따라서, 유리 지방질과 결합 지방질을 합한 총 지방질 함량은 밀가루가 1.23%, 5종의 건면 시료에서는 1.20～1.24%인 것으로 밝혀졌다. 이러한 결과로 볼 때, 밀가루 및 건면 제품에 함유되어 있는 총 지방질 중 결합 지방질의 비율은 약 17～21% 수준으로 이 결합 지방질 함량이 일반적인 조지방 함량 정량 과정에서 큰 오차를 발생시키는 원인인 것으로 파악되었다.
- 3% 범위였다. 또한, 밀가루 및 건면 제품에 함유되어 있는 결합 지방질에 함유되어 있는 극성 및 비극성 지방질의 함량을 조사한 결과, 밀가루에서 중성지방질, 당지방질 및 인지방질 함량은 각각 16.7%, 33.5% 및 49.5%였다. 상대적으로 5종의 건면 시료에서는 각각 13.
- 25%의 결합 지방질이 함유되어 있었다. 밀가루 및 건면 제품에 함유되어 있는 유리 지방질에 함유되어 있는 극성 및 비극성 지방질의 함량을 조사한 결과, 밀가루에서 중성지방질, 당지방질 및 인지방질 함량은 각각 58.5%, 33.6% 및 8.6%였다. 상대적으로 5종의 건면 시료에서는 각각 49.
- 82%를 나타내었다. 산가수분해법에서는 1.36%로 동일한 방법에 의하여 측정한 결과, 밀가루에서 측정된 1.37%와 거의 일치하는 결과를 보였다. 증류법에서는 0.
- 79%로 추출 용매의 극성도, 비극성도에 따라 큰 차이를 보였다. 산가수분해법에서는 1.37%로 가장 높은 결과를 나타내었으며, 증류법에서는 0.09%로 거의 추출이 되지 않는 특성을 나타내었다.
- 5%였다. 상대적으로 5종의 건면 시료에 함유되어 있는 중성지방질, 당지방질 및 인지방질 함량은 각각 13.2～15.3%, 35.6～45.7% 및 41.6～49.4%로 유리 지방질에 함유되어 있는 각 지방질의 함량과는 큰 차이를 보였다. 이러한 결과는 Han MK(1990)의 연구 결과와 유사한 수준인 것으로 확인되었다.
- 사용하는 용매계도 상대적으로 그 휘발 온도가 낮은 에테르, N-헥산은 실험이 가능하였으나, 클로로포름/메탄올의 혼합 용매계는 그 휘발 온도가 지나치게 높아 수욕 중에서의 추출은 어려움이 있었다. 상대적으로 Mojonnier관 추출법에서는 0.87%로 측정되어 Soxhlet법에서의 0.32%, 0.54%보다 높은 함량을 나타내었다. 일체의 열처리 과정을 거치지 않은 용매 추출법에서는 에테르, N-헥산 및 클로르포름/메탄올 혼합 용매를 사용한 추출 결과, 각각 0.
- 이와 같이 밀가루와 건면에서 그 측정방법에 따라 조지방 함량이 큰 차이를 보이는 이유는 지방질의 종류에 기인하는 것으로 밝혀졌다. 실제 시중 대형 마트에서 구입한 5종의 겉면에 표시되어 있는 영양성분표를 살펴 본 바, 조지방 함량은 0～1.5%로 큰 차이를 보이고 있었다. 이러한 원인을 밝히기 위하여 밀가루와 건면에 함유되어 있는 지방질의 종류 및 함량을 정량하였다.
- 이와 같은 사회적 인식의 변화로 인하여 최근에는 식품을 구매할 때 대부분의 소비자가 영양 성분표를 살펴 총 열량과 지방, 트랜스지방 및 포화지방 함량 등을 관찰하는 실정이다. 이 과정에서 시판되고 있는 건면류를 조사해 본 결과, 표시된 지방 함량이 제조 회사에 따라 0～1.3%에 이르는 큰 차이를 나타내고 있음을 확인한 바 있다. 일반적으로 건면은 생면, 증숙면 등과 달리 밀가루와 식염수만을 사용하여 ‘제면-건조-재단-포장’의 과정을 거쳐 제조되는 특성을 갖고 있다(Lee 등 1999).
- 24%인 것으로 밝혀졌다. 이러한 결과로 볼 때, 밀가루 및 건면 제품에 함유되어 있는 총 지방질 중 결합 지방질의 비율은 약 17～21% 수준으로 이 결합 지방질 함량이 일반적인 조지방 함량 정량 과정에서 큰 오차를 발생시키는 원인인 것으로 파악되었다.
- 따라서, 이러한 오류는 밀가루 및 건면에 함유되어 있는 지방질 중 일부가 결합 지방질로 에테르를 이용한 Soxhlet법 등에 의한 측정으로는 그 함량을 정확히 측정할 수 없음을 알 수 있었다. 이에 밀가루 및 그 가공품에 대한 조지방 함량은 산가수분해법에 의하여 측정하여야 좀 더 정확한 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.
- 4%로 유리 지방질에 함유되어 있는 각 지방질의 함량과는 큰 차이를 보였다. 이와 같은 지방질 조성 및 함량에 따라 밀가루 및 건면에서 정확한 조지방 함량을 측정하기 위해서는 산가수분해법을 적용하여야 한다는 결론을 얻었다.
- 54%보다 높은 함량을 나타내었다. 일체의 열처리 과정을 거치지 않은 용매 추출법에서는 에테르, N-헥산 및 클로르포름/메탄올 혼합 용매를 사용한 추출 결과, 각각 0.31%, 0.57%, 0.79%로 추출 용매의 극성도, 비극성도에 따라 큰 차이를 보였다. 산가수분해법에서는 1.
- 또한, 밀가루 및 건면 제품의 있는 결합 지방질에 함유되어 있는 극성 및 비극성 지방질의 함량을 조사한 결과는 Table 5에 나타낸 바와 같다. 즉, 밀가루에서 중성지방질, 당지방질 및 인지방질 함량은 각각 16.7%, 33.5% 및 49.5%였다. 상대적으로 5종의 건면 시료에 함유되어 있는 중성지방질, 당지방질 및 인지방질 함량은 각각 13.
- 한편, 밀가루 및 건면 제품의 유리 지방질에 함유되어 있는 극성 및 비극성 지방질의 함량을 조사한 결과는 Table 4에 나타낸 바와 같다. 즉, 밀가루에서 중성지방질, 당지방질 및 인지방질 함량은 각각 58.5%, 33.6% 및 8.6%였다. 상대적으로 5종의 건면 시료에 함유되어 있는 중성지방질, 당지방질 및 인지방질 함량은 각각 49.
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