본 연구는 옥수수 수염 추출액과 흑미를 이용한 식혜를 제조하였다. 옥수수 수염 추출액/흑미 식혜(CSE/BR-SH)의 당화 과정 중 pH는 초기 pH $5.88{\pm}0.03$에서 당화 1시간째 5.92로 약가 증간 후 서서히 감소하여 당화 종기(6시간째) $5.67{\pm}0.02$로 나타났다. 반면에 brix 당도와 환원당은 각각 초기 $1.4{\pm}0.01$ brix와 $0.605{\pm}0.02$ g/L에서 당화 6시간째 각각 $7.6{\pm}0.05$ brix와 $4.012{\pm}0.05$로 증가하였다. 한편 당화 초기 95.23%에서 당화 1시간되는 시점에 최대 활성인 116.12%를 나타낸 후 당화가 진행되면 활성이 감소하여 당화 6시간째 70.89% 활성을 나타냈었다. CSE/BR-SH의 색깔은 연한 보라색을 나타냈었다. 한편 CSE/BR-SH의 수용성 phenolics 함량은 당화 초기 8.43 g/L에서 당화 6시간째 23.09 g/L로 급격히 증가하였으며, 이에 상응하여 DPPH 라디칼 소거활성(17.3%에서 70.98%), ABTS 라디칼 소거활성(40.25%에서 75.32%), 환원력(0.241에서 0.682) 및 FRAP 활성(0.288에서 1.071)도 증가하였다.
본 연구는 옥수수 수염 추출액과 흑미를 이용한 식혜를 제조하였다. 옥수수 수염 추출액/흑미 식혜(CSE/BR-SH)의 당화 과정 중 pH는 초기 pH $5.88{\pm}0.03$에서 당화 1시간째 5.92로 약가 증간 후 서서히 감소하여 당화 종기(6시간째) $5.67{\pm}0.02$로 나타났다. 반면에 brix 당도와 환원당은 각각 초기 $1.4{\pm}0.01$ brix와 $0.605{\pm}0.02$ g/L에서 당화 6시간째 각각 $7.6{\pm}0.05$ brix와 $4.012{\pm}0.05$로 증가하였다. 한편 당화 초기 95.23%에서 당화 1시간되는 시점에 최대 활성인 116.12%를 나타낸 후 당화가 진행되면 활성이 감소하여 당화 6시간째 70.89% 활성을 나타냈었다. CSE/BR-SH의 색깔은 연한 보라색을 나타냈었다. 한편 CSE/BR-SH의 수용성 phenolics 함량은 당화 초기 8.43 g/L에서 당화 6시간째 23.09 g/L로 급격히 증가하였으며, 이에 상응하여 DPPH 라디칼 소거활성(17.3%에서 70.98%), ABTS 라디칼 소거활성(40.25%에서 75.32%), 환원력(0.241에서 0.682) 및 FRAP 활성(0.288에서 1.071)도 증가하였다.
We prepared sikhe (CSE/BR-SH) using corn silk extract and black rice. The pH decreased during saccharification, from pH $5.88{\pm}0.03$ to pH $5.67{\pm}0.02$ after 6 h. However, the brix and reducing sugar contents increased during saccharification of CSE/BR-SH, with the highes...
We prepared sikhe (CSE/BR-SH) using corn silk extract and black rice. The pH decreased during saccharification, from pH $5.88{\pm}0.03$ to pH $5.67{\pm}0.02$ after 6 h. However, the brix and reducing sugar contents increased during saccharification of CSE/BR-SH, with the highest levels ($7.6{\pm}0.05$ brix and $4.012{\pm}0.05$ g/l, respectively) being attained at 6 h. Amylase activity increased to 116.12% of control values 1 h after saccharification of CSE/BR-SH, and decreased thereafter. CSE/BR-SH was light purple in color. Soluble phenolic concentration increased markedly from an initial 8.43 g/l to 23.09 g/l at the end of saccharification (6 h), as did DPPH radical-scavenging activity (from an initial 17.3% to 70.98%), Increases were noted in all of ABTS radical-scavenging activity (from 40.25% to 75.32%), reducing power (from 0.241 to 0.682), and ferric reducing antioxidant power (FRAP) (from 0.288 to 1.071).
We prepared sikhe (CSE/BR-SH) using corn silk extract and black rice. The pH decreased during saccharification, from pH $5.88{\pm}0.03$ to pH $5.67{\pm}0.02$ after 6 h. However, the brix and reducing sugar contents increased during saccharification of CSE/BR-SH, with the highest levels ($7.6{\pm}0.05$ brix and $4.012{\pm}0.05$ g/l, respectively) being attained at 6 h. Amylase activity increased to 116.12% of control values 1 h after saccharification of CSE/BR-SH, and decreased thereafter. CSE/BR-SH was light purple in color. Soluble phenolic concentration increased markedly from an initial 8.43 g/l to 23.09 g/l at the end of saccharification (6 h), as did DPPH radical-scavenging activity (from an initial 17.3% to 70.98%), Increases were noted in all of ABTS radical-scavenging activity (from 40.25% to 75.32%), reducing power (from 0.241 to 0.682), and ferric reducing antioxidant power (FRAP) (from 0.288 to 1.071).
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문제 정의
기능성 식혜 관한 연구로는 헛개나무 추출물을 이용한 식혜 제조(1), 가루녹차를 첨가한 식혜 제조(3) 및 인삼 식혜(14) 등의 연구 있으나 본 연구에서는 일부 기능성 효과가 밝혀져 있으나 단순 식품의 향료 및 식품첨가물, 추출 음료로 형태로 이용되고 있는 옥수수 수염의 활용성을 증대시키고 여기에 최근 웰빙 트렌드에 맞추어 백미보다 영양학적 가치가 우수하며, 항산화 활성을 지닌 흑미를 이용하여 서구화된 음료의 대처 음료로서의 개발 일환으로 식혜를 제조하여 보고하는 바이다.
제안 방법
당화액을 20℃에서 13,000 × g로 5분간 원심분리한 후 상등액을 0.2 μm-membrane filter로 여과하여 입자를 제거한 후 여과액을 0배(원액), 10배, 20배가 되게 희석하고 희석한 액 0.5 mL을 시험관에 분주하고 25% Na2CO3 용액 0.5 mL을 첨가하여 3분간 정치시켰다.
당화액을 20℃에서 13,000 × g로 5분간 원심분리한 후 상등액을 0.2 μmmembrane filter로 여과하여 입자를 제거한 여과액(50 μL)과 예비 반응한 FRAP 용액(950 μL)를 5 mL 시험관에 분주한 후 약 15분간 반응시키고 분광광도계(Spectronic 2D)를 사용하여 590nm에서 흡광도를 측정하였다.
5 kg을 사용하여 CSE/WR-SH와 동일하게 제조하였다. 대조구는 옥수수 수염 추출액 대신에 정제수 5 L에 백미 고두밥 1.5 kg만을 사용하여 일반식혜(general sikhe, G-SH)를 제조하였다.
2 L와 혼합하여 60℃ 항온수조에서 2시간 침출 후 여과하여 엿기름 추출액을 만들어 사용하였다. 백미와 찰흑미를 수세하고 30℃정도의 물에 1시간 침지하여 수분을 흡수시키고 1시간 증자하여 고두밥을 만들었다.
본 연구는 옥수수 수염 추출액과 흑미를 이용한 식혜를 제조하였다. 옥수수 수염 추출액/흑미 식혜(CSE/BR-SH)의 당화 과정 중 pH는 초기 pH 5.
식혜 당화를 위해 제조한 엿기름의 amylase 활성을 100%로 설정하고 G-SH와 CSE/WR-SH, CSE/BR-SH의 당화 중 amylase 활성 변화는 Table 2와 같았다. CSE/WR-SH와 CSE/BR-SH가 G-SH보다 당화 전 과정 동안 약간 높은 amylase 활성을 나타냈었다.
옥수수 수염 추출액/백미(corn silk extracts and white rice sikhe, CSE/WR-SH) 식혜 제조는 백미 고두밥 1.5 kg, 옥수수 수염 추출액 5 L, 맥아 효소액 250 mL과 추가적으로 엿기름 25 g를 가하고 60℃ 항온수조에서 6시간 동안 당화시키면서 1 시간마다 500 mL 정도 당화액을 채취하였다. 옥수수 수염 추출액/흑미 식혜(corn silk extracts and black rice sikhe, CSE/BR-SH) 제조는 백미 고두밥 대신에 백미 고두밥 1.
5 kg, 옥수수 수염 추출액 5 L, 맥아 효소액 250 mL과 추가적으로 엿기름 25 g를 가하고 60℃ 항온수조에서 6시간 동안 당화시키면서 1 시간마다 500 mL 정도 당화액을 채취하였다. 옥수수 수염 추출액/흑미 식혜(corn silk extracts and black rice sikhe, CSE/BR-SH) 제조는 백미 고두밥 대신에 백미 고두밥 1.0 kg와 찰흑미 고두밥 0.5 kg을 사용하여 CSE/WR-SH와 동일하게 제조하였다. 대조구는 옥수수 수염 추출액 대신에 정제수 5 L에 백미 고두밥 1.
즉, 당화액을 원심분리기로 20℃에서 13,000 × g에서 5분간 원심분리한 후 상등액을 당 농도가 1.0 g/L이하가 되게 희석하여 5 mL 시험관에 0.1 mL을 분주하고 DNS 시약을 1 mL 첨가하여 100℃의 끓는 물에서 10분 동안 발색시킨 후 냉각하여 분광광도계(Spectronic 2D, Thermo Electron Co. Califonia, USA)를 사용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하여 검량선과 비교하였다.
O-90, Kikuchi, Tokyo, Japan)를 이용하여 brix를 측정하였다. 환원당은 DNS법(3,5- dinitrosalicylic acid 0.5 g과 postassium sodium tartrate 150 g을 2N-NaOH 100 mL에 녹인 후, 증류수로 500 mL을 하여 A 용액을 제조하고 phenol 5 mL을 10% NaOH 용액에 녹인 후 증류수를 첨가하여 50 mL로 하고, 이 용액 35 mL NaHS03을 3.5 g 녹여 B 용액을 제조하여 A 용액과 B 용액을 혼합한 것)을 사용하여 분석하였다(15). 즉, 당화액을 원심분리기로 20℃에서 13,000 × g에서 5분간 원심분리한 후 상등액을 당 농도가 1.
Califonia, USA)를 이용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 효소활성은 엿기름을 동일한 방법으로 측정한 후 이를 100%로 하여 상대적 활성으로 표시하였다.
대상 데이터
Califonia, USA)를 사용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하여 검량선과 비교하였다. 검량선 작성을 위한 표준물질로는 glucose을 사용하였다. 각 실험은 3회 반복하여 수행하였다.
당화액을 4℃에서 10,000 × g로 10분간 원심분리하여 조효소액을 준비하였다.
본 실험에서 사용한 옥수수 수염은 2009년 경남 하동군에서 구입하여 세척하고 건조한 후 4℃ 냉장실에 보관하면서 사용하였으며, 백미(멥쌀)는 하동군 횡천농협에서 판매하고 있는 ‘새고을 청결미’를 구입하였고 흑미는 2009년 경남 고성군에서 생산된 찰흑미를 사용하였다.
엿기름은 가야맥식품에서 제조하여 판매하고 있는 ‘가야엿기름’을 2009년 진주시 소재 탑마트에서 구입하여 사용하였다.
엿기름은 가야맥식품에서 제조하여 판매하고 있는 ‘가야엿기름’을 2009년 진주시 소재 탑마트에서 구입하여 사용하였다. 한편, 본 실험에 사용한 시약은 Sigma사 제품(St. Louis, MO, USA)을 사용하였다.
데이터처리
실험결과는 SPSS program을 이용하여 각 실험군의 평균과 표준편차를 구하고 시료간의 차이 검증은 일원 배치 분산 분석(ANOVA)을 사용하였으며 Duncan's multiple range test에 따라 p < 0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
이론/모형
FRAP 분석은 Liu 등의 방법(21)을 응용하여 당화액의 항산화력을 측정하였다. 300 mM sodium acetate buffer(pH 3.
당화 중 amylase 활성은 Fuwa의 방법을 변형한 Jeon 등(16)의 방법으로 측정하였다. 당화액을 4℃에서 10,000 × g로 10분간 원심분리하여 조효소액을 준비하였다.
2). ABTS 라디칼 소거활성 역시 G-SH와 CSE/WR-SH의 경우에는 당화 초기 각각 0.51%와 35.25%에서 당화 종기 1.29%와 41.01%로 약간 증가한 반면 CSE/BR-SH의 경우 당화 0시간째 40.25%에서 당화 6시간째 75.32% 증가하였다(Fig. 3).
Brix와 환원당은 CSE/BR-SH가 G-SH 및 CSE/WR-SH보다 당화 전 과정 동안 높은 함량을 보였으며, 이에 상응하여 환원당도 높은 함량을 나타냈었다. G-SH의 경우 초기 0.
정제수/백미 식혜(일반 식혜, G-SH), 옥수수 수염 추출액/백미 식혜(CSE/WR-SH), 옥수수 수염 추출액/흑미 식혜(CSE/BR-SH)를 제조하는 동안 이화학적 성질 변화는 Table 1과 같았다. CSE/BR-SH가 G-SH 및 CSE/WR-SH보다 당화전 과정 동안 낮은 pH를 나타냈었다. G-SH의 경우 초기 pH 6.
식혜 당화를 위해 제조한 엿기름의 amylase 활성을 100%로 설정하고 G-SH와 CSE/WR-SH, CSE/BR-SH의 당화 중 amylase 활성 변화는 Table 2와 같았다. CSE/WR-SH와 CSE/BR-SH가 G-SH보다 당화 전 과정 동안 약간 높은 amylase 활성을 나타냈었다. G-SH는 초기 93.
CSE/WR-SH와 CSE/BR-SH가 G-SH보다 당화 전 과정 동안 약간 높은 amylase 활성을 나타냈었다. G-SH는 초기 93.45%에서 당화 1시간째 최대 활성인 112.87%를 나타낸 후 활성이 감소 하여 당화 종기(6시간)에는 70.34% 활성을 보였으며, 역시 CSE/WR-SH와 CSE/BR-SH의 경우도 각각 당화 초기 94.11%와 95.23%에서 당화 1시간되는 시점에 최대 활성인 115.67%와 116.12%를 나타낸 후 당화가 진행되면 활성이 감소하여 당화 6시간째 50.71%와 70.89% 활성을 나타냈었다. Jeon 등(16)은 당화 진행됨에 따라 amylase 활성은 감소한다고 보고하였으며, 본 연구에서는 당화 1시간째는 증가하였으나 그 이 후 활성이 감소하여 유사한 결과를 나타냈었다.
G-SH와 CSE/WR-SH의 DPPH 라디칼 소거활성은 각각 초기 0.04%와 15.3%에서 당화 종기 0.74%와 18.97로 약간 증가하였으나, CSE/BR-SH의 경우에는 초기 17.3%에서 당화 2시간째 54.35%로 급속히 증가한 이후에 당화 종기에는 70.98%의 활성을 나타냈었다(Fig. 2). ABTS 라디칼 소거활성 역시 G-SH와 CSE/WR-SH의 경우에는 당화 초기 각각 0.
27 g/L로 거의 변화가 없었다. 반면에 CSE/BR-SH는 당화 초기 8.43 g/L에서 당화 2시간째 16.35 g/L로 급속 증가한 후 당화 6시간째 23.09 g/L로 서서히 증가하였으며(Fig. 1), 이에 상응하여 DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, 환원력 및 FRAP 활성도 증가하였다(Fig. 2-5)
수용성 phenolics 함량과 항산화 활성은 당화 전 과정 동안 G-SH 및 CSE/WR-SH보다 CSE/BR-SH가 높았다(Fig 1-5). 수용성 phenolics 함량은 G-SH의 경우 2.
옥수수 수염 추출액/흑미 식혜(CSE/BR-SH)의 당화 과정 중 pH는 초기 pH 5.88±0.03에서 당화 1시간째 5.92로 약가 증간 후 서서히 감소하여 당화 종기(6시간째) 5.67±0.02로 나타났다.
옥수수수염 추출액은 8 L 정수기용 플라스틱 용기 2개에 각각 옥수수수염 25 g에 정제수 5 L를 첨가한 후 고압증기 멸균기를 이용하여 100℃에서 30분간 추출하여 여과한 결과 9.6 L 정도의 여액을 얻었을 수 있었다. 맥아 효소액은 엿기름 300 g를 증류수 1.
전체적으로 G-SH와 CSE/WR-SH보다 CSE/BR-SH가 항산화 활성이 높았으며, 당화가 진행됨에 따라 활성이 증가하였다. 이는 당화가 진행됨에 따라 흑미의 anthocyanin 색소 성분과 더불어 수용성 phenolic 함량의 증가로 인해 항산화 활성도 증가한 것으로 추정되어졌다.
05 로 증가하였다. 한편 당화 초기 95.23%에서 당화 1시간되는 시점에 최대 활성인 116.12%를 나타낸 후 당화가 진행되면 활성이 감소하여당화 6시간째 70.89% 활성을 나타냈었다. CSE/BR-SH의 색깔은 연한 보라색을 나타냈었다.
한편 환원력의 경우 G-SH와 CSE/WR-SH는 당화 초기 각각 0.046과 0.187에서 당화 종기 0.073과 0.228로 약간 증가하였으나, CSE/BR-SH의 당화 중 환원력은 당화 0시간째 0.241에서 당화 종기에는 약 2.83배 증가한 0.682 있었다(Fig. 4). FARP 활성 역시 G-SH의 경우는 당화 초기 0.
후속연구
앞으로 좀 더 많은 생리활성 검정실험이 수행되어져야할 것으로 사료되나 옥수수 수염의 이뇨작용, 당뇨억제 효과 및 간 보호효과 등(7,29)과 흑미의 항산화 효과, 항암 효과 및 면역기능 강화(27,30)등의 기능성을 가질 것으로 판단되며, 본 연구에 의해 개발된 CSE/BR-SH는 G-SH와 CSE/WR-SH보다 수용성 phenolics 함량이 높았으며, 이에 따라 항산화 활성이 높게 나타나 현대인의 건강 지향적 성향뿐만 아니라 기존의 설탕을 첨가한 식혜 및 서구화된 음료의 대처 기능성 음료로서의 제품 개발을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.
5-3배 정도로 높게 나타났었다. 한편 본 연구에서 G-SH보다 CSE/WR-SH, CSE/BR-SH의 amylase 활성이 약간 높게 나타난 것은 옥수수 수염 추출액 중의 어떤 성분이 amylase 활성을 증가시키는 보조효소 혹은 보조인자로 작용한 것으로 추정되어졌으며, 차 후 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 사료되어졌다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
연구에 사용하기 위해 식혜를 제조하였는데, 어떤 재료를 사용하여 제조하였는가?
본 실험에서 사용한 옥수수 수염은 2009년 경남 하동군에서 구입하여 세척하고 건조한 후 4℃ 냉장실에 보관하면서 사용하였으며, 백미(멥쌀)는 하동군 횡천농협에서 판매하고 있는 ‘새고을 청결미’를 구입하였고 흑미는 2009년 경남 고성군에서 생산된 찰흑미를 사용하였다. 엿기름은 가야맥식품에서 제조하여 판매하고 있는 ‘가야엿기름’을 2009년 진주시 소재 탑마트에서 구입하여 사용하였다. 한편, 본 실험에 사용한 시약은 Sigma사 제품(St.
옥수수 수염이란?
옥수수 수염은 옥수수의 부산물로 옥수수의 열매 부분을 싸고 있는 실 같은 부분으로 ‘옥촉서예 혹은 옥발’이라 불리우며(5), 지방유, 정유, 식물 고무 물질, 지방, 쓴맛 배당체, resin, saponin, alkaloid, maysin 외에 inositol, cryptoxanthin, pantothentks, vitamin C, vitamin K, sitosterol, stigmasterol, 사과산, 주석산, 포도당, 키실란, 갈락탄, 카테콜 등이 함유 되어 있으며, 특히 상당량의 vitamin K가 포함되어 있다(6-7). 또한 옥수수 수염은 강혈당, 토혈, 지혈, 비출혈, 평간, 설열, 각기, 축농증, 이담작용 및 이뇨작용(7)과 항균활성 등(8)에 효과가 있어 음료, 빙과류, 사탕 및 제빵 등의 향료 및 식품첨가물로 활용되고 있다(5).
옥수수 수염에는 어떤 성분이 함유되어 있는가?
옥수수 수염은 옥수수의 부산물로 옥수수의 열매 부분을 싸고 있는 실 같은 부분으로 ‘옥촉서예 혹은 옥발’이라 불리우며(5), 지방유, 정유, 식물 고무 물질, 지방, 쓴맛 배당체, resin, saponin, alkaloid, maysin 외에 inositol, cryptoxanthin, pantothentks, vitamin C, vitamin K, sitosterol, stigmasterol, 사과산, 주석산, 포도당, 키실란, 갈락탄, 카테콜 등이 함유 되어 있으며, 특히 상당량의 vitamin K가 포함되어 있다(6-7). 또한 옥수수 수염은 강혈당, 토혈, 지혈, 비출혈, 평간, 설열, 각기, 축농증, 이담작용 및 이뇨작용(7)과 항균활성 등(8)에 효과가 있어 음료, 빙과류, 사탕 및 제빵 등의 향료 및 식품첨가물로 활용되고 있다(5).
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