뽕잎발효차 제조에 따른 유효성분 분석과 품질특성 Analyses of Active Components and Quality Characteristics in the Manufacturing of Fermented Mulberry Leaf (Morus alba) Tea원문보기
본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 유효성분을 분석하고 제품의 품질특성을 비교분석 하였다. 총 폴리페놀 함량은 뽕잎발효차가 4,022.82 mg/100 g, 뽕잎차가 3,932.32 mg/100 g으로 두 시료의 함량은 비슷하였고 녹차 및 황차에 함유된 양과 비슷하여 총 폴리페놀 함량이 매우 높은 것으로 분석되었다. 비타민 C는 두 시료 모두 미량으로 분석되었다. 카페인의 함량은 뽕잎차가 5.68 mg/100 g, 뽕잎발효차가 21.11 mg/100 g으로 두 시료 모두 미량으로 분석되었다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 품질특성을 비교한 결과 색도 측정 시 a(적색도)값은 시료 간에 차이가 미미하였고, b(황색도)값은 뽕잎차가 뽕잎발효차보다 높았으며, L(명도)값은 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 낮았다. 관능검사를 실시한 결과 두 시료 모두 쓴맛과 떫은맛이 적었으며 뽕잎발효차가 구수한 맛과 종합적인 기호도가 향상되었다. 이러한 결과를 볼 때 발효를 통한 생리 활성 물질의 변화에 관한 좀 더 구체적인 연구가 필요하다고 판단되며 이러한 점을 보완하여 제품개발에 응용하고 대중적인 면을 좀 더 개선한다면 새로운 기능성소재 및 제품이 될 것이라 사료된다.
본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 유효성분을 분석하고 제품의 품질특성을 비교분석 하였다. 총 폴리페놀 함량은 뽕잎발효차가 4,022.82 mg/100 g, 뽕잎차가 3,932.32 mg/100 g으로 두 시료의 함량은 비슷하였고 녹차 및 황차에 함유된 양과 비슷하여 총 폴리페놀 함량이 매우 높은 것으로 분석되었다. 비타민 C는 두 시료 모두 미량으로 분석되었다. 카페인의 함량은 뽕잎차가 5.68 mg/100 g, 뽕잎발효차가 21.11 mg/100 g으로 두 시료 모두 미량으로 분석되었다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 품질특성을 비교한 결과 색도 측정 시 a(적색도)값은 시료 간에 차이가 미미하였고, b(황색도)값은 뽕잎차가 뽕잎발효차보다 높았으며, L(명도)값은 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 낮았다. 관능검사를 실시한 결과 두 시료 모두 쓴맛과 떫은맛이 적었으며 뽕잎발효차가 구수한 맛과 종합적인 기호도가 향상되었다. 이러한 결과를 볼 때 발효를 통한 생리 활성 물질의 변화에 관한 좀 더 구체적인 연구가 필요하다고 판단되며 이러한 점을 보완하여 제품개발에 응용하고 대중적인 면을 좀 더 개선한다면 새로운 기능성소재 및 제품이 될 것이라 사료된다.
The principal objective of this study was to compare and analyze the qualitative characteristics of mulberry leaf tea (MLT) and fermented mulberry leaf tea (FMLT). The concentrations of polyphenols were approximate in FMLT and MLT, with measurements of 4,022.82 mg/100 g and 3,932.32 mg/100 g, respec...
The principal objective of this study was to compare and analyze the qualitative characteristics of mulberry leaf tea (MLT) and fermented mulberry leaf tea (FMLT). The concentrations of polyphenols were approximate in FMLT and MLT, with measurements of 4,022.82 mg/100 g and 3,932.32 mg/100 g, respectively. These polyphenol concentrations were relatively high and were approximate to the contents in green tea and yellow tea. Moreover, both MLT and FMLT contained small amount of vitamin C. The concentrations of caffeine were also relatively low for both MLT and FMLT, with values of 5.68 mg/100 g and 21.11 mg/100 g, respectively. When the quality of the MLT and FMLT was evaluated, we noted only minimal difference in color a (redness) values between each material; however, the b (yellowness) and the L (lightness) values were higher in the MLT than in the FMLT. When sensory tests were conducted, both materials were judged to have a bitter taste, and FMLT has a synthetic and pleasant taste.
The principal objective of this study was to compare and analyze the qualitative characteristics of mulberry leaf tea (MLT) and fermented mulberry leaf tea (FMLT). The concentrations of polyphenols were approximate in FMLT and MLT, with measurements of 4,022.82 mg/100 g and 3,932.32 mg/100 g, respectively. These polyphenol concentrations were relatively high and were approximate to the contents in green tea and yellow tea. Moreover, both MLT and FMLT contained small amount of vitamin C. The concentrations of caffeine were also relatively low for both MLT and FMLT, with values of 5.68 mg/100 g and 21.11 mg/100 g, respectively. When the quality of the MLT and FMLT was evaluated, we noted only minimal difference in color a (redness) values between each material; however, the b (yellowness) and the L (lightness) values were higher in the MLT than in the FMLT. When sensory tests were conducted, both materials were judged to have a bitter taste, and FMLT has a synthetic and pleasant taste.
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문제 정의
카페인은 커피, 차 음료, 의약품 등에 광범위하게 함유되어 있는 xanthine계 화합물로서(27,28), 중추신경계와 말초신경계를 자극하는 작용이 있어 적당량을 섭취하면 신경활동이 활발해지고 피로가 경감하는 효과가 있으나 과잉으로 섭취하면 중추신경계에 영향을 미쳐 신경과민, 흥분, 불면 등을 유발하고 내분비계에도 영향을 미치게 된다(27). 따라서 본 실험에서는 뽕잎차와 뽕잎발효차의 카페인 함량을 분석하여 시중에 유통되고 있는 기호식품의 카페인 함량과 비교해 보았다. 카페인 함량은 Table 1에서 보는 것과 같이 뽕잎차는 5.
본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 유효성분을 분석하고 제품의 품질특성을 비교분석 하였다. 총 폴리페놀 함량은 뽕잎발효차가 4,022.
그 외 혈액 유동성 향상, 중금속의 흡착과 해독효과, 암 발생 억제, 노화억제(14) 및 뽕잎의 항산화효과 관련 연구결과가 보고(15)된 바 있다. 이에 본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎차와 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차의 유용성분을 분석하고 품질평가를 통하여 기능성 소재 및 새로운 제품 개발의 방안을 제시하고자 한다.
제안 방법
그리고 뽕잎발효차는 생 뽕잎을 세척, 음건한 다음 5분간 찌는 과정을 거친 후, 찐 뽕잎에 발효용 종균(Bacillus subtilus, KCCM 12027, 한국미생물보존센터)을 접종하여 37℃에서 2일간 발효하였다. 2회에 걸쳐 건조(60℃, 30 min), 비빔 증제(10 min) 과정을 거친 후 90℃에서 3분간 볶는 과정 거친 뒤, 80℃에서 30분 건조(Dry oven, SPM-S560, 삼성제약기계, Daegu, Korea)한 후 포장하여 시제품을 제작하였다. 완성된 시제품은 냉장 보관하면서 분석 시료로 사용하였다.
관능검사는 Park 등(19)의 방법과 Bae 등(20)이 실험한 방법을 응용하여 시행하였다. 시료는 뽕잎차 및 뽕잎발효차 분말 1 g에 80℃의 증류수 100 mL을 가하여 5분간 추출한 후 cheese cloth로 여과한 후 40℃로 조절하여 관능검사에 사용하였다.
그리고 90℃에서 3분간 볶은 후 80℃에서 30분간 건조하여 포장하였다. 그리고 뽕잎발효차는 생 뽕잎을 세척, 음건한 다음 5분간 찌는 과정을 거친 후, 찐 뽕잎에 발효용 종균(Bacillus subtilus, KCCM 12027, 한국미생물보존센터)을 접종하여 37℃에서 2일간 발효하였다. 2회에 걸쳐 건조(60℃, 30 min), 비빔 증제(10 min) 과정을 거친 후 90℃에서 3분간 볶는 과정 거친 뒤, 80℃에서 30분 건조(Dry oven, SPM-S560, 삼성제약기계, Daegu, Korea)한 후 포장하여 시제품을 제작하였다.
뽕잎차 및 뽕잎발효차의 색도의 측정은 각 찻잎의 분말을 랩을 싼 상태로 색차계(Color Difference Meter, CM-3600d, Minolta Co., Osaka, Japan)를 이용하여 L값(백색 100 ↔ 0 흑색), a값(적색 +60 ↔ -60 녹색), b값(황색 +60 ↔ -60 청색)을 측정하였다.
시료 용액과 조제한 caffeine(Junsei, Tokyo, Japan) 표준용액을 0.45 μm membrane filter로 여과하여 HPLC(Waters Breeze system, Waters)를 이용하여 분석하였다(18).
관능검사는 Park 등(19)의 방법과 Bae 등(20)이 실험한 방법을 응용하여 시행하였다. 시료는 뽕잎차 및 뽕잎발효차 분말 1 g에 80℃의 증류수 100 mL을 가하여 5분간 추출한 후 cheese cloth로 여과한 후 40℃로 조절하여 관능검사에 사용하였다. 식품학을 전공하는 대학생 및 대학원생 중 20명을 선발하여 단맛, 쓴맛, 떫은 맛, 구수한 맛, 냄새, 색상 및 종합적 기호도를 9점-scale법(20)으로 ‘전혀 없다’ 또는 ‘아주 싫다’(1점), ‘아주 약하다’ 또는 ‘싫다’(2점), ‘보통 약하다’ 또는 ‘싫다’(3점), ‘약간 약하다’ 또는 ‘약간 싫다’ (4점), ‘약하지도 강하지도 않다’ 또는 ‘좋지도 싫지도 않다’(5점), ‘약간 강하다’ 또는 ‘약간 좋다’(6점), ‘보통 강하다’ 또는 ‘보통 좋다’(7점), ‘강하다’ 또는 ‘좋다’ (8점), ‘아주 강하다’ 또는 ‘아주 좋다’(9점)로 평가하였다.
식품학을 전공하는 대학생 및 대학원생 중 20명을 선발하여 단맛, 쓴맛, 떫은 맛, 구수한 맛, 냄새, 색상 및 종합적 기호도를 9점-scale법(20)으로 ‘전혀 없다’ 또는 ‘아주 싫다’(1점), ‘아주 약하다’ 또는 ‘싫다’(2점), ‘보통 약하다’ 또는 ‘싫다’(3점), ‘약간 약하다’ 또는 ‘약간 싫다’ (4점), ‘약하지도 강하지도 않다’ 또는 ‘좋지도 싫지도 않다’(5점), ‘약간 강하다’ 또는 ‘약간 좋다’(6점), ‘보통 강하다’ 또는 ‘보통 좋다’(7점), ‘강하다’ 또는 ‘좋다’ (8점), ‘아주 강하다’ 또는 ‘아주 좋다’(9점)로 평가하였다.
그 후 3,000 rpm에서 10～15분간 원심분리를 행하여 상등액을 취하고 5% metaphosphoric acid 용액으로 적당히 희석하여 시험 용액으로 하였다. 표준 용액은 L-ascorbic acid(Sigma) 10.0 mg을 정밀히 달아, 5% metaphosphoric acid 용액에 녹여 100 mL로 한 것을 사용하였으며 HPLC(Waters Breeze system, Waters, Milford, MA, USA)로 분석하였다. 분석조건에서 column은 μBondapak C18(3.
대상 데이터
본 연구의 재료는 영천지역 농가에서 재배한 청일 뽕잎(mulberry leaves)을 2008년 6월 중순에 채취하여 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 시제품을 제조하는데 사용하였다.
분석조건에서 column은 μBondapak C18(3.9×300 mm, 10 μm, WAT027324, Waters)를 사용하였고, mobile phase는 methanol : acetic acid : water(20:1:79, v/v)로 하였으며, detector는 UV(280 nm)를 사용하였다.
분석조건에서 column은 μBondapak C18(3.9×300 mm, 10 μm, WAT027324, Waters)을 사용하였고, mobile phase는 0.05 M KH2PO4 : acetonitrile(60:40, v/v)로 하였으며, detector는 UV(254 nm)를 사용하였다.
데이터처리
본 실험에서 얻어진 결과는 SPSS 12.0 for windows program(SPSS, Chicago, IL, USA)을 이용(21)하여 통계처리를 하여 실험군당 평균±표준편차로 나타내었으며, 각 군의 평균차에 대한 통계적 유의성 검정은 Student's t-test로 분석하였다(p<0.001).
이론/모형
시료 중 비타민 C 함량은 식품공전의 미량영양성분 시험법(17)에 준하여 실험하였다. 검체 5 g를 정확히 달아, 동량의 10% metaphosphoric acid 용액을 가하여 10분간 현탁시킨 후 적당량의 5% metaphosphoric acid를 넣어 균질화 하였다.
폴리페놀 화합물의 정량은 Folin-Denis 법(16)으로 측정하였다. 즉, 각 시료에 10 배수를 가하여 80℃에서 2시간씩 3회 반복 추출하여 최종 100 mL로 정용한 후 0.
성능/효과
뽕잎차 및 뽕잎발효차의 품질특성을 비교한 결과 색도 측정 시 a(적색도)값은 시료 간에 차이가 미미하였고, b(황색도)값은 뽕잎차가 뽕잎발효차보다 높았으며, L(명도)값은 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 낮았다. 관능검사를 실시한 결과 두 시료 모두 쓴맛과 떫은맛이 적었으며 뽕잎발효차가 구수한 맛과 종합적인 기호도가 향상되었다. 이러한 결과를 볼 때 발효를 통한 생리 활성 물질의 변화에 관한 좀 더 구체적인 연구가 필요하다고 판단되며 이러한 점을 보완하여 제품개발에 응용하고 대중적인 면을 좀 더 개선한다면 새로운 기능성소재 및 제품이 될 것이라 사료된다.
향미에 있어서도 두 군 간에 점수 차이가 미미한 것으로 분석되었다. 구수한 맛은 발효차가 6.50점으로 분석되어 뽕잎차 5.23점보다 높게 감지되어 발효한 차가 구수한 맛이 향상되었다. 색상은 뽕잎차가 5.
그리고 Jo 등(23)이 제조방법을 달리한 차의 주요성분을 분석한 결과에서 녹차의 총 폴리페놀의 함량이 3,500 mg/100 g 이상이었고 발효정도에 따른 유의적인 차이는 없는 것과 비교했을 때 본 실험의 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 발효차 및 뽕잎발효차의 총 폴리페놀의 함량이 녹차 및 황차의 총 폴리페놀 함량과도 유사하여 총 폴리페놀의 함량이 매우 높은 것으로 분석되었다. Jo 등(23)의 연구결과에서와 같이 식물계에 널리 분포되어 있는 2차대사 산물의 하나인 polyphenol류는 차 성분 중에서 가장 함량이 많은 화합물이며, 이들 중 catechin류가 대부분을 차지하여 발효차를 만드는 과정에서 polyphenoloxidase에 의해 쉽게 산화되어 테아플라빈과 거대 분자량의 성분으로 변화한다.
1 mg으로 분석되어 시중에 유통되고 있는 기호음료 중에는 상당량의 카페인이 함유된 것으로 보고된 바 있다. 본 연구에서의 카페인 분석 결과를 1.5 g으로 환산하였을 경우에 뽕잎차 및 뽕잎 발효차의 그 함량은 아주 미미한 것으로 분석되었으며, 뽕잎 발효차의 카페인 함량이 뽕잎차에서보다 조금 더 높게 나온것은 발효를 통한 조직의 연화와 추출된 수율의 증가가 그 원인인 것으로 사료된다. 본 실험에서 뽕잎차와 뽕잎발효차의 카페인 함량의 차이가 미미한 것으로 조사되었는데 이러한 결과는 Choi와 Choi(26)의 발효정도에 따른 국내산 야생차의 이화학적 특성에 관한 연구에서 카페인 함량이 발효의 정도에 따라 함량 변화는 거의 나타나지 않았다는 결과와 유사하였다.
뽕잎차 및 뽕잎발효차의 맛과 기호도를 비교하기 위하여 80℃의 증류수로 5분간 우려내어 관능검사를 실시한 결과 단맛은 두 군에서 4.47～4.88점으로 나타나 점수 차이가 미미하여 단맛의 차이는 크지 않은 것으로 분석되었다. 쓴맛은 3.
뽕잎차 및 뽕잎발효차의 총 폴리페놀을 분석한 결과(Table 1) 뽕잎차의 총 폴리페놀 함량은 3,932.32 mg/100 g, 뽕잎발효차는 4,022.82 mg/100 g으로 분석되었다. 이러한 분석결과는 Choi 등(22)의 덖음 처리에 의한 민들레 잎의 이화학적 특성 변화에 관한 연구에서 민들레 잎 분말의 총 폴리페놀의 함량이 4,093.
뽕잎차와 뽕잎발효차의 vitamin C 함량을 분석한 결과(Table 1) 뽕잎차의 vitamin C의 함량은 12.09 mg/100 g, 뽕잎발효차는 3.57 mg/100 g으로 분석되었다. 뽕잎차의 vitamin C의 함량이 뽕잎발효차보다 많았으며, 이러한 결과는 Lim(24)이 연구한 뽕잎차의 생리활성 및 이화학적 특성에 관한 보고에서 건조한 뽕잎의 vitamin C 함량이 450 mg/100g이었으며, 볶음, 유념 및 가향처리를 함으로써 vitamin C는 가열 분해되었다는 결과와 경향이 유사하였다.
23점보다 높게 감지되어 발효한 차가 구수한 맛이 향상되었다. 색상은 뽕잎차가 5.88점이고, 발효차는 6.70으로 발효차의 색상의 점수가 높았으며, 종합적인 기호도는 뽕잎차가 5.35점, 발효차가 6.76점으로 발효차가 더 높은 점수를 얻었다(Table 3).
본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 유효성분을 분석하고 제품의 품질특성을 비교분석 하였다. 총 폴리페놀 함량은 뽕잎발효차가 4,022.82 mg/100 g, 뽕잎차가 3,932.32 mg/100g으로 두 시료의 함량은 비슷하였고 녹차 및 황차에 함유된 양과 비슷하여 총 폴리페놀 함량이 매우 높은 것으로 분석되었다. 비타민 C는 두 시료 모두 미량으로 분석되었다.
후속연구
차의 맛은 유리아미노산의 성분과 직접적인 관계가 있어(30) 앞의 유리아미노산의 결과에서 뽕잎차에 비해 뽕잎발효차가 유리아미노산의 함량이 전반적으로 감소되었으나 관능검사에서 뽕잎차에 비해서 뽕잎발효차의 종합적인 기호도가 향상된 것은 발효과정을 거치면서 향미가 풍부해 지고 추출 수율이 높아진 것이 그 원인인 것으로 판단된다. 뽕잎발효차가 유리아미노산의 뽕잎차와 뽕잎발효차의 향미 점수 차이는 미미하였으나, 제조 방법을 개선하여 발효차 특유의 냄새를 보완한 대중적인 상품의 개발이 필요하다고 사료된다.
관능검사를 실시한 결과 두 시료 모두 쓴맛과 떫은맛이 적었으며 뽕잎발효차가 구수한 맛과 종합적인 기호도가 향상되었다. 이러한 결과를 볼 때 발효를 통한 생리 활성 물질의 변화에 관한 좀 더 구체적인 연구가 필요하다고 판단되며 이러한 점을 보완하여 제품개발에 응용하고 대중적인 면을 좀 더 개선한다면 새로운 기능성소재 및 제품이 될 것이라 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
뽕나무의 어떤 부산물이 전통적으로 사용되고 있는가?
이러한 뽕나무(Morus alba L.)는(1) 전통적으로 뽕잎뿐만 아니라, 뿌리, 글피, 어린가지, 글피의 액즙, 잎의 흰 액즙 및 열매와 같은 부산물이 사용되고 뽕잎, 상백피, 오디의 생리활성은 이미 과학적으로 밝혀졌다. 뽕잎에는 25종의 아미노산이 함유되어 있으며 alanine, aspartic acid, glutamic acid의 함량이 많아서 숙취를 없애주는 것으로 알려져 있다(2).
뽕잎에 존재하는 성분 중 휘발성 성분은?
뽕잎에는 25종의 아미노산이 함유되어 있으며 alanine, aspartic acid, glutamic acid의 함량이 많아서 숙취를 없애주는 것으로 알려져 있다(2). 뽕잎에 존재하는 성분은 크게 휘발성 성분과 비휘발성 성분으로 나눌 수 있으며 휘발성 성분으로는 guaiacol, eugenol, methy salicylate, benzaldehyde 및 phenylacetaldehyde(3) 등이 있으며, 비휘발성 성분은 rutin(4), quercetin(5), isoquercetin(6) 등의 flavonoid 화합물들이 있다. 이중 rutin은 인체 내 모세혈관 강화작용과 수축작용을 나타내는 순환계 질환 치료제(7)와 항당뇨 활성제(8) 및 혈압 강하제(9)로 이용되고 있다.
뽕잎에 존재하는 성분 중 rutin은 어떤 것으로 이용되고 있는가?
뽕잎에 존재하는 성분은 크게 휘발성 성분과 비휘발성 성분으로 나눌 수 있으며 휘발성 성분으로는 guaiacol, eugenol, methy salicylate, benzaldehyde 및 phenylacetaldehyde(3) 등이 있으며, 비휘발성 성분은 rutin(4), quercetin(5), isoquercetin(6) 등의 flavonoid 화합물들이 있다. 이중 rutin은 인체 내 모세혈관 강화작용과 수축작용을 나타내는 순환계 질환 치료제(7)와 항당뇨 활성제(8) 및 혈압 강하제(9)로 이용되고 있다. 뽕잎의 생리활성에 관한 연구로는 piperidin계 alkaloid 화합물의 분리, 대표적인 지표물질의 구조규명[1-deoxynojirimycin(DNJ), N-methyl-1-deoxynojirimycin 등]과 γ-aminobutyric acid(GABA)(10) 및 flavonoid 화합물(11)의 혈압강하 효과에 관한 것이 있다.
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