국내에서 제조하여 판매되고 있는 사과주스 제품(혼탁형 4종, 청징형 4종)의 이화학적 품질특성과 항산화 활성, 폴리페놀 성분 조성을 조사하였다. 적정산도는 0.299~0.556 범위로 제품형태에 따른 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). 가용성 당질 함량은 $10.03\sim13.00\;^{\circ}Brix$로서 클라우디형이 높았으며 환원당 함량은 40.47~119.17 g/L이었으며 청징형이 높았다(p<0.05). 사과주스의 색도 및 탁도는 혼탁형이 청징형보다 높은 값을 나타내었다(p<0.05). 비타민 C 함량은 0.74~1.22 g/L 범위로 형태에 따른 큰 유의적 차이는 보이지 않았다. 총 페놀 함량은 혼탁주스(1.13~1.42 g/L)가 청징주스(0.12~0.32 g/L)보다 4~12배 정도 많았다. 사과주스의 폴리페놀화합물은 chlorogenic acid, caffeic acid, (-)-epicatechin, quercitrin, phloridzin을 포함하여 9 종이 HPLC로 분리되었으며, 총 함량은 혼탁주스(319.37~985.63 mg/L)가 청징주스(92.88~214.39 mg/L)보다 높게 나타났다. DPPH 방법으로 측정한 사과주스의 항산화 활성은 혼탁주스($1490.92\sim1676.02{\mu}M$GAE)가 청징주스($326.22\sim648.28{\mu}M$ GAE) 보다 강하였으며, FRAP 방법에서도 혼탁주스($3278.52\sim5115.22{\mu}M$TE)가 청징주스 ($423.86\sim1506.16{\mu}M$ TE)보다 강한 활성을 보였다. 사과주스의 항산화 활성은 총 페놀 함량과 HPLC로 분석한 폴리페놀화합물의 함량과 높은 상관성(r>0.95)이 있었으며, 색도 또한 항산화 활성과 상관성이 높았다(r>0.95).
국내에서 제조하여 판매되고 있는 사과주스 제품(혼탁형 4종, 청징형 4종)의 이화학적 품질특성과 항산화 활성, 폴리페놀 성분 조성을 조사하였다. 적정산도는 0.299~0.556 범위로 제품형태에 따른 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). 가용성 당질 함량은 $10.03\sim13.00\;^{\circ}Brix$로서 클라우디형이 높았으며 환원당 함량은 40.47~119.17 g/L이었으며 청징형이 높았다(p<0.05). 사과주스의 색도 및 탁도는 혼탁형이 청징형보다 높은 값을 나타내었다(p<0.05). 비타민 C 함량은 0.74~1.22 g/L 범위로 형태에 따른 큰 유의적 차이는 보이지 않았다. 총 페놀 함량은 혼탁주스(1.13~1.42 g/L)가 청징주스(0.12~0.32 g/L)보다 4~12배 정도 많았다. 사과주스의 폴리페놀화합물은 chlorogenic acid, caffeic acid, (-)-epicatechin, quercitrin, phloridzin을 포함하여 9 종이 HPLC로 분리되었으며, 총 함량은 혼탁주스(319.37~985.63 mg/L)가 청징주스(92.88~214.39 mg/L)보다 높게 나타났다. DPPH 방법으로 측정한 사과주스의 항산화 활성은 혼탁주스($1490.92\sim1676.02{\mu}M$ GAE)가 청징주스($326.22\sim648.28{\mu}M$ GAE) 보다 강하였으며, FRAP 방법에서도 혼탁주스($3278.52\sim5115.22{\mu}M$ TE)가 청징주스 ($423.86\sim1506.16{\mu}M$ TE)보다 강한 활성을 보였다. 사과주스의 항산화 활성은 총 페놀 함량과 HPLC로 분석한 폴리페놀화합물의 함량과 높은 상관성(r>0.95)이 있었으며, 색도 또한 항산화 활성과 상관성이 높았다(r>0.95).
The physicochemical qualities, antioxidant activities, and polyphenols composition of eight kinds of cloud and clear apple juice products marketed in Korea were investigated. The acidities of eight kinds of cloud and clear apple juice products were in the range of 0.299~0.556 and showed no significa...
The physicochemical qualities, antioxidant activities, and polyphenols composition of eight kinds of cloud and clear apple juice products marketed in Korea were investigated. The acidities of eight kinds of cloud and clear apple juice products were in the range of 0.299~0.556 and showed no significant difference (p0.95).
The physicochemical qualities, antioxidant activities, and polyphenols composition of eight kinds of cloud and clear apple juice products marketed in Korea were investigated. The acidities of eight kinds of cloud and clear apple juice products were in the range of 0.299~0.556 and showed no significant difference (p0.95).
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문제 정의
그러므로 사과주스가 다른 음료 및 과일 주스에 대하여 경쟁력을 확보할 수 있기 위하여 우선 현재 시판되고 있는 사과 주스 제품들의 품질과 건강 기능성을 분석하여 비교하는 것이 필요하다. 이에 본 연구는 제품 개발에 도움이 될 수 있도록 국내에서 주로 시판되고 있는 혼탁형과 청징형 사과주스의 색도 및 당, 산 등의 이화학적 성분 함량과 페놀성 물질의 함량과 항산화활성을 조사하였다.
산도는 malic acid 로 환산하여 구하였다. 사과주스의 당도는 상온에서 휴대용 굴절당도계(Model N1, ATAGO, Tokyo, Japan)를 사용하여 3회 반복 측정하였다(16). 환원당은 DNS (dinitrosalicylic acid) 비색법(17)으로 측정하였다.
환원당은 glucose를 이용하여 검량 곡선을 작성하고, glucose에 대한 함량(g/L)으로 나타내었다. 색도 및 탁도는 시료 일정량을 취하고 희석하여 420 및 660 nm에서 각각의 흡광도를 측정하였다. 비타민 C 함량은 DNP 비색법(18)으로 측정하였으며, 표준물질로 L-ascorbic acid를 이용하였다.
시판 사과주스의 폴리페놀화합물의 조성을 HPLC를 이용하여 분석하였다. Fig.
시판 혼탁 및 청징 사과주스의 항산화 활성을 DPPH 라디칼 소거 활성 및 FRAP assay 로 측정하였다. DPPH 라디칼은 상당히 안정한 라디칼이므로 다른 항산화 물질과 반응하여 안정되게 자색에서 무색으로 변하므로 단순하면서 신속하게 각종 시료들의 활성산소종의 소거능을 측정하는 방법으로서 많이 이용된다.
적당하게 희석한 사과주스 시료 100 μL에 2 N Folin-Ciocalteu's 시약 50 μL를 가하여 발색시키고, 20% Na2CO3 300 μL를 가하여 15분 동안 실온에서 방치하고 증류수 1 mL를 넣은 다음 1250 rpm에서 5분 동안 원심분리하고 급냉하여 상등액을 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로서 gallic acid를 이용하여 얻은 회귀곡선에서 시료의 총 페놀 함량(g/L)을 구하였다.
적정 산도는 AOAC법(15)에 준하여 측정하였다. 희석한 사과주스 시료에 phenolphthalein 지시약을 2～3방울 떨어뜨리고, 0.1 N NaOH로 선홍색이 될 때까지 적정하여 소비된 0.1 N NaOH의 양을 측정하였다. 산도는 malic acid 로 환산하여 구하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 사과주스 제품은 각각 4 종의 혼탁(cloud) 주스(A, B, C, D)와 청징(clear)주스(E, F, G, H)로서, 2010년 8월 중순 경에 대구경북능금농협에서 일부 공여 받았으며, 나머지는 같은 시기에 대구 시내의 식품 매장에서 구입하여 4℃에서 보관하면서 실험용 시료로 사용하였다. 분석용 시료는 실험 전 5,000 rpm으로 10분간 원심분리하여 상등액을 Whatman No.
시약 중 Folin–Ciocalteu's reagent, 1,1-diphenyl2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,4,6-tris(2-pyridyl)-1,3,5-triazine (TPTZ), 2,4-dinitrophenylhydrizine (DNP), dinitrosalicylic acid (DNS), gallic acid, trolox, glucose 및 페놀산 분석을 위한 표준물질은 Sigma Chem Co (St Louis, MO, USA)로부터 구입하여 사용하였고, 기타 시약류는 분석용 특급 시약을 사용하였다.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복 측정하고 결과를 평균 ± 표준편차(n=3)로 나타내었으며, SAS (statistical analysis system, SAS) package(22)를 이용하여 Duncan의 다중검정법으로 평균치의 유의차를 검정하였다(p<0.05).
색도 및 탁도는 시료 일정량을 취하고 희석하여 420 및 660 nm에서 각각의 흡광도를 측정하였다. 비타민 C 함량은 DNP 비색법(18)으로 측정하였으며, 표준물질로 L-ascorbic acid를 이용하였다. 총 페놀 함량은 Folin-Ciocalteu's법(19)에 의해 측정하였다.
사과주스의 당도는 상온에서 휴대용 굴절당도계(Model N1, ATAGO, Tokyo, Japan)를 사용하여 3회 반복 측정하였다(16). 환원당은 DNS (dinitrosalicylic acid) 비색법(17)으로 측정하였다. 희석한 사과주스 시료 0.
성능/효과
DPPH 방법에 의하여 측정한 사과주스의 항산화 활성은 혼탁주스(1490.92～1676.02 μM GAE)가 청징주스(326.22～648.28 μM GAE) 보다 강하게 나타났으며, FRAP 방법에 의한 결과에서도 혼탁주스(3278.52～5115.22 μM TE)가 청징주스(423.86～1506.16 μM TE)보다 강한 활성을 보였다.
DPPH 방법으로 측정한 사과주스의 항산화 활성은 혼탁주스(1490.92～1676.02 μM GAE)가 청징주스(326.22～648.28 μM GAE) 보다 강하였으며, FRAP 방법에서도 혼탁주스(3278.52～5115.22 μM TE)가 청징주스(423.86～1506.16 μM TE)보다 강한 활성을 보였다.
53% 정도로 유사하였으며, 혼탁주스와 청징주스 그룹간의 차이는 거의 없었다. 가용성 당질의 함량은 대개 10～13〫Brix 정도이며, 청징 주스에 비하여 혼탁 주스의 함량이 높았다. 환원당의 함량은 대개 86～120 g/L였으며, 혼탁주스에 비하여 청징주스의 함량이 높았다.
32 g/L)보다 4～12배 정도 많았다. 사과주스의 폴리페놀화합물은 chlorogenic acid, caffeic acid, (-)-epicatechin, quercitrin, phloridzin을 포함하여 9 종이 HPLC로 분리되었으며, 총 함량은 혼탁주스(319.37～985.63 mg/L)가 청징주스(92.88～214.39 mg/L)보다 높게 나타났다. DPPH 방법으로 측정한 사과주스의 항산화 활성은 혼탁주스(1490.
사과주스의 항산화 활성은 총 페놀 함량과 HPLC로 분석한 폴리페놀화합물의 함량과 높은 상관성(r>0.95)이 있었으며, 색도 또한 항산화 활성과 상관성이 높았다(r>0.95).
본 연구에서 조사한 사과주스의 색도, 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거 활성 및 FRAP 활성 간의 상관성을 분석하여 각각의 상관계수 값을 Table 6에 나타내었다. 색도, 총 페놀 함량, DPPH 및 FRAP 간의 상관계수는 각각 0.95이상으로 매우 높은 상관성을 나타내었으며, 이 중 총 페놀 함량과 DPPH 방법에 의한 항산화활성 간의 상관성이 가장 높게 나타났다 (r=0.9876). 또한 Orak (29)도 적포도주의 페놀성 화합물 함량과 항산화 활성이 높은 상관성을 보였다고 보고하였다.
시판 사과주스 8종의 색도 및 탁도를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 색도와 탁도 모두 제품에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 전체적으로 혼탁 주스의 색도 및 탁도는 청징 주스보다 높은 값을 나타내었다.
16 μM TE)보다 강한 활성을 보였다. 이는 전술한 혼탁 및 청징주스의 총 페놀 함량과 폴리페놀 화합물 함량을 분석한 결과에서와 같이 함량이 높은 혼탁주스가 청징주스 보다 강한 항산화 활성을 나타내었다. 특히 과일이나 채소와 같은 신선식품 중에 함유되어있는 천연항산화물질은 이들의 수확 후의 여러 가지 처리 과정에서 크게 영향을 받으며 농축, 살균과 같은 열처리 가공 공정에 따라서 감소되어 이에 의하여 항산화성이 약화 된다.
시판 사과주스 8 종의 적정산도, 당도 및 환원당 함량을 측정한 결과는 Table 1과 같다. 적정산도는 대개 0.299～0.556 범위이었으며, 제품 E를 제외하고는 거의 0.45에서 0.53% 정도로 유사하였으며, 혼탁주스와 청징주스 그룹간의 차이는 거의 없었다. 가용성 당질의 함량은 대개 10～13〫Brix 정도이며, 청징 주스에 비하여 혼탁 주스의 함량이 높았다.
각 사과주스 제품에서 분리한 폴리페놀화합물의 함량을 Table 4에 나타내었다. 전반적으로 chlorogenic acid와 (-)-epicatechin의 함량이 각각 8.45～279.90 mg/L, 74.47～523.24 mg/L로 가장 높았으며, 각 페놀화합물의 조성은 모든 제품에서 유사한 경향을 나타내었다. 그러나 폴리페놀화합물의 함량은 혼탁주스가 319.
총 페놀 함량은 혼탁주스가 1.13～1.42 g/L 정도로 청징 주스보다 4～12배 정도 많은 함량을 나타내었다(Table 3). Schilling 등(24)과 Will 등(25)은 혼탁 사과주스의 총 페놀 함량이 각각 1.
가용성 당질의 함량은 대개 10～13〫Brix 정도이며, 청징 주스에 비하여 혼탁 주스의 함량이 높았다. 환원당의 함량은 대개 86～120 g/L였으며, 혼탁주스에 비하여 청징주스의 함량이 높았다. 한편 미국 와싱턴 지역에서 생산된 사과주스의 품질 성분을 분석한 결과, 대개 가용성 당질 함량은 10～22 °Brix, 총산은 malic acid 기준으로 0.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
사과 및 사과주스는 어떤 성분을 함유하고 있는가?
사과주스 제조에 있어서 품질저하의 요인은 주로 살균 등의 열처리에 의한 갈변화 반응이 있으며(1,2) 부분적으로 고온 열처리에 의한 향미의 변화와 영양소의 파괴 등도 문제가 된다(3). 사과 및 사과주스는 유기산과 당류와 같은 기호성 성분 이외에도 비타민, 미네랄 성분 및 폴리페놀화합물과 같은 생리활성물질들을 함유하고 있으며, 그 중에서 chlorogenic acid, caffeic acid, epicatechin과 같은 폴리페놀 물질(4)은 활성산소에 의한 생체 성분의 산화적 손상에 의하여 유발되는 동맥경화, 당뇨, 고혈압을 비롯하여 각종 암과 같은 퇴행성 질환의 예방에 효과가 있다(5-6). 따라서 포도나 블루베리 등의 과일과 다양한 채소와 약용식물 뿐만 아니라 가공 음료 및 다양한 종류의 발효 제품에 대하여도 함유하고 있는 천연 항산화 성분과 항산화 활성에 대하여 연구되어 보고되고 있다.
국내에서 제조하여 판매되고 있는 사과주스 제품(혼탁형 4종, 청징형 4종)의 이화학적 품질특성과 항산화 활성, 폴리페놀 성분 조성을 조사한 결과는 어떻게 나타났는가?
국내에서 제조하여 판매되고 있는 사과주스 제품(혼탁형 4종, 청징형 4종)의 이화학적 품질특성과 항산화 활성, 폴리페놀 성분 조성을 조사하였다. 적정산도는 0.299～0.556 범위로 제품형태에 따른 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). 가용성 당질 함량은 10.03～13.00 °Brix로서 클라우디형이 높았으며 환원당 함량은 40.47～119.17 g/L이었으며 청징형이 높았다(p<0.05). 사과주스의 색도 및 탁도는 혼탁형이 청징형보다 높은 값을 나타내었다(p<0.05). 비타민 C 함량은 0.74～1.22 g/L 범위로 형태에 따른 큰 유의적 차이는 보이지 않았다. 총 페놀 함량은 혼탁주스(1.13～1.42 g/L)가 청징주스(0.12～0.32 g/L)보다 4～12배 정도 많았다. 사과주스의 폴리페놀화합물은 chlorogenic acid, caffeic acid, (-)-epicatechin, quercitrin, phloridzin을 포함하여 9 종이 HPLC로 분리되었으며, 총 함량은 혼탁주스(319.37～985.63 mg/L)가 청징주스(92.88～214.39 mg/L)보다 높게 나타났다. DPPH 방법으로 측정한 사과주스의 항산화 활성은 혼탁주스(1490.92～1676.02 μM GAE)가 청징주스(326.22～648.28 μM GAE) 보다 강하였으며, FRAP 방법에서도 혼탁주스(3278.52～5115.22 μM TE)가 청징주스(423.86～1506.16 μM TE)보다 강한 활성을 보였다. 사과주스의 항산화 활성은 총 페놀 함량과 HPLC로 분석한 폴리페놀화합물의 함량과 높은 상관성(r>0.95)이 있었으며, 색도 또한 항산화 활성과 상관성이 높았다(r>0.95).
사과주스 제조에 있어서 품질저하의 요인은 무엇인가?
대부분 사과주스는 착즙 후 농축하고 다시 희석하여 개별 포장기에 충진하여 판매하는 형태이지만, 소비자들의 건강 지향적 사고방식과 천연적이며 신선한 과일의 향과 맛을 선호하는 경향에 따라 최근 수확기에 직접 착즙하여 바로 충진하는 프리미엄급의 주스도 소규모로 가공되고 있다. 사과주스 제조에 있어서 품질저하의 요인은 주로 살균 등의 열처리에 의한 갈변화 반응이 있으며(1,2) 부분적으로 고온 열처리에 의한 향미의 변화와 영양소의 파괴 등도 문제가 된다(3). 사과 및 사과주스는 유기산과 당류와 같은 기호성 성분 이외에도 비타민, 미네랄 성분 및 폴리페놀화합물과 같은 생리활성물질들을 함유하고 있으며, 그 중에서 chlorogenic acid, caffeic acid, epicatechin과 같은 폴리페놀 물질(4)은 활성산소에 의한 생체 성분의 산화적 손상에 의하여 유발되는 동맥경화, 당뇨, 고혈압을 비롯하여 각종 암과 같은 퇴행성 질환의 예방에 효과가 있다(5-6).
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