[논문]탄닌분해효소를 이용한 녹차 농축액의 품질 변화

김동호; 이진; 강병선

doi:10.9799/ksfan.2011.24.4.720

탄닌분해효소를 이용한 녹차 농축액의 품질 변화
Changes in the Quality of Green Tea Concentration through Tannase Treatment 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.24 no.4, 2011년, pp.720 - 724

김동호 (서원대학교 보은황토대추사업단) , 이진 (천안연암대학 외식산업과) , 강병선 (천안연암대학 친환경원예과)

초록
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녹차 농축액을 탄닌 가수분해 효소를 이용하여 가수 분해한 후 기존 녹차 농축액과 비교하여 이화학 및 관능적 검사를 실시하였다. pH, 항산화 능력은 효소분해 전후 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, 효소 분해 후 탁도는 유의적으로 더욱 맑아졌다. 녹차 탄닌의 주성분인 카테킨류는 탄닌분해 효소에 의해 분해되어 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 갈레이트형 카테킨 성분인 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)와 에피카테킨 갈레이트(ECG)는 EGC와 EC 그리고 gallic acid로 효소 분해되어 효소처리 녹차 농축액에서는 EGCG와 ECG가 측정되지 않았다. 떫은맛의 관능검사는 효소분해 후 유의적으로 떫은맛의 감소가 발생하였다. 따라서 탄닌분해 효소를 이용하여 녹차 추출물을 분해하면 녹차액은 맑아지지만, 기존 녹차 추출물의 문제점인 떫은맛은 감소되어 다양한 식품에 응용할 수 있는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

Differences in sensory evaluation, physicochemical properties and antioxidant activities between green tea concentrations and tannase-treated green tea concentrations were measured in this study. The results showed that pH did not differ dependent on tannase treatment but antioxidant ability were slightly increased through tannase treatment without significant($p$ <0.05). However, the turbidity of the tannase-treated green tea concentration had significant difference to the non-treated concentration. The astringency, tested via sensory evaluation, decreased significantly after tannase treatment($p$ <0.05). Traces of epicatechin gallate(ECG) and epigallocatechin gallate(EGCG) also disappeared after the tannase treatment, due to the fact that the ester linkages in the catechin structure were broken by the tannase. It was concluded that tannase treatment of tea products is a very effective process for decreasing astringency and turbidity.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 제조 공정 및 품질에 단점을 발생시키는 녹차에 존재하는 탄닌을 효소분해법으로 분해시켜서 녹차 추출물의 떫은맛과 탄닌 함량을 감소시켜서 녹차 농축액의 품질 특성 증진과 건강기능성의 변화를 측정하였다.

제안 방법

주요 탄닌 성분 중 녹차의 대표적 성분인 (－)catechin, (－)epi-catechin, (－)epi-catechin gallate, (－)epi gallocatechin, (－)epi-gallocatechin gallate를 분석하였다. 녹차 추출물의 탄닌 정량은 시료 10 ㎖에 cloroform 10 ㎖를 첨가하여 카페인을 제거하고, 시료층을 분리하여, ethylacetate 10 ㎖를 첨가 후 층을 분리하여, 여과한 후 Table 1과 같은 분석 조건으로 분석하였다.
탄닌 정량은 HPLC법을 사용하였다. 주요 탄닌 성분 중 녹차의 대표적 성분인 (－)catechin, (－)epi-catechin, (－)epi-catechin gallate, (－)epi gallocatechin, (－)epi-gallocatechin gallate를 분석하였다. 녹차 추출물의 탄닌 정량은 시료 10 ㎖에 cloroform 10 ㎖를 첨가하여 카페인을 제거하고, 시료층을 분리하여, ethylacetate 10 ㎖를 첨가 후 층을 분리하여, 여과한 후 Table 1과 같은 분석 조건으로 분석하였다.
2에 나타내었다. 항산화 능력의대조구로는 ascorbic acid(AA)를 이용하였으며, 녹차(GT), 녹차추출 농축액(GC), 탄닌분해효소 처리를 한 녹차 추출 농축액(GCT)의 항산화 능력을 측정을 하였다. Ascorbic acid와 녹차는 80% 이상의 항산화 능력이 있는 것으로 나타났으나, 녹차 농축액은 약 50% 정도로 나타났다.
녹차 농축액(5 ㎖)에 tannase 1 ㎖(≥500 U/g)를 첨가하여 40℃의 수조에서, 2시간 동안 반응 처리하였다. 효소 불활성화를 위해 5분간 100℃에서 가열하였으며, 효소처리하지 않은 시료를 비교구로 사용하였다.
효소 처리구와 효소 처리하지 않은 시료의 떫은맛 강도의 관능적 특성을 평가하기 위하여 15명의 훈련된 관능검사원 (영동대학교 식품공학과 학생)에 녹차 추출물의 떫은맛을 30㎖씩 제공하여 5점 검사법으로 3회 반복 실시하였다. 떫은맛의 특성 차이는 1점 매우 약하다(very weak), 5점 매우 강하다(very strong)로 평가하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 녹차 추출 농축액(4.6 Brix%)은 보성에서 구입하여 사용하였다. 탄닌분해를 위해 Aspergillus oryzae 에서 추출한 tannase(KTFH-60055, Kikkoman, Japan)를 사용하였으며, DPPH(1,1-diphenyl-β-picrylhydrazy), (－)catechin, (－)epicatechin, (－)epi-catechin gallate, (－)epi gallocatechin, (－)epigallocatechin gallate 등의 시약은 Sigma사 특급시약을 사용하였다.
탄닌분해를 위해 Aspergillus oryzae 에서 추출한 tannase(KTFH-60055, Kikkoman, Japan)를 사용하였으며, DPPH(1,1-diphenyl-β-picrylhydrazy), (－)catechin, (－)epicatechin, (－)epi-catechin gallate, (－)epi gallocatechin, (－)epigallocatechin gallate 등의 시약은 Sigma사 특급시약을 사용하였다.

데이터처리

결과는 T-test법으로 시료간의 유의적 차이를 검사(p<0.05)하였다.

이론/모형

탄닌 정량은 HPLC법을 사용하였다. 주요 탄닌 성분 중 녹차의 대표적 성분인 (－)catechin, (－)epi-catechin, (－)epi-catechin gallate, (－)epi gallocatechin, (－)epi-gallocatechin gallate를 분석하였다.

성능/효과

항산화 능력의대조구로는 ascorbic acid(AA)를 이용하였으며, 녹차(GT), 녹차추출 농축액(GC), 탄닌분해효소 처리를 한 녹차 추출 농축액(GCT)의 항산화 능력을 측정을 하였다. Ascorbic acid와 녹차는 80% 이상의 항산화 능력이 있는 것으로 나타났으나, 녹차 농축액은 약 50% 정도로 나타났다. 차의 항산화능은 비교적 강한 소거작용을 나타내며, 녹차와 우롱차가 우수하였다는 보고도 있으나, 중발효차인 황차의 항산화능이 녹차나 홍차보다 높았다는 연구결과도 있다(Chung & Shin 2005; Park 등 2009).
EG, C, EGC은 효소에 의해 다소 분해된 것으로 나타났는데, 가장 떫은맛이 강한 EGCG가 완전히 분해되는 것으로 나타났다. 또한 tannase는 카테킨의 구조상에서 (－)EC 구조에 gallic acid가 ester 결합을 한 구조인 (－)ECG와 (－)EGCG는 esterase인 tannase에 의하여 가수분해되는 것으로 판단된다.
pH는 효소처리 전 4.90±0.06, 처리 후 4.91±0.07로 유의적 차이가 없었으나, 탁도는 효소 무처리군은 1.38±0.08, 효소 처리군은 0.81±0.02로 맑아짐으로써 tannase에 의한 녹차의 청징 효과로 볼 수 있는 유의적 차이(p<0.05)를 나타내었다(Fig. 1).
또한 tannase는 카테킨의 구조상에서 (－)EC 구조에 gallic acid가 ester 결합을 한 구조인 (－)ECG와 (－)EGCG는 esterase인 tannase에 의하여 가수분해되는 것으로 판단된다. 따라서 녹차를 효소 분해하게 되면 수용성 탄닌에 의해 발생 하는 떫은맛이 크게 감소함을 알 수 있었다.
떫은맛의 척도로 1점은 매우 약하다, 5점은 매우 진하다로 관능검사를 실시한 결과, 효소 처리 전의 시료가 사용 후의 시료에 대해 유의적으로 떫은맛이 강한 것으로 나타났다. 녹차의 탄닌 성분 중의 EGCG와 ECG가 tannase에 의하여 분해 되어 비교적 온화한 떫은맛을 나타내는 EGC와 EC로 전환되어 녹차 농축액의 떫은맛이 크게 감소한 것으로 나타났다(Chung & Shin 2005).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	녹차에 존재하는 탄닌의 특징은 무엇인가?	건강 기능성이 알려진 녹차를 소재로 여러 가지 제품이 증가하는 추세이지만 녹차에 존재하는 탄닌에 의한 떫은맛과 혼탁화 때문에 제품 개발에 어려움이 있다. 탄닌은 polyphenolic compound의 일종으로 식품 가공 시 침전 및 혼탁물을 형성하고 떫은맛을 나타내어 식품가공 시 많은 장애를 일으킨다 (Ravichandran & Parthiban 1998). 또한 탄닌은 단백질과 결합 하는 능력이 강하므로 단백질의 소화를 억제하고 Vit. B 12와 결합을 형성하여 장내 흡수를 저해하며, 소화효소 단백과 결합하여 효소의 활성을 억제하는 문제점이 있다(Rodrıguez 등 2008; Gu 등 2003).
	차는 어떻게 제조되는가?	차나무(Camellia sinensis)의 잎을 가공하여 제조하는 차는 경험적으로 알려진 여러 가지 질병치료 효과 때문에 건강, 보건성 음료로 정착되고 있으며, 다양한 가공제품을 개발하여 현재에 이르고 있다(Bang & Park 2000).
	녹차 성분 중 카테킨류에 의한 효능은 무엇이 있는가?	차에는 카테킨, 카페인, 플라보놀 유도체, 안토시안 등이 함유되어 있으며, 이들 물질들은 여러 가지 약리효과를 가지는 것으로 보고되고 있는데, 특히 카테킨류의 효과에 대한 보고가 많다(Choi SH 2009). 이들 녹차 성분 중 카테킨류에 의한 항산화, 혈압 강화, 암 발생 억제 등 여러 가지 약리적 효능이 계속 밝혀지고 있으며, 차의 여러 가지 기능성이 과학적 으로 규명되어짐에 따라 현대인의 건강 지향적인 욕구와 부합되어 소비량이 점차 증가하고 있다(Sung 등 2011; Choi 등 2011).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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