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문제 정의
- Kim 등(2009b)은 버찌를 이용한 파운드 케이크의 항산화 활성을 높였다고 보고하였고, 또한 Kim 등(2009c)은 버찌 분말을 머핀에 첨가하여 품질의 특성을 비교해본 결과 첨가량에 따라 경도가 증가하고 적색도가 높게 측정됨으로써 전반적인 기호도가 상승하였다고 보고하였다. 따라서 본 연구는 기능성 육제품 개발을 위하여 버찌 품종 중 현재 우리나라에서 가로수로 가장 많이 이용되고 있는 왕벚(P. yedoensis)의 항산화 활성을 평가하고 이를 이용하여 돈육 패티에 적용하고 육제품 내에서 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었다.
- 본 연구는 버찌를 메탄올과 물로 추출한 후 항산화 활성을 측정하여, 버찌의 메탄올과 물 추출물을 돈육패티에 첨가하여 육제품의 천연항산화제의 가능성을 알아보기 위하여 본 연구를 수행하였다. 버찌의 메탄올 추출물과 물 추 출물의 총 페놀성 화합물 함량은 버찌 메탄올 추출물이 2.
제안 방법
- DPPH에 대한 전자공여능은 Huang 등(2006)의 방법에 따라 측정하였다. Methanol과 증류수에 녹인 각각의 버찌 추출물 시료(0, 0.10, 0.25, 0.50, 1.00, 2.00%) 2 mL와 methanol 에 녹인 0.2 mM DPPH 용액 0.5 mL를 혼합하고 30분간 실온에서 암실 보관한 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구로는 ascorbic acid를 이용하였고 DPPHradical scavenging activity를 아래의 식에 의거하여 값을 산출하였다.
- pH는 약 75-80 g으로 정량된 패티를 고체형 pH-meter (MP-120, Mettler-Toledo, Switzerland)를 이용하여 5회 측정한 평균값을 구하였다.
- 5 mL를 혼합하고 30분간 실온에서 암실 보관한 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구로는 ascorbic acid를 이용하였고 DPPHradical scavenging activity를 아래의 식에 의거하여 값을 산출하였다.
- 버찌추출물을 육제품에 활용하는 연구에 사용한 원료육은 돈육 후지를 사용하였다. 돈육 후지의 외부 지방과 결체조직을 제거한 후 만육기(Meat chopper, M-12s, 한국 후 지공업주식회사, Korea)로 균질화하였다. 균질 후 시료와 첨가물의 배합비는 Table 1과 같으며, 혼합기(EF20, Crypto Peerless Ltd, England)를 사용하여 혼합하였다.
- 버찌의 methanol과 증류수 추출물의 총 페놀성 화합물 함량은 Folin-Ciocalteu(Lin and Tang, 2007)의 방법에 따라 측정하였다. 동결건조한 시료를 methanol과 증류수에 각각 1% 용해한 용액 0.1 mL와 증류수 2.8 mL를 첨가하여 혼합한 후 2% sodium carbonate 2 mL와 50% Folin-Ciocalteu 0.1 mL를 넣고 30분간 상온 보관한 후 750 nm에서 흡광도를 측정하였고, 확인된 흡광도를 gallic acid를 이용하여 표준 곡선을 나타낸 후 각 처리구의 페놀성 화합물 함량을 계산하였다.
- 버찌 추출물의 철이온 흡착력은 Le 등(2007)의 방법을 일부 수정하여 측정하였다. 추출된 버찌분말을 일정한 농도로(0-2%) methanol과 증류수에 용해하여 준비하였으며, 이를 test tube에 추출된 시료 500 µL와 FeCl2(0.
- 버찌농도에 따른 환원력을 평가하기 위하여 Huang 등 (2006)의 방법을 일부 수정하여 환원력을 측정하였다. Methanol과 증류수에 녹인 버찌 시료(0, 0.
- 본 실험에서 지방의 산패 정도를 알 수 있는 TBARS 측정은 Shinnhuber 와 Yu(1977)의 방법을 이용하였으며, 균질화된 각각 다른 시료 2g씩을 유리튜브에 정량한 후 실험 중 산화방지를 위하여 산화 억제 용액(mixture solutions of 0.6 g BHA in 10.8 g propylene glycol and 0.6 g BHT in 8.0 g warm Tween 20) 3방울을 첨가하였다. 이 시료에 5 mM thiobarbituric acid 3 mL와 trichloroacetic acid(100 mg/mL) 17 mL를 넣고 혼합한 후 끓는 물에 30분 동안 가열하였다.
- 색도는 color meter(CR-10, Minolta Co., Ltd., Japan)를 이용하여 각각 다른 부분을 5회 반복하여 측정된 평균값을 나타내었으며, 패티 표면의 명도(Hunter L, lightness), 적색도(Hunter a, redness) 및 황색도(Hunter b, yellowness)를 측정하였다. 본 실험에서 사용한 표준평판 값은 L=92.
- 이러한 방법으로 걸러진 버찌액을 농축기(Evaporator, R110, Switzerland)에 감압농축하였고, -70℃에서 동결한 후 동결건조하여 다시 냉동 보관하였다. 이러한 과정을 총 3번 실시하였으며, 물 추출물 또한 같은 방법으로 실행하였다.
- 정형된 패티는 폴리스티렌 케이스에 담아 4℃ 냉장고에 저장하였고, 이화학적 검사 및 저장기간(0, 3, 7, 14일)에 따른 품질평가를 실시하였다.
- 균질 후 시료와 첨가물의 배합비는 Table 1과 같으며, 혼합기(EF20, Crypto Peerless Ltd, England)를 사용하여 혼합하였다. 혼합 후 만육기를 사용하여 재 균질화 과정을 거치고 시료의 질량을 75-80 g으로 정량한 후 petri-dish를 이용하여 패티 모양으로 정형하였다. 정형된 패티는 폴리스티렌 케이스에 담아 4℃ 냉장고에 저장하였고, 이화학적 검사 및 저장기간(0, 3, 7, 14일)에 따른 품질평가를 실시하였다.
대상 데이터
- 적정 혼합물과 균질화된 패티 시료 10 g을 멸균 증류수 90 mL와 혼합하여 적정 배율로 희석하였다. 미생물 배지는 총균수를 측정할 수 있는 total plate count agar(TPC)와 대장균군수를 측정할 수 있는 violet red bile agar(VRB)를 사용하였다. 접종이 끝난 배지를 37℃에서 약 48시간 배양 후 균락수를 측정하였고, 그 결과를 Log CFU/g으로 나타내었다.
- 버찌추출물을 육제품에 활용하는 연구에 사용한 원료육은 돈육 후지를 사용하였다. 돈육 후지의 외부 지방과 결체조직을 제거한 후 만육기(Meat chopper, M-12s, 한국 후 지공업주식회사, Korea)로 균질화하였다.
- 본 실험에서 사용한 왕벚나무(P. yedoensis) 버찌열매는 경남 진해시 농업기술센터에서 제공받았고, 추출형태는 methanol을 이용한 추출과 물을 이용한 추출을 실시하여 실험에 사용하였다. 버찌 30 g을 methanol 100 mL에 용해시켜 추출한 후 여과지(Whatman No.
데이터처리
- 본 실험의 결과를 SPSS 18.0 program(2009)을 이용하여 통계처리하였고, 처리구와 저장기간에 대한 이원배치 분산분석(two-way analysis of variance(ANOVA))에 의해 처리하였다. 사후분석은 α=0.
- 사후분석은 α=0.05 유의 수준에서 Duncan's multiple range test에 의하여 검정하였다.
이론/모형
- DPPH에 대한 전자공여능은 Huang 등(2006)의 방법에 따라 측정하였다. Methanol과 증류수에 녹인 각각의 버찌 추출물 시료(0, 0.
- 버찌의 methanol과 증류수 추출물의 총 페놀성 화합물 함량은 Folin-Ciocalteu(Lin and Tang, 2007)의 방법에 따라 측정하였다. 동결건조한 시료를 methanol과 증류수에 각각 1% 용해한 용액 0.
성능/효과
- 77 g/100 g값을 나타내었다. 1,1- Diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) radical scavenging activity에서 버찌 메탄올 추출물이 대조구인 ascorbic acid와 농도 별로 차이를 보이지 않았고, 2% 농도에서 대조구와 처리구 간에 유사한 DPPH radical scavenging activity를 보였다. 환원력은 L-ascorbic acid에 비하여 낮은 수치를 보였으며 추출용매에 따른 환원력의 차이는 미미하였다.
- pH의 결과는 Table 5와 같이 대조구(무첨가, CTL) 5.97, 참조구 (BHT 0.01%, REF) 5.97로 서로 차이를 보이지 않았고, 버찌 첨가 처리구는 5.89(버찌 0.5%, TRT1), 5.78(버찌 1.0%, TRT2)로 처리구 간의 차이는 보이지 않았지만(p>0.05), 대조구와 처리구간의 pH에서 유의적인 차이를 확인할 수 있었다(p0.05).
- 6%의 낮은 철이온 흡착력을 보였는데, 이와 같은 낮은 철이온 흡착력은 yellow wine과 concentrated wine의 항산화 능력에서 과산화물 생성방지가 철이온 흡착력과 관계가 없음을 나타내었다. 그리고 농축물에는 강한 항산화 활성을 보인 반면 휘발성화 합물은 미약한 항산화 활성을 보였으며 두 물질의 철이온 흡착력은 미미한 것으로 나타났다. 하지만 본 실험에서는 1% 농도에서 80% 이상의 높은 철이온 흡착력을 보였고 2% 농도에서는 대조구인 EDTA와 유의적인 차이가 없는 대조적인 결과를 보여주었다.
- 대조구로 사용한 L-ascorbic acid는 0.1% 농도에서 90% 이상의 강한 전자공여능을 보였으나 버찌 메탄올 추출물과 각 농도별로 유의적인 차이 가 없음을 확인할 수 있었다(p>0.05).
- Table 5를 보면 대조구와 처리구 간에 유의적인 차이가 있음을 확인할 수 있다. 대조구와 비교해보았을 때 처리구인 TRT1과 TRT2가 더 낮은 수치의 TBARS 값을 보여 더 뛰어난 항산화 효과가 있는 것을 확인할 수 있었고(p0.05). 저장기간에 따른 TBARS 값은 7일까지 급격히 증가하다가 14일에서 낮아지는 경향을 보였다.
- 05). 따라서 버찌의 첨가에 따른 미생물의 변화는 보이지 않았지만 저장기간이 경과함에 따라 부패에 따른 악취와 미생물의 수적 증가를 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 돈육 패티에 마늘종과 적양배추를 이용한 실험에서 대조구와 처리구 사이에 유의적인 차이를 보이지 않았다고 보고한 Min 등(2010)의 결과와 유사한 경향을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
- 62로 TBARS 수치가 대조구에 비해 낮게 나타났고 이것은 체리 첨가가 지방의 산화방지에 기여하였다고 보고하고 있다. 따라서 본 실험 또한 버찌 추출물을 돈육 패티에 첨가하였을 때 우수한 항산화 능력이 있음을 확인할 수 있었다.
- 명도를 나타내는 L값은 CTL과 REF가 가장 높은 수치를 보였고, TRT1과 TRT2는 명도 차이는 없었지만 대조구보다 유의적으로 낮은 수치를 보였다(p<0.05).
- 5%를 나타내었다. 버찌 메탄올 추출물은 0.5% 의 농도까지 증가하다가 최종 농도인 2%까지 유의적인 차이를 보이지 않았고, 물 추출물은 농도가 증가할수록 철이온 흡착력이 증가하는 경향을 보였다. 특히 낮은 농도에서는 차이를 보였지만 농도가 증가할수록 대조구와 유사한 수치를 보였다.
- 05). 버찌 물 추출물은 2.0% 농도에서 가장 강한 전자공여능 활성을 보인 반면에 버찌 메탄올 추출물은 0.1% 농도에서도 90% 이상의 전자공여능 활성을 보였고, 1.0% 농도에서 가장 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 보였다. 대조구로 사용한 L-ascorbic acid는 0.
- 버찌 물 추출물은 농도가 증가할수록 철이온 흡착력이 유의적으로 증가하였고, 2% 농도에서 90% 이상의 높은 철이온 흡착력을 보였다(p>0.05).
- , 2007). 버찌의 메탄올 추출물과 물 추출물의 DPPH 라디 칼 소거 활성에 대한 결과를 Table 3에 나타낸 바와 같이 버찌 물 추출물은 농도가 높을수록 전자공여능이 증가하는 경향을 보였다. 하지만 메탄올 추출물은 농도에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.
- 특히 낮은 농도에서는 차이를 보였지만 농도가 증가할수록 대조구와 유사한 수치를 보였다. 버찌의 메탄올 추출물을 각각 0.5%, 1.0% 첨가한 돈육 패티에서 pH와 색도(명도, 적색도, 황색도)가 감소하였고, 지방산패도를 측정하기 위해 수행한 thiobarbituric acid reactive substances(TBARS) 결과에서 malondialdehyde(MDA) 함량이 대조구와 butylated hydroxytoluene (BHT)를 첨가한 참조구에 비해 낮은 결과를 나타내었으나, 저장 중 총균수나 대장균군수에는 효과가 없는 것으로 나 타났다. 이러한 결과를 종합하면 버찌 추출물이 항산화 효과를 보여 천연 항산화제로써의 기능성 육제품 개발에 이용 가능할 것으로 평가된다.
- 버찌의 메탄올 추출물의 총 페놀성 화합물 함량은 2.17 g/100 g(extract)으로 나타났고, 버찌 물 추출물의 경우 2.77 g/100 g(extract)으로 유의적으로 높은 값을 보였다(p<0.05).
- 항산화 능력에서 환원력 평가는 환원반응에 공유하는 수소 원자가 자유라디칼 사슬을 분해하게 되면서 흡광도 수치를 나타내고, 환원력이 높게 나타나는 물질일수록 흡광도 값이 높아진다고 보고되었다(Jeong and Shim, 2006). 버찌의 메탄올과 물 추출물의 환원력 측정 결과는 Table 3과 같으며, 버찌 물 추출물과 메탄올 추출물의 환원력을 농도별로 살펴보면 0.5%까지 환원력이 증가되다가 그 이후 농도에서는 유의차를 보이지 않았고, 2.0% 농도에서 가장 높은 수치를 보였다. 또한 물 추출물과 메탄올 추출물의 0.
- 대조구인 ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)는 금속을 흡수하는 우수한 능력을 가지고 있는 물 질로 산화 방지에 많이 사용하고 있다. 본 연구에서 EDTA는 0.1%의 낮은 농도에서도 99% 이상의 흡착력을 나타내었고 각 농도별 유의차는 보이지 않았다. Que 등(2006)은 Chinese yellow wine을 농축물과 휘발성물질으로 처리하여 실시한 항산화 실험에서 yellow wine, concentrated wine이 대조구인 EDTA에 비해 1.
- 일반성분 분석결과 수분 62.2-62.6%, 지방 16.3-17.4%, 단백질 16.5-16.6, 회분 2.23- 2.41%를 포함하였고, 대조구와 처리구 간의 함량에 대한 유의차를 보이지 않았다(p>0.05).
- 이는 유색의 버찌 추출물을 첨가로 인해 명도가 감소하였다고 판단된다. 적색도는 CTL과 REF가 높은 값을 보였고, TRT1과 TRT2는 대조구에 비해 낮은 수치를 보였다. 이는 버찌의 추출물의 어두운 색소 성분인 안토시아닌에 의하여 적색도가 낮아진 것으로 판단된다.
- 총균수(TPC)의 처리구에 따른 영향에서 대조구와 처리구간의 유의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05).
- 그리고 농축물에는 강한 항산화 활성을 보인 반면 휘발성화 합물은 미약한 항산화 활성을 보였으며 두 물질의 철이온 흡착력은 미미한 것으로 나타났다. 하지만 본 실험에서는 1% 농도에서 80% 이상의 높은 철이온 흡착력을 보였고 2% 농도에서는 대조구인 EDTA와 유의적인 차이가 없는 대조적인 결과를 보여주었다.
- 하지만 저장기간이 길어지면서 제조일에 4.07 Log CFU/g의 균수에서 실험 종료일인 14일에서 7.94 Log CFU/g로 높아지는 경향을 보였고, 7일 째 총균수가 급속히 증가되는 것을 확인하였다(p< 0.05).
- 이는 버찌의 추출물의 어두운 색소 성분인 안토시아닌에 의하여 적색도가 낮아진 것으로 판단된다. 황색도를 나타내는 b값 또한 버찌 메탄올 추출물을 첨가한 TRT1과 TRT2가 CTL과 REF에 비해 낮게 나타났으며, 농도별로 살펴보면 1%의 버찌추출물을 첨가한 TRT2가 더 낮은 황색도를 나타내었다. 이와 관련하여 Kim 등(2009b)은 버찌 분말을 첨가한 파운드케이크의 저장 실험에서 명도와 황색도가 버찌분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고, 적색도 또 한 버찌분말 첨가에 의해 감소하는 경향을 보였으나 10% 및 15%의 높은 농도에서는 유의차를 보이지 않았다고 보고하였다.
후속연구
- 이러한 결과는 Min 등(2010)의 돈육 패티에 마늘종과 적양배추를 첨가한 실험에서 저장기간에 따른 색도 변화 중 황색도가 21일에서 급격히 증가했다는 보고와 유사한 경향을 보인다. 이러한 결과로 볼 때 버찌의 첨가는 돈육 패티의 색도에 영향을 주었으며 이에 대한 보완이 필요할 것으로 사료된다.
- 0% 첨가한 돈육 패티에서 pH와 색도(명도, 적색도, 황색도)가 감소하였고, 지방산패도를 측정하기 위해 수행한 thiobarbituric acid reactive substances(TBARS) 결과에서 malondialdehyde(MDA) 함량이 대조구와 butylated hydroxytoluene (BHT)를 첨가한 참조구에 비해 낮은 결과를 나타내었으나, 저장 중 총균수나 대장균군수에는 효과가 없는 것으로 나 타났다. 이러한 결과를 종합하면 버찌 추출물이 항산화 효과를 보여 천연 항산화제로써의 기능성 육제품 개발에 이용 가능할 것으로 평가된다. 하지만 버찌 추출물을 첨가하면 색도를 저하시키므로 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 이러한 결과를 종합하면 버찌 추출물이 항산화 효과를 보여 천연 항산화제로써의 기능성 육제품 개발에 이용 가능할 것으로 평가된다. 하지만 버찌 추출물을 첨가하면 색도를 저하시키므로 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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