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문제 정의
- 따라서 선행연구로 건조 복숭아의 갈변억제, 조직감 상승 등의 품질 개선을 위한 삼투처리 조건(11)에 이어 본 연구에서는 삼투 처리 및 냉풍감압건조에 따른 복숭아 건조제품의 이화학적 특성 및 기능특성을 비교 분석하여 고품질 건조 복숭아 제품을 얻기 위한 기초자료를 제시하고자 하였다.
가설 설정
- 2)Different superscripts within a row (a-d) indicate significant differences (p<0.05).
제안 방법
-
건조 전처리 조건
건조 전처리 방법으로 삼투처리 효과는 선행된 연구를 참고하여 선별된 전처리 방법(0.3% NaCl, 0.1% Vit-C, 1.0% soluble Ca)에 따라 건조 전처리를 하였으며 용액에 담금 비율 1:5(w/v)로 각각 30분간 상온에서 침지 처리한 후 표면의 수분을 제거하여 건조에 사용하였다.
- 관능검사는 실험 목적과 관능적 품질요소를 잘 인지하도록 훈련시킨 식품 가공학을 전공하는 대학원생 및 학부생 20명으로 구성된 관능요원에 의하여 5점 채점법(5: like very much or strong, 1: dislike very much or weak)에 의하여 실시하였고 외관(appearance), 색(color), 조직감(texture), 맛(taste), 및 전반적인 기호도(overall acceptability)에 대한 관능 특성을 평가하였다.
- 냉풍감압 건조는 vacuum cold dryer (Kumkang tech Co., Ltd., Gyeonggi, Korea)를 이용하여 냉풍 온도를 40°C로, 주기적 차압은 2분 정치, 8분 감압의 반복조작으로 20시간 건조하였으며, 건조된 복숭아는 균질화한 다음 PE (polyethylene; 60 µm, 산소투과도 600 cc/m2 datm, 15× 20 cm)에 담아 −50°C에 보관하면서 품질분석을 하였다.
- 대조구는 Griess reagent 대신 증류수를 사용하였으며 계산식, nitrite scavenging activity (%)=100−[(O.D. of sample/O.D. of control)×100]에 의하여 산출하였다.
- 복숭아의 변색 정도의 척도로 L, a, b, H°, ∆E 및 Chroma value를 비교하였으며 색도는 복숭아 원과에 대한 색차로 나타내었다.
- 색도는 표준백색판으로 보정된 Chromameter (Chromameter CR200 Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였으며 건조 후 분말화시킨 과육의 색차를 Hunter scale에 의한 L값(lightness), a값(redness-greenness), b값(yellowness-blueness) 및 H° (hue angle) 값을 측정하였으며, 색차(∆E)는 건조 전 복숭아 원과의 색도를 대조구로 하여 다음의 계산식에 의하여 산출하였다.
- 수분함량은 적외선 수분 측정기(HG53, Mettler Toledo, Columbus, OH, USA)를 이용하여 측정하였다.
- 시료 분석은 HPLC (Waters 600E controller, Milford, MA, USA)를 이용하였으며 분석 조건은 carbohydrate analysis column (300 mm×4 mm)을 사용하였으며, mobile phase는 acetonitrile:증류수 혼합액 (80:20, v/v), flow rate는 1.0 mL/min, detector는 Refractive Index (Waters 410 Refractive Index, Milford, MA, USA)를 사용하였다.
- 희석된 용액 950 µL에 추출물 50 µL를 가하여 암소에서 10분간 반응시킨 후 732 nm에서 흡광도를 측정하였으며 계산식, ABTS radical scavenging ability (%)=100−[(O.D. of sample/O.D. of control)×100]에 의하여 활성을 산출하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 복숭아는 2011년 경상북도 영천에서 수확한 경봉 품종으로 외관이 양호하고 신선한 복숭아를 선별하여 흙이나 먼지 등의 이물질을 제거하고 제핵하지 않은 상태에서 과육부를 세로로 0.5 cm의 두께로 균일하게 slice한 후 실험에 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복으로 하여 평균치와 표준편차로 나타내었고, 유의성 검증은 version 12의 SPSS (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software를 이용하여 Duncan’s multiple range test를 행하였다.
이론/모형
- ABTS 라디칼 소거능은 Re 등(20)의 방법에 따라 7.4 mM ABTS [2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt]와 2.6 mM potassium persulfate를 혼합하여 암소에서 24시간 동안 방치하여 radical을 형성시킨 다음 실험 직전에 ABTS 용액을 732 nm에서 흡광도가 0.700±0.030이 되도록 phosphate buffer saline (PBS, pH 7.4)로 희석하여 사용하였다.
- Superoxide dismutase (SOD) 유사활성은 Marklund와 Marklund(21)의 방법에 따라 추출물 200 µL에 10 mM EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid)를 함유하는 50 mM tris-HCl buffer (pH 8.5) 용액 3 mL와 7.2 mM pyrogallol 200 µL을 가하고 25°C에서10분간 반응시킨 후 1 N HCl 1 mL를 가하여 반응을 정지시키고 420 nm에서 흡광도를 측정하였으며, SOD-like activity (%)=100−[(O.D. of sample/O.D. of control)×100]에 의하여 활성을 산출하였다.
- pH 및 당도는 Kim 등(12)의 방법에 따라 시료 3g을 취해 30 mL의 증류수를 가한 후 homogenizer (Nissei AM-12, Nohon seiki Co., Tokyo, Japan)로 10,000 rpm에서 10분간 마쇄하여 20°C에서 2시간 방치 후 여과하여 pH meter (Toledo Gmbh HG53, Switzerland) 및 굴절 당도계(Hand Refractometer, Atago, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다.
- 아질산염 소거능은 Kato 등(22)의 방법에 따라 1 mM NaNO2 용액 1 mL에 추출물 1 mL를 가하고 0.1 N HCl과 0.2 M citrate buffer (pH 2.5)를 가하여 총 부피를 10 mL로 조정하였다.
- 유리당 함량은 Wilson 등(15)의 방법에 따라 분석용 시료 조제는 각 시료 5g에 증류수 25 mL를 가하여 파쇄 추출한 후 acetonitrile로 50 mL 정용한 다음 0.45 µm membrane filter로 여과한 것을 시험용액으로 하였고, 표준 시약은 fructose, glucose, maltose, sucrose, lactose (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 일정량씩 혼합하여 증류수 50 mL로 녹인 후 acetonitrile로 100 mL까지 정용하여 사용하였다.
- 전자공여능은 Blois(19)의 방법에 따라 시료 0.2 mL에 0.4 mM DPPH (1,1diphenyl-2-picryl-hydrazyl)용액 0.8 mL를 가하여 10분간 방치 한 다음 525 nm에서 흡광도를 측정하였으며 계산식, electron donating ability (%)=100−[(O.D. of sample/O.D. of control)×100]에 의하여 활성도를 산출하였다.
- 절단력은 Lee와 Hwang(14)의 연구를 참고하여 시료를 1 cm×2 cm로 절단한 후 Rheometer (COMPAC-100, Sun Scientific Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 절단력을 측정하였다.
- 총당은 phenol-sulfuric acid 법(13)으로 측정하였다. 시료 1 g을 100 mL volumetric flask에 넣고 증류수로 정용하였으며, 용액1 mL를 test tube에 넣고 DNS reagent 1 mL를 혼합한 후 95°C에서 15분 동안 중탕시켰다.
- 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(16)의 방법에 따라 추출물 100 µL에 2% sodium carbonate 2 mL과 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 µL을 가한 후 720 nm에서 흡광도를 측정하였으며 gallic acid(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)의 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
- 프로안토시아니딘 함량은 vanillin-sulfuric acid(18)의 방법에 따라 시료 200 µL에 1.2% vanillin 용액 500 µL와 20% sulfuric acid 500 µL를 혼합하여 20 분간 방치한 후 500 nm에서 흡광도를 측정하였으며 (+)-catechin (Sigma-Aldrich)의 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
- 플라보노이드 함량은 Saleh와 Hameed(17)의 방법에 따라 추출물 100 mL에 5% sodium nitrite 0.15 mL을 가한 후 25°C에서 6분간 방치한 다음 10% aluminium chloride 0.3 mL를 가하여 25°C에서 5분간 방치하였다.
성능/효과
- Sol-Ca 처리가 타 전처리에 비해 수분함량이 높게 나타나는 경향을 보였는데 이는 수용성 칼슘에 의한 세포의 견고성 증가 및 조직감 상승 등이 건조속도에 영향을 미친 것으로 판단된다(23). pH는 무처리에 비해 건조 전처리 시 낮아지는 경향을 보였으며, 1.0% Sol-Ca 처리에서 가장 낮은 pH와 당산비를 나타내었다. 0.
- 3% NaCl 처리에서 유의적인 낮은 수분함량을 나타내었다. pH의 경우 전처리 구에서 낮아지는 경향을 보였고, 당도 및 당산비는 0.1% Vit-C 처리에서 높은 값을 나타내었다. 색도는 전반적으로 건조가 진행될수록 밝기를 나타내는 L 값은 감소하는 경향을 보였으며 색차는 Vit-C> NaCl>Sol-Ca>non-treated 순으로 낮은 값을 나타내었다.
- 절단력은 무처리에 비해 전처리구에서 증가하는 결과를 나타내었으며, Sol-Ca 처리구에서 가장 높은 값을 나타내었다. 관능특성에서는 전처리 구가 무처리에 비하여 외관, 색, 맛, 종합적 기호도가 높아지는 결과를 나타내었으며 특히, Vit-C 처리에서 가장 높은 기호특성을 나타내었다. 전처리방법에 따른 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량에서는 전반적으로 전처리 구에서 높은 함량을 나타내었으며 프로안토시아니딘 함량에서 Vit-C 처리에서 가장 높은 함량을 나타내었다.
- 07 mg이 검출되었으며 Vit-C 처리구에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 따라서 vitamin C 용액의 적정 처리가 품질 향상 및 기능 개선에 적합할 것으로 판단된다.
- 무처리, NaCl, Vit-C 및 Sol-Ca 처리구에서의 절단력은 각각 2,025, 2,911, 2,680 및 3,140 g/cm2로 무처리에 비해 각각 43.75, 32.34 및 55.06%가 증가하였으며, soluble Ca 처리구에서 가장 높은 값을 나타내었다. 칼슘은 2가 양이온 상태로 세포 중층에 존재하여 세포간의 결착 역할을 하면서 펙틴 분자 사이의 칼슘이 결합을 이어주는 역할을 하므로 품질유지에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알려졌다(33).
- 무처리, NaCl, Vit-C 및 Sol-Ca 처리구에서의 총당은 각각 32.33, 34.45, 39.33 및 39.02%로 무처리에 비해 6.65-21.65%가 증가하였고, 유리당 함량에서는 Vit-C 및 Sol-Ca 처리구에서 fructose, glucose 및 sucrose가 증가하는 결과를 나타내었다. 반면 NaCl 처리에서의 유리당 함량은 전반적으로 감소였는데, 사과 삼투건조 시 식품 안에 있는 수분의 용출과 함께 유기산과 유리당 또한 용출된다는 보고(30)로 미루어 볼 때, NaCl 처리의 경우 삼투작용에 의하여 당이 용출됨에 따라 유리당 함량이 감소되는 것으로 사료된다.
- 1에 나타내었다. 무처리, NaCl, Vit-C 및 Sol-Ca 처리에 따른 DPPH 라디칼 소거활성은 각각 30.72, 37.28, 41.05 및 44.93%로 soluble Ca 처리에서 가장 높은 소거활성을 나타냈지만 ABTS 라디칼 소거활성에서는 Vit-C에서(66.30%) 가장 높은 활성을 나타내었다. 한편 superoxide dismutase (SOD) 유사활성 및 아질산염 소거능에서도 이와 유사한 경향을 나타내었는데 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량과 항산화 활성과의 관련성을 비교한 결과(Table 6), 유용성분 함량이 높을수록 라디칼 소거능이 높아지는 양적 상관관계를 나타내어 과실 추출물의 라디칼소거활성 연구(35)에서와 같이 부위별에 따른 항산화성분함량이 높을수록 라디칼 소거활성이 높아지는 연구와 유사함을 나타내었다.
- 전처리에 따른 냉풍감압건조 복숭아의 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량을 비교한 결과는 Table 6에 나타내었다. 무처리, NaCl, Vit-C 및 Sol-Ca의 폴리페놀 함량은 g당 각각 4.03, 4.22, 4.82 및 4.45 mg이 검출되었으며 무처리에 비해 건조 전처리 구에서 높은 함량을 나타내었다. 플라보노이드 함량은 g당 각각 0.
- 복숭아의 건조 온도와 시간은 예비실험을 통하여 이루어졌으며, 예비실험 결과 수분함량, pH 및 당도, 적정산도 및 색도, 관능평가에서 가장 우수한 조건을 기준으로 건조하였다. 냉풍감압 건조는 vacuum cold dryer (Kumkang tech Co.
- 한편 superoxide dismutase (SOD) 유사활성 및 아질산염 소거능에서도 이와 유사한 경향을 나타내었는데 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량과 항산화 활성과의 관련성을 비교한 결과(Table 6), 유용성분 함량이 높을수록 라디칼 소거능이 높아지는 양적 상관관계를 나타내어 과실 추출물의 라디칼소거활성 연구(35)에서와 같이 부위별에 따른 항산화성분함량이 높을수록 라디칼 소거활성이 높아지는 연구와 유사함을 나타내었다. 이상의 결과 적정 전처리는 항산화 활성 증대 효과를 나타냄에 따라 품질 경쟁력을 확보할 수 있는 것으로 판단되며, vitamin C 처리 건조복숭아는 관능적 품질 향상 및 기호와 기능성을 개선한 건제품으로서의 가치가 있을 것으로 판단된다.
- 전처리 방법에 따른 냉풍감압건조 복숭아의 이화학적 및 기능적 특성을 조사한 결과 수분함량은 0.3% NaCl 처리에서 유의적인 낮은 수분함량을 나타내었다. pH의 경우 전처리 구에서 낮아지는 경향을 보였고, 당도 및 당산비는 0.
- 전처리에 따른 냉풍감압건조 복숭아의 관능적 특성을 5점 척도법으로 비교한 결과는 Table 5에 나타내었다. 전처리 조건별에 따른 관능특성에서는 각각의 전처리 구가 무처리에 비하여 외관, 색, 맛, 종합적 기호도가 높아지는 결과를 나타내어 관능적 품질을 향상 시키는 것으로 나타났다. 특히, Vit-C 전처리의 건조 복숭아의 경우 외관(4.
- 관능특성에서는 전처리 구가 무처리에 비하여 외관, 색, 맛, 종합적 기호도가 높아지는 결과를 나타내었으며 특히, Vit-C 처리에서 가장 높은 기호특성을 나타내었다. 전처리방법에 따른 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량에서는 전반적으로 전처리 구에서 높은 함량을 나타내었으며 프로안토시아니딘 함량에서 Vit-C 처리에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 항산화능에서는 유용성분 함량이 높을수록 라디칼소거능이 높아지는 양적 상관관계를 나타내었다.
- 0% Sol-Ca)에 따른 냉풍감압 건조 복숭아의 수분함량, pH, 당도, 적정산도 및 당산비를 나타낸 결과는 Table 1에 나타내었다. 전처리에 따른 복숭아의 수분함량은 0.3% NaCl 처리구가 7.51%로 유의적으로 낮은 함량을 나타내었으며 0.1% Vit-C(8.24%) 및 1.0% Sol-Ca(8.32%) 처리에서는 무처리(8.25%)와 유사하였다. Sol-Ca 처리가 타 전처리에 비해 수분함량이 높게 나타나는 경향을 보였는데 이는 수용성 칼슘에 의한 세포의 견고성 증가 및 조직감 상승 등이 건조속도에 영향을 미친 것으로 판단된다(23).
- 총당은 무처리, NaCl, Vit-C 및 Sol-Ca 처리구가 무처리에 비해 높은 함량을 나타내어 향기 및 감미 유지 효과가 있는 것으로 관찰되었고, 유리당은 Vit-C 및 Sol-Ca 처리구에서 fructose, glucose 및 sucrose 의 함량이 높은 것으로 나타났다. 절단력은 무처리에 비해 전처리구에서 증가하는 결과를 나타내었으며, Sol-Ca 처리구에서 가장 높은 값을 나타내었다. 관능특성에서는 전처리 구가 무처리에 비하여 외관, 색, 맛, 종합적 기호도가 높아지는 결과를 나타내었으며 특히, Vit-C 처리에서 가장 높은 기호특성을 나타내었다.
- 갈변도 또한 색차의 결과와 일치하는 경향을 나타내었다. 총당은 무처리, NaCl, Vit-C 및 Sol-Ca 처리구가 무처리에 비해 높은 함량을 나타내어 향기 및 감미 유지 효과가 있는 것으로 관찰되었고, 유리당은 Vit-C 및 Sol-Ca 처리구에서 fructose, glucose 및 sucrose 의 함량이 높은 것으로 나타났다. 절단력은 무처리에 비해 전처리구에서 증가하는 결과를 나타내었으며, Sol-Ca 처리구에서 가장 높은 값을 나타내었다.
- 전처리 조건별에 따른 관능특성에서는 각각의 전처리 구가 무처리에 비하여 외관, 색, 맛, 종합적 기호도가 높아지는 결과를 나타내어 관능적 품질을 향상 시키는 것으로 나타났다. 특히, Vit-C 전처리의 건조 복숭아의 경우 외관(4.33), 색(4.33), 맛(4.33), 종합적 기호도(4.58)에서 가장 높은 선호도를 나타내었는데 이는 다른 전처리에 비하여 색차와 갈변도는 낮은 반면 당산비, 명도, 당의 함량이 높게 나타남에 따라 전반적인 기호도가 높게 평가된 것으로 사료된다. 한편 조직감의 경우는 Sol-Ca 처리에서 높은 기호도를 나타내어 조직감 개선의 결과(Table 4)와 일치하는 것으로 나타났다.
- 현재까지 약 4,000여 종이 알려진 플라보노이드류는 항산화 작용, 순환기계 질환의 예방, 항염증, 항알레르기, 항균, 항바이러스, 지질저하작용, 면역증강 작용, 모세혈관 강화작용 등의 효능을 나타내는 것으로 알려졌 으며 건조 및 전처리 방법에 따라 그 함량에 차이가 있다고 보고된 바 있다(34). 프로안토시아니딘 함량에서는 g당 각각 3.08, 3.36, 4.55 및 4.07 mg이 검출되었으며 Vit-C 처리구에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 따라서 vitamin C 용액의 적정 처리가 품질 향상 및 기능 개선에 적합할 것으로 판단된다.
- 30%) 가장 높은 활성을 나타내었다. 한편 superoxide dismutase (SOD) 유사활성 및 아질산염 소거능에서도 이와 유사한 경향을 나타내었는데 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량과 항산화 활성과의 관련성을 비교한 결과(Table 6), 유용성분 함량이 높을수록 라디칼 소거능이 높아지는 양적 상관관계를 나타내어 과실 추출물의 라디칼소거활성 연구(35)에서와 같이 부위별에 따른 항산화성분함량이 높을수록 라디칼 소거활성이 높아지는 연구와 유사함을 나타내었다. 이상의 결과 적정 전처리는 항산화 활성 증대 효과를 나타냄에 따라 품질 경쟁력을 확보할 수 있는 것으로 판단되며, vitamin C 처리 건조복숭아는 관능적 품질 향상 및 기호와 기능성을 개선한 건제품으로서의 가치가 있을 것으로 판단된다.
- 58)에서 가장 높은 선호도를 나타내었는데 이는 다른 전처리에 비하여 색차와 갈변도는 낮은 반면 당산비, 명도, 당의 함량이 높게 나타남에 따라 전반적인 기호도가 높게 평가된 것으로 사료된다. 한편 조직감의 경우는 Sol-Ca 처리에서 높은 기호도를 나타내어 조직감 개선의 결과(Table 4)와 일치하는 것으로 나타났다.
- 전처리방법에 따른 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 함량에서는 전반적으로 전처리 구에서 높은 함량을 나타내었으며 프로안토시아니딘 함량에서 Vit-C 처리에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 항산화능에서는 유용성분 함량이 높을수록 라디칼소거능이 높아지는 양적 상관관계를 나타내었다.
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