선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 바나나의 과피 및 과육의 미숙, 완숙, 후숙에 따른 품질 및 항산화 특성을 검토하고 기능성 소재로서의 이용을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 바나나의 숙도조절은 구입한 후 상온(20~25℃)에서 0, 3, 6일이 경과된 것을 각각 미숙, 완숙, 후숙의 3구간으로 구분하였으며, 저장기간 중 과피와 과육은 분리하지 않은 상태로 저장 하였다.
- 수분함량은 할로겐 수분 측정기(HG53, Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. 색도는 표준백색판으로 보정된 Chromameter(CR-200, Minolta Co., Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였으며 건조 후 분말화 시킨 과육의 색차를 Hunter scale에 의한 L 값(lightness), a 값(redness-greenness), b 값(yellowness-blueness) 및 Ho(Hue angle) 값을 측정하였다.
- 수분함량은 할로겐 수분 측정기(HG53, Mettler Toledo, Greifensee, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. 색도는 표준백색판으로 보정된 Chromameter(CR-200, Minolta Co.
- 시료의 분석은 HPLC(Waters 600E, Millipore Corporation, Milford, MA, USA)를 이용하였고, 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)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) x 100]에 의하여 활성 값을 산출하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 바나나는 2011년 5월에 대형마트(필리핀산)에서 미숙 바나나를 구입하여 사용하였으며, 실험에 사용된 모든 시약은 Sigma-Aldrich사(St. Louis, MO, USA)의 제품을 사용하였다.
- 숙도에 따른 바나나의 항산화 성분 함량 및 활성을 분석하기 위하여 시료를 70% 에탄올 용매에 1:10의 비율로 넣고 3일간 추출한 후 Whatman No. 2 여과지로 여과하여 얻은 여액을 분석용 시료로 사용하였다. 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(20)의 방법에 따라 추출물 100 μL에 2% sodiumcarbonate 2 mL과 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL을 가한 후 720 nm에서 흡광도를 측정하였으며 gallic acid (Sigma-Aldrich Co.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복으로 행하여 평균치와 표준편차로 나타내었고, 유의성 검증은 SPSS(12, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software를 이용하여 Duncan's multiple range test를 행하였다.
이론/모형
- Blois (22)의 방법에 따라 시액 0.2 mL에 0.4 mM 1,1diphenyl-2-picryl-hydrazyl(DPPH) 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) x 100]에 의하여 활성도를 산출하였다.
- 01 N NaOH로 적정하여 소비된 양을 citric acid로 환산하였다. 가용성 고형분의 측정은 Kim 등(16)의 방법에 준하여 시료 3 g을 취해 30 mL의 증류수를 가한 후 homogenizer(Nissei AM-12, Nohon seiki Co., Tokyo, Japan)로 10,000 rpm에서 10분간 마쇄하여 20℃에서 2시간 방치 후 여과하여 pH meter(MP230, Mettler-Toledo, Greifensee, Switzerland) 및 굴절 당도계(N1, Atago, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다.
- 유리당 함량은 Wilson 등(19)의 방법에 따라 분석용 시료 조제는 각 시료 5 g에 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, USA)를 일정량씩 혼합하여 증류수 50 mL로 녹인 후 acetonitrile로 100 mL까지 정용하여 사용하였다.
- 총당은 phenol-sulfuric acid 법(17)으로 측정하였다. 시료 1 g을 100 mL volumetric flask에 넣고 증류수로 정용하였으며, 용액 1 mL를 test tube에 넣고 DNS reagent 1 mL를 혼합한 후 95℃에서 15분 동안 중탕 시켰다.
- 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(20)의 방법에 따라 추출물 100 μL에 2% sodiumcarbonate 2 mL과 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL을 가한 후 720 nm에서 흡광도를 측정하였으며 gallic acid (Sigma-Aldrich Co., USA)의 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
- 플라보노이드 함량은 Saleh와 Hameed(21)의 방법에 따라 추출물 100 mL에 5% sodium nitrite 0.15 mL을 가한 후 25℃에서 6분간 방치한 다음 10% aluminium chloride 0.3 mL를 가하여 25℃에서 5분간 방치하였다. 다음 1 N NaOH 1mL를 가하고 vortex 상에서 가한 후 510 nm에서 흡광도를 측정하였으며 rutin hydrate(Sigma-Aldrich Co.
- 환원당은 DNS법(18)에 따라 추출 여액 1 mL에 DNS (dinitrosalicylic acid)시약 3 mL을 첨가하고 5분간 끓인 다음, 냉각한 후 550 nm에서 흡광도를 측정하였으며, glucose 의 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
성능/효과
- 숙도에 따른 항산화능은 전반적으로 과피가 과육에 비해 높았으며, 후숙되는 정도에 따라 활성 또한 감소하는 것으로 나타났다. 5 mg/mL 농도에서의 미숙 과피는 59.94%로 높은 활성을 보였고 완숙(57.66%), 후숙(57.48%) 과피는 유사한 활성을 나타내었으며, 과육의 숙도별에 따른 활성 또한 유사한 경향을 나타내었다. 한편 1 mg/mL 농도에서의 ABTS 라디칼 소거능 및 5 mg/mL 농도에서의 환원력에서도 이와 유사한 경향을 나타내었는데 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 높을 수록 라디칼 소거활성이 높아지는 양적 상관관계를 나타내었다.
- 22로 녹색도가 높았으나 숙도가 진행됨에 따라 적색 도가 증가하였으며, 황색도(b)의 경우 미숙 및 완숙과 일때 유사한 값을 나타내다가 후숙과로 경과되면서 색도는급격하게 저하되는 것으로 나타났다. 과육, 과피의 hue angle 값은 미숙, 완숙 단계에서는 일정한 값을 유지하다가 후숙 때 낮아지는 것으로 나타나 명도와 황색도는 감소하고, 적색도가 증가함에 따른 경향과 일치하는 것으로 나타났으며, 이와 같은 색상의 변화는 바나나의 노화에 따른 갈변화 현상(25)이 색상에 영향을 미침에 따른 결과로 판단 ㄷ된다.
- 따라서 기호성에 영향을 주는 단맛과 연관이 있는 총당, 환원당 및 유리당 함량을 바나나 과육과 과피의 숙도별에 따라 분석한 결과는 Table 3과 같다. 과육의 총당 함량은 미숙, 후숙 및 과숙과에서 각각 27.28%, 39.67% 및 43.66%이었으며, 과피의 경우는 각각 11.63%, 12.27% 및 16.70%로 과육, 과피 모두 숙도가 진행됨에 따라 총당 및 환원당 함량은 증가하였다. 이와 같은 결과는 전분이 당화효소나 phosphorylase의 작용으로 당분으로 전환됨에 따른 결과로 과육뿐만 아니라 과피에서도 숙성에 따라 감미도가 증대되는 것으로 관찰되었다.
- 바나나 과육와 과피의 숙도에 따른 수분함량 및 색도를 비교한 결과는 Table 1과 같다. 과피의 수분함량은 미숙, 완숙, 후숙이 각각 87.77%, 83.86%, 72.42%로 저장기간이 경과함에 따라 감소하였다. 반면 과육의 경우에는 각각 71.
- 전반적으로 과육에 비해 과피에서 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 나타내었으며 숙도가 진행됨에 따라 함량은 유의적으로 감소되는 경향을 나타내었다. 과피의 폴리페놀 함량은 미숙, 후숙 및 과숙과에서 g당 각각 56.12 mg, 36.02 mg 및 19.06 mg이 검출되었으며, 과육에서는 각각 7.24 mg, 5.67 mg 및 5.66 mg으로 숙도가 진행됨에 따라 유의적으로 감소되는 결과를 나타내었다. 바나나 미숙과의 경우 과실부위에는 prodelphenidin이, 과피에는 prodelphenidin과 procyanidin을 구성 단위로 하고 있는 proanthocyanidin류의 축합성 탄닌이 함유되어 있으며, 과육보다는 과피에 다량 존재하고 숙도가 진행됨에 따라 감소되는 것으로 보고된바 있다(7).
- 바나나 미숙과의 경우 과실부위에는 prodelphenidin이, 과피에는 prodelphenidin과 procyanidin을 구성 단위로 하고 있는 proanthocyanidin류의 축합성 탄닌이 함유되어 있으며, 과육보다는 과피에 다량 존재하고 숙도가 진행됨에 따라 감소되는 것으로 보고된바 있다(7). 따라서 본 연구에서 숙도가 진행됨에 따라 폴리페놀 함량이 감소되는 현상은 탄닌 함량의 감소에 따른 결과로 사료된다. 한편 Wang과 Lin(27)의 연구에서는 숙도에 따른 red raspberry의 폴리페놀 함량은 미숙에서 완숙과로 경과함에 따라 대체적으로 증가한다고 보고하여 본 연구와 상반되는 결과를 나타내었다.
- Lee 등(15)의 연구에 따르면 바나나 당분 조성은 저장온도에 따라 차이를 나타내는데 저온저장에서는 sucrose 66%, glucose 20%, fructose 14%로 sucrose가 주 구성당이나 상온 저장 시에는 sucrose의 량이 낮아짐에 따라 glucose와 fructose가 주 구성당으로 변화된다는 보고와 비교해 볼 때 상온에서 숙도조절을 한 본 실험에서도 sucrose 함량의 감소는 이에 부합되는 것으로 나타났다. 또한 숙도가 변화함에 따라 총당 및 환원당의 함량의 변화는 과육에서 두드러지게 증가하는 경향을 나타내었으며, glucose와 fructose의 함량 또한 증대되는 것으로 나타났는데 이는 당화 amylase의 활성 증대 및 invertase 효소 작용 등이 영향을 미침에 따른 결과로 사료된다.
- 색도에서는 과육, 과피 모두 완숙일 때 높은 명도를 보였으며 후숙 됨에 따라 급격히 감소되는 경향을 나타내었다. 미숙일 때의 과육, 과피의 a 값은 각각 -2.02 및 -13.22로 녹색도가 높았으나 숙도가 진행됨에 따라 적색 도가 증가하였으며, 황색도(b)의 경우 미숙 및 완숙과 일때 유사한 값을 나타내다가 후숙과로 경과되면서 색도는급격하게 저하되는 것으로 나타났다. 과육, 과피의 hue angle 값은 미숙, 완숙 단계에서는 일정한 값을 유지하다가 후숙 때 낮아지는 것으로 나타나 명도와 황색도는 감소하고, 적색도가 증가함에 따른 경향과 일치하는 것으로 나타났으며, 이와 같은 색상의 변화는 바나나의 노화에 따른 갈변화 현상(25)이 색상에 영향을 미침에 따른 결과로 판단 ㄷ된다.
- 바나나 과피와 과육의 숙도에 따른 이화학적 및 기능적 특성을 조사한 결과 수분함량은 저장기간이 경과함에 따라 감소하는 반면 과육의 경우에는 증가하는 경향을 나타내었다. 색도에서는 과피와 과육 모두 완숙일 때 높은 L 값을 보였고, 후숙 됨에 따라 급격히 감소되는 경향을 나타내었으며 b 값의 경우 후숙과로 경과되면서 급격히 저하되었다.
- 39%로 저장기간이 경과할수록 수분함량은 증가하는 경향을 나타내었는데 이는 호흡작용과 효소 작용에 의하여 고분자 물질이 저분자로 분해됨에 따라 고형물의 감소에 의하여 경시적으로 수분함량이 증가한 것으로 사료된다(15). 색도에서는 과육, 과피 모두 완숙일 때 높은 명도를 보였으며 후숙 됨에 따라 급격히 감소되는 경향을 나타내었다. 미숙일 때의 과육, 과피의 a 값은 각각 -2.
- 바나나 과피와 과육의 숙도에 따른 이화학적 및 기능적 특성을 조사한 결과 수분함량은 저장기간이 경과함에 따라 감소하는 반면 과육의 경우에는 증가하는 경향을 나타내었다. 색도에서는 과피와 과육 모두 완숙일 때 높은 L 값을 보였고, 후숙 됨에 따라 급격히 감소되는 경향을 나타내었으며 b 값의 경우 후숙과로 경과되면서 급격히 저하되었다. 숙도가 진행됨에 따라 산도는 감소하고 가용성고형분 및 당산비는 증가하였다.
- 숙도가 진행됨에 따라 산도는 감소하고 가용성고형분 및 당산비는 증가하였다. 숙도가 진행됨에 따라 과피, 과육의 총당 및 환원당 함량은 증가하였고, 유리당 함량은 전반적으로 fructose 및 glucose가 주요한 구성당으로 그 함량이 증대되는 것으로 관찰되었다. 전반적으로 과육에 비해 과 피에서 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 나타내었으며 숙도가 진행됨에 따라 함량은 유의적으로 감소되는 경향을 나타내었다.
- 숙도에 따른 바나나 과육과 과피의 DPPH, ABTS 라디칼 소거능 및 환원력을 측정한 결과는 Table 5와 같다. 숙도에 따른 항산화능은 전반적으로 과피가 과육에 비해 높았으며, 후숙되는 정도에 따라 활성 또한 감소하는 것으로 나타났다. 5 mg/mL 농도에서의 미숙 과피는 59.
- 8배 가량 증가하였다. 식미와 밀접한 관계가 있는 당산비 또한 후숙되는 정도에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 일반적으로 과실의 품질 변화는 성숙정도와 온도에 영향을 크게 받으며 성숙이 진행됨에 따라 경도와 산도는 감소하고 과피 색도, 당도, 당산비는 증가되는 것으로 보고되고 있다(26).
- 이와 같은 결과는 전분이 당화효소나 phosphorylase의 작용으로 당분으로 전환됨에 따른 결과로 과육뿐만 아니라 과피에서도 숙성에 따라 감미도가 증대되는 것으로 관찰되었다. 유리당 함량은 과피 과육 모두 숙도가 진행됨에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며 전반적으로 fructose 및 glucose가 주 구성당으로그 함량이 증대되는 경향을 나타내었다. 한편 maltose 함량은 과피의 경우 점차적으로 감소하였으며, 과육에서는 검출되지 않았다.
- 바나나 과육과 과피의 숙도에 따른 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 비교한 결과는 Table 4와 같다. 전반적으로 과육에 비해 과피에서 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 나타내었으며 숙도가 진행됨에 따라 함량은 유의적으로 감소되는 경향을 나타내었다. 과피의 폴리페놀 함량은 미숙, 후숙 및 과숙과에서 g당 각각 56.
- 바나나 과육과 과피의 숙도에 따른 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 비교한 결과는 Table 4와 같다. 전반적으로 과육에 비해 과피에서 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 나타내었으며 숙도가 진행됨에 따라 함량은 유의적으로 감소되는 경향을 나타내었다. 과피의 폴리페놀 함량은 미숙, 후숙 및 과숙과에서 g당 각각 56.
- 48%) 과피는 유사한 활성을 나타내었으며, 과육의 숙도별에 따른 활성 또한 유사한 경향을 나타내었다. 한편 1 mg/mL 농도에서의 ABTS 라디칼 소거능 및 5 mg/mL 농도에서의 환원력에서도 이와 유사한 경향을 나타내었는데 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 높을 수록 라디칼 소거활성이 높아지는 양적 상관관계를 나타내었다. 한편 과육의 경우 완숙에 비해 후숙과에서 항산화 활성이 증대되는 경향을 나타내었다.
- 한편 가용성 고형분 함량은 후숙되는 정도에 따라 유의적으로 증가 하는 경향을 나타내었는데 과육의 경우 미숙과는 12.37 oBrix, 과숙과는 20.70 °Brix로 1.7배 증가하였고, 과피의 경우도 미숙(4.83 °Brix)에서 과숙(13.47 °Brix)됨에 따라 2.8배 가량 증가하였다.
- 전반적으로 과육에 비해 과 피에서 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 나타내었으며 숙도가 진행됨에 따라 함량은 유의적으로 감소되는 경향을 나타내었다. 항산화능의 경우 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 높을수록 라디칼 소거활성이 높아지는 양적 상관관계를 나타내었다.
후속연구
- 식미를 증진시키는 당의 함량(Table 3)은 후숙과에서 높게 나지만 과육 조직의 연화, 갈변 및 flesh spot decay(FSD)의 발생에 따른 식감저하 등이 원인이 됨으로 상품성이 없거나 또는 미숙상태의 과실을 활용한 식품 가공 소재로 활용도가 높을 것으로 사료된다. 또한 천연물의 phytochemicals 중에 폴리페놀성 화합물을 많이 함유하고 있는 바나나 과피의 경우 부산물의 활용한 폐자원 활용측면에서도 의의를 찾을 수 있을 것으로 판단된다.
- Cha 등(30)의 연구에서는 숙도에 따른 복분자 딸기의 플라보노이드 함량을 측정한 결과 후숙이 진행됨에 따라 플라보노이드의 함량이 증가하는 경향을 나타낸다고 하여 본 연구와 일치하는 결과를 나타내 었다. 식미를 증진시키는 당의 함량(Table 3)은 후숙과에서 높게 나지만 과육 조직의 연화, 갈변 및 flesh spot decay(FSD)의 발생에 따른 식감저하 등이 원인이 됨으로 상품성이 없거나 또는 미숙상태의 과실을 활용한 식품 가공 소재로 활용도가 높을 것으로 사료된다. 또한 천연물의 phytochemicals 중에 폴리페놀성 화합물을 많이 함유하고 있는 바나나 과피의 경우 부산물의 활용한 폐자원 활용측면에서도 의의를 찾을 수 있을 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.