[국내논문]숙성온도와 기간에 따른 도라지의 이화학적 특성과 항산화 활성 Physicochemical Characteristics and Antioxidant Activities of Doragi (Platycodon grandiflorum) at Different Aging Temperatures and for Various Durations원문보기
가온숙성조건에 따른 도라지의 이화학적 특성 및 항산화 활성의 변화를 살펴보기 위하여 도라지를 알루미늄호일필름에 포장한 후 $60{\sim}80^{\circ}C$에서 5~50일간 숙성시켜 pH, 총산도, 갈변도, 5-HMF 함량, 총 폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하였다. 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 도라지 물 추출물의 pH는 5.22에서 4.17까지 감소하였으며, 총산도는 0.265에서 0.998 lactic acid eq%까지 증가하였다. 갈변도와 5-HMF 함량은 숙성온도 및 기간에 따라 각각 0.092~1.002와 0.00~50.40 mg/g 범위에서 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 숙성이 진행됨에 따라 0.589~2.358 mg/g 범위에서 증가하였으며, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성도 각각 0.149~1.244 및 0.354~1.509 mg Trolox eq/g 범위에서 증가하였다. 숙성조건에 따라 이화학적 특성 및 항산화 활성들 간에 높은 상관관계가 있었으며, pH와 총산도는 -0.910(P<0.01), 갈변도와 5-HMF 함량은 0.880(P<0.01), 총 폴리페놀 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성은 각각 0.885(P<0.01)와 0.745(P<0.01)로 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 이처럼 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 페놀성 화합물의 증가로 인하여 항산화 활성 역시 증가하였으며, $80^{\circ}C$에서 15일간 가온숙성 하였을 때 도라지의 항산화 활성을 최대로 높일 수 있을 것으로 판단된다.
가온숙성조건에 따른 도라지의 이화학적 특성 및 항산화 활성의 변화를 살펴보기 위하여 도라지를 알루미늄호일필름에 포장한 후 $60{\sim}80^{\circ}C$에서 5~50일간 숙성시켜 pH, 총산도, 갈변도, 5-HMF 함량, 총 폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하였다. 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 도라지 물 추출물의 pH는 5.22에서 4.17까지 감소하였으며, 총산도는 0.265에서 0.998 lactic acid eq%까지 증가하였다. 갈변도와 5-HMF 함량은 숙성온도 및 기간에 따라 각각 0.092~1.002와 0.00~50.40 mg/g 범위에서 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 숙성이 진행됨에 따라 0.589~2.358 mg/g 범위에서 증가하였으며, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성도 각각 0.149~1.244 및 0.354~1.509 mg Trolox eq/g 범위에서 증가하였다. 숙성조건에 따라 이화학적 특성 및 항산화 활성들 간에 높은 상관관계가 있었으며, pH와 총산도는 -0.910(P<0.01), 갈변도와 5-HMF 함량은 0.880(P<0.01), 총 폴리페놀 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성은 각각 0.885(P<0.01)와 0.745(P<0.01)로 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 이처럼 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 페놀성 화합물의 증가로 인하여 항산화 활성 역시 증가하였으며, $80^{\circ}C$에서 15일간 가온숙성 하였을 때 도라지의 항산화 활성을 최대로 높일 수 있을 것으로 판단된다.
We investigated the physicochemical characteristics and antioxidant activities of Doragi (Platycodon grandiflorum) at different aging temperatures (60, 70 and $80^{\circ}C$) and for various periods of duration (5, 10, 15, 30 and 50 days). As the temperature and duration were increased, th...
We investigated the physicochemical characteristics and antioxidant activities of Doragi (Platycodon grandiflorum) at different aging temperatures (60, 70 and $80^{\circ}C$) and for various periods of duration (5, 10, 15, 30 and 50 days). As the temperature and duration were increased, the pH of Doragi water extracts decreased from 5.22 to 4.17, whereas total acidity increased from 0.265 to 0.998 lactic acid eq.%. In addition, browning index went up from 0.092 to 1.002 and 5-hydroxymethylfurfural (HMF) content steeply rose to 50.40 mg/g from its initial zero value with an increase in temperature and duration. The radical scavenging activity of ethanol extracts was enhanced with a rise in temperature and duration as evident from the value of total polyphenol content (0.589 to 2.358 mg/g), DPPH (0.149 to 1.244 mg Trolox eq/g) and ABTS (0.354 to 1.509 mg Trolox eq/g). The correlation between physicochemical characteristics and antioxidant activities was high; the correlation between pH and total acidity showed a r value of -0.910 (P<0.01), whereas between browning index and 5-HMF content, the r value was 0.880 (P<0.01). Total polyphenol content and DPPH and ABTS radical scavenging activity were highly correlated with the r value of 0.885 (P<0.01) and 0.745 (P<0.01), respectively.
We investigated the physicochemical characteristics and antioxidant activities of Doragi (Platycodon grandiflorum) at different aging temperatures (60, 70 and $80^{\circ}C$) and for various periods of duration (5, 10, 15, 30 and 50 days). As the temperature and duration were increased, the pH of Doragi water extracts decreased from 5.22 to 4.17, whereas total acidity increased from 0.265 to 0.998 lactic acid eq.%. In addition, browning index went up from 0.092 to 1.002 and 5-hydroxymethylfurfural (HMF) content steeply rose to 50.40 mg/g from its initial zero value with an increase in temperature and duration. The radical scavenging activity of ethanol extracts was enhanced with a rise in temperature and duration as evident from the value of total polyphenol content (0.589 to 2.358 mg/g), DPPH (0.149 to 1.244 mg Trolox eq/g) and ABTS (0.354 to 1.509 mg Trolox eq/g). The correlation between physicochemical characteristics and antioxidant activities was high; the correlation between pH and total acidity showed a r value of -0.910 (P<0.01), whereas between browning index and 5-HMF content, the r value was 0.880 (P<0.01). Total polyphenol content and DPPH and ABTS radical scavenging activity were highly correlated with the r value of 0.885 (P<0.01) and 0.745 (P<0.01), respectively.
가온숙성조건에 따른 도라지의 이화학적 특성 및 항산화 활성의 변화를 살펴보기 위하여 도라지를 알루미늄호일필름에 포장한 후 60~80°C에서 5~50일간 숙성시켜 pH, 총산도, 갈변도, 5-HMF 함량, 총 폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하였다.
Louis, MO, USA)를 사용하여 검량선을 작성하였으며, 총폴리페놀 함량은 시료 g 중의 mg gallic acid로 나타내었다. 숙성도라지의 DPPH 라디칼 소거활성은 Blois(25)의 방법을 변형하여 측정하였다. 즉 에탄올 추출물 0.
숙성도라지의 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu phenol reagent가 추출물의 페놀성 화합물에 의해 환원된 결과몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다(24). 즉 각 추출물 100 μL에 2% Na2CO3 용액 2 mL를 가한 후 3분 동안 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 가하고 30분 후 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였다.
즉 각 추출물 100 μL에 2% Na2CO3 용액 2 mL를 가한 후 3분 동안 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 가하고 30분 후 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였다.
진공포장 된 도라지는 60, 70 및 80°C 항온기(VS-1203P3V, Vision Science Co., Ltd., Gyeongsan, Korea)에서 50일간 숙성시켰으며, 숙성기간 5, 10, 15, 30 및 50일에 시료를 취하여 -75°C deep freezer(Ultra-low temperature freezer, MDF-393, SANYO, Akaiwa, Japan)에서 보관하면서 시료로 사용하였다.
항산화 활성평가를 위한 에탄올 추출물은 숙성도라지의 중량 대비 20배의 80% 에탄올을 첨가하여 30분 동안 3회 초음파 추출하고, 여과(ADVANTEC No. 1, Toyo Roshi Kaisha, Ltd.,Tokyo, Japan)한 후 농축하여 동결건조(Freeze dryer,FD5508, Ilshin Lab Co., Ltd., Dongducheon, Korea) 한 다음 -75°C deep freezer에서 보관하면서 분석용 시료로 사용하였다.
본 실험에 사용한 도라지(Platycodon grandiflorum DC)는 국내산으로 2010년 충북 청주 소재의 농수산물도매시장에서 구매하여 외피에 묻은 이물을 제거하고 음건하였다. 수분 및 산소투과성이 적은 알루미늄호일필름(Newpack, Seoul, Korea)에 100 g 단위로 진공포장(Chamber typevacuum package, DP-901, Dew Pack Corea Machinery Co.
본 실험에 사용한 도라지(Platycodon grandiflorum DC)는 국내산으로 2010년 충북 청주 소재의 농수산물도매시장에서 구매하여 외피에 묻은 이물을 제거하고 음건하였다. 수분 및 산소투과성이 적은 알루미늄호일필름(Newpack, Seoul, Korea)에 100 g 단위로 진공포장(Chamber typevacuum package, DP-901, Dew Pack Corea Machinery Co., Seoul, Korea) 하여 숙성시료로 사용하였다.
즉 각 추출물 100 μL에 2% Na2CO3 용액 2 mL를 가한 후 3분 동안 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 가하고 30분 후 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였다. 표준물질인 gallic acid(Sigma-Aldrich Co., St.Louis, MO, USA)를 사용하여 검량선을 작성하였으며, 총폴리페놀 함량은 시료 g 중의 mg gallic acid로 나타내었다. 숙성도라지의 DPPH 라디칼 소거활성은 Blois(25)의 방법을 변형하여 측정하였다.
데이터처리
통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고 숙성 온도 및 기간에 따른 처리간의 차이 유무를 one-way ANOVA(analysis of variance)로 분석한 뒤 신뢰구간 P<0.05에서 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
또한 숙성기간이 10일에서 50일로 경과함에 따라 60°C 처리구는 0.891~1.231 mg/g, 70°C 처리구는 1.059~1.679 mg/g 범위에서 증가하였으며, 특히 80°C 처리구는 1.483~2.358 mg/g 범위로 다른 숙성온도보다 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났다.
또한 숙성기간이 15일에서 50일로 경과함에 따라 60 및 70°C에서는 각각 0.738~1.325 및0.728~0.900 mg Trolox eq/g 범위에서 증가하는 경향을 보였으나 80°C에서는 1.509~1.213 mg Trolox eq/g 범위에서 감소하는 경향을 나타내었다.
5에 나타내었다. 무처리 도라지 추출물의 총 폴리페놀 함량은 0.589 mg/g이었지만, 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 숙성5일차에서 60과 70°C에서의 총 폴리페놀 함량은 각각 0.
02 범위로 숙성온도가 증가함에 많은 감소를 나타내었다. 무처리 도라지 추출물의 총산도는 0.265 lactic acid eq%였지만 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다(Fig. 2). 숙성 5일차와 10일차 60°C에서 총산도는 0.
7과 같다. 무처리의 ABTS 라디칼 소거활성은 0.354 mg Trolox eq/g이었으나 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 증가하였다. 숙성 5일차와 10일차 60°C에서는 각각 0.
6과 같다. 무처리의 DPPH 라디칼 소거활성은 0.149 mg trolox eq/g이었지만, 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 증가하였다. 숙성 5일차와 10일차 60°C에서 각각 0.
비효소적 갈변반응의 중간생성물인 5-HMF의 함량은 무처리, 5일차의 전체 온도, 10일차의 60°C 처리구에서는 검출되지 않았지만 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 증가하였다(Fig. 4).
숙성 5일차와 10일차 60°C에서 각각 0.171 및 0.233 mg Trolox eq/g으로 무처리와 유의적인 차이를 보이지 않았지만(P>0.05), 숙성온도가 증가함에 따라 각각 0.260~0.540 및 0.331~0.706 mg Trolox eq/g 범위에서 증가하였다.
숙성5일차에서 60과 70°C에서의 총 폴리페놀 함량은 각각 0.577 및 0.547 mg/g으로 무처리와 유의적인 차이를 보이지 않았지만(P>0.05), 80°C에서는 1.388 mg/g으로 증가하였다(P>0.05), 80°C에서는 1.388 mg/g으로 증가하였다(P<0.05).
숙성도라지의 pH와 총산도 변화는 높은 음의 상관관계(P<0.01, Table 1)를 보였으며, 숙성기간보다 숙성온도에 의한 영향이 크게 나타났다.
숙성도라지의 갈변도와 5-HMF 함량 변화에는 높은 양의 상관관계(P<0.01, Table 1)를 보였으며, 숙성기간보다 숙성온도에 의한 영향이 크게 나타났다.
숙성온도와 기간에 따른 도라지 추출물의 이화학적 특성과 항산화 활성을 평가한 결과, 숙성기간이 경과됨에 따라 갈변화가 진행되었으며 항산화 활성이 증가하였다. 또한 숙성기간보다 숙성온도에 영향을 더욱 크게 받는 것으로 나타났으며, 이들의 상관관계를 분석한 결과는 Table 1과 같다.
숙성온도와 기간이 증가함에 따라 숙성도라지 추출물의 pH와 총산도는 높은 음의 상관관계(-0.910)를 나타내었으며(P<0.01), 갈변도와 5-HMF 함량은 0.880(P<0.01)의 높은 양의 상관관계를 나타내었다.
가온숙성조건에 따른 도라지의 이화학적 특성 및 항산화 활성의 변화를 살펴보기 위하여 도라지를 알루미늄호일필름에 포장한 후 60~80°C에서 5~50일간 숙성시켜 pH, 총산도, 갈변도, 5-HMF 함량, 총 폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하였다. 숙성온도와 기간이증가함에 따라 도라지 물 추출물의 pH는 5.22에서 4.17까지 감소하였으며, 총산도는 0.265에서 0.998 lactic acideq%까지 증가하였다. 갈변도와 5-HMF 함량은 숙성온도 및 기간에 따라 각각 0.
숙성조건에 따라 이화학적 특성 및 항산화 활성들 간에 높은 상관관계가 있었으며, pH와 총산도는 -0.910(P<0.01), 갈변도와 5-HMF 함량은 0.880(P<0.01), 총 폴리페놀 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성은 각각 0.885(P<0.01)와 0.745(P<0.01)로 높은 양의 상관관계를 나타내었다.
이처럼 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 페놀성 화합물의 증가로 인하여 항산화 활성 역시 증가하였으며, 80°C에서 15일간 가온숙성 하였을 때 도라지의 항산화 활성을 최대로 높일 수 있을 것으로 판단된다.
총 폴리페놀 함량과 DPPH 및ABTS 라디칼 소거활성 간의 상관계수는 각각 0.885 및0.745로 높은 양의 상관관계를 보였으며, DPPH와 ABTS라디칼 소거활성 간에도 높은 양의 상관관계를 보였다(0.926, P<0.01).
40 mg/g 범위에서 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 숙성이 진행됨에 따라 0.589~2.358 mg/g 범위에서 증가하였으며, DPPH 및ABTS 라디칼 소거활성도 각각 0.149~1.244 및 0.354~1.509 mg Trolox eq/g 범위에서 증가하였다. 숙성조건에 따라 이화학적 특성 및 항산화 활성들 간에 높은 상관관계가 있었으며, pH와 총산도는 -0.
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