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문제 정의
- 우리 식생활에서 많이 섭취하고 있는 탕 및 국류는 대부분 다양한 식품 재료를 가지고 만든 국물을 사용해 만드는데, 영양사들이 음식 재료 일부로 육수를 레시피에 넣고자 할 때 영양성분 함량정보가 없어, 국물의 경우 물로 대신하여 대략적으로 영양평가를 하고 있는 실정이다. 이에본 연구에서는 4종 식품에 대하여 조리 후 나온 국물 속에 함유된 성분 정보를 제공하여 식품학적 가치를 평가하여 다양한 분야에서 이용토록 제안하고자 원재료와 그 국물의 일반성분과 영양성분을 조사하였다.
- 그러므로 본 연구에서는 멸치, 다시마, 어묵 및 무 등 주로 국물소스를 만들기 위해 사용되는 4종 식품을 끓는 물속에서 습식 조리한 후 용출된 국물에 함유되어 있는 일반성분, 무기성분, 콜레스테롤, 비타민 등 영양 성분을 분석하였고, 실제 어묵국 레시피에 적용하여 원재료와 국물 데이터 간의 차이를 산출하여 비교하였다. 이와 같이 기초 데이터 정보를 제공하는 것은 조미용 국물들의 실측값을 반영하여 정확한 영양학적 가치를 평가하도록 하는데 그 목적이 있다.
가설 설정
- 2)Values with all common superscripts in the same column are not significantly different (p<0.05).
- 2)Values with all common superscripts in the same column are not significantly different(p<0.05).
- 3)It is present at a level below 0.1 mg, the level of ascorbic acid is expressed as ‘tr’.
- 4)Values with all common superscripts in the same column are not significantly different(p<0.05).
제안 방법
- 2012년에 발표된 성인의 1인 1회 섭취분량 자료(National Academy of Agricultural Science 2012a)에서 어묵국 250 mL 분량에 해당하는 레시피(어묵 36.0 g, 무 24.0 g, 파 5.0 g, 간장 2.2 g, 멸치(자건품) 1.4 g, 풋고추 1.3 g, 다시마(마른것) 0.9 g, 마늘 0.3 g, 소금 0.3 g)를 가져와 실제 섭취하지 않고 국물용으로만 사용되는 재료인 멸치와 다시마를 대신하여 국물 데이터를 적용하여 영양가를 평가하였다.
- Table 3에 나타낸 것과 같이 국물 시료 중 수분함량은 약 99%이상으로 거의 고형물이 없는 수준이지만, 이들 1% 내외 고형분에 함유된 영양성분 함량을 비교하기 위해 분석을 실시하였다.
- Vitamin B군 분석은 식품공전(Korea Food and Drug Administration 2009)에 의거하여 B1는 Thiochrom 형광법, Vitamin B2는 lumiflavin 형광법, Niacin은 Konig반응에 의한 비색법으로 분석하였다. Vitamin C는 HPLC-PDA(SP-LC, Shiseido, USA)으로 측정하였다(Park et al. 2004). 토코페롤 분석은 Lee et al.
- 가열 전 사용한 물의 중량 2 kg(부피는 2,000 mL)이고, 물 중량의 0.8%에 해당하는 마른 다시마(기장, 16 g)를 넣고 센 불로 가열한 후 물이 끓기 시작하면 불을 끄고 고형 재료를 제거하여 남은 물의 부피를 측정하였다.
- 가열 전 사용한 물의 중량 2 kg(부피는 2,000 mL)이고, 물 중량의 9.3% 양의 무(제주, 186 g)를 넣고 센 불로 가열한 후 물이 끓기 시작하면서부터 10분간 더 가열 후 고형 재료를 제거하여 남은 물의 부피를 측정하였다.
- 가열 전 사용한 물의 중량 2 kg(부피는 2,000 mL)이고, 이 물 중량의 12.9% 양의 어묵(부산, 258 g)을 넣고 센 불로 가열하고, 물이 끓기 시작하면서부터 10분간 더 가열 후 고형 재료를 제거하여 남은 물의 부피를 측정하였다.
- 이번 실험을 위해 사용한 멸치는 국물용 대멸치(남해, 국산)로 머리 및 내장 부위를 제거한 후 사용하였다. 국물을 내기 위해 사용한 물 중량 2 kg(또는 부피 2,000 mL)의 1.1% 양의 멸치인 22 g을 넣고 센 불로 가열하고, 물이 끓기 시작하면서부터 10분간 더 가열 후 고형 재료를 제거하여 남은 물의 부피를 측정하였다.
- 그러므로 본 연구에서는 멸치, 다시마, 어묵 및 무 등 주로 국물소스를 만들기 위해 사용되는 4종 식품을 끓는 물속에서 습식 조리한 후 용출된 국물에 함유되어 있는 일반성분, 무기성분, 콜레스테롤, 비타민 등 영양 성분을 분석하였고, 실제 어묵국 레시피에 적용하여 원재료와 국물 데이터 간의 차이를 산출하여 비교하였다. 이와 같이 기초 데이터 정보를 제공하는 것은 조미용 국물들의 실측값을 반영하여 정확한 영양학적 가치를 평가하도록 하는데 그 목적이 있다.
- 멸치와 다시마 국물 분량은 1인 1회 섭취분량(250 mL)에서 산출된 멸치(1.4 g)와 다시마(0.9 g) 재료비를 적용하여 가공계수 산출 시 원재료(멸치 22 g과 다시마 16 g)로 조리 후 국물이 각각 1,490 mL과 1,495 mL이 잔존하였으므로 위의 재료비를 적용하면 멸치국물 94.8 mL과 다시마국물 84.1 mL이 만들어지는데 이를 중량으로 환산 하여 National Academy of Agricultural Science(2011; 2012b)의 기초정보를 토대로 영양가를 계산하여 원재료에 대한 국물의 상대적인 영양가를 백분율(%)로 제시하였다. Fig.
- 비타민 A(Retinol), B1, B2, niacin 및 비타민 C 의 함량을 분석하였는데, Vitamin A 분석은 Table 1에 보여준 조건으로 GC analyzer로 측정하였다(National Academy of Agricultural Science 2012c). Vitamin B군 분석은 식품공전(Korea Food and Drug Administration 2009)에 의거하여 B1는 Thiochrom 형광법, Vitamin B2는 lumiflavin 형광법, Niacin은 Konig반응에 의한 비색법으로 분석하였다.
- 시료는 수원지역 소재 대형 농산물판매장을 통해 원산지가 명확한 시료를 구입하였다. 조리방법에 따른 각 원재료와 국물의 영양성분 변화를 보기 위한 전처리 방법은 질병관리본부 건강영양조사과에서 제안한 레시피를 토대로 조리한 후 이들 국물을 분석시료로 사용하였다.
- 6. 콜레스테롤 분석방법을 토대로 변형하여 수행하였다. 시료 2 g에 6% pyrogallol(in ethanol) 10 mL과 5α cholestane 1mL을 가하여 혼합하고 10분간 sonication 시킨 후 60% KOH 용액 8 mL을 가하고 혼합한 후 1분 동안 질소로 flushing하여 내부 산소를 질소로 치환한 후 10분 동안 다시 sonication하였다.
- 45 um, WhatmanⓇ, USA)로 여과한 후 GC를 이용하여 분리 및 검출하였다. 콜레스테롤의 분석은 GC-FID(7890A, Agilent Technologies, USA) 기기를 사용해 분석하였다. 콜레스테롤 함량은 다음 식에 적용하여 산출하였다.
- 조회분은 550℃에서 백색에서 회백색의 회분이 얻어질 때까지 회화하여 정량하였다. 탄수화물은 시료 100 g 중에서 수분, 지방, 단백질, 회분 함량을 감한 값으로 하였고, 에너지는 가식부 100 g당 분석된 지방, 단백질, 탄수화물의 g수에 FAO/WHO 에너지 환산계수를 적용하여 산출하였다. 여기서 각 분석치는 건조시료에 대한 백분율로 3회 반복 측정한 평균치로 나타내었다(Lee et al.
대상 데이터
- 원재료와 국물의 영양성분 분석을 위해 사용한 시료는 총 4종(멸치, 어묵, 다시마, 무)으로 국물을 내기 위해 보편적으로 사용되는 원료로 선정하였다. 시료는 수원지역 소재 대형 농산물판매장을 통해 원산지가 명확한 시료를 구입하였다. 조리방법에 따른 각 원재료와 국물의 영양성분 변화를 보기 위한 전처리 방법은 질병관리본부 건강영양조사과에서 제안한 레시피를 토대로 조리한 후 이들 국물을 분석시료로 사용하였다.
- 원재료와 국물의 영양성분 분석을 위해 사용한 시료는 총 4종(멸치, 어묵, 다시마, 무)으로 국물을 내기 위해 보편적으로 사용되는 원료로 선정하였다. 시료는 수원지역 소재 대형 농산물판매장을 통해 원산지가 명확한 시료를 구입하였다.
- 이번 실험을 위해 사용한 멸치는 국물용 대멸치(남해, 국산)로 머리 및 내장 부위를 제거한 후 사용하였다. 국물을 내기 위해 사용한 물 중량 2 kg(또는 부피 2,000 mL)의 1.
데이터처리
- 각 평균치간의 유의성은 SAS program (9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여(SAS. 2000) 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 통계적 유의성은 Duncan’s multiple range test로 검정하여 평균값 간에 유의수준 P<0.05에서 유의성을 검정하였다.
- 모든 분석 값은 3회 반복 수행하여 얻었고, 원재료와 국물 시료간의 분석 결과는 Microsoft Office Excel의 평균과 표준편차(Mean±SD)로 나타내었다.
이론/모형
- 토코페롤 분석은 Lee et al.(2005) 방법에 의하여 GC analyzer를 통하여 분석하였으며, 분석조건은 Table 1과 같다.
- 2008). Na, K의 경우 다른 무기질의 간섭을 피하기 위하여 Atomic Absorption Spectrophotometer(AAS, Hitachi Model Z-2300, Tokyo, Japan)를 이용하여 분석을 수행하였다(Yun et al. 1994; Yang et al. 2011). 이들 무기원소들의 검출파장은 다음과 같다(Ca : 22.
- , niacin 및 비타민 C 의 함량을 분석하였는데, Vitamin A 분석은 Table 1에 보여준 조건으로 GC analyzer로 측정하였다(National Academy of Agricultural Science 2012c). Vitamin B군 분석은 식품공전(Korea Food and Drug Administration 2009)에 의거하여 B1는 Thiochrom 형광법, Vitamin B2는 lumiflavin 형광법, Niacin은 Konig반응에 의한 비색법으로 분석하였다. Vitamin C는 HPLC-PDA(SP-LC, Shiseido, USA)으로 측정하였다(Park et al.
- 무기질(Ca, P, Mg, Fe, Na, K, Zn) 함량은 AOAC법(1990)에 의하여 분석하였다. 즉, Ca, P, Fe, Zn, Mg의 분석은 유도결합 Plasma 방출분석법으로 Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer(ICP-AES, IntegraXL, GBC Co.
- 일반성분 분석은 AOAC방법(1990)에 따라 수분은 105℃ 상압건조법으로, 조지방 함량은 Soxhlet 추출법으로 Foss Tecator(Sweden)의 Soxtec 1043을 사용하였고, 조단백질은 단백질추출장치(2400 Kjeltec Analyzer Unit, Foss Tecator, Sweden)를 이용하여 질소계수 6.25를 곱하여 %함량으로 표시하였다. 조회분은 550℃에서 백색에서 회백색의 회분이 얻어질 때까지 회화하여 정량하였다.
- 무기질(Ca, P, Mg, Fe, Na, K, Zn) 함량은 AOAC법(1990)에 의하여 분석하였다. 즉, Ca, P, Fe, Zn, Mg의 분석은 유도결합 Plasma 방출분석법으로 Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer(ICP-AES, IntegraXL, GBC Co., Melbourne, Australia)를 사용하여 분석하였다(Shin 2009, Lee et al. 2008). Na, K의 경우 다른 무기질의 간섭을 피하기 위하여 Atomic Absorption Spectrophotometer(AAS, Hitachi Model Z-2300, Tokyo, Japan)를 이용하여 분석을 수행하였다(Yun et al.
성능/효과
- 4종 국물의 비타민 함량 분석 결과, 국물류에는 비타민 A와 C는 원재료 중 함량과 무관하게 검출되지 않았다. 비타민 B1의 경우 조리 후 국물 중 100g 당 함량은 모두 0.
- 1 mL이 만들어지는데 이를 중량으로 환산 하여 National Academy of Agricultural Science(2011; 2012b)의 기초정보를 토대로 영양가를 계산하여 원재료에 대한 국물의 상대적인 영양가를 백분율(%)로 제시하였다. Fig. 1에 나타낸 결과처럼, 총 13개 성분 중 비타민 B2의 경우 다시마 국물 중 상당량 잔류되었고, 비타민 A, 식이섬유와 칼슘(Ca)의 경우 50% 내외로 원재료와 국물데이터 간에 상당히 큰 차이를 보였다. 이는 식이섬유와 비타민 A 함량이 높은 다시마와 대표적인 칼슘 급원 식품인 멸치 자건품에 함량값이 그대로 적용되어 발생한 오차라고 사료된다.
- 4%로 매우 낮은 수준으로 검출되었다. 결과적으로 원재료와 비교하여 어묵국물 중에는 조단백질, 조지방, 회분 및 탄수화물에 해당하는 성분이 0.1%이하 수준으로 극소량만 검출됨을 알 수 있었다.
- 07 mg의 함량을 가지고 있었다. 그러나 검출한계를 고려하여 조리 후 국물 중 100 g 당 함량은 모두 0.1 mg 이하로 매우 적은 양의 비타민 B1만이 함유되어 있었다.
- 나이아신의 경우 원재료에는 멸치에 3.3 mg, 어묵에 0.9 mg, 다시마에 0.6 mg, 무에 0.2 mg 함량을 함유하고 있고, 이들은 조리 후 멸치 국물에 0.1 mg, 어묵 국물에 tr, 다시마 국물에 0.1 mg, 무 국물에 0.1 mg 함량 수준으로 검출되어 다른 수용성 비타민들과 달리 상당량이 물속으로 용출되어, 가열에 의해 파괴되지 않고 안정적으로 검출됨을 알 수 있었다. 채소류의 경우 데침 또는 끓임 과정을 통해 나이아신 함량 변화는 그다지 크지 않다고 보고한 Ahn(1999)의 결과에서 처럼 나이아신은 가열에 의한 영향이 작은 성분이라는 사실과 함께, 원재료 조리 후 남은 국물 중에 나이아신 상당량이 용출되는 새로운 사실을알 수 있었다.
- 03 mg으로 미량 함유되어 많은 시료량을 가지고 조리 시 사용하면 어느 정도 육수 안으로 추출될 것으로 기대된다. 나이아신의경우 조리 후 4종 국물 중에 0.4~0.5 mg 범위로 검출되어 다른 수용성 비타민들과 달리 상당량이 물 속으로 용출됨을 알 수 있었다. 지용성비타민 중 토코페롤의 경우 해조류인 다시마에 α-토코페롤이 1.
- 3%로 매우 낮은 수준으로 검출되었다. 다른 국물의 원재료와 비교할 때보다 무 국물 중에는 조단백질 4.6%, 조지방 20.0%, 회분 3.2% 및 탄수화물 5.0%로 가장 높은 용출 수율을 보였다.
- 35 mg 순으로 높았다. 다시마 국물 안에는 K가 85.94 mg 함유되어 있고, 무 국물에는 상당히 적은 양만이 함유되어 있음을 알 수 있었다.
- 4%로 매우 낮은 수준으로 검출되었다. 다시마 국물은 조단백질 0.1%, 조지방 0.03%, 회분 0.3% 및 탄수화물 0.3%로 일반성분 함량은 원재료에 비하여 낮은 수준이었고, 무 국물 역시 조단백질 0.03%, 조지방 0.01%, 회분 0.01% 및 탄수화물 0.3%로 매우 낮은 수준을 나타내었다.
- 8%이였다. 따라서 본 연구에서 사용한 4개 원료 대비 조리 후 물 부피는 평균 75% 정도로 약 25%가 감소됨을 알 수 있었다. Kim et al.
- 따라서 원재료 중 함유된 콜레스테롤, 토코페롤 등 지질 성분은 약간의 화학적인 변성이 일어나지만, 국물 제조 시 거의 유출되지 않거나 극미량만이 검출됨을 알 수 있었다.
- 3%로 일반성분 함량은 원재료에 대비하여 매우 낮은 수준이었다. 마른 다시마 원재료와 비교하여 다시마 국물 중에는 조단백질 0.6%, 조지방 3.1%, 회분 0.9% 및 탄수화물 0.5%의 수준으로 용출되었다.
- 마른 다시마는 조단백질 9.7%, 조지방 1.0%, 회분 26.9% 및 탄수화물 53.8%의 함량을 함유하고 있고, 이번 실험에서 다시마 국물 제조 시 사용한 마른 다시마 16 g에서 용출되어 나온 다시마 국물 중에는 조단백질 0.1%, 조지방 0.03%, 회분 0.3% 및 탄수화물 0.3%로 일반성분 함량은 원재료에 대비하여 매우 낮은 수준이었다. 마른 다시마 원재료와 비교하여 다시마 국물 중에는 조단백질 0.
- 94 mg)을 제외하고 6종 무기원소들은 다른 국물과 큰 차이 없이 유사한 수준으로 검출되었다. 마지막으로 무에는 K가 148.53 mg으로 가장 높은 양을 함유하고 있고, 나머지 무기 성분은 적은 양이 함유되어 있었다. 무 국물에는 K 5.
- 1% 및 탄수화물 0%로 일반성분 함량은 매우 낮은 수준이었다. 멸치 생것 원재료와 비교하여 멸치국물 중에는 조단백질 0.2%, 조지방 1.8%, 회분 1.0%의 수준으로 성분이 검출되어 국물 안으로 영양소 일부가 용출되어 존재함을 알 수 있었다.
- 원재료를 끓인 국물의 일반 영양성분 함량 변화를 비교한 결과를 Table 3에 나타내었다. 멸치 생것은 가식부 100 g 당 조단백질 52.7%, 조지방 2.3%, 회분 8.8% 및 탄수화물 2.3%의 함량을 함유하고 있고, 이번 실험에서 멸치 국물 제조 시 사용한 22 g에서 용출되어 나온 멸치 국물의 경우 조단백질 0.1%, 조지방 0.04%, 회분 0.1% 및 탄수화물 0%로 일반성분 함량은 매우 낮은 수준이었다. 멸치 생것 원재료와 비교하여 멸치국물 중에는 조단백질 0.
- 무기성분 분석 결과 멸치 국물 중에는 나트륨(Na)과 칼륨(K)이 각각 19.41 mg과 16.19 mg로 가장 높았고, 어묵 국물의 경우 Na은 76.77 mg, K은 10.41 mg, Ca은 3.35 mg 순으로 높았다. 다시마 국물 안에는 K가 85.
- 일본표준식품성분표(Standard Tables of Food Composition in Japan 2010)에 제시된 멸치와 어묵의 함량은 각각 550 mg과 15 ~ 30 mg으로 조금 값 차이를 보였지만, 분석 시료의 품종, 채취시기, 및 제조방법에 의한 성분 차이로 사료된다. 본 연구에서 조리과정을 통해 제조한국물 중에는 두 원재료 모두 용출된 콜레스테롤 양은 극미량으로 검출되지 않았다. 고기, 칠면조 및 어패류 등을 가열조리 후에 조리 전 생시료와 비교할 때 대체적으로 콜레스테롤과 단백질 함량 변화가 약간만 나타난다고 보고하였다(Kritchevsky & Tepper 1961; Freeley et al.
- 4개 식품(어묵, 무, 멸치, 다시마)에 대한 조리 전후의 부피와 중량을 측정하여 부피가공계수를 Table 2에 나타내었다. 사용한 물 부피 2,000 mL 를 넣고 10분간 조리한 결과 물 부피는 모든 시료에서 감소하였는데, 어묵의 경우 끓였을 때 1,435 mL 잔존하여 71.8%의 가공계수를 나타내었고, 수분이 많은 채소류인 무의 경우 조리 후 1,595 mL 잔존하여 가공계수는 79.8%로 4개 시료 중에서 가장 변화가 적었다. 이 외 멸치 육수와 다시마 육수의 경우 조리 후 1,490 mL과 1495 mL이 잔존하였고, 가공계수는 각각 74.
- 실험에 사용된 4개 시료는 비가식 부위(폐기 부위)를 제거한 후 시료 중량에 상관없이 물 2,000 mL 안에서 끓인 후 원재료는 제거하고, 조리 후 국물의 부피 및 시료의 가공계수를 계산한 결과 사용한 4개 원료 대비 조리 후 물 부피는 평균 75% 정도로 약 25%가 감소됨을 알 수 있었다.
- 어묵의 경우 생것은 조단백질 11.9%, 조지방 3.7%, 회분 2.4% 및 탄수화물 26.1%의 함량을 함유하고 있고, 10분간 끓인 어묵 국물에는 사용한 258 g에서 성분이 용출되어 국물 중 조단백질 0.04%, 조지방 0.1%, 회분 0.2% 및 탄수화물 0.4%로 매우 낮은 수준으로 검출되었다. 결과적으로 원재료와 비교하여 어묵국물 중에는 조단백질, 조지방, 회분 및 탄수화물에 해당하는 성분이 0.
- 원재료 중 가식부 100 g 당 비타민 B1함량은 멸치 1.8 mg으로 가장 높았고, 나머지 식품은 소량 함유되어 어묵 0.01 mg, 다시마 0.06 mg, 무 0.07 mg의 함량을 가지고 있었다. 그러나 검출한계를 고려하여 조리 후 국물 중 100 g 당 함량은 모두 0.
- 원재료를 끓인 국물의 일반 영양성분 함량 변화를 측정한 결과, 멸치 국물의 경우 조단백질 0.1%, 조지방 0.04%, 회분 0.1% 및 탄수화물 0%로 일반성분 함량은 매우 낮은 수준이었다. 어묵의 경우 국물 중 조단백질 0.
- 이상의 결과를 통해 우리는 국물 중에도 적은 양이지만 영양학적 가치가 있는 단백질, 무기성분, 비타민 등이 함유하고 있음을 보고하고, 또한 조리 과정에 의해 원재료의 영양성분 일부가 물속으로 용출되는 것을 확인하여, 영양 평가를 위해 필요한 과학적인 근거자료를 마련하였다. 따라서 본 연구 결과를 토대로 학교 및 단체 급식 등에서 식단을 구성할 때 국물을 이용한 다양한 레시피 작성 및 영양평가 등에 영양성분 함량 정보를 제공함으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대한다.
후속연구
- 이상의 결과를 통해 우리는 국물 중에도 적은 양이지만 영양학적 가치가 있는 단백질, 무기성분, 비타민 등이 함유하고 있음을 보고하고, 또한 조리 과정에 의해 원재료의 영양성분 일부가 물속으로 용출되는 것을 확인하여, 영양 평가를 위해 필요한 과학적인 근거자료를 마련하였다. 따라서 본 연구 결과를 토대로 학교 및 단체 급식 등에서 식단을 구성할 때 국물을 이용한 다양한 레시피 작성 및 영양평가 등에 영양성분 함량 정보를 제공함으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대한다.
- 또한 본 연구에서 어묵국에 국물용 원재료를 대신하여 국물 데이터를 적용한 결과 비타민 A, 식이섬유 및 칼슘 등 함량값이 50% 내외로 불일치한 값을 보여 비식용 원재료를 가지고 조리한 음식에 대한 정확한 영양가 정보를 제공하기 위하여 다양한 국물류 데이터 생산이 중요하고, 또한 영양성분 이외에 맛 성분과 관련하여 정미성아미노산, 향기성분 등 좀 더 다양한 성분 정보제공을 위해 추가적인 연구가 수반되어야 할 것이다.
- 이들은 실제로 국물용으로만 사용되고 버려지는 비식용 재료로서 학교 또는 병원 등에서 식단 구성시 사용한 원재료를 그대로 포함시켜 영양가를 계산하여 제공하고 있다. 식단 구성 시 정확한 영양가 산출을 위해 국물 또는 육수로 사용되는 원재료를 그대로 적용하지 않도록 다양한 국물류에 대한 정확한 정보를 제공할 필요가 있다고 사료된다.
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