유채(Brassica napus)화분에 대한 감마선 조사가 미생물 제어 및 화분의 품질특성에 미치는 영향 Effects of Gamma Irradiation on Quality Characteristic and Microbiological Safety of Rape (Brassica napus) Pollen원문보기
유채화분에 대한 일반성분 및 이화학적 변화를 최소화 시키면서 효과적으로 미생물을 제어할 수 있는 감마선 조사의 적정 선량을 확인하고자 유채화분에 0 kGy, 5 kGy, 10 kGy, 15 kGy로 감마선 조사를 실시하였다. 품질 특성 및 미생물 실험결과 조사선량에 따른 차이는 나타내었지만 전체적인 유채화분의 일반성분에 큰 차이는 없었으며 미생물의 경우 곰팡이 및 대장균군은 5 kGy 조사로 총균 및 효모는 10 kGy 조사로 검출되지 않았다(<$10^2$ CFU/g). 환원당 함량은 조사선량 증가에 따른 유의차를 보이지 않았다. 명도, 적색도, 황색도는 조사선량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며 지질산화는 조사선량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타낸 반면 휘발성 염기태 질소의 함량은 감마선 조사에 의해 영향을 받지 않았다. 따라서 감마선 조사에 대한 일반성분 및 이화학적 변화를 최소화하면서 화분에서 독소를 생성하는 곰팡이를 효과적으로 제어할 수 있는 감마선 조사선량은 5 kGy인 것으로 사료된다.
유채화분에 대한 일반성분 및 이화학적 변화를 최소화 시키면서 효과적으로 미생물을 제어할 수 있는 감마선 조사의 적정 선량을 확인하고자 유채화분에 0 kGy, 5 kGy, 10 kGy, 15 kGy로 감마선 조사를 실시하였다. 품질 특성 및 미생물 실험결과 조사선량에 따른 차이는 나타내었지만 전체적인 유채화분의 일반성분에 큰 차이는 없었으며 미생물의 경우 곰팡이 및 대장균군은 5 kGy 조사로 총균 및 효모는 10 kGy 조사로 검출되지 않았다(<$10^2$ CFU/g). 환원당 함량은 조사선량 증가에 따른 유의차를 보이지 않았다. 명도, 적색도, 황색도는 조사선량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며 지질산화는 조사선량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타낸 반면 휘발성 염기태 질소의 함량은 감마선 조사에 의해 영향을 받지 않았다. 따라서 감마선 조사에 대한 일반성분 및 이화학적 변화를 최소화하면서 화분에서 독소를 생성하는 곰팡이를 효과적으로 제어할 수 있는 감마선 조사선량은 5 kGy인 것으로 사료된다.
This study is carried out to sanitize rape (Brassica napus) pollen by gamma irradiation. Rape pollens were treated with 0, 5, 10 and 15 kGy gamma irradiations, and then analyzed for the following: general composition, microbial population, reducing sugar, Hunter color values, TBARS (2-thiobarbituric...
This study is carried out to sanitize rape (Brassica napus) pollen by gamma irradiation. Rape pollens were treated with 0, 5, 10 and 15 kGy gamma irradiations, and then analyzed for the following: general composition, microbial population, reducing sugar, Hunter color values, TBARS (2-thiobarbituric acid reactive substances) values, and VBN (volatile basic nitrogen). Mold and coliform bacteria were not detected in the samples irradiated at 5 kGy or more. Yeasts and total aerobic bacteria were not detected in the samples irradiated at 10 kGy or more (<$10^2$ CFU/g). Moisture, ash, crude protein, crude fat, carbohydrate, reducing sugar and the contents of volatile basic nitrogen in the irradiated pollen did not show any significant changes by irradiation. Hunter color values, $L^*$, $a^*$ and $b^*$ values were decreased with increment of irradiation dose. TBARS values were increased with an increment of irradiation dose. In conclusion, gamma irradiation at 5 kGy was considered to be an effective treatment to control for mycotoxin producing fungi in rape pollen to minimize changes of general composition and physicochemical properties. Further studies should be investigated to reduce the detrimental effects induced by irradiation.
This study is carried out to sanitize rape (Brassica napus) pollen by gamma irradiation. Rape pollens were treated with 0, 5, 10 and 15 kGy gamma irradiations, and then analyzed for the following: general composition, microbial population, reducing sugar, Hunter color values, TBARS (2-thiobarbituric acid reactive substances) values, and VBN (volatile basic nitrogen). Mold and coliform bacteria were not detected in the samples irradiated at 5 kGy or more. Yeasts and total aerobic bacteria were not detected in the samples irradiated at 10 kGy or more (<$10^2$ CFU/g). Moisture, ash, crude protein, crude fat, carbohydrate, reducing sugar and the contents of volatile basic nitrogen in the irradiated pollen did not show any significant changes by irradiation. Hunter color values, $L^*$, $a^*$ and $b^*$ values were decreased with increment of irradiation dose. TBARS values were increased with an increment of irradiation dose. In conclusion, gamma irradiation at 5 kGy was considered to be an effective treatment to control for mycotoxin producing fungi in rape pollen to minimize changes of general composition and physicochemical properties. Further studies should be investigated to reduce the detrimental effects induced by irradiation.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
지금까지 화분에 대한 감마선 조사 기술의 적용에 관한 연구들을 살펴보면 화분의 오염미생물 제거와 지방산 조성에 미치는 영향에 관한 보고(19,20)와 꿀 화분에 오염된 곰팡이들의 방사선 감수성에 관한 연구(21) 등이 보고되어 있고 그밖에 일부 꿀벌의 방제에 대한 감마선 조사 기술의 적용에 관한 살균효과와 그에 따른 주요 영양 성분의 연구에 관해서 매우 부분적으로 규명되어 있으나(22), 국내로 수입되는 유채 화분에 대한 식품조사기술의 적용에 관한 전반적인 연구들은 아직 많이 수행되지 않은 형편이다. 따라서 수입 화분들의 미생물 제어를 위한 효과적인 기술로 식품조사기술의 적용 검토는 다양한 측면에서 연구되어야 하며 본 연구에서는 유채 화분에 감마선 조사를 실시한 후 일반성분 및 이화학적 성분 변화, 미생물 변화를 살펴보고 효과적으로 미생물을 제어할 수 있으면서 화분의 품질에는 영향을 미치지 않는 감마선 적정 선량을 확인하고자 하였다.
가설 설정
일반적으로 자연에서 채집되는 화분들은 주로 대장균(Escherichia coli)과 같은 병원성 세균이나 Aspergillus 속 등과 같은 해로운 독소를 생산하는 진균성 병원균에 상시적으로 노출되어 위생적 품질이 낮은 경우가 많이 있다. 화분의 품질은 화분이 유래된 꽃의 품종 및 보존 상태에 따라 달라진다. 화분이 유래된 꽃의 품종에 따라 항산화 효능을 비롯한 여러 생리활성 성분에 차이가 생기며, 꿀벌통에서 수집되어진 화분은 위생화된 후 건조하여 포장을 하는 단계를 거치게 되는데 화분의 보존 상태는 이러한 단계가 어떻게 조절되는가에 따라 차이를 나타나게 된다.
제안 방법
98 kGy의 흡수 선량율로 조사하였다. 각 시료의 흡수선량은 0, 5, 10, 15 kGy로 각 구간별 목표선량 값±5% 이내로 감마선 조사하였고 각 시료의 흡수선량을 보증하기 위한 선량측정계로 PMMA dosimeter(Harwell, UK)를 사용하였다.
감마선 조사는 그린피아기술 주식회사 방사선 조사시설에 설치된 코발트-60 조사기(IR-149 irradiator, Co-60 panel source)를 이용하여 실온(15±1°C)에서 시간당 0.98 kGy의 흡수 선량율로 조사하였다. 각 시료의 흡수선량은 0, 5, 10, 15 kGy로 각 구간별 목표선량 값±5% 이내로 감마선 조사하였고 각 시료의 흡수선량을 보증하기 위한 선량측정계로 PMMA dosimeter(Harwell, UK)를 사용하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 시료는 국내 J사를 통해 중국에서 수입된 유채화분을 살균하기 전에 구입하였다. 시료는 직경 약 2~2.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복 실시하였으며 얻어진 결과들은 SPSS(Statistical Package for Social Sciences, 10.0, IBM, Armonk, NY, USA)를 이용하여 one way ANOVA 분석 후, 시료간의 유의성은 Duncan's multiple range test로 P<0.05 수준에서 비교하였다.
이론/모형
화분의 일반성분분석은 AOAC법(23)에 의해 정량하였다. 수분함량의 경우 105°C 상압가열건조법, 회분은 550°C에서 직접 회화법으로, 조지방 함량은 Soxhlet 추출법으로 측정하였다. 조단백질 함량은 semi-micro Kjeldahl법으로 측정하였으며, 질소 환산계수는 6.
수분함량의 경우 105°C 상압가열건조법, 회분은 550°C에서 직접 회화법으로, 조지방 함량은 Soxhlet 추출법으로 측정하였다. 조단백질 함량은 semi-micro Kjeldahl법으로 측정하였으며, 질소 환산계수는 6.25를 사용하였다. 탄수화물의 함량은 100에서 수분, 회분, 조지방 및 조단백질 함량을 뺀 값으로 나타내었다.
화분의 일반성분분석은 AOAC법(23)에 의해 정량하였다. 수분함량의 경우 105°C 상압가열건조법, 회분은 550°C에서 직접 회화법으로, 조지방 함량은 Soxhlet 추출법으로 측정하였다.
화분의 환원당 함량은 DNS법으로 측정하였다. 화분추출물 1 mL에 DNS solution 2 mL를 가한 후 끓는 물에 10분간 반응시킨 다음 냉각하였다.
휘발성 염기태 질소함량은 Conway unit 미량확산법으로 분석하였다. 시료 10 g을 취한 후 10% TCA 30 mL를 가하여 균질기를 이용하여 2분간 마쇄하고 50 mL로 정용한 후 여과하였다.
성능/효과
일반적으로 식품의 감마선 조사는 지질의 자동산화와 이취 발생을 증가시키며 free radical 농도는 조사선량에 비례하여 증가한다(29,30). 화분에서도 감마선 조사의 영향으로 지방질 성분의 산화가 촉진되어 선량의 증가에 따라 다소 증가하는 경향을 나타내었으나 유의적인 차이는 보이지 않아 15 kGy까지의 감마선 조사는 지질 산패도 측면에서 화분의 품질에 큰 영향을 나타내지 않을 것으로 사료된다.
단백질 함량이 높은 화분의 감마선 조사에 의한 신선도 변화를 확인하기 위해 감마선 조사된 화분의 휘발성 염기태 질소 변화를 Table 6에 나타내었다. 휘발성 염기태질소의 함량은 비조사구의 2.15±0.08 mg%에 대해 조사구의 함량 변화가 거의 없는 것으로 나타나 감마선 조사에 의해 영향을 받지 않는 것으로 확인되었다. 이는 기존의 감마선 조사된 오징어 젓갈 및 양념 창란 젓갈의 실험에서 감마선 조사에 의해 휘발성 염기태 질소의 함량은 영향을 받지 않는 것으로 보고된 것(31,32)과 일치하는 결과이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
화분은 무엇인가?
화분(pollen)은 영양, 생리적 기능이 뛰어나며 화분하는 꿀벌이 화밀을 수집하면서 모아온 화분입자에 화밀과 꿀벌의 타액 등이 혼합된 꽃가루 덩어리로서 꿀벌의 먹이로 저장, 이용된다. 화분은 단백질, 유리당, 무기질, 지방산, 아미노산, 비타민 등의 영양성분을 함유하고 있으며, 이들 성분 조성은 밀원식물의 종류, 생육환경, 혼합 정도 등에 따라서 함유량이 달라진다고 알려져 있다(1).
화분은 어떤 영양성분들을 함유하고 있는가?
화분(pollen)은 영양, 생리적 기능이 뛰어나며 화분하는 꿀벌이 화밀을 수집하면서 모아온 화분입자에 화밀과 꿀벌의 타액 등이 혼합된 꽃가루 덩어리로서 꿀벌의 먹이로 저장, 이용된다. 화분은 단백질, 유리당, 무기질, 지방산, 아미노산, 비타민 등의 영양성분을 함유하고 있으며, 이들 성분 조성은 밀원식물의 종류, 생육환경, 혼합 정도 등에 따라서 함유량이 달라진다고 알려져 있다(1). 이러한 화분은 오래전부터 영양공급을 위한 식품이나 의약품으로 사용되어 왔으며 (2-4) 현재 미국에서는 꿀벌화분이 dietary supplement (5), 독일에서는 의약품으로 공식 인정되었으며(6), 국내에서도 건강기능식품으로 판매되고 있다.
자연에서 채집되는 화분의 품질은 어떠한가?
국내에 유통되는 화분은 가공식품으로서 건강식품 원료와 양봉산업에서 벌먹이 사료로 대별될 수 있는데, 국내 생산량이 낮아 매년 중국이나 뉴질랜드 등에서 거의 전량이 수입되어 수요를 대체하는 것으로 집계되고 있다. 일반적으로 자연에서 채집되는 화분들은 주로 대장균(Escherichia coli)과 같은 병원성 세균이나 Aspergillus 속 등과 같은 해로운 독소를 생산하는 진균성 병원균에 상시적으로 노출되어 위생적 품질이 낮은 경우가 많이 있다. 화분의 품질은 화분이 유래된 꽃의 품종 및 보존 상태에 따라 달라진다.
참고문헌 (32)
Choi SJ, Jeong YH. 2004. Effect of protease on the extraction of crude protein and reducing sugar in pollen. J Korean Soc Food Sci Nutr 33: 1353-1358.
Dudov IA, Starodub NF. 1994. Antioxidant system of rat erythrocytes under condition of prolonged intake of honeybee flower pollen load. Ukr Biochem Zn 66: 94-96.
Uzbekova DG, Makarova VG, Khvoynitskaya LG, Slepnev AA. 2003. Evaluation of bee-collected pollen influence on lipid peroxidation, antioxidant system and liver function in old animals. J Hepatol 38(suppl 2): 203.
Lee YJ, Park MH, Bae MJ, Han JP. 1994. Effect of pine pollen on serum and liver lipids in rats in a fed high fat diet. J Korean Soc Food Sci Nutr 23: 192-197.
Yeo JY, Lee YJ, Han JP. 1996. Effect of pine pollen proteins on rat liver injury induced $CCl_4$ . J Korean Soc Food Nutr 25: 34-38.
Haro A, Lopez-Aliaga I, Lisbona F, Barrionuevo M, Alferez MJ, Campos MS. 2000. Beneficial effect of pollen and/or propolis on the metabolism of iron, calcium, phosphorus, and magnesium in rats with nutritional ferropenic anemia. J Agric Food Chem 48: 5715-5722.
Zhao L, Windisch W, Kirchgessner M. 1996. A study on the nutritive value of pollen from the Chinese masson pine (Pinus massonina) and its effect on fecal characteristics in rats. Z Ernahrungswiss 35: 341-347.
Orzaez Villanueva MT, De Frutos Prieto A, Tellez Gonzalez M, Blazquez Abellan. 2002. Consumption habits of apiary products in an elder collective. Arch in Nutr 52: 362-367.
Gonzalez G, Hinojo MJ, Mateo R, Medina A, Jimenez M. 2005. Occurrence of mycotoxin producing fungi in bee pollen. Int J Food Microbiol 105: 1-9.
Mehr Z, Menapace DM, Wilson WT, Sackett RR. 1976. Studies on the initiation and spread of chalkbrood within an apiary. Am Bee J 116: 266-268.
Moffett JO, Wilson WT, Stoner A, Wardecker A. 1978. Feeding commercially purchased pollen containing mummies caused chalkbrood. Am Bee J 118: 412-414.
Lee ML Nam SH, Kim YS, Lee MY, Chang SJ. 2003. Status on the infection and control measures of honeybee chalkbrood in Korea. Korean J Apiculture 18: 127-130.
Yook HS, Lim SI, Byun MW. 1998. Changes in microbiological and physicochemical properties of bee pollen by application of gamma irradiation and ozone treatment. J Food Prot 61: 217-220.
Yook HS, Chung YJ, Kim JO, Kwon OJ, Kim S, Byun MW. 1997. Effects of ionizing energy and ozone treatments on the microbial decontamination and physicochemical properties of aloe powders and bee pollen. J Food Sci Nutr 2:89-95.
Lee JW, Kim YB, Choi EH. 1986. Radiosensitivity of molds isolated from honey pollen. J Korean Agric Chem Biotech 29: 416-421.
Katznelson H, Robb JA. 1962. The use of gamma radiation from cobalt-60 in the control of diseases of the honeybee and the sterilization of honey. Can J Microbiol 8: 175-179.
Jo C, Son JH, Lee HJ, Byun MW. 2003. Irradiation application for color removal and purification of green tea leaves extracts. Radiat Phys Chem 66: 179-184.
Sohn SH, Jo CR, Oh MJ, Sohn CB, Byun MW. 2006. Studies on the changes of biological activity and physicochemical characteristics of gamma irradiated dandelion extracts. Food Eng Prog 10: 40-47.
Kim BK, Lim SY, Song HP, Chung JW, Sung BK, Kim DH. 2006. Effect of irradiation on color values of food colorants. Korean J Food Preserv 13: 115-118.
Formanek Z, Lynch A, Galvin K, Farkas J, Kerry JP. 2003. Combined effects of irradiation and the use of natural antioxidants on the shelf-life stability of overwrapped minced beef. Meat Sci 63: 433-440.
Ahn DU, Jo C, Du M, Olson DG, Nam KC. 2000. Quality characteristics of pork patties irradiated and stored in different packaging and storage conditions. Meat Sci 56: 203-209.
Lee KH, Kim JH, Lee JW, Lee EM, Kim YJ, Byun MW. 1999. Effect of gamma irradiation on taste compounds in processing of low salted and fermented squid. J Korean Soc Food Sci Nutr 28: 1051-1057.
Lee NY, Jo CH, Lee WD, Kim JH, Byun MW. 2003. Physicochemical characteristics of gamma irradiated Changran jeotkal during storage at 10 ${^{\circ}C}$ . Korean J Food Sci Technol 35: 1129-1134.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.