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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 국내산 복숭아의 저장성 향상을 위하여 46℃의 열풍건조기에서 시간별로 복숭아를 처리하였을 때, 처리 직후 및 저장기간 중 주요 화학성분들과 항산화 활성이 변화하는지를 확인하고자 하였다.
가설 설정
- 1) Values with different superscripts within a column (a, b) and a row (A~C) were significantly different (p<0.05).
- 1) Values with different superscripts within a column (a~d) and a row (A~C) were significantly different (p<0.05).
- 1) Values with different superscripts within a column (a~d) and a row (A~D) were significantly different (p<0.05).
제안 방법
- 5 이하가 되도록 희석하고, 희석된 ABTS․+ 용액 1 ㎖에 시료 추출액 20 ㎕를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다. 0.1 mM ascorbic acid를 이용하여 표준곡선을 작성한 후 시료의 항산화력(AAeq, ascorbic acid equivalent antioxidant capacity, ㎎/g)을 계산하였다.
- 6 mM potassium persulphate를 제조한 후, 암소에 하루동안 방치하여 양이온(ABTS․+)을 형성시켰다. 734 nm에서 흡광도를 측정하여 흡광도 값이 1.5 이하가 되도록 희석하고, 희석된 ABTS․+ 용액 1 ㎖에 시료 추출액 20 ㎕를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다. 0.
- 복숭아의 저장성 증진을 위하여 46℃로 조절한 열풍건조기(VS-120203, Vision Scientific, Bucheon, Gyeonggi-Do)에 선별한 복숭아를 넣고, 0, 3, 6 및 9시간 동안 열풍을 처리하였다. 각 처리시간별로는 48개씩의 복숭아를 넣었으며, 열풍처리 후에는 실온에서 6일 동안 저장하면서 실험에 사용하였다.
- 복숭아의 저장성 증진을 위하여 46℃의 열풍건조기에서 0~9시간 동안 처리한 후, 저장 기간 중 화학성분들과 항산화 활성이 변화하는지를 측정하였다. 복숭아 중 ascorbic acid의 함량은 13.
- 8 ㎖를 넣어 3,000 rpm에서 5분 동안 원심분리하였다. 상등액 0.5 ㎖, 증류수 1.5 ㎖ 및 10% folic phenol reagent 0.2 ㎖를 차례대로 넣은 후 혼합하고, 실온에서 10분간 방치하며, 760 nm에서 흡광도를 측정하여 ascorbic acid의 함량을 측정하였다. 표준물질로는 L-ascorbic acid(Sigma Chemical Co.
- 열풍처리한 복숭아의 저장 중 금속이온 제거능은 Yena 등(2002)의 방법을 이용하여 측정하였다. 시료 추출액 1 ㎖에 2 mM ferrous chloride와 5 mM ferrozine을 각각 100 ㎕씩 가하여 흡광도 값의 조정을 위해 methanol을 일정량 혼합하고 10분간 상온에서 방치한 후 562 nm에서 반응액의 흡광도를 측정하고, 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 차를 백분율로 표시하여 금속이온 제거능을 측정하였다. DPPH 전자 공여능 측정은 Blois MS(1958)의 방법을 이용하여 시료 2 ㎖를 0.
- 법(1995)에 따라 측정하였다. 시료 추출은 복숭아 10 g에 증류수 50 ㎖를 가하고, homogenizer로 2분간 균질화시킨 후 100 ㎖ mass flask에 정용하여 준비하였으며, 이 시료 추출액 1 ㎖에 0.5 ㎖의 Folin-Denis 시약과 1 ㎖의 포화 Na2CO3 용액, 7.5 ㎖의 증류수를 차례로 혼합하여 30분 경과한 뒤 760 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질로는 gallic acid(Sigma Chemical Co.)를 사용하였다.
- 열풍처리한 복숭아의 유리당 함량 변화를 측정하기 위하여 복숭아 시료 10.0 g에 증류수 10 ㎖를 넣은 후 13,500 rpm/min으로 1분 동안 균질화시키고, 균질물을 17,000 rpm/min에서 15분간 원심분리한 후 0.45 ㎛ membrane filter를 이용하여 여과한 후 HPLC를 사용하여 분석하였다. 사용한 이동상은 acetonitrile과 증류수를 75:25(v/v)의 비율로 혼합하여 사용하고, column은 carbohytdrate column(250 ㎜×4.
- 각각의 조건으로 열풍처리한 복숭아를 저장하면서 저장기간에 따른 flavonoid의 함량을 Moreno 등(2000)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 위와 동일한 시료 추출액 0.1 ㎖에 80% ethanol 0.9 ㎖를 가하여 이 혼합액 0.5 ㎖에 10% aluminium nitrate 0.1 ㎖, 1 M potassium acetate 0.1 ㎖ 및 80% ethanol 4.3 ㎖를 각각 가하였다. 위 반응액을 상온에서 40분간 방치한 후 415 nm에서 흡광도 값을 측정하였다.
대상 데이터
- 복숭아의 저장성 증진을 위하여 46℃로 조절한 열풍건조기(VS-120203, Vision Scientific, Bucheon, Gyeonggi-Do)에 선별한 복숭아를 넣고, 0, 3, 6 및 9시간 동안 열풍을 처리하였다. 각 처리시간별로는 48개씩의 복숭아를 넣었으며, 열풍처리 후에는 실온에서 6일 동안 저장하면서 실험에 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 복숭아(Prunus persica L. Batsch)는 2013년 7월부터 8월까지 충청북도 음성군 음성읍에서 수확하자마자 바로 구매하여 외관상 상처가 없는 것을 선별하여 실험에 사용하였다.
- 2 ㎖를 차례대로 넣은 후 혼합하고, 실온에서 10분간 방치하며, 760 nm에서 흡광도를 측정하여 ascorbic acid의 함량을 측정하였다. 표준물질로는 L-ascorbic acid(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하였다.
- 위 반응액을 상온에서 40분간 방치한 후 415 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. 표준물질로는 quercetin (Sigma Chemical Co.)을 사용하였다.
데이터처리
- 본 시험에서 얻어진 결과는 SPSS 12.0(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) program을 사용하여 각 실험구 간의 유의성(p<0.05)을 검증한 후 Duncan's multiple range test에 의해 실험군 간의 차이를 분석하였다.
이론/모형
- 시료 추출액 1 ㎖에 2 mM ferrous chloride와 5 mM ferrozine을 각각 100 ㎕씩 가하여 흡광도 값의 조정을 위해 methanol을 일정량 혼합하고 10분간 상온에서 방치한 후 562 nm에서 반응액의 흡광도를 측정하고, 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 차를 백분율로 표시하여 금속이온 제거능을 측정하였다. DPPH 전자 공여능 측정은 Blois MS(1958)의 방법을 이용하여 시료 2 ㎖를 0.2 mM DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma Chemical Co.) 2 ㎖와 혼합하여 실온에서 30분 방치시킨 후, 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 전자 공여능(electron donating ability, %)은 다음 식에 의하여 산출하였다.
- 가공 처리과정 중 쉽게 산화될 수 있는 ascorbic acid가 열풍처리에 의하여도 쉽게 변화하는지와 저장 중 변화 정도를 확인하기 위하여 Park 등(2008)의 방법에 따라 측정하였다. 시료 추출은 복숭아 10 g에 3% metaphosphoric acid 용액 50 ㎖를 가하고, homogenizer로 2분간 균질화시킨 후 100 ㎖ mass flask에 3% metaphophoric acid로 정용하여 준비하였으며, 이 시료 추출물 0.
- 각각의 조건으로 열풍처리한 복숭아를 저장하면서 저장기간에 따른 flavonoid의 함량을 Moreno 등(2000)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 위와 동일한 시료 추출액 0.
- 복숭아를 46℃의 온도의 열풍건조기에서 처리하고 저장하면서 polyphenol 화합물의 함량 변화를 A.O.A.C.법(1995)에 따라 측정하였다. 시료 추출은 복숭아 10 g에 증류수 50 ㎖를 가하고, homogenizer로 2분간 균질화시킨 후 100 ㎖ mass flask에 정용하여 준비하였으며, 이 시료 추출액 1 ㎖에 0.
- 열풍처리한 복숭아의 저장 중 금속이온 제거능은 Yena 등(2002)의 방법을 이용하여 측정하였다. 시료 추출액 1 ㎖에 2 mM ferrous chloride와 5 mM ferrozine을 각각 100 ㎕씩 가하여 흡광도 값의 조정을 위해 methanol을 일정량 혼합하고 10분간 상온에서 방치한 후 562 nm에서 반응액의 흡광도를 측정하고, 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 차를 백분율로 표시하여 금속이온 제거능을 측정하였다.
성능/효과
- ABTS 라디칼 소거능에서는 대조군의 경우, 30.94 ㎎ AAeq/g이었으며, 열풍처리군은 28.68~31.08 ㎎ AAeq/g으로 대조군과 유의적인 차이를 보이지 않아, 라디칼 소거능의 차이는 없음을 알 수 있었다. 저장 중 ABTS 라디칼 소거능의 경우, 모든 실험군에서 큰 증가 또는 감소의 경향을 보이지 않는 것으로 나타나, 열풍처리 및 저장 중 변화는 크게 없는 것으로 사료되었다.
- Flavonoid 함량 변화에서는 대조군이 20.43 ㎎%로 가장 높은 함량을 보였고, 열풍처리군의 경우에는 매우 낮은 값을 보였는데 대조군의 편차를 고려하여 볼 때 차이는 없는 것으로 판단되었다. 저장 중 flavonoid 화합물의 함량 변화에서는 저장 6일차에 대조군이 다소 낮은 값을 보였고, 열풍처리군은 열풍처리 직후보다는 약간 증가하는 경향이었지만, 열풍처리에 의한 차이라기보다는 시료 개체의 차이로 열풍처리에 의한 flavonoid와 같은 성분의 변화는 없는 것으로 판단되었다.
- 16 ㎎%로 대조군과 큰 차이를 보이지 않아, 열풍처리에 의한 변화는 없는 것으로 나타났으며 저장 중 함량 변화에서는 6시간 열풍처리군을 제외하고는 대체적으로 감소하는 경향이었으며, 대조군의 변화가 가장 빠른 것으로 나타났다. Polyphenol 화합물의 함량은 대조군은 22.64 ㎎%였으며, 열풍처리군은 19.03~23.19 ㎎%로 복숭아 저장성 증진을 위한 열풍처리의 변화는 없는 것으로 나타났으며, 저장 중의 변화에서는 대조군보다는 열풍처리군에서 약간 높은 함량을 유지하는 경향이었다. Flavonoid 함량에서는 대조군 및 열풍처리군 모두 저장하는 동안 특정한 경향을 보이지는 않는 것으로 나타났다.
- 금속이온 제거능의 경우, 대조군은 10.73%였으며, 열풍처리군은 11.60~12.43%로 대조군이 열풍처리군보다는 다소 낮은 값을 보였지만 큰 차이를 보이지는 않는 것으로 판단되었으며, 저장 중 변화에서는 대조군은 8.98~11.32%로 저장 초기와 비교할 때 큰 차이를 보이지 않았고, 열풍처리군에서도 저장 중 변화를 보이지 않는 것으로 나타나, 열풍처리 및 저장에 따른 금속이온 제거능의 변화는 없는 것으로 판단되었다.
- 대조군의 경우, fructose, glucose, maltose 및 sucrose 4종의 당이 발견되었고, sucrose가 가장 높은 함량을 보였으며 glucose, fructose의 순으로 나타났다.
- 전보(Lee 등 2013b)에서는 복숭아의 저장성 증진을 위하여 46℃의 열풍건조기에서 0~9시간 동안 처리한 후 저장 기간 중 부패율, 이화학적 변화 및 기호도의 변화를 측정한 결과, 대조군에 비하여 낮은 부패율과 중량 변화를 보였으며, 쉽게 물러지는 복숭아의 경도의 변화에서도 열풍처리한 복숭아가 높은 경도의 결과를 보였다. 또한 기호도의 변화에서는 초기에는 유의적인 차이가 없었으나, 저장 6일에는 대조군의 기호도값이 급격히 감소하는 것으로 나타나, 전반적으로 열풍처리군이 품질이 우수한 것으로 나타났다.
- 열풍처리군에서의 유리당은 대조군과 동일한 경향이었으며, 함량 변화에서는 시료 개체간의 차이일 뿐 처리에 따른 유의적인 차이를 보이지는 않아 열풍처리에 의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 복숭아 저장 후기인 6일차 유리당 함량의 변화에서는 초기보다 대조군은 감소하고, 열풍처리군은 다소 증가한 경향이었지만, 유의적인 차이를 보이지는 않아 열풍처리에 의한 변화는 없는 것으로 판단되었다.
- 복숭아의 저장성 증진을 위하여 46℃의 열풍건조기에서 0~9시간 동안 처리한 후, 저장 기간 중 화학성분들과 항산화 활성이 변화하는지를 측정하였다. 복숭아 중 ascorbic acid의 함량은 13.81 ㎎%였으며, 열풍처리군은 11.73~14.16 ㎎%로 대조군과 큰 차이를 보이지 않아, 열풍처리에 의한 변화는 없는 것으로 나타났으며 저장 중 함량 변화에서는 6시간 열풍처리군을 제외하고는 대체적으로 감소하는 경향이었으며, 대조군의 변화가 가장 빠른 것으로 나타났다. Polyphenol 화합물의 함량은 대조군은 22.
- 열풍처리군에서의 유리당은 대조군과 동일한 경향이었으며, 함량 변화에서는 시료 개체간의 차이일 뿐 처리에 따른 유의적인 차이를 보이지는 않아 열풍처리에 의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 복숭아 저장 후기인 6일차 유리당 함량의 변화에서는 초기보다 대조군은 감소하고, 열풍처리군은 다소 증가한 경향이었지만, 유의적인 차이를 보이지는 않아 열풍처리에 의한 변화는 없는 것으로 판단되었다.
- 복숭아에 46℃의 열풍을 시간별로 처리하고 저장하면서 ascorbic acid의 함량 변화를 측정한 결과는 Table 1과 같다. 열풍처리를 하지 않은 대조군의 ascorbic acid의 함량은 13.81 ㎎%였으며, 열풍처리군은 11.73~14.16 ㎎%로 대조군과 비교할 때 3 및 6시간 처리군은 다소 감소하였지만, 9시간 열풍처리군은 대조군과 유의적인 차이를 보이지 않는 것으로 나타나, 대체적으로 열풍처리에 의한 경향보다는 시료간의 차이인 것으로 판단된다.
- Flavonoid 함량에서는 대조군 및 열풍처리군 모두 저장하는 동안 특정한 경향을 보이지는 않는 것으로 나타났다. 유리당의 변화에서는 대조군 및 열풍처리군 모두 개체 차이일 뿐 큰 차이를 보이지 않았으며, 저장 중 변화에서도 차이를 보이지는 않는 것으로 나타났다. 항산화 활성의 변화도 대조군과 열풍처리군 모두 차이를 보이지 않았다.
- 이상의 결과를 정리해 보면 복숭아에 46℃의 열풍을 3~9시간 동안 처리하였을 때 부패율 및 경도가 증진되고(Lee 등 2013b), ascorbic acid 및 polyphenol 화합물의 함량이 저장 중 대조군보다 높은 값을 보이는 것으로 나타났으며, 열풍처리에 의하여도 복숭아의 화학성분 및 항산화 활성의 변화는 보이지 않는 것으로 나타나, 복숭아의 저장성 증진을 위한 방법으로 열풍처리 방법의 이용이 가능할 것으로 판단되었다.
- 43 ㎎%로 가장 높은 함량을 보였고, 열풍처리군의 경우에는 매우 낮은 값을 보였는데 대조군의 편차를 고려하여 볼 때 차이는 없는 것으로 판단되었다. 저장 중 flavonoid 화합물의 함량 변화에서는 저장 6일차에 대조군이 다소 낮은 값을 보였고, 열풍처리군은 열풍처리 직후보다는 약간 증가하는 경향이었지만, 열풍처리에 의한 차이라기보다는 시료 개체의 차이로 열풍처리에 의한 flavonoid와 같은 성분의 변화는 없는 것으로 판단되었다.
- 64 ㎎%로 대조군과 3시간 열풍처리군이 약간 높게 나타났지만, 전반적으로 큰 차이를 보이지는 않는 것으로 판단되었다. 저장 중에서의 변화는 대조군은 저장 6일차에 가장 낮은 함량을 보였으나, 3~9시간의 열풍처리군은 다소 높은 함량을 보여주고 있는 것으로 나타나, ascorbic acid와 마찬가지로 대조군의 변화가 보다 빠른 변화를 보이는 것으로 판단되었다.
- 저장기간에 따른 변화를 살펴보면, 대체적으로 저장 4일차에 약간 증가하였으며, 저장 6일차에 대조군은 6.01 ㎎%로 가장 낮았고, 6시간 열풍처리군의 경우, 16.13 ㎎%로 가장 높게 나타났다. 이와 같은 이유는 개체간의 차이 등도 있겠지만, ascorbic acid는 과일 숙성 중 감소하는 경향을 보이기 때문에 대조군이 열풍처리군보다는 빠르게 숙성이 일어나고 있는 것으로 판단되었다.
- 42%로 대조군과 비교할 때 유의적인 차이를 보이지는 않았다. 저장기간에 따른 변화에서도 대조군 및 열풍처리군 모두 유의적인 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다.
후속연구
- 반면, Lemoine 등(2009)의 연구에서는 브로콜리에 열풍처리 시 polyphenol 화합물의 함량이 감소하는 경향을 나타내었다고 하여 본 결과와는 상반된 결과를 보였지만, Lemoine 등(2010)은 브로콜리에 8 kJ/㎡의 UV-C와 48℃에서 3시간 열풍 복합처리하고 저장하면서 polyphenol 화합물의 함량을 측정한 결과, 처리 직후 대조군보다는 복합처리군에서 유의적으로 높은 함량을 보였고, 저장 5일차를 제외하고는 복합처리군이 유의적으로 높은 함량을 보여, 본 결과와 일치하는 경향을 보이는 등 다양한 결과를 보이므로, 이에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
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