[논문]양파 착즙 중 열처리 조건이 유황양파즙의 품질 특성에 미치는 영향

최보경; 서정희

doi:10.9721/kjfst.2014.46.2.189

양파 착즙 중 열처리 조건이 유황양파즙의 품질 특성에 미치는 영향
Effects of Heat Treatment on the Quality of the Onion Juices Prepared with Sulfur-applied Onions 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.46 no.2, 2014년, pp.189 - 197

초록
AI-Helper

양파 재배 중 유황 엽면시비 횟수를 1회, 4회로 달리하여 생산된 2종의 양파(Sulfur-1, Sulfur-4)를 착즙온도와 시간을 달리하여 $105^{\circ}C$ 5 h, $110^{\circ}C$ 5 h 10 min, $115^{\circ}C$ 5 h 20 min, $120^{\circ}C$ 4 h 30 min, $120^{\circ}C$ 5 h 30 min 조건으로 총 10종의 양파즙을 제조하여, 유황 시비와 열처리 조건이 양파즙의 품질 특성에 미치는 영향을 탐색하였다. 양파즙은 열처리 강도에 비례하여 갈색화 양상을 나타내었으며(p<0.001), 이는 색 특성에 대한 기호도 및 종합적 기호도에 유의적 영향을 준 것으로 평가되었다. 착즙 온도가 높고 시간이 길어질수록 양파즙의 유기산 함량은 유의적으로 증가하여(p<0.001) pH는 감소하였다(p<0.001). 양파 분쇄 단계에서 형성된 thiosulfinate는 $105-120^{\circ}C$ 고온의 열처리 하에서 유의적 차이를 나타내지 않음으로써 thiosulfinate가 저분자 황화합물로 분해되는 속도가 유의적 차이가 없었음을 시사하였다. 총 flavonoids 함량은 열처리 조건이 강할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.001). 이는 열처리에 의해 당 등과 결합형태로 존재하는 flavonoids들이 유리형으로 전환되고, 또한 양파 조직의 붕괴가 용이하게 일어남에 따라 matrix로부터 flavonoids의 용출이 증가한 결과로 사료된다. 동일한 조건하에서는 유황처리 횟수가 많은 Sulfur-4 양파즙이 Sulfur-1 양파즙보다 flavonoids 함량이 높은 경향을 보였다. 본 연구는 (i) 양파즙 제조 시 가해진 열처리는, 양파 내부에 존재하는 성분들의 용출과, Maillard 갈변반응, caramelization 등 화학반응 속도에 영향을 주었으며, 이러한 화학적 변화가 양파즙의 색, 점도 등 물리적 특성에 영향을 주었음을 시사해 주었다. 또한 (ii) 양파즙에서 관찰된 이러한 화학적 물리적 변화의 기질을 Sulfur-1 양파보다 Sulfur-4 양파가 상대적으로 더 많이 보유함으로써 재배 중 유황처리 횟수가 양파즙의 품질에 영향을 주었음을 시사하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Onion juices were prepared by various heat treatments (at $105-120^{\circ}C$ for 4.5-5.5 h), from the onions cultivated with increasing numbers of sulfur applications (once for Sulfur-1, four times for Sulfur-4). As heat treatment intensity increased, the onion juices darkened (p<0.001), which adversely affected the sensory preference. In addition, increasing the heating temperature significantly increased the organic acid content of onion juices (p<0.001), and therefore, decreased pH (p<0.001). Heat intensity did not affect the thiosulfinate content of onion juices, suggesting that the rate of decomposition of thiosulfinate into low-molecular weight sulfur derivatives is similar over the temperature range of $105-120^{\circ}C$. Total flavonoids were higher in onion juices derived from Sulfur-4 than in Sulfur-1 onions, and increased with heat treatment intensity (p<0.001). These results indicated that heat-facilitated conversion of bound forms of flavonoids to their free forms increases the extractability of flavonoids from onions.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 연구에서는, 유황처리로 총 페놀이 증가된 양파에 열처리가 가능한 가공식품으로 유황양파 착즙액을 제조하기로 결정하였다. 이를 위한 열처리 조건을 선정하기 위해 전보에서 보고한 유황처리 횟수가 다른 두 종류의 양파를 원료로 하여 착즙 온도와 시간이 다른 총 10종의 유황양파 착즙액을 생산하였다.
본 연구에서는, 선행연구에서 얻어진 관능적 특성과 기능성이 향상된 유황양파를 이용하여 가공식품을 개발하기 위한 첫 단계로 유황양파 착즙액 제조를 시도하였다. 최근의 연구결과에 의하면, 과일, 채소류는 열처리 공정 중 (i) Maillard 반응 등에 의해 새로운 항산화 물질이 생성되고(15,16), (ii) 흡수율과 활성이 낮은 결합형(esterified, glycosylated)의 생리활성 물질들이 유리형(free form)으로 전환되어 bioavailability가 높아짐으로써(17-20) 항산화능을 포함한 생리활성이 증가되었음이 보고되었다.
또한, 양파의 생리활성과 약리작용은 양파 내부에 존재하는 플라보노이드(quercetin, kaempferol, rutin) 및 그 배당체 물질과 유기 황 화합물(thiosulfinate, allyl disulfide, diallyl sulfide) 등 생물학적 활성 분자들에서 기인하는 것으로 보고되었다(4,7,8). 이와 같이, 양파의 관능적 특성과 기능성의 상당부분이 황(sulfur)에서 유래하므로, 전보에서는 국내 토양에서 절대적으로 부족한 황을 양파 재배 중 유황 처리 방법(9) 및 유황 처리 횟수(10)를 달리하여 생산함으로써 양파의 품질특성을 증진시키고자 하였다. 파종 전 토양에 유황을 직접 처리하고 수확 전 엽면시비로 유황을 추가 공급하여 생산한 유황양파는 무처리군 혹은 유황 처리 횟수가 상대적으로 적은 군에 비해 총 페놀, 단백질, 무기질 등이 유의적으로 증가하였고 무기질 조성 역시 개선된 결과를 보였다(9,10).

가설 설정

1)Value was expressed as the average±standard deviation of triplicates.

제안 방법

이를 위한 열처리 조건을 선정하기 위해 전보에서 보고한 유황처리 횟수가 다른 두 종류의 양파를 원료로 하여 착즙 온도와 시간이 다른 총 10종의 유황양파 착즙액을 생산하였다. 열처리와 유황시비에 따른 양파즙의 품질 특성을 해석하기 위해 (i) 착즙액의 품질특성 지표로 수분, 수용성 고형분, 점도, 관능적 특성 등을 평가하였고 (ii) 열처리에 의한 양파의 관능적 특성과 기능성의 변화를 모니터링하는 지표로 각각 thiosulfinate와 flavonoids를 선택하여 분석하였다.
4 mM DTNB (in 50 mM HEPES) 1 mL를 가하여 잘 혼합한 후 27℃에서 10 min 반응 시킨 다음 spectrophotometer (UV-1650, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 412 nm에서 흡광도를 측정하였다. Cysteine을 농도별로 조제하여 얻은 표준검량곡선으로부터 시료 추출물의 총 thiosulfinate 함량을 역산출하였다. 한편, 양파즙의 flavonoid함량은 flavonoid가 알칼리 상태에서 aluminum과 분홍색의 complex (flavonoid-aluminum complex)를 형성하는 원리를 바탕으로 한 Zhuang 법으로(24) 양파즙의 희석 과정 없이 분석하였다.
유황처리 횟수와 열처리 조건이 다른 10종 양파즙에서 양파의 대표적 함황 함유성분(sulfur-containing organic compounds)인 thiosulfinate를 정량 분석하였다. Thiosulfinate 1분자와 cysteine 2분자가 반응하여 S-alkenyl 혹은 S-alkylmercaptocysteine을 형성하는 원리를 활용하였다. 시료에 충분한 양의cysteine을 첨가하여 시료 속 thiosulfinate와 반응시킨 후 남은 cysteine을 DTNB와 반응시켜 발색물을 형성시킴으로써 감소한 cysteine의 함량을 통해 최종적으로 시료의 thiosulfinate 함량을 역정량하였다(23).
열처리 조건을 달리하여 제조된 Sulfur-1양파즙 5종과 대조군 양파즙 1종은 (i) 양파즙의 관능적 특성 평가영역과 (ii) 그 특성에 대한 개인적 기호도 영역으로 구분하여 평가되었다. 관능 검사자가 한 번에 평가할 수 있는 시료 수를 고려하여 Sulfur-4 양파즙의 관능검사는 Sulur-1 양파즙과 평가 시간을 달리하였으며 동일한 대조군 양파즙 1종을 포함하여 실시하였다. 관능검사 시 양파즙은 생수와 함께 제시되었다.
양파즙의 색 특성은 color intensity (A420+A520)를 계산하여 비교하였다. 또한, 일정량의 양파즙을 종이컵에 취한 후 디지털 카메라(VLUU PL90, Samsung, Suwon, Korea)로 촬영하여 색 특성을 비교하였다. 양파즙의 흐름 특성(flow behavior)은 직경 20 mm의 parallel plate가 장착된 rheometer(AR 2000, TA instruments, New Castle, DE, USA)로 25°C에서 shear rate (1/s)을 0에서 300까지 증가시키며 shear stress의 변화를 모니터링 하여 양파즙의 흐름 특성과 점도를 평가하였다.
Thiosulfinate 1분자와 cysteine 2분자가 반응하여 S-alkenyl 혹은 S-alkylmercaptocysteine을 형성하는 원리를 활용하였다. 시료에 충분한 양의cysteine을 첨가하여 시료 속 thiosulfinate와 반응시킨 후 남은 cysteine을 DTNB와 반응시켜 발색물을 형성시킴으로써 감소한 cysteine의 함량을 통해 최종적으로 시료의 thiosulfinate 함량을 역정량하였다(23). 즉, 양파즙 0.
양파 재배 중 유황 엽면시비 횟수를 1회, 4회로 달리하여 생산된 2종의 양파(Sulfur-1, Sulfur-4)를 착즙온도와 시간을 달리하여 105℃ 5 h, 110℃ 5 h 10 min, 115℃ 5 h 20 min, 120℃ 4 h 30 min, 120℃ 5 h 30 min 조건으로 총 10종의 양파즙을 제조하여, 유황 시비와 열처리 조건이 양파즙의 품질 특성에 미치는 영향을 탐색하였다. 양파즙은 열처리 강도에 비례하여 갈색화 양상을 나타내었으며(p<0.
양파즙 200 μL에 10% (w/v) NaNO 260 μL, 20% AlCl3 120 μL를 혼합한 후 1 N NaOH용액 400 μL와 증류수 800 μL를 순서대로 첨가하고 5min 후 spectrophotometer(UV-1650, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 510 nm에서 흡광도를 측정하였다.
양파즙에 증류수를 첨가하여10배 희석시킨 후 spectrophotometer (UV-1650, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 420 nm (A420)와 520 nm(A520)에서 흡광도를 측정하였다. 양파즙의 색 특성은 color intensity (A420+A520)를 계산하여 비교하였다.
양파즙의 관능검사는 강원대학교 식품영양학과 재학생 중 관능검사 경험이 있는 30명을 패널로 선정하여 실험목적과 양파즙의 품질특성에 대하여 사전 교육을 실시한 후 5점 평점법(5-point scaling)으로 평가하였다. 사전 교육에는 관능검사지에 기재된 각 관능적 특성에 해당하는 용어의 정의 설명도 포함하였다.
양파즙에 증류수를 첨가하여10배 희석시킨 후 spectrophotometer (UV-1650, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 420 nm (A420)와 520 nm(A520)에서 흡광도를 측정하였다. 양파즙의 색 특성은 color intensity (A420+A520)를 계산하여 비교하였다. 또한, 일정량의 양파즙을 종이컵에 취한 후 디지털 카메라(VLUU PL90, Samsung, Suwon, Korea)로 촬영하여 색 특성을 비교하였다.
양파즙의 수분 함량은 적외선 수분측정기(MB45 Moisture Analyzer, OHAUS, Nanikon, Switzerland)로 측정하였다. 수용성 고형분 함량(soluble solid content)은 양파즙 속 입자들에 의한 굴절률 (refractometer, PR201, Atago, Tokyo, Japan)을 측정하여 당의 농도(Degrees Brix, ^oBx)로 나타내었다.
양파즙의 흐름 특성(flow behavior)은 직경 20 mm의 parallel plate가 장착된 rheometer(AR 2000, TA instruments, New Castle, DE, USA)로 25°C에서 shear rate (1/s)을 0에서 300까지 증가시키며 shear stress의 변화를 모니터링 하여 양파즙의 흐름 특성과 점도를 평가하였다.
양파즙의 pH는 추가의 희석 과정 없이 pH meter (725P, Istek, Seoul, Korea)로 바로 측정하였다. 유기산 함량(titratable acidity)은 양파즙에 증류수를 첨가하여 20배 희석한 후 0.01 N (F=0.99) NaOH로 중화적정하여 소모된 NaOH 부피로부터 양파즙 속 총산의 함량을 양파 속 대표적 유기산인 구연산(citric acid, 64.04 g/molar equivalent)의 함량으로 산출하였다(22).
유황처리 횟수와 열처리 조건이 다른 10종 양파즙에서 양파의 대표적 함황 함유성분(sulfur-containing organic compounds)인 thiosulfinate를 정량 분석하였다. Thiosulfinate 1분자와 cysteine 2분자가 반응하여 S-alkenyl 혹은 S-alkylmercaptocysteine을 형성하는 원리를 활용하였다.
열처리 강도가 높고 유황처리 횟수가 증가할수록 양파 착즙액에서 관찰된 수분 감소와 수용성 고형분 증가 현상은(Table 2) 양파즙이 농축되어감(concentration)을 시사하였다. 이에 따라, 열처리 조건과 유황시비가 양파즙의 점도와 흐름특성에 미친 영향을 평가하였다(Fig. 2). Rheometer로 측정된 양파 착즙액은 전형적인 Newtonian fluid의 특성을 나타내었으며, 열처리 강도에 따른 차이는 관찰되지 않았다.
평가된 관능적 특성으로는, 색(color; 매우 옅은 갈색이다-매우 짙은 갈색이다), 양파즙의 부유물 정도(degree of suspended onion pulp; 양파 착즙 시 함께 추출되어 나온 양파의 잔여물을 말하며, 저었을 때 양파즙에 뜨는 양파 부유물의 정도), 고유의 향(onion savory aroma; 향이 고소하며 양파스낵과 유사한 냄새가 나는 정도), 이취(off-flavor; 거부감이 드는 불쾌한 양파의 냄새), 양파즙의 점도(viscosity/flow behavior; 양파즙을 저었을 때 액체가 묽어 잘 저어지는 것과, 걸쭉하여 저을 때 힘이 가해지는 정도), 단맛(sweetness), 진한 맛(concentrated taste of the onion juice; 오래 달여 농축된 즙으로 양파 맛이 깊은 정도), 쓴맛(bitter aftertaste), 이미(off-taste; 불쾌한맛), 양파즙이 입안에 부착되는 정도(mouthcoating/degree of coating in the mouth; 양파즙을 마실 때 혀와 입, 천장 등에 양파즙이 들어붙어 입안에 남아있는 잔존감으로, 입안이 코팅되는 정도)가 있었으며, ‘각 특성이 약한 경우’를 1점으로 하고 ‘그 특성이 강한 경우’를 5점으로 하여 평가하였다.

대상 데이터

대조군으로는 동일 시기에 국내산 양파로 제조된 양파즙(Muan, Korea) 1종을 선정하여 양파즙의 이화학적·관능적 품질 특성에 대한 비교 지표로 실험에 사용하였다.
본 실험에 사용된 양파즙은 2012년 9월 강원도 삼척 양파작목영농조합법인으로부터 공급받았다. 양파즙 제조에는 재배 기간 중 유황 처리 횟수를 달리하여 생산된 2종의 유황양파가 사용되었다.
시약 조제에는 탈염·탈이온수가 사용되었다.
실험에 사용된 sodium hydroxide은 Showa Chemical Industry Co. (Tokyo, Japan)의 특급시약을 사용하였으며, quercetin, N-(2-hydoxyethyl)peperazine-N-2-ethane sulfonic acid (HEPES), 5,5-dithiobis (2-nitrobenzoic acid) (DTNB), aluminum chloride hexahydrate(AlCl₃), potassium acetate (CH₃COOK), cysteine은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)로부터 구입하여 사용하였다. 시약 조제에는 탈염·탈이온수가 사용되었다.
양파즙은 2012년 8월 말에 2종의 양파 Sulfur-1과 Sulfur-4를 별도의 처리 없이 껍질 채 수돗물로 5회 이상 세척한 후 양파 과육(bulb scales)과 그 주위의 한 겹 껍질(tunic, onion skin)을 유지한 채 분쇄기(D&J Medical, Gwangmyeong, Korea)에 넣어 잘게 분쇄하였다.
따라서 본 연구에서는, 유황처리로 총 페놀이 증가된 양파에 열처리가 가능한 가공식품으로 유황양파 착즙액을 제조하기로 결정하였다. 이를 위한 열처리 조건을 선정하기 위해 전보에서 보고한 유황처리 횟수가 다른 두 종류의 양파를 원료로 하여 착즙 온도와 시간이 다른 총 10종의 유황양파 착즙액을 생산하였다. 열처리와 유황시비에 따른 양파즙의 품질 특성을 해석하기 위해 (i) 착즙액의 품질특성 지표로 수분, 수용성 고형분, 점도, 관능적 특성 등을 평가하였고 (ii) 열처리에 의한 양파의 관능적 특성과 기능성의 변화를 모니터링하는 지표로 각각 thiosulfinate와 flavonoids를 선택하여 분석하였다.

데이터처리

1 for windows, Cary, NC, USA)를 이용하여 평균값과 표준편차로 나타내었으며, ANOVA, Duncan’s multiple range test로 각각의 특성에 대해 유의적인 차이가 있는지를 검증하였다. 별도의 교호작용을 삽입하지 않고 (i) 유황처리 횟수가 동일한 양파들 사이에서 열처리 조건에 따른 영향과 (ii) 유황처리 횟수가 다른 양파에 동일한 열처리 조건을 가했을 때의 영향으로 분석 데이터를 배열한 후 통계처리를 실시 하여 결과를 제시하였다.
유황처리 횟수 및 열처리 조건에 따른 양파즙의 품질 특성은 통계처리 프로그램 SAS (version 9.1 for windows, Cary, NC, USA)를 이용하여 평균값과 표준편차로 나타내었으며, ANOVA, Duncan’s multiple range test로 각각의 특성에 대해 유의적인 차이가 있는지를 검증하였다.

이론/모형

NS means not significant. Preferences to the onion juices and its characteristics were assessed by using the scoring difference test of 5-point numerical scale, i.e., ranging from 1 (dislike extremely) to 5 (like extremely).
NS means not significant. Sensory characteristics of the onion juices were assessed by using the scoring difference test of 5-point numerical scale, i.e., ranging from 1 (weak) to 5 (strong).
품질평가를 위한 관능적 특성들은 삼척 양파영농조합법인에 소속된 양파재배 농민들의 설명을 참조하여선정하였으며, 개별 관능적 특성에 대한 용어 정의는 ‘국립국어원표준국어대사전’에 근거하였다(25).
Cysteine을 농도별로 조제하여 얻은 표준검량곡선으로부터 시료 추출물의 총 thiosulfinate 함량을 역산출하였다. 한편, 양파즙의 flavonoid함량은 flavonoid가 알칼리 상태에서 aluminum과 분홍색의 complex (flavonoid-aluminum complex)를 형성하는 원리를 바탕으로 한 Zhuang 법으로(24) 양파즙의 희석 과정 없이 분석하였다. 양파즙 200 μL에 10% (w/v) NaNO 260 μL, 20% AlCl₃ 120 μL를 혼합한 후 1 N NaOH용액 400 μL와 증류수 800 μL를 순서대로 첨가하고 5min 후 spectrophotometer(UV-1650, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 510 nm에서 흡광도를 측정하였다.

성능/효과

동일한 조건하에서는 유황처리 횟수가 많은 Sulfur-4 양파즙이 Sulfur-1 양파즙보다 flavonoids 함량이 높은 경향을 보였다. 본 연구는 (i) 양파즙 제조 시 가해진 열처리는, 양파 내부에 존재하는 성분들의 용출과, Maillard 갈변반응, caramelization 등 화학반응 속도에 영향을 주었으며, 이러한 화학적 변화가 양파즙의 색, 점도 등 물리적 특성에 영향을 주었음을 시사해 주었다. 또한 (ii) 양파즙에서 관찰된 이러한 화학적·물리적 변화의 기질을 Sulfur-1 양파보다 Sulfur-4 양파가 상대적으로 더 많이 보유함으로써 재배 중 유황처리 횟수가 양파즙의 품질에 영향을 주었음을 시사하였다.
종합적 기호도로 Sulfur-1 양파즙은 (i) 관능적 특성의 부정적인자인, 이취, 이미, 쓴맛에서는 낮은 특성을 보이고, (ii) 긍정적인자인 단맛, 진한 맛에서는 상대적으로 높은 특성을 보인 120℃ 5 h 30 min 조건의 양파즙이 상대적으로 높은 기호도를 나타내었다. 반면, Sulfur-4 양파즙은 가장 온화(mild)한 105℃ 5 h 조건의 양파즙이 다른 조건들의 양파즙보다 (i) 부정적 인자인 부유물은 유의적으로 높은 특성을, (ii) 긍정적 인자인 단맛, 진한 맛은 낮은 특성을 나타내었다. Sulfur-4 양파즙은 Sulfur-1 양파즙보다 열처리 증가에 따른 색도(color intensity) 증가 폭이 크게 나타나, 가장 mild한 조건과 강한 조건 사이에 뚜렷한 기호도 차이를 보여주었다.
종합적 기호도로 Sulfur-1 양파즙은 (i) 관능적 특성의 부정적인자인, 이취, 이미, 쓴맛에서는 낮은 특성을 보이고, (ii) 긍정적인자인 단맛, 진한 맛에서는 상대적으로 높은 특성을 보인 120℃ 5 h 30 min 조건의 양파즙이 상대적으로 높은 기호도를 나타내었다. 반면, Sulfur-4 양파즙은 가장 온화(mild)한 105℃ 5 h 조건의 양파즙이 다른 조건들의 양파즙보다 (i) 부정적 인자인 부유물은 유의적으로 높은 특성을, (ii) 긍정적 인자인 단맛, 진한 맛은 낮은 특성을 나타내었다.
본 연구는 (i) 양파즙 제조 시 가해진 열처리는, 양파 내부에 존재하는 성분들의 용출과, Maillard 갈변반응, caramelization 등 화학반응 속도에 영향을 주었으며, 이러한 화학적 변화가 양파즙의 색, 점도 등 물리적 특성에 영향을 주었음을 시사해 주었다. 또한 (ii) 양파즙에서 관찰된 이러한 화학적·물리적 변화의 기질을 Sulfur-1 양파보다 Sulfur-4 양파가 상대적으로 더 많이 보유함으로써 재배 중 유황처리 횟수가 양파즙의 품질에 영향을 주었음을 시사하였다.
이후 물과 함께 착즙기 (D&J Medical, Gwangmyeong, Korea)에 넣어 Table 1과 같이 착즙 온도와 시간을 달리하여 제조되었다. 실험에 사용된 착즙 온도와 시간은 (i) 지역 소규모 과채류 착즙액 제조자가 통상적으로 사용하는 조건을 포함하여, (ii) 예비실험을 통해 착즙 시 양파 조직의 붕괴를 용이하게 하여 적절한 수율의 양파즙을 얻을 수 있고, 지나친 가열로 탄화가 발생하지 않으며, 관능적 기호도를 고려하여 불쾌한 풍미를 유발하지 않는 범위 안에서 결정되었다. 대조군으로는 동일 시기에 국내산 양파로 제조된 양파즙(Muan, Korea) 1종을 선정하여 양파즙의 이화학적·관능적 품질 특성에 대한 비교 지표로 실험에 사용하였다.
(ii) 파종 시 토양에 직접 MSM을 1회 처리하고, 수확 3달 전부터 수확 1달 전까지 일정 간격으로 제독유황을 총 4회 처리한 군(Sulfur-4)으로 구별하여, 그 외 조건은 동일하게 유지하며 재배·생산되었다.
1)Onion juices were prepared using Sulfur-1 or Sulfur-4 onions at each temperature and time, with other processing conditions being equal. The onion juices were packaged in 100 mL polyethylene pouch bags.
2). Rheometer로 측정된 양파 착즙액은 전형적인 Newtonian fluid의 특성을 나타내었으며, 열처리 강도에 따른 차이는 관찰되지 않았다. 그러나, 5종 Sulfur-1 양파즙은 대조군 Control (M)보다 점도가 낮았으며, 5종 Sulfur-4 양파즙은 대조군과 차이를 나타내지 않아 유황시비에 의한 영향은 관찰되었다.
Sulfur-1과 Sulfur-4로 제조된 양파 착즙액의 수분 함량은 열처리 조건 중 가장 mild한 105℃ 5 h 조건에서 유의적으로 높았으며, 착즙 온도가 높고 시간이 길어질수록 감소하는 경향을 나타내었다(Table 2).
반면, Sulfur-4 양파즙은 가장 온화(mild)한 105℃ 5 h 조건의 양파즙이 다른 조건들의 양파즙보다 (i) 부정적 인자인 부유물은 유의적으로 높은 특성을, (ii) 긍정적 인자인 단맛, 진한 맛은 낮은 특성을 나타내었다. Sulfur-4 양파즙은 Sulfur-1 양파즙보다 열처리 증가에 따른 색도(color intensity) 증가 폭이 크게 나타나, 가장 mild한 조건과 강한 조건 사이에 뚜렷한 기호도 차이를 보여주었다. 이에 따라, 110℃ 5 h 10 min 조건의 양파즙이 유의적이지는 않으나 종합적 기호도가 상대적으로 높게 나타났다.
이는 열처리에 의해 당 등과 결합형태로 존재하는 flavonoids들이 유리형으로 전환되고, 또한 양파 조직의 붕괴가 용이하게 일어남에 따라 matrix로부터 flavonoids의 용출이 증가한 결과로 사료된다. 동일한 조건하에서는 유황처리 횟수가 많은 Sulfur-4 양파즙이 Sulfur-1 양파즙보다 flavonoids 함량이 높은 경향을 보였다. 본 연구는 (i) 양파즙 제조 시 가해진 열처리는, 양파 내부에 존재하는 성분들의 용출과, Maillard 갈변반응, caramelization 등 화학반응 속도에 영향을 주었으며, 이러한 화학적 변화가 양파즙의 색, 점도 등 물리적 특성에 영향을 주었음을 시사해 주었다.
또한, 열처리 조건이 강해질수록 수용성 고형분은 증가하여(p<0.001), 열에 의해 양파 조직의 붕괴가 용이해져 양파 내부에 존재하는 구성성분들의 분해 및 용출이 증가했음을 시사해 주었다.
001). 양파 분쇄 단계에서 형성된 thiosulfinate는 105-120℃ 고온의 열처리 하에서 유의적 차이를 나타내지 않음으로써 thiosulfinate가 저분자 황화합물로 분해되는 속도가 유의적 차이가 없었음을 시사하였다. 총 flavonoids 함량은 열처리 조건이 강할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.
Thiosulfinate는, 세포질에 존재하는 전구체인 S-(1-propenyl)-Lcysteine sulfoxide와 액포에 존재하는 allinase가 양파 조직이 파괴될 때 만나서 형성되는 양파의 매운 맛과 향의 주성분으로 가열에 의해 disulfides, trisulfides, thiols, thiophenes 등의 다양한 황 함유 유도체들로 분해될 수 있다(6). 양파 착즙액의 thiosulfinate 함량은 열처리가 강할수록, 유황시비 횟수가 많을수록 높은 경향을 나타내었으나 유의적 수준은 아니었다(Table 3). 양파즙 제조시 양파를 분쇄하는 단계에서 효소적 반응으로 형성된 thiosulfinate는 이후 105-120℃ 고온의 열처리에서 저분자의 황 함유 화합물로 분해될 수 있음을 고려하면, 본 실험에서 사용한 온도와 시간 조건에서는 thiosulfinate의 분해반응 속도가 유의적 차이가 없었음을 시사하고 있다.
양파 착즙액의 thiosulfinate 함량은 열처리가 강할수록, 유황시비 횟수가 많을수록 높은 경향을 나타내었으나 유의적 수준은 아니었다(Table 3). 양파즙 제조시 양파를 분쇄하는 단계에서 효소적 반응으로 형성된 thiosulfinate는 이후 105-120℃ 고온의 열처리에서 저분자의 황 함유 화합물로 분해될 수 있음을 고려하면, 본 실험에서 사용한 온도와 시간 조건에서는 thiosulfinate의 분해반응 속도가 유의적 차이가 없었음을 시사하고 있다.
1)와 일치하였다. 양파즙의 부유물 양은 열처리 강도와 뚜렷한 상관성을 보이진 않았으나, 부유물이 많은 양파즙일수록 기호도가 낮아 부정적 관능인자로 확인되었다. 양파즙 고유의 향과 이취는 대조군에 비해서는 유의적으로 낮았으나(p<0.
열처리 강도가 높고 유황처리 횟수가 증가할수록 양파 착즙액에서 관찰된 수분 감소와 수용성 고형분 증가 현상은(Table 2) 양파즙이 농축되어감(concentration)을 시사하였다. 이에 따라, 열처리 조건과 유황시비가 양파즙의 점도와 흐름특성에 미친 영향을 평가하였다(Fig.
열처리 조건이 가장 강한 120℃ 5 h 30 min의 양파즙은 가장 약한 105℃ 5 h의 양파즙보다 단맛(p<0.05), 진한 맛(p<0.001), 쓴맛 (p<0.01)이 모두 강한 것으로 평가되었으나, 각 관능적 특성에 대한 기호도에 유의적 차이를 미칠 수준은 아닌 것으로 나타났다.
Sulfur-4 양파즙은 Sulfur-1 양파즙보다 열처리 증가에 따른 색도(color intensity) 증가 폭이 크게 나타나, 가장 mild한 조건과 강한 조건 사이에 뚜렷한 기호도 차이를 보여주었다. 이에 따라, 110℃ 5 h 10 min 조건의 양파즙이 유의적이지는 않으나 종합적 기호도가 상대적으로 높게 나타났다.
총 flavonoids 함량은 열처리 조건이 강할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.001).
한편, 동일한 열처리 하에서는 유황 처리 횟수가 상대적으로 많았던 Sulfur-4양파즙이 Sulfur-1 양파즙에 비해 수용성 고형분 함량이 유의적으로 높았다(p<0.01).
2)가 상대적으로 높아 진한 맛의 관능적 특성이 클 것으로 예상되었던 Sulfur-4 양파즙에 대해 Sulfur-1 양파즙과 유의적 차이가 없는 것으로 평가하였다. 한편, 열처리 조건과 유황시비에 따른 양파즙 이미(off-taste)와 입안에 부착되는 정도는 유의적 차이가 없는 것으로 평가되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	양파의 가열취를 생성하는 물질 및 과정은?	)는 독특한 향과 맛으로 예로부터 조리 중 향신 채소로 빈번이 사용되어 왔으며, 최근에는 양파에서 항산화, 항고혈압, 항균 작용 등의 생리활성과 약리작용이 확인됨에 따라, 생활습관병(life-style-related disease) 예방과 관련하여 관심이 증가되고 있는 작물이다(1-4). 양파는 가열 전 주요 향미성분인 thiosulfinate와 가열취(cooked flavor)를 형성하는 저분자의 황 유도체들이 S-(1-propenyl)-L-cysteine sulfoxide의 효소적 분해와 열 반응에 의해 생성되는 것으로 알려져 있다(5,6). 또한, 양파의 생리활성과 약리작용은 양파 내부에 존재하는 플라보노이드(quercetin, kaempferol, rutin) 및 그 배당체 물질과 유기 황 화합물(thiosulfinate, allyl disulfide, diallyl sulfide) 등 생물학적 활성 분자들에서 기인하는 것으로 보고되었다(4,7,8).
	과채류에서 생물 섭취보다 열처리 공정이 생리활성을 부가시키는 원리는?	본 연구에서는, 선행연구에서 얻어진 관능적 특성과 기능성이 향상된 유황양파를 이용하여 가공식품을 개발하기 위한 첫 단계로 유황양파 착즙액 제조를 시도하였다. 최근의 연구결과에 의하면, 과일, 채소류는 열처리 공정 중 (i) Maillard 반응 등에 의해 새로운 항산화 물질이 생성되고(15,16), (ii) 흡수율과 활성이 낮은 결합형(esterified, glycosylated)의 생리활성 물질들이 유리형(free form)으로 전환되어 bioavailability가 높아짐으로써(17-20) 항산화능을 포함한 생리활성이 증가되었음이 보고되었다. 또한, (iii) flavonoids, phenolic acids 등을 분해할 수 있는 세포 내 효소가열에 의해 불활성화 됨으로써 항산화 물질들의 효소적 산화가 감소되어 생리활성이 증가될 수 있음이 제안되었다(18,21). (iv) 열처리에 의해 과일과 채소류의 조직 및 세포의 붕괴가 용이해지므로 matrix로부터 생리활성물질의 추출성 역시 개선될 수 있다(20). 이 연구들은, 생리활성물질들이 가열에 불안정하여 과일·채소류에서는 열처리 공정의 부가보다는 생물(raw food)의 섭취가 건강증진에 더 바람직할 것이라는 인식에서 열처리 공정이 생리활성을 부가시킬 수 있다는 인식의 전환에 기여하였다.
	열처리 강도가 높고 유황처리 횟수 증가에 따른 양파 착즙액의 수분감소와 수용성 고형분 증가현상이 시사하는 바는 무엇인가?	열처리 강도가 높고 유황처리 횟수가 증가할수록 양파 착즙액에서 관찰된 수분 감소와 수용성 고형분 증가 현상은(Table 2) 양파즙이 농축되어감(concentration)을 시사하였다. 이에 따라, 열처리 조건과 유황시비가 양파즙의 점도와 흐름특성에 미친 영향을 평가하였다(Fig.

참고문헌 (32)

Park H, Oyunzul G, Suh SW, Park YS, Jang JK, Chung MS, Choi YJ, Shim KS. Investigation of functional ingredients from onion according to the extraction methods, heat treatment, and storage period. Food Eng. Prog. 13: 92-98 (2009)
Perez-Gregorio RM, Garcia-Falcon MS, Simal-Gandara J, Rodrigues AS, Almeida DPF. Identification and quantification of flavonoids in traditional cultivars of red and white onions at harvest. J. Food Compos. Anal. 23: 592-598 (2010)

상세보기
Albishi T, John JA, Al-Khalifa AS, Shahidi F. Antioxidant, antiinflammatory and DNA scission inhibitory activities of phenolic compounds in selected onion and potato varieties. J. Funct. Foods 5: 930-939 (2013)

상세보기
Shon MY, Choi SD, Kahng GG, Nam SH, Sung NJ. Antimutagenic, antioxidant and free radical scavenging activity of ethyl acetate extracts from white, yellow and red onions. Food Chem. Toxicol. 42: 659-666 (2004)

상세보기
Hovius MHY, Goldman IL. Flavor precursor [S-alk(en)yl-L-cysteine sulfoxidel concentration and composition in onion plant organs and predictability of field white rot reaction of onions. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 130: 196-202 (2005)
Lindsay RC. Flavors. pp. 639-687. In: Food Chemistry. Damodaran S, Parkin KL, Fennema OR (ed). CRC Press, Inc., Boca Raton, FL, USA (2008)
Higuchi O, Tateshita K, Nishimura H. Antioxidative activity of sulfur-containing compounds in allium species for human lowdensity lipoprotein (LDL) oxidation in vitro. J. Agr. Food Chem. 51: 7208-7214 (2003)

상세보기
Roldan-Marin E, Sanchez-Moreno C, Lloria R, de Ancos B, Cano MP. Onion high-pressure processing: Flavonol content and antioxidant activity. LWT-Food Sci. Technol. 42: 835-841 (2009)

상세보기
Kwon EJ, Ryu DY, Surh JH. Quality characteristics of onions applied with methylsulfonylmethane (MSM) during cultivation. Korean J. Food Sci. Technol. 45: 213-220 (2013)

원문보기 상세보기
Choi BG, Surh JH. Influence of the number of sulfur applications on the improvement of the chemical composition and quality of onions. Korean J. Food Sci. Technol. 45: 478-487 (2013)

원문보기 상세보기
Chung HD. Control of onion bulb rot during storage at low temperature by postharvest treatment of fungicides. J. Korean Soc. Hort. Sci. 23: 17-22 (1982)
Chung DO, Park YK. The study of softdrinks production and functional food in onions. Korean J. Soc. Food Sci. 15: 158-162 (1999)
Ra KS, Suh HJ, Chung SH, Son JY. Antioxidant activity of solvent extract from onion skin. Korean J. Food Sci. Technol. 29: 595-600 (1997)
Yang YR, Park YK. Black onions manufactured via the browning reaction and antioxidant effects of their water extracts. Korean J. Food Preserv. 18: 310-318 (2011)

원문보기 상세보기
Robards K, Prenzler PD, Tucker G, Swatsitang P, Glover W. Phenolic compounds and theri role in oxidative processes in fruits. Food Chem. 66: 401-436 (1999)

상세보기
Kim JS, Kang OJ, Gweon OC. Comparison of phenolic acids and flavonoids in black garlic at different thermal processing steps. J. Funct. Foods 5: 80-86 (2013)

상세보기
Choi Y, Lee SM, Chun J, Lee HB, Lee J. Influence of heat treatment on the antioxidant activities and polyphenolic compounds of Shiitake (Lentinus edodes) mushroom. Food Chem. 99: 381-387 (2006)

상세보기
Dewanto V, Wu X, Adom KK, Liu RH. Thermal processing enhances the nutritional value of tomatoes by increasing total antioxidant activity. J. Agr. Food Chem. 50: 3010-3014 (2002)

상세보기
Xu G, Ye X, Chen J, Liu D. Effect of heat treatment on the phenolic compounds and antioxidant capacity of citrus peel extract. J. Agr. Food Chem. 55: 330-335 (2007)

상세보기
Kim SY, Jeong SM, Park WP, Nam KC, Ahn DU, Lee SC. Effect of heating conditions of grape seeds on the antioxidant activity of grape seed extracts. Food Chem. 97: 472-479 (2006)

상세보기
Nicoli MC, Anese M, Parpinel M. Influence of processing on the antioxidant properties of fruit and vegetables. Trends Food Sci. Tech. 10: 94-100 (1999)

상세보기
Skoog DA, West DM, Holler FJ, Crouch SR. Analytical Chemistry: An Introduction. Sanders College Publishing. Philadelphia, PA, USA. pp. 259-316 (2000)
Han J, Lawson L, Han G, Han P. A spectrophotometric method for quantitative determination of allicin and total garlic thiosulfinate. Anal. Biochem. 225: 157-160 (1995)

상세보기
Zhuang XP, Lu YY, Yang GS. Extraction and determination of flavonoid in ginkgo. Chinese Herb. Med. 23: 122-124 (1992)
The National Institute of the Korean Language. Standard Korean language dictionary. Available from: http://www.korean.go.kr. Accesed Sep. 28, 2012.
Eppendorfer WH, Eggum BO. Effect of sulphur, nitrogen, phosphorus, potassium, and water stress on dietary fibre fractions, starch, amino acids and on the biological value of potato protein. Plant Food. Hum. Nutr. 45: 299-313 (1994)

상세보기
Eppendorfer WH, Eggum BO. Dietary fibre, sugar, starch and amino acid content of kale, ryegrass and seed of rape and field beans as influenced by S- and N-fertilization. Plant Food. Hum. Nutr. 42: 359-371 (1992)

상세보기
Sharma DK, Kushwah SS, Nema PK, Rathore SS. Effect of sulfur on yield and quality of potato (Solanum tuberosum L.). Int. J. Agric. Res. 6: 143-148 (2011)

상세보기
Schwartz SJ, von Elbe JH, Giusti MM. Colorants. pp. 571-638. In: Food Chemistry. Damodaran S, Parkin KL, Fennema OR (ed). CRC Press, Inc., Boca Raton, FL, USA (2007)
Clydesdale FM, Lin YD, Francis FJ. Formation of 2-pyrroldone-S-carboxylic acid from glutamine during processing and storage of spinach puree. J. Food Sci. 37: 45-47 (1972)

상세보기
BeMiller JN, Huber KC. Carbohydrates. pp. 84-154. In: Food Chemistry. Damodaran S, Parkin KL, Fennema OR (ed). CRC Press, Inc., Boca Raton, FL, USA (2008)
Woo KS, Hwang IG, Kim TM, Kim DJ, Hong JT, Jeong HS. Changes in the antioxidant activity of onion (Allium cepa) extracts with heat treatment. Food Sci. Biotechnol. 16: 828-831 (2007)

원문보기 상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증