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문제 정의
- 식혜의 열량 또는 단맛 제공의 제한된 식품영양학적 가치에 부가하여 전통음료인 식혜의 보급화, 고급화, 다양화 등을 위해 생리활성물질이 강화된 식혜 개발의 필요성이 대두되고 있다(7). 따라서 웰빙 먹거리로써 다양한 영양성분과 생리활성성분을 공급할 수 있는 기능성을 가진 잡곡류를 이용하여 식혜를 제조함으로써 그에 따른 이화학적 품질 특성과 항산화력을 확인하고자 한다.
제안 방법
- 61 μg GE/g으로 나타났다. Ascorbic acid, tocopherol, polyhydroxy 방향족 화합물, 방향족 아민 등에 의해서 환원되어 짙은 자색이 탈색됨으로써 항산화 성분의 전자공여능을 측정할 때 사용되고 있는 DPPH radical 소거 활성법(10)을 이용하여 식혜 원료의 항산화 활성을 Trolox와 비교하여 나타낸 결과 Fig. 1(B)와 같이 나타났다. 동안메가 270 mg TE/100 g으로 나타나 8.
- 원료 및 식혜의 radical 소거 활성은 DPPH(1,1-di-phenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma-Aldrich) 및 ABTS (2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid, Sigma-Aldrich) radical 소거 활성을 측정하였다 (11). DPPH radical의 소거 활성은 0.2 mM DPPH 용액 (99.9% ethanol에 용해) 0.8 mL에 시료 0.2 mL를 첨가한 후 520 nm에서 정확히 30분 후에 흡광도 감소치를 측정하였다. ABTS radical의 소거 활성은 ABTS 7.
- 희석된 ABTS 용액 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다. DPPH 및 ABTS radical의 소거 활성은 시료 단위 100 g 또는 100 mL당 mg TE(Trolox equivalent antioxidant capacity)로 표현하였다.
- 잡곡을 이용한 식혜에 대해 색, 맛, 향, 전반적인 기호도를 평가하기 위하여 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 패널 15명을 대상으로 실험의 목적과 관능적 품질 요소를 잘 인지하도록 교육한 후, 기호척도법에 따라 네 가지 항목을 7점 채점법(-3점: 매우 싫다, 0점: 보통이다, 3점: 매우 좋다)으로 설정하였다(12). 모든 데이터는 3회 반복 측정하였으며 mean±SD로 표현하였다.
- 수분 함량은 105℃ 상압가열건조법으로 측정하였으며, 회분 함량은 550℃ 직접회화법으로 측정하였다. 단백질 함량은 Kjeldahl 장치 (KjeltecTM 8420, Foss Tecator, Huddinge, Sweden)를 이용하여 정량하였으며, 지방 함량은 지방분석장치(SoxtecTM 2050 Analyzer Unit, Foss Tecator)를 이용하여 정량하였다. 탄수화물 함량은 100 중량부에서 수분, 회분, 단백질, 지방을 뺀 나머지로 표시하였다.
- 모든 데이터는 3회 반복 측정하였으며 mean±SD로 표현하였다.
- 잡곡을 300 g 취하여 흐르는 물에 5회 세척한 후 30분간 침지하고 5분간 탈수하였다. 여기에 물 330 mL를 첨가하여 전기밥솥(CR-0632FV, Cuckoo, Yangsan, Korea)으로 취반하고 식힌 후 엿기름 추출물 1,500 mL를 첨가하여 60℃에서 5시간 동안 당화시켜 식혜를 제조하였다. 제조된 식혜의 당도는 당화액을 굴절당도계(Master-2T, Atago Co.
- 원료 및 식혜에 대한 추출물에 대한 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu phenol 시약을 사용하여 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다(10). 식혜 50 μL에 2% Na2CO3 용액 1 mL를 가한 후 3분간 방치한 후 다시 50% Folin-Ciocalteu 시약(Sigma-Aldrich, St.
- 원료 및 식혜의 radical 소거 활성은 DPPH(1,1-di-phenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma-Aldrich) 및 ABTS (2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid, Sigma-Aldrich) radical 소거 활성을 측정하였다 (11).
- 원료의 항산화 성분 및 항산화 활성을 분석하고자 잡곡 원료의 총 폴리페놀 함량을 표준물질인 gallic acid를 사용하여 검량선을 작성하였으며, 회귀식은 y=0.0015x－0.012 (R2=0.9991)와 같다. Fig.
- 잡곡으로 제조한 식혜의 총 폴리페놀 함량을 분석하고자 표준물질인 gallic acid를 사용하여 검량선(y=0.0017x－0.0199, R2=0.9982)을 작성하였다. 식혜의 총 폴리페놀 함량은 Fig.
- 잡곡을 이용한 식혜에 대해 색, 맛, 향, 전반적인 기호도를 평가하기 위하여 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 패널 15명을 대상으로 실험의 목적과 관능적 품질 요소를 잘 인지하도록 교육한 후, 기호척도법에 따라 네 가지 항목을 7점 채점법(-3점: 매우 싫다, 0점: 보통이다, 3점: 매우 좋다)으로 설정하였다(12).
- 잡곡을 이용한 식혜의 제조 적성을 확인하기 위해 조, 기장, 수수를 이용하여 식혜를 제조하고 제조된 식혜의 이화학적 특성을 확인하였다. 잡곡 원료의 일반성분은 멥쌀과 찹쌀에 비해 수분 함량은 적지만 회분과 조단백, 조지방 함량은 높았다.
- 표준물질인 (+)-catechin(Sigma-Aldrich)을 사용하여 검량선을 작성하였으며, 함량은 시료 단위 g 또는 mL당 mg 또는 μg catechin equivalent(CE)/g sample로 나타내었다.
대상 데이터
- 본 시험에 사용된 잡곡류는 2013년 국립식량과학원 기능성작물부(경남 밀양 소재)에서 재배된 조(Setaria italica Beauv.), 기장(Panicum miliaceum L.), 수수(Sorghum bicolor(L.) Moench)를 이용하였으며, 조는 삼다메(cv. Samdamae, SDM)와 삼다찰(cv. Samdachal, SDC), 기장은 이백찰(cv. Ibaekchal, IBC), 수수는 동안메(cv. Donganme, DAM)와 남풍찰(cv. Nampungchal, NPC)을 사용하였고 대조구로 멥쌀인 일품(Oryza sativa cv. Ilpum, IP)과 찹쌀인 백옥찰(Oryza sativa cv. Baegokchal, BOC)을 이용하였다. 조와 기장은 실험용 제현기(SY88-TH, Ssang Yong Machine Ind.
- )를 이용하여 20%를 도정하여 시료로 사용하였다. 시료는 4℃ 냉장고에 저장하면서 사용하였고, 원료 성분 분석을 위해 Vibrating sample mill(CMT Co. Ltd., Tokyo, Japan)로 분쇄하여 사용하였다. 수분 함량은 105℃ 상압가열건조법으로 측정하였으며, 회분 함량은 550℃ 직접회화법으로 측정하였다.
- 식혜 제조를 위한 엿기름은 시중에 유통되고 있는 제품(대맥 70%, 소맥 30% 함유)을 구입하여 사용하였으며, 엿기름 중량의 10배량 물을 3등분하고 여기에 1등분의 물에 엿기름을 넣어 1차 추출하고 여과한 후 다시 물을 첨가해 3회 추출하였다. 엿기름 추출액을 4℃의 냉장고에 12시간 방치 후 윗물만을 취하여 식혜 제조에 사용하였다.
- 식혜 제조를 위한 엿기름은 시중에 유통되고 있는 제품(대맥 70%, 소맥 30% 함유)을 구입하여 사용하였으며, 엿기름 중량의 10배량 물을 3등분하고 여기에 1등분의 물에 엿기름을 넣어 1차 추출하고 여과한 후 다시 물을 첨가해 3회 추출하였다. 엿기름 추출액을 4℃의 냉장고에 12시간 방치 후 윗물만을 취하여 식혜 제조에 사용하였다. 잡곡을 300 g 취하여 흐르는 물에 5회 세척한 후 30분간 침지하고 5분간 탈수하였다.
- Baegokchal, BOC)을 이용하였다. 조와 기장은 실험용 제현기(SY88-TH, Ssang Yong Machine Ind., Inchon, Korea)로 겉껍질을 제거하였고 수수는 시험용 도정기(SY2009-MMCMT, Ssang Yong Machine Ind.)를 이용하여 20%를 도정하여 시료로 사용하였다. 시료는 4℃ 냉장고에 저장하면서 사용하였고, 원료 성분 분석을 위해 Vibrating sample mill(CMT Co.
데이터처리
- 3)Any means in the same column followed by the same letter are not significantly (P<0.05) different by Duncan's multiple range test.
- 4)Any means in the same bar followed by the same letter are not significantly (P<0.05) different by Duncan's multiple range test.
- 또한 얻어진 결과를 통계프로그램(Statistical Analysis System, version 9.2, SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 각각의 변수에 대한 특성을 분석하였으며, 각 시험구 간의 평균 차이에 대한 유의성 검정은 Duncan's multiple range test를 이용하여 P<0.05 수준일 때 유의한 차이가 있는 것으로 간주하였다.
이론/모형
- , Tokyo, Japan)로 분쇄하여 사용하였다. 수분 함량은 105℃ 상압가열건조법으로 측정하였으며, 회분 함량은 550℃ 직접회화법으로 측정하였다. 단백질 함량은 Kjeldahl 장치 (KjeltecTM 8420, Foss Tecator, Huddinge, Sweden)를 이용하여 정량하였으며, 지방 함량은 지방분석장치(SoxtecTM 2050 Analyzer Unit, Foss Tecator)를 이용하여 정량하였다.
- , Tokyo, Japan)로 측정하여 °Bx로 표시하였다. 제조된 식혜의 탁도는 Ryu 등(8)의 방법에 따라 UV/Visible Spectrophotometer(Cary 3E, Varian Inc., Palo Alto, CA, USA)를 이용하여 600 nm에서 투과도를 측정하였으며, pH는 여과액을 pH meter(Model 320, Thermo Orion, Beverly, MA, USA)를 이용하여 측정하였다. 색도는 색차계(Color-Eye 3100, Macbeth, New Windsor, NY, USA)를 이용하여 명도를 나타내는 L값(lightness), 적색도의 정도를 나타내는 a값(redness), 황색도의 정도를 나타내는 b값(yellowness)으로 나타내었다(9).
- 총 플라보노이드 함량은 Dewanto 등(10)의 방법에 따라 추출물 250μL에 증류수 1 mL와 5% NaNO2 75 μL를 가한 다음, 5분후 10% AlCl3･6H2O 150 μL를 가하여 6분 방치하고 1 N NaOH 500 μL를 가하고 11분 후 반응액의 흡광도 값을 510 nm에서 측정하였다.
성능/효과
- 85 mg TE/100 mL로 다른 잡곡류에 비해 2배 이상 높았으며, 백옥찰과 일품쌀에 대해서는 약 10∼15배로 높은 활성을 나타내었다. ABTS radical 소거 활성은 삼다메와 동안메가 각각 64.82 및 64.75 mg TE/100 mL로 일품쌀과 백옥찰에 비해 활성이 2배 이상 높게 나타났다.
- DPPH radical 소거 활성은 Fig. 2(B)와 같이 동안메가 16.85 mg TE/100 mL로 다른 잡곡류에 비해 2배 이상 높았으며, 백옥찰과 일품쌀에 대해서는 약 10∼15배로 높은 활성을 나타내었다.
- pH는 5.99∼6.10으로 나타나 유의적인 차이를 보이지 않는 것으로 나타났으며, 탁도는 동안메가 1.07로 가장 탁한 것으로 나타났고, 그 외 모든 시료에서는 0.19∼0.43으로 0.5 이하의 값을 나타내었다.
- ABTS radical 소거 활성 또한 동안메가 유사한 수치를 나타내었다. 다음으로 남풍찰, 삼다메, 삼다찰이 100 mg TE/100 g으로 비교적 높은 함량을 나타내었다. 원료의 항산화 성분 함량과 radical 소거 활성을 분석한 모든 실험에서 동안메가 크게 높은 수치를 나타내었고, 다음으로 남풍찰이 항산화력이 뛰어난 것을 알 수 있었다.
- 잡곡을 이용한 식혜에 관하여 색, 향, 맛, 전체적인 기호도 4가지 항목에 대하여 관능평가를 실시한 결과 Table 3과 같다. 대조구인 일품이 색과 맛뿐만 아니라 전반적인 기호도에서도 가장 앞서는 것을 알 수 있었고, 잡곡으로 제조한 식혜는 일품에 비해 선호도가 낮은 결과를 얻었다. 그러나 색과 향에 대한 평가에 대해 삼다메가 일품과 백옥찰에 유사한 기호도를 나타내었고 유의적인 차이가 나타나지 않았다.
- 따라서 잡곡 원료 간의 일반성분 함량 차이는 크지 않았으며, 잡곡 원료와 잡곡 식혜에서 동안메로 제조한 식혜가 가장 항산화력 및 radical 소거능이 뛰어났음을 알 수 있었다. 더불어 잡곡으로 제조한 식혜의 관능평가에서는 삼다메가 일품과 백옥찰에 색과 향에 유사한 선호도를 나타내었기에 동안메를 중심으로 레시피를 보완하여 식혜로 개발하는 것이 적합한 것으로 판단된다.
- 동안메와 삼다메는 각각 258, 240 μg GAE/mL 이상 함유하여 총 폴리페놀 함량이 가장 높았으며, 일품쌀과 백옥찰은 함량이 상대적으로 작았다.
- ABTS radical 소거 활성은 동안메가 가장 뛰어났으며 삼다메가 그 뒤를 이었다. 따라서 잡곡 원료 간의 일반성분 함량 차이는 크지 않았으며, 잡곡 원료와 잡곡 식혜에서 동안메로 제조한 식혜가 가장 항산화력 및 radical 소거능이 뛰어났음을 알 수 있었다. 더불어 잡곡으로 제조한 식혜의 관능평가에서는 삼다메가 일품과 백옥찰에 색과 향에 유사한 선호도를 나타내었기에 동안메를 중심으로 레시피를 보완하여 식혜로 개발하는 것이 적합한 것으로 판단된다.
- 5 이하의 값을 나타내었다. 색차계를 이용하여 식혜의 L(명도), a(적색도) 및 b(황색도) 값을 측정한 결과, 동안메의 L값과 a값이 41.11과 2.52로 각각 나타나 가장 밝고 적색을 띠는 것으로 나타났으며, b값에서는 삼다메와 삼다찰이 각각 5.67과 5.63으로 나타나 황색도가 상대적으로 가장 높았다. 멥쌀인 일품이 2.
- 식혜 원료의 일반성분은 Table 1과 같이 수분 함량이 9.94∼12.66 g/100 g의 분포를 보였는데, 일품과 백옥찰의 수분 함량이 각각 12.66 및 11.31 g/100 g으로 높게 나타났고 잡곡 원료의 수분 함량은 약 10 g/100 g으로 유사한 수치를 나타내었다.
- 식혜의 DPPH radical 소거 활성은 동안메가 16.85 mg TE/100 mL로 다른 잡곡류에 비해 2배 이상 높았으며, 백옥찰과 일품쌀에 대해서는 약 10∼15배로 높은 함량을 나타내었다.
- 9982)을 작성하였다. 식혜의 총 폴리페놀 함량은 Fig. 2(A)와 같이 원료보다 수치가 최소 25배에서 최대 48배까지 크게 많아진 것을 알 수 있었다. 동안메와 삼다메는 각각 258, 240 μg GAE/mL 이상 함유하여 총 폴리페놀 함량이 가장 높았으며, 일품쌀과 백옥찰은 함량이 상대적으로 작았다.
- 식혜의 총 폴리페놀 함량은 동안메와 삼다메 식혜가 각각 258 및 241 μg GAE/mL로 높게 나타났으며, 플라보노이드 함량은 동안메 식혜가 54.30 μg CE/mL로 높았다.
- 잡곡 원료의 일반성분은 멥쌀과 찹쌀에 비해 수분 함량은 적지만 회분과 조단백, 조지방 함량은 높았다. 원료곡의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 동안메가 일품과 백옥찰보다 2배 이상 높았고, DPPH 및 ABTS radical 소거 활성 또한 동안메가 높게 나타났다. 잡곡별로 제조된 식혜의 pH에서는 유의적인 차이가 없었으며, 탁도는 대부분 0.
- 다음으로 남풍찰, 삼다메, 삼다찰이 100 mg TE/100 g으로 비교적 높은 함량을 나타내었다. 원료의 항산화 성분 함량과 radical 소거 활성을 분석한 모든 실험에서 동안메가 크게 높은 수치를 나타내었고, 다음으로 남풍찰이 항산화력이 뛰어난 것을 알 수 있었다. DPPH 및 ABTS radical 등의 소거 활성은 페놀류나 플라보노이드 물질에 기인하여 항산화 활성을 나타내는 것으로 볼 때(13) 동안메가 항산화 활성이 높은 것도 동안메에 함유된 총 폴리 페놀 및 플라보노이드 함량에 따른 것으로 보인다.
- 31 g/100 g으로 높게 나타났고 잡곡 원료의 수분 함량은 약 10 g/100 g으로 유사한 수치를 나타내었다. 일품과 백옥찰의 회분 함량은 0.30 및 0.24 g/100 g으로 미량인 반면, 잡곡 원료는 모두 1 g/100 g 이상으로 나타나 무기물의 함량이 더 많은 것으로 나타났다. 단백질 함량은 이백찰(기장)이 13.
- 27°Bx로 나타나 쌀을 이용한 식혜보다 당도가 낮았다. 잡곡 식혜에서 상대적으로 삼다메와 삼다찰이 높게 나타나 조를 이용한 식혜가 멥쌀과 찹쌀을 이용한 식혜에 당도가 가장 가까운 것으로 나타났다. pH는 5.
- 잡곡을 이용한 식혜의 제조 적성을 확인하기 위해 조, 기장, 수수를 이용하여 식혜를 제조하고 제조된 식혜의 이화학적 특성을 확인하였다. 잡곡 원료의 일반성분은 멥쌀과 찹쌀에 비해 수분 함량은 적지만 회분과 조단백, 조지방 함량은 높았다. 원료곡의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 동안메가 일품과 백옥찰보다 2배 이상 높았고, DPPH 및 ABTS radical 소거 활성 또한 동안메가 높게 나타났다.
- 원료곡의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 동안메가 일품과 백옥찰보다 2배 이상 높았고, DPPH 및 ABTS radical 소거 활성 또한 동안메가 높게 나타났다. 잡곡별로 제조된 식혜의 pH에서는 유의적인 차이가 없었으며, 탁도는 대부분 0.5 이하의 값을 나타낸 반면 동안메는 1.07로 높게 나타났다. 당도는 찹쌀과 멥쌀에 비해 낮았으며 기장, 수수, 조 순으로 나타났다.
- 잡곡으로 제조한 식혜들이 일품쌀과 백옥찰로 제조한 식혜에 비해 총 플라보노이드 함량이 더 높았으며, 동안메로 제조한 식혜는 54.30μg GE/mL로 나타나 19.21∼27.85 μg GE/mL 범위의 다른 잡곡 식혜에 대해서도 약 2배 정도 많이 함유된 것을 확인할 수 있었다.
- 또한 총 페놀 함량이 증가할수록 항산화 활성과 같은 생리활성이 증가된다고 보고되고 있다(17,18). 총 플라보노이드 함량 분석을 위해 표준물질인 catechin을 사용하여 검량선(y=0.0025x, R2=0.9894)을 작성하였으며, 총 플라보노이드 함량 또한 총 폴리페놀 함량과 비슷한 경향이 나타났다. 잡곡으로 제조한 식혜들이 일품쌀과 백옥찰로 제조한 식혜에 비해 총 플라보노이드 함량이 더 높았으며, 동안메로 제조한 식혜는 54.
후속연구
- 그러나 색과 향에 대한 평가에 대해 삼다메가 일품과 백옥찰에 유사한 기호도를 나타내었고 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 따라서 삼다메를 중심으로 맛에 대해 더 보완한다면 일품과 백옥찰에 더 근접한 선호도를 얻을 수 있을 것이라 생각된다.
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