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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 베리류의 부가가치를 향상시키고 전통음료인 식혜에 기능성을 부여하기 위한 기초 연구로 베리 종류에 따른 식혜를 제조하고, 그 정미성분, 항산화 특성, 관능적 특성 및 색도를 알아보고자 하였다.
- 본 연구에서는 베리 종류에 따른 식혜의 품질 특성을 평가하기 위하여 블루베리, 복분자, 오디, 딸기, 라즈베리식혜의 일반성분, pH, 정미성분, 항산화 특성 및 색을 비교하고자 하였다. 베리식혜의 일반성분은 조지방 함량을 제외하고 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 복분자식혜의 조단백과 회분함량이 가장 높았다.
제안 방법
- 02)에 따라 측정하였다. 1 mg/mL 시료 0.5 mL에 0.025 M potassium chloride buffer(pH 1.0)와 0.4 M sodium acetate buffer(pH 4.5)를 가하여 최종 부피를 5 mL로 한 다음 510 및 700 nm에서 반응 액의 흡광도(Epoch, Bioteck, USA)를 각각 측정하여 아래의 식으로 결과를 얻었다.
- DPPH(2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate) radical에 대한 소거활성은 Brand-Williams W 등(1995)의 방법을 변형하여 측정하였다. 70% 에탄올에 녹인 0.
- FRAP(Ferric Reducing Ability of Plasma) assay는 Benzie IFF & Strain JJ(1996)에 의한 방법을 일부 변형하여 측정하였다.
- pH는 pH meter(Model 320, Thermo Orion, Beverly, MA, USA)를 이용하여 측정하였으며, 3회 반복 실험하여 평균값을 구하였다.
- 1과 같이 제조하였다. 고두밥은 쌀을 5회 세척한 후 10배 해당하는 증류수를 넣고 30℃에서 2시간 동안 침지한 후 다시 30분 동안 탈수를 시킨 다음 autoclave(DS-60, 도성과학, Korea)에서 1 kg/cm2 압력으로 10 분간 증자하여 제조하였다. 베리즙(블루베리, 복분자, 오디, 딸기, 라즈베리)은 베리 300 g에 증류수 1.
- 당도는 시료 10 mL를 5,943× g에서 5분간 원심분리(centrifuge 5810f, Eppendorf, Germany)하여 얻은 상등액을 당도계(ATAGO, Japan)를 이용하여 측정하였으며, 3회 반복 실험하여 평균값을 구하였다.
- 베리식혜는 5,943× g에서 10분간 원심분리(centrifuge 5810f, Eppendorf, Germany)하여 상등액을 —80℃에 동결시킨 후 동결 건조(PVTFD 100R, Ilshin, Korea)를 거쳐 분말화하여, 일반성분, 유리당, 유기산 및 항산화 특성 실험에 사용하였다.
- 색도는 색차계(Color-Eye 3100, Macbeth, New Windsor, NY, USA)를 이용하여 시료를 10회 반복 측정하여 평균값을 표시하였다. Hunter’s value인 명암도를 나타내는 L값(lightness), 적색도를 정도를 나타내는 a값(redness), 황색도의 정도를 나타내는 b값(yellowness)으로 나타냈다.
- 여과액은 끓는 물에서 10분간 중탕한 후 급냉하여 효소를 불활성화 시켜 식혜를 완성하여(Lee WJ & Kim SS 1998) 당도, pH, 적정산도, 총산도 및 환원당 실험에 사용하였다.
- 원심분리한 상등액을 취하여 Sep-pak C18으로 정제시켜 0.45 μm membrane filter(Millipore Co., USA)로 여과한 여액을 HPLC를 이용하여 분석하였다.
- 원심분리한 상등액을 취하여 Seppak C18으로 정제시켜 0.45 μm membrane filter(Millipore Co., USA)로 여과한 여액을 HPLC를 이용하여 분석하였다.
- 적정산도는 시료 10 mL를 pH 8.03까지 중화시키는데 소요되는 0.1 N 수산화나트륨의 양으로 측정하여 3회 반복 실험하여 평균값을 구하였다.
- 1 mL를 넣은 후 700 nm에서 흡광도(Epoch, Bioteck, USA)를 측정하였다. 표준물질로는 비타민 C를 이용하여 그램당 함량을 표시하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용한 블루베리(USA), 복분자(경북 청도), 오디(전북 부안), 딸기(충남 논산), 라즈베리(USA)인 냉동 베리류와 찹쌀(경기도 여주산), 엿기름(두레원)은 이마트에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 시료에 대한 실험결과는 SPSS Program(version 20.0 SPSS Inc., Chicago., IL, USA)을 이용하여 각 실험군의 평균과 표준편차를 구하고, 시료간의 차이검증은 일원배치분산분석(ANOVA)을 사용하였으며, Duncan’s multiple range test에 의해 p=0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
- 05 수준에서 유의성을 검증하였다. 시료에 따른 여러 특성을 요약하고, 특성에 따라 시료들을 구분하기 위해서 주성분 분석(Principal Component Analysis; PCA)을 실시하였으며, XLSTAT(XLSTAT version 2015, Addinsoft, New York, N.Y., USA) 프로그램을 사용하였다.
이론/모형
- 일반성분은 AOAC(2000)법에 준하여 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조회분은 600℃ 건식회화법, 조단백은 Auto-Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 추출법으로 측정하였다.
- 총 안토시아닌 함량은 pH differential method(AOAC 2005. 02)에 따라 측정하였다. 1 mg/mL 시료 0.
- 총 페놀 함량은 Folin-Denis 법(Swain T & Hills WE 1959)에 따라 측정하였다.
- 총 플라보노이드 함량은 Shen Y 등(2009)의 방법으로 측정하였다. 1 mg/mL 시료 0.
- 환원력은 Oyaizu M(1986)의 방법에 따라 측정하였다. 0.
성능/효과
- DPPH radical 소거능은 복분자식혜가 87.71%로 가장 높았고, 오디식혜가 84.54%, 라즈베리식혜가 57.31%, 블루베리식혜가 39.25%, 딸기식혜가 37.04%의 순으로 낮게 함유하고 있었으며(p<0.05), 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 나타냈다.
- FRAP법을 이용한 베리식혜의 항산화력은 복분자식혜가 126.33 mg AAE/g으로 가장 높았고, 오디식혜(43.90 mg AAE/g), 라즈베리식혜(38.87 mg AAE/g), 딸기식혜(22.82 mg AAE/g), 블루베리식혜(20.84 mg AAE/g) 순으로 나타났다(p<0.05).
- 베리식혜의 일반성분은 조지방 함량을 제외하고 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 복분자식혜의 조단백과 회분함량이 가장 높았다. pH는 딸기식혜가 가장 높은 값을 나타냈으며, 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 보였다. 정미성분의 당도, 유리당, 적정산도, 총산도 및 유기산은 다음과 같다.
- 56 μg/mL보다 낮았다. 단맛을 강하게 나타내는 fructose, glucose 함량은 블루베리식혜가 가장 높게 나타났으며, 식혜의 기호성을 높일 수 있는 식혜 특유의 풍미를 더해주는 당인 maltose는 오디식혜가 가장 높았으며, 유의적인 차이는 없었으나 딸기식혜가 다음으로 높게 함유하고 있었다. 본 연구에서 glucose, fructose 및 총 유리당 함량은 블루베리 식혜가 가장 높았으며, 이는 블루베리식혜가 저분자 당성분을 많이 함유하고 있는 것으로 생각된다.
- 61 mg CGE/g으로 다른 베리식혜에 비해 가장 높은 항산화 성분 함량을 보였다. 또한 복분자식혜의 DPPH radical 소거능, 환원력 및 FRAP법을 이용한 항산화력은 87.71%, 97.73 mg AAE/g, 126.33 mg AAE/g으로 다른 베리식혜에 비해 가장 높은 항산화력을 나타냈다. 베리식혜의 백색도는 딸기식혜가 적색도와 황색도는 라즈베리식혜가 가장 높은 값을 나타냈다.
- 92 μg/mL)보다 많이 함유되어 있었으며, 베리 종류에 따른 유의적인 차이가 나타났다. 라즈베리식혜는 모든 유기산 함량이 유의적으로 가장 높게 나타났으며, acetic acid 함량은 다른 베리식혜류에 비해 약 100배 정도 더 많이 함유하고 있었으며 oxalic acid, citric acid, succinic acid 함량도 약 2배 이상 높게 나타났다. Choi C 등(1995)의 연구에서는 0일 보관한 전통안동식혜의 succinic acid 함량이 0.
- 베리식혜는 조지방을 제외한 일반성분에서 종류에 따라 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), 조단백질, 회분 함량은 복분자식혜가 가장 높게, 수분 함량은 라즈베리식혜가 가장 높게, 조지방 함량은 블루베리식혜가 가장 높게 나타났다.
- 베리식혜의 수분 함량은 베리 종류에 따라 유의적인 차이가 나타났으며, 5.47∼9.40% 함유되어 있었고, 라즈베리식혜는 9.40%로 유의적으로 가장 높았으며, 오디식혜는 5.47%로 유의적으로 가장 낮게 나타났다.
- 본 연구에서는 베리 종류에 따른 식혜의 품질 특성을 평가하기 위하여 블루베리, 복분자, 오디, 딸기, 라즈베리식혜의 일반성분, pH, 정미성분, 항산화 특성 및 색을 비교하고자 하였다. 베리식혜의 일반성분은 조지방 함량을 제외하고 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 복분자식혜의 조단백과 회분함량이 가장 높았다. pH는 딸기식혜가 가장 높은 값을 나타냈으며, 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 보였다.
- 베리식혜의 항산화 성분 함량은 복분자식혜가 유의적으로 가장 높게 나타났으며, 다음으로 오디식혜가 유의적으로 높게 나타났다. Jun HI 등(2014)의 연구에서 복분자와 오디의 60% acetone 추출물에 대한 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 안토시아닌 함량은 24.
- 92 °Bx와 유사한 값을 나타냈다. 보리 종류를 달리한 식혜의 당도는 10% 설탕을 첨가하여 제조하여 나타난 결과로 본 연구에서의 결과와의 유사함은 베리를 이용한 식혜 제조시 베리가 설탕 대용으로 충분한 가능성을 시사할 수 있다.
- 05), 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 크게 나타냈다. 복분자식혜는 총 안토시아닌 함량이 가장 낮은 딸기식혜에 비해 약 100배 이상 높게 나타났다.
- 적정산도, 총산도 및 유기산 함량은 라즈베리식혜가 가장 높은 값을 나타냈다.복분자식혜의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 안토시아닌 함량은 148.83 mg GAE/g, 52.04 mg CAE/g, 61.61 mg CGE/g으로 다른 베리식혜에 비해 가장 높은 항산화 성분 함량을 보였다. 또한 복분자식혜의 DPPH radical 소거능, 환원력 및 FRAP법을 이용한 항산화력은 87.
- 단맛을 강하게 나타내는 fructose, glucose 함량은 블루베리식혜가 가장 높게 나타났으며, 식혜의 기호성을 높일 수 있는 식혜 특유의 풍미를 더해주는 당인 maltose는 오디식혜가 가장 높았으며, 유의적인 차이는 없었으나 딸기식혜가 다음으로 높게 함유하고 있었다. 본 연구에서 glucose, fructose 및 총 유리당 함량은 블루베리 식혜가 가장 높았으며, 이는 블루베리식혜가 저분자 당성분을 많이 함유하고 있는 것으로 생각된다.
- 본 연구에서 실시한 베리식혜의 항산화특성은 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 특히 베리 중 복분자로 만든 식혜의 항산화성분 함량과 항산화력이 현저하게 가장 높았으며, 이는 복분자의 항산화특성이 우수하기 때문으로 생각된다.
- 이와 같이 주성분 분석 결과, 라즈베리식혜는 정미성분 중 신맛을 나타내는 적정산도, 총산도, 유기산 등의 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 블루베리식혜는 식혜 특유의 풍미를 나타내는 maltose와 강한 관련성을 보였으며, 딸기식혜는 백색도와 pH에 높은 관련성을 가졌다. 복분자식혜는 단맛을 나타내는 유리당인 glucose와 fructose 등의 특성과 항산화 특성에 높은 관련성을 나타냈으며, 복분자 자체의 항산화 특성이 우수하기 때문으로 생각된다.
- 식혜의 당도는 블루베리식혜 15.15 °Bx, 복분자식혜 15.21 °Bx, 오디식혜 17.80 °Bx, 딸기식혜 18.92 °Bx 및 라즈베리식혜 17.71 °Bx로, 딸기식혜가 유의적으로 가장 높은 값을 나타냈다.
- 식혜의 총 유리당은 7.16∼9.56 μg/mL로 나타났으며, 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 블루베리식혜(9.56 μg/mL)는 총 유리당 함량이 가장 높게 나타났다.
- 15 °Bx로 가장 낮은 값을 나타냈다. 유리당 함량은 블루베리식혜가 가장 높은 값을 보였고, 라즈베리식혜가 가장 낮은 값을 나타냈다. 적정산도, 총산도 및 유기산 함량은 라즈베리식혜가 가장 높은 값을 나타냈다.
- 이와 같은 결과로부터 베리식혜 중 복분자식혜는 항산화 기능이 우수하고 단맛을 가지는 식혜로, 라즈베리식혜는 신맛을 가지는 식혜로, 블루베리식혜는 식혜 고유의 풍미를 가지는 식혜로 제조 가능할 것으로 생각된다.
- 유리당 함량은 블루베리식혜가 가장 높은 값을 보였고, 라즈베리식혜가 가장 낮은 값을 나타냈다. 적정산도, 총산도 및 유기산 함량은 라즈베리식혜가 가장 높은 값을 나타냈다.복분자식혜의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 안토시아닌 함량은 148.
- 05). 적정산도는 블루베리식혜가 1.02 mL로 유의적으로 가장 낮았으며 총산도는 오디식혜가 0.43%로 가장 낮게 나타났다.
- 적정산도와 총산도는 1.02∼5.45 mL와 0.43∼2.41%로 라즈베리식혜가 5.45 mL와 2.41%로 유의적으로 가장 높았으며, 베리 종류에 따른 유의적인 차이를 나타냈다(p<0.05).
- 98%를 설명하였다. 제1 주성분의 양의 방향에 부하된 시료들은 복분자식혜와 라즈베리식혜로 항산화특성, 유기산, 적정산도, 총산도, 적색도, 황색도, 수분, 회분, 조단백 함량이 부하된 것을 알 수 있었고, 음의 방향에 부하된 시료들은 오디식혜, 블루베리식혜, 딸기식혜로 유리당, 당함량, 백색도, 백색도, 조지방 함량과 같은 특성이 부하되었음을 알 수 있었다. 제2 주성분의 양의 방향에 부하된 시료들은 복분자식혜, 블루베리식혜로 항산화특성, 유리당, 수분, 회분, 조단백 함량이 높게 부하된 것을 알 수 있었고, 음의 방향에 부하된 시료들는 라즈베리식혜, 오디식혜, 딸기식혜로 주로 유기산, 적정산도, 총산도, pH, 색도, 당함량, 조지방 함량과 같은 특성이 높게 부하되었다.
- 제1 주성분의 양의 방향에 부하된 시료들은 복분자식혜와 라즈베리식혜로 항산화특성, 유기산, 적정산도, 총산도, 적색도, 황색도, 수분, 회분, 조단백 함량이 부하된 것을 알 수 있었고, 음의 방향에 부하된 시료들은 오디식혜, 블루베리식혜, 딸기식혜로 유리당, 당함량, 백색도, 백색도, 조지방 함량과 같은 특성이 부하되었음을 알 수 있었다. 제2 주성분의 양의 방향에 부하된 시료들은 복분자식혜, 블루베리식혜로 항산화특성, 유리당, 수분, 회분, 조단백 함량이 높게 부하된 것을 알 수 있었고, 음의 방향에 부하된 시료들는 라즈베리식혜, 오디식혜, 딸기식혜로 주로 유기산, 적정산도, 총산도, pH, 색도, 당함량, 조지방 함량과 같은 특성이 높게 부하되었다.
- 조단백 함량은 3.30∼11.50%로 베리 종류에 따라 유의적으로 함유량의 차이가 컸고, 복분자식혜는 8.40%로 가장 높았으며, 블루베리식혜는 3.30%로 가장 낮게 나타났다.
- 조지방 함량은 0.50∼2.93%로 블루베리식혜가 다른 베리식혜에 비해 6배 정도 높았으며, 블루베리식혜를 제외한 시료 간 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
- 총 안토시아닌 함량은 복분자식혜가 61.61 mg CGE/L로 가장 높았고, 오디식혜가 9.33 mg CGE/L, 라즈베리식혜가 7.52 mg CGE/L, 블루베리식혜가 1.23 mg CGE/L, 딸기식혜가 0.60 mg CGE/L의 순으로 낮게 함유하고 있었으며(p<0.05), 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 크게 나타냈다.
- 총 폴리페놀 함량은 블루베리식혜 30.45 mg GAE/g, 복분자식혜 148.83 mg GAE/g, 오디식혜 62.62 mg GAE/g, 딸기식혜 36.96 mg GAE/g, 라즈베리식혜 64.49 mg GAE/g, 복분자식혜가 148.83 mg GAE/g으로 유의적으로 가장 높았다(p<0.05).
- 총 플라보노이드 함량은 복분자식혜가 52.04 mg CAE/g으로 가장 높았고, 오디식혜가 17.90 mg CAE/g, 라즈베리식혜가 10.84 mg CAE/g, 블루베리식혜가 4.97 mg CAE/g, 딸기식혜가 3.16 mg CAE/g의 순으로 낮게 함유하고 있었으며(p<0.05), 베리 종류에 따라 유의적인 차이를 크게 나타냈다.
후속연구
- 이와 같은 연구 결과는 베리식혜 종류에 따른 일반성분, pH, 정미성분, 항산화 특성 연구에 있어 기초 자료로서 활용된 것으로 예상되며, 건강증진 식품으로서의 베리식혜를 인식시켜 나아가 소비 촉진에 상당한 영향을 미칠 것으로 기대된다.
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