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문제 정의
- 성게는 베타에키네논을 포함한 카로테노이드와 알파토코페롤이 풍부하며, 특히 이들 성분들은 알(roe)에 고농도로 분포하는 것으로 알려져 있다(2,3). 그러나, (i) 선행보고에 따르면 수산물 액젓 발효 중 카로테노이드와 알파토코페롤은 유의적으로 감소되었고(13), (ii) 본 연구에서도 염장처리 성게 알의 황색도와 적색도가 생것에 비해 낮아(Table 5), 염장 중 카로테노이드 감소가 시사되었으므로 본 section에서는 염장처리가 성게 알의 산화방지 활성에 미치는 영향을 검토하였다.
- 따라서, 본 연구에서는 국내에서 생산되는 성게 알의 가공 형태를 반영하고자 하였으며, 이를 위해 본 실험에서 사용된 염장 처리 된 성게 알은 비교적 단시간의 염 처리와 탈수, 뒤이은 에탄올 처리로 제조되었다. 생것과 염장처리 된 성게 알을 이화학 특성과 산화방지 활성을 중심으로 평가·비교함으로써, 가공 중 가해진 환경적 요인인 염과 에탄올이 성게 알의 품질 특성에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다.
- 강원도 동해안에서 어획되는 대표적인 성게인 보라성게(Anth°Cidaris crassispina, purple sea urchin)와 분홍성게(Pseud°Centrotus depressus, pink sea urchin)는 알이 분리된 후 별도의 가공처리 없이 생것(raw) 또는 염장처리(salted)된 상태로 소비자들에게 제공되고 있다. 본 연구에서는 보라성게와 분홍성게에서 분리된 알 생것과 이를 염장처리 한 것을 이화학 품질 특성 및 산화방지 활성 측면에서 비교 평가하고자 한다. 이는, 식품 성분과 식품이 지닌 이화학 특성 및 생리활성은 조리 및 가공 중 처리되는 염(salt), 산(acid), 열(heat) 등의 환경적 요인들에 의해 영향을 받을 수 있으며, 식품은 조리 및 가공 후 섭취되는 경우가 대부분이므로 식품의 성분과 활성은 그 식품에 주로 가해지는 가공조건하에서 탐색되어야 하기 때문이다.
- 생것과 염장처리 된 성게 알을 이화학 특성과 산화방지 활성을 중심으로 평가·비교함으로써, 가공 중 가해진 환경적 요인인 염과 에탄올이 성게 알의 품질 특성에 미치는 영향을 탐색하고자 하였다.
가설 설정
- 2)It means significant difference in values between raw and salted sea urchin roe.
제안 방법
- SOD 유사활성은, 잔틴/잔틴 산화효소로 생성된 초과산화 음이온 라디칼(superoxide anion radical, O2• −)을 에탄올 추출액이 소거하는 능력으로 측정하였다(7).
- 502 nm)이었다. 각 원소의 농도는, 표준물질의 농도 범위를 8종 무기질과 납, 카드뮴은 0-10 ppm으로, 수은은 0-0.1 ppm으로 하여, 각 원소 별 표준용액 3점을 이용하여 표준곡선을 작성한 후 회귀직선 방정식을 이용하여 계산하였다.
- 균질화된 성게 알 시료 0.2 g에 과산화수소(H2O2) 7 mL, 질산 (HNO3) 2 mL를 가한 후 마이크로파 시료용해장치(Microwave Digestion System, Ethos Touch Control, Milestone Inc, Sorisole, Italy)를 사용하여 맑은 용액이 얻어질 때까지 시료를 분해 추출하였다. 이렇게 분해된 시료를 증류수로 20배 희석한 후 ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer, Vista-Pro, Varian, Belrose, Australia)에 주입하여 reflected power는 1.
- 추출액 대신 에탄올 500 µL에 시약을 동일하게 넣어 반응시킨 후 측정된 흡광도(A0)와 시료 추출액에서 얻어진 흡광도(A1) 값으로부터 금속 소거능을 Inhibition (%)=100×(A0−A1)/A0로 산출하였다. 금속 소거능 크기를 비교할 목적으로, 0.2% 퀘세틴을 제조하여 동일한 방법으로 금속 소거능을 측정하였다.
- 농축플라스크에 모은 추출액을 진공농축한 후 증류수를 첨가하여 150 mL로 정용하고 0.45 µm 시린지 거르개(AD. 13CP045AS, Advantec)로 여과한 후 아미노산 분석기에 주입하였다.
- 2 mM DPPH (in ethanol) 1 mL를 첨가하여 5초 동안 격렬하게 교반하였다. 반응액을 실온의 어두운 곳에 보관하면서 5분 간격으로 525 nm에서 흡광도(spectrophotometer UV1650, Shimadzu)를 측정하였으며, 이 과정을 흡광도 변화가 관찰되지 않는 시간까지 지속하였다. DPPH 라디칼 소거능은 금속 소거능과 동일한 방법으로 산출하였으며, 결과는 시간에 따른 라디칼 소거능의 변화로 나타내었다.
- 증류수에 의한 희석배수는 측정된 값에 별도로 반영하지 않았으며, 수용성 고형물 함량은 굴절률을 당의 농도(Degrees Brix, °Bx)로 나타내었다. 산도(Titratable Acidity, TA)는, 균질화된 성게 알 시료 1.5 g으로부터 위와 동일한 과정을 거쳐 상층액을 얻고 여기에 증류수를 첨가하여 2배 희석한 후 0.01 N (F=0.9970) 수산화소듐(NaOH)으로 중화적정하여 측정하였다. 적정 시 소모된 수산화소듐 부피로부터 유기산의 함량을 아세트산(acetic acid, 60.
- 생것과 염장처리 된 성게 알의 물성은 Texture Analyzer (Instron 5542, Instron, Norwood, MA, USA)를 사용하여 측정하였다. 시료 150 g을 250 mL 용량의 비커(internal diameter 72 mm, height 96 mm)에 30 mm 높이까지 정확히 채운 후, 직경 50 mm의 원형 프로브(probe)를 장착하여 측정전 속력(pre-test speed) 50.
- 성게 알 시료의 명도(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness)는 색차계(CR400, Konica Minolta Sensing, Osaka, Japan)를 사용하여 측정하였다. 표준 백색판을 이용하여 보정한 후, L값은 0(검정색)에서 100(흰색)까지, a값(적색도)은 −80(녹색)에서 100(적색)까지, b값(황색도)은 −70(청색)에서 70(황색)까지의 범위에서 색도를 측정하였다.
- 생것과 염장처리 된 성게 알의 물성은 Texture Analyzer (Instron 5542, Instron, Norwood, MA, USA)를 사용하여 측정하였다. 시료 150 g을 250 mL 용량의 비커(internal diameter 72 mm, height 96 mm)에 30 mm 높이까지 정확히 채운 후, 직경 50 mm의 원형 프로브(probe)를 장착하여 측정전 속력(pre-test speed) 50.0 mm/min, 측정 속력(test speed) 3.3 mm/s, 측정 후 속력(post-test speed) 50.0 mm/min의 실험조건으로 시료를 2회 반복 압착(two-bite compression test)하였다. 결과는 측정 후 얻어진 힘-시간 커브 (force-time curve)로 나타내었다.
- 5 µmol/mL 이었다. 시료 속 아미노산의 함량은 표준용액 1점을 주입하여 얻어진 크로마토그램을 이용하여 농도와 면적의 비례식을 이용하여 계산되었다.
- 아미노산 분석 전처리는 Hitachi사에서 공급한 매뉴얼에 수록된 방법을 일부 변형하여 수행하였다(Instruction manual, Hitachi, 2001, Tokyo, Japan). 구성아미노산 분석을 위한 전처리는 시료 약 400-500 mg에 6 N 염산을 약 10 mL 첨가한 후 110°C에서 22시간 동안 가수분해 하였다.
- 06 g/mol) 함량으로 산출하였다. 염도(salinity)는, 균질화된 성게 알 2.5 g으로부터 위와 동일한 원심분리 과정으로 상층액을 얻고 이후 증류수를 가하여 2배 희석한 후 침전적정하여 측정하였다. 10% 크로뮴산포타슘(K2CrO4)을 지시약으로 가하고 0.
- 이 추출물을 10,500×g에서 15분 동안 원심분리(CP 100MX, Hitachi, Tokyo, Japan)한 후 상층액을 농축플라스크로 옮기고, 남은 침전물에는 70% 에탄올 25 mL를 넣어 교반과 원심 분리 과정을 2회 추가 반복하여 얻어진 상층액을 모두 합하였다.
- 여기에 살균 및 응고의 목적으로 성게 알 kg 당 1%에 상응하는 에틸알코올(ethyl alcohol) 을 처리하여 30분 간격으로 2회 반복하여 섞어준 후 여액을 제거하였다. 이 후 10 kg 기준으로 소량의 올리고당을 첨가하여 최종 제품에서 차지하는 성게 알의 함량을 88% 수준으로 하였다. 생것과 염장처리 성게 알은 190 g 용량으로 각각 개별 포장(포장재질: 유리(본체), 철(뚜껑))되어 제공되었으며, 공급처에 따라 분석 전까지 4°C에서 냉장보관 되었다.
- 이 후, 원심분리기 (5810R, Eppendorf)를 사용하여 2,465×g에서 10분 동안 원심분리한 후 상층액을 취하여 산화방지 활성 분석에 사용하였으며, 결과는 원재료 중량 당으로 환산하여 제시하였다.
- 이 후, 원심분리기(5810R, Eppendorf, Hamburg, Germany)로 2,465×g에서 10분 동안 원심분리시켰고 상층액을 취해 pH (pH meter 725P, Istek, Seoul, Korea)와 굴절률 (Hand-held refractometer N-1, Atago, Tokyo, Japan)을 측정하였다.
- 2 g에 과산화수소(H2O2) 7 mL, 질산 (HNO3) 2 mL를 가한 후 마이크로파 시료용해장치(Microwave Digestion System, Ethos Touch Control, Milestone Inc, Sorisole, Italy)를 사용하여 맑은 용액이 얻어질 때까지 시료를 분해 추출하였다. 이렇게 분해된 시료를 증류수로 20배 희석한 후 ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer, Vista-Pro, Varian, Belrose, Australia)에 주입하여 reflected power는 1.2 kW, flow gas는 아르곤(argon), plasma flow는 15 L/min, auxiliary gas flow rate은 1.5 L/min, nebulizer gas flow rate은 0.7 L/min의 조건으로, multi-channel detector (Simultaneous polychromators, Echelle polychromator)를 거쳐 8종의 무기질(칼슘, 인, 마그네슘, 소듐, 포타슘, 철, 아연, 구리)과 3종의 중금속(납, 수은, 카드뮴)을 분석하였다. 각 원소 별 측정 파장은, 칼슘(396.
- 이후 진공 농축과 건조 과정을 통해 염산을 제거하였고, 증류수를 첨가하여 100 mL로 정용한 후 0.45 µm 시린지 거르개(syringe filter, AD. 13CP045AS, Advantec, Houston, TX, USA)로 여과시켜 아미노산 분석기에 주입하였다.
- 9970) 수산화소듐(NaOH)으로 중화적정하여 측정하였다. 적정 시 소모된 수산화소듐 부피로부터 유기산의 함량을 아세트산(acetic acid, 60.06 g/mol) 함량으로 산출하였다. 염도(salinity)는, 균질화된 성게 알 2.
- 25를 곱하여 산출하였다. 조지방은 에틸에테르(diethyl ether)를 용매로 하여 속슬렛장치(E-816, Buchi)로 추출하였다. 탄수화물은 100−(수분+조회분+조단백질+조지방)의 식으로 계산하여 그 값을 표시하였다.
- 즉 각 시료를 이온교환수지 컬럼(Ion Exchange column, lithium form, 4.6×60 mm)에 통과시킨 후, 다양한 pH와 이온강도를 가진 완충용액을 칼럼에 흘려 아미노산들을 분리하고, 이들 아미노산을 고온의 반응코일에서 닌하이드린(ninhydrin)과 반응시켜 발색 화합물을 형성시켰다.
- 즉, 생성된 O2• −는 NBT를 환원시킬 수 있으므로 환원된 NBT의 최대 흡수파장인 550 nm에서 흡광도의 변화를 측정함으로써, 추출액이 ‘O2• −에 대한 NBT 환원’에 저해한 정도를 SOD 유사활성으로 간주하였다.
- 추출액 대신 에탄올 500 µL에 시약을 동일하게 넣어 반응시킨 후 측정된 흡광도(A0)와 시료 추출액에서 얻어진 흡광도(A1) 값으로부터 금속 소거능을 Inhibition (%)=100×(A0−A1)/A0로 산출하였다.
- 표준 백색판을 이용하여 보정한 후, L값은 0(검정색)에서 100(흰색)까지, a값(적색도)은 −80(녹색)에서 100(적색)까지, b값(황색도)은 −70(청색)에서 70(황색)까지의 범위에서 색도를 측정하였다.
- 6×60 mm)에 통과시킨 후, 다양한 pH와 이온강도를 가진 완충용액을 칼럼에 흘려 아미노산들을 분리하고, 이들 아미노산을 고온의 반응코일에서 닌하이드린(ninhydrin)과 반응시켜 발색 화합물을 형성시켰다. 형성된 화합물들을 570 nm와 440 nm의 파장에서 흡광도를 측정함으로써 각각의 아미노산들을 정량하였다. 실험에 사용된 아미노산 분석기는 Hitach L-8800 Amino acid (Hitachi), 컬럼 오븐 온도는 30-70°C, 반응코일 온도는 135°C, 유속은 0.
대상 데이터
- (Tokyo, Japan)로 부터 구입하여 사용하였다. 무기질 정량을 위한 표준시약은 AccuStandard (New Haven, CT, USA)로 부터 구입하였다. 아미노산 분석을 위한 표준물질인 혼합 아미노산 표준용액(amino acid mixture standard solutions, 유리아미노산: Type AN-2 & Type B, 구성아미노산: Type H)은 Wako Pure Chemical Industries (Chuo-ku, Osaka, Japan)로 부터 구입하여 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 성게 알은 2013년 5월 강원도 동해에서 어획된 보라성게(Anth°Cidaris crassispina)와 분홍성게(Pseud°Centrotus depressus)에서 채취된 것으로, 동회수산(Donghoe Fisheries, Donghae, Korea)으로부터 생것(raw)과 염장처리(salted)된 형태로 2013년 5월 21일에 제공받았다.
- 생것과 염장처리 성게 알은 190 g 용량으로 각각 개별 포장(포장재질: 유리(본체), 철(뚜껑))되어 제공되었으며, 공급처에 따라 분석 전까지 4°C에서 냉장보관 되었다. 분석 당일 개봉된 성게 알은 가정용 블렌더(HM-331N, Hanil, Incheon, Korea)로 균질화하여 사용되었다.
- 시약 조제에는 탈염·탈이온수가 사용되었다.
- 실험에 사용된 아미노산 분석기는 Hitach L-8800 Amino acid (Hitachi), 컬럼 오븐 온도는 30-70°C, 반응코일 온도는 135°C, 유속은 0.35 mL/min, 시료 주입액은 20 µL이었다.
- 실험에 사용된 폴린-시오칼토 페놀 시약(Folin-Ci°Calteu’s phenol reagent), 2,2'-다이페니-1-피크릴하이드라질(2,2'-diphenyl-1-picrylhydrazyl, DPPH), 잔틴(xanthine), 잔틴산화효소(xanthine oxidase, from bovine milk), 나이트로블루 테트라졸륨(nitroblue tetrazolium, NBT), 갈산(gallic acid), 퀘세틴(quercetin)은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였으며, 이디티에이(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA)는 Showa Chemical Industry Co. (Tokyo, Japan)로 부터 구입하여 사용하였다.
- 아미노산 분석을 위한 표준물질인 혼합 아미노산 표준용액(amino acid mixture standard solutions, 유리아미노산: Type AN-2 & Type B, 구성아미노산: Type H)은 Wako Pure Chemical Industries (Chuo-ku, Osaka, Japan)로 부터 구입하여 사용하였다.
- 성게는 카로테노이드와 폴리페놀 등의 산화방지 물질들이 풍부하며, 이들 성분들은 단백질 혹은 당 등의 고분자와 결합상태로 성게 알 내부에 존재하고 있다(2,3). 한편, 에탄올은 이들 복합체들로부터 카로테노이드와 폴리페놀을 유리시킬 수 있으므로 (3), 본 연구에서는 성게 알의 산화방지 활성 측정을 위해 에탄올을 추출용매로 선정하였다. 추출액은 구체적으로 다음과 같이 준비되었다.
데이터처리
- 통계처리 프로그램 SAS (version 9.1 for windows, Cary, NC, USA)를 이용하여 3회 반복 실험의 결과를 평균과 표준편차로 나타내었으며 분산분석(ANOVA), 던컨시험(Duncan's multiple range test)으로 유의적 차이를 검증하였다.
이론/모형
- 5 g으로부터 위와 동일한 원심분리 과정으로 상층액을 얻고 이후 증류수를 가하여 2배 희석한 후 침전적정하여 측정하였다. 10% 크로뮴산포타슘(K2CrO4)을 지시약으로 가하고 0.05 N (F=1.000) 질산은(AgNO3)을 표준용액으로 하여 적갈색의 난용성 침전이 형성될 때까지 적정함으로써 할로겐화 이온을 정량하는 모르법(Mohr 법)으로 결정하였다.
- 구성아미노산 분석을 위한 산 가수분해 시료와 유리아미노산 분석을 위한 에탄올 추출시료를 유리아미노산법으로 분석하였다. 즉 각 시료를 이온교환수지 컬럼(Ion Exchange column, lithium form, 4.
- 성게 알의 총 환원력은 폴린-시오칼토 시약법으로 측정하였다 (8). 에탄올 추출액 1 mL에 폴린-시오칼토 시약과 10% Na2CO3를 각각 1 mL씩 넣어 vortexing한 후 실온에서 1시간 동안 정치시켜 반응을 유도하였다.
- 일반성분 분석은 AOAC 방법에 준하여(4), 수분은 105°C 건조기(OF-12, Jeio Tech, Kimpo, Korea)를 이용한 상압가열건조법으로, 조회분은 600°C 회화로(MF31G, Jeio Tech, Seoul, Korea)에서 시료를 완전 회화시킨 직접회화법으로 분석하였다.
- 전자공여능은 DPPH 라디칼 소거능으로 측정하였다(6). 에탄올 추출액 200 µL에 0.
- 일반성분 분석은 AOAC 방법에 준하여(4), 수분은 105°C 건조기(OF-12, Jeio Tech, Kimpo, Korea)를 이용한 상압가열건조법으로, 조회분은 600°C 회화로(MF31G, Jeio Tech, Seoul, Korea)에서 시료를 완전 회화시킨 직접회화법으로 분석하였다. 조단백질은 켈달 분해 장치(Digestion unit K-424, Buchi, Flawil, Switzerland), 증류 장치(Kjelflex K-360, Buchi), 적정 장치(702 SMTitrino Metrohm, Buchi)를 연속적으로 사용하여 마이크로 켈달법(microKjeldahl)으로 분석한 후, 질소계수 6.25를 곱하여 산출하였다. 조지방은 에틸에테르(diethyl ether)를 용매로 하여 속슬렛장치(E-816, Buchi)로 추출하였다.
성능/효과
- 05, Table 2). 염장처리 시료는 (i) 염화소듐 첨가로 시료의 수분이 감소되었고(Table 1), (ii) 염의 침투로 내부에 존재하는 염 이온 또한 증가되었으며(Table 2), (iii) 조지방 함량이 감소된 결과로부터(Table 1) 염장 중 발효에 의해 일부 물질이 저분자화 되었을 가능성을 시사하였다. 이에 따라 물에 용해될 수 있는 수용성 고형물의 함량 역시 생것에 비해 염장처리된 것이 증가된 경향을 보여주었다(Table 2).
- 3)The metal-chelating activity and SOD-like activity of 0.2% quercetin used for comparison were 61.5±1.3% and 17.8±3.0%, respectively.
- 반응액을 실온의 어두운 곳에 보관하면서 5분 간격으로 525 nm에서 흡광도(spectrophotometer UV1650, Shimadzu)를 측정하였으며, 이 과정을 흡광도 변화가 관찰되지 않는 시간까지 지속하였다. DPPH 라디칼 소거능은 금속 소거능과 동일한 방법으로 산출하였으며, 결과는 시간에 따른 라디칼 소거능의 변화로 나타내었다.
- 이는, 라디칼 소거능이 탁월한 것으로 알려진 카로테노이드 색소가(3) 염장 중 감소된 것과 관련된 것으로 해석된다. 그래프의 초기 기울기로 측정된 시간당 라디칼 소거 속도는(Fig. 2) 보라성게 알과 분홍성게 알 각각 생것은 4.79%/min, 14.53%/min, 염장처리한 것은 0.59, 5.10%/min으로 보라성게 알에서 8.1배, 분홍성게 알에서 2.8배, 생것이 염장처리 한 것보다 더 빠른 것으로 계산되었다. 또한, 반응액에 첨가된 DPPH 라디칼의 50%를 소거하는데 생것은 약 15분, 19분, 염장처리 된 것은 약 77분, 35분이 소요되어(Fig.
- 8배, 생것이 염장처리 한 것보다 더 빠른 것으로 계산되었다. 또한, 반응액에 첨가된 DPPH 라디칼의 50%를 소거하는데 생것은 약 15분, 19분, 염장처리 된 것은 약 77분, 35분이 소요되어(Fig. 2) 생것이 보다 짧은 시간 안에 라디칼을 소거한 것으로 확인되었다.
- 염장처리 된 성게 알은 생것에 비해 명도(L)는 다소 선명해지는 경향을 보였고, 적색도(a)와 황색도(b)는 유의적으로 뚜렷이 감소하였다(Table 5). 명도, 황색도, 적색도를 모두 반영하여 산출된 전체적 색 특성 차이는 보라성게 알이 8.57, 분홍성게 알이 18.80으로 염장처리가 성게 알의 색 특성에 영향을 주었음을 확인할 수 있었다. 또한, 염장처리로 감소한 적색도와 황색도는 성게 알의 주요 색소인 카로테노이드의 변화와 그에 따른 산화방지능의 변화를 시사한다.
- 보라성게 알과 달리 분홍성게 알은 염장처리 후 유리 아미노산의 함량이 유의적으로 증가한 현상을 보였다(p<0.05).
- 5%로 염장처리 된 것이 더 낮은 함량을 나타내었다(9). 본 실험에서 정량된 조지방은 에테르에 용해될 수 있는 소수성 성분이었으므로, 염처리 시료에서 낮아진 조지방 함량은 일부 소수성 성분들이 염장처리 중 내재하는 효소 및 미생물에 의한 발효로 저분자화 되었을 가능성을 시사한다. 이에 따라 차감법으로 계산된 탄수화물 함량은 염장처리 된 것이 생것보다 유의적으로 높게 산출되었다(p<0.
- 본 연구에서 염장처리 된 것은 생것보다 더 낮은 금속 소거능을 보였고(Table 6), 이는 염장처리 된 성게 알에 금속 킬레이트 물질들이 더 적게 분포하였음을 의미하므로, O2• −로부터 전자를 제거 혹은 첨가하는 반응에 관여할 수 있는 전이금속은 상대적으로 많아지게 되므로 SOD 유사활성이 염장처리 된 것에서 높게 관찰된 것으로 일부 해석할 수 있다.
- 001, Table 6). 색도(Table 5), 금속 소거능과 SOD 유사활성(Table 6) 결과들은 생것보다 염장처리 된 성게 알에서 카로테노이드와 금속 킬레이터(metal chelators) 함량이 상대적으로 낮았음을 시사해주었다. 그럼에도 불구하고 염장처리 된 성게 알에서 총 환원력이 더 높게 나타난 것은, 염과 에탄올 처리에 의해 성게 알 내부에서 산화방지 활성을 지닌 새로운 물질이 생성되었거나 혹은 산화방지 활성을 지닌 전구물질들이 활성이 더 강한 형태로 전환되었을 가능성을 시사한다.
- 001), 탈수로 인한 무기질 성분들의 상대적 농축현상 이외에 염화소듐(NaCl) 처리에 의한 무기질 강화도 조회분 증가에 기여한 것으로 해석되었다. 성게 알 생것의 조단백질과 조지방 함량은 각각 보라성게 알이 15.49%와 6.51%, 분홍성게 알이 16.00%와 9.77%로, Lee 등(10)이 영덕군 연근해에서 6-8월 경에 채취한 동종 성게 알(조단백질 약 14%, 조지방 약 4%)에 비해 상대적으로 높았다. 이는 채취 장소와 시기의 차이로, 어패류의 조성이 산란기 및 채집 지역의 수온, 먹이 등의 환경적 요인들과 연관될 수 있기 때문이다.
- 01). 성게 알은 염장처리로 인한 탈수로 생것에 비해 전반적으로 아미노산 및 단백질이 농축되어 그 함량이 증가하였으나(Table 1, 4), 보라성게 알은 유리 아미노산 함량의 변화 없이 필수 아미노산의 비율이 큰 감소폭을 보여주었다(Table 4). 이는 탈수 시 유리 형태로 존재하는 필수 아미노산의 손실이 일부 있었음을 시사해준다.
- 시간 경과에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과(Fig. 2), 2종 성게 알 모두에서 염장처리 성게 알은 생것에 비해 낮은 활성을 보여주었다. 이는, 라디칼 소거능이 탁월한 것으로 알려진 카로테노이드 색소가(3) 염장 중 감소된 것과 관련된 것으로 해석된다.
- 아미노산 분석 결과(Table 4), 성게 알의 아미노산 총량(Total AA)은 15397-17778 mg/100 g으로 질소 정량으로 산출된 조단백질 함량의 91.6-102.5%를 차지하였다. 이 결과는 성게 알에서 측정된 질소의 대부분이 단백질 질소(proteinous nitrogen)임을 보여준다.
- 염장처리 된 것이 생것보다 아미노산 총량이 유의적으로 높았으나(p<0.05), 이는 조단백질 결과와 동일하게 수분 감소로 인한 차이로 해석되었다.
- 염장처리 된 보라성게와 분홍성게 알은 염도가 각각 5.65%와 4.86%로 나타나 생것 1.86%와 1.90%에 비해 약 3배 가량 유의적으로 높았다(p<0.05, Table 2).
- 염장처리 된 성게 알은 생것에 비해 조회분 함량과 염도가 유의적으로 높았다(Table 1, 2). 이는 염화소듐에 의한 무기질 조성의 변화를 시사하였으며, 실제로 염장처리 된 성게 알에서 가장 주목할만한 무기질 변화는 소듐(Na) 함량의 증가이었다.
- 염장처리 된 성게 알은 생것에 비해 필수 아미노산(Essential AA)이 차지하는 비율이 유의적으로 낮았으며(p<0.05), 특히 이 현상은 구성 아미노산보다 유리 아미노산에서 더욱 뚜렷이 관찰되었다(p<0.01).
- 염장처리 시료는 생것에 비해 그 경도가 보라성게 알이 5.2배(p<0.01), 분홍성게 알이 2.4배(p<0.05) 유의적으로 높았으며, 이는 염화소듐보다는 염장 중 함께 처리된 에탄올에 의한 단백질의 응고작용으로 해석될 수 있다.
- 염장처리 후 성게 알 물성의 가장 큰 변화는 경도의 유의적 증가이었다(Fig. 1). 염장처리 시료는 생것에 비해 그 경도가 보라성게 알이 5.
- 염장처리에 의해 소듐 이외의 다른 다량 혹은 미량 무기질의 주목할만한 큰 변화는 관찰되지 않았으며, 생것과 염장처리 된 것 모두에서 중금속인 납(Pb), 수은 (Hg), 카드뮴(Cd)은 수산물 한계 기준치인 2.0, 0.5, 2.0 µg/g 이하로(12) 검출되어 안전한 것으로 확인되었다(Table 3).
- 001). 위 결과들은 성게 알의 염장처리가 수분 감소뿐 아니라 무기질 조성에 영향을 줄 수 있으며, 소수성 성분을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.
- 염장처리 시료는 (i) 염화소듐 첨가로 시료의 수분이 감소되었고(Table 1), (ii) 염의 침투로 내부에 존재하는 염 이온 또한 증가되었으며(Table 2), (iii) 조지방 함량이 감소된 결과로부터(Table 1) 염장 중 발효에 의해 일부 물질이 저분자화 되었을 가능성을 시사하였다. 이에 따라 물에 용해될 수 있는 수용성 고형물의 함량 역시 생것에 비해 염장처리된 것이 증가된 경향을 보여주었다(Table 2). 한편, 성게 알의 물 추출액에서 총산 함량이 높은 경우 pH는 상대적으로 낮은 경향이 관찰되었으나(Table 2), 염장처리에 따른 주목할만한 일관된 차이는 관찰되지 않았다.
- 이에 따라 차감법으로 계산된 탄수화물 함량은 염장처리 된 것이 생것보다 유의적으로 높게 산출되었다(p<0.001).
- 페놀성(phenolics) 및 비페놀성(non-phenolics) 환원 물질들이 폴린-시오칼토 시약(phosphomolybdic phosphotungstic acid complexs)에 전자를 전달하여 발색물질을 형성하는 원리를 바탕으로 측정된 성게 알의 총 환원력은 염장처리 된 것이 생것보다 보라성게 알에서 7.6배, 분홍성게 알에서 13.2배 유의적으로 더 높았다(p<0.001, Table 6).
- 이러한 차이는 단백질 분해(proteolysis)에 관여하는 효소(endogenous hydrolyzing enzyme)나 미생물이 성게 종(species)에 따라 혹은 동종 안에서도 부위에 따라 차이가 있기 때문으로 해석할 수 있다(13). 한편, 두 종 모두 염장처리 유무에 관계없이, 단맛과 맛난 맛을 제공하는 글리신(glycine)이 유리 아미노산 중 24.0-38.3%를 차지하여 가장 함량이 높았으며, 구성 아미노산의 경우에는 글리신 이외에 아스파트산(aspartic acid)과 글루탐산(glutamic acid) 등 산성 아미노산의 함량(Acidic AA)이 가장 높아 아미노산 총량의 16.1-18.6%를 차지하였다. 염장처리 된 성게 알은 생것에 비해 필수 아미노산(Essential AA)이 차지하는 비율이 유의적으로 낮았으며(p<0.
- 2로 7-10배 가량 증가하였다. 한편, 성게 알 생것은 포타슘(K)와 더불어 인(P)의 함량이 가장 높았으며, 특히 생것과 염장처리 된 것 모두에서 인 함량은 칼슘(Ca) 함량의 10배 이상이었다(Table 3). 현재, 한국인의 식이섭취 패턴을 고려하여 식이 중 칼슘:인(Ca:P)과 소듐:포타슘 비율이 1에 가까워질 수 있도록 충분한 양의 칼슘과 포타슘을 섭취하고 인과 소듐 섭취를 제한할 것이 권장되고 있으므로(11), 성게 알의 경우 염장처리에 의한 무기질 조성 변화는 영양학적 측면에서는 다소 부정적이라 할 수 있다.
- 이에 따라 물에 용해될 수 있는 수용성 고형물의 함량 역시 생것에 비해 염장처리된 것이 증가된 경향을 보여주었다(Table 2). 한편, 성게 알의 물 추출액에서 총산 함량이 높은 경우 pH는 상대적으로 낮은 경향이 관찰되었으나(Table 2), 염장처리에 따른 주목할만한 일관된 차이는 관찰되지 않았다. 이는, 본 실험에서 제조된 염장처리 성게 알은 다른 염장처리 식품과 달리 짧은 시간 동안 염 처리되었고, 뒤이어 처리한 에탄올에 의한 살균 작용으로 발효에 의한 유기산 생성 반응이 활발하지 않았던 것으로 생각된다.
- 한편, 성게 알이 초과산화 음이온 라디칼을 소거한 정도로 평가된 SOD 유사활성은 염장처리 된 것이 생것보다 높은 경향을 나타내었다(Table 6). SOD는 O2• − 로부터 1개의 전자를 제거하거나 첨가함으로써 각각 산소(O2)나 과산화수소(H2O2)를 형성하여 O2• −을 처리하는 효소로(7), 전자의 제거와 첨가에 Cu2+ (Cu+) 등의 전이금속이 관여하게 된다.
- 한편, 염장처리 성게 알 제조 중 에탄올 처리 공정은 카로테노이드·단백질 복합체로부터 카로테노이드를 유리시킬 수 있으므로(3), 본 실험에서 관찰된 색 특성의 변화는 염과 에탄올이 카로테노이드 색소의 안정성에 미친 영향들의 종합적 결과라 할 수 있다.
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