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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 재배방법에 따라 팥의 항산화 성분과 항산화 활성의 차이를 조사하고 생산된 팥에 대해 앙금을 제조하여 품질특성을 비교·분석하고자 하였다.
- 재배방법에 따라 팥의 항산화 성분과 항산화 활성의 차이를 조사하고, 생산된 팥에 대해 앙금을 제조하여 품질특성을 분석하고자 하였다. 총 polyphenol 및 flavonoid 함량은 재배방법에 따라 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타났으며(p<0.
제안 방법
- 품종별 팥 앙금의 제조는 Cho & Park(1997)의 방법을 변형하여 제조하였다. 각각의 시료 100 g에 증류수 500 mL를 가하여 30℃ 배양기에서 24시간 침지한 후 2시간동안 가열하고, 곡물분쇄기(NSG-1002SS, Hanil, Seoul, Korea)를 이용하여 1분간 분쇄하여 면포를 이용하여 수분을 제거하고, 건조 전후 앙금의 무게를 측정하여 습물중 및 건물중 수율을 측정하였으며, 건조는 앙금을 동결하여 동결건조(FDT-8612, OPERON, Kimpo, Korea)를 실시하였다. 수율을 측정한 시료는 곱게 분쇄하여 100 mesh 체를 통과시킨 후 분석용 시료로 사용하였다.
- 시료의 항산화 성분 및 항산화 활성 분석을 위하여 분쇄된 시료 일정량을 취하여 80% 에탄올로 상온에서 24시간동안 3회 진탕추출(WiseCube WIS-RL010, Daihan Scientific Co., Ltd., Seoul, Korea)한 다음 여과하여 －20℃ 냉동고에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였으며, 시료의 농도는 추출용매를 이용하여 100 μg/mL의 농도로 보정하여 사용하였다.
- 즉, 앙금분말 0.5 g을 30 mL의 증류수에 분산시켜 90±1℃의 항온수조에 30분간 가열하고, 3,000 rpm으로 20분간 원심분리(UNION 5 KR, Hanil Science Industrial, Incheon, Korea)한 후 상등액은 105℃에서 12시간 건조시켜 무게를 측정하고, 침전물은 그대로 무게를 측정하였으며, 용해도와 팽윤력은 다음과 같이 계산하였다.
- 추출물 50 μL에 2% Na2CO3 용액 1 mL를 가한 후 3분간 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent(SigmaAldrich, St. Louis, MO, USA) 50 μL를 가하였다.
- , Seoul, Korea)한 다음 여과하여 －20℃ 냉동고에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였으며, 시료의 농도는 추출용매를 이용하여 100 μg/mL의 농도로 보정하여 사용하였다. 추출물에 대한 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu phenol reagent가 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과, 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다 (Dewanto 등 2002). 추출물 50 μL에 2% Na2CO3 용액 1 mL를 가한 후 3분간 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent(SigmaAldrich, St.
- 팥 앙금의 수분결합력은 Medcalf & Gilles(1965)의 방법을 이용하여 측정하였다. 팥 앙금 1 g을 증류수 40 mL를 혼합하여 1시간 교반하고, 30분 동안 3,000 rpm으로 원심분리하여 상등액을 제거한 다음 침전된 가루의 무게를 측정하여 침전된 앙금의 무게(g)에서 처음 앙금분말의 무게(g)를 빼고, 처음 앙금분말 무게(g)에 대한 백분율로 계산하였다. 팥 앙금의 용해도와 팽윤력은 Schoch의 방법(Schoch, 1964)을 변형하여 측정하였다.
- 28이었다. 팥 앙금의 미세구조는 주사전자현미경(scanning electron microscope, Hitachi, Tokyo, Japan)을 이용하여 gold-palladium으로 진공상태에서 120초간 코팅시킨 후 5 kV에서 500배로 미세 구조를 관찰하였으며, 10반복으로 앙금의 크기를 측정하였다.
- 팥 앙금 1 g을 증류수 40 mL를 혼합하여 1시간 교반하고, 30분 동안 3,000 rpm으로 원심분리하여 상등액을 제거한 다음 침전된 가루의 무게를 측정하여 침전된 앙금의 무게(g)에서 처음 앙금분말의 무게(g)를 빼고, 처음 앙금분말 무게(g)에 대한 백분율로 계산하였다. 팥 앙금의 용해도와 팽윤력은 Schoch의 방법(Schoch, 1964)을 변형하여 측정하였다. 즉, 앙금분말 0.
- 품종별 팥 앙금의 제조는 Cho & Park(1997)의 방법을 변형하여 제조하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 팥은 천안시농업기술센터의 시험포장에서 2014년 생산된 충주팥(Chungju-pat), 홍언(Hongeon), 아라리(Arari)를 사용하였다. 시료의 항산화 성분 및 항산화 활성 분석을 위하여 분쇄된 시료 일정량을 취하여 80% 에탄올로 상온에서 24시간동안 3회 진탕추출(WiseCube WIS-RL010, Daihan Scientific Co.
데이터처리
- 2) Any means in the same column followed by the same letter are not significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple range test.
- 5) Any means in the same column followed by the same letter are not significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple range test.
- 모든 데이터는 3회 반복 측정하였으며, 통계분석은 SAS version 9.2(statistical analysis system, SAS Institute, Cary, NC, USA) program을 이용하여 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고, Duncan's multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 팥 앙금의 수분결합력은 Medcalf & Gilles(1965)의 방법을 이용하여 측정하였다.
성능/효과
- 05). 가장 높은 수율을 보인 처리는 충주팥의 7월 10일에 25 cm로 파종한 처리구로 85.41%로 나타났으며, 충주팥의 7월 20일에 20 cm 파종 처리구(85.24%), 홍언의 7월 1일의 15 및 25 cm 파종 처리구(각각 84.97 및 85.19%)도 비교적 높은 앙금 수율을 나타내였다. 아라리의 경우, 7월 10일 15 cm 파종 처리가 78.
- 05), 전체적으로 충주팥이 높은 수율을 보였다. 가장 높은 수율을 보인 처리는 충주팥의 7월 1일에 25 cm로 파종한 처리구(339.01%)에서 가장 높았으며, 홍언은 7월 20일에 25 cm로 파종한 처리구(282.24%), 아라리는 7월 20일에 25 cm로 파종한 처리구(292.32%)에서 각각 높은 수율을 보였다. 습물 앙금의 색도를 측정한 결과는 Table 2와 같이 명도(L-value)의 경우 충주팥, 홍언 및 아라리는 각각 41.
- 건물 앙금의 색도를 측정한 결과는 Table 3과 같이 명도는 충주팥, 홍언 및 아라리는 각각 57.90~62.17, 62.00~63.25 및 59.36~61.47로 충주팥과 아라리는 약간의 유의적인 차이를 보였으나(p<0.05), 홍언은 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 건물중 앙금 수율은 Table 3과 같이 충주팥, 홍언 및 아라리가 각각 71.68~85.41, 77.90~85.19 및 74.15~78.65%로 재배 방법에 따라 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타냈다(p<0.05).
- 또한 재배방법에 따른 충주팥, 홍언 및 아라리 앙금의 미세구조를 SEM을 이용하여 300배로 관찰한 결과, Fig. 1, 2 및 3과 같이 앙금의 입자는 타원형의 모양을 가지고 있었으며, 세포막과 단백질이 둘러싸서 표면이 거친 것을 볼 수 있다. 두류를 분쇄하여 물을 가해 가열하면 세포벽이 파괴되어 전분립이 물에 노출되어 호화되지만, 분쇄하지 않고 물을 가하여 가열하면 전분립이 호화되기 전에 세포내에 존재하는 단백질이 비교적 저온에서 응고되어 전분립을 둘러싸는 형태로 앙금을 형성한다고 보고되어 있다(Leach 등 1959).
- 앙금의 미세구조는 타원형 모양의 입자로 세포막과 단백질이 둘러싸서 표면이 거친 것을 볼 수 있다. 수분결합력, 용해도 및 팽윤력 또한 재배방법에 따라 유의적인 차이를 보였다(p<0.05).
- 습물 및 건물 앙금의 명도는 충주팥과 아라리는 약간의 유의적인 차이를 보였으나(p<0.05), 홍언은 유의적인 차이를 보이지 않았고, 적색도와 황색도는 재배방법에 따라 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타났다(p<0.05).
- 05). 습물 앙금과 건물 앙금을 비교해 보면 명도와 황색도는 건조 후 증가하는 경향을 보였으며, 적색도는 약간 감소하는 경향을 보였다. Park & Cho(1995)의 연구에서 팥 앙금의 색도는 명도, 적색도 및 황색도가 각각 33.
- 재배방법에 따른 팥 앙금의 평균입자직경을 측정한 결과는 Table 4와 같이 충주팥, 홍언 및 아라리가 각각 66.21~98.80, 61.62~97.07 및 82.96~106.71 μm로 재배방법별로 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타났다(p<0.05).
- 전체적으로 7월 10일이나 20일 파종보다는 1일 파종 시료가 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 높았고, 충주팥과 아라리는 파종간격이 20 cm에서, 홍언은 25 cm에서 높은 함량을 보였다. 곡류에 함유되어 있는 항산화 물질 중 polyphenolic 화합물들은 우수한 항산화력을 가지는 것으로 알려져 있으며, 이는 free radical을 안정화시킬 수 있는 phenolic ring의 존재 때문인 것으로 보고되어져 있다(Middleton & Kandaswami 2000).
- 총 flavonoid 함량을 catechin 당량으로 측정한 결과, Table 1과 같이 재배방법에 따라 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타났다(p<0.05).
- 총 polyphenol 및 flavonoid 함량은 재배방법에 따라 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타났으며(p<0.05), DPPH 및 ABTS radical 소거활성 또한 재배방법에 따라 유의 적인 차이를 보이는 것으로 나타났고, 다른 품종에 비해 홍언이 높았다.
- 충주팥, 홍언 및 아라리 앙금의 수분결합력은 각각 460.73~566.86, 486.40~526.95 및 489.11~543.67%로 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), 충주팥의 경우 7월 1일에 20 cm로 파종한 시료가 566.86%로 가장 높았고, 홍언은 7월 20일 25 cm 파종 시료(526.95%), 아라리는 7월 1일 15 cm 파종 시료(543.67%)가 높은 값을 보였다.
- 충주팥, 홍언 및 아라리의 ABTS radical 소거활성은 각각 6.37~7.72, 7.82~12.26 및 4.79~8.08 mg TE/g으로 나타나 홍언이 다른 품종에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05), 특히 7월 1일에 25 cm로 파종한 시료에서 12.26 mg TE/g으로 높은 활성을 보였다.
- 충주팥, 홍언 및 아라리의 DPPH radical 소거활성은 각각 3.38~4.68, 3.36~7.16 및 2.11~3.56 mg TE/g으로 나타나 홍언이 다른 품종에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05), 특히 7월 1일에 25 cm로 파종한 시료에서 7.16 mg TE/g으로 높은 활성을 보였다.
- 충주팥, 홍언 및 아라리의 습물중 앙금 수율은 Table 2와 같이 각각 296.64~339.01, 271.36~282.24 및 268.21~292.32%로 나타나 재배방법에 따라 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), 전체적으로 충주팥이 높은 수율을 보였다.
- 충주팥, 홍언 및 아라리의 습물중 앙금 수율은 각각 296.64~339.01, 271.36~282.24 및 268.21~292.32%, 건물중 앙금 수율은 각각 71.68~85.41, 77.90~85.19 및 74.15~78.65%로 재배방법에 따라 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타냈다(p<0.05).
- 05). 충주팥, 홍언 및 아라리의 총 폴리페놀 함량은 각각 6.56~7.34, 8.02~10.86 및 6.17~7.67 mg GAE/g으로 나타나 홍언이 다른 품종에 비해 높았으며, 특히 7월 1일에 20 및 25 cm로 파종한 시료에서 10.57 및 10.86 mg GAE/g으로 높은 함량을 보였다.
- 05). 충주팥, 홍언 및 아라리의 총 플라보노이드 함량은 각각 0.89~1.01, 1.44~2.11 및 0.087~1.26 mg CE/g으로 나타나, 폴리페놀과 마찬가지로 전체적으로 홍언이 높은 함량을 보였다. 또한 7월 1일에 20 및 25 cm로 파종한 시료에서 1.
- 16 mg TE/g으로 높은 활성을 보였다. 충주팥은 7월 1일 20 cm와 7월 10일 15 cm 처리에서 각각 4.59 및 4.68 mg TE/g의 활성을 보였고, 아라리는 7월 1일 및 10일 20 cm 처리에서 각각 3.52 및 3.56 mg TE/g의 활성을 보였다.
- 평균입자 직경은 충주팥, 홍언 및 아라리가 각각 66.21~98.80, 61.62~97.07 및 82.96~106.71 μm로 재배방법별로 유의적인 차이를 보이는 것으로 나타났다(p<0.05).
후속연구
- 35 μm로 한국산이 작은 것으로 보고하였다(Kim 등 2003a). 기존 연구와 차이를 보이는 것으로 원료의 차이에 기인한 것으로 생각되며, 추후 용도별 팥앙금의 품질기준 등의 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 곡류에 함유되어 있는 항산화 물질 중 polyphenolic 화합물들은 우수한 항산화력을 가지는 것으로 알려져 있으며, 이는 free radical을 안정화시킬 수 있는 phenolic ring의 존재 때문인 것으로 보고되어져 있다(Middleton & Kandaswami 2000). 따라서 팥의 항산화 성분의 함량을 높이기 위한 다양한 재배법 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.
- 추출물의 ABTS 및 DPPH radical 등의 소거활성은 페놀류나 플라보노이드 물질에 기인하여 항산화 활성을 나타내는 것으로 볼 때(Kang 등 1996), 홍언 항산화 활성이 높은 것도 이에 함유된 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량에 기인된 것으로 판단된다. 이상의 결과, 재배방법에 따라 팥의 항산화 성분 및 항산화 활성이 차이를 보이므로 기능성을 높이기 위한 다양한 재배법 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.
- 이상의 결과에서 재배방법에 따른 팥의 항산화 특성과 팥앙금의 수율, 색도, 입자크기, 미세구조, 수분결합력, 용해도, 팽윤력 등을 분석한 결과, 재배방법에 따라 팥의 항산화 특성과 앙금의 품질이 차이를 보였으며, 식품가공에서 팥 앙금의 품질 표준화를 위한 재배방법의 표준화 연구가 먼저 이루어져야 할 것으로 생각된다.
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