본 연구는 열수 추출과 에탄올 추출법으로 추출한 스테비아 추출물을 그릭 요거트에 당으로 0.5%, 1% 비율로 첨가하여 DPPH, ABTS 라디칼 소거능과 FRAP 측정법을 통해 환원력을 측정하여 항산화능을 비교하고 총 폴리페놀 함량을 측정하기 위하여 수행되었다. 대조군에 비해 스테비아 잎 추출물을 첨가하였을 때 항산화능이 증가하였고 열수 추출물보다 에탄올 추출물을 첨가하였을 때 더 항산화능이 증가하는 경향을 보였으며, 총 폴리페놀 함량 또한 증가하는 경향을 보였다. 따라서 그릭 요거트 에스테비아 잎 추출물을 첨가하여 항산화 기능성이 함유된 발효유로서 에탄올 추출법이 효과적이라 사료된다.
본 연구는 열수 추출과 에탄올 추출법으로 추출한 스테비아 추출물을 그릭 요거트에 당으로 0.5%, 1% 비율로 첨가하여 DPPH, ABTS 라디칼 소거능과 FRAP 측정법을 통해 환원력을 측정하여 항산화능을 비교하고 총 폴리페놀 함량을 측정하기 위하여 수행되었다. 대조군에 비해 스테비아 잎 추출물을 첨가하였을 때 항산화능이 증가하였고 열수 추출물보다 에탄올 추출물을 첨가하였을 때 더 항산화능이 증가하는 경향을 보였으며, 총 폴리페놀 함량 또한 증가하는 경향을 보였다. 따라서 그릭 요거트 에스테비아 잎 추출물을 첨가하여 항산화 기능성이 함유된 발효유로서 에탄올 추출법이 효과적이라 사료된다.
This study was carried out to evaluate the antioxidant activity and total polyphnol content of Greek-style yogurt in 12% solid content with added stevia leaf extracts. Stevia leaf extracts used as sweetener in preparing Greek-style yogurt were prepared in hot water ($100^{\circ}C$ for 6 h...
This study was carried out to evaluate the antioxidant activity and total polyphnol content of Greek-style yogurt in 12% solid content with added stevia leaf extracts. Stevia leaf extracts used as sweetener in preparing Greek-style yogurt were prepared in hot water ($100^{\circ}C$ for 6 h 3 times, and by 70% fermented ethanol for 24 h at room temperature 3 times). The antioxidant activities were measured by assessing the radical scavenging effect through DPPH, ABTS, and FRAP assays. To identify the compounds present, total polyphenol content was evaluated using a Folin-Dennis assay. The capability to scavenge free radicals and total polyphenolic content were the highest in Greek-style yogurt containing 1% stevia extract and fermented in 70% ethanol. According to the results, antioxidant activities significantly increased when high concentration of stevia extracts were added to the yogurt (p<0.05). Therefore, these results suggest that stevia leaf extracts can be used as a source of functional compounds in Greek-style yogurt. We also suggest that fermented ethanol extraction can be used to obtain stevia leaf extracts.
This study was carried out to evaluate the antioxidant activity and total polyphnol content of Greek-style yogurt in 12% solid content with added stevia leaf extracts. Stevia leaf extracts used as sweetener in preparing Greek-style yogurt were prepared in hot water ($100^{\circ}C$ for 6 h 3 times, and by 70% fermented ethanol for 24 h at room temperature 3 times). The antioxidant activities were measured by assessing the radical scavenging effect through DPPH, ABTS, and FRAP assays. To identify the compounds present, total polyphenol content was evaluated using a Folin-Dennis assay. The capability to scavenge free radicals and total polyphenolic content were the highest in Greek-style yogurt containing 1% stevia extract and fermented in 70% ethanol. According to the results, antioxidant activities significantly increased when high concentration of stevia extracts were added to the yogurt (p<0.05). Therefore, these results suggest that stevia leaf extracts can be used as a source of functional compounds in Greek-style yogurt. We also suggest that fermented ethanol extraction can be used to obtain stevia leaf extracts.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 열수 추출과 에탄올 추출법으로 추출한 스테비아 추출물을 그릭 요거트에 당으로 0.5%, 1% 비율로 첨가하여 DPPH, ABTS 라디칼 소거능과 FRAP 측정법을 통해 환원력을 측정하여 항산화능을 비교하고 총 폴리페놀 함량을 측정하기 위하여 수행되었다. 대조군에 비해 스테비아 잎 추출물을 첨가하였을 때 항산화능이 증가하였고 열수 추출물보다 에탄올 추출물을 첨가하였을 때 더 항산화능이 증가하는 경향을 보였으며, 총 폴리페놀 함량 또한 증가하는 경향을 보였다.
본 연구에서는 영양적 가치가 우수한 그릭 스타일 요거트에 스테비아 잎 추출물을 감미료로 첨가하여 항산화 활성을 알아보고 발효유의 항산화 기능성 향상에 대하여 알아보고자 하였다.
제안 방법
ABTS 라디칼 소거능 측정은 ABTS+ cationdecolourisation assay 방법을 변형하여 측정하였다. 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)(ABTS, sigma Chemical Co.
Sample의 제조 함량은 Table 1과 같다. 스테비아 추출물을 첨가한 요거트는 당을 전혀 첨가하지 않은 reference와 시중에 판매되고 있는 발효유에 당 첨가로 가장 많이 사용되고 있는 프락토올리고당을 0.5% 첨가한 control을 비교하였다.
실험에서 사용된 스테비아는 한국스테비아㈜에서 재배, 수확, 건조된 잎을 공급받아 사용하였으며 추출은 열수 추출법(hot water extraction, HWE)과 발효주정 추출법(fermented ethanol extraction, FEE)을 사용하였다. 열수 추출은 건조된 스테비아 잎 100 g에 1차 증류수 3 L를 가하여 100℃로 6시간 추출한 후 스테비아 여과물을 3회 추출하여 총 9 L 열수 추출하였고 감압농축한 뒤 동결건조하여 분말형태로 열수추출물로 이용하였다. 발효주정 추출은 건조된 스테비아 잎 100 g에 70% 발효주정 3 L를 가하여 실온에서 24시간 추출하였다.
대상 데이터
그릭 요거트 제조는 시중에 판매하고 있는 시유(매일유업)에 탈지분유(서울우유)와 감미료를 전체 volume의 12%로 첨가하여 고형분 함량을 12%(w/v) 증가시켰고 stater 3%(w/v)를 접종한 뒤 incubator에서 8시간 발효하여 시료로 사용하였다. Sample의 제조 함량은 Table 1과 같다.
실험에서 사용된 스테비아는 한국스테비아㈜에서 재배, 수확, 건조된 잎을 공급받아 사용하였으며 추출은 열수 추출법(hot water extraction, HWE)과 발효주정 추출법(fermented ethanol extraction, FEE)을 사용하였다. 열수 추출은 건조된 스테비아 잎 100 g에 1차 증류수 3 L를 가하여 100℃로 6시간 추출한 후 스테비아 여과물을 3회 추출하여 총 9 L 열수 추출하였고 감압농축한 뒤 동결건조하여 분말형태로 열수추출물로 이용하였다.
데이터처리
본 실험에서 3회 반복 실험하여 얻은 결과는 SPSS statistics 20(IBM, Korea)을 사용하여 분산 분석하였으며, 집단 간 비교를 위한 사후분석은 Turkeyb 방법으로 5% 유의수준에서 처리간의 유의성을 검증하였다.
이론/모형
시료의 전자 공여능은 Blois의 방법(Blois MS, 1958)을 이용하여 측정하였다. 각 시료 및 대조군의 요거트를 1 g 측정하여 메탄올 9 mL에서 추출한 후 1,000 rpm으로 4℃에서 15분간 원심분리하였다.
총 폴리페놀 함량 측정은 Folin-Dennis법을 이용하였다. 사용된 시료는 대조군과 처리군을 1 g 칭량하여 증류수 9 mL와 혼합해 원심분리하여 상등액만을 다시 증류수 9 mL와 혼합해 100배 희석(10 mg/mL)하였다.
환원력(Ferric Reducing Antioxidant Potential ability, FRAP)의 측정은 Benzi와 Strain(1996)의 방법을 이용하였다. FRAP 측정의 시약 제조는 sodium acetate(M.
성능/효과
5%, 1% 비율로 첨가하여 DPPH, ABTS 라디칼 소거능과 FRAP 측정법을 통해 환원력을 측정하여 항산화능을 비교하고 총 폴리페놀 함량을 측정하기 위하여 수행되었다. 대조군에 비해 스테비아 잎 추출물을 첨가하였을 때 항산화능이 증가하였고 열수 추출물보다 에탄올 추출물을 첨가하였을 때 더 항산화능이 증가하는 경향을 보였으며, 총 폴리페놀 함량 또한 증가하는 경향을 보였다. 따라서 그릭 요거트 에스테비아 잎 추출물을 첨가하여 항산화 기능성이 함유된 발효유로서 에탄올 추출법이 효과적이라 사료된다.
대조군에 비해 스테비아 잎 추출물을 첨가하였을 때 항산화능이 증가하였고 열수 추출물보다 에탄올 추출물을 첨가하였을 때 더 항산화능이 증가하는 경향을 보였으며, 총 폴리페놀 함량 또한 증가하는 경향을 보였다. 따라서 그릭 요거트 에스테비아 잎 추출물을 첨가하여 항산화 기능성이 함유된 발효유로서 에탄올 추출법이 효과적이라 사료된다.
, 2013). 따라서 스테비아 잎 추출물을 그릭 요거트에 첨가하였을 때의 폴리페놀에 의한 항산화 효과를 보았을 때 스테비아 잎 추출물을 추출할 때는 열수 추출법보다 에탄올 추출법이 더 항산화 기능성에 효과적이라 사료된다.
5%, 열수 추출물 1%을 첨가한 순으로 첨가하였을 때 높아지는 경향을 보여 스테비아 추출물을 높은 비율로 첨가하였을 때 라디칼 소거능도 높아지는 것을 알 수 있었다. 또한 저장일수가 길어질수록 라디칼 소거능이 높아지는 경향을 보였고 특히, 저장일수 15일차에 에탄올로 추출한 스테비아 추출물을 그릭 요거트에 1% 첨가하였을 때 58.21±0.37%로 가장 높았다(Table 2). 이는 추출물을 첨가한 양과 희석배수를 고려해 보았을 때 매우 높은 라디칼 소거활성으로 스테비아 잎 추출물에는 매우 강한 항산화력이 있는 것으로 사료된다.
FRAP 측정법은 DPPH나 ABTS처럼 라디칼 소거능을 측정하는 방법과는 달리 철 이온을 환원시키는 능력을 측정하는 것으로 환원력에 따른 시료의 항산화능을 측정할 수 있는 방법이다. 본 실험에서 FRAP 측정법에 의해 스테비아 잎 추출물을 첨가한 그릭 요거트의 환원력을 측정한 결과, control에 비해 스테비아 잎 추출물을 첨가하였을 때 환원력이 유의적으로 높게 나타났다(Table 4). 저장기간 중 0, 10, 15일차에 비해 5일차에서 GHW 0.
, 2004). 본 실험에서도 스테비아 잎 추출물을 그릭 요거트에 첨가하였을 때 무첨가군보다 높은 페놀 함량을 나타내었고 스테비아 추출물을 0.5% 첨가하였을 때보다 1%의 높은 농도로 첨가하였을 때 더 높은 폴리페놀을 함유하고 있는 것으로 보아 스테비아 잎 추출물에는 폴리페놀이 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. 또한 이는 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능과 FRAP의 환원력을 측정하였을 때와 유사한 경향이며 이로써 스테비아를 첨가한 그릭 요거트의 항산화능은 스테비아 잎 추출물에 포함되어 있는 폴리페놀에 의한 것으로 생각된다.
라디칼이 나타내는 특유의 청록색이 734 nm에서 시료의 항산화능이 증가할수록 흡광도가 감소하는 경향을 나타낸다. 스테비아 추출물을 첨가한 그릭 요거트의 ABTS+ 라디칼 소거능을 실험한 결과, 대조군에 비해 스테비아 잎 추출물을 첨가하였을 때 ABTS+ 라디칼 소거능이 증가하는 것을 확인할 수 있었고, 열수 추출과 에탄올 추출 모두에서 0.5% 첨가하였을 때보다 추출물을 1% 첨가하였을 때 더 높은 라디칼 소거능을 보여 스테비아 잎 추출물에는 항산화 효과가 있는 것으로 확인되었다(Table 3). 또한, 같은 농도의 스테비아 추출물을 첨가하였을 때를 비교하면 그릭 요거트에 열수 추출물을 첨가하였을 때보다 에탄올 추출물을 첨가하였을 때 더 높은 라디칼 소거능을 보여 DPPH 실험 결과와 유사한 경향을 보였다.
DPPH는 이러한 원리를 이용하여 흡광도를 이용하여 산화방지제의 라디칼 소거능을 측정하는 항산화능 측정 실험방법이다. 스테비아 추출물을 첨가한 그릭 요거트의 DPPH 라디칼 소거능(%)을 실험한 결과, DPPH 라디칼 소거능은 그릭 요거트에 열수 추출물 0.5%, 에탄올 추출물 0.5%, 열수 추출물 1%을 첨가한 순으로 첨가하였을 때 높아지는 경향을 보여 스테비아 추출물을 높은 비율로 첨가하였을 때 라디칼 소거능도 높아지는 것을 알 수 있었다. 또한 저장일수가 길어질수록 라디칼 소거능이 높아지는 경향을 보였고 특히, 저장일수 15일차에 에탄올로 추출한 스테비아 추출물을 그릭 요거트에 1% 첨가하였을 때 58.
본 실험에서 FRAP 측정법에 의해 스테비아 잎 추출물을 첨가한 그릭 요거트의 환원력을 측정한 결과, control에 비해 스테비아 잎 추출물을 첨가하였을 때 환원력이 유의적으로 높게 나타났다(Table 4). 저장기간 중 0, 10, 15일차에 비해 5일차에서 GHW 0.5%는 2.79±0.24, GHW 1%는 3.96±0.31, GFE 0.5%는 2.42±0.09, GFE 1%는 3.58±0.16(GAE mg/mL)으로 가장 높았고 각 처리구별로 환원력을 비교해보았을 때 스테비아 잎을 열수 추출법으로 추출한 추출물을 1% 첨가한 처리구가 0일차에서 3.45±0.03, 5일차에서 3.96±0.31, 10일차에서 2.83±0.01, 15일차에서 2.97±0.05 GAE(mg/ mL)로 가장 높았는데 이것은 DPPH, ABTS, 총 폴리페놀 함량의 실험결과와는 다른 경향으로 DPPH, ABTS의 경우에는 시료를 제조할 때 메탄올과 에탄올로 희석하였지만 FRAP의 경우, 증류수로 희석했기 때문에 열수 추출로 추출된 수용성 항산화 물질이 더 많이 측정된 것이라 사료된다.
또한 이는 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능과 FRAP의 환원력을 측정하였을 때와 유사한 경향이며 이로써 스테비아를 첨가한 그릭 요거트의 항산화능은 스테비아 잎 추출물에 포함되어 있는 폴리페놀에 의한 것으로 생각된다. 특히, 열수 추출물을 첨가하였을 때보다 에탄올 추출물을 첨가하였을 때 0일차 5.12±0.06, 5일차 5.97±0.10, 10일차 5.59±0.03, 15일차 5.89±0.08 GAE(mg/mL)로 더 높은 폴리페놀 함량이 있는 것으로 나타났는데 이 또한 DPPH와 ABTS와 유사한 경향이었으며 이것은 폴리페놀은 60~70℃ 범위에서는 추출수율이 증가하지만 그 이상의 온도에서는 오히려 함량이 감소되었다는 보고와 유사하며, 본 실험에서는 100℃에서 6시간 3회 추출하였으므로 스테비아 잎의 열수 추출물의 폴리페놀 함량이 감소한 것으로 사료된다(Kim et al., 2005; Cho et al., 2008). 또한 본 실험의 총 폴리페놀 함량 측정 실험결과는 폴리페놀은 열수 추출법보다 에탄올 추출법에서 더 높은 농도로 추출된다는 연구보고와도 유사한 경향을 보이는 것을 확인할 수 있었다(Kim et al.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
항산화능이란?
항산화능은 노화와 각종 질병의 원인이 되는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)을 제거하는 능력으로 산소호흡 등에 의하여 생성된 반응성이 매우 높은 활성산소종이 체내 세포나 조직을 손상시키는 산화적 스트레스(oxidant stress)를 완화시켜준다(Fridovich, 1978; Halliwell et al., 1992).
stevioside의 감미도는 설탕의 몇 배인가?
파라과이와 브라질의 고산지대에 자생하는 국화과 다년생 초본식물인 스테비아(Stevia rebaudiana Bertoni)의 줄기와 잎에서 추출되는 stevioside는 설탕의 200~300배에 달하는 감미도를 가지고 있으며(Hanson and De Oliverira, 1993), 칼로리가 낮고 열과 pH에 안정성이 높아 각종 가공식품에 감미료로 이용되고 있다. 스테비아의 추출물에는 stevioside 외에도 다양한 폴리페놀 또한 함유되어 있어 녹차의 20배 이상에 달하는 높은 항산화능을 가지고 있는 것으로 밝혀져 있다(Yamamoto et al.
그릭 스타일 요거트가 일반 요거트와 다른 점은?
특히, 최근 그릭 요거트에 대한 영양학적 이점이 알려지면서 소비자들의 관심이 높아지고 있는 추세이다. 그릭 요거트는 일반 요거트에 비해 유청을 더 제거하여 고형분 함량을 높이고 더 견고한 질감을 가지고 있는 발효유로서 일반 발효유에 비해 단백질 함량은 약 2배 이상 높고 칼슘과 식이섬유가 보다 풍부하다고 알려져 있다(Phadungath, 2015).
참고문헌 (31)
Benzie, I. F. F. and Strain, J. J. 1996. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of "antioxidant power": The FRAP assay. Anal. Biochem. 230:70-79.
Blois, M. S. 1958. Antioxidant activity determination by the use of a stable free radical. Nature 181:1199-1200.
Cho, C. H., Kim, S., Yoo, G., Son, M. H., Park, K., Lim, B. L., Kim, D. C. and Chae, H. J. 2008. Resveratrol extraction from grape fruit stem and its antioxidant activity. J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 51:11-16.
Choe, S. Y. and Yang, K. H. 1982. Toxicological studies of antioxidants, butylated hydroxytoluene (BHT) and butylated hydroxyanisole (BHA). Korean J. Food Sci. Technol. 12:283-288
Choi, S.-N., Kim, H.-J., Joo, M.-K. and Chung, N.-Y. 2013. Quality characteristics of castella prepared by substituting sugar with stevia leaf powder. The Journal of Korean Society of Food & Cookery Science 29:153-160.
Halliwell, B., Gutteridge, J. M. C. and Cross, C. E. 1992. Free radicals, antioxidants and human disease. J. Lab. Clin. Med. 119:598-620.
Hanson, J. R. and De Oliverira, B. H. 1993. Stevioside and related sweet diterpenoid glycosides. Nat. Prod. Prp. 10:301-309.
Kang, Y. H., Park, Y. K., Oh, S. R. and Moon, K. D. 1995. Studies onthe physiological functionality of pine needle and mugwort extracts. Korean J. Food Sci. Technol. 27:978-984.
Kim, H. I. and Lee, B. M. 1996. Stevioside, a natural sweetener. J. Food Hyg. Safety 11:323-327.
Kim, J. H., Sung, N. K., Kwon, S. K., Jung, P. M., Choi, J. I., Yoon, Y. H., Son, B. S., Yoon, T. Y., Kee, H. J. and Lee, J. W. 2010. Antioxidant activity of stevia leaf extracts prepared by various extraction methods. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 39:313-318 (in Korean).
Kim, J. H., Sung, N. Y., Kwon, S. K., Jung, P. M., Choi, J. I., Yoon, Y. H., Song, B. S., Yoon, T. Y., Kee, H. J. and Lee, J. W. 2010. Antioxidant activity of stevia leaf extracts prepared by various extraction methods. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 39(2):313-316.
Kim, J.-H., Sung, N.-Y., Kwon, S.-K., Jung, P.-M., Choi, J.-i., Yoon, Y., Song, B.-S., Yoon, T.-Y., Kee, H.-J., Lee, J.-W. 2010. Antioxidant activity of stevia leaf extracts prepared by various extraction methods. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 39:313-318.
Kim, N. Y., Kim, Y. K., Bae, K. J., Choi, J. H., Moon, J. H., Park, G. H. and Oh, D. H. 2005. Free radical scavenging effect and extraction condition of ethanol extracts and fractions of wild grapeseed (Vitis coignetiea). J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 34:755-758.
Lee, H., Jung, B., Park, J., Hwang, I., Kim, S., Choi, J., Lee, S., Chung, S. 2008. Antioxidant activity and total phenolic contents of grape juice products in the Korean market. Korean Journal of Food Preservation 15:445-449.
Lim, K. S. 2007. Current market trends and prospects of functional fermented milk products in Korea. Food Industry and Nutrition 12:20-28.
Muniandy, P., Shori, A. B. and Baba, A. S. 2016. Influence of green, white and black tea addition on the antioxidant activity of probiotic yogurt during refrigerated storage. Food Packaging and Shelf Life 8:1-8.
Park, G. H. and Kim, K. M. 2003. Factors affecting plant regeneration in the culture of different explants of stevia (Stebia rebaudiana Bertoni). Korean J. Plant Biotech. 30:151-154 (in Korean).
Park, S. I. and Jung, D. W. 2005. Effect of green tea powder on the growth inhibition of oral bacteria in yoghurt. Korean J. Soc. Food Sci. Anim. Res. 4:500-506 (in Korean).
Park, Y. S., Kang, M. S., Kim, B. K. and Kim, M. 2013. The effect of Eisenia bicyclis extracts on bone tissues in ovariectomized rats. Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 42:33-39.
Phadungath, C. 2015. Greek-style yogurt and its application in cheese cake. International Journal of Food Engineering 1(1):13-17.
RE, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M. and Rice Evans, C. 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biol. Med. 26:1231-1237.
Tadhani, M. B., Patel, V. H. and Subhash, R. 2007. In vitro antioxidant activities of Stevia rebaudiana leaves and callus. J. Food Compost. Anal. 20:323-329.
Yamamoto, N., Mizue, S., Sano, K., Takano, N., Miyamoto, A., Ueno, Y., Kudo, K. and Mochizuki, S. 2001. Characterization offood composition and functionality of herbs cultivated in Oita. Report 36, Oita, Japan. p. 144-149.
Yang, J. H., Kim, D. K., Yun, M. Y. and An, J. K. 2006. Antioxidative activity and therapeutic effect of the hydrogel preparation sof Scutellariae radix and Zingiberis rhizoma on dermatitis. J. Korean Pharm. Sci. 36:253-262.
Yoo, S.-S. and Hong, Y.-J. 2012. Quality characteristics and antioxidant activity of cookies with stevia powder. The Journal of Korean Society of Food & Cookery Science 28:665-673.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.