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초록
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보릿가루의 활용도를 높이기 위하여 5가지 품종의 보리에 대한 도정도별 기능성분 변화를 분석하였다. 도정도별 총 폴리페놀 함량은 도정도가 27, 23, 19, 15%와 원곡으로 감소함에 따라 각각 0.97-1.40, 1.19-1.66, 1.22-1.77, 1.30-1.93과 1.46-2.12 mg/g 범위에서 증가하였으며, 총 플라보노이드 함량 또한 도정도가 감소함에 따라 증가하였으며, 유색보리인 흑누리와 보석찰이 높았다. 식품섬유 함량은 도정도가 감소함에 따라 각각 10.79-13.36, 10.78-14.34, 10.34-14.71과 10.47-14.87 g/100 g (원곡 18.21-21.22 g/100 g) 범위에서 증가하였으며, 베타글루칸 함량은 감소하였다. 찰성보리인 흰찰쌀과 보석찰이 식품섬유와 베타글루칸 함량이 높았다. 총 아라비노자일란 함량은 도정도가 감소함에 따라 증가하였다. GABA 함량은 도정도에 따라 각각 0.33-1.79, 0.33-1.84, 0.48-2.02와 0.55-2.26 mg/100 g (원곡 1.61-4.46 mg/100 g) 범위에서 증가하였으며, 품종에 따라 큰 차이를 나타내었다. 이상의 결과로 부터 보리를 이용한 가공제품을 개발하기 위해서는 가공적성을 파악하여 적합한 품종과 도정도를 결정하기 위한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study investigated the changes in functional components of barley powder produced from different grain varieties (Dahan, Hinchalssalbori, Heukgwang, Huknuri and Boseokchal) and varying milling degrees (27, 23, 19, and 15%). Total polyphenol contents increased with a decrease in the milling degr...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • GABA 함량은 시료 1g을 정확히 측정하여 증류수 10 mL을 가하고 5시간 동안 초음파 추출기(Ultrasonic cleaner, frequency 40 KHz, power 810 W, SD-350H, Seong Dong, Seoul, Korea)를 이용하여 추출하였다. 추출한 후 원심분리한 다음 0.
  • 그 후 단백질 함량은 켈달(kjeldahl)법으로, 조회분은 525℃에서 5시간 회화시킨 후 무게를 측정하였다. 건조 후의 무게에서 단백질과 회분 함량을 뺀 값을 식품섬유 함량으로 계산하였다.
  • 추출, 원심분리, 상층액 제거 과정을 반복한 후 추출액 10 mL을 가하고, 100℃ 의 진탕항온기에서 25분간 반응시켰다. 그 후 분광계(UV-1600, Shimadzu, Tokyo, Japan)를 사용하여 552 nm와 510 nm에서 반응액의 흡광도 값을 측정하여, 552 nm 흡광도 수치에서 510 nm 흡광도 수치를 뺀 수치로 계산하였다. 표준물질로 D-xylose (Sigma) 를 사용하여 검량선/보정선을 작성하였다.
  • 7로 조정한 후, 3260 U/mL의 아밀로글루코시데이스(amyloglucosidase)(Megazyme) 300 µL를 넣고 60℃에서 45분간 반응시켰다. 반응이 끝난 후 60℃의 95% 에탄올(ethanol) 225 mL를 가하여 실온에서 1시간 이상 방치하여 침전시킨 후 미리 셀라이트(celite, Sigma)를 넣어 항량 시킨 유리여과기에 시험용액을 넣어 흡입 여과하고, 잔사는 78% ethanol, 95% ethanol, 아세톤(acetone) 순으로 씻어 내린 후, 건조하여 무게를 측정하였다. 그 후 단백질 함량은 켈달(kjeldahl)법으로, 조회분은 525℃에서 5시간 회화시킨 후 무게를 측정하였다.
  • 배양액에 GOPOD (glucose oxidase/peroxidase) 3.0 mL 를 가하고 50℃에서 20분간 배양한 후 분광광도계(spectrophotometer)(UV-1650 PC, Shimadzu, Tokyo, Japan)를 이용하여 510 nm에서 흡광도를 측정하여 β-glucan의 함량을 계산하였다.
  • 본 실험에 사용된 보리는 국립식량과학원 벼맥류부에서 2014년에 생산된 것으로 쌀보리(Hordeum sativum)로 메성쌀보리인 다한, 찰성 쌀보리인 흰찰쌀, 유색 쌀보리인 흑광과 흑누리, 유색찰성 쌀보리인 보석찰을 사용하였다. 보리는 시험용 도정기를 이용하여 27, 23, 19 및 15%로 도정 한 후 맥강을 분리하고 도정된 보리는 분쇄기(Micro hammer cutter mill type-3, Culatti AG, Zurich, Swiss)를 사용하여 80메시(mesh) 이하로 분쇄하여 사용하였다.
  • 보릿가루의 활용도를 높이기 위하여 5가지 품종의 보리에 대한 도정도별 기능성분 변화를 분석하였다. 도정도별 총 폴리페놀 함량은 도정도가 27, 23, 19, 15%와 원곡으로 감소함에 따라 각각 0.
  • 2 µL 셀룰로스 거르개(cellulose filter)로 여과하여 HPLC systems (Bio LC) (Dionex, Sunnyvale, CA, USA)로 분석하였다. 분석조건은 이동상은 Water (A)와 0.1% 아세트산(acetic acid)-60% 아세토나이트릴(acetonitrile)을 흘려주었고, gradient 조건은 A:B를 초기 100:0 (%, v/v)에서 0.5분에 98:2, 15분에 93:7, 19분에 90:10, 32분에 67:33, 34분에서 37분까지 0:100으로 설정하였으며, 유속은 1 mL/min, 시료 주입량은 20 mL이었다. 검출기는 UV 254 nm에서 검출하였으며, 컬럼은 RP C18 column (4.
  • 총 아라비노자일란 함량은 플로로글루시놀(ploroglucinol) 방법을 이용하여 비색법으로 측정하였다. 시료의 저분자 당을 제거하기 위해 시료 1g에 20 mL의 80% ethanol (v/v)을 가하고 100℃ 의 진탕 항온기(JBBS 30-T, JSR, Seoul, Korea)에서 5분간 추출 하였으며, 이를 원심분리하여 상층액을 제거하였다. 추출, 원심분리, 상층액 제거 과정을 반복한 후 추출액 10 mL을 가하고, 100℃ 의 진탕항온기에서 25분간 반응시켰다.
  • 보리를 이용한 가공하기 위해서는 일반적으로 도정을 실시하며, 도정도에 따른 유용성분과 생리활성에 차이가 있으며, 그 차이는 품종에 따라 다르게 나타날 수 있다. 이에 보릿가루 활용성 증대를 위해서 5가지 품종의 쌀보리를 도정도별로 도정하고 각각의 산화방지 성분 및 기능성분 변화를 분석하고, 도정된 보릿가루의 기능성분 변화를 비교하였다
  • 즉, 각 추출물의 100 µL에 2% 탄산나트륨(Na2CO3) 용액 2 mL를 가한 후 3분간 방치한 후, 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 µL를 첨가 후 실온에서 30분 반응한 다음 분광광도계(UV-1600, Shimadzu, Tokyo, Japan)를 사용하여 750 nm에서 반응액의 흡광도 값을 측정하였다.
  • 총 폴리페놀 분석을 위하여 시료 3g에 80% 에탄올(ethanol) 40mL 첨가하여 초음파 추출기(Ultrasonic cleaner, frequency 40KHz, power 810 W, SD-350H, Seong Dong, Seoul, Korea)로 3회 반복 추출하였다. 추출 후 여과(Whatman No.
  • , Seoul, Korea) 후 99% dimethyl sulfoxide(DMSO, Samchun, Pyeongtaek, Korea)에 재용해하여 사용하였다. 총 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(21)의 방법을 변형하여 사용하였으며 폴린-시오칼 토시약(Folin-Ciocalteu reagent) 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 볼리브데넘 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다. 즉, 각 추출물의 100 µL에 2% 탄산나트륨(Na2CO3) 용액 2 mL를 가한 후 3분간 방치한 후, 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 µL를 첨가 후 실온에서 30분 반응한 다음 분광광도계(UV-1600, Shimadzu, Tokyo, Japan)를 사용하여 750 nm에서 반응액의 흡광도 값을 측정하였다.
  • 총 플라보노이드 함량은 Jia 등(22)의 방법을 변형하여 분석하였다. 폴리페놀 분석을 위한 추출물 250 µL에 증류수 1 mL와 5% NaNO2/아질산소듐 75 µL를 가한 다음 5분 후 10% 염화알루미튬 육수화물(AlCl3·6H2O) 150 µL를 가하여 6분간 방치하고 1 M 수산화나트륨(NaOH) 500 µL를 가하여 11분간 방치한 후, 반응액의 흡광도를 510 nm에서 측정하였다.
  • 추출한 후 원심분리한 다음 0.2 µL 셀룰로스 거르개(cellulose filter)로 여과하여 HPLC systems (Bio LC) (Dionex, Sunnyvale, CA, USA)로 분석하였다.
  • 그 후 분광계(UV-1600, Shimadzu, Tokyo, Japan)를 사용하여 552 nm와 510 nm에서 반응액의 흡광도 값을 측정하여, 552 nm 흡광도 수치에서 510 nm 흡광도 수치를 뺀 수치로 계산하였다. 표준물질로 D-xylose (Sigma) 를 사용하여 검량선/보정선을 작성하였다. Extraction solution은 플로로글루시놀 5g을 ethanol 25 mL에 녹여서 1.

대상 데이터

  • 본 실험에 사용된 보리는 국립식량과학원 벼맥류부에서 2014년에 생산된 것으로 쌀보리(Hordeum sativum)로 메성쌀보리인 다한, 찰성 쌀보리인 흰찰쌀, 유색 쌀보리인 흑광과 흑누리, 유색찰성 쌀보리인 보석찰을 사용하였다.
  • 총 폴리페놀 분석을 위하여 시료 3g에 80% 에탄올(ethanol) 40mL 첨가하여 초음파 추출기(Ultrasonic cleaner, frequency 40KHz, power 810 W, SD-350H, Seong Dong, Seoul, Korea)로 3회 반복 추출하였다. 추출 후 여과(Whatman No. 4, GE Healthcare, Maidstone, UK)하여 냉동 건조(FD 5508, Ilshin Lab Co., Seoul, Korea) 후 99% dimethyl sulfoxide(DMSO, Samchun, Pyeongtaek, Korea)에 재용해하여 사용하였다. 총 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(21)의 방법을 변형하여 사용하였으며 폴린-시오칼 토시약(Folin-Ciocalteu reagent) 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 볼리브데넘 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다.
  • 폴리페놀 분석을 위한 추출물 250 µL에 증류수 1 mL와 5% NaNO2/아질산소듐 75 µL를 가한 다음 5분 후 10% 염화알루미튬 육수화물(AlCl3·6H2O) 150 µL를 가하여 6분간 방치하고 1 M 수산화나트륨(NaOH) 500 µL를 가하여 11분간 방치한 후, 반응액의 흡광도를 510 nm에서 측정하였다. 표준물질로 (+)-catechin hydrate (Sigma-Aldrich)를 사용하여 보정선을 작성하였다.

데이터처리

  • 통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0 SPSS Inc., Chicago, USA)을 이용하여 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고 처리조건에 따른 유의차를 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)(analysis of variance)으로 분석한 뒤 신뢰구간 p<0.05에서 던컨 시험(Duncan’s multiple range test)을 실시하였다.

이론/모형

  • β-glucan의 함량은 β-D-glucan 분석 키트(Megazyme)을 이용하여 Mccleary와 Glennie-Holmes(24)의 방법을 이용하여 측정하였다.
  • 반응이 끝난 후 60℃의 95% 에탄올(ethanol) 225 mL를 가하여 실온에서 1시간 이상 방치하여 침전시킨 후 미리 셀라이트(celite, Sigma)를 넣어 항량 시킨 유리여과기에 시험용액을 넣어 흡입 여과하고, 잔사는 78% ethanol, 95% ethanol, 아세톤(acetone) 순으로 씻어 내린 후, 건조하여 무게를 측정하였다. 그 후 단백질 함량은 켈달(kjeldahl)법으로, 조회분은 525℃에서 5시간 회화시킨 후 무게를 측정하였다. 건조 후의 무게에서 단백질과 회분 함량을 뺀 값을 식품섬유 함량으로 계산하였다.
  • 보릿가루의 식품섬유 함량은 Prosky 등(23)이 제안한 방법에 따라 분석하였다. 즉, 시료 당 2개 씩 1 g 취하여 400 mL 톨 비커에 넣고 MES/TRIS 완충용액(buffer) 40 mL씩 가하여 시료를 충분히 분산시킨 후 3000 U/mL의 내열성 알파아밀레이스(αamylase)(Megazyme, Wicklow, Ireland) 50 µL를 가하여, 95-100℃ 진탕항온수조 (BS-21, JEIO Tech, Daejeon, Korea)에 넣어 65분간 교반시켰다.
  • 총 아라비노자일란 함량은 플로로글루시놀(ploroglucinol) 방법을 이용하여 비색법으로 측정하였다. 시료의 저분자 당을 제거하기 위해 시료 1g에 20 mL의 80% ethanol (v/v)을 가하고 100℃ 의 진탕 항온기(JBBS 30-T, JSR, Seoul, Korea)에서 5분간 추출 하였으며, 이를 원심분리하여 상층액을 제거하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
보리는 무엇인가? 보리(barley, Hordeum vulgare)는 재배 역사가 가장 오래된 작물로 옥수수, 밀, 쌀과 같이 녹말을 공급하는 세계 4대 곡물자원 중 하나로, 껍질이 잘 분리되어 식용으로 사용하는 쌀보리(naked barley)와 껍질이 잘 분리되지 않아서 사료로 사용되는 겉보리 (unhulled barley)로 나눌 수 있다. 또한 쌀보리는 아밀로스와 아밀로펙틴의 함량에 따라, 아밀로펙틴의 함량이 높은 찰보리(glutinous barley, waxy barley)와 아밀로스 함량이 높은 메보리(high-amylose barley)로 나눌 수 있다(1,2).
쌀보리는 아밀로스와 아밀로펙틴의 함량에 따라 어떻게 나눌 수 있는가? 보리(barley, Hordeum vulgare)는 재배 역사가 가장 오래된 작물로 옥수수, 밀, 쌀과 같이 녹말을 공급하는 세계 4대 곡물자원 중 하나로, 껍질이 잘 분리되어 식용으로 사용하는 쌀보리(naked barley)와 껍질이 잘 분리되지 않아서 사료로 사용되는 겉보리 (unhulled barley)로 나눌 수 있다. 또한 쌀보리는 아밀로스와 아밀로펙틴의 함량에 따라, 아밀로펙틴의 함량이 높은 찰보리(glutinous barley, waxy barley)와 아밀로스 함량이 높은 메보리(high-amylose barley)로 나눌 수 있다(1,2).
이유식이나 생식 등의 소재로 이용될 수 있는 보리의 생리학적 효과는? 9% 함유되어 있어 고혈압과 동맥경화 그리고 당뇨와 같은 질병에 효과가 있는 것으로 보고되었다 (4-7). 그 외에도 산화방지, 면역 증가 효과가 있다고 알려져 이유식이나 생식 등의 소재로 이용되고 있다.
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참고문헌 (32)

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