[논문]천년초 줄기의 수확 시기 별 외관 및 성분 품질 특성

김희정; 김미현; 장미; 임태규; 홍희도; 이영경; 김경탁; 조장원

doi:10.11002/kjfp.2016.23.4.502

[국내논문] 천년초 줄기의 수확 시기 별 외관 및 성분 품질 특성
The seasonal appearance and chemical composition characteristics of cladode of Opuntia humifusa 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.23 no.4, 2016년, pp.502 - 509

김희정 (한국식품연구원 전통식품연구센터) , 김미현 (한국식품연구원 전통식품연구센터) , 장미 (한국식품연구원 전통식품연구센터) , 임태규 (한국식품연구원 전통식품연구센터) , 홍희도 (한국식품연구원 전통식품연구센터) , 이영경 (한국식품연구원 전통식품연구센터) , 김경탁 (한국식품연구원 전통식품연구센터) , 조장원 (한국식품연구원 전통식품연구센터)

초록
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본 연구에서는 우리나라 토종 선인장인 천년초(Opuntia humifusa)의 줄기를 계절에 따라 채취하여 외관 및 성분을 비교하였다. 계절별 시료 간 외형을 장축, 단축, 폭, 중량의 항목으로 구분하여 측정, 비교하였으며, 색도를 측정하여 외관을 비교하였다. 외형은 겨울 천년초 줄기가 여름 천년초 줄기에 비해 작았고, 단축 대비 장축의 비가 겨울 1.39, 봄 1.67, 여름 1.71 순으로 나타났다. 중량 또한 여름 천년초 줄기가 평균 40.51 g으로 가장 무거웠다. 건조를 하지 않은 천년초 줄기 생시료의 수분함량은 여름 천년초 줄기가 86.86%로 가장 높았고, 유의수준에서 봄, 겨울 순으로 수분함량이 줄어드는 경향을 나타냈다. 색도의 경우 L값은 여름 천년초 줄기가 73.20으로 유의적 수준에서 가장 높았으며, a값과 b값은 봄 천년초 줄기가 가장 높았다. 일반성분의 함량은 여름 천년초 줄기가 조단백과 조지방이 유의적으로 가장 낮고 조회분의 경우 유의적으로 가장 높아 타 계절의 시료와 차이를 보였다. 식이섬유 함량 또한 여름 천년초 줄기가 67.18%로 가장 높았고, 봄, 겨울 순으로 유의적인 차이를 보였으며, 그 함량이 알로에와 같은 특용작물이나 과일, 채소류, 해조류보다 높은 수준으로 나타났다. 무기질 함량은 칼슘이 4,745.09 mg%로 가장 높았고, 모든 시료가 각 항목에서 유의적으로 계절에 따른 시료의 무기질 함량차이를 보였다. 구성아미노산의 함량은 전체 합이 여름 천년초 줄기가 3,386.36 mg%로 가장 적었고, 봄 천년초 줄기가 5,463.86 mg%로 가장 높았다. 모든 시료에서 glutamic acid, aspartic acid의 함량이 가장 높은 특징을 보였다. 유리 아미노산 또한 시료 간에 다량 함유된 유리 아미노산의 구성이 유사하였고, 구성아미노산과 유사하게 여름 천년초 줄기의 총 함량이 가장 적어 봄, 겨울의 시료와 차이가 있었다. 본 연구결과 연중 수확이 가능한 천년초의 줄기가 계절에 따라 외관특성 및 성분에 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 계절에 따른 천년초 선인장 줄기의 외관특성은 생 천년초 줄기를 이용한 최소가공 제품류의 생산 시 고려될 수 있을 것으로 판단되며, 성분특성의 경우 기능성 식품을 포함한 가공제품의 제조 시 계절별로 차이를 나타내는 기능성분(식이섬유, GABA 등) 함량을 고려할 필요성이 있을 것으로 사료되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The seasonal appearance and the chemical composition characteristics of cladode of Opuntia humifusa were investigated in this study. The minor (horizontal) and major (vertical) axes, the width, and weight of O. humifusa cladode were compared for its appearance features. Moisture, crude protein, ash, fat, color, dietary fiber, mineral, and amino acids contents were measured for the comparison of their chemical composition characteristics. The cladode of O. humifusa harvested in summer showed higher values of minor and major axis, width, and weight than those harvested in winter. According to the results of Hunter color index, cladode of O. humifusa harvested in summer showed the highest lightness level (Hunter L value). In the meanwhile, cladode of O. humifusa harvested in spring showed the highest Hunter a (redness) and b (yellowness) values. Cladode of O. humifusa harvested in summer had the lowest crude protein and crude fat contents, while it showed the highest crude ash content. The total contents of moisture and dietary fiber were significantly greater than summer-harvested cladode of O. humifusa followed by spring- and winter-harvested cladode of O. humifusa. The major mineral content of all seasonal cladode of O. humifusa was $Ca^{2+}$. Glutamic acid and aspartic acid were the major amino acids in all seasonal samples. Contrary, the contents of total amino acids and free amino acids were the lowest in summer-harvested cladode of O. humifusa. Taken together, it was concluded that the appearance and chemical quality of cladode of O. humifusa was versatile depending on the harvesting season.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 국내산 손바닥 천년초 선인장의 활용도를 높이기 위해 계절별로 다른 특성을 보이는 천년초 줄기 시료의 외관 및 이화학적 품질 특성을 비교, 조사하였다.

제안 방법

본 실험에 사용한 천년초(Opuntia humifusa)는 충남 아산지역에 위치한 천년초 농장에서 재배한 것을 구입하여 사용하였다. 본 연구에서 봄 천년초 줄기는 4월, 여름은 8월, 겨울은 12월에 수확한 것으로 규정하여 분석에 사용하였다. 생 시료를 세척, 자연건조 후 외관 특성을 측정하였으며, 외관 측정이 끝난 시료(계절별 100개)를 세절 후 동결건조 하고 60 mesh 사이즈로 균일하게 분쇄한 후 desiccator에 보관하며 성분분석을 실시하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 천년초(Opuntia humifusa)는 충남 아산지역에 위치한 천년초 농장에서 재배한 것을 구입하여 사용하였다. 본 연구에서 봄 천년초 줄기는 4월, 여름은 8월, 겨울은 12월에 수확한 것으로 규정하여 분석에 사용하였다.

데이터처리

천년초 줄기의 계절별 성분분석 결과에 대한 통계처리는 IBM SPSS Statistics(Ver 22.0, IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하여 측정하였고, 유의성 검증을 위해 ANOVA 분산분석 및 Duncan’s multiple range test를 실시하였다.

이론/모형

동결건조 후 분쇄한 천년초 줄기 분말을 이용하여 성분 분석을 실시하였다. 일반성분 분석, 무기질 함량, 구성 아미노산은 AOAC 법(14)에 준하여 수행하였다. 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조지방은 soxhlet 추출법, 조회분은 직접 회화법, 조단백의 함량은 Kjeldahl법을 이용하였다.
일반성분 분석, 무기질 함량, 구성 아미노산은 AOAC 법(14)에 준하여 수행하였다. 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조지방은 soxhlet 추출법, 조회분은 직접 회화법, 조단백의 함량은 Kjeldahl법을 이용하였다. 탄수화물은 100에서 수분, 조단백, 조지방, 조회분 함량을 뺀 값으로 하였다.
천년초 줄기의 식이섬유 함량을 측정하기 위해 동결건조 후 분쇄한 시료를 AOAC 법(14)에 준하여 효소분해 하였으며, 단백질과 회분의 함량을 함께 측정하여 총 식이섬유 함량을 정량하였다.

성능/효과

비단백질 구성 아미노산인 GABA는 뇌에서 억제성 신경전달물질로 작용하며 혈압 저하, 신경 안정, 이뇨 작용 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다(21). 따라서 천년초 줄기의 경우 GABA함량이 높은 기능성 식품으로 개발이 가능할 것으로 사료되었다. Taurine의 경우 봄과 여름 천년초 줄기에서는 검출되지 않았으나 겨울 천년초 줄기에서 소량이나마 발견되어 특징적이었다.
Taurine의 경우 봄과 여름 천년초 줄기에서는 검출되지 않았으나 겨울 천년초 줄기에서 소량이나마 발견되어 특징적이었다. 이상의 연구 결과를 통해 천년초 줄기가 계절에 따라 외관적인 특성뿐만 아니라 구성성분에 있어서도 변화를 보인다는 점을 확인할 수 있었다.

후속연구

선인장의 수분함량 및 색도의 상관관계는 연구된 바 없으나, 선인장의 수분함량과 건조 정도에 따라 색도가 차이를 보일 가능성을 발견하였다. 또한, 본 연구에서 계절에 따라생 시료의 수분함량에 큰 차이가 난다는 점을 확인하였으므로, 선인장의 건조에 따른 색도의 변화에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구에서 a, b 값은 봄 시료가 유의적으로 높게 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	천년초 선인장의 생육 특징은?	Saboten)으로 구분할 수 있다. 그 중 천년초 선인장은 내륙지방 중에서도 전라남도 신안, 충청남도 아산 지방, 그 외 경기도 일부 지역에서 재배되고 있는 국내 토종 식용 선인장으로, 열대지방이 원산지인 백년초와 달리 영하 20℃의 혹한에도 살아남으며 병충해에 강한 특징을 지니는 것으로 알려져 있다(2).
	천년초 선인장 열매 수확시기는?	또한, 우리나라는 뚜렷한 사계절을 가지고 있어 계절마다 생산되는 식재료의 종류가 다르고, 일 년 내내 생산되더라도 계절에 따라 맛과 성분이 다른 특징을 가지고 있다(13). 천년초 선인장의 경우 열매는 10월경에만 수확 가능한 반면, 줄기는 연중 수확이 가능한 것으로 알려져 있어 수확 시기에 따른 외관의 변화나 영양성분의 차이에 대한 연구가 선행되어야 섭취나 가공, 저장, 조리방식에 있어 응용이 가능할 것으로 생각되나 이에 대한 연구는 부족한 실정이다.
	천년초 줄기의 수확 계절별 외형적 특징 변화는?	9 g 범위로 나타나 겨울 시료에 비해 크기와 중량이 매우 증가한 것을 확인할 수 있었다(Table 1). 평균적으로 각 계절 시료의 단축 대비 장축의 비를 계산하면 겨울은 1.39, 봄 1.67, 여름이 1.71로 나타나 겨울에서 여름 시료로 갈수록 장축의 길이가 점차 늘어나며, 겨울로 갈수록 장축이 줄어드는 것을 확인하였다. 이는 Fig.

참고문헌 (21)

Saenz C (2000) Processing technologies an alternative for cactus pear (Opuntia spp.) fruits and cladodes. J Arid Environ, 46, 209-225

상세보기
Jung BM, Han KA, Shin TS (2011) Food components of different parts of Cheonnyuncho (Opuntia humifusa) harvested from Yeosu, Jeonnam in Korea. J Korean Soc Food Sci Nutr, 40, 1271-1278

원문보기 상세보기
Lee KS, Oh CS, Lee KY (2005) Antioxidative effect of the fractions extracted from a cactus Cheonnyuncho (Opuntia humifusa). Korean J Food Sci Technol, 37, 474-478
Yoon MS, Yoo JS, Lee KK, Kim MK (2012) A study on biological activities of Opuntia humifusa cladode extracts. J Appl Biol Chem, 55, 117-121

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Park CM, Kwak BH, Sharma BR, Rhyu DY (2012) Anti-diabetic effect of Opuntia humifusa stem extract. Kor J Pharmacogn, 43, 308-315
Jung BM, Shin MO, Kim HR (2012) The effects of antimicrobial, antioxidant, and anticancer properties of Opuntia humifusa stems. J Korean Soc Food Sci Nutr, 41, 20-25

원문보기 상세보기
Yoon JA, Hahm SW, Park JE, Son YS (2009) Total polyphenol and flavonoid of fruit extract of Opuntia humifusa and its inhibitory effect on the growth of MCF-7 human breast cancer cells. J Korean Soc Food Sci Nutr, 38, 1679-1684

원문보기 상세보기
Choi JC, Lee CK, Moon YI, Park HJ, Han YN (2002) Biological activities of the extracts from fruit and stem of prickly pear (Opuntia ficus-indica var. saboten) III. - Effects on subacute alcoholic hyperlipidemia in rats. Kor J Pharmacogn, 33, 238-244
Han YN (1999) Development of functional foods using fruit and stem of Opuntia ficus-indica var. saboten and characterization of their physiologically active constituents, Final Report of MAFRA
Moon YI (2000) Device for removing a thorn of a palm cactus fruit. Korea Patent No. 20-2000-0008357
Kim WI (2003) Development of pig feed using Opuntia ficus-indica L. var. saboten meal. Final Report of RDA, GOVP1200613236
Lee YH (2013) Growing cactus. Rural Development Administration, Jeonju, Korea, p 12-13
Kim JH, Kim MJ, Oh HK, Chang MJ, Kim SH (2007) Seasonal variation of mineral nutrients in Korean common fruits and vegetables. J East Asian Soc Dietary Life, 17, 860-875
AOAC (1996) Official Methods of Analysis. 15th ed, The Association of Official Analytical Chemistry, Washington DC, USA
Oliveira AC, Balaban MO (2006) Comparison of a colorimeter with a machine vision system in measuring color of gulf of mexico sturgeon fillets, Appl Eng Agric, 22, 583-588

상세보기
Guevara-Figueroa T, Jimenez-Islas H, Reyes-Escogido ML, Mortensen AG, Laursen BB, Lin LW, Leon-Rodriguez AD, Fomsgaard IS, Barba de la Rosa AP (2010) Proximate composition, phenolic acids, and flavonoids characterization of commercial and wild nopal (Opuntia spp.). J Food Comp Anal, 23, 525-532

상세보기
Ozkan M, Kirca A, Cemeroglu B (2003) Effect of moisture content on CIE color values in dried apricots. Eur Food Res Technol, 216, 217-219

상세보기
Lee YC, Hwang KH, Han DH, Kim SD (1997) Compositions of Opuntia ficus-indica. Korean J Food Sci Technol, 29, 847-853
Cho IK, Jin SW, Kim YD (2009) Analysis of components in the parts of Opuntia ficus indica from Shinan Korea. Korean J Food Preserv, 16, 742-746
Na HS, Kim JY, Park HJ, Choi GC, Yang SI, Lee JH (2013) Comparison of the nutrient components of figs based on their cultivars. Korean J Food Preserv, 20, 336-341

원문보기 상세보기
Kim EA, Mann SY, Kim SI, Lee GY, Hwang DY, Son HJ, Lee CY, Kim DS (2013) Isolation and identification of soycurd forming lactic acid bacteria which produce GABA from kimchi. Korean J Food Preserv, 20, 705-711

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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