[논문]저속압착방식으로 착즙한 파인애플 및 키위 주스의 저온저장 조건에 따른 단백질분해효소 및 항산화 활성

박신영; 김민주; 박지인; 김정인; 김묘정

doi:10.3746/jkfn.2016.45.9.1316

저속압착방식으로 착즙한 파인애플 및 키위 주스의 저온저장 조건에 따른 단백질분해효소 및 항산화 활성
Effect of Low Temperature Storage on Proteolytic and Antioxidant Activities of Fresh Pineapple and Kiwi Juices Extracted by Slow-Speed Masticating Household Juicer 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.45 no.9, 2016년, pp.1316 - 1323

박신영 (인제대학교 식품생명과학부) , 김민주 ((주)휴롬 바이오식품연구소) , 박지인 (인제대학교 식품생명과학부) , 김정인 (인제대학교 식품생명과학부) , 김묘정 (인제대학교 식품생명과학부)

초록
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저속압착방식의 주서기를 이용하여 착즙한 파인애플 주스와 키위 주스를 냉장($4^{\circ}C$) 및 냉동온도($-20^{\circ}C$)에서 30일 동안 저장하면서 저장조건이 주스의 항산화 활성 및 단백질 분해효소 활성에 미치는 영향을 확인하였다. 비타민 C 함량 및 총폴리페놀 함량은 파인애플 주스, 키위 주스 모두 냉동저장에서는 30일까지 90% 이상이 유지되었으나 냉장저장에서 비타민 C 함량은 각각 56.8% 및 32.9%, 총폴리페놀 함량은 각각 31.9% 및 22.4%가 감소하였으며, DPPH 라디칼 소거능도 냉동조건보다는 냉장조건에서 활성 감소율이 크게 나타나 유사한 결과를 보였다. 활성 감소율은 초기 비타민 C의 함량이 파인애플 주스보다 1.7배 더 높은 키위주스에서 낮게 나타났다. 파인애플 주스와 키위 주스의 단백질분해효소 활성은 냉동저장 30일까지 모두 초기 활성의 90% 이상으로 높게 유지되었으며 냉장저장 30일 후 파인애플 주스는 초기 활성의 88.4%를 유지하였지만 키위 주스는 초기 효소 활성의 34.5%만이 남아있어 서로 다른 양상을 나타내었다. 이러한 결과는 단백질분해효소 활성을 육안으로 직접 확인하기 위해 진행한 닭 가슴살 단백질분해 활성 측정 결과에서도 확인할 수 있었다. 이상의 결과로부터 천연 연육제 또는 소화보조제로 널리 이용되는 파인애플 및 키위주스의 보관 시 냉장저장보다는 냉동저장이 항산화 활성 및 단백질분해효소 활성의 유지 측면에서 바람직한 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of this study was to evaluate proteolytic and antioxidant activities of fresh pineapple and kiwi juices extracted using a slow-speed masticating household juicer during low temperature storage. While over 90% of vitamin C and total polyphenols in both juices were retained after storage for 30 days at $-20^{\circ}C$, reduction of 56.8% for vitamin C and 31.9% for total polyphenols in pineapple juice were detected after storage at $4^{\circ}C$. In the case of kiwi juice, 32.9% of vitamin C and 22.4% of total polyphenols were lost. A high initial content of vitamin C in kiwi juice resulted in a slower reduction rate than that for pineapple juice. A similar result was obtained for 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity. Proteolytic activities of both juices were maintained efficiently with less than 10% loss during storage for 30 days at $-20^{\circ}C$. Protease stability of pineapple juice was better than that of kiwi juice during storage at $4^{\circ}C$, and the same result was obtained when boiled chicken breast was used as a substrate. From these results, when storing pineapple and kiwi juices, which are widely used as a natural meat tenderizer and digestive aid, cold storage at $-20^{\circ}C$ seemed to be more suitable for maintaining antioxidant and proteolytic activities than cold storage at $4^{\circ}C$.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

일반적으로 생과일로부터 착즙한 파인애플 및 키위 주스는 바로 또는 짧은 기간의 저장 후 연육제로 사용하지만, 이들을 장기간 냉장 또는 냉동 저장할 경우 단백질분해효소 및 항산화 활성이 어떻게 변화하는지에 대한 보고는 거의 없는 실정이다(18). 따라서 본 실험은 비타민 C를 비롯한 항산화 성분이 다량 함유되어 있으면서 천연 연육제로 사용되는 대표적인 과일인 파인애플 및 키위로부터 저속압착방식의 착즙기를 사용하여 얻은 주스의 저장온도와 저장기간에 따른 단백질분해효소 활성 및 항산화 성분의 함량 변화를 측정한 결과를 바탕으로 적절한 저장 조건을 제시하고자 하였다.

제안 방법

, Gimhae, Korea)를 이용하여 제조사의사용설명서에 따라 착즙한 후 cheese cloth로 여과하였다. 주스 여과액은 각각 1.5 mL씩 microtube에 담아 냉장고(LS-1660RF, Lassele, Ansan, Korea)의 냉장실(4°C) 및 냉동실(-20°C)에 저장하였으며, 논문에 제시된 저장기간(0, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30일)에 따라 microtube를 취하여 deep freezer(-70°C, SW-UF-120, Samwon Freezing Engineering Co., Busan, Korea)로 옮겨 보관한 후 함께 분석시료로 사용하였다. 분석시료는 실험하기 직전에 ice bath에서 천천히 해동시킨 후 사용하였다.

대상 데이터

파인애플(Ananas comosus), 키위(Actinidia deliciosa), 닭 가슴살은 김해시에 소재하는 마트에서 2015년 5월에 구매하였으며, 파인애플은 필리핀산, 키위는 뉴질랜드산을 사용하였고, 닭 가슴살은 국내산을 사용하였다. Hammarstencasein은 Merck(Kenilworth, NJ, USA), Folin & Ciocalteu'sphenol reagent, DL-dithiothreitol(DTT), tannic acid, trichloroacetic acid(TCA), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), L-cysteine, L-tyrosine, L-ascorbic acid는 Sigma-Aldrich Co.

데이터처리

모든 실험은 3회 반복하였으며 결과는 평균±표준편차로 제시하였다. 실험군 간의 결과 비교는 SPSS program(version 19, IBM Inc., Armonk, NY, USA)의 독립표본 t-test를 이용하여 실시하였으며 유의수준 P<0.05로 각 시료의 유의적인 차이를 검증하였다

성능/효과

이상의 결과로부터 저속압착방식의 주서기로 착즙한 파인애플 주스와 키위 주스의 저온저장 후 항산화 활성과 단백질분해 활성은 냉동저장 시 안정성이 매우 높아 초기 활성이 30일까지 대부분 유지되었으나 냉장저장의 경우에는 안정성이 다소 저하되어 저장 5일 이후부터 유의적인 활성 감소를 확인할 수 있었다. 따라서 가정에서 주서기로 착즙한 주스의 보관 시 냉장저장보다는 냉동저장이 여러 생리활성의 유지 측면에서 바람직한 것으로 사료된다.
이상의 결과로부터 저속압착방식의 주서기로 착즙한 파인애플 주스와 키위 주스의 저온저장 후 항산화 활성과 단백질분해 활성은 냉동저장 시 안정성이 매우 높아 초기 활성이 30일까지 대부분 유지되었으나 냉장저장의 경우에는 안정성이 다소 저하되어 저장 5일 이후부터 유의적인 활성 감소를 확인할 수 있었다. 따라서 가정에서 주서기로 착즙한 주스의 보관 시 냉장저장보다는 냉동저장이 여러 생리활성의 유지 측면에서 바람직한 것으로 사료된다.

후속연구

이는 파인애플의 단백질분해효소인 bromelain을 정제한 후 냉장저장할 때 안정성이 낮아 저장시간이 지날수록 그 활성이 감소한다는 기존의 보고와 다소 다른 결과로, 특히 파인애플 단백질분해효소의 경우 순수 정제된 단백질이 아닌 착즙된 주스의 형태로 보관할 경우 주스에 존재하는 여러 성분이 안정제 역할을 수행하기 때문으로 판단된다(30). 이와 관련하여 파인애플 주스의 어떤 성분이 단백질분해효소의 안정제 역할을 하는지에 대한 추가 연구가 필요한 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	건강을 생각하는 측면에서 과일의 이점은?	최근 건강에 대한 소비자들의 관심이 지속해서 증가하고 있으며, 마시는 음료에 대해서도 탄산음료보다 건강에 좋은 기능성 성분이 다량 함유된 과일주스류가 각광을 받고 있다(1). 과일에는 비타민과 무기질이 풍부하여 식생활에서 주식의 영양적 결핍을 보충할 수 있으며 당, 유기산 및 안토시아닌 등 다양한 색소성분이 기호성을 향상시키는 역할을 한다(2). 특히 과일에는 폴리페놀(polyphenol) 성분이 풍부하게 함유되어 있으며, 대표적인 폴리페놀의 일종인 플라보노이드(flavonoids)는 항산화, 세포노화 억제, 심혈관계 질환 개선 등 다양한 생리활성들을 나타내는 것으로 알려져 있다(3,4). 이와 같은 생리활성 성분들은 조리과정 중 열에 의한 파괴가 쉬운 것으로 알려져 있으며, 가정에서 사용하는 믹서기와 같이 칼날이 고속으로 회전함에 따라 발생하는 열에 의해서도 영양소가 파괴될 수 있다(5-7).
	저속압착방식의 착즙기의 특징은?	이러한 이유로 최근 소비자들 사이에서는 고속파쇄방식의 주서기보다 저속압착방식을 사용한 착즙기(low-speed masticating juicer)의 사용이 증가하고 있으며, 저속압착방식의 착즙기는 금속칼날을 이용한 분쇄방식이 아닌 80 rpm으로 저속 회전하는 스크류로 과일을 압착하여 즙을 짜내기 때문에 발열을 최소화하고 수율도 높은 편이다(8).
	저속압착방식을 사용한 착즙기가 등장하게 된 배경은?	과일에는 비타민과 무기질이 풍부하여 식생활에서 주식의 영양적 결핍을 보충할 수 있으며 당, 유기산 및 안토시아닌 등 다양한 색소성분이 기호성을 향상시키는 역할을 한다(2). 특히 과일에는 폴리페놀(polyphenol) 성분이 풍부하게 함유되어 있으며, 대표적인 폴리페놀의 일종인 플라보노이드(flavonoids)는 항산화, 세포노화 억제, 심혈관계 질환 개선 등 다양한 생리활성들을 나타내는 것으로 알려져 있다(3,4). 이와 같은 생리활성 성분들은 조리과정 중 열에 의한 파괴가 쉬운 것으로 알려져 있으며, 가정에서 사용하는 믹서기와 같이 칼날이 고속으로 회전함에 따라 발생하는 열에 의해서도 영양소가 파괴될 수 있다(5-7).

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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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