BACKGROUND: Increased value added by rapeseed (Brassica napus) by-product and the development of a usable rapeseed functional tea. METHODS AND RESULTS: To develop a usable rapeseed functional tea, the total flavonoid content in the varieties Youngsan, Tammi, Tamra, Naehan, Hanra, Mokpo No. 68, and M...
BACKGROUND: Increased value added by rapeseed (Brassica napus) by-product and the development of a usable rapeseed functional tea. METHODS AND RESULTS: To develop a usable rapeseed functional tea, the total flavonoid content in the varieties Youngsan, Tammi, Tamra, Naehan, Hanra, Mokpo No. 68, and Mokpo No. 111 was investigated. Effect of three treatments, i.e., drying, leaching, and roasting, on flavonoid contents or flower was tested using multiple processing methods per treatment. Total flavonoid content decreased under the various drying methods, confirming that flavonoid content is heat-dependent. This finding was more pronounced for freezing and oven-drying (15.3 and 13.8 mg/g DW, respectively), with a 10% difference in the total flavonoid content between the two methods. Under leaching conditions, the flavonoid content decreased with increasing treatment time. Notably, roasting methods did not result in loss of flavonoid content. The total flavonoid content in the rapeseed varieties decreased in the following order: Youngsan, Tammi, Tamra, Naehan, Hanra, Mokpo No. 68, and Mokpo No. 111. CONCLUSION: The flavonoid content in rapeseed flower was higher in Youngsan than in the other varieties, under processing conditions such as freeze-drying, leaching at $90^{\circ}C$ for 5 min, and roasting.
BACKGROUND: Increased value added by rapeseed (Brassica napus) by-product and the development of a usable rapeseed functional tea. METHODS AND RESULTS: To develop a usable rapeseed functional tea, the total flavonoid content in the varieties Youngsan, Tammi, Tamra, Naehan, Hanra, Mokpo No. 68, and Mokpo No. 111 was investigated. Effect of three treatments, i.e., drying, leaching, and roasting, on flavonoid contents or flower was tested using multiple processing methods per treatment. Total flavonoid content decreased under the various drying methods, confirming that flavonoid content is heat-dependent. This finding was more pronounced for freezing and oven-drying (15.3 and 13.8 mg/g DW, respectively), with a 10% difference in the total flavonoid content between the two methods. Under leaching conditions, the flavonoid content decreased with increasing treatment time. Notably, roasting methods did not result in loss of flavonoid content. The total flavonoid content in the rapeseed varieties decreased in the following order: Youngsan, Tammi, Tamra, Naehan, Hanra, Mokpo No. 68, and Mokpo No. 111. CONCLUSION: The flavonoid content in rapeseed flower was higher in Youngsan than in the other varieties, under processing conditions such as freeze-drying, leaching at $90^{\circ}C$ for 5 min, and roasting.
Acqutiy Ultra Performance Liquid Chromatographic System (Waters Co., Milford, MA, USA), 을 사용하였고 Xevo G2-S Q-TOF Mass Spectrometer (Waters Co.)를 사용하여 ositiveion mode ([M+H]+)로 분석하였다.
HPLC 및 UPLC-Q-TOF/MS 분석을 통하여 유채꽃 내에서 19종류의 플라보노이드(Table 1 and Fig. 3)를 분리 및 동정하였다. 플라보노이드 성분은 isorhamnetin 계열 7종류, quercetin 계열 6종류, kaempferol 계열 6종류로 나타났다.
1-40 min, 10% B로 설정하였다. 각 플라보노이드 성분은 3종류 외부표준물질인 isorhamnetin, kaempferol, quercetin의 HPLC 피크 면적과 각 성분의 면적을 비교하여 정량화(mg/g DW)하였다.
소스 팬(냄비)에서 130℃/5분간 덖음 처리한 유채로 덖음 차를 우려내어 플라보노이드 함량을 조사하였다(Table 6). 차제조에 있어서 덖음 처리는 차 자체의 맛, 색깔, 향기 등의 관능적 요소뿐만 아니라, 화학적 성분 조성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Lee et al.
2014년 4월 18일 바이오에너지작물센터(농촌진흥청 국립 식량과학원, 무안)에서 ‘내한’, ‘목포 68호’, ‘목포 111호’, ‘영산’, ‘탐라’, ‘탐미’, ‘한라’ 7품종의 유채꽃을 수확하였다. 수확한 7품종의 유채꽃은 자연 풍건한 후 플라보노이드 함량을 분석하였다. 이후 실험은 플라보노이드 함량이 가장 높은 ‘영산’ 품종으로 진행하였다.
유채 꽃의 이용가치를 높이기 위한 기능성 차 개발을 하기 위하여 ‘5가지 건조조건’, ‘9가지 침출 조건’, ‘덖음 유무’에 따른 유채꽃 내 flavonoid 성분을 조사하였다.
유채꽃 1 g을 3가지 침출 온도(70, 80, 90℃) 및 시간(1, 3, 5분)으로 침출하여 유채꽃차 100 mL를 얻었다(1 g/100 mL). 유채꽃차 시료는 여과한 후 밀폐된 용기에 넣어 초저온 냉동고(SFDSF 12, Samwon frezing engineering Co.
자연 풍건한 유채꽃을 끓는 1% 소금물(w/v)에 약 1∼2 초 정도 담가 불순물 제거 및 소독을 하였다. 이후 소독한 유채꽃을 자연건조(실험실 내, 온실 내 자연건조), 열풍 건조 (40℃, 60℃ oven dry), 동결 건조 총 5가지 건조방법으로 건조를 진행하였다.
플라보노이드 추출은 유채꽃, 유채꽃 침출물에 따라 각각 다른 추출방법을 사용하였다(modified from Perez-Gregorio et al., 2010).
대상 데이터
2014년 4월 18일 바이오에너지작물센터(농촌진흥청 국립 식량과학원, 무안)에서 ‘내한’, ‘목포 68호’, ‘목포 111호’, ‘영산’, ‘탐라’, ‘탐미’, ‘한라’ 7품종의 유채꽃을 수확하였다.
Formic acid (HCOOH)는 SAMCHUN Pure Chemical (Pyeongtaek, Korea)것을 사용하였다. Acetic-acid (CH3COOH)는 Junsei Chemical Co., Ltd. (Tokyo, Japan)의 것을 사용했다. 플라보노이드 표준물질 kaempferol은 Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
(Osaka, Japan) 것을 사용하였다. Formic acid (HCOOH)는 SAMCHUN Pure Chemical (Pyeongtaek, Korea)것을 사용하였다. Acetic-acid (CH3COOH)는 Junsei Chemical Co.
HPLC-glade methanol (CH3OH)과 ethanol (C2H5OH)은 Fisher Scientific Korea Ltd. (Seoul, Korea)것을 사용하였다. Phosphoric acid (H3PO)는 Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
(Seoul, Korea)것을 사용하였다. Phosphoric acid (H3PO)는 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka, Japan) 것을 사용하였다. Formic acid (HCOOH)는 SAMCHUN Pure Chemical (Pyeongtaek, Korea)것을 사용하였다.
분석 칼럼은 Capcell PAK C18 (4.6×250 mm, particle size 5 μm) (GL Science, Tokyo, Japan)를 사용하였으며, 칼럼 온도는 40℃, 검출 파장(detection wavelength)은 350 nm, 유량(flow rate)은 1.0 mL/min로 설정하였다.
(Tokyo, Japan)의 것을 사용했다. 플라보노이드 표준물질 kaempferol은 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka, Japan)에서, quercetin은 Exrasynthese (Genay, France)에서, isorhamnetin은 Biopurify Phytochemicals Ltd (Chengdu, Sichuan, China)에서 구입하였다.
데이터처리
HPLC Microsoft Office Excel (2010) 분석 결과는 Microsoft Office Excel (2010)을 이용하여 각 성분에 대한 함량의 평균값과 반복(n=3)의 표준편차를 구하였다 통계처리 프로그램 (SD, standard deviation)은 IBM SPSS StatisticsⓇ Version 21을 사용하여 일원배치 분산분석을 실시하였다 (one-way ANOVA)(n=3). 유의수준 (P)은 0.
b) Within each column, values follow by the same letters are not significantly different at P<0.05, using Tukey’s multiple-range test (n=3).
c) Within each column, values follow by the same letters are not significantly different at P<0.05, using Tukey’s multiple-range test (n=3).
c)Within each column, values follow by the same letters are not significantly different at P<0.05, using Tukey’s multiple-range test (n=3).
Version 21을 사용하여 일원배치 분산분석을 실시하였다 (one-way ANOVA)(n=3). 유의수준 (P)은 0.05 , (post-hoc analysis) 이하로 설정하였고 사후분석은 Tukey방법으로 검정하였다.
성능/효과
4 mg/g DW로 나타났다. 5가지 건조조건에 따른 flavonoid 함량은 동결건조(15.3)에서 가장 높았으며, 40℃ 열풍건조(14.9), 실내건조(14.4), 온실건조(13.9), 60℃ 열풍건조(13.8 mg/g DW) 순으로 나타났다. 9가지 침출조건에 따른 flavonoid 함량은 90℃ /5분 (13.
7가지 품종의 유채꽃 내 flavonoid 함량은 ‘영산’(19.4 mg/g DW)이 가장 높았고, 함량 범위는 11.5∼19.4 mg/g DW로 나타났다.
7품종 유채꽃 내 주요 플라보노이드 성분의 함량범위는 각각 isorhamnetin-3-O-sophoroside-7-O-D-glucoside이 4.4∼ 8.0, isorhamnetin-3-O-D-glucoside이 1.7∼3.6, kaempferol-3-O-D-glucoside-7-O-D-glucoside이 0.7∼2.0 mg/g DW으로 나타났다.
9가지 침출조건에 따른 flavonoid 함량은 90℃ /5분 (13.2)>80℃ /5분(11.5)>90℃ /3분(11.0)>80℃ /3분 (8.8)>70℃ /5분(7.4)>90℃ /1분(7.0)>70℃ /3분(6.3)>80℃ /1분(5.5)>70℃ /1분(3.8 mg/g DW) 순으로 나타났으며, 침출온도가 높을수록, 침출시간이 길수록 함량이 높았다.
Isorhamnetin-3-O-D-glucoside함량이 가장 높은 품종은 ‘탐미’였으며, 특이 하게 ‘목포 68호’는 나머지 6품종들과는 달리 isorhamnetin-3-O-D-glucoside (1.7)보다 kaempferol-3-O-D-glucoside-7-O-D-glucoside (1.8 mg/g DW)의 함량이 높게 나타났다.
각각 ‘목포 111호’에서 quercetin-3-O-sinapoylsophoroside-7-O-D-glucoside이, ‘내한’, ‘탐라’, ‘목포 111호’,에서 isorhamnetin-3-O-gentiobioside-7-O-D-glucoside 이 검출되지 않았다.
따라서 분석 결과 ‘영산’ 품종, 동결건조, 90℃ /5분 침출, 덖음 처리하였을 때 유채꽃차의 플라보노이드 고 함유 기능성 개발에 유용할 것이라 사료된다.
모든 품종에서 총 플라보노이드 함량 대비 각 성분별 비율은 isorhamnetin-3-O-sophoroside-7-O-D-glucoside (42), isorhamnetin-3-O-D-glucoside (19), kaempferol-3-O-D-glucoside-7-O-D-glucoside (9%) 순으로 높았고, 각 성분 함량을 계열별로 합쳐 정리한 결과(Table 3.), isorhamnetin 계열(10.5), kaempferol 계열(3.1), quercetin 계열(1.3 mg/g DW) 순으로 isorhamnetin 계열이 가장 높았다.
본 실험에서 덖음 처리에 따른 flavonoid 함량은 덖음 차에서 12.3 mg/g DW으로 나타나 무처리 (5.9 mg/g DW)에 비해 약 2.1배 이상 높았다.
본 실험에서 자연건조와 열풍건조에 따른 플라보노이드 함량을 비교하였을 때 자연건조 그룹(실내, 온실)의 플라보노이드 함량 평균값은 14.2 mg/g DW이었으며, 열풍건조 그룹(40, 60℃)은 14.3 mg/g DW 으로 두 그룹 간 함량 차가 거의 없었다. 유채꽃을 자연건조(246.
, 2013). 본 실험에서는 40℃ 열풍건조(14.9)에 비해 동결건조 시료(15.3 mg/g DW)에서 플라보노이드 함량이 높게 나타나 이전 실험들과 차이를 보였다.
소독한 후 5가지 건조방법에 따라 건조한 ‘영산’ 유채꽃내 총 flavonoid 함량은 동결건조시료에서 15.3 mg/g DW으로 가장 높았으며 이어 40℃ 열풍건조(14.9)>실내건조 (14.4)>온실건조(13.9)>60℃ 열풍건조(13.8 mg/g DW)순으로 나타났다(Table 4).
유채꽃 내 flavonoids는 3가지 계열(isorhamnetin계열 7종류; quercetin계열 6종류; kaempferol계열 6종류)이었으며, 총 플라보노이드 함량 대비 isorhamnetin계열 비율이 가장 높았다.
유채꽃 내플라보노이드는 HPLC 및 UPLC-Q-TOF/MS 분석을 통하여 19종류가 분리·동정되었다.
8 mg/g DW) 순으로 나타났다. 즉 침출시간이 길수록, 침출온도가 높을수록 플라보노이드 함량이 증가하는 경향을 보였다. 녹차의 침출조건(Jang et al.
총 플라보노이드의 함량은 ‘영산’(19.4) >‘탐미’(15.7)>‘탐라'(15.5)>‘내한'(15.3)>‘한라’(13.6)>‘목포 68호’(13.3)>‘목포 111호’(11.5 mg/g DW) 순으로 나타나 ‘영산’품종에서 가장 높았다.
침출 시간별, 온도별 플라보노이드 함량을 비교해 보았을때, 침출 시간별 플라보노이드 함량(70, 80, 90˚C 조건에서의 플라보노이드 함량 평균값)은 5분(10.7)>3분(8.7)>1분(5.4 mg/g DW) 순으로 나타났으며, 침출 온도별 플라보노이드 함량(1, 3, 5분 조건에서의 플라보노이드 함량 평균값)은 90℃(10.4)>80℃(8.6)>70℃(5.8 mg/g DW) 순으로 나타났다.
특히 7품종 중 ‘영산’ 품종 내 isorhamnetin-3-Osophoroside-7-O-D-glucoside, kaempferol-3-O-D-glucoside-7-O-D-glucoside의 함량이 가장 높았다.
특히 총 플라보노이드 함량과 비슷한 경향을 나타낸 isorhamnetin-3-O-sophoroside-7-O-D-glucoside, kaempferol-3-O-D-glucoside-7-O-D-glucoside과는 달리 isorhamnetin-3-O-D-glucoside은 온실건조(2.9)>실내건조 (2.8)>60℃ 열풍건조(2.7)>40℃ 열풍건조(2.6)>동결건조(2.4 mg/DW)로 나타나 건조조건에 따른 영향을 크게 받지 않는 것으로 사료된다.
3)를 분리 및 동정하였다. 플라보노이드 성분은 isorhamnetin 계열 7종류, quercetin 계열 6종류, kaempferol 계열 6종류로 나타났다. 분자량이 동일한 성분들은 용출 순서에 따라 참고 문헌(Schmidt et al.
후속연구
1배 이상 높았다. 따라서 유채꽃을 덖음 처리하는 것으로 플라보노이드 함량이 더 높은 차생산이 가능할 것이다.
, 2006). 본 실험에서 조사한 침출 조건은 온도 최대 90℃, 시간 최대 5분에 그쳤으며, 이후 더 높은 온도 및 시간 조건에 서의 실험을 통해 유채꽃차의 최대 침출 조건을 좀 더 자세히 규명할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유채란 무엇인가?
유채(Brassica napus L.)는 스칸디나비아반도부터 시베 리아, 코카커스 지역이 원산지로, 배추과(Brassicaceae) 채소에 속한다(Downey, 1983). 유채는 BC 2300년경부터 기름 생산을 목적으로 재배되었으며, 우리나라에는 중국 명나라 시대에 들어와 1960년대부터 대량 재배되기 시작하였다 (Prakash, 1980; Jung et al.
최근 밝혀진 꽃차의 효능은?
, 2002). 최근 발전된 각종 분석법으로 차 성분의 분리 및 생화학적 변화 등에 관한 많은 연구가 진행되어 약효 및 생리효과가 밝혀지고 있으며, 그중 특히 폴리페놀 화합물과 항산화 활성이 주목받고 있다 (Rice-Evans, 1999). 차 제품은 재료의 선택, 건조 및 덖음 처리 등의 공정을 거치며, 차의 기능성은 이러한 차를 만드는 과정에 따라 영향을 받는다.
유채의 생산 목적은?
)는 스칸디나비아반도부터 시베 리아, 코카커스 지역이 원산지로, 배추과(Brassicaceae) 채소에 속한다(Downey, 1983). 유채는 BC 2300년경부터 기름 생산을 목적으로 재배되었으며, 우리나라에는 중국 명나라 시대에 들어와 1960년대부터 대량 재배되기 시작하였다 (Prakash, 1980; Jung et al., 2007).
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