This study was performed to compare the vitamin A, E, ${\beta}-carotene$, polyphenol content, and DPPH radical scavenging activity of carrot, apple, and blueberry juices as affected by extraction methods using slow juicer (HJ), no vacuum blending (NVJ) and vacuum blending (VJ). Juice yiel...
This study was performed to compare the vitamin A, E, ${\beta}-carotene$, polyphenol content, and DPPH radical scavenging activity of carrot, apple, and blueberry juices as affected by extraction methods using slow juicer (HJ), no vacuum blending (NVJ) and vacuum blending (VJ). Juice yields of carrot, apple, and blueberry were 100% in NVJ and VJ groups. Vitamin A content of all juices was the highest in VJ group. Vitamin E content in carrot and apple juices increased most in the HJ group, followed by the NVJ and VJ group; Vitamin E content in blueberry juice was higher in the NVJ group than VJ or HJ group. ${\beta}-carotene$ and polyphenol content in all juices were highest in the VJ group. In addition, the differences between vacuum blending and non-vacuum blending were only shown on apple and blueberry juices. Polyphenol content in carrot and blueberry juices increased most in the HJ group, followed by the NVJ, and VJ groups, and in apple juice, polyphenol content was higher in the VJ group than the HJ or NVJ group. DPPH radical scavenging activity in the VJ group was significantly higher than the NVJ group. The results of this study showed the vacuum blending method had outstanding antioxidative nutrients compared to other juicing methods.
This study was performed to compare the vitamin A, E, ${\beta}-carotene$, polyphenol content, and DPPH radical scavenging activity of carrot, apple, and blueberry juices as affected by extraction methods using slow juicer (HJ), no vacuum blending (NVJ) and vacuum blending (VJ). Juice yields of carrot, apple, and blueberry were 100% in NVJ and VJ groups. Vitamin A content of all juices was the highest in VJ group. Vitamin E content in carrot and apple juices increased most in the HJ group, followed by the NVJ and VJ group; Vitamin E content in blueberry juice was higher in the NVJ group than VJ or HJ group. ${\beta}-carotene$ and polyphenol content in all juices were highest in the VJ group. In addition, the differences between vacuum blending and non-vacuum blending were only shown on apple and blueberry juices. Polyphenol content in carrot and blueberry juices increased most in the HJ group, followed by the NVJ, and VJ groups, and in apple juice, polyphenol content was higher in the VJ group than the HJ or NVJ group. DPPH radical scavenging activity in the VJ group was significantly higher than the NVJ group. The results of this study showed the vacuum blending method had outstanding antioxidative nutrients compared to other juicing methods.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 시중에 나와 있는 원액기 방식과 진공 유무에 따른 블랜더의 3가지 방식으로 착즙한 시료의 비타민 A, E, β-carotene 등의 항산화 비타민 성분과 항산화성을 비교하여 소비자들에게 제품구매에 대한 정보를 제공 하고자 실시하였다.
대상 데이터
블루베리(칠레산), 사과(국내산), 당근(국내산)을 사용하였으며, 블루베리와 사과는 가락동 농수산물 시장에서 구입하였고, 당근은 이마트에서 10월에 구입하여 사용하였다. 당근, 사과, 블루베리는 꼭지, 씨 등의 비가식 부분은 제거하고, 수돗물에 1차 세척을 한 후 3차 증류수에 세척하여 건조 후 물기가 빠지면 사과는 8등분, 당근은 2 cm 두께로 썰어 사용하였다.
이와 같이 분석에 사용된 시료는 머루, 석류, 블루베리, 케일, 감귤, 미숙감, 신선초 등으로 제한적이므로 일상생활에서 쉽게 섭취할 수 있고, 다소비식품인 사과(KNHANES 2016)와 항산화 성분이 많다고 알려진 당근과 블루베리(Choi, Jeon, & Shin, 2015; Park & Park, 2016)를 시료로 사용하였다.
사용한 분량은 당근과 사과는 800 g 씩 사용 하였고, 블루베리는 1 kg을 사용하여 착즙 후 PE통에 담아 냉장(5℃) 보관하여 분석시료로 사용하였다. 착즙 방법은 원액기(HN-EBK20, Hurom Co., Seoul, Korea), 초고속블랜드(v38, IS Dongseo(Co.), 초고속진공블랜드(v38-vacuum, IS Dongseo(Co.)를 사용하였다. 원액기는 43회/1분 속도로 즙이 다 빠져나올 때까지 작동하였고, 초고속블랜드와 초고속진공블랜드는 3,000 rpm으로 3분 동안 작동하여 즙을 만들었다.
데이터처리
a∼c Means in the same row not sharing a common superscript letter are significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple range test.
각 실험군 간의 비교분석은 SPSS 14.01 프로그램(Version 14.01, SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA)을 이용하여 ANOVA 분석을 실시한 후, α=0.05에서 Duncan's multiple range test로 유의성을 검증하였다.
이론/모형
β-Carotene은 건강기능식품의 기준 및 규격 5) 건강기능식품의 기준 및 규격 고시전문 시험법(Ministry of Food and Drug Safety 2016b)의 방법에 준하여 HPLC(SI-2 HPLC-PDA, Shiseido Fine Chemicals, Tokyo, Japan)를 사용하여 분석하였다.
비타민 A는 식품공전(Ministry of Food and Drug Safety, 2016a)의 식품의 기준 및 규격 제9. 일반시험법 1.2.2.1의 방법에 준하여 HPLC(SI-2 HPLC-PDA, Shiseido Fine Chemicals, Tokyo, Japan)를 사용하여 분석하였다. 비타민 E는 식품공전(Ministry of Food and Drug Safety, 2016a)의 식품의 기준 및 규격 제9.
비타민 E는 식품공전(Ministry of Food and Drug Safety, 2016a)의 식품의 기준 및 규격 제9. 일반시험법 1.2.2.6의 방법에 준하여 HPLC(SI-2 HPLC-PDA, Shiseido Fine Chemicals, Tokyo, Japan)로 분석하였다. β-Carotene은 건강기능식품의 기준 및 규격 5) 건강기능식품의 기준 및 규격 고시전문 시험법(Ministry of Food and Drug Safety 2016b)의 방법에 준하여 HPLC(SI-2 HPLC-PDA, Shiseido Fine Chemicals, Tokyo, Japan)를 사용하여 분석하였다.
총 폴리페놀 함량은 Cho 등(2008)의 방법인 Folin-Denis법을 응용하여 분석하였다. 추출액 0.
성능/효과
β-Carotene 함량은 진공모드 블랜더가 함량이 제일 많았으며, 진공 유무에 따른 차이는 사과와 블루베리에서만 볼 수 있었다.
폴리페놀 함량은 당근, 블루 베리는 모두 휴럼, 일반모드, 진공모드 순으로 함량이 많았고, 사과는 휴럼과 일반모드보다 진공모드로 블랜딩을 했을 때 폴리페놀 함량이 더 많았다. DPPH 라디칼 소거능은 당근의 경우 휴럼으로 착즙한 것이 일반모드나 진공모드 보다 유의적으로 높았고, 일반모드 보다는 진공모드가 DPPH 라디칼 소거능이 높았다. 사과의 경우는 일반모드, 휴럼, 진공모드 순으로 DPPH 라디칼 소거능이 높았다.
DPPH 라디칼 소거능의 측정 결과는 Table 6과 같이 당근의 경우 HJ군이 NVJ군과 VJ군보다 유의적으로 DPPH활성이 높았고, NVJ군보다는 VJ군의 DPPH 활성이 높았다. 사과의 경우는 NVJ군, HJ군, VJ군순으로 DPPH radical소거능이 높았다.
, 2011), 진공모드인 VJ가 진공을 하지 않은 NVJ보다 높아 진공 상태로 블랜드한 주스가 항산화성이 더 높았다. 그리고 진공모드인 VJ와 원액기인 HJ군과 비교 시 당근은 50%와 100%에서, 블루베리는 100%에서 VJ가 HJ군보다 작아 각 시료에 따른 차이를 보였다.
당근, 사과, 블루베리의 수율은 Table 2와 같이 NVJ군과 VJ군은 100%이었으며, HJ군의 경우 당근은 48%, 사과는 80 %, 블루베리는 76%였다. Kim 등(2015)는 저속압착방식의 착즙기는 금속칼날을 이용한 분쇄방식이 아닌 80 rpm으로 저속 회전하는 스크류로 과일을 압착하여 즙을 짜내기 때문에 발열을 최소화하고, 수율도 높은 편이라고 하였으나, 섬유소를 섭취할 수 없는 단점이 있다.
블루베리의 DPPH radical 소거능은 원액의 경우 NVJ군, VJ군, HJ군순으로 높았으나, 50%의 경우에는 HJ군과 VJ군 간에 차이가 없었으며, 25%의 경우 NVJ군, HJ군, VJ군순으로 높았다. 또한 25%, 50%, 100% 순으로 당근, 사과, 블루베리의 DPPH 라디칼 소거능이 농도 의존적으로 상승하는 것으로 나타났다. 이는 총 페놀함량과 유사한 결과로 페놀성 화합물의 수산기가 전자 공여 작용을 함으로써 총 페놀 함량이 높은 VJ군에서 높은 항산화 활성을 나타낸 것으로 판단되어진다.
또한 당근과 블루베리에서 원액기보다 블랜드를 사용한 경우 β-carotene 함량이 더 많은 결과를 나타났다.
사과의 경우는 NVJ군, HJ군, VJ군순으로 DPPH radical소거능이 높았다. 블루베리의 DPPH radical 소거능은 원액의 경우 NVJ군, VJ군, HJ군순으로 높았으나, 50%의 경우에는 HJ군과 VJ군 간에 차이가 없었으며, 25%의 경우 NVJ군, HJ군, VJ군순으로 높았다. 또한 25%, 50%, 100% 순으로 당근, 사과, 블루베리의 DPPH 라디칼 소거능이 농도 의존적으로 상승하는 것으로 나타났다.
사과의 경우는 일반모드, 휴럼, 진공모드 순으로 DPPH 라디칼 소거능이 높았다. 블루베리의 DPPH 라디칼 소거능은 원액의 경우 일반모드, 진공모드, 휴럼 순으로 높았으나, 50%의 경우 휴럼과 진공모드에서는 차이가 없었으며, 25%의 경우 일반모드, 휴럼, 진공모드 순으로 높았다.
착즙 방법에 따른 비타민 A와 비타민 E 함량은 Table 3과 같다. 비타민 A 함량은 원액기를 사용한 것보다 블랜드를 이용한 주스에서 더 많았고, 진공모드인 VJ군이 제일 많았으며, 당근과 블루베리의 비타민 A함량은 대조군, NVJ군, VJ군 순으로 많아 유의적인 차이를 보였다. 비타민 E 함량은 당근과 사과에서 HJ군, NVJ군, VJ군 순으로 증가하였으며, 블루베리는 NVJ군이 HJ군이나 VJ군보다 비타민 E 함량이 더 많았다.
저속스크류를 사용하는 원액기, 일반모드 블랜드와 진공모드 블랜드를 사용하여 당근, 사과, 블루베리의 비타민 A, E 및 β-czrotene 함량과 폴리페놀, DPPHradical 소거능의 분석결과는 다음과 같다. 비타민 A 함량은 진공모드가 함량이 제일 많았으며, 당근과 블루베리의 비타민 A 함량은 휴럼보다 일반모드가 유의적으로 많았다. 비타민 E 함량은 당근과 사과에서 휴럼, 일반모드, 진공모드 순으로 증가하였으며, 블루베리는 일반모드가 휴럼이나 진공모드보다 비타민 E 함량이 더 많았다.
비타민 A 함량은 원액기를 사용한 것보다 블랜드를 이용한 주스에서 더 많았고, 진공모드인 VJ군이 제일 많았으며, 당근과 블루베리의 비타민 A함량은 대조군, NVJ군, VJ군 순으로 많아 유의적인 차이를 보였다. 비타민 E 함량은 당근과 사과에서 HJ군, NVJ군, VJ군 순으로 증가하였으며, 블루베리는 NVJ군이 HJ군이나 VJ군보다 비타민 E 함량이 더 많았다. Park 등(2016)의 연구에서 사과 0.
비타민 A 함량은 진공모드가 함량이 제일 많았으며, 당근과 블루베리의 비타민 A 함량은 휴럼보다 일반모드가 유의적으로 많았다. 비타민 E 함량은 당근과 사과에서 휴럼, 일반모드, 진공모드 순으로 증가하였으며, 블루베리는 일반모드가 휴럼이나 진공모드보다 비타민 E 함량이 더 많았다. β-Carotene 함량은 진공모드 블랜더가 함량이 제일 많았으며, 진공 유무에 따른 차이는 사과와 블루베리에서만 볼 수 있었다.
DPPH 라디칼 소거능은 당근의 경우 휴럼으로 착즙한 것이 일반모드나 진공모드 보다 유의적으로 높았고, 일반모드 보다는 진공모드가 DPPH 라디칼 소거능이 높았다. 사과의 경우는 일반모드, 휴럼, 진공모드 순으로 DPPH 라디칼 소거능이 높았다. 블루베리의 DPPH 라디칼 소거능은 원액의 경우 일반모드, 진공모드, 휴럼 순으로 높았으나, 50%의 경우 휴럼과 진공모드에서는 차이가 없었으며, 25%의 경우 일반모드, 휴럼, 진공모드 순으로 높았다.
착즙 방법에 따른 β-carotene 함량은 Table 4와 같이 진공모드 블랜드인 VJ군의 함량이 제일 많았으며, 진공 유무에 따른 차이는 사과와 블루베리에서만 볼 수 있었다.
착즙 방법에 따른 폴리페놀 함량은 Table 5와 같이 당근, 블루베리는 모두 HJ군, NVJ군, VJ군순으로 함량이 많았고, 사과는 HJ군과 NVJ군보다 진공모드로 블랜딩한 VJ군의 폴리페놀 함량이 더 많았다. 이는 Hwang, Kim과 Chung(2011) 의 연구에서 혼탁주스의 폴리페놀 함량이 청징(clear) 주스의 폴리페놀 함량보다 많았다는 결과와 유사하게 나타났다.
β-Carotene 함량은 진공모드 블랜더가 함량이 제일 많았으며, 진공 유무에 따른 차이는 사과와 블루베리에서만 볼 수 있었다. 폴리페놀 함량은 당근, 블루 베리는 모두 휴럼, 일반모드, 진공모드 순으로 함량이 많았고, 사과는 휴럼과 일반모드보다 진공모드로 블랜딩을 했을 때 폴리페놀 함량이 더 많았다. DPPH 라디칼 소거능은 당근의 경우 휴럼으로 착즙한 것이 일반모드나 진공모드 보다 유의적으로 높았고, 일반모드 보다는 진공모드가 DPPH 라디칼 소거능이 높았다.
후속연구
그러나 블랜드 자체의 RPM에 의한 영양소 파괴도 고려되니, 이를 보완할 수 있는 기계적인 제품 보완 방안을 업체에서는 모색되었으면 한다. 또한 데치거나 삶는 등의 조리법에 따른 분석 결과와 관능평가가 보완된다면 진공 블랜드 사용에 대한 보편적이고 정확한 정보를 제공할 수 있으리라 생각된다.
이상의 결과, 진공모드 블랜드가 다른 일반모드나 주서기 보다 항산화 영양 성분이 우수하였으므로 소비자들이 제품을 선택할 때 주서기나 일반모드의 블랜드보다는 진공모드 블랜드 제품을 선택하여 영양분이 다소 많은 주스를 섭취할 수 있도록 착즙기를 선택하기를 바란다. 그러나 블랜드 자체의 RPM에 의한 영양소 파괴도 고려되니, 이를 보완할 수 있는 기계적인 제품 보완 방안을 업체에서는 모색되었으면 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
식물들을 이용하여 추출물 형태, 농축액, 착즙액 등의 제품이 개발되고 있는 이유는?
또한 식물들을 이용하여 추출물 형태, 농축액, 착즙액 등과 같은 다양한 제품 개발이 진행되고 있다(Kalt, 2006). 이러한 이유는 과채류에 비타민 C, 토코페롤, 카로티노이드, 페놀성 화합물과 같은 이차 대사산물이 존재하고, 이들은 높은 항산화 활성을 나타내며(Byers & Perry, 1992; Jeong, Son, & Lee, 2003), 산화적 손상을 예방할 뿐만 아니라, 염증반응과 면역반응계에 작용하고, 세포노화 억제, 심혈관계 질환 개선 등 다양한 생리 활성들을 나타내는 것으로 알려져 있기 때문이다(Lee, Kim, Shin & Shon, 2011; Klimczak, Małecka, Szlachta, & Gliszczynska-Swigło, 2007; Moon, Lee & Kim, 2013). 그러나 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(Park, Kim, & Yoo, 1995; Yeom, Streaker, Zhang, & Min, 2000).
항산화 물질의 역할은?
항산화 물질은 세포손상을 유발시키는 산화적 스트레스로 부터 인체를 보호하는 역할을 하며, 체내에서 생성되는 활성산소종(reactive oxygen species; ROS)은 에너지대사, 면역반응, 신경의 전기적인 신호전달 등의 기능을 가지고 있지만, 과도하게 생성되면 지질, 단백질 및 DNA의 변형, 생체막과 조직을 손상시켜 노화, 대사성질환, 암 유발 등의 부정 적인 기능을 하는 것으로 알려져 있다(Yamashina, Miller, & Heppner, 1986; Valko et al., 2007).
생리활성 성분을 다룰 때 주의해야 하는 것은?
이러한 이유는 과채류에 비타민 C, 토코페롤, 카로티노이드, 페놀성 화합물과 같은 이차 대사산물이 존재하고, 이들은 높은 항산화 활성을 나타내며(Byers & Perry, 1992; Jeong, Son, & Lee, 2003), 산화적 손상을 예방할 뿐만 아니라, 염증반응과 면역반응계에 작용하고, 세포노화 억제, 심혈관계 질환 개선 등 다양한 생리 활성들을 나타내는 것으로 알려져 있기 때문이다(Lee, Kim, Shin & Shon, 2011; Klimczak, Małecka, Szlachta, & Gliszczynska-Swigło, 2007; Moon, Lee & Kim, 2013). 그러나 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(Park, Kim, & Yoo, 1995; Yeom, Streaker, Zhang, & Min, 2000). 이러한 이유로 최근 소비자들 사이에서는 고속파쇄방식의 주서기보다 저속압착방식을 사용한 착즙기(low-speed masticating juicer)의 사용이 증가(Kim et al.
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