국내산 땅콩의 일반 품종과 고올레산 품종에 대한 지용성 영양성분과 산화안정성 비교 Comparison of lipid constituents and oxidative properties between normal and high-oleic peanuts grown in Korea원문보기
본 연구는 가열 산화에 따른 일반 및 고올레산 땅콩 유지의 화학적인 특성 변화를 측정하였다. 땅콩 유지는 용매추출법을 이용하여 추출하였으며 $80^{\circ}C$에서 25일간 가열 산화시켜 지방산 조성, 토코페롤, 식물스테롤 및 산화안정성 변화를 측정하였다. 일반 및 고올레산 유지의 주요 지방산은 올레인산과 리놀레산으로 이들의 비율(O/L)은 일반 품종 2.75, 고올레인산 품종 5.23으로 나타났다. 저장기간동안 가열산화에 의해 리놀레산이 파괴되어 단일불포화지방산 및 포화지방산의 비율이 상대적으로 증가하였으며 일반 품종이 고올레산에 비해 리놀레산의 감소량이 유의적(p<0.05)으로 높은 것으로 나타났다. 산화안정성을 나타내는 과산화물가와 산가를 측정한 결과 두 가지 유지 모두 증가하는 것으로 일반 품종은 과산화물가와 산가가 급격히 증가하는 경향을 보였고, 고올레산 품종은 상대적으로 다소 완만하게 증가하였다. 가열산화가 진행됨에 따라 토코페롤과 식물스테롤은 모두 감소하는 경향을 보였지만, 일반품종에서 감소되는 속도가 더 빠르게 나타났다. 고올레산 품종의 경우 높은 올레인산 비율과 낮은 리놀레산의 비율로 인해 일반 품종보다 우수한 산화안정성을 보였으며, 지방산 조성뿐 만 아니라 토코페롤과 식물스테롤의 함량 변화 역시 고올레산 품종에서 더 높은 잔존율을 확인할 수 있었다.
본 연구는 가열 산화에 따른 일반 및 고올레산 땅콩 유지의 화학적인 특성 변화를 측정하였다. 땅콩 유지는 용매추출법을 이용하여 추출하였으며 $80^{\circ}C$에서 25일간 가열 산화시켜 지방산 조성, 토코페롤, 식물스테롤 및 산화안정성 변화를 측정하였다. 일반 및 고올레산 유지의 주요 지방산은 올레인산과 리놀레산으로 이들의 비율(O/L)은 일반 품종 2.75, 고올레인산 품종 5.23으로 나타났다. 저장기간동안 가열산화에 의해 리놀레산이 파괴되어 단일불포화지방산 및 포화지방산의 비율이 상대적으로 증가하였으며 일반 품종이 고올레산에 비해 리놀레산의 감소량이 유의적(p<0.05)으로 높은 것으로 나타났다. 산화안정성을 나타내는 과산화물가와 산가를 측정한 결과 두 가지 유지 모두 증가하는 것으로 일반 품종은 과산화물가와 산가가 급격히 증가하는 경향을 보였고, 고올레산 품종은 상대적으로 다소 완만하게 증가하였다. 가열산화가 진행됨에 따라 토코페롤과 식물스테롤은 모두 감소하는 경향을 보였지만, 일반품종에서 감소되는 속도가 더 빠르게 나타났다. 고올레산 품종의 경우 높은 올레인산 비율과 낮은 리놀레산의 비율로 인해 일반 품종보다 우수한 산화안정성을 보였으며, 지방산 조성뿐 만 아니라 토코페롤과 식물스테롤의 함량 변화 역시 고올레산 품종에서 더 높은 잔존율을 확인할 수 있었다.
Generally, peanuts are classified as high-fat foods as they possess high proportions of fatty acids. This study compared lipid constituents and properties between normal and high-oleic peanuts. Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (GC-FID) analyses revealed that the fatty acid levels were si...
Generally, peanuts are classified as high-fat foods as they possess high proportions of fatty acids. This study compared lipid constituents and properties between normal and high-oleic peanuts. Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (GC-FID) analyses revealed that the fatty acid levels were significantly different between the normal and higholeic peanuts (p<0.05). Eight fatty acids were identified in the samples, including palmitic (C16:0), stearic (C18:0), oleic (C18:1, n9), linoleic (C18:2, n6), arachidic (C20:0), gondoic (C20:1, n9), behenic (C22:0), and lignoceric (C24:0) acids. Four tocopherol homologs were detected, and ${\alpha}$- and ${\gamma}$-tocopherols were the predominant ones. Tocopherols were rapidly decomposed during 25 day storage at $80^{\circ}C$. The main identified phytosterols were beta-sitosterol, ${\Delta}^5$-avenasterol, campesterol, and stigmasterol. Acid and peroxide values indicated that high-oleic peanuts have better oxidative stability than normal peanuts. These results can serve as the basis for the use of peanuts in the food industry.
Generally, peanuts are classified as high-fat foods as they possess high proportions of fatty acids. This study compared lipid constituents and properties between normal and high-oleic peanuts. Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (GC-FID) analyses revealed that the fatty acid levels were significantly different between the normal and higholeic peanuts (p<0.05). Eight fatty acids were identified in the samples, including palmitic (C16:0), stearic (C18:0), oleic (C18:1, n9), linoleic (C18:2, n6), arachidic (C20:0), gondoic (C20:1, n9), behenic (C22:0), and lignoceric (C24:0) acids. Four tocopherol homologs were detected, and ${\alpha}$- and ${\gamma}$-tocopherols were the predominant ones. Tocopherols were rapidly decomposed during 25 day storage at $80^{\circ}C$. The main identified phytosterols were beta-sitosterol, ${\Delta}^5$-avenasterol, campesterol, and stigmasterol. Acid and peroxide values indicated that high-oleic peanuts have better oxidative stability than normal peanuts. These results can serve as the basis for the use of peanuts in the food industry.
국내에서 땅콩이 가지는 유지의 특성에 대한 연구가 활발하지 않은 실정이며, 고올레산 땅콩에 대한 보급이나 이에 대한 기초 자료의 부족으로 인해 땅콩을 이용한 1차 및 2차 산업의 활성화가 활발하지 않은 점을 착안하여 본 연구에서는 국내산 땅콩 품종 중 일반품종과 고올레인 품종을 선발하여 이들이 가지는 일반성분과 유지 내 다양한 성분 및 저장기간에 따른 산화 안정성을 알아보고자 하였다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 일반 품종 대광(Daekwang) 및 고올레산 품종 케이올(K-Ol)은 경남 밀양에서 2013년에 수확된 품종으로 농촌진흥청 국립식량과학원(Milyang, Korea)에서 재배되어 신선한 상태에서 제공받아 사용하였다. 샘플은 도착 즉시 산패방지를 위해서 진공 포장하여 산소의 유입을 차단하고 −20 °C에서 냉동 보관하여 실험에 사용하였다.
데이터처리
결과값으로 제시된 수치는 3회 반복을 통해 평균값과 표준편차로 나타내었고, 평균값 간의 유의성은 SAS version 9.2 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하여, 투키의 다중 검정(Tukey’s multiple range test)을 통해서 유의성을 확인하였다 (p<0.05).
이론/모형
땅콩 유지의 식물스테롤 분석은 Shin(14) 방법에 따라 분석하였다. 시료에 내부표준물질 5α-콜레스테인(cholestane) (1 mg/mL 헥세인) 첨가한 뒤 수산화포타슘(KOH)을 가하여 지방산을 검화시킨 후 헥세인으로 추출하였다.
땅콩의 일반성분 확인을 위해 수분 및 조회분 함량은 AOAC 법(10)에 따라 분석하였고 조지방은 Bligh-Dyer법(11)에 따라 지방질을 추출한 뒤 지방질 함량을 계산하였다. 조단백질은 분석은 탄소, 산소, 질소 및 수소를 분석하는 원소분석기(vario MACRO cube, Elementar, Langenselbold, Germany)를 이용하여 산출된 총질소의 양과 땅콩이 가지는 질소 단백질 계수(5.
저장기간에 따른 땅콩 유지의 화학적인 품질특성의 변화를 측정하기 위해 산가(AV)와 과산화물가(POV)를 AOCS(16)법에 따라 측정하였다.
성능/효과
Ahmet 등(30)의 연구에 의하면 단일불포화도 함량이 높은 유지가 단일불포화도가 낮은 유지보다 산화안정성이 높은 것으로 나타났으며 Lee 등(31)은 세 가지 유지를 60 ° C에서 저장하면서 산화안정성을 측정하였으며 단일불포화도가 높은 유지 일수록 산화안정성이 우수하게 나타났다. 고올레산 품종은 일반 품종에 비해 토코페롤과 식물스테롤의 분해속도가 낮았으며, 이와 같은 결과로 산가와 과산화물가로 확인되는 산화안정성이 일반 품종보다 우수하게 나타났다. 이는 토코페롤과 식물스테롤의 함량뿐만 아니라 유지 내 단일불포화지방산과 다가불포화지방산 조성에 따른 산화의 속도와도 연관이 있을 것으로 판단된다.
이는 Barrer-Arellano 등(27)의 토코페롤의 고온조건에서의 잔존율에 대한 보고와도 일치하는 결과로 확인하였다. 일반 품종과 고올레산 품종의 경우를 볼 때 전체 함량에서는 일반품종이 다소 높은 전체토코페롤(total-T) 함량을 보였지만, 동종체 중 항산화력이 가장 우수한 알파형(α-T)의 경우는 고올레산 품종에서 더 높게 나타났으며, 저장기간이 진행됨에 따라서 토코페롤의 잔존율(%)이 고올레산 품종이 더욱 우수한 결과를 확인 하였다.
일반 및 고올레산 품종의 땅콩 유지에서 총 8가지의 지방산을 확인하였고, 저장기간에 따른 지방산의 변화는 Table 2에 나타내었다. 지방산 조성 분석 결과 주요 지방산은 올레인산(18:1)과 리놀레산(18:2)이 전체 지방산의 80% 이상 차지하였고 특히 고올레산 품종의 경우 일반 품종에 비해 올레인산(18:1) 함량의 차이가 크게 나타났으며(80.64% vs. 59.17%), 일반 품종에 비해서 리놀레산(18:2)와 팔미트산(16:0)가 함량이 낮은 함량을 보였다. 올레인산(18:1)과 리놀레산(18:2)의 비율(O/L)은 땅콩 유지의 지방산 연구의 중요한 요소로, 이는 땅콩 유지의 안정성과 관련이 높은 지표로 알려져 있다.
후속연구
40%)이 일반 품종의 경우보다 높게 나타났으며, 이러한 높은 비율은 전체 유지 성분의 함량에도 영향을 미칠 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 얻어진 결과를 식품의약품안전처에서 제공하는 식품영양성분데이타베이스(DB)의결과(탄수화물 함량 17-29%)와 비교해 볼 때 이러한 탄수화물의 값은 실험값에 대한 계산에서 오는 차이임을 볼 때 차후 땅콩 품종이 가진 탄수화물에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다(18).
Jung 등(29)은 면실유와 카놀라유의 산화안정성에 대해 평가하였고 가열 산화가 진행됨에 따라 베타시토스테롤과 캠페스테롤이 감소하는 경향으로 본 연구도 이와 유사한 결과를 나타내었다. 불검화물 중 식물스테롤은 토코페롤에 비해 파괴가 적어 상대적으로 가열 산화에 안정한 것으로 판단되며 이들의 상관관계를 파악하기 위해서는 보다 다양한 품종과 샘플 양을 통한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
땅콩이란?
땅콩(Arachis hypogaea L.)은 장미목(Rosales) 콩과(Fabaceae)에 속하는 1년생 초본 식물로 문헌에서 전해지는 역사적 기원은 남아메리카 열대지역에서 오래(약 B.C 950년)전부터 재배되어 왔다고 알려져 있다.
땅콩의 주된 가공 형태는?
C 950년)전부터 재배되어 왔다고 알려져 있다. 땅콩의 높은 유지함량으로 인해 유지원료 작물로 재배되며, 식용기름으로 이용되거나 단백질 공급을 위한 식품 급원으로 가공처리를 하지 않은 상태(raw)의 땅콩으로의 섭취가 이루어지고 있으며, 주된 가공의 형태는 땅콩 버터로의 이용이 전 세계적으로 높은 이용률을 보이고 있다(1,2).
자동산화의 개시 단계에서 일어나는 반응은?
자동산화(autooxidation)는 식용 유지에서 일어나는 대표적인 산화 메커니즘으로 산소와의 접촉으로 주로 발생하며 유리 라디칼 연쇄반응(free radical chain reaction)으로 유도기간을 거쳐 개시(initiation), 전파(propagation), 종결(termination) 단계로 구분된다. 개시 단계에서 산소나 열, 빛 등 여러 요인으로 유지 분자 내 수소를 잃어 유리 라디칼을 형성하게 되며 생성된 라디칼은 전파 단계에서 연쇄반응을 통해 알콕시라디칼(alkoxyl, RO·)과 과산화라디칼(peroxyl, ROO·)과 같은 각종 라디칼과 과산화물(hydroperoxide, ROOH)과 같은 산화 생성물의 생성을 초래한다. 종결 단계에서는 생성되었던 라디칼들이 서로 중합반응(결합)을 통해서 라디칼의 활성을 잃게 된다(7,8).
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