[논문]배추의 가공에 따른 glucosinolates 및 isothiocyanates 함량 변화

장미란; 김건희

doi:10.11002/kjfp.2017.24.3.367

배추의 가공에 따른 glucosinolates 및 isothiocyanates 함량 변화
Glucosinolate and isothiocyabate contents according to processing of Kimchi cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis) 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.24 no.3, 2017년, pp.367 - 373

장미란 (덕성여자대학교 식물자원연구소) , 김건희 (덕성여자대학교 식물자원연구소)

초록
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본 연구는 두 품종 배추(봄맛노랑 및 춘광)의 가공조건(신선배추, 절임배추, $4^{\circ}C$ 저장 김치 및 $20^{\circ}C$ 저장 김치)에 따른 GSL 및 ITC의 정성 정량 분석을 하였다. HPLC와 HPLC/MS분석 결과 봄맛노랑 및 춘광 배추에는 4종류의 GSL(sinigrin, gluconapin, glucobrassicanapin, 4-methoxyglucobrassicin)가 확인되었다. 신선배추의 총 GSL 함량은 봄맛노랑; $21.37{\pm}1.06{\mu}g/g$ DW, 춘광; $20.96{\pm}3.33{\mu}g/g$ DW에서 절임공정을 거쳐 봄맛노랑, 춘광이 각각 39%, 52% 감소하였다. 또한 김치로 가공하여 $20^{\circ}C$에 저장하였을 때 신선배추 대비 봄맛노랑, 춘광이 각각 83%, 56% 감소하여 GSL의 함량은 절임공정 및 숙성과정에서 크게 소실되는 것으로 나타났다. 또한 GC/MS분석 결과 봄맛노랑 및 춘광 배추에는 3종류의 ITC(2-phenylethyl ITC, 3-butenyl ITC, 4-pentenyl ITC)가 확인되었다. 2-Phenylethyl ITC는 봄맛노랑, 춘광에서 절임공정에 의하여 증가하였다가 $20^{\circ}C$에 저장하며 숙성되는 동안 다량 소실되었다. 3-Butenyl ITC은 절임공정에서부터 감소하는 경향을 나타냈으며, 김치로 저장하는 동안에는 크게 감소하지 않았다. 4-Pentenyl ITC는 신선배추에서만 발견되었다가 가공처리에 의해 완전히 소실되어 관찰되지 않았다. 본 연구는 향후 산업체에서 배추 가공식품의 기초자료로서 활용할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study examined the total glucosinolate (GSL) and isothiocyanate (ITC) contents according to different processing conditions; fresh Kimchi cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis), salted Kimchi cabbage and kimchi (storage temperature $4^{\circ}C$ and $20^{\circ}C$) using two different cultivars (Bomatnorang and Chunkwang). Four GSL peaks representing gluconapin, glucobrassicanapin, glucobrassicin and 4-methoxyglucobrassicin were detected in Kimchi cabbage by HPLC and HPLC/MS analysis. The total GSL contents of fresh Kimchi cabbage of Bomatnorang and Chunkwang were $21.37{\pm}1.06{\mu}g/g$ dry weight (DW) and $20.96{\pm}3.33{\mu}g/g$ DW, respectively. After salting, the total GSL contents of salted Kimchi cabbage decreased by 39% and 52% in Bomatnorang and Chunkwang, respectively. Finally, the total GSL contents of kimchi after storage at $20^{\circ}C$ decreased by 83% and 56% in Bomatnorang and Chunkwang, respectively. The extracted ITC contents were analyzed by GC/MS. Three ITC peaks were detected in Kimchi cabbage representing 2-phenylethyl ITC, 3-butenyl ITC and 4-pentenyl ITC. The 2-phenylethyl ITC levels increased during the salting process but this generally fell during storage at $20^{\circ}C$ as kimchi. The 3-butenyl ITC levels of Kimchi cabbage according to processing decreased rapidly due to salting and then decreased slowly during storage as kimchi. The 4-pentenyl ITC of Kimchi cabbage was lost during the salting process. The results for the change in GSL and ITC contents during the kimchi making process will be used in the food industry.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

배추의 품종 및 재배환경 또는 김치의 절임공정 및 저장조건에 따라서 품질평가와 더불어 총 GSL 함량 연구는 다양하게 이루어져있으나, 배추의 가공 상태에 따른 ITC의 함량 연구는 상대적으로 부족한 실정이며, 특히 GSL 및 ITC의 정성 및 정량 분석은 미비하다. 본 연구에서는 주요 봄배추 품종인 봄맛노랑 및 춘광을 이용하여 품종에 따른 GSL 및 ITC의 함량을 비교하였으며, 생배추를 절임배추 및 김치로 제조하여 저장함에 따라 GSL 및 ITC의 함량변화추이를 분석하였다.

제안 방법

본 연구에서 사용한 배추는 봄맛노랑과 춘광 두 가지 품종으로 동일한 시기에 같은 장소에서 동일한 조건으로 재배하는 등 재배조건을 통제하여 품종 간 비교하였다. 봄맛노랑 및 춘광 신선배추의 GSL 함량을 HPLC 및 HPLC/MS를 통하여 분석한 결과, 두 품종 모두 총 4가지의 주요 피크를 획득하였으며 분자량 확인 결과 sinigrin, gluconapin, glucobrassicanapin 및 4-methoxyglucobrassicin으로확인되었다(Table 3).

대상 데이터

본 연구에서는 봄맛노랑과 춘광 2품종의 봄배추 및 배추를 이용한 절임배추와 김치를 CJ 제일제당에서 제공받아 사용하였다. 두 품종의 배추는 2013년 3월에 강원도 영월의 CJ 제일제당 계약포장 노지에 파종하여 관행재배법에 따라 재배 후 6월에 수확하였다.

데이터처리

본 연구에서 모든 분석은 5회 반복하였으며, 얻어진 모든 측정값은 평균값과 표준편차로 나타내었다. 각 평균값 간의 차이에 대한 유의성은 SPSS program(ver. 20.0, SPSSInc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 ANOVA를 실시하고, Duncan’s multiple range test로 각 군의 평균 차이에 대한 사후 검정을 하였으며, 통계적 유의성을 5% 수준에서 분석하였다.

성능/효과

3에 나타내었다. 봄맛노랑 및 춘광 두 시료에서 2-pheynylethyl ITC, 3-butenyl ITC, 4-pentenyl ITC가 확인되었다. 이는 Hong과 Kim(13)의 연구와 일치하였다.
본 연구에서 사용한 배추는 봄맛노랑과 춘광 두 가지 품종으로 동일한 시기에 같은 장소에서 동일한 조건으로 재배하는 등 재배조건을 통제하여 품종 간 비교하였다. 봄맛노랑 및 춘광 신선배추의 GSL 함량을 HPLC 및 HPLC/MS를 통하여 분석한 결과, 두 품종 모두 총 4가지의 주요 피크를 획득하였으며 분자량 확인 결과 sinigrin, gluconapin, glucobrassicanapin 및 4-methoxyglucobrassicin으로확인되었다(Table 3). 봄맛노랑에는4-methoxyglucobrassicin(9.
2). 절임이나 숙성 과정 중 품종에 따른 변화 차이가 있는 것은 품종에 따라 펙틴이나 세포벽 등의 차이에서 기인하는 것으로 판단된다.

후속연구

Lee 등(23)의 연구에 의하면 펙틴분해효소인 pectinesterase는 펙틴이 펙틴산으로 분해되었을 때 Ca 및 Mg 이온과 가교결합을 하도록 유도하여 식물 세포막을 견고하게 하는 작용을 한다고 보고하여 무기질 함량 연구 또한 병행될 경우 배추 조직의 물리·화학적 특성에 의한 GSL 및 ITC의 함량 변화의 인과관계를 확인 할 수 있을 것이다. 또한, 기질(GSL)과 효소(myrosinase) 반응을 통한 분해산물(ITC)의 합성에 대한 연구를 위하여 myrosinase 활성 연구도 함께 진행되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	배추란?	배추는 십자화과에 속하는 두해살이 잎줄기채소로, 한국, 중국, 일본 등에서 널리 재배 및 소비되고 있다(9,10). 배추는 생으로 섭취하기도 하지만 신선한 상태로 장기간 보관하기 어렵기 때문에 다양한 김치 형태로 가공하여 섭취되고 있다(11).
	십자화과 채소의 맵고 아린 맛과 관련된 성분은?	1)(1,2). 십자화과 채소는 강한 독특한 향이 나는데 이것은 GSL과 그 분해산물인 ITC와 관련이 있는데, 특히 맵고 아린 맛은 ITC와 더욱 관련이 있다(3,4). ITC는 병원성 세균, 부패 세균 및 곰팡이에 대한 항균활성을 나타내며 곤충에 대한 살충작용을 하는 것으로 알려져 있다(4,5).
	김치 제조공정 중 절임과정이 영양소에 미치는 영향은?	김치의 주된 재료는 배추이고, 김치 제조공정 중 절임과정은 김치의 품질에 가장 크게 영향을 미치는 요인으로 보고되어 있다(10). 배추와 소금물이 접촉하면 배추 표피의 세포막의 주성분인 펙틴이펙틴분해효소에 의하여 가수분해 되면서 세포막이 파괴되는데, 이러한 작용을 통해 수용성 물질인 비타민 C, 당, GSL을 포함한 황 함유 물질, 유리아미노산 등이 배추의 섬유질로부터 빠져 나온다(10,11). 또한 절임시간 및 소금물의 농도가 증가할수록 myrosinase 활성이 점차로 감소하며 절임에 사용한 소금의 농도가 증가할수록 효소활성은 더 많이 감소한다(9,10). 또한 김치의 숙성 및 발효과정의 저장 온도로 인하여 GSL 함량이 달라지는 것으로 보고되고 있다(11,13).

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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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