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문제 정의
- 따라서 본 연구는 최근 건강을 위해 소비량이 증가하고 있는 호박류의 무기성분을 분석한 후 조리방법에 따른 무기 성분의 변화를 살펴보기 위하여 수행되었다. 호박류에 함유된 무기성분의 섭취를 위한 효율적인 조리방법을 확인하고 호박류의 다양한 활용방안의 기초 자료를 제공하고자 연구를 수행하였다.
- 본 연구는 애호박, 쥬키니, 단호박 및 늙은호박 조리방법에 따른 무기성분 변화를 확인하고자 하였다. 조리방법은 데치기, 전자레인지 및 찌기를 이용하였으며, 조리시간은 3분, 5분 및 10분으로 설정하였다.
- 따라서 본 연구는 최근 건강을 위해 소비량이 증가하고 있는 호박류의 무기성분을 분석한 후 조리방법에 따른 무기 성분의 변화를 살펴보기 위하여 수행되었다. 호박류에 함유된 무기성분의 섭취를 위한 효율적인 조리방법을 확인하고 호박류의 다양한 활용방안의 기초 자료를 제공하고자 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 설정된 시간에 따라 3가지 조리방법을 이용하여 조리한 후 건조하였다. 건조된 시료는 분쇄 후 microwave법을 이용하여 분해하였으며, 다량 무기 성분은 ICP-OES로, 미량 무기성분은 ICP-MS를 이용하여 분석하였다. 4종의 호박에 함유된 다량 무기성분은 칼륨,인, 칼슘, 마그네슘, 황, 철, 아연, 나트륨 순으로 확인되었으며, 미량 무기성분은 망간, 구리, 루비듐, 바륨, 니켈, 크롬,갈륨, 코발트, 리튬, 바나듐, 셀레늄 순으로 검출되었다.
- 늙은 호박의 납과 비소의 노출량을 다른 품종의 호박들과동일한 방법을 적용하여 평가하였다. 늙은 호박의 납 노출안전역은 460.
- 다량 무기질 분석을 위해 multi stock solution 100 mg/kg을 제조하여 0.25, 0.50, 0.75, 1.0, 1.5, 2.5, 3.5, 4.5,5.5 mg/kg으로 희석하였고, 미량 무기질 분석을 위해 multi stock solution 1 mg/kg을 제조한 후 0.25, 0.5, 1, 2, 5,10, 25 μg/kg 농도로 희석하여 외부표준물질 검량법의 표준용액으로 사용하였다.
- 조리방법은 데치기, 전자레인지 및 찌기를 이용하였으며, 조리시간은 3분, 5분 및 10분으로 설정하였다. 설정된 시간에 따라 3가지 조리방법을 이용하여 조리한 후 건조하였다. 건조된 시료는 분쇄 후 microwave법을 이용하여 분해하였으며, 다량 무기 성분은 ICP-OES로, 미량 무기성분은 ICP-MS를 이용하여 분석하였다.
- 애호박과 동일한 방법으로 쥬키니의 납과 비소의 노출량을 계산하였다. 쥬키니의 납 노출안전역은 767.
- 본 연구는 애호박, 쥬키니, 단호박 및 늙은호박 조리방법에 따른 무기성분 변화를 확인하고자 하였다. 조리방법은 데치기, 전자레인지 및 찌기를 이용하였으며, 조리시간은 3분, 5분 및 10분으로 설정하였다. 설정된 시간에 따라 3가지 조리방법을 이용하여 조리한 후 건조하였다.
- 쥬키니를 3분, 5분 및 10분 동안 데치기, 전자레인지 및 찌기 등의 조리법을 이용하여 다량 무기성분의 변화는 ICPOES, 미량 무기성분은 ICP-MS로 분석하였다.
- 호박의 조리방법은 데치기, 전자레인지, 찌기를 이용하였으며, 각각의 조리시간은 3분, 5분 및 10분 세 단계로 구분하였다. 데치기는 스테인리스 냄비를 이용하여 증류수 500mL를 끓인 후 시료 250 g을 각 단계에 해당하는 시간 동안 조리하였다.
대상 데이터
- 다량 무기질 8종 Ca, K, Fe, Mg, Na, P, S 및 Zn은 ICPOES(Optima 5300DV, Perkin-Elmer SCIEX, Norwalk,CT, USA)로, 미량 무기질 13종 Li, V, Cr, Mn, Ni, Co, Cu,Ga, Se, Rb, Ba, Pb 및 As는 ICP-MS(Nexion 300D,Perkin-Elmer SCIEX)를 이용하였다
- 무기성분 분석을 위해 전처리에 사용한 nitric acid 및 hydrogen peroxide(Dong Woo Fine Chem. Co., Ltd.,Iksan, Korea)는 모두 EP-S급(electronic grade)을 구입하여 사용하였다. 표준원액은 Perkin-Elmer사(Shelton,CT, USA) 제품을 구입하여 사용하였다.
- 본 실험에서 사용된 시료는 2017년 7월 광주 지역 재래시장 및 마트에서 애호박(C. moschata), 쥬키니(C. pepo), 단호박(C. maxima) 및 늙은호박(C. moschata) 4종을 구입하였다. 모든 시료는 흐르는 물에 세척하여 비가식부는 제거한 후 가식부를 약 0.
- 본 연구에 사용한 모든 시약은 특급시약을 구입하여 사용하였고, 증류수는 Milli-Q ultrapure water purification system(Millipore Co., Boston, MA, USA)에 의해 18.2 MΩ수준으로 정제된 물을 사용하였다.
- 표준용액 원액을 제조하기 위해 시료 분해용액의 최종 산농도와 동일한 24.5% HNO3 용액을 base 용매로 사용하였다. 다량 무기질 분석을 위해 multi stock solution 100 mg/kg을 제조하여 0.
- ,Iksan, Korea)는 모두 EP-S급(electronic grade)을 구입하여 사용하였다. 표준원액은 Perkin-Elmer사(Shelton,CT, USA) 제품을 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 본 실험은 3회 반복 실험을 하였으며, 모든 결과는 평균값(mean)±표준편차(standard deviation)로 나타내었다.
- 시료 간의 통계적 유의성 검증을 위해 SPSS(version 21.0,SPSS IBM., Chicago, IL, USA)를 이용하여 P<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 실시하여 통계적 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 납의 독성 기준값은 어린이 인지기능 영향을 바탕으로 산출된 BMDL01(0.50 μg/kg b.w./d)을 적용하여 노출안전역을 평가하였으며, 비소는 1967년 세계보건기구(World Health Organization, WHO)에서 설정한 총비소의 최대일일허용량인 50 μg/kg b.w./d로 설정되어 있다(23,24).
- 무기성분 분석은 Khan 등(16)의 방법을 사용하였다. 균질화된 시료 0.
- 식품에 함유된 납의 노출량은 2010년 유럽식품안전청(European Food Safety Authority, EFSA)에서 제안한 노출안전역(Margin of Exposure, MOE) 산출방법에 근거하여 계산하였다. 납의 독성 기준값은 어린이 인지기능 영향을 바탕으로 산출된 BMDL01(0.
성능/효과
- 단호박 조리 시 칼륨 함량의 변화는 데치기에서 가장 많은 감소를 보였으며, 전자레인지 및 찌기 등에서 3분 및 5분의 조리시간에서는 큰 차이가 없었다. 10분 동안 조리시간에는 데치기의 경우 칼륨의 함량은 약 44%의 손실률을 보였으며, 전자레인지 및 찌기에서는 18% 및 14%의 손실률을 나타내었다. 칼륨은 씻거나 침지 시 용출이 크다는 Choi(28)의 연구와 마찬가지로 본 연구에서도 데칠 때 많은 손실률을 나타내었다.
- 4종의 호박 중 수분 함량이 가장 많은 쥬키니를 데친 결과 조리시간이 증가함에 따라 다량 무기성분의 함량은 감소함을 확인하였고, 철의 함량이 가장 많이 감소하였으며, 마그네슘의 함량이 가장 높은 잔존율을 나타내었다. 조리 전 쥬키니에 함유된 철의 함량은 3.
- 건조된 시료는 분쇄 후 microwave법을 이용하여 분해하였으며, 다량 무기 성분은 ICP-OES로, 미량 무기성분은 ICP-MS를 이용하여 분석하였다. 4종의 호박에 함유된 다량 무기성분은 칼륨,인, 칼슘, 마그네슘, 황, 철, 아연, 나트륨 순으로 확인되었으며, 미량 무기성분은 망간, 구리, 루비듐, 바륨, 니켈, 크롬,갈륨, 코발트, 리튬, 바나듐, 셀레늄 순으로 검출되었다. 4종의 호박에 함유된 무기성분은 데치기, 전자레인지 조리 및 찌기에서 모두 감소하였으며, 데치는 조리에서 가장 많은 감소를 보였다.
- 4종의 호박에 함유된 다량 무기성분은 칼륨,인, 칼슘, 마그네슘, 황, 철, 아연, 나트륨 순으로 확인되었으며, 미량 무기성분은 망간, 구리, 루비듐, 바륨, 니켈, 크롬,갈륨, 코발트, 리튬, 바나듐, 셀레늄 순으로 검출되었다. 4종의 호박에 함유된 무기성분은 데치기, 전자레인지 조리 및 찌기에서 모두 감소하였으며, 데치는 조리에서 가장 많은 감소를 보였다. 조리시간에 따른 무기성분의 함량 변화는 조리시간이 증가할수록 낮은 함량을 보였으며, 5분과 10분에서 큰 차이를 확인하였다.
- 1 mg/kg 이하로 고시되어 있다(31). 4종의 호박에서 확인된 중금속의 함량은 농산물 허용 기준보다 모두 낮게 확인되었다.
- 애호박과 늙은호박의 무기성분은 찌는 조리법에서 높은 잔존율을 보였으며, 쥬키니와 단호박은 전자레인지 조리 시 가장 높은 잔존율을 나타내었다. 결과적으로 조리방법과 시간은 호박의 무기성분 잔존량에 영향을 주는 것으로 확인되었다.
- 늙은호박에 가장 많이 함유된 칼륨은 3분 데치기에서 잔존율 77%를 보였으며, 전자레인지와 찌는 조리법에서는 각각 90% 및 99% 잔존율을 나타내었다. 인의 함량은 3분 동안 데칠 때 84%의 잔존율을 나타내었으며, 전자레인지와 찌기에서는 각각 99%의 잔존율을 보였다.
- 늙은호박의 미량 무기성분은 망간, 구리, 루비듐 및 니켈 등 순으로 확인되었으며, 함량은 0.66 mg/kg, 0.57 mg/kg,0.56 mg/kg 및 0.021 mg/kg으로 동정되었다. 그 외의 미량무기성분의 함량은 미비하였다.
- 76 mg/kg으로 각각 확인되었다. 단호박 조리 시 칼륨 함량의 변화는 데치기에서 가장 많은 감소를 보였으며, 전자레인지 및 찌기 등에서 3분 및 5분의 조리시간에서는 큰 차이가 없었다. 10분 동안 조리시간에는 데치기의 경우 칼륨의 함량은 약 44%의 손실률을 보였으며, 전자레인지 및 찌기에서는 18% 및 14%의 손실률을 나타내었다.
- 007mg/kg 순으로 확인되었다. 단호박에 함유된 중금속은 비소(As)과 납(Pb)이 검출되었고, 각각의 함량은 0.018 mg/kg 및 0.031 mg/kg으로 확인되었다. 단호박의 미량 무기성분함량은 전자레인지 조리 시 가장 높은 잔존율을 보였고, 다음으로는 찌는 조리법으로 확인되었다.
- /week로 4종의 호박 중 가장 높았지만, 단호박의 납 및 비소에 대한 위해도는 안전한 수준으로 판단되었다. 단호박의 다량 무기질의 함량은 찌는 조리법에서 가장 높은 잔존율을 보였으며, 미량 무기질은 전자레인지 조리 시 높은 잔존율을 확인할 수 있었다.
- 031 mg/kg으로 확인되었다. 단호박의 미량 무기성분함량은 전자레인지 조리 시 가장 높은 잔존율을 보였고, 다음으로는 찌는 조리법으로 확인되었다. 다량 무기성분과 같은 경향으로 데치는 조리법에서 낮은 잔존율을 나타내었다.
- /week로 단호박보다는 낮은 수준이었다. 따라서 늙은호박의 효율적인 무기성분 섭취를 위해서는 데치는 조리법보다는 전자레인지와 찌는 조리법을 이용하는 것이 좋을 거라 판단된다.
- /week로 납과 비소 모두 안전한 수준으로 판단된다. 따라서 애호박에 함유된 무기성분 섭취효율을 높이기 위해서는 찌는 조리방법을 이용하는 것이 가장 적절한 방법이며,시간은 5분 이내가 적당하다고 판단된다.
- 그 외의 미량무기성분의 함량은 미비하였다. 또한, 중금속 중 납과 비소가 검출되었는데 함량은 각각 0.005 mg/kg 및 0.004 mg/kg으로 미량 확인되었다. Chung 등(21)의 연구에서 호박에 함유된 납과 비소는 각각 0.
- 단호박의 다량 무기성분 중 손실률이 가장 높은 것은 나트륨으로 10분 동안 데칠 때 90%의 감소율을 보였다. 또한,인 및 칼슘이 각각 45% 감소율을 보였고, 마그네슘과 황의 함량은 39% 및 43%의 감소율을 확인하였다.
- 칼슘은 10분 동안 조리 시 데치기에는 59%, 전자레인지와 찌기는 각각 66% 및 68%의 잔존율을 보여 다른 무기성분에 비해 가장 많이 감소하였다. 마그네슘과 인은 전자레인지 조리에서는 90% 이상의 잔존율을 확인하였다. 철 및 황의 함량은 찌는 조리법에서 가장 높은 잔존율을 보였으며, 아연은 전자레인지 조리 시 다른 조리방법보다 잔존율이 높았다.
- 칼슘은 전자레인지 조리방법에서 잔존율이 가장 높았으며, 시간이 증가함에 따른 함량은 다소 감소하였다. 마그네슘은 전자레인지 조리 시 높은 잔존율을 보였으며, 시간에 따른 함량은 큰 차이가 없었다. 철의 함량은 조리방법과 시간에 따른 유의적인 차이를 확인할 수 없었다.
- 단호박의 미량 무기성분의 분석 결과는 Table 6과 같다. 미량 무기질은 망간 6.75 mg/kg, 루비듐 1.43 mg/kg, 구리 0.54 mg/kg, 바륨 0.49 mg/kg, 니켈 0.13 mg/kg, 리튬 0.040 mg/kg, 크롬 0.029 mg/kg, 갈륨 0.013 mg/kg, 코발트 0.012 mg/kg, 바나듐 0.010 mg/kg 및 셀레늄 0.007mg/kg 순으로 확인되었다. 단호박에 함유된 중금속은 비소(As)과 납(Pb)이 검출되었고, 각각의 함량은 0.
- 애호박의 미량 무기질 13종은 Table 2에 나타내었다. 미량 무기질은 망간(Mn), 구리(Cu), 루비듐(Rb), 바륨(Ba), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 갈륨(Ga), 코발트(Co), 리튬(Li), 바나듐(V) 및 셀레늄(Se) 순으로 확인되었으며, 중금속은 비소(As) 및 납(Pb) 등이 확인되었다. 미량 무기질은 조리방법 및 조리 시간에 따른 함량 변화는 큰 차이가 없었다.
- 47mg/kg으로 보고하였다. 본 연구에서 늙은호박의 주요 무기 성분은 칼륨(4,758.26 mg/kg), 칼슘(225.29 mg/kg), 인(417.07 mg/kg) 및 마그네슘(135.84 mg/kg)으로 상기 보고된 값과 다른 결과를 확인할 수 있었다.
- 비소의 노출량은 0.004 μg/kg b.w./week로 4종의 호박 중 가장 높았지만, 단호박의 납 및 비소에 대한 위해도는 안전한 수준으로 판단되었다.
- 호박의 종류에 따른 무기성분의 조성은 비슷하였으며, 무기성분의 함량은 약간의 차이를 나타내었다. 애호박과 늙은호박의 무기성분은 찌는 조리법에서 높은 잔존율을 보였으며, 쥬키니와 단호박은 전자레인지 조리 시 가장 높은 잔존율을 나타내었다. 결과적으로 조리방법과 시간은 호박의 무기성분 잔존량에 영향을 주는 것으로 확인되었다.
- 애호박의 다량 무기성분 함량은 칼륨, 인, 칼슘, 마그네슘, 황, 철, 아연 및 나트륨 순으로 확인되었다. 애호박을 3분, 5분 및 10분 동안 데친 결과 데치는 시간이 증가함에 따라 다량 무기성분의 함량은 감소함을 확인하였다. 조리 전 애호박에 함유된 칼륨의 함량은 3,551.
- 애호박을 데치기, 전자레인지, 찌기 등의 조리법을 이용하여 무기성분의 함량을 분석한 결과, 다량 무기질 8종을 Table 1에 나타내었다. 애호박의 다량 무기성분 함량은 칼륨, 인, 칼슘, 마그네슘, 황, 철, 아연 및 나트륨 순으로 확인되었다. 애호박을 3분, 5분 및 10분 동안 데친 결과 데치는 시간이 증가함에 따라 다량 무기성분의 함량은 감소함을 확인하였다.
- 6 mg/kg 순으로 함유되었다고 하였는데, 나트륨 함량이 본 연구결과와 많은 차이가 있었다. 위의 결과를 토대로 호박 씨앗과 과육의 무기성분 함량은 매우 차이가 있음을 확인할 수 있었다.
- 늙은호박에 가장 많이 함유된 칼륨은 3분 데치기에서 잔존율 77%를 보였으며, 전자레인지와 찌는 조리법에서는 각각 90% 및 99% 잔존율을 나타내었다. 인의 함량은 3분 동안 데칠 때 84%의 잔존율을 나타내었으며, 전자레인지와 찌기에서는 각각 99%의 잔존율을 보였다. 칼슘은 10분 동안 조리 시 데치기에는 59%, 전자레인지와 찌기는 각각 66% 및 68%의 잔존율을 보여 다른 무기성분에 비해 가장 많이 감소하였다.
- 애호박을 3분, 5분 및 10분 동안 데친 결과 데치는 시간이 증가함에 따라 다량 무기성분의 함량은 감소함을 확인하였다. 조리 전 애호박에 함유된 칼륨의 함량은 3,551.67mg/kg으로 확인되었으며, 3분 동안 데친 후 함량은 2,412.34mg/kg으로 다른 무기성분에 비해 가장 많은 감소를 보였다(Fig. 1). 데치는 시간에 따른 함량 변화는 3분과 5분은 차이가 컸으나 5분과 10분에서는 큰 차이가 없었다.
- 4종의 호박 중 수분 함량이 가장 많은 쥬키니를 데친 결과 조리시간이 증가함에 따라 다량 무기성분의 함량은 감소함을 확인하였고, 철의 함량이 가장 많이 감소하였으며, 마그네슘의 함량이 가장 높은 잔존율을 나타내었다. 조리 전 쥬키니에 함유된 철의 함량은 3.84 mg/kg으로 확인되었으며, 3분 동안 데친 후 1.89 mg/kg으로 감소하였다. 철 다음으로 함량 변화가 컸던 무기질은 나트륨으로 10분 동안 데칠 때 48.
- 칼슘은 전자레인지 조리 시 가장 높은 잔존율을 확인할 수 있었으며, 인은 찌는 조리법에서 높은 잔존율을 보였다. 조리방법에 따른 함량의 변화는 데치기를 할 때 가장 큰 폭으로 감소하였으며, 다음으로는 전자레인지 조리 시로 확인되었다. 찌는 조리법에서 다량무기질의 함량 변화는 다른 조리방법에 비해 적음을 알 수 있었다.
- 4종의 호박에 함유된 무기성분은 데치기, 전자레인지 조리 및 찌기에서 모두 감소하였으며, 데치는 조리에서 가장 많은 감소를 보였다. 조리시간에 따른 무기성분의 함량 변화는 조리시간이 증가할수록 낮은 함량을 보였으며, 5분과 10분에서 큰 차이를 확인하였다. 미량 무기성분의 함량은 조리방법과 조리시간에 따른 큰 변화를 확인할 수 없었다.
- 철의 함량은 조리방법과 시간에 따른 유의적인 차이를 확인할 수 없었다. 쥬키니에 함유된 다량 무기질의함량은 전자레인지 조리에서 높은 잔존율을 확인할 수 있었다.
- 쥬키니의 무기성분은 전자레인지 조리 시 잔존율이 가장 높음을 확인할 수 있었으며, 조리시간에 따른 함량 변화는 10분 동안 조리할 때 많은 감소를 확인할 수 있었다.
- 쥬키니의 미량 무기성분은 망간(2.12 mg/kg), 구리(0.34mg/kg), 루비듐(0.068 mg/kg), 바륨(0.059 mg/kg) 및 니켈(0.055 mg/kg) 등 순으로 동정되었으며, 중금속 중 납과 비소는 각각 0.003 mg/kg 및 0.002 mg/kg으로 검출되었다(Table 4). 쥬키니의 미량 무기성분은 조리 시 함량이 감소하였지만 조리방법과 조리시간에 따른 유의적인 차이는 없었다
- 38%의 손실률을 나타내었다. 쥬키니의 칼륨 함량은 애호박의 칼륨 잔존율보다는 더 높음을 확인할 수 있었다(Fig. 1). 칼슘은 전자레인지 조리방법에서 잔존율이 가장 높았으며, 시간이 증가함에 따른 함량은 다소 감소하였다.
- 조리방법에 따른 함량의 변화는 데치기를 할 때 가장 큰 폭으로 감소하였으며, 다음으로는 전자레인지 조리 시로 확인되었다. 찌는 조리법에서 다량무기질의 함량 변화는 다른 조리방법에 비해 적음을 알 수 있었다. Cho(15)의 연구에서 애호박에 함유된 무기질의 함량은 칼륨 256.
- 89 mg/kg으로 감소하였다. 철 다음으로 함량 변화가 컸던 무기질은 나트륨으로 10분 동안 데칠 때 48.06%의 손실률을 확인할 수 있었다. 칼륨은 조리 전 2,594.
- 마그네슘과 인은 전자레인지 조리에서는 90% 이상의 잔존율을 확인하였다. 철 및 황의 함량은 찌는 조리법에서 가장 높은 잔존율을 보였으며, 아연은 전자레인지 조리 시 다른 조리방법보다 잔존율이 높았다.
- 단호박에 함유된 비소와 납의 위해도는 애호박 및 쥬키니와 동일한 방법으로 적용하였다. 체중 60 kg인 성인이 단호박을 1일 16.42g 섭취했을 때 납의 노출안전역은 74.26으로 애호박과 쥬키니에 비해 높은 결과를 보였다. 비소의 노출량은 0.
- 인의 함량은 3분 동안 데칠 때 84%의 잔존율을 나타내었으며, 전자레인지와 찌기에서는 각각 99%의 잔존율을 보였다. 칼슘은 10분 동안 조리 시 데치기에는 59%, 전자레인지와 찌기는 각각 66% 및 68%의 잔존율을 보여 다른 무기성분에 비해 가장 많이 감소하였다. 마그네슘과 인은 전자레인지 조리에서는 90% 이상의 잔존율을 확인하였다.
- 인 다음으로 마그네슘, 황, 아연, 나트륨 및 칼슘의 함량 순으로 데친 후 감소를 보였으며, 철은 데친 후 함량의 변화가 가장 적었다. 칼슘은 전자레인지 조리 시 가장 높은 잔존율을 확인할 수 있었으며, 인은 찌는 조리법에서 높은 잔존율을 보였다. 조리방법에 따른 함량의 변화는 데치기를 할 때 가장 큰 폭으로 감소하였으며, 다음으로는 전자레인지 조리 시로 확인되었다.
- 1). 칼슘은 전자레인지 조리방법에서 잔존율이 가장 높았으며, 시간이 증가함에 따른 함량은 다소 감소하였다. 마그네슘은 전자레인지 조리 시 높은 잔존율을 보였으며, 시간에 따른 함량은 큰 차이가 없었다.
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