[논문]숙성처리에 따른 지황 슬러리의 환원당 및 카탈폴 변화

장귀영; 김동휘; 박찬흠; 신유수; 강태수; 정헌상; 최재훈

doi:10.9799/ksfan.2018.31.4.559

숙성처리에 따른 지황 슬러리의 환원당 및 카탈폴 변화
Changes in Reducing Sugar and Catalpol Contents of Rehmannia Root Slurry with Aging Treatments 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.31 no.4, 2018년, pp.559 - 564

장귀영 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 김동휘 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 박찬흠 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 신유수 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 강태수 (충북도립대학 바이오식품과학과) , 정헌상 (충북대학교 식품생명공학과) , 최재훈 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부)

Abstract ▼ AI-Helper

Rehmannia glutinosa root (R. root) has been used as an traditional medicine, and is important resource for natural medicines and functional foods. However, R. root contains catalpol which is bitter, and undigested sugars, including stachyose and raffinose, which can cause diarrhea. Therefore, this study was performed to identify the changes in reducing sugar from undigested sugars and in catalpol contents in R. root slurry induced by aging treatments. R. root slurry was treated at $10{\sim}70^{\circ}C$ for up to 72 hr; and extracted with a 50% ethanol solution. The catalpol content was analyzed using HPLC-UVD. Reducing sugar content generated from undigested sugars was measured by the Nelson-Somogyi methods, and the reaction rates were calculated from their variation according to aging time and temperature. During the aging treatment, reducing sugar increased and catalpol decreased. Their formation and degradation rates were highest at $50^{\circ}C$ and $30{\sim}40^{\circ}C$, and their rates were $2.05mg/g{\cdot}hr$ and 23.09 to 23.33%/hr, respectively. These results indicated that aging treatment can positively affect the sweetness and digestibility of R. root slurry. Therefore, an aging treatment could be considered for improving the taste and digestibility of R. root.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 산업적으로 주로 이용되는 슬러리상태의 지황을 제조하고, 다양한 온도에서 숙성시켜 비소화성 당류인 스타키오스와 라피노스로부터 생성되는 환원당과 쓴맛의 주요 원인인 이리도이드 배당체로서 카탈폴의 함량 변화를 확인하고자 하였다.

제안 방법

, Daejeon, Korea)에서 효소에 의한 성분 변화를 확인하기 위하여 숙성시켰다. 숙성이 끝난 지황 슬러리에 동량의 95% 에탄올을 첨가하여 반응을 정지시켰으며, 샘플링 간격은 성분의 변화량에 따라 환원당은 24시간 간격으로, 카탈폴은 2~24시간 간격으로 실시하였다. 숙성된 지황 슬러리의 추출에는 50% 에탄올을 사용하여 초음파 추출하였다.
지황 슬러리는 blade mill(HMF-3500TG, 7,460 rpm, 650 W, Hanil Electric, Seoul, Korea)을 이용하여 제조하였으며, 지황 무게와 동량의 증류수를 첨가하였다. 지황 슬러리는 50 mL conical tube에 담아 10~70℃에서 0~72시간 동안 배양기(VS-1203PFC, Vision Scientific Co., LTD., Daejeon, Korea)에서 효소에 의한 성분 변화를 확인하기 위하여 숙성시켰다. 숙성이 끝난 지황 슬러리에 동량의 95% 에탄올을 첨가하여 반응을 정지시켰으며, 샘플링 간격은 성분의 변화량에 따라 환원당은 24시간 간격으로, 카탈폴은 2~24시간 간격으로 실시하였다.

대상 데이터

지황은 국립원예특작과학원 인삼특작부에서 2017년 10월에 수확한 다강 품종을 시료로 사용하였다. 수확한 지황은 흐르는 물에 깨끗이 세척 후 바로 물기를 제거하였다.

데이터처리

모든 실험은 3회 반복하였으며, 통계분석은 SPSS(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0 SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 각 시료군의 평균과 표준편차를 산출하고, 처리 간 차이 유무를 one-way ANOVA(Analysis of variation)로 분석한 후 Duncan's multiple range test를 이용하여 검정하였다(p<0.05).

이론/모형

생지황 및 숙성지황 슬러리의 환원당 함량은 Lee 등(1995)의 방법으로 측정하였다. 3,5-dinitrosalicylic acid(DNS, Sigma-aldrich, St.

성능/효과

본 연구 결과, 숙성처리는 지황의 비소화성 당류의 분해로 환원당이 증가하고, 쓴 맛의 원인인 카탈폴을 감소시킴으로서 지황의 소화성과 단맛의 증가에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 생각되며, 비소화성 당류로부터의 환원당 증가와 카탈폴 감소를 위한 최적 온도는 각각 50℃와 30~40℃이었다. 따라서 본 연구에서 제안하는 숙성처리가 낮은 소화성과 쓴맛으로 인해 활용성이 낮은 지황의 소화성과 관능적 품질 개선에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

후속연구

본 연구 결과, 숙성처리는 지황의 비소화성 당류의 분해로 환원당이 증가하고, 쓴 맛의 원인인 카탈폴을 감소시킴으로서 지황의 소화성과 단맛의 증가에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 생각되며, 비소화성 당류로부터의 환원당 증가와 카탈폴 감소를 위한 최적 온도는 각각 50℃와 30~40℃이었다. 따라서 본 연구에서 제안하는 숙성처리가 낮은 소화성과 쓴맛으로 인해 활용성이 낮은 지황의 소화성과 관능적 품질 개선에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	생지황의 주요 성분 중 쓴 맛을 내어 품질 저하를 일으키는 성분은?	스타키오스와 라피노스를 분해하여 환원당인 갈락토스(galactose)와 단맛이 강한 슈크로스(sucrose)를 생성하는 α-galactosidase가 지황에서 분리되었으나(Zhao 등 2006), 이를 이용하여 소화성과 관능적인 품질을 개선하기 위한 연구는 전무한 실정이다. 또한, 카탈폴과 같은 이리도이드 배당체는 쓴 맛을 내는 대표적인 성분으로 관능적인 품질에 좋지 않은 영향을 주는 것으로 알려져 있다(Mander & Liu 2010). 이러한 요인들은 생지황을 이용한 가공식품을 제조하는데 있어 소화성과 관능적인 문제로서 작용할 수 있다.
	지황이란?	지황(Rehmannia glutinosa)은 현삼과(Scrophuariaceae)에 속하는 약용작물로(Jeong 등 2004), 국내에서 재배되는 주요 약용작물 중 하나이다(MAFRA, 2017). 지황은 주로 잔뿌리를 제거하고 그대로 사용하는 생지황, 건지황, 주침, 증숙 및 건조를 반복하여 제조하는 숙지황으로 사용하고 있으며, 생지황보다는 건지황이나 숙지황으로 주로 이용된다(Lee 등 2002; Lee 등 2017a; Kim 등 2008).
	지황에 포함된 α-galactosidase의 역할은?	생지황의 주요 성분으로 카탈폴(catalpol), 스타키오스(stachyose) 및 라피노스(raffinose) 등이 대표적이며(Liu 등 1992; Oshio 등 1981, Ghisalberti EL 1998), 이리도이드 배당체(iridoid glycoside)인 카탈폴과 비소화성 당류(스타키오스, 라피노스)는 섭취하였을 때 설사와 복통을 유발할 수 있다(Hata 등 1991; Murphy 등 1972, Shin 등 1997). 스타키오스와 라피노스를 분해하여 환원당인 갈락토스(galactose)와 단맛이 강한 슈크로스(sucrose)를 생성하는 α-galactosidase가 지황에서 분리되었으나(Zhao 등 2006), 이를 이용하여 소화성과 관능적인 품질을 개선하기 위한 연구는 전무한 실정이다. 또한, 카탈폴과 같은 이리도이드 배당체는 쓴 맛을 내는 대표적인 성분으로 관능적인 품질에 좋지 않은 영향을 주는 것으로 알려져 있다(Mander & Liu 2010).

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