[논문]국내 식품 중 구이, 찜, 볶음, 조림에 존재하는 수용성 비타민 B1, B2 그리고 B3 함량 조사

조진주; 홍성준; 부창국; 정유리; 정창현; 신의철

doi:10.13103/jfhs.2019.34.5.454

[국내논문] 국내 식품 중 구이, 찜, 볶음, 조림에 존재하는 수용성 비타민 B1, B2 그리고 B3 함량 조사
Investigation of Water-soluble Vitamin (B1, B2, and B3) Contents in Various Roasted, Steamed, Stir-fried, and Braised Foods Produced in Korea 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.34 no.5, 2019년, pp.454 - 462

조진주 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 홍성준 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 부창국 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 정유리 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 정창현 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 신의철 (경남과학기술대학교 식품과학부)

초록
AI-Helper

본 연구는 국내 식생활의 기본적인 구성식단으로 알려진 구이, 찜, 볶음, 조림에 존재하는 다양한 영양성분 중 수용성 비타민인 $B_1$ (thiamin), $B_2$ (riboflavin), 그리고 $B_3$ (niacin)의 함량을 확인하였다. 실험분석 타당성 검증을 통해서 높은 직선성($r^2$>0.997)을 확인하였고, 검출한계의 경우 $0.001-0.067{\mu}g/mL$ 그리고 정량한계의 경우 $0.002-0.203{\mu}g/mL$를 확인하였다. 또한 실험값에 대한 정밀도와 반복성에 대한 검증을 위해서 standard reference materials를 통해 실험값과 표준값과의 오차가 신뢰도 이내에 존재한다는 결과를 확인하였다. 본 연구에서 제시된 구이식품의 경우 thiamin은 0.039-1.057 mg/100 g의 범위에 존재하였고, riboflavin은 0.058-0.686 mg/100 g의 범위에 존재했으며, niacin의 경우 0.021-21.772 mg/100 g 의 범위로 나타났다. 찜 종류의 경우 thiamin은 0.049-1.066 mg/100 g의 범위에 존재하였고, riboflavin은 0.025-0.548 mg/100 g의 범위에 존재했으며, niacin의 경우 0.134-21.509 mg/100 g의 범위로 나타났다. 볶음의 경우 thiamin은 0.114-0.388 mg/100 g의 범위에 존재하였고, riboflavin은 0.014-1.258 mg/100 g의 범위에 존재했으며, niacin의 경우 0.015-2.319 mg/100 g의 범위로 나타났다. 조림의 경우 thiamin은 0.112-1.656 mg/100 g의 범위에 존재하였고, riboflavin은 0.024-0.298 mg/100 g의 범위에 존재했으며, niacin의 경우 0.322-2.157 mg/100 g의 범위로 나타났다. 본 연구에서 제시된 구이, 찜, 볶음, 그리고 조림 식품에 대한 수용성 비타민 함량에 대한 영양성분 데이터베이스 구축 연구가 국민 식생활의 중요한 기초자료로 이용될 것으로 확신한다.

Abstract ▼ AI-Helper

A conventional Korean meal typically includes various roasted, steamed, stir-fried, and braised foods. For this study, we investigated the contents of water soluble vitamins, $B_1$ (thiamin), $B_2$ (riboflavin) and $B_3$ (niacin) in various roasted, steamed, stir-fried, and braised foods. Method validation for analytical data in this study showed a high linearity ($r^2$>0.999), and the limit of detection and quantification were 0.001-0.067 and $0.002-0.203{\mu}g/mL$, respectively. For accuracy and precision, analytical values using standard reference materials were in the certified ranges. Roasted foods contained 0.039-1.057 mg/100 g of thiamin, 0.058-0.686 mg/100 g of riboflavin and 0.021-21.772 mg/100 g of niacin. Steamed foods contained 0.049-1.066 mg/100 g of thiamin, 0.025-0.548 mg/100 g of riboflavin and 0.134-21.509 mg/100 g of niacin. Stir-fried foods contained 0.114-0.388 mg/100 g of thiamin, 0.014-1.258 mg/100 g of riboflavin and 0.015-2.319 mg/100 g of niacin. Braised foods contained 0.112-1.656 mg/100 g of thiamin, 0.024-0.298 mg/100 g of riboflavin and 0.322-2.157 mg/100 g of niacin. The data on water-soluble vitamins in this study can be used for a nutritional database of conventional Korean meals.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 연구에서는 국내에서 한식 조리에 이용되는 대표적인 조리법인 구이, 찜, 볶음, 조림 식품이 가지는 수용성 비타민(thiamin, riboflavin, niacin)의 함량을 분석하였다. 이를 통해 한식 조리를 이용하는 국민 식생활에서 수용성 비타민 함량에 대한 신뢰도 높은 데이터베이스 구축을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 국내에서 한식 조리에 이용되는 대표적인 조리법인 구이, 찜, 볶음, 조림 식품이 가지는 수용성 비타민(thiamin, riboflavin, niacin)의 함량을 분석하였다. 이를 통해 한식 조리를 이용하는 국민 식생활에서 수용성 비타민 함량에 대한 신뢰도 높은 데이터베이스 구축을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
표준 샘플은 국내에서 소비되는 가정식과 외식에서 높은 선호도를 중심으로 “식품안전나라(www.foodsafetykorea.go.kr)에 제시된 기준 레시피를 이용하여 조리과정에서 발생 가능한 오차(조리방법이나 재료의 차이에 의한 오차)를 최대한 줄이고자 하였다3).

가설 설정

2)N.D. corresponds “not detected”.
3)N.D. corresponds “not detected”.

제안 방법

분석을 위한 column의 온도는 40^oC에서 진행하였고, detector의 wavelength는 270 nm에서 진행하였다. Mobile phase의 경우 acetic acid 0.75%와 triethylamine 0.02%를 함유한 5 mM sodium 1-hexanesulfonate(용매 A)와 메탄올(용매 B)을 gradient elution 방식으로 진행하였고, mobile phase의 elution ratio는 0분 100% A용매, 8분 100% A용매, 20분 75% A용매:25% B용매, 30분 55% A용매:45% B용매, 31분 100% A용매, 45분: 100% A용매로 조절하였고, flow rate는 0.8 mL/min이었다. 비타민 B₂의 경우 HPLC/FLD (high performance liquid chromatography/fluorescence detector) 시스템이 실험에 사용되었으며, Agilent 1100 HPLC system (Agilent Co.
SRM을 이용하여 수용성 비타민 B₁, B₂, 그리고 B₃에 대한 실험값의 정확성과 반복성을 확인하였고, 이에 대한 결과를 Table 2에 제시하였다. SRM을 이용한 실험값과 표준값에 대한 비교를 보면, B₁의 경우 표준값의 범위가 1.
구이, 찜, 볶음, 조림에 존재하는 수용성 비타민 B₁, B₂ 그리고 B₃ 함량은 표준품을 이용하여 아래의 계산식을 이용하여 함량을 확인하였다.
국제표준품 SRM (standard reference material)을 이용하여 수용성 비타민 B₁, B₂, 그리고 B₃ 분석에 대한 타당성검증을 실시하였다. 실험에 사용된 SRM은 1849a(Infant/adult nutritional formula)와 SRM 2385(slurried spinach)가 사용되었으며, 이는 NIST (National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, USA)에서 구매 후 진행하였다.
수용성 비타민 B1 및 B3의 분석을 위해 HPLC/DAD (high performance liquid chromatography/diode array detector)시스템을 이용하였고, 분석에는 HPLC는 Agilent 1100 infinity HPLC (Agilent Co., Santa Clara, CA, USA)를 사용하였고, 분석을 위한 컬럼은 YMC-Pack ODS AM (250 mm × 4.6 mm, 5 μm, YMC-Korea Co., Seongnam, Korea)이 사용되었다.
조리가 완료된 모든 시료는 균질과정을 거쳐 –20oC 이하의 냉동 상태를 유지하였고, 실험 진행시 냉장보관소 (4oC)에서 충분한 해동과정을 거친 후 실험에 사용되어 급격한 해동과정에서 발생될 수 있는 영양성분(비타민)의 손실을 최대한 줄이면서 진행하였다.
즉 균질화된 샘플 약 5g에 5 mM sodium 1-hexanesulfonate 용액을 25 mL 첨가하여 40oC 조건의 초음파 추출기(8510E-DTH, Branson, Danbury, CT, USA)로 30분간 처리하여 수용성 비타민을 추출한 후, 15,000rpm의 속도로 10분간 원심분리를 실시한 후 상층액을 취하여 0.45 μm 시린지필터(Whatman Inc., Maidstone, UK)를 이용하여 여과하여 분석용 용액으로 사용하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 샘플 프로그램은 국가실험실 관리시스템(National Laboratory System, NLS) 구축을 위해 식품의약품안전처와 영양성분분석연구팀으로 구성된 연구기관에서 진행하였다. 표준 샘플은 국내에서 소비되는 가정식과 외식에서 높은 선호도를 중심으로 “식품안전나라(www.
사용된 column의 경우 YMC-Pack Pro RS C18(250 mm × 4.6 mm, 5 μm, YMC-Korea Co.)가 사용하였고, column의 온도는 40oC, 형광검출기의 분석파장은 여기 파장(excitation) 445 nm 그리고 방출파장(emission) 530 nm의 범위에서 진행하였다.
수용성 비타민 B1, B2 및 B3 분석에 사용된 표준시약은 각각 thiamin hydrochloride, riboflavin-5’-adenosine diphosphate (FAD), riboflavin-5’-phosphate (FMN), riboflavin, nicotinic acid와 nicotinamide이며, 그 외에 실험에 사용된 모든 시약은 analytical grade로 Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였다.
분석에 대한 타당성검증을 실시하였다. 실험에 사용된 SRM은 1849a(Infant/adult nutritional formula)와 SRM 2385(slurried spinach)가 사용되었으며, 이는 NIST (National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, USA)에서 구매 후 진행하였다.
kr)에 제시된 기준 레시피를 이용하여 조리과정에서 발생 가능한 오차(조리방법이나 재료의 차이에 의한 오차)를 최대한 줄이고자 하였다³⁾. 총 42종의 시료로는 19종의 구이 (가지전, 고등어구이, 달걀무침, 닭발구이, 돼지고기구이, 런천미트구이, 맛살전, 메밀전, 버섯구이, 새송이버섯구이, 표고버섯구이, 삼치구이, 새우구이, 등심스테이크, 안심스테이크, 완자전, 쥐포구이, 치킨데리야끼, 그리고 햄구이)와 9종의 찜류 (가오리찜, 돼지갈비찜, 꽈리고추찜, 새우젓 달걀찜, 우유달갈찜, 사태찜, 수육찜, 코다리찜, 그리고 호박찜) 9종의 볶음류 (감자볶음, 곱창볶음, 마늘쫑 볶음, 견과류 멸치볶음, 꽈리고추 멸치볶음, 마늘쫑 멸치볶음, 양파볶음, 어묵볶음, 그리고 우동볶음), 그리고 5종의 조림(마늘쫑 조림, 버섯조림, 병어조림, 양미리조림, 그리고 어묵조림)을 사용하였다. 조리가 완료된 모든 시료는 균질과정을 거쳐 –20^oC 이하의 냉동 상태를 유지하였고, 실험 진행시 냉장보관소 (4^oC)에서 충분한 해동과정을 거친 후 실험에 사용되어 급격한 해동과정에서 발생될 수 있는 영양성분(비타민)의 손실을 최대한 줄이면서 진행하였다.

데이터처리

Means with different superscripts within a column (a-h) of each same food category are significantly different at P<0.05 by a Tukey’s multiple range test.
Means with different superscripts within a column (a-m) of each same food category are significantly different at P<0.05 by a Tukey’s multiple range test.
Means with different superscripts(a-h) of each same food category are significantly different at P<0.05 by a Tukey’s multiple range test.
모든 실험값은 평균값과 표준편차를 통해 제시하였고, 각 샘플이 가지는 평균값 간의 유의성은 SAS 9.4(Statistical Analysis System, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하였으며, Tukey’s multiple range test에 의하여 유의성을 확인하였다(P<0.05).

이론/모형

구이, 찜, 볶음, 그리고 조림 샘플에 함유되어 있는 수용성 비타민 B₁ 및 B₃의 추출방법은 동시분석법을 이용하여 진행하였고 Kim 등³⁾의 방법을 이용하여 진행하였다³⁾. 즉 균질화된 샘플 약 5g에 5 mM sodium 1-hexanesulfonate 용액을 25 mL 첨가하여 40^oC 조건의 초음파 추출기(8510E-DTH, Branson, Danbury, CT, USA)로 30분간 처리하여 수용성 비타민을 추출한 후, 15,000rpm의 속도로 10분간 원심분리를 실시한 후 상층액을 취하여 0.
, Maidstone, UK)를 이용하여 여과하여 분석용 용액으로 사용하였다. 또한, 시료 중 비타민 B₂의 추출방법은 Kim 등¹⁰⁾과 식품공전(Food Codex)상에 기재되어 있는 비타민 분석법 1.2.2.3의 방법¹¹⁾을 이용하였다. 즉 5g의 샘플에 증류수를 50 mL 첨가한 후 80^oC 조건에서 30분간 항온수조(SH-502, Seyoung Co.

성능/효과

19종의 구이류에 함유된 thiamin 함량은 가지전(Gajijun)에 존재하는 0.039±0.004 mg/100 g이 가장 낮은 함량을 나타내었고, 안심스테이크(Ahnsimstake)가 유의적으로 가장 높은 1.057±0.017 mg/100 g으로 확인되었다(P<0.05).
19종의 구이류에 함유된 전체 niacin 함량은 맛살전(Matsaljun)에 존재하는 0.021±0.001 mg/100 g이 가장 낮은 함량을 나타내었고, 돼지고기구이(Doejigogigui)가 유의적으로 가장 높은 0.686±0.009 mg/100 g으로 확인되었다(P<0.05).
19종의 구이류에 함유된 전체 riboflavin 함량은 버섯구이(Busutgui)에 존재하는 0.056±0.002 mg/100 g이 가장 낮은 함량을 나타내었고, 새송이버섯구이(Saesongigui)가 유의적으로 가장 높은 0.686±0.009 mg/100 g으로 확인되었다(P<0.05).
5종의 조림류에서는 마늘쫑조림(Maneuljorim)에서 가장 낮은 함량인 0.322±0.052 mg/100 g이었으며, 어묵조림(Umukjorim)에서 가장 높은 함량인 2.157±0.046 mg/100 g이 확인되었다(P<0.05).
5종의 조림류에서는 버섯조림(Busutjorim)에서 가장 낮은 함량인 0.122±0.005 mg/100 g이었으며, 병어조림(Byungujorim)에서 가장 높은 함량인 1.656±0.035 mg/100 g이 확인되었다(P<0.05).
5종의 조림류에서는 어묵조림(Umukjorim)에서 가장 낮은 함량인 0.024±0.001 mg/100 g이었으며, 버섯조림(Busutjorim)에서 가장 높은 함량인 0.298±0.003 mg/100 g이 확인되었다(P<0.05).
9종의 볶음류에서는 감자볶음(Gamjabokeum)과 어묵볶음(Umukbokeum)에서 가장 낮은 함량인 0.144±0.003 mg/100 g이었으며, 마늘쫑멸치복음(Maneulbokeum)에서 가장 높은 함량인 0.388±0.017 mg/100 g이 확인되었다(P<0.05).
9종의 볶음류에서는 양파볶음(Yangpabokeum)에서 가장 낮은 함량인 0.014±0.001 mg/100 g이었으며, 견과류멸치볶음(Gyungoamyulchibokeum)에서 가장 높은 함량인 1.258±0.056 mg/100 g이 확인되었다(P<0.05).
9종의 볶음류에서는 우동볶음(Udongbokeum)에서 가장 낮은 함량인 0.015±0.001 mg/100 g이었으며, 어묵볶음(Umukbokeum)에서 가장 높은 함량인 2.319±0.045 mg/100 g이 확인되었다(P<0.05).
9종의 찜류의 경우 새우젓달걀찜(Saewoodalgyaljjim)에서 가장 낮은 함량인 0.049±0.003 mg/100 g이 확인되었고, 코다리찜(Kodarijjim)에서 가장 높은 함량인 1.066±0.013 mg/100 g이 확인되었다(P<0.05).
9종의 찜류의 경우 새우젓달걀찜(Saewoodalgyaljjim)에서 가장 낮은 함량인 0.134±0.007 mg/100 g이 확인되었고, 돼지갈비찜(Doejigalbijjim)에서 가장 높은 함량인 21.509±0.264 mg/100 g이 확인되었다(P<0.05).
9종의 찜류의경우새우젓달걀찜(Saewoodalgyaljjim)에서 가장 낮은 함량인 0.025±0.001 mg/100 g이 확인되었고, 쇠고기수육(Sokokisuyukjjim)에서 가장 높은 함량인 0.548±0.003 mg/100 g이 확인되었다(P<0.05).
가 나타내는 검출한계와 정량한계를 각각 확인하였고, 그 결과를 Table 1에 나타내었다. 모든 수용성 비타민 표준품에 대한 r²값에 대해서 0.997-0.999사이의 값을 얻었고, 우수한 직선성을 확인하였다. 또한 검출한계의 경우 0.
01 mg/100 g의 범위로 확인되었다. 본 연구에서 실험값과 표준값 간의 오차범위가 권장범위 이내임을 감안할 때 본 연구에서 제시된 수용성 비타민 B₁, B₂, 그리고 B₃의 결과는 타당한 실험값의 범위에 포함된 결과로 판단할 수 있다¹³⁾.
106 µg/mL을 확인하였다. 이러한 검출 및 정량한계는 본 연구를 진행하는 데 있어 충분히 신뢰도를 검증할 수 있는 값으로 판단되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	수용성 비타민 B1, B2 그리고 B3의 특징은?	비타민의 주된 역할은 체내 대사 조절작용을 통해서 노화 방지, 항암효과, 그리고 원활한 대사활동에 도움을 준다고 알려져 있는데, 한식이 주된 식생활인 한국인에게 수용성 비타민은 식품으로부터 풍부하게 공급받을 수 있는 중요한 영양소로 알려져 있다3). 용해성에 따라 분류되는 비타민은, 친수성의 수용성 비타민과 친유성의 지용성 비타민으로 구분되는데, 수용성 비타민 중 가장 먼저 발견된 B1은 thiamin으로 알려져 있으며, 체내의 소화 관련 효소의 작용에 촉매작용을 하면서, 당질 대사에 중요한 역할을 하는 비타민이다. Thiamin의 결핍은 주로 식욕 부진, 소화기능 약화 그리고 각종 신경기능 조절에 저해를 일으키는 것으로 알려져 있다3,4). 두 번째로 알려진 비타민 B2는 riboflavin으로 알려져 있으며, 체내에서 중요한 성장인자로 알려져 있다. 성장촉진과 구강 점막 보호와 체내 산화·환원 작용에 기여하여, 결핍 시 성장 장애와 구내염을 일으킬 수 있다고 보고되고 있다5). 그리고 niacin으로 불리는 비타민 B3는 열량소의 산화·환원 작용에 역할을 하며, 결핍 증세로는 펠라그라(pellagra)라고 불리는 피부병, 흑설병, 그리고 점막 손상에 대한 위험성이 보고되고 있다6). 비타민의 안정성에 대한 이슈는 다양한 비타민의 종류만큼 다양하게 논의되고 있는데, 한식의 복잡한 조리법 특성상 비타민의 잔존율에 대한 연구는 매우 제한적이다3).
	비타민이란?	문헌에 따른 전통식품의 경우 밥류, 장류, 김치류 등 29종 2,736개의 품목으로 분류되어 우리 고유의 맛과 향을 나타내고 있으며, 이에 대한 지역적으로 그러한 식품의 시장경쟁력을 확보하기 위한 노력들이 다각도로 이루어지고 있는 현실이다1). 식품의 다양한 영양성분 중 비타민은 고등동물의 성장, 신진 대사 및 성장에 필수적인 물질로서 체내에서는 합성되지 않으며, 합성이 이루어지는 경우에도 필요한 만큼 충분히 합성되지 않아서, 식품으로부터 공급받아야 하는 필수성분이다2). 비타민의 주된 역할은 체내 대사 조절작용을 통해서 노화 방지, 항암효과, 그리고 원활한 대사활동에 도움을 준다고 알려져 있는데, 한식이 주된 식생활인 한국인에게 수용성 비타민은 식품으로부터 풍부하게 공급받을 수 있는 중요한 영양소로 알려져 있다3).
	비타민의 주된 역할은?	식품의 다양한 영양성분 중 비타민은 고등동물의 성장, 신진 대사 및 성장에 필수적인 물질로서 체내에서는 합성되지 않으며, 합성이 이루어지는 경우에도 필요한 만큼 충분히 합성되지 않아서, 식품으로부터 공급받아야 하는 필수성분이다2). 비타민의 주된 역할은 체내 대사 조절작용을 통해서 노화 방지, 항암효과, 그리고 원활한 대사활동에 도움을 준다고 알려져 있는데, 한식이 주된 식생활인 한국인에게 수용성 비타민은 식품으로부터 풍부하게 공급받을 수 있는 중요한 영양소로 알려져 있다3). 용해성에 따라 분류되는 비타민은, 친수성의 수용성 비타민과 친유성의 지용성 비타민으로 구분되는데, 수용성 비타민 중 가장 먼저 발견된 B1은 thiamin으로 알려져 있으며, 체내의 소화 관련 효소의 작용에 촉매작용을 하면서, 당질 대사에 중요한 역할을 하는 비타민이다.

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Williams, A., Ramsden, D., Nicotinamide: A double edged sword. Parkinsonism Relat. D., 11, 413-420 (2005)

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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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