[논문]고온단시간 처리에 따른 저장 중 참당귀의 품질 특성

이은숙; 지윤정; 이지연; 최수지; 이승은; 김형돈; 최재훈; 강민혜; 김동휘; 장귀영

doi:10.9799/ksfan.2020.33.6.645

고온단시간 처리에 따른 저장 중 참당귀의 품질 특성
Quality Characteristics of Angelica gigas Nakai in Response to High-Temperature-Short-Time Treatment during Storage 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.33 no.6, 2020년, pp.645 - 654

이은숙 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 지윤정 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 이지연 (충북대학교 식품생명공학과) , 최수지 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 이승은 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 김형돈 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 최재훈 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 강민혜 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 김동휘 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 장귀영 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부)

Abstract ▼ AI-Helper

Angelica gigas Nakai (A. gigas) easily changes its color during storage, and appropriate thermal treatment can improve storage stability through inactivation of enzymes such as polyphenol oxidase. Therefore, this study was performed to determine quality characteristics of dried A. gigas in response to high-temperature-short-time (HTST) treatment during storage. Dried A. gigas were treated at 120-180℃ for 10 min, the samples were stored at 4℃ and 50℃ for 10 weeks, and used for the analysis of qualities. Concerning the color values, the sample treated at 120℃ was similar to the control, and the color change was large when treated above 180℃. However, color difference (ΔE⁎ab) was lower in treated samples than in control. Browning index was similar for all the samples except for the sample treated at 180℃. Functional qualities (phenolics content, antioxidant activities, and level of major components) showed a slight difference according to storage periods in all samples without control, and nodakenin content was observed in control. The results of this study showed that HTST treatment improved storage stability such as stability of colors and browning index in dried A. gigas during storage, and the appropriate treatment temperature was 120℃ in terms of stability in color and browning index.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. Retention time, calibration equation, and correlation coefficient values
그림 Fig. 1. Color values of dried A. gigas with HTST treatment and storage condition. Different small letters and capital letters on the bars indicate a significant difference (p<0.05) among different storage periods (small letters) and different HTST treatment conditions (capital letters), respectively. Storage conditions: A: 4℃, B: 50℃. Values are means±deviation (n=3). ΔE^*_ab was calculated by equation; ΔE^*_ab=√ΔL²+Δa²+Δb².
그림 Fig. 2. Browning index of dried A. gigas with HTST treatment and storage condition. Different small letters and capital letters on the bars indicate a significant difference (p<0.05) among different storage periods (small letters) and different HTST treatment conditions (capital letters), respectively. Storage conditions: A: 4℃, B: 50℃. Values are means±deviation (n=3).
그림 Fig. 3. Antioxidant properties of dried A. gigas with HTST treatment and storage condition. Different small letters and capital letters on the bars indicate a significant difference (p<0.05) among different storage periods (small letters) and different HTST treatment conditions (capital letters), respectively. Storage conditions: A: 4℃, B: 50℃. In the measurement of the inhibition rate of DPPH and ABTS radical, 1 mg/ml of sample was treated. Values are means±deviation (n=3).
그림 Fig. 4. Typical chromatograms of dried A. gigas. Samples: A: dried A. gigas, B: standards.
그림 Fig. 5. Major components of dried A. gigas with HTST treatment and storage condition. Different small letters and capital letters on the bars indicate a significant difference (p<0.05) among different storage periods (small letters) and different HTST treatment conditions (capital letters), respectively. Storage conditions: A: 4℃, B: 50℃. Values are means±deviation (n=3).
표 Table 2. Correlation between storage periods and qualities of dried A. gigas according to HTST treatment

AI 본문요약
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문제 정의

적절한 열처리는 효소의 비활성화를 통해 저장 안정성을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구는 저장 중 참당귀의 품질변화를 방지하기 위하여 고온 단시간처리(HTST)를 적용하고 품질을 평가하였다. 참당귀는 120~180℃에서 10분 동안 처리하였으며, 모든 시료는 10주 동안 4℃및 50℃에서 저장하고 1주 간격으로 품질특성 (색도, 갈변도, 항산화 특성, 주요 성분)을 분석하였다.
따라서 본 연구에서는 경제적인 가공공정으로서 고온 단시간처리(high-temperature-short-time treatment; HTST treatment) 를 통해 참당귀의 이화학적 품질과 저장 중 품질변화에 미치는 영향을 확인하고자 저장온도와 저장기간별 색도, 갈변도, 항산화 특성 및 주요 기능성분 함량을 분석하였다.

제안 방법

HTST 처리에 따른 저장 중 참당귀의 주요 성분 변화를 확인하기 위하여 참당귀의 지표성분인 decursin, decursinol angelate와 nodakenin을 측정하였다(Fig. 4, Fig. 5). 처리 온도별 nodakenin의 함량은 모든 시료에서 6.
HTST 처리한 참당귀는 시료간 동일한 조건에서 색도를 분석하기 위하여 일정한 입도로 분쇄(100 mesh)하여 색도 측정에 사용하였으며, 성분 분석에는 분쇄한 시료 0.5 g에 70% 에탄올 20 mL를 가한 후 1시간 동안 초음파 추출 후 상등액을 0.45 μm RC membrane(Phenomenex, Torrance, CA, USA)으로 여과하여 추출물을 제조하였다. 추출물은 HTST처리에 의한 저장 중의 품질변화를 평가하기 위해 항산화 활성, 주요성분 분석에 시료로 사용하였다.
Re 등(1999)의 방법을 변형하여 ABTS radical cation sca- venging activity을 측정하였다. 7.
Tepe 등(2006)의 방법을 변형하여 전자공여능(Electron donating ability, EDA(%))을 측정하였다. 시료 50 μL에 에탄올에 용해된 0.
2) 갈변도

갈변도(browning index)는 각 추출물을 microplate에 일정량 취한 후 420 nm에서 microplate reader(Bio-Tek Synergy HT, BioTek, Winooski, VT, USA)로 흡광도를 측정하였다.
, Torrance, CA, USA)을사용하였다. 분석조건은 이동상은 0.1% formic acid/water(A), 0.1% formic acid/acetonitrile(B) 기울기 조건(0~2 min: 0~20% B, 2~7 min: 20~20% B, 7~8 min: 20∼55% B, 8~ 15 min: 55~55% B, 15~16 min: 55~100% B, 16~20 min: 100~ 100%), 컬럼 온도 35℃, 유속 0.9 mL/min, 주입량 2 μL, 검출파장 330 nm로 분석하였다. 정량은 검량선의 검량 계수 값을 구하고 각 화합물의 함량을 계산하였고(Table 1), 건물량 기준 mg/g으로 나타내었다.
색도는 색차계(CR-300, Konica, Minolta, Japan)를 이용하여 측정하였다. 색도는 명도(lightness)를 나타내는 L값, 적색도 (redness)를 나타내는 a값과 황색도(yellowness)를 나타내는 b 값을 측정하였으며, 색차(color difference)는 △E^*_ab값으로 나타내었다.
구입하였다. 저장 중 품질변화 억제를 위한 고온 단시간처리(HTST)로서 120, 150 및 180℃에서 10분간 열풍으로 가열하였으며, 20℃의 냉풍으로 10분간 냉각하여 처리를 종료하였다. 처리된 시료는 4℃(냉장)와 50℃(가혹조건)에 보관하며 1주일 단위로 10주차까지 샘플링하여 분석시료로 사용하였다.
저장기간 중 참당귀의 주요 성분 변화를 확인하기 위하여 추출물을 0.2 μm GHP membrane(PALL, New York, USA) 로여과 후 nodakenin, decursin 및 decursinol angelate의 함량을 분석하였다. 표준물질은 Sigma Co.
즉, 각 추출물에 2% Na₂CO₃용액를 가한 후 1N Folin-ciocalteu reagent를 가하였다. 30 분간 방치 후 반응액의 흡광도 값을 750 nm로 microplate reader로 측정하였다.
따라서 본 연구는 저장 중 참당귀의 품질변화를 방지하기 위하여 고온 단시간처리(HTST)를 적용하고 품질을 평가하였다. 참당귀는 120~180℃에서 10분 동안 처리하였으며, 모든 시료는 10주 동안 4℃및 50℃에서 저장하고 1주 간격으로 품질특성 (색도, 갈변도, 항산화 특성, 주요 성분)을 분석하였다. 색도는 120℃처리된 샘플이 대조군과 유사하며 150℃이상의 온도로 처리 시 외관변화가 나타났다.
저장 중 품질변화 억제를 위한 고온 단시간처리(HTST)로서 120, 150 및 180℃에서 10분간 열풍으로 가열하였으며, 20℃의 냉풍으로 10분간 냉각하여 처리를 종료하였다. 처리된 시료는 4℃(냉장)와 50℃(가혹조건)에 보관하며 1주일 단위로 10주차까지 샘플링하여 분석시료로 사용하였다.

대상 데이터

에서 구입하였고, 메탄올에 1 mg/mL 농도로 표준원액을 제조 후 희석하여 사용하였다. 분석에는 HPLC-UVD(1200 series, Agilent Technologies Inc., Santa Clara, CA, USA)와 Kinetex^® XB-C₁₈ 100 Å 컬럼(100 mm×4.6 mm, 2.6 μm, Phenomenex Inc., Torrance, CA, USA)을사용하였다. 분석조건은 이동상은 0.
시료로 사용한 참당귀는 제천소재의 영농조합에서 2019 년 10월 중순에 수확하여 세척 후 40℃이하에서 1차 건조 후 편상으로 절단하고 40℃이하에서 2차 건조하여 제조한 것을 구입하였다. 저장 중 품질변화 억제를 위한 고온 단시간처리(HTST)로서 120, 150 및 180℃에서 10분간 열풍으로 가열하였으며, 20℃의 냉풍으로 10분간 냉각하여 처리를 종료하였다.
희석된 ABTS^․+ 용액 190 μL 에 추출액 10 μL를 가하여 흡광도의 변화를 30분 후에 microplate reader로 측정하였다. 양성대조군으로 L-ascorbic acid(Sigma Chemical Co.)를 사용하였다.
2 mM DPPH(2, 2-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 용액 200 μL를 첨가하여 암소에서 30분간 방치 후 반응액의 흡광도 값을 microplate reader를 이용하여 520 nm에서 측정하였다. 양성대조군으로 trolox(Sigma Chemical Co., USA)를 사용하였다.
45 μm RC membrane(Phenomenex, Torrance, CA, USA)으로 여과하여 추출물을 제조하였다. 추출물은 HTST처리에 의한 저장 중의 품질변화를 평가하기 위해 항산화 활성, 주요성분 분석에 시료로 사용하였다.

데이터처리

05). 또한 요인간의 상관성분석은 Pearson’s correlation analysis를 통하여 분석하였다.
모든 실험은 3회 반복하였으며, 통계분석은 SPSS(Statistical pakage for the social science, Ver. 23.0, SPSS Inc., Chicago, Ⅱ., 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 test(DMRT)를 이용하여 검정하였다(p<0.05). 또한 요인간의 상관성분석은 Pearson’s correlation analysis를 통하여 분석하였다.

이론/모형

총 폴리페놀 함량을 확인하기 위해 Dewanto 등(2002)의 방법에 따라 Folin-Ciocalteu reagent가 추출물의 페놀성 화합물에 의해 환원되어 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 측정하였다. 즉, 각 추출물에 2% Na₂CO₃용액를 가한 후 1N Folin-ciocalteu reagent를 가하였다.

성능/효과

나타낸다. 10주 동안 4℃에서 저장시 대조구(3.47)는 120℃(0.84), 150℃(1.49) 및 180℃(1.12) 처리구에 비해 높은 색 차를 나타내었으며, 50℃에서도 대조구(15.02)가 120℃ (4.48), 150℃(5.26) 및 180℃(2.56) 처리구와 비교하여 색 차가 크게 발생하는 것을 확인하였다.
저장온도에 따른 명도 변화는 4℃에서 보관시 대조구와 처리구모두 0일차에서 10주 동안 크지 않았다. 50℃보관시, HTST 처리구는 명도 변화가 크지 않은 반면 대조구는 10주(71.64 →58.44) 동안 크게 감소되었다. 적색도는 대조구(2.
저장조건이나 기간에 따른 경향은 총 페놀 함량과 유사하였다. ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과에서는 120℃와 150℃ 에서는 대조구에 비해 변화를 보이지 않았고, 180℃에서는 증가하였다. 모든 시료는 저장기간과 저장온도에 따른 항산화 특성 변화는 나타나지 않았으며, 주로 처리조건에 따른 차이만을 나타내었다.
또한 저장 온도 및 저장 기간에 따른 총 페놀 함량의 변화는 크게 나타나지 않았다. DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과, 120℃와 150℃ 에서는 대조군에 비해 처리 온도에 따라 라디칼 소거능이 증가하는 경향을 보였고, 180℃에서는 변화를 보이지 않았다. 저장조건이나 기간에 따른 경향은 총 페놀 함량과 유사하였다.
저장기간에 따른 함량 변화는 크지 않았으며 일정한 경향을 나타내지 않았다. Decursinol angelate의 함량도 decursin과 같이 120℃ 처리구를 제외한 모든 시료에서 20.35~22.24 mg/g의 범위를 나타내어 큰 차이를 보이지 않았지만 120℃처리구는 24.76 mg/g을 나타내어 다른 처리구 대비 약 10% 높은 함량을 나타내었다. 저장기간에 따른 경향 또한 decursin과 유사하였다.
갈변도(browning index)를 측정한 결과, 4℃저장조건에서대조구, 120℃, 150℃및 180℃에서 각각 0.130~0.164, 0.132~ 0.166, 0.216~0.253 및 1.006~1.265의 범위를 나타내어 대조 구와 120℃는 유사한 값을 나타내었으며 150℃와 180℃에서는 큰 차이를 나타내었다(Fig. 2). 특히 180℃에서는 저장 전 값을 기준으로 대조구 대비 약 9배 이상의 값을 나타내었으며, 50℃저장시에도 유사한 경향을 나타내었다.
8 이상의 높은 상관성을 보였다. 그에 반해 120℃HTST 처리구의 경우, 명도(-0.621, p<0.05), 황색도(0.766, p<0.01), 색차(0.705, p<0.05), decursin(-0.604, p< 0.05) 및 decursinol angelate 함량(-0.638, p<0.05)과 저장 기간 간의 상관성을 나타내어 5가지 요소와의 과련성을 나타내었으며 대조구 대비 낮은 상관계수를 나타내어 HTST 처리가 저장 기간에 따른 품질 저하에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 것으로 판단된다. 특히 건조 참당귀의 외관 변화를 나타내는 색 차와 갈변도 측면에서 대조구 대비 우수한 저장 안정성을 나타내었다.
99 mg/g의 수준을 나타내어 큰 차이를 보이지 않았다. 대조구를 제외한 모든 시료에서 저장 기간에 따른 변화는 크지 않았으며, 대조구는 50℃에 저장하였을 때 최대 8.72 mg/g(약 29% 증가) 의함량을 나타내었다. Decursin 함량은 120℃를 제외한 모든 시료에서 27.
항산화 특성과 주요 성분 함량(nodakenin, decursin 및 decursinol angelate)은 처리 수준과 저장 기간에 따른 큰 변화가 없었다. 대조구와 120℃HTST 처리구에서 저장기간과 품질 요소 간의 상관성을 분석한 결과, 120℃HTST 처리시 더 우수한 저장 안정성을 확보할 수 있어 참당귀의 품질변화 억제에 효과적이었으며 처리 온도는 색과 갈변도 측면에서 120℃가 적절하였다. 따라서 HTST처리는 고비용의 공정을요하지 않으면서 참당귀의 저장 중 품질변화를 효과적으로 억제하여 산업적 이용가치가 클 것으로 판단된다.
저장기간에 따른 경향 또한 decursin과 유사하였다. 따라서 대조구의 nodakenin 함량변화를 제외한 성분의 변화의 범위는 10% 이내로 나타나 HTST 처리가 유효성분의 함량과 성분 안정성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.
1과 같다. 명도는 0일차에서 대조구(71.64)와 비교하여 120℃(72.89), 150℃(71.64) 처리에서 유의적인 차이가 없었고, 180℃(46.11) 에서 감소하여 가열에 의해 갈변되었음을 확인하였다. 저장온도에 따른 명도 변화는 4℃에서 보관시 대조구와 처리구모두 0일차에서 10주 동안 크지 않았다.
ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과에서는 120℃와 150℃ 에서는 대조구에 비해 변화를 보이지 않았고, 180℃에서는 증가하였다. 모든 시료는 저장기간과 저장온도에 따른 항산화 특성 변화는 나타나지 않았으며, 주로 처리조건에 따른 차이만을 나타내었다.
특히 180℃에서는 저장 전 값을 기준으로 대조구 대비 약 9배 이상의 값을 나타내었으며, 50℃저장시에도 유사한 경향을 나타내었다. 모든 시료에서 저장조건이나 저장기간에 따라 큰 차이를 보이지 않았으며 HTST 처리조건에 의한 차이만을 나타내었다.
2와 같다. 무처리구는 여러 품질요소 중 명도(-0.910, p<0.01), 적색도(0.890, p<0.01), 황색도(0.612, p<0.05), 색차 (0.888, p<0.01), 갈변도(0.826, p<0.01), 총 페놀 함량(0.808, p<0.01) 및 ABTS 라디칼 소거능(0.674, p<0.05)이 저장 기간과 유의한 상관성을 나타내었으며, 11가지 품질요소 중 5가지 품질 요소에 대하여 0.8 이상의 높은 상관성을 보였다. 그에 반해 120℃HTST 처리구의 경우, 명도(-0.
이러한 결과는 HTST 처리가 건조 참당귀의 저장, 유통 과정에서 나타나는 품질 변화를 억제할 수 있다는 것을 나타내며, 특히 120℃처리조건은 초기 외관 변화를 동반하지 않으면서 저장 안정성을 확보할 수 있어 가장 적절한 처리 조건이었다. 따라서 HTST 처리는 참당귀의 저장 안정성 증진을 위한 목적으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
5). 처리 온도별 nodakenin의 함량은 모든 시료에서 6.12~6.99 mg/g의 수준을 나타내어 큰 차이를 보이지 않았다. 대조구를 제외한 모든 시료에서 저장 기간에 따른 변화는 크지 않았으며, 대조구는 50℃에 저장하였을 때 최대 8.
3과 같다. 총 페놀 함량을 측정한 결과, 120℃ 와 150℃처리에서는 대조구에 비해 큰 차이를 보이지 않았으며, 180℃처리에서 증가하는 경향을 보였다. 또한 저장 온도 및 저장 기간에 따른 총 페놀 함량의 변화는 크게 나타나지 않았다.
05)과 저장 기간 간의 상관성을 나타내어 5가지 요소와의 과련성을 나타내었으며 대조구 대비 낮은 상관계수를 나타내어 HTST 처리가 저장 기간에 따른 품질 저하에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 것으로 판단된다. 특히 건조 참당귀의 외관 변화를 나타내는 색 차와 갈변도 측면에서 대조구 대비 우수한 저장 안정성을 나타내었다.

후속연구

따라서 HTST 처리는 참당귀의 저장 안정성 증진을 위한 목적으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
대조구와 120℃HTST 처리구에서 저장기간과 품질 요소 간의 상관성을 분석한 결과, 120℃HTST 처리시 더 우수한 저장 안정성을 확보할 수 있어 참당귀의 품질변화 억제에 효과적이었으며 처리 온도는 색과 갈변도 측면에서 120℃가 적절하였다. 따라서 HTST처리는 고비용의 공정을요하지 않으면서 참당귀의 저장 중 품질변화를 효과적으로 억제하여 산업적 이용가치가 클 것으로 판단된다.

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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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