The purpose of this study was to compare differences in the main food components of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivated in Hongcheon after steaming, boiling, and roasting. Among the general components, crude protein, fat, and ash content were the highest in raw quinoa. Dry matter and carbo...
The purpose of this study was to compare differences in the main food components of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivated in Hongcheon after steaming, boiling, and roasting. Among the general components, crude protein, fat, and ash content were the highest in raw quinoa. Dry matter and carbohydrate content was the highest in steamed quinoa, while total dietary fiber content was highest in roasted quinoa. Total amino acid contents were the highest in boiled quinoa and lowest in steamed quinoa. Fatty acid content was highest in raw quinoa and lowest in boiled quinoa. The mineral (calcium, potassium, and phosphorus) and vitamin content was most enriched in raw quinoa, while iron, magnesium, zinc, and manganese were highest in boiled quinoa. For free sugars, the fructose and sucrose levels were highest in raw quinoa, while glucose level was highest in roasted quinoa. The water-soluble vitamin and free sugar contents were lowest in boiled quinoa. In summary, nutritional levels of vitamins vulnerable to heat and unsaturated fatty acids decreased after cooking with heat, while those of amino acids and saturated fatty acids increased after cooking with heat, although there were variables based on different cooking methods.
The purpose of this study was to compare differences in the main food components of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) cultivated in Hongcheon after steaming, boiling, and roasting. Among the general components, crude protein, fat, and ash content were the highest in raw quinoa. Dry matter and carbohydrate content was the highest in steamed quinoa, while total dietary fiber content was highest in roasted quinoa. Total amino acid contents were the highest in boiled quinoa and lowest in steamed quinoa. Fatty acid content was highest in raw quinoa and lowest in boiled quinoa. The mineral (calcium, potassium, and phosphorus) and vitamin content was most enriched in raw quinoa, while iron, magnesium, zinc, and manganese were highest in boiled quinoa. For free sugars, the fructose and sucrose levels were highest in raw quinoa, while glucose level was highest in roasted quinoa. The water-soluble vitamin and free sugar contents were lowest in boiled quinoa. In summary, nutritional levels of vitamins vulnerable to heat and unsaturated fatty acids decreased after cooking with heat, while those of amino acids and saturated fatty acids increased after cooking with heat, although there were variables based on different cooking methods.
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문제 정의
본 연구는 국내산 퀴노아 중에 대량생산이 가능한 강원도 홍천산 퀴노아를 찌기, 삶기, 볶기 등으로 조리한 후에 주요 영양성분들의 변화를 비교하여 퀴노아에 맞는 최적의 조리 방법을 개발하고자 하였다. 열처리를 하지 않았던 생 퀴노아는 조단백질, 조지방, 조회분 등의 일반성분 함량이 가장 높은 것으로 나타났고, 지방산 함량과 과당과 자당 등의 유리당 함량도 가장 높은 것으로 나타났다.
본 연구에서는 퀴노아와 같은 곡류의 조리방법으로 가장 많이 이용하는 찌기(steaming), 삶기(boiling), 볶기(roasting) 등으로 강원도 홍천산 퀴노아를 조리한 후에 영양성분 변화를 비교하여 국내산 퀴노아에 맞는 최적의 조리방법을 개발하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
각 조리방법별 조리시간과 조리온도는 Goh & Lee(2017) 및 Kim AN(2016)의 연구를 기초로 하여 여러 차례의 예비실험을 통하여 본 연구에 맞게 조정하였다.
5mL/min, 오븐 온도는 40℃, 시료 주입량은 10 μL 의 조건으로 30 분간 분석하였다. 각각의 농도별 표준곡선을 작성하여 peak 의 면적으로 시료의 개별 유기산 농도를 분석한 후에 수분보정을 거쳐 건물 기준으로 환산하여 비교하였다.
5 mL/min, 시료 주입량은 10 μL 의 조건으로 22 분간 분석하였다. 각각의 농도별 표준곡선을 작성하여 peak 의 면적으로 시료의 개별 유리당 함량을 분석한 후에 수분보정을 거쳐 건물 기준으로 환산하여 비교하였다.
시료 주입량은 1 μL, 온도는 250℃, 이동상은 헬륨을 1 mL/min으로 주입하였다. 검출기는 불꽃이온화검출기(flame ionization detector,FID)를 이용하여 250℃ 온도로 분석하였다. 지방산 조성은 각각의 지방산 표준물질의 크로마토그램과 retention time을 비교하여 확인하였다.
국내산 퀴노아의 조리방법별 지방산 조성을 분석한 결과는 Table 3과 같이 포화지방산과 불포화지방산으로 나누어 비교하였다. 퀴노아의 포화지방산은 팔미트산(palmitic acid, C16:0), 베헨산(behenic acid, C22:0), 스테아르산(stearic acid, C18:0), 리그노세르산(lignoceric acid, C24:0), 아라키드산 (arachidic acid, C20:0) 순으로 지방산 함량이 많았고, 불포화지방산은 리놀레산(linoleic acid.
국내산 퀴노아의 조리방법별 영양성분 변화를 분석하기 위해서 국내산 퀴노아 중에 대량 생산이 가능한 강원도 홍천에서 2018년 8월에 생산된 퀴노아를 산지 농장에서 2019년 3월에 구입하여 실험재료로 사용하였다. 또한 퀴노아와 같은 곡류의 조리방법 중에 가장 많이 사용하는 찌기, 삶기, 볶기 조리방법을 선택하여 증숙, 자숙, 볶음 퀴노아로 명명하였고, 대조군으로 조리하지 않은 생 퀴노아를 선택하여 비교하였다. 각 조리방법별 조리시간과 조리온도는 Goh & Lee(2017) 및 Kim AN(2016)의 연구를 기초로 하여 여러 차례의 예비실험을 통하여 본 연구에 맞게 조정하였다.
, Daejeon, Korea)로 침전물을 제거한 후에 시료와 표준용액을 각각 435nm와 545nm 파장에서 분석하였다. 모든 비타민 함량은 수분보정을 거쳐 건물 기준으로 환산하여 비교하였다.
35mL/min으로 하여 570nm와 440nm 파장에서 분석하였다. 모든 아미노산 함량은 수분보정을 거쳐 건물 기준으로 환산하여 비교하였다.
지방산 조성은 각각의 지방산 표준물질의 크로마토그램과 retention time을 비교하여 확인하였다. 모든 지방산 성분은 수분보정을 거쳐 건물 기준으로 환산하여 비교하였다.
592nm 등으로 선택하였다. 모든 지방산 함량은 수분보정을 거쳐 건물 기준으로 환산하여 비교하였다.
각 조리방법별 조리시간과 조리온도는 Goh & Lee(2017) 및 Kim AN(2016)의 연구를 기초로 하여 여러 차례의 예비실험을 통하여 본 연구에 맞게 조정하였다. 모든시료는 증류수에 3회 세척하여 물기를 제거한 다음 퀴노아 중량의 10배에 해당하는 증류수를 넣고 실온에서 10분간 침지시킨 후에 물기를 충분히 제거하여 각각의 조리방법에 맞게 조리하였다.
이러한 과정이 끝난 시료는 50 mL 메스플라스크에 담아 증류수로 정용한 후에 혼합표준용액으로 분해하여 무기질 분석을 위한 표준용액으로 사용하였다. 무기질은 ICP-OES(Inductively Coulped PlasmaOptical Emission Spectrometer, Optima 8300, Perkin Elmer,Waltham, MA, USA)로 분석하였고, radio frequency power1,300 W, plasma gas flow 12L/min, auxiliary gas flow rate 0.2 L/min, nebulizer gas flow 0.65L/min의 조건으로 분석하였다. 무기질의 종류별 파장은 칼슘(Ca) 317.
무기질은 식품공전(MFDS 2019)의 방법을 참고하여 분석하였다. 시료 0.1 g에 2% 질산 3mL와 증류수를 혼합하여 30분간 실온에 두었다가 microwave(C900, Ctrl-M Scientific, Cerritos, CA, USA)에서 100℃ 및 1,300 W 조건에서 5분간, 140℃ 및 1,200 W 조건에서 10분간, 160℃ 및 1,200 W 조건에서 10분간, 200℃ 및 1,200 W 조건에서 20분간 차례대로 가열분해하는 과정을 거쳤다. 이러한 과정이 끝난 시료는 50 mL 메스플라스크에 담아 증류수로 정용한 후에 혼합표준용액으로 분해하여 무기질 분석을 위한 표준용액으로 사용하였다.
시료 200mg 에 증류수 10mL 를 섞어 0.2μm membrane filter(Whatman Co., Kent, England)로 여과한 다음 HPLC (Ultimate 3000 series, Thermo Scientific Dionex, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 다음의 조건으로 분석하였다.
시료 200mg 에 증류수 10mL 를 혼합하여 0.2 μm membrane filter(Whatman Co., Kent, England)로 여과한 후에 HPLC(Ultimate 3000 series, Thermo Scientific Dionex, Sunnyvale, CA, USA)를 사용하여 다음의 조건으로 분석하였다.
시료액은 0.45 μm syringe filter를 사용하여 여과한 후에 아미노산 분석기(L-8800, Hitachi,Tokyo, Japan)에 넣고 양이온교환수지 칼럼(Ion exchange 2622 PF column, 4.6 mm×60 mm, Hitachi, Tokyo, Japan)을 사용하여 분석하였다.
5로 조정한 다음 100 mL로 정용하였다. 시료액을 Whatman No. 2 여과지로 여과한 후에 3% 과망간산칼륨(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 0.5 mL를 넣어 2분간 방치하였다가 3% 과산화수소(Junsei Chemical Co. Ltd., Tokyo, Japan) 0.5 mL를 넣어 침전물이 생기면 원심분리기(LABOGENE1580R, GYROZEN Co. Ltd., Daejeon, Korea)로 침전물을 제거한 후에 시료와 표준용액을 각각 435nm와 545nm 파장에서 분석하였다. 모든 비타민 함량은 수분보정을 거쳐 건물 기준으로 환산하여 비교하였다.
지방산은 지방산의 메틸 에스테르(fatty acid methyl esters,FAMEs) 추출 과정을 거치는 식품공전(MFDS 2019)과 Garcés& Mancha(1993)의 방법을 참고하여 분석하였다. 시료에 클로로포름과 메탄올 2:1(v/v) 혼합용액을 사용하여 지방을 추출한 다음 메탄올과 염산 5:1(v/v) 혼합용액으로 메틸화를 통해 헥산으로 지방산 메틸 에스테르를 추출하는 전처리 과정을 거쳐 지방산을 분석하였다. 지방산 분석은 gas chromatography (Agilent 7890A, Agilent Technologies, Wilmington, NC, USA)와 DB-23(60 m×0.
이동상 A는 메탄올, 부탄올, 증류수를 6:1:3(v/v/v) 비율로 혼합한 용액을 사용하였고, 이동상 B는 메탄올, 부탄올, 증류수를 89.5:10:0.5(v/v/v) 비율로 혼합한 용액을 사용하였으며, 유속은 1mL/min, 주입량은 20 μL, 칼럼 온도는 40℃의 조건으로 분석하였다.
이동상은 0.01 N 황산(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA), 유속은 0.5mL/min, 오븐 온도는 40℃, 시료 주입량은 10 μL 의 조건으로 30 분간 분석하였다.
이동상은 3 차 증류수, 유속은 0.5 mL/min, 시료 주입량은 10 μL 의 조건으로 22 분간 분석하였다.
이동상은 5 mM sodium1-hexanesulfonate 용액(J.T. Baker Chemical Co., Phillipsberg,NJ, USA)과 60% 메탄올 혼합용액(Thermo Fisher Scientific, Seoul, Korea)을 사용하였고, 유속은 0.8mL/min, 주입량은 20 μL, 칼럼 온도는 40℃ 조건으로 분석하였다.
이동상은 pH-1, 2, 3, 4, RG(WakoChemical, Osaka, Japan)와 ninhydrin reagent(Wako Chemical,Osaka, Japan)를 사용하여 농도 구배법으로 분석하였으며, 시료 주입량은 20 μL, 칼럼 온도는 57~62℃, 반응 코일 온도는 135℃, buffer와 reagent의 유속은 0.4mL/min과 0.35mL/min으로 하여 570nm와 440nm 파장에서 분석하였다.
남은 잔사는 78% 에탄올, 95% 에탄올, 아세톤 순으로 세척하여 건조한 다음 중량을 측정하여 아래의 계산식으로 총 식이섬유의 함량을 산출하였다. 조리방법별로 수분 함량이 다르기 때문에 동일한 기준으로 영양성분 함량을 비교하기 위해서 모든 영양성분은 수분보정을 거쳐 건물 기준(dry matterbasis)으로 환산하여 비교하였다.
지방산 분석은 gas chromatography (Agilent 7890A, Agilent Technologies, Wilmington, NC, USA)와 DB-23(60 m×0.25 mm, 0.25 μm, Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) 칼럼을 사용하여 다음의 조건으로 분석하였다.
검출기는 불꽃이온화검출기(flame ionization detector,FID)를 이용하여 250℃ 온도로 분석하였다. 지방산 조성은 각각의 지방산 표준물질의 크로마토그램과 retention time을 비교하여 확인하였다. 모든 지방산 성분은 수분보정을 거쳐 건물 기준으로 환산하여 비교하였다.
칼럼과 검출기는 Imtakt UK(4.6×150 mm, 3 μm, Unison UK-C18, Imtakt, Kyoto, Japan)와 PDA detector(AccelaPDA 80 Hz Detector, Shiseido, Tokyo, Japan)를 사용하여 270 nm 파장에서 분석하였다.
칼럼과 검출기는 Vydac 201TP C18(4.6 mm×250mm, 5 μm, GRACE, Santa Clara, CA, USA)과 PDA detector(AgilentTechnologies, Santa Clara, CA, USA)를 사용하여 452 nm 파장에서 분석하였다.
, Hillerod, Denmark)를 사용하여 Soxhlet 추출법으로 분석하였고, 조회분함량은 550~600℃의 전기회화로(LEF-105S, Daihan LabTech,Namyangju, Korea)를 사용하여 직접 회화법으로 분석하였다. 탄수화물 함량은 식품의 전체 중량(100g)에서 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 등의 함량을 감산하여 산출하였다. 총 식이섬유(total dietary fiber, TDF) 함량은 식이섬유 추출장치(Fibertec 1023 System E, FOSS, Hillerod, Denmark)를 사용하여 효소 중량법으로 분석하였다.
대상 데이터
국내산 퀴노아의 조리방법별 영양성분 변화를 분석하기 위해서 국내산 퀴노아 중에 대량 생산이 가능한 강원도 홍천에서 2018년 8월에 생산된 퀴노아를 산지 농장에서 2019년 3월에 구입하여 실험재료로 사용하였다. 또한 퀴노아와 같은 곡류의 조리방법 중에 가장 많이 사용하는 찌기, 삶기, 볶기 조리방법을 선택하여 증숙, 자숙, 볶음 퀴노아로 명명하였고, 대조군으로 조리하지 않은 생 퀴노아를 선택하여 비교하였다.
65L/min의 조건으로 분석하였다. 무기질의 종류별 파장은 칼슘(Ca) 317.933 nm, 칼륨(K) 766.490 nm; 인(P) 213.618nm, 철(Fe) 238.204nm,마그네슘(Mg) 285.213nm, 아연(Zn) 213.857nm, 망간(Mn) 259.373nm, 나트륨(Na) 589.592nm 등으로 선택하였다. 모든 지방산 함량은 수분보정을 거쳐 건물 기준으로 환산하여 비교하였다.
칼럼과 검출기는 Aminex HPX-87H(300×7.8 mm, Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA)와 RI detector(RefractoMAX, ERC Inc., Saitama, Japan)를 사용하여 210nm 파장에서 측정하였다.
데이터처리
Values with different letters (a,b) within the same row differ significantly (p<0.05) through one-wayANOVA followed by Duncan’s multiple range test.
Values with different letters (a-c) within the same row differ significantly (p<0.05) through one-wayANOVA followed by Duncan’s multiple range test.
Values with different letters (a-d) within the same row differ significantly (p<0.05) through one-way ANOVA followed by Duncan’s multiple range test.
Values with different letters (a-d) within the same row differ significantly (p<0.05) through one-wayANOVA followed by Duncan’s multiple range test.
모든 실험 결과는 SPSS program(Version 24.0, SPSSInc., Chicago, IL, USA)을 사용하여 평균과 표준편차로 나타내었고, 유의성 검정은 일원분산분석(One-way ANOVA)과 다중범위검정법(Duncan's multiple range test)으로 시료 간의 차이를 분석하였다(p<0.05).
이론/모형
리보플라빈 분석은 AOAC(2005)의 형광광도법을 이용한 Jin 등(2016)의 방법을 참고하여 분석하였다. 시료에 0.
무기질은 식품공전(MFDS 2019)의 방법을 참고하여 분석하였다. 시료 0.
베타카로틴은 알칼리 비누화법으로 추출하여 HPLC(Agilent1260, Santa Clara, CA, USA)로 분석하였다(Thomas 등 2001). 칼럼과 검출기는 Vydac 201TP C18(4.
일반성분은 식품공전(MFDS 2019)의 방법을 참고하여 다음과 같이 분석하였다. 수분 함량은 105℃에서 상압가열건조법으로 분석하였고, 조단백질 함량은 Kjeltec System(KjeltecAuto 2400/2460, Foss Tecator AB, Hoganas, Sweden)를 사용하여 Kjeldahl 분해법으로 분석하였다. 조지방 함량은 조지방 추출기(Soxhlet Avanti 2050, FOSS Co.
아미노산은 식품공전(MFDS 2019)의 방법을 참고하여 이온 교환 크로마토그래피 방법으로 분석하였다. 시료 0.
유기산 함량은 Sung 등(2008)의 방법을 참고하여 분석하였다. 시료 200mg 에 증류수 10mL 를 섞어 0.
유리당 함량은 Kim 등(2017)의 방법을 참고하여 분석하였다. 시료 200mg 에 증류수 10mL 를 혼합하여 0.
일반성분은 식품공전(MFDS 2019)의 방법을 참고하여 다음과 같이 분석하였다. 수분 함량은 105℃에서 상압가열건조법으로 분석하였고, 조단백질 함량은 Kjeltec System(KjeltecAuto 2400/2460, Foss Tecator AB, Hoganas, Sweden)를 사용하여 Kjeldahl 분해법으로 분석하였다.
수분 함량은 105℃에서 상압가열건조법으로 분석하였고, 조단백질 함량은 Kjeltec System(KjeltecAuto 2400/2460, Foss Tecator AB, Hoganas, Sweden)를 사용하여 Kjeldahl 분해법으로 분석하였다. 조지방 함량은 조지방 추출기(Soxhlet Avanti 2050, FOSS Co., Hillerod, Denmark)를 사용하여 Soxhlet 추출법으로 분석하였고, 조회분함량은 550~600℃의 전기회화로(LEF-105S, Daihan LabTech,Namyangju, Korea)를 사용하여 직접 회화법으로 분석하였다. 탄수화물 함량은 식품의 전체 중량(100g)에서 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 등의 함량을 감산하여 산출하였다.
지방산은 지방산의 메틸 에스테르(fatty acid methyl esters,FAMEs) 추출 과정을 거치는 식품공전(MFDS 2019)과 Garcés& Mancha(1993)의 방법을 참고하여 분석하였다.
탄수화물 함량은 식품의 전체 중량(100g)에서 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 등의 함량을 감산하여 산출하였다. 총 식이섬유(total dietary fiber, TDF) 함량은 식이섬유 추출장치(Fibertec 1023 System E, FOSS, Hillerod, Denmark)를 사용하여 효소 중량법으로 분석하였다. 시료 1g에 0.
티아민과 니아신은 Kim 등(2014a)의 방법을 참고하여 HPLC(Nanospace SI-2, Shiseido, Tokyo, Japan)로 분석하였다. 칼럼과 검출기는 Imtakt UK(4.
성능/효과
본 연구 결과에서도 갈변도가 가장 높았던 볶음 퀴노아의 총 식이섬유 함량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 열처리 과정을 하지 않았던 생 퀴노아에 비해 수침 및 열처리 과정을 거친 증숙퀴노아와 볶음 퀴노아의 총 식이섬유 함량이 증가하는 것으로 나타났다.
국내산 퀴노아의 조리방법별 일반성분 함량을 분석한 결과는 Table 1 과 같이 건물 기준으로 환산하여 비교하였다. 각 조리방법별 퀴노아의 건물 함량은 91.51~98.55%, 조단백 함량은 12.84~14.04%, 조지방 함량은 1.34~1.99%, 조회분 함량은 1.95~2.43%, 탄수화물 함량은 76.94~84.14%, 총 식이섬유 함량은 7.91~11.47% 범위를 보였다. 이중 건물 함량과 탄수화물 함량에서는 증숙 퀴노아가 98.
과당 함량은 생 퀴노아와 볶음 퀴노아가 2,483.62 mg/kg과 2,422.26 mg/kg으로 동일한 수준으로 가장 높았고, 자숙 퀴노아가 678.74mg/kg으로 가장 낮았다(p<0.001).
그러나 각각의 포화지방산 조성을 분석한 결과에서는 생 퀴노아의 함량이 가장 높았던 팔미트산(p<0.05)을 제외하고 볶음 퀴노아의 포화지방산 함량이 가장 높은 것으로 나타난 반면에, 자숙 퀴노아의 포화지방산 함량은 가장 낮았다.
다만, 니아신은 열, 산, 알칼리, 광선, 공기 등에 대하여 영향을 많이 받지 않아 조리 후에도 크게 손실되지 않는 편이다(Park & Kim 2011; Chung 등 2016). 그러나 퀴노아는 열에 비교적 영향을 덜 받는 니아신과 리보플라빈도 조리 후에 티아민과 같이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 수용성 비타민인 니아신과리보플라빈이 가열과정에서 조직이 연화되면서 조리수로 상당량 용출되어 감소한 것으로 판단된다(Chung 등 2016).
001) 등의 수용성 비타민의 함량이 가장 낮은 것으로 나타났다. 다만, 볶음 퀴노아는 생 퀴노아와 동일한 수준으로 리보플라빈의 함량이 높은 반면에 증숙 퀴노아는 자숙 퀴노아와 동일한 수준으로 리보플라빈의 함량이 낮았다.
그러나 본연구에서는 퀴노아의 단백질 함량이 조리방법별로 차이가 없는 것으로 나타났는데, 곡류 중에서 퀴노아의 단백질 함량이 높은 편이지만, 콩에 비해 높지 않기 때문에 Seol 등(2012)의 연구 결과와 차이를 보인 것으로 생각된다. 다만, 수분 함량에 영향을 받는 건물, 조지방, 탄수화물 함량은 조리방법에 따라 차이가 큰 것으로 나타났는데, 조리온도가 수분 함량에 영향을 주어 이들 성분들의 함량에도 변화를 준 것으로 생각된다. Cheigh 등(2012)은 조리과정에서 온도가 높을수록 감자의 수분 함량이 낮은 것으로 보고하였고, Jin 등(2016)도 고온에서 조리한 삶은 감자가 생 감자에 비해 낮은 수분 함량을 가진 것으로 보고하여 본 연구 결과와 유사한 경향을 보였다.
이에 대해 Lee& Jung(2012)과 Hefnawy TH(2011)는 수용성 물질인 유리당이 조리과정 중에 다량의 조리수에 용출되거나 확산되어유리당 함량이 감소하는 것이라고 주장하였다. 따라서 선행연구 결과들을 종합하였을 때에 퀴노아는 조리수 함량이 증가할수록 수용성의 유리당 성분이 조리수로 빠져나와 확산되면서 다른 조리방법에 비해 유리당 함량이 현저하게 감소하는 것으로 판단된다.
또한 각각의 불포화지방산 조성을 분석한 결과에서도 볶음 퀴노아의 함량이 가장 높았던 널본산을 제외하고, 생 퀴노아의 지방산 함량이 가장 높은 반면에 자숙 퀴노아의 지방산 함량이 가장 낮았다(p<0.01).
또한 아라키드산(p<0.01)과 리그노세르산(p<0.01)은 볶음 퀴노아와 동일하게 생 퀴노아와 증숙퀴노아의 함량이 가장 높았으나, 스테아르산은 조리방법에 따라서 시료 간에 지방산 함량에 차이가 없는 것으로 나타났다.
001). 또한 아미노산을 비필수아미노산과 필수아미노산으로 나누어 각각의 아미노산 함량을 비교하였는데, 필수아미노산 중에서는 류신(leucine),라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine), 트레오닌(threonine), 발린(valine), 히스티딘(histidine), 이소류신(isoleucine), 메티오닌(methionine) 순으로 아미노산의 함량이 높았고, 비필수아미노산 중에서는 글루탐산(glutamic acid), 아스파르트산(asparticacid), 아르기닌(arginine), 글라이신(glycine), 알라닌(alanine), 세린(serine), 프롤린(proline), 티로신(tyrosine), 시스테인(cysteine) 순으로 아미노산 함량이 높았다. 특히 비필수아미노산과 필수아미노산 모두 자숙 퀴노아의 아미노산 함량이 88.
001). 또한 필수아미노산 중에 메티오닌은 다른 아미노산과 달리 볶음 퀴노아의 함량이 0.89mg/g으로 가장 높은 반면에, 생 퀴노아의 함량은 0.72 mg/g으로 가장 낮은 것으로 나타났으나, 아미노산 중에 가장 적은 양이 들어 있어 시료 간에 함량 차이는 없었다.
국내산 퀴노아의 조리방법별 유리당과 유기산 함량을 분석한 결과는 Table 6과 같다. 모든 퀴노아에서 유기산은 검출되지 않았으나, 유리당 중에 포도당 함량 2,664.51~12,477.24mg/kg, 과당 함량 678,74~2,483.62 mg/kg, 자당 함량 8,388.55~10,689.66 mg/kg의 범위를 가진 것으로 나타났다. 조리방법별 퀴노아의 유리당 함량 분석 결과에서 포도당 함량은 볶음 퀴노아가 12,477.
증숙 퀴노아의 경우는 일반성분 중에 건물 함량과 탄수화물 함량, 리그노세르산 함량이 가장 높은 반면에 알라닌과 메티오닌을 제외한 대부분의 아미노산과 칼륨과 나트륨을 제외한 대부분의 무기질에서는 가장 낮은 함량을 보였다. 볶음 퀴노아의 경우는 총 식이섬유, 나트륨, 포도당 등의 함량은 가장 높은 것으로 나타났으나, 베타카로틴과 자당의 함량은 가장 낮은 것으로 나타났다. 자숙 퀴노아의 경우는 메티오닌을 제외한 대부분의 아미노산과 철, 마그네슘, 아연, 망간 등의 무기질 함량이 가장 높은 것으로 나타났으나, 조지방과 조회분, 총 식이섬유, 칼륨, 나트륨 외에도 모든 지방산과 수용성 비타민, 유리당 등의 함량은 가장 낮은 것으로 나타났다.
본 연구결과에서 볶음 퀴노아는 구수한 맛을 내는 포도당의 함량이 다른 퀴노아에 비해 2~5배 더 높았을 뿐만 아니라, 단맛이 강한 과당도 유리당 함량이 높았던 생 퀴노아와 동일한 수준으로 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 퀴노아 속의 탄수화물이 고온의 열에 의해 분해되면서 포도당을 비롯한 환원당의 함량이 증가하기 때문으로 보인다(Song 등 2014).
본 연구결과에서 퀴노아의 주요 지방산인 리놀레산, 올레산, 팔미트산, 알파-리놀레산은 가열조리 후에 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 이들 지방산의 감소량이 가장 높았던 자숙 퀴노아를 제외하고 나머지 지방산은 생 퀴노아와 함량 차이가 거의 없었다.
본 연구결과에서 포도당의 함량이 가장 높았던 볶음 퀴노아를 제외하고, 퀴노아는 조리 전후에 상관없이 단맛이 강한 자당의 함량이 가장 높은 것으로 나타났는데, 퀴노아 관련 선행연구들(Miranda 등 2012; Pellegrini 등 2018; Pereira 등 2019)과 저자의 퀴노아 관련 다른 연구(Sim KH 2019)에서도 본 연구와 유사한 결과가 나타나서 자당이 퀴노아의 주요 유리당 성분임을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구에서 자숙 퀴노아는 조리 후에 유리당 함량이 크게 감소하는 경향을 보였는데, Kim 등(2014b)도 당근을 열수처리 시 유리당 함량이 크게 감소하는 것으로 보고하였다.
본 연구에서는 가열조리 후에 모든 비타민의 함량이 감소하는 것을 확인하였다. Chung 등(2016)은 시금치, 양배추, 콩나물, 당근의 티아민, 리보플라빈, 니아신 함량과 잔존율을 비교한 결과, 저수분 조리를 한 경우에는 수용성 비타민의 함량이 생 시료에 비해 거의 감소하지 않았지만, 삶기 등의 일반 조리를 한 경우에서 수용성 비타민이 급격히 감소하여 본 연구와 일치하는 결과를 보였다.
무기질은 수침, 세척, 가열하는 대부분의 조리과정에서 손실되는 영양소이다(Chung 등 2016). 본 연구에서도 일부 무기질을 제외하고 무기질 함량이 조리 후에 감소하는 것으로 나타났다. 대부분의 선행연구(Oh MS 1996; HefnawyTH 2011; Son 등 2013; Chung 등 2016)에서도 끓는 물에 삶거나 데친 후에 무기질의 함량이 감소하는 것으로 보고하였다.
또한 Chung 등(2016)은 채소를 가수량이 적은 저수분으로 조리했을 때에는 무기질의 잔존율이 높은 것으로 보고하였다. 본 연구에서도 자숙 퀴노아가 생 퀴노아에 비해 칼륨과 나트륨이 가장 많이 감소하는 반면에 철, 마그네슘, 아연, 망간 등은 증가하는 경향을 보였다. 그러나 본 연구에서는 저수분 조리방법과 같이 기화열을 이용하여 적은 양의 수분으로 조리한 증숙 퀴노아의 무기질 함량이 전반적으로 가장 낮은 것으로 나타나서 퀴노아를 찌는 과정에서 무기질의 함량이 감소하는 원인에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구의 총 식이섬유 함량을 측정한 결과에서는 볶음 퀴노아와 증숙 퀴노아가 동일한 수준으로 가장 높았고, 생 퀴노아와 자숙 퀴노아가 동일한 수준으로 가장 낮았다. 이와 관련해서 Varo 등(1984)은 가열조리 시 셀룰로오스 함량이 크게 증가하여 식이섬유 함량이 증가하는 것으로 보고하였는데, 전분의 열처리 과정에서 발생되는 갈변반응 생성물과 유리되어 나오는 셀룰로오스가 불용성 식이섬유로 측정되기 때문에 총 식이섬유 함량이 증가하는 것으로 주장하였다.
본 연구는 국내산 퀴노아 중에 대량생산이 가능한 강원도 홍천산 퀴노아를 찌기, 삶기, 볶기 등으로 조리한 후에 주요 영양성분들의 변화를 비교하여 퀴노아에 맞는 최적의 조리 방법을 개발하고자 하였다. 열처리를 하지 않았던 생 퀴노아는 조단백질, 조지방, 조회분 등의 일반성분 함량이 가장 높은 것으로 나타났고, 지방산 함량과 과당과 자당 등의 유리당 함량도 가장 높은 것으로 나타났다. 특히 생 퀴노아는 칼슘, 칼륨, 인 등의 무기질과 비타민에서 가장 높은 함량을 가진 것으로 나타났다.
자숙 퀴노아의 경우는 메티오닌을 제외한 대부분의 아미노산과 철, 마그네슘, 아연, 망간 등의 무기질 함량이 가장 높은 것으로 나타났으나, 조지방과 조회분, 총 식이섬유, 칼륨, 나트륨 외에도 모든 지방산과 수용성 비타민, 유리당 등의 함량은 가장 낮은 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과로 보아 열에 약한 비타민과 불포화지방산은 조리방법에 따라 가열조리 후에 영양성분의 함량이 크게 감소하였으나, 아미노산과 포화지방산은 조리방법에 따라 가열조리 후에 오히려 영양성분의 함량이 증가하거나 감소량이 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서 퀴노아의 영양성분별 특성에 따라 가열조리 후에 차이가 크므로 각각의 영양성분에 맞는 퀴노아의 조리 방법을 개발하여 보급하는 것이 필요할 것으로 판단된다.
이중 건물 함량과 탄수화물 함량에서는 증숙 퀴노아가 98.55%와 84.14% 로 가장 높은 함량을 보인 반면에, 생 퀴노아가 91.51%와 76.94%로 가장 낮은 함량을 가진 것으로 나타났다(p<0.001).
볶음 퀴노아의 경우는 총 식이섬유, 나트륨, 포도당 등의 함량은 가장 높은 것으로 나타났으나, 베타카로틴과 자당의 함량은 가장 낮은 것으로 나타났다. 자숙 퀴노아의 경우는 메티오닌을 제외한 대부분의 아미노산과 철, 마그네슘, 아연, 망간 등의 무기질 함량이 가장 높은 것으로 나타났으나, 조지방과 조회분, 총 식이섬유, 칼륨, 나트륨 외에도 모든 지방산과 수용성 비타민, 유리당 등의 함량은 가장 낮은 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과로 보아 열에 약한 비타민과 불포화지방산은 조리방법에 따라 가열조리 후에 영양성분의 함량이 크게 감소하였으나, 아미노산과 포화지방산은 조리방법에 따라 가열조리 후에 오히려 영양성분의 함량이 증가하거나 감소량이 거의 없는 것으로 나타났다.
001). 조단백질 함량과 조회분 함량에서는 생 퀴노아가 14.04%와 2.43%로 가장 높은 함량을 보였고, 증숙 퀴노아와 자숙 퀴노아가 12.84%와 1.95%로 가장 낮은 함량을 보였으나, 조리방법별로 함량 차이가 없는 것으로 나타났다. 조지방(p<0.
조리방법별 퀴노아의 유리당 함량 분석 결과에서 포도당 함량은 볶음 퀴노아가 12,477.24 mg/kg으로 가장 높았고, 자숙 퀴노아가 2,664.51 mg/kg으로 가장 낮았다(p<0.001).
조리방법별로 불포화지방산을 분석한 결과에서 총 불포화지방산은 포화지방산과 동일하게 생 퀴노아가 가장 높았고, 자숙 퀴노아가 가장 낮았다(p<0.01).
조리방법별로 퀴노아의 무기질 함량을 분석한 결과에서는 칼슘(p<0.001), 칼륨(p<0.001), 인(p<0.001) 등은 생 퀴노아의 함량이 가장 높았고, 철(p<0.01), 마그네슘(p<0.001), 아연(p<0.001), 망간(p<0.001) 등은 자숙 퀴노아의 함량이 가장 높았으며, 나트륨(p<0.001)은 볶음 퀴노아의 함량이 가장 높았다.
조리방법별로 퀴노아의 비타민 함량을 분석한 결과에서 생 퀴노아의 함량이 가장 높은 것으로 나타났고, 볶음 퀴노아의 함량이 가장 낮았던 베타카로틴(p<0.001)을 제외하고 자숙 퀴노아가 티아민(p<0.001), 리보플라빈(p<0.01), 니아신(p<0.001) 등의 수용성 비타민의 함량이 가장 낮은 것으로 나타났다.
조리방법별로 포화지방산의 함량을 비교한 결과에서 총 포화지방산은 생 퀴노아가 가장 높았고, 자숙 퀴노아가 가장 낮았다(p<0.05).
조지방(p<0.001) 함량과 총 식이섬유(p<0.01) 함량에서는 생 퀴노아와 볶음 퀴노아가 각각 1.99%와 11.47%로 가장 높은 함량을 가진 것으로 나타났고, 자숙 퀴노아가 1.34%와 7.91%로 가장 낮은 함량을 가진 것으로 나타났다.
특히 생 퀴노아는 칼슘, 칼륨, 인 등의 무기질과 비타민에서 가장 높은 함량을 가진 것으로 나타났다. 증숙 퀴노아의 경우는 일반성분 중에 건물 함량과 탄수화물 함량, 리그노세르산 함량이 가장 높은 반면에 알라닌과 메티오닌을 제외한 대부분의 아미노산과 칼륨과 나트륨을 제외한 대부분의 무기질에서는 가장 낮은 함량을 보였다. 볶음 퀴노아의 경우는 총 식이섬유, 나트륨, 포도당 등의 함량은 가장 높은 것으로 나타났으나, 베타카로틴과 자당의 함량은 가장 낮은 것으로 나타났다.
퀴노아의 베타카로틴 함량은 19.73~56.28 μg/100 g, 티아민 함량은 0.26~0.51 mg/100 g, 리보플라빈 함량은 0.26~0.40 mg/100 g, 니아신 함량은 0.59~1.15 mg/100 g의 범위를 가진 것으로 나타났다.
퀴노아의 일반성분 함량 분석 결과에서는 전반적으로 생 퀴노아가 탄수화물과 총 식이섬유를 제외하고 높은 경향을 보인 반면에, 자숙 퀴노아는 낮은 경향을 보였다. 그러나 조단백질 함량과 조회분 함량에서는 조리방법에 따른 함량 차이가 거의 없는 것으로 나타났다.
국내산 퀴노아의 조리방법별 무기질 함량은 Table 4 와 같다. 퀴노아의 조리방법별 무기질 함량은 칼륨, 인, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 철, 아연, 망간 순으로 높았는데, 칼슘 함량은 432.45~608.92 mg/kg, 칼륨 함량은 3,942.79~6,485.82mg/kg, 인 함량은 3,749.72~4,448.29 mg/kg, 철 함량은 43.58~ 53.95 mg/kg, 마그네슘 함량은 1,624.44~1,918.47 mg/kg, 아연 함량은 31.90~42.38 mg/kg, 망간 함량은 20.81~28.75mg/kg, 나트륨 함량은 54.21~106.14 mg/kg 의 범위를 보였다. 조리방법별로 퀴노아의 무기질 함량을 분석한 결과에서는 칼슘(p<0.
국내산 퀴노아의 조리방법별 비타민 함량을 분석한 결과는 Table 5와 같다. 퀴노아의 조리방법별 비타민 함량은 니아신, 티아민, 리보플라빈, 베타카로틴 순으로 높았다. 퀴노아의 베타카로틴 함량은 19.
특히 비필수아미노산과 필수아미노산 모두 자숙 퀴노아의 아미노산 함량이 88.23mg/g과 49.97 mg/g으로 가장 높은 반면에, 증숙 퀴노아의 아미노산 함량은 63.06 mg/g과 35.37 mg/g으로 가장 낮았다(p<0.001).
열처리를 하지 않았던 생 퀴노아는 조단백질, 조지방, 조회분 등의 일반성분 함량이 가장 높은 것으로 나타났고, 지방산 함량과 과당과 자당 등의 유리당 함량도 가장 높은 것으로 나타났다. 특히 생 퀴노아는 칼슘, 칼륨, 인 등의 무기질과 비타민에서 가장 높은 함량을 가진 것으로 나타났다. 증숙 퀴노아의 경우는 일반성분 중에 건물 함량과 탄수화물 함량, 리그노세르산 함량이 가장 높은 반면에 알라닌과 메티오닌을 제외한 대부분의 아미노산과 칼륨과 나트륨을 제외한 대부분의 무기질에서는 가장 낮은 함량을 보였다.
후속연구
본 연구에서도 자숙 퀴노아가 생 퀴노아에 비해 칼륨과 나트륨이 가장 많이 감소하는 반면에 철, 마그네슘, 아연, 망간 등은 증가하는 경향을 보였다. 그러나 본 연구에서는 저수분 조리방법과 같이 기화열을 이용하여 적은 양의 수분으로 조리한 증숙 퀴노아의 무기질 함량이 전반적으로 가장 낮은 것으로 나타나서 퀴노아를 찌는 과정에서 무기질의 함량이 감소하는 원인에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
이번 연구를 통해 국내산 퀴노아의 조리방법에 따른 영양성분 변화에 대한 기초자료가 확보되어 퀴노아의 섭취목적에 따른 다양한 조리법 및 식품 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 저수분 조리법을 적용한 증숙 퀴노아의 경우는 기존의 연구결과와 다르게 대부분의 아미노산과 무기질의 감소량이 높은 것으로 나타나서 퀴노아를 찌는 과정에서 영양성분이 감소하는 원인에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
특히 자숙 퀴노아는 이들 아미노산의 함량이 가장 높을 뿐만 아니라, 쌀에 부족한 라이신의 함량도 가장 높기 때문에 퀴노아를 끓는 물에 삶아 죽으로 조리하여도 효율적으로 영양을 보충하면서 기호도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 증숙 퀴노아의 경우는 전체적으로 아미노산의 함량이 가장 낮은 것으로 나타나서 증숙 퀴노아의 아미노산 함량이 조리 후에 감소하는 원인에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
다만, 퀴노아를 볶는 과정에서 쓴맛이나 탄내와 같이 바람직하지 않은 향미와 지나친 갈변화로 인해 기호도가 저하될 수 있으므로 퀴노아의 적합한 조리 조건을 만드는 것이 중요하다. 따라서 퀴노아의 기호도에 부정적인 영향을 주는 요인들은 줄이면서 기호도에 긍정적인 영향을 주는 구수한 향미를 높일 수 있도록 세부적인 조리법을 연구하는 것 외에도 볶음 퀴노아의 특성을 살릴 수 있는 식품 개발도 필요할 것으로 사료된다.
이상의 연구 결과로 보아 열에 약한 비타민과 불포화지방산은 조리방법에 따라 가열조리 후에 영양성분의 함량이 크게 감소하였으나, 아미노산과 포화지방산은 조리방법에 따라 가열조리 후에 오히려 영양성분의 함량이 증가하거나 감소량이 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서 퀴노아의 영양성분별 특성에 따라 가열조리 후에 차이가 크므로 각각의 영양성분에 맞는 퀴노아의 조리 방법을 개발하여 보급하는 것이 필요할 것으로 판단된다. 이번 연구를 통해 국내산 퀴노아의 조리방법에 따른 영양성분 변화에 대한 기초자료가 확보되어 퀴노아의 섭취목적에 따른 다양한 조리법 및 식품 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
따라서 퀴노아의 영양성분별 특성에 따라 가열조리 후에 차이가 크므로 각각의 영양성분에 맞는 퀴노아의 조리 방법을 개발하여 보급하는 것이 필요할 것으로 판단된다. 이번 연구를 통해 국내산 퀴노아의 조리방법에 따른 영양성분 변화에 대한 기초자료가 확보되어 퀴노아의 섭취목적에 따른 다양한 조리법 및 식품 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 저수분 조리법을 적용한 증숙 퀴노아의 경우는 기존의 연구결과와 다르게 대부분의 아미노산과 무기질의 감소량이 높은 것으로 나타나서 퀴노아를 찌는 과정에서 영양성분이 감소하는 원인에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
Koh 등(1996)은 아미노산의 총 함량이 높으면서 아르기닌, 아스파르트산, 글루탐산 등의 아미노산이 많을수록 맛있는 쌀이라고 하였는데, 국내산 퀴노아에는 글루탐산, 아스파르트산, 아르기닌의 순으로 아미노산의 함량이 높아서 맛있는 쌀이 가져야 할 요건을 충족하고 있는 것으로 사료된다. 특히 자숙 퀴노아는 이들 아미노산의 함량이 가장 높을 뿐만 아니라, 쌀에 부족한 라이신의 함량도 가장 높기 때문에 퀴노아를 끓는 물에 삶아 죽으로 조리하여도 효율적으로 영양을 보충하면서 기호도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 다만, 증숙 퀴노아의 경우는 전체적으로 아미노산의 함량이 가장 낮은 것으로 나타나서 증숙 퀴노아의 아미노산 함량이 조리 후에 감소하는 원인에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
퀴노아란 무엇인가?
퀴노아(Chenopodium quinoa Willd.)는 영양적으로 우수하고 환경 적응력이 높아 자연환경이 척박한 남아메리카 안데스 지역의 주요 식량 자원으로 오래전부터 재배되어온 고대작물이다(INIA & FAO 2015). 유엔식량농업기구(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)에서는 퀴노아를 미래의 식량부족을 해결할 수 있는 작물로서 2013년을 ‘세계 퀴노아의 해’로 지정하였다(Ruiz 등 2014; Bazile 등 2016; FAO 2020).
퀴노아의 영약적 가치는?
또한 페놀산(phenolic acid)과 캠퍼롤(kaempferol), 퀘르세틴(quercetin) 등의 플라보노이드 성분들이 들어있어 항산화, 항암, 항염, 항비만, 항당뇨에 효과가 있는 영양적 가치가 우수한 식품이다(Zhu 등 2001; Lee JH 2007; Dini 등 2010; Carciochi 등 2014; Carciochi 등 2015; Tang 등 2015; Navruz-Varli & Sanlier 2016; Park 등 2017; Vilcacundo & Hernández-Ledesma 2017).
퀴노아의 영양성분은?
퀴노아는 단백질, 지방, 비타민, 무기질, 식이섬유 등이 풍부하게 들어 있으며, 곡류나 두류에서 부족한 라이신, 메티오닌, 트립토판 등의 필수 아미노산이 다량 함유되어 있다(NavruzVarli & Sanlier 2016; Vilcacundo & Hernández-Ledesma 2017).
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