본 연구는 슈퍼푸드로 주목받고 있는 퀴노아(Chenopodium quinoa Willd.) 중에 그 기능성이 우수한 것으로 알려진 레드와 블랙 퀴노아를 발아시켰을 때의 영양성분 및 항산화 활성을 평가하여 최종적으로 항산화 활성이 가장 뛰어난 발아 블랙 퀴노아 분말을 첨가하여 국수를 제조하였다. 발아 블랙 퀴노아 분말을 0, 5, 10, 15, 20% 비율로 복합분을 만들어 국수를 제조한 다음 X선 회절도, 신속점도계(RVA), 주사전자현미경(SEM) 등을 통해 반죽의 특성과 영양성분을 평가하였고, 신장도, pH, 염도, 중량 및 함수율, 부피 팽창률, 탁도, 색도, texture 등의 품질특성과 관능적 특성, 항산화 활성을 평가하였다. 발아 레드와 블랙 퀴노아의 일반성분을 분석한 결과, 발아 퀴노아는 조지방과 탄수화물의 함량이 가장 높았고, 수분과 조회분은 일반 퀴노아 보다 낮거나 비슷한 함량을 나타냈다. 아미노산 총량은 발아 퀴노아가 일반 퀴노아 보다 높은 것으로 나타났는데, 이중 발아 블랙 퀴노아의 아미노산 총량이 9.51 g/100 g으로 가장 높았다. 무기질은 발아 레드 퀴노아가 칼슘, 철, 나트륨의 함량이 높았고, 일반 레드 퀴노아가 칼륨, 인, 마그네슘의 함량이 가장 높은 것으로 나타났다(p<0.001). 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 발아 블랙 퀴노아가 각각 251.95 mg GAE/g과 135.96 mg QUE/g으로 가장 높은 함량을 가진 것으로 나타났다(p<0.001). DPPH 라디칼 소거능은 발아 블랙 퀴노아와 발아 레드 퀴노아의 IC50 값이 각각 330.86 μg/mL과 377.27 μg/mL으로 일반 블랙 퀴노아와 일반 레드 퀴노아보다 낮은 농도에서도 DPPH 라디칼 소거능이 우수한 것으로 나타났다(p<0.001). ABTS+ 라디칼 소거능은 발아 블랙 퀴노아의 IC50 값이 843.93 μg/mL으로 가장 낮은 농도에서 ABTS+ 라디칼 소거능이 우수한 것으로 나타났다(p<0.001). 환원력은 퀴노아 추출물의 농도가 증가함에 따라서 증가하는 것으로 나타났는데, 모든 농도에서 발아 블랙 퀴노아의 환원력이 가장 우수한 것으로 나타났다(p<0.001). 퀴노아 추출물의 LC-MS/MS를 이용한 정량분석결과 quercetin과 kaempferol 함량은 발아 레드 퀴노아가 각각 49.15 mg/100 g와 42.22 mg/100 g 으로 많은 양이 검출되었다(p<0.05). 전반적으로 발아 블랙 퀴노아의 항산화 활성이 일반 레드와 블랙, 발아 레드 퀴노아 보다 우수한 것으로 나타났다.
발아 블랙 퀴노아를 0, 5, 10, 15, 20% 비율로 첨가한 국수의 X선 회절도, RVA, SEM을 분석한 결과, 전분의 전형적인 A형 패턴을 나타냈고, 발아 블랙 퀴노아 첨가량이 증가할수록 반죽의 호화가 용이해지는 것으로 나타났다. 일반성분을 분석한 결과는 발아 블랙 퀴노아 첨가량이 증가할수록 수분함량과 조회분은 감소하였고 조단백과 탄수화물을 증가하였다. 아미노산 총량은 발아 블랙 퀴노아 10% 첨가군(9.69 g/100 g)에서 가장 높게 나타났고, 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수에 가장 많이 들어있는 아미노산은 glutamic acid(11.64 g/100 g)이었다. 무기질 함량은 칼슘, 인, 철분, 아연, 마그네슘의 함량이 발아 블랙 퀴노아 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.001). 철분과 나트륨의 함량은 발아 블랙 퀴노아 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하다가 15% 첨가군에서 가장 낮은 함량을 나타낸 것을 확인할 수 있었다(p<0.001). 발아 블랙 퀴노아를 첨가한 국수의 품질특성 결과, 신장도는 발아 블랙 퀴노아의 첨가량이 증가할수록 수치가 증가하는 것으로 나타났다(p<0.001). pH와 염도는 발아 블랙 퀴노아의 첨가량이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으며(p<0.001), 중량 및 함수율과 부피팽창률은 발아 블랙 퀴노아 첨가량이 증가할수록 감소하였다(p<0.01). 조리면의 탁도는 발아 블랙 퀴노아의 첨가량이 증가할수록 수치가 증가하는 것으로 나타났고(p<0.001), 색도는 발아 블랙 퀴노아 첨가량이 증가할수록 L값과 b값은 감소하였고, a값은 증가하였다(p<0.001). Texture는 발아 블랙 퀴노아의 첨가량이 증가할수록 hardness, springiness, chewiness, gumminess, cohesiveness 등이 감소하였고(p<0.001), adhesiveness는 증가하는 것으로 나타났다(p<0.01). 관능평가에서는 발아 블랙 퀴노아를 15% 첨가한 국수가 전반적으로 가장 좋은 결과를 나타내었다(p<0.001). 또한 국수의 발아 블랙 퀴노아 첨가량이 증가함에 따라 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS+ 라디칼 소거능, 환원력 등에서 항산화 활성이 유의적이게 증가하는 것으로 나타났다(p<0.001). 이상의 품질특성과 관능적 특성, 항산화 활성을 평가한 결과를 종합하여 볼 때 발아 블랙 퀴노아를 15% 첨가하여 국수를 제조하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
The objective of this study was to investigate the nutritive components and antioxidant activities of germinated red and black color of quinoa which is one of the most well-known quinoa(Chenopodium quinoa Willd.) that is emerging for super food. In addition, the potential of using the germinated black color of quinoa as an antioxidative and functional ingredient in noodles was evaluated. The noodles were prepared by replacing flour with the germinated black quinoa powder at 0%(control), 5%, 10%, 15%, and 20% respectively. The nutritive components of the dough of noodles were measured by X-ray diffractograms, rapid visco analyzer(RVA) viscograms, and scanning electron microscopy(SEM). The quality characteristics, such as elongation, pH, saltiness, weight and water content, volumetric expansion ratio, turbidity, color, and texture, sensory properties, and antioxidant activities of the dough of noodles were also measured. As a result of proximate composition analysis, the carbohydrate and crude fat contents were higher, and the moisture and crude ash contents were lower in the germinated red and black color of quinoa than not the germinated one. The total amount of amino acids in the germinated red and black color of quinoa were higher than not the germinated one, and that in the germinated black color of quinoa was the highest(9.51 g/100 g). In minerals, the calcium, phosphorus, and magnesium contents were the highest in the germinated red color of quinoa, and the sodium, phosphorus, and magnesium contents were the highest in not the germinated red color of quinoa(p<0.001). The total phenol and flavonoid contents were the highest(251.95 mg GAE/g and 135.96 mg GAE/g) in the germinated black color of quinoa(p<0.001). As a result of antioxidant activities analysis, IC50 value of the germinated red and black color of quinoa were 330.86 g/mL and 377.27 g/mL, and DPPH radical scavenging activity was significantly higher in the germinated red and black color of quinoa than not the germinated one. ABTS+ radical scavenging activity was the highest in the germinated black color of quinoa(p<0.001), and IC50 values of that was 843.93 g/mL. The reducing power was shown to depend on the concentration of quinoa extract, which increased with an increase of the concentration of quinoa extract, especially on the germinated black color of quinoa(p<0.001). The quercetin and kaempferol contents were the highest(49.15 and 42.22) in the germinated red color of quinoa(p<0.05). In general, antioxidant activities were higher in the germinated black color of quinoa than the germinated red color of quinoa and not the germinated quinoa.
As a result of X-ray diffractograms, RVA viscograms, and SEM analysis of the noodles prepared with the germinated black quinoa powder at 0%, 5%, 10%, 15%, and 20%, these were fit to A pattern that is a typical pattern of starch. It showed the dough of noodles gelatinized easily with the addition of the germinated black color of quinoa. As a result of proximate composition analysis, the germinated black color of quinoa caused an increase of the moisture and crude ash contents, and a decrease of the protein and carbohydrate contents. The total amount of amino acids was the highest in the addition of the germinated black color of quinoa at 10%(9.69 g/100 g), and the highest glutamic acid content was recorded for the noodle prepared with the germinated black color of quinoa. In minerals, the calcium, phosphorus, zinc, and magnesium contents were significantly increased, and the iron and sodium contents were decreased with an increase of the germinated black color of quinoa(p<0.001). The lowest iron and sodium contents were recorded for the noodle prepared with the germinated black color of quinoa at 15%. As a result of quality characteristics analysis, elongation and turbidity was increased with an increase of the germinated black color of quinoa(p<0.001). The pH(p<0.001), saltiness(p<0.001), weight and water content(p<0.01), and volumetric expansion ratio(p<0.01) were decreased with an increase of the germinated black color of quinoa. In color properties, L and b value were decreased and a value was increased with an increase of the germinated black color of quinoa(p<0.01). In texture properties, hardness, springiness, chewiness, gumminess, and cohesiveness were decreased(p<0.001), and adhesiveness was increased(p<0.01) with an increase of the germinated black color of quinoa. The antioxidant activities, such as total phenol and flavonoid contents, DPPH radical scavenging activity, ABTS+ radical scavenging activity, and reducing power, was significantly increased with an increase of the germinated black color of quinoa(p<0.001). In sensory properties, the highest overall preference was shown for the noodle prepared with the germinated black color of quinoa at 15%. According to the results of quality characteristics, sensory properties, and antioxidant activities, it was suggested that the optimum formulation of noodle was the germinated black color of quinoa at 15%.
목차
Ⅰ. 서론 = 1Ⅱ. 이론적 배경 = 41. 퀴노아의 발아 = 42. 국수 = 7Ⅲ. 실험재료 및 방법 = 101. 실험재료 = 102. 발아 유색 퀴노아 및 추출물 제조 = 103. 퀴노아 영양성분 분석 = 131) 일반성분 분석 = 132) 아미노산 분석 = 133) 무기질 분석 = 144. 퀴노아 항산화 활성 측정 = 161) 항산화 활성 측정 = 16(1) 총 폴리페놀 함량 = 16(2) 총 플라보노이드 함량 = 16(3) DPPH 라디칼 소거능 = 17(4) ABTS+ 라디칼 소거능 = 17(5) 환원력 = 182) 항산화 성분 측정 = 18(1) Quercetin = 18(2) Kaempfrol = 185. 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수의 제조 = 211) 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수 반죽의 특성 평가 = 23(1) X선 회절분석기 측정 = 23(2) 신속점도계(RVA)를 이용한 호화특성 측정 = 25(3) 주사전자현미경(SEM)을 이용한 전분 입자 형태 측정 = 256. 발아 블랙 퀴노아의 첨가 국수의 영양성분 평가 = 251) 일반성분 분석 = 252) 아미노산 분석 = 253) 무기질 분석 = 257. 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수의 품질특성 = 261) 신장도 = 262) pH = 263) 염도 = 264) 중량 및 함수율 = 275) 부피팽창률 = 276) 탁도 = 277) 색도 = 288) Texture = 289) 관능평가 = 308. 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수의 항산화 활성 측정 = 301) 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수의 항산화 추출물 제조 = 302) 항산화 활성 측정 = 31(1) 총 폴리페놀 함량 = 31(2) 총 플라보노이드 함량 = 31(3) DPPH 라디칼 소거능 = 31(4) ABTS+ 라디칼 소거능 = 31(5) 환원력 = 319. 통계 분석 = 31Ⅳ. 연구결과 및 고찰 = 321. 퀴노아 수율 = 322. 퀴노아 영양성분 = 341) 일반성분 함량 = 342) 아미노산 함량 = 363) 무기질 함량 = 383. 퀴노아 항산화 활성 = 411) 항산화 활성 = 41(1) 총 폴리페놀 함량 = 41(2) 총 플라보노이드 함량 = 43(3) DPPH 라디칼 소거능 = 43(4) ABTS+ 라디칼 소거능 = 47(5) 환원력 = 492) 항산화 활성 성분 함량 = 51(1) Quercetin 함량 = 51(2) Kaempferol 함량 = 554. 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수 반죽의 특성 = 561) X선 회절분석기 = 562) 신속점도계(RVA)를 이용한 전분의 호화특성 = 583) 주사전자현미경(SEM)을 이용한 전분의 입자형태 = 625. 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수의 영양성분 = 651) 일반성분 함량 = 652) 아미노산 함량 = 673) 무기질 함량 = 696. 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수의 품질특성 = 721) 신장도 = 722) pH = 743) 염도 = 744) 중량 및 함수율 = 765) 부피팽창률 = 786) 탁도 = 787) 색도 = 798) Texture = 819) 관능평가 = 83(1) 기호도 = 83(2) 정량적묘사분석(QDA) = 86(3) 상관관계분석 = 897. 발아 블랙 퀴노아 첨가 국수의 항산화 활성 = 931) 총 폴리페놀 함량 = 932) 총 플라보노이드 함량 = 953) DPPH 라디칼 소거능 = 974) ABTS+ 라디칼 소거능 = 995) 환원력 = 101Ⅴ. 요약 및 결론 = 103