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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김수철 (경남과학기술대학교, 경남과학기술대학교 일반대학원)

지도교수
조계만
발행연도
2020
저작권
경남과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수62

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2021

볶음 처리에 따른 새싹인삼의 영양성분 및 항산화 활성 변화
김수철 ,  강영민 ,  성진아 외 5명 Food Science and Preservation 2021.02 학술저널

2020

스마트팜에서 생산된 새싹인삼 및 가공소재의 영양성분 및 항산화 활성
김수철 식품과학과 2020.01 학위논문

초록· 키워드

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인삼은 예로부터 약용작물로 널리 이용되어 왔다. 하지만 대부분 4년근을 기점으로 5년근 및 6년근으로 생육에 오랜 시간이 걸린다. 또한 현재까지 인삼을 이용할 땐 뿌리부분만 이용되어지고 있는 것이 현실이다. 최근 연구에 따르면 인삼의 잎에는 뿌리에 없는 진세노사이드 화합물이 있는가 하면 보다 많은 양의 진세노사이드를 함유하고 있다고 보고되고 있다. 하지만 4-6년근 인삼의 잎은 병해충에 취약하여 농약을 사용하며 잎이 경직화되어 식용으로 섭취가 힘들다. 또한 바쁜 현대사회에서 4-6년근 인삼을 섭취하기는 쉬운일은 아니다. 최근 인삼 종자를 배양토나 배양수에 심어 단기간에 재배하여 잎부터 뿌리까지 모두 섭취 가능한 새싹인삼의 재배가 늘어가고 있다. 현재는 스마트팜을 이용하여 토경 또는 수경에서 재배가 되며 계절에 영향을 받지 않고 농약을 사용할 필요가 없는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 새싹인삼의 최적 재배방식 및 생육시기를 확인하고 새싹인삼을 활용하여 볶음 처리에 따른 비교와 가공방식에 따른 비교, 발효공정에 따른 영양성분 및 항산화 활성등을 비교분석하였다.

1. 토경재배와 수경재배에 비 필수 아미노산 중 arginine의 함량이 토경재배에서 1365.53 mg/100 g의 함량으로 수경재배하였을 때 746.80 mg/100 g보다 약 2배 높은 함량을 보였다. 또한 total phenolic 및 total flavonoids 함량이 토경에서 높게 나타났으며 항산화 활성 역시 토경재배 시 높은 활성을 보였다. 진세노사이드의 경우 토경재배에선 총 protopanaxtriol 계열의 함량이 30.88 mg/g으로 높게 나타났으며 수경재배에선 총 protopanaxdiol 계열의 함량이 34.83 mg/g으로 높게 나타났다. 생육시기가 65일 차일 때 arginine의 함량이 3309.11 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 보였다. Total phenolics 함량은 45일 차일 때 3.73 GAE/g으로 높은 함량을 나타냈으며, total flavonoids 함량 역시 45일 때 9.04 RE/g의 함량으로 가장 높았다. 진세노사이드 중 Rg2의 경우 45일 생육하였을 때 0.62 mg/g의 함량을 보였으며 Re는 8.69 mg/g으로 생육 시기 중 가장 높은 함량을 보였다. 또한 Rb1, Rd의 함량 역시 4.75 mg/g 및 3.47 mg/g으로 높은 함량을 보였다. 이에 총 진세노사이드 함량도 25일 생육 시 29.83 mg/g, 45일 생육 시 32.77 mg/g, 65일 생육 시 26.02 mg/g의 함량을 보였다.

2. 새싹인삼의 볶음 처리에 따라 지상부의 환원당은 3.40 mg/g에서 15분 볶았을 때 9.56 mg/g으로 증가하였고 지하부 역시 9.44 mg/g에서 14.23 mg/g으로 증가하였다. 볶음 시간이 증가할수록 지상부의 진세노사이드 Rd2의 함량이 3.09 mg/g에서 11.37 mg/g으로 증가하였고 F2 또한 7.55 mg/g으로 15분 볶았을 때 높은 함량을 보였다. Compound K는 0분일 때 0.63 mg/g에서 15분일 때 1.81 mg/g으로 증가하였다. 지하부의 compound K는 0분일 때 0.47 mg/g에서 10분일 때 1.24 mg/g으로 가장 높은 함량을 보였다. 숙성방식 따라 chlorogenic acid의 함량은 RSG일 때 493.88 μg/g으로 가장 높았으며, 총 phenolic acid 함량 또한 926.92 μg/g으로 높았다. Epigallocatechin의 함량은 DSG에서 검출되지 않았으며 RSG에서 241.79 μg/g으로 가장 많은 함량을 보였으며 BSG에선 191.07 μg/g의 함량을 보였다. 가공단계에 따라 DSG에서 ASG 및 FASG로 가공할수록 pH는 FASG에서 4.87로 점차 낮아졌다. 진세노사이드 F2의 경우 FSAG에서 8.59 mg/g으로 가장 높았으며 compound K 역시 4.54 mg/g으로 높은 함량을 보였다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성 역시 발효 후 증가하였고, FRAP 환원력도 가공 전에 비해 숙성과 발효를 통해 환원력이 증가하였다. 따라서 본 연구에서는 새싹인삼을 이용하여 숙성 및 발효를 통해 유효성분을 증진 시키고 항산화 활성을 높이는데 있다고 판단된다.

목차

List of Tables ....................................................................................
List of Figures ...................................................................................
국문초록 .............................................................................................1
Part Ⅰ. 스마트팜에서 생산된 새싹인삼의 영양성분 및 항산화 활성 ...................................................................................
I. 서 론 ........................................................................................4
II. 재료 및 방법 ................................................................................6
1. 재료, 시약 및 기기 ................................................................................6
1.1. 재료 및 시약 ................................................................................6
1.2. 기기 ...............................................................................................6
2. 재배방식에 따른 새싹인삼의 영양성분 및 항산화 활성 .............6
2.1. 이화학적 특성 ..............................................................................6
2.1.1. pH .............................................................................................6
2.1.2. 총산도 ............................................................................................7
2.1.3. 환원당 함량 .............................................................................7
2.2. 지방산 분석 ..................................................................................7
2.3. 유리아미노산 분석..............................................................................7
2.4. 무기질 분석 ..................................................................................7
2.5. 생리활성 물질 분석 ..........................................................................7
2.5.1. 추출물 제조 .............................................................................8
2.5.2. Total phenolics ..............................................................................8
2.5.3. Total flavonoids ..........................................................................8
2.5.4. Ginsenoside ....................................................................................8
2.5.5. Phenolic acid .................................................................................13
2.5.6. Flavonol .........................................................................................13
2.6 항산화 활성 ........................................................................................13
2.6.1. DPPH 라디칼 소거활성 ................................................................13
2.6.2. ABTS 라디칼 소거활성 ...............................................................13
2.6.3. Hydroxyl 라디칼 소거활성 .........................................................13
2.6.4. FRAP 환원력 .................................................................................14
3. 생육시기에 따른 새싹인삼의 영양성분 및 항산화 활성 ...................14
3.1 이화학적 특성 ...............................................................................14
3.2 지방산 분석 ..................................................................................14
3.3 유리아미노산 분석..............................................................................14
3.4 무기질 분석 ..................................................................................14
3.5 생리활성 물질 분석 ...........................................................................14
3.5.1 추출물 제조 .................................................................................14
3.5.2 Total phenolics ...............................................................................14
3.5.3 Total flavonoids ...........................................................................15
3.5.4 Ginsenoside .....................................................................................15
3.5.5 Phenolic acid ..................................................................................15
3.5.6 Flavonol ..........................................................................................15
3.5.7 항산화 활성 ....................................................................................15
Ⅲ. 결과 및 고찰 ...........................................................................16
1. 재배방식에 따른 영양성분 및 항산화 활성 .....................................16
1.1. 이화학적 특성 ..................................................................................16
1.2. 지방산, 유리아미노산 및 무기질 함량 ...........................................18
1.2.1. 지방산 ............................................................................................18
1.2.2. 유리아미노산 .................................................................................20
1.2.3. 무기질 ..........................................................................................22
1.3. 생리활성 물질 함량 ........................................................................24
1.3.1. Total phenolics 및 Total flavonoids ...........................................24
1.3.2. Ginsenoside ....................................................................................25
1.3.3. Phenolic acid 및 Flavonol ............................................................28
1.4. 항산화 활성 .......................................................................................30
2. 생육시기에 따른 영양성분 및 항산화 활성 ........................................32
2.1. 이화학적 특성 ..................................................................................32
2.2. 지방산, 유리아미노산 및 무기질 함량 ...........................................34
2.2.1. 지방산 ............................................................................................34
2.2.2. 유리아미노산 .................................................................................36
2.2.3. 무기질 ..........................................................................................38
2.3. 생리활성 물질 함량 ........................................................................40
2.3.1. Total phenlics 및 Total flavonoids...............................................40
2.3.2. Ginsenoside ....................................................................................41
2.3.3. Phenolic acid 및 Flavonol ............................................................44
2.4. 항산화 활성 .......................................................................................46
Ⅳ. 참고문헌 ..................................................................................48
Part Ⅱ. 새싹인삼 가공 소재의 영양성분 및 항산화 활성 ...........
I. 서 론 ........................................................................................52
II. 재료 및 방법 ................................................................................54
1. 재료, 시약 및 기기 ................................................................................54
2. 볶음 처리에 따른 새싹인삼의 영양성분 및 항산화 활성 .................54
2.1. 이화학적 특성 ..............................................................................54
2.2. 지방산 분석 ..................................................................................54
2.3. 유리아미노산 분석..............................................................................54
2.4. 무기질 분석 ..................................................................................54
2.5. 생리활성 물질 분석 ..........................................................................54
2.5.1. 추출물 제조 .................................................................................54
2.5.2. Total phenolics, Total flavonoids 및 갈변물질 .......................54
2.5.3. Ginsenoside ....................................................................................55
2.5.4. Phenolic acid 및 Flavonol ............................................................55
2.6 항산화 활성 분석 ...............................................................................55
3. 숙성방식에 따른 새싹인삼의 영양성분 및 항산화 활성 ...................55
3.1. 이화학적 특성 ..............................................................................55
3.2. 지방산 분석 ..................................................................................55
3.3. 유리아미노산 분석..............................................................................55
3.4. 무기질 분석 ..................................................................................55
3.5. 생리활성 물질 분석 ..........................................................................55
3.5.1. 추출물 제조 .................................................................................55
3.5.2. Total phenolics, Total flavonoids 및 갈변물질 .......................55
3.5.3. Ginsenoside ....................................................................................56
3.5.4. Phenolic acid 및 Flavonol ...........................................................56
3.6. 항산화 활성 ......................................................................................56
4. 가공단계에 따른 새싹인삼의 영양성분 및 항산화 활성 ...................56
4.1. 이화학적 특성 ..............................................................................56
4.2. 지방산 분석 ..................................................................................56
4.3. 유리아미노산 분석..............................................................................56
4.4. 무기질 분석 ..................................................................................56
4.5. 생리활성 물질 분석 ..........................................................................56
4.5.1. 추출물 제조 .................................................................................56
4.5.2. Total phenolics, Total flavonoids 및 갈변물질 ......................57
4.5.3. Ginsenoside ....................................................................................57
4.5.4. Phenolic acid 및 Flavonol ...........................................................57
4.6. 항산화 활성 .......................................................................................57
Ⅲ. 결과 및 고찰 ...........................................................................58
1. 볶음 처리에 따른 영양성분 및 항산화 활성 ...................................58
1.1. 이화학적 특성 ..................................................................................58
1.2. 지방산, 유리아미노산 및 무기질 함량 ...........................................60
1.2.1. 지방산 ............................................................................................60
1.2.2. 유리아미노산 .................................................................................63
1.2.3. 무기질 ..........................................................................................66
1.3. 생리활성 물질 함량 ........................................................................68
1.3.1 Total phenlics Total flavonoids 및 갈변물질 .............................68
1.3.2. Ginsenoside ....................................................................................70
1.3.3. Phenolic acid 및 Flavonol ............................................................74
1.4. 항산화 활성 .......................................................................................77
2. 숙성방식에 따른 영양성분 및 항산화 활성 ....................................79
2.1. 이화학적 특성 ..................................................................................79
2.2. 지방산, 유리아미노산 및 무기질 함량 ...........................................81
2.2.1. 지방산 ............................................................................................81
2.2.2. 유리아미노산 .................................................................................83
2.2.3. 무기질 ..........................................................................................85
2.3. 생리활성 물질 함량 ........................................................................87
2.3.1. Total phenlics, Total flavonoids 및 갈변물질 ............................87
2.3.2. Ginsenoside ....................................................................................89
2.3.3. Phenolic acid 및 Flavonol ...........................................................92
2.4. 항산화 활성 .......................................................................................94
3. 가공단계에 따른 영양성분 및 항산화 활성 ........................................96
3.1. 이화학적 특성 ..................................................................................96
3.2. 지방산, 유리아미노산 및 무기질 함량 ...........................................98
3.2.1. 지방산 ............................................................................................98
3.2.2. 유리아미노산 .................................................................................100
3.2.3. 무기질 ..........................................................................................102
3.3. 생리활성 물질 함량 ........................................................................104
3.3.1 Total phenlics, Total flavonoids 갈변물질 ..................................104
3.3.2. Ginsenoside ....................................................................................106
3.3.3. Phenolic acid 및 Flavonol ............................................................110
3.4. 항산화 활성 .......................................................................................112
Ⅳ. 참고문헌 ..................................................................................114
Abstract ..............................................................................................116
감사의 글 ...........................................................................................118

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