Nutritional Analyses and Antioxidant Activity of Apple Pomace

To enhance the applications of apple pomace, which is a by-product of apple, this study analyzed the nutritional components, ursolic acid content, and antioxidant activity of different solvent (distilled water, fermented alcohol, and methanol) extracts. The samples included hot air-dried and freeze-dried apple pomace. The moisture, protein, fat, ash, and total dietary fiber contents of hot air-dried apple pomace were 3.2%, 3.9%, 2.4%, 2.0%, and 28.5%, respectively, and those of freeze-dried apple pomace were 8.2%, 3.4%, 2.4%, 1.8%, and 33.0%, respectively. Ursolic acid was not detected in the distilled water extract of either sample. However, in hot air-dried apple pomace, the methanol extract was 1,753.32 ㎍/ml, and the fermented alcohol extract was 1,532.94 ㎍/ml. In freeze-dried apple pomace, the methanol extract was 1,407.04 ㎍/ml, and the fermented alcohol extract was 1,221.81 ㎍/ml. The total polyphenol and flavonoid contents were 306.7 ㎍/ml and 950.1 ㎍/ml, respectively in methanol extracts of hot air-dried apple pomace and 277.6 ㎍/ml and 925.0 ㎍/ml, respectively in methanol extracts of freeze-dried apple pomace. 2, 2'-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activities of hot air-dried apple pomace were 73.3% in methanol extract and 59.4% in fermented alcohol extract, and those of freeze-dried apple pomace were 76.1% in methanol extract and 66.0% in fermented alcohol extract. Both samples had the lowest antioxidant activity in distilled water extracts. Similar to DPPH radical scavenging activity, both samples showed increasing 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity in the order of methanol, fermented alcohol, and distilled water. All samples had stronger reducing power than ascorbic acid (311.5 ㎍/ ml) as a positive control.

사과 부산물의 영양성분 분석 및 항산화 효과

사과주스 등 가공처리 후에는 사과의 부산물인 사과박이 다량 발생하며 일부는 동물 사료로 사용되지만 대부분이 산업 폐기물로 처리되고 있다. 본 연구에서는 이러한 사과박의 영양성분 및 ursolic acid 함량을 분석하고, 항산화 활성 및 항비만 효과를 측정함으로서 사과박의 기능성을 확인하고자 하였다. 시료로는 열풍건조 한 사과박과 동결건조 한 사과박을 이용하였으며 추출용매로는 증류수, 발효주정, methanol을 사용하여 사과박 추출물을 제조하였다. 열풍건조 한 사과박과 동결건조 한 사과박의 일반성분 분석 결과 수분함량은 열풍건조한 사과박에서는 3.2%, 동결건조 한 사과박에서는 8.2%로 건조방법에 따라 다소 차이가 있었지만 그 외 다른 일반성분에서는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 총 식이섬유 함량은 열풍건조 한 사과박에서 28.5%, 동결건조 한 사과박에서 33.0%로 사과의 식이섬유는 주로 세포벽에 존재하기 때문에 가공과정 후에도 부산물에 다량 존재하여 각종 식이섬유 식품의 제조에 있어 유용하게 사용이 가능하다고 판단되었다. 총 폴리페놀 함량은 열풍건조 한 사과박에서는 methanol 추출물에서 306.7 ㎍/ml로 가장 높은 함량을 나타내었고, 발효주정에서 243.7 ㎍/ml을 나타내었다. 동결건조 한 사과박에서도 마찬가지로 methanol 추출물에서 가장 높은 함량을 나타내었으며 두 시료 모두 증류수 추출물에서 가장 낮은 함량을 나타내어 사과박에서의 페놀 화합물 추출을 위해서 증류수 보다 methanol이나 발효주정과 같은 알코올성 용매를 사용하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 총 플라보노이드 함량은 열풍건조 한 사과박의 methanol 추출물에서 950.1 ㎍/ml, 동결건조 한 사과박의 methanol 추출물에서 925.0 ㎍/ml로 가장 높은 함량을 보였다. 열풍건조 한 사과박의 DPPH radical 소거능은 methanol 추출물에서 73.3%로 가장 높은 값을 나타내었고, 발효주정 추출물에서는 59.4%의 결과값을 나타내었다. 동결건조 한 사과박에서도 methanol 추출물에서 76.1%, 발효주정 추출물에서 66.0%로 열풍건조 한 사과박에서와 비슷한 양상을 보였다. 양성대조구로 사용한 0.1 ㎍/ml ascorbic acid를 시료와 동일한 조건으로 측정하였을 때 79.6%로 본 실험의 methanol 추출물과 비슷한 활성을 나타내었다. ABTS radical 소거능은 두 시료 모두 methanol 추출물에서 열풍건조 한 사과박에서는 0.330 mM Torolox, 동결건조한 사과박에서는 0.314 mM Trolox에 해당하는 항산화능을 나타내어 세 가지 용매 중 가장 활성이 높게 나타났으며 DPPH radical 소거능에서와 마찬가지로 증류수 추출물에서 가장 낮은 활성을 나타내었다. 열풍건조 한 사과박과 동결건조 한 사과박의 환원력을 측정한 결과 다른 항산화능 측정 실험과는 달리 증류수 추출물에서도 발효주정추출물과 비슷한 환원력을 나타내었다. 또한 양성대조구로 사용한 0.1 ㎍/ml ascorbic acid는 311.5 ㎍/ml의 환원력을 나타내어 모든 실험군에서 양성대조구보다 더 강한 환원력을 갖는 것으로 나타났다. Ursolic acid는 항산화활성이 뛰어나고 중성지방 감소로 인한 체지방 분해효과가 있는 것으로 알려진 유기산으로 본 실험에서 증류수 추출물에서는 전혀 검출되지 않았으며 두 시료 모두 methanol 추출물에서 열풍건조 한 사과박은 1,753.32 ㎍/ml, 동결건조 한 사과박은 1,407.03 ㎍/ml로 발효주정 추출물에서 보다 더 높은 함량을 나타내었다. 열풍건조 한 사과박과 동결건조 한 사과박의 항산화활성을 비교하였을 때 유의적인 차이가 나타나지 않았고, 동결건조는 열풍건조에 비하여 에너지 소비가 많고 비용이 비싸기 때문에 열풍건조가 산업에 적용하기에 더 적합할 것으로 판단되었다. 또한 methanol 추출물에서 가장 높은 항산화활성을 나타내었지만, 발효주정 추출물에서도 높은 활성을 보여 화장품 소재 및 기능성 식품 소재로 이용할 수 있을 것으로 기대된다.