The seasonal appearance and chemical composition characteristics of cladode of Opuntia humifusa

The seasonal appearance and the chemical composition characteristics of cladode of Opuntia humifusa were investigated in this study. The minor (horizontal) and major (vertical) axes, the width, and weight of O. humifusa cladode were compared for its appearance features. Moisture, crude protein, ash, fat, color, dietary fiber, mineral, and amino acids contents were measured for the comparison of their chemical composition characteristics. The cladode of O. humifusa harvested in summer showed higher values of minor and major axis, width, and weight than those harvested in winter. According to the results of Hunter color index, cladode of O. humifusa harvested in summer showed the highest lightness level (Hunter L value). In the meanwhile, cladode of O. humifusa harvested in spring showed the highest Hunter a (redness) and b (yellowness) values. Cladode of O. humifusa harvested in summer had the lowest crude protein and crude fat contents, while it showed the highest crude ash content. The total contents of moisture and dietary fiber were significantly greater than summer-harvested cladode of O. humifusa followed by spring- and winter-harvested cladode of O. humifusa. The major mineral content of all seasonal cladode of O. humifusa was $Ca^{2+}$. Glutamic acid and aspartic acid were the major amino acids in all seasonal samples. Contrary, the contents of total amino acids and free amino acids were the lowest in summer-harvested cladode of O. humifusa. Taken together, it was concluded that the appearance and chemical quality of cladode of O. humifusa was versatile depending on the harvesting season.

천년초 줄기의 수확 시기 별 외관 및 성분 품질 특성

본 연구에서는 우리나라 토종 선인장인 천년초(Opuntia humifusa)의 줄기를 계절에 따라 채취하여 외관 및 성분을 비교하였다. 계절별 시료 간 외형을 장축, 단축, 폭, 중량의 항목으로 구분하여 측정, 비교하였으며, 색도를 측정하여 외관을 비교하였다. 외형은 겨울 천년초 줄기가 여름 천년초 줄기에 비해 작았고, 단축 대비 장축의 비가 겨울 1.39, 봄 1.67, 여름 1.71 순으로 나타났다. 중량 또한 여름 천년초 줄기가 평균 40.51 g으로 가장 무거웠다. 건조를 하지 않은 천년초 줄기 생시료의 수분함량은 여름 천년초 줄기가 86.86%로 가장 높았고, 유의수준에서 봄, 겨울 순으로 수분함량이 줄어드는 경향을 나타냈다. 색도의 경우 L값은 여름 천년초 줄기가 73.20으로 유의적 수준에서 가장 높았으며, a값과 b값은 봄 천년초 줄기가 가장 높았다. 일반성분의 함량은 여름 천년초 줄기가 조단백과 조지방이 유의적으로 가장 낮고 조회분의 경우 유의적으로 가장 높아 타 계절의 시료와 차이를 보였다. 식이섬유 함량 또한 여름 천년초 줄기가 67.18%로 가장 높았고, 봄, 겨울 순으로 유의적인 차이를 보였으며, 그 함량이 알로에와 같은 특용작물이나 과일, 채소류, 해조류보다 높은 수준으로 나타났다. 무기질 함량은 칼슘이 4,745.09 mg%로 가장 높았고, 모든 시료가 각 항목에서 유의적으로 계절에 따른 시료의 무기질 함량차이를 보였다. 구성아미노산의 함량은 전체 합이 여름 천년초 줄기가 3,386.36 mg%로 가장 적었고, 봄 천년초 줄기가 5,463.86 mg%로 가장 높았다. 모든 시료에서 glutamic acid, aspartic acid의 함량이 가장 높은 특징을 보였다. 유리 아미노산 또한 시료 간에 다량 함유된 유리 아미노산의 구성이 유사하였고, 구성아미노산과 유사하게 여름 천년초 줄기의 총 함량이 가장 적어 봄, 겨울의 시료와 차이가 있었다. 본 연구결과 연중 수확이 가능한 천년초의 줄기가 계절에 따라 외관특성 및 성분에 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 계절에 따른 천년초 선인장 줄기의 외관특성은 생 천년초 줄기를 이용한 최소가공 제품류의 생산 시 고려될 수 있을 것으로 판단되며, 성분특성의 경우 기능성 식품을 포함한 가공제품의 제조 시 계절별로 차이를 나타내는 기능성분(식이섬유, GABA 등) 함량을 고려할 필요성이 있을 것으로 사료되었다.