한국산 참깨와 중국산 참깨를 구별해낼 수 있는 보다 합리적이고 과학적인 실험방법을 모색하고자 한국산 및 중국산 참기름의 향기 성분을 분석하였고, 또한 전자코 장치를 이용하여 한국산 및 중국산 참깨로 제조한 참기름의 판별이 가능한지를 MANOVA 분석, 판별분석의 통계기법을 사용하여 실험한 결과는 다음과 같다. 참기름의 향기성분 분석 결과 한국품종 한국산은 41개 성분을 확인하였고, 중국품종 중국산은 39개 성분을 확인하였다. 주성분은 참깨의 고소한 향에 기여하는 pyrazine류로서 한국품종 한국산은 55.4%, 중국품종 중국산은 56.8%를 차지하였고, 달콤한 향에 기여하는 furan류는 한국품종 한국산은 27.0%, 중국품종 중국산은 20.4%로 나타났으며 기타 향기성분 조성면에서도 큰 차이는 없었다. 재배지를 교환시도 향기성분 조성면에서 비슷한 경향을 보였다. 전자코 장치를 이용하여 한국산 참깨 및 중국산 참깨로 제조한 참기름의 냄새 차이 판별여부를 SAS 통계 프로그램을 수행하여 분석한 결과 한국산 및 중국산 참깨 품종간, 재배지간 뚜렷한 냄새 차이를 보였으며 전자코 장치를 이용하여 한국산 및 중국산 참기름 판별이 가능한 것으로 나타났다.
한국, 중국, 유럽산 순무를 국내에서 파종ㆍ수확한 후 동치미를 담그어 발효 특성을 비교해 보고 동치미 담금에 적당한 품종을 알아보고자 하였다. 신선한 순무의 특성으로 가용성 고형물 함량은 중국산이 7.8$^{\circ}$ Brix로 가장 높았고 유럽산은 6.8$^{\circ}$ Brix로 낮았다. 안토시아닌 함량은 한국산이 가장 많았고 중국산은 가장 낮았다.(중략)
한국산과 중국산 팥의 품질 차이를 알아보기 위하여, 한국산 및 중국산 팥으로부터 알칼리 침지법으로 전분을 분리하여 일반성분과 이화학적 특성을 분석 비교하였다. 수분 함량은 중국산 팥 전분이 높았고, 조지방과 탄수화물 함량은 한국산 팥 전분이 높았다. 전분입자의 형태는 한국산 및 중국산 모두 대부분이 둥근형이었으며, 전분입자의 크기는 한국산이 $25.78\;{\mu}m$로 중국산보다 작았다. 전분입자의 백색도는 한국산 팥 전분이 87.22%로 중국산 팥 전분의 86.16%보다 유의적으로 높았다. X-회절도는 한국산 및 중국산 팥 전분 모두 A형에 가까운 C형이었으며, 시료 전분간에 결정성에는 뚜렷한 차이가 없었다. 아밀로오스 함량은 시료 전분간에 유의적으로 차이를 보였으며, blue value는 한국산 팥 전분이 1.02로 중국산 팥 전분보다 높았다. 팽윤력은 한국산 팥 전분이 $75^{\circ}C$까지 중국산 팥 전분보다 높았으나 이후 낮아졌으며, 용해도도 비슷한 경향을 보였다. 팥 전분의 일반성분 분석 결과 한국산과 중국산간에는 차이가 미미하였지만 이화학적 성질에 있어서는 한국산 팥 전분이 우수한 것으로 생각된다.
홍화꽃이 식품재료적 가치를 높이는 기초적 연구의 일환으로 한국산과 중국산의 화학적성분을 비교 분석한 결과는 다음과 같다. 홍화꽃의 일반성분은 한국산 홍화꽃의 조단백질, 조지 방, 조회분, 조섬유, 무질소물의 함량이 14.70%, 3.10%, 6.90%, 18.20%, 57.10% 이었으며 중국산 홍화꽃은 12.60%, 2.70%, 5.80%, 16.40%, 62.50%로 나타나 무기질소물을 제외하고 한국산 홍화꽃이 중국산 홍화꽃 보다 높게 나타났다. 유리당은 한국산과 중국산 홍화꽃에서 fructose, glucose, sucrose가 대부분이었다. 폴레페놀 함량은 수용성 추출물이 한국산 13.85%, 중국산이 9.39%로 한국산 홍화꽃이 많이 함유되었으며 또한 메탄올 추출물에서도 한국산 홍화꽃이 9.70%, 중국산 홍화꽃이 7.04%로 한국산 홍화꽃이 중국산 홍화꽃보다 비교적 많이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 지방산 함량은 한국산 홍화꽃은 포화지방산과 불포화지방산이 6.80%, 93.20% 중국산 홍화꽃은 16.0%, 84.0%로 한국산이 월등히 높은 불포화지방산 함량을 나타냈다. 한국산과 중국산 홍화꽃 모두에서 linoleic acid 와 oleic acid 가 함량이 높게 나타났다. 아미노산중 필수아미노산은 한국산 홍화꽃이 46.67% 중국산 홍화꽃이 36.79%로 한국산 홍화꽃이 높게 나타났으며 모든 필수아미노산 조성이 한국산 홍화꽃에서 높게 나타났다. 그리고 비필수아미노산이 차지하는 비율은 한국산 홍화꽃이 65.17% 중국산 홍화꽃이 54.49%로 한국산 홍화꽃이 차지하는 비율이 필수아미노산과 더불어 높게 나타났다. 무기질은 한국산 홍화꽃이 중국산 홍화꽃에 비해 Ca, Cu, Fe, Mn이 높게 나타났으며 반면에 A1, Ba, Mg, K, Na, Zn, Sr, P은 중국산 홍화꽃에서 더 많은 함량을 나타냈다.
한국, 중국, 유럽산 순무를 국내에서 파종.수확한 후 동치미를 담그어 발효 특성을 비교해 보고 동치미 제조에 알맞은 품종을 알아보고자 하였다. 신선한 순무의 특성으로 가용성 고형물 함량은 중국산이 7.8 $^{\circ}$Brix로 가장 높았고 한국산은 7.0 $^{\circ}$Brix이었으며, 유럽산은 6.8 $^{\circ}$Brix로 가장 낮았다. 안토시아닌 함량은 한국산이 가장 많았고 중국산은 가장 낮았다. 순무의 조직감 중 경도 및 파쇄성은 중국산이 한국산 및 유럽산에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 원산지별 순무로 담근 동치미를 18$^{\circ}C$에서 24시간 방치후 $0^{\circ}C$에서 70일까지 경시적으로 이화학적, 관능적 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 중국산 순무 동치미는 숙성 전 기간동안 산도, 가용성 고형물 함량, 탁도, 유산균수가 유럽산에 비하여 높아 발효속도가 가장 컸으며, 한국산 순무 동치미는 중간의 발효속도를 나타내었다. 염도는 원산지간에 차이가 없이 1.6% 정도를 유지하였으며, 안토시아닌 함량 및 적색도 a값은 한국산 순무 동치미가 가장 높았고 중국산 순무 동치미가 가장 낮았다. 조직감중 경도는 기계적 분석 결과와 관능 검사 결과 모두에서 한국산 순무 동치미와 중국산 순무 동치미가 숙성 전 기간동안 높게 유지되었고 유럽산 순무 동치미는 낮았다. 그러나 전반적인 기호도는 숙성적기인 숙성 40일에 한국산 순무 동치미가 6.7 점으로 가장 높았고, 그 다음이 중국산 동치미로 5.9 점이었고, 유럽산 동치미는 3.5 점으로 가장 낮았다. 이상의 결과로부터 동치미 담금을 위한 순무는 강화도 고유의 자색 순무에 중국산 청색 순무가 지닌 높은 당도와 단단한 조직감 특성을 지닌 품종이 적합하다고 생각된다.
한국산 및 중국산 비자의 기능성을 평가하고자 $H_2O$와 MeOH의 추출물을 사용하여 총 페놀성 화합물, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 활성 및 $ONOO^-$ 소거 활성 측정을 통해 항산화 활성 효과를 비교하였으며 GC-MS를 이용하여 유효성분을 동정하였고 그 함량을 분석하였다. 한국산과 중국산 비자의 총페놀성 화합물 함량 비교에서는 한국의 전남산 비자 $H_2O$ 추출물이 제주산, 중국산 비자 $H_2O$ 추출물보다 2배 이상 높게 나와 함량이 가장 높았으며 MeOH 추출물에서는 한국의 전남산 비자가 제주산 비자보다 3배 이상, 중국산 비자보다 8배 높게 나왔다. 총 플라보노이드 함량에서는 한국의 전남산 비자 $H_2O$와 MeOH 추출물 모두 제주산과 중국산 비자 보다 2배 높은 수치를 나타냄을 확인할 수 있었다. 따라서 중국산 비자보다 한국산 비자의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량이 높은 것을 확인할 수 있었다. DPPH 라디칼과 $ONOO^-$ 소거 활성 효과에서도 농도가 증가함에 따라 소거 활성이 농도 의존적으로 증가하였고 한국산 비자 $H_2O$와 MeOH 추출물이 아주 좋은 소거 활성을 가지는 것을 알 수 있었으며 특히 $ONOO^-$ 소거 활성에서 한국산 MeOH 추출물 모두 대조구인 $\text\tiny{L}$-penicillamine 보다 좋은 강력한 소거 활성을 가지는 것을 알 수 있었다. GC-MS를 이용하여 유효성분을 동정한 결과, 한국산 비자에서는 총 8종의 화합물이 확인되었으며 중국산 비자에서는 총 5종의 화합물이 확인되었다. 모든 비자의 가장 높은 피크인 methyl linoleate와 methyl oleate의 피크 면적이 한국산과 중국산의 함량과 그 비율이 서로 반대임을 알 수 있었다. 동정된 화합물 중에서 7종의 성분을 정량 분석한 결과에서는 한국산과 중국산 모두 2-monopalmitin 함량이 가장 많이 검출되었다. 1,2-heptanediol과 dimethyl suberate는 중국산 비자에서만 검출되었고 제주산과 전남산 비자에서는 검출되지 않았다. Dimethyl azelate는 중국산 비자에서 한국산 비자 보다 높게 검출되었고 제주산 비자에서는 소량, 전남산 비자에서는 검출되지 않았다. 이러한 연구 결과를 고려할 때 한국산과 중국산 비자의 뚜렷한 항산화 활성과 유효성분 차이를 확인 할 수 있었으며, 비자가 산지별 그리고 용매별에 따라 다양한 항산화 활성을 가지는 것으로 조사되어 천연 항산화제로서의 개발 가능성이 높은 자원으로 판단되며, 소비자들에게 올바른 기능성 식품을 선택할 수 있는 기초자료로 제공될 수 있을 것이다.
물결합능력은 북한산이 중국산과 국내산에 비해 높은 것으로 나타났으며 3개 시료간의 원산지별 유의적 차이가 있었다(p<0.05). X-선 회절도의 강도 및 피크의 위치나 모양은 거의 비슷하게 관찰되었으나 원산지별 뚜렷한 차이는 보이지 않았다. 장방출주사전자현미경으로 관찰한 조전분은 중국산과 북한산에서 일부 호화가 관찰되어 원산지별 뚜렷한 차이를 보였으나 겔전분은 원산지별 차이를 보이질 않았다. 겔의 이수율에서는 국내산과 중국산의 경우 10일차 저장기간 중 2, 3일차에서 북한산은 3, 4일차에서 가장 높은 이수율을 보였다. 3개 시료 간 저장 1, 2, 3일차에서는 유의적 차이를 나타내었으나(p<0.05), 4일차부터 10일차까지는 유의적 차이가 없었다. 시차주사열량계에 의한 호화특성피크에서는 저장 1일차 시료에서 국내산이 $55.28^{\circ}C$로 중국산의 $54.45^{\circ}C$와 북한산의 $54.12^{\circ}C$보다 높았다. 저장일수가 지날수록 점차 감소하였으며 호화개시온도 및 최대호화온도에서 비슷한 경향을 보였다. 호화엔탈피값(${\Delta}H$)은 시료의 저장일수에 따라 증가하였으며, 국내산 북한산 중국산으로 높았다. 물성의 특성치를 나타내는 조직감의 경도에서는 북한산이 국내산, 중국산보다 높은 값을 보였다. 저장일수별 1, 3, 5, 7일차에서 3개 시료간의 원산지별 유의적 차이가 있었다(p<0.05). 도토리묵의 외관적 품질을 결정하는 표면의 색도 변화는 L값, a값에서 북한산, 중국산, 국내산으로 높았으며, 저장일수 1, 3, 5, 7, 9일차에서 시료간의 유의적 차이를 나타내었다(p<0.05). b값은 국내산이 가장 높았으며 그 다음 북한산, 중국산으로 높았다. b값에서도 시료간의 유의적 차이가 있었다(p<0.05). 관능검사 전체항목에서는 3개 시료간의 유의성은 없는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 도토리묵 제조용으로 수입되고 있는 북한산, 중국산 전분과 국내산 전분에 대하여 원산지별 호화 특성을 알아보기 위해 청가, 아밀로오스 함량, 아밀로그래프 측정, 입도분포, 장방출주사전자현미경에 의한 입자형태 등을 조사하였다. 청가는 북한산($0.42{\pm}0.00$)> 중국산($0.37{\pm}0.01$)> 국내산($0.34{\pm}0.00$) 순이었고(p<0.05), 아밀로오스 함량에서는 북한산($33.65{\pm}0.47$)> 중국산($32.00{\pm}0.86$)> 국내산 ($30.48{\pm}1.21$) 순이었다(p<0.05). 아밀로그래프상에 나타난 초기호화온도는 북한산과 중국산이 $72^{\circ}C$로 같았고, 국내산은 $71^{\circ}C$이었다. 최고점도는 국내산과 북한산이 580 BU이었고 중국산은 570 BU이었다. 전분의 노화특성과 밀접한 상관관계를 나타내는 냉각점도(C)와 setback(C-P)값, total setback(C-H)값의 크기는 전분의 노화정도를 나타내는 값으로 북한산과 중국산이 국내산보다 다소 높았다. 입자분포에서는 5 미크론 이상 40 미크론 미만에서 국내산 68.9%, 중국산 73.8%를 나타낸 반면 북한산은 57.1%, 90 미크론 이상 501 미크론 미만에서의 입자가 19.1% 함유되어 있어 상당히 불균일하였다. 장방출주사전자현미경 관찰 결과 중국산과 북한산 시료에서 부분적으로 호화가 일어났다.
국내에서 채집된 자화지정(V. mandshurica)의 잎과 뿌리 그리고 한방생약재로 유통, 판매되고 있는 중국산 자화지정의 생리활성을 측정 비교하였다. 중국산 자화지정의 물 추출물의 수율이 30.45 g/100 g으로 가장 높은 추출수율을 나타내었으며, 플라보노이드 함량도 102.30 mg/g으로 가장 많이 함유하였다. 추출물의 폴리페놀 함량은 중국산 자화지정의 에탄올 추출물에서 136.16 mg/g으로 가장 많이 함유된 것으로 분석되었다. 전자공여능은 국내에서 채집된 자회지정 잎의 물과 에탄올 추출물이 각각 92.69%와 93.61%를 나타내었다. SOD 유사활성능은 1.0 mg/mL의 농도에서 국내산 잎의 에탄올 추출물이 17.28%를 나타내었다. 아질산염 소거능은 중국산 잎 추출물이 pH 1.2와 pH 3.0의 조건에서 50% 이상의 소거율을 보였으며, xanthine oxidase 저해율은 국내산과 중국산 모두 잎의 에탄올 추출물에서 98.67%와 93.80%로 가장 높은 저해효과를 나타내었다. Tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과에서는 중국산 잎의 물과 에탄올 추출물이 45.04%와 31.36%로 국내산 자화지정 잎과 뿌리보다 tyrosinase 저해율이 매우 높았다. 이상의 결과 추출물의 수율, 폴리페놀과 플라보노이드 화합물 함량 및 아질산염 소거능 그리고 tyrosinase 저해 활성은 중국산 자화지정이 국내산 자화지정보다 높은 함량과 활성을 나타내었으며, 전자공여능과 SOD 유사활성능 그리고 xanthine oxidase 저해 효과는 국내산이 중국산보다 높은 활성을 나타내었다. 그리고 자화지정의 뿌리 추출물은 국내산과 중국산의 자화지정 잎추출물보다 낮은 생리활성 효과를 나타내었다. 이상의 생리활성 결과는 자화지정이 훌륭한 기능성식품 소재임을 나타낸다고 할 수 있다.
국내산 콩 25종과 중국산 콩 24종을 일반성분 분석을 실시하고 10MHz pulsed NMR의 relaxation pattern을 이용하여 농산물의 원산지에 따른 차이를 구명하고 이에 따른 정확하고 신속한 원산지 판별이 가능하도록 하였다. 국내산과 중국산 콩의 일반성분 분석을 실시한 결과 수분, 지방, 회분에 유의적 차이가 없었고 조단백질 함량에서는 국내산이 중국산보다 높았다. T1-IR을 이용하여 측정한 NMR값은 중국산 콩이 국내산 콩보다 짧은 이완시간을 갖는 것으로 나타났으며(p<0.0001), $T_1-Sr$도 마찬가지였다(p<0.0001). 횡이완시간 중 $T_2-SE$의 값은 국내산이 중국산보다 높게 나타났다(t-test, p<0.0086). $T_1-IR$과 $T_1-SR$ 두 개의 변수를 이용하여 판별식을 작성한 경우 국내산과 중국산 모두 96%의 판별 가능성을 보였으며, $T_1-IR$과 $T_1-SR$, $T_2-SE$, $T_2-CPMG$의 모든 변수를 이용하여 판별한 결과 국내산과 중국산 콩의 판별 정확성이 100%로 나타났다. 이 연구를 통하여 저자장 NMR을 이용하여 국내산과 중국산 콩을 유의적 선별해 낼 수 있는 가능성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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