• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권5호
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• pp.711-717
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• 2016

본 연구에서는 우리나라에서 재배되고 있는 손바닥선인장인 백년초(Opuntia ficus-indica var. saboten)와 천년초(Opuntia humifusa) 열매의 외관 및 성분을 비교하였다. 시료 간 외형을 장축, 단축, 중량의 항목으로 구분하여 측정, 비교하였으며, 색도를 측정하여 외관을 비교하였다. 크기와 무게는 천년초 열매가 백년초 열매에 비해 작았으나, 단축 대비 장축의 비가 백년초 열매는 1.63, 천년초 열매는 1.90으로 천년초 열매가 백년초 열매에 비해 크기가 작은 대신 좀 더 길쭉한 모양을 가지는 것을 확인하였다. 색도의 경우 L값과 b값은 천년초 열매가, a값은 백년초 열매가 높았는데, 열매시료간의 ${\Delta}E$값은 19.80으로 나타나 색도 차이가 크게 나타나는 것으로 나타났다. 일반성분의 함량은 백년초 열매가 탄수화물 함량이 높은 반면 조회분 함량은 천년초 열매가 높게 나타났으며, 조단백질 함량과 조지방 함량은 유사하게 나타났다. 식이섬유 함량은 백년초와 천년초 열매 모두 유사한 수준으로 높은 함량(52.7~53.4%)을 가지고 있는 것으로 나타났는데, 식이섬유 함량이 높다고 알려진 알로에와 해조류보다도 높은 수준으로 나타났다. 무기질 함량은 두 시료에서 K과 Ca순으로 높게 나타났는데, 한국인이 주로 섭취하는 과일의 K과 Ca함량에 비해 높은 함유량을 나타내었고, Ca이 많이 함유되어 있다고 보고된 멸치와 비슷한 Ca함량을 나타내었다. 구성아미노산의 함량은 전체 합이 천년초 열매가 백년초 열매에 비해 높았으나 필수 아미노산의 비율은 백년초 열매가 천년초 열매에 비해 소폭 높았고, 모든 시료에서 glutamic acid의 함량이 가장 높은 특징을 보였다. 유리 아미노산의 경우 시료별 특성이 달랐는데, 백년초 열매의 경우 tyrosine의 함량이 높고 천년초 열매에 존재하지 않는 taurine이 존재한 반면, 천년초 열매의 경우 glutamic acid의 함량이 압도적으로 높은 것을 확인할 수 있었으며, 모든 시료에서 GABA가 검출되었다. 본 연구결과 백년초와 천년초 열매가 외관특성 및 성분에 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었는데, 손바닥선인장 열매의 가공제품 개발 시 종에 따른 외관과 성분함량 차이를 고려할 필요가 있을 것으로 판단되었고 특히 손바닥선인장 열매의 경우 식이섬유와 Ca의 함량의 높아 이를 이용한 기능성식품의 제조에 이용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권2호
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• pp.59-65
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• 2002

제주도 손바닥 선인장 열매 침출주를 열매 함량별과 주정의 알코올 농도별로 제조하여 침출기간에 따른 성분변화를 조사하였다. 제조한 침출액을 4개월간 침출시키면서 pH, 당도, 환원당, 알코올 농도, 폴리페놀 함량, 탁도 및 색도의 변화를 측정하고, 최종 제품에 대해 향기성분 분석과 관능검사를 수행하였다. 침출기간에 따라 pH, 알코올 농도, 폴리페놀 함량은 감소하였고 환원당 함량은 증가하였다. 이러한 변화는 주정의 알코올 농도별보다는 침출시키는 열매함량별에 따라 크게 나타났다. 탁도는 점차 커짐으로써 부유물의 생성이 증가함을 보였으나, 열매함량이 적고 주정의 알코올 농도가 높은 경우에는 그 정도가 가장 적었다. 명도와 황색도는 증가, 적색도는 감소하는 경향을 나타내었다. 향기성분으로는 acetaldehyde, acetyl acetone, ethyl alcohol, guaiacol, thymol, acetic acid phenyl ester등이 각각의 침출주에서 공통으로 검출되었고, 그 밖의 향기성분은 종류에 따라 다소 차이를 보였다. 최종 침출주에 대한 관능적 평가시 모든 항목에서 유의적인 (p<0.05)차이를 보였고, 전반적으로 알코올 농도 30% 주정에 열매를 67% 침출시킨 경우가 가장 높은 기호도를 보였다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제27권3호
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• pp.332-340
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• 2017

본 연구는 다양한 생리활성을 지닌 백년초 분말을 첨가(0%, 2%, 4%, 6%)한 마카롱을 제조하여 물리적 품질 특성과 항산화 활성 및 관능적 특성을 실험하고, 기능성 식품소재로의 이용가능성과 제조 적성을 조사하였다. 물리적 품질 특성은 백년초 분말 첨가량이 증가할수록 마카롱의 퍼짐성은 대조구에 비해 증가하는 경향을 보였고, 굽기 손실율은 유의적으로 감소하였다. 색도는 L 값과 b 값이 대조구에 비해 백년초 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며, a 값은 대조구에 비해 매우 높게 나타났다. 조직감에서 경도, 탄력성, 깨짐성은 백년초 분말 첨가구가 대조구에 비해 감소하였으며, 응집성과 점착성은 유의적으로 차이가 없었다. 마카롱의 항산화 활성을 나타내는 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, 환원력 등은 백년초 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. 관능평가는 색, 향미, 맛, 조직감, 전반적인 기호도에서 백년초 분말 4% 첨가구가 가장 높은 선호도를 보였지만, 맛과 조직감의 경우 6% 첨가구가 각각 5.45와 4.97로 가장 낮게 나타났다. 이상의 결과로 백년초 분말을 첨가한 마카롱 제조 시 백년초 분말의 첨가 적정량은 4%가 적합할 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권1호
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• pp.86-91
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• 2016

백년초를 80% (v/v) 에탄올-물 혼합용액으로 추출하여 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량, 산화방지능, 신경세포 보호효과, AChE 및 BChE 활성저해능을 평가하였다. 백년초 100 g FW당 총페놀 함량은 409.9 mg GAE, 총플라보노이드 함량은 72.2 mg CE이었다. 백년초(100 g FW)의 산화방지능은 ABTS, DPPH, ORAC법에서 각각 381.2, 298.2, 3,219.9 mg VCE였다. 백년초 추출물은 $H_2O_2$의 산화 스트레스로부터 세포 내 산화 스트레스를 감소시켜 신경세포 PC-12의 생존율을 농도의존적으로 증가시켰다. 또한, 백년초 추출물은 AChE 및 BChE 활성을 저해하였다. 본 연구 결과로부터 백년초의 세포 내 산화 스트레스 감소에 의한 신경 세포 보호능과 AChE 및 BChE 저해능이 확인 되었으며, 이러한 결과를 통해 향후 백년초를 이용한 기능성 제품 및 여러 가공품 개발에 활용이 가능할 것으로 기대한다.

• KSBB Journal
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• 제30권2호
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• pp.63-68
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• 2015

This study aimed to develop and optimize a demucilaging process of Opuntia ficus-indica var. saboten (OFI) fruit to increase its usability as functional food ingredient and food additive. Viscozyme and Novozym 33095 as multienzyme complex having a broad spectrum of carbohydrases and pectolytic enzymes, respectively, were used in enzymatic dissolution along with high hydrostatic pressure liquefaction. To optimize the liquefaction process using high hydrostatic pressure liquefying extractor, response surface methodology with 3-factor central composite design was employed with reaction factors such as temperatures (25, 32, 40, 48, and $55^{\circ}C$), pressures (20, 40, 60, 80, and 100 MPa), and times (15, 30, 45, 60, and 75 min). At optimum conditions ($25^{\circ}C$, 100 MPa, and 58.275 min) for high hydrostatic pressure liquefaction process, the processed OFI fruit juice was predicted to have viscosity at 2.917 poise, partly due to the release of free sugars such as fructose and glucose detected using HPLC-ELSA system. The results above suggests that the OFI fruit juice with decreased viscosity may be used for various manufacturing processes of food, beverage, ice cream, and cosmetics.

• 한국식품조리과학회지
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• 제27권3호
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• pp.59-70
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• 2011

The effects of Backryeoncho (Opuntia ficus-indica var. saboten) powder addition (0, 0.4, 0.8, and 1.2%) on the pH, titratable acidity, lactic acid contents, microbial contents, texture, and sensory evaluation of cabbage Kimchi, stored at $10^{\circ}C$ for 36 days were studied to establish an optimum recipe. Upon addition of Backryeoncho powder, pH was higher than that of Kimchi without powder after 36 days of fermentation. The titratable acidity was increased by the addition of Backryeoncho powder, and 0.4% powder added Kimchi showed the slowest changing level. During the fermentation period, the degree of salinity decreased with the addition of powder from 2.52 to 2.19 to 2.10. The a value was higher in Kimchi with added Backryeoncho powder in a dose-dependent manner compared with control Kimchi. The cutting force and compression force were higher during the fermentation period, and especially addition of 0.4% powder showed the highest value of hardness. The addition of powder slowed growth of lactic acid bacteria as compared with the control samples. In the sensory evaluation of overall taste, 0.4% addition of powder improved the quality of Kimchi. Therefore, addition of 0.4% Backryeoncho powder apears to be an acceptable approach to enhance the quality of Kimchi without reducing acceptability.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권2호
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• pp.210-219
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• 2017

손바닥선인장으로부터 기능성식품 개발을 위하여 최적의 에탄올 추출물 탐색과 HPLC-PDA 분석방법에 의한 validation을 실시하였다. 지표성분으로 dihydrokaempferol (DHK)과 3-O-methylquercetin(3-MeQ)을 선정하여 표준화를 실시하였으며 검출법 확립을 위한 정량분석은 Luna RP-18 칼럼($4.6{\times}250mm$, $5{\mu}m$)을 이용하여 1% 인산용액과 아세토니트릴을 전개 용매로 사용하였다. 용출은 1.0 mL/min의 유속으로 기울기 용출(gradient elution) 방법을 이용하였으며, 280 nm 파장에서는 DHK를, 360 nm 파장에서는 3-MeQ를 검출한 피크 면적을 이용하여 검량곡선을 작성하여 분석하였다. 본 연구에서 확립한 분석법으로 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 회수율을 검색하였다. DHK의 검량선으로부터 상관계수($R^2$) 0.9998의 우수한 직선성과 intra-day와 inter-day 분석에서 97% 이상의 회수율과 3% 미만의 RSD를 나타내 정밀성과 정확성을 입증하였다. 3-MeQ의 검량선으로부터 상관계수($R^2$) 1의 우수한 직선성과 intra-day와 inter-day 분석에서 95% 이상의 회수율과 7% 미만의 RSD를 나타내 정밀성과 정확성을 입증하였다. DHK의 검출한계는 $1.38{\mu}g/mL$, 정량한계는 $4.18{\mu}g/mL$로 나타났으며, 3-MeQ의 검출한계는 $3.49{\mu}g/mL$, 정량한계는 $10.6{\mu}g/mL$로 나타났다. 손바닥선인장 에탄올 추출물(OFSEs)은 70과 $80^{\circ}C$에서 50, 70, 80% 에탄올로 3, 4, 5, 6시간 동안 각각 추출하였으며, 지표물질의 검량곡선을 활용하여 각각의 OFSEs로부터 두 종의 지표물질 함량을 분석하였다. 본 시험법으로 분석한 지표물질의 함량은 $80^{\circ}C$에서 추출한 70% OFSE가 DHK $26.42{\pm}0.65mg/OFS100g$, 3-MeQ $3.88{\pm}0.29mg/OFS100g$의 함량을 나타내 가장 우수하게 나타났다. 다양한 OFSEs에 대하여 DPPH 자유 라디칼 소거효능과 쥐의 간 균질액을 이용한 지질과산화 저해 효능에 대한 항산화 효능은 지표물질의 함량이 가장 높은 70% OFSE에서 우수한 효능을 나타내 본 연구에서 확립한 원료 표준화를 위한 적합한 분석법임이 검증되었다. 따라서 본 연구를 통하여 HPLC-PDA를 이용한 손바닥선인장 에탄올 추출물의 DHK와 3-MeQ의 분석법은 개별인정형 건강 기능식품 기능성 원료 개발을 위한 유용한 자료로 활용될 것으로 생각한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제27권5호
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• pp.821-826
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• 1998

Functional properties of mucilage and pigment extracted from Opuntia ficus-indica var. saboten were determined at various temperatures, pHs and alcohol concentrations. The crude mucilage extracted from pickly pear showed pH 4.2, 0.14% total acidity and 8.1% total soluble solid content(w/w, wet basis). Polysaccharide was purified from mucilage extract by isopropanol precipitation. Intrinsic viscosity of polysaccharide was 18.1dl/g and decreased with increasing KCl concentration. Relative viscosity and color stability of mucilage extract were determined with capillary viscometer and spectrophotometer at 534nm, respectively. In additions of 1~20%(v/v) ethanol, the red pigment of mucilage extract was very stable, but relative viscosity, increased gradually. For heating above 7$0^{\circ}C$, the stability of red pigment decreased drastically, but rheological property of mucilage was not changed. During storage, the red pigment was extremely unstable at above pH 8.3. At both pH 3.0 and pH 4.2, the red pigment was the most stable at 4$^{\circ}C$ for 18 days. In the case of storage at 37$^{\circ}C$, pigment of mucilage extract at pH 3.0 was destroyed more quickly than that at pH 4.2. Natural mucilage extract(pH 4.2) showed the good stability of red pigment at 3$0^{\circ}C$ for 10 days.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권2호
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• pp.146-153
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• 2009

손바닥선인장의 항당뇨 효과와 기작을 알아보기 위한 연구의 일환으로, 손바닥선인장의 열매 및 줄기의 급여가 STZ으로 당뇨가 유발된 8주령 수컷 흰쥐의 음수량, 식이섭취량, 체중, 공복혈당, 당내성에 미치는 효과와 당뇨의 합병증인 고지혈증(중성지방, 유리지방산, 총콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, HDL-콜레스테롤)을 조사하였다. 손바닥선인장의 열매 및 줄기는 동결건조 후 분쇄하여 분말사료에 8%(열매) 및 5%와 10%(줄기) 수준으로 첨가하여 3주간 자유채식 시켰다. 실험군은 정상군(NC), 당뇨대조군(DC), 열매급여군 (DOF), 줄기5%급여군(DO-5), 줄기10%급여군(DO-10)으로 구분하였으며, 음수량은 1일, 식이섭취량은 2일 간격, 체중 및 혈당은 1주 간격으로 측정하였는데, 혈당은 12시간 절식 후 꼬리정맥에서 측정하였다. 당 내성은 공복 시 혈당을 측정한 후 포도당(50 mg/체중 1 kg)을 복강에 주사한 다음, 30, 60, 90, 120분 경과하였을 때 혈당과 동일한 방법으로 측정하였다. 수분함량은 열매가 94.5%, 줄기가 92.3%였고, 조회분, 조단백, 조지방, 조섬유 등의 농도는 줄기가 열매에 비해 높았고, NFE는 열매가 줄기에 비해 높았다. 체중변화는 DC에 비해 DOF에서 체중이 적게 감소했다. 음수량과 사료섭취량은 NC에 비해 DC가 각각 7.5배 및 1.5배 이상 증가하였고, 처리군들은 음수량 및 식이섭취량이 DC에 비해 낮았다. NC의 공복혈당은 평균 100 mg/dL이었고 DC는 379 mg/dL이었으며, DOF는 DC에 비해 28%의 혈당 감소를 보인 반면(P<0.05), DO-5는 5%와 DO-10은 9% 감소하여 유의적 차이를 보이지 않았다. 당 내성 실험에서 NC와 DO-5는 급여한지 30분 후에, 다른 처리군은 60분 후에 최고 혈당을 나타내었다. 혈장 인슐린 함량도 당뇨대조군과 비교해 DOF, DO-5와 DO-10에서 유의적(p<0.05)인 증가를 보였다. 이로써 손바닥선인장의 열매가 STZ으로 당뇨가 유발된 쥐에서 당뇨의 개선효과가 있는 것으로 판단된다. 또한 손바닥선인장의 열매 및 줄기 모두 당뇨의 합병증인 지질대사에서 혈장의 중성지방, 유리지방산, 총 콜레스테롤 그리고 LDL-콜레스테롤을 모두 DC와 비교해 DOF, DO-5와 DO-10에서 유의적인 감소를 보였다(p<0.05). 이상의 결과에서 볼 때, 손바닥선인장의 열매는 항당뇨효능이 있었고, 또 당뇨 합병증인 지질대사의 이상도 개선하는 것으로 관찰되었으며, 그 줄기는 통계적으로 유의한 혈당감소 효과를 보이지는 않았지만 당뇨의 합병증인 고지혈증을 개선시키는 것으로 나타나, 보다 구체적인 작용기작을 추가적 연구를 통해 확인할 필요가 있다고 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권1호
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• pp.11-17
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• 2002

제주도 손바닥 선인장 열매주를 제조함에 있어 질소원의 첨가에 따른 발효 중 성분 변화를 조사하고, 이를 증류시 품질 및 기호도의 변화를 알아보고자 하였다. 질소원을 첨가한 2단 담금부터 발효 종료일까지 성분 변화는 질소원 첨가 유무에 따라 각각 pH $3.7{\sim}3.8$, $3.6{\sim}3.7$, 산도 $4.2{\sim}6.5$, $1.2{\sim}1.5$, 당도 $10.0{\sim}10.8$, $5.6{\sim}6.0$ $^{\circ}Brix$, 환원당 $3.50{\sim}3.83$, $6.43{\sim}6.73$ mg/ml, 알코올 $8.1{\sim}9.8$, $8.0{\sim}9.1%$로 산도, 당도, 알코올은 증가하고, pH와 환원당은 감소하였다. 질소원을 첨가한 발효주가 첨가하지 않은 발효주에 비해 pH, 산도, 당도는 높았고 환원당은 낮았다. 발효과정에서 yeast의 생육도는 증가, bacteria는 감소하였으며 질소원을 첨가함으로써 그 경향은 더욱 증가하였다. 발효주를 증류한 후 각각 후류와 증류수로 희석하여 알코올 농도를 22%로 조정한 증류주의 pH는 $3.7{\sim}4.0$, 산도는 $0.02{\sim}0.10$, 당도는 $5.4{\sim}6.1\;^{\circ}Brix$였다. 향기성분으로는 acetaldehyde, acetyl acetone, acetic acid ethyl ester, ethyl alcohol, 2-propyl alcohol, acetone, n-propyl alcohol, butanoic acid methyl ester, 2-phenyl ethanol, thymol, acetic acid phenyl ester, vanillic aldehyde 등이 공통으로 검출되었고, 그 밖의 향기성분은 종류에 따라 다소 차이를 보였다. 또한 이들의 관능검사 결과, 색과 향에서는 유의적인(p<0.05) 차이를 보였으나, 전반적인 기호도에서는 시료간 유의적인(p<0.05) 차이가 없었다. 전체적으로 질소원을 첨가하지 않은 술덧을 증류하여 증류수로 희석한 증류주가 높은 pH와 당도, 낮은 산도를 보였으며 기호도에서도 가장 높았다.