초임계 유체 추출법을 이용한 잣기름과 그 부산물 탈지 잣박에 관한 연구 = A Study on the Pine Nut Oil and Its Byproducts Defatted Nut Flour Using Supercritical Fluid Extraction Method

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The efficacy of pine nut, which is a Korean traditional food, is widely acknowledged not only in Korea but also in other countries. As a result, the use of pine nuts has been widened, and foods utilizing various nuts have been developed. Studies on the supercritical fluid extraction process have been actively carried out as an extraction technique to replace the problem of nutrient destruction and impurity residue in high temperature squeeze extraction, which is a method of extracting existing pine oil. Supercritical fluid extraction is a technique of using a fluid under a double-sided condition with a density (solvent effect) similar to that of a liquid phase, having a transmission property such as a diffusion coefficient and a viscosity similar to those of a gas phase at a pressure and a temperature higher than a critical point, Food industry, medicine, environment industry, and the like. Pine nuts, which are waste resources after the extraction of nuts, are rarely studied.
The purpose of this study was to compare the lipid oxidation stability, storage temperature and color change of supernatant with supercritical fluid extraction method and to investigate antioxidant effect and antioxidant activity of nuts.
Lipid oxidation stability of pine oil showed that supercritical fluid pine nut oil was stable at room temperature rather than high temperature compressed pine oil. However, high temperature storage of supercritical.
As a result of measuring the color of pine nut oil, the difference in color difference between the high temperature pressed noodle oil and the supercritical fluid noodle oil was small in the room temperature storage, and the high temperature pressed noodle oil showed a large chromaticity change compared to the supercritical fluid noodle oil.
Moisture is 4.29±0.21 (%), Crude protein was 21.65±1.61 (%), Crude Fat was 32.79±0.71 (%), Ash of jatbak was 4.16±0.01 (%), And Total carbohydrate was 37.11 (%).
The free amino acid was present in the nuts after extracting the nuts of the nuts with a total free amino acid of 19.42 (μg/g).
P(zinc) was the highest in minerals of the nuts, with 14.28 ±0.24a (mg/ml).
Sucrose was the highest in free sugar of the nuts 5.35±0.10a (mg/ml).
Reduced sugar content of nuts was 0.83±0.00 (%) for water solvent extraction and 0.92±0.00 (%) for 80% EtOH solvent extraction.
The DPPH free radical scavenging method of the nuts showed a maximum of 21.23 (%) in water solvent and a maximum of 14.79 (%) in 80% EtOH solvent.
SOD-liked activity of nuts was 18.22±1.50 (%) in water solvent and 18.28±1.48 (%) in 80% EtOH solvent.
ABTs radical scavenging activity of nuts was 27.30±1.02 (%) in water solvent and 25.03±0.44 (%) in 80% EtOH solvent.
Reducing power activity of nuts was 0.93±0.00 (%) in water solvent and 0.94±0.00 (%) in 80% EtOH solvent.
Total phenolic acid contents of nuts were 1.16±0.00 (mg/g) in water solvent and 1.17±0.01 (mg/g) in 80% EtOH solvent.
Total flavonoid contents of nuts were 0.08±0.03 (mg/g) in water solvent and 0.14±0.01 (mg/g) in 80% EtOH solvent.
Electron donating activity per peak of nuts was 86.91% at peak 1, 81.03% at peak 2, 78.78% at peak 3, 80.58% at peak 4, 79.96% at peak 5 and 76.83% at peak 6, respectively.
Total phenolic acid contents of the nuts were 0.546±0.00 (mg/g) at peak 1, 0.550±0.00 (mg/g) at peak 2, 0.565±0.00 (mg/g) at peak 3, 0.545±0.00 (mg/g) at peak 4, 0.547±0.00 (mg/g) at peak 5, and 0.551±0.00 (mg/g) at peak 6.
Total flavonoid contents of the nuts were 1.63±0.00 (mg/g) at peak 1, 1.68±0.01 (mg/g) at peak 2, 2.72±0.03 (mg/g) at peak 3, and 1.61±0.01 (mg/g) at peak 4, 1.60±0.00 (mg/g) at peak 5 and 1.84±0.00 (mg/g) at peak 6.
In the disk diffusion method of nuts and nuts, antimicrobial activity of nuts oil was expected, but there was no antibiotic sensitivity and no clear zone was observed.

국문 초록 (Abstract)

송자(松子)·백자(栢子)·실백(實栢)이라고도 가을에 채취하여 식용하거나 약용한다. 약으로 사용할 때에는 해송자라고 한다. 잣은 우리나라의 특산으로 명성이 높아 예로부터 중국에까지 널리 알려져서 당나라 때의 『해약본초(海藥本草)』에는 그 생산지를 신라로 기재하였다. 또, 명나라 때의 『본초강목(本草綱目)』에서는 신라송자(新羅松子)라 칭하기도 하였다. 잣에는 지방유가 약 74％ 정도 들어 있고 그 주성분은 올레인산·리놀렌산이다. 약성은 온화하고 맛이 달다. 오래 먹으면 노인성변비에 장의 유동운동을 촉진시키면서 배변을 용이하게 하는 효과가 있다고 한다고 한다. 이에 따라 국민들은 잣의 효능에 관심을 가지게 되었고 잣을 이용한 식품이 다양하게 개발되고 있다. 일반적인 잣기름 추출 방법인 고온압착추출은 영양소 파괴와 불순물이 잔류하는 문제가 있어 이를 극복할 만 한 방법으로 초임계 유체 추출 연구가 이루어졌다.
초임계 유체 추출은 임계점(Critical piont) 이상의 압력과 온도에서 기체상과 유사한 확산계수, 점도 등의 전달물성을 갖고, 액체상과 비슷한 밀도(용매효과)를 갖는 양면성 상태하의 유체를 사용하는 기술로, 식품공업, 의약품, 환경산업 등의 다양한 분야에서 이용된다. 잣은 잣기름 추출 후 폐자원인 잣박이 발생하지만, 그 이용방법에 대한 연구는 미비한 실정이다.
본 연구에서는 초임계 유체 추출법을 이용한 잣기름의 지질산화 안정성과 보관 온도와 시간에 따른 색도변화를 비교하여 연구하고, 잣박의 항산화효과 및 항산화물질에 대한 연구를 통해 폐자원인 잣박의 활용방안에 대해 연구하였다.
잣기름의 지질산화 안정성 결과 초임계유체잣기름이 고온압착잣기름보다 상온에서 안정함을 보였지만, 고온에서 산패가 빨리 진행됨에 따라 초임계잣기름의 고온저장이 적합하지 않은 것으로 나타났다.
잣기름의 색도 측정 결과 고온압착잣기름과 초임계유체잣기름 모두 상온보관에서는 색도차이가 적게 나타났고, 85℃보관에서 고온압착잣기름이 초임계유체잣기름에 비해 색도변화가 크게 나타났다.
잣박의 수분(Moisture)은 4.29±0.21(%), 조단백질(Crude protein)은 21.65±1.61(%), 조지방(Crude fat)은 32.79±0.71(%), 조회분(Ash)은 4.16±0.01(%), 총탄수화물(Total Carbohydrate)은 37.11(%)이었다.
잣박의 총 유리아미노산이 19.42(µg/g)이었다.
잣박의 무기질은 P(아연)이 14.28±0.24a(mg/ml)으로 가장 높았다.
잣박의 유리당은 Sucrose이 5.35±0.10a(mg/ml)으로 가장 높았다.
잣박의 환원당 조성은 water 추출 시 0.83±0.00 (mg/ml), 80% EtOH 추출 시 0.92±0.00 (mg/ml)였다.
잣박의 DPPH free radical 소거법은 water 추출 시 최고 21.23 (%)을 나타냈고, 80% EtOH 추출 시 최고 14.79 (%)였다.
잣박의 SOD-liked activity는 water 추출 시 18.22±1.50 (%), 80%EtOH 추출 시 18.28±1.48 (%)였다.
잣박의 ABTs radical scavenging activity는 water 추출 시 27.30±1.02(%), 80%EtOH 추출 시 25.03±0.44(%)였다.
잣박의 Reducing power activity는 water 추출 시 0.93±0.00(%), 80%EtOH 추출 시 0.94±0.00(%)였다.
잣박의 Total phenolic acid contents는 water 추출 시 1.16±0.00 (mg/g), 80%EtOH 추출 시 1.17±0.01 (mg/g)였다.
잣박의 Total flavonoid contents는 water 추출 시 0.08±0.03 (mg/g), 80%EtOH 추출 시 0.14±0.01 (mg/g)였다.
잣박의 피크별 Electron donating activity는 피크1에서 86.91(%), 피크2에서 81.03(%), 피크3에서 78.78(%), 피크4에서 80.58(%), 피크5에서 79.96(%), 피크6에서 76.83(%)였다.
잣박의 피크별 Total phenolic acid contents는 피크1에서 0.546±0.00(mg/g), 피크2에서 0.550±0.00(mg/g), 피크3에서 0.565±0.00(mg/g), 피크4에서 0.545±0.00(mg/g), 피크5에서 0.547±0.00(mg/g), 피크6에서 0.551±0.00(mg/g)였다.
잣박의 피크별 Total flavonoid contents는 피크1에서 1.63±0.00(mg/g), 피크2에서 1.68±0.01(mg/g), 피크3에서 2.72±0.03(mg/g), 피크4에서 1.61±0.01(mg/g), 피크5에서 1.60±0.00(mg/g), 피크6에서 1.84±0.00(mg/g)였다.
잣기름, 잣박의 디스크 확산법에서 잣기름의 항균활성을 기대했으나 항생제 감수성(antibiotic sensitivity)이 없어, clear zone이 나타나지 않았다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• Ⅰ. 서 론
• 1. 연구의 필요성 및 목적
• Ⅱ. 실험재료 및 전처리
• 1. 고온압착잣기름과 초임계유체잣기름
• 2. 잣박
• Ⅲ. 실험방법
• 1. 잣기름 실험방법
• 가. 지질산화 안정성 측정
• a. 카보닐 값
• b. 산가
• c. TBA가
• d. 요오드가(아이오딘가)
• e. p-Anisidine value(아니시딘가)
• f. 과산화물가
• g. 지방산
• 나. 색도
• 2. 잣박 실험방법
• 가. 이화학적특성 평가
• a. 일반성분
• b. 아미노산 조성
• c. 무기질
• d. 유리당
• e. 환원당
• 나. 항산화 물질 측정
• a. Total phenolic acid contents
• b. Total flavonoid contents
• 다. 항산화 효과 측정
• a. Electron donating activity
• b. SOD-liked activity
• c. ABTs radical scavenging activity
• d. Reducing power activity
• 라. HPLC 분석 및 분리물의 항산화능 평가
• a. HPLC 분석 조건
• b. Total phenolic acid contents
• c. Total flavonoid contents
• d. Electron donating activity
• 3. 잣기름과 잣박의 항균활성 측정
• 가. 사용균주 및 조건
• 나. 디스크 확산법
• 4. 통계 분석
• Ⅳ. 실험결과
• 1. 잣기름 실험결과
• 가. 지질산화 안정성
• a. 카보닐 값
• b. 산가
• c. TBA가
• d. 요오드가(아이오딘가)
• e. p-Anisidine value(아니시딘가)
• f. 과산화물가
• g. 지방산
• 나. 색도
• 2. 잣박 실험결과
• 가. 이화학적특성
• a. 일반성분
• b. 아미노산
• c. 무기질
• d. 유리당
• e. 환원당
• 나. 항산화 물질
• a. Total phenolic acid contents
• b. Total flavonoid contents
• 다. 항산화 효과
• a. Electron donating activity
• b. SOD-liked activity
• c. ABTs radical scavenging activity
• d. Reducing power activity
• 라. HPLC 분석 및 분리물의 항산화능
• a. Total phenolic acid contents
• b. Total flavonoid contents
• c. Electron donating activity
• 3. 잣기름과 잣박의 항균활성 측정
• 가. 디스크 확산법
• a. 잣기름의 디스크 확산법
• b. 잣박의 디스크 확산법
• Ⅴ. 요약 및 결론
• 참고문헌
• 영문초록