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ISSN : 1225-7060(Print)
ISSN : 2288-7148(Online)
Journal of The Korean Society of Food Culture Vol.38 No.6 pp.434-441
DOI : https://doi.org/10.7318/KJFC/2023.38.6.434

Effect of Blanching Treatment on Quality Characteristics and Antioxidant Activity of Beetroots

Hae Yeon Choi1, Soo Bin Kim1, Eun Seong Go1, Ji Hye Chu1, Hee-Kyung Jeon2, Jin Hee Choi3*
1Department of Food Service Management and Nutrition, Kongju National University
2Advanced Energy Materials and Components R&D Group, Korea Institute of Industrial Technology
3Department of Food Science and Nutrition, Daejin University
* Corresponding author: Soo Bin Kim, Department of Food Service Management and Nutrition, Kongju National University, Dahakro 54, Yesan, Chungnam 32439, Korea Tel: +82-10-7795-7265 Fax: +82-41-330-1500 E-mail: rokmcsubin@naver.com
October 27, 2023 November 17, 2023 November 17, 2023

Abstract


This study investigated quality characteristics and antioxidant activity of beetroots after blanching. Beetroots were blanched in distilled water, 2% NaCl water, and 2% citric acid water at 100°C for 3 minutes (the blanched group). The moisture content was highest in the control (CON) at 91.30% (p<0.05), and cooking loss was lowest in the water-blanched beetroot (BW) at 5.39% (p<0.01). Chromaticity decreased after blanching compared to CON (p<0.001). Total polyphenol contents (TPC) and total flavonoid contents (TFC) decreased after blanching, and as a result of comparing the True retention (TR) of the blanching treatment group, BW had the highest with TPC TR 91.22% and TFC TR 70.51%. DPPH and ABTS+ radical scavenging activities were highest in the CON, and in the blanching group BW was highest scavenging activity. The total number of microorganisms in the CON group was 2.97 log CFU/g, whereas no microorganisms were detected in the blanched groups. Therefore, this study, blanching in water without additives is the most appropriate method for preserving physiologically active substances and nutrients in beetroots and inhibiting microbial growth.


NaCl , citric acid , blanching , beetroot , true retention

블랜칭 처리가 비트의 품질특성과 항산화 활성에 미치는 영향

최해연1, 김수빈1, 고은성1, 추지혜1, 전희경2, 최진희3*
1공주대학교 외식상품학과
2한국생산기술연구원 에너지소재부품연구그룹
3대진대학교 식품영양학과

초록

    I. 서 론

    오늘날 산업의 발달은 생활 식습관을 변화시켰고, 변화한 모습에 따라 즉석에서 빠르고 간편하게 섭취할 수 있는 편 의 식품의 소비가 증가하였다. 수요가 증가함에 따라 식품 산업에서는 편의 식품 및 가공 식품의 개발을 활발히 진행 중이다(Kim et al. 2014). 식품이 가공, 유통되는 과정에서 미생물에 의한 부패 및 품질 저하, 효소에 의한 갈변 반응 등이 발생하면 식품의 가치가 떨어져 문제가 되는데, 품질 보존 및 상품성 향상을 위해 가열이나 냉동 등의 다양한 전 처리 과정을 걸치게 된다(Choi et al. 2022). 채소류의 경우 polyphenol oxidase, pectinesterase 등의 산화 효소를 보유하 고 있으며 효소의 활성으로 인한 갈변 등의 품질 저하와 기 능성 저하가 발생할 수 있어 신선 상태로의 보관이 어렵다. 효소를 불활성화 시키기 위한 전처리 과정은 염이나 당을 첨 가하여 데치는 것이 일반적인데, 이러한 가열공정을 거치면 서 영양소 및 기능성 성분의 소실이나 열적 품질 저하가 수 반될 수 있다(Hwang et al. 2019). 식물체에 있는 천연색소 는 다양한 항산화 물질을 함유하고 있으며 폴리페놀 화합물 은 DNA 손상, 노화, 암 등의 원인이 되는 free radical을 소 거하는 기능이 있어 이에 따라 항암, 항바이러스, 면역력 증 진 등 생체에 도움을 줄 수 있는 기능성 물질 개발을 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다(Hwang et al. 2015). 식물체 에서 추출한 천연색소는 안정성이 불안하여 pH, 수분 활성 도, 산소, 빛 등의 외부환경 변화에 인해 민감하게 반응하며, 식품에 활용될 경우 색소의 농도, 온도, 가공 및 보관 조건 등 다양한 요소에 영향을 받는다(Güneser 2016). 채소의 품 질을 보존하고 상품 가치를 향상하면서 가열 처리로 인한 품 질저하 및 기능성 성분과 영양소 손실을 최소화 하기 위한 연구가 진행되고 있으며 선행 연구로는 전처리 근채류의 저 장과정중의 품질평가(Kwak et al. 2012), 다양한 전처리 방 법에 따른 당근의 이화학 및 영양학적 특성 분석(Kim et al. 2014), 데치기 조건에 따른 우엉, 연근 및 마늘종의 이화학적 특성 변화(Hwang et al. 2019), 전처리 조건에 따른 당근의 품질특성과 항산화 활성(Choi et al. 2022) 등이 있다.

    비트는 명아주과의 두해살이풀로 잎과 뿌리 모두 식용이 가능하여 샐러드나 피클 등의 요리에 많이 활용하고 있으며, 기후가 따뜻한 유럽 남부가 원산지로 우리나라에서는 제주 도에서 많이 재배하고 있다(Yi et al. 2017). 비트 뿌리의 주 요 색소 성분인 betalain은 적자색의 betacyanin과 황색의 betaxanthin으로 구분되며, 이 중 betacyanin은 betanin과 isobetanin으로 다시 한 번 나누어지게 된다. 이러한 성분은 수용성 색소 성분으로 카테킨과 플라보노이드 등 다른 천연 항산화 물질보다 높은 활성 산소 및 free radical 소거능을 가진 것으로 알려져 있다(Jang et al. 2009). 하지만 betanin 은 열과 산소, 빛과 같은 외부 환경 변화에 대해 민감하고 pH 변화나 금속 이온 첨가 시에 안정성이 감소하여 천연색 소로 식품의 활용에 제약이 있는 상태이다(Min et al. 2018). 하지만 다른 안토시아닌계 천연색소에 비하여 안정성이 좋 고 높은 항산화 활성을 나타내기 때문에 제품 활용을 위한 비트의 색소 안정성 연구가 진행 중이다. 선행 연구로는 레 드 비트 뿌리 추출물의 항산화 및 항염증 효과(Yi et al. 2017), 국내산 레드비트 추출 천연색소의 항산화 특성 및 안 정성(Min et al. 2018), 추출 조건에 따른 제주산 레드비트 색소의 항산화 활성 비교(Kang et al. 2022) 등이 있으며, 비트의 항산화 보존을 위한 연구가 진행되고 있으나 실제 식 품가공에 필요한 연구는 아직 미비한 실정이다.

    한편, 미국 농무성(USDA)는 가공, 조리로 인하여 증감하 는 기능성 성분의 함량 변화를 True retention(보존율, TR)을 사용하여 나타내고 있다. TR은 조리 후 식품 중량 변화를 함 께 고려하여 조리 후 식품의 영양성분 함량 변화를 계산하 며, 조리된 식품에 함유된 영양성분의 보존율을 나타낸다 (Hwang et al. 2016). 하지만 아직 전처리나 블랜칭에 관한 선행 연구는 항산화 활성 및 품질특성만 비교한 연구가 진 행되고 있으며, TR을 적용하여 영양소 변화를 나타낸 연구 는 부족한 상황이다.

    따라서 본 연구에서는 다양한 블랜칭 조건에서 비트의 품 질특성 및 TR을 적용한 항산화 활성 비교 분석을 통하여 비 트의 색소 안정성을 높이고, 기능성 성분의 손실을 최소화 할 수 있는 전처리 조건에 대한 기초 자료를 제시하고자 하 였다.

    II. 연구 내용 및 방법

    1. 실험 재료

    실험에 사용된 비트는 예산 농협마트(Yesan, Korea)에서 구매하여 사용하였다. 무수 구연산(Jungbunzlauer, pernhofen, Austria)은 (주)대한제당 사이트에서 구입하였으며, 소금(CJ cheiljedang, Sinan, Korea)은 농협 마트에서 구입하여 사용 하였다.

    2. 재료 준비 및 전처리

    비트는 흐르는 물에 세척한 후 비가식 부위를 제거하고 2×2×1 cm3 규격의 직육면체로 절단하여 시료로 사용하였다. 블랜칭 처리하지 않은 것을 대조군(CON)으로 설정하였으며, 블랜칭 그룹은 Water blanched (BW, 증류수), Citric acid blanched (BC, 2%), NaCl blanched (BN, 2%)로 처리하였 다<Table 1>. 비트 200 g을 100°C로 예열한 물(800 mL)에 3분간 블랜칭 처리한 후 실온에서 30분 방랭하여 품질 변화 와 항산화 활성을 측정하였다.

    3. 가열감량 및 수분함량 측정

    가열감량은 블랜칭한 비트를 실온에서 30분 방랭한 뒤 전 처리 전과 후의 중량 차이를 아래의 수식으로 계산하여 백 분율(%)로 나타내었다. 수분함량은 수분측정기(MJ-33, Mettler Toledo, Zurich, Switzerland)를 사용하여 105°C에 적외선 수 분 측정 방법으로 측정하였다. 비트는 얇게 썰어 사용하였으 며, 실험은 10회 반복하여 얻은 평균값과 표준편차로 표시하 였다.

    Cooking loss (%)= ( 전처리 전 중량 − 전처리 후 중량 전처리 전 중량 ) × 100

    4. pH 측정

    pH는 비트 3g과 증류수 27mL를 Homogenizer (PT- 2500 E, Kinematica, Malters, Switzerland)를 사용하여 교 반한 시료를 여과(Whatman No. 2)한 뒤 pH meter (Corning 340, Mettler Toledo, Burrington, UK)를 이용하여 측정하였 다. pH는 5회 반복 측정하여 얻은 평균값과 표준편차로 나 타내었다.

    5. 색도 측정

    색도는 비트의 단면을 색차계(CR-300, Kolica Minolta Co., Osaka, Japan)로 측정하여 L값(lightness), a값(+redness/ -greeness), b값(+yellowness/-blueness)을 나타내었으며, 실험 은 20회 반복하여 평균값과 표준편차로 나타내었다. 표준 백 색판(standard plate)은 L=94.65, a= −0.43, b=4.12이다.

    6. 페놀 화합물 및 항산화 활성 분석

    1) 시료액 조제

    비트 20 g에 70% ethanol을 180mL 가하여 130 rpm의 shaking incubator (SI-900R, Jeio Tech, Kimpo, Korea)에 실온에서 24시간 동안 추출하였다. 추출액은 여과지 (Whatman No. 2, Whatman Ltd.)에 여과한 후 희석하여 시 료액으로 사용하였다.

    2) 총 폴리페놀 함량 측정

    전처리 방법에 따른 총 폴리페놀 함량은 Swain & Hillis (1959)의 방법을 참고하여 측정하였다. 시료액 100 μL에 증 류수 2000 μL와 2 N Folin 용액 200 μL를 가하여 3분 방치 한 후 Na2CO3 (1 N sodium carbonate)를 가하여 암소에서 1시간 동안 방치하였다. 반응시킨 시료를 765 nm에서 분광 광도계(DU-800, beckman coulter Inc., Seoul, Korea)를 이 용하여 측정하였으며, 3회 반복하여 평균값과 표준편차로 나 타내었다. 표준물질로 gallic acid를 사용하여 표준 곡선을 작 성한 뒤 시료 100 g 당 총 폴리페놀 함량을 gallic acid equivalents (mg GAE/100 g)로 표시하였다.

    3) 총 플라보노이드 함량 측정

    총 플라보노이드 함량은 Um & Kim (2007)에 방법을 참 고하여 측정하였다. 시료액 100 μL에 90% diethylene glycol 1000 μL와 1 N NaOH 100 μL를 가하여 37°C water bath (SB-1200, Eyela, Siheung, Korea)에 1시간 방치시킨 후 측정하였으며, 표준물질로는 quercetin(Sigma Chemical Co.)을 사용하여 표준곡선을 작성하였다. 분광광도계 (DU- 800, Beckman coulter Inc., Seoul, Korea)를 이용하여 420 nm 파장에서 흡광도를 측정한 후 시료 100 g 당 총 플라보 노이드 함량을 quercetin equivalents (mg QE/100 g)로 나타 내었다. 실험은 3회 반복하여 평균값과 표준편차로 나타내 었다.

    4) 1,1-diphenyl-2-picrylhyldrazy (DPPH) radical 소거 활 성 측정

    DPPH radical 소거 활성은 Lee et al. (2007)의 방법에 따라 측정하였다. DPPH에 99.9% ethanol을 취하여 조제한 DPPH solution 1 mL를 시료액 4mL에 가하여 30분 암실에 서 반응시킨 후 517 nm로 흡광도를 측정하였다. 대조군으로 ethanol을 사용하였으며, 3회 반복하여 평균값과 표준편차로 나타내었다.

    DPPH radical 소거활성   = ( 1 − O.D. Control ) × 100

    5) ABTS+ radical 소거 활성 측정

    전처리 방법을 달리한 비트의 ABTS+ radical 소거 활성은 Siddhuraju & Becker (2007)의 방법에 따라 측정하였다. 7.0 mM로 용해한 ABTS+ radical 시약과 2.45mM로 용해 한 potassium persulfate 시약을 혼합하고 암소에서 16시간 방치한 뒤 흡광도 734 nm에서 0.70±0.02가 되도록 설정하여 사용하였다. 시료액 100 μL에 ABTS+ radical solution을 취 하여 1분 간격으로 6회 반복 측정하였으며, 대조군은 시료액 대신 ethanol을 사용하여 측정하였다. 실험은 3회 반복하여 평균과 표준편차로 나타내었다.

    ABTS +   radical   소거활성   = ( 1 − O.D. Control ) × 100

    6) 함량 변화율

    실온에서 30분 방랭한 비트의 전처리 전후 100 g 당 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 아래의 수식에 대입하여 계산한 후 백분율(%)로 표시하였다.

    Percentage variation (%) = ( 전처리 후 중량   -   전처리 전 중량 전처리 전 중량 ) × 100

    7) 보존율

    전처리 전후 비트의 100 g 당 총 폴리페놀 및 플라보노이 드 함량을 아래의 수식에 따라 계산한 뒤 백분율(%)로 표시 하였다.

    True retention (%)= ( 전처리 후 중량 × 전처리 후 함량 전처리 전 중량 × 전처리 전 함량 ) × 100

    7. 총균수 측정

    총균수는 Kang et al. (2013)의 방법을 참고하여 측정하였 으며, 칼과 핀셋을 121°C로 15분간 Autoclave (BF-60AC, Bio free Co., Ltd., Seoul, Korea)에서 멸균 처리한 후 시료 를 무균 채취하였다. 비트 10 g에 멸균 생리식염수(0.85%) 9 0 mL를 취하여 멸균 stomacher bag (B01195WA, Zefon International Co., Ltd., Florida, USA)에 담아 stomacher (HG400V, Mayo International SR., MI, Italy)로 균질화 한 뒤 멸균 생리식염수로 단계 희석하여 사용하였다. Petrifilm 3M 배지(3M Co., St. Paul, MN,USA)에 희석액 1mL를 취하여 incubator에서 36±1°C에 48시간 동안 배양 후 colony 균체를 계수하여 log CFU/g로 나타내었다.

    8. 통계처리

    실험 결과는 통계분석 프로그램 IBM SPSS Statistics (Ver 25.0, SPSS Institute Inc.)를 이용하여 평균과 표준편차 로 표시하였으며, p<0.05 수준에서 일원배치 분산분석 (ANOVA)을 실시하여 Duncan’s multiple range test로 시료 간의 유의차를 검증하였다.

    III. 결과 및 고찰

    1. 블랜칭 처리에 따른 비트의 수분함량 및 가열감량

    블랜칭 조건을 달리한 비트의 수분함량 및 가열감량을 측 정한 결과를 <Table 2>에 나타내었다. 블랜칭한 비트의 수 분함량은 CON, BW, BN, BC가 각각 91.30, 90.30, 89.39, 88.73%로 블랜칭한 실험군들의 수분함량이 전처리를 거치지 않은 CON보다 낮은 값을 보였다(p<0.05). Lee & Chung (2020)은 채소 가열 시 조직의 수축이 일어나 수분의 유출이 발생하고 이에 따라 수분함량이 감소한다고 보고하였다. Hwang et al. (2019)의 연구에서 100°C에서 3분 이상 블랜 칭 처리한 우엉의 수분함량이 블랜칭 처리하지 않은 대조군 보다 낮게 측정되어 본 연구와 유사한 경향을 보였으며, 근 채류의 경우 블랜칭을 할 때 온도가 증가할수록 수분함량이 감소한다고 보고하였다. Cheigh et al. (2012)의 연구에서도 블랜칭한 감자의 수분함량이 감소하며 본 실험과 유사한 결 과를 보였다.

    가열감량이란 조리 전과 비교하여 조리 후 중량이 감소한 비율을 나타내는 지표로 블랜칭 처리한 비트의 가열감량은 BC가 8.96%로 가장 높게 측정되었고(p<0.01), BN과 BW가 6.65, 5.39%로 측정되었으나 두 시료 간 서로 유의적인 차이 를 보이지 않았다. Choi et al. (2022)의 연구에서 당근의 가 열감량은 블랜칭 처리를 함에 따라 중량이 감소하고 인해 당 근의 부피가 줄어들어 보수력이 낮아졌기 때문이라고 보고 하였다. 본 실험에서도 블랜칭한 비트 조직의 파괴로 인해 부피가 수축하고 수분이 유출되어 가열감량이 발생한 것으 로 사료된다.

    2. 블랜칭 처리에 따른 비트의 pH

    블랜칭 조건을 달리한 비트의 pH 측정 결과를 <Table 2> 에 나타내었다. pH를 측정한 결과 BN, BW, CON, BC가 6.13, 6.05, 6.04, 3.60 순으로 실험군 BC가 가장 낮게 측정 되었다(p<0.001). Choi et al. (2022)의 연구에서도 구연산에 블랜칭한 당근의 pH가 가장 낮게 측정되어 본 연구와 유사 한 경향을 보였다. 2% 구연산 용액의 pH는 1 .9 8로 측정되 었는데, BC의 pH가 낮게 측정된 것은 구연산의 낮은 pH에 영향을 받은 것이라 사료된다. Rahman et al. (2011)의 연구 에서도 구연산을 첨가하여 블랜칭한 실험군의 pH가 물로 블 랜칭한 실험군의 pH보다 낮게 측정되어 본 연구와 유사한 결과를 보였다.

    3. 블랜칭 처리에 따른 비트의 색도

    블랜칭 조건을 달리한 비트의 색도 측정 결과를 <Table 2>에 나타내었다. 블랜칭 조건을 달리한 비트의 L값 (lightness)은 CON이 37.82로 가장 밝았고, 블랜칭한 실험군 은 BN, BW, BC가 33.24, 31.47, 31.02 순으로 측정되었다 (p<0.001). a값(+redness/-greeness)은 CON이 16.95로 가장 높게 측정되었으며, 블랜칭 처리한 실험군의 경우 BW, BN, BC가 13.23, 9.57, 9.30 순으로 측정되었다(p<0.001). b값 (+yellowness/-blueness)도 CON이 3.40으로 가장 높았으며, 블랜칭한 실험군은 BW, BN, BC가 3.05, 2.05, 1.33 순으로 측정되었다(p<0.001). 블랜칭 조건에 따른 비트의 색도는 BW가 CON과 가장 유사한 값을 보여 블랜칭 처리 전 색을 가장 많이 유지하였다.

    Zhang et al. (2021)의 연구에서 100°C에 60-180초 블랜 칭한 비트의 L, a, b값이 감소하여 본 연구와 유사한 결과를 보였으며 이는 블랜칭 처리 과정 중 비트 뿌리의 조직 세포 가 파괴되어 색소가 손실되었기 때문이라고 보고하였다. Min et al. (2018)의 연구에서 100°C의 항온수조에 시료를 보관하 며 변화를 관찰한 결과 열처리를 함에 따라 색소의 강도가 전반적으로 유의적 감소하는 경향을 보였다. 또한, 유기산을 첨가하거나 pH 2 이하로 조절하였을 때 레드비트 색소의 안 정성이 대조군보다 낮아지는 경향을 보여 비트의 색소 성분 이 고온과 낮은 pH에 불안정하다고 보고하였다.

    비트의 주요 색소는 적색의 betacyanin과 황색의 betaxanthin 으로 이루어져 있다. 비트의 주요 발색 성분인 betalain계 betanin은 열과 pH 변화에 불안정하다고 알려져 있으며, pH 감소에 따라 안정성이 떨어진 betacyanin은 적색에서 보라색 으로 betaxanthin은 노란색에서 주황색으로 변화한다(Güneser 2016). 또한 Güneser (2016)은 식물 천연추출물에 금속이온 을 첨가할 경우 안정성이 떨어진다고 하였다. BN과 BC의 경우 소금(NaCl)이나 구연산을 첨가하여 블랜칭함에 따라 pH 변화와 금속 이온 결합으로 인해 a값과 b값을 감소시킨 것이라 사료된다. 따라서 전처리 시 소금이나 구연산 등의 기타 첨가물을 넣지 않은 순수한 물에 블랜칭 하는 것이 비 트의 색소를 가장 많이 보존하는 것으로 사료된다.

    4. 블랜칭 처리에 따른 비트의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 변화

    블랜칭 처리에 따른 비트의 총 폴리페놀 함량 변화를 <Table 3>에 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 CON이 90.69 mg GAE/100 g, 블랜칭한 실험군 BW, BC, BN이 88.61, 85.56, 85.28 mg GAE/100 g으로 측정되었으나 실험군 간 유 의적인 차이는 나지 않았다(p>0.05). Percentage variation (PV)은 BW, BC, BN이 -2.30, -5.67, -5.97%로 모든 실험 군이 블랜칭 처리 전보다 감소하는 경향을 보였다(p>0.05). True retention (TR)은 BW, BN, BC가 91.22, 88.97, 85.89%로 측정되어 블랜칭한 실험군 모두 CON보다 감소하 며 시료 간 차이를 보였으나 유의적이지 않았다(p>0.05). 총 플라보노이드 함량은 CON, BW, BN, BC가 59.13, 44.66, 42.23, 40.11 mg QE/100 g으로 측정되어 전처리 후 총 플라 보노이드 함량은 모두 감소하였으나 블랜칭한 실험군 중 BW 의 총 플라보노이드 함량이 가장 높게 측정되었다(p<0.001). PV은 BW, BN, BC가 -24.47, -28.57, -32.16% 순으로 측 정되며 CON보다 감소하는 모습을 보였다(p<0.05). TR 또한 BW, BN, BC가 70.51, 67.58, 61.75% 순으로 측정되어 총 플라보노이드 함량과 유사한 결과를 보였다(p<0.001).

    Lee et al. (2012)의 연구에서 생 자색고구마의 총 폴리페 놀 함량이 굽거나 찌는 등의 조리 과정을 거친 후 감소하는 경향을 보여 본 연구과 유사하였다. 해당 연구에서 일반고구 마와 황색고구마는 가열처리가 총 폴리페놀 함량에 영향을 주지 않거나 증가 요인으로 작용한 반면, 자색고구마에서는 감소 요인으로 작용하였다. 이는 acylated 형태로 존재하는 안토시아닌의 성분이 낮은 열안정성에 의해 분해되었기 때 문이라고 보고하였다. Zhang et al. (2021)의 연구에서 전처 리를 하지 않은 비트의 총 폴리페놀 함량이 6.40mg/g에서 100°C에 블랜칭 후 4.88-4.74 mg/g으로 감소하여 본 연구와 유사한 결과를 보였으며, 이는 세포 내 액포에 위치한 페놀 화합물이 열처리에 의해 파괴되기 때문이라고 보고하였다. 본 실험에서도 비트에 블랜칭한 후 파괴된 세포벽으로 폴리 페놀 및 플라보노이드가 유출되어 총 폴리페놀 및 플라보노 이드 함량이 감소한 것이라 사료된다. No et al. (2019)의 연구에서도 생 단자미 자색고구마에 비하여 가열 처리 후 고 구마칩의 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량이 감소하 여 본 연구와 유사한 경향을 보였다.

    5. 블랜칭 조건에 따른 비트의 DPPH 및 ABTS+ radical 소거 활성

    블랜칭 처리에 따른 비트의 5% 추출물의 DPPH 및 ABTS+ radical 소거 활성은 <Figure 1>과 같다. DPPH radical 소거 활성은 CON이 9 1.19 %로 가장 높게 측정되었 으며(p<0.001), 블랜칭 처리군의 경우 BW, BN, BC가 80.29, 79.93, 77.85%의 순서로 측정되어, 블랜칭한 실험군 중 BW에서 가장 높은 소거 활성을 보였다. ABTS+ radical 소거능의 경우도 CON이 86.81%로 가장 높았으며(p<0.01), 블랜칭한 실험군의 경우 BW, BN, BC가 각각 79.67, 78.14, 74.53%로 실험군 간 유의적 차이를 보이지 않았으나 BW에서 가장 높은 항산화 활성을 보였다.

    Jang et al. (2009)은 비트 분말의 MeOH 추출물과 water 분획물을 제외한 다른 분획물들에서 높은 항산화 효과를 확 인해 생리활성 물질은 수용성 계열 색소라 보고하였다. 이러 한 물질들은 높은 항산화 능력을 가졌지만 열이나 산소, pH 등의 외부 환경 변화에 민감하게 반응하고, 유기산이나 금속 이온을 첨가하였을 때 안정성이 떨어진다(Min et al. 2018). Betalain의 pH와 radical 의존성에 대한 보고에 따르면 betanin은 pH 4 이상에서 높은 라디칼 소거활성을 가진다 (Slimen et al. 2017). 본 연구에서 블랜칭한 실험군의 DPPH 및 ABTS+ radical 소거 활성은 pH가 높을수록 높게 측정되어 pH에 따른 betalain의 항산화 활성에 영향을 받았 을 것이라 사료된다.

    Hwang & Lee (2021)의 연구에서 열처리 하지 않은 자색 고구마의 DPPH 및 ABTS+ radical 소거 활성이 140-180°C 로 구운 자색고구마칩의 활성보다 높게 측정되어 유사한 결 과를 보였다. 본 실험에서 비트를 가열함에 따라 불안정한 생리활성 물질들이 파괴되어 블랜칭한 실험군의 항산화 활 성이 CON보다 낮게 측정된 것으로 사료되며, BN과 BC의 경우 블랜칭 할 때 함께 사용된 소금과 구연산 등의 영향을 받아 더 큰 폭으로 감소한 것으로 보인다. 따라서 비트의 생 리활성 물질을 보존하기 위해서는 첨가물을 넣지 않고 블랜 칭 하는 것이 손실을 최소화 할 수 있는 방법이라고 사료된다.

    6. 블랜칭 조건에 따른 비트의 총균수

    블랜칭 처리에 따른 비트의 총균수는 <Table 4>에 나타내 었다. 비트의 총균수를 측정한 결과 CON에서 2 .9 7 log CFU/g으로 측정되었고, 블랜칭한 실험군에서는 미생물이 검 출되지 않았다. Bae et al. (2003)은 식품의 전처리 과정을 통해 여러 생화학적 기작과 미생물 번식을 억제 시킬 수 있 다고 하였다. Choi et al. (2022)의 연구에서 전처리하지 않 은 당근은 3.37 log CFU/g의 미생물이 측정된 반면 3분 이 상 블랜칭한 당근에서는 미생물이 측정되지 않아 본 연구와 유사한 결과를 보였다. 3분 이상 100°C의 물에 블랜칭 처리 를 하면 염이나 산에 관계없이 미생물 살균 효과가 있는 것 으로 사료된다. Kim et al. (2012)의 연구에서도 전처리 후 채소에서 미생물이 검출수준 이하로 측정되어 본 연구와 유 사한 결과를 보였다.

    IV. 요약 및 결론

    본 연구에서는 다양한 조건에서 블랜칭한 비트의 품질특 성 및 TR을 통한 항산화 활성 비교 분석을 하였다. 비트를 증류수, 2% 소금물, 2% 구연산 용액에 블랜칭 하였다. 블랜 칭한 비트의 수분함량은 CON, BW, BN, BC가 각각 91.30, 90.30, 89.39, 88.73%로 블랜칭한 실험군들의 수분함량이 전 처리를 거치지 않은 CON보다 낮은 값을 보였다(p<0.05). 가 열감량은 BC가 8 .9 6%로 가장 높게 측정되었고(p<0.01), BN, BW가 6.65, 5.39%로 측정되었으나 두 시료 간 서로 유의적인 차이를 보이지 않았다. pH를 측정한 결과 3.60- 6.13으로 실험군 BC가 가장 낮게 측정되었다(p<0.001), 비트 의 L값은 CON이 37.82로 가장 밝았고, 블랜칭한 실험군은 BN, BW, BC가 33.24, 31.47, 31.02 순으로 측정되었다 (p<0.001). a값은 CON이 16.95, 블랜칭한 실험군은 9.30- 13.23으로 측정되었고(p<0.001), b값은 CON이 3.40 블랜칭 한 실험군은 1.33-3.05으로 측정되었다(p<0.001). 블랜칭 후 비트의 색도는 BW가 CON과 가장 유사한 값을 보였다. TPC, TFC 모두 CON이 가장 높게 측정되었으며, 블랜칭한 실험군의 경우 BW가 TPC 88.61 mg GAE/100 g, TFC 44.66 mg QE/100 g, TPC PV -2.30%, TFC PV -24.47%, TPC TR 91.22%, TFC TR 70.51%로 측정되어 항산화 물 질이 가장 많이 보존되었다. DPPH 및 ABTS+ radical 소거 활성도 CON이 가장 높게 측정되었고, 블랜칭한 실험군은 BW가 DPPH 80.29%, ABTS+ 79.67%로 측정되어 가장 높 은 항산화 활성을 보였다(p<0.01). 비트의 총균수를 측정한 결과 CON에서 2.97 log CFU/g으로 측정되었고, 블랜칭한 실험군에서는 미생물이 검출되지 않았다. 결론적으로 비트의 항산화 활성 및 영양성분을 보존하면서 미생물 번식 억제 및 품질 보존을 위해서는 증류수에 블랜칭하는 것이 가장 적합 하다고 사료된다. 본 연구는 비트의 편의식품 및 가공식품에 서의 활용과 개발에 있어 식품 가공 및 전처리 기술의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

    저자정보

    최해연(공주대학교 외식상품학과, 교수, 0000-0003-4569- 7924)

    김수빈(공주대학교 외식상품학과, 학석사 연계과정, 0009- 0006-5254-970X)

    고은성(공주대학교 외식상품학과, 석사, 0000-0003-1649- 4060)

    추지혜(공주대학교 외식상품학과, 석사, 0000-0002-7664- 6903)

    전희경(한국생산기술연구원 에너지소재부품연구그룹, 수석 연구원, 0000-0003-1797-6045)

    최진희(대진대학교 식품영양학과, 교수, 0000-0001-9337- 9272)

    Conflict of Interest

    No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

    Figure

    KJFC-38-6-434_F1.gif

    DPPH and ABTS+ radical scavenging activities of 5% beetroots with different blanching treatments

    Values with different letters (a-b and A-B) within DPPH and ABTS+ radical suggest significant difference by Duncan’s multiple range test (p<0.05).

    Table

    Composition of treatment for various blanching treatments methods of Beetroot

    1)CON: Non treatment beetroot, BW: Beetroot water blanching treatments 3 min, BN: Beetroot NaCl blanching treatments 3 min, BC: Beetroot citric acid blanching treatments 3 min.
    2)Treatment sample were (beetroot 200 g, water 800 mL) with the ratio of 1:10

    Qualities characteristics different blanching treatments of beetroot

    1)CON: Non treatment beetroot, BW: Beetroot water blanching treatments 3 min, BN: Beetroot NaCl blanching treatments 3 min, BC: Beetroot citric acid blanching treatments 3 min.
    2)All values are mean±SD (n≤5).
    3)a-d Values with different letter within a column suggest significant difference by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
    4)*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001.

    Effect of blanched on the total phenolics content and true retention in beetroot

    1)CON: Non treatment beetroot, BW: Beetroot water blanching treatments 3 min, BN: Beetroot NaCl blanching treatments 3 min, BC: Beetroot citric acid blanching treatments 3 min
    2)All values are mean±SD (n=3).
    3)a-d Values with different letter within a column suggest significant difference by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
    4)NS: not significant.
    5)*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001.

    Total plate count by various treatments of beetroots

    1)CON: Non treatment beetroot, BW: Beetroot water blanching treatments 3 min, BN: Beetroot NaCl blanching treatments 3 min, BC: Beetroot citric acid blanching treatments 3 min.
    2)All values are mean±SD.
    3)ND: not detected.

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