동아(Benincasa hispida) 食餌纖維의 特性 및 食品適用에 관한 硏究 = Characteristics of dietary fiber in wax gourd (Benincasa hispida) and application on food processing
동아의 과육과 과피에서 분리한 식이섬유의 물리화학적 특성 및 생리적 활성을 조사하고 동아를 국수제품에 적용하기 위하여 시료를 동결건조 시킨 후 분쇄하여 본 실험에 사용하였다.
동아과육과 과피의 일반성분, 보수력, 팽윤력, 용적밀도, 수화속도, 색도, 수용성 식이섬유, 불용성 식이섬유, 총 식이섬유 함량 등을 측정하였고 동아에서 분리한 식이섬유의 포도당 및 담즙산 흡수 지연효과를 in vitro법으로 조사하였으며 동아 수용성 식이섬유의 장내세균 활성도를 측정하였다.
또한 autoclaving, microwaving 등의 물리적 처리에 의한 동아의 특성변화를 조사하였고 알콜 불용성물질(alcohol insoluble solid, AIS)의 일반성분, 유리당, 총당 함량 등을 분석하였다.
동아를 식품에 적용하기 위하여 동아로부터 즙을 착즙하여 25%, 50%, 75%, 100% 수준으로 각각 첨가하고 국수를 제조한 다음 밀가루반죽의 특성 및 국수의 품질 등을 조사하였다.
이상의 실험결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 동아과육의 일반성분 조성은 수분 12.43%, 조단백질 14.72%, 조지방 1.46%, 조회분 12.76%였으며 과피는 수분 6.03%, 조단백질 13.38%, 조지방 4.37%, 조회분 8.26%였다. 동아과피의 보수력과 용적밀도는 각각 5.50 mL/g, 0.30 g/mL로 동아과육(4.05 mL/g, 0.20 g/mL) 보다 더 높게 나타났다.
2. 동아과육은 수용성 식이섬유, 불용성 식이섬유, 총 식이섬유 함량이 각각 11.39%, 24.27%, 35.66%였고 동아과피는 3.18%, 43.28%, 46.46%이었다. 따라서 불용성 식이섬유와 총 식이섬유는 과피에 많이 함유되어 있었고 수용성 식이섬유는 과육에 많이 함유되어있었다.
3. 동아의 glucose 투과율은 4시간 경과시에는 55~64%, 8시간 경과시에는 72~84%를 나타내어 glucose 흡수 억제효과가 높게 나타났다. 동아의 Bile acid 투과율은 24시간 경과시는 48~67%, 48시간 경과시는 61~72%를 나타내었다.
4. 동아과육과 과피에서 추출한 수용성 식이섬유가 장내세균에 미치는 영향을 조사한 결과 Bifidobacterium, Lactobacillus brevis 등의 유익균에 대하여 선택적 증식효과를 나타내었다.
5. 동아과육은 열처리시 식이섬유 함량의 변화를 보였다. 불용성 식이섬유는 microwaving 처리 전 24.27%에서 처리 후 26.78~28.33%로 증가하였으며 autoclaving 처리시 26.08~32.59%로 증가하였다. 반면 수용성 식이섬유는 처리 전 11.39%에서 microwaving 처리 후 15.87~19.31%로 증가하였으나 autoclaving 처리시 9.89~11.51%로 감소하는 경향을 나타내었다. 총 식이섬유 함량은 처리 전 35.66%에서 microwaving 처리 후는 44.20~46.09%로, autoclaving 처리 후는 36.57~44.10%로 증가하였다.
6. 열처리 전의 수용성 식이섬유의 분자량은 fraction 번호 58~88의 저분자구간에 많이 분포되어 있었으며 열처리 후에는 fraction 번호 58~88의 저분자구간의 집중화가 더욱 뚜렷하였다.
7. AIS(alcohol insoluble solid) 함량은 과육에 38.91%, 과피에 63.77%로 과피가 과육보다 높았으며 AIS의 유리당 함량은 과육이 37.61%, 과피가 21.63%를 나타내었다.
8. 동아즙을 첨가하여 제면한 국수의 품질을 조사한 결과 조리후의 중량, 수분 흡수율, 부피, 고형분 손실량 등은 동아즙의 첨가농도에 따라서 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 국수의 응집성(cohesiveness)과 검성(gumminess) 등도 동아즙의 첨가농도에 따라 증가하였다.
국수의 관능검사 결과 동아즙의 첨가량이 증가함에 따라 색상, 향, 맛, 조직감, 전반적인 기호성 등이 감소하는 경향을 나타내었으나 25%, 50% 첨가구는 다른 첨가구에 비하여 우수한 것으로 평가되었다.
이상의 연구결과를 미루어 볼 때 동아의 과육과 과피에서 분리한 수용성 식이섬유와 불용성 식이섬유는 기능성 식품의 좋은 원료로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
The physicochemical and physiological properties of dietary fiber isolated from peel and flesh of wax gourd were investigated, and applied in noodle making.
The samples were freeze-dried and ground for the study. The proximate composition, water-holding capacity, swelling power, bulk density, hydration time, color value, soluble dietary fiber, insoluble dietary fiber and total dietary fiber contents of wax gourd flesh and peel were determined to investigate the physicochemical properties. The retarding effects of dietary fiber from wax gourd on glucose and bile acid were evaluated by in vitro dialysis sack method. The growth-promoting activity on intestinal bacteria was evaluated using soluble dietary fiber from wax gourd.
The effect of heat treatments (microwaving, autoclaving) on wax gourd was investigated. The proximate composition, free sugar and total sugar contents of alcohol insoluble solid extracted from wax gourd were analyzed.
Noodles were prepared by adding 25, 50, 75, 100% of wax gourd juice to wheat flour, and the effects of added wax gourd juice on dough rheology and cooking and noodle qualities were examined.
The results are as follows;
1. The wax gourd flesh were composed of moisture (12.43%), crude protein (14.72%), crude fat (1.46%) and crude ash(12.76%), while peel moisture (6.03%), crude protein(13.38%), crude fat (4.37%) and crude ash (8.26%). The water-holding capacity(5.50 mL/g) and bulk density(0.30 g/mL) of wax gourd peel were higher than those (4.05 mL/g, 0.20 g/mL) of flesh.
2. The soluble, insoluble and total dietary fiber contents of wax gourd flesh were 11.39%, 24.27% and 35.66%, while peel 3.18%, 43.28% and 46.46%, respectively. The wax gourd peel contained much higher insoluble and total dietary fibers but much lower soluble dietary fibers than those of flesh.
3. The diffusion rates of wax gourd on glucose ranged from 55 to 64% after 4 hours dialysis and from 72 to 84% after 8 hours dialysis, indicating a high retardation effect. The diffusion rates of wax gourd on bile acid ranged from 48 to 67% after 24 hours dialysis and from 61 to 72% after 48 hours dialysis.
4. The Bifidobacterium and Lactobacillus brevis showed higher growth-promoting activity in RCM medium containing soluble dietary fiber from wax gourd flesh and peel than that of other intestinal bacteria.
5. The dietary fiber content of wax gourd flesh was changed by heat treatments. The insoluble dietary fiber content was increased from 24.27 to 26.78~28.33% and 24.27 to 26.08~32.59% by microwaving and autoclaving, respectively. The soluble dietary fiber content was increased from 11.39 to 15.87~19.31% by microwaving, but reduced from 11.39 to 9.89~11.51% by autoclaving. The total dietary fiber content was increased from 35.66 to 44.20~46.09% and 35.66 to 36.57~44.10% by microwaving and autoclaving, respectively.
6. The molecular weight of soluble dietary fiber was distributed widely from fraction number 58 to 88. The molecular weight pattern was concentrated to low molecular weight after heat treatment.
7. The alcohol insoluble solid content (63.77%) of wax gourd peel was much higher than that (38.91%) of flesh. The free sugar content of alcohol insoluble solid from wax gourd flesh and peel were 37.61% and 21.63%, respectively.
8. The cooked weight, moisture absorption, cooked volume and cooking loss of noodle were increased with increasing the addition of wax gourd juice. The cohesiveness and gumminess of cooked noodles were increased with increasing the addition of wax gourd juice. The sensory evaluation revealed that color, flavour, taste, texture and acceptability of noodles tended to decrease with increasing the addition of wax gourd juice. However, from the result of sensory evaluation, the noodles containing 25 and 50% wax gourd juice were rated as high quality noodles than the others.
Judging from the results of this study, the soluble, insoluble dietary fibers isolated from wax gourd flesh and peel could be a useful material for functional food.
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