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배 과즙의 갈변억제에 관한 연구 원문보기
Studies on the Prevention of Pear Juice Browning

  • 저자

    김미정

  • 학위수여기관

    東亞大學校 大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    식품영양학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    viii, 63p.

  • 키워드

    배과즙 갈변현상 갈변억제 식품영양학;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10065411&outLink=K  

  • 초록

    배(Pyrus pyrifolia L. CV Niitaka)의 갈변은 polyphenol oxidase(PPO, o-diphenol: O_(2) oxidoreductase, EC 1.10.3.1)에 의한 효소적 갈변에 기인한다. 본 연구는 배의 PPO 및 배 과즙의 가공시 천연식품인 양파가 배의 갈변에 미치는 저해 효과를 검토하였다. 배 PPO 조효소에 유안 염석(30∼70%)과 투석을 한 결과, 부분 정제된 효소의 yield는 31.10%였으며, specific activity는 76.6 unit/mg/min, purification fold는 1.42배였다. 배에서 분리된 PPO는 최적 활성이 pH 6.0-7.0사이, 30∼40℃에서 최대 활성을 나타내었다. 그리고 배 PPO는 pH 6.0에서 가장 안정했으며, 보관 온도가 상승함에 따라 효소의 안전성은 급격히 감소하여 70℃이상에서는 효소활성이 50% 이하로 감소되었다. 배의 PPO는 4-methylcatechol을 기질로 할 때 가장 높은 활성을 나타내었고, catechol, (+)-catechin에서도 높은 활성을 나타내었다. L-ascorbic acid, L-cysteine, dithiothreitol, 2-morcaptoethanol, sodium pyrosulfite는 배 PPO에 대하여 강력한 저해제로 작용하였으며, 배 PPO의 Km값은 catechol을 기질로 했을 경우에 16.6 mM이었다. 배 PPO 활성에 대한 양파 추출물의 저해 효과는 신선한 양파 추출물 보다 100℃에서 10분간 열처리한 양파 추출물이 더 높았다. 그리고 배 slice의 갈변 반응을 관찰한 결과, 신선한 양파 추출물에 침지한 배 slice는 양파 추출물에 침지하지 않은 대조군에 비하여 느리게 갈색으로 변하였으며, 열처리한 양파 추출물은 배 slice의 갈변 방지 효과가 높았다. 양파 추출물에 의한 효소적 갈변의 저해는 사용한 기질에 관계없이 열처리한 양파 추출물이 신선한 양파 추출물보다 더 높은 저해 효과를 나타내었다. 양파 추출물은 높은 온도에서 가열할수록 양파 추출물에 의한 배 PPO의 저해 정도가 증가하였으며, 열처리 시간에 따른 양파 추출물의 저해 효과 역시 반응 시간이 길어짐에 따라 증가하였다 양파 추출물의 갈변 저해 효과는 ascorbic acid, sodium sulfite에 비해 낮았으나, citric acid, potassium sorbate보다는 높게 나타났다. pH 변화에 따라 양파추출물이 배의 PPO에 미치는 영향을 조사한 결과 pH 6.0-7.0사이, 30∼40℃ 에서 높은 저해활성을 나타내었다. 양파 추출물의 농도가 증가 할수록 양파 추출물의 배 PPO에 대한 저해효과가 높았다. 그리고 열처리한 양파추출물은 배 PPO에 대하여 비경쟁 저해를 나타내었다. 투석한 양파추출물의 갈변 저해효과는 투석전의 양파추출물의 갈변저해효과에 비해 현저히 저하되었으며, 이는 양파 추출물 중 배 PPO를 저해하는 물질이 저분자로 추측되었다. 양파 추출물과 glucose, glycine의 혼합용액이 배 PPO에 미치는 영향을 조사한 결과, 양파만 첨가한 반응액 보다는glucose, glycine를 첨가한 반응액에서 현저한 저해 효과가 나타났으며, 신선한 반응액 보다는 열처리한 반응 액에서 저해 효과가 더 높게 나타났다. 양파 추출물에 의한 배 과즙의 효소적 갈변 억제효과의 결과 신선한 양파추출물보다는 열처리한 양파 추출물의 갈변저해 효과가 더 높게 나타났다. 또한 배 과즙에 열처리된 양파 추출물을 농도별로 첨가해서 갈변정도를 조사한 결과는 첨가 농도가 증가 할수록 배 과즙의 갈변의 정도는 증가함을 알 수 있었다.


    The study was conducted to investigate the effect of onion extract on pear browning. Pear browning is caused by the enzymatic oxidation of phenolic compounds by polyphenol oxidase(PPO, o-diphenol: O_(2) oxidoreductase, EC 1.10.3.1). PPO of pear was purified by ammonium sulfate precipitation (30-70%) and dialysis. The enzyme was purified to 1.42 fold and the yield was 31.1 %. The optimum conditions for the enzyme reaction were pH 6.0-7.0 and temperature of 30-40℃. The enzyme was most stability at pH 6.0 and 70℃. The pear PPO was most active with 4-methylcatechol as a substrate, followed by catechol, (+)-catechin, whereas the enzyme showed poor substrate, specifies toward resorcinol and hydroquinone. Dithiothreitol markedly inhibited PPO activity and L-ascorbic acid, L-cysteine, 2-morcaptoethanol and sodium pyrosulfite also inhibited PPO activity. Heating onion extract exhibited higher inhibitory effect on the pear PPO activity than that of the fresh one. The pear slice showed a rapid change to a brown color, whereas that immersed in fresh or heated onion extract reduced the intensity of the brown color formation. Regardless of substrate used, the heated onion extract exhibited more inhibitory effect on pear PPO than that of the fresh onion extract. The inhibitory effect of onion extract was dependent upon heating temperature and reaction time. The inhibitory effect of onion extract was increased with incubating the extract at high temperature and long reaction. time, The inhibitory effect of onion extract was lower than that of ascorbic acid, sodium sulfite, but was higher than that of citric acid, potassium sorbate. As the onion extract concentration increased, the degree of browning on pear PPO decreased. The heated onion extract inhibited the pear PPO non-competitively. And the value of K_(m) of pear PPO is 16.6mM with catechol as a substrate. When the onion extract was dialyzed, the inhibitory effect against pear PPO was completely eliminated, suggesting low molecular compounds. The inhibitory effect of onion extract with added glucose, glycine, or both on pear PPO was also investigated. The glucose or glycine or both had no effect on pear PPO in the fresh or heated state. However, the heated onion extract in the presence of glucose and glycine stimulated the inhibitory effect of onion extract. This suggests that non-enzymatic browning products produced during heating might have been responsible for the stronger inhibitory action of the heated onion extract. Inhibitory effect of onion extract toward the browning of pear juice was also investigated, Both fresh and heated onion extracts decreased the browning of pear, and heated onion extract was more effective in prevention of pear browning. The degree of browning on pear juice by· mixing with various concentrations of heated onion extract was investigated. As the onion extract concentration increased, the lag period lengthened and the extent of browning decreased. These results support that the addition of heated onion extract is efficient in prevent browning of pear juice.


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