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학위논문 상세정보

Cysteine이 마늘의 변색에 미치는 영향과 마늘의 적변 원인 구명 원문보기
Study on Effects of Cysteine on Discoloration of Garlic

  • 저자

    신영금

  • 학위수여기관

    세종대학교 일반대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    식품공학과

  • 지도교수

    경규항

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

  • 키워드

    Garlic discoloration Pinking Cysteine S-alk(en)yl mercaptocysteines Thiosulfinates Isoalliin;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13541025&outLink=K  

  • 초록

    본 연구에서는 sulfhydryl (-SH)기를 가지고 있는 cysteine이 마늘의 변색에 미치는 영향에 대해 연구하여 cysteine이 thiosulfinates와 반응해 일정 농도 범위에서 색을 형성하는 현상과 그 메커니즘을 밝혔다. 또한 cysteine을 직접 생마늘 파쇄액에 첨가 시 나타나는 녹변 억제 효과뿐만 아니라 적변 현상을 관찰하여 그 원인을 규명하였다. 이는 cysteine을 이용한 마늘 변색 방지법을 연구한 이전 문헌들에서 보고된 적 없는 현상이다. Cysteine을 50% thiosulfinates 수용액과 반응시켰을 때 18mM까지는 cysteine 농도가 증가함에 따라 녹변이 증가했으나 그 이상에서는 녹변이 감소하여 cysteine 28mM이상에서 녹변이 생성되지 않았다. Cysteine은 alliicin 및 기타 분해물과 반응해 S-[alk(en)yl-L-mercapto]cysteine 및 그의 유도체를 생성하는데, thiosulfinates와 cysteine의 반응으로 생성된 S-[alk(en)yl-L-mercapto]cysteine이 cysteine가 반응하고 남은 thiosulfinates와 반응해 녹변을 유발한 것으로 추정된다. Cysteine을 30% 생마늘 파쇄액에 첨가 했을 때 cysteine 12mM이상에서 녹변은 완전히 저해되었으나, 적변은 저해되지 않았다. 이러한 현상은 cysteine뿐만 아니라 N-acetyl cysteine (NAC), reduced glutathione (GSH)에서도 동일하게 나타났으므로, sulfhydryl (-SH)기의 영향이라고 판단되었다. 마늘의 적갈변이 polyphenoloxidase와 같은 갈변효소에 의한 것이라면 기질로 작용할 tyrosine을 첨가했을 때 적갈변이 더 강해져야 한다. 그러나 tyrosine을 마늘 물층에 첨가 했을 때 적변을 강화하는 작용은 없었으므로 마늘 적변은 갈변효소의 영향이 아니라고 판단되었다. 녹변 마늘 파쇄 후 cysteine을 첨가하거나 thiosulfinates를 추출제거하기까지의 시간 간격이 적변 현상에 매우 중요한 요인으로 작용하였다. 따라서 마늘의 적변 현상은 갈변 효소에 의한 효소적 갈변 반응이 아닌 thiosulfinates가 관여하는 반응이라고 판단되었다. 마늘을 유기용매와 함께 파쇄해 thiosulfinates를 발생 즉시 (0분) 추출하면 안정성이 매우 낮은 di(1-propenyl)thiosulfinates (PPTHS)조차도 물층으로 분해∙이동하지 못해, thiosulfinates가 온전히 모두 제거된 상태의 0분 물층에서는 변색이 나타내지 않았다. 마늘과 cysteine을 동시에 파쇄했을 때도 cysteine이 thiosulfinates를 소비하는 역할을 하기 때문에 마늘 파쇄액에서 변색이 나타나지 않았다. 마늘 파쇄 직후 생성된 thiosulfinates 중 적변 관련 성분은 양은 적은데 매우 불안정하여 cysteine을 첨가하기 전 또는 methylene chloride로 추출하기 전에 수용성물질로 빠르게 분해되어 적변이 나타나는 것으로 추정되었다. 이 적변관련 thiosulfinates는 비녹변 마늘, 양파, 정제된 isoalliin 등을 이용한 다양한 변색 시험을 통해 isoalliin으로부터 생성된다고 판단하였다. 따라서, 일정량의 cysteine을 첨가하거나 변색에 관여하는 thiosulfinates를 제거하는 작업을 수행할 때 thiosulfinates를 제거하는 시점이 매우 중요한 변색 제어 요인이라고 판단되었다. 마늘에 thiosulfinates 저해 물질을 첨가하는 시점이 매우 중요하므로, 변색 억제 효과를 높이기 위해서는 마늘 페이스트, 마늘 다대기, 마늘 파쇄 건조제품 등을 제조할 때에 분쇄 후가 아닌 분쇄와 동시에 저해물질을 첨가하면 적은 양으로 효과를 볼 수 있을 것이다. 앞으로 마늘, 양파의 변색을 억제하기 위한 노력은 thiosulfinates를 제거하고 소거하기 위한 노력에 초점이 맞춰져야 할 것이다. Cysteine을 이용한 기존의 변색 억제법들은 cysteine을 마늘을 찧거나 파쇄한 후에 첨가하여 cysteine이 변색에 미치는 영향을 확인하고 그 결과 및 변색 억제 효과를 평가하여 제시했다. 본 연구를 통하여 밝혀진 내용은 cysteine이 마늘의 변색에 미치는 영향에 대한 구체적인 반응 기작 및 새로운 변색 현상 발견뿐만 아니라, 다양한 녹변방지 기술 개발 연구에도 기여하는 자료가 될 것이다.


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