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형범 석
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1 J Korean Soc Food Sci Nutr 한국식품영양과학회지 (), ~(00) DOI: 0./jkfn 국내산나무딸기류과일의화학적특성 오현희 황금택 김무열 이희권 김성주 선운산복분자주흥진, 서울대학교식품영양학과 생활과학연구소 전북대학교생물과학부, 고창군농업기술센터복분자시험장 전북대학교의과대학 헬스케어기술개발사업단 Chemical Characteristics of and Fruits Produced in Korea Hyun Hee Oh, Keum Taek Hwang, Muyeol Kim, Hee Kwon Lee, and Sung Zoo Kim Sunwoonsan Bokbunja Wine-Heungjin, Jeonbuk -, Korea Dept. of Food and Nutrition, and Research Institute of Human Ecology, Seoul National University, Seoul - Korea Division of Biological Sciences, Chonbuk National University, Jeonbuk -, Korea Experiment Station, Agricultural Technology Service Center, Jeonbuk -, Korea Medical School, and Center for Healthcare Technology Development, Chonbuk National University, Jeonbuk -, Korea Abstract In this study, 0 kinds of raspberries and blackberries, cultivated or wild in Korea, were collected. Weight, moisture content, sugar content, sugar composition, ph, titratable acidity and acid composition of the fruits were determined. Weight of each of the fruits and moisture contents in the fruits were 0.~. g and ~%, respectively. The sugar contents in the fruit juices were.~.% (Brix). The major sugars in the fruits were glucose (0.~.0% (w/w) of the total sugars) and fructose (.~.%). Sucrose and xylose were also detected in a small quantity. ph and titratable acidity of the berry juices were.~.% (w/v, citric acid) and 0.~.%, respectively. The major organic acids were citric acid (.~.% (w/w) of the total acids) and malic acid (.~.%). Succinic, tartaric and oxalic acids were also detected in a small amount. Key words: blackberry, raspberry, Rubus, sugar, organic acid 서론나무딸기류는장미과 (Rosaceae) 에속하는다년생낙엽활엽관목으로주로초여름에열매를맺으며주로 Rubus에속한다. 우리나라에는복분자딸기, 산딸기, 수리딸기등과같이나무딸기의종류가다양하다. 근래에나무딸기류에대한관심이높아지면서외국으로부터 raspberry, blackberry, black raspberry, boysenberry 등으로불리는다양한종류가유입되었으며, 가시의유무, 자색내지는붉은색의열매등다양한종류가발견되거나개발되었다. 우리나라에서잘알려진복분자딸기 (Rubus coreanus Miquel) 는예로부터미숙과를말려한약재로사용하여왔으며, 시력을좋게하고, 정력을증강시키고, 노화를방지하는것으로알려져있다 (). 나무딸기류과일은 00년현재전세계적으로약 0,000 ton이생산되고있으며 (), 주로생과또는가공식품으로이용된다. 술, 통조림, 냉동식품, 잼, 아이스크림등의제조에 널리이용되고있으며, 최근에는초콜릿, 생선요리, 육류요리등의첨가물로널리사용되고있다. 우리나라에서도익은나무딸기과일을술을비롯한다양한식품의재료로사용되어오고있다. 우리나라에서는 00년에약,0 ton의나무딸기류과일을생산하였으며 ( 고창복분자시험장, personal communication), 그중에절반정도를과일주제조에사용하였다 ( 고창복분자시험장, personal communication). 나무딸기류열매에는탄수화물, 유기산, vitamin B, vitamin C, 무기성분과 carotene, polyphenol, anthocyanin이풍부한것으로알려져있으며, 최근에항산화효과 (-) 와항알러지 () 효과등에관한연구결과가보고되었다. 나무딸기류의추출물에서는발암물질로알려져있는아질산염의소거작용이나, SOD 유사활성작용, xanthine oxidase 억제활성, 항균활성작용도확인되었다 (). 나무딸기류과일의다양한생리활성이알려짐에따라최근우리나라에서도나무딸기류에대한관심이높아지고있 Corresponding author. keum@snu.ac.kr Phone: --0-, Fax: ---00

2 국내산나무딸기류과일의화학적특성 으며, 다양한품종의나무딸기류가유입되어재배되고있다. 그러나선행연구들은일반적으로보급되는소수의품종에한정되어연구가수행되었다 (-). 국내에서재배되는나무딸기류의품종이다양해지는만큼본연구에서는국내에서재배되는여러품종의나무딸기류의과일을수집하여, 일반성분및당과유기산을분석하여품종및산지등에따른특성을파악하여나무딸기류를이용한제품개발에기초자료를제공하고자하였다. 재료및방법실험재료본실험에사용한나무딸기류는전북고창군, 강원도고성군, 전북완주군, 전북고창군복분자시험장에서 00년도에재배하거나또한야생에서채집한완숙한것을 회구입하여사용하였다. 실험에사용한나무딸기류과일은 Table 과같으며, 수집후실험에사용할때까지 -0 o C에서보관하였다. 과일의무게수집한나무딸기류과일의무게는무작위로 0개씩 회측정하여개별무게로나타냈다. 과일의수분함량과일에함유되어있는수분함량은 0 o C의 dry oven (F-00M; Jeio Tech Co., Seoul, Korea) 에서상압가열건조법에의하여측정하였다. 과즙의당도나무딸기류과일약 0 g을취하여거즈를이용하여착즙하여굴절당도계 (Hand-Held Refractometer, Atago N-α, Tokyo, Japan) 를사용하여 Brix 당도를측정하였다. 과즙의 ph 및적정산도나무딸기과일을약 0 g을취하여거즈를이용하여착즙한과즙 0 ml를취하여 ph meter 로 ph를측정하고, 0. N NaOH 용액을사용하여 ph가 이될때까지적정하여적정산도를측정하여 citric acid 함량으로나타냈다. 과즙의당조성분석나무딸기과일에서얻은과즙에분말활성탄 (DC Chemical Co., Ltd., Seoul, Korea) 을넣어 0분간흔들어준다음원심분리 (0 min,,0 g) 하여상등액을취한후, 다시분말활성탄을놓고흔들어원심분리를수차례반복하여투명한상등액을얻어 0. μm membrane filter(millex-fh mm, Millipore Corp., Bedford, MA, USA) 로여과하여 HPLC 로분석하는시료로사용하였다. 당의조성은 ELSD(model 000, Softa Corp., Thornton, CO, USA) 를장착한 HPLC (NS-00GP, Futecs Co., Daejeon, Korea) 로분석하였다. Column은 Asahipak NHP-0E(. mm 0 mm, Showa Denko K.K., Tokyo, Japan) 을사용하였으며, column 온도는 C로하였다. 이동상은 % acetonitrile이었으며, 유속은. ml/min로하였다. Injection volume 은 0 μl이었다. 과즙의유기산조성분석유기산조성은당조성분석에서와같은방법으로얻은 Table. Raspberries and blackberries used in the study Code No. 0 Berries cultivated in Gochang, Jeonbuk, Korea cultivated at Experiment Station in Gochang cultivated in Goseong, Gangwon-do, Korea cultivated at Experiment Station in Gochang collected wild in Wanju Thornless ( Jeonwon registered by Hanjik Cho ( Jeonwonsaenghwal, Wanju, Korea) and Muyeol Kim (Chonbuk National University, Jeonju, Korea) cultivated in Wanju Golden ( Hwangkeum registered by Hanjik Cho and Muyeol Kim) cultivated in Wanju cultivated at Experiment Station in Gochang cultivated in Goseong collected wild in Wanju Ulleung island-origin mountain raspberry cultivated at Experiment Station in Gochang Chinese origin mountain raspberry cultivated at Experiment Station in Gochang cultivated at Experiment Station in Gochang cultivated in Goseong Thornless blackberry cultivated at Experiment Station in Gochang Thornless blackberry cultivated in Wanju Groundling blackberry cultivated at Experiment Station in Gochang Red raspberry cultivated at Experiment Station in Gochang Yellow raspberry cultivated at Experiment Station in Gochang Boysenberry 0 Boysenberry cultivated in Wanju

3 0 오현희 황금택 김무열 이희권 김성주 여액을 UV detector를장착한 HPLC(NS-00P, Futecs Co.) 로분석하였다. Column은 Aminex HPX-H(. mm 00 mm, Bio-Rad Laboratories, Inc., Hercules, CA, USA) 을사용하였으며, column 온도는 o C로하였다. 이동상은 0.00 M H SO 이었으며, 유속은 0. ml/min로하였다. Injection volume은 0 μl이었다. 통계분석수집한나무딸기과일시료각각에대하여 회이상착즙하여얻은과즙을분석한값의평균과표준편차를나타냈다. 결과및고찰과일의무게및수분함량국내에서수집하여측정한나무딸기류과일의무게는 Table 와같다. 나무딸기류과일의무게는과일한개당 0.~. g으로다양하였다. 이중에서완주에서야생에서채취한복분자 (No. ) 가가장가벼웠고, 완주에서재배한 boysenberry(no. 0) 가가장무거웠으며, 대부분의 blackberry들이다음으로무거웠다. 과일의무게는품종간에차이를보였으며, 같은품종이라도재배지역이나재배방법에따라약간의차이는있었다. Kim 등 () 은 종의복분자의무게가.~. g이라고보고하였는데, 이결과는본연구에서측정한토종복분자 (No., ) 보다는약간무거운값이다. 국내에서재배하는나무딸기류과일의수분함량은 Table 와같다. 과일의수분함량은.0~0.% 로, 모든품종이 0% 이상의수분을함유하고있었다. 이중고창군복분자시 험장에서재배한보급종복분자 (No. ) 가가장낮았고, 완주에서재배한 boysenberry (No. 0) 가가장높았다. 고창복분자시험장에서얻은토종복분자 (No. ) 와완주에서구입한야생토종복분자 (No. ) 에는수분이각각.% 와.% 로, Cha 등 (,0) 이보고한완숙복분자딸기의수분함량.% 와 0.% 와유사한값을보였다. de Ancos 등 () 은스페인산 raspberry 개품종을분석한결과, 수분함량이 ~% 라고보고하였다. Oh 등 () 은다양한나무딸기류과일의고형물중.~.% 가씨앗이라고보고하였다. 따라서씨앗을제외한과일의고형분은전체과일중 ~% 밖에되지않는다. 과즙의당도및당조성국내에서재배하는나무딸기류과일에서얻은과즙의당도는.~.%(Brix) 로다양하였다 (Table ). 이중고창에서재배한보급종복분자 (No. ) 가가장낮았고, 완주에서야생으로채취한산딸기 (No. 0) 가가장높았다. 같은품종이라도재배지역이나재배방법에따라당도의차이를보였다. 현재우리나라농가에널리보급되어재배하는품종인보급종복분자 (No. ~) 를고창과고성의농가에서구입한것은당도가각각.% 와.% 인반면에, 같은품종을고창복분자시험장에서재배한것은.% 에달하였다. 따라서나무딸기의재배방법을달리하면과일의당도가달라질수있다는것을알수있다. 토종복분자 (No. ~) 는완주에서야생으로채취한과일 (No. ) 을제외하고는당도가 % 내외로상당히높았다. 전북완주군소재 전원생활 의조한직대표와전북대학교의김무열교수가선별하여품종등록 Table. Weight, moisture, sugar content, ph and titratable acidity in raspberries and blackberries Code No. ) 0 Weight (g).±0..±0..±0..±0. 0.±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0. Moisture (%).±.0.0±0..±..±0..±0..±0..±0..±..±0..±0..±.0.±0..±..±0..±0..0±0..±0..±.0.±0. Sugar content (%, Brix).±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..0±0..±0..±0..0±0..±0..0±0..0±0. 0.±0. 0.±0..0±0..0±0..±0. ph.±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..0±0..0±0..±0..±0..±0..±0..0±0. Titratable acidity (%, w/v, citric acid).±0..0±0..±0. 0.±0. 0.±0. 0.±0. 0.±0. 0.±0. 0.±0..±0..0±0. 0.±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0..±0. Boysenberry 0.±0. 0.±0..0±0..±0..±0. Mean±standard deviation of determinations. ) See Table.

4 국내산나무딸기류과일의화학적특성 Table. Sugar composition in berry juices % (w/w) of the total sugars Code No. ) Fructose Glucose Sucrose Xylose 0.±0..0±..±..±0..±. 0.±0..±0..±0..±.0 0.±0..±0..±0..±..0±.0.±..±..±..±0..±0..±0..±. 0.±0..±..0±. 0.±..0±0..±0..±..±..±0..±0..±0..±..±..±..±0. 0.±0..±0. 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0.±0..±0. 0.±0.0.±0. 0.±0.0 0.±0. 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0.±0..±0..±0..±.0.±..±0..±0..±0..0±0..±0..±0..±..±0..±0.0.±..0±0..±0..±0. Boysenberry 0.±..0±.0.±0..±0. Mean±standard deviation of determinations. ) See Table. 을한가시없는토종복분자 전원 (No. ) 과노란색을띤토종복분자 황금 (No. ) 은당함량이 % 를넘었다. 그러나나무딸기류과일을발효시켜알코올함량 % 의과일주를만들기위해서는당함량이 % 는되어야하지만, 이에미치지못하므로발효과일주를제조하려면모든품종에대하여당을보충하여발효시켜야한다. Kim 등 () 은 종의복분자과일의당도가.~.% (Brix) 라고보고하였는데, 이결과는본연구에서측정한토종복분자의경우보다다소낮은값이다. Durst 등 () 은미국에서생산되는다양한종류의 red raspberry 를분석하였는데, 당도가.~.0%(Brix) 로다양하였다. 국내에서재배되는나무딸기류과일의당조성을 HPLC 로분석한결과는 Table 과같다. HPLC로분석하기위한전처리과정중활성탄에의한손실, 원심분리조건의차이등을고려하여절대치가아닌검출된당의총량대비조성 % 로나타내었다. 검출된당은 fructose 와 glucose 가주를이루고있었고, 일부과일에서는 sucrose도미량존재하였다. 토종복분자과일 (No. ~) 에는 glucose 가가장많이함유되어있었으나, 이를제외한모든나무딸기류과일에는 fructose 가 glucose보다많이함유되어있었다. 특히토종복분자 황금 (No. ) 의경우는 glucose가총당함량의 % 를차지하였다. Joo() 는복분자과일에 glucose, fructose, mannose, lactose 등이함유되어있다고보고하였다. Lee와 Do() 의복분자과일분석결과는당함량이 fructose, sucrose, glucose 순으로, 본연구결과와는차이를보였다. 이러한차이는시료의차이에서기인한것인지분석방법의차이에서 기인한것인지알수없다. Cha 등 () 은 fructose 와 glucose 가복분자과일에함유되어있는주요당이며, fructose 가 glucose 보다많은것으로보고하였다. Durst 등 () 은미국에서생산되는다양한종류의 red raspberry를분석하였는데, fructose 와 glucose 가시료에따라차이를보이나거의동량으로총당함량의약 0% 를차지하고있으며, sucrose 가소량검출되었다고보고하였는데, 이는본연구결과와비교적유사하였다. 과즙의 ph와적정산도및산조성국내에서재배하는나무딸기류과일에서얻은과즙의 ph 및적정산도는 Table 와같다. 나무딸기류과즙의 ph는. ~.였고, 적정산도는 0.~.%(w/v, citric acid) 였다. 토종복분자 (No. ~) 는적정산도가 0.~0.% 로가장낮은편이었다. 완주에서재배한 boysenberry(no. 0) 는적정산도가가장높았으며, ph도.로서가장낮았다. (No. ~) 와 raspberry(no.. ) 도적정산도가.% 이상으로비교적높은편이었다. de Ancos 등 () 은스페인산 raspberry 개품종의적정산도가.~.%(w/w, citric acid) 라고보고하였다. 과일의산도는가공식품을제조할때맛과보존성에영향을미치며, 특히과일주를제조할때품질에영향을미치게된다. 일반적으로적포도주를제조하기위한과즙은 ph가. 정도이고총산도가 0.% 이상인것이바람직하나 (), 나무딸기류과일의경우는대부분 ph가. 이하이고산도가 0.% 이상이다. 포도주의경우에포도즙의총산도가낮으면산을첨가하여산도를높이지만, 산도가너무높으면와인의맛이시고쏘는맛이있기때문에, 경우에따라당을

5 오현희 황금택 김무열 이희권 김성주 Table. Organic acid composition in berry juices % (w/w) of the total acids Code No. ) Oxalic Citric Malic Succinic Tartaric 0 0.±0.0 0.±0. 0.±0. 0.±0. 0.±0. 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0 0.±0. 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0 0.±0.0.±..±..±..±..±..±0..±.0 0.±..±..±..±.0.±..±..±..±..±..±..±..±0.0.±0..±..±. 0.±..±..±..±..±..±..±..±..±..±..±..0±..±..±..±0..±..±.0 0.±0.0.±0..±0..±0.0.±0.0.±..±0..±..±0..±.0.±. 0.±0.0.±..±0..±0..±0.0.±0. 0.±..±0..±..0±..±..±..0±0. 0.±0. 0.±0..±..±0..±..±0..±..±0. Boysenberry 0.±..±..±..±.0 Mean±standard deviation of determinations. ) See Table. 첨가하거나희석또는중화하기도한다. 나무딸기류과일의경우에는대부분산도가 0.% 이상이므로이것을이용하여과일주를제조하고자할때에는산도를낮출필요가있다고판단된다. 나무딸기류과즙의유기산조성을검출된총유기산함량대비조성비로산출한결과는 Table 와같다. 나무딸기류과일에는 citric acid와 malic acid가주를이루고있었고, 일부과일에는 tartaric acid, succinic acid, oxalic acid가함유되어있었다. 고창복분자연구소에서구한토종복분자 (No. ) 와가시없는토종복분자 전원 (No. ) 과토종복분자 황금 (No. ) 은 malic acid가 citric acid보다다소많이함유되어있었으며, 완주에서야생인것을채취한토종복분자 (No. ) 는 malic acid와 citric acid가거의같은양함유되어있었다. 포복성 blackberry(no. ) 는 malic acid가총산의.% 를차지하였다. 그외의다른나무딸기류과일에는 citric acid가 malic acid보다많았다. Lee와 Do() 는복분자과일에 citric acid와 oxalic acid가주를이루는데, citric acid가가장많으며, malic acid가그다음으로많이함유되어있다고보고하였다. Cha 등 () 은 succinic acid가가장많으며, 다음으로 citric acid와 fumaric acid가많은것으로보고하여본연구결과와는차이를보였다. de Ancos 등 () 은스페인산 raspberry 개품종을분석한결과, citric acid가전체산의 ~% 를차지하며, malic acid와 succinic acid가그다음으로많은것으로보고하였다. Durst 등 () 은미국에서생산되는다양한종류의 red raspberry를분석하였는데, citric acid가총산함량의약 0% 이상인경우가많았으며, malic acid는모든시료에서 0% 이하라고보고하였다. 이러한결과의차이는시료에서오는차이일수도있지만실험방법이나분석에서오는오류일수있으므로보다명확한규명이필요하다고본다. 요약본연구에서는국내에서재배되거나야생의나무딸기류 0 종류를수집하여무게, 수분함량, 과즙의당도, ph, 산도, ph를측정하고, 과즙의당조성및유기산조성분석하여각각의특성을검토하였다. 실험에사용한나무딸기류과일의무게는 0.~. g이었고, 과일의수분함량은.0~ 0.% 였다. 나무딸기류과즙의당도는.~.%(Brix) 로다양하였다. HPLC로분석한나무딸기류과즙의당은 glucose( 총당함량의 0.~.0%(w/w)) 와 fructose(.~.%) 가주를이루고있었고, 일부과일에는 sucrose와 xylose도미량존재하였다. 과즙의 ph는.~.였고, 적정산도는 0.~.%(w/v, citric acid) 였다. 나무딸기류과즙의유기산을 HPLC 로분석한결과, citric acid( 총산함량의. ~.%(w/w)) 와 malic acid (.~.%) 가주를이루고있었고, 일부과일에는 tartaric acid, succinic acid, oxalic acid 등이함유되어있었다. 감사의글이논문은 00년정부 ( 교육인적자원부 ) 의재원으로한국학술진흥재단의지원을받아수행된연구임 ( 지방연구중심대학육성사업 / 헬스케어기술개발사업단 ). 실험에사용한나

6 국내산나무딸기류과일의화학적특성 무딸기류과일중일부를제공해준전북완주군소재 전원생활 의조한직대표께진심으로감사드린다. 문. Bae KH Euphorbiaceae. In Medicenal plants in Korea. Gyohaksa, Seoul, Korea. p -.. Weber C. 00. The th International Rubus and Ribes Symposium. New York Fruit Quarterly (): -0.. Costantino L, Albasini A, Rasteli G, Benvenuti S.. Activity of polyphenolic crude extracts as scavengers of superoxide radicals and inhibitors of xanthine oxidase. Planta Medica : -.. Heinonen LM, Myer AS, Frankle EN.. Antioxidant activity of berry phenolics on human low-density lipoprotein and liposome oxidation. J Agric Food Chem : 0-.. Daniel EM, Krupnick AS, Heru YH, Blinzler JA, Nims RW, Stomer CD.. Extraction, stability and quantitation of ellagic acid in various fruits and nuts. J Food Com Anal : -.. de Ancos B, Gonzalez EM, Cano MP Ellagic acid, vitamin C and total phenolic contents and radical scavenging capacity affected by freezing and frozen storage in raspberry fruit. J Agric Food Chem : -0.. Shin TY, Kim SH, Lee ES, Eom DO, Kim HM. 00. Action of Rubus coreanus extract on systemic and local anaphylaxis. Phytother Res : 0-. 헌. Park YS, Chang HG. 00. Lactic acid fermentation and biological activities of Rubus coreanus. J Korean Soc Agric Chem Biotechnol : -.. Cha HS, Lee MK, Hwang JB, Park MS, Park KM. 00. Physicochemical characteristics of Rubus coreanus Miquel. J Korean Soc Food Sci Nutr 0: Cha HS, Youn AR, Park PJ, Choi HR, Kim BS. 00. Physicochemical characteristics of Rubus coreanus Miquel during matuation. Korean J Food Sci Technol : -.. Lee JW, Do JH Chemical compounds and volatile flavor of Rubus coreanum. Korean J Food Nutr : -.. Kim SH, Chung HG, Jang YS, Park, YK, Park HS, Kim SC. 00. Characteristics and screening of antioxidative activity for the fruit by Rubus coreanus Miq. clones. J Korean Forest Soc : -.. Oh HH, Hwang KT, Shin MK, Lee HK, Kim SZ. 00. Oils in the seeds of caneberries produced in Korea. J Am Oil Chem Soc : -.. Durst RW, Wrolstad RE, Krueger DA.. Sugar, nonvolatile acid, C/ C ratio, and mineral analysis for determination of the authenticity and quality of red raspberry juice composition. J Assoc Off Anal Chem Int : -0.. Joo KJ.. Studies on chemical composition of raspberry. Korean J Nutr : -.. Amerine MA, Berg HW, Kunkee RE, Ough CS, Singleton VL, Webb AD. 0. Red table wine production. In The technology of wine making. th ed. AVI Publishing Company Inc, Westport, CT. p -0. (00 년 월 일접수 ; 00 년 월 일채택 )

제 출 문 경상북도 경산시 농업기술센터 귀하 본 보고서를 6차산업수익모델시범사업 농산물가공품개발 연구용역 과제의 최종보고서로 제출합니다. 2014 년 11 월 19 일 주관연구기관명 : 영남대학교 총괄연구책임자 : 한 기 동 연 구 원 : 김 상 욱 이 수 형 이 상

6차 산업 수익모델 시범사업 농산물가공품개발 연구용역 최 종 보 고 서 영남대학교 식품공학과 연구책임자 : 한 기 동 제 출 문 경상북도 경산시 농업기술센터 귀하 본 보고서를 6차산업수익모델시범사업 농산물가공품개발 연구용역 과제의 최종보고서로 제출합니다. 2014 년 11 월 19 일 주관연구기관명 : 영남대학교 총괄연구책임자 : 한 기 동 연 구 원 : 김