감마선 조사가 5가지 지방원료의 산패, 후각강도, 지방산 이성체와 휘발성 물질의 조성에 미치는 영향

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감마선 조사가 5가지 지방원료의 산패, 후각강도, 지방산 이성체와 휘발성 물질의 조성에 미치는 영향

이준엽․최지영․이수희․오상집^* 강원대학교 동물생명시스템학과

Effect of Gamma-Irradiation on the Lipid Oxidation, Olfactory Properties, Fatty Acid Isomer and Volatile Profiles of Five Different Oil Sources

*

Joon-Yeop Lee, Ji-Young Choi, Su-Hee Lee and Sang-Jip Ohh*

Department of Animal Life System, Kangwon National University

ABSTRACT

This study was conducted to investgate the effect of gamma irradiation on the lipid oxidation, olfactory properties, fatty acid isomer and volatile compound profiles of five different oil sources. Three plant oils, canola oil, corn oil and soy oil, and two animal fat, tallow and fish oil, were irradiated with 0, 5, 10, and 20 kGy level of dose by Co-60 as a radiation source.

Lipid oxidation parameters, FFA, POV and TBARS, were determined according to the AACC and AOCS method. Olfactory property of irradiated oil sources was analyzed using electronic nose (FOX3000, AlphaMOS Co., France) with 12 metal oxide sensors and the result was interpreted using principle component analysis program. Fatty acid isomer profiles and volatile compound profiles of irradiated oils were also measured by GC and GC-MS, respectively.

Although the free fatty acid level of oil were the highest by high dose level (20 kGy) of irradiation, changes of both TBARS and POV values by gamma irradiation were varied between oil sources and irradiation level of dose. Electronic nose analysis showed a distinct difference among dose levels of irradiation. Although there was no new volatile compound produced by gamma irradiation, amounts of each volatile compounds were increased by irradiation. Only cis isomer, 9c12c15c of linolenic acid was dose-dependently decreased as irradiation level increased but there was no difference among other isomer profiles of linoleic acid and linolenic acid by gamma irradiation.

This study showed that changes in physico-chemical properties of both plant and animal oil were remarkable by gamma irradiation. Therefore, a further study should be needed to scrutinize the interaction among lipid oxidation, production of volatile compounds and off-flavor, and isomerization of fatty acid by gamma-irradiation.

Keywords: irradiation, oil, oxidation, off-flavor, isomerization, volatile compounds

* Corresponding author: Sang-Jip Ohh, Tel: 82-33-250-8631, Fax: 82-33-255-5482, E-mail: [email protected]

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Ⅰ. 서 론

식품이나 사료등 생물소재에 방사선을 직접 조사하게되면 직접 또는 간접작용에 의한 화학적 변화인 방사선 분해 (radilysis)가 일어날 수 있다. 즉 생물소재에 존재하는 단백 질, 탄수화물 또는 지방의 경우 직접적인 영향을 받거나 방 사선에 의해 생성된 부산물에 의한 간접적인 영향을 받아 화 학적인 변화를 일으킨다. 따라서 식품의 안전성을 높이기 위 하여 방사선을 사용할 경우 최적의 조사선량을 설정하여야 하며 이때 방사선에 의한 영양소의 파괴 또는 생물학적 이용 성 등을 조사하여만 한다.

지금까지 알려진 방사선 조사에 의한 영양소들의 변화를 살펴보면, 방사선 조사에 가장 민감하게 반응하는 것은 수분 으로서 방사선에 의해 물분자들이 이온화 반응을 일으켜 radical들이 생성되기 때문이다. 이 radical들은 매우 강한 반 응성을 가진 산화제 또는 환원제로서 다른 영양소들에 간접 적인 영향을 주게 된다. 단백질의 경우 방사선 조사에 의해 peptide결합이 절단되거나 방사선에 민감한 황함유 아미노 산의 파괴로 disulfide 결합들이 절단되어 3차구조의 변형이 나 타나게 된다. 탄수화물의 경우도 단백질과 유사하게 glycosidic 결합이 절단되며 선량이 높으면 높을수록 또, 조사시간이 길 어질수록 glucose, maltose 또는 mannose와 같은 단당류로 분해된다. 따라서 전분과 같이 고점성을 갖는 고분자들의 경 우 방사선 조사로 물성이 변화하여 점성이 낮아지게 된다.

이에 반하여 방사선 조사가 지방에 미치는 영향은 다른 수 용성 영양소들과는 주로 방사선 조사에 의한 직접적인 영향 이 대부분이다. 자연적으로 지방은 산소와의 반응으로 자동 산화(autooxidation)가 일어난다. 하지만 방사선 조사는 지질 분자 사이의 공유결합을 깨뜨려 radical을 생성시키고, 이 때 만들어진 radical이 산소분자와 결합하여 peroxyl radical인 hydroperoxide를 생성하게 되는데 이러한 peroxidation 속 도가 자동산화 속도보다 빠르기 때문에 방사선이 지방의 산 화에 미치는 영향은 다른 영양소들에 비해 크다(Qi et al., 1998). 방사선 조사가 지방에 미치는 또 다른 영향은 방사선 분해(radiolysis)에 의한 off-flavor의 발생과 불포화 지방산내 이중결합의 isomerization이다. Off-flavor의 발생은 식품의 풍미에 변화를 일으키기 때문에 상품적 가치를 떨어뜨려 방 사선 조사를 기피하는 원인이 되고 있다. 이러한 문제는 동 물사료에 대하여 방사선을 조사할 경우 문제가 될 수 있음을 시사한다. 즉 원료사료 내 지방의 역할은 단순히 에너지원으 로 뿐만 아니라 동물에서 사료의 기호성과도 밀접한 관련이 있기 때문이다. 또한 이중결합의 형태변화에 미치는 방사선

의 영향은 최근에 많은 연구결과가 보고되고 있다(Alfaia et al., 2007; Geiβler et al. 2003). Geiβler 등(2003)은 보리에 감 마선을 처리한 결과 10 kGy까의 조사선량에서는 커다란 변 화가 없었으나, 10 kGy이상의 선량에서는 linoleic acid, linolenic acid,cis-vaccenic acid, oleic acid와 같은 cis형 불포 화 지방산이 선형적으로 증가하였다는 보고로 미루어 원료 사료로 사용되는 동물성 지방이나 식물성 지방에서도 유사 한 결과를 보일 것으로 판단된다.

지금까지 방사선 조사에 의한 지방의 산패와 off-flavor, 이 중결합 형태에 대한 연구는 주로 육류 또는 육제품에서의 변 화에 대한 것이었다(Nortje et al., 2005; Jo et al., 2002; Alfaia et al., 2007). 하지만 이들의 연구결과에서 감마선 조사에 의 한 이취 발생의 원인이 지방에서만 기인한다고 결론내리기 어렵다. 왜냐하면 감마선 조사에 의한 이취 발생의 원인은 육류와 육제품 내 존재하는 아미노산으로 부터도 발생될 수 있기 때문이다(Al-Masri et al., 2007). 따라서 본 연구에서는 감마선을 이용한 실험동물용 멸균사료 제조에 있어서 영양학 적 기초자료를 제공하기 위하여 실험동물사료에서 주로 사용 되고 있는 지방원료들에 대하여 감사선 조사에 의한 산패변화, 전자코를 이용한 후각특성, 그리고 linoleic acid와 linolenic acid의 이중결합의 함량변화를 조사하고자 실시하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 지방원료의 감마선 조사

원료지방중 동물성 지방은 tallow와 fish oil을 선정하였으 며 식물성 오일은 불포화 지방산중 linoleic acid와 linolenic acid의 함량이 높은 것으로 알려진 canola oil, corn oil, soy oil을 선정하여 본 실험에 이용하였다. 감마선 조사를 위한 지방시료들은 산소접촉에 의한 자동산화를 최대한 억제하기 위하여 50ml용량의 1회용 polypropylene tube에 각각 50 ml 을 담은 후 실험을 실시하였다. 감마선 처리는 산업용 감마 선 처리 업체인 그린피아기술(주)에서 500,000Ci의 Co-60선 원을 이용하여 흡수선량을 달리하여 조사하였다. 각각의 시 료들은 dosimeter를 이용하여 흡수선량을 측정하면서 선량이 실험조건에 도달하면 감마선조사chamber에서 제거하였다.

2. 지방원료의 산패 측정

감마선 처리에 의한 지방시료의 FFA(free fatty acid) 측정

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(AACC method 58-15)은 시료 2 g에 ether:ethanol(2:1)혼합 액 100 ml를 넣고 1% phenolphthalein을 50 ㎕첨가하여 교 반시켰다. 교반액은 바로 0.1N KOH-ethanol 적정액으로 적 정하였으며 유리지방산의 함량계산은 산값(acidity value)에 0.5034를 곱하여 시료의 %로 계산하였다.

TBARS(thiobarbituric acid reactive substances) 분석은 AOCS (method Cd 19-90)에 따라 25 ml 플라스크에 지방시 료 0.2 g을 칭량하여 넣은 다음 표시선까지 n-butanol을 이용 하여 시료를 녹이면서 맞춘다. 이 용액 중 5 ml를 취하여 test tube로 옮긴 다음, TBA시약 5 ml를 첨가하여 교반시킨 다음 tube를 95℃에서 2시간동안 반응시킨다. 530 nm에서 반응액 의 흡광도를 측정하여 TBARS의 함량을 측정하였다.

POV(peroxide value) 분석은 AACC (method 58-16)에 따 라 지방시료 5 g을 삼각플라스크에 넣고 acetic acid와 chloroform(3:2)용액을 30 ml첨가하여 지방시료를 녹인다.

이후 KI용액 0.5 ml를 첨가와 동시에 교반한 다음 증류수 30 ml를 첨가한다. 적정은 반응액에 1% starch indicator 용액을 일정량 넣은 다음 0.01 N Na2S2O3를 이용하여 실시한다. 소 요된 적정액을 기록한다.

3. 전자코(Electronic nose)를 이용한 후각분석

감마선처리된 지방시료의 후각변화는 12개의 metal oxide 센서가 장착된 전자코(FOX3000, Alpha M.O.S., France)를 이용하여 측정하였다. Head space용 vial에 시료를 1ml 넣어 밀봉하였다. 측정조건은 먼저 vial을 40℃에서 5분간 교반과 함께 배양한 다음 vial의 시료의 공기부분을 autosampler (HS100, Alpha M.O.S., France)를 이용하여 5 ml injection하 였다. 이동상은 high purity air로 150 ml/min의 유속으로 하였으며 측정시간은 3분으로 하였다. 개별 시료의 측정사이 센서의 안정화시간은 18분으로 하였다. 측정된 결과는 principle component analysis(PCA)로 분석하여 그래프화 하였으며 discrimination index를 계산하였다. 결과분석시 12 개의 센서 중 반응하지 않은 센서는 소프트웨어(Alpha M.O.S., ver. 8.1)내 sensor optimization기능을 이용하여 제 거한 다음 결과를 분석하였다.

4. 지방산 분석

감마선 처리한 지방원료들에 대한 지방산 isomer의 분석 은 extraction과 esterification을 동시에 반응하게 하는 Sukhija and Palmquist(1988)의 방법을 이용하였다. 시료 0.5

g을 glass tube에 넣은 다음 toluene 2 ml와 5% methanolic HCl 3 ml를 넣고 부드럽게 혼합한 다음 teflon lined cap으로 단단히 막은 다음 70℃에서 2시간 반응시킨다. 반응이 끝난 tube에 6% K2CO35 ml와 toluene 2 ml를 첨가한 다음 1500 rpm의 속도로 2분간 원심분리하여 상층액을 새로운 tube로 옮긴다. 이 상등액의 남아있는 수분을 제거하고자 sodium sulfate 1g을 첨가하여 혼합한 다음 원심분리하여 상등액 1 ml 0.45 ㎛ PTFE재질의 syringe filter로 여과하여 GC분석에 사용하였다. 지방산분석은 gas chromatography(HP6890, HP, USA)를 이용하여 측정하였으며 분석에 사용된 colume 은 Supelco사의 SP-2560(100m×0.25mm ID, 0.2㎛ film)이었 고 carrier gas는 질소를 초당 25cm의 유속으로 흘려주었다.

또한 측정시 oven의 온도는 140℃에서 5분간 holding하였고 이후 분당 3℃의 속도로 240℃까지 승온하였다. 시료의 주입 은 split mode에서 1 ㎕를 260℃로 조절되어 있는 injector에 주입하였다. 지방산의 검출은 FID검출기였으며 260℃에서 측정하였다.

5. GC-MS를 이용한 휘발성분 분석

멸균처리된 지방원료의 휘발성 물질분석은 GC-MS를 이 용하였다. 먼저 시료 1ml를 40ml vial에 넣은 후 He을 이용 하여 40℃에서 13분간 flushing한 다음, 휘발물질들을 분리 용 column에 trapping하고 다시 225℃에서 2분간 가열하여 탈착시켰다. 탈착된 물질들은 -90℃에서 focusing한 다음, 225℃에서 30초간 다시 탈착시켜 GC기기로 이동시켰다. GC 에서 분리된 휘발성분들은 GC에 연결된 Mass selective detector장비에 의해 성분을 확인하였다. Mass selective detector의 분석조건은 ionization potential이 70eV였으며 scan range는 18.1-300 m/z였다. 휘발성 물질 확인은 시료의 질량 스펙트럼 데이터와 wiley library(Hewlett-Packard Co., USA)내 질량 스펙트럼 데이터를 비교하여 분석하였다.

6. 통계처리

각 시험성적에 대한 통계처리는 SAS(SAS Institute, 1992) 의 ANOVA procedure를 이용하여 5% 수준에서 유의성을 검정하였으며 처리평균간의 유의성검정은 Duncan검정 (Snedecor and Cochran, 1980)을 사용하였다.

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Ⅲ. 결과 및 고찰

실험동물용 배합사료의 저장성에 가장 큰 영향을 미치는 영양소는 지방이다. 지방은 시간이 지남에 따라 산소와의 접 촉에 의해 자동산화가 일어나기 때문이다. 이러한 지방의 산 화는 멸균처리 방법으로서 감마선을 조사할 경우 산화속도 는 급격히 증가하게 된다(Kanatt et al., 2006). 하지만 지방의 산화속도와 정도에 미치는 영향은 감마선 조사선량(Qi et al al., 1998), 지방내 구성 지방산의 종류(Hampson et al., 1996), 지방산내 이중결합의 수와 형태(Alfaia et al., 2007) 등에 따 라 다르게 나타난다. 하지만 이들 연구결과는 모두가 육류 또는 육제품을 이용하여 감마선 조사에 의한 지방의 물리화 학적 특성을 연구하였기 때문에 육류 및 육제품내에 존재하 는 다른 영양소들과의 상호작용으로 인한 효과를 배제할 수 없어 연구결과에 대하여 정확하게 해석하기 어렵다. 따라서 본 연구진은 실험동물 사료에 가장 많이 사용되는 동물성 지 방 2종과 식물성 지방 3종을 선택하여 감마선 선량을 달리하 여 조사한 다음 지방산화에 미치는 영향을 평가하였다. 먼저 free fatty acid의 생성정도를 조사한 결과는 Table 1과 같다.

3종류의 식물성 지방에서 감마선 조사선량에 따른 free fatty acid 생성은 차이가 없었다. 또한 지방산패의 척도인 TBARS 와 POV 결과는 각각 table 2와 3에 나타내었다.식물성 유지 와 동물성 기름에 대하여 감마선 조사 후 지방산패시 생성되 는 TBARS의 함량을 조사한 결과 corn oil 과 fish oil에서 조 사선량이 증가함에 따라 TBARS가 감소하여 지방산패를 지 연시킴을 보여주었으나 canola oil에서는 20 kGy의 선량에 서 가장 높은 TBARS결과를 나타내었다. 또한 POV함량 변 화를 보면 corn oil에서만 조사선량과 비례하여 증가하였다.

하지만 soy oil, canola oil 과 tallow에서는 유의적으로 감소 하였다. TBARS와 POV 결과에서 감마선 조사에 따른 지방 의 산패발생은 인정되었으나 corn oil과 fish oil에서 POV가 감소한 결과는 직접적으로 비교할 수 있는 연구결과가 전무 하고, 또한 지방의 구조에 미치는 감마선 조사의 메카니즘은 아직까지 명확하게 밝혀지지 않아 설명하기 어렵다. 하지만 지금까지 감마선 조사는 식품이나 사료 내에 존재하는 물분 자의 균일분열(homolytic cleavage)을 일으키고 이의 결과로 서 생성되는 hydroxy radical과 같은 강력한 활성을 가진 free radical을 형성한다. 이러한 free radical은 지방과 결합 하여 산화를 촉진하는 것으로 알려져 있고 탄소수, 지방포화 도의 차이 그리고 이중결합의 개수와 위치에 따라 감마선의 영향이 달라질 수 있다는 연구결과들(Jo et al., 2002; Alfaia et al., 2007)로 미루어 본 연구에 사용된 5가지 지방시료들이

모두 다른 탄소수와 지방포화도를 가지고 있었기 때문인 것 으로 서로 다른 결과를 나타낸 것으로 판단된다.

Table 1. Effect of gamma irradiation on FFA in plant oil Gamma-irradiation(kGy) SEM

O 5 10 20

Corn oil 0.16 0.17 0.15 0.16 0.01

Soy oil 0.15 0.15 0.17 0.17 0.01

Canola oil 0.13 0.12 0.14 0.14 0.01 Table 2. Effect of gamma irradiation on TBARS in either

plant oil or animal fat

Gamma-irradiation(kGy) SEM

O 5 10 20

Corn oil 0.05âb 0.06â 0.06â 0.04^b 0.007

Soy oil 0.18 0.17 0.17 0.17 0.007

Canola oil 0.14^b 0.13^b 0.14^b 0.17â 0.01 Tallow 0.02â 0.02â 0.01^b 0.01^b 0.003 Fish oil 2.34^b 2.40âb 2.78â 1.75^c 0.22 SEM : Standard error of mean

a,b,c Means with different superscripts within the same row differ(p<0.05)

Table 3. Effect of gamma irradiation on POV in either plant oil or animal fat

Gamma-irradiation(kGy) SEM

O 5 10 20

Corn oil 3.16^c 10.03^b 14.18â 13.63â 0.27 Soy oil 108.78â 93.61^b 94.15^b 92.55^b 1.64 Canola oil 38.07â 34.81âb 33.83^b 34.19âb 1.41 Tallow 15.04^b 18.78â 13.97^b 11.81^c 0.49 Fish oil 22.73â 21.93^b 24.72^b 22.28^b 1.01 SEM : Standard error of mean

지금까지 보고된 감마선 조사에 의한 식품이나 사료에서 나타나는 문제점이 이취(off-flavor)의 발생이다. 이취는 지방 의 산화뿐만 아니라 아미노산의 감마선 분해에 의해서도 발 생된다.지방의 산화는 필수지방산과 지용성 비타민의 손실 을 일으켜 제품의 품질을 저하시킬 뿐만 아니라 산화에 의해 생성되는 여러 종류의 알콜류, 알데히드류, 케톤류 등의 산화 생성물들이 섭취 시 장애를 일으킬 수 있다.전자코를 이용 하여 지방의 냄새에 미치는 영향을 조사하였다(Fig. 1, 2).감 마선처리에 의한 식물성 유지의 냄새 변화(전자코 분석)에서 감마선 조사선량이 증가함에 따라 후각강도는 canola oil과 soy oil에서 선형적으로 증가하였으며 분별지수는 각각 96과 95였다. 이러한 결과는 동물성 지방에서도 유사한 결과를 나

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타내었는데 fish oil은 조사선량에 따라 선형적으로 증가하였 으나 tallow는 10kGy와 20kGy에서 차이가 없었다. 두지방의 분별지수는 각각 94와 98이었다.

감마선 조사에 의한 이취발생은 오래전부터 보고되어 왔 으나(Ahn et al., 2000; Jo et al., 2002) 대부분 패널들에 의한 관능검사였기 때문에 상당히 주관적인 결과였다. 하지만 본 연구진이 이용한 전자코 장비는 사람의 후각인지 능력이상 의 검출한계와 분리능을 가지고 있으며 객관적으로 분석할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 전자코에 의한 분석도 해석 하는데 많은 제약이 있다. 그 중 하나가 후각강도의 차이가 어떤 물질이 어느 정도 보이는지를 정확히 알 수 없다는데 있다. 뿐만 아니라 풍미와 이취의 차이도 구분할 수 없다. 또 한 휘발성 물질에 대한 확인과 성분규명 그리고 발생되는 농 도를 알 수 있다면 지방 산패의 원인도 규명할 수 있을 것으 로 판단된다. 따라서 본 연구진은 GC-MS를 이용하여 감마 선조사에 의해 휘발되는 성분을 규명하고자 5가지 지방원료 들 중 가장 강한 냄새를 발생시키는 어유에 대하여 감마선을

10 kGy 조사한 다음 휘발되는 성분을 분석하였다(table 4).

감마선 조사에 의해 특별히 생성되는 휘발성 물질은 없는 것 으로 나타났다. 반면 휘발성분의 발생량에서는 감마선 조사 한 어유가 조사하지 않은 어유보다 더 높은 것으로 나타났다. 감마선 조사에 의한 휘발성분의 변화에 관한 연구는 대부분 육류 또는 육제품을 대상으로 하였기 때문에(Chatterjee et al., 2000; Kim et al., 2002; Nam et al., 2003) 본 실험에서 이 용한 어유와는 휘발성분의 종류가 전혀 다르다. 따라서 발생 된 휘발성분에 대하여 비교대상이 전무하여 직접적으로 평 가하기는 어렵다. 하지만 휘발성 물질의 발생량은 3 kGy 감 마선 조사한 칠면조육, 돈육, 우육에 모두에서 조사하지 않은 고기에서 보다 더 높았다는 Kim 등(2002)의 보고로 미루어 감마선 조사는 지방의 휘발성분 발생을 증가시킴을 알 수 있 다. 또한 감마선 조사된 식품에서 가장 문제시되는 것이 맛 과 향의 변화이라는 점에서 감마선 조사에 의한 지방의 휘발 성 물질의 발생에 대한 기전과 이에 대한 제어방법은 앞으로 해결해야 될 과제이다.

Canola oil Corn oil

Soy oil

Fig. 1. Olfactory analysis of gamma-irradiated plant oil by electronic nose

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Tallow Fish oil

Fig. 2. Olfactory analysis of gamma-irradiated animal fat by electronic nose

Table 4. Production of volatile compounds from irradiated fish oil

Volatile compounds Raw Irradiation (10kGy) Total ion counts X 10³

Furan 739 906

2-Pentenal 387 499

2,4-Octadiene 1478 1850

1,4-Heptadiene 737 814

Benzaldehyde 301 466

1-(ethyl-3-cyclohexenyl) ethanol 722 1067

2,4-Heptadienal 301 445

d-Limonene 675 1012

2-Dodecen-4-yne 529 563

감마선 조사가 지방에 미치는 또 다른 영향 중의 하나는 CLA, linoleic acid와 linolenic acid와 같은 불포화 지방산내 이중결합들의 이성질체화(isomerization)가 일어난다는 것이 다(Geiβler et al., 2003; Cristina et al., 2007). 더욱 큰 문제는 isomerization이 각종 성인병의 원인으로 알려진 trans지방 형태로 진행된다는 점이다. 따라서 5가지 지방시료 중 linoelic acid와 linolenic acid의 함량이 높은 canola oil, soy oil 그리고 corn oil에 대해서 감마선 처리에 의한 isomerization 의 변화를 조사하였다(Table 5). 지방시료 모두에서 감마선 조사에 의한 이성질체화는 나타나지 않았으나 C18:3c9, c12, c15의 경우 조사선량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였 다.cis형태 이성질체의 감소가 trans형태 이성질체의 증가를 의미하는 것은 아니지만 감마선 조사가 지방산내 이성질체 의 변화를 유도한다는 것은 다른 연구결과와 동일하였다

(Alfaia et al., 2007). 또한 cis형태의 이중결합은 감마선 조사 에 의한 지방의 산화에 더욱 민감하다는 연구결과(Geiβler et al., 2003)로 미루어 본 연구결과에서 일부 지방의 POV와 TBARS가 감마선 조사에 의해 dose-dependent하게 증가한 것은 이중결합내 이성질체 중 cis형의 증가도 하나의 원인일 수 있을 것으로 판단된다.

Ⅳ. 적 요

감마선 조사가 지방의 산패, 휘발성 물질의 생성, 냄새변화 그 리고 이중결합 내 이성질체의 변화에 미치는 영향을 2종의 동물 성 지방(tallow, fish oil)과 3종의 식물성 지방(canola oil, corn oil, soy oil)을 가지고 조사선량을 달리하여 실험한 결과는 다음 과 같다.

1. 감마선 조사는 식물성 지방의 유리지방산 함량 변화에 아무 런 영향이 없었다. 반면 TBARS함량은 감마선 조사된 corn oil과 fish oil에서 선량증가에 따라 유의적으로 감소하였다 (p<0.05). POV의 함량은 corn oil에서만 감마선 조사에 의해 증가되는 결과를 보여주었으나 soy oil, canola oil 그리고 tallow에서는 감소하였다.

2. 전자코를 이용하여 감마선 조사된 지방원료들의 후각정도 를 분석한 결과 cornoil을 제외한 모든 지방에서 조사선량에 따라 dose-dependent하게 증가하였다. 감마선 조사에 의한 지방의 휘발성 물질 생성에 대하여 fish oil을 이용하여 분석 한 결과 새로운 휘발성 물질을 생성시키지는 않았으나 감마 선을 처리한 fish oil의 휘발성 물질이 증가하였다.

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Table 5. The effect of gamma-irradiation on the fatty acid isomer profiles of plant oils cis/trans

isomers

Gamma-Irradiation(kGy)

0 5 10 20 SEM

% of total linoleic and linolenic acid isomers

Canola oil

9c12t 0.63 0.63 0.65 0.66 0.02

9t 12c 0.32 0.34 0.34 0.36 0.03

9c12c 71.33 71.35 71.35 71.33 0.03

9c12c15t 1.77 1.76 1.77 1.77 0.004

9c12t15c+9t12c15c 4.73 4.72 4.72 4.73 0.01

9c12c15c 21.24^a 21.21^ab 21.19^bc 21.16^c 0.01

Corn oil

9t 12c 0.72^d 0.77^c 0.83^b 0.88^a 0.03

9c12c 97.12 97.11 97.06 97.00 0.05

9c12t15c+9t12c15c 0.68 0.69 0.68 0.68 0.01

9c12c15c 1.49 1.45 1.45 1.46 0.03

Soy oil

9c12c 87.93 87.93 87.92 87.93 0.01

9c12c15t 0.20 0.20 0.20 0.21 0.01

9c12t15c+9t12c15c 0.59 0.59 0.60 0.60 0.01

9c12c15c 11.30â 11.28âb 11.28âb 11.27^b 0.01

SEM : Standard error of mean

3. Linoleic acid와 linolenic acid의 구성 이성질체의 변화를 조 사한 결과 canola oil, cornoil 그리고 soyoil에서 모두 C18:3 9c12c15c의 함량이 조사선량에 따라 유의적으로 감소하였 다. 반면 corn oil에서는 조사선량에 따라 C18:2 9t 12c의 함 량이 증가하는 것으로 나타났다.

지금까지 연구결과로 미루어 감마선 조사는 지방의 산패, 이 중결합의 형태, 휘발성 물질의 발생과 같은 지방의 물리화학적 특성변화에 영향을 주는 것으로 나타났다. 지방 내에서 일어나 는 화학적 변화는 각각의 지방산들의 상호작용에 의해 일어나 기 때문에 어느 하나만의 결과로 감마선 조사에 의한 지방의 변 화를 설명하기는 매우 어렵다. 따라서 휘발성 물질의 생성 등 감 마선 조사에 의한 이취의 발생과 관련된 결과들은 앞으로 보다 면밀한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

감사의 글

본 연구는 농촌진흥청 바이오그린사업(과제번호:20070401034 020)의 지원에 의해 이루어진 것입니다.

V. 인용문헌

1. AACC. 1983. Approved methods of the american association of cereal chemists (8th ed.). Ameraican Association of Cereal Chemists, Inc. MN. USA.

2. Alfaia, C. M. M., P. J. C. Ribeiro, M. J. P. Trigo, A. J.

I. Alfaia, M. L. F. Castro, C. M. G. A. Fontes, R. J. B.

Bessa and J. A. M. Prates. 2007. Irradiation effect on fatty acid composition and conjugated linoleic acid

(8)

www.earticle.net

isomers in frozen lamb meat. Meat Sci. 77:689-695.

3. Ahn, D. U., C. Jo, M. Du, D. G. Olson and K. C. Nam.

2000. Quality characteristics of pork patties irradiated and stored in different packaging and storage conditions. Meat Sci. 56:203-209

4 Al-Masri, M. R. and M. Al-Bachir, 2007. Microbial load, acidity, lipid oxidation and volatile basic nitrogen of irradiated fish and meat-bone meals. Bioresource Tech.

98:1163-1166.

5. AOCS. 2007. Official methods and recommended practices of the AOCS (5th ed.). The American Oil Chemists' Society.

IL. USA.

6. Chatterjee, S., P. S. Variyar and A. S. Gholap. 2000.

Effect of γ-irradiation on the volatile oil constituents of turmeric (Curcuma longa). Food Res. Int. 33:103-106.

7. Geißler, C., O. Brede and J. Reingardt. 2003. cis- trans-isomerization of unsaturated fatty acids during γ -irradiation of barley grains. Radiat. Phys. Chem.

67:105-113.

8. Hampson, J. W., J. B. Fox, l. Lakritz and D. W. Thayer.

1996. Effect of low dose gamma radiation on lipids in five different meats. Meat Sci. 42:271-276.

9. Jo, C., D. U. Ahn and M. W. Byun. 2002. Irradiation- induced oxidative changes and production of volatile compounds in sausages prepared with vitamin E-enriched commercial soybean oil, Food Chem.

76:299-305.

10. Kanatt, S. R., R. Chander and A. Sharma. 2006. Effect of radiation processing of lamb meat on its lipids. Food Chem. 97:80-86.

11. Kim, Y. H., K. C. Nam and D. U. Ahn. 2002. Volatile profiles, lipid oxidation and sensory characteristics of irradiated meat from different animal species. Meat Sci.

61:257-265.

12. Nam, K. C., B. R. Min, H. Yan, E. J. Lee, A. Mendonca, I. Wesley and D. U. Ahn. 2003. Effect of diatary vitamin E and irradiation on lipid oxidation, color, and volatiles of fresh and previously frozen turkey breast patties. Meat Sci. 65:513-521.

13. Nortje, K., E. M. Buys and A. Minnaar. 2005. Effect of γ-irradiation on the sensory quality of moist beef biltong. Meat Sci. 71:603-611.

14. Qi, S., S. Yuan, J. Wu and X. Fang. 1998. Pork fat peroxidation by gamma-irradiation. Radiat. Phys.

Chem. 52:119-124.

15. SAS. 1992. SAS User's Guide: Statistics. Statistical Analysis System Institute,Inc., Cary, NC

16. Snedecor, G. W. and W. G. Cochran. 1980. Statistical Methods(7th ed). Iowa State University Press. Ames, IA.

17. Sukhija, P. S. and D. L. Palmquist. 1988. Rapid method for determination of total fatty acid content and composition of feedstuffs and feces. J. Agric. Food.

Chem. 36:1202-1206.

18. Variyar, P. S., C. Bandyopadhyay and P. Thomas. 1998.

Effect of γ-irradiaion on the volatile oil constituents of some indian spices. Food Res. Int. 31:105-109.

(Received: 2007.11.16, Accepted: 2007.12.21)