KR101516421B1 - 감자의 포도당 함량 속성 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감자의 포도당 함량을 개인용 혈당측정기로 신속히 평가함에 있어서 감자 괴경 전체의 당 함량을 대표할 수 있는 부위를 찾는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감자('수미'품종)의 괴경을 절단하고 상, 중, 하로 구분하고 동시에 외각부, 중앙부로 나누어 총 11개 부위로 구별하여 각 부위마다 혈당측정기를 사용하여 포도당 수치를 측정하는 것에 관한 것이며, 감자의 포도당 함량과 혈당 측정기의 상관관계를 조사하는 단계와; 감자 괴경의 부위별 혈당 측정기의 수치를 조사하는 단계와; '수미'감자품종의 저장 중 혈당 측정기의 수치 및 비중의 변화를 조사하는 단계를 통해 달성함으로서 장기 저장중인 '수미'감자의 가공적합성을 판별함에 있어서 간편하고 신속하게 평가할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Description

감자의 포도당 함량 속성 측정 방법{Instant measuring method for glucose content of potato}
본 발명은 감자의 가공 적합성을 빠르게 식별하고자 개인용 혈당측정기를 사용하여 포도당 함량을 신속히 평가하는 방법과 이를 이용하여 감자 괴경 특히 수미품종의 감자 전체의 당 함량을 대표할 수 있는 부위를 용이하게 찾아내는 방법에 관한 것이다.
감자는 세계 여러 국가에서 주식으로 이용되어 왔으며, 비타민C 등 영양분이 풍부하여 식품으로 매우 장점이 많다. 우리나라는 '수미' 라는 품종이 오랫동안 재배되고 있으며, 최근에 '대서' 등 일부 품종이 도입되어 재배되고 있다.
감자의 환원당들은 고온으로 가공하는 과정에서 조직내 아미노산과 반응하여 Maillard 반응이라는 갈변반응이 진행된다. 그러면 감자칩이나 가공제품의 색깔이 진해져 상품성이 매우 나빠진다. 따라서, 저장중인 감자의 가공 후 칩의 색깔이 좋은 것인지 아니면 너무 진하게 될 것인가를 예측하는 것이 중요하다. 이것은 감자의 포도당의 함량을 측정하면 예측이 가능하다. 감자 산업계에서는 저장중인 감자의 전분이나 당함량을 평가하여 가공적성을 판단하는데 이용하고 있다(농촌진흥청 농업기술종합정보 감자편, www.rda.go.kr, 2012).
개인용 혈당측정기로서 감자의 포도당 함량을 평가하는 기술은 미국 등지에서 일부 보고된 바가 있다. 그러나 혈당측정기로 당수치를 파악하는데 감자의 어느 부위가 가장 적합한 가에 대한 보고는 없었다. 감자괴경의 당 분포는 부위에 따라 다르며, 품종에 따라 다르다라고 보고된 바 있다(Prichard and Scanlon, 1997).
그러므로 혈당측정기를 이용할 경우 품종마다 가장 적합한 부위를 선정하는 것이 필요한 실정이다. 감자의 저장중 당 분포는 품종뿐만 아니라, 재배기술, 저장기간이나 저장온도에 따라 다르므로 감자괴경의 당 함량을 간편하고 신속하게 평가하는 기술은 산업현장에서도 매우 유용하게 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 수확후 저온에 저장중에 '수미' 감자 괴경의 부위별 당 함량을 개인용 혈당측정기로서 신속하게 평가하여 어떤 부위가 괴경 전체의 당 함량을 대표할 수 있는지를 확인하여 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 목적은 감자의 포도당 함량과 혈당 측정기의 상관관계를 조사하는 단계와; 감자 괴경의 부위별 혈당 측정기의 수치를 조사하는 단계와;
'수미'품종 감자의 저장 중 혈당 측정기의 수치 및 비중의 변화를 조사하는 단계를 통해 달성하였다.
본 발명은 Maillard 반응(갈변반응)으로 감자의 상품성이 나빠지기 전에 포도당 함량을 측정하여 감자의 가공적성을 판단하고자 혈당측정기를 이용하여 가장 적합한 부위를 선정하여 제공하는 효과가 있고, 따라서, 감자괴경의 당 분포는 부위에 따라 다르기 때문에 감자괴경의 당 함량을 간편하고 신속하게 평가할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 감자괴경의 당 함량 분포를 평가하기 위하여 감자괴경의 절단면을 11개 구역으로 구분한 모습을 나타낸 그림이다.
도 2는 혈당측정기를 이용하여 감자의 포도당 함량을 평가하는 과정을 나타낸 그림이다.
도 3은 감자 비중을 측정하기 위한 간이 장치를 나타낸 그림이다.
도 4는 혈당측정기의 검증으로써 포도당 표준용액을 조제하여 측정기 수치와 포도당 농도를 확인(3반복)하여 나타낸 그림이다.
도 5는 '수미' 감자품종 괴경의 절단면을 11개 구역으로 나눈 다음 각 부위별 조직에 직접 혈당측정기 칩을 삽입하여 측정한 혈당측정기 수치를 나타낸 그림이다.
도 6은 '수미' 감자괴경의 절단면을 11개 구역으로 나눈 다음 각 부위별 조직을 착즙하여 측정한 혈당측정기 수치를 나타낸 그림이다.
도 7은 '두백' 감자괴경의 절단면을 11개 구역으로 나눈 다음 각 부위별 조직에 직접 혈당측정기 칩을 삽입하여 측정한 혈당측정기 수치를 나타낸 그림이다.
도 8은 '두백' 감자괴경의 절단면을 11개 구역으로 나눈 다음 각 부위별 조직을 착즙하여 측정한 혈당측정기 수치를 나타낸 그림이다.
이하에서는, 본 발명의 구성을 실시 예를 들어 더욱 상세히 설명한다.
실시 예1 : 포도당 함량과 혈당 측정기의 상관관계
개인용 혈당측정기(글루코멘토, SD Biosensor, Inc)를 사용하여 포도당 표준용액 0.0, 1.0, 2.0, 4.0, 8.0, 12.0, 16.0, 20.0, 24.0, 28.0, 32.0mmol/L 을 조제하고 각 용액의 당수치를 측정하여 포도당 용액과 글루코멘토 측정기에 나타나는 당수치와의 관계를 작성하였다(도 1).
괴경의 절단면을 11개 부위로 중심부와 외곽부를 나누어 조직의 당수치를 측정하고 감자('수미')괴경을 종단으로 절단하여 상, 중, 하로 구분한 동시에 외각부, 중앙부로 총 11개 부위로 구별하여 각 부위마다 혈당측정기를 사용하여 포도당 수치를 측정하였다.
동시에 동일한 부위에서 코르크 보러를 이용하여 직경 1cm 깊이 1cm 조직을 채취 후 마늘다지기로 즙을 내어 다시 당수치를 측정하였다.(도 2)
도 3은 본 발명에 따른 감자 비중을 측정하기 위한 간이 장치이다.
실험에 사용된 혈당 측정기는 2.0, 4.0, 8.0, 12.0, 16.0, 20.0, 30.0mmol/L에서 각각 3반복 평균값이 37.3, 105.3, 212.3, 276.3, 352, 401.3, 490.7mg/㎗ 가 나왔다. 이를 관계식으로 나타내면 'Y = 56.6X + 16.1'로 나오고 결정계수는 0.971로 매우 높은 값을 보여 포도당 함량과 혈당 측정기 수치의 상관관계는 2.0~30.0mM범위에 있었다. 실험결과는 도 4에 나타내었으며 본 실험에 사용된 혈당측정기가 감자조직과 같이 용액 내 포도당의 함량을 정확히 평가할 수 있음을 시사한다.
실시 예2 : 감자 괴경의 부위별 혈당 측정기의 수치
'수미' 감자의 11군데를 구획하여 혈당 측정기와 혈당 측정 검사지를 이용하여 측정하였다(도 5).
혈당 측정기에서의 당 수치는 최저 50mg/㎗에서부터 최고 400mg/㎗이 넘는 값을 보였고 11군데에서 각각의 수치는 관계식으로 정리하였다(표 1).
[표1] '수미' 감자의 부위별 혈당측정기 수치와 괴경의 평균 수치와의 관계(n=30)
Figure 112013076146732-pat00001
Section : [도 1]에 나타낸 감자의 절단 부위
각각 결정계수를 계산한 결과 가장 높은 값은 CI(C-Inner section)부위로 0.921의 값을 보여 감자를 대표하는 값으로 볼 수 있다.
'수미'감자의 11군데를 마쇄, 착즙하여 혈당측정기로 측정하였다(도 6).
11군데 중 가장 높은 결정계수를 보인 CI부위의 값은 0.907을 보여 '수미'감자 전체 당 함량을 대표하는 부위는 CI로 결정되었고(표2) 혈당 측정기를 이용하여 직접 분석하거나 마쇄 후 착즙을 통해 분석하여도 비슷한 결과를 도출해 '수미'감자 전체 당 함량을 대표할 수 있다.
[표2] '수미'감자 부위별 마쇄 후 혈당측정 수치와 감자의 평균 수치와의 상 관관계
Figure 112013076146732-pat00002
Section : [도 1]에 나타낸 감자의 절단 부위
'두백' 감자의 11군데를 구획하여 혈당 측정기, 혈당 측정 검사지를 이용하여 측정하였다(도 7). 마쇄 후 착즙하여 측정한 결과는 [도 8]과 같이 도식화하였다.
'두백' 감자의 각각의 부위를 분석한 결과(표3) CI부위가 결정계수 0.921로 가장 높았고 CV율도 17.5%로 낮은 값을 보여 신뢰할 수 있는 값이라 할 수 있다.
[표3] '두백' 감자 부위별 혈당측정기 수치와 괴경의 평균 수치의 관계
Figure 112013076146732-pat00003
Section : [도 1]에 나타낸 감자의 절단 부위
'두백' 감자를 부위별로 마쇄 후 착즙하여 혈당 측정기 수치를 비교한 결과 결정계수가 가장 높은 부위는 BO(B-외각지역)로 0.736을 보여(표4) 직접 측정에 의한 대표 부위인 CI와는 다른 BO부위라고 나타났다.
그러므로, '두백'감자는 분석 방법에 의해 대표 부위가 다르게 나왔으므로, '두백'감자의 전체 당 함량을 대표하는 부위는 없다고 할 수 있다.
[표4] '두백' 감자 부위별 마쇄된 조직의 혈당측정기 수치와 감자의 평균수치의 상관관계
Figure 112013076146732-pat00004
Section : [도 1]에 나타낸 감자의 절단 부위
실시예 3 : '수미'감자의 저장 중 혈당 측정기의 수치 및 비중의 변화
'수미'감자의 저장 1개월에는 비중이 1.05인 반면 저장 2개월과 3개월에는 각각 1.07, 1.08 오차범위 0.01이었고 저장 기간이 길어질수록 비중도 서서히 증가하는 것을 볼 수 있었다. 이는 감자 내 전분이 저장 중에 환원당으로 분해되면서 비중이 줄어들 것이라고 예상했지만 정반대의 결과가 나왔다(표5).
[표5] 저장 중 '수미' 감자의 비중과 당 함량의 비교
Figure 112013076146732-pat00005

혈당 측정기로 파악한 glucose 함량의 변화는 저장 1개월에 626mg/dL, 저장 2개월과 3개월은 각각 1055mg/dL와 689mg/dL 보여 저온 저장 2개월의 '수미'감자의 glucose 함량은 저장 1개월, 3개월보다 대략 1.6배 높은 수치를 나타냈다.
이는 '수미'감자의 저온저장 2개월이 되었을 때 많은 양의 전분이 glucose로 분해되었음을 의미한다. 하지만 부위별 혈당 측정기 수치를 통한 glucose함량 중 최고 수치가 대략 400mg/dL었던 점과 비교한다면 저온 저장 1개월의 glucose함량 626mg/dL라는 수치도 꽤 높은 값이다. 그러나 저온 저장 3개월의 '수미'감자의 glucose수치가 저장 2개월보다 높아야 한다는 예상과 달리 대략 360mg/dL나 낮은 결과를 나타내었다.

Claims (4)

  1. 혈당측정기를 사용하여 포도당 함량을 측정하는 방법에 있어서, 감자 괴경을 다수의 구역 부위로 나누어 중심부와 외곽부의 당수치를 측정하는 단계와; 감자 괴경을 종단으로 절단하고 상, 중, 하로 구분하는 동시에 외각부, 중앙부로 나누어 총 11개 부위로 구별하여 각 부위마다 포도당 수치를 측정하는 단계와; 상기 11개 부위에서 코르크 보러를 사용하여 직경 1cm 깊이 1cm 조직을 채취한 후 마늘다지기로 즙을 내서 가장 높은 당수치 값을 확인하는 단계로 이루어진 것이 특징인 감자의 포도당 함량의 측정방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 감자 괴경의 다수의 구역부위는 11개 부위인 것이 특징인 감자의 포도당 함량의 측정방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 감자 괴경은 수미 품종인 것이 특징인 감자 포도당 함량의 측정방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 감자 괴경의 다수의 구역 부위는 CI(C-Inner section)인 것이 특징인 감자 포도당 함량의 측정방법.



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