[식품기초실험]바나나 속에 식이섬유 정량

실험 목적

바나나 속에 함유되어 있는 식이섬유의 양을 측정한다.

 

실험 이론 및 원리

1. 실험 배경

식품에는 탄수화물, 단백질, 지방, 회분, 식이섬유, 수분이 들어있다, 식이섬유를 직접 측정하기 어렵기 때문에 식이섬유의 양을 측정하기 위해서는 아세톤으로 조지방을 제거하고 드라이오븐으로 수분을 제거해 주어야 한다. 

탄수화물은 알파-아밀로오스 효소를 첨가하여 α-1,4 결합을 끊어 제거해준다. 단백질과 회분을 제거해 주어야하는데 따로 정확하게 제거해낼 수 없기 때문에 각각의 양을 정량한 후에 무게를 빼서 식이섬유의 함량을 구할 수 있다.

2. 식이 섬유

단백질, 탄수화물, 비타민, 미네랄 등 5대 영양소에 이어 제6의 영양소로 불려진다. 식이섬유는 인체의 장관 효소에 의해 분해되지 않는 식품의 구성성분으로 정의되며 주로 구조적이며 불용성인 비전분질 다당류와 리그닌을 의미한다. 즉, 식품 중에서 채소, 과일, 해조류 등에 많이 들어있는 섬유 질 또는 cellulose로 알려진 성분으로써 사람의 소화효소로는 소화되지 않고 몸 밖으로 배출되는 고분자 탄수화물이다. 그러나 비구조적이며 보다 수용성인 펙틴, 식물성고무, 점액질과 해조류 다당류 등도 식이섬유로 간주하고 있다.

식이섬유는 크게 물에 녹는 수용성 식이섬유와 물에 녹지 않는 불용성 식이섬유로 분리될 수 있다. 즉, 식이섬유는 물리화학적 성질에 따라 크게 불용성과 수용성으로 나뉘며 불용성 식이섬유는 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌 등으로 주로 식물세포의 구성성분에 해당되며 수용성 식이섬유는 주로 점성을 나타내는 과실류의 펙틴, 식물성 고무, 점액질, 해조류의 다당류 등이 포함된다.

1) 가용성 식이섬유

가용성 식이섬유는 액체에 녹는 성질로, 위장관 내로 들어가면 수분을 흡수하여 젤상태로 변하면서 위를 팽창시켜 조기에 포만감을 느끼게 하여 추가적인 음식의 섭취를 억제한다. 소장 내에서는 음식의 흡수를 지연시키는 역할을 함으로써 비만, 당뇨병, 고콜레스테롤혈증과 같은 성인병을 예방할 수 있고, 젤상태의 섬유질이 변을 부드럽게 하여 원 활한 배변을 가능하게 한다. 또한 지방의 흡수를 낮추고 포만감을 줌 으로써 과식을 예방하여 다이어트에 도움이 된다. 가용성 섬유질은 과 민성대장증후군이나 경련성변비를 가진 사람들에게 좋다.

2) 불용성 식이섬유

불용성 식이섬유는 액체에 녹지 않는 성질로, 장관 내에서 수분을 흡 수하여 스펀지 형태로 변하면서 변의 부피를 증가시켜 장을 자극하여 장의 연동운동을 촉진한다. 이로 인해 대변성분의 장내 통과시간이 빨 라 변이 부드러워지고, 변비를 예방하여 치질과 같은 대장 항문질환의 발생 빈도를 낮춰준다. 하지만 과하게 섭취할 경우 오히려 소화를 방 해할 수 있으니 주의해야 한다. 또한 과민성대장증후군을 가지고 있다 면 장벽을 자극하므로 섭취를 삼가 하는 것이 좋다.

3) 가용성 섬유소와 불용성 섬유소의 공통점

① 타액분비 → 촉진

② 포만감 → 증가

4) 가용성 섬유소와 불용성 섬유소의 차이점

	가용성	불용성
종류	pectin, 수용성 hemicellulose	cellulose, lignin, 불용성 hemicellulose
함유식품	귀리류, 과일, 콩, 보리, 현미, 실리움	밀기울, 곡류, 채소, 해조류
형태	식물의 끈적끈적한 점액성 물질	식물의 곡격을 이루는 부분
효과발현 부위	소장	대장
통과속도	위와 소장에서 지연	위와 대장에서 촉진
담즙산과 결합능력	유	무
도움이 될 수 있는 질병	비만, 당뇨병, 저혈당증, 동맥경화, 담석증, 고혈압, 고콜레스테롤증	변비, 대장게실염, 충수염 대장암, 결장암, 정맥류, 치질, 소화성궤양, 열공성 탈장, 과민성 대장 증후군
함유 식품	사과, 딸기, 바나나, 키위, 김, 곤약, 토란, 당근, 버섯류, 해조류	고구마, 감자, 시금치, 브로콜리, 강낭콩, 두부, 호박, 옥수수, 곡물, 양배추

실험 방법

1. 실험 과정

1) 필터링 도가니에 셀 라이트 약 0.5g의 무게. 다음 550℃에서 필터링 도가니를 배치합니다.

2) 10 분 105℃의 건조 오븐에 필터링 도가니를 이동시킨 후 30 분 동안 데시케이터에서 필터링 도가니를 냉각

3) 필터링이 정확히 소수점 이하 4 곳 도가니 무게. 일정 중량으로 건조. (일정한 무게의 변화를 3 ㎎ 이하로 정의됩니다. )

4) 95℃ 물을 흔들어 온도를 상승.

5) weigh 그대 키가 큰 형태의 비커에 샘플 1000 +0.005 g 을 복제 .

6) 각 비커에 40 ㎖ 의 MES / TRIS 완충 용액 을 추가합니다. 솔루션에 완전히 샘플 분산.

7) 50㎕ 열 안정 - 아밀라아제 솔루션을 추가합니다. 알루미늄 호일 사각형 비커 커버.

8) 95℃ 물을 흔들어 비커에 넣고 연속 교반 (150rmp) 와 함께 40 분 동안 배양

9) 비커를 실온에서 5 분 동안 물을 흔들어 뭉친 것을 제거합니다.

10) 비커의 바닥에 있는 젤의 주위를 10㎖의 증류수로 세척.

11) 100㎖ 프로테아제 용액을 추가 하고 알루미늄 호일로 비커를 다시 커버.

12) 연속 교반과 함께 30 분 동안 60℃에서 물을 흔들어 비커에 담는다.

13) pH 4.5 에 적응 교반하면서 비커에 0.561 N- HCl 용액 (5 ㎖)를 추가합니다.

14) 300㎕ 아밀로 글루코시다 용액을 추가하고 알루미늄 호일로 비커를 다시 커버.

15) 90 % 에탄올 200 ㎖ 를 추가합니다.

16) 1 시간 동안 60℃에서 수욕 후 필터링 도가니에 젖은 셀라이트를 깔아준다.

17) 진공 펌프 조건부 날인을 사용하여 필터를 90 % 에탄올 수용액으로 비이커 벽과 주걱을 헹군다.

18) 아세톤으로 잔류물을 씻는다.

19) 24시간 105℃ 오븐에서 잔류물을 포함하는 건조한 도가니 무게를 잰다.

20) 정확히 소수점 이하 4 자리까지 필터링 도가니 무게. 일정한 중량이 얻어질 때까지 가중치를 반복한다.

 

실험 결과 및 토의

1. 결과 data

총식이섬유	A조	B조
시료무게(g)	1.0010	1.0064
유리여과기(g)	30.5655	30.5545
건조 후(g)	30.6180	30.5990

 

2. 실험 고찰

농촌진흥청 식품성분표 데이터 베이스(2011)에 따르면 100g 당 2.5g 함유되어있다. 하지만 실험에서는 A조는 2.08g/100g, B조는 1.27g/100g을 함유하고 있다고 나타났다. 2배에서 3배정도 높게 나타났다.

 

3. 과제

enzyme code number의 약기. 효소를 계통적으로 분류하기 위한 방법. EC로 시작하는 4쌍의숫자로 구성한다. 국제생화학연합의 효소위원회는 1961년에효소의 이름과 분류의 규칙을 제정함과 동시에 당시 알려져있던 707효소를 계통적으로 분류한 효소표를 발행하여 각 효소에 효소번호를 부여하였다. 그 후 생화학의 발전과 신효소의발견에 대응할 수 있도록 규칙으로는 약간의 수정이 가해졌다. 1984년의 효소표에는 약2,500의 효소가 효소번호로서 분류하고 있다.

참고 문헌

생명과학대사전, 2008.2.5 대한민국 발행된 대형 『생명과학대사전』. 한국생물과학협회