강황 분말의 추출 방법은 무엇인가요?

육류에는 단백질, 필수아미노산, 철분, 아연 등 인체에 꼭 필요한 다양한 영양소가 함유되어 있다.그러나 육류는 지질 산화와 미생물의 오염으로 인해 상하고 변질되기 쉬워 막대한 경제적 손실을 초래한다 [1].현재 일부 연구에서는 항산화성과 항균성을 가진 커큐민과 안토시아닌과 같은 천연 활성성분을 육류에 사용해 지질 산화와 미생물 성장을 억제하고 유통기한을 연장하는 연구도 있다.또한 커큐민, 안토시아닌, 엽록소와 같은 pH-sensitive 색소들을 육질의 변화를 관찰하기 위해 사용할 수 있다는 것이 밝혀졌다 [2].

강황은 식품 가공에 일반적으로 사용되는 전통적인 향신료 식물이다.강황의 주요 생리활성 성분은 커큐민으로, 강황 리좀 [3]의 약 2%~9%에서 발견된다.커는 노란색 페놀 두 벤젠 고리로 이루어 져 있어 methoxy 그룹과 수산기 한 그룹으로 연결 된 β로-diketone 그리고 연결 된 탄소 체인 그 중간에, 그리고 keto-enol tautomeric 구조 [3]로 그림 1에 나와 있습니다.커큐민은 매운 맛이 나며 물에 잘 녹지 않으며 에탄올, 아세톤, 알칼리 용액 등의 용매에 쉽게 녹는다 [3-6].pH에 민감하며 항산화, 항균, 항염증, 항암 활성 등의 다양한 생물학적 활성을 가지고 있다 [2, 7].현재 커큐민은 강황의 리좀에서 얻지만 추출 방법이 다르면 커큐민의 수율에 영향을 미치게 된다.동시에 국내 · 외 논문에서도 육류에 커큐민을 적용한 연구가 체계적으로 요약되어 있지 않다.따라서 본 논문은 커큐민의 육가공품 및 신선육 분야에서 커큐민의 추출방법, 생리학적 특성 및 적용 진행 과정을 고찰하여 커큐민 적용에 필요한 이론적 자료를 제공하고자 하는데 초점을 두었다.

1 커큐민 추출 방법

1.1 Macerati에추출법

마취 추출법은 천연 활성 성분을 얻기 위해 일반적으로 사용되는 방법입니다.식물 [4]에서 대상 물질을 녹이기 위해 유기용액, 수용액 및 기타 추출 시약을 사용한다.맥적법의 수율은 주로 용매의 종류, 용매 농도, 추출 온도, 추출 시간, 강황 입자 크기, 물질 대 액체 비율 [4, 5, 8]과 같은 요인들과 관련이 있다.커큐민은 소수성 물질로 유기용매를 이용해 추출하는 경우가 많다.일반적으로 에탄올은 가장 좋은 추출용매로 여겨진다 [9].또한 온도가 높아질수록 커큐민의 수율이 증가하지만, 온도가 높으면 커큐민이 분해되어 수율이 낮아질 수 있다는 것이 밝혀졌다 [5].PAULUCCI등 [8]은 다양한 조건이 커큐민의 수율에 미치는 영향을 연구하였다.커큐민의 수율은 추출온도 80 °C,용매 96% 에탄올, 물질 대 액비 1:4, 교반속도 70 r/min, 추출시간 24시간일 때 1.8% 였으며, 또한 에탄올의 농도가 커큐민의 수율에 영향을 미치는 중요한 인자임을 알 수 있었다.

유기용매 외에 알칼리 용액도 추출에 사용할 수 있다.OTHMAND[6]는 2 mol/L수산화나트륨 용액을 사용하여 0.5 h 동안 침지하여 curcumin을 추출하였고, 동결건조된 강황 분말 1 그램으로부터 총 12.95±1.07 mg의 curcumin을 얻었다.또한 알칼리 용액은 커큐민의 항산화 활성과 항균 활성을 감소시키지 않는 것으로 나타났다.높은 휘발성과 독성 등 기존 시약의 단점 때문에 일부 연구진이 친환경 용매로 이온 용액을 개발해 커큐민을 추출하고 있다.이러한 이온 용액은 낮은 휘발성, 높은 열 안정성, 조절 가능한 점도 [10]의 특징을 가지고 있다.동시에 이온성 액체는 셀룰로오스를 녹이고 강황의 세포벽을 파괴하여 커큐민 [11]의 수율을 높일 수 있다.BUSR한등 [10]은 커큐민을 추출하기 위해 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide 이온성 액체를 사용하였으며, 실험실에서 2.94%의 최대 수율을 보였다.

1.2 Soxhlet추출

Soxhlet추출은 식물에서 천연 활성 성분을 추출하는 일반적인 방법입니다.둥근 바닥의 플라스크 속의 용매 증기가 골무 속의 강황과 접촉하여 커큐민을 추출하는 원리이다.골무에 있는 액체가 오버플로우 층에 도달하면 커큐민을 함유한 액체는 사이폰 튜브를 통해 둥근 바닥의 플라스크로 돌아온다.분리된 용매를 골무에 다시 투입하여 커큐민을 반복 추출하여 휘발성 시약의 소비를 감소시킨다 [9, 12].쉬르사스 [9]는 78 °C, 입자 크기 0.09 mm, 액체 대 물질 비율 1:25, 용매로 에탄올을 사용하여 추출 시간 8시간에서 회분식 추출하여 강황 분말 1 그램당 12.75 mg의 커큐민을 얻었다.배치 추출 방법과 비교하여 Soxhlet추출 방법은 수율이 높지만 시간이 더 오래 걸립니다.추출 시간을 단축하기 위해 일부 연구에서는 초음파, 마이크로파 등의 기술을 이용해 커큐민의 Soxhlet추출을 돕기도 한다 [4].

1.3가압 액 추출

가압액 추출법은 용매의 압력 [13]을 높여 용매의 끓는점을 높이는 방법이다.그 후 높은 온도와 압력을 이용하여 용질과 용매 사이의 물질전달 속도를 가속시키고 추출능력을 향상시킨다.가압액 추출은 추출시간이 짧고, 수율이 높으며, 용매 소모량이 적은 특성 [14]이 있다.CHAOet알다.[14]은 단일인자 실험을 통하여 최적의 추출조건을 결정하였는데, 강황입자 크기 0.20-0.30 mm, 추출용매로서 에탄올, 온도 100 °C, 압력 1500 psi (약 10.34 MPa), 5분간 정적추출, 1주기, 60% 헹구고, 12개 제품으로부터 강황 추출에 사용하였으며, 각 그램의 강황 시료로부터 10.16~16.48 mg의 커큐민을 얻었다.

추출용매로 물을 사용할 때 가압액 추출은 아임계 물 추출이라고도 한다.KIAMAHALLEH등 15)은 최적 추출조건인 입자크기 0.71 mm, 온도 140 °C, 압력 1 MPa, 추출시간 14분, 아임계 물 추출을 이용하여 커큐민 수율은 3.8% 이었다.OSORIO-TOBON 등 16)은 커큐민 추출을 위해 가압액 추출과 초임계 이산화탄소액 추출의 혼합공정을 이용하였는데, 즉 강황리좀의 에센셜 오일을 초임계 이산화탄소액을 이용하여 추출한 후, 가압액을 이용하여 처리된 강황리좀으로부터 커큐민을 추출하여 최종 4.3% ± 0.2%의 수율을 보였다.강황 에센셜 오일은 자극적인 냄새가 있어 음식의 감각에 영향을 줄 수 있으며, 강황 에센셜 오일을 제거하는 커큐민은 음식에 더 넓은 응용 가능성이 있습니다.

초음파 보조 추출 1.4

초음파 보조 추출은 보조로 초음파를 사용하는 전통적인 추출 방법입니다.초음파가 식물의 세포벽을 깨트려 물질의 분비를 촉진시키는 원리이다.동시에 캐비테이션 효과에 의한 난류와 용액 순환은 계의 물질 전달 속도를 향상시켜 추출 속도를 가속시킬 수 있다 [9, 12].초음파 주파수 및 파워는 수율에 영향을 미치는 중요한 요인입니다.SHIRSATH등 [9]은 초음파보조 Soxhlet추출법을 사용하였다.대조군에서 8시간 Soxhlet추출 후 강황 분말 1 그램당 12.75 mg의 curcumin을 얻었다.

그러나 초음파 주파수가 22 kHz 일 때 초음파 파워가 250 W,추출온도가 35 °C, 추출시간이 1 h 이고 나머지 파라미터가 동일할 때 강황 분말 각 그램에서 9.18 mg의 curcumin을 얻었다.초음파 보조는 추출 시간을 크게 단축시키고 에너지 소비량을 감소시키는 것을 확인하였다.초음파로 추출하면 커큐민 수율도 높일 수 있다.PATIL [17]은 초음파보조염소화콜린-젖산공용매추출법을 이용하여 curcumin을 추출하였고, 20분간 건조된 강황분말 1 그램당 77.13 mg의 curcumin을 얻었으며, 이는 공용매만 사용하는 것 (75분)보다 짧았고, 수율은 16.67% 증가하였다.강황 분말과 물의 혼합물을 프로브 초음파로 직접 처리하면 나노 커큐민을 얻을 수 있으며, 이는 커큐민의 수용성을 증가시키고 [18] 커큐민의 생물학적 활성을 향상시키는데 도움이 된다고 보고되었다.

1.5 마이크로파 보조 추출

강황의 세포벽은 주로 셀룰로오스로 구성되어 있다.마이크로파 방사선의 열 효과는 셀룰로오스의 분해를 촉진하여 세포벽에 손상을 일으키고 커큐민의 분비를 가속시킬 수 있습니다.동시에 마이크로파 처리는 용매의 확산속도를 증가시켜 추출속도를 가속시킬 수 있다.마이크로파를 이용한 추출은 추출 시간이 짧고 수율이 높다는 장점도 있다 [19].

마이크로파 파워와 마이크로파 치료 시간은 수율에 영향을 미치는 중요한 요소이다 [20].WAKTE 등 (20)은 먼저 물에 담근 강황 분말을 마이크로파 조사 (270 W)로 7분간 전처리한 후 아세톤으로 60 W 마이크로파 파워에서 5분간 추출한 결과 최대 수율은 1.9%인 반면, 8 h 동안 아세톤 Soxhlet역류 추출을 이용한 수율은 2.1%에 불과하여 마이크로파 보조 추출이 추출 시간을 크게 단축시킬 수 있음을 알 수 있었다.또한 MANDAL 등 [21]은 마이크로파 보조 추출이 마취 추출, 휘젓기 추출, Soxhlet역류 추출보다 수명이 짧고 수율이 높은 것으로 나타났다.마이크로파 보조 기술의 발달로 진공마이크로파 보조 추출 (VMAE), 질소보호마이크로파 보조 추출 (NPMAE), 초음파 마이크로파 보조 추출 (UMAE), 동적 마이크로파 추출 (DMAE) 등의 방법이 개발되어 마이크로파 보조 추출 능력을 향상시켰다 [22].

1.6 효소 보조 추출

효소를 이용한 추출은 효소를 이용하여 강황 세포벽의 구조를 분해하고 [23] 커큐민의 분비를 촉진하여 커큐민의 수율을 높인다.효소는 특이적이고 특이성을 가지고 있으므로 효소의 종류는 수율에 영향을 미치는 중요한 요소이다.[3]α-Amylase, amyloglucosidase, cellulase [11, 24] 그리고 glucoamylase [23]은 종종 처리를 위해 사용 된다.효소 보조제를 사용하면 커큐민 수율을 대폭 높일 수 있다.추가 SAHNE[3] α-amylase과 amyloglucosidase pretreat 강 황 가루, 그리고 N 사용, N-dipropylammonium-N'N'-dipropylcarbamate) 이온 용액 추출들을 위해 사용 되었다.대조군에 비해 커큐민 수율은 3.58%에서 5.73%로 증가했으며 순도는 96%에 달했다.또한 효소의 양, 효소 가수분해 시간, 효소 가수분해 pH,효소 가수분해 온도 등도 수율에 영향을 미친다 [24].Ningna et알다.[24]은 셀룰라제를 이용한 마이크로파 추출이 커큐민 수율을 높일 수 있음을 확인하고 최적의 효소 처리 조건을 얻었는데, 셀룰라제의 양 (10,000 U/g)은 9.8 mg/g (효소:강황), 효소 가수분해 시간은 75분, pH 4.7, 온도는 43 °C였다.최종적으로 강황 1g 당 21.96 mg의 커큐민을 얻을 수 있었으며, 이는 커큐민만을 전자레인지를 이용하여 추출한 경우보다 우수한 결과를 나타내었다.

커큐민의 생리적 특성 2

2.1 항산화 활성

커큐민 (Curcumin)은 강황에서 추출한 폴리페놀이다, 그리고 활성 산소, 이산화질소 라디칼, superoxide 음이온, 히드록시기 라디칼 및 1,1-디페닐-2-트리니트로페닐히드라진 (DPPH) 라디칼 [25]을 제거하는 좋은 능력이 있다.항산화 효과의 원리는 페놀성 하이드록시기와 메틸렌 기가 H 원자를 제공하고 활성산소와 반응하여 [26] 이를 긁어낼 수 있다는 것이다.또한 커큐민은 lipoxygenase, cyclooxygenase 및 xanthine oxidase의 활성을 억제하여 [27] 반응성 산소 종의 생성을 억제할 수 있다는 연구 결과가 있다.

커큐민은 항산화 능력이 좋다.NAKSURIYA 등 [25]은 DPPH 라디칼에 대한 항산화제별 청소율을 비교한 결과 curcumin's의 항산화 활성은 ascorbic acid와 garcinia flavone이 유의적으로 높았고, gallic acid 보다는 약간 낮았다.curcumin의 항산화 활성은 그 농도에 따라 증가하였다.마 등 (26)은 커큐민을 첨가하면 필름의 항산화 능력을 크게 높일 수 있다는 사실을 발견했다.대조구 필름의 DPPH 소거율은 1.81%에 불과한 반면, 필름의 DPPH 소거능은 커큐민 함량이 증가할수록 (1%→5%) 7.81%에서 35.16%로 증가하였다.커큐민은 육류의 지질 산화를 억제하는 능력이 있다.ABDOU [28]는 커큐민을 함유한 필름이 닭고기 내 말론디알데하이드 (MDA) 함량을 대조군에 비해 현저히 감소시키고 지질 산화를 억제할 수 있음을 보여주었다.따라서 커큐민은 산화를 방지하기 위해 육류와 항산화 활성 필름에 사용될 수있는 우수한 항산화 제입니다.

세균성 활성 2.2

연구에 따르면 curcumin은 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Pseudomon로aeruginosa[6], Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium[7], Bacillus subtilis[29] 등의 세균에 좋은 억제 효과가 있으며, Candida 속, Aspergillus 속 [6]등의 균류에도 일정한 억제 효과가 있다.curcumin의 주요 항균 기전은 현재 알려져 있다:(1) curcumin은 세균 분열에 필요한 실 형태의 온도에 민감한 돌연변이 Z (FtsZ)와 결합하여 Z 고리의 형성을 억제하여 [29] 세균 분열을 억제할 수 있다.(2) 커큐민은 세포막의 온전성을 파괴하여 세포질의 누출을 유발하여 세균을 억제할 수 있다 [30].

커큐민은 세균성 효과가 좋으며, 세균성 효과는 농도와 양의 상관관계가 있다.오트만 (OTHMAN) [6]은 커큐민의 농도가 증가할수록 세균성 영역이 커지는 것을 발견하였다.알투나트마즈 (ALTUNATMAZ) 등 [7]도 세균성 효과가 커큐민의 농도와 관련이 있음을 보여주었다.다진 고기에 104 CFU/g 균을 접종하고 다양한 농도의 curcumin을 첨가하였다.배양 7일 후, 1% curcumin의 첨가는 Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium, Escherichia coli O157:H7 및 Listeria monocytogenes의 판수를 각각 1.84, 1.87, 2.24 및 1.48 lgCFU/g 감소시켰으며, 2% curcumin의 첨가는 판수를 각각 (3.15, 2.42, 2.31, 2.91 lgCFU/g) 감소시키는 것으로 나타났다.동시에 커큐민의 세균성 효과는 미생물의 종류와도 관계가 있다.예를들어,의 최소 억제 농도 (마이크 값)는 커 리스 테리아 균 monocytogenes과 황색 포도 상구 균은에 대한 125 μ g/ml, 쥐 티 푸 스의 마이크 값을 살 모 넬라 그리고 대장균 O157:H7은 250 μ g/ml [7];그리고 10 mg/mL curcumin은 Trichoderma 속 균류에 대한 억제 효과가 크지 않다 [6].커큐민은 식품 매개 병원성 세균에 대한 억제 효과가 우수하며 육류 산업에서 천연 항균제로 사용될 수 있습니다.

2.3 pH 지시약

커큐민은 pH 변화를 나타내는 기능이 있으며, pHs마다 다른 색을 표시합니다.산성 조건 (pH 3.0-7.0)에서 커큐민은 노란색이지만, 알칼리성 조건 (pH ≥ 8.0) 에서는 색깔이 주황색이나 빨간색으로 변한다 [31].커큐민의 색 변화는 그 구조의 변화와 관련이 있을 수 있다.산성 조건에서, 함유 주로 채택 한 β-diketone 구조, 알칼리성 조건에서하는 동안, 그것을 채택 [32] ketene-enol 한 건축물이다.

동시에 일부 연구에서는 알칼리성 환경이 커큐민 양 끝에 있는 하이드록시기들의 전자구름 편차의 공액효과를 일으키므로 [33] 색이 주황색에서 적색으로 변한다는 것이 밝혀졌다.XIAO 등 [34]은 지능형 필름에 curcumin을 첨가하고 pH 가 다른 인산염 완충용액 (3.0, 5.0, 7.0, 9.0, 11.0)에 담갔다.pH 3.0~7.0에서 필름의 색상은 연한 노란색임을 확인하였다.pH 가 계속 상승함에 따라 필름의 색상도 크게 변화하였다.pH 9.0에서는 주황색이었으며, pH 11.0에서는 붉은색으로 변하였다.또한 커큐민 스마트 필름의 색변화 경향은 커큐민 용액과 일치하여 필름이 커큐민의 pH 지시약 효과에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.따라서 커큐민은 pH의 변화를 나타내는 스마트 포장에 사용될 수 있습니다.

육류 제품과 신선한 육류에 3가지 커큐민

육류 제품에서의 커큐민 3.1

Curcumin은 지질 산화를 줄이기 위해 육류 가공에 사용될 수 있습니다.소시지 [35, 36], 고기 패티 [37] 등의 육류 제품에는 지방이 많이 함유되어 있다.지질이 산화되면 알데히드, 알케인, 알켄 같은 물질이 생성되는데, 알케인은 맛이 떨어지거나 역한 맛 [38]을 내며 육제품의 품질을 떨어뜨릴 수 있다.커큐민은 항산화 생물학적 활성을 가지고 있으며, 육가공품에 커큐민을 첨가하면 지질 산화를 억제할 수 있다.그리고 따라서 육류 가공에서 식품 항산화제로 종종 사용됩니다.MURAOKA 등 [35]은 소시지에 커미세결정을 질량 기준으로 0.002% 첨가하여 MDA 함량을 현저히 감소시켰다.90일 저장 후 MDA 함량은 1.11 mg/kg으로 대조군의 3.10 mg/kg보다 낮았다.다만, 커큐민 냄새는 소시지의 감각점수를 감소시켰다.지방 대체제를 첨가하면 육류 제품의 지방 함량을 줄일 수 있으며 [36] 지질 산화를 억제하는 효과적인 방법이다.

LI 등 (36)은 커큐민이 함유된 밀크겔 지방 대용물을 소시지에 첨가하였는데 커큐민의 첨가는 지방산화를 더욱 억제하고 소시지의 조리손실을 감소시킨다는 것을 발견하였다.식물성 기름 또는 해어 기름을 사용하여 오일 젤 지방 대체물을 제조하면 불포화 지방산이 풍부하며 인체 건강에 더욱 부합합니다.그러나 오일 젤 제조에 필요한 고온 처리는 지질 산화를 일으킬 수 있습니다.커큐민을 첨가하면 오일 젤 제조시 지질 산화를 줄일 수 있으며, 육류 패티의 조리 및 보관시 지질 산화를 억제할 수도 있다 [37].

고단백 육류 제품은 고온 가공 과정에서 헤테로사이클릭 방향족 아민을 생성할 수 있어 특정 발암성 위험이 있다 [39].커큐민은 육류 중 헤테로사이클릭 아민의 함량을 줄일 수 있다.왕 등 (39)은 커큐민이 삶은 돼지고기에 들어있는 헤테로사이환 방향족 아민 노르하만 (Norharman)과 하만 (Harman)의 함량을 줄일 수 있다는 사실을 발견했다.행동의 메커니즘은 헤 테로 사이 클릭를의 형성을 억제하는 것이 향기 로운 아민 전구체 carbonyl 화합물과 1, 2, 3, 4-tetrahydro-β-carboline-3-carboxylic 산성 (THCA), 그리고 그것은 또한 직접적으로 제거 할 수 있 향기 로운 헤 테로 사이 클릭 아민의 건강과 안전을 보장하는 음식이다.

신선육에서의 커큐민 활성 필름 3.2

육류는 저장 및 판매 중에 미생물 및 효소의 작용을 받아 단백질 분해, 지질 산화 등을 일으켜 off-flavor나 악취를 발생시키고 육질을 저하시키며 육류산업에 막대한 경제적 손실을 초래한다.생분해성 필름은 기존의 플라스틱 포장과는 다른 새로운 유형의 포장재입니다.가장 큰 특징은 생분해가 가능하고 [40] 환경오염을 줄일 수 있다는 것이며, 신선한 육류의 보존에 널리 이용되고 있다.

필름에 커큐민을 첨가하면 커큐민이 항산화, 항균 작용이 있기 때문에 신선육의 유통기한을 연장할 수 있고, 필름의 물리적 분리도 신선육과 외부 환경과의 접촉을 줄일 수 있다.양고기 [1], 닭고기 [28, 41], 돼지고기 [40, 42], 생선 [43]의 보관에 커큐민 활성화 필름을 사용하면 부패를 지연시키고 유통기한을 연장할 수 있다는 것이 많은 연구에서 밝혀졌다.시 등 40)은 박테리아 셀룰로오스를 함유한 감자필름에 커큐민을 첨가하여 필름&을 개선하였다#39;s 항산화 능력, 그리고 돼지고기 저장 (4±1 ℃)에 사용하였다.공지 대조군과 비교하여 돼지고기를 커큐민이 함유된 필름으로 덮으면 MDA 함량을 현저히 줄일 수 있고 돼지고기는 산화도가 가장 낮았다.그러나 물에 대한 커큐민의 낮은 용해도는 항산화 및 항균 활성에 영향을 미칠 수 있습니다.

현재 커큐민의 수용성 및 생물학적 활성을 향상시키기 위한 커큐민 나노입자와 커큐민 나노에멀젼의 제조에 대한 연구가 일부 이루어지고 있다.셴 et 알다.[42] 사용 이온 cross-linking 기술을 준비 하기는 커 나노 입자, 그들의 물 용해도 크게 향상 되었는 (0.017 μ g/mL → 35.92 μ g/mL)다.그리고 돼지고기의 보존을 위해 sodium hydroxypropyl cellulose film에 첨가하였다 (4±1 °C).같은 농도에서 나노입자가 항산화 활성이 더 좋은 것으로 나타났다.15일째 MDA 함량은 0.248 mg/kg으로 일반 커큐민 필름군에 비해 유의적으로 낮았다.

KHAN 등 [41]은 a를 추가했다커 nanoemulsion먹을 수 있는 젤라틴 합성 필름으로.필름의 DPPH 소거율은 60.51%에 달할 수 있으며, Escherichia coli와 Salmonella typhimurium과 같은 식품 매개성 병원성 세균에 대한 억제 효과도 우수합니다.닭고기의 저장시간 (4 ℃)을 17일까지 연장할 수 있어 기존의 비닐포장보다 성능이 뛰어나다.압두 등 [28]은 또한 강황 나노 유화 펙틴 코팅은 닭고기의 저장 기간을 연장했을 뿐만 아니라 닭고기의 품질을 더 잘 보존한다는 것을 발견했다.대조군에 비해 실험군이 수분유지력과 근육질감이 우수하였는데, 이는 커큐민이 부패미생물의 성장을 억제하여 닭 단백질의 분해를 억제하기 때문인 것으로 사료된다.따라서 강황을 함유한 필름은 신선한 육류의 보존에 큰 잠재력을 가지고 있다.

3.3 신선육의 품질을 나타내는 커큐민 스마트 필름 적용

최근 신선육의 저장 중 품질 변화를 모니터링하기 위해 스마트 포장이 널리 사용되고 있다.이 제품의 가장 큰 특징은 시험할 필요 없이, 지표의 색 변화를 통해 식품의 품질 변화를 반영할 수 있고, 제품의 품질을 소비자에게 직접 전달할 수 있다는 것이다 [44].커큐민, 안토시아닌, 베탈레인, 엽록소 등의 천연 식물 색소는 스마트 포장 [2]의 지표로 자주 사용된다.커큐민 (Curcumin)은 강황에서 추출한 천연 색소이다.pH에 대한 색감도를 나타내므로 스마트 포장에 적합한 지표입니다.총 휘발성 염기성 질소 (TVBN)는 저장 중 미생물의 작용으로 인해 육류의 단백질이 분해되면서 생성되는 암모니아나 아민과 같은 알칼리성 질소성 물질의 총칭이다.TVBN을 제작하면 환경의 pH 가 높아진다 [45].따라서 커큐민의 색상 변화로 신선한 육질의 품질이 반영될 수 있습니다.현재 커큐민 기반 스마트 필름은 새우 [31, 34], 닭고기 [32], 돼지고기 [45, 46], 쇠고기 [47], 생선 [48]과 같은 신선한 육류의 품질을 모니터링하는 데 사용되고 있다.

LIU 등 (45)은 sodium hydroxypropyl methyl cellulose film에 chitosan-coated 커microcapsules을 첨가하여 냉동 (4 ℃) 중 돼지고기의 품질 변화를 관찰하는데 사용하였다.2일 저장 후 돈육의 TVBN 함량은 15.12 mg/100g, pH는 6.25, 돈육은 신선한 것에서 신선하지 않은 것으로 변하였고, 필름의 색도 연한 노란색에서 진한 노란색으로 변하여 커큐민 스마트 필름은 돈육의 신선도를 나타내는 기능을 가지고 있음을 알 수 있었다.새우 등 수산물은 보관 중 부패하기 쉬우므로 신선도를 잘 관찰할 필요가 있다.ZHANG등 (31)은 냉장 새우 연구에 사용할 pH 지시막을 준비하기 위해 폴리비닐알코올에 curcumin과 agar를 첨가하였다 (4 °C).그 결과 36시간 이후 새우는 상했고, 필름색은 주황색으로 변했으며, 60시간에는 새우고기의 TVBN 함량이 56.8 mg/100 g에 달했고, 필름의 색이 주황색-빨간색으로 변하는 등 육류가 심하게 상했다.신선한 고기가 상하면서 커큐민 영화의 색깔도 크게 변했고, TVBN 콘텐츠와 양의 상관관계가 있었다.이 필름은 신선한 육류의 저장 중 품질 변화를 효과적으로 모니터링 할 수 있습니다.

4 결론

커큐민은 항산화, 항균 생물학적 활성과 pH 지시능력이 있다.많은 연구결과에 따르면 커큐민은 지질 산화와 미생물 성장을 효과적으로 억제해 육류 및 식육제품의 유통기한을 연장하고 음식물 쓰레기를 줄일 수 있다.동시에 지능 커큐민 필름은 육류의 신선도와 부패 정도를 비파괴적으로 반영하고 이를 소비자들에게 직관적으로 전달할 수 있으므로 육류 분야에서 광범위한 응용 전망이 있다.그러나 여전히 다음 분야에서 추가 연구가 필요하다:(1) 전통적인 커큐민 추출 방법은 많은 양의 유기 용매와 긴 시간이 필요하다.

따라서 커큐민을 준비하고 커큐민의 대규모 생산을 실현하는 더 효율적이고 친환경적이며 저렴한 방법을 사용할 수 있습니다.(2) 커큐민은 어느 정도 자극적인 맛이 있어 응용에 한계가 있다.따라서 커큐민의 탈취 및 마스킹에 대한 연구가 필요하다.(3) 커큐민의 항산화 및 항균 활성은 육류 제품 및 육류에 사용하는 데 중대한 기여를합니다.커큐민의 수용성을 높여 생물학적 활성을 강화하거나, 다른 활성 성분과의 시너지 효과를 연구할 수 있다.(4) 커큐민 기반의 능동적이고 지능적인 필름은 육류 보존과 부패 지표에 잠재적인 응용이 있다.그러나 다양한 종류의 육류에 미치는 영향은 아직 연구가 있어야 응용범위를 넓힐 수 있다.

참조:

[1]  FALLAH A  한, SARMAST E, DEHKORDI S H, et  알다. 저 단위 감 마 방사선 조사 그리고 펙틴 생 분해 nanocomposite 코팅을 포함하는 커 나노 입자 그리고 ajowan (Carum copticum) 필수적인 기름 nanoemulsion 을 스토리지 의 차 가운 양고기 요부다 [J다] Meat Science, 2022년,184:108700, DOI:10.1016/j.meatsci.2021.108700.

[2]  BHARGAVA N, SHARANAGATV S,MORR S, 외.식품 및 음식물쓰레기를 이용한 활성 및 지능형 생분해성 포장필름-유래 생리활성 화합물:고찰 [J.식품과학&의 동향기술, 2020년, 105:385-401.

[3]   SAHNE  F, MOHAMMADI M, NAJAFPOUR G  D, et  알다. Enzyme-assisted 이온 액체 추출 bioactive의 화합물 에서 강황 (죽 어가longa L.):curcumin[J]의 분리, 정제 및 분석.산업작물 및 제품, 2017, 95:686-694.

[4]  지 앙 T, GHOSH R, CHARCOSSET C. 추출, 정화 그리고 응용 프로그램 의 커 에서 식물 materials-A 종합적 고찰 [J.식품과학&의 동향기술, 2021년,112:419-430.

[5]  소기 D S, 샤르마 S, 오베로이 D PS외.추출변수가 강황으로부터 커큐민 수율에 미치는 영향 (Effect 의extract parameters 에커yield 에서turmeric[J])한국식품과학회지, 2010, 47(3):300-304.

[6]   오스만 R,압두라시드 MA, 마흐마드 N 외.항균 및 항산화 활성을 위해 선별된 진지베라과로부터 알칼리 기반 커큐민 추출 [J.색소 &수지기술, 2019, 48(4):293-300.

[7]  알투나트마즈 SS, 악수 F Y, 이사 G 외.curcumin의 L. monocytogenes, S.aureus, S. Typhimurium 및 E. coli O157:H7병원균에 대한 항균효과 (J.Veterinarni Medicina, 2016, 61(5):256-262.

[8]  PAULUCCI  V P, COUTO R  오, 테 C C C,  et  알다. 최적화 의 추출 커의 에서 죽 어가 롱가리좀 [J.2011년 6월 1일에 확인함. Revista Brasileira de Farmacognosia, 2013, 23(1):94-100.

[9].  SHIRSATH  S R, 세이블 S S,  GAIKWAD S G, et  알다. 강화 의 추출 의 커 에서 죽 어가 amada 사용 초음파 보조 접근법:다른 작동 파라미터의 효과 [J].초음파화학 (UltrasonicsSonochemistry), 2017, 38:437-445.

[10] GOKDEMIR B, BAYLAN N, CEHRELI S.  응용 프로그램 한 소설 이온 액체 as  한 대체 녹색 용매 을 이 추출 반응표면방법론으로 강황으로부터 Curcumin의 결정 및 최적화 연구 [J.「 Analytical Letters 」, 2020, 53(13):2111-2121.

[11]TAN S, SI R Y, QIANG Y Y 등.론리액-보조효소법에 의한 커큐미노이드의 추출공정의 최적화 [J/OL].식품산업의 과학과 기술 2022.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2021120114.

[12] 자다하브 D, 레카 B N, 고게이트 P R 외.바닐린 추출 바닐라 꼬투리로부터:재래식 soxhlet과 초음파 보조 추출의 비교 연구 (에서vanilla pods:A comparis에study 의conventional soxhlet 그리고ultrasonic 조력extract [J])식품공학회지, 2009, 93(4):421-426.

[13] 종 X, 구 JL,통 XW 등.가압액법에 의한 Armillaria mellea 로부터 다당류의 추출공정 최적화 및 항산화 활성 평가 (J.시리 얼 &오일스, 2019,32(5):93-96.

[14] 차오 I C, 왕 C M,리 S P 등.를 이용한 curcuminoid 3 종과 죽 어가longa의 휘발성 성분 3 종의 동시 정량   가 압    액체    추출    그리고   고성능    액체    색 층 분석법다 [J다]    분자,   2018년,    23 (7):    1568, DOI:10.3390/molecules23071568.

[15] KIAMAHALLEH M V,NAJAFPOUR-DARZI-위키낱말사전 G,라힘네자드 M, et  알다.고성능 커큐민 아임계수 추출 (subcritical water extract) 독황 (Curcuma longa L.)[J.Journal 의Chromatography B,2016, 1022:191-198.

[16] 오소리오-토본 JF,카르발류 P I N, 로스타그노 M A 외.가압액체를 이용한 탈향강황 (curcuminoid, Curcuma longa L.) 으로부터 커큐미노이드 추출:공정통합 및 경제성 평가 [J].한국초임계유체학회지, 2014, 95:167-174.

[17] 벵갈 S  S, PATHAK A, RATHOD VK. 최적화 그리고 운동 [초음파] 초음파보조심층검사 (ultrasonic assisted deep)에 대한 자료입니다 eutectic 용매 기반 추출:친환경  경로   을  추출   의  curcuminoids   from    Curcuma    뿌리줄기다 [J다]  Ultrasonics    Sonochemistry,   2021년,  70:   105267,   도이:10.1016/j.ultsonch.2020.105267.

[18] GOPAL J,MUTHU M,CHUN S-C.One-step, ultrasonication-mobilization, solvent-free 추출/synthesis of nano커from turmeric[J].RSC Advances, 2015, 5(60):48391-48398.

[19] DANDEKAR D  V,   GAIKAR V  G. 전자레인지  assisted  추출 of  curcuminoids  from  Curcuma   뿌리줄기다 [J다] 분리 과학 그리고 기술, 2002, 37(11):2669-2690.

[20] 와크테 P S, 사신 B S, 파틸 A A 등.마이크로파, ultra-sonic의 최적화 그리고 Curcuma longa[J]에서 curcumin에 대한 초임계 이산화탄소 보조 추출 기술.분리 및 정화기술, 2011, 79(1):50-55.

[21] MANDAL V, MOHAN Y, HEMALATHA S. Microwave assisted Taguchi L9 orthogonal design을 이용한 sample-solvent dual heating mechanism에 의한 커큐민의 추출 (extract of 커에 의해sample-solvent dual heating mechanism 사용Taguchi L9 orthogonal design[J])한국의약품 및 생의학분석학회지, 2008, 46(2):322-327.

[22] CHAN CH, YUSOFF R, NGOH G C 등.마이크로파를 이용한 식물의 활성 성분 추출 [J.한국크로마토그래피학회지 A, 2011, 1218(37):6213-6225.

[23] KURMUDLE N N, BANKAR S B, BAJAJI B, 그 외.Enzyme-assisted three phase partitioning:A novel approach 을추출 of turmeric oleoresin[J] (강황 올레레신).공정생화학, 2011, 46(1):423-426.

[24] NING N, HAN J J,HU Y L, 외.Curcuma longa[J] 로부터 Curcumin에 대한 마이크로웨이브 보조 효소 추출 공정에 관한 연구.중국수의학회지 2015, 49(12):20-26.

[25] NAKSURIYA O, OKONOGI S. γ 및 combination effects on 커와gallic acid, ascorbic acid, 그리고xanthone (J.약 발견 &치료학, 2015, 9(2):136-141.

[26] MA Q Y, REN Y M, 왕L J. 항산화 활성 조사 및 tara gum/polyvinyl alcohol 활성 필름으로부터 curcumin의 방출 kinetics.식품 하이드로콜로이드, 2017, 70:286-292.

[27] Hewlings S J, Kalman D S. Curcumin:A Review of Its Effects on Human Health[J].식품, 2017, 6(10):92, DOI:10.3390/foods6100092.

[28] ABDOU E S, GALHOUM G F,MOHAMED E N.Curcumin은 냉장 닭 살코기 용 나노 에멀전/펙틴 코팅을 적재하였다 [J].식품 하이드로콜로이드, 2018, 83:445-453.

[29] RAI D, SINGH J K, ROY N 등.Curcumin은 FtsZ 조립을 억제합니다:항균 활성에 대한 매력적인 메커니즘.생화학 저널, 2008, 410:147-155.

[30] TYAGI P,SINGH M, KUMARI H 등이 있다.Curcumin I의 살균 활성은 세균막의 손상과 관련이 있다 [J].플로스원, 2015, 10(3):e0121313.DOI10.1371/journal.pone.0121313다.

[31] 장 J  J,  황 X W,  추읍 X  B,  et  al.  시각적인 따라 표시기 on  curcumin 와 높은 안정 을 모니터링 이 신선 함을 민물새우 중, Macrobrachium rosenbergii[J.식품공학 논문집, 2021, 292:110290.DOI:10.1016/j.jfoodeng.2020.110290.

[32] YILDIZ E, SUMNU G,  KAHYAOGLU L  N.  모니터링 신선 함을 of  치킨 가슴 에 의해 using  자연 halochromic curcumin  지능형 패키지 [J]로 키토산/PEO 나노섬유를 장전하였다.International Journal of Biological macromolecule, 2021, 170:437-446.

[33] Liu J R. Research on the preparation, properties and application of pH-sensing smart food packaging film [D] 류제이 R.허페이, 허페이공과대학교 2019.

[34] 샤오이 Q, 류이 N, 강 S F, 외.셀룰로오스 나노결정과 통합된 ph-반응 항산화 콩 단백질 분리 필름 개발   and    curcumin    nanocapsules   을   모니터   새우   신선도다 [J다]   음식   Hydrocolloids,   2021,     120:   106893.   도이:10.1016/j.foodhyd.2021.106893.

[35] 별로 유쾌 J  M,  드 올리 베이라 T  P,  GONCALVES O  H,  et  al.  대체 of  합성 항 산화 by  curcumin  microcrystals mortadella 제형에서 [J.식품화학, 2019, 300:125231.도이:10.1016/j.foodchem.2019.125231.

[36]리 X L, 맹 R, 수 B C 등.carrageenan과 zein/carboxymethyl dextrin으로 준비된 Function emulsion 젤은 소시지에서 새로운 지방 대체제로서 안정화되었습니다 [J].식품화학, 2022, 389:133005.DOI10.1016/j.foodchem.2022.133005.

[37] GOMEZ-ESTACA J,  PINTADO T, JIMENEZ-COLMENERO F,  et  al.  이 효과 가정 스토리지 and  요리 관행 on  건강지방 대체제로서 PUFA 및 curcumin 함유 올레오겔을 첨가한 돼지고기 햄버거의 품질 특성 (J.LWT, 2020년 119만 108909척.도이:10.1016/j.lwt.2019.108909.

[38] FALOWO A B, FAYEMI P O, MUCHENJE V. 육류 및 육가공품의 지질-단백질 산화적 열화에 대한 천연 항산화제:A review[J].음식Research International, 2014, 64:171-181.

[39] 왕 Q,리 J,리 K 등.강황의 헤테로사이환 방향족 아민 저감 효과 (Effects of turmeric on reducing heterocyclic aromatic amines in Chinese tradition braised meat products)와 그 기저 메커니즘 (J.식품 과학 &영양, 2021, 9(10):5575-5582.

[40] XIE Y M, NIU X N, YANG J W 등.전감자 껍질을 기반으로 박테리아 셀룰로오스와 커큐민을 결합한 활성 생분해성 필름 [J.International Journal of Biological macromolecule, 2020, 150:480-491.

[41] KHAN M R, SADIQ M B, MEHMOOD Z. 닭고기 포장재로서 폴리페놀 함유 나노에멀젼이 농축된 식용 젤라틴 복합 필름의 개발 [J.CyTA-Journal of Food, 2020, 18 (1):137-146다.

[42] 쉔 W, 얀 M Y, 우 S 외.커큐민이 내장된 키토산 나노입자 및 돼지고기 항산화 식용 코팅에의 응용 [J.International Journal of Biological macromolecule, 2022, 204:410-418 (영어).

[43] YU Y J, LIN T, YANG S P 외.   콜드체인 물류에서 piperine과 결합한 curcumin이 연어 (Salmo salar)의 품질에 미치는 영향 (The effect of curcumin combined with piperine on 품질of salmon(Salmo salar) in cold chain logistics)식품발효산업,2021, 47(20):152-160.

[44] 젱 제이, 렌 X 엔, 웨이 제이, 기타 알. 준비 및 chitosan에 대한 반응성 연구 및 콩 단백질은 pH 반응을 기반으로 분리한다 smart labels[J/OL].식품과 발효산업, 2022.도이:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031420.

[45] 류 Y W, 마 Y L, 류 Y 외.carboxymethyl cellulose와 gelatin/curcumin/chitosan을 이용한 ph-response 지능형 필름의 제조 및 특성  하이브리드   microcapsules  을   돼지고기   quality   모니터링 [J].   Food    Hydrocolloids,  2022,    124:   107224.도이:10.1016/j.foodhyd.2021.107224.

[46] 류 J  R,  왕 H  L,  WANG  P  F,  et  al.  영화 기초 on  κ-carrageenan 주식회사 with  curcumin  for  신선 함을 모니터링 [J]. 식품 하이드로콜로이드, 2018, 83:134-142.

[47] 자 X D, 왕 X Y, 장 J, 외.압출된 저밀도 폴리에틸렌-커큐민 필름:지능형 식품 포장용 소수성 암모니아 센서 (J.식품포장 및 유통기한, 2020, 26:100595.도이:10.1016/j.fpsl.2020.100595.

[48] 파티 M, ROSTAMI H, MIRI N Y, et  알다. 개발 한 통합하여 지능형 패키징 curcumin  피스 타 치 오로 녹색 선체 펙틴/폴리 비닐 알코올 (PVA) 필름 [J].한국식품측정특성학회지, 2022.DOI:10.1007/s11694-022-01318-0.