사과는 유기산, 당류와 같은 기호성 성분 외에도 식이섬유, 비타민 및 미네랄 성분이 풍부해 영양학적 가치가 높은 과일로 알려져 왔다. 최근 사과의 폴리페놀, 플라보노이드와 같은 파이토케미컬들이 활성산소에 의하여 유발되는 동맥경화, 당뇨, 고혈압을 비롯하여 각종 질환의 예방에 효과가 있다고 보고되었다(Boyer와 Liu, 2004). 사과는 주로 생과용으로 소비되고 있으나, 사과 내 존재하는 폴리페놀 성분과 효소 반응에 의한 갈변현상으로 품질 저하가 쉽게 일어난다. 이러한 현상을 방지하기 위해 사과는 주스 또는 잼 등의 형태로 가공하여 생산 및 소비되고 있으며(Hong 등, 1999), 주스 및 음료의 형태가 사과 가공품의 90% 이상을 차지한다(Huh, 2010). aTFIS(2021) 식품시장 뉴스레터에 따르면 사과주스 소비량은 2020년 기준으로 오렌지주스(20.2%), 포도주스(10.4%), 감귤주스(9.0%) 다음으로 높은 7.4%의 점유율로 국내 다소비 과채 음료 중 하나인 것으로 보고되었다(Kim 등, 2021).

현재 시중에서 판매되고 있는 과일주스는 제조방식에 따라 농축(from concentrate; FC), 비농축(not from concentrate; NFC) 및 콜드필링(cold filling; CF) 주스 등으로 나누어진다. 농축주스는 과일을 착즙 후 7배 정도로 고온 농축 후 농축 과즙에 정제수와 첨가물을 혼합하여 제조하며 장기 보관이 가능하지만, 향미의 변화 및 비타민 C와 같은 영양성분의 파괴가 야기될 수 있다. 농축과정 또는 살균에 의한 열처리로 맛과 색이 변화를 일으키며 비타민과 페놀산 등과 같은 항산화 성분을 감소시키는 원인이 된다(Hong 등, 1999). 비농축주스는 생착즙주스를 순간 고온이나 저온살균으로 제조하여 항산화 성분과 향미가 보존될 수 있지만 유통기한이 짧은 단점이 있다(Sun 등, 2023). 콜드필링 주스는 과육을 냉압착하여 생산되며 유통 및 판매되는 모든 과정이 저온 상태로 유지됨으로써 과일의 영양성분 및 향미성분의 변화가 최소화된다(Kim 등, 2022).

현재까지 사과주스에 관한 연구는 청징, 혼탁, 농축 등 다양한 방법으로 제조된 사과주스의 품질특성(Hwang 등, 2011; Kim 등, 2022; Sohn 등, 2006), 주스의 영양소 파괴를 최소화하기 위한 최적 농축 및 살균 조건(Hong 등, 1999), 사과의 효소적 비효소적 갈변을 억제하는 방법(Özoğlu와 Bayındırlı, 2002)에 관한 연구가 주로 보고됐다. 하지만 제조공정이 다른 시판 사과주스의 품질특성을 비교한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구는 농축, 비농축 및 콜드필링 공정으로 제조된 시판 사과주스에 대하여 이화학 특성, 항산화 활성 및 항산화 성분 함량을 비교･분석하고자 한다.

실험재료 및 시약

본 실험에 사용된 사과주스는 제조사가 다른 3종의 콜드필링 주스(CF1, CF2, CF3), 제조사가 다른 2종의 비농축주스(NFC1, NFC2), 제조사가 다른 2종의 농축주스(FC1, FC2)로 2021년 안동 시내의 대형마트에서 구입하였다. CF 주스의 일반성분 조성은 유리당 25~26 g/100 mL, 나트륨 0.01 g/100 mL였으며, NFC 주스의 일반성분 조성은 유리당 9.6 g/100 mL, 나트륨 0.004~0.01 g/100 mL, 지방 0~0.1 g/100 mL, 단백질 0.1~0.19 g/100 mL였다. FC 주스의 일반성분 조성은 유리당 7.89~10 g/100 mL, 나트륨 0.005~0.02 g/100 mL였다. 시료는 4°C에 보관하고 구입 후 3일 이내에 이화학 특성 측정을 완료하였으며 항산화 활성 및 분석을 위한 시료는 분석 전까지 -20°C에 보관하였다. 항산화 활성 측정을 위한 시약으로 2,2-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)(ABTS), 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), (+)-catechin, Trolox, gallic acid, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium nitrite, potassium persulfate 및 aluminium chloride hexahydrate는 Sigma에서 구입하여 사용하였다. 사과의 항산화 성분 분석에 사용된 phlorizin, (-)-epicatechin, procyanidin B1, procyanidin B2, procyanidin B5, formic acid, acetonitrile, methanol 및 water는 Sigma로부터 구입하였다. 분석에 사용된 추출용매 및 시약은 analytical 및 HPLC 등급을 사용하였다.

사과주스의 이화학적 특성 분석

사과주스의 당도는 시료 1 mL를 취한 후 당도계(Pocket Refractometer, N-1E, Atago)를 이용하여 측정하였다. 산도(titratable acidity)는 시료 10 mL를 취해 0.1 N NaOH 용액으로 적정하여 사과산(malic acid) 함량으로 환산하였다. 색도는 색도계(Spectrophotometer CM-3500d, Konica Minolta Sensing Inc.)를 이용하여 명도(L^*), 적색도(a^*)와 황색도(b^*)를 측정하였다. 사과주스의 pH는 시료 5 mL를 취하여 pH meter(OHAUS ST3100, Ohaus Co.)로 측정하였다.

사과주스의 총 폴리페놀 함량 측정

사과주스의 총 폴리페놀 함량은 Folin과 Denis(1912)의 방법에 따라 측정하였다. 시료 1 g을 증류수 10 mL로 추출하여 각각의 추출물 100 μL에 2 mL의 2% sodium carbonate 용액을 첨가한 후 5분 동안 반응시켰다. 50% Folin-Ciocalteu’s reagent 100 μL를 가한 후 5분 동안 상온에서 반응시킨 후 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 0.1% gallic acid를 이용하여 표준곡선을 작성한 후 시료의 총 폴리페놀 함량(gallic acid equivalent, GAE)을 계산하여 mg GAE/100 g으로 나타냈다.

사과주스의 총 플라보노이드 함량 측정

사과주스의 총 플라보노이드 함량은 시료 1 g을 증류수 10 mL로 추출하여 각각의 추출물 250 μL에 증류수 1.25 mL와 5% sodium nitrite 1.25 mL를 첨가하였다. 6분 동안 반응시킨 후 10% aluminium chloride 150 μL를 첨가하고 5분 동안 상온에서 반응시킨 후 1 M의 sodium hydroxide 500 μL와 증류수 275 μL를 첨가하였다. 510 nm에서 흡광도를 측정하였고 표준물질은 (+)-catechin을 사용하였으며 표준곡선을 작성한 후 사과주스 시료의 총 플라보노이드 함량(catechin equivalent, CE)을 계산하여 mg CE/100 g으로 나타냈다.

사과주스의 DPPH 라디칼 소거능

DPPH 라디칼 소거능은 Brand-Williams 등(1995)의 방법을 이용하여 측정하였다. 시료 1 g을 증류수 10 mL로 추출하여 각각의 추출물 50 μL에 0.2 mM DPPH 용액 1 mL를 첨가하여 30분간 반응시킨 후 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. Trolox를 표준품으로 이용하여 표준곡선을 작성하였으며 시료의 항산화력(Trolox equivalent antioxidant capacity, TEAC)은 mg TEAC/100 g으로 나타냈다.

사과주스의 ABTS 라디칼 소거능

ABTS 7.4 mM의 ABTS와 2.6 mM의 potassium persulfate를 같은 비율로 혼합하여 암소에서 하루 동안 반응시켜 ABTS 양이온을 형성시킨 후 734 nm에서 흡광도 값이 1.0이 되도록 증류수로 희석하였다. 시료 추출물 50 μL에 희석된 ABTS 용액 1 mL를 첨가하여 60분간 반응시켜 흡광도의 변화를 측정하였다(Re 등, 1999). Trolox를 표준품으로 이용하여 표준곡선을 작성하였으며 시료의 항산화력(TEAC)은 mg TEAC/100 g으로 나타내었다.

사과주스의 환원력 측정

시료 250 μL에 200 mM sodium phosphate buffer(pH 6.6) 250 μL, 1% potassium ferricyanide(w/v) 250 μL를 혼합하여 50°C에서 20분 동안 반응시킨 후 10% trichloroacetic acid(w/v) 250 μL를 가하였다. 위 반응액을 11,292×g에서 1분 동안 원심분리하여 상등액 500 μL에 증류수 500 μL를 혼합하고 0.1% ferric chloride(w/v) 100 μL를 가하여 700 nm에서 반응액의 흡광도를 측정하였다. 반응액은 Fe³⁺과 Fe²⁺ 간의 상호 전환으로 청록색을 나타내며 흡광도 값이 클수록 높은 환원력을 의미한다. Trolox를 표준품으로 이용하여 표준곡선을 작성하였으며 시료의 항산화력(TEAC)은 mg TEAC/100 g으로 나타내었다.

사과주스의 플라보노이드 함량 분석 LC-MS/MS 분석조건

사과주스 100 μL에 메탄올 900 μL를 첨가하여 5분간 voltexing 한 후 초음파 추출기를 이용하여 저온에서 30분간 추출하였다. 추출물은 4°C에서 16,260×g로 20분간 원심분리한 후 상등액을 0.2 μm nylon membrane filter로 여과하여 기기에 주입하였다. LC-MS/MS 분석은 Nanospace UPLC 시스템(Shiseido Fine Chemicals)에 연결된 QTRAP 4500 LC-MS/MS(AB SCIEX)에서 분석하였다. CAPCELL CORE C18 column(2.1 μm 1.0×150 mm, Osaka Soda)을 이용하여 추출된 화합물을 분리하였다. 이동상 A는 5 mM ammonium acetate와 0.1% formic acid를 포함한 water, B는 5 mM ammonium acetate와 0.1% formic acid를 포함한 acetonitrile로 400 μL/min^-1의 유속으로 linear gradient elution으로 분리하였다. Linear gradient elution 프로그램은 2% B; 0~3 min, 50% B; 3~25 min, 90% B; 25~30 min, 95% B; 30~30.1 min, 95% B; 30.1~35 min, 2% B; 35~35.5 min, 2% B; 35.5~45 min으로 설정하였다. 컬럼 온도는 40°C를 유지하였으며 주입량은 3 μL를 사용하였다. Ion source 조건은 desolvation temperature 400°C, desolvation gas 1,000 L/h, capillary voltages -4,500 V로 사용하였다. 본 실험에서 사과에 많이 함유되어 있다고 보고된 phlorizin, (-)-epicatechin, procyanidin B1, procyanidin B2, procyanidin B5 플라보노이드 표준품을 같은 조건에서 동시 분석하여 정량 및 정성 분석을 진행하였다. 각 대상 성분의 이온화법으로는 electro-spray ionization 법의 negative-ion mode를 사용하였다(Table 1).

Table 1 . MS/MS parameters for flavonoids.

Compound (Molecular formula)	RT (min)	Q1 (m/z)	Q3 (m/z)	Declustering potential	Entrance potential	Collision cell exit potential (V)	Collision energy (V)	Regression equation	R2
Phlorizin (C21H24O10)	20.409	434.9	272.9	−200	−10	−9	−24	y=608.255x	0.994
(−)-Epicatechin (C15H14O6)	12.797	289	244.9	−110	−10	−31	−22	y=407.657x	0.998
Procyanidin B1 (C30H26O12)	8.879	576.893	406.7	−105	−10	−13	−34	y=85.650x	0.994
Procyanidin B2 (C30H26O12)	11.297	576.893	406.7	−105	−10	−13	−34	y=97.659x	0.999
Procyanidin B5 (C30H26O12)	16.880	576.893	406.7	−105	−10	−13	−34	y=77.374x	0.997

통계분석

실험 결과는 3 반복으로 수행된 평균값이며 통계분석은 SAS version 9.4(SAS Institute Inc.)를 이용하여 데이터 간 유의적인 차이를 일원분산분석(one-way ANOVA) 및 Tukey’s test를 통해 P<0.05 수준에서 검정하였다. 항산화 성분과 항산화 활성의 상관성 분석은 SPSS ver 20.0 프로그램(SPSS Inc.)을 이용하여 Pearson 상관분석을 수행한 후 P<0.05 수준에서 유의성을 검증하였고 상관계수를 구하였다.

사과주스의 이화학적 품질특성

제조공정에 따른 사과주스의 당도(°Brix), 총 산도(% malic acid), pH 및 색도(L^*, a^*, b^*)를 측정한 결과는 Table 2에 나타냈다. 사과주스의 당도 측정 결과 8.1±0.1~12.6±0.0°Brix의 범위였으며 제조공정에 따른 사과주스 시료 간 큰 차이는 없었다. 통계분석 결과 FC 주스가 NFC 주스와 CF 주스보다 당도가 다소 낮게 측정되었다. CF 주스와 NFC 주스의 당도 차이는 크게 나타나지 않았다. Malic acid로 환산하여 측정한 사과주스의 총 산도는 0.16±0.00(FC2)~0.53±0.01%(NFC1)였으며, pH는 3.0±0.01(FC1)~3.9±0.01%(CF1)의 범위로 나타났다. 사과주스의 총 산도 및 pH는 제조공정별 주스 그룹 간 큰 차이를 보이지 않았지만 통계분석에 의해 일부 시료 간 유의차가 관찰되었다. Kim 등(2021)은 국내 시판 사과음료의 당도는 8.35~14.32°Brix, 총 산도는 0.25~0.51로, Eisele과 Drake(2005)는 미국 워싱턴주의 Selah에서 재배된 175 품종의 착즙 사과주스 당도를 14.24±1.80°Brix, 총 산도는 0.87±0.28%로 보고하였다. 본 연구에서 측정된 사과주스의 당도와 산도는 착즙 사과주스의 당도와 산도보다 다소 낮았지만, 일반 시판 사과음료와는 비슷한 수준이었다. 착즙주스보다 당도 및 산도가 낮은 이유는 사과주스의 제조공법 차이가 영향을 미쳤을 것으로 판단된다. FC, NFC 공법으로 제조된 주스는 일반적으로 제조과정 중 수분을 첨가하는데, 이에 따른 고형분 함량 및 산도가 다소 감소한 것으로 사료된다.

Table 2 . Physicochemical characteristics of different apple juices.

	CF1	CF2	CF3	NFC1	NFC2	FC1	FC2
Brix	11.9±0.1b	12.6±0.0a	12.5±0.1a	12.6±0.1a	11.0±0.1c	8.1±0.1d	11.1±0.2c
Acidity (%)	0.29±0.02d	0.32±0.01c	0.32±0.01c	0.53±0.01a	0.32±0.01c	0.37±0.03b	0.16±0.00e
pH	3.90±0.01a	3.85±0.02b	3.78±0.04c	3.49±0.02e	3.86±0.02ab	3.00±0.01f	3.58±0.03d
L* value	40.88±0.01a	34.04±0.01d	38.56±0.01b	36.11±0.01c	33.91±0.01e	28.94±0.01f	28.66±0.01g
a* value	−2.96±0.01g	−1.49±0.01d	−2.61±0.01f	−2.13±0.01e	−1.37±0.01c	−0.28±0.02a	−0.49±0.02b
b* value	5.84±0.02b	0.60±0.02f	2.27±0.01c	2.00±0.01d	6.62±0.02a	−0.24±0.03g	1.59±0.02e

CF: cold filling, NFC: not from concentrate, FC: from concentrate..

The value are expressed as a mean±standard deviation (n=3)..

Different letters (a-g) in the same row indicate significant statistical differences (Tukey’s HSD, P≤0.05)..

제조공정에 따른 사과주스의 색도를 측정한 결과 명도를 나타내는 L^*은 CF 주스가 34.04±0.01~40.88±0.01, NFC 주스 33.91±0.01~36.11±0.01, FC 주스 28.66±0.01~28.94±0.01로 나타났다. 적색도를 나타내는 a^*는 FC 주스가 -0.49±0.02~0.28±0.02로 CF 주스와 NFC 주스와 비교하여 상대적으로 높게 측정되었다. CF 주스와 NFC 주스의 a^*는 -2.96±0.01~-1.37±0.01이었다. 황색도를 나타내는 b^*는 -0.24±0.03(FC1)~6.62±0.02(NFC2)로 측정되었다. 시료 간 황색도의 차이는 크게 나타났지만 제조공법에 따른 황색도의 변화에 대한 경향은 없었다. FC 주스가 다른 공정으로 제조한 주스보다 낮은 명도를 나타냈는데, 이는 사과 농축 시 열처리 과정 중 갈변현상으로 인해 색이 짙어지는 현상이 나타나는 것이 원인으로 판단된다(Krapfenbauer 등, 2006).

사과주스의 항산화 활성

사과의 폴리페놀과 플라보노이드는 활성산소를 제거해 산화적 스트레스를 억제하여 노화 및 만성질환을 예방하는 효과가 보고되었다(Candrawinata 등, 2012; Liaudanskas 등, 2015). 본 연구는 다양한 제조공정에 따른 사과주스의 항산화 활성을 비교하기 위하여 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능, 환원력을 측정하였다.

총 폴리페놀 함량 측정 결과 FC 주스는 3.68±0.19~5.70±0.21 mg GAE/100 g, NFC 주스는 9.07±0.14~15.93±0.32 mg GAE/100 g, CF 주스는 12.31±0.60~15.03±0.43 mg GAE/100 g으로 측정되었다(Fig. 1A). 총 플라보노이드 함량은 NFC2(18.31±0.51 mg CE/100 g)> CF3(15.66±0.85 mg CE/100 g)> CF2(12.86±0.87 mg CE/100 g)> CF1(12.46±0.87 mg CE/100 g)> NFC1(2.83±0.15 mg CE/100 g)> FC2(1.43±0.06 mg CE/100 g) 순이었으며 FC1에서는 검출되지 않았다(Fig. 1B). FC 주스보다 NFC 주스와 CF 주스의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 높았다. 이러한 차이는 농축주스 제조 시 고온의 열처리로 인하여 사과에 존재하는 폴리페놀과 플라보노이드가 파괴되었을 것으로 사료된다. 일반적으로 고온으로 인한 열처리는 폴리페놀과 같은 항산화 성분의 파괴를 유도하는 것으로 보고되었다(Ross 등, 2011).

Fig 1. Total polyphenol (A) and total flavonoid (B) contents of different apple juices. CF: cold filling, NFC: not from concentrate, FC: from concentrate. Data are expressed as the mean±standard error (n=3). Means followed by different letters above bars are significantly different by Tukey’s HSD at P<0.05.

ABTS 라디칼 소거능 측정 결과 FC 주스는 35.84±0.72~66.00±1.21 mg TEAC/100 g, NFC 주스는 118.41±2.61~367.45±3.52 mg TEAC/100 g, CF 주스는 163.36±2.49~209.45±2.87 mg TEAC/100 g으로 측정되었다(Fig. 2A). FC 주스의 DPPH 라디칼 소거능은 9.81±2.62~190.43±10.11 mg TEAC/100 g, NFC 주스는 172.79±8.58~338.76±2.32 mg TEAC/100 g, CF 주스는 91.96±9.69~150.99±18.90 mg TEAC/100 g으로 측정되었다(Fig. 2B). 환원력은 NFC2(331.64±17.23 mg TEAC/100 g)> CF3(224.62±13.76 mg TEAC/100 g)> CF1(179.02±12.88 mg TEAC/100 g)> CF2(168.19±18.59 mg TEAC/100 g)> NFC1(93.07±3.04 mg TEAC/100 g)> FC1(44.62±3.47 mg TEAC/100 g)> FC2(44.54±2.28 mg TEAC/100 g) 순으로 나타났다(Fig. 2C). 항산화 활성 분석 결과를 종합해 보면 NFC2 주스가 항산화 활성이 가장 높았으며 FC2 주스가 가장 낮았다. NFC 주스와 CF 주스의 항산화 활성 차이는 크게 관찰되지 않았다. CF 주스는 항산화 활성에 큰 차이를 보이지 않았지만 NFC 주스와 FC 주스는 시료마다 큰 항산화 활성 차이를 보였다. Kim 등(2021)은 시판 사과음료의 항산화 특성을 비교분석 한 연구에서 사과주스 제조 시 첨가되는 원료에 따라 항산화 활성이 크게 달라질 수 있음을 보고하였다. NFC와 FC 주스는 동일한 공법으로 제조하더라도 첨가되는 부원료의 영향으로 항산화 활성에 차이를 보이는 것으로 판단된다.

Fig 2. Antioxidant activities of different apple juices. ABTS (A) and DPPH (B) radical scavenging activities, and reducing power (C). CF: cold filling, NFC: not from concentrate, FC: from concentrate. Data are expressed as the mean±standard error (n=3). Means followed by different letters above bars are significantly different by Tukey’s HSD at P<0.05.

사과주스의 항산화 활성은 사과의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 분석 결과와 비슷한 경향을 보였다. 항산화 성분(총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량)과 항산화 활성(DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능, 환원력)의 상관관계는 Table 3과 같다. 총 폴리페놀 함량은 총 플라보노이드 함량(R²=0.966, P<0.01), ABTS 라디칼 소거능(R²=0.888, P<0.01), 환원력(R²=0.922, P<0.01)과 매우 높은 상관성을 나타냈으나, DPPH 라디칼 소거능(R²=0.530, P<0.05)과는 높은 상관성을 보이지 않았다. 총 플라보노이드 함량은 ABTS 라디칼 소거능(R²=0.861, P<0.01), 환원력(R²=0.933, P<0.01)과 매우 높은 상관성을 보였으나, DPPH 라디칼 소거능과는 유의적인 상관성이 없었다. 대부분 과일류에서 DPPH 라디칼 소거능이 ABTS 라디칼 소거능과 비교하여 상대적으로 낮은 활성도를 나타낸다. ABTS 분석은 파란/초록색의 ABTS 라디칼 생성에 기반하며 hydrophilic 및 lipophilic 항산화 시스템에 적용되는 반면, DPPH 분석은 hydrophobic 시스템으로 유기 용매에 용해된 라디칼이 사용된다(Kim 등, 2002). 본 연구에서 측정된 항산화 활성 차이는 사과주스 내 hydrophilic 한 폴리페놀 및 플라보노이드 성분이 크게 기여한 것으로 판단된다.

Table 3 . Correlation coefficients of antioxidant compounds and antioxidant activities of different apple juices..

	TPC	TFC	ABTS	DPPH	RPA
TPC	1
TFC	0.966**	1
ABTS	0.888**	0.861**	1
DPPH	0.530*	0.238	0.765**	1
RPA	0.922**	0.933**	0.979**	0.652**	1

^*Significant at P<0.05, ^**Significant at P<0.01..

TPC, total polyphenol content; TFC, total flavonoid content; ABTS, ABTS radical scavenging activity; DPPH, DPPH radical scavenging activity; RPA, reducing power activity..

사과주스 플라보노이드의 LC-MS/MS 분석

항산화 활성에 영향을 미치는 주요 플라보노이드의 조성을 LC-MS/MS로 분석하였다. 총 17종의 플라보노이드를 분석하였으나, phlorizin, (-)-epicatechin, procyanidin B1, procyanidin B2 및 procyanidin B5만 분석된 사과주스에서 검출되었다. 본 연구에서 검출된 phlorizin, (-)-epicatechin 및 procyanidin류는 사과에 존재하는 주요 항산화 성분으로 보고되어 있으며 low density lipoprotein의 산화 억제 활성 및 intestinal tumor formation 지연에 효과가 있다고 보고되었다(da Silva Porto 등, 2003; Ebeler 등, 2002; Weyant 등, 2001).

사과의 주요 플라보노이드는 (-)-epicatechin과 procyanidin B2였으며, 제조공법의 차이에 따른 함량 차이가 분명하게 나타났다(Table 4). (-)-Epicatechin은 CF 주스에서 2.07±0.17~2.44±0.17 µg/mL, NFC 주스에서 0.70±0.03~0.98±0.11 µg/mL의 함량으로 측정되었으나 FC 주스에서는 검출되지 않았다. Procyanidin B2는 CF 주스에서 2.10±0.23~2.54±0.23 µg/mL, NFC 주스에서 0.45±0.03~0.49±0.08 µg/mL의 함량으로 측정되었으나 FC 주스에서는 검출되지 않았다. Phlorizin은 FC2 주스를 제외하고 모든 주스에서 검출되었다. NFC2의 phlorizin 함량이 1.09±0.18 µg/mL로 가장 높았으며, 그 외 주스에서는 낮은 함량으로 검출되었다. Procyanidin B1과 B5는 CF 주스에서만 검출되었으며 FC와 NFC 주스에서는 검출되지 않았다.

Table 4 . Flavonoid contents of different apple juices (µg/mL).

	CF1	CF2	CF3	NFC1	NFC2	FC1	FC2
Phlorizin	0.18±0.04bc	0.19±0.01bc	0.20±0.01bc	0.17±0.02bc	1.09±0.18a	0.34±0.02b	－
(−)-Epicatechin	2.07±0.17b	2.20±0.05ab	2.44±0.17a	0.70±0.03c	0.98±0.11c	－	－
Procyanidin B1	0.13±0.05b	0.21±0.04a	0.16±0.01ab	－	－	－	－
Procyanidin B2	2.10±0.23b	2.29±0.15ab	2.54±0.23a	0.49±0.08c	0.45±0.03c	－	－
Procyanidin B5	0.13±0.05b	0.22±0.04a	0.17±0.02ab	－	－	－	－
Total flavonoid content	4.62±0.54a	5.10±0.22a	5.50±0.41a	1.36±0.10c	2.52±0.32b	0.34±0.02d	－

CF, cold filling; NFC, not from concentrate; FC, from concentrate..

The value are expressed as a mean±standard deviation (n=3)..

Different letters (a-d) in the same row indicate significant statistical differences (Tukey’s HSD, P≤0.05)..

Włodarska 등(2023)은 폴란드에서 다양한 공법으로 제조되는 FC 주스 27종, NFC 주스 27종, fresh 주스 6종의 플라보노이드를 HPLC 분석하였으며, 사과주스의 주요 플라보노이드를 epicatechin, procyanidin B2, phloridzin으로 보고하였다. 이러한 플라보노이드는 본 연구에서 검출된 사과주스의 주요 플라보노이드의 조성과 비슷하다. 사과주스의 주요 플라보노이드는 FC 주스와 비교해서 CF 주스와 NFC 주스에서 함량이 높게 나타났으며, 이는 FC 주스 제조과정 중 농축을 위한 열처리로 주요 플라보노이드 성분들이 파괴된 것으로 사료된다(Lee 등, 2012).

LC-MS/MS에서 검출된 주요 플라보노이드의 총함량은 CF 주스(4.62±0.54~5.50±0.41 µg/mL)> NFC 주스(1.36±0.10~2.52±0.32 µg/mL)> FC 주스(0~0.34±0.02 µg/mL) 순으로 뚜렷한 차이를 나타냈다. 본 연구에서 비색법으로 측정한 총 플라보노이드 함량 결과와 LC-MS/MS로 분석된 총 플라보노이드 함량 결과는 일치하지 않았다. 사과의 플라보노이드는 phlorizin, epicatechin 및 procyanidin 외에도 flavone류, flavonol류가 다양하게 존재하는 것으로 보고되었다(Eisele과 Drake, 2005). 본 연구에서 LC-MS/MS로 측정하지 않은 사과의 다른 flavone류 및 flavonol류의 조성 차이가 두 가지 분석법으로 측정된 결괏값 차이를 유도한 것으로 사료된다.

본 연구는 국내에서 제조공법에 따른 시판 사과주스의 이화학적 품질 특성, 항산화 활성 및 주요 플라보노이드 조성을 분석하였다. 본 연구에서 사과주스의 이화학적 특성을 분석한 결과 FC 주스에서 NFC 주스와 CF 주스보다 당도가 다소 낮은 반면 산도 및 pH는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 이외에도 각 시료의 색도 차이가 관찰되었지만 제조공정 차이에 의한 경향은 보이지 않았다. 항산화 활성 분석 결과 NFC 주스와 CF 주스의 항산화 활성이 FC 주스에 비해 유의적으로 높았다. 이러한 항산화 활성 차이는 사과주스 내 hydrophilic 한 폴리페놀 및 플라보노이드 성분이 크게 기여한 것으로 사료된다. 사과주스 내 주요 플라보노이드는 phlorizin, (-)-epicatechin, procyanidin B1, procyanidin B2 및 procyanidin B5였으며 FC 주스와 비교해서 NFC 주스와 CF 주스의 함량이 높았다. 이는 사과주스 제조 시 농축과정 중 열처리로 인해 일부 플라보노이드를 포함한 항산화 성분들이 파괴되어 항산화 활성의 감소를 유도한 것으로 판단된다.

이 논문은 안동대학교 기본연구지원사업에 의하여 연구되었습니다.