본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

스마트팜 생산 새싹마늘의 부위별 및 생육 기간에 따른 품질 특성

Quality characteristics of different parts of garlic sprouts produced by smart farms during growth

1

조회

0

다운로드

0

인용

0

참고문헌

키워드

주제분류식품과학

초록

Garlic sprouts can provide data on functional and food processing materials. This study compared the leaves, bulbs, and roots of garlic sprouts grown on smart farms during two growth periods (20 and 25 days). In addition, data for garlic bulbs grown in open fields were presented as reference materials. All garlic sprouts’ total free sugar content decreased as the growth period increased. All plant parts’ total organic acid content decreased as the growth period progressed, except for the root section. Potassium, phosphorus, and sulfur content increased during growth in all parts of the garlic sprouts. Alliin content decreased in all parts of the plant over time, whereas thiosulfinate content increased in the roots but decreased in the leaves and bulbs. Total polyphenol content increased in all parts of the plant during the growth period, except for the bulb, whereas the flavonoid content did not change significantly over time. The 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazy (DPPH) and 2,2′-azinobis (3-ethylben-zothiazoline 6-sulfonate) (ABTS) free radical scavenging activities, as well as the superoxide dismutase (SOD)-like activity of garlic sprouts were 37.45-65.47%, 59.12-89.81%, and 89.52-98.59%, respectively. These activities tend to decrease during the growth period. Here, we showed that garlic sprouts have higher levels of functional substances and physiological activities than general garlic sprouts. It was also determined that a growth period of 20 days was suitable for garlic sprouts. Data for research on functional and food-processing materials can be obtained by analyzing garlic sprouts produced by smart farms.

Abstract

Garlic sprouts can provide data on functional and food processing materials. This study compared the leaves, bulbs, and roots of garlic sprouts grown on smart farms during two growth periods (20 and 25 days). In addition, data for garlic bulbs grown in open fields were presented as reference materials. All garlic sprouts’ total free sugar content decreased as the growth period increased. All plant parts’ total organic acid content decreased as the growth period progressed, except for the root section. Potassium, phosphorus, and sulfur content increased during growth in all parts of the garlic sprouts. Alliin content decreased in all parts of the plant over time, whereas thiosulfinate content increased in the roots but decreased in the leaves and bulbs. Total polyphenol content increased in all parts of the plant during the growth period, except for the bulb, whereas the flavonoid content did not change significantly over time. The 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazy (DPPH) and 2,2′-azinobis (3-ethylben-zothiazoline 6-sulfonate) (ABTS) free radical scavenging activities, as well as the superoxide dismutase (SOD)-like activity of garlic sprouts were 37.45-65.47%, 59.12-89.81%, and 89.52-98.59%, respectively. These activities tend to decrease during the growth period. Here, we showed that garlic sprouts have higher levels of functional substances and physiological activities than general garlic sprouts. It was also determined that a growth period of 20 days was suitable for garlic sprouts. Data for research on functional and food-processing materials can be obtained by analyzing garlic sprouts produced by smart farms.

참고문헌 (74)

  1. AOAC, "Official Methods of Analysis", pp.5~ (1990), Association of Official Analytical Chemis
  2. Block E, "Organosulfur chemistry of garlic and onion : Recent results", Pure Appl Chem, 65, pp.625~632 (1993)
  3. Blois MS, "Antioxidant determinations by the use of a stable free radical", Nature, 191, pp.1199~1200 (1958)
  4. Borlinghaus J, "Allicin : Chemistry and biological properties", Molecules, 19, pp.12591~12618 (2014)
  5. Chang KM, "A study on mineral contents of the underground vegetables produced in Korea harvested in different times", Korean J Soc Food Sci, 15, pp.545~549 (1999)
  6. Cheng H, "The antioxidant activities of garlic polysaccharide and its derivatives", Int J Biol Macromol, 145, pp.819~826 (2020)
  7. 조차영, "발아에 따른 콩류의 식후 혈당 상승 억제효능과 항산화 활성", 한국식품영양학회지, 25(2), pp.246~252 (2012), 한국식품영양학회
  8. 최미경, "다른 광원 조사로 재배된 홍화새싹의 건조 방법별 이화학적 특", 한국식품조리과학회지, 29(6), pp.717~724 (2013), 한국식품조리과학회[DOI]
  9. 최윤정, "마늘 첨가량에 따른 김치의 발효 중 품질 특성 변화", 한국식품영양과학회지, 45(11), pp.1638~1648 (2016), 한국식품영양과학회
  10. 전현식, "수수의 종자와 새싹채소의 기능성분 분석", 한국유기농업학회지, 25(2), pp.499~511 (2017), 한국유기농업학회
  11. Folin O, "On phosphotungastic-phosphomo lybdic compounds as color reagents", J Biol Chem, 12, pp.239~243 (1912)
  12. Gancedo MC, "HPLC analysis of organic acids and sugar in tomato juice", J Food Sci, 51, pp.571~580 (1986)
  13. Gonzalez-Ramirez PJ, "Effect of relative humidity on the metabolite profiles, antioxidant activity and sensory acceptance of black garlic processing", Food Biosci, 48, pp.101827~ (2022)
  14. 한진희, "추출용매 및 발아시기에 따른 무순 추출물의 항산화 활성 비교", 한국식품영양과학회지, 42(11), pp.1767~1775 (2013), 한국식품영양과학회
  15. Hughes J, "Synthesis of the flavour precursor, alliin, in garlic tissue cultures", Phytochemistry, 66, pp.187~194 (2005)
  16. 현선희, "제주 대정 및 전국 주요 산지별 마늘 추출물의 생리활성", 한국식품영양과학회지, 37(12), pp.1542~1547 (2008), 한국식품영양과학회
  17. Igamberdiev AU, "Organic acids : The pools of fixed carbon involved in redox regulation and energy balance in higher plants", Front Plant Sci, 7, pp.1~15 (2016)
  18. Ighodaro OM, "First line defence antioxidants-superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT)and glutathione peroxidase(GPX) : Their fundamental role in the ntire antioxidant defence grid", Alexandria J Med, 54, pp.287~293 (2018)
  19. 정창호, "동결건조 마늘 분말을 첨가한 생면의 품질 특성", 한국식품영양과학회지, 37(10), pp.1369~1374 (2008), 한국식품영양과학회
  20. 정우재, "품종별 마늘의 이화학적 특성 및 항균활성", 농업생명과학연구, 46(5), pp.91~100 (2012), 농업생명과학연구원
  21. 전하준, "고형배지를 이용한 순환식 딸기 수경재배에서 배지 종류별 무기이온 흡수 특성", 생물환경조절학회지, 20(1), pp.33~39 (2011), (사) 한국생물환경조절학회
  22. 전소윤, "새싹채소 및 쌈채소의 선호도 및 소비실태", Food Science and Preservation, 19(5), pp.783~791 (2012), 한국식품저장유통학회
  23. 강호민, "재배지역과 재배방법이 파프리카 과실의 수확 후 생리 및 품질에 미치는 영향", 생물환경조절학회지, 17(4), pp.325~329 (2008), (사) 한국생물환경조절학회
  24. 강태미, "유통중인 즉석섭취 새싹채소와 샐러드의 세균오염 분석", 한국식품과학회지, 43(4), pp.490~494 (2011), 한국식품과학회
  25. 김덕숙, "새싹채소의 생리활성 특성 및 그 가공품의 제조", 한국식품조리과학회지, 26(3), pp.238~245 (2010), 한국식품조리과학회
  26. 김형환, "수경재배 딸기에서 포식성 천적, 아큐레이퍼응애를 이용한 작은뿌리파리의 생물적 방제", 한국응용곤충학회지, 55(4), pp.489~494 (2016), 한국응용곤충학회
  27. 김현영, "재배온도에 따른 강낭콩 싹나물의 재배특성 및 항산화 활성", 한국작물학회지, 59(2), pp.201~207 (2014), 한국작물학회[DOI]
  28. Kim IS, "Study on the chemical change of general composition, fatty acid and minerals of rapeseed during germination", Korean J Food Sci Technol, 20, pp.188~193 (1988)
  29. 김주성, "인공조명이 수경재배 새싹보리(Hordeum vulgare L.)의 생장과 품질에 미치는 영향", Journal of Plant Biotechnology, 48(1), pp.62~70 (2021), 한국식물생명공학회[DOI]
  30. 김주성, "제주 동부와 서부지역 남도마늘의 생화학적 성분 및 항균활성 비교", 원예과학기술지, 33(5), pp.763~771 (2015), 한국원예학회
  31. 김경철, "양액 처리에 따른 수경재배 새싹보리 수량과 폴리페놀 및 무기질 함량 비교분석", Journal of Plant Biotechnology, 48(3), pp.193~200 (2021), 한국식물생명공학회[DOI]
  32. 김미보, "제주 대정 및 전국 주요 산지별 마늘의 이화학적 품질 특성", Culinary Science & Hospitality Research, 15(1), pp.59~66 (2009), (사)한국조리학회[DOI]
  33. Kim MR, "Garlic flavor", Korean J Food Nutr, 12, pp.176~187 (1983)
  34. 김용두, "열처리 방법에 따른 마늘의 성분 분석", Food Science and Preservation, 12(2), pp.161~165 (2005), 한국식품저장유통학회
  35. 고진한, "IOT 기반 수경재배 식물공장을 위한 PLC 자동제어", 전기전자학회논문지, 23(2), pp.487~494 (2019), 한국전기전자학회[DOI]
  36. 고종호, "브로콜리 새싹 용매 추출물의 항산화 및 면역조절 활성", 한국식품영양학회지, 32(1), pp.001~010 (2019), 한국식품영양학회[DOI]
  37. 권오찬, "고온고압처리에 따른 마늘(Allium sativum L.)의 이화학적 특성", 한국식품과학회지, 38(3), pp.331~336 (2006), 한국식품과학회
  38. 권순태, "국내외 재배종 마늘의 아미노산 조성", 한국자원식물학회지, 27(1), pp.35~42 (2014), 한국자원식물학회[DOI]
  39. 이현규, "냉동다진마늘에 대한 전자선 살균 효과와 생리활성 성분의 안정성", 한국식품과학회지, 48(1), pp.9~14 (2016), 한국식품과학회[DOI]
  40. 이재준, "구운 마늘의 이화학적 성분", Food Science and Preservation, 18(4), pp.575~583 (2011), 한국식품저장유통학회
  41. 이관우, "병재배 팽이버섯의 스마트팜 재배를 통한 생육환경 분석", 한국버섯학회지, 17(4), pp.197~204 (2019), 한국버섯학회[DOI]
  42. 이무열, "우엉 새싹채소의 재배환경 구축 및 항산화 활성 탐색", 한국자원식물학회지, 22(4), pp.304~311 (2009), 한국자원식물학회
  43. 이윤경, "마늘의 기능성 품질과 토양 성분 간의 관계", 한국식품과학회지, 40(1), pp.31~35 (2008), 한국식품과학회
  44. Liao HS, "Glutamate : A multifunctional amino acid in plants", Plant Science, 318, pp.111238~ (2022)
  45. 임현지, "가미수미원의 열수 추출물과 80% 에탄올 추출물의 항산화 효능 비교", 한국응용과학기술학회지, 38(5), pp.1302~1313 (2021), 한국응용과학기술학회
  46. Majid I, "Rheological behavior and storage studies of sprouted onion pastes from four onion varieties", J King Saud Univ Sci, 33, pp.101271~ (2021)
  47. Mandim F, "Chemical composition and biological activity of cardon(Cynara cardunculus L. var. altilis)seeds harvested at different maturity stages", Food Chem, 369, pp.130875~ (2022)
  48. Martins N, "Chemical composition and bioactive compounds of garlic(Allium sativum L. )as affected by pre-and post-harvest conditions : A review", Food Chem, 211, pp.41~50 (2016)
  49. Melkikh AV, "From leaves to roots:Biophysical models of transport of substances in plants", Prog Biophys Mol Bio, 169-170, pp.53~83 (2022)
  50. MFDS, "Food Code (No. 2022-76, 2022. 10. 25.)", Ministry of Food and Drug Safety, 348~ (2022)
  51. MFDS, "Food Code (No. 2022-76, 2022. 10. 25.)", Ministry of Food and Drug Safety, 392~406 (2022)
  52. Naheed Z, "Total polyphenols, total flavonoids, allicin and antioxidant capacities in garlic scape cultivars during controlled atmosphere storage", Postharvest Biol Technol, 131, pp.39~45 (2017)
  53. 오혜림, "밭마늘과 논마늘의 주요 매운맛 관련 인자의 분석", 한국식품영양과학회지, 41(5), pp.655~660 (2012), 한국식품영양과학회[DOI]
  54. 오세관, "발아현미의 싹 길이에 따른 품질변화", 한국작물학회지, 59(3), pp.223~229 (2014), 한국작물학회[DOI]
  55. 오태영, "마늘 특이 유기화합물의 분리 및 정제", 한국식품과학회지, 43(5), pp.553~557 (2011), 한국식품과학회
  56. Pajak P, "Phenolic profile and antioxidant activity in selected seeds and sprouts", Food Chem, 143, pp.300~306 (2014)
  57. 박건희, "효소 처리 시간에 따른 진피의 플라보노이드 비배당체 함량 및 항산화 활성 비교", 한국식품영양과학회지, 48(5), pp.542~550 (2019), 한국식품영양과학회
  58. 박기재, "반응표면분석법에 의한 메밀(Fagopyrum esculentum M.) 새싹 기능성분의 추출 조건 최적화", Food Science and Preservation, 16(5), pp.734~741 (2009), 한국식품저장유통학회
  59. 임정호, "이산화염소수 및 열수처리에 따른 무(Raphanus sativus L.) 새싹 종자의 미생물 제어 효과", Food Science and Preservation, 14(5), pp.487~491 (2007), 한국식품저장유통학회
  60. 박성균, "광원 트래킹 기법을 이용한 수경재배기 제어 관리시스템 설계 및 구현", 한국전자통신학회 논문지, 9(2), pp.231~242 (2014), 한국전자통신학회
  61. 박영균, "한국의 과채류 재배 스마트 온실 실태: 온실 환경 및 병해충 관리", 한국응용곤충학회지, 59(1), pp.55~64 (2020), 한국응용곤충학회[DOI]
  62. RDA, "Korean Food Composition Table 10th Revision", Rural Development Administration, ~ (2021)
  63. Re R, "Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay", Free Radical Biol Med, 26, pp.1231~1237 (1999)
  64. Schaich KM, "Hurdles and pitfalls in measuring antioxidant efficacy : A critical evaluation of ABTS, DPPH, and ORAC assays", J Funct Foods, 14, pp.111~125 (2015)
  65. 성진아, "식물공장에서 생산된 새싹인삼의 생육 시기에 따른 영양성분 및 항산화 활성 변화", Journal of Applied Biological Chemistry, 65(3), pp.129~142 (2022), 한국응용생명화학회[DOI]
  66. Sheikh FR, "Sugars as the regulators of dormancy and sprouting in geophytes", Ind Crop Prod, 189, pp.115817~ (2022)
  67. 신정혜, "국내 주요 산지별 마늘의 영양성분 비교", 농업생명과학연구, 45(2), pp.103~114 (2011), 농업생명과학연구원
  68. 심혜진, "데치기 처리에 따른 마늘종의 이화학적 품질 특성 변화", Food Science and Preservation, 23(3), pp.310~318 (2016), 한국식품저장유통학회
  69. 성기천, "마늘 추출물의 약리적 특성 및 분석", 한국응용과학기술학회지, 24(3), pp.301~308 (2007), 한국응용과학기술학회
  70. Wilson AM, "HPLC determination of fructose, glucose, and sucrose in potatoes", J Food Sci, 46, pp.300~301 (1981)
  71. 우관식, "발아시간에 따른 팥의 항산화성분 및 항산화활성의 변화", 한국식품영양과학회지, 44(5), pp.687~694 (2015), 한국식품영양과학회
  72. 윤군애, "마늘의 섭취와 운동이 혈장지질과 항산화효소계에 미치는 영향", Journal of Nutrition and Health, 39(1), pp.3~10 (2006), 한국영양학회
  73. 윤혜정, "열처리 조건개선이 다양한 새싹채소 종자의 미생물 저감화 및 발아에 미치는 영향", 한국식품과학회지, 43(5), pp.611~617 (2011), 한국식품과학회
  74. Zhao R, "Digestive properties and prebiotic activity of garlic saccharides with different-molecularweight obtained by acidolysis", Curr Res Food Sci, 5, pp.2033~2044 (2022)

관련 논문AI추천

이 간행물의 다른 논문 (14건)