시판 건조김의 주요 영양성분

본 연구에 사용된 시료는 2011년 5～6월경에 충남 서천 의 수산물특화시장, 전남 완도의 수산시장, 고흥의 녹동수 산시장 및 경남 부산의 자갈치시장내 건어물 판매장에서 일반김 중에서 고급 품질의 중품으로 김밥김인 건조김을 구입하여 분쇄기(Cyclotec 1093 Sample Mill, Foss Tecator AB, Hoganas, Sweden)로 분쇄한 후 50 mesh체에 걸러 통과 한 분말을 밀봉하여 냉장실에 보관하면서 실험용 재료에 사용하였다. 분석에 사용된 chloroform, methanol, ethanol, 무수 Na₂SO₄, NaOH 시약은 덕산약품공업사(Ansan, Korea), HCl, HNO₃, HClO₄ 시약은 Junsei Chemical Co.(Tokyo, Japan) 및 14% BF₃-methanol, 표준품 시약은 Sigma-Aldrich Co.(St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다.

일반 성분은 식품공전(25)에 따라 수분은 상압가열건조 법, 조단백질은 세미마이크로 킬달법, 조지방은 에테르추 출법 및 조회분은 회화법으로 분석하였고, 탄수화물은 100 에서 수분, 조단백질, 조지방 및 회분량을 제외한 값으로 나타내었다.

지방산 분석은 Folch 등(26)의 방법에 따라 시료 5 g에 chloroform 10 mL와 methanol 20 mL를 가하고 2분간 균질 화한 다음 chloroform 10 mL를 더 가한 후 30초간 균질화 하였다. 여과 후 30분간 방치한 후 상층을 제거하고 무수 Na₂SO₄를 가하여 탈수한 다음 rotary vacuum evaporator (V-805, BUCHI Co., Essen, Germany)로 감압․농축하여 얻어진 지질을 Wangaarden(27)의 방법에 따라 14% BF₃-methanol 용액을 사용하는 methylation을 하였다. Gas Chromatography(GC-10A, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)로 분석하였다. Column은 SP^TM-2560 capillary column(100 mm length×0.25 mm i.d.×0.25 μm film thickness)을 사용하였고, column 온도는 140℃에서 10분간 유지한 후 240℃까지 4℃ /min로 승온하였다. Injection 및 detector 온도는 260℃로 하였고, flow rate는 0.6 mL/min(split ratio=80:1), flame ionization detector로 검출하였다.

구성 아미노산의 분석은 Shin 등(28)의 방법에 따라 ampoule에 분쇄한 시료 0.5 g과 6 N HCl 3 mL를 취하여 탈기하고 heating block에서 120℃, 24시간 가수분해한 다음 여액을 rotary vacuum evaporator로 감압·농축하여 산을 완 전히 증발시킨 후, sodium loading buffer로 10 mL로 정용시 킨 용액 1 mL를 취하여 0.2 μm membrane filter(Advantec, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Tokyo, Japan)로 여과한 다음 아미 노산 자동분석기(S433-H, Sykam, Eresing, Germany)로 분석 하였다. Column은 cation separation column(LCA K06/Na, 4.6×150 mm)을 사용하였고, buffer 용액(pH 3.45∼10.85)의 flow rate는 0.45 mL/min, reagent의 flow rate는 0.25 mL/min, column 온도는 57∼74℃, fluorescence detector(Ex=440 nm, Em=570 nm)로 검출하였다.

유리 아미노산의 분석은 시료 2 g에 ethanol 20 mL을 가한 후 homogenizer(AM-8, Nihonseiki Kaisha Ltd., Tokyo, Japan)로 10분 동안 교반하여 3,000 rpm에서 20분간 원심분 리하였고, 잔사에 다시 75% ethanol 10 mL를 첨가하여 homogenizer(AM-8, Nihonseiki Kaisha Ltd.)로 10분 동안 교반한 후 3,000 rpm에서 20분간 원심분리하였다. 상층액 을 합하여 rotary vacuum evaporator로 감압·농축하여 증류 수로 용해시킨 후 0.2 μm membrane filter로 여과시켜 아미 노산 자동분석기로 분석하였다. Column은 cation separation column(LCA K07/Li, 4.6×150 mm)을 사용하였고, buffer 용액(pH 2.90∼7.95)의 flow rate는 0.45 mL/min, reagent의 flow rate는 0.25 mL/min, column 온도는 37∼74℃, fluorescence detector(Ex=440 nm, Em=570 nm)로 검출하였다.

구성당 분석은 Chaplin과 Kennedy(29)의 방법을 약간 변 형하여 ampoule에 분쇄한 시료 0.2 g과 2 N HCl 5 mL를 가하여 시험관 내부의 공기를 질소(N₂) gas로 치환하여 heating block에서 110℃, 6시간 가수분해한 다음 2 N NaOH 를 가하여 시료를 중화한 후 4,500 rpm에서 20분간 원심분 리한 후에 상등액을 0.45 μm membrane filter(Advantec, Toyo Roshi kaisha, Ltd.)로 여과하여 Table 1의 분석 조건에 따라 HPLC(Prominence HPLC, Shimadzu Co.)로 분석하였다.

무기질 분석은 Jung 등(30)의 방법에 따라 teflon 분해용 기에 시료 0.5 g, 65% HNO₃ 7 mL 및 60% HClO₄ 1 mL를 취하여 Microwave Digestion System(MLS1200, Milestone, Bergamo, Italy)로 습식 분해시킨 후 유도결합플라즈마분광 광도계(ICP-OES, PerkinElmer Optima 7300DV, Connecticut, Sheltons, USA)로 분석하였으며, 분석조건으로 plasma flow rate는 15 L/min, sample flow rate는 1.5 L/min의 조건으로 Ca(317.9 nm), K(766.5 nm), Zn(206.2 nm), Mg(285.2 nm), Mn(257.6 nm), Na(589.6 nm), Fe(238.2 nm), Cu(317.9 nm)를 정량하였다.

모든 실험은 3회 반복하여 결과를 평균치와 표준편차로 표시하였으며, 유의성 검정은 SPSS 통계프로그램(Satistical Package for the Social Science, 20.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test로 검정하였다.

시판 건조김의 일반성분 조성은 Table 2와 같다. 수분 함량은 5.67～7.43%, 조회분 함량은 8.01～8.95%, 조지방 함량은 1.54～2.25%, 조단백질 함량은 37.77～39.98% 및 탄수화물 함량은 43.83～46.24%으로 산지에 따라 유의적 차이를 나타냈다(p<0.05). Lee 등(19)은 김의 품질등급이 높을수록 단백질 함량은 높은 반면 탄수화물이 적게 함유되 어 있는 것으로 보고하여 완도와 고흥 김이 높은 품질등급 에 해당되는 반면 Mok 등(17)은 완도 김보다 부산 김의 단백질 함량이 높게 함유되어 있다는 연구와는 일치하지 않았다. Seo와 Jung(22)은 일반 김의 수분 함량이 7.5%, 회분이 8.7%, 조지방은 0.7%, 조단백질이 35.0%, 탄수화물 은 48.1%를 함유한다고 보고한 연구 결과와 유사하게 나타 냈다. 한편 Kim 등(6)은 시판 김의 수분 함량이 12.1%, 회분 이 15.9%, 조지방이 4.2%, 조단백질이 32.1%, 당질이 35.7% 로 보고 하였고 본 연구 결과보다 수분, 회분 및 조지방 함량이 다소 높게 나타냈는데 이는 일반성분 조성이 채취 장소와 시기에 따라 차이를 나타낸다고 하였다(31).

시판 건조김의 구성아미노산 함량은 Table 3과 같다. 건 조김 100 g 당 완도가 25,982.15 mg, 부산이 23,847.35 mg, 고흥이 21,499.83 mg, 서천이 20,190.80 mg의 순으로 산지 에 따라 유의적 차이를 나타냈다(p<0.05). 그리고 동물 체내 에서 합성되지 않으므로 음식물로부터 섭취해야만 하는 필수아미노산은 건조김 100 g 당 완도가 9,048.28 mg, 부산 이 8,003.11 mg, 고흥이 7,178.65 mg, 서천이 7,156.80 mg의 순으로 산지에 따라 유의적 차이를 나타냈으며(p<0.05), 총 아미노산에 대한 필수아미노산의 비율은 33.39～35.45%로 나타냈다. 완도, 고흥 및 부산에서 주요 구성아미노산은 alanine, glutamic acid, aspatic acid, leucine, glycine의 순으 로, 서천에서는 glutamic acid, alanine, aspatic acid, leucine, glycine의 순으로 낮게 나타냈다. Lee 등(8)은 주요 아미노 산 성분에서 장흥, 서천 및 해남 김이 완도, 고흥 및 부산의 김 연구결과와는 일치하는 반면에 서천의 김은 연구결과와 일치하지 않았다. 일반적으로 해조 단백질의 구성아미노산 은 alanine, aspartic acid, glycine, proline과 같은 중성 및 산성 아미노산이 많으며 아미노산 함량의 차이는 같은 품종 이라도 계절, 생육장소, 해황 등에 따라 변동이 심한 것으로 알려져 있다(32,33).

유리아미노산은 기호성에 영향을 미치는 중요한 요소로 서 식품의 풍미를 예측하는 하나의 중요한 요소가 될 수 있다고 보고되어 있고, glutamic acid, aspartic acid, alanine, glycine 등은 식품의 향기와 맛을 부여한다고 알려져 있다 (34,35). 시판 건조김의 유리아미노산 함량은 Table 4와 같 다. 건조김 100 g 당 완도가 4,545.44 mg, 3,526.64 mg, 고흥 이 3,103.19 mg, 서천이 2,871.62 mg의 순으로 산지에 따라 유의적 차이를 나타냈다(p<0.05). Park 등(9)과 Yoshie 등 (10)은 마른 김에서 100 g 당 5,147～6,139 mg과 6,886～ 9,262 mg으로 보고한 연구결과에 비해 유리아미노산 함량 이 낮았다. 완도, 고흥 및 부산의 김에서 주요 유리아미노산 은 alanine, taurine, glutamic acid의 순으로, 서천의 김에서는 taurine, alanine, glutamic acid의 순으로 낮게 나타냈다. 그리 고 주요 유리아미노산인 alanine, taurine, glutamic acid는 유리아미노산의 총량에 83～86%를 차지하였고, Park 등(9) 은 주요 유리아미노산이 총량의 73～80%로 보고한 연구결 과보다 약간 높게 나타냈다. 유리아미노산 중의 alanine, glutamic acid는 단맛과 감칠맛에 관여하며, taurine은 인체 내에서 혈중 콜레스테롤 저하, 간기능 강화, 혈압강하 등 다양한 생리활성의 보고가 있다(36-39).

시판 건조김의 지방산 조성은 Table 5와 같다. 건조김에 서 주요 지방산은 cis-5,8,11,14,17-eicosapentaenoic acid (20:5n3)가 64.50～70.06%, palmitic acid(16:0)가 8.79～ 10.29%, tricosanoic acid(23:0)가 3.15～7.36%, erucic acid (22:1n9)가 1.86～3.09%로서 전체 지방산의 78.30～90.80% 를 차지하였으며, 포화지방산보다 불포화지방산이 상대적 으로 함량비가 약 4배정도 높았으며, 또한 고도불포화지방 산이 70% 이상 차지하였다. 건조김의 주요 지방산 중에서 가장 많이 차지하는 20:5n3은 서천, 부산, 고흥 및 완도 순으로, 16:0은 고흥, 완도, 서천 및 부산 순으로, 23:0은 완도, 고흥, 부산 및 서천 순으로 산지에 따라 유의적 차이를 나타냈다(p<0.05). Lee 등(19)은 건조김의 지방산 중에서 가장 많이 차지하는 성분은 20:5n3이었고 그 다음으로 16:0 인 연구보고와 유사한 경향을 보였으며, 또한 산지별, 등급 별 건조김의 지방산 조성에서 불포화산이 전체의 61.85~76.94%를 차지하였고, 특히 등급이 높을수록 20:5n3 과 polyene산의 함량비가 50.81%와 62.93%로 높은 반면에 포화산과 monoene산의 함량비는 29.42%와 7.65%으로 낮 다고 하였다.

시판 건조김의 구성당 함량은 Table 6과 같다. 표준품은 maltose, lactose, rhamnose, ribose, mannose, fructose, galactose, xylose 및 glucose를 사용하였으나, ribose, mannose, fructose, galactose, xylose, glucose만 검출되었다. 구성당 함량은 건조김 100 g 당 galactose가 3,678.84～ 4,052.52 mg, fructose가 2,112.30～2,473.86 mg, mannose가 1,103.74～1,648.39 mg, glucose가 361.67～590.21 mg의 순 으로 낮았으며 산지에 따라 유의적 차이를 나타냈고 (p<0.05), ribose와 xylose는 미량 검출되었다. Park(13)은 유리당으로 galactose, glucose 및 inositol을 동정하였으며 저장 초기의 galactose와 glucose 함량은 30.1 mg/100 g, 9.4 mg/100 g을 함유한다고 보고한 하였으며, Park 등(14)은 유리당 분석에서 fucose, galactose, glucose 및 mannose만 검출되었고 본 연구의 구성당 분석에서는 ribose, fructose, xylose도 검출되었으며 유리당 함량 중에 galactose가 가장 높았으며 그 다음으로 glucose, mannose의 순으로 낮았는데 이는 본 연구 결과와는 일치하지 않았다.

시판 건조김의 무기질 함량은 Table 7과 같다. 건조김에 서 주요 무기질은 K, Na, Mg, Ca이었고 Fe, Zn, Mn, Cu는 미량 검출되었다. 건조김의 K 함량은 100 g 당 고흥이 1,862 mg, 완도가 1,708 mg, 서천이 1,555 mg, 부산이 1,525 mg의 순으로, Na 함량은 부산이 593.10 mg, 서천이 515.23 mg, 완도가 501.28 mg, 고흥이 444.39 mg의 순으로, Mg 함량은 고흥이 409.69 mg, 서천이 390.72 mg, 부산이 352.83 mg, 완도가 330.94 mg의 순으로, Ca 함량은 부산이 417.66 mg, 완도가 379.75 mg, 고흥이 274.25 mg, 서천이 252.28 mg의 순으로 산지에 따라 유의적 차이를 나타냈다(p<0.05). Mok 등(17)은 완도, 부산 김의 무기질 함량은 K, Na, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn, Cu 순으로, 고흥 김의 무기질 함량은 K, Na, Ca, Mg, Fe, Zn, Mn, Cu 순으로 낮았다는 보고와 일치하였 고, Han 등(18)의 완도 김의 무기질 함량 순서가 본 연구결 과와 유사하게 나타냈다. 따라서 시판 건조김의 주요 영양 성분인 지방산, 구성․유리아미노산, 구성당 및 무기질은 같은 품종일지라도 생산지역에 따라 성분함량의 차이를 보였으며 그 함량의 차이는 생산지역에 따른 차이도 있겠지 만 김 제조 중에 가공용수, 가공시간, 세척 횟수에 따라 성분이 일부 용출되었기 때문인 것으로 사료된다.