Effect of Heat Treatment on the Antioxidant Properties of Yacon (Smallanthus sonchifolius)

본 연구에서는 열처리가 야콘의 항산화 활성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 열처리 온도(100 및 $121^{\circ}C$)와 시간(15, 30 및 60분)에 따른 항산화 성분 및 항산화 활성 변화를 조사하였다. 열처리 후 야콘의 갈변도, 유리형 및 결합형 폴리페놀 함량, 유리형 및 결합형 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거 활성 및 ABTS radical 소거 활성을 측정하였다. 열처리 후 야콘의 갈변도, 유리형 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성은 열처리 온도와 시간에 따라 유의적(p<0.05)으로 증가하였고, 결합형 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 감소하였다. 야콘의 유리형 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 $121^{\circ}C$, 60분 열처리 시 생야콘에 비해 각각 1.2배 및 1.1배로 유의적(p<0.05)으로 증가하였다. 또한, 야콘의 DPPH radical 소거 활성 및 ABTS Radical 소거 활성도 $121^{\circ}C$, 60분 열처리 시 생야콘에 비해 각각 1.7배 및 2.0배로 유의적(p<0.05)으로 증가였다. 야콘의 갈변도, 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 DPPH radical 및 ABTS radical 소거 활성 간의 상관관계를 분석한 결과, 높은 상관관계(p<0.01)가 있는 것으로 나타났다. 본 연구결과, 열처리 방법을 통해 야콘의 항산화 성분과 항산화 활성을 강화시킬 수 있으며, 이를 활용한 기능성 식품 소재 개발이 가능할 것으로 생각된다.

This study was investigated the effects of heat treatment on polyphenolic compounds and antioxidant activities of yacon. Raw yacon was heated at $100^{\circ}C$ and $121^{\circ}C$ for 15, 30, or 60 min by using an autoclave. The browning intensity, levels of free and bound phenolic and flavonoid compounds, and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) and 2,2-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) radical-scavenging activity of yacon extracts following heat treatment were measured. The browning index, free polyphenolic content, and antioxidant activities in the extracts were significantly increased (p<0.05) with both increased heating temperature and time, while bound polyphenolic levels were decreased. The levels of free phenolic and flavonoid compounds in the yacon extract heated to $121^{\circ}C$ for 60 min were increased by 1.2 and 1.1 folds compared to raw yacon respectively. Moreover, DPPH and ABTS radical-scavenging activities of the yacon heated to $121^{\circ}C$ for 60 min were 1.7 fold and 2.0 fold higher, respectively, than those of raw yacon. A significant (p<0.01) correlation was observed among browning intensity, free and bound phenolic and flavonoid levels, and DPPH and ABTS radical-scavenging activities in heated yacon extract. Thus, heat treatment can be used as a method to enhance the antioxidant compound content in and the antioxidant activity of yacon.