칡 이소플라본 중 daidzin과 genistin의 각 온도에서의 열 안정성을 측정한 결과는 Fig. 1 및 2와 같다. daidzin과 genistin은 처리온도가 높아질수록 열에 불안정하고, 고농도에서 열에 의한 변화가 더 크며, daidzin이 genistin에 비해 온도에 더 민감한 것을 알 수 있었다. Dadizin과 genistin의 열처리 조건에 따른 칡 이소플라본의 함량의 변화는 시간 및 농도에 따라 변화하는 1차 반응을 나타내어 변화량을 \lnln 값을 취하여 반응속도상수를 알아보았다. 각 열처리 조건에 의한 daidzin과 genistin의 함량 변화는 \(121^{\circ} \mathrm{C}\)까지는 온도에 따른 반응속도의 변화가 없었고, \(140^{\circ} \mathrm{C}\)부터 측정한 결과 농축 후 열처리 한 시료의 활성화 에너지 값이 열처리 후 농축한 시료의 활성화 에너지 값보다 더 높게 나타나 고농도에서 열처리한 경우 반응이 상대적으로 천천히 일어난다는 것을 알 수 있었다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>Daidzin 및 genistin의 열 안정성</h2> <p>칡 이소플라본 중 daidzin과 genistin의 각 온도에서의 열 안정성을 측정한 결과는 Fig. 1 및 2와 같다. Daidzin 및 genistin 모두 농축 및 열처리 순서에 관계없이 \( 80^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 121^{\circ} \mathrm{C} \)까지 안정한 것으로 나타나 daidzin과 genistin이 물의 끓는점 근처의 온도에서는 안정하다는 것을 알 수 있었다. 그러나 두 종류의 이소플라본 모두 처리방법에 상관없이 \( 140^{\circ} \mathrm{C} \) 이상의 열처리 조건에서는 초기 30분 동안 급격히 열 안정성이 떨어지고 그 이후에는 변화가 적은 것으로 나타나, 처리온도가 높아질수록 열 안정성의 변화는 큰 것으로 나타났다. 그러나 daidzin은 농축 후 열처리가 열처리 후 농축보다 열에 의한 이소플라본의 손실이 많았지만 genistin은 두 종류의 이소플라본 처리방법에 의한 함량의 변화에 있어서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 결과적으로 daidzin과 genistin은 처리온도가 높아질수록 열에 불안정하고, 고농도에서 열에 의한 변화가 더 크며, daidzin이 genistin에 비해 온도에 더 민감한 것을 알 수 있었다.</p> <h2>열처리 조건에 따른 daidzin 및 genistin의 온도 의존성</h2> <p>Dadizin과 genistin의 열처리 조건에 따른 칡 이소플라본의 함량의 변화는 시간 및 농도에 따라 변화하는 1차 반응을 나타내어 변화량을 \( \ln \) 값을 취하여 반응속도상수를 알아보았다. 두 종류의 이소플라본인 daidzin과 genistin은 처리방법에 상관없이 두 단계로 변화가 일어남을 알 수 있었다. Daidzin은 1단계가 2단계에 비해 더 빠른 반응속도를 나타냈으며 농축 후 열처리가 열처리 후 농축에 비해 1단계에서 더 빠른 daidzin의 손실을 나타내었다(Fig. 3). Genistin도 daidizin과 동일하게 두 단계로 변화가 나타나고 1단계에서 빠른 반응 속도를 보여 주었지만 농도차이에 의한 반응속도에 있어 유의차는 적은 것을 알 수 있었다(Fig. 4). 두 처리 방법에 의한 온도 의존성을 본 결과(Table 1), daidzin은 농축 후 열처리의 1단계에서 온도 의존성이 높게 나타났지만 2단계에서는 농도차이에 의한 온도 의존성이 적은 것을 알 수 있었다. 반면에 genistin은 1단계에서는 농도의 차이에 따른 온도 의존성은 적은 것을 알 수 있었지만 2단계에서는 저 농도에서 온도 의존성이 높은 것을 알 수 있었다. 또한 농도에 따른 daidzin과 genistin의 변화를 본 결과 농축 후 열처리의 경우는 genistin이 1단계에서 온도에 대한 의존성이 높게 나타났으나 daidzin은 2단계에서 온도에 대한 의존성이 높은 것으로 나타났으며, 이것은 열처리 후 농축의 경우에서도 동일하게 나타났다. 따라서 열처리에 의한 칡 이소플라본의 반응속도가 빠르게 진행이 될수록 온도 의존성이 높다는 것을 알 수 있었다. 각 열처리 조건에 의한 daidzin과 genistin의 함량 변화는 \( 121^{\circ} \mathrm{C} \)까지는 온도에 따른 반응속도의 변화가 없었고, \( 140^{\circ} \mathrm{C} \)부터 측정한 결과 농축 후 열처리 한 시료의 활성화 에너지 값이 열처리 후 농축한 시료의 활성화 에너지 값보다 더 높게 나타나 고농도에서 열처리한 경우 반응이 상대적으로 천천히 일어난다는 것을 알 수 있었다.</p> <h2>열처리 조건에 따른 daidzin과 genistin의 분해 산물</h2> <p>각각의 조건에 의해 칡 이소플라본을 열처리한 결과 daidzein, malonyl-glycitin, glycitein, acetyl-genistin, genistein 등의 이소플라본 생성물이 생겨났는데, 이는 고온에서 콩 이소플라본을 처리하였을 때 daidzein, glycitein, genistein 함량이 증가한다는 보고와 일치하였다. 농축 후 열처리 조건의 daidzein (Fig. 5)의 경우 \( 80^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 121^{\circ} \mathrm{C} \) 까지는 함량 변화에 있어 유의적 차이가 나타나지 않았지만, \( 140^{\circ} \mathrm{C} \) 이상의 열처리 조건에서 급격한 함량의 증가를 보여주었다. 반면, 열처리 후 농축 조건의 daidzein은 농축 후 열처리와 다르게 \( 80^{\circ} \mathrm{C}\), \(100^{\circ} \mathrm{C} \)에서 유의차를 보이지 않았으나 \( 121^{\circ} \mathrm{C} \) 열처리 조건에서 소량의 함량 증가를 보이기 시작해 \( 140^{\circ} \mathrm{C} \) 이상의 열처리 조건에서 급격하게 함량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 고온으로 처리 시 daidzein의 함량이 급격하게 증가한다는 것을 알 수 있었으나 농축 처리 방법에 의한 유의적인 차이는 적은 것을 알 수 있었다. Genistein (Fig. 6), glycitein (Fig. 7), malonyl-glycitin (Fig. 8), acetyl-genistin (Fig. 9)의 경우도 농축 조건에 상관없이 \( 140^{\circ} \mathrm{C} \) 이상의 열처리 조건에서 급격한 함량의 증가를 보여주었다. 이와 같은 현상은 배당체로 존재하는 이소플라본의 glucoside group이 열에 영향을 받아 가수분해가 일어나 daidzein, genistein, glycitein 등의 aglycone 형태의 이소플라본으로 변화하는 현상이라고 보고 하였는데, 작용 기작을 조금 더 세세히 살펴보면 열에 의해 malonyl-glycitin에 decarboxylation이 유발되어 acetyl genistin이 생성하게 된다고 하였고, 결론적으로 daidzin, genistin 등의 배당체가 열에 의해 분해되어 acetyl-genistin, malonyl-glycitin의 중간 유도체를 거처 최종적으로 aglycone 형태의 daidzein, genistein, glycitein 등의 aglycone을 생성하게 된다.