충청남도 당진시의 양봉농가에서 여름철에 생산된 감로꿀의 영양성분 분석

서 론

벌꿀은 식물의 화밀 (nectar), 수액, 곤충의 분비물에 존재하는 당분을 꿀벌이 수집하여 자신의 타액을 섞어 소방 (comb cell)에 토해내는 물질로, 오래전부터 동서양을 막론하고 식용 및 약용으로 이용해 왔다 (이 등, 2007). 벌꿀은 당분과 수분이 80% 이상 차지하며 단백질, 비타민, 아미노산 등의 영양성분도 포함되어 있다. 이외에도 밀원유래 화학적 성분들이 포함되는데, 최근까지의 성분 연구에서는 플라보노이드 계열 물질을 포함하는 페놀성 물질이 밀원유래 주요성분으로 보고되었으며, 밀원에 따라 구성성분의 차이가 있는 것으로 알려져 있다 (Alvarez-Suarez et al., 2014). 벌꿀의 약리학적 기능으로는 항산화 효과, 항피로 효과, 항균효과 등을 가지고 있으며 (Deng et al., 2018; Shen et al., 2018), 최근 동양종 꿀벌 (Apis cerana F.)이 생산한 벌꿀의 간보호 효과가 동물실험을 통하여 입증되었다 (Zhao et al., 2018).

감로꿀은 식물에서 분비되는 물질 또는 식물의 즙액을 섭취하는 노린재목 (Hemiptera) 곤충이 배설하는 당분을 꿀벌이 채집한 것을 의미한다 (Codex, 2001). Codex에서는 감로꿀의 규격 기준을 수분 23% 이하, 전화당 45% 이상 등으로 설정하였지만, 현재 우리나라 식품공전에는 감로꿀의 명확한 정의 및 규격 기준이 설정되어 있지 않다. 해외에서는 감로꿀의 전화당 및 자당을 포함한 당 함량 및 꿀의 신선도를 평가하는 5-hydroxymethylfurfural 분석 등의 품질평가 연구 (Escriche et al., 2014; Can et al., 2015), 감로꿀에 함유된 유기산 및 페놀성 화합물 등의 성분 연구가 보고되었다 (Daher and Gülaçar, 2008; Tuberoso et al., 2011). 또한 감로꿀의 항산화 효과 (Shantal et al., 2015), 항염효과 (Majtan et al., 2011), 항균효과 (Seraglio et al., 2019) 등의 생리활성 연구도 보고되었다. 하지만 국내에서 생산되는 감로꿀의 과학적인 연구데이터는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 국내에서 여름철에 서양종꿀벌 (Apis mellifera L.)로부터 생산된 감로꿀을 가지고 수분, 탄수화물, 지방, 단백질 등의 일반성분 분석과 무기질 분석을 통하여 감로꿀의 영양성분을 확인하고 과학적인 기초데이터를 제공하고자 하였다.

재료 및 방법

당 (Sugars) 분석

감로꿀을 50% 에탄올로 30분간 초음파로 추출한 다음 원심분리기 (CR-22N, Hitachi, Tokyo, Japan)를 이용하여 상층액을 분리한 후 0.2 μm 멤브레인 필터로 여과하여 시차굴절 검출기가 장착된 HPLC (Nanospace SI-2, Shiseido, Tokyo, Japan)로 과당, 포도당, 설탕, 젖당 및 맥아당 5종에 대하여 정량분석을 실시하였다. HPLC 분석조건은 Table 1과 같다.

Table 1.

Chromatographic conditions for 5 sugars in honeydew honey

무기질 분석

감로꿀에 포함된 무기질 분석은 AOAC에 제시된 분석법에 따라 실시하였다. 즉, 건식분해법을 이용하여 감로꿀 20 g을 취해 예비 건조하고 450~550°C에서 회화한 다음 얻어진 회분에 염산 10 mL를 가하여 상온에서 5시간 동안 반응시켰다. 반응액은 여과지로 여과한 다음 부피 플라스크 (50 mL)를 이용하여 정확히 정용하여 분석용액으로 사용하였다. 감로꿀 내 무기질의 유도결합플라즈마 분광분석기 (Inductively coupled plasma optical emission spectrometer, ICP-OES) 분석조건은 Table 2에 나타내었다.

Table 2.

ICP-OES conditions for 10 minerals in honeydew honey

결과 및 고찰

일반성분 분석

식품의약품안전처의 식품공전에 고시된 벌꿀의 규격을 보면, 벌꿀 내 수분함유량은 벌집꿀의 경우 23% 이하, 벌꿀의 경우 20% 이하로 규정되어 있으며 Codex에서도 20% 이하로 기준을 정하고 있다 (Codex, 2001). 벌꿀에 함유된 수분은 벌꿀의 품질에 큰 영향을 끼치는 요인으로 20% 이상을 포함할 경우 효모에 의한 발효가 일어나 신맛을 증가시키는 것뿐만 아니라 벌꿀의 성상에도 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다 (Kim and Rhee, 1996). 본 연구에서 분석한 감로꿀은 수분함량이 18.65%로 국내 벌꿀의 규격 기준에 적합한 것으로 확인되었다 (Table 3). 벌꿀은 탄수화물, 지방, 단백질을 포함하는 식품으로, 감로꿀에는 조단백질 0.43%, 조지방 0.07%로 미량 함유되어 있었다 (Table 3). 이는 우리나라 벌꿀 생산액의 70% 정도를 차지하는 아카시아꿀 (Robinia honey)의 조단백질 (0.13%)과 조지방 (0.01%) 함량보다 높았으며 밤꿀 (Castanea honey)의 조단백질 함량 (0.46%)보다는 낮은 함유량을 나타냈지만, 조지방 (0.02%)의 함량은 3배 이상 높은 것으로 확인되었다 (김 등, 2017). 현재 식품공전 및 Codex에서 벌꿀에 대하여 조단백질과 조지방 함량 기준은 고시되어 있지는 않지만 영양학적 측면에서 감로꿀에 함유된 조단백질과 조지방의 함량을 측정하였으며, 이러한 결과는 벌꿀의 종류, 꿀벌이 수집한 꿀의 생산 지역 및 환경에 따라 영양성분의 차이가 있는 것으로 판단되었다. 식품의 조회분 함량은 불순물 및 무기질의 함량을 나타내는 기준으로, 감로꿀의 조회분 함량은 1.10%로 측정되었다 (Table 3). 천연벌꿀은 미량의 회분을 함유하고 있는데, 유채꿀이 0.1%로 가장 낮고, 밤꿀이 1.5%로 가장 높은 함유량을 나타낸다고 알려져 있으나 (백 등, 2015), 감로꿀은 밤꿀과 유사한 함량을 나타내었다.

Table 3.

Moisture, crude protein, crude fat and ash contents in honeydew honey produced by Apis mellifera

당 (Sugars) 분석

벌꿀의 당은 과당 및 포도당과 같은 전화당과 자당 등으로 구성되어 있으며 60% 이상을 차지하는 주요성분이다. 벌꿀의 당은 흡수율이 빠른 이유로 체내 에너지원으로 사용되는 동시에 감미효과가 우수하여 천연감미료로 사용된다 (Bogdanov et al., 2008). 또한 벌꿀의 당은 벌꿀 품질평가의 기준 항목 중 하나로, 국내 식품공전에서는 전화당 60% 이상, 자당 7% 이하로 각각 규정하고 있다. 본 연구에서는 감로꿀의 품질평가 척도인 당 조성을 분석하여 그 결과를 Table 4에 나타내었다. 감로꿀은 전화당인 과당과 포도당이 각각 29.1%, 23.9%로 측정되었으며 자당과 맥아당이 각각 7.2%, 2.6%로 국내 식품공전 규격 기준에 부적합하였지만 Codex 전화당 함량기준 (45% 이상)에 적합하였다. 김 등 (2014)은 국내 유통되는 벌꿀의 경우, 아카시아꿀 69.04~76.54%, 잡화꿀 65.32~69.32%, 밤꿀 60.45~71.13%, 사양꿀 62.36~70.82%로 보고하였는데, 감로꿀은 상대적으로 전화당 함량 (53%)이 낮은 것으로 측정되어 벌꿀의 종류에 따라 함량차이가 발생하는 것으로 판단되었다. 벌꿀의 과당/포도당의 비율은 벌꿀의 결정화를 판단하는 항목으로 1.3 미만의 경우, 벌꿀의 결정화가 쉽게 일어나는 것으로 알려져 있다 (Escuredo et al., 2014). 또한 Cho et al. (2012)은 천연벌꿀의 주요밀원인 C3식물군으로부터 꽃꿀을 수집한 경우 과당/포도당 비율이 1.3 이상이라고 보고하였다. 감로꿀의 과당/포도당 비율은 1.26으로, 쉽게 결정화가 이뤄질 가능성이 커 보인다.

Table 4.

Concentration of sugars in honeydew honey produced by Apis mellifera

무기질 분석

무기질은 생체 기능을 유지하기 위하여 필수적인 물질로 체내에서 합성되지 않기 때문에 식품을 통하여 섭취하여야 하며, 신체의 골격과 구조를 이루고, 성장과 발육에 관여하여 적당한 양을 섭취하지 않으면 질병에 걸릴 수 있다 (Blumfield et al., 2013). 본 연구에서는 감로꿀에 무기질의 조성과 함량을 분석하여 그 결과를 Table 5에 나타내었다. 감로꿀에는 10종의 무기질이 검출되었고 그 중에서 나트륨과 균형을 맞춰 정상 혈압유지, 노폐물 제거, 뇌기능 활성화 및 에너지 대사에 관여하는 칼륨 (K)이 441.6 mg/100 g으로 9종의 무기질보다 10배 이상 높은 것으로 확인되었다. 김 등 (2017)이 보고한 아카시아꿀, 밤꿀, 사양꿀에 함유하는 무기질은 칼륨이 어떤 다른 무기질보다 높다고 하였는데, 감로꿀 역시 유사한 결과로 나타났으며, 함유량이 높다고 알려진 밤꿀 (343.99 mg/100 g)보다 25% 이상 높은 것으로 확인되었다. 벌꿀의 무기질은 밀원의 종류, 밀원이 서식하는 토양 성분에 의해 영향을 받는다고 알려져 있으며 (Rashed and Soltan, 2004), 추후 생산 환경이 다른 타지역 감로꿀에 대한 연구도 진행되어야 할 것이다.

Table 5.

Minerals content in honeydew honey produced by Apis mellifera

적 요

본 연구에서는 감로꿀의 품질특성을 알아보고자 충청남도 당진시의 양봉농가에서 생산한 시료를 가지고 영양성분 및 무기질 분석을 실시하였다. 일반성분분석에서는 수분이 18.65%로 식품공전 벌꿀 규격 기준에 적합하였으며 조단백질, 조지방, 조회분 함량은 각각 0.43%, 0.07%, 1.10%로 미량 함유된 것으로 측정되었다. 벌꿀의 주요성분인 당 조성을 확인하기 위하여 5종의 당을 분석한 결과 전화당 (과당 및 포도당)과 자당이 각각 53%, 7.2%로 벌꿀의 규격 기준 (전화당 60% 이상, 자당 7% 이하)에 부적합하였으나 Codex 감로꿀 규격 기준 (전화당 45% 이상)에는 적합하였다. 감로꿀에는 10종의 무기질이 존재하였고, 총 함량은 517.87 mg/100 g으로 확인되었으며, 측정된 무기질 10종 중 칼륨 (K)은 가장 높은 함유량을 나타내었다. 본 연구를 통하여 충청남도 당진시의 한 양봉농가에서 여름철에 생산한 감로꿀은 단백질 함량이 높다고 알려진 밤꿀과 유사하였고 무기질이 다량 함유된 것으로 확인되었다. 향후 국내에서 생산되는 감로꿀의 품질을 평가하기 위해서는 성분연구와 생리활성 평가가 필요할 것으로 생각된다.

Acknowledgments

본 연구는 농촌진흥청 공동연구사업 (과제번호: PJ01408001)의 지원에 의해 수행된 결과입니다.

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