The purpose of this study was to determine the optimum extraction method suitable for the availability of biological activities in unripe apples known to be rich in functional components. Unripe apples ‘Hongro’ picked on May 28th, 2019 were extracted by various extraction methods (hot water, ethanol, enzymatic pre-treatment, ultrasonic wave, and subcritical water) and their extracts were investigated yield, effective component contents, and antioxidant activities. Overall, the yields by the extraction solvent were higher in water than in organic solvent(ethanol) because water-soluble compounds were eluted from a polar solvent. Total phenol contents of the ultrasonic wave (ethanol) extracts were significantly higher in 6 times than hot water extract. Contents of flavonoid were highest in the ethanol extract at 29.14 mg QE/g. Contents of tannin and ursolic acid were also significantly higher in the ultrasonic wave (ethanol) extract. The DPPH radical and ABTS radical scavenging activities were the strongest in the ultrasonic wave (ethanol) extract. Correlation between effective components and antioxidant activities was high in the total phenol content with ABTS and the ursolic acid content with DPPH (p<0.01). The above results suggested that ultrasonic wave (ethanol) extract of unripe apples has the potential to act as a functional material.

This study was conducted to select cultivars and determine the harvest period suited for the availability of biological activities in unripen apple. To analyze effective the components in the apple (Malus domestica), three cultivars, 'Summerking', 'Hongro', 'Fuji' were harvested from 40~50 days after full bloom to harvest time. Soluble solid content increased gradually by ripening but titratable acidity decreased with ripening regardless of the cultivars. The total phenol content significantly reduced with ripening from May 30 to July 30 (p<0.05). Substantially, the total phenol content of ‘Hongro’ in May 30 was four times higher than that of ‘Summerking’ in the same period and ten times higher than that of ‘Hongro’ in August 30. The total flavonoid content reduced with ripening regardless of cultivars (p<0.05) and that of ‘Hongro’ in May 30 was significantly highest (p<0.05). The ascorbic acid content was the highest in ‘Hongro’ in May 30 (p<0.05). The contents of tannin and ursolic acid significantly reduced with ripening from May 30 to July 30 (p<0.05), while no significant difference was observed between Hogro and Fuji after July 30. Therefore, 'Hongro' harvested in May 30 was considered to be best in the utilization of the effective components of immature apple.

본 연구는 최소가공에 적합한 품종을 제시할 뿐만 아니라, 가공용 신품종 사과를 육성하는데 기초자료로 활용하고자 국내외 재배되고 있는 동북 7호 등 8가지 품종별 사과의 갈변정도를 비교하고, 총 phenol 함량과 ascorbic acid 함량 및 polyphenol oxidase, ascorbic acid oxidase에 의한 효소적 갈변정도의 상관관계를 조사하였다. 당도는 감홍이 18.73 °Brix로 가장 높았으며, 산도는 핑크레이디가 0.66%로 가장 높았다(p<0.05). 당산비는 감홍과 아리수가 각각 72로 유의적(p<0.05)으로 높았으며, △L값과 △E값 또한 다른 품종에 비해 감홍과 아리수가 유의적(p<0.05)으로 낮게 나타나 갈변이 적은 품종으로 조사되었다. 품종별 ascorbic acid 및 총 phenol 함량은 알칸사스블랙이 각각 9.22 mg/100 g, 334.33 mg GAE/100 g 으로 유의적(p<0.05)으로 가장 높았다. Polyphenol oxidase 효소 활성은 알칸사스블랙이 14.43 unit/g으로 다른 품종에 비해 2~5배 정도 높은 활성을 보여(p<0.05) 이는 총 phenol 함량이 높은 것과 관계가 있는 것으로 보였다. Ascorbic acid oxidase 효소 활성은 감홍이 1.20 unit/g으로 가장 높았으나(p<0.05), 다른 품종 간에는 유의적 차이가 없었다. 품종별 사과의 △L값, △E값, 총 phenol 함량과 ascorbic acid 함량 및 PPO, AAO에 의한 효소적 갈변정도의 상관관계를 조사한 결과, 모든 요인 중에서 △L값과 △E값의 상관계수는 0.946(p<0.01)으로 가장 강한 상관관계를 보였고, 총 phenol 함량과 △L값은 0.776 (p<0.01), ascorbic acid 함량과 PPO 효소는 0.798(p<0.01)로 강한 상관관계를 나타냈다. 또한, 총 phenol 함량과 △E값, PPO 효소는 각각 0.687, 0.624(p<0.01)이었고, ascorbic acid 함량과 △L값, △E값은 각각 0.601, 0.677(p<0.01)로 높은 상관관계를 나타냈다. 하지만 AAO는 모든 요인과 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 잘 알려진 바와 같이 총 phenol 함량과 PPO 활성이 높으면 갈변정도가 커진다는 것을 확인할 수 있었으며, 반면 총 phenol이 산화되기 전에 외부적으로 ascorbic acid를 첨가했을 때는 환원제 역할을 하므로 갈변방지 효과가 있다고 알려져 있으나, 사과 자체의 ascorbic acid 함량은 오히려 효소적 또는 비효소적 산화에 의해 파괴되면서 갈변의 요인이 되는 것으로 생각되었다. 따라서 당도가 높고 △L과 △E 값의 갈변도가 낮으며, 총 phenol 및 ascorbic acid 함량이 낮아 상대적으로 갈변에 영향을 적게 미치는 ‘감홍’과 ‘아리수’가 컷팅용 사과 등 최소가공에 적합한 것으로 판단되었다.