The understanding of water vapor sorption and equilibrium in food samples is crucial in the formulation of foods and in their storage stability. In this study, the moisture sorption isotherms of yacon powder was measured by using gravimetric method at 25℃, 35℃, and 45℃ under the relative humidity ranging from 11% to 75%, and nine different isotherm models were used to fit the experimental data and to analyze water vapor sorption on yacon powder. The experimental results showed that water vapor sorption for yacon powder followed a type III shape over the humidity range. The BET monolayer moisture contents values were slightly higher than the values predicted by the GAB model. The monolayer moisture content increased slightly as temperature increased. The surface areas for monolayer moisture sorption decreased with increasing temperature and blanching reduced these values. Through quantifying the relative percentage error (E), coefficient of determination (R2), standard error (SE), and root mean square (RMS) of the isotherm models relative to data, Halsey model was identified to be the best-fitting isotherm to describe the water sorption process in yacon powder.

The effects of incorporating yacon powder on the physicochemical properties and consumer acceptance of cookieswere investigated. With increased yacon powder content, the pH and density of cookies decreased significantly(p<0.05) while moisture content increased (p<0.05). Also the spread factor decreased with the addition of yaconpowder (p<0.05). Control showed the maximum value of hardness, but no significant differences were foundamong the 10-40% samples (p>0.05). Lightness and yellowness decreased significantly while redness increased sig-nificantly with a high content of yacon powder in the formulation (p<0.05). A consumer acceptance test indicatedthat the 10% sample received significantly higher scores in all attributes including overall acceptance (p<0.05).Cookies with 10% yacon powder are recommended to take advantage of the functional properties of yacon powderwithout sacrificing consumer acceptability.

본 연구에서는 열처리가 야콘의 항산화 활성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 열처리 온도(100 및 121℃)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 측정하였 다. 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℃, 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℃, 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.

1. 야콘의 덩이뿌리는 ‘땅속의 과일’ 또는 ‘올리고당의 왕’으로 불리우며 기능성 성분으로 프락토올리고당을 함유하고있다.2. 야콘의 프락토올리고당은 난소화성의 당질로서 주요 성분으로 케스토즈(kestose), 니스토즈(nystose) 등이 있다.3. 야콘의 프락토올리고당은 프리바이오틱스(prebiotics)로서장내 유산균인 비피더스 균 증식, 미네랄 흡수 촉진, 정장 기능, 지질대사 개선, 항비만 효과, 심혈관계 질환 예방 및 중성지방 합성 감소 역할을 한다.4. 야콘의 식품학적 기능성 및 우수성을 다른 뿌리작물과 비교하고자 프락토올리고당 함량을 조사한 결과, 야콘 8.1%, 마늘 3.3%, 우엉 2.0% 순으로서, 야콘이 가장 우수하였다.5. 또한 저장기간 변화에 따른 프락토올리고당 함량 변화 양상을 조사한 결과 저장기간이 길어질수록 그 함량이 감소하였으며, 저장 1개월부터 그 함량이 8.1%에서 4.8%로 59% 이상급격히 감소하였다. 따라서 저장조건 개선연구가 필요할 것으로 사료된다. 6. 이러한 결과를 바탕으로 야콘의 기능성 식품소재로의 다양한 연구가 가능할 것이다.

This study was carried to investigate the antidiabetic effect of ethanol extract of Smallanthus sonchifolius(S.S) in Streptozotocin(STZ)- induced diabetic rats. Diabetes was induced by intravenous injection of STZ at a dose of 43mg/kg dissolved in citrate buffer. The ethanol extract of S,S in leaves and root were orally administrated once a day for 7 days at a dose of 1,000mg/kg. The contents of serum glucose, triglyceride(TG), total cholesterol were significantly decreased in S.S treated group compared to the those of STZ-control group. The content of hepatic glycogen and activity of glucokinase(GK) were significantly increased,and activity of glucose-6-phoshatase(G-6-Pase) was significantly decreased in S.S treated group compared to the those of STZ-control group, but activity of glucose-6-phosphate dehydrogenase(G-6-PDH) was not significantly increased, These results indicated that ethanol extract of S.S would have antidiabetic effect in STZ-induced diabetic rats.

Yacon (Smallanthussonchifolius) is a root crop that contains high amounts of fructo-oligosaccharides (FOS). FOS has a sweet taste, is low in calories, and is known to promote intestinal tract health. In this study, various yacon concentrates were substituted for sugar in white pan bread to obtain healthy benefits from the use of FOS. The quality characteristic changes during storage of the white pan breadswith 0, 25, 50, 75 and 100% of added yacon concentrates instead of sugar were investigated. During storage, the water contents and water activities of the breads made with high amounts of yacon concentrates changed less than in those made with only sugar. The hardness and chewiness of the breads made with high amounts of yacon concentrates had lower values than those made with only sugar. Thus, bread made with yacon concentrates might exhibit increased moisture retention and decreased aging velocity. The substitution of yacon concentrates for sugar in pan bread improved the bread quality.

땅속의 과일로 알려진 야콘은 라틴 아메리카 안데스 지역이 원산인 국화과 식물로 고구마처럼 생겼으며, 생으로 먹으면 아삭아삭한 배 맛을 느낄 수 있다. 다년생 초본으로 분류되지만 초겨울에 동상해가 자주 발생하는 곳에서는 식물체가 고사하기 쉬우므로 일년생으로 재배하기도 한다. 최근 세계 야콘 생산동향을 살펴 본 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 안데스 지역에서 천년 이상 재배되어 온 야콘의 최근 기능성 성분이 밝혀지면서 전세계적으로 생산 수요가 급증하였다. 2. 야콘은 원산지인 안데스를 벗어나 최근 30년간 전세계적으로 확대되어 일본, 미국, 체코, 독일, 뉴질랜드, 및 우리나라에서 적응성 및 생산성이 검토되었다. 3. 야콘의 생산성은 ha 당 체코 24톤, 에콰도르 41톤, 페루 27 ~ 52톤, 브라질 32 ~ 100톤, 뉴질랜드 40톤, 일본 49톤, 대한민국 19~55톤으로 국가별로 많은 차이를 보인다. 4. 국내에서는 야콘의 기능성 성분이 알려지면서 최근 10년간 야콘의 재배면적과 재배농가 수는 1999년 8 ha, 10여 농가에서 2009년에는 166 ha, 447농가로 각각 20배, 45배 증가하였다. 5. 우리나라에서 친환경 재배 가능한 작물인 야콘의 수요가 점진적으로 증가할 것으로 판단된다.

In this study, the effects of yacon (Smallanthus sonchifolius) leaf on the quality characteristics of cookies were examined. In order to investigate its effects, four different amounts (0%: Control, Y-0.5, Y-1.0, Y-1.5) of yacon leaf powder were added to the cookie dough. Among the physicochemical and sensory characteristics, the density and pH of the dough, spread factor, color value, firmness, consumer acceptability, and Pearson's correlation coefficients were measured. Although there was no significant difference in pH of the doughs among the groups, density significantly decreased with increasing amount of yacon leaf powder (p<0.05). While the L, a, b values, and hardness decreased significantly, DPPH free radical scavenging activity increased significantly as the content of yacon leaf powder increased (p<0.05). Overall acceptability, appearance, taste, and texture between the control and Y-0.5 groups showed no significant differences. This study suggests the possibility of yacon leaf as an ingredient that increases the functionality of cookies.

야콘 분말의 대체량을 0-30%로 달리하여 스펀지 케이크를 제조한 후 물리화학적 및 관능적 품질특성을 비교하였다. 야콘 분말의 대체비율이 증가함에 따라 반죽의 비중은 단계별로 유의적으로 증가하였고 pH는 감소하는 경향을 나타내었다. 한편 케이크의 비체적과 수분함량은 야콘 분말 대체에 따라 유의적으로 감소하였고 굽기 손실은 증가하였다(p<0.05). 부피지수는 감소하는 경향을 보여 야콘 분말 비율이 높아지면 케이크의 부피 또는 높이가 작아짐을 알 수 있었다. 반면 대칭지수는 야콘 분말 대체량에 따른 유의적인 차이를 나타내지 않았다(p > 0.05). 밝기는 나타내는 L*값은 유의적으로 감소하였으며(p < 0.05), 경도는 점차적으로 증가하였으나 20% 및 30% 대체군 사이에 유의적인 차이는 발견되지 않았다. 소비자 기호도 검사결과 대조군, 10% 및 20% 대체군 사이에 전체적인 기호도에 대한 유의적인 차이는 발견되지 않았으나(p > 0.05), 관능품질을 저해하지 않고 야콘 분말의 건강 기능성 효과 등을 고려할 때 20% 대체군이 가장 적절한 것으로 판단된다.

이 연구에서는 Yacon 추출물을 분획별 유기용매로 추출하여 항산화 및 항암 활성을 조사하였다. 총 페놀 함량은 ethyl acetate 분획에서 45.53%로 가장 높았고, 전자공여능과 아질산염 소거능의 결과는 ethyl acetate 분획에서 각각 65.20%(100 μg/ml), 91.81% (500 μg/ml), 95.06%(1000 μg/ml)와, 11.71%(100 μg/ml), 36.81%(500 μg/ml), 59.70%(1000 μg/ml)로 모든 농도에서 control 보다 높았다. Xanthine oxidase 저해 활성은 저농도에서 23.74%(100 μg/ml), 43.41%(500 μg/ml)로 control 보다 높은 활성을 보였다. 암세포에 대한 성장 저해 활성 측정 결과 SNU-1에 대해 hexane 분획이 23.75%(10 μg/ml), 34.67%(50 μg/ml), 54.21%(100 μg/ml)로 가장 높은 성장 저해 활성을 보였으며, HeLa에 대해 hexane 분획에서 41.38%(10 μg/ml), 50.53%(50 μg/ml), 60.91%(100 μg/ml), butanol 분획에서 17.05%(10 μg/ml), 43.87%(50 μg/ml), 62.99%(100 μg/ml)로 높은 성장 저해 활성을 보였다 이상의 결과에서 Yacon의 ethyl acetate 분획에서는 항산화 활성, hexane 분획에서는 높은 항암 활성을 볼 수 있었다. 그러므로 각 분획에 따라 항산화 및 항암 활성의 특이성이 있는 것으로 생각되며 각 분획 성분에 따라 기능성 식품으로의 개발과 구체적인 성분에 대한 추가적 연구가 기대된다.

야콘 분말의 이상적인 저장조건을 규명하기 위한 기초자료로서 저장상대습도(11-75%) 및 온도(25℃, 35℃, 45℃)에 따른 생 및 데친 야콘 분말의 흡습에 미치는 영향을 조사하고 그 특성을 모델링하였다. 생 및 데친 야콘 분말의 등온흡습곡선은 type III 곡선을 나타내었으며, 데친 시료의 평형수분함량은 생 시료에 비해 낮은 것으로 나타났다. GAB식으로부터 예측한 대부분의 단분자층 수분함량은 BET식으로부터 예측한 값보다 낮은 것으로 나타났으며, 생 및 데친 시료의 값은 유사하거나 일정한 패턴의 차이는 발견되지 않았다. 실험이 수행된 조건하에서 GAB와 Halsey 모델이 생 및 데친 야콘 분말의 흡습특성을 가장 잘 예측할 수 있는 것으로 확인되었다. 이러한 실험결과는 야콘의 건조가공 및 저장의 최적조건을 도출하기 위한 중요한 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

The purpose of this study was to investigate the effects of envrionmental factors on the ecological responses, yield, and quality properties and physicochemical characteristics of yacon cultivated in various regions of Korea. Experiments were carried out in eight regions from 2010 to 2013. The temperature range in Jinbu, Bonghwa, Cheolwon, and Gangneung during the growth period of yacon cultivation was 17.5-24.6°C. The total yield and marketable yield of tuberous root in Jinbu were 4,065 and 3,196 kg/10a, respectively. The sugar content of yacon tuberous roots comprised 0.11-0.20% fructose, 0.11-0.37% glucose, 0.39-0.68% sucrose, 0.07-0.37% reducing sugar, and 7.03-9.62% fructo-oligosaccharides. The content of fructo-oligosaccharides, which is a functional substance, was the highest in yacon cultivated in Jinbu. Based on the productivity and functional fructo-oligosaccharides, the optimum areas to cultivate yacon are Jinbu and Bonghwa, which are located in the middle-highland zone (500-560 m) and have a suitable growth temperature of 18-25°C. The results of the present study indicate that temperature could be the factor with the greatest influence on the root growth of yacon.

To establish cultivation areas for the stable production of yacon, this study investigated the productivity and functional component contents of yacon in eight regions of Korea from 2011 to 2013. The results of principal component analysis using these data were as follows. A survey of 16 agricultural traits and meteorological data in the eight yacon cultivation areas showed that five factors (average temperature, maximum temperature, minimum temperature, frost-free days, and fructooligosaccharide content) were highly significant at the p < 0.001 level. Among the 16 agricultural traits and meteorological data used in the main component analysis of yacon cultivation areas, approximately eight contributed to the first principal component, and approximately four contributed to each of the second and third principal components. In particular, factors related to productivity, fructooligosaccharide content, and temperature change were considered important criteria for the classification of cultivation areas. The cultivation areas were divided into three groups by principal component analysis. In Group I, containing the Jinbu and Bonghwa areas in the mid-highland region at 500–560 m above sea level, the product yield was the highest at 2,622–3,196 kg/10a, the fructooligosaccharide content was also the highest at 9.04–9.62%, and the mean temperature was 17.3–18.5℃. In Group II, the areas Suncheon, Okcheon, Yeoju, and Gangneung, at 20–180 m above sea level, had the lowest yield, relatively lower fructooligosaccharide content, and the highest temperature. The areas in Group III showed values intermediate between those of Group I and Group II. For the different yacon cultivation areas, the product quantity and fructooligosaccharide content differed according to the environmental temperature, and the temperature conditions and number of frost-free days are considered important indicators for cultivation sites. Therefore, in terms of producing yacon with high quality, cultivation at 500–560 m is considered to give a higher yield and functional fructooligosaccharide content.

The purpose of this research was to find the most appropriate process for making yacon leaf tea. We applied both green tea and black tea brewing and fermenting methods for producing yacon leaf tea. This research included consumer test and descriptive analysis of professional trained panel on yacon tea tastes and flavors. Both consumer test and descriptive evaluation preferred yacon tea produced by black tea brewing and fermenting methods because it tasted less bitter and had a sweet, delicate taste. According to orthogonal transformation resulting from varimax rotation, first principal component was positively affected by black tea brewing and fermenting methods, while it was negatively affected by green tea brewing and fermenting methods. As a result, the study concluded black tea brewing and fermenting methods were appropriate for producing yacon leaf tea.

야콘을 다양한 기능성 식품 소재로 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 유전자원 4계통을 대상으로 단백질, 회분, 탄수화물, 식이섬유, 비타민, 프락토올리고당 등의 영양 성분 및 기능성 성분을 분석하였다. 분석 결과 야콘은 열량 46~56 kcal로 칼로리가 낮았다. 일반성분은 수분함량이 85.9~86.8%, 지방 0.1~0.2%, 회분 0.2~0.3%, 단백질 0.5~0.7% 및 탄수화물 12.2~13.1% 함유하였으며 총 식이섬유 함량은 1.05~1.14%였다. 야콘은 요오드-녹말반응을 조사한 결과, 색소반응이나 침전 반응이 일어나지 않아 전분이 없었다. 그러나 야콘은 프락토올리고당이 9.6~11.1%로 많이 함유되어 야콘의 고형물은 전분 대신 프락토올리고당 형태로 저장되는 것으로 나타났다. 유리당은 말토스가 가장 많았고, 다음으로 수크로스, 글루코스, 프럭토스 순으로 검출되었다. 무기질을 분석한 결과, 칼륨 함량이 141~176 mg/100 g으로 가장 많았으며, 마그네슘이 8.2~10.6 mg/100 g였고 다음으로 칼슘 순으로 검출되었고 나트륨은 미량으로 나타났다. 구성 아미노산의 총 함량은 생체 100 g을 기준으로 404.0~581.8 mg으로 총 17종의 아미노산이 검출되었다. 단맛의 주요 성분인 글루탐산이 94.0~182.3 mg/100 g로 가장 많았으며 아스파틱산, 아르기닌, 알라닌 순으로 많이 포함되어 있었다. 총 아미노산에 대한 필수 아미노산의 비율은 24.8~33.6%로 나타났다. 분석 결과, 비타민으로는 카로틴 0.001~0.024 mg, 티아민(비타민 B1) 0.03~0.11 mg, 리보플라빈(비타민 B2) 0.02~0.03 mg, 니아신(비타민 B3) 0.3~0.4 mg, 아스코르브산(비타민 C) 14.1~20.6 mg이 들어있었다. 야콘 유전자원 수집계통별 영양성분을 분석한 결과, HYL2는 무기질이 풍부하고, HYL3는 식이섬유와 비타민이 풍부한 것으로 나타났다.