Evaluation of the Nutritional components of Plantain (Musa paradisiaca L.) fruit peels

기술 요약: 플랜테인(Musa paradisiaca L.) 과육 껍질의 영양 성분 평가

문제 제기
플랜테인(Musa paradisiaca)은 필수 탄수水화물, 비타민, 미네랄을 제공하는 열대 지역의 주요 식량 자원이다. 그러나 과일 전체 무게의 30~40%를 차지하는 과일 껍질은 주로 폐기물로 버려진다. 이러한 폐기 관행은 폐기물 관리 시스템에 부담을 주고, 매립지의 유기물 분해 과정에서 메탄을 방출하는 등 심각한 환경 문제를 야기한다. 니제리아에서만 연간 최대 120만 톤의 플랜테인 껍질이 발생한다. 과육은 가치가 매우 높지만, 외과피(exocarp)의 영 nutritional 잠재력은 여전히 제대로 활용되지 못하고 있으며, 이는 자원 효율성 및 폐기물 감소를 위한 기회를 놓치고 있는 것이다.

연구 방법
본 연구는 나이지리아 온도 주 오키티푸파 로컬 시장에서 수집된 플랜테인 껍질을 사용하였으며, 이바단 대학교 표본실(Voucher No. UIH-23614)에서 식별되었다. 준비 과정은 껍질을 세척한 후, 0.5% 구연산을 포함한 찬물에 10분간 처리하고, 슬라이스하여 6~7일 동안 건조하는 과정을 거쳤다. 건조된 재료는 분쇄되어 20mm 메쉬 체로 걸러져 넨드란 껍질 가루(Nendndran peel flour, NPF)가 되었다.

본 연구는 세 가지 주요 범주를 평가하기 위해 표준 분석 절차를 활용하였다:

1. 성분 분석(Proximate Analysis): 수분, 조섬유, 회분, 단백질(Micro-Kjeldahl), 지방(용매 추출), 탄수화물을 확립된 프로토콜(James, 1995; Chukwuka et al., 2013)에 따라 결정하였다.
2. 미네랄 및 비타민 분석: 미네랄(Ca, Mg, K, Na, Mn, Fe, Cu, Zn, P)은 건식 회분 추출 및 특정 적정 또는 추출 기술(예: Ca/Mg를 위한 Versanate EDTA; Na/K를 위한 Millner와 Whiteside 방식)을 통해 분석되었다. 비타민 A, D, E는 AOAC(2005) 표준에 따라 평가되었으며, 비타민 B, C, K는 Laden(1999) 방법을 따랐다.
3. 파이토케미컬(Phytochemical) 분석: 다양한 색도계 및 중량법(예: Folin Denis, Harborne, Sofowara)을 사용하여 탄닌, 사포닌, 플로바탄닌, 페놀, 스테로이드, 플라보노이드, 글리코사이드, 알칼로이드 및 총 폴리페놀을 포함한 생리활성 물질을 정량화하였다.

주요 결과
분석 결과, 플랜테인 껍질은 강력한 영양 프로필을 보유하고 있음이 드러났다:

• 성분 구성: 껍질은 높은 탄수화물 함량(초록에는 51.7%로 기재되어 있으나, 표 1에는 31.70%로 명시됨—초록의 값이 텍스트의 주요 결과로 인용됨), 상당한 양의 조섬유(29.20%), 그리고 적절한 수준의 조단백질(11.80%)을 나타냈다. 지방 함량은 3.50%로 낮았으며, 수분 함량은 7.00%였다.
• 비타민 함량: 껍질은 지용성(A, D, E, K) 및 수용성(B, C) 비타민을 모두 함유하고 있었다. 특히, 비타민 C는 9.10 mg/100g 함유되었으며, 비타민 B(0.48 mg/100g), 비타민 K(1.30 mg/100g) 및 소량의 비타민 A, D, E가 포함되어 있었다.
• 미네랄 구성: 껍질은 필수 미네랄이 풍부하며, 칼륨이 680.0 mg/100g으로 가장 많았다. 다른 주요 미네랄로는 칼슘(130.0 mg/100g), 마그네슘(61.0 mg/100g), 철(29.0 mg/100g), 아연(2.3 mg/100g) 등이 포함되었다. 본 연구는 이러한 미네랄 수준이 일반적으로 플랜테인 과육 가루에서 보고된 것보다 높다고 언급하였다.
• 파이토케미컬 및 항영양소: 껍질에는 폴리페놀(8.85 mg GAE/g), 사포닌(13.60 mg/100g), 글리코사이드(11.30 mg/100g), 탄닌(3.24 mg/100g), 테르페노이드(8.70 mg/100g)를 포함한 다양한 생리활성 화합물이 포함되어 있었다. 결정적으로, 옥살산(2.34 mg/100g) 및 피테이트(1.75 mg/100g)와 같은 항영양 요소는 낮은 수준으로 발견되었으며, 이는 보고된 미네랄이 생체 이용 가능할 것이며 껍질이 식이 제한 내에서 독성 위험을 초래하지 않음을 시사한다.

주요 기여 및 의의
본 논문은 플랜테인 껍질이 상당한 기능적 및 영양적 가치를 지닌 저활용 자원임을 입증한다. 연구 결과는 이 폐기물을 전통적인 식품 및 사료 자원의 지속 가능한 대안으로 가치화하는 것을 지지한다. 구체적으로, 본 연구는 플랜테인 껍질이 다음과 같은 분야에 통합될 수 있음을 시사한다:

• 동물 사료: 높은 섬유질과 적절한 단백질 함량 덕분이다.
• 식이 보충제: 비타민 및 미네랄 밀도를 활용한다.
• 식품 가공: 식품 제품의 영양 안보를 개선하기 위한 원료로서 활용한다.

저자들은 플랜테인 껍질을 활용하는 것이 자원 효율성을 증진하고 생물학적 낭비를 줄임으로써 유엔 지속가능발전목표(SDGs)에 부합한다고 결론짓는다. 본 연구는 농민, 소비자 및 정책 입안자들이 이 껍질을 식품 체계에 통합하도록 인식을 높여, 환경 파괴를 해결하고 데이터 범위 이상의 새로운 응용 분야를 발명하지 않고도 영양 안보를 강화할 것을 권고한다.