KR100520750B1 - 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 방법 및아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 마늘 에센셜 오일을 식품 원료에, 식품 원료 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 1.0 중량부의 양으로 첨가하여 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 방법, 및 아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 천연식품소재인 마늘 에센셜 오일을 이용하여, 지용성 식품 및 수용성 식품 모두에서 아크릴아마이드의 생성을 간단하게 억제할 수 있다.
Description
본 발명은 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 방법 및 아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품에 관한 것으로, 특히 천연식품소재인 마늘을 이용하여 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 방법 및 아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품에 관한 것이다.
최근, 감자 튀김 등 튀긴 식품에서 발암의심물질인 아크릴아마이드 성분이 포함되어 있는 것으로 밝혀져 이들 식품의 인체에 대한 유해성 여부가 논란이 되고 있다(Swedish National Food Administration : Information about acrylamide in food. http://www.slv.se/engdefault.asp, 24, April (2002) ; World Health Organization, Press Release WHO/51, 27, (2002)). 아크릴아마이드는 생쥐나 초파리에서 암과 신경 중독을 유발한다는 보고가 있지만(Joungjoa, P., et al. : Acrylamide-Induced Cellular Transformation, Toxicological Science, 65, 177-183 (2002)), 아직까지 인체에 미치는 영향은 입증되지 않았다.
이와 관련하여, 고온에서 가공한 크리스프와 비스켓에 세계보건기구(WHO)가 음용수에 권장하는 권장치(0.5 ppb)보다 매우 높은 양의 아크릴아마이드가 함유되어 있음이 발표되었다(Swedish National Food Administration : Information about acrylamide in food. http://www.slv.se/engdefault.asp, 24, April (2002)). 우리나라에서도 10종의 공시 식품(가열식품)에 대하여 아크릴아마이드 함유 연구를 실시하였고, 그 결과 8종에서 아크릴아마이드가 검출되었고, 그 검출량은 감자튀김(프렌치 후라이드)이 189~341 ppb, 감자칩이 854~1081 ppb, 시리얼이 51~283 ppb, 비스켓이 115~241 ppb, 인스턴트 커피분말이 160~220 ppb, 초콜릿이 47~63 ppb, 식빵과 도넛 등 빵 종류가 30~36 ppb인 것으로 보고되었다(박재영, 국내 가열식품군의 아크릴아마이드 모니터링, 이화여대 대학원 석사학위논문 (2003)).
아크릴아마이드 생성 기작에 대해서는, 아미노산의 하나인 아스파라긴과 글루코스를 180~185℃에서 가열하면 메일라드 반응이 일어나 아크릴아마이드가 생성되는 것으로 밝혀졌다(D.S. Mottram et al.: Acrylamide is formed in the Maillard reaction, Nature, 419, 448-449 (2002)). 또한, 글루코스를 포함한 당류와 다양한 아미노산들이 식품가공 중에 반응하여 다양한 카보닐 성분들을 생성하고, 이들 중 일부가 다시 아스파라긴과 반응하는 것에 의해서도 아크릴아마이드가 생성되는 것으로 밝혀졌으나, 첫번째 기작에 비해 생성되는 아크릴아마이드의 양이 상대적으로 적고, 첫번째 기작과 마찬가지로 글루코스와 아스파라긴의 함량에 의해 아크릴아마이드 생성량이 결정된다.
상기 아크릴아마이드 생성 기작에 따르면, 아스파라긴이 매우 풍부하게 들어있는 감자와 일부 곡류를 원료로 하여 만든 식품을 높은 온도에서 구울수록, 그리고 감자 칩이나 크리스프처럼 얇게 잘라 구울수록 아크릴아마이드는 많이 생성된다. 이에 대하여, 미국 식품의약품안전청(FDA)은, 120℃ 이하에서 가열 조리된 음식에서는 아크릴아마이드가 생성되지 않으므로 음식을 조리할 때 고온에서 장시간 튀기거나 굽지 말도록 권고하고 있으나, 120℃ 이상의 고온에서 튀기거나 가열시 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 효과적인 방법은 지금까지 알려지지 않고 있다.
한편, 시스틴(cystine)으로 처리하는 경우 아크릴아마이드의 생성을 억제할 수 있는 것으로 보고되었으나(Joungjoa, P., et al. : Acrylamide-Induced Cellular Transformation, Toxicological Science, 65, 177-183 (2002)), 시스틴은 물에 대한 용해도가 낮아 사용이 제한된다는 단점이 있다. 또한, 식품 원료의 품종과 저장기간, 환원당, 유리아미노산, 디카보닐과 같은 전구물질의 종류, 온도, 시간, 습도, 압력, pH 등의 가공조건과 기술 등을 적절히 선택, 조절하여 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 여러 방법들이 개시되어 있으나, 간단하면서도 모든 식품에 제한 없이 적용할 수 있는 아크릴아마이드 생성 억제 방법은 아직까지 개발되지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 천연식품소재인 마늘 에센셜 오일을 이용하여 식품 종류에 제한되지 않고 간단하게 아크릴아마이드의 생성을 억제할 수 있는 방법 및 아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 마늘 에센셜 오일을 식품 원료에, 식품 원료 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 1.0 중량부의 양으로 첨가하여 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 방법, 및 식품 원료 100 중량부에 대하여 마늘 에센셜 오일 0.1 ~ 1.0 중량부가 첨가되어 있는, 아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품이 제공된다.
본 발명의 발명자는 천연식품소재 중 화학적 반응성이 큰 설파이드 잔기를 다량 함유한 소재를 탐색하고, 아크릴아마이드를 인위적으로 생성시키는 과정 중에 각 소재들의 추출물들을 첨가하여, 마늘 에센셜 오일이 아크릴아마이드의 생성 감소 효과가 큰 소재임을 알아내어 본 발명을 완성하였다.
이하에 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
마늘 에센셜 오일은 마늘의 지용성 성분만을 정제 농축한 것이다. 이러한 마늘 에센셜 오일은, 마늘을 마쇄하여 용매로 추출하고, 상기 추출물을 통상적인 방법으로 여과 또는 정제한 후 용매를 제거하여 제조한다. 상기 추출용매로는 헥산 또는 에탄올을 사용할 수 있으며, 마쇄된 마늘과 추출용매를 1:8~9의 비율로 혼합하여 50~60℃에서 3~4시간동안 추출하는 것이 바람직하다. 용매는 통상적인 방법으로 제거할 수 있으며, 감압농축 또는 증발 공정을 통해 제거하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 마늘 에센셜 오일로는 상기 방법에 따라 제조된 것 뿐 아니라 시판 중인 마늘 에센셜 오일도 사용할 수 있다.
이러한 마늘 에센셜 오일은 오일 상태 뿐 아니라 유화액 또는 분말 상태로도 사용가능하다. 오일 자체로는 지용성 식품에 사용 가능하며, 그 유화액 상태로 수용성 식품에 사용 가능하다. 분말 상태로는 지용성 식품 및 수용성 식품에 모두 사용가능하다. 따라서, 지용성 식품이든 수용성 식품이든, 식품 형태에 제한 없이 아크릴아마이드 생성 억제를 위해 첨가하여 사용할 수 있다. 상기 분말 형태는 유화액 형태를 분무건조하여 제조할 수 있다. 이와 같이 마늘 에센셜 오일을 첨가하여 아크릴아마이드의 생성을 억제할 수 있는 식품의 예로는, 스낵, 라면, 비스킷, 건빵, 시리얼 등이 있다.
상기 마늘 에센셜 오일은, 마늘 에센셜 오일을 식품 원료에, 식품 원료 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 1.0 중량부가 되도록 첨가한다. 마늘 에센셜 오일을 유화액 상태로 사용하는 경우, 유화액 중의 에센셜 오일 비율을 상기와 같이 한다. 또한, 분말 상태로 사용하는 경우, 분말화 전 유화액 상태에서, 유화액 중의 에센셜 오일 비율을 상기와 같이 되도록 한다.
상기 첨가비율과 관련하여, 0.1 중량부 미만으로 첨가하는 경우에는 식품 내 아크릴아마이드의 생성 억제율이 너무 낮고, 1.0 중량부를 초과하는 경우에는 농도 증가에 따른 생성억제율의 증가 폭이 크지 않아 경제성이 떨어지므로, 0.1 ~ 1.0 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명이 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
(실시예)
(실시예 1)
마늘 에센셜 오일 유화액의 제조
마쇄한 마늘 50g을 에탄올 450g을 사용하여 55℃에서 4시간동안 추출하였다. 추출물을 여과한 후, 회전식 농축기를 이용하여 감압농축(Evaporation)을 통해 에탄올을 제거하여 마늘 에센셜 오일을 얻었다. 이와 같이 제조된 마늘 에센셜 오일에 동량의 변성 전분을 첨가하여 혼합한 후, 균질기로 100 rpm에서 10분간 고르게 균질화시켜 마늘 에센셜 오일 유화액을 제조하였다.
(비교예 1)
양파 에센셜 오일 유화액의 제조
마늘 대신 양파를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 양파 에센셜 오일 유화액을 제조하였다.
(비교예 2)
무 에센셜 오일 유화액의 제조
마늘 대신 무를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 무 에센셜 오일 유화액을 제조하였다.
(제조예 1)
물에 글루코스 및 아스파라긴을 첨가하여 50mM 글루코스 및 50mM 아스파라긴 함유 수용액을 제조하였다. 상기 수용액 100중량부에, 실시예 1에 따라 제조된 마늘 에센셜 오일 유화액을, 에센셜 오일 첨가량이 0.5 중량부가 되도록 첨가한 후, 고온반응조에서 150℃로 20분간 반응시켜 아크릴아마이드를 생성시켰다.
(비교제조예 1)
물에 글루코스 및 아스파라긴을 첨가하여 50mM 글루코스 및 50mM 아스파라긴 함유 수용액을 제조한 후, 고온반응조에서 150℃로 20분간 반응시켜 아크릴아마이드를 생성시켰다.
(비교제조예 2)
실시예 1에 따라 제조된 마늘 에센셜 오일 유화액 대신 시스틴 0.5중량부를 첨가하는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴아마이드를 생성시켰다.
(비교제조예 3)
실시예 1에 따라 제조된 마늘 에센셜 오일 유화액 대신 비교예 1에 따라 제조된 양파 에센셜 오일을 첨가하는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴아마이드를 생성시켰다.
(비교제조예 4)
실시예 1에 따라 제조된 마늘 에센셜 오일 유화액 대신 비교예 2에 따라 제조된 무 에센셜 오일을 첨가하는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴아마이드를 생성시켰다.
(시험예 1)
제조예 1 및 비교제조예 1 내지 4의 아크릴아마이드 생성 수용액을 각각 LC/MS/MS 분석법(Rosen, J. and Hellenas, K. E. : Analysis of acrylamide in cooked foods by LC tandem MS, The Analyst., 127, 871-879 (2002))으로 분석하여, 아크릴아마이드 생성량을 확인하였다. 이 때, 내부표준물로는 13C3 아크릴아마이드 10 ppb를 사용하였다.
분석결과, 아크릴아마이드 생성 억제 물질이 첨가되지 않은 비교제조예 1의 수용액은 아크릴아마이드가 2,000ppb 생성되었다. 아크릴아마이드 생성 억제 물질이 첨가된 제조예 1 및 비교제조예 2 내지 4의 수용액에 대해서는 하기 식에 따라 생성 억제율을 계산하였다.
그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 마늘에센셜오일 | 시스틴 | 양파에센셜오일 | 무에센셜오일 | |
| 생성억제율(%) | 87.4 | 83.3 | 54.4 | 6.3 |
상기 표 1에 따르면, 마늘 에센셜 오일은 아크릴아마이드 생성 억제율이 다른 천연식품 소재(양파 에센셜 오일, 무 에센셜 오일)에 비해 훨씬 우수하며, 아크릴아마이드 생성 억제 효과가 알려져 있는 시스틴보다도 더 우수함을 알 수 있다.
(비교제조예 5)
실시예 1에 따라 제조된 마늘 에센셜 오일 유화액을, 에센셜 오일 첨가량이 0.05 중량부가 되도록 첨가하는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴아마이드를 생성시켰다.
(제조예 2)
실시예 1에 따라 제조된 마늘 에센셜 오일 유화액을, 에센셜 오일 첨가량이 0.1 중량부가 되도록 첨가하는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴아마이드를 생성시켰다.
(제조예 3)
실시예 1에 따라 제조된 마늘 에센셜 오일 유화액을, 에센셜 오일 첨가량이 1.0 중량부가 되도록 첨가하는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴아마이드를 생성시켰다.
(비교제조예 6)
실시예 1에 따라 제조된 마늘 에센셜 오일 유화액을, 에센셜 오일 첨가량이 5.0 중량부가 되도록 첨가하는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 아크릴아마이드를 생성시켰다.
(시험예 2)
제조예 1, 2, 3 및 비교제조예 5, 6의 아크릴아마이드 생성 수용액에 대하여, 시험예 1과 동일한 방법으로 아크릴아마이드를 생성량을 분석하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 비교제조예 5 | 제조예 2 | 제조예 1 | 제조예 3 | 비교제조예 6 | |
| 마늘에센셜오일함량(중량부) | 0.05 | 0.1 | 0.5 | 1.0 | 5.0 |
| 생성억제율(%) | 23.2 | 56.1 | 87.4 | 90.1 | 89.3 |
상기 표 2에 따르면, 마늘 에센셜 오일이 0.1 중량부 미만인 경우에는 생성억제율이 50% 미만이고, 1.0 중량부 초과시에는 농도의 증가에 따른 생성억제율의 증가 폭이 크지 않아, 마늘 에센셜 오일의 첨가량은 0.1 ~ 1.0중량부가 바람직함을 알 수 있다.
(제조예 4)
밀가루 73.6중량부, 초산전분 24.5중량부를 혼합기에 넣고 혼합하였다. 이 혼합물에, 정제염 1.47중량부, 인산염 0.43중량부, 실시예 1에 따라 제조된 마늘 에센셜 오일 유화액 0.2 중량부를 정제수 2.85 중량부에 용해한 배합수를 첨가하여, 통상적인 방법으로 반죽하였다. 반죽을 롤러에 통과시켜 두께 1.2mm 폭 1.9mm가 되게 절출하였다. 절출된 면을 수증기로 2분30초간 증숙한 후, 증숙된 면 55g을 145∼150℃에서 130초간 유탕하여 즉석면을 제조하였다.
(제조예 5)
마늘 에센셜 오일을 유화액을 1.0 중량부 사용하는 것을 제외하고는 제조예 4와 동일한 방법으로 즉석면을 제조하였다.
(제조예 6)
마늘 에센셜 오일 유화액을 2.0 중량부 사용하는 것을 제외하고는 제조예 4와 동일한 방법으로 즉석면을 제조하였다.
(비교제조예 7)
마늘 에센셜 오일 유화액을 사용하지 않는 것을 제외하고는 제조예 4와 동일한 방법으로 즉석면을 제조하였다.
(비교제조예 8)
마늘 에센셜 오일 유화액을 0.1중량부 사용하는 것을 제외하고는 제조예 4와 동일한 방법으로 즉석면을 제조하였다.
(비교제조예 9)
마늘 에센셜 오일 유화액을 10.0중량부 사용하는 것을 제외하고는 제조예 4와 동일한 방법으로 즉석면을 제조하였다.
(시험예 3)
제조예 4 내지 6 및 비교제조예 7 내지 9의 즉석면에 대하여, 시험예 1과 동일한 방법으로 아크릴아마이드를 생성량을 분석하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 비교제조예7 | 비교제조예8 | 제조예4 | 제조예5 | 제조예6 | 비교제조예9 | |
| 마늘에센셜오일함량(중량부) | 0.0 | 0.05 | 0.1 | 0.5 | 1.0 | 5.0 |
| 생성억제율(%) | 0.0 | 12.4 | 68.8 | 75.0 | 79.1 | 81.3 |
상기 표 3에 따르면, 즉석면의 경우에도, 마늘 에센셜 오일을 식품 원료 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 1.0중량부로 첨가하면 아크릴아마이드 생성이 크게 억제되는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 천연식품소재인 마늘 에센셜 오일을 이용하여, 지용성 식품 및 수용성 식품 모두에서 아크릴아마이드의 생성을 간단하게 억제할 수 있다.
Claims (4)
- 마늘 에센셜 오일을 식품 원료에, 식품 원료 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 1.0 중량부의 양으로 첨가하여 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 마늘 에센셜 오일은 유화액 또는 분말 형태인 것을 특징으로 하는, 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 방법.
- 식품 원료 100 중량부에 대하여 마늘 에센셜 오일 0.1 ~ 1.0 중량부가 첨가되어 있는, 아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품.
- 제 3항에 있어서,상기 마늘 에센셜 오일이 유화액 또는 분말 형태로 포함되어 있는, 아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0042642A KR100520750B1 (ko) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 방법 및아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR10-2003-0042642A KR100520750B1 (ko) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | 아크릴아마이드의 생성을 억제하는 방법 및아크릴아마이드의 생성이 억제된 식품 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050001080A KR20050001080A (ko) | 2005-01-06 |
| KR100520750B1 true KR100520750B1 (ko) | 2005-10-13 |
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Country Status (1)
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| KR (1) | KR100520750B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170040027A (ko) | 2015-10-02 | 2017-04-12 | 단국대학교 산학협력단 | 아크릴아마이드가 저감된 전분질 가공 식품의 제조방법 |
-
2003
- 2003-06-27 KR KR10-2003-0042642A patent/KR100520750B1/ko not_active IP Right Cessation
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