KR100529003B1 - 대추 추출물을 포함하는 빵 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대추 추출물을 포함하는 기능성 빵 조성물에 관한 것이다. 특히 본 발명은 밀가루, 상기 밀가루 100 중량 대비 10 내지 80 중량부(액상) 또는 1 내지 8 중량부(건조상)의 대추 추출물, 0.1 내지 10(건조중량)중량부의 이스트 및 0.1 내지 10 중량부의 염을 포함하는 기능성 빵 조성물 및 상기 조성물로 제조된 빵을 제공한다. 본 발명으로 부피가 증가되고 비용적이 높고, 굽기 조건에서 손실율이 높아 호화가 양호하고 껍질의 착색이 우수할 뿐만 아니라 색상, 향미, 맛 및 기호도면에서 향상된 품질을 갖는 빵을 용이하게 제조할 수 있다.

Description

대추 추출물을 포함하는 빵 조성물{BREAD COMPOSITION CONTAINING JUJUBE EXTRACTS}

[발명이 속하는 기술분야]

본 발명은 대추 추출물을 포함하는 기능성 빵 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대추의 영양 및 생리활성 인자를 빵에 가미함과 동시에, 부피가 증가되고 비용적이 높고, 굽기 조건에서 손실율이 높아 호화가 양호하고 껍질의 착색이 우수할 뿐만 아니라 색상, 향미, 맛 및 기호도면에서 향상된 품질을 갖는 빵을 용이하게 제조할 수 있는 기능성 빵 조성물에 관한 것이다.

[종래기술]

대추는 갈매나무과(Rhamnace)의 지지푸스(Zizyphus)속 낙엽, 활엽, 향목의 열매이다. 대추의 약용성분으로는 각종 스테롤, 알칼로이드, 사포닌, 비타민, 세로토닌(serotonin), 유기산, 지방산류, 폴리페놀, 히드록시메틸푸프푸랄, 플라보노이드 및 아미노산류 등이 보고되어 있다(Bal, J.S. et al. (1979) Idia Fd . Pckr. 33, 3335; Korobkina, Z.V.(1968) Tr. Uses. Semin. Biol. Aktiv (Leck) Veshchestvam Plodov Yagod. 3, 384-388 ; 이희봉 (1987) 충남대학교 대학원 박사 학위논문; Zryaev, R., et al. (1977): Khim. Prir. Soedin. USSR. 2, 239-243; Okamura, N., et al. (1981)Chem. pharm. Bull. Japan. 29, 675-683).

대추는 수천년 동안 한방에서 생약으로 소화, 완화제, 강장약으로 사용되어 왔고, 민간에선 잘 익은 대추를 말렸다가 달여 먹으면 열을 내리게 하고 변을 묽게 하여 변비를 없애며 기침도 멎게 하는 것으로 알려져 있으며, 생식하면 각성작용이 있고 볶은 것은 최면작용이 있는 것으로 알려져 있다(유태종 : 식품보감. 문운당, p. 88 (1989)). 대추는 갖가지 독을 해독, 중화하고 몸의 염증을 없애 주며 허약한 체질을 튼튼하게 해 주는 효과가 높아 한방에서는 으뜸가는 보약의 하나로, 오늘날과 같이 공해 독이 범람하고 인스턴트식품이 넘쳐나는 시대에 건강을 지키고 우리 민족 고유의 입맛을 되찾는 데에 매우 적절한 식품이다. 대추의 자양건위, 보간, 강장, 생진안면, 약독완화 등의 많은 약효(김용석, 김명주, 대추의 성분과 약리작용 및 용도. 대추재배 신기술, 오성출판사, p.57-59 (1988); 진존인, 도설한방의학대사전(중국약학대전), 이상인 편저, 동도문화사, 서울, p.252 (1984); 이숙자, 장본, 대조적 화학화약리연구개황. 중초약, 14, 471 (1983))와 암세포 증식 억제작용, 콜레스테롤 감소(왕생: 중초약학. 절강과학기술출판사, p.249 (1982)), 비혈소판 감소성 자반병 치료(고평등 : 상해중의잡지, 4月 22日 (1962)), 진해와 거담 작용, 만성 기관지염 치료(천진시 : 조소편, 절작조, 신의학, 4, 19 (1977)), 세균성 이질이나 급성 장염의 치료(사천의학원편 : 중초약학. p.272 (1978)), 항 알레르기작용, 근수축력 증강작용 및 간보호 작용 등(육창수, 심재호, 류기옥, 김형근, 남준용 : 한약학 Ⅱ. 광명출판사, p.394 (1992))에 대한 최근의 임상적 연구결과가 보고되고 있다.

대추는 감미가 강하며, 가용성당류가 약 10 - 42 %함유되어 있으며(Kwon, Y.I., et al. (1997) Agri. Chem. Biotechnol., 40, 43-47), 그 외 다양한 맛 성분이 함유되어 있어 일반 식생활뿐만 아니라 죽, 떡, 차, 약밥, 한과류 등의 조리에 이용되고 있다(윤서석 : 한국음식. p.372-374, 수학사, 서울 (1883); 강인희 : 한국의 맛. p.12, 대한교과서, 서울 (1997); 강인희 : 떡과 과줄. p.72,81,116, 대한교과서, 서울 (1997); 강인희 : 한국인의 보양식, p.190, 대한교과서주식회사, 서울 (1995)). 최근에는 대추를 이용한 인절미(Hong, J.S. (2002) Korean J. Soc. Food Cookery Sci., 18, 211-215; Cha, G.H. and Lee, H.G. (2001) Korean J. Soc. Food Sci., 17, 29-41; Cha, G.H., et al. (2000) Korean J. Soc. Food Sci., 16, 609-621), 술(Kwak, E.J., et al. (2002) J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 31, 7-11 ), 소스(최정선, et al. : 제조과정에 따른 대추 페이스트의 이화학적 특성. 1997년 한국식품영양과학회 제 41차 춘계학술발표회 발표논문초록, PN70, 83 (1997))에 관한 연구와, 제조과정에 따른 대추 페이스트의 이화학적 특성에 관한 연구가 보고되었다. 특히 대추차에 관한 연구로, 대추의 활용 및 이용(Choi, K.S., et al. (1996) Journal of resource development. 15, 7-13 ; Choi, K.S., et al. (1996) Journal of resource development. 15, 47-53), 대추의 첨가 비율 및 음용 온도에 따른 기호도 연구(Choi, K.S., et al. (1997) J Korean Soc. Food Sci. Nutr., 26, 827-830), 대추분말 형태의 가공법(An, D.S., et al. (1997) J Korean Soc Food Sci Nutr., 26, 81-86) 및 대추 추출물의 암세포 증식억제 효과(Choi, K.S., et al. (2003) Journal of resource development. 22, 23-29)가 진행되었다.

한편, 빵의 품질과 기능성을 향상시키기 위해서 제빵에 여러 가지 기능성 재료를 첨가한 연구가 많이 진행되고 있다. 특히 천연물질, 예컨대 솔잎 추출물(Kim, E.J. and Kim, S.M. (1998) 30, 542-547), 미생물(Matinez-Anaya, P.B., et al. (1990) Cereal Chem., 67, 85-91; 조남지 (1997) 건국대학교 대학원 박사논문) 또는 효소(Chamberlain, N., et al. (1981) J. Food Tech., 16, 127-152)를 이용한 방법, 단백질의 영양강화를 위해 물고기의 농축단백질과 라이신을 첨가한 반죽의 특성과 빵의 품질을 개선시키는 방법(Sidwell, V.D. and Hammerle, O.A. (1970) Cereal chem., 47, 739-745; Stillings, B.R., et al. (1971) Cereal chem., 48, 292-301) 및 단백질의 영양적 질을 개선하기 위하여 옥수수 혼합분(Navicks, L.L. (1987) Cereal Chem., 64, 5-9), 귀리혼합분(Oomah, B.D. (1983) Cereal Chem., 60, 220-225), 대두혼합분(Morad, M.M. et al. (1980) Cereal Chem., 57, 390-396), 채소 또는 과일(Choi, O.J., et al. (1999) J. Korean Soc. Food Sci. Nut., 28, 126-131; Jung, H.S., et al. (1999) J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 28, 113-117)을 이용한 방법이 있다. 그 외에도, 빵의 품질개선을 위한 첨가제 연구 및 곡분 첨가 위주의 제빵연구가 계속적으로 진행되고 있으나, 아직까지 대추를 이용한 제빵 연구개발은 시도된 바가 없다.

본 발명의 목적은 대추의 영양 및 생리활성 성분이 가미되고, 빵의 품질이 개선된 대추 추출물을 포함하는 기능성 빵 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 빵 제조가 용이하며 맛, 향미, 색 및 기호도가 매우 우수한 설탕 무첨가 기능성 빵 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대추 추출물이 포함된 기능성 빵을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 밀가루, (b) 상기 밀가루 100 중량 대비 10 내지 80 중량부(액상) 또는 1 내지 8 중량부(건조상)의 대추 추출물, (c) 상기 밀가루 100 중량 대비 0.1 내지 10(건조중량)중량부의 이스트 및 (d) 상기 밀가루 100 중량 대비 0.1 내지 10 중량부의 염을 포함하는 기능성 빵 조성물을 제공한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명자들은 빵의 영양학적인 측면 뿐만 아니라 기호성을 만족시킬 수 있는 방법에 대하여 연구하던 중, 대추 추출물을 첨가하여 제조한 빵이 대추 추출물에 포함된 아미노산 및 그 외 생리활성인자가 함유되어 영양 및 기능적인 측면에서 효과적일 뿐만 아니라 빵의 색상, 향미, 맛, 부피 및 전반적인 기호도를 현저히 개선시킬 수 있음을 확인하여, 이를 토대로 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 대추 추출물은 통상의 식물 추출물 제조방법, 예컨대 식물 또는 식물 일부에 물 또는 유기용매를 가한 후 추출하는 방법 또는 열수추출법으로 제조된다. 상기 유기용매로는 알콜, 헥산, 에틸아세테이트 및 아세톤 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 알콜은 탄소수 1 내지 5의 알콜 또는 이의 30 내지 99 %의 희석액일 수 있다.

보다 구체적인 대추 추출물 제조방법은, 물 100 중량 기준으로 건대추를 15 내지 20 중량비로 가한 후 100 내지 120℃에서 20분 내지 1시간 자비하여, 이를 여과하는 것이다.

본 발명에 따른 대추 추출물은, 다량의 유리당을 함유하고 있어 밀가루에 단맛을 제공하며, 이스트에 대한 발효원을 제공되어 이스트 생육을 활성화시킬 수 있을 뿐만 아니라 대추 추출물은 밀가루에 비하여 무기질 함량이 풍부하여 밀가루 섭취에 따른 무기질 부족분을 보충할 수 있다. 또한 대추 추출물은 높은 항산화 활성 효과, 크산틴 옥시데이즈 활성 저해효과, 금속이온 봉쇄효과 티로시나제 활성 저해효과 및 암세포 특히 유선암 세포, 피부암세포, 악성 피부암세포 및 폐암세포에 대한 항암효과를 가져, 이를 빵에 첨가할 경우 상기한 효과를 갖는 기능성 빵을 제공가능하다.

이에, 본 발명은 상기 대추 추출물을 유효성분으로 포함하는 기능성 빵 조성물 및 기능성 빵을 제공한다.

본 발명의 기능성 빵 조성물은 통상의 빵 원료를 포함하며, 대추 추출물은 밀가루 100 중량 대비 10 내지 80 중량부(액상) 또는 1 내지 8 중량부(건조상)으로 포함될 수 있다. 대추 추출물의 함량이 상기한 범위를 벗어날 경우, 반죽의 물성이 나빠져 제조된 빵의 색감, 조직감 또는 기호도가 나빠질 수 있다. 바람직하기로는 대추 추출물은 기능성 빵 조성물에 밀가루 100 중량 대비 50 내지 80 중량부(액상) 또는 5 내지 8 중량부(건조상)로 포함된다.

또한 본 발명의 기능성 빵 조성물에 포함되는 성분은, 통상의 빵에 사용될 수 있는 공지의 모든 성분일 수 있으며, 예컨대 밀가루, 이스트 및 염일 수 있으며, 추가적으로 이스트 푸드, 탈지분유, 쇼트닝, 설탕, 계란, 향료, 색소 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 성분을 더욱 포함할 수 있다. 상기한 성분의 함량은 밀가루 100 중량대비 이스트는 0.1 내지 10(건조중량)중량부, 염은 0.1 내지 10 중량부, 이스트 푸드는 0.01 내지 1 중량부, 탈지분유는 0.5 내지 10 중량부, 소트닝은 0.1 내지 10 중량부, 설탕은 0.01 내지 10 중량부 일 수 있다. 그러나 상기한 함량은 일실시예임에 불과하며, 빵 종류 및 기호에 맞게 적절히 조절하는 것이 바람직하다.

본 발명의 기능성 빵 조성물은, 적량의 물 예컨대 밀가루 100 중량대비 0.0001 내지 70 중량부를 가하여 반죽한 후 발효과정 및 굽기 과정을 거쳐 빵으로 제조될 수 있다. 상기 물의 첨가여부는 기능성 빵 조성물에 첨가된 대추 추출물의 제형 즉, 액상 또는 건조상에 따라, 그리고 대추 추출물 액상의 함량에 따라 결정하는 것이 바람직하다.

일실시예로, 본 발명에서는 기능성 빵 제조과정을 제공한다.

기능성 빵은, 기능성 빵 조성물을 혼합한 후 이를 25 내지 30 ℃ 및 상대습도 80 내지 85 %에서 1.5 내지 2 시간 발효시킨 다음 170 내지 200 ℃로 굽기과정을 거쳐 제조될 수 있으며, 또한 상기 발효단계를 2회 이상 단계적으로 실시한 다음 굽기 과정을 거쳐 제조할 수 있다. 2회 이상의 단계적 발효는, 반죽을 25 내지 30℃ 및 상대습도 75 내지 85%로 1.5 내지 2시간 1차 발효단계, 반죽을 분할하여 1차 발효단계와 동일조건으로 10 내지 20분간 중간 발효단계 및 35 내지 40℃ 및 상대습도 80 내지 90%로 40 내지 60분 동안 2차 발효단계로 이루어질 수 있다. 그러나 발효조건 및 방법은 상기에 기재된 바에 한정되지 않으며, 통상의 제빵업계에서 알려진 공지의 방법으로 실시가능하다.

본 발명에 따른 기능성 빵 조성물은, 대추 추출물의 함유로 인하여 반죽의 물성, 즉 형상계수(신장도와 저항도의 비율, 저항도/신장도)가 증가되어 반죽의 가스 보유력과 발효 내구력을 높이고, 반죽의 발효속도가 빨라진다. 상기한 반죽의 물성으로 빵 제조시 발효 시간을 단축시킬 수 있으며, 빵 부피를 최대화시킬 수 있다.

또한 본 발명의 기능성 빵 조성물로 제조된 빵은, 빵의 부피가 증가되고 비용적이 높고, 굽기 조건에서 손실율이 높아 호화가 양호하고 껍질의 착색이 우수한 향상된 품질을 나타낸다. 또한 상기 빵은 관능적인 면, 색상, 향미, 맛 및 전반적인 기호도에서도 매우 우수하다.

이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 대추 추출물의 제조

대추는 경상북도 자인에서 2002년에 생산된 복조(福棗) 품종을 건조한 것을 선별, 수세하였고, 건대추 17 중량에 물 100중량을 가한 후 100 내지 120 ℃에서 20 분 내지 1시간 자비 및 여과하여 10˚Brix의 대추 추출물을 제조하였다(Choi, K.S., Im, M.H. and Choi, J.D. (1996) Journal of resource development. 15, 47-53)

실험예 1: 대추 추출물의 성분 분석

상기 실시예 1의 대추 추출물 및 밀가루(제일제당(주) 강력분 1등품)의 이화학적 성분을 분석하였다.

가. 일반분석

시료의 일반성분은 식품공학 실험법(Yonsei University (1975) Experiments in Food Science and Engineering, Tamgudang Publishing Co, Seoul, Korea, 589-609)에 따라 측정하였고, 당도는 굴절당도계(Atago, Japan), pH는 pH meter(Hanna, U.S.A.)로 측정하였다. 색도는 대추 추출물 1 mL를 취하여 증류수로 10배 희석한 다음 0.45 ㎛ 멤브레인 필터로 여과한 후, 여액을 분광광도계(Pharmacia, Sweden)를 이용하여 500 ㎚에서 흡광도를 측정한 후 희석배수를 곱하여 구하였다(Park, S.K., et al. Korean J. Food Sci. Technol., 22, 307-311 (1990)).

나. 아미노산

아미노산 분석은 공지의 방법(Bidlingmeyer, B.A., et al. (1987) J. Assoc. Off. Anal. Chem., 70, 241-253 (1987))에 따라 실시하였다.

일정량의 시료를 6 N-HCl 용액와 혼합하여 질소충진 후 110℃에서 24시간 동안 가수분해한 후 50 mL로 정용하였다. 이를 0.45 ㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 20 ㎕를 취하여 진공 건조하였다. 건조된 시료에 메탄올: 증류수: 트리에틸아민(2 : 2 : 1) 용액 30 ㎕를 첨가하여 2차 건조 한 후 여기에 유도체 시약 메탄올: 트리에틸아민 : H₂O : 페닐 이소티오시아네이트(7: 1 : 1 : 1, V/V) 용액을 30 ㎕ 가하여 20분간 방치한 후 3차 건조하였다. 이후 메탄올 30 ㎕를 첨가하여 다시 건조하고, 소듐 아세테이트 완충액(pH 6.4)로 재용해한 다음 하기 조건으로 HPLC(High performance liquid chromatography, Waters Associates Inc., U.S.A)를 실시하였다.

(HPLC 조건)

UV/VIS 검출기: 254 nm

컬럼: Water pico-tag column(3.9 x 150 mm, 4㎛)

컬럼 온도: 40℃

이동상 유출액 A : 0.14M 소듐 아세테이트 트리하이드레이트, 0.05% 트리에틸아민(pH 6.4 with phosphoric acid)

유출액 B : 60% 아세토니트릴

다. 페놀성 물질

페놀성 물질의 분석은 Folin-Denis(A.O.A.C. : Official Methods of Analysis, 16th ed., Association of Official Analytical Chemists, Washington D.C., USA (1995))방법을 변형하여 실시하였다.

시료용액 0.1 mL와 2% 소듐 카보네이트 2 mL를 혼합한 뒤 2분 후 50% Folin & Ciocalteu's 페놀 시약 0.1 mL를 가하여 30분 동안 실온에 방치한 다음 UV-VIS 분광광도계(Shimadzu UV-1201)을 이용하여 750 ㎚에서 흡광도를 측정하였으며 표준용액은 클로로제닌 산을 사용하였다.

상기 방법들로 실시한 밀가루와 대추 추출물의 성분 분석 결과는 하기 표 1에 나타낸다. 밀가루는 수분함량이 13.83%, 조단백질과 회분은 각각 12.53% 및 0.41%이며, 대추 추출물은 수분함량이 90.52%, 조단백질함량 0.50%, 회분함량 0.37%, 당도는 10˚Brix였으며 pH는 4.65로 밀가루의 5.80보다 낮았다. 그리고 대추 추출물의 페놀성 물질은 22.82mg%의 함량을 보였다.

	대추 추출물	밀가루
수분(%)	90.52	13.82
조단백질(%)	0.50	12.53
회분(%)	0.37	0.41
총 페놀성 물질 (mg%)	22.82	-
당도(˚Brix)	10	-
pH	4.65	5.80
흡광도(500 nm)	3.29	-
%T	0.8	-

라. 무기질

무기질 분석은 건식회화법(Korea Food and Drug Administration (2000) Korean Food Code.)으로 실시하였다.

시료를 550℃에서 4시간 동안 회화시킨 후 0.2 N HNO₃ 용액에 용해하여 100 mL로 정용한 후 여과하였다. 분석은 ICP(Inductively coupled plasma, Jobin-Yvon Model JY 38 Plus, France)를 사용하고 하기 조건으로 실시하였다.

(ICP 조건)

분무기 압력 : 3.5 bar for Meinhard type C

에어솔 유속: 0.3 L/min

보조 가스: 0.3L/min for multielement analysis of aqueous solutions

냉각 가스: 12 L/min

대추 추출물과 밀가루의 무기질 함량은 표 2(Unit : ppm)에 나타내었다. 대추 추출물의 칼륨과 칼슘함량은 12,425 ppm와 314.72 ppm로 밀가루의 칼륨과 칼슘함량의 40.52 ppm와 20.36 ppm보다 각각 310배와 15배 이상 높았으며, 밀가루는 인이 85.63 ppm로 가장 높았고 철, 아연, 구리 및 아연은 상대적으로 낮게 나타났다. 대추 추출물은 칼륨의 함량이 가장 많았으며 인, 마그네슘, 칼슘 순이며 철, 망간, 아연의 함량은 적게 나타났다. 따라서 대추 추출물을 빵에 첨가함으로써 밀가루에 부족한 무기질을 공급하는 효과가 있을 것으로 생각된다.

	Ca	Fe	Mn	Cu	Zn	Na	K	Mg	P
대추 추출물	314.72	18.90	11.17	52.64	20.84	177.16	12,425	508.13	1013.82
밀가루	20.36	0.48	0.38	0.04	0.03	12.27	40.52	5.15	85.63

마. 비휘발성 유기산 및 유리당 분석

(1) 비휘발성 유기산 분석

시료를 감압건조시키고 BF₃/메탄올로 메틸화한 후 GC에 주입하였고 칼럼은 DB-FFAP(0.53㎜ x 30m), 칼럼 온도는 100℃(5 분)-4℃/분-220℃(5 분), 주입부 온도 230℃, 검출기(FID) 온도 250℃, 운반 기체는 질소 (2 mL/min)로 분석하였다(Kim, H.J. (1992) Korean J. Soc. Food Sci. 8, 73-82).

(2) 유리당 분석

각 시료를 혼상수지 TMD-8(Sigma, U.S.A.)로 이온성 물질을 제거한 다음 박 등(Park, H.K., et al. (1997) Korean J. Dietary Culture., 12 : 53-61)의 방법으로 HPLC 분석하였다. 분석기기는 HPLC(Young-In HPLC 930 pump, Korea)를 이용하고, 분리 칼럼은 Rezex RNM과 RPM(7.8 x 300 ㎜, Phenomenex, U.S.A.), 이동상은 초순수, 유속은 0.6 mL/min, 칼럼 온도는 75℃, 검출기는 Shimadzu RID-6A를 사용하였다.

그 결과는 하기 표 3(Unit : mg%) 및 표 4(Unit : mg%)에 나타내었다.

	Fructose	Glucose	Sucrose	Maltose
대추 추출물	1,360	3,910	4,340	-
밀가루	7.48	27.94	118.72	36.23

	대추 추출물
Lactic acid	12.40
Oxalic acid	32.88
Levulinic acid	295.69
Glutaric acid	5.54
Malic acid	36.13
Citric acid	25.70
Total acid	408.34

실험예 2: 대추 추출물의 생리활성 측정

가. 전자공여능 측정

대추 추출물의 전자공여 작용(Electron donating abilities, EDA)은 Blois(Blois, M.S. (1958) Nature, 26, 1198)의 방법을 변형하여 측정하였다.

2배 희석한 각 시료를 1.0 mL에 2 x 10^-4 M의 알파,알파-디페닐-베타-피크릴-하이드라질(DPPH) 1.0 mL를 넣고 교반한 후 30분간 방치한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여 효과는 시료 첨가구와 첨가하지 않은 경우의 흡광도 감소율로 나타내었으며, 하기 수학식 1로 계산하였다.

(수학식 1)

전자공여능(%)=(1-시료첨가구의 흡광도/무첨가구의 흡광도) x 100

도 1은 본 발명의 대추 추출물의 전자 공여능(%)을 나타낸 것으로, A 는 10˚Brix의 대추 추출물이고 B는 1/2 희석한 5˚Brix의 대추 출액이다. 도 1에서, 실시예 1의 대추 추출물 및 이의 1/2 희석액은 각각86.50% 및 70.49%의 높은 항산화 효과를 나타냄을 확인할 수 있다.

나. 크산틴 옥시데이즈 저해효과

크산틴 옥시데이즈는 생체내 퓨린대사에 관여하는 효소로서, 크산틴 또는 하이포크산틴으로부터 요소를 형성시킨다. 혈장내 요소 농도가 증가되면 골절에 축적되어, 통증을 동반하는 통풍을 유발할 뿐만 아니라 신장에 침착되어 신장질환을 일으키기도 한다. 크산틴 옥시데이즈 활성저해 측정은 공지의 방법(Strip, F. and Corte, E.D. (1969) J. Biol. Chem., 244, 3855 (1969))에 준하여 측정하였다.

반응구는 0.1M 포타슘 포스페이트 완충액(pH 7.5)에 크산틴 2 mM을 녹인 기질액 1 mL, 효소액 0.1 mL(40 mU Xantine Oxidase) 및 시료용액 0.1 mL를 가하고, 대조구에는 시료 대신 증류수를 0.1 mL를 첨가하여 37℃에서 5분간 반응시키고, 1 N HCl 1 mL를 가하여 반응을 종료시킨 다음 반응액 중에 생성된 유릭산을 흡광도 292 nm에서 측정하였다. 이후 하기 수학식 2를 통하여 저해율을 구하였다.

(수학식 2)

저해율(%)=(1- 반응구의 유릭산/대조군의 유릭산) x 100

도 2는 실시예 1의 10˚Brix의 대추 추출물(A) 및 1/2 희석한 5˚Brix의 대추 추출물(B)의 크산틴 옥시데이즈 저해율로, 10˚Brix 대추 추출물은 72.78%, 5˚Brix 대추 추출물은 53.40%로 높은 저해효과를 나타내었다.

다. 티로시나제 저해효과

티로시나제는 멜라닌을 형성하는 기작에 관여하는 효소이다. 티로시나제 저해효과는 티로시나제 작용 결과 생성되는 DOPA 크롬을 비색법에 의해 측정하는 방법(Yagi, K. (1987) Chem. Phys. Lipids., 45, 337)에 준하여 실시하였다.

버섯 티로시나제(110 unit/mL) 0.1 mL, 기질로서 5 mM L-DOPA 0.2 mL 및 0.175 M 포스페이트 완충액(pH 6.8) 0.2 mL의 혼합액에 추출용액 0.5 mL를 첨가하여 35℃, 2분간 반응시켜 반응액 중에 생성된 DOPA 크롬을 475 ㎚에서 측정한 후, 하기 수학식 3에 대입하여 저해율를 구하였다.

(수학식 3)

저해율 = (1-(SAbs-BAbs)/CAbs) x 100

상기 수학식 3에서,

SAbs는 시료의 흡광도(475 nm)이고,

BAbs는 효소대신 완충액을 처리한 경우의 흡광도이고,

CAbs는 시료 대신 완충액을 처리한 경우의 흡광도이다.

도 3은 실시예 1의 10˚Brix의 대추 추출물(A) 및 1/2 희석한 5˚Brix의 대추 추출물(B)의 티로시나제 저해율을 나타낸 것으로, 10˚Brix 대추 추출물은 22.78%의 저해효과를 나타내었고 증류수로 2배 희석한 5˚Brix 대추 추출물에서는 10.43%의 저해효과를 나타내었다.

라. 금속이온 봉쇄작용

금속이온 봉쇄작용은 공지의 방법(Buege, J.A. and Aust, S.D. (1978) Method in Enzymol, 105, 302 (1978))을 변형 실시하여 측정하였다.

1 mL 반응 혼합물에 금속이온과 시료를 채워 37℃ 수조에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝나자마자 50 ㎕ BHT(dibutyl hydroxy toluene) 7.2%를 시료에 가하여 산화반응을 정지시켰다. 반응 혼합물을 잘 섞은 다음 2 mL TCA/TBA 시약을 가하고 다시 혼합 후 끊는 물에서 15분간 가열시켰다. 가열 후 찬물에서 식힌 후 2,000 x g의 속도로 15분간 원심 분리시켰다. 상징액을 531 nm에서 흡광도를 측정하였고 공시료는 시료 대신에 증류수를 가하여 측정하였다. 이후 하기 수학식 4에 대입하여 금속이온 봉쇄능을 구하였다.

(수학식 4)

금속이온 봉쇄능(%)=(1-시료첨가구의 흡광도/무첨가구의 흡광도) x 100

도 4는 실시예 1의 10˚Brix의 대추 추출물 및 1/2 희석한 5˚Brix의 대추 추출물의 Fe²⁺ 및 Cu²⁺ 이온 결합력을 나타낸 것으로, Fe²⁺이온 결합력은 10˚Brix 대추 추출물과 증류수로 2배 희석한 5˚Brix 대추 추출물에서 각각 41.21%와 24.05%로 측정되었고, Cu²⁺이온 결합력은 10˚Brix 대추 추출물과 증류수로 2배 희석한 5˚Brix 대추 추출물에서 각각 62.65%와 36.0%로 우수한 결합력을 나타내었다.

마. 암세포주 증식억제 효과

(1) 세포배양

본 실험에 이용한 세포 MDA-MB-231(breast cancer, KCLB 30026), SK-MEL-31(Malignant melanoma, KCLB 30073), G361(Melanoma), A549(lung cancer, KCLB 10185)는 Korean Cell Line Bank(KCLB)로부터 구입하였다. 각 세포의 배양은 10% FBS(fetal bovine serum)과 100 units/mL의 페니실린/스트렙토마이신을 1%를 첨가한 RPMI 1640 배지를 사용하였으며, 37℃, 5% CO₂ 배양기에 적응시켜 배양하였다.

(2) MTT assay

대추 추출물의 암세포주에 대한 증식 억제효과는 공지(Charmichael, J., et al. (1987) Cancer Res., 47, 963)의 방법에 따라 MTT assay를 실시하였다.

암세포 주를 96 웰 플레이트에 1 x 10⁴ cells/ well이 되게 180 ㎕ 분주하고, 각 시료를 2배 희석하여 20 uL 첨가한 후 37℃, 5% CO₂ 항온기에서 48시간 배양하였다. 대조군은 시료와 동량의 증류수를 첨가하여 동일한 조건으로 배양하였다. 여기에 5 mg/mL 농도로 제조한 MTT(N-methylthiotetrazol)용액 20 ㎕를 첨가하여 4시간 더 배양하였다. 배양종료 후 배양액을 제거하고 각 웰 당 DMSO 150 ㎕를 가하여 30분간 교반 후 ELISA 리더로 550 nm에서 흡광도를 측정하여 암세포주의 성장억제효과를 측정하였다. 세포증식 억제효과는 하기 수학식 5로 구하였다.

(수학식 5)

세포증식 억제효과(%) = (대조구의 흡광도 - 시료처리구의 흡광도)/대조구의 흡광도 x 100

도 5a 및 b는 각 암세포 주 MDA-MB-231(유선암 세포), SK-MEL-31(악성 피부암세포), G361(피부암세포) 및 A549(폐암세포)에 대한 증식억제 효과를 나타낸 그래프이다. 10˚Brix 대추 추출물과 증류수로 2배 희석한 5˚Brix 대추 추출물은 MDA-MB-231에서 92.95%와 91.96%의 증식억제 효과를, SK-MEL-31에서 93.64%와 92.02%의 증식억제효과를, A549에서는 95.41% 및 55.32%의 증식억제 효과를 나타내었다. 즉, 대추 추출물은 4종의 암세포주에 대하여 모두 세포증식 억제활성을 가지는 것으로 확인되었다.

실시예 2: 대추 추출물을 포함하는 빵 제조

가. 공시시료

본 실험에 사용한 밀가루는 제일제당(주) 강력분 1등품이며, 효모는 오뚜기식품의 생이스트를 사용하였고, 쇼트닝과 이스트 푸드(yeast food)는 삼립웰가 제품을, 탈지분유는 서울우유협동조합 제품을, 설탕은 삼양사 백설탕을 사용하였다.

대추 추출물은 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 준비하였다.

나. 반죽의 배합비

제빵에 사용한 원료의 기본 배합비는 하기 표 5(Unit : 중량부)와 같다.

구성	시료
	대조구	JE30	JE50	JE70	JE100
밀가루	100	100	100	100	100
생이스트	3	3	3	3	3
이스트 푸드	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
염	2	2	2	2	2
탈지분유	3	3	3	3	3
쇼트닝	4	4	4	4	4
대추 추출물	0	18.9	31.5	44.1	63
설탕	6.3	4.41	3.15	1.89	0
물	63	44.1	31.5	18.9	0

다. 제조 방법

반죽은 Finny 등(Finny, K.F. (1984) Cereal Chem., 61, 20-26)의 방법을 수정한 직접반죽법(straight dough method)으로 반죽하였다.

이의 제조공정은 도 6에 간략하게 도시하였다. 수직형 믹서(대영공업사, 서울)를 이용하여 쇼트닝을 제외한 나머지 원료를 첨가하여 클린업상태까지 혼합하였다. 클린업된 반죽에 쇼트닝을 첨가하여 1단 속도(90 rpm)에서 2분간 혼합한 후 3단 속도(360 rpm)에서 최적 상태의 반죽이 형성될 때까지 혼합하였다. 혼합 후 최종 반죽온도는 27℃가 되도록 하였다. 1차 발효는 27℃, 상대습도 80%의 발효기(대영공업사, 서울)에서 최적의 발효상태까지 실시하였다. 1차 발효가 끝난 반죽은 180 g으로 분할하여 둥글리기 한 후 20분간 25℃에서 중간 발효를 시켰다. 중간 발효가 끝난 후 밀대를 사용하여 가스빼기를 하고 반죽을 원통형으로 성형하여 빵 틀(윗면 160(가로)mm x 75(세로)mm x 75(높이)mm, 아랫면 155(가로)mm x 70(세로)mm)에 3개씩(180 g x 3) 넣고, 발효실 38℃ 상대습도 85%에서 빵 틀의 1 ㎝ 높이까지 반죽이 팽창할 때까지 2차 발효를 실시하였다. 2차 발효가 끝난 반죽은 170 내지 190℃의 오븐(대영공업사, 서울)에서 35 내지 40분간 구웠다.

실험예 3: 반죽의 특성 측정

상기 실시예 2에서 표 5의 구성의 제조한 반죽의 물리적 특성을 측정하였다.

가. 반죽의 물리적 특성

(1) 패리노그래프(Farinograph)

AACC방법(American Association of Cereal Chemists, AACC Approved method, The Association st. Paul, Minn. sec. 54-21 (1985))에 따라 패리노그래프(Brabender사, 독일)를 이용하였다.

패리노그래프 혼합볼을 30 ± 0.2℃로 유지하도록 하였다. 시료는 수분함량 14.0% 기준으로 300 g을 사용하였고, 곡선의 중심선이 500 B.U.(Brabender Unit)에 도달하도록 증류수를 가한 후, 흡수율, 반죽도달시간, 반죽형성시간, 안정도 및 약화도 등을 측정하였다.

하기 표 6에 대추 추출물 첨가량에 따른 패리노그래프 특성 값을 나타내었다.

Sample	Abs1)(%)	ArT2)(min)	DT3)(min)	Stab4)(min)	Wk5)(B.U)	VV6)
대조구	65.9	2.5	8.5	17.0	40	73
JE 30	66.8	2.5	7.3	11.0	70	67
JE 50	68.7	2.5	7.0	8.7	80	65
JE 70	69.8	2.5	6.5	8.3	80	64
JE 100	70.8	3.0	7.0	8.0	70	63
1): 수분 흡수율,2) 반죽도달시간,3) 반죽형성기산,4) 반죽의 안정도,5) 반죽의 약화도,6) Valorimeter value

표 6에서, 대조구인 밀가루의 흡수율은 65.9%였으나, 실시예 1의 대추 추출물을 첨가한 경우 첨가량에 비례하여 흡수율은 66.8%, 68.7%, 69.8 및 70.8%로 증가하는 경향을 나타내었다. 밀가루의 흡수율은 제빵에 있어 중요한 인자로서 주로 단백질함량, 펜토산 함량, 입도 및 손상전분 등에 영향을 받는다. 쌀, 옥수수 및 전분 등을 첨가한 제빵의 경우 밀가루 단백질의 희석효과로 흡수율은 낮아지고 식이 섬유가 함유된 곡분을 첨가하면 흡수율이 증가된다. 본 실험에서 흡수율의 증가는 대추 추출물에 함유된 고형분 함량의 흡수 영향으로 생각되었다.

반죽의 수화속도를 나타내는 반죽도달시간은, 대추 추출물 첨가구 JE 30에서 JE 70 첨가구까지는 대조구 2.5분과 동일하였으며, JE 100 첨가구에서는 3.0분으로 대조구에 비하여 시간이 연장되었다.

반죽형성시간은, 대조구의 8.5분에 비하여 대추 추출물을 첨가한 모든 군에서 짧아지는 경향을 보였으며 JE 70 첨가구가 6.5분으로 시간이 가장 짧게 나타났다.

반죽의 안정도는 대조구가 17분으로 가장 길었으며 대추 추출물 JE 30, JE 50 첨가구에서는 각각 11.0, 8.7분이었으며 JE 70, JE 100 첨가구는 8.3, 8.0분으로 대추 추출물 첨가량이 증가함에 따라 안정도가 짧아지는 경향을 보였다.

약화도는 대조구가 40 B.U인데 비해 대추 추출물 JE 30 첨가구는 70 B.U, JE 50, JE 70 첨가구는 80 B.U로 같았고 JE 100 첨가 구는 70 B.U로 30% 첨가 구와 동일하였으며 첨가량이 증가할수록 약화도는 커지는 경향을 나타내었다.

반죽시간과 반죽에 대한 저항성을 기초로 하여 유도되는 Varoimeter value는, 밀가루의 품질을 평가할 수 있는 지표로 이용되는데 일반적으로 강력분은 70이상, 박력분은 30이하의 값을 보이게 된다. 대조구의 Varoimeter value는 73이었고 대추 추출물 JE 30, JE 50 첨가구에서는 67, 65였으며 JE 70, JE 100 첨가구의 경우는 64, 63의 값을 나타내어 첨가량이 증가할수록 그 값이 낮게 나타나 반죽형성에 대한 글루텐의 힘이 다소 감소함을 보여 대추 추출물 첨가에 의한 약화도가 커지는 현상과 같은 결과를 보였다.

(2) 아밀로그래프(Amylograph)

AACC방법(American Association of Cereal Chemists, AACC Approved method, The Association st. Paul, Minn. sec. 22-10 (1985))에 따라 아밀로그래프(Brabender사, 독일)를 사용하여 분석하였다.

시료 65 g(수분 14%기준)에 증류수 450 mL를 첨가하여 현탁하였고, 25℃부터 95℃까지 1.5℃/min로 승온 시키면서 점도변화를 측정하였다. 측정개시온도는 25℃부터 시작하여 호화개시온도, 최고점도온도 및 최고점도의 특성 값을 측정하였다. 호화개시 온도는 초기점도가 10 B.U.에 도달하는 온도로 나타내었다.

대추 추출물 첨가량에 따른 반죽의 아밀로그램 특성값은 하기 표 7에 나타내었다.

시료	S.T1)(℃)	G.T2)(℃)	M.T3)(℃)	M.V4)(B.U)
대조구	25	59.5	86.0	625
JE 30	25	61.0	89.0	605
JE 50	25	61.0	91.0	590
JE 70	25	64.0	89.0	575
JE 100	25	62.5	90.0	550
1): 개시온도,2): 호화온도,3): 최고 점도 온도,4): 최고 점도

표 7에서, 호화개시온도는 대조구가 59.5℃였고 대추 추출물의 첨가량에 따라 61.0, 61.0, 64.0 및 62.5℃로 첨가량에 비례하지 않았다. 최고점도온도는 대조구인 밀가루가 86.0℃였고 대추 추출물 30, 50% 첨가구는 각각 89.0, 91.0℃를 나타내었으며 70, 100% 첨가구는 89.0, 90.0℃로서 대조구에 비해 모든 첨가구에서 높게 나타났다. 최고점도는 대조구가 625 B.U였고 대추 추출물 30, 50% 첨가구에서는 605, 590 B.U였으며 100%첨가구는 550 B.U를 나타내어 대추 추출물 증가에 따라 최고점도는 낮아졌다. 최고점도는 제빵과정 중 알파-아밀레이즈 효과를 예상하는 지표로 사용되며, 최고점도 값이 높아지면 알파-아밀레이즈 활성도가 약하기 때문에 반죽의 발효상태가 나쁘고 숙성이 늦게 되며 효소에 의한 전분, 단백질 등의 분해가 적어져 외관상 빵의 색이 나빠지며 가스 발생력이 약하고 용적이 작아져서 불량하게 된다. 반대로 최고점도 값이 너무 낮으면 활성도가 강하기 때문에 반죽이 연약하게 되어 기계내성이 나빠지며 빵의 외관상의 색택은 불량하지 않으나 형상의 균형이 불량하며 내상은 탄력성이 없고 촉감 및 향미가 나쁘게 되어 양질의 빵이 되지 못한다.

(3) 엑스텐소그래프(Extensograph)

AACC방법(American Association of Cereal Chemists, AACC Approved method, The Association st. Paul, Minn, sec. 54-10 (1985))에 따라 시료 300 g(수분 14%기준)을 패리노그래프 혼합기에 넣고 패리노그래프의 흡수율보다 2 내지 5%의 적은 양의 증류수에 소금 2%(6 g)를 용해시킨 용액을 사용하였다. 1분간 혼합한 다음 5분간 방치하고 다시 반죽을 시작하여 패리노그래프의 500 B.U.에 곡선의 중심이 도달하도록 필요에 따라 흡수량을 조절하였다. 반죽이 끝난 다음 150 g(2개)의 반죽을 엑스텐소그래프(Brabender사, 독일) 라운더에서 20번 정도 둥글리기를 하여 원통형으로 성형하였다. 이를 30 ± 2℃의 발효조에서 45, 90 및 135분간 발효시킨 후 각 시간마다 반죽의 신장도 , 저항도 및 전체면적을 측정하였다. 신장도(E)는 시작점으로부터 끝까지의 거리(㎜), 저항도(R)는 그래프의 최고 높이(B.U.)로 나타내며 이들 비율은 R/E로 나타내었다.

대추 추출물 첨가량에 따른 반죽의 엑스텐소그램의 각 특성 값은 하기 표 8에 나타내었다.

	Rest time(min)	시료
		대조구	JE30	JE50	JE70	JE100
신장도(mm)	45	222	189	198	208	168
	90	209	197	169	174	150
	135	187	188	155	151	150
저항도(B.U, Resistance extension to 5cm)	45	300	365	480	520	740
	90	340	440	600	620	900
	135	360	440	650	720	1000
최고 저항도(B.U)	45	490	650	770	870	1040
	90	590	755	945	1010	1040
	135	610	780	1040	1040	1020
곡선 면적(㎠)	45	150	158	201	245	243
	90	164	195	204	231	220
	135	152	193	211	204	220

표 8에서, 대추 추출물 무첨가군인 대조구는 45분 경과시 신장도 222 ㎜였으며, 대추 추출물 첨가군들은 첨가량에 의존적으로 신장도가 다소 낮게 측정되었다. 신장 저항도는 발효 45분 후 대조구는 490 B.U이며, 발효시간 90, 135분 경과에 따라 590 B.U 및 610 B.U로 증가하였다. 대추 추출물 첨가군인 JE 100 첨가구의 저항도는 1,040 B.U였으며, JE 50 첨가구는 90 및 135분 경과시 945 및 1,040 B.U로 각각 저항도가 증가하였고, 70% 이상 첨가구는 1,000 B.U 이상을 나타내어 저항도가 급격히 증가하는 현상을 보였다. 즉, 대추 추출물 첨가 반죽에서 발효시간 45, 90 및 135분으로 경과함에 따라 신장도는 감소하였으며 저항도는 증가하였다. 이러한 결과는 일반적으로 발효시간 경과에 따라 반죽의 신장도는 감소하고 탄성과 점성이 증가한다는 보고(Hoseney, R.C., Hsu, K.H. and Junge, R.C. (1979) Cereal Chem., 56, 141-152)와 일치하였다.

전체면적은 45분 경과 후 대조구는 150 ㎠였고 JE 50 첨가구는 201 ㎠, JE 100 첨가구는 243 ㎠로 대추 추출물 첨가량이 증가함에 따라 그 면적은 크게 증가하였다. 이러한 결과는 일반적으로 곡분을 첨가한 혼합 분의 경우 전체면적이 감소하는 것과는 반대의 현상을 나타내었다.

도 7은 신장도와 저항도 값의 비율인 형상계수(Resistance/Extensibility)를 나타낸 것으로, 대추 추출물 첨가량 증가에 따라 형상계수는 증가하였다.

따라서 대추 추출물을 첨가한 경우 반죽의 가스 보유력과 발효 내구력이 밀가루만 사용한 경우에 비하여 크게 증가되어 산화제를 첨가한 반죽의 물성을 보이므로, 기능성을 가진 천연 제빵 개량제로서 효과가 있을 것으로 예상된다. 특히, 조 등(Cho, N.J., et al. (1989) Korean J. Food Sci. Technol., 21, 800-807)은 반죽에 산화제를 첨가하였을 때 형상계수 값의 증가로 발효시간이 단축한다고 보고하였다. 산화제인 아스코르빈 산 및 KBrO₃ 등은 단백질의 신장성과 가스 보유력을 조정하여 빵의 최대 부피를 제공하고, 단백질의 -SH기에 작용하여 -SH기와 -SS기의 상호교환작용을 억제함으로써 발효과정 중 저항도를 증가시키고 신장도를 감소시켜 형상계수 값을 증가시키는 것으로 알려져 있다(Elkassabany, M. and Hoseney, R.C. (1980) Cereal Chem., 57, 88-95 ).

나. 반죽의 물성 특성

(1) 반죽의 발효 팽창력

실시예 2의 표 5의 구성의 반죽에 대한 발효 팽창력을 조사하였다.

실험은 식품공학실험법(Yonsei University : Experiments in Food Science and Engineering, Tamgudang Publishing Co, Seoul, Korea, 2, 427-428 (1975))에 따라 직경 5.7 cm, 높이 22 cm의 유리관을 사용하여 실시하였고, 반죽 170 g 취하여 유리관에 넣은 후 1차 발효조건(온도 27℃, 상대습도 75%)에서 90분간 발효시키면서 30분 간격으로 반죽의 발효 팽창 부피를 측정하였다. 또한 1차발효가 끝난 반죽을 유리관에서 꺼내어 가스빼기를 한 후 2차발효 50분간 실시한 다음 팽창 부피를 측정하였다.

도 8은 반죽의 발효 팽창력을 나타낸 것으로, 1차발효 후 대조구의 반죽 부피는 630 mL였으며 대추 추출물 첨가구는 550 내지 590 mL로 대조구보다 작게 나타났다. 1차발효가 끝난 후 50분간 2차발효하여 반죽의 부피를 측정한 결과, 대조구는 570 mL였고 대추 추출물 50% 첨가구의 경우 540 mL로 가장 작았으며 나머지 첨가구에서는 모두 580 mL로서 대조구보다 크게 측정되었다. 즉, 대추 추출물은 발효과정 중 이스트의 생육에 좋은 조건으로 작용하여 발효속도가 빨라지고 제품의 부피를 증가시킨다.

(2) 반죽의 pH

발효과정 중 반죽의 pH는 혼합 직후와 90분간 발효하면서 30분 간격으로 측정하였다. 반죽 10 g을 각각 취하여 250 mL 베이커에 넣고 100 mL 증류수를 가하여 균일하게 혼합시킨 다음 25℃에서 30분간 방치한 후 그 혼탁액을 pH 미터(Hanna, U.S.A.)로 측정하였다.

도 9는 반죽의 발효과정 중 pH 변화를 나타낸 것으로, 혼합 직후 대조구의 pH는 5.64였고 발효 과정 중에는 5.50 내지 5.48로 낮아졌으며, 대추 추출물 첨가구는 혼합 직후 반죽의 pH는 5.50 내지 5.32로 대조구보다 낮았으나 발효 30분 후에는 5.30 내지 5.20, 발효 60분 후에는 5.42 내지 5.26으로 오히려 약간 높아졌으며 발효 90분 후에는 5.37 내지 5.23으로 다시 낮게 나타났다. 반죽의 pH는 모든 실험구에서 발효가 진행되면서 다소 완만하게 저하하였으며 대추 추출물 첨가량이 증가할수록 낮게 나타났다.

반죽의 발효는 이스트가 관여하여 생화학적인 반응을 일으키는 과정으로 물의 경도, 영양원의 존재여부, 원료 성분에 의한 반죽의 pH 및 단백질의 완충효과에 영향을 받는다고 하였으며(김성곤, 조남지, 김영호 : 제과제빵과학. (주)비엔씨월드, 서울, p.17-18 (1999)) 본 실험에서 pH가 낮게 나타난 것은 대추 추출물을 첨가함으로써 반죽을 산성화한 것으로 생각된다.

(3) 반죽의 효모 균수 변화

발효과정 중 반죽의 효모 균수 변화는 혼합 직후와 90분간 발효하면서 30분 간격으로 측정하였다.

도 10은 실시예 2의 반죽의 발효과정에 따른 효모 균수의 변화를 나타낸 것이다. 반죽 직후에는 대조구가 6.42 Log CFU/mL로 균수가 가장 높았으나 1차 발효가 진행되면서 모든 실험군에서 효모 균수가 감쇠되는 경향을 나타내었다. 특히 대조구의 감소폭이 큰 것으로 나타났는데 이 결과는 대추 추출물 첨가로 효모의 생육인자를 공급해 주는 역할을 하여 감소폭을 줄인 것으로 생각된다. 중간발효 후에 측정한 결과, 대추 추출물 30%와 50%첨가한 구는 대조구에 비해 다소 낮은 균수를 보였으나 70%와 100%첨가한 구에서는 대조구보다 높은 균수로 나타났다.

2차발효 후 측정 시에는, 모든 실험구에서 효모 균수가 감소하는 경향이 관찰되었다. 이는 발효의 진행에 따른 알콜과 CO₂의 발생이 효모의 생육을 저해한 것으로 여겨지며, 효모균수 증가는 빵의 부피에 영향을 주므로 대추 추출물을 첨가하므로 써 효모 증식에 도움을 주어 빵의 부피개선에 도움을 줄 것으로 생각된다.

실험예 4: 빵의 품질 특성

실시예 2에서 제조한 빵의 품질 특성을 관찰하였다.

가. 빵의 부피, 무게 및 굽기 손실율

빵의 무게는 구운 후 실온에서 1시간 동안 냉각한 후 측정하였고, 빵의 부피는 종자 치환법(Pyler, E.J.,: Physical and Chemical Test Methods. Baking Science and Technology, Vol.Ⅱ, Sosland Pub. Co. Manhattan Kansas, p.891-895 (1979))에 의해 세 개의 시료를 각각 세 번씩 측정한 후 비용적(mL/g) 값으로 나타내었다.

굽기 손실(baking loss)과 굽기 손실율(Baking loss rate(%))은 하기 수학식 6에 의하여 구하였다.

(수학식 6)

굽기 손실 = 반죽 무게 - 빵 무게

굽기 손실율(%) = (반죽 무게 - 빵 무게)/반죽 무게 x 100

상기 방법으로 측정한 결과는 하기 표 9에 나타낸다.

	시료
	대조구	JE30	JE50	JE70	JE100
수분(%)	36.04	35.99	34.43	35.00	35.04
빵 부피(mL)	2252.5c	2257.5c	2300.0bc	2447.5a	2365.0ab
빵 무게(g)	488.42a	484.43a	486.38a	484.78a	485.75a
빵의 비용적(mL/g)	4.61c	4.66c	4.72bc	5.05a	4.87ab
굽기 손실율(%)	9.55a	10.29a	10.0a	10.23a	10.05a

표 9에서, 빵의 부피는 대조구 2252.5 mL였고 대추 추출물 첨가구는 2,257.5 내지 2,447.50 mL로 대조구에 비하여 부피가 크게 증가하였다. 빵의 무게는 대조구가 488.42 g이었고 대추 추출물 첨가구는 484.43 내지 489.38 g으로 대조구와 유의적인 차이가 나타나지 않았으며 첨가량과도 차이가 나지 않았다. 일반적으로 빵의 부피와 무게는 밀가루 단백질의 함량과 질, 글루텐 형성정도, 첨가재료의 종류, 제조과정 등 여러 가지 요인에 영향을 받으며 첨가되는 부재료의 양이 많아질수록 빵의 부피는 작아진다(Kim, S.K., et al. (1978) Korean J. Food Sci. Technol., 10, 247-251).

빵의 비용적은 대추 추출물 첨가구가 대조구의 4.61 mL/g보다 모든 실험군에서 값이 높게 나타났다. 대추 추출물 첨가에 따라 빵의 부피가 커지고 비용적이 높아져 빵의 품질이 향상되었으며 산화제를 첨가했을 때와 유사한 제빵적성을 나타내었다. 굽기 손실율은 대조구가 9.55%였고 대추 추출물 첨가구는 10.0 내지 10.29%로 대조구에 비하여 약간 증가하는 경향을 보였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 일반적으로 굽기 손실은 발효산물 중 휘발성 물질이 굽기 중 열에 의해 휘발하면서 수분이 증발하고 같은 굽기 조건에서 손실율이 증가할수록 호화가 양호하고 껍질의 착색도 좋은데 대추 추출물을 첨가한 실험구가 굽기 손실율이 증가하여 제빵의 품질을 향상시킨 것으로 사료된다.

나. 빵의 색차

빵의 내상과 껍질의 색차는 Chromameter CR 300(Minolta, Japan)을 사용하여 측정하고, Hunter system에 의하여 명도(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness) 값으로 나타내었다. L값은 0(검정색)에서 100(흰색)까지, a값(적색도)은 -80(녹색)에서 100(적색)까지, b값(황색도)은 -70(청색)에서 70(황색)까지 측정하였다. 이때 사용한 표준판은 L=97.51, a=-0.18, b=+1.67의 값을 가진 백색판을 사용하였다.

빵의 껍질과 내부 색차 측정 결과는 표 10에 나타낸다.

	색	시료					F-value
		대조군	JE30	JE50	JE70	JE100
빵 껍질	L	57.10ab	59.79a	56.40ab	57.42ab	54.74ab	2.39
	a	12.35b1)	12.62b	12.59b	14.16a	13.09ab	3.02
	b	32.94a2)	36.79a	35.93a	35.21a	36.52a	1.56
빵 내부 색차	L	78.86a	77.93a	74.88b	72.95c	72.61c	20.84
	a	-1.89e	-1.03d	-0.46c	0.016b	0.55a	137.06
	b	9.99d	14.56c	16.80b	18.49a	19.72a	62.31
1) Values are Mean ± S.D. n=5.2) Means followed by the same letter in column are not significantly different(p〈0.01).

표 10에서, 빵 껍질의 L값은 대추 추출물 50, 70, 100% 첨가구는 대조구와 유의적인 차이를 보이지 않았으나 대추 추출물 30% 첨가구에서는 59.79로 유의적으로 증가하였다. 적색도인 a값은 대추 추출물 50% 첨가까지는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 70% 이상 첨가했을 때 유의적으로 증가하였다. 황색도인 b값은 대추 추출물 첨가량에 관계없이 유의적인 차이를 보이지 않았다.

빵 내부의 L값은 대추 추출물 첨가량이 증가할수록 대조구에 비하여 유의적으로 감소하였고 적색도인 a값과 황색도인 b값은 대추 추출물 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 나타내어 L값과 반대 현상을 보였다,

도 11은 대추 추출물 무첨가 또는 첨가하여 제조한 빵의 외관/단면 사진이다. 육안관찰시, 빵 부피는 대추 추출물 첨가량에 비례하여 증가하였고, 색상은 약간 붉은 색을 띄었으며 빵의 단면은 부피가 크고 부드러움이 증가하여 내상의 기공이 크고 얇은 세포벽을 나타내었다.

다. 빵의 텍스처(texture) 측정

빵의 텍스처 측정은 빵을 구운 후 실온에서 2시간 동안 냉각한 후 폴리에틸렌 백에 넣고 보관하면서 1일과 3일 경과 후에 텍스처 미터(TA-XT2 texture analyzer, U.K)를 사용하여 10회 반복 측정하여 통계 처리하였다. 시료의 두께는 18 mm로 하여 압착했을 때 얻어지는 힘-거리 곡선(force distance curve)으로부터 시료의 TPA(texture profile analysis)를 컴퓨터로 분석하여 탄성(springiness), 경도(hardness), 응집성(cohesiveness), 씹힘성(chewiness), 점착성(gumminess)을 측정하였다. 이때 사용된 탐침은 직경 2.5 cm의 압착탐침이었으며 탐침속도는 1.0 mm/sec이었다. 그 결과는 하기 표 11에 나타내었다.

보관시간		시료
		대조구	JE30	JE50	JE70	JE100
1	탄성	0.91a	0.91a	0.90a	0.91a	0.91a
	경도	214.36b	242.40ab	245.38ab	260.66ab	284.12a
	씹힘성	106.08b	138.01a	127.89ab	135.68ab	146.31a
	점착성	125.55b	151.03ab	141.54ab	149.6ab	152.50a
	응집성	0.59a	0.58ab	0.58ab	0.57ab	0.57b
3	탄성	0.93a	0.92a	0.92a	0.92a	0.91b
	경도	339.02b	342.48b	359.30b	411.36a	415.46a
	씹힘성	178.35b	179.23b	182.48b	208.59a	205.57a
	점착성	192.78b	194.22b	196.21b	228.58a	225.92a
	응집성	0.56a	0.53b	0.55ab	0.54ab	0.53b
In a row, means followed by a commom letter are not significantly different at the 5% level by DMRT.Each values are Mean ± SD, n=5

표 11에서, 탄성에 있어서 대추 추출물 첨가구와 대조구간에 유의적인 차이가 관찰되지 않았으며, 대추 추출물 첨가군 간에도 첨가량에 따른 차이는 없었다. 경도, 씹힘성 및 점착성은 대추 추출물 첨가량 70%까지는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 100% 첨가구의 경우 다른 실험구와 유의적인 차이를 보였다. 빵의 경도에 영향을 미치는 요인으로 빵의 수분함량, 기공의 발달정도 및 부피 등이 있는데 기공이 잘 발달된 빵은 부피가 크고 부드러움이 증가하여 경도가 낮은 것으로 알려져 있다(Chabot, J.F. (1976) Scanning Electron Microscopy, 3, 279-283 ).

대추 추출물을 첨가한 빵은 부피 증가로 인해 내상의 기공이 크고 세포벽이 얇게되어 경도가 낮아진 것으로 보인다. 응집성은 대추 추출물 첨가에 의하여 유의적인 차이를 보이지 않았으며 100% 첨가구에서는 유의적으로 감소하였다. 전반적으로 대추 추출물 70% 첨가까지는 빵의 텍스쳐에 큰 영향을 미치지 않았으나 100% 첨가했을 때 경도, 씹힘성, 검성에서 유의적 증가를 보였다. 굽기 후 저장 3일에는 탄력성과 응집성은 1일 저장과 큰 차이를 보이지 않았으나 경도, 씹힘성 및 검성은 비례적으로 증가하는 경향을 나타내었다.

라. 빵의 아미노산 및 무기질의 함량

대추 추출물을 첨가한 빵의 아미노산 함량 및 무기질 함량을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 12 및 13(Unit : mg%)에 나타내었다.

	Bread
	대조구	JE30	JE50	JE70	JE100
Aspartic acid	320.57	330.57	321.79	336.52	339.83
Threonine	218.41	212.45	210.62	272.52	221.50
Serine	392.11	396.82	400.81	415.88	488.23
Glutamic acid	2625.78	2668.11	2671.77	2609.86	2635.10
Proline	1140.45	1140.32	1148.34	1145.56	1140.45
Glycine	345.88	355.09	338.20	309.45	343.95
Alanine	199.31	190.21	198.46	220.49	205.74
Cystine	168.45	168.34	167.68	167.56	166.40
Valine	272.23	278.37	276.45	282.93	283.84
Methionine	78.32	87.61	91.67	92.37	98.04
Isoleucine	245.60	224.46	241.16	234.61	246.81
Leucine	554.91	553.76	554.81	553.64	561.50
Tyrosine	253.82	231.16	241.03	243.59	249.73
Phenylalanine	379.82	413.43	404.37	396.75	400.19
Histidine	156.49	169.21	167.30	162.55	167.91
Lysine	156.49	177.28	168.02	156.71	166.37
Arginine	282.81	258.91	274.30	268.77	278.98
Total A.A.	7791.44	7856.12	7876.78	7869.78	7894.56

	Bread
	Control	JE30	JE50	JE70	JE100
Mn	2.63	2.87	2.88	2.85	2.75
Fe	6.59	9.54	9.64	9.65	9.62
Cu	2.01	2.52	2.59	2.55	2.53
Zn	9.01	9.27	10.48	10.43	10.37
Na	2519.00	2589.50	2703.50	2735.40	2930.50
Mg	168.25	175.25	187.55	184.35	185.05
K	81.25	98.85	116.05	124.45	135.85
Ca	38.05	38.07	42.36	42.40	42.45

표 12의 아미노산 함량에서, 대추 추출물을 첨가한 군이 무첨가군에 비하여 아미노산 함량이 높았으며, 또한 이의 함량은 대추 추출물의 함량에 의존적이었다. 또한, 대추 추출물의 첨가로 아미노산 종류 중 특히 글루타민산과 프롤린의 함량이 높고 메티오닌 및 라이신의 함량은 낮게 측정되었다. 상기 글루타민산은 글루텐을 이루는 주된 아미노산으로 반죽 내에서 다른 아미노산과 수소결합을 이루어 결속력 및 탄력성을 증가시켜 반죽 형성에 가장 큰 역할을 하며, 또한 프롤린 역시 반죽의 탄성에 영향을 미치는 아미노산으로 알려져 있다(Grains & Oilseeds Handling, Marketing, Processing. Canadian International Grains Institute, Canada, pp. 534-536 (1982)). 따라서, 대추 추출물의 첨가로 빵 제조시 반죽의 탄성을 증가시킬 뿐만 아니라 영양적인 측면에서도 유익함을 알 수 있다.

표 13의 무기질 함량에서, 대추 추출물을 첨가한 빵은 대조구에 비해 무기질 함량이 증가하였으며 특히 칼륨과 아연 및 철의 증가폭이 현저하였다.

실험예 5: 관능 검사

실시예 2와 동일한 방법으로 제조한 총 6종의 빵에 대한 관능검사를 실시하였다. 빵은 실온에서 1일간 저장한 것을 사용하였다. 관능검사 요원은 식품가공학과 학생 10명으로 구성하여 10점 채점법으로 3회 반복 실시하였다(Lee, C.H., Chae, K.S., Lee, S.K. and Park, B.S. : Quality Managerments in Food Industry, Yoorim Munwhasa, pp 98-160 (1982)). 시료는 난수표에 의한 세자리 숫자가 기록된 수로 표시하고 접시에 담아 칸막이 있는 개인 검사대에 제공하였다. 평가는 맛, 향미, 조직감 및 색상에 대하여 냄새와 색상을 먼저 평가하도록 하였으며, 평가는 매우 좋다 10점, 좋다 8점, 보통이다 6점, 나쁘다 4점, 매우 나쁘다 2점으로 하였다.

관능검사 결과의 통계처리는 SPSS 10.0 을 사용하였으며 분산분석과 던캔(Duncan)의 다중검증법으로 유의성을 검정하였다.

	빵
	대조구	JE30	JE50	JE70	JE100
색상	6.47b	6.44b	7.71a	7.82a	7.67a
호감도	7.23b	7.34b	8.30a	8.40a	8.36a
맛	6.79b	6.88b	8.28a	8.40a	8.37a
조직감	7.71c	7.84c	8.48b	8.78a	8.75a
총	7.29b	7.45b	8.44a	8.48a	8.54a
In a row, means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by Duncan's multiple range test.Each value is Mean, n=30

색상, 향미, 맛 및 전반적인 기호도에서, 대추 추출물 50% 이상 첨가구 간에는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 높은 점수로 평가되었다. 대추 추출물 30% 첨가구는 대조구와 유의적인 차이를 나타내었다. 조직감에서도 대추 추출물 첨가량이 증가할수록 높은 점수를 보였으며 70% 이상 첨가구에서 매우 우수하였다. 대추 추출물을 첨가한 빵은 대조구보다 모든 항목에서 높은 점수를 나타내어 일반적으로 대추 맛을 선호하는 것으로 나타났다. 따라서 본 실험에서 결과 대추 추출물을 첨가한 제빵에 있어서 대추의 맛과 향이 빵의 기호성에 좋은 영향을 주어 대추의 기능성을 함유한 다양한 신제품 개발이 가능할 것으로 기대되었다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 기능성 빵 조성물은, 대추 추출물의 함유로 인하여 반죽의 물성, 즉 형상계수(신장도와 저항도의 비율, 저항도/신장도)가 증가되어 반죽의 가스 보유력과 발효 내구력을 높이고, 반죽의 발효속도가 빨라진다. 상기한 반죽의 물성으로 빵 제조시 발효 시간을 단축시킬 수 있으며, 빵 부피를 최대화시킬 수 있다. 또한 본 발명의 기능성 빵 조성물로 제조된 빵은, 빵의 부피가 증가되고 비용적이 높고, 굽기 조건에서 손실율이 높아 호화가 양호하고 껍질의 착색이 우수한 향상된 품질을 나타낸다. 또한 상기 빵은 관능적인 면, 색상, 향미, 맛 및 전반적인 기호도에서도 매우 우수하다.

도 1은 본 발명의 대추 추출물의 전자 공여능(%)을 나타낸 것이다.

도 2는 실시예 1의 10˚Brix의 대추 추출물(A) 및 1/2 희석한 5^˚Brix의 대추 추출물(B)의 크산틴 옥시데이즈 저해율을 나타낸 것이다.

도 3은 실시예 1의 10˚Brix의 대추 추출물(A) 및 1/2 희석한 5^˚Brix의 대추 추출물(B)의 티로시나제 저해율을 나타낸 것이다.

도 4는 실시예 1의 10˚Brix의 대추 추출물 및 1/2 희석한 5˚Brix의 대추 추출물의 Fe²⁺ 및 Cu²⁺ 이온 결합력을 나타낸 것이다.

도 5a 및 b는 각 암세포 주 MDA-MB-231(유선암 세포), SK-MEL-31(악성 피부암세포), G361(피부암세포) 및 A549(폐암세포)에 대한 증식억제 효과를 나타낸 그래프이다.

도 6은 실시예 2의 대추 추출물을 포함하는 빵의 제조공정을 도시한 것이다.

도 7은 대추 추출물 첨가량에 따른 반죽의 신장도와 저항도 값의 비율인 형상계수(Resistance/Extensibility)를 나타낸 것이다.

도 8은 반죽의 발효 팽창력을 나타낸 것이다.

도 9는 반죽의 발효과정 중 pH 변화를 나타낸 것이다.

도 10은 실시예 2의 반죽의 발효과정에 따른 효모 균수의 변화를 나타낸 것이다.

도 11은 대추 추출물 무첨가 또는 첨가하여 제조한 빵의 외관/단면 사진이다.

Claims (5)

1. (a) 밀가루;

   (b) 상기 밀가루 100 중량 대비 10 내지 80 중량부(액상) 또는 1 내지 8 중량부(건조상)의 대추 추출물;

   (c) 상기 밀가루 100 중량 대비 0.1 내지 10(건조중량)중량부의 이스트; 및

   (d) 상기 밀가루 100 중량 대비 0.1 내지 10 중량부의 염;

   을 포함하는 기능성 빵 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 밀가루 100 중량대비 0.5 내지 10 중량부의 탈지분유, 0.1 내지 10 중량부의 쇼트닝, 0.01 내지 10 중량부의 설탕 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 더욱 포함하는 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 대추 추출물은 대추에 물 또는 유기용매를 가한 후 추출 또는 열수 추출한 것이며;

   상기 유기용매로는 알콜, 헥산, 에틸아세테이트, 아세톤 및 이들이 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되며;

   상기 알콜은 탄소수 1 내지 5의 알콜 또는 이의 30 내지 99 %의 희석액인 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 대추 추출물은 물 100 중량 기준으로 건대추를 15 내지 20 중량비로 가한 후 100 내지 120 ℃에서 20 분 내지 1시간 자비하고, 이를 여과하여 제조된 것인 조성물.
5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 따른 기능성 빵 조성물로 제조된 빵.