KR101292313B1

KR101292313B1 - 흑대추의 제조방법

Info

Publication number: KR101292313B1
Application number: KR1020110006954A
Authority: KR
Inventors: 신승렬; 홍주연; 남학식; 전태익
Original assignee: 농업회사법인대흥(주); 경산시
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2013-07-31
Also published as: KR20120085554A

Abstract

본 발명은 건대추에 비해 성분이 기능이 강화된 흑대추의 제조방법 및 그 흑대추에 관한 것이다.
본 발명에 따른, 성분과 기능이 우수한 흑대추의 제조방법은, 건대추를 적정 온도와 적정 상대습도에서 단계별로 숙성시켜서 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 다른 식품에 부재료로 소량 사용되는 종래의 경향을 극복하고 대추의 활용성을 다양화할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 흑대추는 후술하는 바와 같이 성분과 기능성이 강화된 특징을 가지므로 식품학적으로도 우수하다.

Description

흑대추의 제조방법{The manufacturing method of black jujube}

본 발명은 건대추에 비해 성분이 기능이 강화된 흑대추의 제조방법 및 그 흑대추에 관한 것이다.

생활수준의 향상에 따른 식생활 패턴의 변화로 과실의 소비가 매년 급격하게 증가하고, 이러한 추세에 따라 과실의 신선도 유지, 가공, 저장 및 품질 향상에 대한 광범위한 연구 및 개발이 요구되고 있다.

일상적으로 먹고 있는 식품에서도 천연소재에 대한 관심이 증가하고 건강과 관련한 3차 기능성을 중시하는 경향이 고조되면서 한방 재료를 이용한 식품의 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 과실은 기호성뿐만 아니라 많은 무기질 및 비타민과 다량의 섬유소를 함유하고 있어 현대인의 성인병 예방에 그 어떤 식품보다 중요시되고 있다. 전통적으로 식품과 한방 재료로 널리 사용돼온 약선 식품으로는 대추, 오미자, 생강 등이 널리 사용되고 있으며, 이렇게 널리 사용되어온 약선 식품중의 하나인 대추는 그 자체가 하나의 식품이나 재료로 사용되기보다는 다른 재료에 소량 첨가되어 사용되는 부재료로 대부분 사용되고 있다.

대추(Ziziphus jujube Miller)는 갈매나무과(Rhamnace)에 속하는 낙엽활엽교목의 열매로서 중국계는 Zizyphus jujuba Miller라 하고 인도계는 Zizyphus mauritiana LAM이라 하며, 유럽 남부, 아시아 남부 및 동부가 원산지로 우리나라, 중국, 일본에 분포한다. 우리나라에는 재래종인 복조, 보은, 산조대추 등이 분포하고 있다. 대추의 잎은 타원형이며 매끄럽고 세 개의 잎맥이 뚜렷하고 타원형의 열매를 맺는데 껍질이 얇고 녹색을 띠나 익으면서 적갈색으로 변화한다. 대추의 과육은 향기가 별로 없으며 단맛이 강하고 산미가 있어 상쾌한 느낌을 준다. 대추는 껍질이 적색을 띠고 있어 우리나라 전래의 길흉사와 예식에 올려졌으며 생식 및 요리를 통해 식용되나, 생대추는 저장성이 낮기 때문에 주로 건조하여 사용하고 있다.

예로부터 대추는 한방에서 감초처럼 감미를 내기 위하여 첨가되는 경우가 많았으며 그 자체로도 위경련, 불면증 소화불량, 대장하혈, 청혈, 지각과민증의 증상을 개선시키는 약효가 있다. 민간에서는 잘 익은 대추를 말렸다가 달여 먹으면 열을 내리게 하고 변비를 없애며 기침도 멎게 하는 것으로 알려져 있다.

본 발명은 유익한 과실임에도 그 자체로 소비되기보다는 대추분말, 대추차, 대추고 등이나, 다른 식품에 부재료로 소량 사용되는 종래의 경향을 극복하고 대추의 활용성을 다양화하는 것을 목적으로 한다.

발명자들은 이를 위해 건대추를 일정 기간 숙성시켜서 새로운 유형의 가공품인 흑대추로 제조하고, 그 성분을 분석하는 한편 건대추와 흑대추의 열수 및 에탄올 추출물의 항산화성을 평가함으로서 흑대추의 식품학적인 기능성을 실증하였다.

본 발명에 따른, 성분과 기능이 우수한 흑대추의 제조방법은,

건대추를 적정 온도와 적정 상대습도에서 단계별로 숙성시켜서 제조하는 것을 특징으로 한다.

더욱 구체적으로 성분과 기능이 우수한 흑대추의 제조는, (1) 건대추를 온도 40℃, 상대습도 90~95%의 항온항습기(Canstant terperature & humidity chamber)에서 수분 함량이 약 40~60%를 유지하게 20∼30시간 전처리하는 1차 숙성단계;

(2) 온도 60℃, 상대습도 80~90%의 항온항습기에서 40∼50시간 동안 처리하여 자가분해 및 갈변화 반응을 시키는 2차 숙성단계;

(3) 온도 40℃, 상대습도 60~80%의 항온항습기에서 20∼30시간 후숙 성숙 처리를 하는 3차 숙성단계; 및

(4) 숙성된 흑대추를 25℃에서 20~30시간 건조 및 숙성시키는 4차 숙성 및 건조단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 상기 각 제조방법으로 제조되는, 성분과 기능이 우수한 흑대추인 것을 특징으로 한다.

후술하는 바와 같이 대추를 숙성하면, 탄수화물, 섬유소 및 단백질 같은 고분자물질이 숙성 중에 분해되어 가용성 저분자물질로 전환되고 또한 성숙 및 갈변됨에 따라 유용성분(기능성 물질)의 생성에 따라 당도(brix), 가용성 단백질, 폴리페놀 등의 함량이 일반 건조 대추(원료)에 비해 높아지고, 전자공여능, SOD 유사활성 등과 같은 항산화활성이 높아짐을 확인할 수 있다.

특히 본 발명은 대추를 온도와 습도를 달리하여 숙성시키는 점에도 큰 특징이 있다. 예컨대, 식품의 갈변 및 흑변은 온도와 습도에 의해 탄수화물에서 유래된 카르보닐기를 가진 당류와 단백질, 펩타이드에서 유래된 아미노산 물질이 축합되어 일어나는 현상으로서 온도와 습도가 높을수록 잘 일어나지만 본 발명에서는 흑대추의 품질을 증진하고자, 즉 대추의 유용 성분의 함량 증가와 기능성 성분의 생성을 유도하기 위하여 습도를 감소시켜 흑변 현상을 억제하였다.

1단계에서 저온 다습의 조건을 부여한 것은 건대추에 수분함량이 증가되도록 하기 위함이고, 2단계의 온도와 습도는 건대추의 갈변 및 흑변을 초기 촉진하기 위함이며, 3단계는 흑변을 억제하여 유효성분의 증가를 유도하기 위한 숙성단계이고, 4단계는 건조단계이다.

본 발명에 따르면 다른 식품에 부재료로 소량 사용되는 종래의 경향을 극복하고 대추의 활용성을 다양화할 수 있다.

본 발명에 따른 흑대추는 후술하는 바와 같이 성분과 기능성이 강화된 특징을 가지므로 식품학적으로도 우수하다.

도 1은 본 발명에 따른 흑대추의 제조 중 대추의 변화 상황을 순서별로 나타낸 것이다.

이하 본 발명을 구체적인 실시예와 함께 상세히 설명한다.

<재료 및 방법>

1. 실험 재료

본 연구에 사용한 대추는 경산에 소재하고 있는 (법인)대흥농산에서 건대추를 구입하여 사용하였다.

2. 흑대추의 제조

흑대추의 제조는 건대추를 온도는 40℃, 상대습도는 90~95%의 항온항습기(Canstant terperature & humidity chamber)에서 수분 함량이 약 50%를 유지하게 20∼30시간 전처리(1차 숙성단계)한 후 온도 60℃, 상대습도 80~90%에서 40∼50시간 동안 자가분해 및 갈변화 반응(2차 숙성단계)을 시킨 후 온도를 40℃, 상대습도 60~80%에서 20∼30시간 후숙 성숙(3차 숙성단계)처리를 한다. 숙성된 흑대추는 25℃에서 20~30시간 건조 및 숙성(4차 숙성 및 건조단계)하여 최종 완성된다(도 1 참조).

이와 같이 하여 제조된 흑대추는 건대추(원료)에 비해 수분함량(10~15%)과 수분활성도(0.5~0.7)는 낮고 당도(6~10 brix)와 폴리페놀 함량은 높으며 항산화성이 우수한 것을 확인하였다.

3. 흑대추의 이화학적 특성 조사

(1) 일반성분의 분석

① 수분 정량

건대추 및 흑대추의 수분함량을 측정하기 위하여 적당량의 시료를 취하여 적외선수분측정기(Presisa HA-300, Switzerland)를 사용하여 반복 측정하여 함량으로 나타내었다.

② 조회분 정량

조회분은 직접회화법으로 도가니의 항량을 구하고 일정량의 시료를 취하여 회화로를 사용하여 200℃에서 1시간, 300℃에서 1시간, 550℃에서 3시간 동안 회화한 뒤 desiccator에서 30분 방냉하여 항량을 구하여 회화 전후의 항량 차로써 조회분의 함량을 산출하였다.

③ 조지방 정량

조지방의 정량은 Soxhlet법에 준하여 측정하였다. 즉, 시료 5 g을 원통여과지에 넣고 탈지면으로 막은 후 100∼105℃ 건조기에 넣고 2∼3시간 건조하였다. 건조된 원통여과지를 desiccator에 방냉 한 후 soxhlet 추출관에 넣고 60∼65℃ 수욕상에서 8∼16시간 동안 추출하여 산출하였다.

④ 조단백질 정량

조단백질의 함량은 식품공전(Ministry of health and welfare, 1995)에 따라 Kjeldahl법으로 측정하였다. 1g 내외의 시료를 정밀하게 채취하여 Kjeldahl 분해관에 취하고 여기에 분해촉매제와 진황 황산을 넣어 분해장치(Tecator digestor 8, Foss, Sweden)에 장착하여 420℃에서 50분간 가열 분해한 후 Kjeldahl 자동적정장치(2300 Kjeltic analyzer, Foss, Sweden)로 측정하였다.

⑤ 탄수화물 정량

시료 전체를 100%로 하여 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 함량 %를 감한 것을 탄수화물(carbohydrates) 함량(%)으로 나타내었다.

(2) 당도 및 pH 측정

당도 및 pH 측정은 시료 각 10g을 증류수 90mL를 넣고 homogenizer로 갈아서 여과하여 시험용액으로 사용하였으며 당도는 당도계(Atago 1T, Japan)로 측정하였고, pH는 pH meter(HM-25R, Japan)로 반복하여 측정한 후 평균값으로 나타내었다.

(3) 색도 측정

색도 측정은 소비자의 기호성을 자극하는 중요한 요인으로써 건대추와 제조한 흑대추의 색도에 대해 color meter (CR-3600D, Minolta, Japan)를 사용하여 측정하였으며, 이것을 Hunter 값 즉, 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)로 나타내었다. 이때 사용한 표준 백색판(standard plate)은 기기의 manual에 따라 L (lightness), a(redness), b(yellowness) 값을 3회 반복하여 측정한 후 평균값으로 나타내었다.

(4) 수분활성도 측정

시료의 수분활성도는 수분활성도측정기(AQS-2-TC, Nagy, Germany)를 이용하여 측정하였으며, 시료를 측정용 플라스틱용기에 80% 정도 채운 후 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.

(5) 수용성 단백질 정량

수용성 단백질은 시료 50 g을 증류수 200 mL를 가하여 마쇄한 후 3,000 rpm에서 10분간 원심분리하고 상층액만 여과지(Whatman No. 4)로 여과한 뒤 250 mL로 정용하여 시료용액으로 사용하였다. 수용성 단백질의 함량은 Lowry 등의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 시료용액 0.2 mL를 시험관에 취하고 Lowry 혼합시약을 1 mL첨가하여 30℃에서 10분간 반응시켰다. 여기에 0.1 mL folin-ciocalteu's phenol reagent를 첨가한 뒤 다시 실온에서 30분간 반응시키고 분광광도계(Hitachi U-2001, Japan)를 사용하여 750nm에서 흡광도를 측정하였다. Bovine serum albumin(Sigma Chemical Co.)으로 검량선을 작성하여 검량선에 의해 단백질의 함량을 산출하여 시료의 단백질 함량을 나타내었다.

4. 흑대추 추출물의 항산화 효과

(1) 추출물의 제조

실험에 사용한 건대추 및 흑대추의 추출물 제조는 다음과 같이 추출하였다.

열수 추출물은 50 g당 10배에 해당하는 3차 증류수를 각각 가한 후 85℃에서 3시간 동안 환류 추출하였다. 이 과정을 3회 반복 추출하여 모아진 각각의 추출액은 여과지(Whatman No. 4)로 여과하여 제조하였다. 또 에탄올 추출물은 각 시료 50 g에 10배량의 70% 에탄올을 각각 가한 후 60℃에서 3시간 동안 추출하였고, 이 과정을 3회 반복 추출하여 모아진 각각의 추출액은 여과지(Whatman No. 4)로 여과하여 제조하였다. 각 추출액은 회전식증발 농축기(Eyela, Japan)로 감압농축 및 동결건조기(FD5510SPT, Ilshin, Korea)를 사용하여 동결 건조하여 각 추출물의 시료를 제조하였다.

(2) 총 폴리페놀 정량

총 폴리페놀 화합물의 정량은 Folin-Denis 법으로 측정하였다. 즉, 추출물을 적당한 농도로 희석한 시료액 0.2 mL를 시험관에 취하고 증류수를 가하여 2 mL로 만든 후 여기에 0.2 mL Folin-ciocalteu's phenol reagent를 첨가하여 잘 혼합한 후 3분간 실온에 방치하였다. 정확히 3분 후 Na₂CO₃포화용액 0.4 mL를 가하여 혼합하고 증류수를 첨가하여 4 mL로 만든 후 실온에서 1시간 방치하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 총 폴리페놀 화합물은 표준물질을 tannic acid로 이용하여 작성한 검량선으로부터 함량을 구하였다.

(3) 전자공여능(Electron donating ability) 측정

대추 추출물의 전자공여능(EDA:electron donating ability)은 Blois 등의 방법에 준하여 각 시료의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)에 대한 전자공여 효과로써 시료의 환원력을 측정하였다. 즉 각 추출물을 농도별로 제조한 시료 2 mL에 0.2 mM DPPH 용액 1 mL를 가하고, 10초간 vortex mixing 후 37℃에서 30분간 반응시킨 다음 이 반응액을 spectrophotometer(Hitachi UV-2001, Japan)를 사용해서 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.

(4) SOD(Superoxide dismutase) 유사활성 측정

SOD 유사활성 측정은 Marklund 등의 방법에 따라 각 시료 0.2 mL에 pH 8.5로 보정한 tris-HCl buffer(50 mM tris[hydroxymethyl] amino-methane＋10 mM EDTA) 3 mL와 7.2 mM pyrogallol 0.2 mL를 가하였다. 그런 다음 25℃에서 10분간 반응시킨 후 1 N HCL 0.1 mL로 반응을 정지시킨 다음 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. SOD 유사활성은 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도 감소율로 나타내었다.

(5) Xanthine oxidase 저해 효과 측정

Xanthine oxidase 저해 효과는 Stripe와 Corte의 방법에 따라 측정하였다. 각 시료용액 0.1 mL와 0.1 M potassium phosphate buffer(pH 7.5) 0.6 mL에 xanthine(2 mM)을 녹인 기질액 0.2 mL를 첨가하고 xanthine oxidase(0.2 unit/mL) 0.1 mL를 가하여 37℃에서 5분간 반응시킨 후 1 N HCL 1 mL를 가하여 반응을 종료시킨 다음 반응액 중에 생성된 uric acid의 양을 292 nm에서 흡광도를 측정하였다. Xanthine oxidase 저해 효과는 시료용액의 첨가군과 무첨가군의 흡광도 감소율로 나타내었다.

5. 통계 처리

모든 실험은 3회 이상 반복 실시하였고, 평균±표준편차로 표시하였다.

<결과 및 고찰>

1. 흑대추의 유용성분 함량

(1) 일반성분 함량

건대추와 건대추를 숙성시켜 제조한 흑대추의 일반성분 함량을 분석한 결과는 Table 1과 같다. 건대추의 수분함량은 22.66% 이었으며, 흑대추의 수분함량은 10.36% 이었고, 조단백질 측정 결과 건대추는 4.85%, 흑대추는 5.11%의 함량을 나타내었다. 또한 조지방 측정 결과 건대추는 0.25%, 흑대추는 0.24%의 함량을 나타내었고, 조회분의 함량은 건대추와 흑대추가 1.68, 1.72%의 함량을 각각 나타내었다. 탄수화물의 함량은 건대추는 70.55%, 흑대추는 82.56%를 나타나, 숙성시켜 제조시킨 흑대추가 단백질, 탄수화물, 회분은 증가하고, 수분 및 지방은 감소하는 것으로 나타났다.

씨를 뺀 건조 대추와 일반 건조 대추의 일반성분을 Kwon 등이 분석한 결과와 유사한 경향으로 수분이 20.4%, 조단백질이 5.3%, 조회분이 2.7% 조지방이 1.3% 함유하고 있었다.

(2) 당도 및 pH 변화

건대추와 건대추를 이용하여 숙성시켜 제조한 흑대추의 당도와 pH를 측정한 결과를 Table 2에 나타내었다. 건대추의 당도가 6.07 birx로 측정되었으며, 흑대추가 7.23 brix 이었고, pH는 건대추와 흑대추가 각각 4.88과 4.12로 측정되었다. 건대추를 숙성시켜 제조한 흑대추의 당도는 1.06 brix 증가하였으며 pH는 조금 낮아짐을 알 수 있었다.

(3) 색도 변화

건대추와 건대추를 이용하여 숙성시킨 흑대추의 색도 변화에 대하여 측정한 결과를 Table 3에 나타내었다.

Table 3에서와 같이 명도를 측정한 결과 건대추가 34.78이었고, 흑대추가 31.82 이었으며, 적색도를 나타내는 a 값은 건대추와 흑대추가 각각 5.97, 0.34로 나타났다. 황색도 b 값은 건대추가 6.62, 흑대추가 -0.02로 측정되어 건대추를 숙성시켜 제조한 흑대추가 건대추에 비해 명도, 적색도, 황색도 모두 낮아짐을 나타내었다.

일반 건대추의 색도는 L, a, b 값이 각각 19.74, 3.85, 4.42로 Kwon 등이 보고한 연구에서는 비슷한 색도를 나타내었으나, 건조방법에 따른 색도의 변화를 조사한 연구에서 천일건조한 대추의 L 값이 32.36, a 값이 25.86, b 값이 14.61로 보고한 결과와는 명도 값은 비슷하게 나타났으나 적색도 a와 황색도 b값에서는 약간의 차이를 나타내었다.

(4) 수분활성도(Aw) 변화

미생물의 생육에 미치는 것은 식품 중에 함유한 전수분함량이 아니고, 미생물이 실제 이용할 수 있는 수분량, 즉 식품중의 단백질, 탄수화물 등 유기물질과 수소결합을 하고 있는 결합수(bound water)는 이용하지 못하고, 열역학적으로 운동이 자유로운 자유수(free water)를 이용할 수 있다. 자유수는 각종 수용성 용질이 녹아 있는 용액상태로써 미생물이 이용할 수 있는 수분의 양을 표시하는데, 식품의 절대수분량보다 수분활성 Aw로 표시하는 것이 적절하다.

Table 4는 건대추와 흑대추의 수분활성도를 측정한 결과를 나타내었다. 건대추의 수분활성도가 0.7490이었던 것이 숙성시켜 제조한 흑대추에서는 건대추보다 휠씬 낮은 0.4487의 수분활성도를 나타내었다.

일반적으로 세균, 효모 곰팡이 중에서 낮은 Aw에서 잘 견디는 것이 곰팡이 이고 가장 약한 것은 세균이다. 미생물이 증식할 수 있는 Aw 한계를 보면 세균은 0.86, 효모는 0.78, 곰팡이는 0.65인데, 건대추에서는 효모의 생육도 어렵고, 흑대추에서는 일반적인 곰팡이의 생육도 힘들 것으로 생각된다.

(5) 수용성 단백질 함량

건대추와 건대추를 이용하여 일정 온도와 일정 습도에서 일주일간 숙성시켜 제조한 흑대추의 수용성 단백질 함량을 분석한 결과를 Table 5에 나타내었다.

건대추의 수용성 단백질의 함량은 1.83 g/100g이었으며 흑대추는 3.03 g/100g의 함량을 나타내어 건대추에 비해 흑대추에서 1.20 g/100g이 높은 수용성 단백질 함량을 나타내었다.

2. 흑대추 추출물의 항산화 효과

(1) 추출물의 총 폴리페놀 함량

페놀성화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2 차 대사산물의 하나로써 분자 내 phenolic hydroxyl 기가 효소 단백질과 같은 거대 분자들과 결합하는 성질이 있기 때문에 항돌연변이, 콜레스테롤 저하작용, 항암 및 항산화작용 등의 다양한 생리활성 기능을 갖는다. 또한, 플라보노이드는 항산화 작용, 순환기계 질환의 예방, 항염증, 항알레르기, 항균, 항바이러스, 지질저하 작용, 면역증강작용, 모세혈관강화 작용 등이 보고된 바 있다.

건대추와 흑대추 열수 및 70% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과를 Table 6에 나타내었다.

총 폴리페놀 함량을 분석한 결과 건대추의 열수 추출물에서는 2.35 g/100g, 70% 에탄올 추출물에서는 2.34 g/100g이었고 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물에서는 각각 3.05와 3.03 g/100g의 함량을 나타내었다. 건대추에 비해 흑대추에서 두가지 추출물 모두 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났으며, 조금의 차이지만 에탄올 추출물의 비해 물 추출물에서 높은 함량을 나타내었다.

Joo 등이 크기별로 분류한 건대추의 폴리페놀 함량이 각각 특초(158.06 ㎎%), 상초(223.13㎎%), 약초(326.46 ㎎%) 이었으며, Woo 등의 건대추 추출물의 폴리페놀 함량이 13~18 mg/g으로 보고한 것과 비교해 볼 때 본 연구에서는 높은 총 폴리페놀 함량을 나타내었다.

(2) 추출물의 전자공여능

건대추와 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물의 항산화 활성 정도를 측정하고자 농도별 DPPH(1,1- diphenyl-2-picryl hydrazyl)에 대한 전자공여능을 측정하여 건대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물은 Fig. 1.에 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물은 Fig. 2.에 각각 나타내었고 대조구로서는 천연 항산화제인 Ascorbic acid를 사용하였다.

Fig. 1.에서와 같이 건대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물은 농도가 증가함에 따라 전자공여능은 증가함을 보였고, 열수 추출물이 70% 에탄올 추출물에 비해 다소 높은 전자공여능을 보였다. 열수 및 70% 에탄올 추출물 1,000 ㎍/mL의 농도에서 각 91.35%, 85.96%의 전자공여능을 보였고, 특히 건대추 열수 추출물의 125 ㎍/mL의 농도에서 80%이상의 전자공여능을 나타내어 천연 항산화제인 Ascorbic acid의 88.39%와 비슷한 전자공여능을 나타냄으로써 낮은 농도에서도 건대추 추출물의 기능성이 우수함을 알 수 있었다.

Fig. 2.는 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물의 전자공여능을 나타낸 것이다. 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물은 농도가 증가함에 따라 추출물 모두 전자공여능이 증가함을 알 수 있었고, 건대추와 비슷하게 열수 추출물이 70% 에탄올 추출물에 비해 다소 높은 전자공여능을 나타내었다. 열수 및 70% 에탄올 추출물 1.000 ㎍/mL의 농도에서는 각 97.94%, 93.05%의 전자공여능을 보였고, 열수 추출물의 경우는 Ascorbic acid의 전자공여능 96.84% 보다 높은 전자공여능을 확인할 수 있다.

건대추와 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물은 62.5 ㎍/mL의 농도에서도 50% 이상의 전자공여능을 나타내어 기능성이 우수함을 알 수 있다.

Lee 등은 싸리의 열수, 가압열수, 에탄올 추출물의 농도가 높아질수록 DPPH에 대한 전자공여능도 증가한다고 보고 하였으며 이는 본 연구 결과와 유사한 경향이었다. 또한 Kang 등은 전자공여능이 phenolic acid와 flavonoid 및 기타 phenol성 물질에 대한 항산화작용의 지표로 작용하며 페놀화합물의 전자공여능은 농도가 상승할수록 증가한다고 보고하였다.

전자공여능 측정에 사용된 DPPH는 ascorbic acid, 토코페롤, 방향족 화합물, 방향족 아민류에 의하여 환원되어 짙은 자색이 탈색됨으로써 전자공여능의 측정이 가능하다. 따라서 각 추출물에서 이러한 radical을 환원시키거나 상쇄시키는 능력이 크면 높은 항산화 활성 및 활성 산소를 비롯한 다른 radical에 대한 소거 작용을 기대할 수 있다. 따라서 본 실험에 사용한 건대추와 흑대추 추출물은 이러한 활성 라디칼을 환원시키거나 상쇄시키는 능력이 커서 높은 항산화 활성 및 활성 산소를 비롯한 다른 라디칼에 대한 소거활성을 기대할 수 있으며 인체 내에서 활성 라디칼에 의한 노화를 억제하는 척도로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

(3) 추출물의 SOD 유사활성능

SOD 유사활성능 측정은 식품의 산화방지와 인간의 노화 억제와도 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있으므로 산화효소인 pyrogallol과 건대추와 흑대추 열수 및 70% 에탄올 추출물을 반응시켜 측정한 결과를 Fig. 3.와 Fig. 4.에 나타내었다.

건대추 열수 및 70% 에탄올 추출물을 농도에 따라 SOD 유사활성능을 측정한 결과는 Fig. 3.과 같다. 건대추 열수 및 70% 에탄올 추출물의 농도가 높아질수록 SOD 유사활성능은 모든 군에서 증가하였으며, 건대추 열수 추출물이 70% 에탄올 추출물에 비해 높은 SOD 유사활성능을 보였다. 또한 1,000㎍/mL의 농도에서는 Ascorbic acid가 43.91%의 SOD 유사활성능을 보였으며 열수 추출물이 41.25% 정도의 SOD 유사활성능을 보여 우수함을 알 수 있었다. 건대추 추출물 500 ㎍/mL 농도에는 열수 추출물의 경우 30% 이상의 SOD 유사활성능을 보였으며 70% 에탄올 추출물에 비해 2배 이상의 SOD 유사활성능을 확인할 수 있었다.

흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물에 대한 SOD 유사활성능을 측정한 결과는 Fig. 4.와 같다. 열수 및 70% 에탄올 추출물의 농도가 증가할수록 SOD 유사활성능은 증가하는 경향을 나타내었으나 열수 추출물이 70% 에탄올 추출물에 비해 다소 높은 SOD 유사활성능을 보였다. 특히, 1,000 ㎍/mL의 농도에서는 Ascorbic acid가 43.91%의 SOD 유사활성능을 보였으나 열수 추출물의 경우는 47.39%로 나타나 Ascorbic acid 에 비해 높은 SOD유사활성능을 보였다. 흑대추 열수 및 70% 에탄올 추출물 250 ㎍/mL의 농도에서 각 20% 이상의 SOD 유사활성능을 확인할 수 있었다.

Han 등은 국내에서 생산된 62종의 과실, 채소, 버섯의 SOD 유사활성을 측정한 결과 과실 중에서는 감과 키위가, 채소 중에서는 딸기, 마늘, 미나리, 상추, 브로콜리의 활성도가 높았으며, 이들 식품 속의 수용성 화합물 중에서는 ascorbic acid, ascorbic acid-6-palmitate, glutathione(reduced)이 높은 SOD 활성을 가진다고 보고하였다. 이러한 결과를 미루어 보아 천연물 중 비타민 C의 함량이 높은 것이 항산화 효과, SOD 유사활성 및 nitrite 소거작용이 우수할 것으로 사료된다.

SOD는 ROS(Reactive oxygen species, 활성산소종)에 대한 항산화 효소의 일종으로 세포와 조직에 강한 독성을 갖는 superoxide radical anion(O₂ ^-)을 hydrogen peroxide(H₂O₂)와 O₂로 전환시켜 주어 세포를 보호하는 물질로서 퇴행성 뇌질환, 심혈관계질환 등 각종 질병과 관련이 있는 것으로 보고되어 있다.

(4) 추출물의 Xanthine oxidase 저해 효과

Xanthine oxidase는 생체 내 purine 대사에 관여하는 효소로 xanthine 혹은 hypoxanthine 으로부터 urea를 형성하여 혈장 내 urea가 증가되면 낮은 용해성으로 인하여 골격에 축척되어 심한 통증을 유발하는 통풍(gout)을 일으킨다. 그리하여 xanthine oxidase에 대한 건대추 및 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물의 저해활성을 살펴 본 결과 다음과 같다.

건대추와 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물의 xanthine oxidase 저해활성은 시료농도를 달리하여 효소의 저해활성을 측정하였으며 그 결과는 Fig. 5. 및 Fig. 6.과 같다.

우선 건대추 열수 및 70% 에탄올 추출물의 xanthine oxidase 저해활성 결과는 Fig. 5.와 같다. 건대추 열수 및 70% 에탄올 추출물의 농도가 증가할수록 요산의 생성량이 줄어들어 xanthine oxidase에 대한 저해활성이 높아짐을 알 수 있었다. 건대추 열수 및 70% 에탄올 추출물 1,000 ㎍/mL의 농도에서 각각 37.70%, 36.31%의 저해활성을 보였으며, 건대추 열수 추출물의 경우가 70% 에탄올 추출물에 비해 다소 높은 xanthine oxidase 저해활성을 확인할 수 있었다.

흑대추 열수 및 70% 에탄올 추출물의 xanthine oxidase 저해 활성 결과는 Fig. 6.에 나타내었다. 전반적으로 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물의 농도가 증가할수록 xanthine oxidase 저해 활성이 증가함을 보였으며, 열수 및 70% 에탄올 추출물의 각 농도에서 비슷한 xanthine oxidase 저해활성도를 나타내었다. 흑대추의 70% 에탄올 추출물은 125 ㎍/mL 농도에서 30.95%의 저해활성을 보여 열수 추출물보다 다소 높은 xanthine oxidase 저해 활성을 나타내었다.

이상의 결과로 Stirpe와 Corte의 xanthine oxidase 저해활성 실험에서 폴리페놀류가 저해 효과가 높다는 연구 보고에서와 같이 건대추와 흑대추의 열수 및 에탄올 추출물의 폴리페놀 함량이 높아 통풍의 예방 또는 생약 치료제의 개발 및 이용이 가능할 것으로 사료된다.

<요 약>

본 연구는 하나의 과실임에도 불구하고 그 재료 자체로써 소비되기 보다는 다른 식품에 부재료로 소량 사용되고 있는 건대추와 건대추를 이용하여 일정기간 숙성시켜서 제조한 흑대추의 성분분석과 용매 추출물의 항산화성을 평가함으로서 흑대추의 식품학적인 기능성을 검토하고자 하였다.

수분함량은 건대추가 22.66%, 흑대추는 10.36% 이었고, 조단백질 측정 결과 건대추는 4.85%, 흑대추는 5.11%의 함량을 나타내었다. 조지방은 건대추가 0.25%, 흑대추는 0.24%의 함량을 나타내었고, 조회분의 함량은 건대추와 흑대추가 1.68, 1.72%의 함량을 각각 나타내었다. 당도는 건대추와 흑대추가 각각 6.07, 7.23 brix로 흑대추가 조금 더 높게 당도를 보였다. 건대추의 수분활성도가 0.7490이었던 것이 흑대추에서는 건대추보다 휠씬 낮은 0.4487의 수분활성도를 나타내었다. 건대추의 명도 L은 34.78 이었고 흑대추가 31.82 이었으며, 적색도를 나타내는 a 값은 건대추와 흑대추가 각각 5.97, 0.34로 나타났다. 황색도 b 값은 건대추가 6.62, 흑대추가 -0.02로 나타났다. 수용성 단백질의 함량은 건대추가 1.83 g/100g이었으며 흑대추는 3.03 g/100g의 함량을 나타내었다.

추출 용매에 따른 항산화 측정 결과는 건대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물의 수율은 각각 55.67, 62.95% 이었고 흑대추의 열수 추출물의 수율은 60.13%, 에탄올 추출물의 수율은 65.97% 이었으며, 총 폴리페놀 함량은 건대추의 열수 추출물에서는 2.35 g/100g, 70% 에탄올 추출물에서는 2.34 g/100g이었고 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물에서는 각각 3.05와 3.03 g/100g의 함량을 나타내었다. 전자공여능 측정 결과, 건대추와 흑대추의 열수 및 70% 에탄올 추출물은 농도가 증가함에 따라 전자공여능은 증가함을 보였고, 열수 추출물이 70% 에탄올 추출물에 비해 다소 높은 전자공여능을 보였다. 열수 및 70% 에탄올 추출물 1,000 ㎍/mL의 농도에서 각 91.35%, 85.96%의 전자공여능을 보였고, 특히 건대추 열수 추출물의 125 ㎍/mL의 농도에서 80%이상의 전자공여능을 나타내어 같은 농도의 천연 항산화제인 Ascorbic acid 88.39%와 비슷한 전자공여능을 나타내었다. 흑대추 열수 추출물이 70% 에탄올 추출물에 비해 다소 높은 전자공여능을 나타내었고 열수 및 70% 에탄올 추출물 1.000 ㎍/mL의 농도에서는 각 97.94%, 93.05%의 높은 전자공여능을 나타내었다. SOD유사활성능 측정 결과, 건대추와 흑대추 모두 열수 추출물이 70% 에탄올 추출물에 비해 높은 SOD 유사활성능을 보였으며, 건대추 1,000 ㎍/mL의 농도에서는 Ascorbic acid 만큼의 SOD 유사활성능을 보여 열수 추출물이 41.25% 활성능을 보였다. Xanthine oxidase 저해활성은 건대추 열수 및 70% 에탄올 추출물 1,000 ㎍/mL의 농도에서 각각 37.70%, 36.31%의 저해활성을 보였고, 흑대추의 70% 에탄올 추출물은 125 ㎍/mL 농도에서 30.95%의 저해활성을 보여 열수 추출물보다 다소 높은 xanthine oxidase 저해 활성을 나타내었다.

이상의 결과로써 대추는 많은 영양성분뿐 아니라 미량성분도 함유하고 있으며, 나아가 열수 및 에탄올 추출물 모두 높은 항산화성을 나타내어 기능성 식품으로 손색이 없는 식품임이 확인되었다. 또한 건대추에 비해 건대추를 이용하여 숙성시켜 제조시킨 흑대추에서 보다 많은 영양성분 및 미량성분을 함유하고 있었으며, 추출물에서는 항산화성이 우수한 기능성을 나타내어 새로운 유형의 가공품인 흑대추가 우수한 성분과 기능을 갖는 식품이 될 수 있을 것으로 판단된다.

Claims

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(1) 건대추를 온도 40℃, 상대습도 90~95%의 항온항습기에서 수분 함량이 40~60%를 유지하게 20∼30시간 전처리하는 1차 숙성단계;
(2) 온도 60℃, 상대습도 80~90%의 항온항습기에서 40∼50시간 동안 처리하여 자가분해 및 갈변화 반응을 시키는 2차 숙성단계;
(3) 온도 40℃, 상대습도 60~80%의 항온항습기에서 20∼30시간 후숙 성숙 처리를 하는 3차 숙성단계; 및
(4) 숙성된 흑대추를 25℃에서 20~30시간 건조 및 숙성시키는 4차 숙성 및 건조단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
흑대추의 제조방법.
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