KR101532749B1 - 항산화 및 항알레르기성 육가공품 첨가제 및 육가공품 그리고 육가공품 첨가제 제조방법 - Google Patents

항산화 및 항알레르기성 육가공품 첨가제 및 육가공품 그리고 육가공품 첨가제 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항산화 및 항알레르기 육가공품 첨가제 및 육가공품 그리고 육가공품 첨가제 제조방법에 관한 것으로써, 인공첨가물인 항산화제 및 방부제 등을 대체할 수 있는 천연물질을 포함하는 육가공품 첨가제를 제공한다는 장점이 있다.
나아가, 육가공품에서 발생 가능한 알레르기 질환을 예방할 수 있는 육가공품 및 이의 제조방법을 제공함으로써, 종래에 육가공품 알레르기 질환을 가지는 소비자들의 육가공품 및 소시지 소비를 늘릴 수 있는 장점이 있다.

Description

항산화 및 항알레르기성 육가공품 첨가제 및 육가공품 그리고 육가공품 첨가제 제조방법{Antioxidant and Anti-Allergic featured Meat product additive and Method and containing Antioxidant and Anti-Allergic featured Meat product additive Meat product}
본 발명은 항산화 및 항알레르기성 육가공품 첨가제 및 육가공품 그리고 육가공품 첨가제 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인공첨가물인 항산화제 및 방부제 등을 대체할 수 있는 천연물질을 포함하는 육가공품 첨가제에 관한 것이다. 또한, 육가공품에서 발생 가능한 알레르기 질환을 예방할 수 있는 육가공품에 관한 것이다.
포도에는 포도당, 과당이 풍부하여 피로회복에 좋으며, 구연산, 사과산, 주석산 등이 함유되어 있어 새콤한 맛과 향기를 가지므로 식욕증진을 도와주며 비타민 B1, B2, C, 펙틴, 칼륨, 철분 등이 풍부한 알칼리성 식품이다. 천연색소로 알려져 있는 안토시아닌이 포도 과피에 다량으로 함유되어 있으며, 포도씨에는 (+)-카테킨,(-)-에피머카테킨, (-)-에피카테킨-3-갈레이트 등의 모노머, 다이머, 트라이머 및 테트라머의 프로시아닌이 풍부하게 함유되어 있다. 예로부터 포도는 이뇨작용을 하고 기혈을 보하며 폐허로 오는 기침, 만성 기관기염에 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 생혈 및 조혈 작용을 하여 빈혈에 좋고 바이러스 활동을 억제하여 충치를 예방하고, 레스베라트롤이라는 항암 성분이 있어서 암의 억제에도 효과가 있으며, 신경세포를 만드는 신경효소의 활동과 효능을 증진하여 알츠하이머병이나 파킨슨병 등의 퇴행성 질병을 예방하는 데도 도움을 준다.
플라보노이드(Flavonoid)류인 플라보놀(flavonol)의 일종인 하기 화학식 1로 표시되는 캠페롤(Kaempferol)은 일반적인 식용 폴리페놀 화합물로서, 이는 식용 식물에 많이 존재하며 건강에 있어 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 일반적으로, 이러한 디페닐프로판 골격(diphenylpropane skeleton)을 가진 플라보노이드류들은 항암, 항산화 및 항염, 항알레르기의 효능도 가진 것으로 알려져 있다.
[화학식 1]
Figure 112013043553873-pat00001
종래에는 “인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조, 가공한 식품”인 기능성 식품의 소재로 홍삼, 인삼, DHA, EPA과 비타민 E등이 주로 사용되고 있으며 따라서 다수의 식품들이 이들 소재를 활용하여 생산, 판매되고 있는 실정이다. 이중 홍삼, 특히 인삼은 기능성 식품 소재 내 시장 중에서도 약 80-90%를 차지하고 있는 기능성 소재로 그 적용범위가 매우 다양하여 거의 모든 기능성 식품 내 소재로 활용되고 있다. 그러나 기능성 식품 시장은 제한된 소재로 인하여 소비자들의 다양한 욕구 혹은 식품에 대한 기호를 충족시키기에는 다소 무리가 있으며 특히 보다 큰 가치를 위한 시장증진에는 다소 무리가 있을 것으로 판단된다. 따라서 다양한 기능성 소재의 발굴과 함께 이들 소재에 대한 올바른 기능이 밝혀져야 하는 것은 물론이고 식품 소재로써의 활용을 높이기 위해서는 경제성 또한 겸비해야 될 것이다.
한편, 축산분야와 관련한 알레르기성 질환의 발생은 세계적으로도 극히 제한된 결과만이 보고되고 있으며 특히, 알레르기 저하에 관련한 연구는 거의 보고되고 있지 않다. 현재까지 보고된 논문들에 의하면 고기에서 알레르기를 유발하는 알레르겐으로는 잔존 혈액 내 알부민이며 (Choi et al., 2010; Fuentes Aparicio et al., 2005) 특히 생 돼지고기 추출물을 활용하여 알레르기 여부를 테스트한다면 유아뿐만 아니라 어른에게까지도 알레르기 유발이 가능하다 (Asero et al., 1997; Atanaskovic-Markovic et al., 2002). 더욱이, 돼지고기를 불에 굽는다 하여도 돼지고기 내 알레르기 유발 단백질은 파괴되지 않음으로 인하여 면역력이 정상인 어른들도 돼지고기에 의해 알레르기 유발이 가능한 것으로 나타났다 (Atanaskovic-Markovic et al., 2002). 그러나 돼지고기를 통한 알레르기 유발 저하 방안은 오늘에까지도 제안되고 있지 않으며 특히 소시지와 같이 돼지고기를 이용한 가공품 내 알레르기 저하 방안에 대한 연구는 현재까지도 전무한 실정이다.
근래에는, 천연의 물질을 첨가하여 소시지 내 아질산염의 첨가량을 줄이거나 대체하는 방안들은 현재 많은 제품에 적용되고 있으며 또한 합성 항산화제를 천연의 항산화제로 대체하는 연구들은 오늘에 까지도 활발히 진행, 적용되고 있다. 그러나 돼지고기 내 존재하는 알레르겐에 의해 유발될 가능성이 있는 다양한 알레르기성 반응을 최소화 할 수 있는 가공제품의 개발은 시도된 바 없는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 인공첨가물인 항산화제 및 방부제 등을 대체할 수 있는 천연물질을 포함하는 육가공품 첨가제를 제공하며, 육가공품에서 발생 가능한 알레르기 질환을 예방할 수 있는 육가공품 및 육가공품 첨가제 제조방법을 제공하려는 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 분말 형태의 포도 부산물을 포함하는 항산화 및 항알레르기 효과를 갖는 육가공품 첨가제를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 포도 부산물은 포도박일 수 있으며, 상기 포도 부산물에는 페놀성화합물(phenolic compounds) 을 포함할 수 있으며, 상기 페놀성화합물은 지용성 폴리페놀을 포함할 수 있고, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 페놀성화합물은 플라보노이드 및 안토시아닌 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 플라보노이드는 캠페롤을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 지용성 폴리페놀을 2.0 ~ 2.5 mg/ml 포함할 수 있고, 상기 캠페롤을 6 ~ 13ng/ul 포함할 수 있으며, 상기 플라보노이드를 0.3 ~ 0.5mg/ml 및 안토시아닌을 0.2 ~ 0.3 ug/ml포함할 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 본 발명의 육가공품 첨가제를 포함하는 항산화 및 항알레르기성 육가공품을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 육가공품 첨가제는 0.5 ~ 1 중량%를 포함할 수 있고, 상기 육가공품은 닭고기, 돼지고기와 쇠고기 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 육가공품은 소시지일 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은 (1) 포도 부산물을 준비하는 단계;(2) 상기 포도 부산물을 동결건조하는 단계; 및 (3) 상기 동결건조한 부산물을 분쇄하는 단계;를 포함하는 항산화 및 항알레르기성 육가공품 첨가제 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 동결건조하는 단계는 -40 ~ -20 ℃에서, 12 ~ 48 시간 수행할 수 있다.
본 발명의 항산화 및 항알레르기 육가공품 첨가제는 인공첨가물인 항산화제 및 방부제 등을 대체할 수 있는 천연물질을 포함하는 육가공품 첨가제를 제공할 수 있다.
나아가, 육가공품에서 발생 가능한 알레르기 질환을 최소화할 수 있는 육가공품 및 소시지를 제공하여, 알레르기 질환을 가지는 사람들에게도 육가공품 및 소시지를 제공할 수 있게 한다.
도 1은 왼쪽부터 비교예 1, 비교예 2, 실시예 1 및 실시예 2를 통해 제조한 소시지의 사진이다.
도 2는 준비실험예 8에서 HPLC로 측정한 캠페롤 함량 그래프이다.
도 3은 실험예 5에서 혈구측정기로 측정한 그래프이다.
도 4는 실험예 5에서 웨스턴블럿(Western blot)으로 측정한 EMBP 그래프이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이 종래의 육가공품에는 인공첨가제를 포함한다는 문제점이 있었고, 또한 육가공품에 잔존하는 알부민으로 소비자들이 알레르기를 일으킬 수 있다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 한 측면에 따르면, 분말형태의 포도 부산물을 포함하는 항산화 및 항알레르기 효과를 갖는 육가공품 첨가제를 제공한다.
이를 통해, 천연물질을 포함하는 육가공품을 제공할 수 있으며, 동시에 육가공품을 통해 발생할 수 있는 알레르기성 천식 등의 알레르기 질환의 발생을 최소화할 수 있다.
본 발명의 포도는 거봉, 델라웨어, 캠벨어얼리 및 청포도 등과 같은 통상적으로 포도품종에 포함되는 것이라면 어느 것이든 무방하다.
또한, 본 발명의 포도 부산물은 포도를 통해서 얻을 수 있는 모든 물질을 포함하며, 바람직하게는 포도껍질, 포도박 및 포도를 착즙 및/또는 절단하여 얻은 포도즙을 여과하고 남은 찌꺼기 또는 포도즙을 만드는 과정에서 나오는 부산물일 수 있다. 상기 착즙 수단은 녹즙기, 분쇄기, 압착기 및 착즙기 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있으며, 상기 여과 수단은 여과포, 여과지, 체 및 여과기 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 포도 부산물은 가장 바람직하게는 포도박일 수 있으며, 상기 포도박은 포도주스를 만들고 남은 찌꺼기로서 여기에는 포도껍질, 과육, 및 포도씨가 포함되어 있을 수 있다.
현재 포도 부산물은 산업적으로 잘 이용되고 있지 않을 뿐만 아니라, 가격의 형성조차 되어있지 않거나, 포도원물에 비해 현저히 낮은 가격이다. 따라서 본 발명에서 유효성분을 가지고 있는 포도 부산물을 육가공품 첨가제, 육가공품 및 소시지에 포함함으로써, 경제적인 효과를 가져올 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 포도 부산물은 지용성 폴리페놀을 포함할 수 있다.
폴리페놀은 합성 항산화제의 사용에 대한 우려로 인해 대체되는 천연 산화방지제이며, 특히 과채류 내 폴리페놀은 항산화 작용은 물론, 항미생물과 함께 항암 그리고 항염증 반응을 나타내는 것으로 알려지고 있다.
그래서 종래부터 다진 생선 요리, 돼지고기, 닭고기의 지질 산화를 지체시키는데 포도의 폴리페놀이 효과는 예전부터 많이 보고되어져 왔다.(Carpenter, O’Grady, O’Callaghan, O’Brien, & Kerry, 2007; Lau, & King, 2003; S, & Border, 2008; S, Brenes, & Go, 2009).
일반적으로 포도원물에는 수용성 폴리페놀 및 지용성 폴리페놀이 포함되어 있으나, 수용성 폴리페놀은 높은 지방 비율을 포함하는 육류 제품에 적용하기에는 부적합하여, 경제적인 효과가 없으며, 포도원물로부터 포도즙을 생산할 때 대부분의 수용성 폴리페놀은 포도즙의 형태로 제거될 수 있다.
또한, 수용성 폴리페놀은 물을 용매로 추출되는 폴리페놀로 지용성 폴리페놀과 유사한 항산화, 항미생물, 항암 및 항염증 반응 등의 효능은 있으나, 일반적으로 폴리페놀의 효과치는 수용성보다는 지용성 폴리페놀에서 더욱 높을 수 있다.
따라서 본 발명에서는 포도 부산물 내 상당수 잔존하고 있는 지용성 폴리페놀을 포함할 수 있고, 포도 부산물은 수분이 제거되고 남은 농축된 지용성 폴리페놀을 포함하기 때문에 항산화 및 항알레르기에 효과를 가지는 육가공품 첨가제, 육가공품 및 소시지를 제공할 수 있다.
본 발명에서는 포도원물의 포도껍질과 포도 부산물 추출물에서 존재하는 폴리페놀양의 측정과 상기 포도원물의 포도껍질과 포도 부산물을 포함하여 제조한 소시지의 저장일 수에 따라 pH, 색도 및 조직적 특성의 변화를 측정하였다. 이를 통해 포도 부산물의 첨가로 인해 변화할 수 있는 pH 및 pH 변화에 따른 색도의 변화를 통해서, 본 발명에서 제공하는 육가공품의 기호도 및 상업성을 확인하였고, 티오바비튜릭산에 반응하는 물질(Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)을 측정함으로써 항산화능력에 대한 효과를 확인하였다(표 2, 7, 8, 9, 10참조).
이를 통해, 포도 부산물이 포도원물의 포도껍질이 가지는 효과와 유사하게 나타낸다는 것을 알 수 있었고, 본 발명을 통해 현재까지 산업적으로 이용되지 않고 있는 포도 부산물을 사용함으로써 경제적인 효과도 가져올 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 포도 부산물은 캠페롤을 포함할 수 있다.
포도과 식물 내 존재하는 것으로 알려져 있는 캠페롤은 최근 알레르기성 천식에 탁월한 효능이 있는 것으로 보고되고 있다.(Gong et al., 2012) 따라서 포도 부산물 내 포함되어 있는 지용성인 캠페롤은 돼지고기 내 남겨진 혈액 알부민 (Choi et al., 2010; Fuentes Aparicio et al., 2005)으로 인하여 발생되는 알레르기의 발병을 개선시킬 수 있다.
따라서 본 발명에서는 포도 부산물의 추출물과 캠페롤을 일정 농도 실험용 쥐에게 투여하여 알부민으로 인한 알레르기를 최소화함과 보다 높은 알레르기 저하 능력을 보일 수 있었고, 이를 통해 포도 부산물의 추출물이 캠페롤의 양을 줄이거나, 대체할 수 있다는 것을 알 수 있었다(표 12참조).
또한, 포도 부산물을 포함하여 소시지를 제조한다면 저장성 향상과 더불어 소시지 색도가 아질산염을 첨가하지 않은 소시지보다 향상된다는 것을 확인하였다(표 8참조).
또한, 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 포도 부산물은 캠페롤, 플라보노이드 및 안토시아닌 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 플라보노이드와 안토시아닌은 항산화능력을 보유하는데, 이러한 항산화능은 안정적이고 간단하며 재현성이 높아 널리 사용되는 항산화 검색법인 1-디페닐-2-피크릴하이드라질(DPPH, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)라디칼 소거활성의 측정을 통하여 확인하였다.
안토시아닌은 일반적으로 과채류의 색을 나타내게 하는 천연의 색소로 현재 시력보호는 물론, 당뇨병예방, 중금속배출, 소염 및 살균과 노화방지에 탁월한 효과가 있을 수 있다. 또한, 플라보노이드의 경우에는 유해산소에 의한 과산화 반응을 억제할 뿐 아니라 세포의 신진대사를 돕고 아토피, 비염 및 천식과 같은 알레르기 반응에 대한 알레르겐을 원천적으로 봉쇄함으로써 항알레르기 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에서는 포도원물의 포도껍질과 포도 부산물 추출물에서 존재하는 플라보노이드 및 안토시아닌의 양 측정과 상기 포도원물의 포도껍질과 포도 부산물을 포함하여 제조한 소시지의 저장일 수에 따라 pH, 색도, 조직적 특성 및 항산화도의 변화를 측정하였다.
이를 통해 포도 부산물의 첨가로 인해 변화할 수 있는 pH 및 pH 변화와 더불어 포도 부산물의 첨가에 따른 색도의 변화를 통해서, 본 발명에서 제공하는 육가공품의 기호도 및 상업성을 확인하였고, TBARS를 측정함으로써 항산화능력에 대한 효과를 확인하였다(표 2, 7, 8, 9참조).
본 발명의 육가공품은 식용으로 생산되는 모든 축육 및 가금육을 포함한 식육을 원료로 하여 소시지, 햄 등 제조되는 것을 의미할 수 있고, 바람직하게는 원료로써, 닭고기, 돼지고기 및 쇠고기 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
소비자들의 대다수는 쇠고기보다는 닭고기 혹은 돼지고기에 대한 소비를 주류로 하고 있는 관계로 닭고기와 돼지고기로 인한 알레르기 발생 빈도가 높아질 수 있는데 특히, 튀김의 형태로 조리되는 닭고기보다는 직화에 의해 소비되는 돼지고기 내 알부민에 의한 알레르기의 발생이 상존할 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 본 발명의 육가공품 첨가제를 포함하는 항산화 및 항알레르기 효과를 갖는 육가공품을 제공하며, 상기 육가공품 첨가제는 0.5 ~ 1 중량%를 포함할 수 있다. 만약 0.5 중량% 미만이면, 첨가량 부족으로 항산화 혹은 항알레르기 작용에 문제가 있을 수 있고, 1 중량%를 초과하면, 프로옥시던트(pro-oxidant)가 증가한다는 문제점이 있을 수 있다(표 7,8,9 참조)
본 발명의 육가공품은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 포도 부산물을 함유하는 외에 함유되는 성분에는 특별한 제한은 없으며 통상의 육가공품과 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예로는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 (타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 육가공품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜 및 탄산 음료 등에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다.
그밖에 본 발명의 육가공품들은 천연 과일 주스 및 과일 주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은 (1) 포도 부산물을 준비하는 단계;(2) 상기 포도 부산물을 동결 건조하는 단계; 및 (3) 상기 동결건조한 부산물을 분쇄하는 단계;를 포함하는 항산화 및 항알레르기성 육가공품 첨가제 제조방법을 제공하고, 상기와 같이 제조된 육가공품 첨가제를 원료육에 포함하여 항산화 및 항알레르기성 육가공품을 제공할 수 있다.
본 발명에서 포도즙을 짜고 남은 찌꺼기를 동결 건조하여야 하는데 이는 잔존하는 수분을 제거함으로써 저장성을 증진시키고 지용성 폴리페놀의 농도를 증가시키기 위함이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 동결건조하는 단계는 -40 ~ -20℃에서, 12 ~ 48시간 수행할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[준비예]
준비예 1 : 포도박 ( GSP ) 준비
-20℃에서 48 시간 동안 동결건조된 머루포도의 포도박(GSP, 이하 GSP라 칭함)을 블렌더(Ya Hong Electronic Co., China)로 분쇄하여 분말화 하였다.
준비예 2
머루포도의 알맹이를 제거한 머루포도의 껍질을 준비예 1과 동일하게 분말화 하였다.
준비예 3
머루포도의 알맹이를 제거한 머루포도의 껍질을 준비하였다.
준비예 4
머루포도를 준비하였다.
[ 준비실험예 ]
모든 준비실험예 및 실험예의 통계 분석은 SAS 소프트웨어 (Version 6.12, Cary, NC, USA, 1998)를 사용하여 수행하였으며, GLM 분석과 함께 유의한 차이는 5%내에서 던컨의 다중 범위 시험(Duncan’s Multiple Range Test, with a predetermined significance level of P < 0.05)으로 분석하였다.
준비실험예 1: 당도 및 산도 측정
준비예 1 ~ 4의 각각 1 g을 10 mL의 증류수와 혼합하고 이후 GMK-703AC를 이용하여 당도 및 산도를 측정하였고, 측정결과는 표 1에 나타내었다.
측정결과, GSP의 당도와 산도는 각각 5.15 및 0.13이었으며, GSP는 가공 식품의 첨가제로써 사용할 수 있다.
준비예1 준비예2 준비예3 준비예4 SEM1 P-value
당도(%/Brix) 5.15b 6.41b 1.17c 17.89a 0.71 0.01
산도(%) 0.13c 0.38b 0.03d 0.43a 0.02 0.01
표 1을 해석하면, 준비예 1 ~ 4의 당도는 1.17 - 17.89% 였으며, 준비예4의 당도는 포도 전체를 과즙으로 전환하였기 때문에 17.89%로 가장 높았으나, 준비예 3 은 1.17%로 당도가 가장 낮았다. 그리고 준비예 3을 동결건조 처리하여 측정한 준비예 2의 경우 이는 포도껍질 내 수분이 제거되어 당도가 1.17%에서 6.41%로 상승하였다.
또한, 준비예 1의 당도를 측정하였더니 준비예 2의 당도와 유사한 5.15%를 나타났고, 이는 동결 건조하여 수분이 제거되었기 때문이다.
한편, 준비예 1 ~ 4의 산도측정에서는 0.03 - 0.43%를 나타냈으며, 준비예 4의 산도는 포도 전체를 과즙으로 전환한 다음 측정하였으므로 0.43%를 나타났다. 그리고 준비예 3의 산도는 0.03%로 가장 낮았으며, 준비예 1 및 2의 산도를 측정하였더니 이들은 각각 0.13%와 0.38%를 나타내었다.
결론적으로, 준비예 4의 포도 전체 과즙의 당도 및 산도가 가장 우수하다는 것은 자명하지만, 준비예 1 및 2의 GSP 및 포도껍질의 당도 및 산도가 준비예 4 와 유사한 수치를 나타냄으로써, 포도 전체의 과즙이 아니더라도 GSP 및 포도껍질과 같은 포도부산물이 가공 식품의 첨가제로써 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.
준비실험예 2 : GSP 색상 측정
준비예 1 및 2의 분말 10g GSP를 100 mL의 20 %, 75%, 100% 메탄올에서 각각 혼합하여, 4℃에서 24 시간 동안 추출(VS-8480SR, 비전 과학 (주), 대전, 한국)하였다.
각각의 추출물은 UV-스펙트로포토미터(UV-spectrophotometer)를 통하여 420, 520 및 620 nm에서 노란색, 빨간색 및 파란색의 색조(color tint)와 색소 비율을 하기 [수학식 2]로 계산하였고, 표 2에 나타내었다. (Almela, Javaloy, Fernandez-Lopez, & Lopez-Roca, 1995)
[수학식 2]
1) 색상 강도(Color intensity, CI) = A420 + A520 + A620
2) 색조(Color tint) = (A420 / A520)
3) 노란색의 비율(Percentage of yellow) = [100 × (A420 / CI)]
4) 빨간색의 비율(Percentage of red) = [100 × (A520 / CI)]
5) 파란색의 비율(Percentage of blue) = [100 × (A620 / CI)]
단, 상기 수학식 2에서 A420는 420 nm에서 읽은 수치이고, A520는 520 nm에서 읽은 수치이며, A620는 620 nm에서 읽은 수치이다.
20%, 75% 및 100% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2의 색도
Methanol 20%
pH 5 5.5 6 6.5 7 SEM1 P-value
% 준비예 1
Color
tint		 1.26e 1.27de 1.29de 1.31d 1.35c 0.01 0.01
Yellow 41.28e 41.56de 41.93de 42.22d 42.90c 0.23 0.01
Red 32.83c 32.63cd 32.45cd 32.20de 31.81e 0.14 0.01
Blue 25.89a 25.81ab 25.62b 25.57b 25.29c 0.30 0.01
준비예 2
Color
tint		 1.26e 1.42b 1.36c 1.38bc 1.46a 0.01 0.01
Yellow 45.48b 47.69a 45.85b 45.37b 45.45b 0.23 0.01
Red 36.19a 33.75b 33.66b 32.77c 31.06f 0.14 0.01
Blue 18.33g 18.56g 20.49f 21.86e 23.49d 0.30 0.01
Methanol 75%
% 준비예 1
Color
tint		 2.46d 2.62c 2.60c 2.83b 3.00a 0.13 0.01
Yellow 59.54c 62.07b 63.50a 59.00d 45.93g 1.31 0.01
Red 24.16g 23.66h 24.43f 20.87i 15.31j 1.59 0.01
Blue 16.30d 14.27g 12.07j 20.13b 38.76a 1.37 0.01
준비예 2
Color
tint		 1.04h 1.24g 1.32f 1.33f 1.37e 0.13 0.01
Yellow 44.44h 47.58f 48.09e 48.08e 47.52f 1.31 0.01
Red 42.61a 38.46b 36.50c 36.22d 34.66e 1.59 0.01
Blue 12.95i 13.96h 15.41f 15.70e 17.72c 1.37 0.01
Methanol 100%
% 준비예 1
Color
tint		 2.50e 3.57d 8.40b 8.74a 6.04c 0.52 0.01
Yellow 57.64e 66.57d 84.48b 85.00a 78.20c 2.80 0.01
Red 23.08f 18.66g 10.06i 9.72j 12.95h 1.93 0.01
Blue 19.27a 14.77e 5.46g 5.28g 8.85f 0.95 0.01
준비예 2
Color
tint		 1.03i 1.39h 1.60g 1.69f 1.69f 0.52 0.01
Yellow 40.84i 48.70h 51.45g 52.36f 51.77g 2.80 0.01
Red 39.77a 34.96b 32.23c 30.92d 30.67e 1.93 0.01
Blue 19.40a 16.34d 16.31d 16.72c 17.56b 0.95 0.01
상기 표 2의 해석은 하기와 같다.
20% 메탄올 추출:
1) 색도 : 20% 메탄올 추출용액은 pH에 따라 색도에 영향을 받았으며, 20% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 준비예 2의 색도는 pH가 증가함에 따라 점차 증가하였다.
2) 노란색도 : 20% 메탄올로 추출한 준비예 1의 노란색도는 pH가 증가함에 따라 점차 증가하여 pH 5일 때 노란색의 색도는 41.28%에서 pH가 7일 때에는 42.90%로 증가하였고, 20% 메탄올로 추출한 준비예 2의 노란색도는 pH에 영향을 받지 않았다.
3) 붉은색도 : 한편, 20% 메탄올로 추출한 준비예 1과 준비예 2는 pH가 5.0 - 7.0으로 증가하면 붉은색의 색도는 유의적으로 감소하였다. 20% 메탄올로 추출한 준비예 1은 pH가 5 - 7로 증가한다면 붉은색 색도는 32.83%에서 31.81%로 감소하였고, 20% 메탄올로 추출한 준비예 2는 pH가 5 - 7로 증가한다면 붉은색 색도는 36.19%에서 31.06%로 감소하였다.
4) 푸른색도 : 또한, 푸른색의 색도는 pH에 따라 준비예 2에서는 18.33 - 23.49%로 점차 증가하였으나 준비예 1에서는 pH가 5 - 7까지 증가한다면 푸른색 색도는 감소하는 경향을 나타내었다.
75% 메탄올 추출:
1) 색도 :　한편, 75% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2는 pH의 변화에 영향을 받았다. 75% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2는 pH가 증가함에 따라 색도가 점차 증가하였다.
2) 노란색도 : 준비예 1의 노란색 색도는 pH 변화에 따라 59.54 - 63.50%로 증가하였으나 pH가 6.5에서 7로 증가한다면 59.00%에서 45.93%로 감소하였고, 75% 메탄올로 추출한 준비예 2의 노란색 색도는 pH 5 - 6 변화에 따라 44.44 - 48.09%로 증가하였으나 이후 47.52%로 감소하였다.
3) 붉은색도 : 또한, 75% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2는 pH가 5.0 - 7.0으로 증가한다면 붉은색 색도는 유의적으로 감소하였다.
75% 메탄올로 추출한 준비예 1은 pH가 5 - 7로 증가한다면 붉은색 색도는 24.16%에서 15.31%로 감소하였고, 75% 메탄올로 추출한 준비예 2는 pH가 5 - 7로 증가한다면 붉은색 색도는 42.61 - 34.66%로 감소하였다.
4) 푸른색도 : 푸른색의 색도는 pH에 따라 75% 메탄올로 추출한 준비예 1에서는 pH 5 - 6까지는 푸른색 색도가 감소하였으나, pH 6.5에서 부터 점차 증가하여, pH 7에서는 38.76%를 나타내었고, 75% 메탄올로 추출한 준비예 2에서는 점차 증가하는 경향을 나타내었다.
100% 메탄올 추출:
1) 색도 : 또한, 100% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2는 pH의 변화에 영향을 받았다. 100%의 메탄올로 추출한 준비예 1은 pH가 5에서 6.5까지 색도 가 증가하였으나 pH가 7에 도달한다면 색도는 pH가 6.5일 때 보다 유의적으로 낮은 6.04%를 나타내었고, 100%의 메탄올로 추출한 준비예 2는 pH가 증가함에 따라 점차 증가하는 색도를 나타내었다.
2) 노란색도 : 100% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2는 pH의 증가에 따라 노란색의 색도가 점차 증가하였고, 100% 메탄올로 추출한 준비예 1의 노란색 색도는 pH 변화에 따라 57.94 - 85.00%를 나타내며 pH에 따라 유의적인 차이를 보였고, 100% 메탄올로 추출한 준비예 2의 노란색 색도도 pH 변화에 따라 40.84 - 52.36%를 나타내며 유의적이었다.
100% 메탄올로 추출한 준비예 1은 pH가 5에서 6.5까지 증가한다면 노란색의 색도 또한 85.00%까지 증가하였으나 pH가 7에 도달한다면 노란색의 색도는 pH가 6.5일 때 보다 유의적으로 낮은 78.20%을 나타내었다.
3) 붉은색도: 한편, 100% 메탄올로 추출한 준비예 1의 붉은색 색도는 pH가 5에서 7로 증가한다면 23.08에서 12.95%로 감소하였고, 100% 메탄올로 추출한 준비예 2의 붉은색도는 pH가 5에서 7로 증가한다면 39.77%에서 30.69%로 감소하였다.
4) 푸른색도 : 그리고 푸른색의 색도는 100% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2를 추출액에서 pH를 달리한다면 서로 다른 색도를 나타내었으며, 일반적으로 pH 증가에 따라 100% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2의 푸른색 색도는 점차 감소하는 경향을 나타내었다.
pH에 따라 변화하는 100% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2에 대한 푸른색 색도의 범위는 각각 5.28 - 19.27%와 16.31 - 19.40% 이고, pH 5에서 100% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2의 푸른색 색도는 유사하였으나 pH가 증가하면서 색도의 감소는 100% 메탄올로 추출한 준비예 1에서 컸다. 따라서 pH 5에서 19.27% 였던 푸른색 색도는 pH가 6.5로 증가한다면 푸른색 색도는 5.28%를 나타냈고, 100% 메탄올로 추출한 준비예 1 및 2 모두에서는 pH가 5에서 6.5까지 증가한다면 푸른색 색도는 모두 감소하였으나 pH가 7로 증가한다면 다시 증가하였다.
결론적으로, 추출시 사용한 메탄올의 농도 및 pH에 따라 준비예 1 및 2의 색도의 차이가 있었으나, 준비예 1 및 2에서는 추출하는 메탄올 농도 및 pH와는 무관하게 유의한 수준의 색도를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
따라서 준비예 1 및 2의 추출물로 측정한 색도는 가공 식품의 첨가제로써 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.
준비실험예 3: 폴리페놀량 측정
후안 & 슈슈(Juan & Chou, 2010)가 발표한 방법으로 측정하였다.
총 폴리페놀 함량 측정을 위하여, 준비예 1 및 2의 분말 10g 을 100 mL의 100% 메탄올과 75% 메탄올에 각각 혼합하여, 4℃에서 24 시간 동안 추출(VS-8480SR, 비전 과학 (주), 대전, 한국)하였다. 추출한 0.1 mL의 추출물과 1 mL를 포린-사이오칼튜(Folin-Ciocalteu) 시약을 혼합하여 3 분 동안 교반(vortexed)하였고, 1 N 무수탄산나트륨(sodium carbonate anhydrous) 300 μL를 추가하여 교반(vortexed)하고, 90 분 동안 실온에서 방치하였다. 그리고 2 mL의 증류수(DDW)를 혼합하였으며, 최종 혼합물을 725 nm에서 UV-스펙트로포토미터(UV-spectrophotometer)를 통하여 ㎎ / mL 단위로 읽었다. 표준화합물로는 갈릭산(gallic acid)을 사용하였고, 측정결과는 표 3에 나타내었다.
준비실험예 4: 플라보노이드( Flavonoid ) 의 측정
플라보노이드의 함량 측정을 위해서 준비예 1 및 2의 분말 10g 을 100 mL의 100% 메탄올과 75% 메탄올에 각각 혼합하여, 4℃에서 24 시간 동안 추출(VS-8480SR, 비전 과학 (주), 대전, 한국)하였다. 추출한 0.5 mL의 추출물과 1.5 mL의 메탄올을 교반(vortexed)하고, 10 %의 염화알루미늄(AlCl3)을 추가하였다.
이후 5분 동안 교반(vortexed)하였고, 0.1 M 칼륨 아세테이트 0.1 mL와 증류수(DDW) 2.8 mL를 추가 혼합하였다. 최종 혼합물은 415 nm에서 UV-스펙트로포토미터(UV-spectrophotometer)를 통하여 ㎎ / mL 로 읽었으며, 표준용액으로는 퀄세틴을 사용하였고, 측정결과는 표 3에 나타내었다.
준비실험예 5: 안토시아닌(anthocyanin)양 측정
안토시아닌 양을 측정하기 위하여, 몬테스, 바이카리오, 레이먼, 펫 & 에레디 아(Montes, Vicario, Raymundo, Fett, & Heredia (2005))에 설명된 프로토콜을 수정 실시하였다.
요약하면, 준비예 1 및 2의 분말 10g을 100 mL의 100% 메탄올과 75% 메탄올에 각각 혼합하여, 4℃에서 24 시간 동안 추출(VS-8480SR, 비전 과학 (주), 대전, 한국)하였다. 추출한 1g 추출물을 100 mL 용매(에탄올:염산=85:15)와 혼합하여, 24 시간 동안 4℃ 교반(was shaken)하였다. 각각의 추출물은 여과되어 UV-스펙트로포토미터(UV-spectrophotometer)를 통하여 535 nm에서 읽었고, 하기 수학식 1을 통해 안토시아닌(anthocyanin)양을 계산하였고, 측정결과는 표 3에 나타내었다.
[수학식 1]
안토시아닌(㎍/mL) = [(535 nm에서 흡광도× 용매 볼륨) / 시료 무게] × (1 / 65.1)
준비실험예 6 : DPPH 라디칼 소거능 ( DPPH radical scavenging activity )의 측정
Park, Kang, Shin, Hur, Kim, & Jin (2013) 에세이를 수정하여 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였다.
DPPH 측정은 준비예 1 및 2의 분말 10g을 100 mL의 100% 메탄올과 75% 메탄올에 각각 혼합하여, 4℃에서 24 시간 동안 추출(VS-8480SR, 비전 과학 (주), 대전, 한국)하였다. 추출한 0.15 ㎖ 추출물과 DPPH(methanolic DPPH) 0.9 mL를 혼합하고, 교반(vortexed)한 후, 15 분 동안 실내 평균온도에서 방치하였다. 각 추출물의 광학 밀도는 UV-스펙트로포토미터(UV-spectrophotometer)를 통하여 525 nm에서 읽은 수치를 밀리몰(mM)로 표기하였다. 표준으로 아스코르빈산(ascorbic acid)을 사용하였고, 측정결과는 표 3에 나타내었다.
천연 항산화물질 함량과 항산화도
준비예 1 준비예 2 SEM1 P-
value
메탄올 100% 75% 100% 75%
Polyphenol(mg/mL) 2.15b 2.25b 2.80a 2.78a 0.05 0.01
Flavonoid(mg/mL) 0.47c 0.34d 0.86b 0.90a 0.04 0.01
Anthocyanin(㎍/mL) 0.28b 2.26a 0.23 0.01
DPPH(mM) 0.11c 0.11c 0.24b 0.26a 0.01 0.01
상기 준비실험예 3 ~ 6의 결과의 표 3을 해석하면, 준비예 1 및 2를 75%와 100%의 메탄올로 추출한다면 폴리페놀, 플라보노이드 및 안토시아닌을 추출할 수 있었다.
폴리페놀 함량
준비예 1 및 2의 폴리페놀 함량은 추출시 사용한 100%의 메탄올과 75%의 메탄올에서 2.15 - 2.25 mg/mL 와 2.78 - 2.80 mg/mL 이고, 추출용액인 메탄올의 농도와 관련이 없다는 것을 알 수 있다.
플라보노이드 함량
플라보노이드의 함량은 준비예 1 에서 추출시 사용한 100%의 메탄올과 75%의 메탄올에서 0.34 - 0.47 mg/mL 이고, 100%의 메탄올로 추출하였을 때가 플라보노이드 추출 농도가 높았으며, 준비예 2 내 플라보노이드의 추출은 0.86 - 0.90 mg/mL이고, 75%의 메탄올에서 효율적이었다.
안토시아닌 함량
한편, 준비예 1과 준비예 2 내 안토시아닌 함량은 추출시 사용한 100%의 메탄올과 75%의 메탄올의 농도와 무관하게 각각 0.28ug/mL 와 2.26 ug/mL 이었고, 준비예 2 내 안토시아닌의 함량은 준비예 1 내 안토시아닌의 함량보다 높았다.
DHHP 라디칼 소거활성
그리고 준비예 1 및 2의 DPPH 라디칼 소거활성 측정을 통한 항산화도는 각각 0.11 mM와 0.24 - 0.26 mM 이고, 준비예 2의 항산화도는 준비예 1의 항산화도보다 유의적으로 높았으며, 준비예 2의 DPPH 측정 값은 75%의 메탄올을 이용한 추출액의 항산화도가 100% 메탄올을 활용한 추출액보다 높았다.
결론적으로, 준비예 2의 폴리페놀 함량은 준비예 1 내 폴리페놀 함량보다 유의적으로 높았으나, 준비예 1로도 준비예 2에서 얻을 수 있는 양이 추출가능하다는 것을 알 수 있다.
또한, 플라보노이드의 함량도 준비예 2에서 0.86 - 0.90 mg/mL 이었고 플라보노이드 함량은 75%의 메탄올을 추출용액으로 사용한다면 유의적으로 높았으나, 준비예 1로도 준비예 2에서 얻을 수 있는 양이 추출가능하다는 것을 알 수 있다.
그리고 준비예 1과 준비예 2의 DPPH 측정을 통한 항산화도는 준비예 2의 항산화도가 준비예 1의 항산화도보다 유의적으로 높았으나, 준비예 1로도 준비예 2에서 얻을 수 있는 항산화능이 가능하다는 것을 알 수 있다.
따라서 준비예 1 및 2의 추출물로 항산화효과를 나타내는 가공 식품의 첨가제로써 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.
준비실험예 7 : 항미생물도 측정
한국미생물 보존 센터를 통하여 구입한 이콜라이(E. coli), 살모넬라(salmonella) 및 락토실러스(Lactobacillus)를 10 cm의 플레이트(plate)에 도말한 다음 8 mm 페이퍼디스크(paper disc)를 플레이트(plate)의 4분할 지점 중앙에 올렸다.
그리고 준비예 1 및 2의 분말 10g을 100 mL의 100% 메탄올에 혼합하여, 4℃에서 24 시간 동안 추출(VS-8480SR, 비전 과학 (주), 대전, 한국)하였다. 추출한 추출물을 50 uL씩 페이퍼디스크(paper disc)에 주입시킨 다음 37℃의 항온기에서 균에 따라 배양(대장균 24 시간, 살모넬라 24 시간 및 락토바실러스 48 시간)시켜 나타나는 페이퍼디스크(paper disc) 주위의 생육 저지환 직경을 측정하는 방법으로 항미생물도를 측정하였고, 측정결과는 표 4에 나타내었다.
준비예 1 및 2의 항미생물도
준비예 1 준비예 2 SEM1 P-value
E..coli(cm) 2.30 2.31 0.11 0.95
Salmonella(cm) 2.29 2.55 0.14 0.36
Lactobacillus(cm) 2.03 2.26 0.16 0.49
표 4를 해석하면, 대장균(E..coli)에 대한 준비예 1 및 2의 항미생물 능력은 각각 2.30 cm와 2.31cm로 유사하였고, 살모넬라(Salmonella)에 대한 준비예 1 및 2의 항미생물 능력은 2.29 cm과 2.55 cm 로 수치적 차이는 있었으나 통계적으로 유의하지 않았으며, 살모넬라에 대한 항미생물 능력은 준비예 2에서 수치적으로 높았다. 그리고 락토바실러스(Lactobacillus)에 대한 준비예 1 및 2의 항미생물 능력은 2.03 cm과 2.26cm 로 수치적 차이는 있었으나 통계적으로는 유의하지 않았으며, 락토바실러스에 대한 항미생물 능력은 준비예 2에서 수치적으로 높았다.
결론적으로, 준비예 2의 포도부산물이 항미생물도를 가지는 첨가제로써, 더욱 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 판단되나, 준비예 1도 준비예 2와 유사한 성능을 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있다.
준비실험예 8 : 캠페롤농도 측정
준비예 1 및 2의 분말 10g을 100 mL의 100% 메탄올에 혼합하여, 4℃에서 24 시간 동안 추출(VS-8480SR, 비전 과학 (주), 대전, 한국)하였다. 추출한 추출물을 HPLC (High Performance Liquid Chromatography)에 주입한 다음 캠페롤 표준용액과 비교함으로써 캠페롤 농도를 측정하였고, 측정결과는 도 2와 표 5에 나타내었다.
캠페롤(Kaempferol)의 농도
Treatment 캠페롤 (ng/ul)
준비예 1 12.66a
준비예 2 6.58b
P-value 0.01
SEM1 1.25
표 5를 해석하면, 준비예 1 및 2 내 캠페롤의 함량은 각각 12.66 ng/uL 와 6.58ng/uL 였고, 포도에서 포도즙 즉, 수분의 제거는 샘플 무게 당 캠페롤의 함량을 증가시켰다는 것을 알 수 있다.
결론적으로 지용성 폴리페놀의 추출을 위해서는 수분이 제거된 부산물의 활용이 더욱 경제적일 것으로 판단되며, 준비예 1 및 2는 캠페롤을 대체할 수 있는 첨가제로써 사용가능하며, 바람직하게는 준비예 1이 높은 캠페롤 함량을 가지는 첨가제로써 바람직하게 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.
[ 실시예 ]
실시예 1 : 돼지고기 소시지 제조.
일반적인 돼지 등심(commercial pork loin) 14 kg의 구입 즉시 눈에 보이는 지방을 제거하여 손질하였다. 돼지 등심(pork loins)은 적당한 크기로 잘라 굵게 갈았다(coarse ground).(KitchenAid Professional 600 & KitchenAid Food Grinder Stand Mixer Attachment, KitchenAid, St Joseph, MI, USA)
굵게 간 돼지 등심(pork loins) 3 kg에 표 6과 같이 얼음, 소금, 인산염 및 설탕 등의 성분을 혼합한 다음 (소시지 × 처리 × 저장 일 = 8 × 4 × 4) 다시 갈아서, 준비예 1을 0.5중량%를 혼합하여(KitchenAid Professional 600 & KitchenAid Food Grinder Stand Mixer Attachment, KitchenAid, St Joseph, MI, USA) 2 분 동안 균일하게 섞었다.
길이 10cm, 무게는 약 90 g의 소시지를 전용수조(VS-1901W, Vision Scientific Co., Daejeon, Korea)에서 100℃의 물로 소시지의 내부온도가 74℃가 될 때 까지 조리하였으며 이후, 30 분 동안 4℃에서 냉각하였다.
그리고 스티로폼 포장재인 폴리에틸렌 (LLD-PE, Clean Sense Wrap, Cleansense, Daegu, Korea) 필름으로 소시지를 포장한 다음 냉장고(Icepia, CLK Corporation, Seoul, Korea)에서 10 일 동안 보관하였다.
실시예 2 및 비교예 1 ~ 2
표 6의 수치대로 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소시지를 제조하였다.
성분(중량%) 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2
고기
성분 		돼지고기 등심
(Lean pork meat)		 73.0 73.0 73.0 73.0
Pork fat 12.0 12.0 12.0 12.0
고기 외
성분 		얼음(Ice) 12.26 11.76 12.76 12.70
인산(Phosphate) 0.24 0.24 0.24 0.24
소금(Salt) 1.5 1.5 1.5 1.5
설탕(Sugar) 0.5 0.5 0.5 0.5
첨가제 아질산염 - - - 0.01
아스코르빅산(Ascorbic acid) - - - 0.05
준비예 1 0.5 1.0 - -
Total 100 100 100 100
[ 실험예 ]
실시예 및 비교예의 소시지를 각각 2개씩 총 8개의 소시지를 저장일별로(1, 3, 6, 및 10일) pH 측정, 색상 평가(objective color evaluation), 전단력 및 티오바르비툴산(thiobarbituric acid, TBA)에 반응하는 물질(TBARS)을 측정하였다.
실험예 1 : pH 측정
10g 소시지 샘플과 90 ml의 증류수(DDW)를 균질화(homogenized)되게 혼합하였다. 그리고 pH 미터기(Orion 420A+, Thermo Electron Co., USA)로 각 샘플을 2번 판독(Duplicate readings)측정하였다.
2번 판독(Duplicate readings)으로 평균 값을 계산하는 것은 보고되어져왔고, pH-미터는 사용 전에 pH를 4.0과 10.0의 표준 버퍼용액으로 보정 하였으며, 측정결과는 표 7에 나타내었다.
pH 변화
저장일 pH
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 SEM2 P-value
1 6.26 6.26 6.27 6.26 0.01 0.98
3 5.94bc 5.90c 6.11a 6.02b 0.02 0.01
6 6.02 6.00 6.05 6.01 0.01 0.21
10 6.15b 6.12c 6.19a 6.13c 0.01 0.01
표 7을 해석하면, 저장 초기인 1일까지도 모든 소시지들에서 유의적인 pH 변화가 없었다. 저장 3일의 pH는 비교예 1 소시지에서 가장 높은 6.11을 나타내었으며 이후 비교예 2 및 실시예 1의 pH는 통계적으로 유사한 6.02와 5.94를 나타내었고, 실시예 2의 pH는 유의적으로 가장 낮은 5.90을 나타내었다.
저장 10일의 pH는 비교예 1에서 여전히 높은 6.19를 나타낸 반면, 비교예 2의 pH는 실시예 1 보다 유의적으로 낮으면서 실시예 2의 pH와는 통계적으로 유사한 6.13을 나타내었다. 한편, pH의 수치는 단백질이 보유하는 수분함량과 관련이 있는데, 첨가물질에 따라 pH가 변한다면 수분함량의 정도가 변할 수 있다는 것을 알 수 있다.
결론적으로, 소시지의 pH값은 저장일에 따라 첨가제를 넣지 않은 비교예 1에 비해서 인공첨가제인 아질산염 및 아스코르빅산을 첨가한 비교예 2의 pH가 다소 감소하였는데, 포도 부산물로 제조한 천연첨가제를 첨가한 실시예 1 및 2가 비교예 2와 유사한 pH값을 나타낸 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명의 포도 부산물을 포함하는 천연첨가제가 인공첨가제를 대체 할 수 있다는 것을 알 수 있다.
실험예 2 : CIE L *, a * 및 b * 측정
소시지를 2cm 두께로 절단하고 10 분 동안 상온에 방치하였다.
각각의 CIE L*(명도),a*(적색) 및 b*(황색)은 매일 흰 타일(Y = 94.3, x = 0.3130, y = 0.3199 : 보정수치)로 보정되는 칼러미터(Minolta Chroma Meter CR-300, Minolta Co., Ltd., Ramsey, NJ)를 사용하여 측정하였고, CIE L*, a* 및 b*은 샘플 당 두 개의 서로 다른 수치는 무작위로 촬영한 평균값이며, 측정결과는 표 8에 나타내었다.
소시지의 육색 변화
저장일 CIE L* (Lightness)
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 SEM2 P-value
1 73.41bc 72.99c 75.27a 74.21b 0.23 0.01
3 74.15b 72.28c 76.10a 75.13a 0.33 0.01
6 74.01c 72.66d 76.44a 75.03b 0.32 0.01
10 73.43b 72.21c 75.28a 74.68a 0.28 0.01
a* (Redness)
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 SEM2 P-value
1 1.60b 1.22c 0.92d 6.64a 0.49 0.01
3 1.47b 1.17bc 0.90c 6.39a 0.48 0.01
6 1.28b 1.23b 1.37b 6.22a 0.45 0.01
10 1.28b 1.22b 1.37b 6.12a 0.44 0.01
b* (Yellowness)
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 SEM2 P-value
1 12.55b 12.50b 13.20a 9.41c 0.32 0.01
3 12.79a 12.34a 12.81a 9.12b 0.33 0.01
6 12.55a 12.51a 13.02a 8.79b 0.36 0.01
10 12.52b 12.60b 13.38a 8.79b 0.39 0.01
표 8을 해석하면, 명도(Lightness)는 저장 3일까지 비교예 1에서 유의적으로 가장 높았으며 비교예 2와 실시예 1에서 비교예 1보다는 유의적으로 낮았으나 두 소시지에서는 통계적으로 유사한 73.41 - 75.13을 나타내었고, 실시예 2의 소시지에서는 유의적으로 가장 낮은 명도(Lightness)를 나타내었다.
저장 6일에도 여전히 비교예 1에서 유의적으로 가장 높은 명도(Lightness)를 나타내었으며, 이후 비교예 2, 실시예 1, 실시예 2의 순서였다. 저장 10일에는 비교에 1과 비교에 2 소시지에서 유의적으로 가장 높은 명도(Lightness)를 나타내었으며 이후 실시예 1, 실시예 2의 순서로 명도(Lightness)를 나타내었다.
붉은 색도(Redness)는 저장 전 기간 동안 아질산염을 첨가한 비교예 2에서 유의적으로 가장 높았고, 저장 3일까지는 실시예 1의 붉은색도가 비교예 2 다음으로 높았으나 저장 기간이 10일에 도달하게 된다면 붉은 색도는 비교예 2를 제외하고는 통계적으로 유사하였다.
그리고 노란색도(Yellowness)는 일반적으로 비교예 1에서 유의적으로 가장 높았고, 저장 6일까지는 비교예 2의 노란색도가 유의적으로 가장 낮았다.
결론적으로, 준비예 1 및 2에서는 포도 껍질의 붉은색과 관련있는 친수성 안토시아닌 (Kobayashi, Goto-Yamanoto, & Hirochika, 2004)이 저장 중에 액상으로 손실된 것으로 보이며, 따라서 실시예 1 및 2에 존재하는 다량의 생리 활성 물질(majority of bioactive compounds)은 적색 농도에 영향을 끼치지 않는다는 것을 알 수 있다.
하지만, 명도에서는 비교예 1 및 2와 유사하게 나타내었고, 노란색도에서는 비교예 2보다 우수한 노란색도이며, 비교예 1과 유사한 노란색도를 나타낸 것을 알 수 있다. 이를 통해, 적색도는 비교예2와 유사하지 않으나, 노란색도는 비교예2보다 훨씬 높으므로, 색도에서도 포도 부산물을 포함하는 천연첨가제는 인공첨가제를 대체할 수 있다.
실험예 3 : 전단력 측정
전단력 평가를 위해 소시지를 (1.5 cm × 1.5 cm × 1.5 cm)로 만들어서, 30 분간 실온에서 소시지의 내부 온도가 실온과 유사해질 수 있도록 방치하였다.
소시지를 워너 브래즐 전단장치(Warner Bratzler shearing device)장치가 있는 인스 트론 3343(US/MX50, A & D 주, USA)로 100mm/분 크로스 헤드 속도(crosshead speed)로 절단하였다. 그리고 평균 값을 kg/cm2로 나타내었고, 측정결과 표 9에 나타내었다.
소시지의 전단력(Share force) 비교
저장일 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 SEM2 P-value
Share force (g/cm 2 ) 1 0.79 0.71 0.61 0.79 0.03 0.06
3 0.77 0.73 0.59 0.74 0.03 0.06
6 0.68a 0.78a 0.58b 0.73a 0.02 0.01
10 0.81a 0.81a 0.63b 0.78a 0.02 0.01
표 9를 해석하면, 총 저장일 수 동안 비교예 1에서 가장 낮은 수치를 나타내었고, 비교예 2, 실시예 2 및 실시예 1의 순으로 점차 높은 수치의 전단력이 나타났다.
결론적으로, 전단력은 소시지의 품질 측면에서 가장 중요한 요소로 식품의 형태를 변형시키는데 드는 힘인데, 첨가제를 넣지 않은 비교예 1에서는 소시지의 형태를 변형시키는데 비교적 적은 힘이 필요하였고, 인공첨가제를 넣은 비교예 2는 본 발명의 천연첨가제를 첨가한 실시예 2 및 1와 유사한 전단력을 나타내었다.
따라서 비교예 2의 인공첨가제와 본 발명의 천연첨가제가 전단력이 유사하기 때문에 뛰어난 가공성으로 육가공품 소시지를 상업화 할 수 있다는 것을 알 수 있다.
실험예 4 : TBARS 측정
말론 디 알데히드(malondialdehyde,MDA)의 양이 Buege & Aust (Buege & Aust (1978))가 발표한 방법으로 측정하였다.
요약하면, 5g 소시지를 15 mL 증류수(DDW) 및 0.1 mL BHA/BHT를 균질하게 교반하여, 15 분 동안 암실에 방치하였다. 1 mL 교반된 샘플을 2 mL의 혼합액(TCA 및 TBA)과 섞은 다음, 15 분 동안 끓였다. 그리고 샘플을 식힌 후(냉각) 원심 분리 하였다. 상층 액을 UV-스펙트로포토미터(UV-Spectrophotometer)의 530 nm 파장에서 읽고 하기 [수학식 3]으로 계산하였고, 측정결과 표 10에 나타내었다.
[수학식 3]
TBARS(mgMDA/kg) = ABS 530 nm의× 7.8(변환 인자)
단, 상기 수학식 3의 ABS 530nm는 530 nm에서 읽은 수치이다.
TBARS 측정
저장일 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 SEM2 P-value
TBARS
( mgMDA / kg ) 		1 0.71c 0.89b 1.12a 0.54d 0.05 0.01
3 0.78c 0.93b 1.49a 0.63d 0.07 0.01
6 0.91c 1.12b 1.50a 0.69d 0.06 0.01
10 0.96c 1.30b 1.81a 0.76d 0.09 0.01
표 9를 해석하면, 총 10일 동안의 저장은 TBARS 값을 점차 증가시켰는데, TBARS는 산화의 정도를 나타냄으로, 저장일이 길어도 낮을 수치를 유지하여야 한다. 비교예 1은 가장 높은 TBARS 값을 나타내었고, 비교예 2는 유의적으로 가장 낮은 TBARS 값을 나타내었으며, 실시예 1 및 실시예 2 보다 유의적으로 개선된 TBARS 값을 나타내었다. 실시예 2보다는 실시예 1을 첨가한다면 보다 통계적으로 향상된 TBARS 값을 나타내었다.
결론적으로, 본 발명의 천연첨가제를 첨가한 실시예 1은 인공첨가제를 첨가한 비교예 2와 유사하게 낮은 TBARS 값을 나타내었고, 이를 통해 준비예 1의 첨가는 비타민 C가 가지는 항산화효과와 유사한 효과를 나타낸다는 것을 알 수 있다.
따라서 준비예 1이 처리한 실시예 1의 저장 기간은 비교예 2와 유사하게 연장될 수 있어서, 본 발명의 천연첨가제는 인공첨가제를 대체하는 첨가제로 사용할 수 있다.
한편, 실시예 2도 첨가제를 넣지 않은 비교예 1보다는 저장일 수를 연장시킬 수 는 있지만, 바람직한 함량으로써 실시예 1의 0.5중량%를 사용할 수 있다.
실험예 5 : 동물실험을 통한 알레르기성 천식에 미치는 영향 조사
일반 도축장에서 획득한 돼지 혈액 샘플 내 알부민 함량 측정은 콘랩20(Konelab20)의 혈액 생화학 측정기를 활용하여 측정하였고, 돼지고기에서는 알부민이 4.20 g/dL 이었다.(n = 5) 이는 도축 이후에도 돼지 혈액은 근육 내 즉 고기 내 상당량 잔존하고 있다는 것을 알 수 있고, 표 11에 나타내었다.
돼지 혈액 내 알부민 단백질 농도
Treatment Pork Serum Albumin (g/dL)
Pork blood 4.20
SEM1 0.07
동물실험을 통해 캠페롤(kaempferol)이 돈육 내 존재하는 알레르겐에 의해 유발 가능한 알레르기성 천식에 미치는 영향 조사하기 위하여, 음성 대조군에는 증류수를 20분간 분무하고, 양성대조군, 실험군 1, 2 및 3에는 5% 소 혈청 알부민(BSA)를 20분간 분무하였다. 그리고 처리구 당 실험용 쥐(BALB/c) 5마리 각각에 하기 표 12와 같이 처리하였고, 준비예 1의 추출물은 준비예 1의 분말 10g 을 100 mL의 100% 메탄올에 혼합하여, 4℃에서 24 시간 동안 추출(VS-8480SR, 비전 과학 (주), 대전, 한국)하여 사용하였다.
성분(%) 음성
대조군		 양성
대조군		 실험군1 실험군2 실험군3
준비예 1 추출물 - - - - 0.1 mL
캠페롤(Sigma-Aldrich) - - 10mg/kg 20mg/kg 10mg/kg
혈액 내 생화학적 성상 측정으로 각각의 실험용 쥐의 혈액 내 호중구(Neutrophil), 호산구(Eosinophil)와 호염구(Basophil)의 조성 변화를 혈구측정기로 측정하였고, 측정결과 도 3 및 표 13에 나타내었다.
Treatments(K/uL) 호중구 호산구 호염구
음성대조군 0.85a 0.10b 0.06
양성대조군 0.69b 0.21a 0.10
실험군1 0.87a 0.10b 0.03
실험군2 0.93a 0.05b 0.02
실험군3 0.88a 0.10b 0.03
P-value 0.01 0.01 0.06
SEM2 0.02 0.02 0.01
표 13을 해석하면, 양성대조군 혈액 내 호중구의 농도는 유의적으로 가장 낮은 0.69 K/uL를 나타냈고, 혈액 내 호염구의 농도는 모든 처리구에서 통계적으로 유사하였다.
그리고 호산구의 농도는 양성대조군에서 가장 높았으며 양성대조군의 혈액 내 호산구의 농도는 0.21 K/uL이었고, 양성대조군을 제외하고 음성대조군과 모든 실험군에서 0.05 - 0.10 K/uL 범위였다.
결론적으로 본 실험에서는 정상군인 음성대조군과의 유사성을 확인하기 위함이고, 따라서, 캠페롤을 급이한다면 호산구의 수치는 모두 정상군과 유사하였고, 특히 실험군 2의 호산구 수치는 현저히 감소하고, 실험군 3에서는 음성대조군과 낮거나 유사하다는 것을 알수 있다. 따라서 본 실험에서는 캠페롤이 호산구의 수치에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었습니다.
또한, 웨스턴블로딩(Western blotting) 방법으로 실험용 쥐의 폐 조직 내 호산구의 이오시노필 주요단백질(Eosinophil Major Basic Protein, EMBP)의 농도를 측정하여, 도 4 에 나타내었다.
측정결과 호산구의 이오시노필 주요단백질(Eosinophil Major Basic Protein, EMBP)의 농도는 캠페롤의 첨가에 따라 유의하게 감소하였으며, 양성대조군이 음성대조군보다 약 2.0배 높은 농도를 나타내었다.
실험군 1 에서는 양성대조군보다 유의적으로 감소하였으며, 실험군 2는 양성대조군보다 현저히 감소하였고, 실험군 3 에서는 실험군 2보다 EMBP 농도가 더 현저히 감소하였다.
결론적으로 웨스턴블로딩의 실험은 EMBP의 익스프레션(expression)을 확인함으로써, 상기 표 13의 감소된 호산구의 수치를 정확히 알 수 있다. 따라서, 실험군 2보다 실험군 3의 EMBP의 농도가 현저히 감소한 것을 보아 본 발명의 천연첨가제가 호산구의 수치를 현저히 감소시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.
따라서 육가공품의 인공첨가제인 BHA와 BHT의 독성에 대한 대체 천연첨가제로는 본 발명의 육가공품 첨가제가 가장 적절할 수 있고, 육가공품 첨가제의 함량이 0.5 ~ 1 중량%가 가장 바람직하다는 것을 확인하였다.

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 분말 형태의 비발효 포도 부산물을 포함하는 항산화 및 항알레르기성 육가공품 첨가제를 0.5 ~ 1 중량%로 포함하고,
    상기 포도 부산물은 2.00×103 ~ 2.50×103 ppm 농도의 지용성 폴리페놀, 0.3×103 ~ 0.5×103 ppm 농도의 플라보노이드, 0.2 ~ 0.3 ppm 농도의 안토시아닌 및 6 ~ 13 ppm 농도의 캠페롤을 포함하는 포도박이며,
    저장 1일 내지 10일 동안의 전단력(Shear force)이 0.68 ~ 0.81 g/cm2 인 것을 특징으로 하는 항산화 및 항알레르기성 소시지.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 소시지는 저장 10일 후의 pH가 6.10 ~ 6.15 인 것을 특징으로 하는 항산화 및 항알레르기성 소시지.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 소시지는 닭고기, 돼지고기 및 쇠고기 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화 및 항알레르기성 소시지.
  11. 삭제
  12. (1) 지용성 폴리페놀, 플라보노이드 및 안토시아닌 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 페놀성 화합물 및 캠페롤을 함유하는 비발효 포도 부산물을 준비하는 단계;
    (2) 상기 포도 부산물을 동결건조하는 단계; 및
    (3) 상기 동결건조한 부산물을 분쇄하여 육가공품 첨가제를 제조하는 단계; 및
    (4) 상기 육가공품 첨가제를 0.5~1% 포함하는 소시지를 제조하는 단계; 를 포함하고,
    상기 포도 부산물은 2.00×103 ~ 2.50×103 ppm 농도의 지용성 폴리페놀, 0.3×103 ~ 0.5×103 ppm 농도의 플라보노이드, 0.2 ~ 0.3 ppm 농도의 안토시아닌 및 6 ~ 13 ppm 농도의 캠페롤을 함유하고,
    상기 소시지는 저장 1일 내지 10일 동안의 전단력(Shear force)이 0.68 ~ 0.81 g/cm2 인 것을 특징으로 하는 항산화 및 항알레르기성 소시지의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 동결건조하는 단계는 -40 ~ -20 ℃에서, 12 ~ 48 시간 수행하는 것을 특징으로 하는 항산화 및 항알레르기성 소시지의 제조방법.
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