KR102147737B1

KR102147737B1 - 저당 함유 아로니아 액상 식품 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102147737B1
Application number: KR1020180103459A
Authority: KR
Inventors: 김지현; 임현주; 문여원
Original assignee: 광주여자대학교 산학협력단
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2020-08-25
Also published as: KR20200025693A

Abstract

본 발명은 아로니아 식품의 저당화를 위하여 감미료를 첨가한 아로니아 식품에 관한 것으로서, 설탕첨가량을 줄이면서 당도 유지를 하고 영양성분, 맛, 항산화 활성의 저하를 방지한 아로니아 식품 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 저당화 아로니아 액상 식품 조성물은 종래 아로니아 청과 아로니아 시럽에 비하여 설탕의 양이 감소되고, 단맛을 유지하면서 기존에 아로니아가 지니고 있는 항산화 효과를 유지 또는 증가시키는 기능을 제공한다.

Description

저당 함유 아로니아 액상 식품 조성물 및 이의 제조방법 {Aronia liquid food composition having low sugar and method for preparing thereof}

본 발명은 아로니아 식품의 저당화를 위하여 감미료를 첨가한 아로니아 식품에 관한 것으로서, 설탕첨가량을 줄이면서 당도 유지를 하고 영양성분, 맛, 항산화 활성의 저하를 방지한 아로니아 식품 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

세계보건기구(World Health Organization, WHO)에 따르면, 전 세계적으로 사망자 약 5천 6백만 명의 60퍼센트 가량이 만성질환으로 사망하였을 뿐만 아니라, 전 세계 질병부담의 약 46퍼센트를 만성질환이 차지하는 것으로 나타났다(WHO, 2003). 만성질환은 영양과 식생활이 중요한 결정요인이다. 이유는 시대가 급격하게 발달하고 선진국화 되면서 식품가공의 발달로 간편화된 간편 조리식품 섭취가 늘어나고, 편중된 식습관, 잦은 외식, 혼식 등의 증가가 원인이다. 이러한 만성질환과 연관성이 매우 높은 고칼로리식과 지방의 섭취수준을 지방의 에너지 섭취비율로 보면 아직까지 20%를 넘지는 않았지만 1970년대 이후 현재까지 지속적으로 증가추세에 있다. 특히 지방섭취 뿐 아니라 설탕의 섭취량도 1986년 국민 1인 1일당 35.5g에서 2011년에는 62.3g으로 섭취량이 지속적으로 증가하고 있음을 볼 수 있다(Kim, S. H. et al., 2007).

지난 2005년에는 암, 심혈관질환, 당뇨병, 뇌졸중과 같은 비감염성질환(non-communicable diseases)등 주요 사망원인을 차지하고 있는 해당 질환들에 대한 체계적인 관리의 필요성을 강조했다(Preventing chronic diseases: a vital investment.WHO, 2005).

최근에는 비감염성질환을 이야기하는 나쁜 식습관 중 과도한 설탕 섭취가 관심을 받고 있다. 특히 설탕에 장기간 노출될 경우 건강에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 많은 연구보고서들이 발표됨에 달라 문제의 심각성이 부각되고 있다.. (국제 보건복지 정책동향 3, 설탕에 관한 불편한 진실, 이경실,).

또한 현재 우리나라에서 이용되고 있는 당뇨병환자의 식사요법은 식품 교환표를 기초로 하여 1일 1인 당 섭취열량을 조절하는 것을 기본으로 하고 있으며, 당뇨병 관리에 있어서 식사요법은 혈당조절을 위한 가장 중요한 요소 중의 첫 번째이다. 혈액내의 포도당은 0.1%가 적당하며 그 이상이 되면 고혈당증이라 하여, 이러한 고혈당증의 직접적으로 작용하는 설탕은 체내에서 단순당으로 쉽게 전환되어 혈액내에 포도당의 수준을 증가시키므로 당뇨환자에게는 그 섭취량을 제한하고 있고, 1960년대부터 전 세계적으로 영양과 만성질병의 관계가 심각하게 논의되기 시작한 것으로 알려져 있다. 선진국들은 식량사정이 나아지면서 영양과잉이 보편화되었고 동물성식품에 치중된 식생활 형태로 바뀌어 감에 따라 비만, 순환기계질환, 당뇨병, 암 등 만성질환이 크게 증가하기 시작하였으며(Baek, S. E. et al., 2008), 이들 만성질환은 소위 라이프스타일이 큰 영향을 미치는 생활습관병으로 영양과 식생활이 신체활동의 전반적 감소와 함께 중요한 요인이 되었고, 만성질환자 중에서도 당뇨병은 혈당 조절로 사망률을 낮출 수 있다는 것이 보고되어 당을 효과적으로 조절하는 방법은 곧 건강인식교육 및 관리방법의 중요성을 올바른 식생활을 통하여 만성질병의 발생률과 유병률의 감소를 낮추고, 그로인해 국민건강 삶의 질과 건강수준을 향상시키는 것이 국가나 사회의 중요한 과제가 되고 있다고 보고된 바도 있다.

이러한 현대인에게 혈당을 높이는 설탕이 많이 든 음료나, 과자류, 빵등은 혈당 수치가 급격하게 상승하게 되고, 그로인해 혈당조절이 어렵기 때문에 설탕첨가량을 감소시킨 가공품 개발이 시급하다. 또한 이러한 과다한 단순당의 가공품들은 비타민, 무기질, 수분 등 필수영양소에 속하는 조절영양소가 부족하기 쉬운게 현실이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 비타민, 무기질, 수분 등 필수영양소에 속하는 조절영양소와 항산화 작용이 풍부한 아로니아를 섭취함에 있어, 설탕첨가량은 감소시키고 당도유지된 아로니아 식품을 개발하여 서구화 된 식생활로 인한 당뇨, 비만, 심혈관계, 암 등의 만성질환자들이 이용할 수 있도록 디저트용 식품 베이스를 만들어 활용도를 높이고, 아로니아 소비촉진을 위해서도 저당화 아로니아 식품 개발이 시급한 실정이다.

이에 본 발명은 아로니아 자체의 선명한 색은 살리며 떫은맛은 없애주고 아로니아의 항산화 기능이 유지되면서 설탕첨가량이 저감된 아로니아 식품을 제공하는 것이 목적이다.

또한 본 발명의 목적은 설탕을 적게 첨가하고 감미료를 첨가함에 있어, 단맛을 유지하면서 인체에서 대사 작용을 하지 않아 소화기관에 흡수되지 않고 배설되어 칼로리에 영향을 미치지 않고 특히 당뇨병 환자에게도 단맛의 욕구를 충족시킬 수 있는 저당 아로니아 식품을 제공하는데 있다.

본 발명은 아로니아, 설탕, 아스파탐을 포함하는 저당 함유 아로니아 액상 식품 조성물을 제공한다. 상기 아로니아 100 중량부에 대하여, 설탕 25 내지 75 중량부, 아스파탐 0.1 내지 0.5 중량부를 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 설탕 25 내지 50 중량부, 아스파탐 0.1 내지 0.3 중량부를 포함한다. 상기의 조성물에 따라 아로니아 청을 제공할 수 있다.

또한 또 다른 예로, 본 발명은 상기 조성물 100 중량부에 대하여 프락토올리고당 40 중량부 및 레몬즙 10 중량부를 더 포함하는 조성물을 제공한다. 아로니아 청에 프락토올리고당 및 레몬즙을 혼합하여 제조된 것으로서 아로니아 시럽을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에서 제공하는 상기 조성물은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 증가되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.

또한 상기 조성물에서 상기 아스파탐이 0.1 내지 0.25 중량부를 첨가할 경우 FRAP 환원력이 상승하는 것을 특징으로 하는 저당 함유 아로니아 액상 식품 조성물을 제공한다.

또 다른 예로, 본 발명은 1) 아로니아를 세척 및 물기제거하는 단계; 2) 설탕 및 아스파탐을 첨가하여 혼합하는 단계; 3) 실온에서 3일 동안 보관하는 단계; 4) 0 내지 4 ℃에서 11일 동안 저온숙성하는 단계;를 포함하는 저당 함유 아로니아 액상 식품 조성물의 제조방법을 제공한다. 상기 저온숙성하는 단계 중에 하루에 1 내지 2회 교반하는 것이 바람직하고, 상기 4)단계 후에 프락토올리고당 및 레몬즙을 첨가하여 60 내지 65℃에서 1시간 동안 교반 및 가열하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 저당화 아로니아 액상 식품 조성물은 종래 아로니아 청과 아로니아 시럽에 비하여 설탕의 양이 감소되고, 단맛을 유지하면서 기존에 아로니아가 지니고 있는 항산화 효과를 유지 또는 증가시키는 기능을 제공한다.

도 1은 아로니아청과 시럽의 브릭스 당도를 나타낸다.
도 2는 아로니아 시럽의 총 페놀 함량을 나타낸다.
도 3은 아로니아 시럽의 항산화 효과를 보기 위한 총 플라보노이드 함량을 나타낸다.
도 4는 아로니아 시럽의 FRAP (Ferric reducing antioxidant power) 환원력을 분석한 결과를 나타낸다.
도 5는 아로니아 시럽의 아스파탐 함량 별 α-glucosidase 저해활성도를 나타낸다.
도 6은 아스파탐 함량에 따른 관능평가 결과로서 만족도를 나타낸다.

이하, 본 발명에 따른 저당 함유 아로니아 액상 조성물 및 이의 제조방법에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명에서 '추출액’이란 고체 또는 액체의 혼합물에 용매를 가하여 혼합물 속의 어떤 물질을 용매에 녹여 뽑아내는 것을 말한다. ‘청’이란 궁중에서 ‘꿀’을 이르던 말로 꿀처럼 단맛이 있는 액체를 청이라고 부르기도 하는데, 과일청 제조에 사용되는 설탕은 천연 감미료로 다양한 식품에 단맛을 제공할 뿐만 아니라 감미질과 감미도가 우수하여 감미료 평가의 지표로 사용된다. 그러나 당분의 과당섭취를 통한 열량의 과다섭취, 당뇨병, 심장질환 및 체중증가 등의 만성질환의 위험요인이 제기되고 있다. 또한 웰빙에 대한 관심이 증가하면서 저설탕 식품에 대한 소비자의 수요가 나날이 증가하고 있다.

이러한 경향에 맞춰 다양한 감미료를 가공식품 소재로 이용하기 위한 연구가 수행되었다. 일예로, 대한민국 등록특허 10-1661339호는 프락토 올리고당 과일청 및 그 제조방법, 설탕 대신 프락토 올리고당을 사용하여 과일청을 제조함으로써 대사성 질환을 앓는 사람도 안심하고 섭취할 수 있다고 제시하고 있다.

한편, 아스파탐은 신맛이 있는 L-아스파르트산(L-aspartic acid)과 쓴맛이 있는 L-페닐알라닌(L-pheylalanine)을 결합시킨 디펩티드(dipeptide)의 메틸에스테르(methylester)이며, 감미도는 설탕의 150∼200배이다. 뒷맛이 없고 설탕의 감미와 유사하고 상쾌한 맛을 가지며 설탕, 과당, 포도당 등과 혼합할 경우 상승효과(synergistic effect)를 나타낸다. 페닐알라닌 대신 티로신을 사용해도 좋으나 아스파르트산(aspartic acid)을 다른 아미노산으로 바꾸면 쓴맛이 생성된다. 아스파탐은 섭취시 아미노산이나 peptides와 같은 방법으로 흡수되고, 신맛과 잘 어울리며 음료 및 과실음료에 사용시 풍미 증강 효과가 있으며, fructose, acesulfame K, saccharin 등 다른 감미료와 혼합하였을 때 소금이나 유기산에 의해 단맛이 상승효과가 있다. 또한 아스파탐은 다른 감미료에 비하여 지속적인 단맛을 유지하고 설탕과 가장 유사한 단맛을 지녔으며, 냉동 유제품 디저트를 제조할 때 lactase와 아스파탐의 첨가로 기호성이 높아져 설탕의 대체물로서의 가능성이 있다고 본 아스파탐의 원료가 아미노산이므로 1974년 미국식품의약국(FDA)에서 인정한 식품첨가물로 분말 및 건조식품에의 사용이 허가된 후 탄산음료와 유제품, 차 등의 각종 식품에 이용되고 있으며 그 사용량이 계속 증가하고 있는 추세이다.

본 발명에서 아로니아(Aronia melanocarpa, black chokebery)는 장미과(Rosacea)에 속하는 다년생 관목을 뜻하며, 이의 원산지는 북미 및 캐나다 동부지방이다. 현재는 동유럽의 여러 나라들과 독일에서 재배가 늘어나고 있다. 아로니아의 열매는 과거 중세 동유럽에서 만병통치약으로 불리며 황족 또는 귀족만 먹는 귀한 식물이었고, anthocyanins, flavonoids, phenolic acids 등과 다양한 polyphenolic compounds, vitamin C와 E 등을 다량 함유하여 기능성 원료로 각광받고 있다. 이러한 효능으로 아로니아가 활성화 되면서 초기 수입에만 의존하던 우리나라는 2006년 국내에 도입되어 충북 단양, 전북 고창, 경북 상주 등이 아로니아 주산지로 주목 받고 있고, 그 재배면적은 2013년 336.4 ha, 2014년 1,100.6 ha, 2015년 1,269.6 ha로 지속적으로 증가하고 있다.

아로니아는 영하 40℃의 추위와 강렬한 자외선을 받는 척박한 환경에서도 생장이 가능한 식물로 0.5∼1.5 m 정도의 크기로 잘 자란다. 4월 중순에서 5월 초에 백색의 꽃을 피우며 열매는 7월에서 8월에 장과로 익고 열매는 아래쪽에서부터 검정색으로 익기때문에 사람이 직접 손으로 수확한다.

이러한 아로니아는 특유의 기능성 성분으로 인해 많은 연구가 진행되고 있는데 국외연구로는 항암효과나 항산화능, 유기산과 당, phenolic compound의 분석과 함량을 실험하는 연구가 있으며, 국내의 경우 아로니아의 화학적 조성과 생리활성 및 항산화 특성 연구가 진행되고 있으며, 조리연구도 활발히 진행되고 있다.

상기의 설명을 바탕으로 본 발명은 저당 함유 아로니아 액상 조성물을 제공하며, 이하 실시예를 바탕으로 상세히 설명한다.

<실시예 1> 아로니아 청 제조

설탕첨가량을 감소하고 일정한 당도유지를 위한 아로니아시럽을 만들기 위해 아로니아청을 먼저 제조하였다. 설탕의 감미도는 100이고 아스파탐은 20,000이므로 감미도가 200배∼300배 높으므로, 설탕 첨가량과 아스파탐 첨가량의 감미도는 같다. 설탕 첨가량을 감소하고 일정한 당도유지를 위한 아로니아청의 첨가된 설탕과 아스파탐의 비율은 아래와 같다(표 1 참조). 먼저 아로니아의 첨가비율을 1:1(w/w)로 하여, 아로니아는 각각 1,000g씩 병입하고, 설탕과 아스파탐의 배합비율을 각각 설탕 1000g, 750g, 500g, 250g으로 감소시켜 첨가하고, 일정한 당도유지를 위하여 아스파탐을 0g, 1.25g, 2.5g, 3.75g으로 달리하여 첨가하였다.

아로니아는 흐르는 물에서 씻어 건져 물기를 빼고 분량의 아로니아와 설탕, 아스파탐을 같이 버무려 유리병에 담아 실온 27∼28℃에서 3일간, 냉장고에서 저온숙성으로 11일간 숙성보관 후 체에 걸러서 사용하였다. 실온에서 보관하는 동안 설탕과 아스파탐이 잘 녹을 수 있도록 하루에 1∼2번씩 저어주었다.

Sample	Aronia	Sugar	Aspartame
AAC0	1,000g	1,000g	0g
AAC25	1,000g	750g	1.25g
AAC50	1,000g	500g	2.50g
AAC75	1,000g	250g	3.75g

<실시예 2> 아로니아 시럽 제조방법

아로니아 시럽의 제조과정은 설탕 첨가량을 감소하고 일정한 당도유지를 위해 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아 청을 사용하였다. 아로니아 청은 고운체로 걸러 아로니아를 제거한 다음, 설탕 첨가량을 달리한 각각 다른 대조군 AAS0과 실험군 AAS25, AAS50, AAS75에 아로니아청 200 g에 프락토올리고당 80 g과 레몬즙 20 g을 첨가하여 60∼65℃의 중탕에서 1시간 동안 저어가며 가열하여 아로니아시럽을 제조하였다. 그 배합비는 하기 표 2와 같다.

시료는 식힌 다음 유리병에 담아 보관하였다. 이때 올리고당을 첨가하여 중탕으로 가열하니 묽었던 시료는 농도가 적절함을 확인할 수 있었고, 걸어진 청에서 녹지 않았던 설탕과 아스파탐이 완전히 녹는 것을 확인 할 수있었다.

Sample	Aronia liquid	Oligosaccharide	Lemon juice
AAS0	AAC0 200g	80g	20g
AAS25	AAC25 200g	80g	20g
AAS50	AAC50 200g	80g	20g
AAS75	AAC75 200g	80g	20g

<실시예 3> 당도 측정

설탕첨가량을 감소하여 제조한 아로니아시럽 당도측정은 아로니아시럽을 일정량 취하여 디지털당도계(PR-301a, Atago, Japan)와 굴절당도계(Refractometer MASTER-500, Atago, Japan)를 사용하여 3회 반복 측정 후 STDEV.S program을 사용하여 평균값과 표준편차를 나타냈다.

설탕첨가량을 감소하고 일정한 당도유지를 위해 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아청과 아로니아시럽의 당도를 확인해보면 아로니아청 대조군 AAC0은 65.3 ˚Brix이고, 실험군 AAC25, AAC50은 57.3 ˚Brix로 차이가 없었고, AAC75의 49.0 ˚Brix는 가장 낮게 나타났다. 이것으로 보아 설탕첨가량을 감소시킨 아로니아청의 당도는 대조군이 가장 높게 나타났고, 설탕첨가량이 줄어들수록 ˚Brix는 낮게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다.

설탕첨가량을 감소하고 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아청을 이용한 아로니아시럽의 당도는 대조군 AAC0은 71.7 ˚Brix이고, 실험군 AAC25, AAC50은 72.3 ˚Brix이며, AAC75는 69.6 ˚Brix로 가장 낮게 나타났다.(도 1 참조)

<아로니아청과 시럽의 당도 차이>

구분(함량: g)	아로니아청	아로니아시럽
AACS0	65.3±0.577	71.7±0.577
AACS25	57.3±0.577	72.3±0.577
AACS50	57.6±0.577	72.3±0.577
AACS75	49.0±1.000	69.6±0.577

(단위 : ˚Brix)

<실시예 4> pH 측정

설탕첨가량을 감소하여 제조한 아로니아시럽의 pH 측정은 아로니아시럽 5 ml, 증류수 45 ml를 섞어 잘 섞이도록 교반기에 교반시켜 상온에서 30분간 방치한 다음 pH meter(pH/mv/TEMP Meter P 25 U.S.A)를 이용하여 3회 반복 측정 후 STDEV.S program을 사용하여 평균값과 표준편차를 구하였다.

<아로니아시럽의 pH >

시 료 명	pH	F-vlaue
AAS0	5.14±0.02^a)	306.300^***
AAS25	5.30±0.02^b)
AAS50	5.56±0.05^a)
AAS75	5.60±0.05^b)

설탕첨가량을 감소하고 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아시럽의 pH를 보면 설탕 첨가량이 감소함에 따라 아로니아시럽의 pH는 유의적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 대조군 AAS0은 5.14±0.02로 가장 낮게 나타났고, AAS75 5.60±0.05로 상기 표 4와 같이 가장 높게 나타났다.

이 결과는 식품에 첨가되는 비율이 높아짐에 따라 pH가 증가하였고, pH는 미생물의 생육에 영향을 미치며 pH가 4.5이상이면 미생물이 번식하기 쉬운 조건이나 설탕첨가량을 감소한 모든 아로니아시럽에서 pH가 4.5이상로 측정되어 총균실험에서도 미생물이 번식되지 않음을 알 수 있었다.

<실시예 5> 총 페놀 함량 측정

페놀 함량은 Rhee 등의 방법에 따라 측정하였으며, 시료 추출물의 농도는 2% Na₂CO_{3 와 50%}Folin ciocalteu′s reagent 를 총 10 mg/ml 로 희석하여 시료 추출물로 사용하였다. 2% Na₂CO₃10 mL에 시료 아로니아시럽을 100 uL를 첨가하여 잘 섞고 2분 후, 50% Folin ciocalteu′s reagent 100 uL을 혼합하여 30분 동안 반응시킨 다음, PG INSTRUMENTS(T60, UV-Visible Spectrophotometer)를 사용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 Quercetin(1 mg/mL)을 사용하였으며 quercetin 0, 20, 40, 60, 80, 100 μL를 실험관에 담고 80% ethanol로 총 부피가 100 μL가 되게 각 각 채워준 뒤 본 실험과 같은 방법으로 흡광도를 측정하고 표준곡선을 구하여 표준물질의 표준곡선으로부터 페놀 함량(mg QEAC/g)을 계산하였다.

도 2를 참조하면, 설탕첨가량을 감소하고 아스파탐을 첨가한 아로니아시럽의 Total phenol 함량을 측정한 결과 대조군 AAS0과 실험군 AAS25, AAS50, AAS75에서 전체적으로 Total phenol 함량이 100 QE μg/ml 이상 높게 나타났으며, 그 중 대조군 AAS0이 120 QE μg/ml로 가장 낮게 , 실험군 AAS75는 140 QE μg/ml 로 가장 높은 Total phenol 함량을 나타내었다. 이 실험으로 보아 설탕첨가량을 감소하고 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아시럽의 Total phenol 함량이 높은 아로니아 시럽에 높은 항산화 효과를 나타내는 성분이 존재하는 것으로 볼 수 있다.

<실시예 6> 총 플라보노이드 함량 측정

총 플라보노이드 함량측정에서 시료 추출물의 농도는 모두 25 mg/mL 희석하여 사용하였다. 아로니아시럽 시료 0.4 mL에 diethylene glycol 4mL과 NaOH 0.4mL을 첨가하여 vortex mixer 교반한 뒤 37℃의 water bath에서 1시간 반응시킨 후 PG INSTRUMENTS(T60, UV-Visible Spectrophotometer)를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 Quercetin(1 mg/mL)을 사용하였으며 Quercetin 0, 20, 40, 60, 80, 100 μL를 시험관에 담고 80% ethanol로 총 부피가 400 μL가 되게 각 각 채워준 뒤 본 실험과 같은 방법으로 흡광도를 측정하고 표준곡선을 구하여 표준물질의 표준곡선으로부터 총 플라보노이드 함량(mg QEAC/g)을 계산하였다.

Total flavonoid는 flavonoid의 생리활성 중 항산화 작용에서 가장 주목 받는 것 중 하나로 산화 스트레스에 의해서 과잉으로 생성된 활성산소 등의 자유라디칼의 생성을 억제시킴으로써 항상화 작용을 발휘하는 것으로 알려져 있다.

도 3을 참조하면, 설탕첨가량을 감소하고 일정한 당도유지를 위하여 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아시럽의 Total flavonoid 함량을 측정한 결과 대조군 AAS0와 실험군 AAS25, AAS50, AAS75에서 전체적으로 Total Flavonoid 함량을 나타났으며, 그 중 대조군 AAS0와 실험군 AAS25 에서는 80 QE μg/ml 이상만이 나타났으나, 실험군 AAS50에서는 160 QE μg/ml 이상으로 Total Flavonoid 함량이 큰 차이를 보이며 가장 높게 나타났다. 이 결과로 보면 설탕첨가량을 감소하여 제조한 아로니아시럽에 flavonoid의 생리활성 중 항산화 효과를 나타내는 성분이 높게 존재하는 것으로 알수 있다.

<실시예 7> 환원력 측정

FRAP (Ferric reducing antioxidant power) 환원력 측정은 Oyaizu (1986)에 방법을 변형하여 측정하였으며, 시료 아로니아시럽의 농도는 모두 25 mg/mL로 희석하여 사용하였다. 아로니아시럽 100 μL와 0.2 M sodium phosphate buffer(pH 6.5), 증류수 500uL와 1% fpotassium ferricyanide 50uL를 혼합하여 water bath 50℃에서 20분간 반응시켰다. 여기에 10% trichloroacetic acid(TCA) 2.5 mL을 첨가하고 650 rpm에서 10분간 원심분리하였다. 상층액 500 μL에 증류수 500 μL와 1% ferric chloride 100 μL를 가한 후, PG INSTRUMENTS(T60, UV-Visible Spectrophotometer)를 사용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 DPPH radical 소거능 활성과 같이 trolox(1 mg/mL)를 사용하였으며 trolox 0, 20, 40, 50, 60, 80, 100 μL를 시험관에 담고 80% ethanol로 총 부피가 100μL가 되게 채워준 뒤 본 실험과 같은 방법으로 흡광도를 측정하고 표준곡선을 구하여 표준물질의 표준곡선으로부터 환원력(mg/ TEAC/g)을 계산하였다.

도 4를 참조하면, 설탕첨가량을 감소하여 제조한 아로니아시럽의 대조군 AAS0과 실험군 AAS25, AAS50, AAS75에서 환원력을 보였으나, 설탕첨가량을 감소하여 제조한 아로니아시럽의 가장 높은 환원력은 실험군 AAS75가 가장 높게 나타냈고, 실험군 AAS25 가장 낮은 환원력을 가지는 것으로 나타났다. 비록 수치의 차이는 있으나, 설탕첨가량을 감소하여 제조한 아로니아시럽에서는 금속이온을 환원시키는 기작에 의해서도 항산화 효과를 나타낼 수 있다고 볼 수 있다.

<실시예 8> α-glucosidase 저해활성 측정

α-glucosidase 저해활성은 Matsui 등(1996)의 방법에 따라 측정하였으며, 시료 추출물의 농도는 모두 25 mg/mL로 희석하여 사용하였다. Enzyme solution은 vlooumetric flask 25 mL에 200 unit의 α-glucosidase(from saccharomyces cereuisiae)와 2.5 mM NaCl, 50 mM phosphate buffer(pH 7.0) 12.5 mL를 첨가하고 나머지는 증류수로 채워 제조하였다. 각 시료 추출물 20 μL에 enzyme solution 80 μL를 첨가하고 37℃ water bath에서 5분간 처리한 후, 50 mL phosphate buffer(pH 7.0)에 녹인 0.7 mM PNPG(p-nitrophenyl α-D-glucopyranoside)를 1.9 mL 첨가하여 다시 37℃ water bath에서 15분간 반응시켰다. 이 용액을 0.5 M tris solution 2.0 mL을 넣어 UV-visible spectrophotometer를 사용하여 400 nm에서 1분간격으로 5분간 측정하였고, 대조구는 기질용액인 0.7 mM PNPG 대신 100 mM NaCl를 포함한 50 mM phosphate buffer(pH 7.0) 1.9 mL를 첨가하여 동일한 방법으로 실행하였다.

설탕첨가량을 감소하고 일정한 당도유지를 위해 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아시럽의 α-glucosidase 저해활성도는 도 5와 같다. 설탕만 100% 첨가한 대조군 AAS0은 20 QE μg/ml로 비교적 낮게 나타났고, 실험군 AAS25와 AAS50는 58 QE μg/ml, 47 QE μg/ml로 높은 점수를 나타냈다. 그러나 설탕첨가량을 너무 많이 감소시킨 실험군 AAS75는 오히려 -를 나타낸 것으로 보아, 설탕첨가량을 감소시킨 α-glucosidase 저해활성도는 설탕를 너무 많이 감소시키는 것 보다는 설탕과 아스파탐의 비율을 75%이하로 하는 것이 바람직하다.

<실시예 9> 관능평가

아스파탐을 첨가한 아로니아시럽을 관능평가 10분전에 관능평가용 그릇에 담아 광주광역시, 전남지역, 전북지역, 기타지역에 거주하는 10대 1명, 20대 6명, 30대 4명, 40대 8명, 50대 8명으로, 그 중 남자 5명, 여자 22명으로 총 27명을 선별하여 실험목적을 설명하고 각 특성치에 대하여 반복하여 안정된 판단기준을 확립 한 후 색, 향, 단맛, 떫은맛, 끈적임, 전반적인 기호도를 평가하였다. 7점 평점법으로 3회 반복 실시한 후. 만족도가 강할수록 높은 점수를 부여 하였다. 그 결과는 STDEV.S program으로 평균값과 표준편차 값을 계산하였고. 시료간의 항목별 유의성을 5%수준에서 검정하여 QDAprofile로 나타냈다.

<아로니아시럽의 관능평가 결과>

Sample	Color	Sweetness	Astringency	Flavor	Stickiness	Overall acceptance
AAS0	4.3±1.540	4.1±1.867	4.3±1.981	5.1±1.207	4.8±1.688	4.7±1.706
AAS25	5.2±1.442	4.3±1.793	3.9±1.916	4.6±1.600	4.3±1.683	4.2±1.783
AAS50	4.8±1.155	4.3±1.489	4.3±1.534	4.5±1.221	4.8±0.921	4.7±1.000
AAS75	4.8±1.178	5.1±1.805	4.9±2.055	4.1±1.672	4.9±1.486	4.9±1.219

<기호도 항목간 상관관계>


구 분	Color	Flavor	Swetness	Astringency	Stickiness	Overall acceptance
Color	1	.245	.227	.010	.269	.521**
Flavor	.245	1	.480*	-.277	.239	.459*
Swetness	.227	.480*	1	-.350	.523**	.687**
Astringency	.010	-.277	-.350	1	-.369	-.034
Stickiness	.269	.239	.523**	-.369	1	.458*
Overall acceptance	.521**	.459*	.687**	-.034	.458*	1

설탕첨가량을 감소하고 일정한 당도유지를 위하여 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아시럽의 관능평가에서 전반적인 기호도에 대한 만족도를 평가한 결과는 대조군 AAS0 4.7의 점수를 받았고, 실험군 AAS25, AAS50, AAS75도 4.2, 4.7, 4.9의 점수를 각각 받았고, 그 결과는 상기 표 5와 같다. 그 중 실험군 AAS50이 가장 균형적인 만족도를 평가 받았다.

이상의 관능평가 결과를 보면 본 발명에서 연구 실험한 설탕첨가량은 감소하고 일정한 당도유지를 위해 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아시럽은 소수의 평가단이지만 전반적인 만족도가 높은 것으로 나타냈다.

설탕첨가량을 감소하고 일정한 당도유지를 위하여 아스파탐을 첨가하여 제조한 아로니아시럽 관능평가에서 기호도 항목간 상관관계를 살펴본 결과, 색에 대한 관능평가가 높은 시료는 단맛도 높게 평가되고 색과 단맛이 높게 평가된 시료는 전체적인 기호도도 높은 평가를 받았다. 이를 통하여 본 결과 설탕첨가량을 감소하여 제조한 아로니아시럽의 색, 단맛, 전체적인 기호도는 서로 상관관계가 높은 것으로 나타나 색에 대한 기호도가 가장 높은 실험군 AAS50가 단맛에 대한 기호도도 높게 나타났으며, 전체적인 기호도도 가장 높게 나타났다(도 6 참조).

<아로니아시럽의 관능평가 결과>

이상, 본 발명을 예시적으로 설명하였으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

아로니아, 설탕, 아스파탐을 포함하는 아로니아 액상 식품 조성물에 있어서,
상기 아로니아 100 중량부에 대하여, 설탕 25 내지 75 중량부, 아스파탐 0.25 중량부를 포함하고,
상기 조성물 100 중량부에 대하여 프락토올리고당 40 중량부 및 레몬즙 10 중량부를 더 포함하여,
총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 증가하는 것을 특징으로 하는 저당 함유 아로니아 액상 식품 조성물
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1) 아로니아를 세척 및 물기제거하는 단계;
2) 설탕 및 아스파탐을 첨가하여 혼합하는 단계;
3) 실온에서 3일 동안 보관하는 단계;
4) 0 내지 4 ℃에서 11일 동안 하루에 1 내지 2회 교반하여 저온숙성하는 단계; 및
상기 4)단계 후에 프락토올리고당 및 레몬즙을 첨가하여 60 내지 65℃에서 1시간 동안 교반 및 가열하는 단계;를 포함하고,
상기 2) 단계에서 아로니아 100 중량부에 대하여, 설탕 25 내지 75 중량부, 아스파탐 0.25 중량부를 첨가하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 저당 함유 아로니아 액상 식품 조성물의 제조방법
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