KR102617517B1 - 인지기능 개선용 연하저작 용이 사차인치 볶음 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인지기능 개선용 연하저작 용이 사차인치 볶음 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 사차인치는 불포화 지방산 및 다량의 무기질을 함유하여 영양학적으로 우수하고 신경세포 보호 활성 및 항산화 활성이 우수할 뿐만 아니라, 특히 무스형으로 개발된 사차인치 조림은 관능성이 우수하면서도 연하 및 저작이 용이하므로 고령친화식품으로 효과적으로 활용될 수 있다.
Description
본 발명은 인지기능 개선용 연하저작 용이 사차인치 볶음 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
노화가 진행됨에 따라 구강, 인두, 식도 등 연하 작용과 관련된 근력 저하로 구강의 연하 및 저작 능력이 감소되고, 이로 인한 제한된 음식 섭취로 영양 불균형, 신체 기능 저하, 정신적 스트레스 등이 발생한다. 이처럼 고령자의 건강 악화로 일상 생활 영위가 어려워질 뿐만 아니라 삶의 질이 저하된다. 특히 음식을 섭취하는 행위는 인간의 생명 유지를 위한 기본적인 수단이며 삶을 영위하는 데 필수적인 부분이므로, 고령자의 연하 및 저작 능력을 고려한 식이는 매우 중요하다.
또한, 노화로 인한 뇌세포 소실로 기억력 및 인지력이 저하되는 원인 중 하나인 신경 퇴행성 뇌질환이 발생한다. 특히 알츠하이머병(Alzheimer’s disease, AD)을 포함한 치매 환자가 급증하고 있어, 치매 예방을 위한 저작 및 연하 용이 노인식 개발은 필수적이라고 할 수 있다. 그러나 이와 관련한 연구 개발은 부족한 실정이다.
한편, 필수지방산은 치매 유발 물질인 베타-아밀로이드가 뇌에 축적되는 것을 방지하여 인지력 개선에 도움을 주므로, 필수지방산이 다량 함유되어 있는 견과류 중 사차인치(Plukenetia volubilis)를 본 연구 소재로 활용하였다. 특히 사차인치는 '오메가 넛'이라는 별명을 가질 만큼 노화 예방 및 두뇌 발달에 효과적인 오메가-3와 오메가-6를 다량 함유하고 있어, 이러한 영양학적 특성의 경제적 가치를 극대화하기 위한 목적으로 화장품, 의약품 등으로 다양하게 상용화되고 있으나, 이를 활용한 식품 개발 연구는 미흡한 실정이다.
이에 본 발명자들은 사차인치를 활용한 고령자 식품을 개발하기 위한 연구를 수행하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 사차인치(Plukenetia volubilis), 간장, 물엿 및 물의 혼합물을 볶는(rosting) 단계; 볶은 사차인치를 냉동하여 분쇄(grinding)하는 단계; 및 분쇄된 사차인치 및 젤라틴을 혼합하여 가열하는 단계를 포함하는 사차인치 조림 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 무스형(mousse type) 사차인치 조림을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상은 사차인치(Plukenetia volubilis), 간장, 물엿 및 물의 혼합물을 볶는(rosting) 단계; 볶은 사차인치를 냉동하여 분쇄(grinding)하는 단계; 및 분쇄된 사차인치 및 젤라틴을 혼합하여 가열하는 단계를 포함하는 사차인치 조림 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 사차인치 조림은 하기와 같은 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 첫 번째 단계는 사차인치, 간장, 물엿 및 물의 혼합물을 볶는(rosting) 단계이다.
사차인치는 시판되는 것을 구매하여 흐르는 물에 세척하여 사용될 수 있다.
본 단계에서, 사차인치, 간장, 물엿 및 물은 동시에 혼합되어 볶아질 수 있고, 또는 사차인치를 볶는 과정에서 간장, 물엿 및/또는 물이 전부 또는 일부씩 혼합되면서 볶아질 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 볶는 단계는 150℃ 내지 170℃에서 5분 내지 7분 동안 이루어질 수 있다.
본 발명에서는 사차인치의 생리활성 물질의 잔존율을 개선하여 사차인치 조림의 제조에 유용하게 적용될 수 있는 최적의 사차인치 조리법이 확립되었다. 즉, 다양한 조리법 중 사차인치의 이화학적(pH, 당도, 경도, 적색도, 황색도) 특성 및 항산화 특성(총 폴리페놀 함량, DPPH 자유 라디칼 소거능, 철 환원력), 무기질(Ca, Mg, P, Cu, Fe, Mn, Zn), 지방산 함량이 볶은 사차인치에서 유의적으로 가장 많은 것으로 나타나, 볶는 조리 방법이 사차인치를 조리하기 위한 가장 유용한 방법인 것으로 확인되었다.
본 발명의 볶는 단계가 150℃ 미만의 온도에서 이루어질 경우, 사차인치의 씁쓸하고 떫은 맛이 충분히 제거되지 않을 수 있고, 170℃ 초과에서 이루어질 경우 사차인치에 포함된 유용한 생리활성 물질이 지나치게 분해될 수 있다. 또한, 본 발명의 볶는 단계가 5분 미만으로 이루어질 경우, 사차인치에 포함된 유용한 생리활성의 물질의 증가가 충분이 이루어지지 않을 수 있고, 7분 초과로 이루어질 경우, 사차인치가 지나치게 건조해져 식감이 열화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 볶는 단계는 150℃ 내지 170℃에서 5분 내지 7분 동안 이루어지는 것이 바람직하며, 160℃에서 6분 동안 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
사차인치를 볶는 단계는 당업계에서 식품 재료를 볶는(roasting) 통상적인 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 팬에서 사차인치의 모든 면이 골고루 가열되도록 저어가며 수행되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 혼합물은 사차인치 100 중량부; 간장 39 중량부; 물엿 23 내지 24 중량부; 및 물 200 중량부가 혼합된 것일 수 있다.
사차인치 100 중량부에 대하여, 간장이 39 중량부 초과로 혼합되거나 물엿이 23 중량부 미만으로 혼합될 경우 사차인치 조림의 풍미가 반감될 수 있다. 또한, 사차인치 100 중량부에 대하여, 간장과 물엿이 각각 39 중량부 및 24 중량부 초과로 혼합될 경우 전체적인 맛이 반감될 수 있다.
본 발명의 두 번째 단계는 볶은 사차인치를 냉동하여 분쇄(grinding)하는 단계이다.
본 단계에서 분쇄는 파코젯(pacojet)을 사용하여 빻아서 이루어지는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
볶은 사차인치를 냉동하지 않고 분쇄할 경우, 분쇄된 입자가 불균일하므로 무스형 사차인치 조림의 식감이 반감될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 냉동은 볶은 사차인치에 물을 더 혼합한 후 이루어질 수 있다.
본 단계에서 냉동은 분쇄된 사차인치에 물을 혼합하여 -80℃에서 24시간 동안 이루어지는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 물은 200 중량부일 수 있다.
본 발명의 마지막 단계는 분쇄된 사차인치 및 젤라틴을 혼합하여 가열하는 단계이다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 분쇄된 사차인치 및 상기 젤라틴의 중량비는 97 : 3 내지 73 : 27일 수 있다.
본 발명에서는 고령친화식품 한국산업표준(Korean industrial standard, KS) 1 내지 3단계를 충족하는 경도를 갖는 무스형 사차인치 조림을 제조하기 위한 사차인치 및 젤라틴의 최적 비율이 확인되었다. 무스형 사차인치 조림에 함유된 젤라틴이 17중량% 이하인 경우 고령자가 혀로 씹을 수 있는 정도인 KS 3단계(경도 20,000N/㎡ 이하)를 충족하는 것으로 확인되었다. 또한, 젤라틴이 19중량% 내지 27중량%의 범위인 경우 고령자가 잇몸으로 씹을 수 있는 정도인 KS 2단계(경도 22,000 내지 50,000N/㎡)를 충족하며, 29% 내지 41%의 범위인 경우 고령자가 치아로 씹을 수 있는 정도인 KS 1단계(경도 55,000 내지 500,000N/㎡)를 충족하는 것으로 확인되었다.
본 단계의 가열은 분쇄된 사차인치와 젤라틴을 혼합한 다음 이루어질 수 있고, 또는 분쇄된 사차인치와 젤라틴을 혼합하기 전 사차인치를 먼저 가열한 다음 젤라틴을 혼합 및 가열하여 이루어질 수 있다. 분쇄된 사차인치를 먼저 가열하지 않고 분쇄된 사차인치와 젤라틴을 혼합하여 가열할 경우, 젤라틴이 불균일하게 분포될 수 있어, 완성된 무스형 사차인치 조림의 식감이 일정하지 않을 수 있다. 분쇄된 사차인치와 젤라틴을 혼합하기 전 사차인치를 먼저 가열할 경우, 분쇄된 사차인치의 가열은 예를 들어, 냄비에서 60℃로 1분 동안 이루어질 수 있으나, 사차인치와 젤라틴의 비율에 따라 가열 온도 및 시간은 달라질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 양상은 상기 방법으로 제조된 무스형(mousse type) 사차인치 조림을 제공한다.
종래의 일반적인 고령친화식품은 대부분 죽이나 유동식의 형태로 개발되었으나, 이와 같은 형태의 식품에서는 식감을 느끼기 어려워 고령자의 기호도를 충족시키기 어려웠다. 본 발명의 사차인치 조림은 무스형의 고형 형태로 제공되므로 종래 고령친화식품 대비 높은 기호도를 나타내며, 고령자 이외에도 저작 및 연하가 어려운 모든 대상에게 폭넓게 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 사차인치 조림은 해마 신경세포의 보호 효과가 있으므로, 퇴행성 뇌질환 등 인지기능 장애의 예방 및 개선을 위하여 유용하게 활용될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 사차인치 조림의 경도는 10,000N/㎡ 내지 500,000N/㎡일 수 있다.
한국 농림축산식품부는 고령자가 씹을 수 있는 경도에 대한 정보를 3단계로 정량화하였다: KS 1단계의 경도는 55,000∼500,000N/m2로 노인이 치아로 씹을 수 있는 정도임; KS 2단계의 경도는 22,000∼50,000N/m2 노인이 잇몸으로 씹을 수 있는 정도임; KS 3단계의 경도는 2,000N/m2 미만으로 노인이 혀로 씹을 수 있는 정도임. 본 발명의 무스형 사차인치 조림은 KS 1~3단계를 충족할 수 있으며, 각 단계별 사차인치와 젤라틴의 혼합 비율이 확립되었으므로, 본 발명의 무스형 사차인치 조림은 고령자의 저작 및 연하 기능 정도에 따라 경도를 조절하여 제공될 수 있어, 고령친화식품으로 유용하게 활용될 수 있다.
인지기능 개선용 연하저작 용이 사차인치 볶음 및 이의 제조방법에 따르면, 사차인치는 불포화 지방산 및 다량의 무기질을 함유하여 영양학적으로 우수하고 신경세포 보호 활성 및 항산화 활성이 우수할 뿐만 아니라, 특히 무스형으로 개발된 사차인치 조림은 관능성이 우수하면서도 연하 및 저작이 용이하므로 고령친화식품으로 효과적으로 활용될 수 있다.
도 1은 볶은 사차인치가 HT22 세포의 생존력에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 2는 간장 및 물엿 무스형 사차인치 조림의 단맛 선호도에 미치는 영향에 대한 (A) 섭동도(perturbation plot) 및 (B) 반응표면도(response surface plot)이다.
도 3은 간장 및 물엿 무스형 사차인치 조림의 짠맛 선호도에 미치는 영향에 대한 (A) 섭동도 및 (B) 반응표면도이다.
도 4는 간장 및 물엿 무스형 사차인치 조림의 풍미 선호도에 미치는 영향에 대한 (A) 섭동도 및 (B) 반응표면도이다.
도 5는 간장 및 물엿 무스형 사차인치 조림의 전체적인 맛 선호도에 미치는 영향에 대한 (A) 섭동도 및 (B) 반응표면도이다.
도 6은 무스형 사차인치 조림의 간장 및 물엿의 최적 비율을 나타낸 오버레이 플롯(overlay plot)이다.
도 7은 무스형 사차인치 조림의 경도 평가를 위한 젤라틴 농도 회귀 분석 그래프이다.
도 2는 간장 및 물엿 무스형 사차인치 조림의 단맛 선호도에 미치는 영향에 대한 (A) 섭동도(perturbation plot) 및 (B) 반응표면도(response surface plot)이다.
도 3은 간장 및 물엿 무스형 사차인치 조림의 짠맛 선호도에 미치는 영향에 대한 (A) 섭동도 및 (B) 반응표면도이다.
도 4는 간장 및 물엿 무스형 사차인치 조림의 풍미 선호도에 미치는 영향에 대한 (A) 섭동도 및 (B) 반응표면도이다.
도 5는 간장 및 물엿 무스형 사차인치 조림의 전체적인 맛 선호도에 미치는 영향에 대한 (A) 섭동도 및 (B) 반응표면도이다.
도 6은 무스형 사차인치 조림의 간장 및 물엿의 최적 비율을 나타낸 오버레이 플롯(overlay plot)이다.
도 7은 무스형 사차인치 조림의 경도 평가를 위한 젤라틴 농도 회귀 분석 그래프이다.
이하 본 발명을 하나 이상의 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 사차인치 샘플 및 처리 방법
1-1. 사차인치 준비 및 보관 방법
2019년 베트남의 Da Lat에서 생산된 사차인치(Plukenetia volubilis)를 구입하고, 균일한 모양과 색상을 선별하여 사용하였으며, 선별된 사차인치는 진공포장하여 4℃에서 냉장하에 보관하였다.
1-2. 볶은 사차인치의 제조
실시예 1-1의 사차인치를 가열된 팬에서 로스팅(roasting)하여 볶은 사차인치를 제조하였다. 가장 우수한 기호도를 나타내는 사차인치의 최적 볶음 온도와 시간을 분석한 결과(표 1), 최적 볶음 온도 및 시간은 각각 160℃ 및 6분인 것으로 확인되어, 이후의 실험에서 사용한 볶은 사차인치는 160℃에서 6분 동안 가열된 팬에서 로스팅한 것을 사용하였다.
온도(℃) | 시간(분) | 기호도(7점 만점) | |||||
맛 | 색 | 향 | 조직감 | 전반적인 기호도 | |||
1 | 80 | 4 | 3.91 | 3.82 | 3.67 | 3.71 | 3.53 |
2 | 6 | 4.12 | 4.10 | 4.09 | 4.01 | 4.00 | |
3 | 8 | 4.51 | 4.44 | 4.48 | 4.39 | 4.31 | |
4 | 120 | 4 | 4.97 | 4.78 | 4.61 | 4.69 | 4.56 |
5 | 6 | 5.32 | 5.12 | 5.22 | 5.54 | 5.21 | |
6 | 8 | 5.57 | 5.78 | 5.79 | 5.61 | 5.60 | |
7 | 160 | 4 | 6.11 | 6.21 | 6.09 | 6.07 | 6.12 |
8 | 6 | 6.56 | 6.67 | 6.66 | 6.31 | 6.76 | |
9 | 8 | 6.08 | 6.20 | 6.13 | 6.05 | 6.03 | |
10 | 200 | 4 | 4.99 | 4.98 | 4.89 | 4.90 | 4.88 |
11 | 6 | 4.78 | 4.66 | 4.56 | 4.61 | 4.50 | |
12 | 8 | 4.12 | 4.20 | 4.24 | 4.19 | 4.14 |
1-3. 삶은 사차인치의 제조
실시예 1-1의 사차인치를 100℃에서 13분 동안 물에서 끓여서(boiling) 삶은 사차인치를 제조하였다.
실시예 2. 조리 방법에 따른 사차인치의 물리화학적 특성 비교
2-1. 조리 방법에 따른 물리적 특성 확인
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 무게, 부피, 폭, 길이, 두께, 기하 평균 직경 및 구형도를 비교하였다.
구체적으로, 생 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치에 대하여 무작위로 100개의 샘플을 선택하여 0.01g의 정확도로 무게를 측정하였고, 0.01mm의 정확도로 폭, 길이, 두께를 측정하였다. 기하 평균 직경(Dp) 및 구형도(Φ)는 하기의 수식을 사용하여 각각 계산하였다.
Dp = (LWT)1/3 (L = 길이, W = 폭, T = 두께)
Φ = [L/{(LWT)1/3}] × 100 (L = 길이, W = 폭, T = 두께)
그 결과, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 물리적 특성에 차이가 발생한 것으로 확인되었다(표 2).
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
무게 (g) |
0.76±0.01b | 0.73±0.01c | 0.80±0.01a | 110.333*** (0.000) |
부피 (mL) |
0.84±0.04 | 0.92±0.04 | 0.88±0.04 | 3.000 (0.125) |
폭 (cm) |
1.36±0.05 | 1.39±0.06 | 1.38±0.06 | 0.999 (0.422) |
길이 (cm) |
1.71±0.08 | 1.74±0.07 | 1.73±0.07 | 0.130 (0.881) |
두께 (cm) |
0.79±0.03 | 0.81±0.04 | 0.80±0.03 | 0.435 (0.666) |
기하 평균 직경 (cm) |
1.22±0.02 | 1.25±0.02 | 1.26±0.04 | 0.386 (0.320) |
구형도 (%) |
64.57±3.43 | 64.95±3.53 | 66.24±4.55 | 0154 (0.861) |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b, c : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
2-2. 조리 방법에 따른 화학적 특성 확인
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 무게, 부피, 폭, 길이, 두께, 기하 평균 직경 및 구형도를 비교하였다.
구체적으로, 생 사차인치, 볶은 사차인치 또는 삶은 사차인치에 70% 에탄올수용액을 1:10의 비율로 혼합하여 12시간 동안 추출하였다. 그 후, pH 미터(F-51, Horiba Ltd., Kyoto, Japan)를 사용하여 pH를 측정하였고, 포켓용 당도계(PAL-1, ATAGO, Tokyo, Japan)를 사용하여 당 농도를 측정하였으며, 포켓용 염도계(PAL-03S, ATAGO, Tokyo, Japan)를 사용하여 염도를 측정하였다.
그 결과, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 화학적 특성에 차이가 발생한 것으로 확인되었다(표 3). 생 사차인치 및 삶은 사차인치 대비 볶은 사차인치의 pH가 높은 것으로 나타나, 볶는 과정에서 사차인치의 세포벽이 연화되어 유기산이 추출 및 분해되어 양성자가 방출되었거나 이용 가능한 카복실기 그룹의 감소가 발생한 것으로 확인되었다. 또한, 생 사차인치 및 삶은 사차인치 대비 볶은 사차인치의 당 농도가 높은 것으로 나타나 볶는 과정에서 사차인치의 식이섬유 다당류의 일부 글리코시드 결합의 분해가 발생한 것으로 확인되었다. 반면, 염도에서는 유의적인 차이는 나타나지 않았다.
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
pH | 5.96±0.06b | 6.23±0.01a | 6.22±0.01a | 54.491*** (0.000) |
당 농도 (brix%) |
20.40±0.10b | 20.80±0.17a | 20.27±0.12b | 13.000** (0.007) |
염도 (%) |
17.93±0.12 | 18.07±0.12 | 17.83±0.83 | 4.111 (0.075) |
평균±표준편차 ** : p < 0.01 *** : p < 0.001 a, b : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
2-3. 조리 방법에 따른 물성 확인
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 물성을 비교하였다.
구체적으로, 생 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치에 대하여 무작위로 100개의 샘플을 선택하고, 직경 40mm 실린더 프로브(P/40)가 장착된 물성분석기(TA-XT Express 20096, Stable micro-systems Ltd., 영국 런던)를 사용하여, 테스트 속도 1mm/s, 거리 5mm 및 트리거 10g의 조건으로 압축 시험을 수행하였다.
그 결과, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 물성에 차이가 발생한 것으로 확인되었다(표 4). 생 사차인치 대비 볶은 사차인치의 경도(hardness)는 증가하였으나, 삶은 사차인치의 경도는 감소한 것으로 나타났다.
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
경도 (g) |
1324.70±42.24b | 1447.97±54.82a | 1237.60±16.94b | 18.890** (0.009) |
평균±표준편차 ** : p < 0.01 a, b : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
2-4. 조리 방법에 따른 색상 특성 확인
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 색상 특성을 비교하였다.
구체적으로, 색차계(JP7200F, Juki Co. Ltd., Tokyo, Japan) 및 기준(명도(L) = 105.52, 적색도(a) = -0.07, 황색도(b) = 4.70)에 의하여 측정되었다. L, a, b의 값을 측정을 위하여 삼자극 표색계(tristimulus color coordinates)를 사용하였으며, 모든 측정은 삼반복으로 수행되었다.
그 결과, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 색상 특성에 차이가 발생한 것으로 확인되었다(표 5). 생 사차인치 대비 볶은 사차인치의 명도가 낮은 것으로 나타나 볶는 과정에서 사차인치의 내부의 비효소적 갈변 및 메일라드(Maillard) 반응이 발생한 것으로 확인되었다.
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
명도 | 78.21±0.65a | 67.45±0.16b | 64.38±1.27c | 459.553*** (0.000) |
적색도 | 2.22±0.10b | 6.65±0.04a | 2.16±0.02b | 17959.000*** (0.000) |
황색도 | 15.46±0.07b | 19.13±0.01a | 14.04±0.05c | 6139.000*** (0.000) |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b, c : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
실시예 3. 조리 방법에 따른 사차인치의 무기질 성분 비교
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 무기질 함량을 비교하였다.
구체적으로, 생 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치에 대하여 550℃에서 회분시키고, 10mL의 10% HCl에 넣고 끓인 후 여과하였다. 그 다음, 0.7g의 사차인치를 Teflon 분해 플라스크에 칭량하고, 10mL의 HNO3 및 3mL의 30% H2O2를 첨가한 다음 최대 온도 200℃에서 1000W 전력을 사용하여 두 단계로 분해를 수행하였다. 그 후, 샘플을 실온에서 냉각시키고 25mL 매스 플라스크로 옮긴 후 5% HCl(v/v)을 첨가하였다.
무기질은 40MHz의 무선주파원, 전하-결합 장치 동시 고체 검출기, 연동 펌프(peristaltic pump), 사이클론 스프레이 챔버에 연결된 씨스프레이 네뷸라이저(seaspray nebulizer) 및 고순도 아르곤(99.996%, 공기 액체)이 장착된 유도결합플라즈마(inductively coupled plasma, ICP) 발광분광분석기(optical emission spectrometer, Vista MPX, Varian, 호주 빅토리아)로 정량화하였다. 시스템은 ICP 전문 소프트웨어에 의해 제어되었다: 1000W 포워딩 파워, 1.5L/min 보조 아르곤 (Ar) 흐름, 0.9L/min 네뷸라이저 Ar 흐름, 15L/min 냉각 Ar 흐름 속도, 2 포인트 백그라운드 보정, 통합 및 판독 시간 10초, 반복 횟수 3. 분석 라인 파장은 다음과 같다: 칼슘(Ca) 317.9nm, 구리(Cu) 324.8nm, 철(Fe) 234.4nm, 칼륨(K) 766.5nm, 마그네슘(Mg) 280.3nm, 망간(Mn) 260.6nm, 몰리브덴(Mo) 202nm, 나트륨(Na) 589nm, 인(P) 213.6nm, 셀레늄(Se) 196nm 및 아연(Zn) 206.2nm.
그 결과, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 다량 무기질(macro mineral) 함량에 차이가 발생한 것으로 확인되었다(표 6). 생 사차인치 대비 삶은 사차인치에서 칼륨, 마그네슘 및 인의 함량이 낮은 것으로 나타나 삶는 과정에서 사차인치의 다량 무기질이 물에 침출되어 손실되는 것으로 확인되었다. 반면, 생 사차인치 대비 볶은 사차인치에서 나트륨을 제외한 다량 무기질의 함량이 증가한 것으로 나타나, 사차인치의 다량 무기질 함량의 증가에 160℃에서 6분 동안 볶는 조리 과정이 효과적인 것으로 확인되었다.
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
Ca | 1263.20 ± 6.93c |
2291.63 ± 6.99a |
1626.03 ± 14.49b |
6430.133*** (0.000) |
K | 4895.93 ± 107.13a |
4789.07 ± 13.97a |
3830.43 ± 56.67b |
296.802*** (0.000) |
Mg | 3441.80 ± 20.78b |
3667.47 ± 32.07a |
3281.43 ± 33.28c |
95.000*** (0.000) |
Na | 3.20 ± 0.00b |
0.00 ± 0.00c |
15.27 ± 0.27a |
10938.250*** (0.000) |
P | 5196.70 ± 27.71b |
5449.33 ± 42.76a |
4886.50 ± 50.82c |
106.731*** (0.000) |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b, c : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
또한, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 미량 무기질(micro mineral) 함량에 차이가 발생한 것으로 확인되었다. 생 사차인치 대비 삶은 사차인치에서 구리, 철, 망간 및 아연의 함량이 낮은 것으로 나타나 삶는 과정에서 사차인치의 미량 무기질이 물에 침출되어 손실되는 것으로 확인되었다. 반면, 생 사차인치 대비 볶은 사차인치에서 구리, 철, 망간 및 아연의 함량이 증가한 것으로 나타나, 사차인치의 미량 무기질 함량의 증가에 160℃에서 6분 동안 볶는 조리 과정이 효과적인 것으로 확인되었다.
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
Cu | 8.03±0.23a | 8.10±0.00a | 6.90±0.00b | 76.750*** (0.001) |
Fe | 40.17±0.46b | 47.77±0.61a | 37.97±0.23c | 330.500*** (0.000) |
Mn | 10.30±0.00b | 11.97±0.23a | 9.00±0.17c | 314.263*** (0.000) |
Zn | 41.10±0.40a | 42.30±0.40a | 32.17±0.46b | 397.923*** (0.000) |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b, c : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
실시예 4. 조리 방법에 따른 사차인치의 지방산 조성 비교
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 지방산 조성을 비교하였다.
구체적으로, 생 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치 20mg에 대하여 0.5N 메탄올성 NaOH 3mL로 85℃에서 10분 동안 비누화하고 실온으로 냉각시킨 다음, 사차인치에 존재하는 모든 지방산을 메틸에스터로 전환하기 위하여 10분 동안 85℃에서 3mL CH3OH 중 14% BF3로 처리하여 메틸화하였다. 상온으로 재냉각하고 이소옥탄(C8H18) 3mL과 포화 NaCl 5mL을 첨가한 후 볼텍싱하였다. 그 다음, 지방산 메틸 에스터를 함유하는 상부의 이소옥탄 층을 수집하고 무수 Na2SO4 컬럼을 통과시킨 다음, 불꽃 이온화 검출기와 융합 실리카 모세관 컬럼(100m×0.25mm i.d.×0.2μm 필름 두께; Supelco SP-2560, Bellefonte, PA, USA)이 장착된 기체 크로마토그래피(Agilent technologies 7890-A, Palo Alto, CA, USA)를 사용하여 기체-액체 크로마토그래피에 의하여 지방산 메틸 에스터를 분석하였다. 샘플(1μL)은 200 : 1의 분할 비율로 분할 모드로 주입되었으며, 1mL/min의 유속에서 운반 기체로는 헬륨을 사용하였고, 주입기와 검출기의 온도는 각각 225 ℃와 285 ℃로 유지하였다. 오븐의 온도는 최초 100℃에서 4분 동안 유지한 후, 240℃까지 3℃/min의 속도로 증가시키고, 240℃에서 17분 동안 유지하였다. 마지막으로, 정체 시간(retention time)을 비교하여 지방산 메틸 에스터와 참조 표준 물질(Supelco 37 component FA methyl esters mix, Bellefonte, PA, USA)을 확인하였다.
그 결과, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 조지방(crude fat) 함량에 차이가 발생한 것으로 확인되었다(표 8). 생 사차인치 대비 삶은 사차인치에서 조지방 함량이 현저히 낮은 것으로 나타난 반면, 볶은 사차인치에서는 높은 것으로 나타나, 사차인치의 조지방 함량의 증가에 160℃에서 6분 동안 볶는 조리 과정이 효과적인 것으로 확인되었다.
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
조지방 | 48.1±0.8a | 48.7±2.3a | 43.1±3.4b | 6.927* (0.022) |
평균±표준편차 * : p < 0.05 a, b : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
또한, 생 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치 모두 팔미트산(C16:0), 스테아르산(C18:0) 및 미스트스트산(C14:0) 순의 포화 지방산 함량을 나타내는 것으로 확인되었다(표 9).
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
C14:0 | 0.01±0.00 | 0.01±0.00 | 0.01±0.00 | 3.250 (0.145) |
C16:0 | 1.87±0.06ab | 2.07±0.15a | 1.63±0.06b | 12.700* (0.019) |
C18:0 | 1.37±0.06a | 1.40±0.10a | 1.07±0.06b | 22.750** (0.007) |
총 포화 지방산 | 3.30±0.10a | 3.40±0.30a | 2.67±0.06b | 15.250* (0.013) |
평균±표준편차 * : p < 0.05 ** : p < 0.01 a, b : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
또한, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 불포화 지방산 함량에 차이가 발생한 것으로 확인되었다(표 10). 구체적으로, 생 사차인치 대비 삶은 사차인치에서 ω-3, ω-5, ω-7 및 ω-9 불포화 지방산 함량이 현저히 낮은 것으로 나타났다. 반면, 볶은 사차인치에서는 높은 것으로 나타났으며, 이는 볶는 과정에서 사차인치의 단백질 분해 효소의 활성이 증가하여 불포화 지방산으로의 분해가 활성화되었기 때문인 것으로 확인되었다. 따라서, 사차인치의 불포화 지방산 함량의 증가에 160℃에서 6분 동안 볶는 조리 과정이 효과적인 것으로 확인되었다.
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
C16:1 | 0.02±0.00b | 0.02±0.00a | 0.01±0.00c | 67.600** (0.001) |
C18:1 (ω-7) | 0.27±0.01b | 0.30±0.02a | 0.24±0.01b | 12.323* (0.019) |
C18:1 (ω-9) | 3.90±0.10a | 4.10±0.30a | 3.07±0.06b | 28.964** (0.004) |
C18:2 (ω-6) | 18.47±0.60b | 19.30±1.45a | 15.90±0.36b | 10.941* (0.024) |
C18:3 (ω-3) | 26.30±0.95a | 27.97±1.96a | 21.93±0.21b | 20.927** (0.008) |
총 불포화 지방산 | 48.97±1.66a | 51.63±3.66a | 41.17±0.68b | 17.224* (0.011) |
평균±표준편차 * : p < 0.05 ** : p < 0.01 a, b, c : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
실시예 5. 조리 방법에 따른 사차인치의 항산화 효과 비교
5-1. 조리 방법에 따른 총 폴리페놀 함량 확인
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 총 폴리페놀 함량을 비교하였다.
구체적으로, 생 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치에 대하여 에탄올에서 폴리페놀 화합물(1mM)을 준비하였다. 40μL의 사차인치 추출물을 10mL 스크류-캡 튜브로 옮기고, 10배 희석된 Folin-Ciocalteau 시약 800μL를 튜브에 넣고 혼합한 다음, 5분 동안 튜브를 방치하였다. 그 후, 7% Na2CO3 수용액(w/v) 800μL을 튜브에 넣고 혼합한 다음, nano pure water 360μL를 넣고 혼합한 다음 실온에서 2시간 동안 방치하였다. UV-visible 분광광도계(T60UV, PG Instruments Ltd., Lutterworth, England)를 사용하여 블랭크에 대해 760nm에서 흡광도를 측정하였으며, 카테킨의 표준 곡선에서 회귀선 Y = 0.0013X - 0.0069 (Y = 흡광도, X = 농도)를 사용하여 순수 화합물의 폴리페놀 농도를 결정하였다.
그 결과, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 총 폴리페놀 함량에 차이가 발생한 것으로 확인되었다(표 11). 삶은 사차인치 대비 볶은 사차인치에서 총 폴리페놀 함량이 현저히 높은 것으로 나타났다. 한편, 사차인치의 떫은 맛 때문에 생 사차인치를 식품으로 섭취하기 어렵다는 것을 고려할 때, 총 폴리페놀 함량이 높은 사차인치 식품의 제조에 160℃에서 6분 동안 볶는 조리 과정이 효과적인 것으로 확인되었다.
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
총 폴리페놀 함량 (μM) |
737.519±60.47a | 485.500±10.89b | 159.683±7.56c | 1051.063*** (0.000) |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b, c : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
5-2. 조리 방법에 따른 총 플라보노이드 함량 확인
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 총 플라보노이드 함량을 비교하였다.
구체적으로, 생 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치에 대하여 Woisky and Salatino (1998) 방법에 따라 AlCl3 비색법을 사용하여 총 플라보노이드 함량을 결정하였다. 적절한 추출 희석액 0.5mL와 95% 에탄올 1.5mL, 10% AlCl3 0.1mL, 1M CH3COOK 0.1mL 및 탈이온수 2.8mL와 혼합한 다음, 실온에서 40분 동안 인큐베이션하고 반응 혼합물의 흡광도를 UV-visible 분광광도계(T60UV, PG Instruments Ltd., Lutterworth, England)를 사용하여 블랭크에 대해 760nm에서 흡광도를 측정하였다. Authentic rutin의 검량선(Y = 2.8805X + 0.0125; R2 = 0.9982)을 기반으로 총 플라보노이드 함량을 계산하고, 건조 중량의 mg-1로 표시하였다.
그 결과, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 총 플라보노이드 함량에 차이가 발생한 것으로 확인되었다(표 12). 생 사차인치 및 삶은 사차인치 대비 볶은 사차인치에서 총 플라보노이드 함량이 현저히 높은 것으로 나타나, 사차인치의 총 플라보노이드 함량 증가에 160℃에서 6분 동안 볶는 조리 과정이 효과적인 것으로 확인되었다.
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
총 플라보노이드 함량 (μg/mL) |
0.004±0.000c | 0.021±0.001a | 0.012±0.001b | 377.444*** (0.000) |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b, c : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
5-3. 조리 방법에 따른 DPPH 자유 라디칼 소거 활성 확인
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 DPPH 자유 라디칼 소거 활성을 비교하였다.
구체적으로, 생 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치에 대하여 Brand-Williams et al. (1995) 방법에 따라 DPPH(2,2'-diphenyl-1-picrylhydrazyl)를 이용하여 라디칼 소거능을 측정하였다. 항산화물질의 에탄올성 스톡 용액 50μL를 큐벳에 넣고 6×10-5M 에탄올성 DPPH 용액 2mL를 첨가하고 즉시 흡광도를 측정한 다음, 모든 샘플에 대해 1시간 후 분광광도계를 사용하여 515nm에서 흡광도의 감소를 측정하였다. 전체 실험은 3반복으로 수행되었으며, DPPH 라디칼의 억제율은 다음 식에 따라 계산되었다.
억제율(%) = {(AC(O) - AA(t)) / AC(O)} × 100
AC(O) = 대조군의 흡광도(t = 0)
AA(t) = 항산화물질의 흡광도(t = 1시간)
그 결과, 각 조리 방법에 따라 사차인치의 DPPH 자유 라디칼 소거 활성에 차이가 발생한 것으로 확인되었다. 생 사차인치 및 삶은 사차인치 대비 볶은 사차인치에서 DPPH 자유 라디칼 소거 활성이 현저히 높은 것으로 나타나, 볶은 사차인치의 항산화 활성이 우수한 것으로 확인되었다. 따라서 사차인치의 DPPH 자유 라디칼 소거 활성의 증가에 160℃에서 6분 동안 볶는 조리 과정이 효과적인 것으로 확인되었다(표 13).
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
DPPH 자유 라디칼 소거 활성 (%) | 29.890±1.09b | 33.051±2.08a | 27.120±0.88c | 25.205*** (0.000) |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b, c : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
5-4. 조리 방법에 따른 철 환원력 확인
실시예 1에서 준비한 생(raw) 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치의 철 환원력(ferric reducing ability)을 비교하였다.
구체적으로, 생 사차인치, 볶은 사차인치 및 삶은 사차인치에 대하여 Benzie, Strain (1996) 방법에 따라 FRAP(ferric reduction ability of plasma) 분석을 수행하였다. 아세테이트 완충액 25mL, 2,4,6-Tris(2-pyridyl)-s-triazine 용액 2.5mL 및 FeCl3 용액 2.5 mL을 혼합하여 작업 FRAP 시약을 준비하였다. 준비한 FRAP 시약 300μL를 37℃에서 가열하고, 사차인치 추출물 10μL와 증류수 30μL를 혼합하였으며, 4분 후 593nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과 각 조리 방법에 따라 사차인치의 철 환원력에 차이가 발생한 것으로 확인되었다. 생 사차인치 및 삶은 사차인치 대비 볶은 사차인치에서 철 환원력이 현저히 높은 것으로 나타나, 볶은 사차인치의 항산화 활성이 우수한 것으로 확인되었다. 따라서 사차인치의 철 환원력의 증가에 160℃에서 6분 동안 볶는 조리 과정이 효과적인 것으로 확인되었다(표 14).
구분 | 처리 | F-value (p-value) |
||
Raw | Roasting | Boiling | ||
철 환원력 (μM) |
0.133±0.002b | 0.186±0.008a | 0.124±0.003b | 180.828*** (0.000) |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
실시예 6. HT22 세포 생존력 분석에 따른 볶은 사차인치의 우수한 인지기능 향상 효과 확인
6-1. 시험 물질 준비
실시예 1-2의 볶은 사차인치를 1, 5, 10, 20, 40, 80, 100μg/mL의 40% 또는 70% 에탄올과 혼합(w/v)하고 37℃에서 24시간 동안, 50rpm의 조건으로 추출하였다. 불순물에 의한 잠재적 오염을 사전에 차단하기 위하여 추출 후 0.45μm 주사기를 사용하여 시험 물질을 여과한 다음 농축 및 동결하여 시험 물질을 준비하였으며, 시험 물질은 세포 배양배지에 용해하여 사용하였다.
6-2. HT22 세포 배양 및 처리
마우스 해마 신경 세포주인 HT22 세포주를 ATCC(American type culture collection)에서 구입하였다. 37℃ 및 5% CO2 조건의 인큐베이터에서 10% 열 불활성화된 FBS(fetal bovine serum), 100unit/mL 페니실린 및 100μg/mL 스트렙토마이신이 보충된 DMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s medium)으로 HT22 세포주를 배양하였다. 배양 기간 동안 인큐베이터의 온도와 습도를 8시간마다 확인하고 세포의 충분한 성장을 유지하기 위해 주 2회 배지를 교체하였다.
HT22 세포를 75cm2 플라스크에 1×107 cell/플라스크의 밀도로 접종하고 24시간 후, 0.25%(w/v) 트립신 3mL 및 에틸렌디아민 테트라-아세트산 용액 0.53mM을 사용한 효소 분해에 의해 단일 세포 현탁액을 제조하였다. 그 후, HT22 세포를 125×g에서 10분간 원심분리하여 48 웰 플레이트에 접종하고, 실시예 6-1에서 준비한 시험 물질을 처리하였다.
6-3. 볶은 사차인치의 처리 방법 및 추출 용매 농도에 따른 HT22 세포 생존력 확인
실시예 6-1의 시험 물질이 처리된 실시예 6-2의 HT22 세포를 시험 물질 처리하고 24 시간 동안 배양한 후, MMT(3-(4,5-dimethylthiazolyl-2)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) 분석을 수행하여 세포 생존력을 측정하였다.
구체적으로, 시험 물질이 처리된 세포 배양액을 모두 제거하고 무혈청 DMEM을 이용하여 세포를 세척한 다음 무혈청 DMEM을 제거하였다. 그 다음, 무혈청 DMEM 및 10% thiazolyl blue tetrazolium blue 5mg/mL을 각 웰에 200μL씩 분주하고, 37 ℃ 및 5% CO2 조건의 가습 챔버(humidified chamber)에서 2시간 동안 배양하였다. 배양 후, 상층액을 조심스럽게 제거하고 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide)를 처리한 다음, 마이크로플레이트 리더의 550nm 파장을 사용하여 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 대조군 대비 70% 에탄올 추출물 처리군에서 높은 HT22 세포 생존력이 확인된 반면, 40% 에탄올 추출물 처리군에서는 낮은 HT22 세포 생존력이 확인되었다(표 15). 따라서 볶은 사차인치 70% 에탄올 추출물이 HT22 세포 생존력 향상에 더욱 효과적인 것으로 확인되었다.
처리 | 대조군 대비 생존력(%) |
대조군(DMEM) | 98.45 ± 0.60a |
40% 에탄올 추출물 | 89.53 ± 0.98b |
70% 에탄올 추출물 | 100.83 ± 1.98a |
F-value1) (p-value) |
61.000*** (0.000) |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
한편, 볶은 사차인치의 1, 5, 10, 20, 40, 80, 100μg/mL 추출 농도에서 모두 농도 의존적으로 대조군 대비 높은 HT22 세포 생존력이 나타나, 볶은 사차인치는 세포 독성 없이 신경 보호 용도로 활용될 수 있는 것으로 확인되었다(표 16 및 도 1).
농도(μg/mL) | 대조군 대비 생존력(%) |
대조군(DMEM) | 100.00±1.54c |
1 | 105.61±0.84a |
5 | 106.65±0.90a |
10 | 105.87±0.10a |
20 | 105.43±2.12a |
40 | 103.69±0.32ab |
80 | 104.21±0.83ab |
100 | 101.59±0.97bc |
평균±표준편차 *** : p < 0.001 a, b, c : 투키 다중비교법에 의한 유의적 차이 |
실시예 7. 고령자를 위한 무스형 사차인치 조림 개발
7-1. 반응표면분석 실험 설계
무스(mousse)형 사차인치의 맛을 개발하기 위하여 Design Expert 소프트웨어 (Version 11, Stat-Ease Inc., Minnesota, USA)를 사용하여 반응표면분석법(response surface methodology; RSM)을 적용하였다. 완전한 요인 설계(complete factorial design)를 사용하여 두 개의 독립 변수(간장 및 물엿)에 대한 효과를 각각 세 가지 수준(간장(X1): 7.5, 45.0, 82.5g, 물엿(X2): 8.5, 25.5, 42.5g)에서 조사하였다. 사차인치 조림의 선호도(단맛, 짠맛, 풍미, 전체적인 맛)를 종속 변수로 하였으며, 2차 모델은 다음과 같다.
Y = β0 + β1X1 + β2X2 + β11X1 2 + β22X2 2 + β12X1X2
Y = 예측 반응
β0 = 상수
β1 및 β2 = 선형 계수
β11 및 β22 = 2차 계수
β12 = 두 개의 독립 변수의 상호작용 계수
X1 및 X2 = 독립 변수
소프트웨어는 분산 분석(ANOVA)을 생성하였으며, 통계적 유의성은 95% 신뢰 수준에서 결정되었다. 최적 수준에서 반응 변수를 관찰하기 위해 동일한 통계 프로그램을 사용하여 3차원 반응 표면도를 생성하였다.
Standard No. | Variable level | Roasted Sacha inchi(g) | Water(g) | |
간장 (X1, g) |
물엿 (X2, g) |
|||
1 | 7.5 | 8.5 | 100.0 | 200.0 |
2 | 82.5 | 8.5 | ||
3 | 7.5 | 42.5 | ||
4 | 82.5 | 42.5 | ||
5 | 7.5 | 25.5 | ||
6 | 82.5 | 25.5 | ||
7 | 45.0 | 8.5 | ||
8 | 45.0 | 42.5 | ||
9 | 45.0 | 25.5 | ||
10 | 45.0 | 25.5 |
7-2. 무스형 사차인치 조림 제조 방법
사차인치 100g을 세척하고 160℃에서 6분간 가열된 팬에서 로스팅한 다음 물 200.0g, 간장 39.0g, 옥수수 물엿 23.29g을 넣고 건조해지지 않도록 주의하면서 가열하여 모든 액체가 흡수되도록 하였다. 그 후, 물 200.0g을 혼합하고 -80℃에서 24시간 동안 냉동시킨 다음, 냉동된 사차인치를 파코젯(pacojet, PJ2, HRS, Zug, Switzerland)에 넣고 빻았다(grinding).
냉동 후 빻은 사차인치 37.0g을 60℃의 냄비에서 1분간 가열한 다음, 총 중량의 3% 내지 41% 범위에서 젤라틴 분말을 2%씩 첨가하고 1분간 가열하여 모든 젤라틴 분말을 녹인 다음, 혼합물을 3등분으로 나누어서 각각 틀에 붓고 냉장고에 넣어 12시간 동안 냉각시켰다.
7-3. 무스형 조림 사차 인치의 관능 평가
숙명여자대학교에서 숙련된 시음 패널 25명을 모집하여 실시예 7-2에서 제조된 사차인치 조림의 관능성을 평가하였다. 10개의 샘플을 무작위 순서로 제시하고 패널에게 단맛, 짠맛, 풍미 및 전체적인 맛을 7점법으로 선호도 수준을 평가하도록 하였다(1 = 매우 싫어함, 4 = 싫어하지도 좋아하지도 않음, 7 = 현저하게 좋아함). 실온에서 패널에게 3자리 숫자를 사용하여 무작위로 암호화된 샘플, 물 한 컵 및 평가 시트를 제공하였다. 패널은 샘플을 평가하는 방법에 대한 교육을 받았고, 30초의 간격을 두고 샘플의 관능성을 평가하였으며, 평가 시간은 제한되지 않았다.
7-4. 무스형 사차인치 조림의 최적 제조 방법 확인
무스형 사차인치 조림의 최적 제조 방법 확인하기 위하여 실시예 7-3에서 수행한 관능 평가 결과에 대하여 실시예 7-1의 RSM을 수행하였다.
실시예 7-3에서 수행한 관능 평가 결과는 표 18과 같이 확인되었다.
Standard No. |
Run No. |
간장 (X1, g) |
물엿 (X2, g) |
Response | |||
단맛 (Y1) |
짠맛 (Y2) |
풍미 (Y3) |
전체적인 맛 (Y4) |
||||
1 | 2 | 7.50(-1) | 8.50(-1) | 2.90±0.14 | 2.79±0.13 | 2.88±0.14 | 2.98±0.12 |
2 | 6 | 82.50(+1) | 8.50(-1) | 2.79±0.13 | 2.68±0.13 | 2.86±0.14 | 2.97±0.13 |
3 | 1 | 7.50(-1) | 42.50(+1) | 3.12±0.14 | 3.34±0.15 | 2.97±0.13 | 2.95±0.14 |
4 | 9 | 82.50(+1) | 42.50(+1) | 2.65±0.13 | 2.97±0.14 | 2.75±0.13 | 2.76±0.13 |
5 | 7 | 7.50(-1) | 25.50(0) | 4.01±0.20 | 4.32±0.20 | 4.21±0.21 | 3.91±0.19 |
6 | 3 | 82.50(+1) | 25.50(0) | 3.92±0.18 | 4.11±0.19 | 4.23±0.20 | 3.72±0.18 |
7 | 10 | 45.00(0) | 8.50(-1) | 4.31±0.21 | 4.21±0.20 | 4.02±0.19 | 4.13±0.20 |
8 | 4 | 45.00(0) | 42.50(+1) | 4.45±0.22 | 4.30±0.18 | 4.11±0.20 | 4.20±0.21 |
9 | 8 | 45.00(0) | 25.50(0) | 5.65±0.27 | 5.50±0.26 | 5.65±0.28 | 5.79±0.25 |
10 | 5 | 45.00(0) | 25.50(0) | 5.78±0.26 | 5.55±0.27 | 5.89±0.29 | 6.08±0.28 |
평균±표준편차 |
표 19는 관능 평가 결과를 각 반응에 대한 2차 모델에 피팅하여 얻은 선형, 2차 및 상호작용 계수에 관한 결과이다.
계수 | 단맛(Y1) | 맛(Y2) | 풍미(Y3) | 전체적인 맛(Y4) | |
b0 | 5.60 | 5.52 | 5.63 | 5.64 | |
b1 | -0.13 | -0.12 | -0.03 | -0.07 | |
b2 | 0.17 | 0.02 | -0.02 | ||
b12 | - | -0.08 | -0.05 | -0.05 | |
b11 | - | -1.34 | -1.36 | -1.62 | |
b22 | - | 1.29 | 1.51 | 1.27 |
95% 수준에서 유의하지 않은 회귀 계수를 제거하고 모델을 데이터에 다시 맞췄다. 모델 개발을 위하여 다음과 같이 신뢰구간 내의 다른 항목만 선택하였다.
단맛(Y1)= 5.60 - 0.1333X1 + 0.0333X2 - 0.0750X1X2 - 1.60X1 2 - 1.20X2 2
짠맛(Y2)= 5.52 - 0.1167X1 + 0.1667X2 - 0.0750X1X2 -1.34X1 2- 1.29X2 2
풍미(Y3)= 5.63 - 0.0333X1 + 0.0167X2 - 0.0500X1X2 - 1.36X1 2- 1.51X2 2
전체적인 맛(Y4)= 5.64- 0.0667X1 - 0.0167X2 - 0.0500X1X2- 1.62X1 2 - 1.27X2 2
모델을 얻은 후 ANOVA를 계산하여 데이터를 나타내는 능력을 확인하였다. 네 가지 반응 모두에 대한 ANOVA는 표 20과 같다.
구분 | Y1(단맛) | Y2(짠맛) | Y3(풍미) | Y4(전체적인 맛) | ||||
Sum of square | F-value (p-value) |
Sum of square | F-value (p-value) |
Sum of square | F-value (p-value) |
Sum of square | F-value (p-value) |
|
Total | 164.98 | 204.17*** (< 0.0001) |
165.28 | 178.23*** (< 0.0001) |
164.47 | 147.82*** (0.0001) |
164.36 | 24.80** (0.0041) |
Constant | 11.14 | 9.73 | 11.51 | 11.84 | ||||
Corrected total | 11.32 | 10.04 | 11.59 | 12.26 | ||||
Regression | 11.27 | 10.00 | 11.53 | 11.88 | ||||
Residual | 0.04 | 0.05 | 0.06 | 0.38 | ||||
Lack of fit | 0.04 | 0.05 | 0.04 | 0.34 | ||||
Pure error | 0.01 | 0.00 | 0.02 | 0.05 | ||||
평균±표준편차 ** : p < 0.01 *** : p < 0.001 F-value : 모델 유의성(regression/residual) Corrected total : 평균에 대해 수정된 총변이(total variation) |
각 모델에 대하여, 첫 번째 F-검정의 mean square regression은 mean square residual보다 유의하게 큰 것으로 확인되어, 네 가지 모델 모두 단맛, 짠맛, 풍미 및 전체적인 맛에 대한 데이터를 적절하게 표현한 것으로 확인되었다. 또한, 유의성 검정(lack of fit test)에 따르면 모델 오차와 반복 오차가 적고 크기가 비슷하여 유의성이 있는 것으로 확인되어, 각 모델은 해당 반응을 예측하기에 충분히 정확한 것으로 확인되었으며, 계수 R2 및 Q2의 값을 통하여 이와 같은 결과를 확인하였다.
제조 방법에 따른 단맛, 짠맛 및 풍미에 대한 선호도 점수는 각각 2.65 ~ 5.78, 2.68 ~ 5.55, 2.75 ~ 5.89 범위인 것으로 확인되었다. 선호도 점수에 대한 독립 변수(간장 및 물엿)의 효과에 대하여, 단맛, 짠맛 및 풍미의 선호도 점수(표 20)에 따른 회귀 모델의 F-value는 각각 204.17, 178.23 및 147.82인 것으로 나타나 모델이 적절한 것으로 확인되었다. 또한, 유의성에 대한 p-value는 <0.0001, <0.0001 및 0.0001인 것으로 나타나 본 결과가 유의한 것으로 확인되었으며, 결정계수(coefficient of determination)인 R2 역시 높은 것으로 나타났다. 또한, 간장 X1과 물엿 X2의 선형 항과 간장 X1 2와 물엿 X2 2의 2차 항에서 사차인치 조림의 단맛, 짠맛 및 풍미가 5% 수준에서 매우 유의한 것으로 나타났다. 단맛(도 2), 짠맛(도 3) 및 풍미(도 4) 해석의 방정식에서 선형 및 2차 항의 양수 및 음수 계수는 그 짠맛을 나타낸다. 무스형 사차인치 조림의 풍미 선호도 점수는 간장의 양이 감소하고 물엿의 양이 증가함에 따라 증가하였고 2차 변수 X1 2 및 X2 2가 감소함에 따라 증가하였다.
또한, 전체적인 맛 점수의 선호도는 2.76 ~ 6.08로, F-value가 24.80로 나타나 모델이 적절한 것으로 확인되었고, 유의성에 대한 p-value는 0.0041로 나타나 본 결과가 유의한 것으로 확인되었으며, R2 역시 높은 것으로 확인되었다(0.8004). ANOVA 분석에 따르면 사차인치의 전체적인 맛 선호도가 간장 X1 및 물엿 X2의 선형 항과 간장 X1 2 및 옥수수 전분 시럽 X2 2의 2차 항에서 5% 수준으로 매우 유의한 것으로 나타났다. 전체적인 맛(도 5) 해석의 방정식에서 선형 및 2차 항의 양수 및 음수 계수는 그 짠맛을 나타낸다. 무스형 사차인치의 전체적인 맛 선호도 점수는 간장 및 물엿의 양이 감소함에 따라 증가하고, 2차 변수 X1 2 및 X2 2가 감소함에 따라 증가하였다.
즉, 무스형 사차인치의 품질은 하나의 주요 요인에 의존하지 않고 모든 독립 변수는 무스형 사차인치의 특성을 정의하는데 중요하게 작용하는 것으로 확인되었다. 따라서, 무스형 사차인치의 제조에 있어 간장 및 물엿의 최적 비율을 확립하기 위하여 위의 모든 기준을 병합하고 CCD 디자인의의 왼쪽에 있는 '솔루션' 옵션을 사용하여 10개의 실험군을 생성하였다.
그 결과, 표 16의 standard No.9 및 No.10의 간장 45.00g과 옥수수 전분 시럽 25.50g이 가장 높은 관능성을 나타내는 것으로 선택되었다. 따라서 간장 39.00g 및 물엿 23.29g 비율의 무스형 사차인치 조림 레시피를 최적 기준으로 표준화하였으며(표 21 및 도 6), 이와 같은 비율로 조리된 무스형 사차인치 조림의 단맛, 짠맛, 풍미 및 전체적인 맛 선호도는 각각 3.92, 3.94, 3.91 및 3.90인 것으로 확인되었다.
성분 | 비율(g) |
볶은 사차인치 | 100.00 |
간장 | 39.00 |
물엿 | 23.29 |
물 | 200.00 |
7-5. 무스형 조림 사차인치의 경도 분석
실시예 7-2에서 제조된 무스형 조림 사차인치 샘플의 물성을 분석하였다.
구체적으로, 물성분석기(TA-XT Express 20096, Stable micro systems Ltd., London, England)를 사용하여 텍스처 프로파일 분석(texture profile analysis, TPA)을 수행하여 경도(hardness)를 측정하였다. 50mm 직경의 원통형 프로브를 사용하여 샘플을 압축하였였으며(사전 테스트 속도 2mm/s, 트리거 힘 5g, 테스트 속도 1mm/s, 복귀 속도 1mm/s, 테스트 거리 7.5mm, 시간 5초), 25kg 로드셀(load cell)을 사용하여 각 샘플에 대하여 2회 압축 테스트를 수행하였다.
그 결과, 3% 내지 17%의 중량비로 젤라틴이 첨가된 무스형 사차인치 조림은 고령자가 혀로 씹을 수 있는 경도(20,000N/m2 이하)를 나타내었고, 19% 내지 27%의 중량비로 젤라틴이 첨가된 무스형 사차인치 조림은 고령자가 잇몸으로 씹을 수 있는 경도(22,000 ~ 50,000N/m2)를 나타내었으며, 29% 내지 41%의 중량비로 젤라틴이 첨가된 무스형 사차인치 조림은 고령자가 치아로 씹을 수 있는 경도(55,000 ~ 500,000N/m2)를 나타내는 것으로 확인되었다(표 22). 무스형 사차인치 조림의 경도에 대한 젤라틴 농도 회귀 분석 결과는 도 7과 같고, 평가된 선형 회귀 방정식은 Y = 2536.3X + 18946(X = 젤라틴 분말 농도, Y = 경도)으로 확인되었다.
7-6. 고령자 식품으로써 무스형 사차인치 조림의 우수한 관능성 확인
실시예 7-4에서 확립된 최적 제조 방법(표 21)으로 제조된 무스형 사차인치 조림에 대하여 65세에서 70세 사이의 소비자 100명을 대상으로 추가적인 관능 평가를 진행하였으며, 평가는 실시예 7-3과 동일한 프로토콜로 진행하였다.
그 결과, 단맛, 짠맛, 풍미 및 전체적인 맛의 선호도 점수는 4.73, 4.82, 5.78 및 5.50으로 나타나(표 22), 무스형 사차인지 조림은 고령자의 섭취가 용이하면서도 관능성이 우수한 고령자 식품으로 효과적으로 활용될 수 있음이 본 발명을 통하여 확인되었다.
구분 | 선호도 |
단맛 | 4.73±0.23 |
짠맛 | 4.82±0.24 |
풍미 | 5.78±0.27 |
전체적인 맛 | 5.50±0.27 |
평균±표준편차 |
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (8)
- 사차인치(Plukenetia volubilis)를 150℃ 내지 170℃에서 5분 내지 7분 동안 볶는(rosting) 단계;
볶은 사차인치를 물, 간장 및 물엿과 함께 가열하여 불리는 단계;
불린 사차인치를 냉동하여 분쇄(grinding)하는 단계; 및
분쇄된 사차인치 및 젤라틴을 혼합하여 가열하는 단계
를 포함하고,
상기 사차인치 100 중량부에 대하여, 상기 물, 간장 및 물엿은 각각 200 중량부, 39 중량부 및 23 내지 24 중량부이고,
상기 분쇄된 사차인치 및 상기 젤라틴의 중량비는 97 : 3 내지 73 : 27인 것인
사차인치 조림 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 냉동은 불린 사차인치에 물을 더 혼합한 후 이루어지는 것인 사차인치 조림 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 물은 200 중량부인 것인 사차인치 조림 제조 방법.
- 제 1 항의 방법으로 제조된 무스형(mousse type) 사차인치 조림.
- 제 7 항에 있어서, 상기 조림의 경도는 10,000N/㎡ 내지 500,000N/㎡인 것인 무스형 사차인치 조림.
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KR101444609B1 (ko) * | 2013-07-04 | 2014-09-26 | 숙명여자대학교산학협력단 | 노인 식이용 멸치볶음 제조방법 |
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JP5938161B2 (ja) * | 2010-09-01 | 2016-06-22 | 日清オイリオグループ株式会社 | 嚥下・咀嚼困難者用食品の摂食補助用油脂組成物及び嚥下・咀嚼困難者用食品 |
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‘아직 생소하다면? 함께 알아봐요, 사차인치!’, 네이버 포스트 (2019.06.20.)* |
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