KR20060037739A

KR20060037739A - 복분자 박으로부터 천연 식용색소 안토시아닌의 제조방법및 이를 이용한 식품

Info

Publication number: KR20060037739A
Application number: KR1020040086786A
Authority: KR
Inventors: 정용진; 김태영; 김경은; 권택규
Original assignee: 정읍시
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-05-03
Also published as: KR100639394B1

Abstract

본 발명은 복분자 박으로부터 천연 식용색소 안토시아닌의 제조방법 및 이를 이용한 식품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복분자의 주스 착즙 후 부산물인 복분자 박으로부터 식품 첨가물로서 활용할 수 있는 적색의 천연 식용색소인 안토시아닌을 제조하는 방법 및 상기 방법에 따라 제조된 안토시아닌을 첨가하여 제조됨을 특징으로 하는 식품에 관한 것이다.

본 발명은 이제까지 복분자를 주스 착즙한 후 쓸모없이 버려지던 복분자 박으로부터 인체에 대해 안정하면서도 항염증 활성, 레독스 퍼텐셜, 항경련 활성, 항산화 활성 등의 뛰어난 생물학적 활성을 가지는 적색의 천연 식용색소, 안토시아닌의 새로운 제조방법 및 이를 이용하여 제조한 식품을 제공하므로 식품가공산업상 매우 유용한 발명이다.

복분자 박, 천연 식용색소, 안토시아닌

Description

복분자 박으로부터 천연 식용색소 안토시아닌의 제조방법 및 이를 이용한 식품{A preparation method of anthocyanin from gourd of BOKBOONJA and the food comprising the anthocyanin}

도 1은 복분자 박의 물 추출액(위쪽)과 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액(아래쪽)에 대한 pH 안정성을 조사한 그래프이다.

도 2는 복분자 박의 40% 에탄올 추출액(위쪽)과 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액(아래쪽)에 대한 pH 안정성을 조사한 그래프이다.

도 3은 복분자 박의 물 추출액(위쪽)과 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액(아래쪽)에 대한 온도 안정성을 조사한 그래프이다.

도 4는 복분자 박의 40% 에탄올 추출액(위쪽)과 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액(아래쪽)에 대한 온도 안정성을 조사한 그래프이다.

도 5는 복분자 박 색소의 가열에 대한 안정성을 나타낸 그래프이다(위: 80℃, 아래: 100℃).

도 6은 복분자 박의 물 추출액(위쪽)과 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액(아래쪽)에 대한 당 안정성을 조사한 그래프이다.

도 7은 복분자 박의 40% 에탄올 추출액(위쪽)과 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액(아래쪽)에 대한 당 안정성을 조사한 그래프이다.

도 8은 복분자 박의 물 추출액(위쪽)과 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액(아래쪽)에 대한 유기산 안정성을 조사한 그래프이다.

도 9는 복분자 박의 40% 에탄올 추출액(위쪽)과 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액(아래쪽)에 대한 유기산 안정성을 조사한 그래프이다.

도 10은 복분자 박 색소의 빛에 대한 안정성을 조사한 그래프이다(위: 일광 및 형광 조건, 아래: 빛 차단 조건).

도 11은 본 발명의 방법에 따라 복분자 박으로부터 제조된 안토시아닌 색소를 다양한 비율로 첨가하여 제조한 떡의 사진이다.

도 12는 본 발명의 방법에 따라 복분자 박으로부터 제조된 안토시아닌 색소를 다양한 비율로 첨가하여 제조한 음료의 사진이다.

도 13은 본 발명의 방법에 따라 복분자 박으로부터 제조된 안토시아닌 색소를 다양한 비율로 첨가하여 제조한 젤리의 사진이다.

복분자는 5~6월경에 개화하여 7~8월에 열매가 붉게 익은 후 검게 변하며 미숙과와 완숙과로 분류되어 채익지 않은 열매(미숙과)는 복분자라고 하여 한약재로 쓰이며 완숙과는 식용으로 사용되고 있다. 복분자 열매에는 포도당, 과당, 서당, 펙틴 등의 탄수화물과 레몬산, 사과산, 살리실산, 카프론산, 개미산 등의 유기산 그리고 비타민 B, 비타민 C, 안토시아닌계 색소 성분, 페놀성 물질 등 다양한 기능성 물질이 함유되어 있다.

최근 복분자에 대한 관심이 고조되면서 복분자를 활용한 복분자 주스, 분말차, 복분자 주 등 여러가지 가공식품이 개발되어 있으며, 이러한 복분자 가공 공정 중 복분자 씨와 복분자 과피에서는 약 20~25% 정도가 폐기물로 생산되는데 이를 자원화 하려는 연구는 아직까지 전무한 실정이다.

식품의 색은 종류에 따라 제각기 독특한 빛깔을 나타내고 있어 식품의 관능적인 품질을 결정하는 중요한 품질인자로 사용되고 있다. 일반적으로 식품의 색은 신선도나 가공조건 및 저장환경에 따라 변화하여 품질의 저하가 일어나므로 이를 방지하기 위하여 식품의 가공시에 인위적인 식용색소를 첨가하는 방법이 널리 사용되고 있다. 최근에는 인공합성색소의 인체에 대한 안정성 문제가 제기되면서 새로운 천연식용색소의 개발에 대한 관심이 높아지고 있다.

안토시아닌(anthocyanin)은 포도, 나무딸기, 적양배추, 꽃양배추 등의 광채류와 유색미 등의 곡류, 자색감자, 자색고구마와 같은 뿌리 또는 줄기의 저장기관 및 꽃이나 열매 등에 존재하는 수용성 색소로서, pH에 따라 주황에서부터 적색, 분홍색, 보라색 및 청색까지 다양한 색깔을 갖는다. 안토시아닌은 자연계에 약 300여 종이 존재하는 것으로 알려져 있으며, 그 중에서도 적·자색의 색소는 천연색소로서 최고의 이용가치가 있다고 주목을 받고 있다.

안토시아닌 색소들은 비타민, 미네랄, 섬유소, 효소 등 유효성분들이 다량 함유되어 소비자들의 선호도가 증가하고 있는 과일쥬스에 광범위하게 분포되어 있기 때문에 과일쥬스의 부정화 검정과 품질평가지표로 이용되고 있으며 이에 관한 연구가 이미 국외에서 활발히 진행중이다. 또한 최근 항염증 활성(anti-inflammatory activity), 레독스 퍼텐셜(redox potentials), 항경련 활성(anticonvulsant activity), 항독성 활성(antioxidative activity) 등의 생물학적 활성을 가졌음이 밝혀지면서 색소로서 뿐만 아니라 기능성 물질로서도 관심이 높아지고 있다.

따라서 본 발명에서는 복분자의 주스 착즙 후 쓸모없이 버려지는 부산물인 박을 활용하기 위하여 복분자에 많이 함유되어 있는 안토시아닌의 추출 및 농축조건을 확립하여 이를 천연식용 색소원으로 개발하고자 한다.

본 발명의 목적은 복분자 박으로부터 적색의 천연 식용색소인 안토시아닌의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 따라 제조된 안토시아닌을 이용하여 제조된 식품을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복분자 박으로부터 안토시아닌 색 소의 최적 추출조건을 결정하는 단계; 상기 조건에 따라 복분자 박으로부터 추출한 안토시아닌 색소의 pH, 온도, 당류, 유기산 및 빛에 대한 안정성을 조사하는 단계; 상기 조건에 따라 복분자 박으로부터 추출한 안토시아닌 색소의 저장성을 높이기 위한 최적 농축조건을 결정하는 단계; 상기 농축조건에 따라 농축된 복분자 박 안토시아닌 색소의 저장성을 조사하는 단계; 및 상기 색소를 이용하여 식품을 제조한 후 그 식품의 품질특성을 확인하는 단계로 구성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 복분자 박으로부터 추출 및 농축함을 특징으로 하는 식용색소 안토시아닌의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 복분자에 안토시아닌계 색소가 많이 함유되어 있는 것에 착안하여 복분자의 착즙 후 쓸모없이 버려지는 부산물인 박의 활용방안으로, 상기 복분자 박으로부터 식용색소로 사용가능한 천연색소 안토시아닌을 최적 조건으로 추출 및 농축하는 방법을 최초로 제공한다.

본 발명에서, 복분자 박으로부터 안토시아닌 색소의 추출은, 추출용매로서 물, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물, 40% 에탄올, 및 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나를 이용하여 수행함을 특징으로 한다.

상기에서, 복분자 박은 추출용매에 5~20%(w/v) 첨가하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 10%(w/v) 첨가하는 것이 좋다.

또한, 복분자 박으로부터 안토시아닌 색소의 추출횟수는 1회 내지 3회 반복 추출하는 것이 바람직하며, 추출횟수가 많아질수록 더욱 높은 색소 회수율을 얻을 수 있다.

즉, 복분자 박의 안토시아닌 색소는 다른 공정 없이, 복분자 박을 물 또는 40% 에탄올 또는 상기 용매에 각각 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 것들 중 어느 하나의 용매에 침지시킨 후 25~35℃, 80~150rpm 에서 8~12시간 동안 추출 및 여과하거나, 다시 새로운 용매를 사용하여 동일한 과정으로 1, 2회 더 반복 추출함으로써 높은 수율로 추출할 수 있다.

본 발명에서, 상기와 같이 복분자 박으로부터 추출한 안토시아닌 색소의 농축은, 색소 추출액에 포도당을 10%(w/v) 첨가하여 최종 브릭스(brix)가 60°~ 90°브릭스가 되도록 감압농축한 후 65℃에서 30분간 살균함을 특징으로 한다.

이 때, 복분자 박 안토시아닌 색소의 농축시 포도당을 사용하는 것은 복분자 색소의 당류에 대한 안정성 실험 결과 포도당에 가장 안정하였기 때문이며, 최종 브릭스를 60°~ 90°브릭스가 되도록 하는 것은 일반적으로 천연색소로 많이 활용되고 있는 앨더베리 농축액이 60°브릭스 이상의 품질특성을 갖는 데에서 고안한 것이다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 방법으로 제조된 복분자 박 안토시아닌을 식용색소로 첨가하여 제조됨을 특징으로 하는 식품을 제공한다.

상기 식품으로는 떡, 각종 음료, 젤리, 푸딩, 아이스크림 등 붉은 색상이 첨가되는 모든 식품을 예로 들 수 있으며, 이 경우 복분자 박 안토시아닌 색소의 함량은 0.01 내지 20%(w/w, w/v), 바람직하게는 0.1 내지 15%(w/w)의 범위일 수 있다.

본 발명이 제공하는 식품은 그에 함유한 복분자 박의 안토시아닌 색소로 인하여 인체에 안정한 천연의 붉은 색상을 제공할 뿐만 아니라 다른 천연색소들과 달리 달콤하고 산뜻한 산딸기 향을 제공하므로 관능적으로도 매우 우수하다.

한편, 본 발명에서는 상기와 같은 방법으로 추출한 복분자 박 안토시아닌 색소의 안정성을 살펴보았다. 그 결과 pH 3 이내가 가장 안정하고, 가열온도에서는 80~100℃, 1시간 이내에서 색소의 잔존율이 70% 이상으로 높았으며, 안토시아닌계 색소로 개발중인 자색고구마와 포도 과피 색소 등의 안정성과 비교할 때 그와 유사하거나 보다 우수하였으며, 색소의 추출 후 색소의 함량은 더욱 높은 것으로 나타났다. 또한, 복분자 박 안토시아닌 색소를 떡, 음료, 젤리 등 실제 제품에 활용한 결과에서도 전체적으로 우수한 평가를 얻을 수 있었다.

따라서 상기한 점들과 고가의 제품으로 전량을 수입에 의존하고 있는 천연색소의 현위치를 고려해 볼 때, 본 발명은 이제까지 쓸모없이 버려지던 복분자 박을 활용하여 인체에 안정하면서도 우수한 색상과 향의 안토시아닌 색소를 제조하는 방법을 세계 최초로 제공하므로 식품가공산업상 매우 유용한 발명이라 할 것이다.

한편 본 발명에서 실험재료로는, 전라북도 정읍시에서 2003년 7월에 수확하여 냉동저장한 복분자 딸기를 구입하여 압축추출기로 여과한 후 남은 복분자 부산물, 즉 복분자 박을 사용하였으며, 분석은 하기와 같은 방법을 사용하였다.

(1) 가용성 고형분 함량 측정

각 조건에서 얻어진 추출물의 가용성 고형분 함량은 식품공전에 준하여 3회 반복 측정하여 시료에 대한 건물량(%)으로 나타내었다. 즉, 시험용액 50㎖를 항량을 구한 수기에 취하여 105℃에서 증발 건조시켜 그 무게를 측정하였으며, 추출액 조제에 사용된 원료량(건물량)에 대한 백분율로써 고형분 수율(%)를 구하였다.

(2) pH, 당도 및 총산 측정

pH는 pH meter(Metrohm 691, Swiss)로 측정하였으며, 당도는 굴절당도계(NIAtago, Co., Japan)를 사용하여 측정하였다. 총산은 1N NaOH 용액으로 중화적정하여 초산함량으로 환산하였다.

(3) 총 페놀성 물질 함량 측정

각 추출물의 페놀성 물질 함량은 폴린-데니스(Folin-Denis)법에 의해 비색정량하였다. 즉, 추출물을 100배 희석한 검액 5ml에 폴린-실칼튜(Folin-Cilcalteu) 시약 5ml를 가하여 혼합하고 3분후 10% Na₂CO₃ 5ml를 넣어 진탕하고 1시간 실온에서 방치하여 700nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구는 검액 대신 증류수를 넣어 동일하게 처리하였다. 이 때 표준물질로는 탄닌산(tannic acid)을 5~50㎍/㎖의 농도로 조제하여 검량곡선의 작성에 사용하였다.

(4) 색소농도 및 색도(Hunter's color) 측정

색소농도는 추출물을 UV-spectrophotometer(Shimadzu UV-1601PC, Japan)을 이용하여 532nm에서 3회 측정하여 평균으로 나타내었으며, 색도(Hunter's color)는 UV-spectrophotometer(Shimadzu UV-1601PC, Japan)의 color 프로그램을 이용하여 L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값을 측정하였다.

(5) 색소의 회수율 측정

복분자 박의 추출횟수별 색소의 회수율은 다음 식에 의해 계산하였다.

여기에서 복분자 박의 전체 색소량은 복분자 박으로부터 추출된 색소를 모두 합한 값으로 나타내었다.

(6) 일반 세균수 측정

총균수는 멸균수로 10배수 연속 희석한 다음 플레이트 카운트 아가(plate count agar)(Difco, USA)를 사용하여 100㎕ 분주한 후 37℃, 48시간 이상 배양한 후 생성된 미생물의 집락을 계수로 하여 1mL 당 colony forming uni(CFU)를 계수하였다.

(7) 대장균군 측정

대장균군은 디옥시콜레이트 락토즈 아가(deoxycholate lactose agar(Difco, USA)를 이용하여 측정하였다. 검액 1mL를 페트리디쉬에 넣고 배지를 주입한 후 균질화하여 응고시키고 중층배지를 부어 재응고시킨 것을 30℃에서 24시간 이상 배양하여 적색의 집락을 계수하였다.

이하, 본 발명의 자세한 구성을 실시예를 들어 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1: 복분자 박으로부터 안토시아닌 색소의 추출조건 결정]

복분자 박으로부터 안토시아닌 색소를 추출하기 위한 최적 조건을 결정하기 위하여 아래의 실험을 수행하였다.

실험예 1: 용매에 대한 안토시아닌 색소의 추출특성

먼저, 천연색소로서 활용하기 위해서 용매는 물과 에탄올을 사용하였으며, 용매의 농도는 0(물), 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100%로 하였다. 이 때 추출조건은 상기의 각 용매에 복분자 박을 10%(w/v) 첨가하여 30℃, 100rpm에서 12시간 동안 쉐이킹(shaking)한 후 여과하여 여액을 분석에 사용하였다.

그 결과 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 안토시아닌 색소농도는 80% 에탄올에서 9.51로 가장 높았으며, 물 추출물의 색소 농도는 2.57로 가장 낮은 경향을 보 였다. 또한 에탄올 농도에 대한 결과 안토시아닌 색소농도는 에탄올 함량이 높을수록 증가하였으나 95% 에탄올에서는 7.69로 떨어지는 것으로 나타났다.

또한 안토시아닌계 색소에 유효성분이 많은 것으로 밝혀져 각 추출물에 대한 총페놀 함량을 살펴보았다. 그 결과, 총페놀 함량은 에탄올 농도가 높을수록 증가하다가 60% 에탄올에서부터 감소하는 경향이었으며, 40% 에탄올 추출액에서 205.4mg%로 가장 높은 것으로 나타났다.

이상의 결과를 바탕으로 복분자 박을 이용한 색소 추출에서는 40% 에탄올이 가장 바람직한 것으로 사료되었으나, 실제 현장에서의 생산시 경제성을 고려할 경우 물도 바람직한 것으로 사료되었다.

에탄올 농도에 따른 복분자 박 추출액의 색소농도 및 총페놀 함량

에탄올 농도(%)	색소농도(520nm)	총페놀 함량(mg%)
0(물)	2.57	78.74
10	3.07	96.98
20	4.10	125.3
30	5.11	155.8
40	7.53	205.4
60	8.39	195.8
80	9.51	190.7
95	7.69	133.6

실험예 2: 산 첨가에 대한 안토시아닌 색소의 추출특성

안토시아닌계 색소의 추출 효과를 높이기 위해, pH가 낮을수록 선명한 적색을 나타내는 색소의 특성을 이용하여, 염산, 아스코르브산 및 유기산(아세트산, 시트르산, 인산, 타르타르산, 젖산) 등을 물과 40% 에탄올에 각각 0.1%(w/v) 첨가하 여 용매를 산성으로 조절한 후, 복분자 박을 추출하여 품질특성을 조사하였다.

그 결과 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 색소농도는 0.1%(w/v) 염산을 첨가한 물 추출액과 40% 에탄올 추출액의 경우에 각각 34.36, 36.12로 가장 높았으며, 물 추출액에서는 무첨가구가, 40% 에탄올 추출액에서는 0.1%(w/v) 아스코르브산 첨가구가 각각 3.01, 10.60으로 가장 낮았다.

총페놀 함량의 경우, 물 추출액은 0.1%(w/v) 염산 첨가구에서 165.32mg%, 40% 에탄올은 0.1% 아스코르브산 첨가구에서 294.00mg%로 높게 나타났으며, 물 추출액의 모든 산 첨가구보다 40% 에탄올 추출액의 산 첨가구에서 총페놀 함량이 높게 나타났다.

한편, 각 추출액에 대한 색소(Hunter's color)는 하기 표 3에서 보는 바와 같이, 산을 첨가한 물 추출액에서는 색소농도가 높을수록 밝기와 적색도 및 황색도 모두가 낮아지는 경향이었으며, 40% 에탄올 추출액에서는 상기 물 추출액과 거의 반대의 경향으로 나타났다.

산 종류에 대한 복분자 박 추출액의 색소농도 및 총페놀 함량

추출용매	산종류	색소농도(520nm)	총페놀함량(mg/100ml)
물	무첨가	3.01	79.74
	아스코르브산	3.25	141.46
	아세트산	3.33	67.80
	시트르산	4.40	73.30
	젖산	4.42	68.46
	인산	13.46	96.44
	염산	34.36	165.32
40% 에탄올	무첨가	11.32	255.08
	아스코르브산	10.60	294.00
	아세트산	11.42	203.80
	시트르산	16.53	199.70
	젖산	16.65	189.32
	인산	23.23	180.70
	염산	36.12	213.6

산 종류에 대한 복분자 추출액의 색소(Hunter's color)

추출용매	산종류	색소(Hunter's color)
추출용매	산종류	L	a	b
물	무첨가	27.93	56.87	18.94
	아스코르브산	29.75	59.11	19.84
	아세트산	30.03	59.38	20.50
	시트르산	28.64	59.06	19.74
	젖산	28.61	58.21	19.84
	인산	21.05	53.27	14.68
	염산	15.53	42.45	10.81
40% 에탄올	무첨가	18.12	47.32	12.57
	아스코르브산	19.89	50.64	13.02
	아세트산	20.17	51.36	13.97
	시트르산	18.52	48.40	12.90
	젖산	18.03	47.27	12.56
	인산	20.60	53.21	14.36
	염산	20.20	52.85	14.09

한편, 상기 유기산 중에서도 시트르산은 청량음료, 과일쥬스, 과일젤리, 채소통조림, 유제품, 비탄산음료, 마요네즈, 샐러드 드레싱, 프렌치 드레싱 등에 널리 사용되고 있어 추출용매에 첨가하여 사용하여도 안전성에 문제가 없을 것으로 사료된다. 따라서, 본 발명에서는 추출하고자 하는 안토시아닌 색소의 용도가 식용 색소임을 감안하여 추출효과를 높이기 위해 물과 40% 에탄올에 시트르산을 첨가하는 것이 바람직할 것으로 판단하였다.

실험예 3: 복분자 박 비율에 대한 안토시아닌 색소의 추출특성

용매와 산 첨가에 대한 상기 실험 결과 효율성 및 현장에서의 경제성을 고려하여 최적조건으로 결정된 40% 에탄올 및 물과, 그 각각에 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 4 종류의 용매를 사용하여 복분자 박 비율에 대한 색소의 추출특성(이화학적 품질특성)을 조사하였다. 이 때 추출조건은 복분자 박 함량 5, 10, 15, 20%(w/v)로 설정하였으며, 추출온도 30℃, 100rpm 에서 12시간 동안 쉐이킹(shaking)하여 추출하였다.

그 결과 하기 표 4에서 보는 바와 같이, 색소함량은 무첨가구와 산 첨가구에서 모두 복분자 박 함량이 높아질수록 증가하는 경향을 보였으나, 시료 g당 색소함량에서는 복분자 박 함량이 많을수록 감소하는 경향으로 나타났다. 이는 단순 추출액의 색소함량은 용매에 대한 박 함량의 비율이 높을수록 박에 함유된 색소가 많아 높게 측정되었으나, 실질적으로 시료 g에 대한 색소함량에서는 박의 함량이 많을수록 시료에 함유된 색소가 1차 추출로 모두 추출되지 않아 박 함량이 높을수록 낮아지는 경향으로 나타난 것으로 여겨진다. 또한, 총페놀 함량 또한 색소함량과 유사한 경향으로 나타났다.

따라서, 추후 실험에서는 복분자 부산물에 함유된 모든 색소의 추출을 위해 추출횟수별 실험이 필요할 것으로 생각되었으며, 위 실험결과를 토대로 복분자 박 의 최적 첨가량은 10%(w/v)인 것으로 판단되었다.

각 용매에 대한 복분자 박 함량별 추출액의 이화학적 품질 특성

용매	첨가물	박 함량 (%(w/v))	색소함량 (520nm)	시료 g당 색소함량	총페놀 함량 (mg%)	시료 g당 총페놀 함량 (mg%)
물	무첨가	5	1.33	0.266	47.44	9.49
		10	2.34	0.234	71.04	7.10
		15	2.65	0.132	78.70	3.93
		20	2.93	0.098	80.96	2.70
	0.1%(w/v) 시트르산	5	1.86	0.372	48.64	9.73
		10	2.77	0.277	65.58	6.56
		15	3.37	0.168	78.48	3.92
		20	4.24	0.141	96.52	3.22
40% 에탄올	무첨가	5	2.42	0.484	108.38	21.67
		10	6.68	0.668	169.86	16.99
		15	14.54	0.727	308.00	15.40
		20	18.10	0.603	358.00	11.93
	0.1%(w/v) 시트르산	5	6.36	1.272	113.32	22.66
		10	11.28	1.128	186.02	18.60
		15	19.64	0.982	298.40	14.92
		20	26.83	0.894	386.20	12.87

실험예 4: 추출횟수에 대한 안토시아닌 색소의 추출특성

복분자 부산물에 함유된 모든 색소의 추출을 위해, 최적 색소추출조건에서 추출횟수에 대한 안토시아닌 색소의 품질특성을 조사하였다. 이를 위해 40% 에탄올 및 물과, 그 각각에 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 4 종류의 용매에 복분자 박 10%(w/v)를 첨가하여 30℃, 100rpm에서 12시간 동안 추출·여과한 후, 다시 새로운 용매를 사용하여 3회 반복 추출·여과하여 여액을 분석하였다.

그 결과 하기 표 5에서 보는 바와 같이, 추출횟수별 색소 함량의 경우 40% 에탄올 추출액에서 물 추출액보다 높게 나타났으며, 특히 0.1%(w/v) 시트르산을 첨 가한 40% 에탄올의 경우 색소함량이 13.42로 나타나, 색소함량이 3.20으로 가장 낮은 물 추출액보다 약 4배 이상 높은 함량을 보였다. 또한 색소함량에 대한 회수율을 살펴보면, 물 추출인 경우 1회 추출에서 50~70% 이상 회수된 것에 비해 40% 에탄올 추출에서는 80% 이상으로 회수율이 높았고, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액을 제외한 다른 구간에서는 2회 추출로 90% 이상의 높은 회수율을 보였다.

한편 총페놀함량은 하기 표 6에서 보는 바와 같이, 색소함량에 비해 물 추출액과 40% 에탄올 추출액 간의 차이가 적었으며, 각각의 용매에서 무첨가구와 산 첨가구간의 차이도 적게 나타났다. 또한 총 페놀성 화합물의 회수율에서, 물 추출액의 경우 1회 추출에서 60% 이상 나타났으나 2회, 3회 추출까지 많은 함량이 추출된 반면, 40% 에탄올에서는 2회 추출로 90% 이상의 회수율을 얻을 수 있었다. 가용성 고형분 함량은 0.376~0.76g으로 모든 구간에서 미량으로 측정되었다.

각 용매에 대한 추출횟수별 품질특성

용매 첨가물		색소함량(520nm)				색소회수율(%)
		추 출 횟 수
		1회	2회	3회	총	1회	2회	3회	총
물	무첨가	2.34	0.59	0.27	3.20	73.13	18.44	8.43	100
물	0.1%(w/v) 시트르산	2.77	1.46	0.85	5.08	54.53	28.74	16.73	100
40% 에탄올	무첨가	6.68	0.58	0.25	7.51	88.95	7.72	3.33	100
40% 에탄올	0.1%(w/v) 시트르산	11.28	1.51	0.63	13.42	84.05	11.25	4.70	100

각 용매에 대한 추출횟수별 총페놀함량 및 가용성 고형분 함량

용매 첨가물		총페놀 함량(mg%)				총페놀함량 회수율(%)				가용성 고형분 함량(%)
		추 출 횟 수 별
		1회	2회	3회	총	1회	2회	3회	총	1회	2회	3회	총
물	무첨가	71.04	25.34	14.78	111. 16	63.91	22.80	13.29	100	0.326	0.050	미량	0.376
물	0.1% (w/v) 시트 르산	65.58	25.22	13.32	104. 12	62.99	24.22	12.79	100	0.406	0.142	미량	0.548
40% 에탄올	무첨가	169. 86	31.00	17.76	218. 62	77.70	14.18	8.12	100	0.290	0.144	미량	0.434
40% 에탄올	0.1% (w/v) 시트 르산	186. 02	29.78	13.37	229. 17	81.17	13.00	5.83	100	0.628	0.132	미량	0.76

상기의 결과로부터 물보다 40% 에탄올로 2,3회 반복 추출하였을 경우 복분자 박에 함유되어 있는 색소 및 총페놀 함량 등의 추출율이 높아 품질이 우수한 색소원을 얻을 수 있을 것으로 생각되었지만, 일반 천연색소의 경우 추출 후 농축과정을 거치므로 경제성을 고려하면 결국 물을 이용하여 1회 내지 3회 반복 추출하는 것이 가장 좋을 것으로 사료되었다.

[실시예 2: 복분자 박으로부터 추출한 안토시아닌 색소의 안정성 조사]

안토시아닌은 구조적으로 매우 불안정한 옥소늄(oxonium) 화합물로서 식품의 가공과정이나 저장할 때 여러 인자(pH, 온도, 당 및 당 분해물, 유기산, 광, 금속이온, 아스코르브산, 효소 등)에 의해서 변색되거나 색소가 파괴되어 식품의 품질저하의 주원인이 되기도 한다. 따라서 본 실시예에서는 상기 실시예 1에서 최적 추출조건으로 결정된 40% 에탄올과 물, 그리고 상기 각 용매에 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 4종류의 용매에 복분자 박을 각각 10%(w/v)씩 첨가하여 30℃, 100rpm 에서 12시간 동안 3회 반복 추출·여과하여 안토시아닌 색소를 얻은 후, 상기 색소의 식용색소로서의 안정성에 대하여 하기와 같이 검토하였다.

실험예 5: pH의 영향

안토시아닌은 보통 산성에서는 양이온, 알칼리성에서는 음이온으로 존재할 수 있는 양성물질의 하나이며, 그 색은 pH에 따라 크게 달라진다. 이는 pH가 낮은 용액에서는 안토시아닌이 적색을 띠는 플라빌륨(flavylium) 양이온으로 존재하나 pH가 4~5 이상으로 증가하면서 플라빌륨(flavylium) 양이온이 양자를 잃게 되어 옅은 자색 또는 청색을 띠는 퀴노이달 안하이드로베이스(quinoidal anhydrobase)를 형성하고, pH가 중성으로 접근하면서 무색의 카르비놀 슈도베이스(carbinol pseudobase)를 형성하기 때문인 것으로 알려져 있다.

이에 본 발명에서는 pH가 복분자 박 유래의 안토시아닌 색소의 안정성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 완충용액으로 pH를 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0으로 조절한 후 흡광도의 변화를 측정하였다. 즉, pH 1.0과 pH 2.0은 Clark-Lubs 완충용액(0.2M KCl + 0.2M HCl)을, pH 3.0에서 7.0까지는 Macllvaine 완충용액(0.1M 시트르산 + 0.2M Na₂HPO₄)을 사용하여 pH를 조절한 후, 상기 pH별 완충용액 90ml와 복분자 박 추출액(물 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액, 40% 에탄올 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액) 10ml를 합한 각 용액을 용기에 넣어 20℃의 암소에 두고 15일간 저장하면서 48시간 간격으로 샘플을 취하여 흡광도의 변화를 측정하였다. 이 때 흡광도는 각 pH로 조절된 색소용액의 최대 흡광도를 나타내는 파장 520nm에서 측정하였다.

그 결과 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 모든 추출액에서 pH가 3 이하인 경우에는 pH가 4 이상인 경우보다 색깔의 파괴속도가 더 크게 나타났으며, 15일 후의 잔존 색소함량은 pH 3을 제외한 pH 1과 2에서 다른 pH 구간보다 더 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 복분자 박 유래의 안토시아닌 색소는 pH 3 이하의 식품, 예를 들어 떡, 음료, 젤리, 푸딩 등에 활용하는 것이 좋을 것으로 사료되었으며, 실제 식품업계에서도 안토시아닌계 색소는 pH 4 이하의 식품에 활용하고 있는 것으로 알려져 있다.

실험예 6: 온도의 영향

본 발명의 복분자 박 유래 안토시아닌 색소가 과실류 가공제품의 착색제로 이용된다는 전제하에, pH 3.0의 시트르산-포스페이트 완충액 90ml와 복분자 박 추출액 (물 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액, 40% 에탄올 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액) 10ml를 합한 각 용액을 영하 5℃, 5℃, 20℃, 40℃ 및 60℃의 온도로 구분한 암소에 두고 15일간 저장하면서 48시간 간격으로 색소의 잔존량을 측정하였다.

그 결과 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 모든 추출액은 온도가 상승함에 따라 색소의 잔조율이 감소됨을 볼 수 있었다. 즉 60℃의 암소에서는 15일 후 5~13% 정도의 색소가 남아 있었는데 반해 같은 기간동안 영하 5℃의 암소에서는 약 90% 이상의 높은 잔존율을 나타내었다. 그리고 각 온도별 색소 잔존율을 보면, 5℃에서 물 추출액은 약 70% 이상, 에탄올 추출액은 90% 이상, 20℃에서 0.1%(w/v) 시트르산을 제외한 모든 구간에서 60~75% 이상, 마지막으로 40℃에서 50~60%의 잔존율을 나타내었다.

또한, 본 발명의 안토시아닌 색소를 식품의 색소로 첨가시 식품살균과정을 거침을 고려하여 식품살균 중 가열에 따른 색소의 변화를 알아보았다. 복분자 박 추출액(물 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액, 40% 에탄올 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액) 10ml와 pH 3의 완충액 90ml를 혼합하여 80℃와 100℃에서 각각 10분 간격으로 60분 동안 색소의 변화량을 측정하였다.

그 결과 도 5에 나타낸 바와 같이, 80℃와 100℃ 모두 가열 30분 후에는 색소의 감소율이 낮아졌으며, 최종 1시간 후의 색소 잔존율은 80℃에서 80% 이상, 100℃에서 70% 이상으로 나타났다.

이상의 결과로부터 복분자 박을 활용한 색소원은 대부분의 식품에서 사용되고 있는 고온단시간 살균공정에 큰 영향을 받지 않을 것으로 사료되었으며, 식품과 본 발명 색소의 저장온도는 영하 5℃에서 5℃의 저온저장이 좋을 것으로 생각되었다.

실험예 7: 당류의 영향

안토시아닌 색소는 일반적으로 당류와 그 분해산물에 의해 파괴가 촉진되는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 실험에서는 복분자 박으로부터 추출한 안토시아닌 색소의 당류 영향을 조사하였다. 이를 위하여 pH 3.0의 시트르산-포스페이트 완충용액에 글루코즈, 갈락토즈, 프럭토즈, 말토즈, 슈크로즈를 0.1M이 되도록 용해시킨 후, 각각의 당 용액 90ml에 복분자 박 추출액(물 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액, 40% 에탄올 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액) 10ml를 혼합하여 20℃의 암소에 두고 15일간 저장하면서 48시간 간격으로 샘플을 취하여 흡광도의 변화를 측정하였다.

그 결과 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 복분자 박 유래의 안토시아닌 색소는 15일간 저장 후 그 잔존율이 pH와 온도의 영향보다 높게 나타났다. 또한 모든 당류 간에는 뚜렷한 차이 없이 복분자 색소 안전성을 저해하는 것으로 나타났으나 프럭토즈와 슈크로즈에서는 저장기간 중 색소의 변화가 다른 당류에 비해 급격히 낮아지는 것을 볼 수 있었다.

실험예 8: 유기산의 영향

유기산이 복분자 박 안토시아닌 색소의 안정성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 아세트산, 시트르산, 인산, 타르타르산 등 4종의 유기산을 pH 3.0의 시트르산-포스페이트 완충용액에 0.5M의 농도로 용해한 다음, 각 유기산 완충용액 90ml와 복분자 박 추출액(물 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액, 40% 에탄올 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액) 10ml를 혼합하여 20℃의 암소에 두고 15일간 저장하면서 48시간 간격으로 샘플을 취하여 색소의 함량변화를 흡광도로 측정하였다.

그 결과 도 8에 나타낸 바와 같이, 물 추출액의 경우에는 시트르산과 인산이 가장 안정한 것으로 나타났으며, 다음이 아세트산, 타르타르산 순이었고, 특히 타르타르산은 다른 유기산에 비해 색소의 감소율이 급격한 것을 볼 수 있었다. 한편, 40% 에탄올 추출액은 도 9에서 보는 바와 같이 물 추출액과는 조금 상이하였으나 아세트산을 제외산 모든 유기산에서 비슷한 경향으로 나타났다. 또한 물과 40% 에탄올의 4종류 추출액 모두 초기 색소함량이 아세트산에서 가장 낮은 것으로 나타났는데, 이로부터 아세트산이 다른 유기산에 비해 안토시아닌 색소의 안전성을 저해함을 알 수 있었다.

실험예 9: 빛의 영향

빛에 대한 복분자 박 안토시아닌 색소의 안정성을 조사하기 위하여, pH 3.0의 시트르산-포스페이트 완충용액 90ml와 복분자 박 추출액(물 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액, 40% 에탄올 추출액, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 추출액) 10ml를 혼합한 후, 15일 동안 일부는 일광과 형광에 노출시켜 상온에서 보관하였으며, 나머지는 빛을 차단한 암소에 보관하면서 색소액의 경시적인 흡광도 변화를 살펴보았다.

그 결과 도 10에 나타낸 바와 같이, 각 복분자 박 추출액을 일광과 형광이 잘 드는 곳에 둔 경우 물과 40% 에탄올 추출액 모두 저장기간이 길어질수록 색소 잔존량이 감소하는 경향으로 나타났으며, 특히 물 추출액의 경우에는 저장 15일째 색소의 잔존량이 0으로 나타났다(도 10의 위 그래프 참조).

반면에, 빛을 차단하여 저장한 경우, 물 추출액과 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올 구간에서는 저장기간 동안 색소의 감소율이 적었으나, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물 추출액과 40% 에탄올 추출액 구간에서는 각각 저장 10일과 6일부터 색소의 잔존율이 급격히 떨어져 저장 15일째에는 각각 42.09%d 와 25.25%d 로 매우 낮았다(도 10의 아래 그래프 참조).

이상의 결과로부터 복분자 박 유래의 안토시아닌 색소는 광에 대한 안정성이 매우 낮음을 확인할 수 있었다.

상기 실시예 1 및 실시예 2의 실험결과들을 고려해 볼 때, 복분자 박으로부터 안토시아닌 색소의 추출조건은 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올이 가장 우수한 것으로 나타났으나, 색소추출액의 식품첨가물로서의 활용을 위해서는 추출액 자체의 당도와 pH 등의 문제로 저장성이 낮아 농축과정을 거쳐야 하고, 또 실제 현장에서의 생산시 경제성을 고려해야 하므로, 결론적으로 40% 에탄올보다는 물이 합리적일 것으로 판단되었다.

[실시예 3: 복분자 박으로부터 추출한 안토시아닌 색소의 농축조건 결정]

상기 실시예 1 및 실시예 2의 실험 결과, 복분자 박으로부터 안토시아닌 색소의 최적 추출조건은 물 또는 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물에 복분자 박을 10%(w/v) 첨가하여 1회 내지 3회 반복 추출하는 것으로 밝혀졌으므로, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물을 이용하여 3회 반복 추출한 물 추출액을 대상으로 복분자 박 안토시아닌 색소의 저장성을 높이기 위한 최적 농축조건 결정을 위한 실험을 하기와 같이 수행하였다.

추출액 자체는 당도 및 pH 등으로 인하여 저장성이 낮은 문제점이 있으므로, 상기 최적 추출조건에서 추출한 복분자 박 물 추출색소에 포도당을 10%(w/v), 20%, 30% 첨가하여 최종 브릭스(brix)가 75°브릭스(brix)가 되도록 감압농축하였다. 그 다음 상기 색소 농축액을 각각 고온살균(65℃, 30분) 및 가압고온살균(121℃, 10분)하여 7일 동안 성분분석을 실시하였다. 이 때 분석항목은 가용성 고형분 함량, 색소함량, 당도, pH, 총산 등으로 하였다.

그 결과 표 7에서 보는 바와 같이, 색소함량은 당 첨가량이 적을수록 높게, 색도는 상기의 색소함량과 반대의 경향으로 나타났으며, 예비실험 결과, 당을 첨가하지 않은 추출액 보다 당을 첨가한 경우에 농축시간이 보다 현저히 단축되는 것으로 나타났다. 또한 pH는 3.34~3.42, 총산은 0.07~0.36으로 나타나 저장시 오염 등의 문제가 발생할 것으로 생각되었으며, 따라서 색소의 저장시 그 저장성을 높일 수 있는 천연물질, 예를 들어 파이오렌 등의 제품을 0.1%(w/w) 이내로 첨가함이 좋을 것으로 사료되었다.

한편 살균 후 색소의 변화를 살펴보면 하기 표 8에서 보는 바와 같이, 가압살균보다 상업고온살균시에 모든 구간에서 색소의 함량이 높은 것으로 나타났으며, 이로부터 가압의 경우 색소의 파괴가 일어나는 것으로 사료되었다.

당 첨가량에 따른 색소 농축액의 품질특성

당 첨가량	품 질 특 성
	당도	색소함량	색소(Hunter's color)			pH	총산
	당도	색소함량	L	a	b	pH	총산
10%(w/v)	62.3	25.60	5.09	11.54	3.50	3.34	0.36
20%	62.2	10.45	10.63	28.52	7.38	3.38	0.12
30%	62.8	6.48	15.11	39.54	10.54	3.42	0.07

살균조건에 따른 복분자 박 안토시아닌 색소의 함량 비교

살균조건	당 첨가량
살균조건	10%(w/v)	20%	30%
고온살균	25.52	9.78	6.34
고온가압살균	16.94	7.07	4.34

따라서 상기 실험결과, 복분자 박으로부터 추출한 천연색소 안토시아닌의 최적 농축조건은, 색소 추출액에 10%(w/v)의 포도당을 첨가하여 최종 브릭스가 60°~ 90°브릭스가 되도록 감압농축한 후 65℃에서 30분간 고온살균하는 것임을 확인할 수 있었다.

[실시예 4: 색소의 저장성 조사]

포도당 10%(w/v)를 첨가하여 최종 브릭스가 75°브릭스가 되도록 감압농축한 색소를 65℃에서 30분간 고온살균한 다음 4℃, 37℃에서 각각 4주동안 보관하면서 7일 간격으로 저장성 실험을 실시하였다. 실험항목은 가용성 고형분 함량, 색소함량, 당도, pH, 총산 등 이화학적 실험과 일반세균수 및 대장균군 등의 미생물학적 변화를 살펴보았으며, 관능적인 변화를 알아보기 위해 이미, 이취 등을 관찰하여 기록하였다.

그 결과 색소에 대한 pH, 총산의 변화는 저장기간 동안 유의적인 차이가 없었으나 당도는 조금씩 증가하는 경향이었다(표 9 참조). 색소의 4℃ 저장에서의 색소함량은 저장기간 동안 큰 차이가 없었으나 37℃ 저장에서는 조금씩 감소하는 경향으로 나타났으며, 색소(Hunter's color)는 모든 구간이 저장 4주 동안 감소하는 것으로 나타났다(표 10 참조). 한편, 표 11에서 보는 바와 같이, 일반세균과 대장균군은 검출되지 않았으며, 외관과 맛에서도 이상한 점이 발견되지 않았다.

색소의 저장기간 중 pH, 총산 및 당도의 변화

검사항목	저장조건	저장기간(weeks)
검사항목	저장조건	0	1	2	3	4
pH	4℃	3.31	3.31	3.28	3.23	3.23
pH	37℃	3.30	3.30	3.31	3.24	3.25
총산	4℃	0.70	0.68	0.69	0.71	0.70
총산	37℃	0.69	0.67	0.68	0.70	0.71
당도	4℃	65.40	66.12	67.00	68.00	67.80
당도	37℃	65.60	65.90	67.12	68.00	68.02

색소의 저장기간 중 색소함량 및 색소(Hunter's color)

검사항목		저장조건	저장기간 (weeks)
검사항목		저장조건	0	1	2	3	4
색소함량		4℃	19.86	22.17	23.58	23.34	22.08
색소함량		37℃	19.99	21.08	22.39	19.00	20.12
Hunter's color	L	4℃	5.81	5.82	6.28	5.83	5.81
	L	37℃	5.68	5.57	5.46	5.30	5.32
	a	4℃	10.66	10.45	10.21	8.76	9.10
	a	37℃	9.87	8.41	7.29	7.59	7.60
	b	4℃	3.22	3.14	3.10	2.73	2.81
	b	37℃	2.97	2.69	2.40	2.28	2.30

색소의 저장기간 중 미생물 생육 및 성상의 변화

검사항목	저장조건	저장기간 (weeks)
검사항목	저장조건	0	1	2	3	4
일반세균	4℃	-¹⁾	-	-	-	-
일반세균	37℃	-	-	-	-	-
대장균군	4℃	-	-	-	-	-
대장균군	37℃	-	-	-	-	-
외관 및 맛	4℃	◎²⁾	◎	◎	◎	◎
외관 및 맛	37℃	◎	◎	◎	◎	◎
¹⁾미생물이 발견되지 않았음. ²⁾◎: 외관 및 맛에 이상없음, ○: 외관 및 맛에 변화없음, △: 외관 및 맛에 이상있음.

따라서 상기 결과로부터, 복분자 박을 활용하여 상기 실시예에서 결정된 최적 추출 및 농축조건에 따라 천연색소 안토시아닌을 제조할 경우, 상기 색소는 그 저장온도에 별상관 없이 매우 우수한 저장성을 가짐을 확인할 수 있었다.

[실시예 5: 복분자 박으로부터 제조한 천연색소 안토시아닌을 첨가한 식품의 제조 및 품질조사]

상기 실시예 3에서 본 발명의 최적 추출 및 농축조건으로 제조된 복분자 박 유래의 천연색소 안토시아닌을 가지고 실제 제품을 제조하여 제품에의 적응성을 시 험하였다. 제품으로는 떡, 음료, 젤리 등을 선택하여 실제 공장의 제조법에 준하여 실험실에서 하기와 같이 제조한 후, 그 제품의 품질특성을 확인하였다.

(1) 떡의 제조 및 품질특성 조사

쌀가루에 복분자 박 안토시아닌 색소를 0(대조구), 2, 3, 4, 5, 10, 15%(w/w)의 양으로 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 떡을 제조하였다(도 11 참조).

제조한 떡의 품질특성을 조사하기 위하여 그 색도(Hunter's color) 및 관능평가를 실시한 결과, 하기 표 12에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 안토시아닌 색소를 1, 2, 3, 4%(w/w) 첨가하였을 때에는 색상에서 조금 차이를 보였으나, 관능평가에서는 2%(w/w)는 대조구보다 나쁘다, 3%(w/w)는 차이가 없다, 4%(w/w)에서는 좋다고 평가되었으며, 색도는 본 발명의 안토시아닌 색소를 첨가한 모든 구간에서 대조구보다 낮게 나타났다. 색상을 진하게 하기 위해 본 발명의 안토시아닌 색소를 5, 10, 15%(w/w) 첨가하였을 때에는 모든 구간이 대조구에 비해 좋다 내지 매우 좋다로 평가되었다.

이러한 점을 감안해 볼 때, 본 발명의 복분자 박 안토시아닌 색소는 떡 케익이나 색소가 쓰이는 여러 가지 떡 종류에 아주 잘 활용할 수 있을 것으로 사료되었다.

본 발명의 복분자 박 안토시아닌 색소를 첨가한 떡의 품질특성

항 목		대조구(0)	본 발명의 안토시아닌 색소 함량(%(w/w))
항 목		대조구(0)	2	3	4	5	10	15
색도 (Hunter's color)	L	74.30	69.40	65.30	61.90	56.60	54.60	49.20
	a	31.10	29.90	30.50	26.10	28.87	29.90	33.30
	b	0.30	-0.80	-1.70	-3.00	0.00	1.50	2.00
관능평가^*			×	△	○	○	◎	◎
^* : ×:대조구보다 나쁨, △:대조구와 차이가 없음, ○:대조구보다 좋음, ◎:대조구보다 매우 좋음.

(3) 음료의 제조 및 품질특성 조사

pH 4.5 이내인 칼슘음료((주)대흥 I&C에서 판매하고 있는 본쿠아 제품)에 복분자 박 안토시아닌 색소를 0.1, 0.5, 1.0, 1.5, 및 2.0%(w/v)로 첨가하여 본 발명의 음료를 제조하였다(도 12 참조).

제조한 음료의 품질특성을 살펴보기 위하여 안토시아닌 색소 첨가량에 따른 pH, 당도, 색도(Hunter's color), 색소함량에 대해 조사한 결과, 하기 표 13에 나타낸 바와 같이, pH는 변화가 없었으며, 당도는 0.5%(w/v) 이상 색소를 첨가한 구에서 조금씩 증가하였다. 이와 같은 결과는 색소의 브릭스(brix) 영향 때문인 것으로 생각되었다. 색도의 경우, L값(명도)는 색소 첨가량이 증가할수록 감소하였으나, a값(적색도)과 b값(황색도)는 색소가 많을수록 증가하는 경향이었다. 상기에서의 색소 안전성 실험 중 pH에 대한 영향결과를 고려해보면, pH 3 이내에서 가장 효과적이고, 최대범위는 pH 4 미만이 좋을 것으로 사료되었다.

본 발명의 복분자 박 안토시아닌 색소를 첨가한 음료의 품질특성

항목		대조구	색소 첨가량(%(w/v))
항목		대조구	0.1	0.5	1.0	1.5	2.0
pH		4.86	4.86	4.86	4.86	4.85	4.85
당도		8.3	8.3	8.7	8.9	9.2	9.3
색도 (Hunter's color)	L	99.42	98.47	96.10	92.65	88.70	85.45
	a	-1.46	-0.56	1.35	4.04	6.89	9.89
	b	4.03	4.10	4.33	4.69	5.00	5.16
색소함량		0.007	0.018	0.046	0.090	0.139	0.185

(4) 젤리의 제조 및 품질특성 조사

상기 (1)에서 제조한 복분자 박 안토시아닌 색소의 여러 제품에의 활용성을 알아보기 위하여, 검류 0.8%(w/w), 상기 복분자 박 안토시아닌 색소 0, 0.5, 1.0, 1.5, 및 2.0%(w/w)에 나머지는 정제수를 가하여 젤리를 제조하였다(도 13 참조).

상기와 같이 색소를 첨가하여 제조된 젤리와 색소를 첨가하지 않은 젤리간의 관능평가(10점 만점)를 실시한 결과, 하기 표 14에 나타낸 바와 같이, 색소 0.5%(w/w) 첨가구에서는 색소를 첨가하지 않은 것보다 낮은 평점을 받았으나, 1.0%(w/w) 이상 첨가구에서는 모두 5.5~7.2점으로 좋은 평점을 얻었다. 또한 1.5%(w/w)와 2.0%(w/w) 첨가구 간에는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났으며, 색소 첨가량이 많을수록 복분자의 향을 더욱 확실히 느낄 수 있다는 평을 얻었다.

본 발명의 복분자 박 안토시아닌 색소를 첨가한 젤리의 관능평가

항 목	색소 첨가량(%(w/w))
항 목	0	0.5	1.0	1.5	2.0
관능평가	5.2±0.36	4.8±0.12	5.5±0.67	6.8±0.47	7.2±0.5

이상의 결과들로부터 복분자 박 안토시아닌 색소는 붉은 색상이 첨가되는 모 든 식품에 사용이 가능하며, 다른 천연색소들과 달리 식품에 첨가함으로써 산딸기 향을 같이 느끼게 하여, 천연 식용색소로써 매우 유용할 것으로 사료되었다.

이상 상기 실시예를 통하여 명백히 설명한 바와 같이, 본 발명은 복분자 박으로부터 천연 식용색소인 안토시아닌 색소를 제조하는 방법 및 상기 방법에 따라 제조된 복분자 박 안토시아닌 색소를 첨가한 식품에 관한 것으로, 이제까지 복분자를 주스 착즙한 후 쓸모없이 버려지던 복분자 박으로부터 인체에 대해 안전하면서도 항염증 활성, 레독스 퍼텐셜, 항경련 활성, 항산화 활성 등의 뛰어난 생물학적 활성을 가지는 적색의 천연 식용색소 안토시아닌의 새로운 제조방법을 제공하므로 식품가공산업상 매우 유용한 발명이다.

Claims

복분자 박으로부터 추출 및 농축함을 특징으로 하는 식용색소 안토시아닌의 제조방법.
제1항에 있어서, 복분자 박으로부터 안토시아닌 색소의 추출은, 추출용매로서 물, 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 물, 40% 에탄올, 및 0.1%(w/v) 시트르산을 첨가한 40% 에탄올로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나를 이용하여 수행함을 특징으로 하는 식용색소 안토시아닌의 제조방법.
제1항에 있어서, 복분자 박은 추출용매에 5~20%(w/v) 첨가하여 추출함을 특징으로 하는 식용색소 안토시아닌의 제조방법.
제1항에 있어서, 복분자 박으로부터 안토시아닌 색소의 추출횟수는 1회 내지 3회로 함을 특징으로 하는 식용색소 안토시아닌의 제조방법.
제1항에 있어서, 복분자 박으로부터 추출한 안토시아닌 색소의 농축은, 색소 추출액에 포도당을 10%(w/v) 첨가하여 최종 브릭스가 60°~ 90°브릭스가 되도록 감압농축한 후 65℃에서 30분간 살균함을 특징으로 하는 식용색소 안토시아닌의 제조방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 안토시아닌을 첨가하여 제조됨을 특징으로 하는 식품.