KR20100067341A - 스피루리나를 함유하는 쌀엿강정 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기능성 쌀엿강정 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피코시아닌과 같은 유용물질을 함유하는 스피루리나가 첨가된 기능성 쌀엿강정 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 쌀엿강정은 항산화 효과가 우수하고, 완전식품으로 평가되는 스피루리나를 정제의 형태가 아닌 음식으로서 좋은 식감으로 섭취할 수 있도록 한다. 또한, 쌀엿강정의 제조에 있어 끓는 기름에서 팽화된 쌀을 이용하는 경우 지질의 산패를 지연시켜 저장기간을 보다 증가시키는 효과가 있다.

쌀엿강정, 스피루리나, 항산화, 저장, 피코시아닌

Description

스피루리나를 함유하는 쌀엿강정 및 그 제조방법{Riceyeotgangjung Containing Spirulina and preparation method thereof}

본 발명은 기능성 쌀엿강정 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스피루리나를 함유하여 피코시아닌과 같은 유용물질을 함유하고, 항산화 효과가 우수하면서 지방 산패를 지연시켜 저장성이 향상된 기능성 쌀엿강정 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

우리의 전통과자인 한과류는 유밀과, 유과, 다식, 정과, 엿강정, 당속 등으로 나뉜다. 유밀과는 밀가루를 기름, 꿀, 술에 반죽하여 기름에 지진 것이며, 유과는 찹쌀가루를 술에 반죽하여 쪄서 일구어 반대기를 지어 말렸다가 기름에 튀겨 고물을 묻힌 것으로 모양에 따라 산자와 강정으로 나뉜다. 다식은 곡물의 가루나 깨, 송화 등을 꿀에 반죽하여 틀에 찍어 낸 것이다. 정과는 무, 생강, 연근, 인삼 같은 단단한 야채를 꿀이나 설탕에 조린 것이며, 엿강정은 주로 흑임자, 들깨, 참깨, 파란 콩, 땅콩, 잣을 이용하여 엿을 녹인 것으로 엉기게 하여 모양을 만든다. 쌀엿강정은 밥을 지어서 건조 시킨 후 팽화 시키고, 이를 엿물에 버무려서 반대기를 지어 굳힌 후 썰어서 만든다.

한과류는 최근 우리 전통음식에 대한 관심과 관광산업의 활성화로 인해 중요성이 커지고 있으며, 이에 따른 소비도 최근 몇 년 전부터 급격히 증가하기 시작하여 향후 더 큰 시장을 형성 할 것으로 예측 된다. 현대에는 전통적 한과 재료 외에 인삼, 녹차, 및 김이나 한약 재료를 응용하여 한과류의 다양화를 꾀하고 있다. 쌀엿강정 역시 쑥, 오미자, 수삼, 파래 등이 첨가된 다양한 종류가 시판되고 있다. 현대적 감각이 부여된 쌀엿강정은 팽화된 쌀이 주는 질감이나 맛, 여러 자연 색소의 첨가로 인한 아름다운 외관 등이 세계 어느 나라의 과자와 견주어도 손색이 없는 우리의 전통과자이다. 최근 현대인의 건강 지향적인 식품 선택 경향에 부응하기 위해서는 생리 활성물질을 강화한 새로운 쌀엿강정을 개발할 필요가 있다.

쌀엿강정의 제조에 있어서 건조 쌀의 전통적인 팽화방법으로는 뜨거워진 고운 모래를 열전달 매체로 하여 뜨거운 모래 속에서 건조 쌀을 볶아 충분히 팽화되면 어레미에 쳐서 모래가 빠지도록 하는 방법 또는 천일염을 달궈 팽화 시키는 방법이 있다. 최근에는 유과류와 같이 기름으로 팽화하는 방법을 많이 사용하고 있다.

그러나 유과와 같이 기름으로 팽화하면 튀김과정 중 지방질의 가열산화와 가열중합이 일어나고 저장 및 유통과정 중에 유지의 산패가 일어난다. 이로 인해 유과의 경우 일반적인 보존 기간은 한과 전문점이 7~20일, 대규모 공급업체는 30~60 일, 대형매장에서 유통되고 있는 강정은 40일이 저장한계이고 지방 산패에 의해 30℃에서 저장 시 4주 이상 저장이 어렵다고 보고 된 바 있다. 그러나 유과의 기능성, 저장성에 대한 연구는 활발하지만 쌀엿강정에 대한 연구로는 Lim KY등(2004)이 소금으로 팽화시킨 쌀엿강정용 팽화쌀의 저장 중 품질 변화에 관한 연구가 있고 다양한 각도의 연구가 부족하다.

유과의 산패방지 및 저장성을 증진시키기 위해 Kum JS등(Korean J. Food Sci. Technol., 33(6) 720-727, 2001)은 유과에 항산화제 tocopherol과 oxyfos를 첨가하였으며, Lee YH 등(Korean J. Nutrition Sci. 36(3) 287-297, 2001)은 유과의 저장성을 높이기 위하여 탈산 소재를 사용하였다.

또한 천연 항산화제를 첨가하여 유지의 산패를 저해 시키는 기능성 유과로서 Park JN 등(Korean J. Preserv. 15(1) 37~42, 2008)은 가루녹차를 첨가한 유과, Park GS등(J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 30(6):1088~1094 2001)은 홍화씨 종말을 첨가한 유과, Kim HS과 Kim SN(Korean J. Soc. Food cookery Sci., 17(3), 246~254. 2001)은 녹차와 신선초 가루를 첨가한 유과, Kim MK 등(Korean J. Food Sci 39(4) 425~431, 2007)은 다양한 생리활성을 지닌 무독화 옻 추출물이 첨가된 유과에 대해 지방의 산패를 억제하는 효과가 있다는 연구 결과를 보고 하였다.

한편, 스피루리나(Spirulina)는 형상이 스프링처럼 나선(Spiral)모양을 하고 있는 데서 붙여진 이름으로 식물과 동물의 중간 성질을 가지고 있는 사이아노박테리아에 속하는 나선형의 세균이다. 스피루리나는 사람이 먹을 수 있는 미생물로 단백질이 55~70%, 지방이 6~9%, 탄수화물이 15~20% 함유되어 있고 다량의 무기질, 비타민, 섬유질 및 색소 성분을 함유하고 있다(Yang & Lee 1997, Kay RA 1991). 스피루리나는 단백질의 함량이 높을 뿐 아니라 8가지 필수아미노산을 포함하고 있으며 지방성분 중에는 free-fatty acid 가 70~80%에 달하고 linoleic acid, γ-linolenic acid 등의 지방산이 큰 비중을 차지하고 있다. 스피루리나의 탄수화물 함유량은 적지만 주로 람노스와 글리코겐으로 구성되어 있어 인슐린의 도움없이 흡수되어 당뇨환자의 에너지원으로 이용될 수 있다. 또한 많은 비타민을 포함하고 특히 비타민 B군이 풍부하며 일반 식물에는 거의 없는 비타민 B₁₂가 들어 있다. 스피루리나는 거의 모든 종류의 무기질을 함유하고 있으며 특히 철분과 칼슘의 함량이 높고 아연과 셀레늄의 좋은 급원이기도하여 체내 대사에서 중요한 역할을 한다. 이와 같이 스피루리나는 인체에 반드시 필요한 5대 영양소를 골고루 함유하며 95% 이상의 높은 소화흡수력을 갖고 있으므로 열량은 낮으면서도 균형잡힌 우수한 영양원이다.

색소 성분으로는 등황색의 카로티노이드, 녹색의 클로로필, 청색의 피코시아닌 등이 함유되어 있는데, 피코시아닌은 남조류에만 함유된 청색 색소로서 특히 항산화 효과가 크고 항염증 작용을 나타내며 담즙소와 같은 작용이 있어 지방의 소화를 돕는다. 또한 토코페롤, 베타 카로틴등 항산화제를 다량 함유하고 있어, 산화적 손상에 의해 유발되는 노화를 비롯한 각종 질병 즉, 동맥경화, 암등의 예방에 효과가 있을 것으로 기대된다.

실제로 스피루리나에 대한 동물 실험이나 임상실험 결과에 의하면 콜레스테롤 저하, 체중감소, 면역증진 및 항산화능 등에 대한 보고가 많으며 현재 건강 기능 식품으로 허가되어 많이 이용되고 있다. 그러나, 스피루리나 특유의 독특한 냄새로 인하여 식품에 응용된 예는 과자(대한민국 특허등록 제228743호)나 면(대한민국 공개특허 제2002-61209호, 등록특허 제538431호) 등 극히 제한적이며, 주로 정제 형태의 건강 보조제로 사용되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 균형잡힌 영양원이며 항산화성능 등 생리활성이 높은 스피루리나를 정제와 같은 약의 형태가 아니라 음식으로서 좋은 식감으로 섭취할 수 있는 쌀엿강정 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 기름으로 팽화된 건조쌀을 이용하는 경우에도 기름의 산패를 지연시켜 저장기간을 향상시킨 쌀엿강정 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스피루리나를 포함하는 쌀엿강정에 관한 것이다. 통상의 명칭에 따라 단순히 '쌀엿강정'이라 칭하였지만, 상기 쌀은 도정된 흰쌀만을 의미하는 것이 아니라, 보리쌀, 현미, 흑미, 율무 또는 이들의 혼합물로부터 제조될 수 있음은 당연하다.

본 발명의 스피루리나를 함유하는 쌀엿강정을 제조하여 저장하면서 이화학적 특성 및 항산화능을 평가하였다. 가속 실험을 위하여 제조된 쌀엿강정은 일반적인 저장온도인 상온보다 높은 60℃에서 저장하였으며 저장 15일간 5일간격으로 그 특성을 조사하였다.

식품 중의 수분함량은 식품의 품질에 영향을 주며 수분함량에 따라 저장성이 크게 좌우된다. 특히 강정류는 시간이 경과함에 따른 경도의 변화가 직접적으로 강정의 상품성에 영향을 주어 수분함량의 변화가 더욱 중요하다. 스피루리나 쌀엿강정은 스피루리나 첨가량이 많을수록 수분함량이 증가함을 알 수 있었다. 저장 기간이 경과함에 따라 전 시료구가 저장 5일까지는 큰 감소폭을 보이지 않았으나 저장 5일이 이후 수분 함량은 급속한 감소를 보였으며, 대조구와 스피루리나 첨가구가 비슷한 감소 경향을 보였다. 이로써, 스피루리나의 첨가가 저장일에 따른 수분함량의 변화에는 영향을 주지 않는 것으로 보인다.

경도 역시 스피루리나 첨가량이 증가할수록 증가하였으며, 저장에 따라 대조구의 경도는 증가하는 반면 스피루리나 첨가구는 감소하는 경향을 보였으나 유의적 차이는 없었다. 스피루리나 첨가가 저장 동안 경도의 변화를 지연시켜 쌀엿강정의 품질저하 현상이 감소되어 저장성에 도움이 될 것으로 기대된다. 대조구보다 스피루리나 첨가구가 경도가 높아진 이유는 시럽에 첨가된 스피루리나가 시럽사이에 지지대 역할을 하여 더 단단하게 하는 결과를 초래하였다고 생각 된다.

피코시아닌은 스피루리나 첨가 농도가 증가 할수록 함유량 역시 증가하였으며, 저장시간이 경과함에 따라 감소하기는 하였으나 60℃ 5일 저장 시까지 60% 이상이 남아 스피루리나 쌀엿강정에 기능적 효과를 기대할 수 있음을 확인하였다.

본 발명의 쌀엿강정의 항산화능을 총페놀함량, DPPH 라디칼 소거능, OH 라디칼 소거능, 지질산패도 및 과산화물가로 측정하였다.

총 페놀함량은 스피루리나 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가 하였다. 저장일이 경과함에 따라서는 다소 감소하는 경향이 있었으나 스피루리나 첨가량이 많을수록 저장기간이 경과해도 페놀 함량이 높게 측정되었다.

DPPH 라디칼 소거능 및 OH 라디칼 소거능에 대한 IC₅₀값으로 측정한 항산화능 역시 스피루리나 첨가량에 따라 IC₅₀ 값이 현저하게 감소하였다. 저장일에 따른 항산화력의 변화 역시 대조구와 스피루리나 첨가구에서 IC₅₀ 값이 증가하였으나 대조구에 비해 스피루리나 첨가구가 낮은 증가율을 보여 스피루리나 첨가에 의해 항산화능이 현저하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

불포화 지질의 이중결합과 산소와 반응하여 생성된 과산화물의 양 및 이들의 이차분해산물로 생성되는 malnodialdehyde(MDA)의 양을 각각 측정하는 과산화물가 및 지질산패도는 스피루리나의 첨가에 따라 대조구에 비해 현저히 낮아졌으며, 증가율에도 현격한 차이를 보였다. 이로부터 스피루리나가 기름으로 팽화한 쌀로 제조된 쌀엿강정에서 저장기간 동안 유지의 산패를 지연시켜 저장성을 향상시킴을 알 수 있었다. 상기 실험들은 60℃ 저장에서 관측된 값으로 실제의 저장 온도인 상온 또는 냉장 온도에서는 훨씬 더 장기적인 저장이 가능할 것임은 당연하다.

본 발명에서 스피루리나의 함유량은 쌀 중량에 대해 1~3% 중량비인 것이 바람직하다. 관능적 기호도와 차이 식별 검사에 의한 관능 검사 결과, 스피루리나 양이 증가할수록, 기름냄새가 감소하고, 맛이나 향, 색 등이 우수하였으나 3% 스피루리나 첨가군에서는 조직감이 다소 낮아졌다. 전체적인 기호도는 스피루리나 2% 함유군이 가장 높은 점수를 받았다.

본 발명에 의한 스피루리나를 함유하는 쌀엿강정은 A) 흰쌀, 보리쌀, 현미, 흑미 및 율무로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 쌀로부터 팽화쌀 100 중량부를 제조하는 단계; B) 스피루리나 분말 1~3 중량부를 10~20 중량부의 물과 혼합하는 단계; C) 당류 50~70 중량부와 물 10~20 중량부를 혼합하여 제조한 시럽을 끓이는 단계; D) C단계의 시럽에 B단계의 스피루리나 혼합물을 첨가하여 섞는 단계; E) A단계에서 제조한 팽화쌀을 D의 혼합물과 혼합하는 단계; 및 F) E의 혼합물을 1~3cm 두께로 강정판을 만들어 응고시키는 단계;에 의해 제조될 수 있다. 본 명세서에 기재되어 있지 않은 세부적인 쌀엿강정의 제조방법은 종래 기술로부터 차용하여 사용할 수 있음은 당연하다.

본 발명의 쌀엿강정은 C) 단계의 시럽에 1~4 중량부의 유자액을 추가로 넣어 제조할 수 있다. 쌀엿강정에 유자액을 추가로 사용하는 경우, 실시예에서 확인할 수 있듯이 보다 높은 관능점수를 받았다. 또한 본 발명의 실시예에서 사용한 것처럼 생강을 생강즙 또는 생강가루의 형태로 첨가할 수도 있으며, 실시예에 기재되어 있지 않다고 하더라도 종래 기술에 알려진 다른 첨가물을 추가로 적용하여 제조하는 것은 당업자에게는 용이하게 응용할 수 있을 것이다.

본 발명에서 팽화쌀의 제조는 달구어진 모래 또는 천일염을 사용하여 팽화하는 전통적인 방법을 적용할 수도 있으며, 특히, 뜨거운 기름에 팽화하는 경우에도 잔류 유지의 산패를 지연시켜 저장기간에 따른 문제가 없는 쌀엿강정을 제공하는 것이 가능하다.

쌀엿강정 제조에 사용되는 시럽은 당류와 물을 50~70 중량부와 물 10~20 중량부의 비율로 혼합하여 끓여서 사용한다. 이때, 당류는 물엿, 설탕, 올리고당, 조청 및 꿀로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 혼합물을 사용한다. 본 실시에에서는 설탕과 물엿의 혼합물로 제조된 시럽을 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 당류의 혼합비율을 종래 기술을 참조하여 적절하게 선정하는 것은 당업자에게는 용이하다.

이상과 같이 본 발명의 쌀엿강정은 항산화 효과가 우수하고, 완전식품으로 평가되는 스피루리나를 정제의 형태가 아닌 음식으로서 좋은 식감으로 섭취할 수 있도록 한다. 또한, 쌀엿강정의 제조에 있어 끓는 기름에서 팽화된 쌀을 이용하는 경우 지질의 산패를 지연시켜 저장기간을 보다 증가시키는 효과가 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예 1 : 쌀엿강정의 제조

맵쌀(2007년 아산시 둔포 농협 협동조합 아산 맑은 쌀)을 깨끗하게 씻어 5시간 침지 후 30분 찐 후 찬물에 헹구어 물기를 없애고 다시 30분 쪄서 맑은 물이 나올 때까지 6회 세정하였다. 세정 후 1% 소금물에 30분간 수침 후 체에 밭쳐 물기를 완전히 빼고 고운 망에 놓고 통풍이 잘 되는 곳에서 2-3일간 자연 건조 시켰다. 건조 도중 젓가락을 이용하여 펼쳐가며 뭉침을 방지 하고 완전 건조 후에는 밀대로 살짝 밀어 낱알을 분리 후 체로 쳐 부스러기를 분리하였다. 건조된 쌀을 220℃ 대두유(CJ 주식회사)에서 5초간 튀겨 팽화 쌀을 제조하였다.

쌀엿강정은 하기 표 1에 기재된 비율의 재료를 사용하여 제조하였다. 보다 구체적으로 백설탕(백설표) 30g, 물엿(오뚜기 옛날 물엿) 30g과 물 15g을 혼합하여 제조한 시럽 75g 과 유자액(한솔 B&F, 49ㅀBrix) 1g, 2g, 또는 3g 및 생강을 강판에 갈아 제조한 생강즙 1g을 넣고 가열하였다. 혼합 시럽의 온도가 120℃에 도달하면 스피루리나 파우더((주)이에스바이오텍) 0g, 1g, 2g 또는 3g을 물 15g과 혼합 하여 1분간 분쇄한 후 시럽에 첨가하여 잘 혼합하였다. 위에서 제조된 팽화쌀 100 g을 스피루리나를 혼합한 시럽을 넣고 가열하면서 약 1분 30초간 고루 섞은 후 2 cm높이 강정 틀에 넣어 반대기를 지어 3분 후 2×2 cm로 잘라 60℃에서 보관하면서 하기 실시예의 실험에 사용하였다.

하기 실시예에서 스프루리나 첨가 %는 팽화쌀 100g 당 첨가된 스피루리나 g와 동일하다. 즉, 예를 들어 팽화쌀 100g 당 스피루리나가 2g의 비율로 첨가되었다면 스피루리나 2% 첨가군으로 설명한다.

실시예 2 : 쌀엿강정의 이화학적 특성

1) 수분함량(water content)

실시예 1에서 유자액 2g을 사용하여 스피루리나 첨가량 별로 제조한 쌀엿강정의 수분함량을 저장기간에 따라 AOAC법(AOAC. Official Methods of Analysis. 15th ed. Association of official analytical chemists, Washington, DC, USA (1990))에 의해 상압가열건조법으로 측정하였다. 이하, 별도의 언급이 없는 경우 하기 실시예의 쌀엿강정은 모두 유자액 2g을 사용하여 제조한 것으로 특성을 검사하였다. 시료를 상압 하에서 건조오븐에 넣어 수분을 날려 보내면서 함량에 도달할 때까지 건조한 후 초기 무게에 대해 감소한 무게의 비율로서 수분함량을 구하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.

초기 수분함량은 대조구가 3.225%로 가장 낮고 스피루리나 3% 첨가구가 4.586%로 가장 높아 스피루리나 첨가량이 많을수록 수분함량이 증가함을 알 수 있 었다. 전 시료구가 저장 5일까지는 수분함향이 크게 감소하지 않았으나 저장 5일 이후 급속한 감소를 나타내었다. 저장일 경과에 따른 수분 함량은 대조구와 스피루리나 첨가구가 비슷한 감소 경향을 보였다.

2) 경도 (Texture)

쌀엿강정의 경도를 Texture Analyzer(TA-XT2, Stable Micro System Ltd, England)로 측정하였다. 시료의 크기는 20×20×20 mm크기로 잘라 사용하였으며 7회 반복 측정하여 평균값을 사용하였다. 분석 조건은 표 2와 같다. 경도(hardness)는 그래프 중 최고 피크점을 기준으로 하였으며 60℃에서 15일간 5일 간격으로 저장 0, 5, 10, 15일에 측정하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

표 3에서 확인할 수 있는 것과 같이, 스피루리나 첨가량이 증가할수록 경도는 증가하였으며 저장기간에 따라 대조구의 경도는 증가하는 경향을 보였고 스피루리나 첨가구는 감소하는 경향을 보였으나 유의적 차이는 없었다.

3) 색

스피루리나 함량 별 쌀엿강정을 15일간 5일 간격으로 색의 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

4) 피코시아닌(phycocyanin) 색소 함량

실시예 1의 스피루리나 함량 별 쌀엿강정을 5일 간격으로 쌀엿강정 10 g에 증류수 100 mL을 각각 넣어 1분간 Blending하고 15시간 상온에서 교반하였다. 3000 rpm으로 30분간 4℃에서 원심 분리하여 상등액을 취하고 spectrophotometer (Model 80-2088-64, Pharmacia Biotech Co. England)를 사용하여 620 nm, 652 nm, 562 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 아래의 식에 의해 피코시아닌의 함량을 계산하고(Bennett A and Bogorad L., J Cell Biol. 58: 419~435, 1973) 그 결과를 도 2에 나타내었다.

C-PC(C-phycocyanin, mg/mL) = [A620-0.474(A652)]/5.3

APC(allophycocyanin, mg/mL) = [A652-0.208(A620)]/5.09

PE(phycoerythrin, mg/mL) = [A562-2.41(PC)-0.849(APC)]/9.62

도 2에서 확인할 수 있는 것처럼, 저장 시간이 경과함에 따라 피코시아닌 함량이 감소하기는 하였으나 각 첨가구 별로 5일 저장 시 각 68%, 73%, 90%이 남아 있었고 10일 저장 시 각 50%, 68%, 75%가, 15일 저장 시 각 28%, 61%, 64% 남아 있었다.

실시예 3 : 쌀엿강정의 항산화능

실시예 1에서 제조한 쌀엿강정의 항산화능을 총 페놀함량, DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거능, OH 라디칼 소거능 및 지질산패도(TBARS(2-thiobarbituric acid reactive substances) 함량의 IC₅₀)값으로 측정하였다.

1) 총 페놀(phenol) 함량

건조 시료 0.3 g에 methanol 10 mL을 넣고 15시간 교반 시킨 후 3000 rpm에서 10분 원심 분리하여 상등액을 evaporator를 이용하여 감압 농축하였다. 잔사를 최종 농도가 50 mg/mL이 되도록 20 mM PBS buffer를 이용하여 녹여, 증류수 2.5 mL에 시료 0.33 mL, Foline-Denis 0.16 mL, NO₂CO₃ 0.3 mL을 넣고 암실에서 30분 발색시킨 후 760 nm에서 흡광도를 측정하여 페놀함량을 측정하였다. 표준물질로 tanic acid를 사용하여 표준 곡선을 얻었다.

도 3에 기재된 바와 같이 총 페놀의 함량은 쌀엿강정 중 스피루리나 첨가량이 1, 2, 3%로 증가함에 따라 0.2605 mg/g, 0.3305 mg/g, 0.4379 mg/g로 총 페놀함량이 유의적으로 증가하였다. 스피루리나가 첨가되지 않은 대조군의 총 페놀함량은 0.2111 mg/g이었다. 저장일이 경과함에 따라서는 다소 감소하는 경향이 있었으나 스피루리나 첨가량이 많을수록 저장기간이 경과해도 페놀 함량이 높게 측정되었다.

2) DPPH 라디칼 소거능

쌀엿강정 시료 1.5 g에 methanol 50 mL을 넣은 후 15시간 교반하고 3000 rpm으로 4℃에서 20분간 원심 분리하였다. 얻어진 상등액을 evaporator로 감압농축하여 추출물을 얻었다. 추출물 200 mg당 1 mL methanol을 첨가하여 200 mg/mL 농도의 추출물 용액을 제조하여 시료 용액으로 사용하였다. 시료용액 50 μL에 1.5×10^-4 mM DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)용액 150 μL을 첨가하여 30분 반응 후에 분광광도계를 이용하여 515 nm에서 흡광도를 측정하였다. 흡광도로부터 하기 수식에 의해 라디칼 소거능(%)을 계산한 후 각 농도별 라디칼 소거능에 대한 검량선에서 라디칼 소거능이 50%가 되는 농도인 IC₅₀을 구하고 그 결과를 도 4에 도시하였다. 추출물을 첨가하지 않은 메탄올에 동일량의 DHHP를 넣고 반응한 후 흡광도를 측정하여 대조군의 흡광도값으로 사용하였다.

DPPH 라디칼 소거능(%)

= {(대조군의 흡광도값-시료의 흡광도값)/대조군의 흡광도값} × 100

DPPH 라디칼 소거능의 IC₅₀값으로 측정한 스피루리나 첨가 쌀엿강정의 항산화성은 대조구가 275.78 mg/g이었으며, 팽화쌀 100g 당 스피루리나가 1g씩 첨가됨에 따라 170.97 mg/g, 138.81 mg/g, 124.24 mg/g으로 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 또한 저장일에 따른 항산화력의 변화를 살펴보면 대조구와 스피루리나 첨가구에서 모두 IC₅₀ 값이 증가하였으나 대조구에 비해 스피루리나 첨가구가 낮은 증가속도를 보였다.

3) OH 라디칼 소거능

시료 1.5 g에 methanol 50 mL을 넣은 후 15시간 교반하여 3,000 rpm으로 4℃에서 20분간 원심 분리하였다. 얻어진 상등액을 evaporator로 감압 농축하여 추출물을 얻었다. 추출물 300 mg 당 1 mL 20 mM phosphate buffer(pH 7.4)를 첨가하여 300 mg/mL 농도의 추출물 용액을 제조하여 시료 용액으로 사용하였다. 추출물을 첨가하지 않은 20mM phosphage buffer를 대조군으로 사용하였다.

시료용액 0.15 mL에 buffer 0.35 mL, 3 mM deoxyribose용액 0.1 mL, 0.1 mM ascorbic acid용액 0.1 mL, 0.1 mM EDTA용액, 0.1 mM FeCl₃용액, 1 mM H₂O₂용액 0.1 mL을 넣어 잘 교반 한 후 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 2% TCA용액과 1% TBA 용액을 잘 섞은 후 100℃에서 20분간 반응한 후 냉각하여 원심 분리하였다. 상등액을 분광광도계를 이용하여 532 nm에서 흡광도를 측정하였으며 하기 수식에 의해 라디칼 소거능(%)을 계산한 후 각 농도별 라디칼 소거능에 대한 검량선에서 라디칼 소거능이 50%가 되는 농도인 IC₅₀을 구하여 도 5에 도시하였다.

OH 라디칼 소거능(%)

= {(대조군의 흡광도값-시료의 흡광도값)/대조군의 흡광도값)} × 100

도 5에서 스피루리나 첨가량에 따른 OH radical 소거능의 IC₅₀ 값은 대조구가 59.72 mg/g, 스피루리나 1, 2, 3% 첨가구가 각각 33.89 mg/g, 22.88 mg/g, 23.44 mg/g 로 스피루리나 첨가량이 많아질수록 OH radical 소거능의 IC₅₀ 값이 유의적으로 작아졌다. 60℃에서 저장에 따라 대조구와 스피루리나 첨가 1% 첨가구는 IC₅₀ 값이 큰 증가폭을 보였으나 스피루리나 2%, 3% 첨가구는 저장일이 경과해도 IC₅₀ 값의 증가폭이 작게 나타났다.

4) 지질산패도

시료의 유지 추출은 ethyl ether 침지법을 이용하여 쌀엿강정 30 g에 ethyl ether를 가하여 반복 추출하며 여과지를 이용하여 여과하였다. 여액을 합하여 무수 sodium sulfate로 탈수시킨 후 여액을 감압 농축하여 ethyl ether를 완전히 제거한 후 시료로 사용하였다.

추출된 유지 1 g을 시험관에 넣고 benzene 1 mL을 가하여 유지를 잘 용해시켰다. TBA 시약 20 mL를 상기 용액에 넣은 다음 vortex mixer로 잘 혼합하고 100℃의 끓는 수조에 시험관을 넣어 30분 동안 반응 시켰다. 반응이 완료되면 흐르는 물에서 10분간 냉각하여 위에 뜬 층을 제거하고 아래층만 취하여 530 nm에서 흡광도를 측정하였다. 흡광도로부터 하기 수식에 의해 TBA가를 계산하고(Kim KM 등, Korean J. Food Sci. Technol 39(4) 425-431, 2007) 그 결과를 도 6에 도시하였다.

TBA가 = {(A-B)×3×100}/S

A: 시료의 530nm에서의 흡광도

B: 공시험의 530nm에서의 흡광도

S: 시료채취량(g)

도 6에서 확인할 수 있듯이, 제조 당일 대조구의 TBA가는 15.00였고 스피루리나 첨가량이 증가됨에 따라 8.60, 5.00, 2.00으로 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 저장에 따라 대조구와 스피루리나 1% 첨가구는 TBA가가 급격하게 증가하였으나 스피루리나 2%, 3% 첨가구는 저장 5일부터 급격하게 증가하였다.

5) 과산화물가 (Peroxide value)

시료 1 g을 삼각플라스크에 넣고 chloroform : acetic acid (2:3,v/v)혼합액 25 mL를 넣어 1시간 shaking한 후 50 mL 팔콘 tube로 옮겼다. 포화 KI용액 1 mL를 첨가하여 10분간 어두운 곳에 방치 후 3000 rmp에서 10분간 원심 분리하였다. 비이커에 시료와 증류수 30 mL를 넣고 1% 전분 용액 1 mL를 지시약으로 추가하여 0.01 N Na₂S₂O₃용액으로 적정한 후 하기 식에 의해 과산화물가를 계산하고 그 결과를 도 7에 도시하였다.

과산화물가 (meq/kg) = [{(V₁-V₀) × F × 0.01} / S} × 1000

V₁ : 본시험의 0.01N-Na₂S₂O₃ 용액의 적정소비량 (ml)

V₀ : 공시험의 0.01N-Na₂S₂O₃ 용액의 적정소비량 (ml)

F : 0.01N-Na2S2O3 용액의 역가

쌀엿강정의 제조 당일 과산화물가의 측정 결과는 대조구가 59.72 meq/kg, 스피루리나 1% 첨가구가 33.89 meq/kg로 유의적 차이를 보였다. 스피루리나 2% 첨가구는 25.88 meq/kg, 3% 첨가구는 23.84 meq/kg로 두 시료간의 유의적 차이가 없었으며 스피루리나 첨가량이 많을수록 대조구에 비해 과산화물가가 낮게 나타났다.

저장일이 증가함에 따라 대조구와 스피루리나 첨가구의 과산화물가는 증가하였으며 저장 5일부터 대조구는 급격한 증가를 보였다. 유과의 식품공전 기준치 40.0 meq/kg에 도달한 저장일은 대조구가 6일, 스피루리나 1% 첨가구가 7일, 2% 첨가구가 7.5일, 3% 첨가구가 8일로 지방의 산패가 지연되어 저장성이 향상되었음을 보여준다. 저장 10일에 과산화물가는 최고치에 도달하고 이후 감소하였다.

실시예 4 : 관능검사

1) 관능검사

쌀엿강정에 대한 관능검사는 관능적 기호도와 차이 식별 검사 두가지로 나누어 평가하였다.

충남대학교 식품영양학과 학생 30명을 대상으로, 제조 당일 및 60℃에서 저장 5일 후 오후 2시에 9점 기호 척도법(hedonic scale test)을 이용하여 외관(appearance), 스피루리나 맛(taste), 냄새(odor), 조직감(texture), 종합 기호도(overall acceptability) 및 구매의향(buying intention)을 조사하여 관능적 기호도를 평가하고 그 결과를 표 4에 나타내었다.

표 4에 의하면, 외관(appearance)은 저장 0일에 전체적으로 7점 이상으로 좋게 평가 되었으며 그 중 스피루리나 2% 첨가구가 7.7로 가장 좋다고 평가되고, 스피루리나 3% 첨가 시 스피루리나 1% 첨가보다 좋게 평가 되었으나 시료간 유의적 차이는 없었다. 저장 5일 평가 시 외관은 대조구가 6.5로 약간 좋다로 가장 높은 평가를 받았다. 스피루리나 2%, 3% 첨가구가 5.6의 좋지도 싫지도 않다는 같은 평가를 받았고, 스피루리나 1% 첨가구가 가장 낮은 약간 싫다의 평가를 받았다. 냄새(odor)는 외관과 마찬가지로 스피루리나 첨가구가 대조구에 비해 좋은 평가를 받았으며 스피루리나 2% 첨가구가 가장 높은 평가를 받았으나 전 시료간의 유의적 차이는 없었다. 저장 5일에는 대조구와 스피루리나 1% 첨가 시는 4점대의 약간 싫다라는 평가를 받았지만 스피루리나 2%, 3% 첨가구는 5점의 보통으로 좋다의 평가를 받아 스피루리나의 첨가가 유지의 저장 시 문제가 되는 산패취를 완화시키는데 도움이 되었다고 생각된다. 맛(taste)은 스피루리나 첨가구가 대조구보다 높은 평가를 받았다. 스피루리나 첨가구는 1%, 2%, 3% 모두 8이상의 대단히 좋다의 평가를 받았으며 스피루리나 2% 첨가구가 가장 높은 평가를 받았다. 저장 5일에도 스피루리나 첨가구가 대조구에 비해 높은 평가를 받았으나 스피루리나 첨가구 간의 유의적 차이는 없었다. 조직감(texture)은 저장 0일, 5일 모두 대조구가 스피루리나 첨가구보다 높게 평가하고 스피루리나 첨가량이 많을수록 낮게 평가하였다. 이는 스피루리나가 수분을 흡수하여 쌀엿강정의 바삭함에 영향을 주었다고 생각된다. 전체적인 기호도(overall acceptability)는 저장 0일, 5일 모두 스피루리나 2% 첨가 시 가장 좋게 나타났으며 3%, 1% 첨가구 순으로 나타났다.

구입의향은 저장 0일 대조구가 7.7 로 기회가 되면 먹고 싶다로 스피루리나 첨가구가 8 이상의 언제나 먹고 싶다의 높은 점수를 받았다. 스피루리나 첨가구는 2%가 가장 높은 점수를 받았지만 스피루리나 첨가구 간 유의적 차이는 없었다. 저장 5일에는 대조구와 스피루리나 첨가구의 점수가 6.2~6.7로 시료 간 유의적 차이가 없었다.

차이 식별 검사는 (Discriminative test)는 검사 물들 간의 차이를 분석적으로 검사하는 방법(김광옥, 이영춘 (주)동아출판사. p 166 1989)으로 스피루리나 첨가가 튀긴 쌀엿강정의 기름 냄새에 미치는 영향을 식별하기 위하여 기름 냄새(rancid), 스피루리나 맛(spirulina taste), 이취(off-flavor)에 대하여 스피루리나의 특성에 대해 지식을 갖고 있는 식품영양학과 대학원생 10명을 대상으로 평점법을 이용하였으며 그 결과는 표 5와 같다. 각 시료는 3자리 난수를 표기한 플라스틱 접시에 담아서 물과 함께 제시하였다.

표 5에 기재된 것과 같이 저장 5일 대조구는 7로 기름 냄새를 강하게 느낄 수 있었다. 스피루리나 1% 첨가구는 5로 보통으로 감지 할 수 있었으며 스피루리나 첨가량이 많을수록 낮게 평가되어 2%, 3%는 약하게 감지하는 정도로 평가되며 유의적 차이가 없었다. 이취(off flavor)는 대조구가 2.2, 스피루리나 첨가구에서는 1.3~1.5로서 스피루리나 첨가구들 간 유의적 차이가 없었다. 스피루리나 맛은 저장 0일 스피루리나 첨가량이 많을수록 높게 평가되었으나 스피루리나 3% 첨가 시 4.8로 보통으로 감지할 수 있다고 평가 되어 강한 스피루리나의 맛이 유지의 기름진 맛과 시럽의 당도로 인하여 완화된 것으로 생각된다. 저장 5일에는 스피루리나 1%와 2% 첨가구에서는 저장 0일보다 스피루리나 맛을 더 높게 평가하였으며 스피루리나 3% 첨가구는 더 낮게 평가하였으나 저장에 따른 유의적 차이는 없었다.

2) 반응 표면 분석(Response surface methodology, RSM)

쌀엿강정에 스피루리나를 첨가하여 관능적으로 우수하고 기능성을 갖는 스피루리나 쌀엿강정의 적당한 최적 조건을 선정하기 위해 반응 표면 분석을 실시하였다. 예비 실험의 결과를 통해 스피루리나(X₁), 유자액(X₂)을 2개의 요인으로 설정하였다. 종속 변수는 색, 스피루리나 향, 이취, 질감, 전반적인 기호도로 하였다. 반응 표면 분석을 위한 실험 계획법으로 Design expert 7.0.3 프로그램내의 중심합성계획법(central composite design)을 적용하였으며 그 결과를 표 6 및 도 8에 나타내었다.

표 4 및 도 8에서 확인할 수 있듯이 색은 스피루리나 첨가가 많을수록 기호도가 높았으며, 냄새는 스피루리나 2% 첨가 시 이취는 스피루리나 3% 첨가 시 기호도가 높게 나타났다. 질감에서는 스피루리나 양이 적을수록 기호도가 높아 스피루리나가 갖고 있는 무기질이나 스피루리나가 흡수한 수분의 영향으로 바삭함이 대조구보다 적었던 것으로 생각된다. 이러한 반응 표면 분석결과를 토대로 스피루리나를 첨가한 쌀엿강정의 최적 제조 조건은 전체적인 기호도에서 가장 높은 평가를 받은 팽화 쌀 100g당 스피루리나 2%, 유자 액 2%로 나타났다.

도 1은 스피루리나 함유량별 쌀엿강정의 저장기간에 따른 색의 변화를 보여주는 사진.

도 2는 스피루리나 함유량별 쌀엿강정의 저장기간에 따른 피코시아닌 함유량을 보여주는 그래프.

도 3은 스피루리나 함유량별 쌀엿강정의 저장기간에 따른 총 페놀 함유량을 보여주는 그래프.

도 4는 스피루리나 함유량별 쌀엿강정의 저장기간에 따른 DPPH 라디칼 소거능에 대한 IC₅₀값을 보여주는 그래프.

도 5는 스피루리나 함유량별 쌀엿강정의 저장기간에 따른 OH 라디칼 소거능에 대한 IC₅₀값을 보여주는 그래프.

도 6은 스피루리나 함유량별 쌀엿강정의 저장기간에 따른 TBA 가를 보여주는 그래프.

도 7은 스피루리나 함유량별 쌀엿강정의 저장기간에 따른 과산화물가를 보여주는 그래프.

도 8은 스피루리나 함유량별 쌀엿강정의 반응표면분석에 대한 반응표면도.

Claims (7)

1. 스피루리나를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌀엿강정.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 쌀엿강정은 흰쌀, 보리쌀, 현미, 흑미 및 율무로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 쌀로부터 제조된 것을 특징으로 하는 쌀엿강정.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 쌀엿강정 중 스피루리나의 함유량은 쌀 중량에 대해 1~3% 중량비인 것을 특징으로 하는 쌀엿강정.
4. A) 흰쌀, 보리쌀, 현미, 흑미 및 율무로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 쌀로부터 팽화쌀 100 중량부를 제조하는 단계;

   B) 스피루리나 분말 1~3 중량부를 10~20 중량부의 물과 혼합하는 단계;

   C) 당류 50~70 중량부와 물 10~20 중량부를 혼합하여 제조한 시럽을 끓이는 단계;

   D) C단계의 시럽에 B단계의 스피루리나 혼합물을 첨가하여 섞는 단계;

   E) A단계에서 제조한 팽화쌀을 D의 혼합물과 혼합하는 단계; 및

   F) E의 혼합물을 1~3cm 두께로 강정판을 만들어 응고시키는 단계;

   로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 제1항에 의한 쌀엿강정의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   C) 단계의 시럽에 1~4 중량부의 유자액을 추가로 넣어 끓이는 것을 특징으로 하는 제 1 항에 의한 쌀엿강정의 제조방법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   A) 단계의 팽화쌀은 끓는 기름에 팽화시키는 것에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 제 1 항에 의한 쌀엿강정의 제조방법.
7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   C) 단계의 당류는 물엿, 설탕, 올리고당, 조청 및 꿀로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 제 1 항에 의한 쌀엿강정의 제조방법.

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