KR20120029086A

KR20120029086A - 도계육의 선도유지용 항산화제 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20120029086A
Application number: KR1020100090933A
Authority: KR
Inventors: 최태호; 배재오; 정은탁; 주상집; 이승택; 김건태
Original assignee: 주식회사 에스앤텍; 주식회사 제너시스비비큐
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2012-03-26
Also published as: KR101205680B1

Abstract

본 발명은 포도씨 추출물, 발효 로즈마리 추출물, 감초 추출물을 유효성분으로 포함하는 도계육의 변패 방지용 항산화제 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 상기 조성물은 불포화지방산의 산화를 막아주는 항산화 활성이 뛰어나므로 도계육의 유통 과정 중 보존 효과가 매우 우수하다. 특히 강한 향을 가지는 로즈마리 추출물을 미생물 발효법을 통하여 관능을 개선함으로써 식품 적용이 용이하다. 또한 본 발명의 항산화제 조성물을 첨가한 튀김 코팅제를 사용하여 튀김을 할 경우, 튀김용 유지의 고온 열산화를 지연하는 효과가 있으므로, 도계육의 품질 안정화 효과 및 튀김유 산화방지 효과가 인정된다.

Description

도계육의 선도유지용 항산화제 조성물 및 그 제조방법{AN ANTIOXIDIZING COMPOSITION AND THE PROCESS OF MANUFACTURE FOR MAINTENANCE OF FRESHNESS FOR RAW CHICKEN}

본 발명은 포도씨 추출물, 발효 로즈마리 추출물, 감초 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화제조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

현재 국내에서 생산되는 도계육은 2009년 생산기준(농림수산부 통계자료) 6억8천만 마리이며, 1월과 2월이 약 4천4백만 마리로 가장 적게 생산이 되고, 7월이 약 8천2백만 마리로 1~2월 생산량의 약 2배가 생산된다. 이는 하절기 휴가기간과 삼계탕 소비로 인한 생산이 집중되기 때문이다. 하지만, 하절기에 생산되는 도계육은 냉장 상태로 유통되나 차량 상?하차 시 외기 노출이 많으므로 온도 편차가 심하여 효소 및 미생물에 의해 변패 되기 쉬운 조건이다. 또한 도계 직 후 충분한 제혈과 냉장처리가 이루어 지지 못하는 경우 오염 미생물의 급속한 증식뿐 만 아니라 품질열화에 의한 불쾌취의 생성은 상품의 질을 저하시킨다. 더욱이 유통과정 중 효소에 의한 변패, 불포화지방산의 산화 및 뼈에서 용출된 피의 금속성분에 의해 급속한 산화가 진행되면서 변패취를 발생하고 관능적인 품질의 저하를 초래한다. 그러므로 도계육의 신선하고 안전한 유통을 위해서 선도 유지용 항산화 및 항균제의 처리가 요구된다.

그러나 식품 업계에서는 이러한 문제점이 있음에도 불구하고 별도의 처리를 하지 않거나 BHT(butylated hydroxytoluene), BHA(butylated hydroxyl anisole), TBHQ(tertiary butylhydroquinone)와 같은 합성 산화방지제를 사용하고 있는 실정이다. 식품첨가물 중 특히 합성 항산화제는 식품의 긴 유통과정 동안 화학적 손상을 막는 것이 주요 목적이다. 하지만 대부분의 식품첨가물이 체내에 들어가면 50~80% 정도는 호흡기나 배설계를 통해 배출되지만 일부는 몸에 쌓이는 단점이 있다. 특히 육류의 산화방지를 위한 보존제인 BHA, BHT등은 발암 가능성이 있는 물질이며, BHA는 육가공식품에 사용되고 있는 발색제와 반응하면 청산가리 이온을 생성한다고 알려져 있다(Jpn. J. Cancer Res.,77(11), 1083-90, 1986)

따라서 소비자들의 생활 수준 향상으로 인하여, 위해성의 논란이 있는 합성 항산화제를 대체하기 위한 천연 소재에 대한 연구의 필요성이 커지고 있으며, 특히 안전한 식용 식물을 이용한 천연 항산화제 개발 및 이의 식품 적용 기술 개발에 관한 요구가 점차적으로 증가되고 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 포도씨 추출물, 발효 로즈마리 추출물, 감초 추출물의 혼합물을 포함하는 항산화제 조성물과 상기 조성물을 유효성분으로 포함하는 식품 보존제 조성물, 특히 도계육 변패 방지용 식품 보존제 조성물 및 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 수용화한 포도씨 추출물 20~40중량%, 발효 로즈마리 추출물 20~40중량%, 감초 추출물 20~40중량%로 구성되는 항산화제 및 항균제 조성물과 그 제조방법을 제공한다. 또한 상기 조성물을 이하 항산화제 조성물로 표기한다.

또한, 포도씨 추출물 분말의 2~3배 중량의 자당지방산에스테르와 물을 첨가하여 60~121℃에서 20~60분 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 포도씨 추출물의 수용화 방법을 제공한다.

또한, 강한 향을 가지는 로즈마리 추출물을 황국균으로 발효함으로써 식품에 적용하기 용이하도록 관능을 개선하는 것을 특징으로 하는 발효 로즈마리 추출물의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 항산화제 조성물를 포함하는 식품 보존제 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 어육류 처리 용도의 상기 항산화제 조성물 5~35중량%를 포함하는 염지제를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 항산화제 조성물 5~35중량%를 포함하는 튀김용 코팅제(배터믹스)를 제공한다.

본 발명은 포도씨 추출물, 발효 로즈마리 추출물, 감초 추출물의 혼합물을 포함하는 항산화제 및 항균제 조성물에 대한 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

항산화 활성을 갖는 식물 소재로는 포도씨, 로즈마리, 봉선화, 사과껍질, 세이지, 타임, 오레가노, 생강, 녹차, 감초, 아사히베리(Acai berry), 아세로라, 과라나(Guarana), 올리브잎, 은행잎, 카모마일 등이 알려져 있다. 이 중에서도 포도씨와 로즈마리를 추출한 추출물들의 항산화활성이 매우 강하며, 감초 추출물은 항산화활성과 함께 강한 항균활성도 나타냄으로 본 발명에 이용하였다.

포도씨에는 카데킨(catechins), 에피카데킨(epicatechin)과 같은 모노머(monomer) 형태의 페놀 화합물과 폴리하이드록시 플라보놀(polyhydroxy flavonol)류의 올리고머 페놀(oligomer), 그리고 폴리머(polymer) 형태인 프로안토시아니딘(proanthocyanidin)이라고 하는 폴리페놀 화합물이 함유되어 있다(J. Agric. Food. Chem., 46, 1460-1464, 1998; Phytochemistry, 30, 1259-1264, 1991; J. Agric. Food. Chem., 39, 1549-1552, 1991; Agric. Biol. Chem., 52, 2717-2722, 1998). 특히 폴리페놀 화합물인 프로안토시아니딘(proanthocyanidin)은 항산화 활성과 라디칼 소거능이 탁월하며, 항산화 능력이 vitamin E 보다는 20배 높고 vitamin C 보다는 50배 높은 것으로 보고되어 있을 뿐 만 아니라 항박테리아, 항바이러스, 항암, 항염증, 지질 과산화 억제, 혈소판 응집 억제능 등의 다양한 생리활성을 가지는 것으로 알려져 있다(J. Med. Food., 6, 291-299, 2003; The Textbook of Natural Medicine. 2nded. London: Churchill Livingston, 899-902, 1999)

로즈마리는 오래 전부터 향수, 약으로 사용되어 왔으며 역한 냄새를 제거하는 소취제 역할, 살균작용과 항균작용 및 항산화 기능 등이 있어 식품의 보존성을 높이는 것으로 알려져 있다(J. Afrin. Food Chem., 48, 4060~4065, 2000; J. Agric. Food Chem., 47, 1400~1404, 1999; J. Agric. Food Chem., 49, 5165~5170, 2001). 이 식물의 추출물에서도 페놀릭 다이털핀(phenolic diterpene), 플라보노이드(flavonoid), 페놀릭산(phenolic acid)의 3가지 그룹으로 대표되는 페놀 화합물들이 있다(Agric. Biol. Chem., 48, 2081, 1984; JAOCS, 73, 645, 1996; Phytochem. Anal. 11, 236, 2000). 또한 주요 항산화 성분들로는 카르노식산(carnosic acid) 로즈마릭산(rosmarinic acid), 하이드록시 시나믹산 에스터(hydroxycinnamic acid ester)가 잘 알려져 있다(J. Agric. Food Chem. 52, 6101, 2004; Trends Plant Sci. 10, 166, 2005)

감초는 가장 많이 사용되는 한약재로서 그 추출물은 다양한 기능성 식품의 원료로 사용되고 있다. 감초 내 가장 중요한 유효성분으로는 글리시리진산(glycyrrhizic acid), 글라브리딘(glabridin), 리퀴리틴(Liquiritin) 등이 있으며, 이들의 항산화활성, 항균활성, 항염증활성, 항바이러스활성을 포함하는 생리활성 및 정제기술에 대해서도 많은 연구가 이루지고 있다(특허 제10-0937511; J. Chromatography B, 850, 392-399, 2007; Chromatography B, 828, 70-74, 2005). 특히, 감초 내 플라보노이드 중 가장 많은 양을 차지하고 있는 글라브리딘(glabridin)의 경우 체내에서 지질단백질(Low-density lipoprotein)의 산화억제, 염증억제, 노화방지등의 우수한 효능을 보일 뿐만 아니라, 타이로시네이즈(tyrosinase)의 50% 억제 수준에서 하이드로퀴논의 약 16배의 우수한 효능을 나타내어 기능성 화장품의 피부 미백의 중요한 원료로 사용되고 있다(Atherosclerosis, 137, 49-61, 1998; Pig. Cell. Res, 11, 355-361, 1998; Kor. J. Biotechnol. Bioeng., 19(6), 427-432, 2004).

본 발명에 있어서 포도씨 추출물 분말은 에탄올 추출물로서 물에 대한 용해성이 낮으므로 도계육에 적용 시 잘 분산되지 않고 뭉쳐지는 현상이 나타난다. 따라서 이를 해결하기 위해서 유화제를 처리함으로써 포도씨 추출물을 수용화하였다. 포도씨 추출물 분말의 2~3배 중량의 유화제와 물을 첨가하여 열처리하고 냉각한 후, 침전물을 제거하여 수용액을 얻는 것을 특징으로 한다.

더 상세하게는 포도씨 추출물 분말의 2~3배 중량의 자당지방산에스테르와 물을 첨가하여 60~121℃에서 20~60분 동안 열처리하고 품온이 상온 조건이 되도록 냉각하여 6~24시간 경과시킨 후, 원심분리 또는 여과하여 침전물을 제거하고 수용액을 얻을 수 있다.

상기 유화제로써 자당지방산에스테르를 사용하는 것은, 반복된 유화 실험에서 글리세린, 글리세린지방산에스테르, 자당지방산에스테르, 프로필렌글리콜지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, 폴리솔베이트, 유기산지방산에스테르 등을 사용하여 반복 실험을 한 결과 자당지방산에스테르를 사용하였을 때 침전 현상이 거의 나타나지 않았기 때문이다.

그리고, 상기 포도씨 추출물 분말에 2~3배 중량의 유화제를 첨가하는 것은 여러 번의 실험을 통하여 포도씨 추출물을 수용화시킬 경우에 알맞은 상기 유화제 첨가량이 도출되었기 때문이다. 따라서, 상기 포도씨 추출물 분말 대비 2~3배 중량의 유화제와, 물을 첨가할 때 그 물의 첨가량은 유화제의 5~20배 중량을 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 포도씨 추출물 분말에 2~3배 중량의 유화제와 물을 첨가하여 60~121℃에서 20~60분 동안 열처리하는 것은 포도씨 추출물 분말과 물이 원활하게 유화될 수 있도록 하는 최적의 온도와 시간이 반복된 실험을 통하여 도출되었기 때문이다.

본 발명에서 이용한 로즈마리 추출물은 항산화 활성은 매우 탁월하나 허브 특유의 강한 향으로 인하여 식품 고유의 맛과 향에 영향을 끼치므로 사용하기 어려운 단점이 있다. 따라서 이를 개선하기 위하여 대표적인 식품 미생물인 락토바실러스, 빵효모, 황국균을 이용하여 발효를 실시하였으며, 발효산물의 관능을 평가한 결과 황국균으로 발효한 로즈마리 추출물의 맛, 향, 색의 개선 효과가 가장 현저하였다. 따라서 분말 로즈마리 추출물을 5~30중량% 함유하고 황국균의 영양원으로 비프익스트랙트 0.1~2중량%, 포도당 0.5~3중량%를 첨가하고 나머지는 증류수로 채워서 100%를 맞춘 후 고압멸균 하였다. 여기에 YM배지(Yeast extract-Malt extract medium)에서 종배양(seed culture)한 황국균을 상기 분말 로즈마리 추출물이 첨가된 본배양 배지에 1~6% 접종한 후 25~32℃에서 2~5일 동안 배양할 수 있다. 결과적으로 발효과정을 통하여 특유의 맛과 향이 순화되어 관능이 우수한 발효 로즈마리 추출물을 제공한다.

상기 발효 과정에서 분말 로즈마리 추출물을 5~30중량%로 첨가하는 것은 5중량% 이하로 첨가하는 것은 항산화 기능을 위한 로즈마리의 함량이 너무 낮아서 용도에 적합하지 않으며, 30중량% 이상으로 첨가하는 것은 황균국의 증식을 일부 억제하는 현상을 나타냄으로 반복적인 실험결과 도출한 양이다.

또한 분말 로즈마리 추출물을 황국균을 이용하여 발효할 때 비프익스트랙트를 0.1~2중량%, 포도당을 0.5~3중량%로 첨가하는 것은 황국균의 발효가 원활하면서도, 과량 첨가 시, 발효 종료 후에도 잔존하는 영양 성분으로 인하여 발효물 자체가 쉽게 교차오염이 일어나는 것을 방지하기 위한 것이다. 따라서 비프익스트랙트를 0.1~2중량%, 포도당을 0.5~3중량% 범위 내로 사용함으로써 발효 과정에서 황국균이 첨가해준 비프익스트랙트와 포도당을 영양원으로 모두 이용하고 잔존 영양 성분이 거의 남지 않는 방법을 제공한다.

감초 추출물도 항산화 활성과 항균활성을 포함한 다양한 생리활성을 가지기는 소재이지만, 수용성 추출물은 단맛을 내는 글리시리진산(glycyrrhizic acid)을 항상 포함하고 있다. 따라서 감초 추출물 분말을 증류수에 5~20중량%로 현탁하여 사용한 것은, 5중량% 이하일 경우 유효성분이 기준 이하로 떨어질 수 있으며, 20중량% 이상일 경우 글리시리진산의 단맛이 강하여 식품의 관능에 영향을 주기 때문이다. 따라서 액상으로는 감초 추출물 분말을 증류수에 5~20중량%로 현탁하여 사용한다.

본 발명의 상기 항산화제 조성물은, 그 구성성분인 발효 로즈마리 추출물과 감초 추출물로 인한 항균 활성도 함께 나타낸다.

따라서 본 발명의 항산화제 조성물은 각각 항산화 활성이 뛰어난 수용화한 포도씨 추출물 20~40중량%, 발효 로즈마리 추출물 20~40중량%, 감초 추출물 20~40중량%로 구성되며, 항균활성도 동시에 나타낸다.

또한, 상기 항산화제 조성물은 액상 뿐만 아니라 다양한 형태로 제형화될 수 있으며, 일 예로 분말, 과립, 정제, 환제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등의 형태로 제조 될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 다양한 방법을 통하여 제형화 될 수 있다.

본 발명의 상기 항산화제 조성물은 항산화 활성이 요구되는 다양한 목적 및 용도로 사용될 수 있으며, 구체적으로는 어육류의 염지제 및 다양한 식품의 항산화 및 항균 용도로 사용될 수 있다. 또한 분말화한 항산화제 조성물의 경우 어육류의 튀김 코팅제(배터믹스)의 첨가제, 동물 사료용 조성물, 동물 사료용 첨가물, 식품 보존제, 식품 첨가제, 음료, 화장료로 사용될 수 있다.

상기 본 발명의 항산화제 조성물을 튀김 코팅제의 첨가제로 사용할 때, 튀김용 식용 유지의 산화 안정성 평가는 산값, 과산화물값, 아니시딘값, 색상 변화를 종합하여 평가하였다. 식용 유지가 고온 튀김공정에서 수분에 의해 가수분해 되면서 과산화물값을 제외한 상기 3가지 분석값의 수치가 높아지며 값이 높을수록 산화가 많이 진행되었음을 알 수 있는 기준이 된다. 한편, 과산화물값은 튀김과 같은 고온에서는 과산화물(hydroperoxide)이 분해가 되어 카보닐화합물(carbonyl compounds)과 같은 최종 산화생성물로 이행이 되어 어느 시점에서 값이 낮아지게 된다(식품화학, 유지의 자동산화, p553~554, 탐구당, 김동훈 저). 그리고 이들 최종 산화생성물의 진행 정도를 알아보기 위한 벙법에는 카보닐값 측정과 아니시딘값 측정 방법의 두 가지 법이 있으나, 본 발명에서는 측정법이 간편하면서도 재현성이 우수한 아니시딘값의 측정법을 이용하였다.

본 발명의 포도씨 추출물과 발효 로즈마리 추출물, 감초 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화제 조성물은, 항산화 활성 및 항균 활성으로 인하여 식품의 유통 과정 중 산화와 미생물 생육에 기인한 변패를 방지함으로써 식품의 신선도 유지 효과가 매우 크며, 특히 도계육의 변패 방지하여 선도유지 효과가 매우 크다고 할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예 일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 포도씨 추출물의 수용화

실험 1: 유화제 선택 실험

포도씨 추출물 10g에 글리세린, 글리세린지방산에스테르(glycerin fatty acid ester), 자당지방산에스테르(sucrose fatty acid ester), 소르비탄지방산에스테르(Sorbitan fatty acid ester), 프로필렌글리콜 지방산에스테를(propylene glycol ester of fatty acid), 폴리소르베이트(polysorbate)를 각각 90g과 물 100g을 혼합하여 100℃에서 30분 처리하였다. 이를 열처리 후 냉각하여 24시간 경과 후 침전물을 제거하고 상등액을 취하여 물을 10배 가하여 24시간 냉각 후 재침전 유무를 평가하였고, 그 결과를 표1에 나타내었다.

포도씨추출물의 유화제별 용해도

유화제 종류	침전 형성 정도
글리세린	++
글리세린지방산에스테르	+++
자당지방산에스테르	-
소르비탄지방산에스테르	+
프로필렌글리콜지방산에스테르	+
폴리솔베이트	++

^{침전 형성 정도: +++;20%이상 침전, ++;10~20% 침전, +;1~10% 침전, -;0~1% 침전}

상기 표 1에서와 같이 글리세린지방산에스테르(glycerin fatty acid ester)를 사용하여 포도씨추출물을 녹였을 때 침전이 가장 많이 형성되었으며, 자당지방산에스테르(sucrose fatty acid ester)를 이용하였을 때는 실온에서 침전이 거의 일어나지 않았으므로 수용화가 가장 우수하였다.

실험 2: 유화제 사용농도 선정 실험

포도씨 추출물 10g에 자당지방산 에스테르를 1배, 1.5배, 2배, 3배 첨가한 후, 최종적으로 물을 넣어서 전체 100g의 용액을 만든 후, 100℃에서 30분간 열처리하고 냉각한 다음 12시간 경과 후 침전물을 원심분리하였다. 상기 상등액을 0.22㎛ 필터(filter)로 여과하여 여과액에 다시 물을 첨가해 100g를 맞추었고, 다시 1일 경과 후 침전물 유무를 확인하였다.

자당지방산에스테르의 농도별 침전 유무 평가

포도씨 추출물 대비 자당지방산에스테르 첨가량	침전 형성 정도
0.5배	+++
1배	++
1.5배	+
2배	-
2.5배	-
3배	-

상기 표2에서 알 수 있듯이, 자당지방산에스테르는 포도씨 추출물 분말 대비 최소 2배 이상 첨가하였을 때 침전이 일어나지 않았다.

실시예 2: 로즈마리추출물의 발효를 통한 관능 개선

로즈마리추출물은 항산화활성은 우수하나 허브 특유의 강한 향으로 인하여 식품에 사용하기 어려운 점이 있다. 따라서 이를 개선하기 위하여 미생물에 의한 발효를 실시하였으며, 발효산물의 향, 맛, 색상을 포함하는 관능을 확인하였다.

발효균으로는 주로 식품 발효에 이용되는 미생물인 락토바실러스(Lactobacillus plantarum), 빵효모(Saccharomyces cerevisiae), 황국균(Aspergillus oryzae)을 사용하였다. 락토바실러스(Lactobacillus plantarum KCCM 12116)는 엠알에스(MRS) 배지에서 1일, 빵효모(Saccharomyces cerevisiae KACC 30008)와 황국균(Aspergillus oryzae KACC 44823)은 와이엠(YM broth, Yeast extract-malt extract broth)배지에서 2일 동안 각각 종 배양(seed culture)하였으며, 하기 본 배양 배지에 각각의 균주를 3% 접종하였다.

본 배양 배지는 분말 로즈마리 추출물(10%), 비프익스트랙트(beef extract, 1%)와 포도당(dextrose, 2%)을 혼합한 후 고압멸균기(autoclave)로 121℃에서 20분 멸균하여 준비하였다. 멸균 후 상온으로 낮춘 배지에 종균을 접종한 다음 본 배양을 실시하였다. 배양 온도는 락토바실러스(Lactobacillus plantarum KCCM 12116)는 37℃에서 2일 동안 배양하였고, 빵효모(Saccharomyces cerevisiae KACC 30008)와 황국균(Aspergillus oryzae KACC 44823)은 27~30℃에서 3일 동안 배양하였으며 균을 접종하지 않은 실험구를 대조구로 사용하였다. 발효가 완료된 배양액은 원심분리(8000rpm, 20분)한 후, 배양 상등액을 회수하였다.

발효 균주에 따른 발효 로즈마리 추출물의 관능 비교

구 분	무처리	락토바실러스 (Lactobacillus plantarum KCCM 12116)	빵효모 (Saccharomyces cerevisiae KACC 30008)	황국균 (Aspergillus oryzae KACC 44823)
향	강한 허브향	강한 허브향	약한 허브향, 특이취	약한 허브향
색상	진한 갈색	진한 갈색	진한 갈색	연한 갈색
맛	강한 쓴맛	강한 쓴맛	약한 쓴맛	약한 쓴맛

상기 발효 후 각각의 균주로 배양한 발효물의 관능을 확인한 결과, 상기 표3에서 나타난 바와 같이 황국균(Aspergillus oryzae KACC 44823)으로 발효하였을 때 향, 맛, 색상의 개선 효과가 가장 우수하였다. 반면에 유산균인 락토바실러스를 이용한 로즈마리 발효물은 발효 전과 비교해서 관능 개선 효과가 나타나지 않았다. 이는 락토바실러스가 로즈마리에 의해서 생육이 억제되어 발효가 제대로 이루어지지 않았기 때문이며, 이는 논문으로도 확인되었다(Meat Science, 81, 686-692, 20009).

실시예 3: 식물추출물 조성물의 항산화활성

항산화활성이 뛰어난 포도씨 추출물, 발효 로즈마리 추출물, 녹차 추출물, 감초 추출물의 단독 혹은 혼합물의 항산화활성을 측정하였다.

포도씨 추출물은 실시예 1의 방법에 따라서 제조한 포도씨 추출물 수용액을 사용하였으며, 로즈마리 추출물은 실시예 2의 방법에 따라서 황국균으로 발효한 발효액을 사용하였으며, 녹차 추출물은 녹차를 열수 추출하여 건조한 분말을 증류수에 10% 농도로 녹인 액상을 사용하였고, 감초 추출물도 감초를 열수 추출하여 건조한 분말을 증류수에 10% 농도로 녹인 액상을 사용하였다.

조성물(M1~M11)은 상기의 단독 추출물을 동량의 부피비로 혼합한 다음 전자공여능을 측정하였다.

항산화활성은 Xiong Q등(Biological and Pharmaceutical Bulletin 19:1580~1585, 1996)의 방법에 의한 DPPH 자유 라디칼 소거법에 의한 전자공여능 측정방법으로 분석하였다. 메탄올 4ml에 각각 단독 혹은 혼합추출물, 양성대조구(BHT, α-토코페롤)를 각각 첨가하였다. 각 시료에 0.15 mM DPPH 용액을 1ml첨가 한 후, 30분간 실온에서 반응시킨 후 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 메탄올에 0.15mM DPPH가 함유된 용액을 블랭크(Blank)로 사용하였으며 하기와 같이 DPPH 활성 저해도(%)를 계산하였다. 상기의 시료가 DPPH 자유 라디칼을 50% 감소시키는데 필요한 추출물의 농도를 RC₅₀으로 나타내었으며, 세 번 반복된 실험값의 평균값 ± 표준편차로 나타내었다.

DPPH 활성 저해율(Percent(%) inhibition of DPPH activity)

A - B

= ---------- Ⅹ100

A

A: 블랭크(blank)의 흡광도

B: 시료 처리구의 흡광도

식물추출물들의 항산화 활성

시료	항산화활성(RC₅₀, ㎍/㎖)
A	42.1 ± 0.2
B	38.3 ± 0.5
C	53.2 ± 0.2
D	59.7 ± 0.3
M1	37.3 ± 0.5
M2	45.7 ± 0.5
M3	53.1 ± 0.4
M4	40.1 ± 0.4
M5	38.8 ± 0.6
M6	54.5 ± 0.2
M7	39.2 ± 0.3
M8	31.3 ± 0.4
M9	46.5 ± 0.3
M10	53.1 ± 0.2
M11	43.4 ± 0.2
BHT	19.2 ± 0.5
α-Tocoperol	6.7 ± 0.3

^A; ^수용화 ^{포도씨 추출물(10% 포도씨 추출물), B;발효} ^로즈마리 ^{추출물(10%} ^로즈마리 ^{추출물), C;녹차 추출물 현탁액(10% 녹차 추출물), D;감초 추출물 현탁액(10% 감초 추출물),} ^M1 ^{;A+B(1:1, v/v),} ^M2 ^{;A+C(1:1, v/v),} ^M3 ^{;A+D(1:1, v/v),} ^M4 ^{;B+C(1:1, v/v), M5;B+D(1:1, v/v),} ^M6 ^{;C+D(1:1, v/v),} ^M7 ^{;A+B+C(1:1:1, v/v/v),} ^M8 ^{;A+B+D(1:1:1, v/v/v),} ^M9 ^{;A+C+D(1:1:1, v/v/v),} ^M10 ^{; B+C+D(1:1:1, v/v/v),} ^M11 ^{;A+B+C+D(1:1:1:1, v/v/v/v)}

상기의 결과와 같이 단독 추출물로는 발효 로즈마리 추출물이 가장 항산화 활성이 좋았으며, 혼합 추출물로는 수용화 포도씨추출물, 발효 로즈마리 추출물, 감초 추출물을 동량으로 혼합한 조성물의 항산화 활성이 가장 좋게 나타났다.

따라서, 이하의 실시예에서는 항산화 활성이 가장 우수한 조성물인 포도씨추출물, 발효 로즈마리 추출물, 감초 추출물을 각각 동일 부피비로 혼합한 항산화제 조성물을 사용하였다.

실시예 4: 도계육에 항산화제 조성물을 처리하는 방법

본 발명에서 항산화제 조성물을 도계육에 주입하는 방법은 아래 순서대로 실시하였다.

(1) 도계육에 그림과 같이 가로세로 10mm 간격으로 직경 2mm 송곳으로 원료육에 구멍을 낸다.

(2) 염지제를 만든다. 염지제 1은 소금(NaCl, 6.5%)만을 사용하였으며, 염지제 2는 소금(NaCl, 6.5% w/v)과 항산화제 조성물(10%, v/v)을 동량 혼합하여 제조하였다. 대조구는 염지제를 처리하지 않았다.

(3) 도계육과 염지제를 1:0.5(W/W)로 혼합한 후 잘 섞어준 다음 냉장고(10℃ 이하)에서 24시간 숙성한다.

(4) 멸균된 종이 타올로 표면의 물기를 제거한다.

실시예 5: 항산화제 조성물의 관능개선 효과

도계육에 염지제 1(6.5% NaCl)과 염지제 2(6.5% NaCl + 10% 항산화제 조성물, 1:1 V/V)를 처리한 후 7일간 냉장 보관 하면서 이화학적 성상을 비교하였다. 이를 위해 저장 일자 별 관능 시험과 산값 및 과산화물값의 변화를 평가함으로써 항산화제 조성물이 도계육의 관능 및 이화학적 성상에 미치는 영향을 수치화 하였다.

산값(Acid value)은 시료5~20g을 250ml 삼각플라스크에 취한 후 에테르와 에탄올(1:1) 혼합액 100ml을 가해 녹을 때까지 충분히 흔들어 준 다음, 1% 페놀프탈레인용액(Phenolphthalein)을 2~3방울 가한 후 0.1N-수산화칼륨(KOH) 용액으로 적정한다. 페놀프탈레인 지시약으로 인한 미홍색이 30초간 지속될 때 까지 0.1N-수산화칼륨(KOH) 용액으로 적정한 후 하기의 계산공식에 의해서 산가를 계산한다.

(V1-V0) x 5.611 x F

산값(Acid value)= ------------------------

S

V1: 본시험의 0.1N-수산화칼륨액(KOH)의 적정소비량(ml)

V0: 공시험의 0.1N-수산화칼륨액(KOH)의 적정소비량(ml)

F: 0.1N-수산화칼륨(KOH)의 역가(factor)

S:검체의 채취량(g)

과산화물값(Peroxide value)은 시료 1~2g을 250ml 삼각플라스크에 취한 후 클로로포름 10ml를 첨가하여 완전히 용해한다. 여기에 빙초산 15ml를 첨가하여 혼합한 다음 포화요오드화칼륨용액(KI) 1ml를 첨가하여 혼합한 후 암소에 10분간 방치한다. 이에 증류수 75ml를 가하여 세게 흔들어 섞은 다음, 1% 전분 지식액을 1ml 첨가한다. 0.01N-티오황산나트륨액(Na₂S₂O₃)으로 적정하여 청색에서 무색이 되는 점을 종말점으로 한다. 계산공식은 아래와 같다.

(a-b) x F x 10

과산화물값(Peroxide value, meq/kg)= ------------------------

S

a: 0.01N-치오황산나트륨액(Na₂S₂O₃)의 적정소비량(ml)

b: 공시험에서의 0.01N-치오황산나트륨액(Na₂S₂O₃)의 적정소비량(ml)

S: 검체의 채취량(g)

F: 0.01N-치오황산나트륨액(Na₂S₂O₃)의 역가(factor)

염지제 처리에 따른 도계육의 관능 및 이화학적 성상 변화

1) 무처리군
구분	관능 및 성상			이화학적 성상
구분	이취	이수현상	색상변화	산값	과산화물값
초기	-	-	-	1.1	1.5
3일차	-	+	-	1.5	5
5일차	++	+++	-	1.6	8
7일차	+++	+++	+	1.6	12
2) 염지제 1(6.5% NaCl) 처리군
초기	-	-	-	1.0	1.5
3일차	-	-	-	1.1	2.5
5일차	-	++	-	1.4	4
7일차	+	+++	+	1.4	6
3) 염지제 2(6.5% NaCl + 10% 항산화제 조성물, 1:1 V/V) 처리군
초기	-	-	-	0.9	1.5
3일차	-	-	-	0.9	1.6
5일차	-	+	-	1.1	2.1
7일차	-	+++	-	1.0	3.0

^{-; 없음, +;매우 미약, ++; 중간, +++; 강함}

상기 표5에서와 같이 무처리구는 저장 5일차에서 이취가 발생하였으나 염지제 2(6.5% NaCl + 10%항산화제 조성물, 1:1 V/V)를 처리한 실험구에서는 이취가 저장 7일차에서 발생하지 않았으므로 무처리구에 비해서 이취발생을 2일간 억제하는 효과를 나타내었다. 이수현상도 무처리구는 저장 2일차부터 발생되었으나 염지제 1(6.5% NaCl) 처리구와 염지제 2(6.5% NaCl + 10% 항산화제 조성물) 처리구에서는 5일차에 발생하였다. 그리고 염지제 2 처리구에서는 색상 변화도 7일 동안 나타나지 않았다.

상기의 관능변화를 수치화하기 위하여 계육의 지방을 추출 분리하여 산값과 과산화물값을 분석한 결과, 염지제 2 처리구가 지방의 산화를 가장 지연시켰다. 또한 이 결과는 관능평가 내용과 일치함을 알 수 있었다.

따라서, 염지제 2에 포함된 항산화제 조성물이 계육 내부에 분포되어 있는 다가불포화지방산의 산패를 지연 또는 억제함으로써 계육의 관능 개선과 저장 중 품질변화를 최소화하는 것으로 확인되었다.

실시예 6: 항산화제 조성물의 항균 효과

본 발명의 항산화제 조성물의 구성성분 중의 발효 로즈마리 추출물과 감초 추출물은 항균 활성이 있는 소재들이다. 따라서 도계육에 처리한 후에도 항균 효과를 발휘하는지 확인하였다. 이를 위하여 염지제 1과 염지제 2 를 처리한 도계육의 표면에 증식하는 일반미생물과 대장균군의 증식 상태를 확인하였다.

염지제 처리에 따른 도계육 표면의 미생물 증식 억제 효과

구분	무처리구		염지제 1 처리구 (6.5% NaCl)		염지제 2 처리구 (6.5% NaCl + 10% 항산화제 조성물, 1:1 V/V)
균종류	일반세균	대장균군	일반세균	대장균군	일반세균	대장균군
초기	3.9X10^4	2.3X10^3	3.9X10^3	2.3X10^3	3.9X10^4	2.3X10^3
2일차	9.0X10^4	8.0X10^3	8.0X10^3	3.0X10^3	6.4X10^3	4.0X10^2
5일차	1.0X10^5	2.9X10^4	1.4X10^4	2.6X10^4	4.8X10^3	3.5X10^2
7일차	5.4X10^5	6.4X10^4	6.3X10^4	3.7X10^4	2.3x10^3	2.7X10^2

상기 표6에서와 같이 상기 실험구의 일반세균과 대장균의 수(CFU/ml, colony forming units per milliliter)를 측정한 결과, 무처리구와 염지제 1 처리구에서는 일반세균과 대장균의 수가 점차적으로 증가하였으나, 항산화제 조성물을 포함하는 염지제 2(6.5% NaCl + 10% 항산화제 조성물)를 처리한 실험구에서는 일반세균과 대장균 수가 증가하지 않고 약간 줄어드는 현상을 항산화제 조성물의 미생물 제어 효과가 도계육에 처리하였을 때도 나타남을 확인하였다.

실시예 7: 항산화제 조성물 첨가에 의한 튀김용 유지의 산화 억제 효과

본 발명의 항산화제 조성물을 튀김용 계육의 코팅제인 배터 믹스에 1% 혼합하였을 때, 고온으로 가열되는 튀김용 유지의 산화 안정성과 관능을 평가하였다. 이 때 튀김용 유지에 별도의 항산화제는 첨가하지 않았으며, 산화 안정성은 산값, 과산화물값, 아니시딘값, 색상변화를 종합하여 평가하였다.

아니시딘값은 시료 1g을 취한 후 용매(이소옥탄, Isooctane)와 아니시딘 시약(p-Anisidine)의 전체 혼합액 100ml과 반응하여 형성된 색깔을 스펙트로포토메타(UVmini-1240, Shimadzu, 일본)에서 측정하였다. 흡광도 측정 시 1cm 셀(cell)을 사용하였으며, 아니시딘값은 350nm의 파장에서 측정한 값의 100배 값으로 나타내었다. 따라서 신선한 식용 유지는 아래의 분석결과와 같이 1 근처의 값을 가지며 산화가 진행될수록 값이 높아진다. 또한 고온에서 튀김을 반복할수록 탄화물의 생성과 열산화에 의하여 튀김 유지의 색상이 짙어지게 된다. 튀김유의 색상은 틴토미터(Tintometer, PFX195 자동칼라미터, Lovibond사, 영국)로 분석하였으며 이때 사용되는 셀은 초기에는 13.3cm를 사용하고 이후에는 1cm셀을 사용하여 분석하였다.

튀김용 유지는 시판 대두유를 사용하였으며 일일 20마리씩 5일간 100마리 튀김을 실시하였다.

항산화제 조성물 첨가에 의한 튀김용 유지의 산화 안정성 평가

구 분	항 목	초기	10마리	30마리	50마리	70마리	100마리
무첨가	산값	０.06	０.11	0.23	0.45	0.64	0.95
	과산화물값	０.69	2.04	3.11	1.95	1.48	1.33
	아니시딘값	1.16	4.69	6.65	8.04	8.72	10.85
	색상(R/Y)	0.5/5.9	0.4/1.8	0.9/4.9	1.6/8.3	2.8/12	3.2/17
항산화제 조성물 첨가구 (1%)	산 값	0.06	0.10	0.19	0.40	0.57	0.79
	과산화물값	0.49	1.76	2.65	1.78	1.45	1.39
	아니시딘값	1.02	3.39	4.75	6.31	6.62	8.78
	색상(R/Y)	0.5/5.9	0.3/1.6	0.7/4.1	1.3/7.3	1.8/10	2.2/14

상기 표7에서 산값, 과산화물값, 아니시딘값, 색상값 모두가 숫자가 클수록 튀김용 유지의 산화도가 높은 것을 의미한다. 먼저 색상 변화에서 항산화제 조성물을 첨가한 배터믹스를 입힌 계육을 튀긴 유지는 무첨가 배터믹스를 사용한 경우에 비해 튀김 유지의 갈변 현상이 시간 경과에 따라서 완만히 일어났다. 또한 산값과 아니시딘값의 상호 변화 경향도 일치하고 있으며, 복합제제의 첨가에 의한 항산화 효과가 우수함을 나타내었다. 따라서 본 발명에서 배터믹스에 항산화제 조성물을 혼합하여 사용하면 튀김 유지에 별도의 항산화제를 첨가하지 않아도 튀김 유지의 산화 안정성이 높음을 알 수 있었다.

Claims

수용화 포도씨 추출물 20~40중량%, 발효 로즈마리 추출물 20~40중량%, 감초 추출물 20~40중량%로 구성되는 항산화제 조성물.
제1항에 있어서, 포도씨 추출물 분말의 2~3배 중량의 자당지방산에스테르와 물을 첨가하여 60~121℃에서 20~60분 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 포도씨 추출물의 수용화 방법.
제1항에 있어서, 로즈마리 추출물을 황국균으로 발효함으로써 로즈마리의 향, 맛, 색상을 개선하는 것을 특징으로 하는 발효 로즈마리 추출물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 항산화제 조성물은 항균 활성을 갖는 항균 조성물.
제1항의 항산화제 조성물을 유효성분으로 포함하는 식육식품 또는 수산물 또는 수산가공품 처리용 식품 보존제.
제5항에 있어서, 식육식품 중 도계육의 염지제.
제1항의 항산화제 조성물을 유효성분으로 포함하는 튀김용 배터믹스 및 튀김 유지의 산화 지연용 조성물.