KR20140015966A - 항산화활성이 우수한 볶음수수의 제조방법과 이를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 티백 및 기능성 볶음수수 음료 - Google Patents
항산화활성이 우수한 볶음수수의 제조방법과 이를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 티백 및 기능성 볶음수수 음료 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 항산화활성이 우수한 볶음수수와 이를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 티백 및 기능성 볶음수수 음료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수수를 일정온도 및 일정시간 동안 볶아서 얻은 볶음수수를 이용하여 일반적으로 시중에 유통되는 침출차에 비하여 항산화활성이 우수한 기능성 볶음수수 티백 및 볶음수수 음료를 제조할 수 있으며, 나아가 혼반용 이외에 기능성 식품으로 새로운 소비수요를 창출할 수 있는 항산화활성이 우수한 볶음수수와 이를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 티백 및 기능성 볶음수수 음료에 관한 것이다.
Description
본 발명은 항산화활성이 우수한 볶음수수와 이를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 티백 및 기능성 볶음수수 음료에 관한 것이다.
최근 산업화와 더불어 환경오염, 흡연, 음주 등은 활성산소를 발생시키고 체내에 축적된 활성산소는 세포의 구성성분이 지질, 단백질, 당 및 DNA 등을 비가역적으로 파괴하여 질병을 유발시키는 원인이 되고 있다[1, 2, 3]. 활성산소를 억제시킬 수 있는 합성물질이 이용되어 왔으나 합성식품첨가제의 기피현상뿐만 아니라 과량을 섭취할 경우 신장, 폐, 간, 위장점막, 순환계 등에 심각한 독성을 일으키는 것으로 알려져 보다 안전한 대체물질에 대한 연구가 요구되고 있다[4, 5]. 이에 따라 최근 들어 천연식품을 통해 노화억제, 면역증강 등의 효과를 얻어 젊고 건강한 삶에 대한 관심이 증대되고 있으며, 천연식품의 다양한 생리활성에 대한 연구들이 보고되면서 천연유래 생리활성물질의 효능에 대한 관심이 증대되고 있고[6] 특히, 천연물질의 항산화, 항암 등의 연구가 활발히 진행되고 있다[7, 8].
수수(Sorghum bicolor L. Moench, sorghum)는 외떡잎식물 벼목 화본과의 한해살이풀로 주로 식용으로 소비되고 있다[7, 8, 9]. 열대아프리카가 원산지로 건조지대에서 가장 많이 재배되고 용도에 따라서 곡용수수(grain sorghum), 단수수(sorgo), 소경수수(장목수수; broom-corn)가 재배되고 있으며, 아시아, 아프리카 및 중미 지역에서 재배되고 있는 주요 식량자원이다[10]. 수수는 쌀, 보리, 밀, 옥수수에 이어 중요한 잡곡으로 식이섬유, 페놀화합물(phenolic compounds) 등의 유효성분이 다량 함유되어 있으며[11], 페놀화합물(phenolic compounds)의 대부분은 플라보노이드(flavonoid)로 알려져 있고[12] 최근 수수의 생리적 기능성에 관한 연구들이 보고되고 있다. 수수의 폴리페놀(polyphenol) 추출물은 강한 항돌연변이성을 가지는 것으로 보고되었으며[13], 수수의 항산화활성과 콜레스테롤 생합성 관련 효소인 HMG-Co A reductase 활성을 억제시키는 것으로 보고하였다[14, 15]. 그 외에 수수의 기능성에 대한 연구로는 25종의 수수를 메탄올 추출하여 순차적 용매분획한 후 항산화 및 항균활성을 검정한 연구[16], 수수 안토시아닌의 항산화활성을 측정한 연구[17], 수수에 함유되어 있는 페놀산, 플라보노이드, 탄닌 등의 페놀성분에 대한 연구보고가 있다[18].
건강 음용차에 대한 대중의 관심증가로 녹차효능에 관한 연구와 더불어 다양한 식물체를 침출차로 개발하고자 하는 연구가 수행되고 있다[19, 20, 21]. 종래 이러한 건강 음용차에 관해 한국등록특허 제10-0941224호에는 콩을 고온에서 볶아서 분쇄된 콩 분말이 함유된 콩차 및 그 제조방법에 관해 제안되어 있으나, 볶음처리하여 차의 맛을 상승시킬 수 있으나 콩의 항산화활성 효능이 증가하는지에 대해 여부는 알려진 바가 없다.
상기 침출차의 제조에 있어서 볶음 처리는 식품의 화학적 성분조성, 물리적 성질, 그리고 색깔, 향기, 조직감과 같은 관능적 품질요소에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다[12, 22, 23]. 예컨대 보리의 볶음 조건이 보리차의 점도 및 맛과 냄새 등 관능적 특성에 대한 영향을 연구하였으며, 숭늉제조용 찐백미, 미숙보리 곡립의 볶음조건에 따른 색도, 환원당 및 아미노산 함량의 변화를 보고하였다[24, 25, 26]. 또한 옥수수의 볶음 과정 중 일반성분, 무기질, 아미노산함량 변화에 대하여 연구하였으며, 밤의 볶음 과정 중 환원당, 지방산함량변화를 측정하고 이들 성분변화와 관능평가와의 상관관계에 대하여 연구하였다[27, 28].
그러나 수수는 이유식, 술, 떡, 빵, 엿, 죽 등 새로운 가공식품의 개발에 이용가치가 높음에도 불구하고, 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다.
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위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 수수를 일정한 온도와 시간동안 볶아서 얻은 볶음수수를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 볶음수수를 이용하여 항산화활성이 우수한 기능성 볶음수수 티백을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 생리활성이 우수하며 소비수요를 창출할 수 있는 기능성 볶음수수 음료를 제공하는 것이다.
본 발명은 수수를 볶아서 얻은 것으로 항산화활성을 나타내는 볶음수수를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 볶음수수를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 티백을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 볶음수수를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 음료를 제공한다.
본 발명에 따르면, 수수를 일정온도 및 일정시간 동안 볶아서 얻은 볶음수수를 이용하여 일반적으로 시중에 유통되는 침출차에 비하여 항산화활성이 우수한 기능성 볶음수수 티백 및 볶음수수 음료를 제조할 수 있으며, 기타 품질 및 상품성이 우수하다. 나아가 혼반용 이외에 기능성 식품으로 새로운 소비수요를 창출할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예 1, 2 및 3에 의해 제조된 기능성 볶음수수 티백차의 제조공정도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예 1의 볶음수수차 에탄올 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 등 항산화성분 함량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 2의 볶음수수차 에탄올 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 등 항산화성분 함량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예 3의 볶음수수차 에탄올 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 등 항산화성분 함량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예 1의 볶음수수차 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 2의 볶음수수차 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 나타낸 그래프이다.
도 7는 본 발명에 따른 실시예 3의 볶음수수차 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예 1의 볶음수수차 에탄올 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 등 항산화성분 함량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 2의 볶음수수차 에탄올 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 등 항산화성분 함량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예 3의 볶음수수차 에탄올 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 등 항산화성분 함량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예 1의 볶음수수차 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 2의 볶음수수차 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 나타낸 그래프이다.
도 7는 본 발명에 따른 실시예 3의 볶음수수차 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 나타낸 그래프이다.
이하에서는 본 발명을 하나의 구현예로써 더욱 자세하게 설명한다.
본 발명은 수수를 볶아서 얻은 것으로 항산화활성을 나타내는 볶음수수를 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 수수는 붉은 수수계열의 황금찰수수, 붉은찰수수, 기다찰수수, 대풍수수, 목탁수수, 몽당수수, 꼬부랑수수, 꼬마단수수, 장수수수, 붉은장목수수, 수송생이수수, 시경수수, 빗자루수수, 찰수수, 붉은단수수 및 메수수로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 수수는 도정하지 않은 수수, 1~20% 도정한 수수 또는 이들의 혼합물인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 도정하지 않은 수수는 이물질을 제거하여 사용하고, 도정한 수수는 가장 바람직하게는 5~20% 도정한 것이 좋다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 항산화활성은 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌으로 이루어진 것을 포함할 수 있으며, 상기 항산화활성으로 DPPH 라디칼 또는 ABTS 라디칼의 소거활성을 포함한다. 이때 항산화활성은 볶음 수수를 유기용매로 추출하여 분석할 수 있으며, 사용되는 유기용매로는 알코올, 헥산, 에틸아세테이트, 디메틸 포름아마이드, 테트라하이드로퓨란, 클로로포름, 디에틸에테르 및 부탄올 중에서 선택된 하나 이상인 것을 사용할 수 있다. 가장 바람직하기로는 볶음수수를 에탄올로 추출한 것이 좋다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 볶음수수는 150~250℃의 온도에서 1~10분 동안 볶아서 얻을 수 있다. 이때 온도가 250℃ 보다 높으면 단시간에 볶음수수차를 제조할 수 있으나 쉽게 타거나 수수 알곡의 전분이 호화되지 않아 구수한 맛을 느낄 수 없고 알곡이 파핑(popping)이 되어 최종 산물에서 전분이 용출되어 차의 탁도가 커져 기호도가 저하될 수 있으며, 반대로 150℃ 보다 낮으면 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 가장 바람직하기로는 180~200℃의 온도에서 5~9분 동안 볶는 것이 좋다. 이때 수수는 분말화 하지 않은 통곡 그대로 사용하는데, 이는 전분의 침출을 최소화함으로써 풍미를 극대화할 수 있다.
한편 본 발명은 상기 볶음수수를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 티백을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 티백은 기공을 가진 종이, 면포, 부직포 중에서 선택된 어느 하나인 것을 사용할 수 있으며, 티백 포장시 100~500ml의 용량을 기준으로 볶음수수 2~20g의 용량을 포장하는 것이 좋다. 가장 바람직하기로는 200~300ml의 용량을 기준으로 볶음수수 5~10g의 용량을 포장하는 것이 좋다. 또한 본 발명은 상기 볶음수수를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 음료를 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 볶음수수는 용해, 현탁, 침출 중에서 선택된 어느 하나로 추출한 것을 사용할 수 있다.
따라서 수수를 일정온도 및 일정시간 동안 볶아서 얻은 볶음수수를 이용하여 일반적으로 시중에 유통되는 침출차에 비하여 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 등의 항산화성 기능성 성분이 다량으로 포함되어 있어 우수한 생리 활성을 발휘할 수 있고, 기타 품질 및 상품성이 우수한 기능성 볶음수수 티백 및 볶음수수 음료를 제조할 수 있으며, 나아가 혼반용 이외에 기능성 식품으로 새로운 소비수요를 창출할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 도정하지 않은 수수를 이용한 볶음수수 티백차의 제조
도정하지 아니한 수수를 이용한 볶음차를 제조하기 위하여 가정용 커피로스터(N-905CR, 엔아이티, 경기 부천, 한국)를 이용하여 제조하였다. 수수 100g을 기기에 넣고 180°C에서 1~10분 동안 볶음처리한 볶음수수 일정량(5∼10g)을 티백에 포장하여 최종적으로 기능성이 강화된 볶음수수 티백차를 제조하였다.
실시예
2 : 5% 도정한 수수를 이용한 볶음수수
티백차의
제조
상기 실시예 1에서 최소 도정(20초간 도정, 도정수율 95%, 이물질 제거 용도)한 수수를 사용하는 것을 제외하고 동일하게 볶음수수 티백차를 제조하였다.
실시예
3 : 20% 도정한 수수를 이용한 볶음수수
티백차의
제조
상기 실시예 1에서 도정한 수수(도정수율 80%)를 사용하는 것을 제외하고 동일하게 볶음수수 티백차를 제조하였다.
실험예
1 : 상기
실시예
1, 2 및 3에서 제조한 볶음수수
티백차의
단백질 및 무기성분 함량 분석
상기 실시예 1, 2 및 3에서 제조한 볶음수수 티백차의 조단백질 및 무기성분 함량을 분석하기 위하여 제조된 볶음수수 티백차를 동결건조(FDT-8612, OPERON, Kimpo, Korea)하고 분쇄(Vibrating sample mill, CMT Co. Ltd., Tokyo, Japan)하여 분석용 시료로 사용하였다. 일정량의 시료를 취하여 습식분해한 후 100 mL로 정용하여 분석용 시료로 사용하였다. 조단백질함량은 Kjeldahl 분석기(2300 Kjeltec Analyzer Unit, FOSS Tecator)를 이용하여 정량하였으며, 무기성분은 ICP(Optima 3300DV, Perkin elmer, Norwalk, CT, USA)를 이용하여 분석하였다.
상기 볶음수수 티백차의 조단백질 함량(g/100g)은 표 1과 같이 원곡의 조단백질 함량은 8.75g/100g이었고 최소 도정한 수수의 조단백질 함량은 8.19g/100g, 도정 수수는 10.41g/100g으로 나타났는데 이러한 차이는 수수의 단백질이 미강부분보다는 알곡부분에 함유되어 있기 때문으로 생각된다. 볶음시간에 따른 조단백질 함량의 변화는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
| 볶음시간(분) | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| 0 | 8.75 | 8.19 | 10.41 |
| 1 | 9.27 | 9.44 | 10.35 |
| 2 | 8.95 | 9.01 | 10.20 |
| 3 | 8.86 | 9.59 | 10.67 |
| 4 | 8.60 | 9.33 | 10.35 |
| 5 | 8.37 | 9.30 | 10.23 |
| 6 | 9.36 | 9.30 | 10.06 |
| 7 | 9.79 | 9.15 | 11.19 |
| 8 | 8.98 | 9.36 | 10.67 |
| 9 | 9.04 | 9.09 | 12.42 |
| 10 | 8.57 | 9.21 | 10.87 |
상기 볶음수수 티백차의 무기성분 함량(mg/100g)은 표 2와 같이 상기 실시예 1, 2 및 3의 처리구별로 조사한 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨 등의 함량은 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
| 볶음 시간 (분) |
실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | |||||||||
| K | Ca | Mg | Na | K | Ca | Mg | Na | K | Ca | Mg | Na | |
| 0 | 165.05 | 9.48 | 66.57 | 49.65 | 105.86 | 33.18 | 50.49 | 36.57 | 136.65 | 33.73 | 64.98 | 40.39 |
| 1 | 171.38 | 9.58 | 70.03 | 15.91 | 94.92 | 31.17 | 44.24 | 34.37 | 141.32 | 29.37 | 67.19 | 36.83 |
| 2 | 167.89 | 9.58 | 67.82 | 14.98 | 106.40 | 36.14 | 50.33 | 40.86 | 122.82 | 30.06 | 55.20 | 37.69 |
| 3 | 169.06 | 10.68 | 66.60 | 17.87 | 98.66 | 35.69 | 46.95 | 39.68 | 113.78 | 27.69 | 51.59 | 32.36 |
| 4 | 169.39 | 9.74 | 69.42 | 15.50 | 101.37 | 34.92 | 47.70 | 39.80 | 119.36 | 32.04 | 54.31 | 33.49 |
| 5 | 171.41 | 9.81 | 69.22 | 16.46 | 104.96 | 35.64 | 50.38 | 40.27 | 121.25 | 36.07 | 55.10 | 38.39 |
| 6 | 174.45 | 10.00 | 71.25 | 19.61 | 106.49 | 40.58 | 50.07 | 45.17 | 116.22 | 34.63 | 53.24 | 37.38 |
| 7 | 174.27 | 10.43 | 71.74 | 19.76 | 103.39 | 29.92 | 49.85 | 35.81 | 103.48 | 30.95 | 47.23 | 32.08 |
| 8 | 194.88 | 19.80 | 69.06 | 48.74 | 113.48 | 42.67 | 54.74 | 47.42 | 118.66 | 37.59 | 55.34 | 40.32 |
| 9 | 186.71 | 8.85 | 40.10 | 21.41 | 108.00 | 28.63 | 51.77 | 29.87 | 123.81 | 36.66 | 57.12 | 38.80 |
| 10 | 180.78 | 10.10 | 71.87 | 25.30 | 121.19 | 36.61 | 57.99 | 39.69 | 123.90 | 32.05 | 58.16 | 34.65 |
실험예
2 : 상기 볶음수수
티백차의
항산화성분 함량 분석
상기 실시예 1, 2 및 3에서 제조한 볶음수수 티백차의 항산화성분 및 항산화활성 측정하기 위하여 동결건조하여 분쇄된 시료 5g을 취하여 80% 에탄올 100mL을 첨가하여 50°C에서 24 시간동안 진탕추출(SK-71 Shaker, JEIO Tech, Kimpo, Korea)을 2회 실시한 다음 여과하여 감압농축기(Eyela N-1000, Tokyo, Japan)로 40°C에서 용매를 완전히 제거하였다. 여기에 80% 에탄올을 이용하여 재용해한 후 50mL로 정용하여 제조된 각각의 볶음수수차 에탄올 추출물을 -20°C 냉동고에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였다.
각각의 상기 볶음수수차 에탄올 추출물에 대한 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu phenol reagent가 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다. 추출물 50μL에 2% Na2CO3 용액 1mL를 가한 후 3분간 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 50μL를 가하였다. 30분 후, 반응액의 흡광도 값을 750nm에서 측정하였고, 표준물질인 gallic acid(Sigma-Aldrich)를 사용하여 검량선을 작성하였으며, mg gallic acid equivalent(GAE)/g(dry basis)로 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 추출물 250μL에 증류수 1mL와 5% NaNO₂75μL를 가한 다음, 5분 후 10% AlCl₃6H2O 150μL를 가하여 6분 방치하고 1 N NaOH 500μL를 가하였다. 11분 후, 반응액의 흡광도 값을 510nm에서 측정하였다. 표준물질인 (+)-catechin(Sigma-Aldrich)를 사용하여 검량선을 작성하였으며, mg catechin equivalent(CE)/g(dry basis)로 나타내었다. 총 탄닌 함량은 시료 용액 1mL에 95% ethanol 1mL과 증류수 1mL를 가하여 잘 흔들어 주고 5% Na2CO3 용액 1mL과 1 N Folin-ciocalteu reagent(Sigma-Aldrich) 0.5mL를 가한 후 실온에서 60분간 발색시킨 다음 725nm에서 흡광도를 측정하였으며, tannic acid(Sigma-Aldrich)로 표준물질로 검량선을 작성하여 mg tannic acid equivalent(TAE)/g(dry basis)로 나타내었다.
각각의 상기 볶음수수차 에탄올 추출물에 대한 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌 함량을 측정한 결과 도 2, 3 및 4와 같이 나타났다. 상기 실시예 1의 볶음수수차 에탄올 추출물은 원료곡 수수를 사용한 것으로 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌 함량이 도 2와 같이 각각 8.79mg GAE/g, 6.32mg CE/g, 6.17mg TAE/g으로 나타났다. 볶음시간에 따라 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드, 탄닌함량은 증가하는 경향을 보였으며, 특히 총 폴리페놀은 8분에 12.95mg GAE/g로 가장 높은 함량을 보이는 것으로 나타났으며, 총 플라보노이드 함량은 볶음시간에 따라 증가하다가 7분(7.43mg CE/g)이후에 감소하는 경향을 보였고 총 탄닌 함량은 약간 증가하는 경향을 보였으나 큰 변화가 없는 것으로 나타났다.
상기 실시예 2의 볶음수수차 에탄올 추출물은 최소 도정(5% 도정)한 수수를 사용한 것으로 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌 함량이 도 3과 같이 각각 5.03mg GAE/g, 4.76mg CE/g, 0.89mg TAE/g으로 미도정수수 볶음차 에탄올 추출물보다 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌 함량이 낮게 나타났고, 볶음시간에 따라 총 폴리페놀 함량은 증가하는 경향을 보이다가 볶음시간 7분에서 5.65mg GAE/g으로 높은 함량을 보였으며, 8분(5.06mg GAE/g) 이후 감소하는 경향을 보였다. 총 플라보노이드 함량 또한 볶음시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이다가 볶음시간 8분에서 5.14mg CE/g으로 높은 함량을 보였으며, 9분(5.00mg CE/g) 이후 감소하는 경향을 보였다. 총 탄닌 함량 또한 볶음시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이다가 볶음시간 6분에서 1.33mg TAE/g으로 높은 함량을 보였으며, 7분(1.12mg TAE/g) 이후 감소하는 경향을 보였다.
상기 실시예 3의 볶음수수차 에탄올 추출물은 20% 도정한 수수를 사용한 것으로 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌 함량이 도 4와 같이 각각 2.27mg GAE/g, 2.23mg CE/g, 0.31mg TAE/g으로 최소도정(5% 도정) 수수 볶음차 에탄올 추출물보다 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌 함량이 낮게 나타났고, 볶음시간에 따라 총 폴리페놀 함량은 증가하는 경향을 보였으며, 10분에 2.64mg GAE/g으로 비교적 높은 함량을 나타내었다. 총 플라보노이드 함량 또한 볶음시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이다가 볶음시간 7분에서 2.39mg CE/g으로 높은 함량을 보였으며, 8분(2.38mg CE/g) 이후 감소하는 경향을 보였다. 총 탄닌 함량 또한 볶음시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이다가 볶음시간 7분에서 0.37mg TAE/g으로 높은 함량을 보였으며, 8분(0.33mg TAE/g) 이후 감소하는 경향을 보였다.
실험예
3 : 상기 볶음수수
티백차의
DPPH
및
ABTS
라디칼
소거활성 검정
상기 볶음수수차 에탄올 추출물에 대한 항산화활성은 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma-Aldrich) 및 ABTS (2,2'-Azino-bis-3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid, Sigma-Aldrich) radical의 소거활성을 측정하였다. DPPH radical의 소거활성은 0.2mM DPPH용액(99.9% ethanol에 용해) 0.8mL에 시료 0.2mL를 첨가한 후 520nm에서 정확히 30분 후에 흡광도 감소치를 측정하였다. ABTS radical의 소거활성은 ABTS 7.4mM과 potassium persulphate 2.6mM을 하루 동안 암소에 방치하여 ABTS 양이온을 형성시킨 후 이용액을 735nm에서 흡광도 값이 1.4-1.5가 되도록 몰 흡광계수(ε=3.6×104 M-1cm-1)를 이용하여 에탄올로 희석하였다. 희석된 ABTS용액 1mL에 추출액 50μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다. DPPH 및 ABTS radical의 소거활성은 mg TEAC(Trolox equivalent antioxidant capacity)/g으로 표현하였다.
각각의 상기 볶음수수차 에탄올 추출물에 대한 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정한 결과 도 5, 6 및 7과 같이 나타났다. 상기 실시예 1의 볶음수수차 에탄올 추출물은 원료곡 수수를 사용한 것으로 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성이 도 5와 같이 각각 18.02 및 27.47mg TE/g으로 나타났고 볶음시간에 따라 DPPH 라디칼 소거활성은 도 5와 같이 5분(22.16mg TE/g)까지 증가하는 경향을 보였으며, 이후 감소하는 경향을 보였다. ABTS 라디칼 소거활성은 볶음시간이 증가할수록 증가하는 경향을 보이다가 7분에 33.11mg TE/g으로 가장 높은 활성을 보였고 이후 약간 감소하는 경향을 보이는 것으로 나타났다.
상기 실시예 2의 볶음수수차 에탄올 추출물은 최소 도정(5% 도정)한 수수를 사용한 것으로 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성이 도 6과 같이 각각 16.24 및 22.60mg TE/g으로 나타났고 볶음 시간에 따라 수수 볶음차의 DPPH 라디칼 소거활성은 증가하는 경향을 보이다가 볶음시간 8분에서 18.84mg TE/g으로 높은 활성을 보였으며, 이후 감소하는 경향을 보였다. ABTS 라디칼 소거활성은 또한 볶음시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이다가 볶음시간 8분에서 24.51mg TE/g으로 높은 활성을 보였으며, 9분(23.83mg TE/g) 이후 감소하는 경향을 보였다.
상기 실시예 3의 볶음수수차 에탄올 추출물은 20% 도정한 수수를 사용한 것으로 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성이 도 7과 같이 각각 8.36 및 11.10mg TE/g으로 나타났고 볶음시간에 따라 DPPH 라디칼 소거활성은 증가하는 경향을 보였으며, 8분에 8.05mg TE/g으로 비교적 높은 활성을 나타내었으며, 이후 약간 감소하는 경향을 보였다. ABTS 라디칼 소거활성은 또한 볶음시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보이다가 볶음시간 8분에서 12.11mg TE/g으로 높은 활성을 보였으며, 9분(11.47mg TE/g) 이후 감소하는 경향을 보였다.
실험예
4 : 볶음수수
티백차
침출액의 색도 및 탁도 분석
상기 실시예 1, 2 및 3에 의해 제조된 볶음수수 티백차의 색도 및 탁도를 분석하기 위하여 시료 20g을 티백에 포장하여 끓인 증류수 500mL에 3분간 침출시킨 볶음수수 티백차 침출액을 분석하였다. 침출액의 색도는 침출액을 색차계(CM-3500d, Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하여 명암도를 나타내는 L값(lightness), 적색도의 정도를 나타내는 a값(redness), 황색도의 정도를 나타내는 b값(yellowness)으로 나타내었으며, 증류수와의 색차(△Eab)를 계산하였다. 탁도는 UV-VIS Spectrophotometer(Multiskan Spectrum Microplate Photometers, Thermo Fisher Scientific, MA, USA)를 이용하여 600nm에서 투과도를 측정하였다.
상기 볶음수수 티백차 침출액의 색도 및 탁도는 표 3과 같이 나타났다. 대조구로 사용한 현미차의 명도는 38.32였으며, 볶음수수 티백차는 볶음시간이 증가할수록 실시예 1, 2 및 3에서 모두 명도가 감소하는 경향을 보였다. 또한 도정을 많이 할수록 명도는 감소하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 적색도와 황색도는 대조구인 현미차의 0.15과 0.34에 비하여 볶음수수 티백차에서 높은 수치를 보였다. 또한 적색도와 황색도는 볶음시간이 증가하고 도정이 많이 될수록 할수록 증가하는 경향을 보여, 상기 실시예 3의 9분간 볶은 수수차 침출액에서 가장 높은 수치를 나타내었다. 이는 상기 실시예 1의 도정하지 않은 볶음수수 티백차는 볶는 과정에서 종피부분에 막이 형성되어 색소 추출이 덜 되고, 실시예 2와 3에서는 도정과정에서 종피가 손상되어 색소의 추출이 잘 되는 것으로 생각된다. 따라서 대조구와의 색차는 상기 실시예 3에서 가장 컸고 상기 실시예 1이 가장 작았으며, 볶음시간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 탁도의 경우 대조구인 현미차가 0.010으로 가장 작았고 볶음수수 티백차는 실시예 3>실시예 2>실시예 1의 순으로 나타났다. 이는 도정을 할 경우 종피가 깎이면서 침출과정에서 수수의 전분이 용출되어 탁도가 증가하는 것으로 생각된다.
| 처리구 | 볶음시간(분) | 명도 | 적색도 | 황색도 | 색차 | 탁도 |
| 실시예 1 |
6 | 37.56 | 0.29 | 2.19 | 2.68 | 0.015 |
| 7 | 37.30 | 0.44 | 2.54 | 3.12 | 0.017 | |
| 8 | 36.63 | 0.84 | 3.99 | 4.76 | 0.023 | |
| 9 | 36.58 | 0.82 | 4.12 | 4.89 | 0.026 | |
| 실시예 2 |
6 | 35.26 | 1.92 | 5.40 | 6.83 | 0.062 |
| 7 | 34.95 | 2.12 | 5.69 | 7.27 | 0.067 | |
| 8 | 35.57 | 1.74 | 4.98 | 6.28 | 0.059 | |
| 9 | 34.95 | 2.13 | 5.83 | 7.40 | 0.065 | |
| 실시예 3 |
6 | 35.25 | 2.23 | 4.41 | 6.14 | 0.060 |
| 7 | 34.22 | 2.99 | 5.91 | 8.11 | 0.075 | |
| 8 | 34.75 | 2.49 | 5.36 | 7.23 | 0.065 | |
| 9 | 33.81 | 3.13 | 6.62 | 8.92 | 0.103 | |
| 대조구 | 38.32 | -0.15 | -0.34 | - | 0.010 | |
실험예
5 : 상기 볶음수수
티백차
침출액의 관능평가
상기 볶음수수 티백차에 대한 관능검사는 훈련된 패널 20명을 대상으로 실시하였으며, 7점 기호척도법을 이용하여 매우 좋다는 3점, 매우 나쁘다는 -3점으로 채점하여 색, 향, 맛, 전체적인 기호도 등의 항목에 대해 현미차를 대조구로 하여 실시하였다.
상기 볶음수수 티백차 침출액의 관능검사 결과 표 4와 같이 색의 경우 하기 실시예 1의 8분과 하기 실시예 2의 6분과 하기 실시예3의 7분에서 각각 1.55, 1.53 및 1.55를 높은 값을 보였고 향은 하기 실시예 1의 8분과 하기 실시예 3의 8분에서 각각 1.05 및 1.00으로 높은 관능적 특성을 보였다. 맛은 하기 실시예 1의 8분과 하기 실시예 3의 8분과 9분에서 각각 0.40, 0.65 및 0.55로 높은 값을 보였다. 전체적인 기호도에서는 하기 실시예 1의 8분과 하기 실시예 3의 6분과 8분과 9분에서 0.90, 0.70, 0.60 및 0.75으로 높은 점수를 얻었다.
| 처리구 | 볶음시간(분) | 색 | 향 | 맛 | 전체적인기호도 |
| 실시예 1 |
6 | 0.05 | -0.10 | -0.15 | -0.20 |
| 7 | 0.90 | 0.65 | -0.10 | 0.30 | |
| 8 | 1.55 | 1.05 | 0.40 | 0.90 | |
| 9 | 1.45 | 0.75 | 0.20 | 0.40 | |
| 실시예 2 |
6 | 1.53 | 0.21 | -0.32 | 0.11 |
| 7 | 0.79 | 0.16 | 0.11 | 0.11 | |
| 8 | 0.89 | 0.11 | 0.00 | 0.16 | |
| 9 | 1.00 | 0.16 | -0.32 | -0.05 | |
| 실시예 3 |
6 | 1.35 | 0.75 | 0.40 | 0.70 |
| 7 | 1.55 | 0.65 | 0.05 | 0.40 | |
| 8 | 1.05 | 1.00 | 0.65 | 0.60 | |
| 9 | 1.15 | 0.75 | 0.55 | 0.75 | |
| 대조구 | -0.97 | 0.58 | 0.34 | 0.00 | |
실험예
6 : 상기 볶음수수
티백차
침출액의 항산화성분 및 항산화활성
상기 볶음수수 티백차 침출액의 항산화성분의 함량과 항산화활성을 검정한 결과 표 5와 같이 나타났다. 총 폴리페놀 함량은 하기 실시예 1의 8분과 하기 실시예 2의 9분과 하기 실시예 3의 7분에서 각각 171.61, 250.99 및 394.01μg GAE/100mL으로 하기 실시예 3의 7분에서 가장 높은 함량을 보이는 것으로 나타났다. 상기 실험예 2에서 80% 에탄올 추출물의 경우 상기 실시예 1의 8분에서 12.95mg GAE/g으로 가장 높은 함량을 보였으나 차 침출액에서는 하기 실시예 3에서 높은 함량을 보였는데 이는 티백차 침출액은 물, 티백차는 에탄올로 추출되어 추출용매가 달라 절대적인 양의 차이가 있는 것으로 보이며, 도정정도에 따른 실시예의 순서 간 차이는 색도실험 결과와 같이 상기 실시예 1의 도정하지 않은 볶음수수 티백차는 볶는 과정에서 종피부분에 막이 형성되어 폴리페놀성 물질 추출이 덜 되고, 실시예 2와 3에서는 도정과정에서 종피가 손상되어 추출이 잘 되는 것으로 생각된다. 총 플라보노이드 함량은 하기 실시예 1의 8분과 하기 실시예 2의 9분과 하기 실시예 3의 7분에서 52.10, 108.32 및 220.24μg CE/100mL으로 높게 나타났고 총 탄닌 함량은 각각 76.23, 230.19 및 216.52μg TAE/100mL으로 나타났으며, 상기 실험예 2에서 80% 에탄올 추출물의 경우 상기 실시예 1에서 높은 함량을 보였으나 차 침출액에서는 하기 실시예 3에서 높은 함량은 보이는 것은 총 폴리페놀 함량과 같은 이유에서 비롯된 것으로 생각된다.
DPPH 라디칼 소거활성은 하기 실시예 1의 8분과 하기 실시예 2의 9분과 하기 실시예 3의 7분에서 231.66, 959.80 및 873.78mg TE/100mL로 나타났고 ABTS 라디칼 소거활성은 각각 528.45, 1,807.00 및 1,548.73mg TE/100mL로 나타났다. 상기 볶음수수 티백차 침출액의 라디칼 소거활성도 항산화성분의 함량과 같은 경향으로 80% 에탄올 추출물과 차이를 보이는 것은 상기 실시예 1의 도정하지 않은 볶음수수 티백차 침출액에서 종피에 포함된 성분들이 잘 추출이 되지 않아 도정을 한 상기 실시예 2 및 3에서 보다 높은 라디칼 소거활성을 나타내는 것으로 생각된다.
| 처리구 | 볶음시간 (분) |
폴리페놀 (㎍ GAE /100mL) |
플라보노이드 (㎍ CE /100mL) |
탄닌 (㎍ TAE /100mL) |
항산화활성 (mg TE/100mL) |
|
| DPPH | ABTS | |||||
| 실시예 1 |
6분 | 135.22 | 40.83 | 48.94 | 158.14 | 341.41 |
| 7분 | 158.60 | 41.94 | 55.70 | 150.95 | 385.25 | |
| 8분 | 171.61 | 52.10 | 76.23 | 231.66 | 528.45 | |
| 9분 | 193.59 | 46.73 | 70.02 | 209.19 | 486.65 | |
| 실시예 2 |
6분 | 264.90 | 101.19 | 221.14 | 925.19 | 1,769.02 |
| 7분 | 242.20 | 106.46 | 229.19 | 959.32 | 1,794.54 | |
| 8분 | 200.97 | 95.98 | 194.24 | 805.01 | 1,510.24 | |
| 9분 | 250.99 | 108.32 | 230.19 | 959.80 | 1,807.00 | |
| 실시예 3 |
6분 | 278.46 | 186.04 | 180.15 | 700.69 | 1,318.56 |
| 7분 | 394.01 | 220.24 | 216.52 | 873.78 | 1,548.73 | |
| 8분 | 331.79 | 169.95 | 166.87 | 708.95 | 1,217.28 | |
| 9분 | 323.91 | 179.96 | 175.38 | 821.12 | 1,452.08 | |
| 대조구 | 현미 | 47.31 | 15.97 | 8.44 | - | - |
따라서 상기 방법에 의해 제조된 볶음수수 티백차는 수수를 일정온도 및 일정시간 동안 볶아서 얻은 볶음수수를 이용하여 만든 차로서 일반적으로 시중에 유통되는 침출차에 비하여 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 등의 항산화성 기능성 성분이 다량으로 포함되어 있어 우수한 생리 활성을 발휘할 수 있고, 기타 품질 및 상품성이 우수한 기능성 볶음수수 음료를 제조할 수 있으며, 나아가 혼반용 이외에 기능성 식품으로 새로운 소비수요를 창출할 수 있다.
Claims (10)
- 수수를 볶아서 얻은 것으로 항산화활성을 나타내는 볶음수수.
- 제 1 항에 있어서, 상기 수수는 붉은 수수계열의 황금찰수수, 붉은찰수수, 기다찰수수, 대풍수수, 목탁수수, 몽당수수, 꼬부랑수수, 꼬마단수수, 장수수수, 붉은장목수수, 수송생이수수, 시경수수, 빗자루수수, 찰수수 및 메수수로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 볶음수수.
- 제 1 항에 있어서, 상기 수수는 도정하지 않은 수수, 1~20% 도정한 수수 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 볶음수수.
- 제 1 항에 있어서, 상기 항산화활성은 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌으로 이루어진 항산화 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 볶음수수.
- 제 1 항에 있어서, 상기 항산화활성은 DPPH 라디칼 또는 ABTS 라디칼의 소거활성을 포함하는 것을 특징으로 하는 볶음수수.
- 제 1 항에 있어서, 상기 볶음수수는 150~250℃의 온도에서 1~10분 동안 볶은 것을 특징으로 하는 볶음수수.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중에서 선택된 어느 한 항의 볶음수수를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 티백.
- 제 7 항에 있어서, 상기 티백은 기공을 가진 종이, 면포, 부직포 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기능성 볶음수수 티백.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중에서 선택된 어느 한 항의 볶음수수를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 음료.
- 제 9 항에 있어서, 상기 볶음수수는 용해, 현탁, 침출 중에서 선택된 어느 하나로 추출한 것을 특징으로 하는 기능성 볶음수수 음료.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR20120082549A KR101484636B1 (ko) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | 항산화활성이 우수한 볶음수수의 제조방법과 이를 유효성분으로 하는 기능성 볶음수수 티백 및 기능성 볶음수수 음료 |
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