KR20160043652A - 항산화 활성이 우수한 아로니아 추출물을 포함하는 음료조성물 - Google Patents

항산화 활성이 우수한 아로니아 추출물을 포함하는 음료조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항산화 활성이 우수한 아로니아 추출물을 포함하는 음료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아로니아의 원물을 채취, 새척하여 이물질을 제거하는 전처리공정, 전처리된 아로니아를 압착기에 넣고 착즙하는 착즙공정, 착즙된 아로니아액을 정화제를 넣어 부유물을 침전시키고 여과하는 여과공정, 여과액을 포함하는 액기스의 제조방법을 제공하고, 이로 제조된 아로니아 액기스 및 아로니아 유효성분으로 함유하는 항산화 활성 조성물을 제공한다.

Description

항산화 활성이 우수한 아로니아 추출물을 포함하는 음료조성물 {Drink Composition comprising Extracts having antioxidant activity of Aronia mandschurica}
본 발명은 항산화 활성이 우수한 아로니아 추출물을 포함하는 음료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아로니아의 원물을 채취, 새척하여 이물질을 제거하는 전처리공정, 전처리공정의 아로니아를 떫은 맛 제거를 위한 65-75℃에서 1차 증열하는 공정, 1차 증열공정의 아로니아를 30-40℃에서 건조하는 공정, 증열공정과 건조공정을 2회이상 반복하는 2차 증열 및 건조공정, 건조된 아로니아를 압착기에 넣고 착즙하는 착즙공정, 착즙된 아로니아액을 정화제를 넣어 부유물을 침전시키고 여과하는 공정, 여과액을 포함하는 액기스의 제조방법을 제공하고, 이로 제조된 아로니아 액기스 및 아로니아 유효성분으로 함유하는 항산화 활성 조성물을 제공한다.
아로니아 열매인 블랙쵸크베리(Black Chokeberry)는 적자색을 띄며 현존하는 최고의 안토시아닌 함유 식물로서 블랙쵸크베리의 학명은 Aronia Melanocarpa 이며 분류학적으로 다년생 관목 장미과(Rosaceae)에 속한다.
눈 영양제로 널리 알려진 블루베리(Blueberrt)는 다년생 진달래과 (Ericaceae)이고 원산지는 북아메리카인 반면, 블랙쵸크베리 원산지는 러시아와 동북유럽이며, 대규모의 산업적인 재배지는 동유럽의 폴란드가
유일한바, 그 이유는 폴란드의 드넓고 습한 지리적 여건과 영하 20도의 혹독한 추위와 5개월간의 강렬한 자외선 등 가혹한 기후조건이 고함량의 안토시아닌을 생산하는데 최적의 환경을 제공하기 때문으로 알려져 있다.
아로니아는 학명에 따라 Black chokeberry(Aronia melanocarpa), Red chokeberry(Aronia arbutifolia) 및 Puple chokeberry (Aronia prunifolia)로 나누어지나, 일반적으로 아로니아(Aronia melanocarpa)에 모두 포함시킨다(Kokotkiewicz A, Jaremicz Z, Luczkiewicz M (2010) Aronia plants: a review of traditional use, biological activities, and perspectives for modern medicine. J ournal of Medicinal Food, 13, 255-269).
폴란드, 덴마크, 네덜란드 등 유럽에서 주로 생산되는 아로니아는 2007년 국내에 처음 도입되어 현재 충북 옥천, 강원 원주 등지에서 소규모로 재배하기 시작하여 현재 의령, 단양 등으로 확산되어 농촌 소득 경쟁력에 높은 영향을 끼치고 있다.
주요 함유 성분으로는 polymeric proanthocyanidins, chlorogenic acid, neochlorogenic acid, cyanidin-3-O-galactoside, cyanidin-3-O-arabinoside로(Oszmianski J, Sapis JC (1988) Anthocyanins in fruits of Aronia melanocarpa(chokeberry). J ournal of Food Science, 53, 1241-1242) 다양한 생리적 기능을 가지고 있어 식품과 의약품에 널리 사용되고 있다.
대표적으로 아로니아에 풍부하게 함유되어 있는 폴리페놀 성분에 대한 라디칼 소거활성, 항산화 효과에 대한 연구가 활발히 이루어져 있으며(Hwang SJ, Yoon WB, Lee OH, Cha SJ, Kim JD (2014, Available online) Radical-scavenging-linked antioxidant activities of extracts from black chokeberry and blueberry cultivated in Korea. Food Chemistry, 146, 71-77, Kim B, Ku CS, Pham TX, Park Y, Martin DA, Xie L, Bolling BW (2013) Aronia melanocarpa(chokeberry) polyphenol-rich extract improves antioxidant function and reduces total plasma cholesterol in apolipoprotein E knockout mice. Nutrition Research, 33, 406-413, OszmiaJ, Wojdylo A (2005) Aronia melanocarpa phenolics and their antioxidant activity. European Food Research and Technology, 221, 809-813), 인간대장암 세포주, 자궁암세포주와 같은 암세포주에 대한 종양억제활성에 대한 연구도 이루어지고 있다 (Bermudez-Soto MJ, Larrosa M, Garcia-Cantalejo JM, Espin JC, Tomas-Barberan FA, Garcia-Conesa MT (2007) Up-regulation of tumor suppressor carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1 in human colon cancer Caco-2 cells following repetitive exposure to dietary levels of a polyphenol-rich chokeberry juice. J ournal of nutritional biochemistry, 18, 259-271, Rugina D, Sconta Z, Leopold L, Pintea A, Bunea A, Socaciu C (2012) Antioxidant activities of chokeberry extracts and the cytotoxic action of their anthocyanin fraction on HeLa human cervical tumor cells. J ournal of Medicinal Food, 15, 700-706). 당뇨 유발 쥐 및 고지혈증 유발 쥐에게 아로니아 주스를 투여하여 혈당 및 지질 저해 효과(Valcheva-Kuzmanova S, Kuzmanov K, Tancheva S, Belcheva A (2007) Hypoglycemic and hypolipidemic effects of Aronia melanocarpa fruit juice in streptozotocin-induced diabetic rats. Methods and
findings in experimental and clinical pharmacology, 29, 101-106) 및 심혈관질환(Broncel M, Kozirog M, Duchnowicz P, Koter-Michalak M, Sikora J, Chojnowska-Jezierska J (2010) Aronia melanocarpa extract reduces blood pressure, serum endothelin, lipid, and oxidative stress marker levels in patients with metabolic syndrome. Medical Science Monitor , 16, 34, JurgoA, JuJ, ZduZ (2008) Ingestion of black chokeberry fruit extract leads to intestinal and systemic changes in a rat model of prediabetes and hyperlipidemia. Plant foods for human nutrition, 63, 176-182, Skoczynska A, Jedrychowska I, Poreba R, Affelska-Jercha A, Turczyn B, Wojakowska A, Andrzejak R (2007) Influence of chokeberry juice on arterial blood pressure and lipid parameters in
men with mild hypercholesterolemia. Pharmacological Reports, 59, 177-82) 저해 효과를 확인하여 건강에 유익하다고 알려져 있으며, 가벼운 콜레스테롤 혈증을 가진 사람이 아로니아 주스 섭취를 하였을 경우 동맥 혈압에 좋은 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 또한 위보호효과(Niedworok J, Jankowska B, Kowalczyk E, Charyk K, Kubat Z (1997) Antiulcer activity of anthocyanin from Aronia melanocarpa Elliot. Herba Polonica, 43, 222-227), 면역조절기능활성(Gutfinger T (1981) Polyphenol in olive oils. Journal of the American Oil Chemists' Society, 58, 966-972) 등 각종 만성질환의 예방효과가 있는 것으로 알려져 있다.
또한, 아로니아는 지금까지 발견된 베리류의 과일 중에 가장 높은 안토시아닌 함량과 카테킨량을 보여주며 이러한 아로니아만의 특성은 블랙쵸크베리가 베리류 과일 중에서 가장 뛰어난 산화방지력과 다양한 임상실험을 통해서 블랙쵸크베리가 심혈관질환, 암, 치매, 시력약화, 당뇨병, 광노화, 스킨케어, 중금속중독 등에 대해서 강력한 효과가 입증되면서 유럽이나 미국에서는 일반식품 및 기능성식품, 주류, 의약품원료, 부외품, 쥬스, 음료, 와인, 리큐르, 파우더, 캡슐, 정제, 이유식, 사탕, 제과, 젤리, 유제품, 천연염료 등으로 다양하게 개발되어 디스트리뷰터 및 소비자들로부터 폭발적인 반응을 얻고 있다.
안토시아닌은 주로 식물의 꽃잎과 과실, 잎과 줄기에 존재하며 색깔을 나타내는 천연색소배당체로써 현재까지 약 400 여종이 발견되었으며 주로 강렬한 햇빛자외선, 가혹한 추위와 높은 습도의 환경에서 고농도의 안토시아닌이 발견되는데, 그 이유는 강렬한 햇빛자외선이 식물세포핵의 DNA를 파괴시켜 식물체의 생명을 앗아가기 때문에 식물표면이나 중간층에 자외선 흡수물질인 안토시아닌을 생성시켜 보호하는 것이다.
아로니아 안토시아닌은 자연계 최고함량의 시아니딘계열 안토시아닌으로 블랙쵸크베리 과실의 껍질과 과육에 풍부하게 존재하고 자연계에서 유일하게 시아니딘-3-O-xyloside를 함유하는바, 이는 아글리콘과 당으로 결합된 배당체이고, 블랙쵸크베리에는 카테킨으로 에피카테킨, 에피갈로카테킨을 함유하는바 이는 폴리페놀의 일종으로 주로 생명체의 방어기능 및 해독기능을 대표하는 중요한 물질이며, 블랙쵸크베리가 녹차의 10배 이상의 카테킨과 탄닌을 함유한 것으로보고되고 있으며, 또한 블랙쵸크베리에 함유된 클로르겐산은 커피, 녹차와 사과등에 함유된 폴리페놀의 일종으로 당뇨병, 세균 및 바이러스질환 등에 뛰어난 효능이 보고되고 있고, 크산토필류인 루테인, 크립토크산틴은 카로티로이드의 일종으로 항산화작용, 시력개선작용, 면역강화작용 등이 뛰어나며, 카로틴류로 베타카로틴, 라이코펜도 함유하는바 이는 항산화작용과 항암작용, 시력개선작용 등이 뛰어난 카로티노이드이며, 라이코펜은 토마토에서 플라보노이드의 일종으로 비뇨기 및 전립선 질환에 탁월한 효능이 있다고 밝혀져 있으며 아로니아에 다량 함유되어 있다.
프리래디컬 현상은 신체 내에 자연스럽게 존재하는 것으로, 프리래디컬이 과도하게 진행되면 이를 줄여주는 등록특허 10-1418222 항산화효소도 체내에 이미 존재하고 있는데 그 대표적인 것이 SOD(Superoxide Dismutase)나 Catalase, Peroxidase, Glutathione Perox idase 같은 효소들이다. 하지만 스트레스, 자외선, 중금속 오염, 흡연, 과음,과도한 운동 등 여러 가지 이유로 활성산소가 체내에 허용량 이상으로 많이 발생하게 되면, 활성산소의 반응속도가 세포 재생 속도를 앞지르게 되며, 활성산소가 제대로 제거되지 않으면 정상 세포에 대단히 큰 영향을 주게 된다. 활성산소는 세포의 지질막을 변성시켜 세포 내의 RNA, DNA 등의 핵산을 공격하여 산화를 촉진시키며, 단백질의 과산화반응을 유도하여 체내 효소 및 호르몬의 기능을 저하시키게 된다. 이러한 반응들이 고혈압, 협심증, 심근경색, 뇌경색, 대동맥류 등 혈관 관련 질환을 유발시키며, 암과 아토피, 알러지, 류머티스 관절염 등의 자가면역질환의 원인이 되기도 한다. 이러한 현상들이 총체적으로 노화의 주원인이 된다.
항산화제는 이런 프리래디컬에게 전자를 내어주어 연쇄작용을 중단시키는 작용을 한다. 즉 체내에 항산화[0004] 효소가 열세이거나 프리래디컬이 과도하게 생성될 때 외부에서 항산화제를 투입해주면 세포의 산화를 막을 수 있다.
대표적인 항산화제로는 안토시아닌, 비타민 A, C, E, 베타카로틴, 아연 등이 있으며, 특히 식물성 영양소(파이토케미컬)는 강력한 항산화력과 시너지 효과로 최근 주목받고 있다. 식물성 영양소 내에 함유된 각종 비타민과 미네랄, 그리고 그 식물만의 특유 성분이 함께 섭취되면 우수한 항산화력을 보이는 것은 물론, 체내 흡수율과 이용율에서 합성 비타민이 따라오지 못할 정도의 장점을 가지고 있다.
[0006] 살아있는 생물은 모두 유사한 유기화합물인 단백질, 지방, 탄수화물, 핵산, 비타민, 미네랄, 효소, 호르몬 등으로 이루어져 있고, 식물세포와 동물세포가 유사한 부분이 많기 때문에 식물 내의 유기화합물이 식물체 내에서 발휘하는 효과가 사람의 몸속에서도 유사한 효과를 발휘한다.
본 발명은 항산화 활성이 우수한 아로니아 추출물을 포함하는 음료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아로니아를 착즙하고, 감미제, 정제수를 혼합하여 제조하여 살균 및 멸균을 한 음료 조성물에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 항산화 활성이 우수한 아로니아 추출물을 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 아로니아 음료를 제공한다. 상기한 바와 같이 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.
아로니아를 추출하고 음료를 제조하는 방법에 있어서,
아로니아의 원물을 채취, 새척하여 이물질을 제거하는 전처리공정 ;
상기 전처리된 아로니아를 압착기에 넣고 착즙하는 착즙공정 ;
상기 착즙된 아로니아액을 정화제를 넣어 부유물을 침전시키고 여과하는 공정 ;
상기 여과액을 포함하는 액기스의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 아로니아 액기스 1-20 wt% 범위로 함유되고, 사과산, 이산화규소, 구연산 등의 산을 하나이상 포함하고, 감미료가 1~ 5 wt% 범위로 포함된 후 설탕, 포도당, 미세당, 덱스트린, 과당, 올리고당, 프로폴리스(propolis), 트레할로스(trehalos), 솔비톨(sorbitol), 자일리톨(xylitol), 만니톨(mannitol), 만티톨(mantitol), 람니톨 (rhamnitol), 이노시톨(Inositol), 에리스리톨(Erythritol), 파라티노스(paratinos) 및 쿠에르시톨(quercitol)중에서 하나 이상 선택되는 당류 포함되어진 음료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 1의 아로니아 유효성분으로 함유하는 항산화 활성 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 아로니아 추출물은 각종 음료수의 베이스로 사용할수 있고, 액기스는 색을 내고 항산화제 역할이 필요한 식품 재료로 활용 가능하며, 항산화 효과가 필요한 화장품 소재로도 활용가능하다.
도1은 항산화 활성이 우수한 아로니아 추출물을 포함하는 음료조성물 제조공정 흐름도를 나타내는 그림이다.
도2는 아로니아 추출물의 디피피에이치 프리 라디칼 소거능(퍼센트)을 나타내는 그림이다.
도3는 아로니아 추출물의 에이비티에스 라디칼 소거능(퍼센트)을 나타내는 그림이다.
도4는 아로니아 추출물의 환원력(흡광도값 700나노메터)을 나타내는 그림이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 항산화 활성이 우수한 아로니아 추출물을 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 아로니아 음료를 제공한다. 상기한 바와 같이 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.
아로니아를 추출하고 음료를 제조하는 방법에 있어서,
아로니아의 원물을 채취, 새척하여 이물질을 제거하는 전처리공정 ;
상기 전처리된 아로니아를 압착기에 넣고 착즙하는 착즙공정 ;
상기 착즙된 아로니아액을 정화제를 넣어 부유물을 침전시키고 여과하는 공정 ;
상기 여과액을 포함하는 액기스의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 아로니아 액기스 1-20 wt% 범위로 함유되고, 사과산, 이산화규소, 구연산 등의 산을 하나이상 포함하고, 감미료가 1~ 5 wt% 범위로 포함된 후 설탕, 포도당, 미세당, 덱스트린, 과당, 올리고당, 프로폴리스(propolis), 트레할로스(trehalos), 솔비톨(sorbitol), 자일리톨(xylitol), 만니톨(mannitol), 만티톨(mantitol), 람니톨 (rhamnitol), 이노시톨(Inositol), 에리스리톨(Erythritol), 파라티노스(paratinos) 및 쿠에르시톨(quercitol)중에서 하나 이상 선택되는 당류 포함되어진 음료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 1의 아로니아 유효성분으로 함유하는 항산화 활성 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예로써 더욱 상세히 설명하고자 한다. 하지만 이는 본 발명의 보다 쉬운 이해를 돕기 위한 것으로, 이들을 통하여 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
시료 1의 제조
아로니아 20kg을 세척하고, 이물질을 제거한다음, 아로니아를 압착기에 넣고 착즙하며, 정화제를 넣어 부유물을 침전시키고 여과하여 아로니아 액기스 15kg을 얻었다(도1).
시료 2의 제조
아로니아 20kg을 세척하고, 이물질을 제거한다음, 아로니아를 압착기에 넣고 착즙하며, 정화제를 넣어 부유물을 침전시키고 여과한뒤, 100℃에서 40분간 살균하여 살균된 아로니아 액기스를 15kg을 얻었다.
시료의 준비
피에치와 적정산도는 상기 실시예 1, 실시예 2에서 제조된 아로니아 액기스를 다른 처리없이 사용하였다. 실험항목에 따라 희석비율을 달리하여 실험에 사용하였다.
디피피에이치 프리 라디칼 소거능, 에이비시에스 라디칼 소거능, 환원력의 시료는 실시예 1, 실시예 2에서 제조된 아로니아 액기스를 물추출과 80%에탄올로 20℃에서 24시간 추출한후 여과, 농축후에 실험에 사용하였다.
시료를 분석하기 위한 실험방법
피에이치는 시료 10그람을 취하고 증류수 50밀리리터를 가하여 분쇄한뒤 교반기를 사용하여 교반 하면서 피에이치 메터(IStek 720P, 일본산)를 사용하여 3회 반복 측정하여 그 평균값을 구하였다. 이때 분석용 시료로 시료1과 시료2의 피에이치를 측정하였다.
적정산도는 시료 10그람에 증류수 40 밀리리터를 가하여 0.1노르말 수산화나트륨으로 피에이치 8.3을 종말점으로 하여 그 소비량을 퍼센트로 나타내었다(손미예, 1999, 박사학위논문, 경상대학교).
디피피에이치 프리 라디칼 소거능은 메탄올로 희석한 시료 100㎕를 96well plate에 넣은 후 60㎛ 디피피에이치 시액 100㎕를 가하고 실온에서 30분간 정치 후 540nm에서 흡광도를 측정하였으며, 계산(%)은 (1-sample OD/Control OD)*100이다.
에이비티에스 라디칼 소거능(ABTs+)은 리 등(Re R, Pellegrini N, Proteggente A, Pannala A, Yang M, Rice-Evans C. 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic Biol Med 26: 1231-1237.)의 방법을 변형하여 측정하였다. 7.0 밀리몰의 에이비티에스 (mM ABTS)와 2.45 밀리몰의 칼륨황산(mM potassium persulfate)을 혼합한 후 23섭씨온도의 암소에서 16시간 동안 반응시켰다. 이때, 에이비티에스 용액의 농도는 734 나노미터에서 흡광도가 0.700±0.005 정도가 되도록 조정하였다. 시료 0.1 밀리리터와 에이비티에스 용액 3.9 밀리리터를 혼합한 후, 23섭씨온도에서 6분간 반응시켜 734 나노미터에서 흡광도를 측정하였다.
환원력은 Wong 등(Wong JY, Chey FY. 2009. Antioxidant properties of selected tropical wild edible mushrooms. J Food Comp Anal 22: 269-277.)의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 각 시료용액 0.5 mL에 0.2 M phosphate buffer(pH 6.6) 1 mL와 1% potassium ferricyanide 1 mL를 첨가하고 잘 혼합하여 50℃에서 30분간 반응한 액을 실온으로 냉각하고 10% TCA 용액 1 mL를 넣은 다음, 10분간 방치하였다. 이 중 0.5 mL를 취해 증류수 1 mL와 0.1% FeCl3 0.5 mL를 가한 후, 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성대조군으로 BHT를 사용하였다.
시료1과 시료2의 pH와 적정산도
시료 1과 시료 2 를 제조한 후 pH와 적정산도에 따른 결과는 표 1에 나타내었다.
시료 1 시료 2
피에이치 3.50 3.69
적정산도(퍼센트) 0.72 0.65
시료 1과 시료2의 디피피에이치 프리 라디칼 소거능
시료 1과 시료 2 를 제조한 후 디피피에이치 프리 라디칼 소거능에 따른 결과는 도2에 나타내었다.
시료 1과 시료2의 에이비티에스 라디칼 소거능(ABTs+)
시료 1과 시료 2 를 제조한 후 디피피에이치 프리 라디칼 소거능에 따른 결과는 도3에 나타내었다.
시료 1과 시료2의 환원력
시료 1과 시료 2 를 제조한 후 환원력에 따른 결과는 도4에 나타내었다.

Claims (3)

  1. 아로니아의 원물을 채취, 새척하여 이물질을 제거하는 전처리공정 ;
    상기 전처리된 아로니아를 압착기에 넣고 착즙하는 착즙공정 ;
    상기 착즙된 아로니아액을 정화제를 넣어 부유물을 침전시키고 여과하는 여과공정 ;
    상기 여과액을 포함하는 액기스의 제조방법
  2. 상기 아로니아 액기스 1-20 wt% 범위로 함유되고, 사과산, 이산화규소, 구연산 등의 산을 하나이상 포함하고, 감미료가 1~ 5 wt% 범위로 포함된 후 설탕, 포도당, 미세당, 덱스트린, 과당, 올리고당, 프로폴리스(propolis), 트레할로스(trehalos), 솔비톨(sorbitol), 자일리톨(xylitol), 만니톨(mannitol), 만티톨(mantitol), 람니톨 (rhamnitol), 이노시톨(Inositol), 에리스리톨(Erythritol), 파라티노스(paratinos) 및 쿠에르시톨(quercitol)중에서 하나 이상 선택되는 당류 포함되어진 음료 조성물
  3. 상기 방법으로 제조된 아로니아 액기스의 유효성분을 함유하는 항산화 활성 조성
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CN112493480A (zh) * 2020-12-29 2021-03-16 广东绿宝堂健康科技有限公司 一种抗氧化组合物及其应用

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