KR20170017142A - 항산화활성 및 미백효과가 있는 기능성 고추장 및 그 제조방법 - Google Patents

항산화활성 및 미백효과가 있는 기능성 고추장 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항산화활성 및 미백효과를 갖는 기능성 고추장의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 찹쌀을 증자솥에서 증숙하여 찐 다음, 엿기름을 체로 거르고 정제수를 혼합하여 엿기름물을 얻어 찐 찹쌀을 넣고 삭히는 단계와, 추가로 조청을 넣고 농축하여 냉각시킨 반응물에 고춧가루, 메주가루, 청국장가루, 참마가루, 식염, 개땅쑥추출물, 자소추출물, 녹차추출물, 모시잎추출물, 호박잎추출물 및 유자추출물을 넣고 혼합하는 단계와, 상기의 혼합액에 주정을 섞고 숙성시키는 단계를 포함하는 항산화활성 및 미백효과를 갖는 기능성 고추장의 제조방법이다.
원부재료 배합비율은 고춧가루 22.1∼30.0 중량%, 메주가루 9.0~10.0 중량%, 청국장가루 8.0~9.5 중량%, 찹쌀 18.0~20.0 중량%, 주정 2.0~3.0, 조청 19.0 중량%, 식염 5.5~8.0 중량%, 참마 4.5~5.0 중량%, 추출물(개땅쑥, 자소, 녹차, 모시잎, 호박잎, 유자) 1.0~4.9 중량% 및 잔부의 정제수로 구성된다.
본 발명의 기능성 고추장은 항산화활성, 미백효과 및 고추장의 색깔을 보다 빨갛고 좋게 만드는 효과를 제공한다.

Description

항산화활성 및 미백효과가 있는 기능성 고추장 및 그 제조방법{Functional Gochujang Having Antioxidant Activity and Whitening Effects and Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 항산화활성 및 미백효과가 있는 기능성 고추장 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 고춧가루, 메주가루, 청국장가루, 식염, 주정 및 조청과, 기능성 재료로서 참마가루, 개땅쑥 추출물, 자소 추출물, 녹차 추출물, 모시잎 추출물, 유자 추출물 및 호박잎 추출물로 구성된 기능성 고추장을 제공한다.
본 발명의 기능성 고추장은 항산화활성, 미백효과, 항변이원성, 면역증강효과, ACE 저해활성, 중금속 제거효과, 항암 및 항균 작용, 식욕 및 체력 증진 그리고 고추장의 색깔을 보다 빨갛고 좋게 만드는 효과를 제공한다.
본 발명의 출원인(최명희)은 특허공개번호 10-2015-0054519(참마와 개땅쑥을 포함하는 고추장 제조방법 및 이에 따른 고추장)를 개시한바 있다. 본 발명의 후속적인 연구결과로서 새로운 항산화활성 및 미백효과가 있는 기능성 고추장을 개발하여 개시한다.
우리나라 식품공전에 따르면 고추장은 두류 또는 곡류 등을 제국한 후 덮밥, 고춧가루, 식염 등을 혼합하여 발효 또는 당화하여 숙성시킨 것을 말한다. 즉, 콩단백질과 찹쌀, 멥쌀, 보리쌀 등의 탄수화물이 여러 효소에 의하여 분해되어 얻어지는 구수한 맛, 단맛, 매운맛, 짠맛이 조화를 이루는 독특한 붉은 색을 내면서 영양적으로 우수한 식품이다. 시중에서 유통되고 있는 개량 고추장은 주로 대기업에서 만드므로 맛이 있으면서 가격이 저렴하고 숙성기간이 짧으며, 값싼 재료와 첨가제 및 당류 사용량이 높은 편이다. 반면에 전통식 기능성 고추장은 중소기업에서 지역 특산물을 활용하여 만드는 경우가 많으므로 다양한 발효물질이 생성되어 깊은 맛과 생리활성물질이 풍부하지만, 유통과정이 확립되지 않아 가격이 비싸고 판매량이 매우 적다.
고춧가루(hot pepper powder)는 태양열 또는 열풍으로 말린 붉은 고추의 꼭지를 따내고 배를 갈라 씨를 빼낸 다음, 불순물을 제거하고 분쇄기에 넣고 분쇄한다. 고추의 매운맛 성분은 캅사이신이고, 고추의 색깔은 50종 이상의 카로테노이드로 구성되어 있으며, 캅산틴, 캅소루빈, β-카로텐 등이 주요 색소이다. 고춧가루의 중요한 영양소는 비타민 A와 B로서 고추장과 조미료에 사용할 때는 고운 가루로, 김치와 깍두기에는 중간 가루로, 풋김치 또는 열무김치에는 굵은 가루로 분쇄하여 쓴다.
메주가루는 콩에 전분질 원료를 첨가하여 증숙한 후, 황국균(Aspergillus Niger)을 접종하여 메주를 만들어 적정온도, 습도, 공기를 일정하게 유지시켜 배양하면 황국균이 콩과 밀가루 속의 영양분을 먹고 생육하면서 단백질과 전불질을 분해하여 아미노산류, 당류 및 각종 영양소를 생성하게 된다. 메주가루는 이들 황국균으로 배양된 메주를 건조 및 분쇄하여 만든다.
청국장가루는 삶은 콩에 고초균(bacillus subtillis)인 누룩곰팡이가 발효시킨 청국장을 열풍으로 건조하여 분쇄한 것이다. 청국장분말은 골다공증 예방, 혈관계질환 예방, 변비개선 및 항암작용 등에 효과가 알려져 있다.
식염(Table Salt)은 소금이라고도 하며 천일염, 정제염, 가공염으로 분류하고 있으며, 장류, 절임류, 식품가공용, 가정용, 공업용으로 사용되고 있다. 식염은 음식의 맛을 내는 조미료로써 음식을 통해 체내에 흡수된 소금은 나트륨과 염소 이온으로 분리된다. 인체 내 나트륨 양은 체중이 60kg인 사람의 경우 체내에 70∼80g의 나트륨을 보유하고 있으며 25∼40%가 골격조직에, 나머지는 세포외액에 존재한다. 소금은 위액의 염산을 만들고 근육, 신경 등의 작용을 조절하는 등 여러가지 생리적 기능을 담당하는 우리 몸에 필수적인 무기질의 하나로서, 1인 1일 평균 소요량은 13g이다. 식품중의 식염은 버터 2%, 된장 7~12%, 간장 18%, 염장 연어 12% 함유되어 있다.
주정(Ethanol)은 알코올음료 속에 함유되어 있어 주정 또는 에틸알코올이라고 한다. 에탄올은 술 원료로 사용되며, 용제나 합성원료, 시험용 분석시약으로 사용되기도 한다. 또 에탄올은 살균력이 강하며 미생물에 대해 단시간에 작용하고, 독성이 적으며 세정력이 있으므로 피부의 소독용 및 비극성 용매로 DNA 분리시 침전에 사용되고 조직배양에서 표면 살균제로 쓰인다.
에탄올을 복용하면 대뇌의 제어기능이 억제되어 흥분상태가 되고, 중추신경이 억제되어 기분이 좋아지게 된다.
찹쌀(glutinous rice)은 찰기가 있는 낟알을 찧어 만든 쌀로서, 성분은 아밀로펙틴으로 찌면 끈적이고 강하게 달라 붙는 성질이 있으나 영양학적으로는 멥쌀과 비슷하다. 찹쌀은 혈중 콜레스테롤을 낮추어 고혈압이나 동맥경화등 성인병 예방에 좋고, 비타민E와 비타민D가 풍부해 노화방지와 뼈를 튼튼하게 해주고, 식이섬유가 풍부해 변비예방에 좋고 설사방지에 좋다.
조청(造淸)은 곡물의 전분질을 증숙하여 호화시키고, 엿기름물을 혼합하여 가온하면 효소에 의해 전분질이 당화되어 엿물이 된다. 이 엿물을 농축하여 조청을 만들기도 하며, 볶은 깨나 후추 등을 섞어서 조청을 만들기도 한다.
가래떡이나 한과류 등의 음식을 찍어 먹을 때에는 조청을 많이 사용하며, 설탕에 비해 열량이 낮아 다이어트에 효과적이며 소화가 용이하다.
엿기름(Malt)은 밀, 보리 등에 물을 주어 싹을 내서 말린 것을 이용하여 만들며, 녹말을 엿당으로 분해하는 당화효소로서 맥아라고도 한다. 맥주, 당과류, 곡물식, 고추장, 물엿, 식혜, 유아종 식품, 가축 사료, 미생물의 배지 등에 쓰인다. 엿기름은 열량이 낮아 다이어트에 좋으며, 엿기름에 들어있는 아밀라아제는 녹말을 엿당으로 분해하는 효소다.
참마가루는 마를 깨끗이 씻어 껍질을 벗기고 말린 후 분쇄하여 분말로 만드는데, 20메쉬 이하의 가루로 만들어야 다른 성분과 혼합 및 분산성이 좋다.
마가루는 저열량, 저지방 식품으로 다이어트에 좋다고 알려져 우유에 섞어서 마시거나 죽으로 끓여 먹는다. 마에는 뮤신, 당질, 단백질, 비타민A, 비타민B2, 비타민C, 사포닌, 칼륨, 나트륨, 칼슘 등 영양성분이 풍부하고 우수한 단백질과 필수아미노산을 함유하고 있는 알카리성 식품으로 여러 가지 소화 효소가 함유되어 있어서 익혀 먹지 않고 생식을 하여도 소화 흡수가 잘 될 뿐만 아니라, 간과, 신장의 손상예방, 혈액의 콜레스테롤 저하 작용과 마의 항변이원성 및 면역증강효과 ACE(Angiotensin converting enzyme) 저해활성과 중금속 제거효과 등의 기능성이 보고되고 있음. 또한 한방에서는 예로부터 당뇨병, 자양, 강장, 폐결핵, 소염, 진해, 해독, 거담, 신경통, 류머티즘 등에 유효하게 이용되고 있다. 참마에는 약리활성을 나타내는 Saponin, allantoin, batatasin, choline 등을 함유하고 있으며, 성호르몬 관련 성분으로 알려져 있는 Diosgenin은 장마, 단마 및 둥근마 등의 품종에 1~2% 정도 함유되어 있다.
개땅쑥추출물의 개땅쑥(Artemisia annua L.)은 일년생 초본으로 우리나라 전역에 야생하고 있으며, 주요 성분은 arteannuin, arteannuin B, scopoletin, coumarin 및 eupatin 등이 있으며 이러한 성분들은 항암 및 항균 작용과 관계가 깊어 이들의 화학적 구조를 밝혀내는 연구도 수행되고 있음. 특히 개땅쑥이 함유하고 있는 artemisinin 물질은 항암효과가 매우 뛰어나며, 미국 워싱턴대학 연구팀은 기존의 항암제 보다 1,200배 효능이 뛰어난 것으로 보고하고 있다. 최근에는 암 세포를 선택적으로 괴사시키는 항암활성이 입증됨으로써 세계적으로 주목받고 있는 생약제로 평가(류지현 외, 한국식품영양과학회지 2011. 4)되고 있다. 그러나 개땅쑥은 우수한 기능성이 입증되었음에도 특유의 향으로 인해 대중화되지 못하고 생초나 끊여서 섭취하는 경우가 많았으나, 개땅쑥 추출물의 의학적 활용이 시급히 필요하다.
자소 추출물의 자소(紫蘇)는 "들깨"를 말하며, 낮은 지대의 인가 근처에서 야생으로 자라며, 영양가치가 높고, 비타민A, 비타민C, 가 풍부하고, 칼슘, 철, 인 등, 미네랄 성분이 들어 있다. 자소에서 나오는 상쾌한 향기는 식욕을 증진 시키고, 체력 감퇴를 막아주며, 방부, 거담, 소염을 없애 줄 뿐만 아니라 기침, 감기, 부스럼, 무좀, 당뇨병, 신장병, 빈혈, 위열, 구토, 두드러기, 식중독 방지, 등에 효능이 있음. 또한 자소를 첨가함으로서 고추장의 색깔을 보다 붉게 만드는 효과도 있다.
녹차(green tea)는 차나무과에 속하는 상록활엽관목의 잎을 차로 만든 것으로 녹색 차로서, 한 잔의 녹차는 육체적인 피로뿐 아니라 정신적인 피로도 해소시켜 주는 기호음료이다. 녹차의 카페인은 쓴맛, 카테킨은 떫은맛, 테아닌은 감칠맛을 내며, 항산화 작용과 콜레스테롤 및 혈당을 낮추는 효과가 있고, 암 예방과 몸 속에 쌓인 콜레스테롤이나 지방을 제거해 준다. 그리고 비타민, 무기질, 아미노산 같은 좋은 성분들까지 포함되어 있으며, 이러한 효능이 알려지게 되면서 녹차로 만든 다양한 제품들이 개발되고 있다.
유자(柚子,citron) 비타민 C가 레몬보다 3배나 많이 들어 있어 감기와 피부미용에 좋고, 노화와 피로를 방지하는 유기산이 많이 들어 있다. 그밖에 비타민B와 당질·단백질 등이 다른 감귤류 과일보다 많고 모세혈관을 보호하는 헤스페리딘이 들어 있어 뇌혈관 장애와 풍을 막아 준다. 또 배농 및 배설작용을 해서 몸 안에 쌓여 있는 노폐물을 밖으로 내보낸다. 유자과육을 차로 만들거나 소금이나 설탕에 절임을 하여 먹는다. 과육은 잼·젤리·양갱 등을 만들고 즙으로는 식초나 드링크를 만든다. 껍질은 얼려 진공건조한 뒤 즉석식품으로 이용하거나 가루를 내어 향신료로 쓰고, 종자는 기름을 짜서 식용유나 화장품용 향료로 쓰거나 신경통·관절염 약으로 쓴다. 술을 담그기도 하는데, 기관지 천식과 기침·가래를 없애는 데 효과가 있다.
호박잎(pumpkin leaf)은 주로 식용하는 호박의 어린 잎을 가리키며 잎이 넓고 털이 많은 것이 특징이다. 섬유소와 비타민이 풍부하고, 칼로리가 낮아서 다이어트 식품으로도 좋다. 또 호박잎에 들어 있는 플라보노이드는 체내의 산화물질을 없애주고, 항암 작용 효과도 있으며, 베타카로틴은 피부를 보호하고 동시에 저항력을 강화하며, 눈의 피로도 풀어주고, 비타민C가 다량 함유되어 노화예방과 피부미용에 좋다. 장내에서 유익한 선옥균의 증식 활성으로 면역력 증진에 좋다.
모시잎은 쐐기풀과(―科 Urticaceae)에 속하는 다년생 풀로서 단단한 뿌리를 지니고 있으며 키는 2m까지 자란다. 모시를 삼는 줄기에는 잔털이 많이 나 있으며, 떡과 부각에 이용하는 잎은 어긋나고 잎 끝이 꼬리처럼 길고 잎 가장자리에는 깻잎처럼 톱니들이 고르게 나 있다. 모시잎에는 카페인이 전혀 없는 천연식이섬유가 당질의 50%를 차지할 정도로 많이 들어 있어 변비예방과 다이어트 효능이 있다. 무기질 중에는 철분, 칼슘, 마그네슘, 칼륨이 많이 함유되어 골다공증 예방과 산모에게 좋다고 알려 졌다. 다른 효능 및 효과는 치매 및 노화방지, 칼슘함유량이 많아 골다공증에도 좋은 효과가 있다. 그리고 사람이 필요로 하는 아미노산 7가지가 함유되어 있어 건강에 좋다. 모시잎의 뿌리는 출혈을 막아주고 독이 든 벌레에 물린 상처를 치료할 때 쓰기도 하며, 이뇨 효과와 지혈 작용이 있다고 전해지고 있다.
본 발명과 관련되는 선행기술은 한국특허공개번호 10-2015-0054519는 참마와 개땅쑥을 포함하는 고추장 제조방법 및 이에 따른 고추장은 개땅쑥에 의해 염도를 낮출 수 있고, 참마를 첨가하여 찰지고 부드러운 고추장을 만들 수 있다고 개시하였다. 한국특허등록번호 10-0481574(기능성 고추장의 제조방법)는 1차 숙성된 찹쌀반죽에 식염, 고추가루, 메주가루, 인삼추출물, 오가피추출물 및 동충하초 추출물을 가하여 혼합반죽을 수득하는 단계; 및, 전기 혼합반죽에 전기 코지를 2차 혼합하고, 숙성시키는 단계를 포함한다. 한국특허등록번호 10-1356715(천마분말을 이용한 고추장의 제조방법)은 증자하여 찹쌀밥을 제조하는 찹쌀밥 제조단계, 물과 메줏가루를 투입하여 혼합하는 메줏가루 물 제조단계, 상기 메줏가루 물 제조단계의 메줏가루 물과 찹쌀밥을 혼합하여 당화물로 당화시키는 당화 단계 및 상기 당화 단계에서 당화된 당화물과 고춧가루, 천마분말 및 소금을 첨가하여 발효시키는 발효단계를 포함한다. 그러나 이들은 제조방법에 관한 것으로서 기능성 고추장은 아니다. 기능성 고추장에 관련된 학술논문은 아래와 같이 개시한다.
지금까지 기능성원료를 이용한 고추장 연구를 살펴보면 동충하초, 매실과 오미자 추출물, 키위, 구기자, 홍삼, 다시마와 키토산, 사과과즙, 한약재, 버섯, 감과실 등을 첨가한 고추장의 품질 최적화 등이 보고되었다.
한국특허공개번호 10-2015-0054519
작두콩 청국장 첨가 고추장의 항산화, tyrosinase 저해 및 암세포 증식 억제 효과. 2013. 장문익 등. 한국식품과학회지. 45(2): 221~226.
대기업에서 대량으로 생산하는 고추장은 가격이 저렴하기 때문에 값싼 원료를 사용하고, 맛과 품질을 유지하기 위하여 첨가제와 당류 사용량이 많으므로 건강 지향적이지 못하다. 중소기업에서 생산하고 있는 기능성 고추장은 지역 특산물을 활용하므로 천연의 다양한 기능성물질이 생성되어 향이 깊고 생리활성물질이 풍부하여 건강 지향적이지만, 원부재료의 가격이 비싸며, 특징있는 기능성에 대한 과학적인 뒷받침을 하지 못하고 있다. 또한 맛과 품질이 대기업의 개량고추장과 차별화가 어렵고 유통과정에서 변질과 오염 현상이 나타나는 문제점이 있다. 본 발명에서 해결하고 자 하는 과제는 종래의 기능성 고추장의 문제점을 과학적으로 입증할 수 있는 data의 확보, 원부재료 공급가격의 적정성, 최종제품의 품질유지 등을 목표로 한다.
출원인은 경북 안동에 소재하고 있으며 안동의 특산물인 참마와 개똥쑥을 포함한 고추장을 특허출원한 바 있고, 개발과정에서 참마와 개똥쑥이 영양학적, 약효적, 가격적 측면에서 모두 우수하다는 것을 알게 되었다. 즉, 이들은 생리활성이나 면역등의 기능성은 우수하지만, 참마는 맛이 없으므로 고추장의 풍미가 다소 떨어지고, 개똥쑥은 고유의 쓴맛이 있으므로 고추장 제조시 고춧가루, 메주 등과 결합되어 시큼하고 톡 쏘는 듯한 물질이 만들어지고, 고추장이 변질되어 뜨는 현상을 방지하기 위해 연구를 거듭한 끝에 본 발명이 해결해야 할 과제를 극복할 수 있다고 판단하여, 본 발명에서 채택한 원료는 국산으로 값이 싸고 수급이 용이한 자소 추출물, 녹차 추출물, 호박잎 추출물, 유자 추출물 및 모시잎 추출물을 포함시켜 기능성 고추장의 맛과 품질의 완성도를 만족시킬 수 있는 기술개발에 성공하게 되었다.
참마는 가격이 저렴하고, 영양학적 및 약효적 측면 매우 훌륭한 기능성 식품소재로서 홍삼과 같이 항암 및 보양 효과, 홍삼보다 5-10배 저렴한 가격, 흰색의 전분질로 인해 고추장의 색깔을 보다 선명하게 해주는 효과도 있다.
개땅쑥 추출물은 항암 및 항균 작용이 기존의 항암제 보다 1,200배 효능이 있고, 암 세포를 선택적으로 괴사시키는 항암활성이 입증되었다.
자소 추출물 비타민A, 비타민C, 칼슘, 철, 인 성분이 들어 있다. 자소의 향기는 식욕 증진, 체력 감퇴 방지, 거담과 소염 제거, 기침, 감기, 부스럼, 무좀, 당뇨병, 신장병, 빈혈, 위열, 구토, 두드러기, 식중독 방지에 효능이 있다. 또한 자소는 고추장의 색깔을 보다 붉게 만드는 효과도 있다.
녹차 추출물은 항산화물질로서 항암 효과, 혈관 건강, 위암 폐암을 예방 효과, 혈압 강하, 심장 혈류 효과, 콜레스테롤 흡수 저해, 지질 체내 침착 억제, 혈압 저하, 심장 강화, 지방간과 동맥경화를 예방한다.
호박잎 추출물은 체내 산화물질 제거, 항암 작용, 베타카로틴의 피부 보호, 저항력 강화, 눈 피로 회복, 비타민C의 노화예방과 피부미용, 장내 선옥균의 증식 활성으로 면역력 증진에 좋다.
모시잎 추출물은 무카페인의 천연식이섬유가 변비예방과 다이어트 효능, 아미노산과 무기질이 골다공증 예방과 산모에게 좋으며, 치매방지와 노화방지 및 골다공증에도 좋다.
유자 추출물은 비타민B, 유기산, 당질과 단백질이 많아 감기와 피부미용, 노화와 피로 방지, 뇌혈관 장애와 중풍 방지, 체내 노폐물 배설, 신경통과 관절염 방지, 기관지 천식과 가래 제거에 효과가 있다. 따라서 본 발명은 참마, 개땅쑥 추출물, 자소 추출물, 유자 추출물, 녹차 추출물, 모시잎 추출물 및 호박 추출물을 이용하여 기능성 고추장을 제조하는 데 있다.
본 발명의 기능성 고추장은 항산화활성, 미백효과, 항변이원성, 면역증강효과, ACE 저해활성, 중금속 제거효과, 항암 및 항균 작용, 식욕 및 체력 증진 그리고 고추장의 색깔을 보다 빨갛고 좋게 만드는 효과를 제공한다.
도 1은 참마 기능성 고추장의 제조공정도이다.
도 2는 고추장의 DPPH radical 소거능을 나타낸다.
도 3은 표준물질(양성대조군)의 DPPH radical 소거능을 나타낸다.
도 4는 고추장의 tyrosinase 저해활성을 나타낸다.
도 5는 표준물질(양성대조군)의 tyrosinase 저해활성을 나타낸다.
1) 참마의 전처리
시중에서 구입한 참마의 껍질을 박피하고 절단한 다음 증숙시켜, 열풍건조기에서 수분함량 5%이하로 건조한 후, 분쇄기를 이용하여 50∼100메쉬로 분쇄한다.
2) 추출물(개땅쑥, 자소, 녹차, 모시잎, 호박잎)
시중에서 구입한 개땅쑥, 자소, 녹차, 모시잎 및 호박잎을 각각 1kg을 구입하여 15ℓ에 넣고 85∼95℃의 열수에서 5∼6시간 동안 열수 추출하여 여과하여 이들의 추출물을 얻었다. 열수 대신에 30∼40% 에탄올 용액을 사용할 수도 있다.
3) 추출물의 정제
개똥쑥, 자소, 녹차, 모시잎 및 호박잎 각각 1kg을 구입하여 정제수 3ℓ에 넣고 85∼95℃의 열수에서 5∼6시간 동안 열수 추출 및 여과하여 개똥쑥, 자소, 녹차, 모시잎 및 호박잎 추출물을 얻었다. 이들 추출물은 열수 대신에 30∼40% 에탄올 용액을 사용할 수도 있다. 상기의 추출물은 녹색을 띄고 있으며, 약간의 불쾌한 냄새를 가지고 있으므로 제거하지 않으면 고추장의 붉은색이 변색되면서 상품성이 떨어질 수 있으므로 색소와 냄새를 제거하여야 한다. 색소와 냄새 제거제로 음이온이온교환수지, 활성탄 또는 입상활성탄을 선택하여 사용할 수 있으나, 편의상 입상활성탄을 컬럼에 충진하여 이들 추출물을 통액시켜 녹색 색소 및 냄새를 제거하였다.
4) 유자 추출물
유자 1kg을 구입하여 3ℓ에 넣고 85∼95℃의 열수에서 5∼6시간 동안 열수 추출하여 여과하여 유자 추출물을 얻었다. 열수 대신에 30∼40% 에탄올 용액을 사용할 수도 있다.
5) 찹쌀을 95∼98℃의 증자솥에서 찐다.
6) 엿기름을 체로 거른다.
7) 엿기름 물과 찐 찹쌀을 넣고 삭힌 후 조청을 넣고 2~3 시간 달인다.
8) 달인 물을 70℃ 정도로 식혀서 고춧가루, 메주가루, 청국장가루, 참마가루, 식염, 개땅쑥, 자소, 녹차, 모시잎, 호박잎, 유자 추출물을 넣고 혼합하여 잘 섞어 준다.
9) 식힌 혼합액이 30~40℃정도가 되면 주정을 넣어 잘 저어 마무리한다.
<실시예 1-4>; 원부재료 배합비율
고춧가루 약 22.1∼30.0 중량%, 메주가루 9.0~10.0 중량%, 청국장가루 8.0~9.5 중량%, 찹쌀 18.0~20.0 중량%, 주정 2.0~3.0, 조청 19.0 중량%, 식염 5.5~8.0 중량%, 참마 4.5~5.0 중량%, 추출물(개땅쑥, 자소, 녹차, 모시잎, 호박잎, 유자) 1.0~4.9 중량% 및 잔부의 정제수로 구성된다.
기능성 고추장 배합비율
구 분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 대조구
고춧가루 30.0 25.7 23.9 22.1 25.0
찹쌀 18.0 18.5 19.0 20.0 20.0
메주가루 10.0 10.0 9.5 9.0 24.0
청국장가루 9.5 9.5 8.5 8.0 -
조청 19.0 18.0 19.0 19.0 19.0
식염 5.5 6.5 7.0 8.0 9.0
주정 2.0 2.5 3.0 3.0 3.0
참마가루 4.5 5.0 5.0 5.0 -
엿기름 0.5 0.5 0.5 0.5 -
개땅쑥추출물 0.5 - - 0.5 -
자소추출물 0.5 0.5 0.5 0.5 -
녹차추출물 - 0.8 0.6 0.4 -
유자추출물 - 2.0 2.5 3.0 -
모시잎추출물 - 0.5 0.5 0.5 -
호박잎추출물 - - 0.5 0.5 -
계 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
정제수 59.0 60.0 60.0 64.0 60.0
기본적인 원부재료인 찹쌀 20중량%, 메주가루 10중량%, 청국장가루 7중량%, 조청 19중량% 및 주정 3%, 엿기름 0.5중량%, 개땅쑥추출물 0.5%, 자소추출물 0.5%, 모시잎추출물 0.5중량%, 호박잎추출물 0.5%로 동일하게 첨가하였다. 맛에 영향을 주는 원부재료는 배합비를 다르게 구성하여 고춧가루 22.1~30.0중량%, 식염 5.5~8.0 중량%, 참마가루 4.5~5.0 중량%, 녹차추출물 0.4~0.8% 중량%, 유자추출물 2.0~3.0중량%를 혼합하고, 정제수를 이용하여 수분 37.140.0 중량%로 조정하여 기능성 고추장을 만들었다.
<시험예 1>; 관능평가
관능평가는　패널요원　남　４명,　여　６명(２０대;　남자２명,　여자２명, ３０대;　남자１명,　여자２명,　４０대;　남자１명,　여자　２명)구성하여　5점 척도법(5: 아주 우수, 4: 우수, 3: 보통, 2:미흡, 1: 아주미흡)으로　평가하였다.
최총 배합비 제품의 관능평가
구 분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 대조구1 대조구2
색도 4.6 4.5 4.5 4.6 4.6 4.5
냄새 4.5 4.5 4.5 4.5 4.4 4.5
매운맛 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.4
짠맛 4.4 4.4 4.4 4.4 4.3 4.2
단맛 4.4 4.3 4.3 4.3 4.4 4.3
익은맛 4.5 4.5 4.5 4.5 4.6 4.5
새콤한맛 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
질감 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5
종합평가 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.4
대조구 1은 표 1의 찹쌀고추장이고, 대조구 2는 시판 중인 고추장(S사제품)이다. 색도, 냄새, 매운맛, 짠맛, 단맛, 익은 맛(김칠맛), 새콤한 맛, 점도(질감)등 7종의 관능검사에서 모두 비슷한 결과를 나타냈다.
<시험예 2>; 고추장 분석
관능검사에서 크게 차이가 나지 않는 실시예 4의 배합비로 만든 기능성 고추장을 대상으로 아미노태질소, 아미노산, 대장균, B. cereus 측정, 알콜함량 등을 측정하였다.
(가) 아미노태 질소 함량 분석
아미노태 질소 함량은 시료 2g을 비이커에 취하고 증류수 100mL를 가하고 1시간 동안 교반하여 충분히 용해한 다음 0.1 N NaOH용액을 적정하여 pH 8.4로 하였다. 여기에 20mL 중성 포르말린액을 가하고 다시 0.1 N NaOH용액으로 pH 8.4가 되도록 중화 적정하여 분석한다. 기능성 고추장의 아미노태 질소 함량은 20℃ 저장의 경우 첫날 132.3mg%이었고 저장 2주째 145.6mg%, 저장 4주째 166.3mg%, 저장 6주째 224.7mg%, 저장 8주째 234.2mg%, 저장 10주째 232.5mg%, 저장 12주째240.1mg%, 저장 14주째 228.5mg%으로 저장기간에 따라 증가하는 경향이었다. 저장 40℃의 경우 첫날 132.5mg%, 저장 2주째 149.3mg%, 저장 4주째 166.5mg%, 저장 6주째 182.7 mg%, 저장 8주째 172.8mg%, 저장 10주째 151.4mg% 저장 12주째 139.3mg%, 저장 14주째 135.5mg%로 저장기간 동안 증가했다가 감소하는 경향을 보였다.
참마 고추장의 아미노태질소 함량 변화 (단위: mg%)
저장기간 20℃저장 40℃저장 비 고
0일 132.3 132.4
2주 145.6 149.3
4주 166.3 166.5
6주 224.7 182.7
8주 234.2 172.8
10주 232.5 151.4
12주 240.1 139.3
14주 228.5 135.5
(나) 유리아미노산 함량 분석
유리아미노산 함량은 시료에 ethanol을 가하여 균질화한 후 3,000 rpm에서 30분간 원심분리하고 상징액을 취하여 rotary vacuum evaporator로 ethanol을 제거하였다. 이어 SSA(5-sulfosalycilic acid)를 가하여 다시 원심분리하고 상징액을 취한 후 증류수로 정용하여 아미노산 자동분석장치로 분석한다. 기능성 고추장은 arginine 0.133w/w%, glutamic acid 0.025w/w%, alanine 0.198w/w%, serine 0.172w/w%, valine 0.106w/w%, isoleucine 0.158w/w%, leucine 0.158w/w%, arginine 0.133w/w%으로 분지상 아미노산이 많은 특징이 있으며, 표 4에 나타난 바와 같이 찹쌀고추장보다 기능성 고추장의 전체전인 아미노산 함량이 높게 분석되었다.
마 고추장의 유리아미노산 함량 (단위: w/w%)
아미노산명 찹쌀 고추장 기능성 고추장
Aspartic acid 0.021 0.020
Threonine 0.070 0.079
Serine 0.126 0.172
Glutamic acid 0.026 0.025
Glycine 0.040 0.042
Alanine 0.163 0.198
GABA 0.000 0.000
Valine 0.121 0.106
Methionine 0.037 0.028
Trytophan 0.000 0.000
Isoleucine 0.165 0.158
Leucine 0.109 0.101
Tyrosine 0.054 0.054
Phenylalanine 0.104 0.099
Alanine 0.163 0.198
Histidine 0.006 0.005
Lysine 0.110 0.102
Arginine 0.053 0.133
Total 1.368 1.520
(다) 기능성 고추장의 미생물 측정
대장균군의 실험은 식품공전시험법에 준하여 실시하였다. 즉, 시험용액 10 mL를 유당배지에 가하고 유당배지를 가한 발효관에 검체를 넣어 35℃에서 48시간 동안 배양하면서 가스 발생 상태를 관찰하여 대장균군의 존재여부를 추정하였다. 대장균 측정 실험은 식품공전시험법에 준하여 실시하였다. 즉, 시험용액 10 mL, 1 mL, 0.1 mL를 3개의 EC배지 발효관에 접종한 다음 44.5℃에서 24시간 배양하였다. 이때 가스발생이 일어나는 발효관을 대장균 양성이라고 판정하였다. B. cereus 측정 실험은 식품공전시험법에 준하여 실시하였다. 즉, 시료를 단계별로 희석하고 희석액을 MYP배지에 접종하여 분산시킨 후 30℃에서 24시간 배양하였다. 이어 혼탁한 환을 갖는 분홍색 집락을 선별하여 보통한천배지에 접종하여 30℃에서 24시간 다시 배양한 후 colony를 관찰하였다.
기능성 고추장의 미생물의 변화를 알아 보기 위하여 고추장을 30℃에서 보관하면서 Bacillus cereus, 대장균, 대장균군 등 미생물의 생육여부를 조사하였으나 모두 음성이었다.
기능성 고추장의 저장 중 미생물의 변화(30℃저장)
저장기간 Bacillus
cereus 		대장균군 대장균
0일 음성 음성 음성
2주 음성 음성 음성
4주 음성 음성 음성
6주 음성 음성 음성
8주 음성 음성 음성
10주 음성 음성 음성
12주 음성 음성 음성
14주 음성 음성 음성
(바) 알콜함량 측정
알콜함량은 시료 5 g을 증류수 100 mL에 녹여 증류용 플라스크에 탄산석회 1 g을 넣어 증류시켜 증류액을 100 mL로 정용하였다. 이어 증류액 10 mL에 0.2 N K2Cr2O7 용액 10 mL와 진한 H2SO4 10 mL를 넣고 혼합한 다음 냉암소에서 1시간 방냉하여 증류수 200 mL 첨가하고 8% KI 6.5 mL와 전분시액 0.5 mL를 섞어 0.1 N Na2S2O3용액으로 적정하여 분석하였다.
기능성 고추장의 에탄올 함량(단위: %)
구분 기능성 고추장 대조구 찹쌀 고추장 비고
에탄올(%) 2.40 2.43
본 발명의 기능성 고추장이나 대조구 찹쌀 고추장은 에탄올 함량에서 큰 차이가 나지 않았다.
<시험예 3>; 기능성 고추장의 분석
가) 시료 전처리
기능성 고추장(수분함량 40.79%) 10 g을 80% 에탄올 100 ㎖을 첨가한 후 상온에서 12시간 교반 추출하였다. 여과한 후, 폴리페놀 함량을 측정하였으며, 항산화 활성과 미백 활성 측정은 여과액을 동결건조하여 사용하였다.
나) 분석 결과 산출
총폴리페놀 함량을 제외한 기능성 분석 결과 그래프에 나타낸 시료의 농도는 기존의 문헌과 비교하기 위해 동결건조 시료의 투입농도로 표기하였다.
전처리 조건
구 분 DPPH radical 소거능 Tyrosinase 저해활성
투입농도(㎍/㎖) 10,000~50,000 1,250~5,000
반응액내 농도(㎍/㎖) 2,000~10,000 125~500
정 등 논문(㎍/㎖) 10,000~50,000
다) 분석방법 및 결과
1) 총폴리페놀 함량 분석
추출물 0.1 ㎖에 folin-ciocalteu reagent 50 ㎕를 첨가하여 혼합한 후 4분간 반응시킨 뒤, 20% sodium carbonate anhydrous 포화용액 1.5 ㎖을 첨가하였다. 2분간 반응 후 microplate reader (VERSAmax, Molecular Device, CA, USA)를 이용하여 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총폴리페놀 함량은 chlorogenic acid를 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 산출하였다.
폴리페놀 분석결과
구 분 대조구 고추장 기능성 고추장
총 폴리페놀 함량(g/100g, %) 0.47 ± 0.01 0.83 ± 0.01
*Values are mean ± SD.
본 발명의 기능성 고추장이 대조구의 찹쌀고추장에 비하여 총 폴리페놀함량이 1.8배 높은 것으로 나타났다.
2) 항산화활성(DPPH radical 소거능)
가. 분석방법
메탄올에 0.4 mM의 농도로 용해한 DPPH 용액 160 ㎕와 시료 40 ㎕를 첨가하여 암소에서 30분간 방치한 다음 microplate reader (VERSAmax, Molecular Device, CA, USA)를 이용하여 515 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로 ascorbic acid를 사용하였다.
나. 분석결과
시료를 50,000 ㎍/㎖의 농도로 희석하여 측정한 결과 찹쌀고추장은 약 53%의 항산화 활성을 나타내었으며 마고추장은 약 83%의 항산화 활성을 나타내었다. 따라서 찹쌀 고추장에 비하여 기능성 고추장의 항산화활성은 1.5배이상의 황산화활성을 나타낸다. 또한 장등의 연구에 따르면 작두콩 청국장을 10%첨가하여 제조한 고추장 50,000 ㎍/㎖의 농도에서 약 85.5%의 항산화 활성을 나타낸다고 보고하였으며, 메주를 첨가한 고추장의 항산화 활성은 약 68.4%를 나타낸다고 보고하였다.
장등의 메주를 첨가한 고추장의 연구와 비교하여 기능성 고추장은 항산화활성이 1.2배이상 높은 것으로 나타났다.
3) 미백활성(Tyrosinase 저해활성)
가. 분석방법
0.5M 인산완충용액(pH 6.5) 100 ㎕에 10 mM L-DOPA에 녹인 기질액에 40 ㎕ 및 시료용액 20 ㎕의 혼합액에 mushroom tyrosinase(110 U/㎖) 40 ㎕를 첨가하여 25℃에서 2분간 반응시켜 반응액 중에 생산된 dopachrome을 475 nm에서 측정하였다. 양성 대조군으로 kojic acid를 사용하였다.
나. 분석결과
시료를 10,000~50,000 ㎍/㎖의 농도로 희석하여 측정한 결과, 시료의 색이 분석결과에 영향을 미치기 때문에 1,250~5,000 ㎍/㎖의 농도로 희석하여 측정하였다. 시료를 5,000 ㎍/㎖의 농도로 희석하여 측정한 결과 대조구의 찹쌀고추장은 약 42%의 미백활성을 나타내었으며, 기능성 고추장은 약 77%의 미백 활성을 나타내었다. 따라서 대조구의 찹쌀 고추장에 비하여 기능성 고추장의 미백활성은 1.8배의 미백활성을 나타낸다. 또한 장등의 연구에 따르면 작두콩 청국장을 10%첨가하여 제조한 고추장(10,000 ㎍/㎖)에서 약 40.3%의 미백활성을 나타낸다고 보고하였으며, 메주를 첨가한 고추장(10,000 ㎍/㎖)의 미백활성은 약 34%를 나타낸다고 보고하였다. 장등의 청국장과 메주를 첨가한 고추장과 비교하였던 바, 본 발명의 기능성 고추장의 미백활성이 약 1.8∼2배 이상 높은 것으로 판단된다.
본 발명의 기능성 고추장과 대조구의 찹쌀 고추장의 생리활성을 측정한 결과, 폴리페놀 함량, 항산화 활성 및 미백 활성에서 참마고추장이 찹쌀고추장보다 높은 활성을 나타내었고, 미백 활성의 경우, 장등이 보고한 작두콩첨가 고추장보다 약 2배 정도 높은 활성을 나타내는 것으로 나타났다. 또한
지역 특산물을 이용하므로 기능성 고추장의 가격이 저렴하여 경제적으로 생산할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 고춧가루 22.1∼30.0 중량%, 메주가루 9.0~10.0 중량%, 청국장가루 8.0~9.5 중량%, 찹쌀 18.0~20.0 중량%, 주정 2.0~3.0, 조청 19.0 중량%, 식염 5.5~8.0 중량%, 참마 4.5~5.0 중량%, 추출물 1.0~4.9 중량% 및 잔부의 정제수로 구성되는 항산화활성 및 미백효과를 갖는 기능성 고추장
  2. 제 1항에 있어서, 기능성물질 추출물은 개땅쑥, 자소, 녹차, 모시잎, 호박잎 및 유자로 구성되는 항산화활성 및 미백효과를 갖는 기능성 고추장
  3. 찹쌀을 증자솥에서 증숙하여 찐 다음, 엿기름을 체로 거르고 정제수를 혼합하여 엿기름물을 얻어 찐 찹쌀을 넣고 삭히는 단계와, 추가로 조청을 넣고 농축하여 냉각시킨 반응물에 고춧가루, 메주가루, 청국장가루, 참마가루, 식염, 개땅쑥추출물, 자소추출물, 녹차추출물, 모시잎추출물, 호박잎추출물 및 유자추출물을 넣고 혼합하는 단계와, 상기의 혼합액에 주정을 섞고 숙성시키는 단계를 포함하는 항산화활성 및 미백효과를 갖는 기능성 고추장의 제조방법
  4. 제 3항에 있어서, 참마의 전처리는 참마의 껍질을 박피하고 절단한 다음 증숙시켜, 열풍건조기에서 수분함량 5%이하로 건조한 후, 분쇄기를 이용하여 50∼100메쉬로 분쇄하는 단계와, 기능성 물질의 추출은 개땅쑥, 자소, 녹차, 모시잎, 호박잎 및 유자를 각각 정제수에 넣고 85∼95℃의 열수에서 5∼6시간 동안 열수 추출 및 여과하여 이들의 추출물을 얻는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 고추장의 제조방법
  5. 제 3항에 있어서, 개땅쑥, 자소, 녹차, 모시잎 및 호박잎 추출물의 냄새 및 색소를 활성탄으로 제거하는 것을 특징으로 하는 기능성 고추장의 제조방법
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