KR20180017925A - 고온 가공 처리시 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고온 가공 처리시 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 녹색 야채를 고온에서 열처리하여도 클로로필의 함량을 높게 유지하여 색 변화를 최소화하여 녹색을 유지할 수 있으며, 유기산염인 시트르산과 락트산이 결합된 아연을 이용하여 인체 안전성이 우수할 뿐만 아니라, 녹색 야채 내에 함유된 클로로필의 열 및 pH에 대한 안정성을 증진시킬 수 있다. 따라서 레토르트 식품, 블랜칭 후 냉동 장기 보존하는 식품, 고온 건조식품 등 식품 가공시 열처리가 필요한 경우 본 발명을 적용시킬 수 있으므로, 녹색 야채 본연의 녹색을 그대로 유지한 가공 식품을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 고온 가공 처리시 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법에 관한 것이다.
클로로필(Chlorophyll)은 시금치, 컴프리, 유레모과 스피룰리나 등의 녹색식물에서 에탄올 또는 유기용매로 추출하여 얻어지는 녹색 색소로서, 엽록소를 주성분으로 하며, 디하이드로포르핀유도체(포피린)에 피토르와 메탄올이 에스테르 결합하고 포피린의 중심에 Mg 원자가 들어있다. 클로로필 a, b, c, d 등이 있으며, a(C55H72MgN4O4; 융점 117~120℃) 및 b(C55H7OMgN4O6; 융점 89~92℃(반융)) 모두 고등식물과 녹조에 포함되고 있는데, 클로로필 a는 광합성 세균 이외의 모든 광합성 생물에서 발견되고 있다. 클로로필 내의 마그네슘은 산이나 빛에 의해 쉽게 분리되어 퇴색의 원인이 되며, 이를 페오피틴(pheophytin)이라 한다. 이는 물에 거의 녹지 않고 에탄올에도 잘 녹지 않으나, 아세톤, 에테르 및 벤젠과 같은 유기용매 등에는 잘 녹는다. 빛에 불안정하여 퇴색되기 쉽고 산성에서 빨리 갈색으로 변색된다.
녹색 야채는 일부를 제외하고는 고온 가열에 의해 클로로필의 열분해가 일어나 갈변하기 때문에 열처리를 하는 가공식품에 사용시 녹색 유지가 매우 곤란하다는 문제점이 있었다. 이에 과거에는 가공식품 제조시 동클로로필린나트륨(sodium copper chlorophyllin)을 첨가하여 녹색을 유지하였으나, 최근에는 인체 안전성을 이유로 그 사용이 금지되고 있다. 이에 고온 처리 가공식품에서는 허가된 식용색소를 첨가하는 방법을 제외하고는 녹색 야채의 녹색을 유지하는데 도움을 주는 방법이 거의 전무한 실정이다.
한편, 한국등록특허 제0979224호에는 안정화된 클로로필 a 조성물에 대해 개시하고 있으며, 한국등록특허 제1636938호에는 고온 가공 처리시 녹색 야채에 포함된 클로로필을 안정화시키는 방법에 대해 개시하고 있다. 하지만, 본 발명의 고온 가공 처리시 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법에 대해 아직까지 개시된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 클로로필을 함유하는 새싹보리를 pH 5로 보정된 수용액에 첨가하고 아연화합물을 첨가한 후 열처리한 결과, 아연-클로로필 복합체 형성을 유도하였으며, 아연화합물을 처리하지 않고 열처리한 새싹보리 분말에 대비하여 아연화합물을 처리하고 열처리하였을 때, 색 변화를 최소화하여 녹색을 유지하는 정도가 현저하게 우수할 뿐만 아니라, pH와 열에 대한 안정성도 더 높은 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 클로로필을 함유하는 녹색 야채의 고온 가공 처리에 있어서, (1) 분쇄 또는 절단된 클로로필을 함유하는 녹색 야채에 아연화합물을 포함하며 pH 4~6으로 조절된 물을 첨가하여, 100~120℃에서 열처리하는 단계; 및 (2) 상기 단계 (1) 이후에, 2~6℃에서 냉각하는 단계;를 포함하는 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법을 제공한다.
본 발명은 고온 가공 처리시 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 녹색 야채를 고온에서 열처리하여도 클로로필의 함량을 높게 유지하여 색 변화를 최소화하여 녹색을 유지할 수 있으며, 유기산염인 시트르산과 락트산이 결합된 아연을 이용하여 인체 안전성이 우수할 뿐만 아니라, 녹색 야채 내에 함유된 클로로필의 열 및 pH에 대한 안정성을 증진시킬 수 있다. 따라서 레토르트 식품, 블랜칭 후 냉동 장기 보존하는 식품, 고온 건조식품 등 식품 가공시 열처리가 필요한 경우 본 발명을 적용시킬 수 있으므로, 녹색 야채 본연의 녹색을 그대로 유지한 가공 식품을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 아연화합물(ZnCl2, zinc citrate 및 zinc lactate)을 첨가하고 열처리한 새싹보리 추출물로부터 분리한 클로로필의 흡수 스텍트럼 결과이다. BL은 건조시킨 새싹보리 생잎이며, BLA는 pH 5로 보정된 수용액에 새싹보리 분말을 첨가한 후 110℃로 열처리한 것이며, BLAZ는 pH 5로 보정된 수용액에 0.01% ZnCl2을 첨가한 후 110℃로 열처리한 것이며, BLAC는 pH 5로 보정된 수용액에 0.01% 시트르산 아연을 첨가한 후 110℃로 열처리한 것이며, BLAL은 pH 5로 보정된 수용액에 0.01% 락트산 아연을 첨가한 후 110℃로 열처리한 것을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 아연화합물(ZnCl2, zinc citrate 및 zinc lactate)을 첨가하고 열처리한 새싹보리 분말의 저장기간에 따른 색 변화를 나타낸 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 구현 예에 따른 pH 3, 5 및 7로 조절된 수용액에 아연화합물(ZnCl2, zinc citrate 및 zinc lactate)을 각각 첨가하고, 열처리한 새싹보리 분말의 색 변화를 나타낸 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 구현 예에 따른 아연화합물(ZnCl2, zinc citrate 및 zinc lactate)을 첨가하고 열처리한 새싹보리 분말의 열 안정성에 대해 측정한 결과이다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 아연화합물(ZnCl2, zinc citrate 및 zinc lactate)을 첨가하고 열처리한 새싹보리 분말의 저장기간에 따른 색 변화를 나타낸 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 구현 예에 따른 pH 3, 5 및 7로 조절된 수용액에 아연화합물(ZnCl2, zinc citrate 및 zinc lactate)을 각각 첨가하고, 열처리한 새싹보리 분말의 색 변화를 나타낸 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 구현 예에 따른 아연화합물(ZnCl2, zinc citrate 및 zinc lactate)을 첨가하고 열처리한 새싹보리 분말의 열 안정성에 대해 측정한 결과이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 클로로필을 함유하는 녹색 야채의 고온 가공 처리에 있어서, (1) 분쇄 또는 절단된 클로로필을 함유하는 녹색 야채에 아연화합물을 포함하며 pH 4~6으로 조절된 물을 첨가하여, 100~120℃에서 열처리하는 단계; 및
(2) 상기 단계 (1) 이후에, 2~6℃에서 냉각하는 단계;를 포함하는 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법에서, 상기 단계 (1)에서 pH 4~6으로 조절된 물은 물에 시트르산(citric acid)을 첨가하여 pH 4~6로 조절된 것일 수 있으며, 바람직하게는 pH 5로 조절된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 단계 (1)에서 100~120℃에서 열처리하는 단계는 바람직하게는 110℃에서 열처리하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 단계 (1)에서 클로로필 분자 내에 함유된 중심금속인 마그네슘 이온이 아연 이온으로 치환되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 아연화합물은 시트르산 아연(zinc citrate) 또는 락트산 아연(zinc lactate)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 녹색 야채는 시금치, 브로콜리, 케일, 파슬리, 미나리, 대파, 쑥갓 또는 새싹보리일 수 있으며, 바람직하게는 새싹보리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 단계 (2)에서 2~6℃에서 냉각하는 단계는 바람직하게는 4℃에서 냉각하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 단계 (2) 이후에 녹색 야채를 건조하여 분말을 제조하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
재료 및 방법
1. 새싹보리 분말 제조
본 발명에 사용한 새싹보리(이하 '시료'라 칭함)는 2016년 4월에 수확된 것으로 ㈜새뜸원에서 구입하여 사용하였다. 250g의 새싹보리는 세척하여 가위로 1cm 크기 이내로 잘게 절단하였으며, 이를 5000mL 비커에 넣었다. 시료에 첨가할 수용액을 제조하기 위해, 증류수에 시트르산(citric acid)으로 적정하여 pH 5로 맞추었다. 상기 새싹보리에 pH 5로 보정된 수용액을 첨가한 후 가압멸균기로 열처리하였으며, 상기 열처리한 군(BLA)과의 비교를 위해, 새싹보리 상태 그대로 건조시킨 생잎(BL)을 제조하였다. 열처리 대조군(BLA)은 1L의 pH 5로 보정된 수용액만을 첨가하였으며, 아연화합물 처리군은 1L의 pH 5로 보정된 수용액에 0.01% ZnCl2(zinc chloride, BLAZ), 0.01% 시트르산 아연(zinc citrate, BLAC) 및 0.01% 락트산 아연(zinc lactate, BLAL)을 각각 첨가한 후 가압멸균기로 열처리하였다. 각각의 수용액을 첨가한 시료는 가압 열처리를 위해, 고압증기멸균기(HB-506-8, Hanbaek Scientific Co., Gyeonggi-do, Korea)에서 110℃의 온도로 30분 동안 1회 처리한 후에, 1시간 동안 4℃에서 냉각하고 다시 상기와 같은 조건으로 고압증기멸균기로 열처리한 후 1시간 냉각하는 과정을 반복하여 수행하였다. 처리된 시료는 흐르는 물에 씻어 식품건조기(SW-300, Sehwa Products INC, Gyeonggi-do, Korea)에 넣고 온도 37±1℃ 및 HP 6.3의 조건으로 24시간 동안 건조하였고, 건조된 시료는 100 메쉬(mesh) 체에 내려 분말로 제조하여 하기 실시예에 사용하였다.
2. 아연 함량 분석
새싹보리 분말의 처리 방법에 따른 아연(Zn) 함량을 분석하기 위해, 0.5g의 새싹보리 분말을 마이크로가수분해장치(ETHOS TC, Milestone, 24010 Sorisole Bergamo, Italy)의 테프론 용기에 넣고 65% 질산(nitric acid) 7mL과 30% 과산화수소수(hydrogen peroxide)를 1mL씩 각각 첨가하였다. 테프론 용기를 밀봉한 후에 마이크로가수분해장치로 산 분해를 실시하였으며, 산 분해된 시료를 냉각시킨 후 풀어 0.1% 질산용액을 이용하여 50mL로 정용한 후 시료로 사용하였다. 처리된 시료는 미량중금속 아연의 분석을 위해, ICP/MS(NEXION 300X, PerkinElmer, MA, USA)를 사용하였다. ICP/MS의 기기의 조건은 RF 파워 1,600 와트(watts), 렌즈 전압(Lense voltage) 6.75V, 흡입기 가스 흐름(nebulizer gas flow)은 0.96L/min, 보조 가스 흐름(Auxillary gas flow)은 1.4L/min, 샘플링 인터페이스(sampling interfaces)는 Ni로 새싹보리의 아연 함량을 분석하였다. 아연 표준물질은 10mg/L의 표준용액을 0.1% 질산은(AgNO3)으로 5, 10, 50 및 100㎍/L로 희석하여 사용하였고, 아연의 질량 값은 원소의 질량별 분포비율에 따라 분포도가 가장 높은 질량 값을 설정하여 분석하였다.
3. 새싹보리 분말의 색소 안정성 확인
새싹보리 분말 색소의 산화에 의한 안정성을 확인하기 위해, 0.5g의 새싹보리 분말을 페트리디쉬(35×10mm)에 담아 햇빛이 잘 드는 곳에 배치하여 저장 7일 후와 14일 후 색의 변화를 확인하였다.
pH에 의한 안정성을 확인하기 위해, 새싹보리 분말 0.5g에 증류수 20mL을 첨가한 후, 식초와 1% 식소다를 이용하여 수용액상의 pH를 조절하여 pH 3, 5 및 7로 조정한 후, 1시간 동안 끓는 물에서 가열하였다. 이를 와트만(Whatman) No.2 여과지를 이용하여 감압여과기(DOA-P704-AC, GAST Manufacturing, INC., MI, USA)를 통해 여과시켜 여과지에 남은 잔사를 식품건조기(SW-300, Sehwa Products INC, Gyeonggi-do, Korea)에 넣어 3시간 동안 건조한 다음 잔사를 이용하여 색의 변화를 확인하였다.
새싹보리 분말의 열 안정성을 확인하기 위해, 0.5g의 새싹보리를 도가니에 담아 데크오븐(FDO-7104(B), Daeyung Bakery Machinery Co., Ltd, Seoul, Korea)에 100℃/100℃로 1시간 동안 가열한 후 실온에서 식힌 다음, 색의 변화를 확인하였다.
새싹보리 분말의 색의 변화는 디지털 카메라(Kento, Canon, Tokyo, Japan)로 촬영하여 관찰하였으며, 색도계(Spectra magic™NX, Konica Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하여 헌터(Hunter)의 L(lightness)값, ±a(redness/greenness)값 및 ±b(yellowness/blueness)값을 3회 반복 측정해서 그 평균값으로 나타내었다. 기기는 L=96.83, a=-0.06 및 b=-0.15인 표준 백색판(standard white plate)으로 보정하여 사용하였고, 색차(△E)는 백색판을 기준으로 △E=
식에 의하여 계산하였다.
4. 색소 추출물의 제조
새싹보리 분말의 색소 추출물은 새싹보리 분말 2g(건량 기준)에 50mL의 80% 에탄올을 첨가한 후 어두운 장소에서 마그네틱바를 이용하여 4시간 동안 교반(stirring)하여 제조하였다. 추출물은 와트만(Whatman) No.2 여과지를 이용하여 감압여과기(DOA-P704-AC, GAST Manufacturing, INC., MI., USA)를 통해 여과시킨 후 50mL로 정용하였다.
5. 클로로필 함량 측정
새싹보리 분말의 클로로필 함량은 자르코-테자다 피제이 등의 방법(Zarco-Tejada PJ et al., 2004, Remote Sensing Environ, 89(2), 189-199)을 수정하여 분석하였다. 2mL의 새싹보리 분말 추출물을 3mL의 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide)와 혼합한 후, UV-VIS 분광광도계(Optizen pop, Mecasys Co., Ltd, Deajeon, Korea)를 이용하여 400~700nm 범위의 흡광도를 0.5nm 단위로 측정하여 확인하였다. 새싹보리 분말 추출물의 클로로필 a와 b, a/b 비율은 663.8nm와 646.8nm에서 흡광도를 측정한 후, 다음 계산식을 이용하여 클로로필 a와 b 함량을 계산하여 나타내었다.
클로로필 a = 12×A663.8 - 3.11×A646.8
클로로필 b = 20.78×A646.8 - 4.88×A663.8
6. 통계처리
모든 실험은 3회 반복측정하여 실험하였으며, 평균과 표준편차로 표기하였다. 모든 실험의 결과는 SPSS 12.0K(SPSS INC., Chicago IL, USA)를 이용하여 ANOVA 검증을 통해 통계처리하였고, 던컨의 다중검증(Duncan’s multiple-range test)으로 검증하였다.
실시예
1. 새싹보리 분말의 클로로필 및 아연 함량 확인
본 실시예 1에서는 새싹보리의 클로로필 색소와 아연의 복합체 형성을 위해, pH 5로 보정된 수용액에 새싹보리 분말과 아연화합물을 첨가하고 110℃의 열처리를 통해 아연-클로로필 복합체 형성 정도를 확인하였다. 그 결과, 하기 표 1에 개시한 바와 같이 110℃에서 반응시켜 아연을 결합시킨 BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군의 아연 함량은 각각 1244.47ppm, 911.34ppm 및 634.12ppm으로 아연화합물을 처리하지 않은 BL군(86.08ppm)에 비해 현저히 높았으며, 특히 BLAZ군에서 아연 함량이 가장 높은 경향을 보였다(p<0.05). 이를 통해 염화아연(zinc chloride), 시트르산 아연(zinc citrate) 및 락트산 아연(zinc lactate)이 각각 클로로필 색소의 포피린 링 구조에 아연을 치환하는 정도가 다르다는 것을 확인할 수 있었다.
클로로필 a와 b의 함량은 BL군에서 13.22㎍/mL 및 4.06㎍/mL으로 측정되었고, BLA군에서 5.10㎍/mL 및 0.73㎍/mL으로 열처리에 의해 클로로필 a와 b가 모두 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 반면에, BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군에서는 클로로필 a 함량이 각각 10.59㎍/mL, 11.78㎍/mL 및 9.52㎍/mL로 측정되었다. 이는 흡광도를 이용하여 클로로필 a와 b 함량을 계산하였기 때문에, 아연화합물 처리시 생성되는 아연-페오피틴 a(Zn-pheophytin a)와 클로로필 a의 흡광도 값이 유사한 경향을 보이기 때문에 이러한 결과가 나온 것으로 판단된다.
또한, 아연화합물을 처리한 새싹보리의 클로로필 색소의 특성을 알아보기 위해, 400~700nm의 흡광도를 0.5nm 단위로 스캔한 결과, 도 1에 개시한 바와 같이 BL군은 432nm와 664.5nm, BLA군은 414nm와 665nm, BLAZ군은 431nm와 660nm, BLAC군은 430nm와 660nm, BLAL군은 429.5nm와 660.5nm에서 피크를 나타내었다. 타키치 와이 등(Takeychi Y 및 Amao Y., 2005, Biometals, 18(1), 15-21)은 아연-클로로필은 421nm과 662nm에서 마그네슘-클로로필은 433nm와 668nm에서 특정 흡수 밴드를 보인다고 보고하였고, 엔고 티 등(Ngo T 및 Zhao Y., 2007, J Food Sci, 72(7), C397-C404)은 아연을 처리하지 않은 배는 666nm와 409nm에서 피크를 나타내었고, 아연을 처리하였을 때는 660.5nm와 428.5nm에서 피크를 나타내었다고 하였다. 누르하야티 엔 등(Nurhayati N 및 Suendo V., 2011, JMS 16(2): 65-70)은 아연-페오피틴 a(Zn-pheophytin a)의 소레대(soret band)가 클로로필 a 색소에 비해 433nm에서 424nm로, Q대(Q band)는 667nm에서 658nm로 피크 밴드가 이동한다고 하였는데, 본 실시예에서도 이와 유사한 결과를 나타내었다. 이는 아연-페오피틴 a(Zn-pheophytin a)의 소레대의 최고준위 점유 분자궤도가 클로로필 a에 비해 작기 때문이며, Q대에서는 최고준위 점유 분자궤도가 클로로필 a에 비해 크기 때문에 파장의 피크가 바뀌는 것으로 판단된다. 이를 통해, BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군은 클로로필 구조 내의 마그네슘(Mg)이 아연(Zn)으로 치환되어 유도체 형성이 잘 이루어졌을 것으로 판단되며, 이들 새싹보리는 열이나 pH 등에 색의 안정성을 유지할 수 있을 것으로 기대된다.
| 시료 | 수분함량 (%) |
아연함량 (ppm) |
클로로필 함량 | ||
| 클로로필 a (㎍/mL) |
클로로필 b (㎍/mL) |
클로로필 a/b 비율 |
|||
| BL | 11.47±0.03a1) | 86.08±2.08d | 13.22±0.01a | 4.06±0.01c | 3.26±0.00b |
| BLA | 6.38±0.03bc | 99.04±0.44d | 5.10±0.03e | 0.73±0.03e | 7.01±0.25a |
| BLAZ | 6.01±0.04cd | 1244.47±11.93a | 10.59±0.01c | 5.41±0.00b | 1.96±0.00d |
| BLAC | 6.67±0.48b | 911.34±1.56b | 11.78±0.01b | 6.01±0.01a | 1.96±0.00d |
| BLAL | 5.70±0.04d | 634.12±1.39c | 9.52±0.00d | 3.99±0.00d | 2.39±0.00c |
BL: 건조시킨 새싹보리 생잎
BLA: 새싹보리 분말 + pH 5 수용액 + 110℃ 열처리
BLAZ: 새싹보리 분말 + pH 5 수용액 + 0.01% ZnCl2 + 110℃ 열처리
BLAC: 새싹보리 분말 + pH 5 수용액 + 0.01% 시트르산 아연 + 110℃ 열처리
BLAL: 새싹보리 분말 + pH 5 수용액 + 0.01% 락트산 아연 + 110℃ 열처리
실시예
2. 새싹보리 분말의 산화 안정성 확인
새싹보리 분말의 산화 안정성을 확인하기 위해, 아연화합물을 처리한 새싹보리 분말과 처리하지 않은 새싹보리 분말을 각각 실온에서 7일 및 14일 동안 공기와 햇빛이 통하는 곳에 보관하여 새싹보리 분말의 색 변화를 확인하였다. 그 결과, 도 2에 개시한 바와 같이 저장기간 0일째, 열처리 및 아연화합물을 첨가하지 않은 BL군이 가장 선명한 녹색을 나타내었으며, BLA군은 열처리로 인하여 녹색이 소실됨을 확인할 수 있었다. 열처리 및 아연화합물을 첨가한 BLAZ군(ZnCl2), BLAC군(시트르산 아연) 및 BLAL군(락트산 아연)은 BL군에 비해 다소 진한 녹색을 나타냄을 알 수 있었다. 실온에서 7일간 저장하였을 때, BL군에서 녹색이 탈색되는 현상이 급격하게 나타났고, BLA군은 전체가 갈색화됨을 확인할 수 있었으나, 아연화합물을 처리한 BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군은 녹색이 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 14일간 저장하였을 때, BL군은 대부분이 갈색화 되었으며, BLA군은 색이 빠져 하얗게 변하는 현상이 나타나는 반면, 아연화합물을 처리한 BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군은 녹색이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 저장기간 동안에 새싹보리 분말의 색도 값을 측정한 결과, 표 2에 개시한 바와 같이 명도 L 값은 거의 모든 실험군에서 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 이는 금속-클로로로필 유도체가 빛에서 복사 에너지를 흡수하여 흥분상태인 삼중분자로 변화시켜 퀴논이나 페놀 화합물 등과 직접적으로 반응하는 자유라디칼 이온으로 변화될 수 있어 이러한 변화를 통해 포피린의 구조가 붕괴되어 색을 잃을 수 있기 때문으로 판단된다. 따라서 저장기간 중에 아연화합물을 처리한 BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군도 일부 녹색이 갈색으로 변하지만, 처리하지 않은 생 분말에 비해 녹색 유지력이 뛰어나므로, 아연화합물을 처리한 새싹보리가 산소와 햇빛에 대해 클로로필 색소를 보다 안정하게 유지함을 알 수 있었다. 아연은 인체에서 필수적인 영양성분으로 락트산 아연(zinc lactate) 등은 스포츠 음료, 주스, 시리얼, 아기 음식 등에 첨가되어 강화 제품으로 생산되고 있기 때문에, 아연화합물처리는 새싹보리의 색에 대한 안정성을 높일 뿐만 아니라, 건강 기능성에도 기여할 것으로 판단된다.
| 시료 | 저장기간 0일째 | 저장기간 7일째 | 저장기간 14일째 | |||||||||
| L | a | b | △E | L | a | b | △E | L | a | b | △E | |
| BL | 41.75±0.38c1)C2) | -5.73±0.02eC | 20.17±0.03aA | 58.99±0.36aA | 43.22±0.01bB | -2.47±0.00bB | 17.63±0.02aB | 56.53±0.01dB | 51.56±0.01dA | -0.29±0.01cA | 17.39±0.04aC | 48.55±0.01bC |
| BLA | 44.88±0.25aB | 0.19±0.01aA | 20.01±0.16aA | 55.72±0.25eA | 44.69±0.01aB | -0.81±0.01aC | 15.27±0.01eB | 54.37±0.00eB | 54.47±0.05cA | -0.15±0.02bB | 15.03±0.01dC | 45.00±0.05cC |
| BLAZ | 41.95±0.25cB | -4.76±0.02cC | 17.88±0.25cA | 57.95±0.13bB | 39.78±0.01eC | -3.51±0.01dB | 15.79±0.02dB | 59.33±0.01aA | 55.14±0.01bA | -0.36±0.02dA | 15.65±0.02bB | 44.58±0.01dC |
| BLAC | 43.27±0.09bB | -5.38±0.05dC | 19.14±0.05bA | 57.18±0.07c | 40.04±0.01dCB | -4.05±0.01eB | 16.05±0.01bB | 59.19±0.01bA | 50.08±0.01eA | -2.10±0.01eA | 14.19±0.02eC | 48.95±0.01aC |
| BLAL | 43.61±0.29bB | -3.66±0.05bC | 18.83±0.16b | 56.62±0.22dB | 41.37±0.01cC | -2.78±0.01cB | 15.82±0.02c | 57.78±0.00cA | 58.14±0.03aA | 0.02±0.01aA | 15.59±0.01c | 41.77±0.03eC |
실시예
3. 새싹보리 분말의 pH 및 열 안정성 확인
녹색 채소는 가공 중에 산에 의해 클로로필 구조 내에 있는 마그네슘이 수소로 치환되면서 페오피틴(pheophytin)이나 페오포르비드(pheophorbide)로 전환되기 때문에, 가열이나 산 조건에서 밝지 않은 올리브 녹색으로 변화되는 특성을 보인다(Kim JM et al., 2015, Korean J. Food Cook. Sci., 31(4), 405-412). 특히, 클로로필 색소와 아연 이온의 복합체 형성에는 아연 이온 농도와 pH 값 등이 크게 영향을 준다고 알려져 있다(Ozkan G 및 Bilek SE., 2015, Food Chem, 176, 152-157). 따라서 본 실시예 3에서는 pH 3, 5, 7로 보정된 수용액에 새싹보리 분말과 아연화합물을 각각 첨가하여 1시간 동안 가열 처리하여 조리 중의 새싹보리의 pH 변화에 따른 안정성을 확인하였다. 그 결과, 도 3에 개시한 바와 같이 pH 3과 5의 수용액에서 1시간 동안 가열하여 분말을 관찰하였을 때, BL군은 다소 누렇게 변하는 경향을 보였고, BLA군 역시 색이 갈색으로 변화하는 경향을 보였다. 반면에, 아연화합물을 처리한 BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군은 초기 녹색과 유사한 색으로 색이 유지됨을 확인할 수 있었다. pH 7에서 BL군도 녹색이 일부 유지되는 경향은 보였으나, 가열 과정에서의 색 변화로 인해 녹색이 일부 감소함을 확인할 수 있었다.
또한, 색차계를 이용하여 pH에 따른 새싹보리 분말의 L, a 및 b 값을 확인한 결과, 하기 표 3에 개시한 바와 같이 적색도(0~60)/녹색도(-60~0)를 나타내는 a 값에서 BL군과 BLA군이 0.24~1.38로 아연화합물을 처리한 BLAZ군(5.33), BLAC군(5.51) 및 BLAL군(5.61)에 비해 녹색도 값이 감소하는 경향을 보임을 확인할 수 있었다(p<0.05). 또한, 황색도/청색도를 나타내는 b 값도 BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군에서는 거의 유사한 값을 나타낸 반면, BL군에서는 pH 범위에 따라 값이 변화하여 색에 변화가 있음을 알 수 있었다. 따라서 아연화합물 처리는 조리가공시 pH 변화와 관계없이 새싹보리의 클로로필 색의 변화를 최소화하여 안정성을 개선시킬 수 있음을 알 수 있었다.
새싹보리 분말의 열 안정성을 측정하기 위해, 100℃로 1시간 동안 가열한 후 색의 변화를 확인하였다. 그 결과, 도 4에 개시한 바와 같이 BL군 및 BLA군은 100/100℃에서 1시간 가열 시 색의 대부분이 갈색으로 변하는 것을 확인할 수 있었다. 반면에, 아연화합물을 처리한 BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군에서는 기존의 녹색과 유사한 색을 유지하는 것을 확인할 수 있었으나, BLAL군은 상대적으로 일부 녹색이 갈색화되는 현상을 보임을 확인할 수 있었다.
색차계를 이용하여 열처리한 새싹보리 분말의 L, a 및 b 값을 확인한 결과, 하기 표 4에 개시한 바와 같이 적색도/녹색도를 나타내는 a값은 BL군(0.70)과 BLA군(0.50)에서 적색으로 색이 변한 반면, 아연화합물을 처리한 BLAZ군(-4.46), BLAC군(-5.21) 및 BLAL군(-3.50)에서 녹색이 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 아연-클로로필 복합체를 형성한 BLAZ군, BLAC군 및 BLAL군은 열처리에 안정성을 가지기 때문에, 떡이나 빵, 쿠키 등의 고온에서 가열하는 가공 제품을 제조 시에 색 유지에 있어 안정성을 가질 것 판단된다.
| 시료 | pH 3 | pH 5 | pH 7 | |||||||||
| L | a | b | △E | L | a | b | △E | L | a | b | △E | |
| BL | 44.59±0.08a1)A2) | 1.38±0.02aA | 18.65±0.20aC | 55.54±0.05dC | 42.52±0.56aC | 0.94±0.07aB | 21.77±0.13aA | 58.58±0.54cA | 43.33±0.24aB | -0.80±0.03bC | 19.19±0.29aB | 56.90±0.13dB |
| BLA | 39.15±0.13cC | 0.54±0.03bA | 17.38±0.04cB | 60.29±0.12bcA | 40.36±0.05bB | 0.03±0.01bB | 17.66±0.03bA | 59.22±0.05bB | 40.97±0.18bA | -0.24±0.03aC | 17.23±0.12bcC | 58.50±0.14cC |
| BLAZ | 38.78±0.18cC | -4.47±0.04dA | 16.83±0.20d | 60.65±0.13abA | 40.44±0.19bA | -5.12±0.06dB | 17.15±0.21c | 59.20±0.12bC | 40.10±0.13cB | -5.33±0.01dC | 17.04±0.23cd | 59.51±0.17bB |
| BLAC | 38.72±0.14c | -5.14±0.02eB | 17.63±0.18bcA | 60.98±0.09aA | 38.92±0.21c | -5.51±0.03eC | 17.15±0.06cB | 60.68±0.18aB | 39.08±0.08d | -4.24±0.02cA | 17.44±0.07bA | 60.51±0.09aB |
| BLAL | 39.76±0.67bB | -3.35±0.04cA | 17.81±0.04bA | 59.92±0.63cA | 40.39±0.20bB | -3.80±0.06cB | 17.87±0.13bA | 59.37±0.20bA | 41.24±0.10bA | -5.61±0.06eC | 16.70±0.21dB | 58.36±0.03cB |
| 시료 | 100℃열처리 | |||
| L | a | b | △E | |
| BL | 37.80±0.31ab | 0.70±0.05a | 23.63±0.54a | 63.65±0.11a |
| BLA | 37.24±0.89bc | 0.50±0.10b | 20.09±0.16c | 62.94±0.80b |
| BLAZ | 36.72±0.13c | -4.46±0.03d | 20.43±0.01bc | 63.68±0.12a |
| BLAC | 37.56±0.06ab | -5.21±0.04e | 20.95±0.30b | 63.13±0.16ab |
| BLAL | 38.36±0.06a | -3.50±0.01c | 20.32±0.16c | 62.04±0.09c |
Claims (6)
- 클로로필을 함유하는 녹색 야채의 고온 가공 처리에 있어서,
(1) 분쇄 또는 절단된 클로로필을 함유하는 녹색 야채에 아연화합물을 포함하며 pH 4~6으로 조절된 물을 첨가하여, 100~120℃에서 열처리하는 단계; 및
(2) 상기 단계 (1) 이후에, 2~6℃에서 냉각하는 단계;를 포함하는 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법. - 제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서 pH 4~6으로 조절된 물은 물에 시트르산(citric acid)을 첨가하여 pH 4~6로 조절된 것을 특징으로 하는 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서 클로로필 분자 내에 함유된 중심금속인 마그네슘 이온이 아연 이온으로 치환되는 것을 특징으로 하는 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 아연화합물은 시트르산 아연(zinc citrate) 또는 락트산 아연(zinc lactate)인 것을 특징으로 하는 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 녹색 야채는 새싹보리인 것을 특징으로 하는 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 (2) 이후에 녹색 야채를 건조하여 분말을 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160102505A KR20180017925A (ko) | 2016-08-11 | 2016-08-11 | 고온 가공 처리시 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160102505A KR20180017925A (ko) | 2016-08-11 | 2016-08-11 | 고온 가공 처리시 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020160102505A KR20180017925A (ko) | 2016-08-11 | 2016-08-11 | 고온 가공 처리시 녹색 야채의 클로로필을 안정화시키는 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2020027283A1 (ja) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | サントリーホールディングス株式会社 | クロロフィルを含有する植物抽出液の製造方法 |
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| CN115067461A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-20 | 浙江古茗科技有限公司 | 食品着色组合物、糯米丸子的制备方法及糯米丸子 |
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-
2016
- 2016-08-11 KR KR1020160102505A patent/KR20180017925A/ko active IP Right Grant
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