KR20180098091A - 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 관한 것으로, 항산화활성(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC value, DPPH (IC50))을 측정하여 과채류의 최적 배합비를 갖도록 하되, 상기 과채류는 사과와 단감, 고구마, 단호박이며, 상기 각각의 과채률 33.3g에 대해 조리(혹은 손질)하는 제1 단계와; 상기 제1 단계 후, 상기 사과 4.2g과 단감 4.2g, 단호박 11g, 고구마 10.6g으로 과채류 칩을 제조하는 제2 단계와; 상기 제2 단계에서 총 중량 30g의 칩에 대해 100kcal 열량으로 하는 황산화스낵을 완성하는 제3 단계; 가 포함됨으로써, 생리활성을 증가시켜 암을 예방하고 콜레스테롤과 중성지방을 낮추어 심혈관 질환을 예방할 수 있는 독특한 효과가 있다.

Description

항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법{Method for Manufacturing Snacks by using Fruit and Vegetables Containing Antioxidants}

본 발명은 스낵 제조방법에 관한 것으로서, 특히 항산화 효과가 뛰어나며 식이섬유가 풍부한 과일과 채소를 이용한 황산화스낵 제조 방법을 고안함으로써, 암을 예방하고 콜레스테롤과 중성지방을 낮추어 심혈관 질환을 예방할 수 있도록 한 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 관한 것이다.

최근 통계청에 따르면, 2015년 한국인 사망원인 1위가 암, 2위가 심장질환, 3위가 뇌혈관 질환이 있었다. 또한 전년과 대비하여 사망률(인구 10만 명당)이 증가한 사망원인은 고혈압성 질환(0.6명, 6.5%), 심장 질환(2.2명, 4.4%) 등이 있었다(Korea National Statistical Office. 2016).

채소, 과일은 비타민, 무기질 같은 필수영양소 뿐만 아니라 각종 질병을 예방해주는 것으로 알려진 베타카로틴, 플라보노이드 등과 같은 ‘피토케미컬’이 많이 함유되어있다. 항산화 비타민으로 알려진 비타민 C, 비타민 A 와 피토케미컬은 우리 몸속에 있는 활성산소를 제거하고 세포손상을 막는 항산화역할을 하므로 심혈관계 질환, 암과 같은 질병을 예방해 준다. 또한 식이섬유소가 풍부하여 콜레스테롤과 중성지방을 낮추어 심혈관 질환을 예방하고 장운동을 촉진시켜 변비를 예방하며 발암물질에 부착되어 대장암을 예방하는 중요한 역할을 한다(조비룡. Phytochemical의 임상적 적용. 국민영양 제30권 제5호 통권289호. 32 : 1227-5484).

그러나 한국보건산업진흥원에서 최근 우리나라 국민의 채소와 과일 섭취량을 조사한 결과 100명 중 93명 이상 꼴로 채소ㆍ과일 영양섭취가 부족한 것으로 나타났다(Korea Health Industry Development Agency. 2011).

사과에서 대표적인 항산화작용을 하는 것은 폴리페놀이다. 항산화작용에 가장 크게 이바지하는 폴리페놀은 에피카테킨과 프로시아니딘이 있다. 이들은 껍질 부위에 들어 있다고 발표되었다(Canadian researchers. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005. 06. 13호). 또한, 사과에 들어있는 식물 화학물질이 암 세포의 증식을 막는다는 것을 시사하는 연구 결과를 발표한 바 있다(Researchers at Cornell University. Nature, 2000. 6. 21호).

단감은 단감 색소에 많이 함유된 β-카로틴이 체내에서 비타민 A로 전환되어 항산화 작용을 하고 색이 짙은 감일수록 리코펜 색소가 함유되어 있어 폐암, 유방암, 식도암 등을 예방하는데 효과가 크다. 또한 단감 색소 중 특히 많이 들어있는 색소인 크립토크사닌은 카로틴의 5배의 항암작용이 있다(부산대학교 최고경영자과정 2006년 교재‘감의 영양과 기능성’,최성희).

단호박은 β-카로틴이 많이 함유되어있어 산화로부터 몸을 보호하는 항산화 작용도 있다고 보고되었다(Sung Ran Kim, Tae Youl Ha, Hyo Nam Song, Yoon Suk Kim, Yong Kon Park. Comparison of Nutritional Composition and Antioxidative Activity for Kabocha Squash and Pumpkin. The Korea Food Research Society of destination 2005 Apr; 37(2): 171 - 177).

고구마는 일본 도쿄대학 의과학연구소에 따르면 98%의 발암 억제 성분과 항암성분이 있다. 이는 채소 82종 중에서 단연 1위를 차지하였으며 항산화 물질인 비타민C와 β-카로틴이 풍부하다(Japan`s Tokyo University medical laboratory. 2008).

따라서 본 발명은 과채류에 대해 원적외선, 오븐건조, 동결건조에 의한 항산화스낵을 제조하는 방법을 제안한다.

본 발명의 목적은 한 가지의 건조 방법을 통해 제조되는 일반적인 과채류 스낵에 비해, 생리활성 효능이 우수한 개별 재료를 선별하여 원적외선, 오븐건조, 동결건조를 통해 황산화스낵을 제조함으로써, 생리활성을 증가시켜 암을 예방하고 콜레스테롤과 중성지방을 낮추어 심혈관 질환을 예방할 수 있도록 한 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법을 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 항산화활성(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC value, DPPH (IC50))을 측정하여 과채류의 최적 배합비를 갖도록 하되, 상기 과채류는 사과와 단감, 고구마, 단호박이며, 상기 각각의 과채률 33.3g에 대해 조리(혹은 손질)하는 제1 단계와; 상기 제1 단계 후, 상기 사과 4.2g과 단감 4.2g, 단호박 11g, 고구마 10.6g으로 과채류 칩을 제조하는 제2 단계와; 상기 제2 단계에서 총 중량 30g의 칩에 대해 100kcal 열량으로 하는 황산화스낵을 완성하는 제3 단계; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 단계의 사과 칩 제조는, 과피의 착색이 선명하고 단단하며 과즙과 당도가 풍부한 사과를 깨끗하게 세정하여 물기를 제거한 후 3~5mm로 자르는 단계와, 상기 3~5mm로 자른 사과를 원적외선판에 펼쳐 올린 후, 60℃에 4시간동안 원적외선 건조를 실시하는 단계와, 상기 원적외선으로 건조된 사과를 180℃에 5분간 예열한 오븐에 넣어 실제 온도가 150℃가 유지되도록 하여 5분간 오븐에서 구워주는 단계가 더 포함되는 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 단계의 단감 칩 제조는, 주홍빛으로 잘 익은 당도 높은 단감을 깨끗하게 세정하여 물기를 제거한 후 3~5mm로 자르는 단계와, 상기 3~5mm로 자른 단감을 원적외선 판에 펼쳐 올린 후 60℃에 4시간동안 원적외선 건조를 실시하되 1시간 간격으로 뒤집어주는 단계와, 상기 원적외선으로 건조된 단감을 180℃에 5분간 예열한 오븐에 넣어 실제 온도가 150℃가 유지되도록 하여 5분간 오븐에서 구워주는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 단계의 고구마 칩 제조는, 크기와 모양이 균일하고 표피 색이 밝고 선명한 적갈색을 띠는 생고구마를 깨끗하게 세정하여 물기를 제거한 후 3~5mm로 자르는 단계와, 상기 3~5mm로 자른 생고구마를 호일에 감싼 후 중불에서 15분간 구워주는 단계와, 상기 슬라이스한 군고구마를 1일간 -80℃ 냉동고에 얼린 후, 3일간 동결건조를 실시하여 고구마 칩의 수분을 완전히 제거하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 단계의 단호박 칩 제조는, 완전 파란색이 아닌 약간의 회색빛이 나며 줄기 부분이 잘 건조 되어 있고 표면에 있는 골이 선명하게 들어간 단호박을 가로 3cm × 세로 4cm × 높이 2cm로 썰고 중불로 20분간 찌는 단계와, 상기 중불에서 20분간 찐 단호박을 으깬 후, 설탕 4g을 첨가하여 단맛을 높여 미생물의 성장번식을 억제시켜 식품의 보존기간을 연장시킨 후 스낵의 그립성과 포장의 한계 및 섭취자의 섭취 용이성을 고려하여 단호박 100g에서 12개의 둥근 모양의 칩으로 제조하는 단계와, 상기 제조된 12개의 칩을 동결건조하기 위해 1일간 -80℃의 냉동고에 얼린 후, 3일간 동결건조를 실시하여 단호박 칩의 수분을 완전히 제거하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

(1)항산화 효과가 뛰어나고 식이섬유가 풍부한 과일과 채소를 이용하여 개발한 과채류 칩을 통해 암을 예방하고 콜레스테롤과 중성지방을 낮추어 심혈관 질환을 예방할 수 있는 효과가 있다.

(2)항산화관련 건강기능성 식품분야에 활용 및 상용화를 통해 암과 심혈관질환에 관한 국가 의료비 지출을 낮추는데 기여할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 플로워 챠트를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 과채류 TP 실험 결과를 나타낸 그래프
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 과채류 TP 수율적용에 따른 실험 결과를 나타낸 그래프
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조방법에 대한 과채류 TF 실험 결과를 나타낸 그래프
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 과채류 TF 수율적용 실험 결과를 나타낸 그래프
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 과채류 DPPH 실험 결과를 나타낸 그래프
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 과채류 DPPH IC50 실험 결과를 나타낸 그래프
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 과채류 ORAC 실험 결과를 나타낸 그래프
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 총 과채류 TP 실험 결과를 나타낸 그래프
도 10 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 총 과채류 TF 실험 결과를 나타낸 그래프
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 총 과채류 DPPH 실험 결과를 나타낸 그래프
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 총 과채류 ORAC 실험 결과를 나타낸 그래프

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법의 기술적 구성은, 크게 항산화활성(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC value, DPPH (IC50))을 측정하여 최적 배합비를 갖도록 하되, 사과, 단감, 고구마, 단호박 각각 33.3 g을 조리하여 상기 사과 칩 4.2g, 상기 단감 칩 4.2g, 상기 단호박 칩 11g, 상기 고구마 칩 10.6g으로 칩을 제조한 후 총 중량을 30g의 칩과 100kcal 열량으로 하는 황산화스낵을 완성한다.

본 발명의 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 조리 설계는, 과채류의 건조를 위해 원적외선, 동결건조 등의 건조방법을 사용하였다. 독립변수는 사과, 단감, 고구마, 단호박을 설정하였고, 반응변수는 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, ORAC value, DPPH IC50으로 하였다. 모든 실험 순서는 구획에 따른 오차를 없애기 위하여 무작위로 실행하였다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 방법은 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서는 항산화활성(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC value, DPPH (IC50))을 측정하여 과채류의 최적 배합비를 갖도록 한다. 이러한 최적의 배합비는 후술되는 <실험 예 1>과 <실험 예 2>에서 보다 더 상세하게 설명된다.

먼저 본 발명의 실시 예에 따른 상기 과채류는 사과와 단감, 고구마, 단호박이며, 상기 각각의 과채률 33.3g에 대해 조리(혹은 손질)하는 제1 단계를 갖는다.

또한 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1 단계 후, 상기 사과 4.2g과 단감 4.2g, 단호박 11g, 고구마 10.6g으로 과채류 칩을 제조하는 제2 단계를 갖는다.

그리고 본 발명의 실시 예에서는 상기 제2 단계에서 총 중량 30g의 칩에 대해 100kcal 열량으로 하는 황산화스낵을 완성하는 제3 단계가 포함되는 것이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 상기 제2 단계의 과채류 칩 제조에 대하여 상세하게 설명한다.

1. 사과 칩 제조

먼저 사과 칩 제조용으로 선별된 과피의 착색이 선명하고 단단하며 과즙과 당도가 풍부한 사과를 깨끗하게 세정하여 물기를 제거한 후 3~5mm로 자른다.

여기서, 상기 사과를 3~5mm로 자른 이유는, 1~3mm로 썰면 원적외선을 할 때 원적외선 판에 눌러 붙어 떼어내기가 힘들고, 5~7mm로 썰면 원적외선을 했을 때 건조가 잘 되지 않아 바삭한 식감을 얻기 어렸기 때문이다.

다음은 상기 3~5mm로 자른 사과를 원적외선 판에 펼쳐 올린 후 60℃에 4시간동안 원적외선 건조를 실시한다.

여기서, 상기 60℃에 4시간동안 원적외선 건조하는 이유는, 50~55℃의 낮은 온도에서 원적외선 건조시간이 하루 이상이 소요되어 제품을 제조하기 위한 상업성이 떨어진다. 반면 60℃이상의 온도에서 원적외선 건조를 하였을 때 건조되기 전에 사과가 원적외선 판에 눌러 붙어 과피의 손실량이 높다. 그리고 60℃, 4시간미만으로 건조하였을 때 사과가 모두 건조되지 않았고 5시간 이상 건조하였을 때 사과가 원적외선 판에 눌러 붙어 과피의 손실량이 높기 때문이다.

그리고, 상기 원적외선으로 건조된 사과를 180℃에 5분간 예열한 오븐에 넣어 실제 온도가 150℃가 유지되도록 하여 5분간 오븐에서 구워준다.

여기서, 180℃에 5분간 예열 시 실제 예열온도는 150℃가 되었고 150℃에 5분간 오븐에 구웠을 때는 칩의 바삭한 식감을 얻을 수 있다. 반면 150℃에 5분미만으로 구웠을 때는 수분이 남아있어 바삭한 식감의 칩을 얻기 힘들고 5분 이상 구웠을 때는 사과가 타서 칩을 만들 수 없기 때문이다.

2. 단감 칩 제조

먼저 단감 칩 제조용으로 선별된 주홍빛으로 잘 익은 당도 높은 단감을 깨끗하게 세정하여 물기를 제거한 후 3~5mm로 자른다.

여기서, 상기 단감을 3~5mm로 자른 이유는, 1~3mm로 썰면 원적외선으로 건조 시 원적외선 판에 눌러 붙어 떼어내기가 힘들고, 5~7mm로 썰어 원적외선으로 건조 시에는 수분제거가 잘 되지 않아 바삭한 식감의 칩을 얻기 힘들기 때문이다.

다음은 상기 3~5mm로 자른 단감을 원적외선 판에 펼쳐 올린 후 60℃에 4시간동안 원적외선 건조를 실시하되 1시간 간격으로 뒤집어준다.

여기서, 50~55℃의 낮은 온도에서 원적외선 건조 시 건조시간이 많이 소요되어 단감 칩 제조의 생산성이 떨어진다. 건조시간의 경우 4시간미만으로 건조를 할 경우 단감이 모두 건조되지 않는 문제점이 발생한다.

따라서 본 발명의 실시 예에서는 상기의 문제점을 고려하여 최적의 건조시간을 4시간으로 설정하고 1시간 간격으로 뒤집어줌으로써 단감을 완벽하게 건조시킬 수 있게 된다.

그리고 상기 원적외선으로 건조된 단감을 180℃에 5분간 예열한 오븐에 넣어 실제 온도가 150℃가 유지되도록 하여 5분간 오븐에서 구워준다.

여기서, 180℃에서 5분간 예열 시 실제 예열온도는 150℃가 되고 예열된 오븐에 5분간 구웠을 때는 칩의 바삭한 식감을 얻을 수 있었다. 반면 150℃에 5분미만으로 구웠을 때는 수분이 남아있어 바삭한 식감을 얻기 힘들기 때문이다.

3. 고구마 칩 제조

먼저 고구마 칩 제조용으로 선별된 크기와 모양이 균일하고 표피 색이 밝고 선명한 적갈색을 띠는 생고구마를 깨끗하게 세정하여 물기를 제거한 후 3~5mm로 자른다.

여기서, 상기 고구마를 3~5mm로 자른 이유는, 고구마를 통으로 구울시 속까지 익는데 시간이 오래 걸리고 겉 부분이 타서 칩 제조용으로 사용하기 곤란하다. 또한 통고구마를 속까지 익힌 후 썰면 슬라이스로 썰리지 않고 고구마가 뭉개져서 칩의 형태를 유지할 수 없다. 그리고 생고구마를 1~2mm로 썰면 고구마를 구운 후 고구마끼리 달라붙어 떼어내기 힘들었고 모양유지가 힘들기 때문이다.

다음은 상기 3~5mm로 자른 생고구마를 호일에 감싼 후 중불(70~80℃)에서 15분간 구워준다.

여기서, 상기 호일에 감싸지 않는다면 고구마가 쉽게 타서 상품으로의 가치가 떨어지게 되고 고구마를 강 불에 굽게 되면 고구마가 쉽게 타게 된다. 또한, 약 불에서 고구마를 굽게 되면 시간이 오래 지체되고 고구마가 쉽게 물러져 형태의 유지가 힘들기 때문이다.

그리고 상기 슬라이스한 군고구마를 1일간 -80℃ 냉동고에 얼린 후, 3일간 동결건조를 실시하여 고구마 칩의 수분을 완전히 제거한다.

여기서, 상기 동결건조 시 건조 과정에서 열에 의한 변성 및 산화에 따른 변질이 거의 일어나지 않아 칩의 영양소를 최대한 보존할 수 있는 특징이 있다.

4. 단호박 칩 제조

먼저 단호박 칩 제조용으로 선별된 색은 완전 파란색이 아니고 약간에 회색빛이 나며 줄기 부분이 잘 건조 되어 있고 표면에 있는 골이 선명하게 들어간 단호박을 가로 3cm × 세로 4cm × 높이 2cm로 썰고 중불(70~80℃)로 20분간 찐다.

여기서, 상기 단호박을 중불로 20분간 찌는 이유는, 만약 15분미만으로 쪘을 땐 단호박은 익지 않았으며, 20분 이상으로 쪘을 때는 단호박이 너무 무르게 되어 단호박 칩의 모양을 성형하기가 곤란하기 때문이다.

다음은 상기 중불에서 20분간 찐 단호박을 으깬 후, 설탕 4g을 첨가하여 단맛을 높여 미생물의 성장번식을 억제시켜 식품의 보존기간을 연장시킨 후 스낵의 그립성과 포장의 한계 및 섭취자의 섭취 용이성을 고려하여 단호박 100g에서 12개의 둥근 모양의 칩으로 제조한다.

여기서, 상기 둥근 모양의 칩으로 성형된 단호박의 칩은, 제품 1봉지에 단호박 33.3g이 들어가서 3의 배수의 수치로 칩을 만드는 것이 좋으며 9개의 칩은 크기가 너무 크고 15개의 칩은 크기가 작아 12개의 스낵으로 제조하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제조된 단호박의 칩을 동결건조하기 위해 1일간 -80℃의 냉동고에 얼린 후, 3일간 동결건조를 실시하여 단호박 칩의 수분을 완전히 제거한다.

여기서, 상기 동결건조를 실시하는 이유는, 동결건조 시 건조 과정에서 열에 의한 변성 및 산화에 따른 변질이 거의 일어나지 않아 칩의 영양소를 최대한 보존할 수 있는 특징이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 과채류의 황산화물질 최적 배합에 따른 <실험 예 1>을 상세하게 설명한다.

먼저 실험하기 위한 에탄올 추출물 제조는, 실온에서 사과, 단감, 고구마, 단호박 각각 5g과 에탄올 100mL를 72시간 동안 방치한 후, 감압 여과하여 농축기에 의해 에탄올을 휘발시켜 농축하였다. 농축한 시료는 50mg/mL로 DMSO를 사용하여 희석하여 실험에 이용하였다.

또한 시료 수율 계산은 사과, 단감, 고구마, 단호박을 각각 100g을 조리하였을 때 중간단계에서 사과 16g, 단감 16g, 고구마 90g, 단호박 96g 이었고, 완료단계에서 사과 16g, 단감 16g, 고구마 35g, 단호박은 22g이였다. 시료를 추출할 때 생물제품, 중간단계제품, 완료단계제품에서 각각 5g을 추출하여 수율을 계산하여 비교 하였다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 조리 후 항산화력 변화 측정은 다음과 같이 실시하였다.

①총 폴리페놀 함량(TP)은, 샘플 1 mL을 취하여 증류수 1 mL를 가하여 희석하고 1 N Folin을 가하여 실온에서 3분간 방치한 후, 10% Na2CO3용액 2 mL을 가하여 이 혼합액을 1시간 동안 상온에서 방치한다. 1시간 후 혼합액을 13,400 g에서 5분간 원심분리하고 상층액 200 μL를 취하여 ELISA를 사용하여 690 nm에서 흡광도를 측정한다.

②총 플라보노이드 함량(TF)은, Davis변법을 이용하여 실험을 한다. 샘플 0.1 mL에 Diethyl glycol 1 mL를 넣은 후 5분 동안 둔다. 그다음 1N NaOH 0.1 mL를 넣은 후 37℃에서 30분간 반응을 기다린 다음 420nm에서 분광광도계로 흡광도를 측정한다.

③DPPH - DPPH 라디칼 소거능은, 0.2 mM DPPH 에탄올 용액 80 μL를 농도별(10, 100, 250, 500, 1000 μg/mL) 샘플에 20 μL에 가한 후 10초 동안 혼합하고 상온에서 10분간 반응시켜 ELISA를 이용하여 492 nm에서 흡광도를 측정한다. 그 후 항산화능의 기준이 될 수 있는 *IC50(저해율(%))을 계산한다.

*Inhibition(%) = ｛1-［(AExperiment - ABlank / AControl］｝* 100

④ORAC value은, 샘플에 peroxyl radical 생성을 위한 AAPH를 최종 반응 농도가 20 nM이 되도록 처리하고, 형광표준 용액인 fluorescein를 최종 반응 농도가 40 nM이 되도록 처리하고, 최종 반응 농도 1 μM의 Trolox를 control standard로 사용한다. Peroxyl radical의 감소를 나타내는 형광감소율은 GENios를 이용하여 excitation wavelength 485 nm, emission wavelength 535 nm에서 매 2 분마다 2시간 동안 측정한다. ORAC value는 각 시료의 형광이 감소하는 곡선 아래 부분의 총 면적(net area under the curve)을 산출하여 1 μM trolox equivalents(TE)로 나타낼 것이다.

상기 <실험 예 1>에 따른 사과, 단감, 고구마, 단호박의 원 시료(생과일)와 조리한 시료의 항산화활성을 비교해서 분석해본 결과, 총 폴리페놀(TP)은 사과나 단호박의 경우 유지되거나 증가한 반면, 단감이나 고구마는 감소하였다. 또한 총 플라보노이드(TF)는 전체적으로 감소하였으며, DPPH 라디칼소거능의 경우 IC50을 이용하여 계산한 바, 고구마의 경우 원 시료보다 항산화능력이 떨어진 반면, 사과나 단감, 단호박의 경우 원 시료보다는 항산화능이 증가하였다. 그리고 최적의 ORAC value의 경우 농도 50μg/mL에서 단감, 고구마, 단호박 ORAC값은 항산화활성이 증가한 반면, 사과의 ORAC값은 감소하였다.

또한 상기 <실험 예 1> 에서는 맛이나 식감을 고려하였을 때 가장 최적의 건조방법으로 동결건조와 원적외선을 선택하여 실시한 바, 사과와 단감, 고구마, 단호박 각각 100g으로 조리하였을 때 중간단계에서의 시료 수율은 각각 16g, 16g, 90g, 96g이며, 완료단계에서 시료 수율은 각각 16g, 16g, 35g, 22g이였다.

여기서, 상기 각각의 시료 수율 값은, 시료를 추출할 때 생과일, 중간단계제품, 완료단계제품에서 각각 5g을 추출하여 그 각각의 수율을 계산하여 비교한 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 조리 전보다는 원적외선과 오븐건조 및 동결건조로 조리되었을 때 항산화활성이 유지 및 증가되는 것을 확인하였고 감소되었어도 스낵의 식감과 맛을 최적으로 고려한 조리법 이였으며, 이와 같은 건조방법으로 제조한 칩이 항산화 칩으로 활용될 수 있는 가능성을 제시할 수 있다.

상기 조리 후 항산화력 변화 측정(<실험 예 1>)에 따른 실험결과에 대해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 2 및 도 3을 참조하면, 총 폴리페놀 함량(TP)은, 사과의 총 폴리페놀은 67.32 mg GAE/100g에서 105.94 mg GAE/100g으로 증가하였고 고구마의 총 폴리페놀은 79.46 mg GAE/100g에서 65.28mg GAE/100g으로, 단호박의 총 폴리페놀은 66.12 mg GAE/100g에서 67.47 mg GAE/100g으로 값이 유사하였다. 반면 단감의 폴리페놀은 126.42 mg GAE/100g에서 60.53 mg GAE/100g으로 낮아졌다. 이를 도 2에서 확인할 수 있으며 TP 수율이 계산된 값은 도 3에서 확인할 수 있다.

다음은 도 4 및 도 5를 참조하면, 총 플라보노이드 함량(TF)은, 사과의 총 플라보노이드는 91.64 mg QE/100g에서 25.69mg QE/100g으로, 단감의 총 플라보노이드는 63.69 mg QE/100g에서 16.3mg QE/100g, 고구마의 총 플라보노이드는 78.05 mg QE/100g에서 40.42 mg QE/100g으로, 단호박의 총 플라보노이드는 172.41 mg QE/100g에서 137.49 mg QE/100g으로 낮아졌다. 이를 도 4에서 확인할 수 있으며 TF 수율이 계산된 값은 도 5에서 확인할 수 있다.

또한 도 6 및 도 7을 참조하면, DPPH IC50 값은, 사과는 8.11μg/mL에서 6.34μg/m으로, 단감은 21.21μg/mL에서 12.38μg/mL으로, 단호박은 8.61μg/mL에서 5.65μg/mL으로 항산화활성이 증가하였다. 반면 고구마는 5.55μg/mL에서 9.86μg/mL로 항산화활성이 감소하였으나 칩의 식감과 맛을 고려하여 가장 최적의 건조방법으로 동결건조를 선택하였다. DPPH 값을 도 6에서 확인할 수 있으며 DPPH IC50은 도 7에서 확인할 수 있다.

그리고 도 8을 참조하면, ORAC value는, 농도 50μg/mL에서 단감은 1.47μg/mL에서 3.78μg/mL으로, 고구마는 2.54μg/mL에서 3.05μg/mL으로 단호박은 1.66μg/mL에서 3.39μg/mL으로 항산화활성이 증가하였다. 반면 사과는 3.94μg/mL에서 3.60μg/mL으로 감소하였다.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예(<실험 예 1>에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에서는 건조를 통해 제조한 칩은 각각의 원 시료 보다 DPPH IC50이 유지되거나 증가하였으므로 과채류 칩은 항산화스낵으로 활용이 충분히 가능하다는 것을 확인할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법에 대한 과채류의 황산화물질 최적 배합에 따른 <실험 예 2>를 상세하게 설명한다.

먼저 실험하기 위한 에탄올 추출물 제조는, 실온에서 사과, 단감, 고구마, 단호박을 65 : 30 : 25 : 30 의 비율로 맞춰 각각 사과 2.2g, 단감 1g, 고구마 0.8g, 단호박 1g을 넣어 총 5g을 만들었고 에탄올 100mL를 72시간 동안 방치한 후 감압 여과하여 농축기에 의해 에탄올을 휘발시켜 농축하였다. 농축한 시료는 50mg/mL로 DMSO를 사용하여 희석하여 실험에 이용하였다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 조리 후 항산화력 변화 측정은 다음과 같이 실시한다.

①총 폴리페놀 함량(Total polyphenolic contents, TPC)은, 샘플 1mL을 취하여 증류수 1mL를 가하여 희석하고 1N Folin을 가하여 실온에서 3분간 방치한 후, 10% Na2CO3용액 2mL을 가하여 이 혼합액을 1시간 동안 상온에서 방치한다. 1시간 후 혼합액을 13,400g에서 5분간 원심분리하고 상층액 200μL를 취하여 ELISA를 사용하여 690nm에서 흡광도를 측정한다.

②총 플라보노이드 함량(TF)은, Davis변법을 이용하여 실험을 한다. 샘플 0.1 mL에 Diethyl glycol 1mL를 넣은 후 5분 동안 둔다. 그 다음 1N NaOH 0.1mL를 넣은 후 37℃에서 30분간 반응을 기다린 다음 420nm에서 분광광도계로 흡광도를 측정한다.

③DPPH - DPPH 라디칼 소거능은, 0.2mM DPPH 에탄올 용액 80μL를 농도별(10, 100, 250, 500, 1000 μg/mL) 샘플에 20 L에 가한 후 10초 동안 혼합하고 상온에서 10분간 반응시켜 ELISA를 이용하여 492nm에서 흡광도를 측정한다. 그 후 항산화능의 기준이 될 수 있는 *IC50[저해율(%)]을 계산한다.

*Inhibition(%) = ｛1-［(AExperiment ABlank / AControl］｝* 100

④ORAC value는, 샘플에 peroxyl radical 생성을 위한 AAPH를 최종 반응 농도가 20nM이 되도록 처리하고, 형광표준 용액인 fluorescein를 최종 반응 농도가 40nM이 되도록 처리하고, 최종 반응 농도 1μM의 Trolox를 control standard로 사용한다. Peroxyl radical의 감소를 나타내는 형광감소율은 GENios를 이용하여 excitation wavelength 485 nm, emission wavelength 535 nm에서 매 2분마다 2시간 동안 측정한다. ORAC value는 각 시료의 형광이 감소하는 곡선 아래 부분의 총 면적(net area under the curve)을 산출하여 1μM trolox equivalents(TE)로 나타낼 것이다.

본 발명의 실시 예(<실험 예 2>)에 따른 상기 조리 후 항산화력 변화 측정에 따른 총 과채류 TP, TF, DPPH 및 ORAC에 대한 실험결과는 다음과 같다.

먼저 도 9를 참조하여, 총 폴리페놀 함량(TP)은 스낵의 총 폴리페놀은 87.82mg GAE/100g에서 444.23mg GAE/100g으로 증가하였다.

다음은 도 10을 참조하여, 총 플라보노이드 함량(TF)은 스낵의 총 플라보노이드는 69.58mg QE/100g에서 178.05mg QE/100g으로 증가하였다.

또한 도 11을 참조하여, DPPH는 스낵의 DPPH 값은 농도 1mg/mL인 경우 16.04μg/mL에서 18.78μg/m으로, 농도 2mg/mL인 경우 20.08μg/mL에서 27.69 μg/mL으로, 농도 5mg/mL인 경우 32.61μg/mL에서 41.90 μg/mL으로, 농도 10mg/mL인 경우 48.94μg/mL에서 70.08 μg/mL으로 각각 증가하였다.

그리고 도 12를 참조하여, ORAC value는 스낵의 ORAC 값은 농도 50mg/mL인 경우 3.94μg/mL에서 4.33μg/m으로 증가하였다.

이와 같이, 상기 본 발명의 실시 예(<실험 예 2>)에 따른 원 시료(생물제품)와 조리한 시료의 항산화활성을 비교해서 분석해본 결과, 총 폴리페놀(TP), 총 플라보노이드(TF), DPPH 라디칼소거능, ORAC value는 생과일에 비해 조리된 칩의 값이 증가하였다. 따라서 조리 전보다는 원적외선, 오븐건조, 동결건조로 조리되었을 때 항산화활성이 증가하는 것을 확인하였고, 일부 과일에서 감소가 되었더라도 스낵의 식감과 맛을 최적으로 고려한 조리법 이였으며, 이와 같은 건조방법으로 제조한 칩이 항산화 칩으로 활용될 수 있는 가능성을 제시할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 항산화활성(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC value, DPPH (IC50))을 측정하여 과채류의 최적 배합비를 갖도록 하되,
   상기 과채류는 사과와 단감, 고구마, 단호박이며, 상기 각각의 과채률 33.3g에 대해 조리(혹은 손질)하는 제1 단계와;
   상기 제1 단계 후, 상기 사과 4.2g과 단감 4.2g, 단호박 11g, 고구마 10.6g으로 과채류 칩을 제조하는 제2 단계와;
   상기 제2 단계에서 총 중량 30g의 칩에 대해 100kcal 열량으로 하는 황산화스낵을 완성하는 제3 단계; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 단계의 사과 칩 제조는, 과피의 착색이 선명하고 단단하며 과즙과 당도가 풍부한 사과를 깨끗하게 세정하여 물기를 제거한 후 3~5mm로 자르는 단계와,
   상기 3~5mm로 자른 사과를 원적외선 판에 펼쳐 올린 후, 60℃에 4시간동안 원적외선 건조를 실시하는 단계와,
   상기 원적외선으로 건조된 사과를 180℃에 5분간 예열한 오븐에 넣어 실제 온도가 150℃가 유지되도록 하여 5분간 오븐에서 구워주는 단계가 더 포함되는 갖는 것을 특징으로 하는 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 단계의 단감 칩 제조는, 주홍빛으로 잘 익은 당도 높은 단감을 깨끗하게 세정하여 물기를 제거한 후 3~5mm로 자르는 단계와,
   상기 3~5mm로 자른 단감을 원적외선 판에 펼쳐 올린 후 60℃에 4시간동안 원적외선 건조를 실시하되 1시간 간격으로 뒤집어주는 단계와,
   상기 원적외선으로 건조된 단감을 180℃에 5분간 예열한 오븐에 넣어 실제 온도가 150℃가 유지되도록 하여 5분간 오븐에서 구워주는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 단계의 고구마 칩 제조는, 크기와 모양이 균일하고 표피 색이 밝고 선명한 적갈색을 띠는 생고구마를 깨끗하게 세정하여 물기를 제거한 후 3~5mm로 자르는 단계와,
   상기 3~5mm로 자른 생고구마를 호일에 감싼 후 중불에서 15분간 구워주는 단계와,
   상기 슬라이스한 군고구마를 1일간 -80℃ 냉동고에 얼린 후, 3일간 동결건조를 실시하여 고구마 칩의 수분을 완전히 제거하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 단계의 단호박 칩 제조는, 완전 파란색이 아닌 약간의 회색빛이 나며 줄기 부분이 잘 건조 되어 있고 표면에 있는 골이 선명하게 들어간 단호박을 가로 3cm × 세로 4cm × 높이 2cm로 썰고 중불로 20분간 찌는 단계와,
   상기 중불에서 20분간 찐 단호박을 으깬 후, 설탕 4g을 첨가하여 단맛을 높여 미생물의 성장번식을 억제시켜 식품의 보존기간을 연장시킨 후 스낵의 그립성과 포장의 한계 및 섭취자의 섭취 용이성을 고려하여 단호박 100g에서 12개의 둥근 모양의 칩으로 제조하는 단계와,
   상기 제조된 12개의 칩을 동결건조하기 위해 1일간 -80℃의 냉동고에 얼린 후, 3일간 동결건조를 실시하여 단호박 칩의 수분을 완전히 제거하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 항산화물질이 포함된 과채류를 이용한 스낵 제조 방법.

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