KR20190051680A

KR20190051680A - 항산화능이 증진된 옥수수차의 제조방법

Info

Publication number: KR20190051680A
Application number: KR1020170147571A
Authority: KR
Inventors: 우관식; 김미정; 정건호; 김현주; 이병원; 이유영; 이병규; 김선림; 심은영; 전용희; 이춘기; 손범영
Original assignee: 대한민국(농촌진흥청장)
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2019-05-15
Also published as: KR102048845B1

Abstract

본 발명은 항산화능이 증진된 옥수수차 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 (a) 옥수수를 팽화 또는 로스팅하여 가공하는 단계; 및 (b) 상기 옥수수에 물을 첨가하여 가열하는 단계를 포함하는 옥수수차의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 옥수수차, 상기 옥수수차를 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제조방법은 옥수수차의 항산화능을 증대시킬 수 있으므로, 기능성이 증진된 옥수수차 및 이를 이용한 식품의 개발에 적극 이용될 수 있다.

Description

항산화능이 증진된 옥수수차의 제조방법 {Corn tea with enhanced antioxidant ability and preparation method thereof}

본 발명은 항산화능이 증진된 옥수수차 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 (a) 옥수수를 팽화 또는 로스팅하여 가공하는 단계; 및 (b) 상기 옥수수에 물을 첨가하여 가열하는 단계를 포함하는 옥수수차의 제조방법, 상기 제조방법으로 제조된 옥수수차, 상기 옥수수차를 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.

옥수수(Zea mays L.)는 쌀, 밀과 더불어 세계 주요 식량 작물이며, 간식으로 섭취되거나 보리차와 더불어 주요 곡물차로 음용되어 왔다. 옥수수차는 속을 편하게 하고 피로회복의 효과가 우수하며 소화촉진, 신장병, 수종, 고혈압 등에도 좋다고 알려져 있다. 따라서, 다양한 연구를 통해 품질 및 기능성이 우수한 옥수수차를 제조하는 방법이 개발된 바 있으며, 한국 공개특허공보 제10-2015-0117827호에도 품질이 개선된 옥수수차를 제조하는 방법이 개시된바 있다.

특히, 옥수수뿐만 아니라 수수, 보리, 팥 등을 우려내어 만든 곡물차는 고소한 맛이 있고, 다양한 기능성 성분을 통해 건강에 도움을 주기 때문에 물 대신 곡물차를 마시는 사람들이 늘어나는 추세이다. 이 중에서도, 수수, 팥 등의 곡물차들은 폴리페놀 함량이 높아 항산화 활성이 우수하다고 알려져 있으며, 이를 통해 인체에 해로운 활성산소를 제거하여 질병, 노화 등을 예방한다고 한다. 그러나, 옥수수차의 항산화 활성에 대해서는 알져진바 없었다.

일반적으로, 곡류를 차로 이용할 때에는 곡류의 고유한 맛과 향 그리고 유효성분이 많이 우러나오도록 볶아서 이용하는데, 이때 볶는 기술이 차의 품질을 좌우하게 된다. 볶음 공정은 가열 반응으로 전분의 호화와 단백질의 변성을 야기할 뿐만 아니라 세포벽의 파괴 등과 같은 물리적 변화, 갈변 반응과 같은 화학적 변화를 발생시키는 과정이다. 곡물 내부의 유용 성분의 추출을 용이하게 하므로 기능적 품질에 영향을 미치고, 향미와 색 등 관능적 품질요소에도 영향을 미친다.

그러나, 옥수수차의 볶음처리 공정에 대한 적정 기준은 마련되어 있지 않은 실정이다. 볶음처리의 방법, 온도, 시간 등이 결과물의 품질 및 기능성을 좌우하는 주요 요인으로 작용하는바, 고품질의 옥수수차를 제조하기 위해서는 최적의 볶음처리 조건을 확립하는 것이 필요하다. 나아가, 옥수수에 포함된 수분함량은 결과적으로 제조된 옥수수차의 경도, 인성, 조직감 등을 결정하며 수분함량이 낮은 경우 쓴맛이 증가할 수 있고, 높은 수분함량에서는 볶음 효율이 저하될 수 있는바, 적정 수분함량을 조절하는 것 또한 중요하다.

이러한 배경하에, 본 발명자들은 품질뿐만 아니라 기능성이 증대된 옥수수차를 제조하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 13 내지 14%의 수분함량을 갖는 옥수수를 팽화 또는 로스팅하여 가공하는 경우, 이를 이용하여 제조한 옥수수차는 항산화능이 특히 증진됨을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 (a) 옥수수를 팽화 또는 로스팅하여 가공하는 단계; 및 (b) 상기 옥수수에 물을 첨가하여 가열하는 단계를 포함하는, 옥수수차의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 제조방법으로 제조된 옥수수차를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 옥수수차를 포함하는 식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 양태는 (a) 옥수수를 팽화 또는 로스팅하여 가공하는 단계; 및 (b) 상기 옥수수에 물을 첨가하여 가열하는 단계를 포함하는, 옥수수차의 제조방법을 제공한다.

본 발명에서는, 옥수수를 팽화 또는 로스팅하여 가공한 옥수수를 옥수수차의 제조에 사용하는 경우, 가공하지 않은 옥수수를 사용한 것에 비하여 옥수수차의 항산화능이 현저하게 증대됨을 확인하였다.

본 발명의 단계 (a)는, 옥수수를 가공하는 단계로서, 옥수수차의 항산화능이 최대가 되도록 상기 옥수수를 팽화 또는 로스팅하는 단계이다.

본 발명의 용어, "옥수수"(corn)는 옥수수의 낟알(알갱이, kernel)을 의미하며, 강냉이라고도 불린다.

본 발명에서, 상기 옥수수는 분쇄된 분말의 형태이거나 분쇄되지 않은 낟알 형태일 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않는다.

일반 옥수수의 수분함량은 8 내지 9%인데, 상기와 같이 낮은 수분함량을 갖는 옥수수를 이용하는 경우 옥수수차의 쓴맛이 증가하여 품질이 저하될 수 있으므로, 옥수수의 수분함량을 인위적으로 증가시킨 옥수수를 본 발명에 이용하였다. 또한, 옥수수는 15% 이상의 수분함량을 포함하지 못하는 고유한 특성을 갖는바, 맛 및 기능성 등의 품질이 우수한 옥수수차를 제조하기 위한 목적으로써 본 발명은 13 내지 14%의 수분함량을 포함하는 옥수수를 이용하여 옥수수차를 제조하는 방법을 제공한다.

구체적으로, 상기 옥수수는 13 내지 14%의 수분함량을 포함하는 것일 수 있고, 구체적으로 14%의 수분함량을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 수분함량이 13% 미만이거나 14% 초과인 경우 옥수수차의 품질이 저하되며, 특히 항산화능이 저하되어 기능성이 감소한다.

본 발명의 용어, "팽화"는 옥수수를 볶음처리하는 과정으로, 가압 및 가열하여 옥수수에 포함된 물을 급격히 증발시킴으로써 부피를 팽창시키는 것을 의미한다. 팽창하는 과정에서 옥수수는 다공질이 되고 수분이 제거되므로 전분이 호화된 상태(a-상태)로 유지될 수 있다.

본 발명에서, 상기 팽화는 당업계에 알려진 방법으로 수행할 수 있는데, 고압 상태에서 열을 가하다 급속하게 압력을 제거하여 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 팽화는 옥수수를 가열하여 0.6 내지 1.5 MPa의 압력을 가할 수 있고, 더욱 구체적으로 옥수수를 가열하여 0.9 내지 1.2MPa의 압력을 가할 수 있다. 압력이 0.6MPa 미만인 경우 팽화가 잘되지 않아 옥수수의 가공이 충분히 이루어지지 않고, 1.5MPa 초과인 경우 옥수수가 타게되어 옥수수차의 품질이 저하되며, 특히 항산화능이 저하되어 기능성이 감소한다.

본 발명의 용어, "로스팅"(roasting)은 옥수수를 볶음처리하는 과정으로, 150℃ 이상의 높은 건열을 사용해 수분을 더하지 않고 가열하는 것을 의미한다. 로스팅은 옥수수의 수분을 증발시키고, 이산화탄소를 방출하는데, 로스팅 과정을 거치는 경우 부피는 약 2배까지 증가하고 조직이 다공성으로 바뀌면서 밀도는 반 이하로 감소하게 된다.

본 발명에서, 상기 로스팅은 270 내지 300℃에서 수행하는 것일 수 있고, 구체적으로 290 내지 300℃, 가장 구체적으로 300℃에서 수행하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 상기 로스팅은 40 내지 50분 동안 수행하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 범위 미만의 시간으로 로스팅하는 경우 옥수수의 가공이 충분이 이루어지지 않거게 되며, 상기 범위 초과의 시간으로 로스팅하는 경우 옥수수가 타게되어 옥수수차의 품질이 저하되며, 특히 폴리페놀 또는 플라보노이드 등의 항산화 물질이 파괴되어 항산화 활성이 저하되므로 기능성이 감소한다.

본 발명의 단계 (b)는, 상기 (a) 단계에서 가공한 옥수수에 물을 첨가하고 가열하여 옥수수 열수 추출물을 제조하는 단계로서, 옥수수에 포함된 기능성 성분을 추출하는 과정이다.

본 발명에서, 상기 단계 (b)는, 옥수수 열수 추출물을 제조할 수 있는 한 추출 방법, 추출 시간 등이 제한되지 않는다.

본 발명의 용어, "옥수수차"는 옥수수에 물을 첨가하여 가열한 옥수수 열수 추출물을 의미한다. 본 발명의 옥수수차는 상기 단계 (a)의 볶음 가공 처리를 거친 옥수수를 사용하여 제조되는 것이 특징이며, 이에 따라 우수한 항산화 활성을 갖는 것이 특징이다.

이때, 상기 용어 "추출물"은 상기 (a) 단계에서 가공한 옥수수를 추출 처리하여 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 포함한다.

본 발명의 목적상, 상기 단계 (a) 및 (b)를 거쳐 최종적으로 제조된 옥수수차는 팽화 또는 로스팅 등의 가공하지 않은 옥수수를 사용하여 제조된 옥수수차에 비하여 항산화능이 증대된 것일 수 있다.

또한, 상기 옥수수차는 팽화 또는 로스팅 등의 가공하지 않은 옥수수를 사용하여 제조된 옥수수차에 비하여 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드의 함량이 증대된 것일 수 있다.

또한, 상기 옥수수차는 팽화 또는 로스팅 등의 가공하지 않은 옥수수를 사용여 제조된 옥수수차에 비하여 DPPH 라디칼 소거활성 및 ABTS 라디칼 소거활성이 증대된 것일 수 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 10 내지 14%의 수분함량을 갖는 옥수수에 대하여 팽화 또는 로스팅의 볶음처리를 수행한 후, 이에 물을 가하고 가열하여 옥수수 열수 추출물을 제조함으로써 옥수수차를 제조한 결과, 14%의 수분함량을 갖는 옥수수를 이용하여 제조한 옥수수차가 항산화 활성이 가장 우수함을 확인하였다. 또한, 14%의 수분함량을 갖는 옥수수를 가열하여 0.9 MPa 내지 1.2 MPa의 압력에서 팽화하거나, 14%의 수분함량을 갖는 옥수수를 300℃에서 40 내지 50분 동안 로스팅하여 가공한 옥수수를 사용하는 경우 옥수수차의 항산화 성분의 함량 및 항산화 활성이 최대가 됨을 확인하였다(표 1, 및 도 1 내지 5 참조).

이는, 본 발명의 제조방법을 이용하는 경우 항산화능이 증진된 기능성 옥수수차를 제조할 수 있음을 시사하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 양태는 상기 제조방법으로 제조된 옥수수차를 제공한다.

본 발명의 용어, "옥수수차"의 정의는 전술한 바와 같다.

본 발명의 제조방법에 의해 제조된 옥수수차는 팽화 또는 로스팅의 가공한 옥수수를 사용하여 제조된 것이 특징이며, 가공하지 않은 옥수수를 사용하여 제조된 것에 비하여 항산화능이 증대될 수 있다.

본 발명의 또 다른 하나의 양태는 상기 옥수수차를 포함하는 식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 용어, "옥수수차"의 정의는 전술한 바와 같다.

본 발명의 용어, "식품"은 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 각종 스프, 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 건강기능식품 및 건강식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.

상기 건강기능(성)식품(health functional food)은 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)과 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 '기능(성)'은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 상기 건강식품(health food)은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)은 건강보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강기능식품, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 호용될 수 있다.

구체적으로, 상기 건강기능식품은 본 발명의 옥수수차를 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품 소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용이 없는 장점이 있다.

본 발명의 식품 조성물은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조 가능하며, 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 식품 조성물은 식품으로 인정되는 제형이면 다양한 형태의 제형으로 제한 없이 제조될 수 있다.

또한, 상기 식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다.

또한, 상기 식품 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄; 및 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.

또한, 상기 식품 조성물은 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별하고 적절한 양으로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 제조방법은 옥수수차의 항산화능을 증대시킬 수 있으므로, 기능성이 증진된 옥수수차 및 이를 이용한 식품의 개발에 적극 이용될 수 있다.

도 1은 수분함량 및 볶음처리 방법에 따라 가공된 옥수수의 모습을 보여주는 이미지이다.
도 2는 수분함량 및 볶음처리 방법에 따라 가공된 옥수수를 사용하여 제조된, 옥수수차에 포함된 항산화 성분의 함량을 보여주는 그래프로서, A는 총 폴리페놀 함량 및 B는 총 플라보노이드 함량에 관한 것이다. 서로 다른 첨자(a-d)는 p < 0.05에서 서로 다른 값을 나타내는 것을 의미하며, * 또는 *1)는 p < 0.05, **는 p < 0.01 및 ***는 p < 0.001를 의미한다.
도 3은 수분함량 및 볶음처리 방법에 따라 가공된 옥수수를 사용하여 제조된, 옥수수차의 DPPH 또는 ABTS 라디칼 소거 활성을 보여주는 그래프로서, A는 DPPH 라디칼 소거 활성 및 B는 ABTS 라디칼 소거 활성에 관한 것이다. 서로 다른 첨자(a-e)는 p < 0.05에서 서로 다른 값을 나타내는 것을 의미하며, *** 또는 ***1)는 p < 0.001를 의미한다.
도 4는 로스팅 온도 및 시간에 따라 가공된 옥수수를 사용하여 제조된, 옥수수차에 포함된 항산화 성분의 함량을 보여주는 그래프로서, A는 총 폴리페놀 함량 및 B는 총 플라보노이드 함량에 관한 것이다. 서로 다른 첨자(a-e)는 p < 0.05에서 서로 다른 값을 나타내는 것을 의미한다.
도 5는 로스팅 온도 및 시간에 따라 가공된 옥수수를 사용하여 제조된, 옥수수차의 DPPH 또는 ABTS 라디칼 소거 활성을 보여주는 그래프로서, A는 DPPH 라디칼 소거 활성 및 B는 ABTS 라디칼 소거 활성에 관한 것이다. 서로 다른 첨자(a-e)는 p < 0.05에서 서로 다른 값을 나타내는 것을 의미한다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1. 옥수수 수분함량 및 볶음처리 방법에 따른 옥수수차의 품질 및 항산화능 확인

실시예 1-1. 옥수수차의 품질 특성 확인

품질이 향상된 옥수수차를 제조하기 위하여, 옥수수의 수분함량 및 볶음처리 방법에 따른 옥수수차의 산도, 탁도, 갈색도, 명도, 적색도, 황색도를 측정하였다.

구체적으로, 옥수수는 경기 수원소재의 국립식량과학원 중부작물부에서 2014년 4월 5일 파종하여 수확된 광평옥(Zea mays L. cv. Kwangpyeongok)을 시료로 사용하였다. 상기 옥수수 시료의 수분함량은 8 내지 9%였고, 이를 밀폐용기에 넣고 조정하고자 하는 수분함량에 대한 수분을 첨가하여 저온(4℃)에서 교반하면서 조정하였다. 최종 수분함량을 측정하여 9, 10, 11, 12, 13 또는 14%로 수분 함량을 조정한 옥수수 시료를 옥수수차 제조에 이용하였다.

한편, 볶음처리는 팽화 또는 로스팅 방법으로 수행하였다. 팽화는 팽화기(Shinhak Food Machine Co., Seoul. Korea)에 옥수수 시료 1 kg을 넣고 압력이 0.9 MPa이 될 때까지 가열한 후 불을 끄고 1.2 MPa이 도달할 때까지 방치하였다. 이후 팽화가 되는 것을 방지하기 위해 압력을 서서히 제거하였다. 로스팅은 옥수수 시료를 원적외선 볶음기(FEC-006, Biotech Food Power Co., Incheon, Korea)를 이용하여 수행하였고, 270℃에서 30분간 로스팅하였다.

이후, 일반 가정에서 옥수수차를 끓이는 방법에 따라 옥수수차를 제조하였다. 분쇄하지 않은 볶음 옥수수 시료 2 g을 원통여지에 넣고 고액 추출(solid-liquid extraction, Soxtherm^® rapid extraction system, Gerhardt, Konigswinter, Germany)을 이용하여 증류수 100 ㎖을 가하여 30분 동안 6반복으로 추출하였으며, 추출액을 모아 옥수수차의 품질 특성 분석용 시료로 사용하였다.

품질 특성인 pH는 pH 미터기(Model 320, Thermo Orion, Beverly, MA, USA)를 이용하여 측정하였고, 탁도와 갈색도는 UV-VIS 분광광도계(Multiskan Spectrum Microplate Photometers, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 이용하여 600 및 420 nm에서 투과도와 갈색도를 측정하였다. 명도(L-value, lightness), 적색도(a-value, redness) 및 황색도(b-value, yellowness) 등의 색도는 색차계(CM-3500d, Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다.

한편, 각 항목의 측정값은 SPSS통계 프로그램(Statistical Package Social Science, Version.12.0, IBM Corporation, USA)을 이용하여 각 측정 군의 평균과 표준편차를 산출하였으며 t-검정 및 분산분석(ANOVA)과 다중범위검정(Duncan's multiple range test)으로 시료간의 유의성을 검증하였다.

그 결과, 상기 표 1 및 도 1에서 볼 수 있듯이, 팽화 또는 로스팅한 옥수수를 사용한 각각의 경우에서, 옥수수의 수분함량에 따른 옥수수차의 pH, 탁도, 갈색도, 명도, 적색도, 황색도의 차이는 크지 않은 것을 확인하였다.

한편, 옥수수의 볶음처리 방법에 따른 품질 특성은 서로 다른 것을 확인하였다.

구체적으로, 옥수수차의 pH의 범위는 옥수수를 팽화하는 경우 약 4.36-4.56, 로스팅하는 경우 약 4.36-5.05로서 더 팽화가 더 낮은 pH를 나타내고; 탁도는 팽화의 경우 약 0.009 내지 0.017, 로스팅의 경우 약 0.003 내지 0.006로서 로스팅이 더 낮은 탁도를 나타내고; 갈색도는 팽화의 경우 약 0.116 내지 0.170, 로스팅의 경우 약 0.059 내지 0.091로서 로스팅이 더 낮은 갈색도를 나타내고; 명도는 팽화의 경우 약 19.67 내지 20.89, 로스팅의 경우 약 20.42 내지 21.03으로서 로스팅이 더 높은 명도를 나타내고; 적색도는 팽화의 경우 약 -0.19 내지 0.20, 로스팅의 경우 약 -0.44 내지 -0.21로서 로스팅이 더 낮은 적색도를 나타내고; 황색도는 팽화의 경우 약 6.25 내지 7.90, 로스팅의 경우 약 5.57 내지 6.60으로서 로스팅이 더 낮은 황색도를 나타냄을 확인하였다.

종합하면, 팽화한 옥수수를 사용한 옥수수차는 로스팅한 옥수수를 사용하는 것보다 탁도, 갈색도, 적색도, 황색도가 높으며, pH 및 명도는 낮은 특성을 나타냄을 확인하였다.

상기 결과를 통해, 옥수수의 수분함량은 옥수수차의 품질 특성을 결정짓는 요인은 아니며, 팽화하여 가공한 옥수수를 사용하는 경우 로스팅하여 가공한 옥수수를 사용하는 것에 비하여 더 짙은 색의 옥수수차를 제조할 수 있음을 알 수 있었다.

실시예 1-2. 옥수수차의 항산화성분 함량 확인

항산화능이 증진된 옥수수차를 제조하기 위하여, 옥수수의 수분함량 및 볶음처리 방법에 따른 옥수수차의 폴리페놀, 플라보노이드 함량을 측정하였다.

구체적으로, 상기 실시예 1-1에 따른 방법으로 옥수수차를 제조하였다.

이후, 총 폴리페놀 함량은 다음과 같은 방법으로 측정하였다. 옥수수차 50 ㎕에 2% Na₂CO₃ 용액 1 mL를 가한 후 3분간 방치하여 50% 폴린-시오칼투 시약(Folin-Ciocalteu reagent, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 50 ㎕를 가하였다. 30분 후, 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였고 표준물질인 갈산(gallic acid, Sigma-Aldrich)를 사용하여 검량선을 작성하였으며, 시료 g 중의 mg 갈산 동등량(GAE, dry basis)로 나타내었다.

총 플라보노이드 함량은 다음곽 같은 방법으로 측정하였다. 옥수수차 250 ㎕에 증류수 1 mL과 5% NaNO₂ 75 ㎕를 가한 다음, 5분 후 10% AlCl₃6H₂O 150 ㎕를 가하여 6분 방치하고 1 N NaOH 500 ㎕를 첨가하고, 11분 후 반응액의 흡광도 값을 510 nm에서 측정하였다. 표준물질인 (+)-카테킨(catechin, Sigma-Aldrich)을 사용하여 검량선을 작성하였으며, 시료 g 중의 mg 카테킨 동등량(CE, dry basis)으로 나타내었다.

그 결과, 도 2의 A 및 B에서 볼 수 있듯이, 팽화 또는 로스팅한 각각의 경우에서, 옥수수차의 항산화성분 함량은 옥수수의 수분함량에 따라 서로 차이를 나타며, 수분함량이 높을수록 항산화성분의 함량이 높은 경향을 나타냄을 확인하였다.

구체적으로, 총 폴리페놀 함량은 9%의 수분함량을 갖는 옥수수를 이용하는 경우 약 4.68 내지 4.92 mg GAE/g, 14%의 수분함량을 갖는 옥수수를 이용하는 경우 약 5.39 내지 5.95 mg GAE/g를 포함하고 있음을 확인하였고; 총 플라보노이드 함량은 9% 수분함량 옥수수의 경우 약 758 내지 659 ㎍ CE/g, 14% 수분함량 옥수수의 경우 약 1121 내지 1270 ㎍ CE/g를 포함하고 있음을 확인하였다.

종합하면, 옥수수차에 포함된 총 폴리페놀 또는 총 플라보노이드 등 항산화 물질의 함량은 13 내지 14%의 수분함량을 갖는 옥수수를 사용하는 경우 최대가 됨을 확인하였다.

한편, 옥수수를 볶음처리하는 경우 볶음처리하지 않은 옥수수에 비하여 항산화 성분의 함량이 현저하게 증가하는 것을 확인하였다.

또한, 볶음처리 방법에 따라서도 함량의 차이를 나타내며, 13 내지 14%의 수분함량을 갖는 옥수수를 이용하여 옥수수차를 제조하는 경우, 팽화한 옥수수를 사용하는 것이 로스팅한 옥수수를 사용한 것보다 옥수수차에 포함된 총 폴리페놀 또는 총 플라보노이드의 함량이 더 높음을 확인하였다.

구체적으로, 14% 수분함량 옥수수를 이용할 때, 총 폴리페놀 함량은 상기 옥수수를 팽화하는 경우 5.95 mg GAE/g, 로스팅하는 경우 5.39 mg GAE/g로서 팽화한 옥수수가 더 높은 총 폴리페놀 함량을 나타내고; 총 플라보노이드 함량은 상기 옥수수를 팽화하는 경우 1270 ㎍ CE/g, 로스팅하는 경우 1121 ㎍ CE/g로서 팽화한 옥수수가 더 높은 총 폴리페놀 함량을 나타냄을 확인하였다.

종합하면, 옥수수차에 포함된 총 폴리페놀 또는 총 플라보노이드 등 항산화 물질의 함량은 볶음처리한 옥수수를 사용하고, 볶음처리로써 팽화한 옥수수를 사용하는 경우 최대가 됨을 확인하였다.

상기 결과를 통해, 13 내지 14%의 수분함량을 갖는 옥수수를 사용하고, 상기 옥수수를 볶음처리, 구체적으로 팽화하여 가공한 것을 사용하는 경우 항산화 성분의 함량이 최대가 되는 옥수수차를 제조할 수 있음을 알 수 있었다.

실시예 1-3. 옥수수차의 항산화 활성 확인

항산화능이 증진된 옥수수차를 제조하기 위하여, 옥수수의 수분함량 및 볶음처리 방법에 따른 옥수수차의 DPPH, ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다.

이후, DPPH 라디칼 소거 활성은 0.2 mM DPPH 용액(99.9% 에탄올에 용해) 0.8 mL에 시료 0.2 mL를 첨가한 후 520 nm에서 정확히 30분 후에 흡광도 감소치를 측정함으로써 확인하였다. ABTS 라디칼 소거 활성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다. ABTS 7.4 mM과 과황산칼륨(potassium persulphate) 2.6 mM을 하루 동안 암소에 방치하여 ABTS 양이온을 형성시킨 후 이용액을 735 nm에서 흡광도 값이 1.4∼1.5가 되도록 몰 흡광계수(ε=3.6×10⁴ M^－1cm^－1)를 이용하여 에탄올로 희석하였다. 희석된 ABTS 용액 1 mL에 추출액 50 ㎕를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다. 상기 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성은 시료 100 g당 mg TE(Trolox equivalent antioxidant capacity)로 표현하였다.

그 결과, 도 3의 A 및 B에서 볼 수 있듯이, 팽화 또는 로스팅한 각각의 경우에서, 옥수수차의 항산화 활성은 옥수수의 수분함량에 따라 서로 차이를 나타내며, 옥수수의 수분함량이 증가할수록 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능이 증진되는 것을 확인하였다.

한편, 옥수수를 볶음처리하는 경우 볶음처리하지 않은 옥수수에 비하여 항산화 활성이 현저하게 증가하는 것을 확인하였다.

또한, 볶음처리 방법에 따라서도 활성에 차이를 나타내며, 9 내지 14%의 수분함량을 갖는 옥수수를 이용하여 옥수수차를 제조하는 경우, 팽화한 옥수수를 사용하는 것이 로스팅한 옥수수를 사용한 것보다 옥수수차의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능이 더 높음을 확인하였다.

구체적으로, 14% 수분함량 옥수수를 이용할 때, DPPH 라디칼 소거능은 상기 옥수수를 팽화하는 경우 159 mg TE/100g, 로스팅하는 경우 120 mg TE/100g로서 팽화한 옥수수를 사용한 경우 더 높은 DPPH 라디칼 소거능을 나타내고; ABTS 라디칼 소거능은 상기 옥수수를 팽화하는 경우 508 mg TE/100g, 로스팅하는 경우 362 mg TE/100g로서 팽화한 옥수수를 사용한 경우 더 높은 ABTS 라디칼 소거능을 나타냄을 확인하였다.

종합하면, 옥수수차에 포함된 DPPH 또는 ABTS 라디칼 소거능은 볶음처리한 옥수수를 사용하고, 볶음처리로써 팽화한 옥수수를 사용하는 경우 최대가 됨을 확인하였다.

상기 결과를 통해, 수분함량이 높은 옥수수를 이용하고, 상기 옥수수를 볶음처리, 구체적으로 팽화하여 가공한 것을 사용하는 경우 항산화능이 최대가 되는 옥수수차를 제조할 수 있음을 알 수 있었다.

실시예 2. 옥수수 볶음처리 조건에 따른 옥수수차의 항산화능 확인

실시예 2-1. 옥수수차의 항산화성분 함량 확인

상기 실시예 1을 통해, 볶음처리한 옥수수를 사용하는 경우 옥수수차의 항산화능이 더욱 증대됨을 확인한바, 옥수수차의 항산화능을 더욱 향상시킬 수 있는 볶음처리 가공 조건을 확인하고자 하였다.

구체적으로, 볶음처리 방법으로써 로스팅을 수행하였고, 로스터기(FEC-006, Biotech Co., Incheon, Korea)를 이용하여 200, 220, 250, 270 또는 300℃의 온도, 20, 30, 40, 50 또는 60분의 시간 조건을 설정하였다. 상기 조건으로 로스팅한 옥수수는 분석 직전에 분쇄하여 사용하였다. 이후, 상기 실시예 1-1 및 1-2에 따른 방법으로 옥수수차를 제조하였고, 상기 실시예 1-2에 따른 방법으로 총 폴리페놀 및 총 플라보이드 함량을 확인하였다.

그 결과, 도 4의 A 및 B에서 볼 수 있듯이, 270 내지 300℃의 온도에서 40 내지 50분 동안 로스팅한 옥수수를 사용하는 경우 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 증가하는 경향을 나타냄을 확인하였다.

구체적으로, 로스팅 온도에 따른 옥수수차의 총 폴리페놀 함량은 200℃인 경우 약 2 내지 3 mg GAE/g, 300℃인 경우 약 4 내지 11 mg GAE/g로서 300℃에서 로스팅한 옥수수를 사용한 경우 더 높은 총 폴리페놀 함량을 나타내고; 총 플라보노이드 함량은 200℃인 경우 약 400 내지 900 ㎍ CE/g 이고, 300℃인 경우 약 900 내지 1500 ㎍ CE/g로서 300℃에서 로스팅한 옥수수를 사용한 경우 더 높은 총 플라보노이드 함량을 나타냄을 확인하였다.

아울러, 300℃의 로스팅 온도에서, 로스팅 시간에 따른 옥수수차의 총 폴리페놀 함량은 20 내지 30분인 경우 약 4 내지 6 mg GAE/g, 40 내지 50분인 경우 약 10 내지 11 mg GAE/g로서, 40 내지 50분 동안 로스팅한 옥수수를 사용하는 경우 더 높은 총 폴리페놀 함량을 나타내며; 총 플라보노이드 함량은 20 내지 30분인 경우 약 900 내지 1200 ㎍ GAE/g, 40 내지 50분인 경우 약 1400 내지 1600 ㎍ CE/g로서, 40 내지 50분 동안 로스팅한 옥수수를 사용하는 경우 더 높은 총 플라보노이드 함량을 나타냄을 확인하였다.

한편, 300℃의 로스팅 온도에서, 60분 동안 로스팅하는 경우 오히려 폴리페놀 및 플라보노이드가 분해되어 그 함량이 측정되지 않음을 확인하였다.

종합하면, 옥수수차에 포함된 총 폴리페놀 또는 총 플라보노이드 등 항산화 물질의 함량은 270 내지 300℃의 온도에서 40 내지 50분 동안 로스팅하여 가공한 옥수수를 사용하는 경우 최대가 됨을 확인함에 따라, 상기의 로스팅 조건으로 가공한 옥수수를 사용하는 경우 항산화능이 최대가 되는 옥수수차를 제조할 수 있음을 알 수 있었다.

실시예 2-2. 옥수수 로스팅 조건에 따른 옥수수차의 항산화 활성 확인

구체적으로, 상기 실시예 2-2에 따른 방법으로 로스팅한 옥수수를 이용하여, 상기 실시예 1-1에 따른 방법으로 옥수수차를 제조하였고, 상기 1-3에 따른 방법으로 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다.

그 결과, 도 5의 A 및 B에서 볼 수 있듯이, 옥수수를 270 내지 300℃의 온도에서 40 내지 50분 동안 로스팅하는 경우 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능이 가장 높음을 확인하였다.

구체적으로, 로스팅 온도에 따른 DPPH 라디칼 소거능은 200℃인 경우 약 10 내지 15 mg TE/100g, 300℃인 경우 약 15 내지 45 mg TE/100g로서, 300℃에서 로스팅한 옥수수를 사용한 경우 더 높은 DPPH 라디칼 소거능을 나타내고; ABTS 라디칼 소거능은 200℃인 경우 약 35 내지 50 mg TE/100g, 300℃인 경우 약 960 내지 110 mg TE/100g로서, 300℃에서 로스팅한 옥수수를 사용하는 경우 더 높은 ABTS 라디칼 소거능을 나타냄을 확인하였다.

아울러, 300℃의 로스팅 온도에서, 로스팅 시간에 따른 DPPH 라디칼 소거능은 20 내지 30분인 경우 약 15 내지 25 mg TE/100g, 40 내지 50분인 경우 약 35 내지 45 mg TE/100g로서, 40 내지 50분에서 로스팅한 옥수수를 사용하는 경우 더 높은 DPPH 라디칼 소거능을 나타내고; ABTS 라디칼 소거능은 20 내지 30분인 경우 약 30 내지 50 mg TE/100g, 40 내지 50분인 경우 약 90 내지 110 mg TE/100g로서 300℃에서 로스팅한 옥수수를 사용하는 경우 더 높은 ABTS 라디칼 소거능을 나타냄을 확인하였다.

종합하면, 옥수수차의 DPPH 또는 ABTS 라디칼 소거능은 270 내지 300℃의 온도에서 40 내지 50분 동안 로스팅하여 가공한 옥수수를 사용하는 경우 최대가 됨을 확인함에 따라, 상기의 로스팅 조건으로 가공한 옥수수를 사용하는 경우 항산화능이 최대가 되는 옥수수차를 제조할 수 있음을 알 수 있었다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

(a) 옥수수를 팽화 또는 로스팅하여 가공하는 단계; 및
(b) 상기 옥수수에 물을 첨가하여 가열하는 단계를 포함하는, 옥수수차의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 옥수수는 13 내지 14%의 수분함량을 포함하는 것인, 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 팽화는 옥수수를 가열하여 0.9 내지 1.2 MPa의 압력을 가하는 것인, 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 로스팅은 270 내지 300℃에서 수행하는 것인, 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 로스팅은 40 내지 50분 동안 수행하는 것인, 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 옥수수차는 가공하지 않은 옥수수를 사용하여 제조된 옥수수차에 비하여 항산화능이 증대된 것인, 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 옥수수차는 가공하지 않은 옥수수를 사용하여 제조된 옥수수차에 비하여 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드의 함량이 증대된 것인, 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 옥수수차는 가공하지 않은 옥수수를 사용하여 제조된 옥수수차에 비하여 DPPH 라디칼 소거활성 및 ABTS 라디칼 소거활성이 증대된 것인, 제조방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 옥수수차.
제9항의 옥수수차를 포함하는 식품 조성물.