KR20190081059A

KR20190081059A - 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법

Info

Publication number: KR20190081059A
Application number: KR1020170183346A
Authority: KR
Inventors: 박은주; 박재희; 이윤정; 최미주; 최지혜; 이은영; 남은미
Original assignee: 경남대학교 산학협력단
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-07-09

Abstract

본 발명은 항산화력 증강을 위한 혼합과일 스낵바 제조 방법에 관한 것으로, 일상생활에서 스트레스에 노출된 현대인들의 항산화력 증가를 통한 건강한 삶 영위에 기여하기 위해 7종류의 혼합과일스낵바를 개발하여, 총폴리페놀 함량, 총플라보노이드 함량 및 ORAC 활성을 측정하였다. 혼합과일 스낵바의 총폴리페놀 함량은 5~55mg GAE/100g이었으며, 총플라보노이드 함량은 0.5~5.5mg QE/100g이었다. ORAC 활성은 20000~85000μM TE/100g으로 혼합과일스낵바의 항산화활성을 확인할 수 있었다. 그리고 혼합과일 스낵바의 항산화활성을 인체중재시험을 통해 확인하였는데, 이때 성인 1일 비타민 C 권장량 100 mg의 1/3에 해당하는 36.7mg에 해당하는 양의 혼합과일 스낵바를 흡연자들에게 7일 동안 섭취 시킨 후 혈액의 생화학적 변화와 체내 항산화대사에 미치는 영향을 분석하였다. 대조군은 혼합과일 스낵바를 섭취하지 않고, 일상생활을 유지하는 조건으로 0일과 7일에 채혈만 실시하였다. 대조군과 혼합과일스낵바 섭취군간의 나이, 흡연량, 키, 체중, BMI, 체지방, 수축기혈압, 확장기혈압, 혈당은 유의적 차이를 보이지 않았다. 그러나 중성지질에서 혼합과일스낵바 섭취군에서 섭취 전 0일 보다 섭취 후 7일에 중성지질이 120.7±16.2에서 77.2±4.6로 유의적으로 감소하였으며, 대조군에서는 0일과 7일 중성지질 농도에 유의적 차이를 보이지 않았다. 체내 지질과산화물 형성의 지표로 사용되는 혈장 LDL 내 conjugated diene 농도는 대조군과 섭취군에서 섭취 전과 후는 유의적 차이를 보이지 않았으나, 대조군(5.4± 1.8μM)과 섭취군(2.9± 0.4)의 7일의 CD 농도를 비교해 보면 혼합과일 스낵바 섭취군에서 유의적으로 감소하였음을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명에서는 개발한 혼합과일 스낵바는 스트레스를 받는 현대인들의 항산화력 증강을 위한 기능성 식품임을 확인할 수 있는 독특한 효과가 있다.

Description

항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법{Method for manufacturing a mixed fruit snack bar for enhancing antioxidant activity}

본 발명은 혼합과일스낵바 제조방법에 관한 것으로서, 특히 항산화력이 우수한 과채류 및 유기식재료 갖는 혼합과일스낵바 고안을 통해, 일상생활에서 유발되는 산화적스트레스(Oxidative Stress)에 대한 인체의 민감성에 대응하도록 한 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법에 관한 것이다.

최근 연구에 따르면, 식생활 및 흡연, 음주, 과도한 운동 등의 생활습관과 같은 외재적 요인이나 체내 대사과정과 같은 내재적 요인은 과도한 활성산소종(Reactive Oxygen Species)에 의한 산화적 스트레스(Oxidative Stress)상태를 유도하고, 이로 인한 DNA 손상은 암 발생과 매우 높은 상관성을 나타내는 것으로 알려져 있다.

인간은 평생을 살면서 여러 유해한 환경에 노출되어 살아가는데, 이런 유해한 환경은 주로 유전적으로 돌연변이를 일으키는 물질이나 발암물질 등을 함유하고 있는 경우가 많으며, 인간의 생활양식 중 식사요인과 흡연이 가장 직접적인 인자이다.

다수의 연구에서 비타민 C, 비타민 E, 카로티노이드, 티올(Thiols) 등이 활성산소로 유도되는 산화적 손상을 개선시키는 것으로 보고되고 있으며, 역학연구에서는 과일과 채소가 풍부한 식이를 섭취하는 사람은 암, 동맥경화 및 만성 질환을 예방할 수 있는 것으로 보고되고 있다. 특히 흡연자에게 라이코펜(Lycopene)이 풍부한 토마토 주스를 4주 동안 섭취시켰을 때 지질 과산화 수준이 감소하였다는 보고에서도 이를 확인할 수 있다. 최근 호주 시드니대학의 연구지에서도 45세 이상 성인 6만 명을 대상으로 과일과 채소 섭취 여부, 생활습관, 정신적 스트레스 지수 등을 4년간 관찰한 결과 하루 3~4회 채소와 과일을 섭취하는 사람은 하루 1회 미만 섭취하는 사람에 비해 스트레스 발생 정도가 12% 낮은 것으로 보고되었다. 따라서 활성산소를 제거하기 위해 항산화 영양소를 지속적으로 섭취하는 것이 매우 중요하다.

2017년 03월 17일자 국내 과일섭취의 변화에 대한 모 일간지 기사에서는‘과일섭취소비 형태가 변화하고 있으며, 건조과일 간식은 맛, 건강, 편의성을 갖추며 소비시장이 증가하고 있다.’고 밝히고 있다. 또한 1인 가구가 늘어나면서 소비자들이 과일을 따로 사먹는 것을 번거로워하는 만큼 생과일주스나 컵 과일 시장의 소비가 확대되었다고 한다. 이러한 과일 시장의 소비 확대는 건강과 미용에 관심이 많은 소비자들이 과일은 웰빙 식품으로 인식하고 있기 때문에 증가할 과일소비에 대비해 연중 공급 가능한 기술개발의 필요성이 대두되고 있다.

유기농과 내추럴 제품의 최신 트랜드를 한눈에 볼 수 있는 2017년‘내추럴 프로덕트 엑스포(Natural Products Expo West)’에서 건조 과일 스낵과 스낵바가 강세를 보였다. 건조 과일 스낵은 과일을 건조하면서 더욱 풍부해진 영양소와 쫄깃한 식감 때문에 몇 년째 건강 스낵으로 인기를 끌고 있으며, 동결건조와 열풍건조 등 제조 방법을 달리한 다양한 제품들이 소개되었다.

그러나, 기존의 건조과일 가공식품들은 과일을 잘라서 건조한 형태가 다수이며, 현재 시판중인 시리얼 바에는 건조과일류가 소량 혼합 형태의 제품이 출시되고 있으나 과일의 주성분인 제품은 전무한 상태이다.

따라서 본 발명에서는 과일이 주성분인 혼합과일 스낵바를 통해 부족한 과일섭취를 보충하며, 기존의 에너지 바와 같은 스낵바의 개념에서 저칼로리영양 바, 비타민영양 바 등의 건강스낵바라는 이미지를 추구하도록 하는 전혀 새로운 혼합과일 스낵바 제조 방법을 제안한다.

본 발명의 목적은 항산화력이 우수한 배, 사과, 귤, 블루베리, 파인애플, 바나나, 단호박 등의 과채류와 당근 생강 아몬드 우유 등을 갖는 혼합과일스낵바 고안을 통해, 일상생활에서 유발되는 산화적스트레스(Oxidative Stress)에 대한 인체의 민감성에 대응하도록 하며, 항산화 및 항스트레스 활성을 가진 기능성 가공식품 개발이 가능하도록 한 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법을 제공한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 항산화력(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC value)을 측정하여 혼합과일 스낵바의 최적 배합비를 갖도록 하되, 상기 배합비는 배42.6g + 생강0.7g + 당근14.2g + 사과14.2g + 우유28.3g인 제1 타입과, 포도16.7g + 귤16.7g + 블루베리16.7g + 사과16.7g + 우유33.2g인 제2 타입 시료와, 사과49.9g + 배 16.6g + 생강 0.3g + 우유 33.2g인 제3 타입 시료와, 귤42.9g + 당근14.3g + 파인애플30g + 우유60g인 제4 타입 시료와, 딸기42.9g + 당근14.3g + 바나나14.3g + 우유28.6g인 제5 타입 시료와, 단호박30g + 호두5g + 아몬드5g + 두유60g인 제6 타입 시료 및 고구마30g + 호두5g + 아몬드5g + 두유60g인 제7 타입 시료 중에서 어느 하나가 선택되는 제1 단계와; 상기 선택된 시료의 혼합과일을 고속믹서기 혹은 저속믹서기로 즙을 낸 다음 바 타입(bar type)의 틀에 부어 -80℃ 냉동고에 동결시키는 제2 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 항산화력 증강을 위한 혼합과일 스낵바 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 혼합과일 스낵바의 총 폴리페놀 함량은 5~55mg GAE/100g이며, 총 플라보노이드 함량은 0.5~5.5mg QE/100g이고, ORAC 활성은 20000~85000μM TE/100g인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 타입 내지 제7 타입의 혼합과일 스낵바를 제조하여 7일간 선택적으로 섭취함으로써, 일상생활에서 유발되는 산화적스트레스(oxidative stress)에 대한 항산화력을 증강시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은, 상기 제5 타입 시료가장 높았으며, 그 다음 순서로 상기 제2 타입 시료, 상기 제3 타입 시료, 상기 제1 타입 시료, 상기 제4 타입 시료, 상기 제6 타입 시료 및 상기 제7 타입 시료 순으로 나타내는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 ORAC 활성은, 상기 제5 타입 시료에서 가장 높았으며, 그 다음 순서로 상기 제2 타입 시료, 상기 제4 타입 시료, 상기 제3 타입 시료, 상기 제1 타입 시료, 상기 제6 타입 시료 및 상기 제7 타입 시료 순으로 나타내는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 고속믹서기는, 28000rpm으로 분쇄하며 상기 과채류에 비해 상대적으로 딱딱한 당근과 생강, 호두 및 아몬드와 같은 시료를 분쇄하고, 상기 저속믹서기는 40rpm으로 분쇄하며, 상기 연질의 과채류를 분쇄하되, 상기 연질의 과채류와 당근과 생강, 호두 및 아몬드를 분리하여 각각 분쇄한 후, 다시 제1 타입 내지 제7 타입의 시료별로 혼합시켜 상기 고속믹서기 혹은 저속믹서기로 재차 분쇄되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

(1)본 발명은 국내에서 전무한 혼합과일스낵바 제조 기술의 확보는 물론, 혼합과일스낵바 가공 기술의 건강기능식품 분야에 도입이 가능하다.

(2)본 발명의 혼합과일스낵바는 스트레스를 받는 현대인들의 항산화력 증강을 위한 기능성 식품임을 확인할 수 있어, 다양한 과일을 혼합하여 다양한 맛과 형태를 가진 스낵바 개발은 물론, 항산화 및 항스트레스 활성을 가진 기능성 가공식품 개발이 가능한 독특한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법에 대한 플로워 챠트
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법에 대한 총 폴리페놀(Total Polyphenol) 함량 측정 값을 나타낸 그래프
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법에 대한 총 플라보노이드(Total Flavonoid) 함량 측정 값을 나타낸 그래프
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법에 대한 ORAC(Oxygen Radical Absorbance Capacity) 활성 측정 값을 나타낸 그래프
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법에 대한 컨쥬게이티드 다이엔(Conjugated Diene) 측정 값을 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 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법의 기술적 구성은, 크게 항산화화력(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC Value)을 측정하여 최적 배합비를 갖도록 하되, 배, 사과 , 포도, 귤, 블루베리, 파인애플, 딸기, 바나나, 단호박, 고구마, 생강, 당근, 아몬드 및 두유로 이루어지며, 이들은 모두가 항산화력이 우수하여 일상생활에서 유발되는 산화적스트레스(Oxidative Stress)에 대한 인체의 민감성을 갖는 사람에게 단기간 섭취시켰을 때, 항산화력을 크게 증강시킬 수 있다.

여기서 본 발명의 실시 예에 따른 상기‘혼합과일스낵바’라는 용어는 과일 중심의 단호박, 고구마, 생강, 당근 아몬드 및 두유가 포함된 것을 말한다.

먼저, 본 발명의 항산화력 증강을 위한 혼합과일스낵바 제조 방법에 사용되는 구성 재료의 성분 및 효능에 대하여 상세하게 설명한다.

배는, 수분함량이 매우 높으며 한방에서 예로부터 기침, 가래, 천식, 해열, 숙취, 이뇨, 변비 치료에 사용되어져 왔다(Yu, T.J. 1989. The food guide. Munundang, Seoul, Korea. p. 166). 이러한 배에는 칼슘, 나트륨, 마그네슘, 인 등이 많이 함유되어 있으며(Lee, D.S., S.k. Woo, C.B. Yang. 1975. Studies on the chemical composition of major fruits in Korea. Kor J Food Sci Teehnol 4: 123-139) 배의 과육과 과피 등에는 폴리페놀 물질이 다량으로 함유되어 있어서 항암, 항염, 항산화 등의 기능성을 가지고 있다(Hasimoto F, Nonaka GI, Nishioka I. 1989. Tannins and related compound from Oulog tea. Chem Pharm Bull. 37: 3255-3263. Jangaard NO. 1970. Thin-layer chromatography of some plant phenolics. J Chromat 50: 146-148. Okuda T, Yoshida T, Ashida M. 1981. Tannins of medicainal plants and drugs. Hetero Cycles 16: 1618-1622).

사과는, 유기산과 당류와 같은 기호성 성분 이외에도 비타민, 미네랄 성분 및 폴리페놀화합물과 같은 생리활성물질들을 함유하고 있으며, 그 중에서 chlorogenic acid, caffeic acid, epicatechin과 같은 폴리페놀 물질(van Boekel MA, Jongen WM. 1997. Product quality and food processing: how to quantify the healthiness of a product, Cancer Lett, 114: 65-69)은 활성산소에 의한 생체 성분의 산화적 손상에 의하여 유발되는 동맥경화, 당뇨, 고혈압을 비롯하여 각종 암과 같은 퇴행성 질환의 예방에 효과가 있는 것으로 보고되고 있다(Manach C, Mazur A, Scalbert A. 2005. Polyphenols and prevention of cardiovascular diseases, Curr Opin Lipidol, 16: 77-84, Mennen LI, Sapinho D, De Bree A (2004) Consumption of foods rich in flavonoids is related to a decreased cardiovascular risk in apparently healthy French women. J Nutr 134: 923-926).

포도는, 페놀성 성분을 다량 함유하고 있으며, 포도에 (+)카테킨, (-)에피카테킨, 프로시아니딘 및 라스베라트롤 등이 심장질환 예방(Ghiselli A, Nardini M, Baldi A, Scaccini C. 1998. Antioxidant activty of different phenolic fractions separated from an Italian red wine. J Agric Food Chem 46: 361-367), 인지질 산화 및 혈소판 응집 저해작용(Landrault N, Poucheret P, Ravel V, Gasc F, Cros G, Teissedre P-L. 2001. Antioxidant capacities and phenolics levels of French wines from different varities and vintage. J Agric Food Chem 49: 3341-3348), 항암작용(Kim KS, Ghim SY, Seu YB, Song BH. 1999. High level of trans-resveratrol, a natural anti-cancer agent found in Korea Noul red wine. J Microbiol Biotechnol 9: 691-693)등의 주요 생리활성이 알려지고 있다.

귤은, 과피 및 과육부분에 많이 함유되어 있는 flavonoids와 식이섬유 등에 의해 항산화작용을 가지는 것으로 보고되고 있다(Kang YJ, Yang MH, Ko WJ, Park SR, Lee BG. 2005. Studies on the major components and antioxidative properties of whole fruit powder and juice prepared from premature mandarin orange. Korean J Food Sci Technol 37: 783-788).

블루베리는, 항산화작용과 시력증진작용 등의 강력한 기능성을 보유한 원예작물의 하나로 병해충이 적어 무농약으로도 재배할 수 있는 친환경적 작물로알려져있다(Schmidt BM, Howell AB, McEniry B, Knight CT, Seigler D, Erdman JW Jr, Lila MA. 2004. Effective separation of potent antiproliferation and antiadhesion components from wild blueberry (Vaccinium angustifolium Ait .) fruits. J Agric Food Chem 52: 6433-6442, Sellappan S, Akoh C, Krewer G. 2002. Phenolic compounds and antioxidant capacity of Georgia-grown blueberries and blackberries. J Agric Food Chem 50: 2432-2438).

파인애플은, 식육연화 작용을 나타내는 단백질 분해 효소 작용이 있어 식품의 품질개선과 더불어 소화제와 같은 제약산업 등 다양한 분야에서 사용되어지고 있다(Choi C, Son GM. Cho YJ, Chun SS, Lim SI, Seok YR. 1992. Purification and characteristics of bromelain from Korean pineapple. J Korean Agric Chem Soc 35: 23-29).

딸기는, 유기산을 다량 함유하고 있어 신맛이 나며, 비타민 C와 quercetin, caffeic acid, ferulic acid, flavanol 류 등의 다양한 항산화 물질이 함유되어 있다. 본초강목에서는 딸기는 신장에 좋으며 간을 보호하고 피부를 곱게 하고 머리를 검게 하며 폐 질환에도 효과가 있는 것으로 보고하고 있다. 또한 유리 및 결합형 페놀성 화합물과 안토시아닌을 다량 함유하고 있어 항산화활성과 인간의 간암세포인 HepG2 세포에 대한 증식 억제 작용을 하는 것으로 알려져 있다(Meyers KJ, Watkins MP, Pritts MP, Liu RH. 2003. Antioxidant and antiproliferative activities of strawberries. J Agric Food Chem 51: 6887~6892, 윤선주, 조준구, 최웅규, 권대준. 2007. 냉동저장 및 추출방법에 의한 딸기의 생리활성변화. 생명과학회지 17: 1734~1738).

바나나는, 바나나에는 칼륨이 풍부하게 들어있어 나트륨의 과다섭취로 인한 칼륨 부족으로 인해 영향을 받는 고혈압 환자들의 혈압을 정상으로 유지하는데 큰 도움을 준다. 또한 나트륨을 체외로 배출하는 데에도 효과적이며, 비타민 B6가 풍부하게 함유되어 있어 뇌 활동을 촉진해 정신을 맑게 해주고 긴장된 근육을 이완시켜 몸을 편안히 해주기도 한다. 또한 백혈구를 증가시켜 면역력까지 증가시키는 효과도 있다. 그리고 펙틴이라는 성분은 섬유질이 풍부하여 체내 독소를 배출해주고 소화를 촉진시켜 장운동을 활발하게 해주어 변비에 뛰어난 효능을 가지고 있다.

단호박은, 90년대 후반부터 국내에 재배가 급증하였고 β-카로틴의 함량이 높을 뿐만 아니라 비타민류, 칼슘, 나트륨, 인 등의 영양소와 섬유질이 풍부한 건강식으로 소비가 증가하고 있다(김성란, 하태열, 송효남, 김윤숙, 박용곤. 2005. 단호박과 늙은 호박의 영양성분 및 항산화활성 비교. 한국식품과학회지 37: 171-177).

고구마는, 최근에 안토시아닌, 폴리페놀, β-카로틴, 얄라핀, 식이섬유, 강글리오시드, 칼륨 등의 공급원으로서 고구마의 기능성이 확인되면서 기호식품 및 건강기능식품의 소재로서 새롭게 인식되고 있으며(Yoshimoto M. 2001. New trends of processing and use of sweet potato in Japan. Farming J pn 35: 22-28), 벼의 대체작물로서 농업인의 소득을 유지시켜 줄 수 있는 작목으로 각광받고 있어 재배면적과 생산량이 점차 증가하고 있다(Park JS, Chung BW, Bae JO, Lee JH, Jung MY, Choi DS. 2008. Effects of sweet potato cultivars and koji types on general properties and volatile flavor compounds in sweet potato soju. Korean J Food Sci Technol 42: 468-474).

생강은, 매운 맛과 고유의 향을 내며, 항산화 작용이 매우 뛰어나서 노화 방지에 좋다. 활성 산소를 억제해서 세포의 노화를 억제해 주고 잔병치레를 줄여준다.

당근은, 당근에 많이 함유되어 있는 카로테노이드는 비타민 A의 전구체로서 항암작용 및 성인병예방 등의 기능적 특성이 알려져 있다.

아몬드는, 비타민E, 단백질, 식이섬유, 칼슘, 마그네슘, 철분, 인등이 고루 포함되어있다. 필수 영양소를 많이 함유하고 있으며, 콜레스테롤이 없고, 포화지방이 낮아서 식재로뿐만 아니라 스낵재료, 다이어트식품으로도 각광 받고 있다. 또한 효능으로는 콜레스테롤 수치를 낮춰주고, 심장질환, 뇌졸증, 당뇨, 암등에도 강력한 보호 작용을 하는 성분이 포함되어 있다.

두유는, 동맥경화증 등 성인병을 일으킬 수 있는 포화지방산이 아닌 불포화지방산을 함유하고 있을 뿐만 아니라, 체질의 산성화를 막는 데 효과가 있는 알칼리 성분을 많이 함유하고 있다.

[실시 예]

1) 혼합과일 스낵바 제조

도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 7가지 타입의 혼합과일스낵바 제조 방법에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 실시 예에서는 후술되는 항산화력(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC Value)을 측정하여 제1 타입 내지 제7 타입 시료에 대한 혼합과일스낵바의 최적 배합비를 갖도록 한다.

즉, 상기 최적의 배합비는 배42.6g + 생강0.7g + 당근14.2g + 사과14.2g + 우유28.3g인 제1 타입과, 포도 16.7g + 귤 16.7g + 블루베리 16.7g + 사과 16.7g + 우유 33.2g인 제2 타입 시료와, 사과 49.9g + 배 16.6g + 생강 0.3g + 우유 33.2g인 제3 타입 시료와, 귤 42.9g + 당근 14.3g + 파인애플 30g + 우유 60g인 제4 타입 시료와, 딸기 42.9g + 당근 14.3g + 바나나 14.3g + 우유 28.6g인 제5 타입 시료와, 단호박 30g + 호두 5g + 아몬드 5g + 두유 60g인 제6 타입 시료 및 고구마 30g + 호두 5g + 아몬드 5g + 두유 60g인 제7 타입 시료 중에서 어느 하나가 선택되는 제1 단계(S100)를 갖는다.

다음은, 상기 제1 타입 내지 제7 타입 시료 중에서 선택된 혼합과일 시료를 고속믹서기(28000rpm) 혹은 저속믹서기(40rpm)로 즙을 낸 다음 바 타입(bar type)의 틀에 부어 -80℃ 냉동고에 동결시키는 제2 단계(S200)를 갖는다.

본 발명의 실시 예에 따른 7가지 타입의 시료에 대한 혼합재료 및 조성 비율을 표 1에 나타내었다.

여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 표 1의 7가지 타입의 시료에 대한 혼합재료 및 비율에 의해 제조되는 혼합과일스낵바는 일상생활에서 스트레스에 노출된 현대인들의 항산화력 증가를 통한 건강한 삶 영위에 기여하기 위해 항산화력(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC Value)을 측정하여 혼합과일스낵바의 최적 배합비를 갖도록 구성하였다. 즉, 혼합과일스낵바의 총 폴리페놀 함량은 5~55mg GAE/100g이고, 총 플라보노이드 함량은 0.5~5.5mg QE/100g이며, ORAC 활성은 20000~85000μM TE/100g이 되도록 7가지 타입의 혼합재료 및 조성 비율을 적용하였다.

이러한 최적의 배합비는 후술되는 2) 총 폴리페놀(Polyphenol) 함량 측정과 3) 총 Flavonoid 함량 측정 및 4) ORAC(Oxygen Radical Absorbance Capacity) 활성 측정에서 보다 더 상세하게 설명된다.

2) 총 폴리페놀(Total Polyphenol) 함량 측정

총 폴리페놀(Total Polyphenol) 함량은 Folin-Denis법에 따라 비색 정량하였다. 일정하게 희석한 시료 1mL을 취하여 증류수 1mL를 가하여 희석하고 1N Folin-Ciocalteu's Phenol Reagent 2mL을 가하여 실온에서 3분간 방치한 후, 10% Na2CO3 용액 2mL을 가하여 이 혼합액을 1시간 동안 상온에서 방치한다. 1시간 후 혼합액을 13,400g에서 5분간 원심분리하고 상층액 200μL를 취하여 ELISA Reader(Sunrise, Tecan Co. Ltd., GroAustria)를 사용하여 690nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 Gallic Acid를 사용하여 검량선을 작성하였으며, 이때 총 페놀(Total Polyphenol) 함량은 5~55mg Garlic Acid Equivalents(GAE)/100g 단위로 나타났다.

3) 총 플라보노이드(Total Flavonoid) 함량 측정

총 플라보노이드(Total Flavonoid) 함량은 Davis법에 따라 비색 정량하였다. 일정하게 희석한 숙성생강 추출물 0.1mL을 취하여 Diethyl Glycol 1mL을 가하여 실온에서 5분간 방치한 후, 1N NaOH용액 0.1mL을 가하여 이 혼합액을 30분 동안 상온에서 방치한다. 30분 후 혼합액을 UV/VIS Spectrometer-(UV 1601, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 표준물질로 Quercetin을 사용하여 검량선을 작성하였으며, 총 플라보노이드(Total Flavonoid) 함량은 0.5~5.5mg quercetin equivalents(QE)/100 g 단위로 나타났다.

4) ORAC(Oxygen Radical Absorbance Capacity) 활성 측정

Peroxyl Radical 소거능을 통한 항산화 활성 측정은 Peroxyl Radical Scavenging Capacity(ORACROO) 분석법을 이용하였다. 농도별 추출물에 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 사용하였다. 또한, Peroxyl Radical의 감소를 나타내는 형광감소율은 GENios Fluorescence Plate Reader(Tecan Trading AG, Salzburg, Austria)를 이용하여 Excitation Wavelength 485nm, Emission Wavelength 535nm에서 매 2 분마다 2시간 동안 측정하였다. 이때 ORAC Value는 각 시료의 형광이 감소하는 곡선 아래 부분의 총 면적(net area under the curve)을 산출하여 20000~85000μM Trolox Equivalents(TE)로 나타났다.

5) 산화적스트레스에 노출된 대상자들에게 혼합과일스낵바 섭취가 미치는 영향에 대한 중재 연구

(1) 연구방법

먼저, 본 발명에서의 임상시험은 신체 건강한 흡연자를 대상으로 정신적으로 특별한 질환이 없고 연구의 목적과 절차, 예상되는 효과와 잠재적인 위험요소 등을 설명하여 연구의 의의를 충분히 이해시킨 후 자발적 참여를 원하는 대상자만을 실험에 참여시켰다.

이와 같은 조건을 충족한 대상자는 본 발명의 실시 예에 따른 연구의 절차와 연구윤리를 포함한‘연구 참여 동의서’를 자발적으로 작성하고, 연구에 동의하였더라도 연구 진행 도중에 연구 참여를 원치 않는 경우에는 언제든지 철회할 수 있도록 하였다. 또한 연구내용과 진행방법 등을 설명한 후 참여에 동의한 16명을 대상으로 채혈 전날부터 측정 당일 오전까지 9시간 절식 후 신체계측, 체성분분석 및 채혈을 실시하였다. 그리고 2 그룹으로 나누어 대조군(8명)은 1주일 후에 다시 채혈을 하고, 실험군은 1주일 동안 1일 영양섭취기준에 준하는 Daily Fruit Snack Bar를 섭취 한 후 채혈을 실시하였다. Daily Fruit Snack Bar는 성인 1일 비타민 C 권장 섭취량 100 mg의 1/3에 해당하는 36.7mg을 평균적으로 섭취할 수 있도록 제공하였으며, 7일 동안 섭취한 스낵바 시료는 표 2와 같다.

(2) 생화학적 분석

채취한 혈액은 Heparinized Tube에서 혈장 및 혈청으로 각각 원심분리시켰으며, 혈청은 혈액생화학분석기를 이용하여 총콜레스테롤, 총지질, HDL-콜레스테롤, AST, ALT를 분석하였다.

(3) 컨쥬게이티드 다이엔(Conjugated Diene) 측정

혈장을 0.064 M Trisodium Citrate와 Heparin으로 처리하여 원심분리한 뒤 저밀도지방단백질(LDL)을 분리하였으며, LDL로부터 지질을 추출하기 위해 Chloroform-methanol 처리한 뒤 Cyclohexane으로 녹여서 234nm에서 그 흡광도를 측정하였다.

[실험결과 1]

1) 혼합과일스낵바의 항산화성분 함량 분석과 항산화활성 측정

본 발명의 실시 예에 따른 혼합과일스낵바는 총 폴리페놀과 총 플라보노이드를 함유하고 있음을 확인할 수 있다.

먼저, 도 2를 참조하여, 총 폴리페놀(Total Polyphenol) 함량은, 상기 딸기, 당근, 바나나, 우유가 배합된 제5 타입의 시료에서 가장 높았으며, 그 다음으로는 상기 포도, 귤, 블루베리, 사과 우유가 배합된 제2 타입의 시료와, 상기 사과, 배, 생강, 우유가 배합된 제3 타입의 시료와, 상기 배, 생강, 당근, 사과, 우유가 배합된 제1 타입의 시료와, 상기 귤, 당근, 파인애플, 우유가 배합된 제4 타입의 시료와, 상기 단호박, 호두, 아몬드, 두유가 배합된 제6 타입의 시료 및 상기 고구마, 호두, 아몬드, 우유가 배합된 제7 타입의 시료 순으로 나타났다.

다음은, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 총 플라보노이드(Total Flavonoid) 함량은 상기 총폴리페놀의 결과와 동일하였다.

그리고 도 4를 참조하여, ORAC(Oxygen Radical Absorbance Capacity) 활성은, 제5 타입의 시료에서 가장 높았으며, 그 다음 순서로 제2 타입의 시료와, 제4 타입의 시료와, 제3 타입의 시료와, 제1타입의 시료와, 제6 타입의 시료 및 제7 타입의 시료 순서로 대체적으로 그 경향은 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 결과와 유사하였다.

[실험결과 2]

1) 흡연자에게 1주일 동안 혼합과일스낵바 섭취 결과

(1) 일반사항

대조군과 섭취군 간의 일반사항은 표 3과 같으며, 모든 항목에서 유의적인 차이를 보이지 않았다.

(2) 생화학적 분석

표 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 생화학적 분석결과는, 1주일(7일) 동안 혼합과일스낵바를 섭취하지 않은 대조군은 0일과 7일에서 중성지질, 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 농도와 간 독성지표를 나타내는 AST와 ALT 값이 유의적 차이를 보이지 않았다. 그러나 혼합과일 스낵바 섭취군은 1일 비타민 C 섭취량의 1/3에 해당하는 36.7mg에 해당하는 혼합과일 스낵바를 7일 동안 섭취 시 중성지질이 유의적으로 감소하는 효과를 확인할 수 있었다.

(3) 컨쥬게이티드 다이엔(Conjugated diene) 측정

도 5를 참조하여, 체내 지질과산화물 형성의 지표로 사용되는 혈장 LDL 내 Conjugated Diene 농도는 대조군과 섭취군 모두에서 0일과 7일에 유의적 차이를 보이지 않았다. 그러나 대조군(5.4±1.8μM)과 섭취군(2.9±0.4)의 7일의 CD 농도를 비교해 보면 표 5에서 보는 바와 같이, 혼합과일 스낵바 섭취군에서 유의적으로 감소하였음을 확인할 수 있었다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 항산화력 증강을 위한 혼합과일 스낵바 제조 방법에 대한 작용효과를 상세하게 설명한다.

본 발명은 일상생활에서 스트레스에 노출된 현대인들의 항산화력 증가를 통한 건강한 삶 영위에 기여하기 위해 7종류의 혼합과일스낵바를 특별히 고안하여, 총폴리페놀 함량, 총플라보노이드 함량 및 ORAC 활성을 측정하였다. 혼합과일스낵바의 총폴리페놀 함량은 5~55mg GAE/100g이었으며, 총플라보노이드 함량은 0.5~5.5mg QE/100 g이었다. ORAC 활성은 20000~85000 μM TE/100g으로 혼합과일스낵바의 항산화활성을 확인할 수 있었다. 그리고 본 발명에서는 혼합과일스낵바의 항산화활성을 인체중재시험을 통해 확인하였는데, 이때 성인 1일 비타민 C 권장량 100mg의 1/3에 해당하는 36.7mg에 해당하는 양의 혼합과일스낵바를 흡연자들에게 7일 동안 섭취시킨 후 혈액의 생화학적 변화와 체내 항산화대사에 미치는 영향을 분석한 결과, 대조군과 혼합과일스낵바 섭취군간의 나이, 흡연량, 키, 체중, BMI, 체지방, 수축기혈압, 확장기혈압, 혈당은 유의적 차이를 보이지 않았다. 그러나 중성지질에서 혼합과일스낵바 섭취군에서 섭취 전 0일 보다 섭취 후 7일에 중성지질이 120.7±16.2에서 77.2±4.6로 유의적으로 감소하였으며, 대조군에서는 0일과 7일 중성지질 농도에 유의적 차이를 보이지 않았다. 체내 지질과산화물 형성의 지표로 사용되는 혈장 LDL 내 Conjugated Diene 농도는 대조군과 섭취군에서 섭취 전과 후는 유의적 차이를 보이지 않았으나, 대조군(5.4± 1.8μM)과 섭취군(2.9±0.4)의 7일의 CD 농도를 비교해 보면 혼합과일스낵바 섭취군에서 유의적으로 감소하였음을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명의 고안된 혼합과일스낵바는 스트레스를 받는 현대인들의 항산화력 증강을 위한 기능성 식품임을 확인할 수 있어, 다양한 과일을 혼합하여 다양한 맛과 형태를 가진 스낵바 개발은 물론, 항산화 및 항스트레스 활성을 가진 기능성 가공식품 개발이 가능한 독특한 특징이 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

항산화력(총 폴리페놀, 총 플라보노이드, ORAC value)을 측정하여 혼합과일 스낵바의 최적 배합비를 갖도록 하되,
상기 배합비는 배42.6g + 생강0.7g + 당근14.2g + 사과14.2g + 우유28.3g인 제1 타입과, 포도16.7g + 귤16.7g + 블루베리16.7g + 사과16.7g + 우유33.2g인 제2 타입 시료와, 사과49.9g + 배 16.6g + 생강 0.3g + 우유 33.2g인 제3 타입 시료와, 귤42.9g + 당근14.3g + 파인애플30g + 우유60g인 제4 타입 시료와, 딸기42.9g + 당근14.3g + 바나나14.3g + 우유28.6g인 제5 타입 시료와, 단호박30g + 호두5g + 아몬드5g + 두유60g인 제6 타입 시료 및 고구마30g + 호두5g + 아몬드5g + 두유60g인 제7 타입 시료 중에서 어느 하나가 선택되는 제1 단계와;
상기 선택된 시료의 혼합과일을 고속믹서기 혹은 저속믹서기로 즙을 낸 다음 바 타입(bar type)의 틀에 부어 -80℃ 냉동고에 동결시키는 제2 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 항산화력 증강을 위한 혼합과일 스낵바 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 혼합과일 스낵바의 총 폴리페놀 함량은 5~55mg GAE/100g이며, 총 플라보노이드 함량은 0.5~5.5mg QE/100g이고, ORAC 활성은 20000~85000μM TE/100g인 것을 특징으로 하는 항산화력 증강을 위한 혼합과일 스낵바 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1 타입 내지 제7 타입의 혼합과일 스낵바를 제조하여 7일간 선택적으로 섭취함으로써, 일상 생활에서 유발되는 산화적스트레스(oxidative stress)에 대한 항산화력을 증강시키는 것을 특징으로 하는 항산화력 증강을 위한 혼합과일 스낵바 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은, 상기 제5 타입 시료가장 높았으며, 그 다음 순서로 상기 제2 타입 시료, 상기 제3 타입 시료, 상기 제1 타입 시료, 상기 제4 타입 시료, 상기 제6 타입 시료 및 상기 제7 타입 시료 순으로 나타내는 것을 특징으로 하는 항산화력 증강을 위한 혼합과일 스낵바 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 ORAC 활성은, 상기 제5 타입 시료에서 가장 높았으며, 그 다음 순서로 상기 제2 타입 시료, 상기 제4 타입 시료, 상기 제3 타입 시료, 상기 제1 타입 시료, 상기 제6 타입 시료 및 상기 제7 타입 시료 순으로 나타내는 것을 특징으로 하는 항산화력 증강을 위한 혼합과일 스낵바 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 고속믹서기는, 28000rpm으로 분쇄하며 상기 과채류에 비해 상대적으로 딱딱한 당근과 생강, 호두 및 아몬드와 같은 시료를 분쇄하고,
상기 저속믹서기는 40rpm으로 분쇄하며, 상기 연질의 과채류를 분쇄하되,
상기 연질의 과채류와 당근과 생강, 호두 및 아몬드를 분리하여 각각 분쇄한 후, 다시 제1 타입 내지 제7 타입의 시료별로 혼합시켜 상기 고속믹서기 혹은 저속믹서기로 재차 분쇄되는 것을 특징으로 하는 항산화력 증강을 위한 혼합과일 스낵바 제조 방법.