KR20230114428A - 토마토 피클의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 토마토 피클 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고구마와 도인의 복합추출물을 이용한 토마토 피클의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 토마토 피클을 제공한다.
본 발명의 토마토 피클은 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증 활성을 나타내는 고구마와 도인의 복합추출물을 이용하여 토마토 피클을 제조함으로써 기능성과 관능성이 우수한 토마토 피클을 제조할 수 있다.
본 발명의 토마토 피클은 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증 활성을 나타내는 고구마와 도인의 복합추출물을 이용하여 토마토 피클을 제조함으로써 기능성과 관능성이 우수한 토마토 피클을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 토마토 피클의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 토마토 피클에 관한 것으로, 더욱 상세히는 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증 활성을 갖는 고구마 및 도인의 복합추출물과 토마토 미숙과를 이용하여 토마토 피클을 제조하는 방법 및 이에 따라 제조된 토마토 피클에 관한 것이다.
토마토는 가짓과에 속하는 일년생 반덩굴성 식물의 열매로서, 과일과 채소의 두 가지 특성을 갖추고 있으며 비타민과 무기질 공급원으로 아주 우수한 식품이다.
토마토에는 구연산, 사과산, 호박산, 아미노산, 루틴, 단백질, 당질, 회분, 칼슘, 철, 인, 비타민A, 비타민B1, 비타민 B2, 비타민C, 식이섬유 등의 성분이 함유되어 있어 골다공증이나 노인성 치매예방, 노화방지, 기미예방, 고혈압예방, 혈당저하 등에 도움이 는 것으로 알려져 있다. 또한, 토마토는 칼로리와 당분의 함량이 낮고 수분과 섬유질이 풍부하여 다이어트에 효과적이며, 소화도 돕고 신진대사를 촉진하는 효과도 있는 것으로 알려져 있다. 특히, 토마토에는 라이코펜, 베타카로틴 등 항산화 물질이 다량 함유되어 있다. 또한, 토마토에만 유일하게 존재하는 물질로 토마틴(tomatine)과 디하이드로토마틴(dehydrotomatine)이 있는데, 토마틴은 녹색 토마토에 다량 존재하고, 플럼 토마토(plum tomato)에도 소량 함유되어 있다. 토마틴은 척추동물에서 항염증 효과를 보이며 사이토카인(cytokines)을 유도하고, 인체 암세포에 대한 약제 내성(multidrug resistance)을 억제함으로써 항암화학요법에도 효과가 있는 것으로 보고되고 있다(Friedman M, 2002).
한편, 피클은 채소나 과일에 각종 향신료를 첨가하여 만든 서양식 절임 장아찌로서 장기간 보존할 수 있고, 언제든지 쓸 수 있는 장점이 있어서 서양에서는 여러 가지 종류의 피클을 만들어 왔다. 피클의 주재료로는 주로 오이를 사용하는데, 이 외에도 양파, 토마토, 피망, 양배추, 콜리플라워, 당근, 버섯, 올리브 등이 쓰이고, 향신료는 재료에 따라 다르나, 일반적으로 월계수 잎, 시나몬(계피), 너트메그, 딜, 파슬리, 세이지(샐비어), 붉은 고추, 마늘, 후춧가루 등이 쓰이고 있다. 이러한 피클의 맛과 향은 피클 제조에 사용되는 주재료 및 조미액에 따라 크게 달라진다.
또한, 최근에는 천연물 등으로부터 얻은 생리 활성 물질을 식품에 도입하여 피부 자체의 고유 방어 기능을 더욱 강화함으로써 피부에 작용하는 기능성을 증가시키는 기능성 식품의 개발이 활발하게 진행되는 추세이다.
따라서, 생체에 안전하고, 유효성분이 안정하며, 무엇보다도 기존의 피부 미백, 항산화, 보습, 및 피부 재생 효과가 있는 물질보다 효과가 더욱 우수한 천연소재의 개발이 절실히 요망되고 있다.
한편, 식품 소재는 안전성, 효능, 물성 등이 균형을 이루어야 한다. 또한 경제성 확보도 중요한 요인으로서 원료 소재를 쉽게 구할 수 있어야 하고, 원료 소재의 가격 경쟁력 확보도 중요한 요인이 된다. 또한, 의약품, 식품, 및 화장품의 경계가 무너지면서 안정성과 기능성을 겸비한 복합 기능성 원료 및 바이오 소재를 통해 다양한 기능성 제품들이 높은 성장세를 이어가고 있다.
이러한 배경 아래에서, 본 발명자들은 피부 상태 개선에 효과가 우수한 식품 소재의 조합 발굴을 위해 예의 연구 노력하였고, 식용 소재들을 조합하여 이들이 갖는 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증 등의 피부 상태 개선의 효능을 강화하기 위해 다양한 연구를 시도한 결과, 고구마와 도인의 2종 원료 성분을 조합한 복합추출물이 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선, 및 항염증 활성에 시너지 효과가 있음을 규명하고, 이를 이용한 토마토 피클의 제조 레시피를 고안하여 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증에 뛰어난 효과를 나타내는 고구마와 도인의 복합추출물과 잉여(폐기) 농산물인 토마토 미숙과를 이용하여 토마토 피클을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 정제수에 식초, 설탕, 후추, 향신료 및 소금을 혼합하고 가열하는 단계; (b) 상기 가열된 혼합액을 냉각시켜 절임액을 준비하는 단계; (c) 상기 절임액에 고구마와 도인의 복합추출물, 및 토마토 미숙과를 첨가하는 단계; 및 (d) 상기 첨가된 토마토 미숙과를 숙성시키는 단계;를 포함하는 토마토 피클의 제조방법을 제공한다.
본 발명자들은 식용가능한 원료 소재들을 위주로 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증 등 피부 상태 개선에 우수한 효과를 보유한 추출물들의 조합을 찾기 위한 연구를 수행하였으며, 고구마 및 도인의 2종 원료 성분을 조합한 복합추출물이 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선, 및 항염증 활성에 시너지 효과가 있고, 이를 토마토 피클의 제조에 적용하면 기능성과 관능성이 우수한 토마토 피클을 제조 가능함을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 토마토 피클의 제조방법에서, 상기 단계 (a)의 원재료 혼합은 정제수 100 중량부 대비 식초 60 내지 100 중량부, 설탕 50 내지 90 중량부, 후추 8 내지 12 중량부, 향신료 5 내지 13 중량부 및 소금 2 내지 4 중량부로 혼합될 수 있다. 상기와 같은 비율로 향신료, 후추, 식초 및 설탕을 혼합한 조미액은 적절한 신맛 및 단맛이 잘 어우러지면서 천연재료만 첨가하기 때문에 뒷맛이 깔끔하면서 기호도가 증진된 토마토 피클로 제조될 수 있다.
본 발명의 토마토 피클의 제조방법에서, 상기 향신료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 향식료를 적절히 배합하여 사용할 수 있으며, 그 예로는 겨자씨, 계피, 정향, 월계수, 아니스, 팔각, 고수, 너트메그, 딜, 파슬리, 세이지(샐비어), 붉은 고추, 마늘 등을 들 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 겨자씨, 계피, 정향, 월계수를 2:2:1:1의 중량비로 배합하여 사용하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 소비자의 기호 및 취향에 따라 적절하게 향신료의 종류 및 중량비를 조절하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 절임액은 끓인 후 반드시 냉각하여 사용하여야 하는데, 고온의 절임액에 토마토 미숙과를 투입하는 경우 토마토가 익어버려 표면에 주름이 잡히고 조직이 물러져 아삭아삭한 식감이 감소하게 된다. 또한, 익한 토마토는 숙성 과정에서 토마토의 원형을 제대로 유지하지 못하는 문제점이 있으므로, 절임액을 반드시 냉각시켜 사용하는 것이 바람직하다. 상기 절임액의 냉각 온도는 5℃ 내지 15℃의 온도로 냉각하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단계 (c)에 첨가되는 토마토 미숙과는 단계 (a)의 정제수 100 중량부 대비 160 내지 180 중량부로 첨가될 수 있으며, 이 경우 토마토 미숙과가 절임액에 완전히 잠길 수 있다. 또한, 상기 토마토 미숙과는 바람직하게 꼭지가 제거된 토마토 미숙과인 것이 섭취의 편의성 및 관능성 측면에서 바람직하다.
상기 고구마와 도인의 복합추출물은 단계 (a)의 정제수 100 중량부 대비 3 내지 7 중량부로 첨가될 수 있다.
본 발명의 고구마와 도인의 복합추출물에서, 상기 고구마(Ipomoea batatas)는 쌍떡잎식물 통화식물목 메꽃과의 여러해살이풀을 의미하며, 바람직하게는 고구마의 잎과 줄기를 추출하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 도인은 장미과의 복숭아나무(Prunus persica Batsch) 또는 산복사(Prunus persica Franchet)의 씨를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "추출물"은 고구마의 잎과 줄기 및/또는 도인의 추출 처리로 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 상기 추출물은 바람직하게 추출 후 건조 분말 형태로 제조될 수 있다. 상기 고구마의 잎과 줄기 및/또는 도인의 추출에 있어서, 상기 추출물을 추출하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 추출할 수 있다. 상기 추출 방법의 비제한적인 예로는, 열수 추출법, 초음파 추출법, 여과법, 환류 추출법 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 수행되거나 2종 이상의 추출 방법을 병용하여 수행될 수 있다.
본 발명에서 상기 고구마의 잎과 줄기 및/또는 도인을 원료로 하여 추출하는데 사용되는 추출 용매의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 용매를 사용할 수 있다. 상기 추출 용매의 비제한적인 예로는 물; 메탄올, 에탄올, 프로필알코올, 부틸알코올 등의 C1 내지 C4의 저급 알코올; 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 다가 알코올; 및 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세톤, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르, 디클로로메탄 등의 탄화수소계 용매; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게, 물, 저급알코올, 1,3-부틸렌글리콜, 에틸아세테이트를 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 열수 추출 또는 냉침 추출한 추출물은 부유하는 고체 입자를 제거하기 위해 여과, 예를 들어 나일론 등을 이용해 입자를 걸러내거나 냉동여과법 등을 이용해 여과한 후, 그대로 사용하거나 이를 동결건조, 열풍건조, 분무건조 등을 이용해 건조하여 사용할 수 있다.
본 발명의 토마토 피클의 제조방법에서, 추출 원료인 상기 고구마 및 도인은 1:9 내지 9:1의 중량비로 배합될 수 있고, 바람직하게는 4:6 내지 8:2의 중량비로 배합될 수 있으며, 가장 바람직하게는 6:4의 중량비로 배합하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 추출 원료인 고구마는 고구마 줄기 및 잎을 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 원료인 고구마 줄기 및 잎과 도인의 최적 배합비를 찾기 위하여 1:9 내지 9:1의 중량비로 한 혼합 원료를 추출하여 복합추출물을 생성하였고, 이러한 원료비로 추출된 복합추출물은 정제수를 사용한 대조군에 비해 2배 정도 증가한 보습력을 나타내는 것을 확인하였으며, 고구마와 도인을 6:4의 중량비율로 혼합원료로 하여 추출해 낸 제조예 9 복합추출물의 보습력이 가장 높은 것으로 확인한 바 있다(도 1 참조).
또한, 고구마 줄기 및 잎 추출물은 엘라그산, 페루릭산, 플라보놀 및 비타민C를 유효성분으로 포함하고 있고, 도인 추출물은 리놀렌산, 비타민C 및 나이아신을 유효성분으로 포함하고 있는 것으로 분석되나, 고구마 및 도인을 동시에 추출해 낸 이들의 복합추출물은 이들의 단일추출물에 검출되지 않는 성분인 클로로겐산을 다량 포함하고 있는 것으로 분석되었고, 엘라그산, 페루릭산, 플라보놀, 나이아신 및 비타민C 등의 성분 함량도 유의하게 증가한 것으로 확인한 바 있다(도 2 내지 도 5 참조).
본 발명의 토마토 피클의 제조방법에서, 상기 고구마와 도인의 복합추출물은 티로시나아제 효소 활성을 억제하고, 멜라닌 생성을 억제하여 피부 미백 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 고구마와 도인의 복합추출물의 함량이 증가할수록 티로시아나제 저해 활성이 증가하는 양상과 멜라닌 생성량이 농도 의존적으로 감소하는 양상을 확인할 수 있었고, 본 발명의 복합추출물이 피부 미백에 우수한 효과를 나타내는 것을 확인한 바 있으며, 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물이 피부 미백과 관련된 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다(도 7 및 도 8 참조).
본 발명의 토마토 피클의 제조방법에서, 상기 고구마와 도인의 복합추출물은 항산화 활성을 나타내고, 엘라스타제(elastase) 활성을 억제하여 피부 주름 개선 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 고구마와 도인의 2종 복합추출물의 DPPH 라디칼 소거능이 농도 의존적으로 증가하였으며, 500㎍/㎖의 농도에서는 BHA와 유사한 효과를 나타냄을 확인한 바 있다(도 9 참조). 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 고구마와 도인의 2종 복합추출물의 엘라스타제(elastase) 억제 활성이 아데노신과 유사한 패턴을 나타내는 것을 확인하였고, 50㎍/㎖의 농도에서 68%의 엘라스타제 억제율을 나타내어 주름개선 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인한 바 있다(도 10 참조).
본 발명의 토마토 피클의 제조방법에서, 상기 고구마와 도인의 복합추출물은 산화질소 생성을 억제하여 항염증 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물이 농도 의존적으로 NO 생성을 억제하는 것을 확인한 바 있다(도 11 참조).
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 토마토 피클의 제조방법에 따라 제조된 토마토 피클을 제공한다. 본 발명의 토마토 피클은 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 염증 개선 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 토마토 피클은 상술한 본 발명의 방법에 의해 제조되는 것이기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 반복 기재에 따른 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(1) 본 발명은 토마토 피클의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 토마토 피클을 제공한다.
(2) 본 발명의 토마토 피클은 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증 활성을 나타내는 고구마와 도인의 복합추출물을 이용하여 토마토 피클을 제조함으로써 기능성과 관능성이 우수한 토마토 피클을 제조할 수 있다.
도 1은 고구마과 도인의 원료 배합비를 달리한 복합추출물의 보습력을 측정하여 정리한 그래프이다.
도 2는 고구마 줄기 및 잎 추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 3은 도인 추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 4는 고구마 및 도인의 복합추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 5는 고구마 추출물, 도인 추출물, 및 이들의 복합추출물에 함유된 유효성분과 그 함량을 정리하여 나타낸 표이다.
도 6은 B16 F10 마우스 멜라노마 세포에 고구마와 도인의 단일추출물과 이들의 복합추출물을 농도별로 처리하고 세포 생존율을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 티로시아나제 저해 활성을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 멜라닌 생성량 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 9는 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 10은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 엘라스타제(elastase) 억제 활성을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 NO 생성량 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 2는 고구마 줄기 및 잎 추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 3은 도인 추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 4는 고구마 및 도인의 복합추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 5는 고구마 추출물, 도인 추출물, 및 이들의 복합추출물에 함유된 유효성분과 그 함량을 정리하여 나타낸 표이다.
도 6은 B16 F10 마우스 멜라노마 세포에 고구마와 도인의 단일추출물과 이들의 복합추출물을 농도별로 처리하고 세포 생존율을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 티로시아나제 저해 활성을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 멜라닌 생성량 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 9는 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 10은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 엘라스타제(elastase) 억제 활성을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 NO 생성량 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. 고구마 추출물 및 도인 추출물의 제조
1-1. 고구마 추출물의 제조
건조한 고구마 줄기와 잎을 혼합 분쇄한 시료 100g에 10배의 75% 에탄올(EtOH, w/v)을 첨가하고, 80℃에서 3시간 동안 3회 반복 추출하였다. 와트만(Whatman No. 1) 여과지와 분말 활성탄을 이용하여 잔여물 및 불순물을 제거하였고, 4℃에서 2,500rpm으로 10분간 원심분리(라보젠 416G, 한국)하여 상층액만을 모았다. 이렇게 얻은 상층액을 회전감압농축기(EYELA N-1300, 선일아이라)로 농축하여 고구마 추출물(수율 51.17%)을 수득하였다(제조예 1).
1-2. 도인 추출물의 제조
건조 복숭아씨(도인)를 분쇄한 분말 100g을 75% 에탄올(EtOH, w/v) 1L에 침지시킨 후, shaking bath에서 12시간 동안 3회 반복 추출하였다. 와트만(Whatman No. 1) 여과지와 분말 활성탄을 이용하여 잔여물 및 불순물을 제거하고, 4℃에서 2,500rpm으로 10분간 원심분리(라보젠 416G, 한국)하여 상층액만을 모았다. 이렇게 얻은 상층액을 회전감압농축기(EYELA N-1300, 선일아이라)로 농축하여 도인 추출물(수율 59.5%)을 수득하였다(제조예 2).
1-3. 고구마 및 도인 추출물의 제조
건조한 고구마 줄기 및 잎과, 건조 복숭아씨(도인)를 하기 표 1의 중량 비율로 혼합한 원료를 분쇄한 분말 100g을 75% 에탄올(EtOH, w/v) 1L에 침지시킨 후, shaking bath에서 12시간 동안 3회 반복 추출하였다. 와트만(Whatman No. 1) 여과지와 분말 활성탄을 이용하여 잔여물 및 불순물을 제거하고, 4℃에서 2,500rpm으로 10분간 원심분리(라보젠 416G, 한국)하여 상층액만을 모았다. 이렇게 얻은 상층액을 회전감압농축기(EYELA N-1300, 선일아이라)로 농축하여 고구마 및 도인 추출물을 수득하였다.
[표 1]
실시예 2. 피부 보습 활성
고구마 추출물과 도인 추출물의 최적 배합비를 찾기 위하여 1:9 내지 9:1의 중량비로 혼합비율을 달리하는 제조예 3 내지 제조예 12의 복합추출물의 피부 보습 효과를 확인하였다.
상기 복합추출물에 대하여 보습 효과를 아래와 같이 액상에서의 수분 증발 억제율 차이를 이용하여 보습력을 측정하였다.
시료 5㎖를 표면적이 일정한 컵에 적정한 후, 완전 건조된 염화칼슘(CaCl2)을 흡습제로 사용하여 상대습도 50%, 온도 35℃로 조절한 데시게이터에서 12시간 동안 방치하였고, 12시간 후 각 시료의 무게를 3회 측정한 평균값을 이용하여 보습력을 측정하였다(표 2). 대조군으로는 정제수를 사용하였다.
[표 2]
시험 결과, 고구마 추출물과 도인 추출물의 최적 배합비를 찾기 위하여 1:9 내지 9:1의 중량비로 혼합비율을 조정한 제조예 3 내지 12의 복합추출물은 모두 정제수를 사용한 대조군에 비해 2배 정도 증가한 보습력을 나타내었으며, 고구마 추출물과 도인 추출물을 6:4의 중량비율로 혼합한 제조예 9의 보습력이 가장 높은 것으로 확인되었다(도 1 참조).
실시예 3. 배합 전후의 추출물 성분 분석
혼합 전후에 추출물의 성분에 변화가 있는지를 확인하기 위해 제조예 1의 고구마 추출물, 제조예 2의 도인 추출물, 및 제조예 9의 복합추출물의 성분을 아래와 같이 분석하여 유효성분의 함량변화를 조사하였다.
분석은 HPLC 기기(Waters HPLC system) 및 C18-Column을 이용하여 제조사 프로토콜에 따라 단일 또는 복합추출물의 지표성분을 분석하였다(도 2 내지 도 5 참조).
도 2 및 도 5를 참조하면, 고구마 줄기 및 잎 추출물은 엘라그산, 페루릭산, 플라보놀 및 비타민C를 유효성분으로 포함하고 있으며, 도 3 및 도 5를 참조하면, 도인 추출물은 리놀렌산, 비타민C 및 나이아신을 유효성분으로 포함하고 있는 것으로 분석되었다. 또한, 도 4 및 도 5를 참조하면, 고구마 및 도인의 복합추출물은 이들의 단일추출물에 없는 새로운 성분인 클로로겐산을 추가적으로 포함하고 있는 것으로 분석되었고, 엘라그산, 페루릭산, 플라보놀, 나이아신 및 비타민C 등의 성분 함량도 유의하게 증가한 것으로 확인되었다.
실시예 4. 세포독성 시험
고구마와 도인의 단일추출물과 이들의 복합추출물의 B16 F10 마우스 멜라노마 세포(한국세포주은행)에 대한 세포독성을 시험하였다.
세포독성은 MTT[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] 비색정량분석법(colorimetric assay)을 사용하여 측정하였다. MTT(Methyl thiazol tetrazolium) 분석은 세포 생존 능력을 측정하기 위해 사용되는 것으로, MTT가 보라색을 생성하는 포마잔 염색으로 바꾸는 것이다. 인큐베이션 72시간 후, 배지의 부피는 1㎖로 감소하였고, 1㎎/㎖ MTT의 100㎕는 각 벽에 첨가되었다. 이후, B16 F10 마우스 멜라노마 세포를 1×104 cell/ml 씩 분주하여 24시간 동안, 37℃, 5% CO2 습윤 조건에서 배양하였다. B16 F10 마우스 멜라노마 세포에 상기 실시예 1에서 제조한 고구마와 도인의 단일추출물과 이들의 복합추출물(제조예 1, 제조예 2, 제조예 9)을 농도별(10, 50, 100, 200, 350, 500 및 1,000㎍/㎖)로 처리하였으며, 이후 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후, 1mg/mL의 MTT를 처리하고 3시간 후, 세포에 MTT 처리로 인해 생성된 포마잔(formazan)을 DMSO로 녹여 595nm에서 ELISA reader (PowerWaveXS2, BioTek, USA)를 사용하여 흡광도를 측정하였다.
실험 결과를 정리한 도 6을 참조하면, B16 F10 마우스 멜라노마 세포는 고구마와 도인의 단일추출물이나 대조군으로 사용한 비타민C와 달리 고구마와 도인의 복합추출물에 B16 F10 마우스 멜라노마 세포는 독성을 나타내지 않는 것을 확인할 수 있었으며, 1,000㎍/㎖ 에서도 80% 이상의 세포 증식률을 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 발명의 고구마와 도인의 복합추출물은 세포 독성이 없고, 생체 안정성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실시예 5. 미백활성
5-1. 티로시나아제 저해 활성
티로시나아제 효소 활성(tyrsinase activity)은 도파(L-DOPA)와 티로시나아제(tyrosinase)의 반응에 의해 생성되는 도파크롬(dopachrome)의 양을 비색 정량하여 시료의 첨가에 따른 티로시나아제의 활성 변화를 측정하였다.
반응구는 0.175M sodium phosphate buffer(pH 6.8) 0.5 mL에 10 mM L-DOPA를 녹인 기질액 0.2mL 및 고구마와 도인의 복합추출물을 농도별로 첨가한 용액 0.1 mL을 혼합한 혼합액에 mushroom tyrosinase(110U/mL) 0.2mL를 첨가하여 37℃에서 2분간 반응시켜 반응액 중에 생성된 DOPA chrome을 475nm에서 측정하였다. 티로시나아제 저해 활성은 시료 첨가군과 무첨가군의 흡광도 감소율로 나타내었다.
[표 3]
실험 결과를 정리한 [표 3] 및 [도 7]을 참조하면, 고구마와 도인의 복합추출물의 함량이 증가할수록 티로시아나제 저해 활성이 증가함을 확인할 수 있었으며, 본 발명의 복합추출물이 피부 미백에 우수한 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
5-2. 멜라닌 생성 억제 활성
본 발명의 복합추출물이 갖는 미백효과를 검증하기 위해, 멜라닌 함량을 측정하였다. 멜란-A 세포를 6 well 플레이트에 5×104 cells/well의 농도로 분주한 후, 37℃, 5% CO2 조건 하에서 24시간 동안 배양하고, 상기 실시예 1에서 제조한 고구마와 도인의 복합추출물을 25, 50 및 100㎍/㎖ 농도로 72시간 동안 재배양하였다. 이후, 1% triton X-100이 첨가된 PBS(phosphate buffer saline) 용액으로 세포를 용해시켜 e-tube에 옮겨 담고, 4℃, 13,000rpm에서 15분간 원심분리하였다. 상등액을 제거하고 cell pellet에 1N NaOH 수용액을 첨가하여 65℃에서 1시간 동안 반응시킨 후 405nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성대조군으로는 알부틴(arbutin)을 사용하여 비교 실험하였다.
실험 결과를 정리한 [도 8]을 참조하면, 고구마와 도인의 2종 복합추출물을 처리한 시험군에서는 멜라닌 생성량이 농도 의존적으로 감소하는 양상을 확인할 수 있었으며, 25, 50 및 100㎍/㎖ 용량에서 각각 58%, 47% 및 42% 억제된 멜라닌 색소 생성 저해 효과를 나타내었다. 양성대조군으로 사용한 알부틴과 100㎍/㎖ 농도에서 비교 시 멜라닌 생성 억제 활성은 다소 낮게 나타났으나, 단일 화합물이 아닌 추출물임을 감안할 때 비교적 높은 미백 활성을 가지는 것으로 사료된다.
상기와 같은 결과를 통해, 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물은 피부 세포에서 멜라닌 생성을 효과적으로 억제하여 피부 미백과 관련된 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 6. 항산화 활성
DPPH 방법에 의한 항산화 활성은 Blois 방법에 따라 측정하였다. 고구마와 도인의 2종 복합추출물 0.2㎖에 0.4mM DPPH 3.8㎖를 가하고 10초간 혼합한 후, 실온에서 30분간 반응하고 517nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 음성대조군은 시료 대신 에탄올을 동량 첨가하여 실험하였고, 양성대조군으로는 합성 항산화제인 BHA(5,000ppm)를 이용하여 동일한 방법으로 분석하였다.
실험 결과를 정리한 [도 9]를 참조하면, 고구마와 도인의 2종 복합추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며, 500㎍/㎖의 농도에서 BHA와 유사한 효과를 나타내었다. 상기 결과를 바탕으로 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물은 항산화와 관련된 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 7. 주름개선 활성
기질 1.0mM N-succinyl-(Ala)3-p-nitroanilide(Sigma) 200㎕에 GSP_A Complex 100-1,000㎍/㎖로 희석시킨 시료용액 20㎕와 2.5U 엘라스타제(porcinepancreas solution) 10㎕를 첨가하여 25℃에서 10분 동안 반응시킨 후, ELISA reader로 410nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로는 주름개선 기능성 원료인 아데노신(adenosine)을 이용하였다.
실험 결과를 정리한 [도 10]을 참조하면, 고구마와 도인의 2종 복합추출물의 엘라스타제(elastase) 억제 활성은 아데노신과 유사한 패턴을 보였으며, 50㎍/㎖의 농도에서 68%의 엘라스타제 억제율을 나타내어 주름 개선 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 8. 항염증 활성
고구마와 도인의 2종 복합추출물의 항염증 활성을 측정하기 위해 마우스의 대식세포인 RAW 264.7 세포를 한국세포주은행(Seoul, Korea)에서 구입하여 염증유발 실험에 사용하였다. 세포는 DMEM(Welgene Co.) 배지에 10% FBS(Welgene Co.)와 1% penicillin/streptomycin(Gibco)을 첨가한 배지를 이용하여 37℃, 5% CO2가 공급되는 인큐베이터에서 배양하였다. 항염증 활성은 RAW264.7 세포로부터 생산된 NO(nitricoxide) 생성량을 그리스 시약(Griess reagent)을 이용하여 분석하였다.
그리그 시약(1% sulfanilamine, 0.1% N-(1-naphthyl)- ethylene diamine dihydrochloride, 2.5% H3PO4)는 NO를 산화시켜 NO2로 변화시키며 생성된 NO2는 540nm에서 흡광도를 측정하여 그 농도를 NaNO2의 검량선을 이용하여 구하였다. 즉, RAW 264.7 cell을 DMEM으로 medium 1㎖ 당 5×104 세포만큼 배양시킨 다음, 1㎖ 당 1×104 세포로 희석하여 96 well에 160㎕씩 넣고 2시간 동안 배양해서 세포들이 부착되도록 하였다. LPS(2㎍/㎖) 10㎕를 포함한 고구마와 도인의 2종 복합추출물을 농도별(12.5, 25 및 50㎍/㎖)로 넣어주고 20시간 동안 배양시킨 후, 배양액에 생성된 NO의 양을 그리스 시약을 이용하여 정량하였다. 양성대조군으로는 합성 항산화제인 BHA(5,000ppm)를 이용하여 동일한 방법으로 분석하였다.
실험 결과를 정리한 [도 11]을 참조하면, 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물은 농도 의존적으로 NO 생성을 억제하는 것으로 확인되었으며, 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물이 식용가능한 식품 소재에서 유래하여 독성이 없어 장기간 사용이 가능한 것을 감안하면, 항염증 활성과 관련된 식품 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.
실시예 9. 토마토 피클의 제조
(제조예 13). 고구마와 도인의 복합추출물을 첨가한 토마토 피클의 제조
원주 지역에서 생산한 토마토 미숙과의 꼭지를 제거하고 세척하였다. 상기 토마토는 상품성이 떨어지는 폐 토마토를 이용하였다.
정제수 10L에 통후추 1kg, 계피 0.2kg, 겨자씨 0.2kg 정향 0.1kg 및 월계수 0.1kg으로 구성된 향신료 성분, 소금 0.3kg, 설탕 7kg 및 식초 8L를 넣어 향미 성분이 충분히 우러날 때까지 천천히 교반하면서 30분 동안 끓여주었고, 5℃ 내지 15℃ 온도로 천천히 식혀서 향신료 성분이 가미된 절임액을 준비하였다.
상기 향신료 성분이 가미된 절임액에 상기 준비된 토마토 15kg을 액에 잠기도록 하고, 실시예 1-3의 방식으로 추출한 고구마와 도인의 복합추출물(제조예 9) 0.5kg을 첨가하여 5℃ 내지 15℃ 온도에서 10개월 동안 숙성하여 토마토 피클을 제조하였다(제조예 13).
(비교예 1). 고구마와 도인의 복합추출물 미첨가 토마토 피클의 제조
상기 방법과 동일한 방법으로 토마토 피클을 제조하되, 고구마와 도인의 복합추출물을 첨가하는 것을 생략하는 방식으로 비교예 1의 토마토 피클을 제조하였다.
실시예 10. 관능 평가
고구마와 도인의 복합추출물 첨가 여부가 토마토 피클의 관능 특성에 미치는 영향을 조사하고자 관능 특성을 비교하였다.
평가자 선정은 20~50대 남녀 30명을 대상으로 실험 목적을 설명하고 피클과 입가심용 물을 함께 제공하여 조직감, 외관, 향, 맛 및 전반적 기호도에 대하여 10점 척도법(10, 매우 좋다; 1, 매우 나쁘다)으로 평가하였다.
관능평가에 사용한 모든 시료 온도는 상온이 되도록 준비하였고, 적당한 크기로 자른 피클을 입안에 넣고 구강 표피를 골고루 자극한 후 뱉어내며, 한 시료의 평가를 마칠 때마다 물로 입안을 세척하고 10분이 경과된 후 다음 시료를 평가하였다. 관능평가요원은 기본 맛과 향미 평가에 대해 훈련된 패널 10명으로 구성되었으며, 조직감, 외관, 향 및 맛에 대한 각각의 항목이 매우 좋은 경우를 9점, 매우 낮은 경우를 1점, 그리고 매우 좋은 정도에서 매우 낮은 정도 순으로 점수는 순차적으로 감소하는 것으로 평가하였다. 전반적인 기호도 항목은 조직감, 외관, 향 및 맛 항목의 평균으로 나타내었다. 관능평가의 평균값은 아래 [표 4]에 정리하였다.
[표 4]
상기 [표 4]를 참조하면, 토마토 피클의 아삭하게 씹히는 정도를 나타내는 조직감에서 고구마와 도인의 복합추출물을 첨가한 제조예 13의 토마토 피클에서 높은 점수를 나타냈으나, 미첨가 토마토 피클에서는 낮은 점수를 보였다. 이는 본 발명의 토마토 피클의 제조에서 발효 및 숙성의 기간이 8월 내지 12월로 상대적으로 다른 피클 제조 방법에 비해 긴 것을 감안할 때, 고구마와 도인의 복합추출물에 함유된 항산화 성분들이 발효 및 숙성과정에서 생성되는 산화물을 소거하여 지나친 산화가 진행되지 않게 하고 긴 발효 및 숙성 과정을 수행하더라도 치나치게 연화되어 조직 강도를 훼손하는 것을 방지하기 때문으로 추정된다.
또한, 제조예 13의 토마토 피클은 외관의 변형이 거의 발생하지 않고, 최초 투입된 토마토와 유사한 외관을 유지하는 것으로 나타났으나, 비교예 1의 토마토 피클은 표면에 미세한 주름이 발생하여 외관 항목에서 상대적으로 낮은 점수를 받은 것으로 나타났다.
향 기호도 및 맛 기호도에서는 조직감 및 외관에서 높은 평가를 받은 실시예 13의 토마토 피클의 점수가 높았고, 고구마와 도인의 복합추출물을 첨가하지 않고 제조한 비교예 1의 토마토 피클은 향 기호도 및 맛 기호도 점수에서 낮게 나타났으며, 각 항목의 점수를 종합한 전반적 기호도 항목에서도 고구마와 도인의 복합추출물을 첨가하여 발효 및 숙성시킨 실시예 13의 토마토 피클이 높은 점수를 받았다.
관능 특성 조사 결과, 고구마와 도인의 복합추출물를 첨가함으로써 오랜 숙성 기간 동안 토마토의 조직감 및 외관을 유지하면서도 식미를 높일 수 있고, 발효 및 숙성의 과정을 거치더라도 토마토 본연의 맛과 상쾌한 향이 더욱 개선된 토마토 피클의 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (7)
- (a) 정제수에 식초, 설탕, 후추, 향신료 및 소금을 혼합하고 가열하는 단계;
(b) 상기 가열된 혼합액을 냉각시켜 절임액을 준비하는 단계;
(c) 상기 절임액에 고구마와 도인의 복합추출물, 및 토마토 미숙과를 첨가하는 단계; 및
(d) 상기 첨가된 토마토 미숙과를 숙성시키는 단계;를 포함하는 토마토 피클의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 단계 (a)의 원재료 혼합은 정제수 100 중량부 대비 식초 60 내지 100 중량부, 설탕 50 내지 90 중량부, 후추 8 내지 12 중량부, 향신료 5 내지 13 중량부 및 소금 2 내지 4 중량부로 혼합된 것을 특징으로 하고,
상기 단계 (c)에 첨가되는 토마토 미숙과는 단계 (a)의 정제수 100 중량부 대비 160 내지 180 중량부이고, 상기 고구마와 도인의 복합추출물은 단계 (a)의 정제수 100 중량부 대비 3 내지 7 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는, 토마토 피클의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 고구마와 도인의 복합추출물은 티로시나아제 효소 활성을 억제하고, 멜라닌 생성을 억제하여 피부 미백 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는, 토마토 피클의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 고구마와 도인의 복합추출물은 항산화 활성을 나타내고, 엘라스타제(elastase) 활성을 억제하여 피부 주름 개선 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는, 토마토 피클의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 고구마와 도인의 복합추출물은 산화질소 생성을 억제하여 항염증 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는, 토마토 피클의 제조방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 토마토 피클.
- 제6항에 있어서,
상기 토마토 피클은 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 염증 개선 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 토마토 피클.
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