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문제 정의
- 장뇌삼에 관한 연구로서는 인삼과 장뇌삼의 생리활성물질 비교 및 세포배양 연구(4), 고려인삼과 장뇌삼의 페놀성 성분 비교 연구(5), 고려인삼과 장뇌삼의 유리 아미노산 비교(6), 추출조건이 장뇌삼추출물의 화학성분조성에 미치는 영향(7) 등이 있다. 따라서 본 연구에서는 장뇌삼의 부가가치 증대와 농업인 및 지역 산업체의 소득증대에 기여하고, 장뇌삼을 이용한 건강기능식품 개발을 통한 기존의 인삼제품과 함께 세계적 상품화를 위한 연구의 일환으로 장뇌삼추출물을 함유한 캔디제품의 제조와 품질특성을 조사하였다.
- 장뇌삼의 효능 및 품질 특성을 잘 반영할 수 있는 장뇌삼 열수추출물을 첨가한 캔디제품을 제조하고 그의 품질특성을 조사하였다. 캔디제품의 수분함량은 0.
제안 방법
- 캔디제품의 일반성분은 AOAC방법(11)에 준하여 분석하는데 즉, 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조단백질은 Kjeldahl 질소정량법, 조지방은 SoxHet 추출법, 조섬유는 fritted glass crucible method 법, 조회분은 직접회화법으로 측정하여 백분율로 나타내었다. 가용성 무질소물은 100에서 수분, 조단백질, 조지방, 조섬유 및 조회분을 뺀 값으로 구하였다.
- 유기산 분석은 시료 10 g에 80% 에탄올용액 100 mL를 가하여 환류냉각기가 부착된 heating mantle에서 80 ℃, 2시간 반복추출 후 Whatman No. 5로 여과하였다. 여과액은 hexane으로 지질을 제거 후 증류수 5 mL로 정용하고, Sep-Pak C18 cartridges 및 0.
- 유리당 분석은 시료 10 g에 80% 에탄올용액 100 mL를 가하여 환류냉각기가 부착된 heating mande 에서 80℃, 2시간 반복추출 후 Whatman No. 5로 여과하였다. 여과액은 hexane으로 지질을 제거하고 40℃ 진공 농축 후 증류수 5 mL로 정용한 다음 Sep-Pak C18를 통과시켜 0.
- 유리아미노산은 시료 10 g에 75% ethanol 100 mL을 가하여 80ºC에서 2시간 반복추출 여과한 여 액을 45℃ 감압농축 하여 0.2 M sodium citrate buffer(pH 2.2) 용액 5 ml로 정용하고, Sep-pak C18(Waters Co., USA)처리한 후 0.45 µm membrane filler로 재여과 후 아미노산자동분석기(Biochrom- 30, Pharmacia Biotech Co., Swiss)로 분석하였다(18-19).
- O(l:l, v/v)용액 10 mL를 가하여 용해시켰다. 이를 수욕조상에서 증발건조 시키고 HCl:H2O(1:3, v/v)용액 10 mL를 가하여 여과한 후 증류수 100 mL로 정용하여 분석용액으로 하여 ICPQRis Intrepid, Thermo Elemental, UK)로 각각 분석하였다(20-22).
- 장뇌삼을 이용한 캔디 제품을 제조에 있어서 -50℃ 동결 건조한 장뇌삼분말을 90℃ 열수추출법으로 추출한 추출액을 이용하여 Table 1과 같은 재료구성비에 따라 제조하였다(7). 즉, 장뇌삼 열수추출물과 이소말토올리고당 및 기타 부재료를 잘 혼합한 후 증기솥에 넣고 가열하면서 젤리점에 도달하면 다양한 성형틀(3 an X 1.
- 장뇌삼캔디 제품의 관능평가는 상주대학교 식품영양학과 대학 및 대학원생 10명을 대상으로 색, 맛, 향 및 전체적인 기호도에 대하여 5점 척도법(5-대단히 좋다, 4-약간 좋다, 3-보통이다, 2-약간 나쁘다, 1-대단히 나쁘다)으로 3회 반복하여 평가하였다
- 제품의 당도측정은 장뇌삼 캔디제품 20 g에 증류수 100 mL를 가하여 마쇄한 후 여액을 디지털당도계(PR201, Atago Co., Japm)로 3회 반복 측정하여 희석배수를 곱하여 구한 평균값으로 나타내었다. pH측정은 장뇌삼 캔디제품 20 g에 증류수 100 mL를 가하여 마쇄한 후 여액을 pH meter(Model 15 pH meter, Denver Instrument Co.
- 장뇌삼을 이용한 캔디 제품을 제조에 있어서 -50℃ 동결 건조한 장뇌삼분말을 90℃ 열수추출법으로 추출한 추출액을 이용하여 Table 1과 같은 재료구성비에 따라 제조하였다(7). 즉, 장뇌삼 열수추출물과 이소말토올리고당 및 기타 부재료를 잘 혼합한 후 증기솥에 넣고 가열하면서 젤리점에 도달하면 다양한 성형틀(3 an X 1.5 cm X 2 cm )에서 성형하고 분말포도당으로 당 입힘하한 후 포장하여 제품화 하였다(8-10).
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 한국산 장뇌삼은 경북 안동 소재의 천지영농조합법인에서 2003년에 재배, 수확된 시료를 선별, 정선 후 세척하고 -50℃ 동결건조 후 분쇄하여 사용하였다.
- , Japan)를 사용하여 장뇌삼 캔디제품 외부표면의 명도(L), 적색도(a), 황색도(b) 및 total color difference Z1E)를 측정하여 나타내었다. 이때 표준 백색판 (L: 93.89, a- 1 85, b: 1.39)을 사용하였다(12-14).
이론/모형
- 총페놀 함량은 Folin-Denis법(15-16)으로 측정하였는데 즉, 시료 10 g에 80% 에탄올용액 100 mL를 가하여 환류냉각기가 부착된 heating mantle에서 80 ℃, 2시간 반복추출 후 Whatman No. 5로 여과하였다. 여과액은 40℃ 진공농축 건고 후 80% 에탄올용액 5 mL로 정용하였다.
- 캔디제품의 일반성분은 AOAC방법(11)에 준하여 분석하는데 즉, 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조단백질은 Kjeldahl 질소정량법, 조지방은 SoxHet 추출법, 조섬유는 fritted glass crucible method 법, 조회분은 직접회화법으로 측정하여 백분율로 나타내었다. 가용성 무질소물은 100에서 수분, 조단백질, 조지방, 조섬유 및 조회분을 뺀 값으로 구하였다.
성능/효과
- 14 mg/100 g으로 가장 높은 함유량을 나타내었다. EDA(%)는 합성항산화제인 BHA 200 ppm의 96.81%이었고 캔디제품은 약 64.28-70.88%의 항산화활성을 보였다. 관능평가에서 전체적인 기호도의 경우 10% 장뇌삼추출물제품 이 3.
- 장뇌삼 캔디제품의 유기산 조성은 oxalic, tartaric, malic, lactic 및 furmaric acid 등이 분리 확인되었고 그 중 malic과 tartaric acid가 주된 유기산이었다. Malic acid 함량은 5% 장뇌삼추출물첨 가구가 51.1 mg/100 g으로 가장 많았고, 10% 장뇌삼추출물 첨가구가 27.6 mg/100 g으로 가장 적었으며, tartaric acid의 함량은 15% 장뇌삼추출물첨가구가 40.3 mg/100 g으로 가장 많았고, 10% 장뇌삼추출물첨가구가 15.2 mg/100 g으로 가장 적었다. 또한 oxalic acid는 5% 장뇌삼추출물첨가구에 20.
- 3 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. Malic acid는 5% 장뇌삼추출물첨가구가 51.1 mg/100 g으로 가장 많았고, tartaric acid의 함량은 15% 장뇌삼추출물첨가 구가 40.3 mg/100 g으로 가장 많았다. 주된 유리아미노산으로는 arginine, serine, aspartic acid 및 proline 등의 순으로 높게 함유되어 있었다.
- 2에 나타내었다. Sucrose, glucose 및 fructose가 장뇌삼추출물을 첨가하여 제조한 캔디의 주된 유리당으로 확인되었으며, sucrose의 경우는 5% 장뇌삼추출물첨 가구가 224.3 mg/100 g으로 가장 높은 함량 을 나타내 었고 15% 장뇌 삼추출물첨 가구가 161.67 mg/100 g으로 가장 낮은 함량을 나타내었데 이것은 캔디제조 시 추출물의 첨가량이 많아짐에 따라 그에 비례하여 올리고당의 배합량을 높여 배합하여 제조한 결과로 보여진다. 또한 이ucose와 fructose의 경우는 15% 장뇌삼추출물첨가구가 각각 90.
- 12%로 높은 함량이었다. 당도는 5% 장뇌삼추출물첨가제품이 87.5%로 가장 높았고, pH는 5.50-5, 56 수준이었다 색도는 L값의 경우는 15% 장뇌삼추출물첨가제품이 56.40으로 낮아지는 경향을 보였으며, a값과 b값 경우는 15% 장뇌삼주줄물첨가제품이 증가하는 경향을 보였다. Sucroe의 경우는 5% 장뇌삼추출물첨 가구가 224.
- 81 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 따라서 위의 결과와 같이 캔디제조 시 첨가된 장뇌삼추출물과 올리고당은 저감미 저칼로리 캔디제품의 제조에 많은 영향을 미치는 것으로 생각된다.
- 2 mg/100 g으로 가장 적었다. 또한 oxalic acid는 5% 장뇌삼추출물첨가구에 20.5 mg/100 g, lactic acid는 15% 장뇌삼추출물첨가구에 14.6 mg/100 g, furmanc acid는 15% 장뇌삼추출물첨가구에 3.3 mg/100 g로 가장 높은 함유량을 나타내었다.
- 67 mg/100 g으로 가장 낮은 함량을 나타내었데 이것은 캔디제조 시 추출물의 첨가량이 많아짐에 따라 그에 비례하여 올리고당의 배합량을 높여 배합하여 제조한 결과로 보여진다. 또한 이ucose와 fructose의 경우는 15% 장뇌삼추출물첨가구가 각각 90.99 mg/100 g와 14.81 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 따라서 위의 결과와 같이 캔디제조 시 첨가된 장뇌삼추출물과 올리고당은 저감미 저칼로리 캔디제품의 제조에 많은 영향을 미치는 것으로 생각된다.
- 88% 수준이었으며, 장뇌삼추출물의 첨 가량이 증가할수록 제품의 수분함량은 증가하는 경향이었다. 또한 캔디제품의 조단백질, 조지방, 조섬유, 조회분 함량의 경우는 5% 장뇌삼추출물첨가구는 각각 0.68%, 0.75%, 0.13% 및 0.07% 이었으나, 15% 장뇌삼추출물첨가구는 각각 0.89%, 0.97%, 0.18% 및 0.12%로 더 높은 함량을 나타내어 캔디제조 시 첨가된 장뇌삼추출물의 첨가량의 증가에 따른 상대적인 함량의 증가를 가져와 캔디제품의 영양가를 높여주는 효과를 주는 것으로 판단된다.
- 또한, 장뇌 삼 캔디제품의 필수아미노산 중 lysine함량은 21.81-60.64 mg/100 g 수준으로 15% 장뇌삼추출물첨가구에 60.64 mg/100 g으로 가장 많은 함량을, threonine함량은 19.41-89.01 mg/100 g 수준으로 15% 장뇌삼추출물첨가구에 89 01 mg/100 g으로 가장 많은 함량을, leucine함량은 16.54-61.52 melOO g 수준으로 15% 장뇌삼추출물첨가구에 61.52 mg/100 g으로 가장 많은 함량을, valine함량은 16.00~49.71 mg/100 g 수준으로 15% 장뇌삼추출물첨가구에 49.71 n@100 g으로 가장 많은 함량을 함유하고 있었다. 이러한 결과는 캔디제품 제조 시 첨가된 장뇌삼추출물 첨가량이 증가할수록 유리아미노산의 함량의 상대적 증가를 가져온 것으로 판단된다.
- 40으로 낮아지는 경향을 보였으며 이것은 장뇌삼추출물의 첨가가 캔디제품의 백색도를 낮추는 것으로 생각된다. 또한, 적색도를 나타내는 a값의 경우는 5% 장뇌삼추출물첨가 제품이 2.54이었으나 장뇌 삼추출물의 첨가량이 증가할수록 15% 장뇌 삼추출물 첨가 제품이 3 33으로 다소 증가하는 경향을 보였고, 황색도를 나타내는 b값 또한 5% 장뇌삼추출물첨가 제품이 11.90이었으나 장뇌삼추출물의 첨가량이 증가할수록 15% 장뇌삼추출물첨가 제품이 12.91 로 다소 증가하는 경향을 보였다. 따라서 이러한 결과는 Lee 등(10)은 도라지 퓨레와 엑스의 첨가량이 증가할수록 캔디제품의 색도 중 L값은 감소하였고 a와 b값은 증가하였다는 연구결과와 Byun 등(26)은 우렁쉥이 껍질의 섬유소를 첨가하여 제조한 젤리의 색도가 첨가물의 특성을 잘 반영한다는 연구결과와 본 연구에서 장뇌삼추출물의 첨가량의 증가에 따른 캔디제품의 색도인 L값의 감소와 a 및 b값이 증가하였다는 결과와 유사한 경향을 나타내었다.
- 또한, 총페놀함량은 14.59-24.62 mg/100 g이 었으며 이것은 장뇌산삼의 첨가량이 증가할수록 제품의 총페놀함량이 증가하는 경향을 나타내었다.
- 색도는 L값의 경우는 5% 장뇌삼추출물첨가 제품이 60.46이었으나 장뇌삼추출물의 첨가량이 증가할수록 15% 장뇌삼추출물첨가 제품이 56.40으로 낮아지는 경향을 보였으며 이것은 장뇌삼추출물의 첨가가 캔디제품의 백색도를 낮추는 것으로 생각된다. 또한, 적색도를 나타내는 a값의 경우는 5% 장뇌삼추출물첨가 제품이 2.
- 71 n@100 g으로 가장 많은 함량을 함유하고 있었다. 이러한 결과는 캔디제품 제조 시 첨가된 장뇌삼추출물 첨가량이 증가할수록 유리아미노산의 함량의 상대적 증가를 가져온 것으로 판단된다.
- 6에 나타내었다. 장뇌산삼 캔디제품의 EDA(%)는 62.23~68 62%로 합성 항산화제 인 BHA 200 ppm의 96.81% 와 비교하면 약 64.28 ~70.88%의 항산화활성 을, BHT 200 ppm의 97.00%와 비교하면 약 64.15~70.74%의 항산화활 성을, 천연항산화제인 a-tocopherol 400 ppm의 70.57 %와 비교하면 약 88.18~97.24%의 항산화활성을 보였으며, 이러한 결과는 장뇌삼추출물에 함유된 항산화성 물질이 캔디 제품의 항산화활성을 나타낸 것으로 사료된다.
- 7에 나타내었다. 장뇌산삼 캔디제품의 외관적 색에서는 15% 장뇌산삼추출 물첨 가제 품이 3.6으로, 겉모양에서는 15% 장뇌 산삼추출물 첨 가제 품이 3.8로, 향미에서는 10% 장뇌 산삼추출물첨 가제 품이 3.9로, 단맛에서는 10% 장뇌 산삼추출물첨 가제 품이 3.6으로 높은 관능점수를 얻었다. 쓴맛에서는 장뇌산삼추 출물첨가제품이 2.
- 3은 한국산 장뇌삼추출물을 첨가하여 제조한 캔디 제품의 유기산 조성을 분석한 결과이다. 장뇌삼 캔디제품의 유기산 조성은 oxalic, tartaric, malic, lactic 및 furmaric acid 등이 분리 확인되었고 그 중 malic과 tartaric acid가 주된 유기산이었다. Malic acid 함량은 5% 장뇌삼추출물첨 가구가 51.
- 4는 한국산 장뇌삼추출물을 첨가하여 제조한 캔디 제품의 유리아미노산 조성을 분석한 결과를 나타내었다. 장뇌삼 캔디제품의 유리아미노산 총함량은 515.14 -945.80 mg/100 g 수준이었고, 주된 유리아미노산으로는 arginine이 236 03 ~390.06 mg/100 g, serine이 43.32 ~62.61 mg/100 g, aspartic acid 22.92~61.50 mg/100 g 및 proline 31.74 ~66.14 mg/100 g 등의 순으로 높게 함유되어 있었고, 15% 장뇌삼추 출물첨가구의 유리아미노산 총함량은 945.80 mg/100 g로 가장 높은 함량을 나타내었다.
- 7의 관능점수를 얻어 대체적으로 쓴맛을 다소 느끼는 것으로 나타는데, 이것은 캔디제품제조 시 첨가된 장뇌산삼추출물에 함유된 사포닌 등과 같은 성분에 의한 것으로 생각된다. 캔디의 조직감은 15% 장뇌산삼 추출물첨가제품이 3.8로 높은 관능적 점수를 얻었으며, 전체적인 기호도의 경우는 10% 장뇌 산삼추출물첨가제품이 3.5로 가장 높은 관능점수를 얻었다. 이러한 결과는 Heo 등(27)의 녹차가루의 첨가가 젤리제품의 관능적 특성 중 풍미에 영향을 준다는 연구결과와 Son 등(8)은 백년초 젖산 발효액 첨가 시 젤리제품의 색과 맛에 좋은 기호도를 나타내었다는 연구결과 및 Khm(28)의 유자착즙액을 이용한 젤리제조 시 첨가한 이소말토올리고당을 함유한 젤리제품에서 우수한 관능평가를 얻었다는 연구결과와 유사한 경향을 나타내었다.
- 장뇌삼의 효능 및 품질 특성을 잘 반영할 수 있는 장뇌삼 열수추출물을 첨가한 캔디제품을 제조하고 그의 품질특성을 조사하였다. 캔디제품의 수분함량은 0.41-0.88% 수준이고, 15% 장뇌삼추출물첨가구는 조단백질 0.89%, 조지방 0.97%, 조섬유 0.18%, 조회분 0.12%로 높은 함량이었다. 당도는 5% 장뇌삼추출물첨가제품이 87.
- 한국산 장뇌삼추출물을 첨가하여 제조한 캔디제품의 일반성분을 분석한 결과는 Table 2에 나타내었다. 캔디제품의 수분함량은 0.41-0.88% 수준이었으며, 장뇌삼추출물의 첨 가량이 증가할수록 제품의 수분함량은 증가하는 경향이었다. 또한 캔디제품의 조단백질, 조지방, 조섬유, 조회분 함량의 경우는 5% 장뇌삼추출물첨가구는 각각 0.
- 한국산 장뇌삼추출물을 첨가하여 제조한 캔디제품의 당도, pH, 색도 및 총페놀 함량을 측정한 결과는 Fig. 1과 같다, 당도는 80.5-87.5% 수준으로 5% 장뇌삼추출물첨가 제품이 87.5%로 가장 높았고 15% 장뇌삼추출물첨가 제품 이 80.5%로 가장 낮았으며, pH는 5.51-5,56 수준으로 장뇌 삼추출물의 첨가량이 증가할수록 낮아지는 경향이었다. 이러한 결과는 Kang(9)의 연구에서 십전대보추출물을 이용한 젤리제품의 pH가 3.
후속연구
- 이러한 결과는 Heo 등(27)의 녹차가루의 첨가가 젤리제품의 관능적 특성 중 풍미에 영향을 준다는 연구결과와 Son 등(8)은 백년초 젖산 발효액 첨가 시 젤리제품의 색과 맛에 좋은 기호도를 나타내었다는 연구결과 및 Khm(28)의 유자착즙액을 이용한 젤리제조 시 첨가한 이소말토올리고당을 함유한 젤리제품에서 우수한 관능평가를 얻었다는 연구결과와 유사한 경향을 나타내었다. 따라서, 위의 결과를 종합해 볼 때 캔디제품의 제조에 있어 장뇌산삼 추출물의 영양적 성분과 기호적 특성 등이 적절하게 조화를 형성함으로써 캔디제품 특유의 색과 맛을 가지는 캔디제품을 개발 제조할 수 있겠다.
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