본 연구는 홍삼 및 전분질 원료로 산야초 발효액을 첨가하여 제조한 고추장의 이화학적 특성과 항산화 및 관능적 특성 등 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 수분함량은 일반 시판 고추장에 비해 6% 정도 낮았고 회분과 조단백의 경우 각각 3.7%, 0.9% 정도 높게 나왔다. 조지방에 경우는 두 시료 모두 별다른 차이가 나타나지 않았다. pH는 대조군에 비해 유의적으로 낮은 편이었는데 이는 다른 기능성 소재를 첨가한 고추장보다도 낮은 값으로 홍삼과 산야초 발효액 첨가가 더 많은 유기산을 생성한 것으로 생각된다. 색도의 경우 L, b값은 홍삼, 산야초 발효액 첨가 고추장이 높은 값을 띄는 반면 a값은 시판 고추장이 더 높게 나왔다. 이러한 차이는 색도의 관한 기호도 평가에서 대조군 보다 훨씬 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 기능적인 측면을 살펴보면, DPPH 활성의 경우 전 농도에서 대조군보다 높게 나왔지만 특히 가장 높은 농도인 100 ${\mu}g$/mL에서 유의적으로 라디칼 소거능이 우수한 것으로 나타났으며, ferric reducing antioxidant power는 모든 구간에서 유의적으로 뛰어난 항산화 활성을 보였다. 지질산화를 일으키는 효소인 lipoxygenase의 저해능을 평가한 결과 100 ${\mu}g$/mL의 고농도에서 시판 고추장뿐만 아니라 양성대조군보다 2배가량 높은 저해활성을 띄는 것으로 나타났다. 관능검사에서는 맛, 색깔, 풍미, 종합적 기호도 모든 항목에서 시판 고추장보다 유의적으로 우수하다는 평가를 얻음으로 홍삼과 산야초 발효액의 첨가가 전반적인 고추장 품질을 향상시킬 수 있었음을 알 수 있었다.
본 연구는 홍삼 및 전분질 원료로 산야초 발효액을 첨가하여 제조한 고추장의 이화학적 특성과 항산화 및 관능적 특성 등 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 수분함량은 일반 시판 고추장에 비해 6% 정도 낮았고 회분과 조단백의 경우 각각 3.7%, 0.9% 정도 높게 나왔다. 조지방에 경우는 두 시료 모두 별다른 차이가 나타나지 않았다. pH는 대조군에 비해 유의적으로 낮은 편이었는데 이는 다른 기능성 소재를 첨가한 고추장보다도 낮은 값으로 홍삼과 산야초 발효액 첨가가 더 많은 유기산을 생성한 것으로 생각된다. 색도의 경우 L, b값은 홍삼, 산야초 발효액 첨가 고추장이 높은 값을 띄는 반면 a값은 시판 고추장이 더 높게 나왔다. 이러한 차이는 색도의 관한 기호도 평가에서 대조군 보다 훨씬 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 기능적인 측면을 살펴보면, DPPH 활성의 경우 전 농도에서 대조군보다 높게 나왔지만 특히 가장 높은 농도인 100 ${\mu}g$/mL에서 유의적으로 라디칼 소거능이 우수한 것으로 나타났으며, ferric reducing antioxidant power는 모든 구간에서 유의적으로 뛰어난 항산화 활성을 보였다. 지질산화를 일으키는 효소인 lipoxygenase의 저해능을 평가한 결과 100 ${\mu}g$/mL의 고농도에서 시판 고추장뿐만 아니라 양성대조군보다 2배가량 높은 저해활성을 띄는 것으로 나타났다. 관능검사에서는 맛, 색깔, 풍미, 종합적 기호도 모든 항목에서 시판 고추장보다 유의적으로 우수하다는 평가를 얻음으로 홍삼과 산야초 발효액의 첨가가 전반적인 고추장 품질을 향상시킬 수 있었음을 알 수 있었다.
To improve the quality and palatability of Kochujang, the physicochemical properties, antioxidant capacity, and sensory evaluation of Kochujang were assessed when red ginseng and wild herbal extract were added during fermentation. This study investigated the antioxidant capacities of general Kochuja...
To improve the quality and palatability of Kochujang, the physicochemical properties, antioxidant capacity, and sensory evaluation of Kochujang were assessed when red ginseng and wild herbal extract were added during fermentation. This study investigated the antioxidant capacities of general Kochujang (GK) and Kochujang prepared with red ginseng and fermented wild herbal extract (RGK) by employing various in vitro antioxidant assays such as DPPH and FRAP assays. Inhibition of lioxygenase (LOX) activity was also investigated. RGK exhibited significant antioxidant effects compared to control in DPPH, FRAP, and LOX assays. The LOX inhibitory activity of RGK ($68.68{\pm}3.37%$) at 100 ${\mu}g$/mL was markedly higher than those of GK ($31.21{\pm}2.64%$) and NDGA (positive control, $30.54{\pm}1.36%$). All concentrations of RGK showed significantly higher FRAP activities than that of GK. The addition of red ginseng and fermented wild herbal extract exhibited better sensory characteristics in terms of color, flavor, taste and overall preference. We concluded that RGK improves not only functional properties but also sensory properties as well.
To improve the quality and palatability of Kochujang, the physicochemical properties, antioxidant capacity, and sensory evaluation of Kochujang were assessed when red ginseng and wild herbal extract were added during fermentation. This study investigated the antioxidant capacities of general Kochujang (GK) and Kochujang prepared with red ginseng and fermented wild herbal extract (RGK) by employing various in vitro antioxidant assays such as DPPH and FRAP assays. Inhibition of lioxygenase (LOX) activity was also investigated. RGK exhibited significant antioxidant effects compared to control in DPPH, FRAP, and LOX assays. The LOX inhibitory activity of RGK ($68.68{\pm}3.37%$) at 100 ${\mu}g$/mL was markedly higher than those of GK ($31.21{\pm}2.64%$) and NDGA (positive control, $30.54{\pm}1.36%$). All concentrations of RGK showed significantly higher FRAP activities than that of GK. The addition of red ginseng and fermented wild herbal extract exhibited better sensory characteristics in terms of color, flavor, taste and overall preference. We concluded that RGK improves not only functional properties but also sensory properties as well.
5 g에 15 mL의 증류수를 가하여 잘 교반한 후 pH meter(S20 Seven Easy, Mettler toledo, Greifensee, Switzerland)로 3회 반복하여 평균±표준편차로 나타내었다. 고추장 표면의 색도는 색차계(Chroma meter, CR-300, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 L(명도), a(적색도), b(황색도)를 측정하였다 각 시료 당 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었으며, 이때 표준색판으로는 백색판(L=97.1, a=+5.02, b=-3.24)을 이용하였다.
관능평가요원에게 각각의 고추장 10 g을 가래떡(크기 1×3 cm) 한 조각과 함께 제공하여 평가하도록 하였다.
관능검사
관능평가요원은 동아대학교 식품영양학과 학생 20명으로 실시하였으며 평가항목은 고추장의 맛, 풍미, 색깔 및 종합적인 기호도로 나누어 평가하였다. 평가방법은 7점 척도법으로 대단히 싫다 1점, 보통으로 싫다 2점, 약간 싫다 3점, 좋지도 싫지도 않다 4점, 약간 좋다 5점, 보통으로 좋다 6점, 대단히 좋다 7점으로 하였다.
본 연구에서는 전분질 원료로 당화된 산야초 발효액을 사용함으로써 고추장의 제조 과정은 간편해지고 산야초 발효액이 가진 생리활성 효과가 고추장의 품질을 향상시킬 수 있으리라 예상되어진다. 또한 이미 많은 활성이 밝혀진 홍삼을 함께 첨가하여 기호도 및 기능적 특성이 훨씬 더 강화된 고추장 효능을 증명하기 위해 시판 고추장과의 이화학적 특성, 항산화능 및 관능적인 특성을 비교하였다.
FRAP reagent 900 μL를 DMSO에 녹여 농도별로 희석한 샘플 100 μL에 혼합하여 37℃에서 40분간 반응시킨 후 분광광도계(Optizen 2120 UV)를 이용하여 593 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 환원력은 trolox를 이용하여 표준곡선을 작성한 후 TEAC(trolox equivalent antioxidant capacity)로 나타내었다.
Lipoxygenase(LOX)는 체내에서 linoleic acid의 산화를 촉진시켜 유해산물인 leukotrien 등을 생성하여 천식, 관절염, 심근경색 등의 만성질환을 유발시키는 주요한 원인이 된다(22). 이러한 유해 생성물은 lipoxygenase 활성저해물질을 섭취함으로써 줄일 수 있는데, 고추장을 통해 그 가능성을 찾고자 인체 내 효소와 가장 유사한 형태인 soybean lipoxygenase(type V)를 이용하여 실험을 실시하였다. Fig.
대상 데이터
이 방법은 colored ferrous tripyridyl triazine complex에 의해 Fe3+이 Fe2+로 전환되는 과정을 분석함으로 시료 내의 총 항산화력을 측정하는 방법이다. FRAP test를 위해서 사용된 반응액은 sodium acetate buffer(pH 3.6, 300 mM), 40 mM HCl에 용해시킨 10 mM 2,4,6-Tris pyridyl)-s-triazine(TPTZ) solution, 그리고 20 mM FeCl3 solution을 사용하였다. 미리 제조된 sodium acetate buffer, TPTZ solution 및 FeCl3 solution을 10:1:1(v/v/v)의 비율로 혼합하여 37℃에서 8분간 incubation하여 FRAP reagent를 준비하였다.
홍삼과 산야초 발효액을 함유한 고추장(이하 홍삼산야초 고추장)은 (주)동아 만나(Busan, Korea)로부터 제공받은 것으로 성분 비율은 고춧가루 55%, 홍삼 20%, 산야초 발효액(천마뿌리, 인삼뿌리, 비단풀, 쇠비름, 돗냉이, 뽕 열매, 쑥, 아카시아 꽃, 싹냉이, 달개비) 10%, 메주가루 5%, 천일염 10%이며 숙성기간은 45일이다. 비교분석을 위한 대조군으로는 시판고추장을 사용하였다. 항산화 활성을 측정하기 위하여 고추장 100 g에 95% EtOH(1 L)을 가하여 30℃에서 3일 동안 교반(150 rpm)시킨 후 여과하여 농축한 시료를 사용하였다(3반복).
항산화 활성을 측정하기 위하여 고추장 100 g에 95% EtOH(1 L)을 가하여 30℃에서 3일 동안 교반(150 rpm)시킨 후 여과하여 농축한 시료를 사용하였다(3반복). 실험에 사용된 시료는 모두 DMSO에 녹여서 각 실험에 적합한 농도로 희석하여 사용하였다. 실험에 사용된 양성대조군 및 시약들은 Sigma Chemical Co.
반응액에 기질인 linoeic acid를 (최종농도 110 μM) 첨가한 후, 5분간 반응시키고 234 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로 페놀계 식품 항산화제인 NDGA를 사용하였다(13).
2 mM의 DPPH 용액 1 mL을 가한 후, 상온에서 30분간 반응시킨 다음 분광광도계(Optizen 2120 UV, Mecasys, Daejeon, Korea)를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로는 합성 항산화제인 BHT를 사용하였다(11).
1)Comparison of Hunter color of Kochujang with the different letters in the same row are significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple range test.
1)Means with the different letters in the same row are significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple range test.
pH는 시료 1.5 g에 15 mL의 증류수를 가하여 잘 교반한 후 pH meter(S20 Seven Easy, Mettler toledo, Greifensee, Switzerland)로 3회 반복하여 평균±표준편차로 나타내었다.
각 실험은 3회 실시하여 평균±표준편차로 나타내었다.
실험군 간의 유의성을 검증하기 위하여 SAS(Statistical Analysis System, Seoul, Korea) version 9.1 program을 사용하여 ANOVA test를 수행하였으며, Duncan's multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
FRAP assay는 Benzie와 Strain의 방법을 응용하여 실험하였다(12). 이 방법은 colored ferrous tripyridyl triazine complex에 의해 Fe3+이 Fe2+로 전환되는 과정을 분석함으로 시료 내의 총 항산화력을 측정하는 방법이다.
고추장의 일반성분 분석은 AOAC법에 의해 분석하였다. 고추장의 수분함량은 105℃ 상압가열건조법으로 회분함량은 550℃ 회화법(method number 967.04), 조단백질 함량은 Micro Kjedahl법(method number 968.01), 조지방 함량은 Soxlet법(method number 935.15)으로 분석하였다(10).
고추장의 일반성분 분석은 AOAC법에 의해 분석하였다. 고추장의 수분함량은 105℃ 상압가열건조법으로 회분함량은 550℃ 회화법(method number 967.
성능/효과
1)Comparison of composition and pH of Kochujang with different letters are significantly different at p<0.05.
10, 25 μg/mL의 농도에서는 p<0.001 수준에서 유의적인 차이를 나타냈으며 50, 100 μg/mL 구간에서도 p<0.01 수준에서 차이를 보인 것으로 보아 시판 고추장에 비해 홍삼 및 산야초 발효액의 첨가가 고추장의 항산화 능력을 증가시킨다는 것을 알 수 있었다.
DPPH 라디칼 소거활성을 분석한 결과, 두 시료 모두 농도의존적으로 활성이 증가하였다(Fig. 1). 홍삼산야초 고추장이 시판 고추장보다 전체 농도 구간에서 우세한 라디칼 저해능을 보였다.
Fig. 3에서 보는 바와 같이 시판 고추장의 경우 10～50 μg/mL의 농도에서는 홍삼 산야초 발효액 첨가 고추장보다 높은 lipoxygenase의 저해 효과를 나타내었으나 100 μg/mL의 농도에서는 시판 고추장은 오히려 저해율이 감소되는 반면 홍삼 산야초 고추장의 경우, 68.68±3.37%의 유의적으로 높은 저해율을 나타내었으며 농도 의존적으로 LOX 저해율이 상승하는 것을 볼 수 있었다.
지질산화를 일으키는 효소인 lipoxygenase의 저해능을 평가한 결과 100 μg/mL의 고농도에서 시판 고추장뿐만 아니라 양성 대조군보다 2배가량 높은 저해활성을 띄는 것으로 나타났다. 관능검사에서는 맛, 색깔, 풍미, 종합적 기호도 모든 항목에서 시판 고추장보다 유의적으로 우수하다는 평가를 얻음으로 홍삼과 산야초 발효액의 첨가가 전반적인 고추장 품질을 향상시킬 수 있었음을 알 수 있었다.
기능적인 측면을 살펴보면, DPPH 활성의 경우 전 농도에서 대조군보다 높게 나왔지만 특히 가장 높은 농도인 100 μg/mL에서 유의적으로 라디칼 소거능이 우수한 것으로 나타났으며, ferric reducing antioxidant power는 모든 구간에서 유의적으로 뛰어난 항산화 활성을 보였다.
홍삼 산야초 고추장의 소비자 기호도를 알아보기 위해 시판되는 고추장과 함께 관능검사를 실시한 결과이다(Table 3). 맛, 풍미, 색깔, 종합적 기호도 모든 항목에서 홍삼 산야초 고추장의 관능적 특성이 훨씬 유의적으로 우수함을 볼 수 있었다. 이는 기능적 우수성뿐만 아니라 관능적 품질 또한 시판 고추장에 비해 향상되었음을 알 수 있었다.
본 연구에서도 고추장 색도에 대한 소비자들의 기호도가 홍삼 산야초 고추장에서 5.45±1.05로 대조군 4.45±0.76보다 유의적인 차이가 훨씬 높게 나타났다(Table 3).
본 연구는 홍삼 및 전분질 원료로 산야초 발효액을 첨가하여 제조한 고추장의 이화학적 특성과 항산화 및 관능적 특성 등 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 수분함량은 일반 시판 고추장에 비해 6% 정도 낮았고 회분과 조단백의 경우 각각 3.7%, 0.9% 정도 높게 나왔다. 조지방에 경우는 두 시료 모두 별다른 차이가 나타나지 않았다.
맛, 풍미, 색깔, 종합적 기호도 모든 항목에서 홍삼 산야초 고추장의 관능적 특성이 훨씬 유의적으로 우수함을 볼 수 있었다. 이는 기능적 우수성뿐만 아니라 관능적 품질 또한 시판 고추장에 비해 향상되었음을 알 수 있었다. 기능성 향상을 위한 천연물질을 첨가한 연구를 보면 Kim과 Song(16)은 사과즙 60～80% 첨가했을 때 종합적 기호도가 가장 높았다고 보고했으며, Kim 등(5)의 결과에서는 구기자를 3%를 첨가하였을 때 종합적 기호도가 높게 나왔다.
이는 양성 대조군으로 사용된 NDGA 0.1 mM의 LOX 저해율인 30.54±1.36%보다 2배 이상 높은 수준이었으며, 이 결과를 통해 고농도의 홍삼 및 산야초 발효액 첨가 고추장이 지질 산화 방지에 탁월한 효과가 있다고 평가된다.
지질산화를 일으키는 효소인 lipoxygenase의 저해능을 평가한 결과 100 μg/mL의 고농도에서 시판 고추장뿐만 아니라 양성 대조군보다 2배가량 높은 저해활성을 띄는 것으로 나타났다.
특히 농도가 높아질수록 대조군과의 차이가 더 커졌으며, 특히 100 μg/mL의 농도에서는 대조군인 시판 고추장보다 유의적으로 높은 항산화 효과를 나타냄을 알 수 있었다(p<0.05).
홍삼 산야초 고추장은 비록 합성 항산화제인 양성대조군 BHT 0.5 mM 84.40±0.52보다는 낮은 활성을 보였으나 대조군보다는 활성이 높은 것으로 미루어 볼 때 고추장의 항산화 활성을 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.
1). 홍삼산야초 고추장이 시판 고추장보다 전체 농도 구간에서 우세한 라디칼 저해능을 보였다. 특히 농도가 높아질수록 대조군과의 차이가 더 커졌으며, 특히 100 μg/mL의 농도에서는 대조군인 시판 고추장보다 유의적으로 높은 항산화 효과를 나타냄을 알 수 있었다(p<0.
후속연구
특히 물엿을 이용하여 고추장을 만들 경우 전분이 호화되지 않아도 되므로 간편하게 고추장을 만들 수가 있다. 본 연구에서는 전분질 원료로 당화된 산야초 발효액을 사용함으로써 고추장의 제조 과정은 간편해지고 산야초 발효액이 가진 생리활성 효과가 고추장의 품질을 향상시킬 수 있으리라 예상되어진다. 또한 이미 많은 활성이 밝혀진 홍삼을 함께 첨가하여 기호도 및 기능적 특성이 훨씬 더 강화된 고추장 효능을 증명하기 위해 시판 고추장과의 이화학적 특성, 항산화능 및 관능적인 특성을 비교하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
홍삼 및 전분질 원료로 산야초 발효액을 첨가하여 제조한 고추장의 이화학적 특성과 항산화 및 관능적 특성 등 품질에 미치는 영향을 조사한 결과는 어떻게 나타났는가?
본 연구는 홍삼 및 전분질 원료로 산야초 발효액을 첨가하여 제조한 고추장의 이화학적 특성과 항산화 및 관능적 특성 등 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 수분함량은 일반 시판 고추장에 비해 6% 정도 낮았고 회분과 조단백의 경우 각각 3.7%, 0.9% 정도 높게 나왔다. 조지방에 경우는 두 시료 모두 별다른 차이가 나타나지 않았다. pH는 대조군에 비해 유의적으로 낮은 편이었는데 이는 다른 기능성 소재를 첨가한 고추장보다도 낮은 값으로 홍삼과 산야초 발효액 첨가가 더 많은 유기산을 생성한 것으로 생각된다. 색도의 경우 L, b값은 홍삼, 산야초 발효액 첨가 고추장이 높은 값을 띄는 반면 a 은 시판 고추장이 더 높게 나왔다. 이러한 차이는 색도의 관한 기호도 평가에서 대조군 보다 훨씬 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 기능적인 측면을 살펴보면, DPPH 활성의 경우 전 농도에서 대조군보다 높게 나왔지만 특히 가장 높은 농도인 100 μg/mL에서 유의적으로 라디칼 소거능이 우수한 것으로 나타났으며, ferric reducing antioxidant power는 모든 구간에서 유의적으로 뛰어난 항산화 활성을 보였다. 지질산화를 일으키는 효소인 lipoxygenase의 저해능을 평가한 결과 100 μg/mL의 고농도에서 시판 고추장뿐만 아니라 양성 대조군보다 2배가량 높은 저해활성을 띄는 것으로 나타났다. 관능검사에서는 맛, 색깔, 풍미, 종합적 기호도 모든 항목에서 시판 고추장보다 유의적으로 우수하다는 평가를 얻음으로 홍삼과 산야초 발효액의 첨가가 전반적인 고추장 품질을 향상시킬 수 있었음을 알 수 있었다.
상업적으로 생산되는 고추장의 수요가 증가되는 이유는 무엇인가?
고추장은 콩의 단백질이 가수분해된 아미노산의 구수한 맛, 전분이 분해되어 단맛, 고추의 매운맛, 소금의 짠맛, 미생물에 의해 당이 발효되어 생성된 대사산물인 유기산에 의한 신맛 등이 어우러진 우리나라 전통의 발효식품으로 그 독특한 맛을 지닌 조미식품이다(1). 과거에는 고추장은 각 가정에서 제조되어 소비되었으나 여성의 사회활동 참여 증가와 핵가족화로 인해 상업적으로 생산되는 고추장의 수요가 증가되고 있다. 고추장을 사는 소비자들의 기호도의 고급화와 천연물의 다양한 생리활성이 보고되면서 기존 고추장에 마늘죽(2), 다시마 분말(3), 매실액(4), 구기자(5) 등 다양한 부재료를 첨가하여 기능성을 향상시키고자 하는 연구가 진행되어 가고 있다.
고추장이란?
고추장은 콩의 단백질이 가수분해된 아미노산의 구수한 맛, 전분이 분해되어 단맛, 고추의 매운맛, 소금의 짠맛, 미생물에 의해 당이 발효되어 생성된 대사산물인 유기산에 의한 신맛 등이 어우러진 우리나라 전통의 발효식품으로 그 독특한 맛을 지닌 조미식품이다(1). 과거에는 고추장은 각 가정에서 제조되어 소비되었으나 여성의 사회활동 참여 증가와 핵가족화로 인해 상업적으로 생산되는 고추장의 수요가 증가되고 있다.
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