The purpose of this study was to improve the quality of Korean traditional sauce products by producing short-term green gochujang with cheongyang pepper powder. To determine its antioxidant compounds and activities, we examined vitamin C, capsaicinoid, total phenolic, and total flavonoid contents, a...
The purpose of this study was to improve the quality of Korean traditional sauce products by producing short-term green gochujang with cheongyang pepper powder. To determine its antioxidant compounds and activities, we examined vitamin C, capsaicinoid, total phenolic, and total flavonoid contents, as well as electron-donating, SOD-like, ferrous ion-chelating, and nitrite-scavenging activities. Vitamin C content of short-term green gochujang was higher in CON-M than in the sample, whereas capsaicinoid content increased as the amount of cheongyang pepper powder increased. Total phenolic content, total flavonoid content, electron-donating activity, and nitrite-scavenging activity were higher in the sample than in CON-M, and the contents increased as the amount of meju powder increased. Green gochujang containing the highest amount of cheongyang pepper powder showed the highest SOD-like, and ferrous-ion chelating activities as well as superior nutrient contents, compared to red gochujang.
The purpose of this study was to improve the quality of Korean traditional sauce products by producing short-term green gochujang with cheongyang pepper powder. To determine its antioxidant compounds and activities, we examined vitamin C, capsaicinoid, total phenolic, and total flavonoid contents, as well as electron-donating, SOD-like, ferrous ion-chelating, and nitrite-scavenging activities. Vitamin C content of short-term green gochujang was higher in CON-M than in the sample, whereas capsaicinoid content increased as the amount of cheongyang pepper powder increased. Total phenolic content, total flavonoid content, electron-donating activity, and nitrite-scavenging activity were higher in the sample than in CON-M, and the contents increased as the amount of meju powder increased. Green gochujang containing the highest amount of cheongyang pepper powder showed the highest SOD-like, and ferrous-ion chelating activities as well as superior nutrient contents, compared to red gochujang.
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문제 정의
따라서 본 연구는 영양학적으로 우수하고 항산화 성분을 지니고 있는 청양고추를 이용하여 제조한 단기속성 청고추장의 항산화 성분 및 항산화 활성을 알아보고, 전 세계적으로 건강 자연식으로 인기를 끌고 있는 우리의 전통 발효 식품인 고추 장의 이용성 확대와 고추장을 대체할 수 있는 새로운 고추장 대체 소스를 개발하고자 하였다. 이를 통해 전통 발효식품인 고추장의 다양성 추구와 이용성 확대를 도모하고자 한다.
본 연구에서는 최근 소비자들이 다양한 색과 맛, 영양을 지닌 식품소재의 요구에 부응하기 위해 영양학적으로 우수한 식품소재인 청양 고춧가루를 이용하여 제조한 단기속성 청고추장의 항산화 성분 및 항산화 활성을 알아보고 이를 통해 한국 장류와 한국 소스류의 우수성을 증명하고자 하였다. 그래서 청양 고춧가루를 이용하여 제조한 청고추장의 vitamin C 함량, capsaicinoid 함량 및 항산화 활성을 알아 볼 수있는 총 페놀성 화합물과 총 플라보이드 함량, DPPH에 의한 전자공여능, SOD 유사활성, ferrous ion chelating 효과, 아질산염 소거능 등을 검사한 결과는 다음과 같다.
따라서 본 연구는 영양학적으로 우수하고 항산화 성분을 지니고 있는 청양고추를 이용하여 제조한 단기속성 청고추장의 항산화 성분 및 항산화 활성을 알아보고, 전 세계적으로 건강 자연식으로 인기를 끌고 있는 우리의 전통 발효 식품인 고추 장의 이용성 확대와 고추장을 대체할 수 있는 새로운 고추장 대체 소스를 개발하고자 하였다. 이를 통해 전통 발효식품인 고추장의 다양성 추구와 이용성 확대를 도모하고자 한다.
제안 방법
SOD 유사활 성은 {1-(시료 첨가구의 흡광도/시료 무첨가구의 흡광도)}× 100으로 나타냈으며, ascorbic acid와 BHT를 동일한 농도로 첨가하여 비교, 측정하였다.
본 연구에서는 최근 소비자들이 다양한 색과 맛, 영양을 지닌 식품소재의 요구에 부응하기 위해 영양학적으로 우수한 식품소재인 청양 고춧가루를 이용하여 제조한 단기속성 청고추장의 항산화 성분 및 항산화 활성을 알아보고 이를 통해 한국 장류와 한국 소스류의 우수성을 증명하고자 하였다. 그래서 청양 고춧가루를 이용하여 제조한 청고추장의 vitamin C 함량, capsaicinoid 함량 및 항산화 활성을 알아 볼 수있는 총 페놀성 화합물과 총 플라보이드 함량, DPPH에 의한 전자공여능, SOD 유사활성, ferrous ion chelating 효과, 아질산염 소거능 등을 검사한 결과는 다음과 같다.
본 연구의 청양 고춧가루를 이용한 청고추장의 제조는 콩가루를 첨가한 고추장(Choi et al 2010)의 제조 방법을 토대로 하여 수차례의 예비 실험을 거쳐 Table 1과 같이 설정하였다.
분석 조건은 HPLC (PU-980, Jasco, Japan)를 이용, column은 μ-Bondapak C 18 (Waters, USA, 3.9×300 mm, 10 μm)을 사용하였고, eluent의 조성은 methanol/water=70:30(v/v)이었다.
청고추장 메탄올 추출물의 총 폴리페놀 화합물 함량은 Folin-Dennis법(Folin & Dennis 1912)을 이용하였다. 실험방법으로는 캡튜브에 증류수 7 mL와 메탄올에 100 ppm 농도로 제조한 각각의 시료를 1 mL씩 넣은 후 Folin-Dennis 시약 0.5 mL를 첨가하여, 정확히 3분 후에 sodium carbonate anhydrous 포화용액 1 mL와 증류수 0.5 mL를 넣고 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준검량곡선은 탄닌산(tannic acid, Sigma Co.
2)로 여과하여 사용하였다. 여과한 시료용액을 micro buret에 넣고 시험관에 1 mL indophenol 용액을 취하여 적정후 vitamin C의 함량을 측정하였다.
4 mL를 가하여잘 혼합하였다. 이 혼합액을 실온에서 15분간 방치한 후 UV/ Vis spectrophotometer(TU-1800, PGENERAL, U.S.A)를 이용하여 520 nm에서 흡광도를 측정, 잔존하는 아질산량을 구하였다. Blank 시험은 Griess 시약 대신 증류수를 0.
전자공여능(electron donating ability, EDA)은 Blois MS 방법(1958)을 응용하여 각 시료의 DPPH(1,1-diphenyl- 2-picrylhydrazyl) radical 소거 활성을 측정하였다. 시험관에 0.
청고추장 고추장 메탄올 추출물의 아질산염 소거작용은 Gray & Dugan의 방법(1975)에 의하여 측정하였다. 즉, 1 mM NaNO2용액 1 mL에 일정 농도의 시료 1 mL를 가하고 0.1 N HCl로 반응 용액의 pH를 1.2, 3.0 및 6.0으로 조정한 후 총량을 10 mL 로 하였다. 이 용액을 37℃에서 1시간 반응시킨 후 각 반응액을 1 mL씩 취하여 2% 초산 용액 5 mL와 Griess 시약(30% acetic acid로 조제한 1% sulfanilic acid와 1% naphthylamine 을 1:1 비율로 혼합한 것, 사용 직전에 조제) 0.
즉, ascorbic acid 표준용액(40 μL/mL)과 indophenol 용액(10 μL/mL)의 농도 검증을 하였으며, 시료 용액의 제조는 시료 1 g에 따라 5% 메타인산 2 mL와 물 2 mL를 가한 후 침전시키고, 그 상층액을 여과지(Whatman No. 2)로 여과하여 사용하였다.
2)로 여과한 후감압 회전 증발기로 40±1℃에서 농축 건조한 후 다시 동결 건조하여 측정 시료로 사용하였다. 추출 수율의 측정은 추출에사용한 시료의 건물에 대한 추출물의 총 고형분 함량의 백분 비로 하였다. 제조된 청고추장 추출물들은 냉동실(-40℃)에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
이들 측정값을 다음 식에 대입하여 DPPH radical 소거 활성을 계산하였다. 한편, 항산화제인 BHT와 ascorbic acid 를 동일한 농도로 첨가하여 비교, 측정하였다.
대상 데이터
청양 고춧가루를 이용한 청고추장을 제조하기 위하여 청 양고추는 경남 나주산(2010년)를 서울친환경유통센터를 통해 구입하였고, 홍 고춧가루(2010년 경북 영양산, 장류용 보통 매운맛, 영양농협 고춧가루 가공공장), 소금(천일염), 조청 쌀엿(오뚜기), 메주가루(국내산, 자인농업협동조합), 물(삼다수, 농심)을 2011년 5월 초순 월곡동 소재 농협에서 구입하여 재료로 사용하였다.
1 mL를 첨가한 다음 혼합하여 실온 에서 10분간 반응시켰으며, 562 nm에서 흡광도를 측정하였다(Marcocci et al 1994). 추출물의 chelating 효과는 아래의 수식에 따라 산출한 후, 대조구로는 대표적인 chelating agent 인 EDTA(0.1 mg/mL)를 사용하였다.
데이터처리
3) a～d Means in a row by different superscripts are significantly different at 5% significance level by Duncan's multiple range test.
3) a～e Means in a row by different superscripts are significantly different at 5% significance level by Duncan's multiple range test.
a～d Means with the different letters above the same bars between samples are significantly different (p<0.05) by Duncan's multiple range test.
a～f Means with the different letters above the same bars between samples are significantly different (p<0.05) by Duncan's multiple range test.
단기속성 청고추장의 모든 실험은 3회 반복 측정하여 결과를 SPSS 18.0을 이용하여 분석하였다. 시료간의 유의성 검정은 one-way ANOVA을 이용하여 분석하였으며, p<0.
시료간의 유의성 검정은 one-way ANOVA을 이용하여 분석하였으며, p<0.05 수준에서 Duncan의 다범위검정(Duncan's multiple range test)을실시하여 각 시료간의 통계적 유의성을 검증하였다.
이론/모형
Capsaicinoids 함량은 Vincent & Ken(1987)의 방법에 따라 분석하였다.
SOD 유사활성은 Marklund & Marklund 방법(1974)에 의하여 측정하였다.
Vitamin C 정량은 2,6-dichlorophenol indophenol법(K.F.N. 2000)을 사용하여 다음과 같이 정량하였다. 즉, ascorbic acid 표준용액(40 μL/mL)과 indophenol 용액(10 μL/mL)의 농도 검증을 하였으며, 시료 용액의 제조는 시료 1 g에 따라 5% 메타인산 2 mL와 물 2 mL를 가한 후 침전시키고, 그 상층액을 여과지(Whatman No.
청고추장 메탄올 추출물의 총 폴리페놀 화합물 함량은 Folin-Dennis법(Folin & Dennis 1912)을 이용하였다.
청양 고춧가루의 제조공정은 Sung et al(2010)의 선행 연구를 참고로 하여 청양고추를 3회 세척한 후 체에 받쳐 30분간 수분을 제거하였다. 이것을 길이로 2절한 후 72시간 동결건조하였다.
성능/효과
03%의 활성을 보였다. 그래서 실험군이 대조군(CON-M) 보다 radical 소거활성이 더 강했으며, 전체적으로 실험군에서는 메주가루 첨가량이 증가할수록 전자공여능이 강한 것을 알 수 있었다. 이는 본 실험에서도 Fig.
단기속성 청고추장의 SOD 유사활성 측정 결과(Fig. 3), 5,000 ppm 농도에서 청고추장이 일반 홍고추장인 대조군(CON-M)에비해서 높은 유사활성을 보였다. 또한 청양 고춧가루 첨가량이 많아질수록 SOD 유사활성이 증가하여 M1이 10.
단기속성 청고추장의 vitamin C 함량은 실험군보다 홍 고춧 가루로 제조한 대조군(CON-M)에서 더 높은 함량을 나타냈는데, 이는 청양고추보다 홍고추에 100 g 당 vitamin C 함량이 더 높기 때문인 것으로 사료된다. 지방합성에 관련된 전사인 자들과 효소들의 유전자를 억제함으로써 지방의 생성을 억제하는 것으로 알져진 capsaicinoid 함량은 0.
단기속성 청고추장의 총 페놀성 화합물 및 총 플라보이드함량은 대조군(CON-M)보다 실험군에서 더 높은 함량을 보였으며, 실험군에서는 메주가루 첨가량이 증가할수록 총 페놀성 화합물 및 총 플라보노이드 함량이 높아지는 경향을 보였다. 이로 인해 DPPH에 의한 전자공여능과 아질산염 소거능도 같은 결과를 나타냈다.
항산화 효소인 SOD 유사활성을 측정한 결과, 청양 고춧 가루가 가장 많이 첨가된 청고추장에서 가장 높게 났고, 청양 고춧가루 첨가량이 많을수록 SOD 유사활성이 높게 나타나, 기존의 홍고추장에 비해 단기속성 청고추장의 항산화 효소활성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한 ferrous ion chelating 효과를 분석 결과도 마찬가지로, 청양 고춧가루 첨가량 증가 시 높아지는 경향을 보여 M1군이 7.67%로 ferrous ion chelating 효과가 가장 높은 것으로 나타났다. 그러나 청고추장의 원재료인 청양고추에 비해 그 효과가 미미한 것으로, 이는 청고추장 제조 시 청양 고춧가루 이외의 부재료 첨가로 인한 것으로 사료된다.
87) 순서로 M4가 다른 실험군에 비해 아질산염 소거 활성이 높았다. 또한 pH가 높을수록 아질산염 소거능은 감소하여 pH 6.0에서는 모든 실험군 에서 6.58～8.68% 정도의 낮은 아질산염 소거능을 보였으며, 실험군간의 차이도 없는 것으로 나타났다. 일반적으로 아질산염 소거능은 폴리페놀 화합물을 다량 함유한 식품일수록 강한 것으로 알려져 있다(Lee et al 1997).
또한 청양 고춧가루 첨가량이 많아질수록 SOD 유사활성이 증가하여 M1이 10.27%로가장 높은 값을 나타냈고, 그 다음은 M2(8.93) > M3(8.48) > M4(4.02) 순서로 청양고춧가루 첨가량에 따라 SOD 유사활 성이 높아지는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서 청양 고춧가루를 이용하여 제조한 단기속성 청고추장의 capsaicinoid의 함량은 0.96～3.55 mg/100 g으로 청양 고춧가루가 가장 많이 첨가된 M1이 3.55 mg/100 g으로 매운맛 성분이 가장 높았고, 그 다음은 M2(2.68) > M3(1.81) > M4(0.96) 순서로, 청양 고춧가루 첨가량이 감소할수록 capsaicinoid 함량이 낮아지는 것을 알 수 있었다(Table 2).
이상의 결과를 종합해 볼 때, 청양 고춧가루를 이용하여 제조한 단기속성 청고추장은 기존의 고추장에 비해 높은 항산화 성분 및 항산화 활성이 있음을 알 수 있었고, 다양한 맛과 색의 고추장을 선보임으로 인해 소비자의 욕구에 부흥할수 있었다. 그래서 향후 단기속성 청고추장을 이용한 한식 소스류의 제품화 가능성은 밝을 것으로 판단된다.
단기속성 청고추장의 vitamin C 함량은 실험군보다 홍 고춧 가루로 제조한 대조군(CON-M)에서 더 높은 함량을 나타냈는데, 이는 청양고추보다 홍고추에 100 g 당 vitamin C 함량이 더 높기 때문인 것으로 사료된다. 지방합성에 관련된 전사인 자들과 효소들의 유전자를 억제함으로써 지방의 생성을 억제하는 것으로 알져진 capsaicinoid 함량은 0.96～3.55 mg/100 g 으로 청양 고춧가루가 가장 많이 첨가된 M1 가장 높은 함량 을 보였다.
청고추장 메탄올 추출물의 아질산염 소거능을 pH 1.2, 3.0, 6.0에서 측정한 결과, pH 1.2에서 아질산염 소거능은 일반 홍고추장인 대조군(CON-M)보다 실험군에서 더 높게 나타났다. 또한 실험군에서는 M4가 48.
체내에서 세포의 지질 및 단백질의 산화를 촉진하는 Fe2+(Woo et al 1992)의 chelating 효과를 분석한 결과(Table 3), 100, 500, 1,000 ppm 농도 모두에서 청양 고춧가루가 가장 많이 첨가된 M1이 Fe2+ chelating 효과가 가장 우수하였고, 청양 고춧가루 첨가량이 적을수록 그 효과가 낮아져 청양 고춧가루에 대한 Fe2+ chelating 효과를 알 수 있었다. 하지만 청고추장의 원재료인 청양고추의 경우, Fe2+ chelating 효과가 36.
총 폴리페놀 화합물은 대조군(CON-M)이 2.98%로 가장 낮았고, 실험군은 이보다 높은 3.14～3.92% 범위를 보여, 홍고춧가루로 제조한 일반적인 고추장인 대조군(CON-M)보다는 청양 고춧가루로 제조한 실험군에서 총 폴리페놀 화합물의 함량이 더 높음을 알 수 있었다. 그러나 실험군에서 메주 가루 첨가량이 증가 시 총 폴리페놀 화합물의 함량이 높아졌는데, 이는 Kim et al(1994)의 선행 연구에서 메주나 메주를 이용한 발효식품인 된장, 간장, 고추장 중 된장이 42.
총 플라보노이드 함량도 마찬가지로 대조군(CON-M)이 0.65%로 가장 낮았고, 그 다음은 M1(1.13) < M2(1.38) < M3 (2.55) < M4(2.56) 순서로 나타나, 청고추장에서 그 함량이 더높게 측정되었다.
항산화 효소인 SOD 유사활성을 측정한 결과, 청양 고춧 가루가 가장 많이 첨가된 청고추장에서 가장 높게 났고, 청양 고춧가루 첨가량이 많을수록 SOD 유사활성이 높게 나타나, 기존의 홍고추장에 비해 단기속성 청고추장의 항산화 효소활성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한 ferrous ion chelating 효과를 분석 결과도 마찬가지로, 청양 고춧가루 첨가량 증가 시 높아지는 경향을 보여 M1군이 7.
단기속성 청고추장의 vitamin C 측정 결과는 Table 2와 같다. 홍 고춧가루로 제조한 대조군(CON-M)에서 21.02 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 보였고, 실험군은 4.69～12.39 mg/100 g 으로 청양 고춧가루 첨가량이 많을수록 vitamin C 함량이 높아지는 것을 알 수 있었다. 그러나 실험군보다는 대조군(CONM)에서 더 높은 함량을 보였는데, 이는 Park MS(2004)의 ‘한국산 고추의 품종별 아스코르빈산에 관한 연구’에서와 같이 홍고추의 과육은 100 g당 191.
후속연구
이상의 결과를 종합해 볼 때, 청양 고춧가루를 이용하여 제조한 단기속성 청고추장은 기존의 고추장에 비해 높은 항산화 성분 및 항산화 활성이 있음을 알 수 있었고, 다양한 맛과 색의 고추장을 선보임으로 인해 소비자의 욕구에 부흥할수 있었다. 그래서 향후 단기속성 청고추장을 이용한 한식 소스류의 제품화 가능성은 밝을 것으로 판단된다. 그러나 청고추장의 항산화 성분 및 항산화 활성에 있어 메주가루의 첨가량 또한 영향을 미치는 것으로 보아, 청고추장 및 이를 이용한 소스 제조 시 청양 고춧가루와 메주가루의 최적 첨가비율을 알아보는 연구가 필요할 것으로 사료된다.
하지만 기존의 연구는 홍고추장 위주로 이루어졌으며, 이에 따라 영양성 및 생리활성도 홍고 추장 위주로 이루어졌다. 그러나 소비자들은 다양한 색과 맛, 형태를 지닌 식품 소재를 요구하고 있으며, 이와 같은 새로운 식품소재는 한국식품의 세계화에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
그래서 향후 단기속성 청고추장을 이용한 한식 소스류의 제품화 가능성은 밝을 것으로 판단된다. 그러나 청고추장의 항산화 성분 및 항산화 활성에 있어 메주가루의 첨가량 또한 영향을 미치는 것으로 보아, 청고추장 및 이를 이용한 소스 제조 시 청양 고춧가루와 메주가루의 최적 첨가비율을 알아보는 연구가 필요할 것으로 사료된다. 또한 전보 (Shin & Choi 2011)에서 청고추장의 관능평가 시 외관 및 향의 기호도가 기존의 고추장보다 낮게 평가된 것으로 보아, 청고추장의 색과 향의 개선도 필요할 것으로 여겨진다.
또한 전보 (Shin & Choi 2011)에서 청고추장의 관능평가 시 외관 및 향의 기호도가 기존의 고추장보다 낮게 평가된 것으로 보아, 청고추장의 색과 향의 개선도 필요할 것으로 여겨진다. 이와 같은 한계점을 극복하기 위해 추후의 연구는 계속 진행되어야 할 것이며, 이를 통해 한국의 전통 발효식품인 고추장과 이를 이용한 한식 소스 제품화 및 소비 시장 확대에 기여할수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고추의 원산지는?
이렇게 기능성이 우수한 식물 중 고추(Capsicum annuum. L)는 가지과에 속하는 다년생 초본식물로 남미 아마존강 유역이 원산지로 온대에서 열대지방에 걸쳐 널리 재배되고 있으며(Cho et al 2000), 풋(청)고추의 경우 생체용, 국․탕용 다데기 등 양념용으로 소비되거나 수확 후 건 고추 및 고춧가 루로 김치, 고추장 및 각종 양념용으로 광범위하게 연중 이용 되어 한국인의 식생활에 중요한 위치를 차지하고 있다(Jeong et al 2005).
청양의 특징은?
특히, 청양은 ‘70년대 말～80년대 초 경북지방에 적합한 품종을 만들고자 중앙종묘에서 열대지방 재래종과 국내 재래종을 교잡한 것으로 청송의 “청”자와 영양의 “양”자를 따서 1983년 “청양고추”로 명명하여 등록한 종으로, 매운맛이 강하고 재배량이 많은 것이 특징이다(Yoon TI 2000). 이런 고추를 이용한 선행 연구로는 고추를 첨가한 술(Park et al 2009), 식초(Park et al 2010), 청 고춧가루를 이용한 김치(Jeong et al 2007), 생청고추 페이스트(Jeong JH 1998), 청양 고춧가루를 이용한 개량식 청고추장(Shin et al 2011) 등의 제품이 개발되고 있다.
고추가 항산화, 항암, 항비만, 콜레스테롤 저하 및 식욕증진 효과를 보이는 이유는?
고추에는 ascorbic acid를 비롯한 vitamin A 1 , B 1 , B 2 , E 및나이아신 등이 풍부하며, 단백질, 무기질, 섬유소 등의 영양 성분을 고루 갖춘 우수한 식재료이다(RDA 2006). 또한, 색소성분인 carotenoids, 매운맛 성분인 capsaicinoids, phenolic 화합물 등 유용성분이 함유되어 있어 항산화, 항암, 항비만, 콜레스테롤 저하 및 식욕증진 효과를 보이는 것으로 보고되어 있다(Howard et al 1994, Kim et al 2006, Materska et al 2003). 고추의 매운맛 성분인 capsaicin은 지용성이고 무색이며(Huffman et al 1978), capsaicinoid류의 동족체는 capsaicin, dihydrocapsaicin, nordihydrocapsaicin, homocapsaicin, homodihydrocapsaicin 등인 것으로 보고되었다(Lee et al 1976, Yoo et al 2009).
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