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문제 정의
- 본 연구는 시중에서 구입 가능한 국내 시판 유산균 발효유의 pH와 적정산도를 측정하고 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 은 20~30년 전부터 치아부식증의 발생이 세계적으로 증가하는 추세임을 보고한 바 있으며 최근에는 산성음료의 소비가 증가하면서 치아부식증의 위험이 높아지고 있다. 본 연구에서는 산성음료 가운데서 시판중인 유산균 발효유를 대상으로 pH와 적정산도의 실태를 조사하고 발효유의 유형, 즉 무지유고형분 함량에 따라 무지유고형분 함량이 3.0% 이상인 액상발효유와 무지유고형분 함량이 8.0% 이상인 농후발효유 두 가지, 즉 떠먹는 스터드(stirred) 타입 요구르트와 마시는 드링크 타입 요구르트의 세 가지로 구분하고2) 이 세 가지 유산균 발효유 유형에 따라 pH와 적정산도를 비교하여 유산균 발효유가 치아부식에 미칠 수 있는 영향을 살펴보고자 하였다.
- 본 연구에서는 어린이와 청소년들의 유산균 발효유에 의한 치아부식의 위험성에 대한 기초자료를 얻기 위해 국내에서 시판되는 유산균 발효유들의 pH와 적정산도를 조사한 후 조사대상 유산균 발효유들을 액상 타입 발효유, 떠먹는 스터드 타입 농후발효유 그리고 마시는 드링크 타입 농후발효유로 구분2)하여 이들 유형에 따라 pH와 적정산도가 차이가 있는지를 평가하고자 하였다.
제안 방법
- 국내 시중에서 구입할 수 있는 액상발효유 35종, 농후발효유-스터드 타입 요구르트 79종, 농후발효유-드링크 타입 요구르트 71종, 총 185종을 선정하여 pH와 적정산도를 조사하였다. 유산균 발효유는 유통기간이 일주일 이상 남은 제품으로 구입하였고 실험에 사용될 때까지 냉장 보관하였다.
- 유산균 발효유의 pH는 pH meter(3-Star, Thermo Orion, USA)를 이용하여 측정 전 표준 완충용액 pH 4.0과 7.0으로 보정한 후 유산균 발효유 50 ml를 비커에 담아 3회 측정하고 평균 pH를 산출하였다.
- 이상과 같이 본 연구는 국내에서 시판되고 있는 유산균 발효유의 pH와 적정산도 실태를 조사하고 세 가지 타입으로 구분하여 분석하여 국내 시판 유산균 발효유의 전체 그리고 타입별 pH와 적정산도에 의한 치아부식증 유발 위험성을 파악하였다. 이 연구결과는 소비자에게 유산균 발효유 제품들의 구매 또는 섭취 시 구강건강과 관련된 유용한 기초정보로 사용될 수 있을 것이다.
대상 데이터
- 국내 시중에서 구입할 수 있는 액상발효유 35종, 농후발효유-스터드 타입 요구르트 79종, 농후발효유-드링크 타입 요구르트 71종, 총 185종을 선정하여 pH와 적정산도를 조사하였다. 유산균 발효유는 유통기간이 일주일 이상 남은 제품으로 구입하였고 실험에 사용될 때까지 냉장 보관하였다.
- 조사대상 유산균 발효유는 현재 시판되고 있는 것 중에서 구입이 가능한 모든 유산균 발효유로 하였으며 실제 시중에서 구입이 가능한 185종류를 조사하였다. 조사된 유산균 발효유들을 살펴보면 16개 회사에서 어린이, 위장장애 또는 변비를 가진 사람 등 소비자에 따라 다양한 제품을 생산하고 있었으며 제품들은 전체적으로 유산균 발효유에 과즙 등을 첨가하지 않은 플레인 제품과 딸기, 사과, 포도, 블루베리, 크랜베리, 석류, 키위, 열대과일, 파인애플, 유자, 매실, 바나나, 복숭아, 체리, 레몬, 코코넛 등의 과일성분을 첨가한 제품들, 고구마, 당근 등의 야채성분을 첨가한 제품들, 알로에, 헛개 등과 같은 생약 성분을 첨가한 제품들 아몬드와 같은 견과류를 첨가한 제품 그리고 생크림, 티라미슈, 모카, 바닐라, 크리스피초코볼과 같은 제빵 또는 과자류 성분을 첨가한 제품 등이 시판되고 있었다.
데이터처리
- 유산균 발효유의 유형에 따른 pH와 적정산도를 비교하기 위하여 정규분포를 따르지 않으므로 Kruskal-Walis test를 이용하였고 군간의 차이가 있는 경우 사후검정은 Mann- Whitney test를 이용하였다. 통계분석은 SPSS(Statistical Package for Social Science 18.
성능/효과
- 1. 실험에 사용된 유산균 발효유 185종의 평균 pH는4.08±0.27로 치아부식을 일으킬 정도의 수준이었고, 평균 적정산도 pH 5.5는 2.40±0.54 ml, 적정산도 pH 7.0은4.00±0.87 ml로 나타났다.
- 2. 유산균 발효유의 pH에서 액상발효유가 3.64±0.22로 가장 낮은 pH를 나타내었으며, 유형에 따른 유산균 발효유의 pH는 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다(P<0.05).
- 3. 유산균 발효유의 적정산도 pH 5.5와 pH 7.0에서 농후발효유-스터드 타입 요구르트가 2.77±0.46, 4.78±0.55로 가장 높은 값을 나타내었으며, 유형에 따른 유산균 발효유의 적정산도 pH 5.5와 pH 7.0은 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다(P<0.05).
- pH와 적정산도를 함께 고려하여 살펴보면 농후발효유- 드링크 타입이 세 종류 가운데 가장 높은 pH 4.22를 나타내고 적정산도 값은 pH 5.5에서는 가장 낮은 2.01, pH 7.0에서는 3.58로 중간 정도의 분포를 나타내고 있어 세 타입 가운데서 상대적으로 가장 치아부식증의 위험이 낮을 것으로 보여진다.
- 그 중 액상발효유 35종의 평균 pH는 3.64, 농후발효유-스터드 타입 요구르트 79종의 평균 pH는 4.14, 농후발효유-드링크 타입 요구르트 71종의 평균 pH는 4.22로 액상발효유가 가장 낮은 pH를 나타내었고, 농후발효유-드링크 타입 요구르트가 가장 높은 pH를 나타내었으며, 세 군간에는 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(p<0.05)[Table 4].
- 00 ml이었다. 그 중 액상발효유 35종의 평균 적정산도 pH 5.5는 2.37 ml, 적정산도 pH 7.0은 3.11 ml이었고, 농후발효유-스터드 타입 요구르트 79종의 평균 적정산도 pH 5.5는 2.77 ml, 적정산도 pH 7.0은 4.78 ml이었으며, 농후발효유-드링크타입 요구르트 71종의 평균 적정산도 pH 5.5는 2.01 ml, 적정산도 pH 7.0은 3.58 ml을 나타내었다.
- 조사된 유산균 발효유들을 세 가지 타입별로 구분하여 살펴보면 액상 타입의 경우 다른 타입에 비해 상대적으로 어린이를 대상으로 한 것이 많았고 비타민, 유기농 등과 같은 건강에 유용한 내용을 제목에 표시한 제품들이 포함되어 있었다. 농후발효유-스터드 타입의 경우에는 아이들을 대상으로 한 제품들도 포함되어 있으나 저지방, 고칼슘 등과 같은 건강과 관련된 제품들과 아침 식사와 식사 후 디저트로 먹는 용도의 제품들이 포함되어 있었고 농후발효유-드링크 타입의 유산균 발효유에는 저지방 고칼슘 제품, 장과 위를 편하게 하고 쾌변을 유도한다는 제품, 양유로 만들어서 소화에 좋다는 제품 등이 포함되어 있어 각 타입별로 약간의 차이를 보이고 있었다.
- 본 실험에 사용된 모든 유산균 발효유의 산성도는 pH 5.0 미만을 나타내어 산성 제품임을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서 유산균 발효유들의 pH를 측정하고 1 M NaOH를 첨가하여 pH 5.5와 pH 7.0에 도달하는데 필요한 양으로 적정산도를 측정하여 분석한 결과 조사대상 유산균 발효유의 평균 pH는 4.08로 pH 4.5 이하에서는 법랑질 부식이 발생된다는 기존 연구결과15)를 고려할 때 국내시판 유산균 발효유들은 치아부식을 일으킬 위험이 있는 것으로 나타났다. pH와 적정산도를 함께 고려하여 살펴보면 농후발효유- 드링크 타입이 세 종류 가운데 가장 높은 pH 4.
- 실험에 사용된 유산균 발효유 185종의 평균 pH는 4.08로 높은 산성도를 나타냈다. 그 중 액상발효유 35종의 평균 pH는 3.
- 액상발효유의 pH는 3.25 ∼4.27, 농후발효유-스터드 타입 요구르트의 pH는 3.85∼4.56, 농후발효유-드링크 타입 요구르트의 pH는 3.80∼4.56으로 액상발효유의 산성도가 전체적으로 더 높게 관찰되었다[Table 1, 2, 3].
- 유산균 발효유의 초기 pH 측정 후 pH가 5.5와 7.0에 도달할 때까지 필요한 NaOH의 양, 즉 적정산도 pH 5.5와 적정산도 pH 7.0을 측정하였을 때 실험에 사용한 모든 유산균 발효유 185종의 평균 적정산도 pH 5.5는 2.40 ml, 적정산도 pH 7.0은 4.00 ml이었다.
- 적정산도 pH 5.5와 7.0에서 농후발효유-스터드 타입 요구르트가 가장 높은 적정산도를 나타냈고, 모든 군에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(p<0.05)[Table 5, 6].
- 적정산도 값의 분포는 세 가지 타입 가운데 중간정도의 분포를 보이고 있다. 전체적으로 모든 타입의 유산균 발효유가 치아부식증을 유발한 위험성을 가지고 있는 것으로 나타났고 타입별 소비자층을 고려할 때 어린이들이 선호하는 또는 어린이들에게 많이 제공되는 액상 타입의 유산균 발효유 제품들이 상대적으로 농후발효유의 두 가지 타입들보다 더 낮은 pH를 가지고 있어 치아부식증 위험도를 높일 가능성이 있다. 추후 이러한 타입별 pH 차이와 적정산도의 차이가 치아에 미치는 영향에 대한 추가적인 연구가 이루어질 필요가 있다.
- 조사대상 유산균 발효유는 현재 시판되고 있는 것 중에서 구입이 가능한 모든 유산균 발효유로 하였으며 실제 시중에서 구입이 가능한 185종류를 조사하였다. 조사된 유산균 발효유들을 살펴보면 16개 회사에서 어린이, 위장장애 또는 변비를 가진 사람 등 소비자에 따라 다양한 제품을 생산하고 있었으며 제품들은 전체적으로 유산균 발효유에 과즙 등을 첨가하지 않은 플레인 제품과 딸기, 사과, 포도, 블루베리, 크랜베리, 석류, 키위, 열대과일, 파인애플, 유자, 매실, 바나나, 복숭아, 체리, 레몬, 코코넛 등의 과일성분을 첨가한 제품들, 고구마, 당근 등의 야채성분을 첨가한 제품들, 알로에, 헛개 등과 같은 생약 성분을 첨가한 제품들 아몬드와 같은 견과류를 첨가한 제품 그리고 생크림, 티라미슈, 모카, 바닐라, 크리스피초코볼과 같은 제빵 또는 과자류 성분을 첨가한 제품 등이 시판되고 있었다.
후속연구
- 그 외에도 칼슘, 인 불소 이온들의 농도가 치아부식 예방과 관련이 있다는 많은 연구에 따라18-20) 제품을 만드는 제조사에서 이들의 첨가와 함께 농도를 높여주면 치아부식의 위험도를 낮출 수 있을 것이다.
- 앞으로 유산균 발효유의 타입별 차이에 대한 연구와 더불어 구성성분의 영향에 대한 연구가 이루어져야 할 필요가 있다. 또한 본 연구결과에서 통계적으로 유산균 발효유 타입별로 유의한 차이가 나타난 pH 및 적정산도를 가지고 그 값과 분포를 가지고 위험도를 고려할 수 있지만 실제로 치아에서 어떻게 영향을 미칠지에 대해서는 치아에 유산균 발효유를 처리하여 그 결과를 평가해 보는 연구가 필요하다.
- 본 연구의 한계는 연구범위가 유산균 발효유 제품의 pH와 적정산도에 대한 것으로 한정되어 있어 유산균 발효유의 구성성분 또는 첨가된 성분이 치아와 구강 내 미생물에 미치는 영향 등에 대한 것은 고려할 수 없었다는 것이다. 앞으로 유산균 발효유의 타입별 차이에 대한 연구와 더불어 구성성분의 영향에 대한 연구가 이루어져야 할 필요가 있다.
- 본 연구의 한계는 연구범위가 유산균 발효유 제품의 pH와 적정산도에 대한 것으로 한정되어 있어 유산균 발효유의 구성성분 또는 첨가된 성분이 치아와 구강 내 미생물에 미치는 영향 등에 대한 것은 고려할 수 없었다는 것이다. 앞으로 유산균 발효유의 타입별 차이에 대한 연구와 더불어 구성성분의 영향에 대한 연구가 이루어져야 할 필요가 있다. 또한 본 연구결과에서 통계적으로 유산균 발효유 타입별로 유의한 차이가 나타난 pH 및 적정산도를 가지고 그 값과 분포를 가지고 위험도를 고려할 수 있지만 실제로 치아에서 어떻게 영향을 미칠지에 대해서는 치아에 유산균 발효유를 처리하여 그 결과를 평가해 보는 연구가 필요하다.
- 이상과 같이 본 연구는 국내에서 시판되고 있는 유산균 발효유의 pH와 적정산도 실태를 조사하고 세 가지 타입으로 구분하여 분석하여 국내 시판 유산균 발효유의 전체 그리고 타입별 pH와 적정산도에 의한 치아부식증 유발 위험성을 파악하였다. 이 연구결과는 소비자에게 유산균 발효유 제품들의 구매 또는 섭취 시 구강건강과 관련된 유용한 기초정보로 사용될 수 있을 것이다.
- 이상과 같이 유산균 발효유는 전체적으로 낮은 pH를 가지고 있으나 유산균 발효유 타입에 따라 통계적으로 유의한 차이를 나타내므로 유산균 발효유 선택 시 제품의 pH 값과 더불어 유산균 발효유 타입을 고려할 필요가 있다.
- 전체적으로 모든 타입의 유산균 발효유가 치아부식증을 유발한 위험성을 가지고 있는 것으로 나타났고 타입별 소비자층을 고려할 때 어린이들이 선호하는 또는 어린이들에게 많이 제공되는 액상 타입의 유산균 발효유 제품들이 상대적으로 농후발효유의 두 가지 타입들보다 더 낮은 pH를 가지고 있어 치아부식증 위험도를 높일 가능성이 있다. 추후 이러한 타입별 pH 차이와 적정산도의 차이가 치아에 미치는 영향에 대한 추가적인 연구가 이루어질 필요가 있다.
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