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문제 정의
- 본 연구에서는 기능성 성분을 함유하고 있는 아로니아를 이용하여 건강 지향적인 저칼로리 잼을 제조할 목적으로 설탕 및 설탕 대체 당류를 첨가하여 잼을 제조하였고, 제조된 잼의 이화학적 품질특성, 관능적 특성과 생리활성물질 함량 및 항산화 활성을 측정하여 저칼로리잼 제조를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 평가 시 사용한 척도는 9점 기호 척도를 이용하였으며, 특성이 좋을수록 높은 점수를 기록하는 방법으로 하였다. 검사항목은 색(color), 맛(taste), 조직감(texture), 향미(flavor), 전반적인 선호도(overall acceptance)로 하였다.
- 당류의 종류를 달리하여 제조한 아로니아잼의 pH 측정은 5 g의 잼에 10배의 증류수를 넣고 Vortex mixer(Vortex Genie 2, Scientific Industries Inc., Bohemia, NY, USA)로 교반한 다음, 3,000 rpm에서 15분간 원심분리(Mega 17R, Hanil Co., Incheon, Korea)하고, 상등액을 취하여 pH meter(420 Benchtop, Orion Research, Beverly, MA, USA)로 측정하였다. 산도는 AOAC (1995) 방법에 따라 원심분리한 상등액 10 mL에 pH meter 전극을 담그고, 0.
- 당류의 종류를 달리하여 제조한 잼의 관능검사는 영양조리과학을 전공하는 훈련된 대학생 패널 20명을 대상으로 시료의 관능적인 특성에 대하여 평가하도록 하였다. 동일한 분량의 잼을 무작위로 조합된 세 자리 난수표로 구분하여 일회용 접시에 담아서 제시하였다.
- 당류의 종류를 달리하여 제조한 잼의 관능검사는 영양조리과학을 전공하는 훈련된 대학생 패널 20명을 대상으로 시료의 관능적인 특성에 대하여 평가하도록 하였다. 동일한 분량의 잼을 무작위로 조합된 세 자리 난수표로 구분하여 일회용 접시에 담아서 제시하였다. 평가 시 사용한 척도는 9점 기호 척도를 이용하였으며, 특성이 좋을수록 높은 점수를 기록하는 방법으로 하였다.
- 설탕과 설탕 대체 감미료를 첨가하여 아로니아잼을 제조하였으며, 제조된 잼에 대한 이화학적 제품특성, 관능적 특성 및 항산화 활성을 분석하였다. 설탕과 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼의 수분 함량(28.
- 시료 100 μL에 pH 1 완충용액 1,900 μL와 pH 4.5 완충용액 1,900 μL를 각각 첨가하여 vortexing한 후, 520 nm와 700 nm에서 microplate reader(Infinite M200 Pro, Tecan Group Ltd. San Jose, CA, USA)를 이용하여 흡광도를 측정하였다.
- 5로 나타났다. 아로니아 자체로도 산성조건이 형성되었으므로 구연산을 별도로 첨가하지 않고 잼을 제조하였다. 잼 제조시 첨가할 설탕 대체 물질로 설탕에 비해 칼로리가 적고 현재 식품산업에서 널리 이용되고 있는 올리고당, 자일리톨 및 에리스리톨을 선정하였다.
- 아로니아잼의 퍼짐성은 스프레드판(유리판) 중심부에 상하부가 개방된 직경 9.6 cm의 원통관을 장착한 뒤, 시료 300 g을 원통관에 넣어 원통관을 바로 위로 빼는 순간부터 2분 경과 후에 퍼져 있는 상태를 중심으로부터 8방향으로 동시에 측정한 평균값으로 하였다.
대상 데이터
- 아로니아를 첨가한 잼은 여러 차례 예비실험과 선행연구(Kim & Lee 2012; Na 등 2012) 등을 참고하여 Table 1과 같은 배합비로 제조하였다. 깨끗이 세척한 아로니아를 food processor(Phillips Electronics, Seoul, Korea)를 이용하여 고속에서 3분간 3회에 걸쳐 곱게 마쇄한 후, 잼 제조용 시료로 사용하였다. 마쇄한 아로니아를 스테인레스 냄비에 넣고, 센불에서 10분간 가열하였다.
- 백설탕(CJ 제일제당), 프락토올리고당(CJ 제일제당), 자일리톨(이든타운 F&B), 에리스리톨(삼양제넥스), 펙틴(남영상사), 소금(CJ 제일제당)은 시판품을 구입하여 사용하였다.
- 본 연구에 사용한 아로니아는 2012년 8월 말에 경북 영천의 아로니아 농장에서 수확한 것을 직접 구입하였다. 백설탕(CJ 제일제당), 프락토올리고당(CJ 제일제당), 자일리톨(이든타운 F&B), 에리스리톨(삼양제넥스), 펙틴(남영상사), 소금(CJ 제일제당)은 시판품을 구입하여 사용하였다.
- 아로니아를 첨가한 잼은 여러 차례 예비실험과 선행연구(Kim & Lee 2012; Na 등 2012) 등을 참고하여 Table 1과 같은 배합비로 제조하였다.
- 아로니아 자체로도 산성조건이 형성되었으므로 구연산을 별도로 첨가하지 않고 잼을 제조하였다. 잼 제조시 첨가할 설탕 대체 물질로 설탕에 비해 칼로리가 적고 현재 식품산업에서 널리 이용되고 있는 올리고당, 자일리톨 및 에리스리톨을 선정하였다. 아로니아를 첨가한 잼은 여러 차례 예비실험과 선행연구(Kim & Lee 2012; Na 등 2012) 등을 참고하여 Table 1과 같은 배합비로 제조하였다.
데이터처리
- 모든 결과는 3회 반복실험에 대한 평균(mean) ± 표준편차 (standard deviation)로 나타내었다.
- 실험결과에 대한 통계처리는 SPSS software package(Version 17.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 평균과 표준편차로 나타내었고, 각 처리군 간의 유의성에 대한 검증은 ANOVA를 이용하여 유의성을 확인한 후, p<0.05 수준에서 Duncan's multiple test를 이용하여 분석하였다.
이론/모형
- , Incheon, Korea)하고, 상등액을 취하여 pH meter(420 Benchtop, Orion Research, Beverly, MA, USA)로 측정하였다. 산도는 AOAC (1995) 방법에 따라 원심분리한 상등액 10 mL에 pH meter 전극을 담그고, 0.1 N NaOH를 이용하여 pH 8.3까지 도달하는데 필요한 NaOH 양(mL)을 citric acid 함량으로 환산하여 나타내었다.
- 아로니아의 일반성분은 AOAC 방법(1995)에 따라 분석하였다. 수분은 상압가열건조법에 따라 105℃에서 건조하여 수분 함량을 구하였다. 회분은 550℃에서 회화하여 회분 함량을 구하였으며, 조단백질은 semi-micro Kjeldahl법으로, 조지방은 Soxhlet법으로 측정하였다.
- 아로니아의 일반성분은 AOAC 방법(1995)에 따라 분석하였다. 수분은 상압가열건조법에 따라 105℃에서 건조하여 수분 함량을 구하였다.
- 아로니아잼 추출물의 전자공여능을 ABTS assay로 측정하였다(Re 등 1999). 증류수에 용해시킨 7 mM ABTS(Sigma Chemical, St.
- 아로니아잼 추출물의 전자공여능을 DPPH assay로 측정하였다(Cheung 등 2003). 96-well plate에 ethanol로 40배 희석한 잼 추출물 100 μL와 0.
- 아로니아잼의 수분 함량은 잼의 중심부를 취하여 AOAC(1990) 방법으로 정량하였다.
- 총 안토시아닌 함량은 Giusti와 Wrolstad(2001)의 방법에 의해 분석하였다. 아로니아잼 0.
- 총 폴리페놀 함량은 페놀성 물질이 phosphomolybdic acid와 반응하여 청색으로 발색되는 원리를 이용한 Folin-Denis 방법에 따라 분석하였다(Singleton & Lamuela-Raventos 1999).
- 총 플라보노이드 함량은 Woisky & Salatino (1998)에 따라 분석하였다.
- 수분은 상압가열건조법에 따라 105℃에서 건조하여 수분 함량을 구하였다. 회분은 550℃에서 회화하여 회분 함량을 구하였으며, 조단백질은 semi-micro Kjeldahl법으로, 조지방은 Soxhlet법으로 측정하였다.
성능/효과
- ABTS radical 소거 활성도 DPPH radical 소거 활성과 유사한 결과를 나타냈다. ABTS radical 소거 활성은 설탕을 첨가한 아로니아 잼에서 69.99%로 비교적 높은 ABTS radical 소거 활성을 보였고, 올리고당과 자일리톨을 첨가한 잼에서 각각 69.34와 69.38로 높은 소거 활성을 보였다. 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼에서는 66.
- 에탄올로 40배 희석한 아로니아잼 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 Table 8에 나타내었다. DPPH radical 소거 활성은 대조군과 실험군에서 73.48~74.39%로 유의성 있는 차이는 관찰되지 않았다. ABTS radical 소거 활성도 DPPH radical 소거 활성과 유사한 결과를 나타냈다.
- 3%)은 높게 나타났다. pH, 총산의 함량, 당도는 당의 종류와 차이가 없는 것으로 나타났다. 설탕을 첨가하여 제조한 잼의 퍼짐성이 가장 높았으며, 올리고당과 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼의 퍼짐성이 가장 낮았다.
- 첨가한 당류의 종류와 관계없이 아로니아잼에는 폴리페놀, 플라보노이드, 안토시아닌 함량이 높게 나타났으며, DPPH 및 ABTS radical 소거 활성이 높은 것으로 확인되었다. 관능검사에서는 맛, 향미 및 전반적인 만족도 측면에서 자일리톨을 첨가한 잼이 비교적 높은 관능적인 선호도를 갖는 것으로 나타났으며, 에리스리톨은 색, 맛, 질감, 향미, 전반적인 만족도 측면에서 선호도가 낮은 것으로 났다. 이상의 결과를 통하여 아로니아를 함유하는 잼을 제조할 때 자일리톨이 설탕을 대체할 수 있는 주요 당류로 이용할 수 있음을 시사하고 있다.
- 설탕 및 설탕 대체 당류를 첨가하여 제조한 아로니아잼의 색도 측정 결과는 Table 6과 같다. 명도를 나타내는 L값은 설탕을 첨가하여 제조한 잼에서 20.96으로 가장 낮게 나타났으며, 올리고당, 자일리톨, 에리스리톨을 첨가하여 제조한 아로니아잼에서 21.29~24.19로 다소 증가하는 경향을 보였다. 올리고당을 첨가하여 제조한 흑마늘잼(Kim 등 2008)과 자일리톨을 첨가하여 제조한 호박잼(Lee & Kim 2004)에서도 설탕을 첨가하여 제조한 잼에 비해 명도가 높게 나타나 본 연구와 유사한 결과를 나타냈다.
- 아로니아에 설탕 및 설탕 대체 당류를 첨가하여 잼을 제조하고 색, 맛, 질감, 향미, 전반적인 선호도에 대한 관능검사 결과는 Table 9와 같다. 색에 대한 선호도를 측정한 결과, 설탕을 첨가한 잼에서 9점 scale을 기준으로 6.7점으로 가장 높은 값을 보였고, 에리스리톨을 첨가한 잼에서는 5.1점으로 가장 낮은 값을 나타냈다. 맛의 경우는 자일리톨을 첨가한 잼에서 6.
- 아로니아잼의 폴리페놀, 플라보노이드 및 안토시아닌 함량 분석결과는 Table 7과 같다. 설탕 첨가 아로니아잼의 총 폴리페놀 함량(mg gallic acid/g 기준)은 1,112.15 mg이었으며, 설탕 대신 올리고당과 자일리톨을 첨가하여 제조한 잼에서도 각각 1,187.68 mg과 1,256.15 mg으로 높게 나타났다. 그러나 에리스리톨을 첨가한 잼에서는 1,008.
- 설탕과 설탕 대체 감미료를 첨가하여 아로니아잼을 제조하였으며, 제조된 잼에 대한 이화학적 제품특성, 관능적 특성 및 항산화 활성을 분석하였다. 설탕과 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼의 수분 함량(28.4~29.5%)은 유사하였고, 올리고당과 자일리톨을 첨가한 잼의 수분 함량(31.6~32.3%)은 높게 나타났다. pH, 총산의 함량, 당도는 당의 종류와 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 당류의 종류를 달리하여 제조한 아로니아잼의 수분 함량 측정 결과는 Table 3과 같다. 설탕을 첨가하여 제조한 잼의 수분 함량은 28.4%이었고, 올리고당과 자일리톨을 첨가한 잼의 수분 함량은 각각 31.6%와 32.3%로 설탕을 첨가하여 제조한 잼에 비해 수분 함량이 높게 나타났다. 에리스리톨을 첨가 하여 제조한 잼의 수분 함량은 29.
- pH, 총산의 함량, 당도는 당의 종류와 차이가 없는 것으로 나타났다. 설탕을 첨가하여 제조한 잼의 퍼짐성이 가장 높았으며, 올리고당과 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼의 퍼짐성이 가장 낮았다. 아로니아잼의 명도, 적색도 및 황색도는 설탕을 첨가하여 제조한 잼에서 가장 낮게 나타났으며, 올리고당, 자일리톨, 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼에서 증가하는 경향을 보였다.
- 설탕을 첨가하여 제조한 잼의 퍼짐성이 가장 높았으며, 올리고당과 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼의 퍼짐성이 가장 낮았다. 아로니아잼의 명도, 적색도 및 황색도는 설탕을 첨가하여 제조한 잼에서 가장 낮게 나타났으며, 올리고당, 자일리톨, 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼에서 증가하는 경향을 보였다. 첨가한 당류의 종류와 관계없이 아로니아잼에는 폴리페놀, 플라보노이드, 안토시아닌 함량이 높게 나타났으며, DPPH 및 ABTS radical 소거 활성이 높은 것으로 확인되었다.
- 15 mg으로 다른 실험군에 비해 다소 낮게 나타났다. 아로니아잼의 총 플라보노이드 함량은 quercetin을 기준으로 중량 1 g당 설탕을 첨가한 잼에서 691.42 mg, 올리고당과 자일리톨을 첨가한 잼에서는 640.29~643.36 mg으로 나타났다. 에리스리톨을 첨가한 잼에서는 623.
- 36 mg으로 나타났다. 에리스리톨을 첨가한 잼에서는 623.29 mg으로 나타나, 총 플라보노이드 함량은 잼에 첨가한 당류의 종류에 따라 다소 차이가 있음을 알 수 있었다. 총 안토시아닌 함량의 경우는 cyanidin-3-glucoside를 기준으로 중량 100 g 당 설탕을 첨가하여 제조한 아로니아잼에서는 232.
- 전반적인 선호도는 자일리톨 > 설탕 > 올리고당 > 에리스리톨을 첨가한 잼의 순으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 자일리톨을 첨가한 잼은 설탕 첨가한 잼과 함께 비교적 높은 관능적인 선호도를 갖는 것으로 나타났으며, 이는 향후 설탕을 대체하는 잼의 주요 당류로의 이용가능성을 시사하고 있다. 반면에, 에리스리톨은 색, 맛, 질감, 향미, 전반적인 만족도 측면에서 선호도가 낮은 것으로 나타나, 설탕을 대체할 수 있는 당류로는 부적합한 것으로 사료된다.
- 이상의 결과를 통하여 당의 종류와는 관계없이 아로니아 잼의 DPPH 및 ABTS radical 소거 활성은 높은 것으로 확인되었다. Choi 등(2012)에 따르면 오디, 블루베리, 딸기 에탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성이 54.
- 관능검사에서는 맛, 향미 및 전반적인 만족도 측면에서 자일리톨을 첨가한 잼이 비교적 높은 관능적인 선호도를 갖는 것으로 나타났으며, 에리스리톨은 색, 맛, 질감, 향미, 전반적인 만족도 측면에서 선호도가 낮은 것으로 났다. 이상의 결과를 통하여 아로니아를 함유하는 잼을 제조할 때 자일리톨이 설탕을 대체할 수 있는 주요 당류로 이용할 수 있음을 시사하고 있다.
- 16으로 나타났다(Kim 등 2008). 이상의 결과에서 볼 때, 첨가하는 당의 종류에 따른 잼의 총 산도의 차이는 관찰되지 않는 것으로 사료된다.
- 92로 당류의 종류에 따른 산도는 통계적으로 유의성 있는 보이지 않았다. 잼 제조에 사용한 아로니아의 산도 5.1과 비교할 때, 각종 당류를 첨가하여 잼을 제조하면 당도가 증가하면서 산도가 감소하는 것을 알 수 있다. 선행연구에서도 당알코올을 첨가한 딸기잼의 산도는 0.
- 아로니아잼의 명도, 적색도 및 황색도는 설탕을 첨가하여 제조한 잼에서 가장 낮게 나타났으며, 올리고당, 자일리톨, 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼에서 증가하는 경향을 보였다. 첨가한 당류의 종류와 관계없이 아로니아잼에는 폴리페놀, 플라보노이드, 안토시아닌 함량이 높게 나타났으며, DPPH 및 ABTS radical 소거 활성이 높은 것으로 확인되었다. 관능검사에서는 맛, 향미 및 전반적인 만족도 측면에서 자일리톨을 첨가한 잼이 비교적 높은 관능적인 선호도를 갖는 것으로 나타났으며, 에리스리톨은 색, 맛, 질감, 향미, 전반적인 만족도 측면에서 선호도가 낮은 것으로 났다.
- 29 mg으로 나타나, 총 플라보노이드 함량은 잼에 첨가한 당류의 종류에 따라 다소 차이가 있음을 알 수 있었다. 총 안토시아닌 함량의 경우는 cyanidin-3-glucoside를 기준으로 중량 100 g 당 설탕을 첨가하여 제조한 아로니아잼에서는 232.96 mg이었으며, 설탕 대신 올리고당과 자일리톨을 첨가하여 제조한 잼에서는 각각 228.18 mg과 223.40 mg으로 나타났다. 에리스리톨을 첨가한 잼에서도 216.
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