[논문]섬애약쑥 주정 추출물로 제조한 발효식초의 품질특성

신지현; 강민정; 변희욱; 배원열; 신정연; 서원택; 최진상; 신정혜

doi:10.11002/kjfp.2017.24.5.647

섬애약쑥 주정 추출물로 제조한 발효식초의 품질특성
Quality characteristics of fermented vinegar prepared with Seomaeyaksuk (Artemisia argyi H.) extract 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.24 no.5, 2017년, pp.647 - 657

신지현 ((재)남해마늘연구소) , 강민정 ((재)남해마늘연구소) , 변희욱 ((재)남해마늘연구소) , 배원열 (섬애약쑥영농조합법인) , 신정연 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 서원택 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 최진상 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 신정혜 ((재)남해마늘연구소)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 섬애약쑥의 유효성분인 jaceosidin과 eupatilin을 함유하는 식초의 제조 가능성을 확인하기 위해 섬애약쑥 70% 주정추출물을 첨가하여 식초를 제조하였으며, 물추출물 첨가군과 그 품질특성을 비교하였다. 모든 실험군은 동량의 10% 맥아추출물을 첨가하였으며, 여기에 동량의 정제수와 주정을 혼합한 것을 대조군(CO), 정제수와 섬애약쑥 주정추출물을 혼합한 것을 SE, 주정과 섬애약쑥 물추출물을 혼합한 것을 SW, 섬애약쑥 물추출물 및 주정추출물을 혼합한 것을 SM군으로 구분하여 각각의 발효기질을 제조하였다. 최종 혼합물의 주정 농도는 6%로 조절하였으며, 각각의 발효기질 3 L에 종배양한 초산균액을 3% 접종하고, $30^{\circ}C$에서 정치배양하면서 발효 10일부터 5일간격으로 25일까지 시료를 취하였다. 25일간 발효한 섬애약쑥 식초의 L 값은 26.5-46.6, a 값은 -0.4-3.1이었고, b 값은 5.7-12.4의 범위였다. 최종 산도의 경우 3.60-4.44% 였으며, 섬애약쑥 주정추출물이 첨가된 SE 및 SM시료는 발효 20일 이후부터 급격히 산도가 증가하여 발효 25일에는 SM시료에서 가장 높았다. 유리당은 fructose 및 glucose 두 종류가 정량되었고 발효기간 동안 감소하여 발효 25일차에 각각 0.13-0.22 g/100 mL 및 0.18-0.48 g/100 mL이었다. Acetic acid는 주요 유기산으로 발효 25일에 3,638.51-4,532.90 mg/100 mL 범위였다. 페놀화합물들은 섬애약쑥 주정추출물의 첨가 유무에 따라 검출여부 및 함량에 차이가 있었는데, 주정추출물이 첨가된 시료에서는 총 7종의 페놀화합물이 검출된 반면 대조군과 물추출물이 첨가된 시료에서는 4종만이 검출되었다. Jaceosidin과 eupatilin은 섬애약쑥 주정추출물을 첨가한 SE 및 SM시료에서만 검출되었는데 발효기간이 경과할수록 점차 감소하여 발효 25일차에 jaceosidin은 각각 6.88 mg/L와 6.49 mg/L였으며, eupatilin은 각각 2.24 mg/L 및 2.23 mg/L였다. 이상의 결과부터 섬애약쑥 주정 추출물을 첨가함으로써 25일간의 초산발효 단일과정을 통해 식초로서 적합한 산도를 가지며, 유기산과 페놀화합물의 함량이 더 높고 유효성분으로 jaceosidin과 eupatilin을 함유하는 식초의 제조가 가능하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to investigate the quality characteristics of vinegars containing jaceosidin and eupatilin using Artemisia argyi H. ethanol extract (AEE). 10% malt extract (ME) and water extract of Artemisia argyi H. (AWE) were also prepared for vinegar production. Three kinds of materials were mixed in the same amount to prepare vinegar as follows; CO (ME, water, 18% edible ethanol), SE (ME, water, and AEE), SW (ME, AWE, and 18% edible ethanol) and SM (ME, AWE, AEE). All samples were fermented by Acetobacter pasteurianus A8 at $30^{\circ}C$ for 25 days and analyzed at 10, 15, 20 and 25 days. The pH decreased significantly during the fermentation. pH was lower in SE and SM than CO and SW. The acidity increased significantly during the fermentation, and was highest in SM (4.44%) at 25 days of fermentation. The concentration of acetic acid was higher than other organic acids for all vinegars. Jaceosidin and eupatilin were not detected in both CO and SW, but both were detected in the SE and SM. At 25 days of fermentation, jaceosidin and eupatilin concentrations in SE and SM were 6.49-6.88 mg/kg and 2.23-2.24 mg/kg, respectively. From these results, we confirmed that production of vinegar containing jaceosidin, eupatilin and phenolic compounds can be prepared by using Artemisia argyi H. edible ethanol extract.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 섬애약쑥을 이용한 발효 식초 개발 및 그 품질특성을 검증하기 위한 연구를 수행함에 있어 에탄올 추출물에 존재하는 섬애약쑥의 유효성분인 jaceosidin과 eupatilin이 식초의 숙성 완료 후에도 일정량 이상 잔존 가능한지를 확인하고자 섬애약쑥 70% 주정 추출물과 물 추출물의 혼합 여부를 달리하여 식초를 발효시키면서 발효 기간별 시료를 취하여 이화학적 특성 변화를 분석하였다.

제안 방법

알코올 농도를 6%로조정한 각각의 발효기질 3 L에 종배양한 초산균액을 3% 접종하고, 30℃에서 정치배양 하였다. 발효가 진행되면서 숙성 7-9일 이후에 초산균의 생육을 확인할 수 있는 균막이생성되어 발효 10일부터 5일 간격으로 25일까지 시료를 취하여 이화학적 특성을 분석하였다.
섬애약쑥 식초 제조를 위한 추출물의 비율은 Table 2와같이 맥아추출액, 정제수 및 주정을 동량으로 혼합한 것을 대조군(CO)으로 하였으며, 맥아추출액, 정제수, 섬애약쑥 주정추출액을 혼합한 것을 SE, 맥아추출액, 섬애약쑥 물추출액과 18% 주정을 혼합한 것을 SW, 맥아추출액, 섬애약쑥의 물추출액과 주정추출액을 혼합한 것을 SM군으로 구분 하여 각각의 발효기질을 제조하였다. 알코올 농도를 6%로조정한 각각의 발효기질 3 L에 종배양한 초산균액을 3% 접종하고, 30℃에서 정치배양 하였다.

대상 데이터

섬애약쑥(Seomaeyakssuk, A. argyi H.)은 6월에 채취하여 이물질을 제거한 후 흐르는 물에서 2회 세척한 다음 통풍이잘 되는 그늘진 곳에서 하루에 한번 씩 뒤집어 주면서 완전 건조 한 후 총 길이 3 cm 이내로 절단한 다음 160℃ 정도에서 30분 건열 덖음 처리하여 실험용 재료로 사용하였다. 전처 리된 섬애약쑥 추출에 사용된 주정은 우리주정(주)사의 95% 발효주정을 사용하였다.

데이터처리

0(Statistical package for Social Science, IBM Corporation, Endicott, NY, USA)을 사용하여 분석하였다. 결과치는 실험군당 평균 ±표준편차로 표시하였고, 통계적 유의성 검정은 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을 한 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test를 시행하였다.

성능/효과

또한 Kang등(9)은 전처리 방법을 달리한 섬애약쑥 에탄올추출물의총 페놀화합물 함량을 조사한 결과 덖음 쑥의 경우 30-90%의 에탄올추출물 중 70% 에탄올추출물에서 함량이 가장높았으며, 재료나 조건에 따라 차이는 있으나 중간에탄올농도에서 페놀의 추출이 효과적이라고 보고하였다. 따라서, 본 연구에서도 70% 주정으로 섬애약쑥을 추출하여 페놀화합물들이 효과적으로 용출된 것으로 생각되며, 섬애약쑥 주정추출물을 첨가함으로써 총 페놀화합물의 종류 및 총량에도 영향을 주는 것으로 보아 최종 제품의 유효성분에 기여할 것으로 예상된다.
60의 범위로 감식초가 가장 높았으며 양조식초, 무화과식초, 쌀식초, 사과식초, 현미식초, 매실식초 순으로 나타나 첨가하는 원료에 따라 식초의 pH가 유의적인 차이를 보인다고 하였다. 본 연구의 섬애약쑥 식초는 발효 전에는 원료인 섬애약쑥 추출물의 영향을 받아 무첨가군인 CO 시료에 비해 유의적으로 pH가 낮았으나 발효가 진행되면서는 물추출물 첨가군은 무첨가군과 유의적인 차이가 없었으며, 섬애약쑥 주정추출물을 첨가하였을 때는 유의적으로 더 높아 쑥 추출물 자체의 첨가여부 보다는 추출물 제조를 위한 용매에 용출되는 성분이 더 큰 영향을 미치는 것으로 추정된다.

후속연구

8%의 LDL-산화 억제효과가 있으며, jaceosidin은 100 μM의 농도에서 18% 정도의 DPPH라디칼 소거활성을 보인다고 하였다. 본 연구에서 발효 25일 후 jaceosidin 및 eupatilin의 잔존량은 각각 약 200 μM 및 70 μM 정도의 농도로 상기의 연구결과들과 비교해 볼 때 섬애약쑥 식초의 생리활성에 기여할 것으로 생각되어지며, 향후 실질적인 효능평가가 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	섬애약쑥에 함유된 Eupatilin과 jaceosidin는 국내 다른 약쑥에 비해 얼마나 더 풍부한가?	) 된 자원이다(8). 섬애약쑥에 함유되어 있는 페놀 화합물은 높은 라디칼 소거 및 과산화지질 억제활성을 가지는 것으로 보고되어 있으며(9), 국내의 다른 약쑥에 비해 eupatilin은 약 20% 정도, jaceosidin은 약 2배정도 더많이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다(10). Eupatilin과 jaceosidin은 약쑥의 기능성 성분으로 eupatilin은 위궤양과 장질환, 위암치료 및 췌장, 간질병 치료에 효과적인 대표적 약리성분으로 알려져 있으며(11), jaceosidin은 강력한 항산화력과 함께 항암, 항염증 작용을 갖는 것으로 보고되고 있다(12).
	대표적인 쑥 품종은 무엇인가?	쑥은 국화과(Compositae) 쑥속(Artemisia)에 속하는 다년생 초본으로 한국, 중국, 일본 등 아시아 지역과 유럽 등지에 널리 분포하고 있으며(5), 우리나라에는 40여종의 Artemisia 속이 자생하고 있는 것으로 보고되어 있다(6). 이 중 대표적인 쑥 품종으로는 뻥쑥, 산쑥, 개똥쑥, 개사철쑥, 사철쑥, 더위지기, 맑은대쑥, 참쑥, 인지쑥, 황해쑥, 제비쑥 등이 있으며, 이들의 주요 화합물이나 생육특성 및 생리활성이 서로 상이하다(7).
	식초 성분을 구성하는 것은 무엇인가?	또한, 생체 내에서 호기적으로 쉽게 분해될수 있고, 생리적 상태에 따라서 필요한 물질로 쉽게 전환될 수 있으며, 필요한 미량금속이 염으로 흡수될 수 있어 최근에는 영양학적으로 다량 섭취가 권장되고 있다(2). 초산을 주성분으로 하여 각종 유기산류, 당류, 아미노산류, 에스테르류 등을 함유하고 있으며, 이와 같은 식초 성분들은 젖산분해 촉진, 콜레스테롤 저하, 체지방 감소 및 식품성분 내의 비타민 C 보호 작용 등의 효능이 있는 것으로 보고 되고 있다(3). 식초의 품질은 원료의 종류, 사용 균주, 발효 조건, 제조방법 등에 따라 크게 달라지며, 이에 따라 초산 함량, 유기산과 아미노산의 조성 등 식초의 화학성분도 영향을 받는 것으로 알려져 있다(4).

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표제어: PCR

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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