Effect of a Natural Antibacterial∙Antioxidant Blend (Garlic- and Green tea-Based Ethanol Extracts) on Quality Characteristics of a Corn Oil used for Seasoned Laver Products
현대 식품산업에서 소비자의 건강과 식품 품질 유지, 그 리고 인공첨가물에 대한 거부감을 고려하여 천연 유래의 기능성 소재 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 흐름 속에서 조미김은 대한민국을 비롯한 동아시아 국가에서 널 리 소비되는 대표적인 가공 해조류 제품으로 제조 공정 중 식용 유지를 고온으로 가열하는 과정이 필수적이다. 하지 만 300도 이상의 고온 가열 과정은 식용 유지의 산화를 유 발하여 풍미 저하, 저장성 감소 및 궁극적으로 소비자 수 용성 저하로 이어질 수 있다는 문제가 존재한다. 특히 조 미김에서 사용되는 옥수수유, 참기름 및 들기름 등은 불포 화지방산 함량 비율이 높아 산화에 더욱 취약하고 이로 인 하여 그 품질 유지가 조미김 산업에서 중요한 과제로 부상 하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 천연 식물성 원료인 마늘과 녹차로부터 이들의 주정 기반의 추출물을 활용하여 항산화 및 항균 효과를 검증하고 더 나아가 이 추출물들을 조미김용 유지(i.e. 옥수수유)에 첨가하여 산화 안전성에 미 치는 영향을 종합적으로 평가하고자 하였다. 우선 국내산 마늘과 녹차 분말을 25% 에탄올에 침지시킨 후 24시간 동 안 상온에서 교반하여 유효성분을 추출하였고 이를 원심분 리 및 필터를 이용하여 여과 후 감압농축을 거쳐 최종 주 정추출물을 확보하였다. 이렇게 마련된 개별 추출물들은 단 독으로 사용되기도 하였으며, 무엇보다 마늘과 녹차를 여 러 중량비로 혼합하여 복합 추출물로도 사용되었다. 항균 활성 측정을 위하여 총 13종의 식품매개 병원성 세균(Bacillus cereus, Escherichia coli O157:H7, Salmonella enterica serovar Typhimurium, Staphylococcus aureus 등)을 대상으 로 agar disc diffusion 방법을 적용하였다. 그 결과 마늘 추 출물은 바실러스 세레우스와 황색포도상구균에 대하여 직경 약 12mm 이상의 클리어존(clear zone)을 생성함으로써 강력 한 생육(growth) 억제 효과를 나타내었으며, 녹차 추출물은 일부 황색포도상구균에 대하여 약 9-10mm 크기의 클리어 존 형성에 기여하였다. 특히 마늘과 녹차를 5:5 비율로 혼합 한 복합 추출물의 경우에도 바실러스 세레우스와 황색포도 상구균에 대하여 유의미한(P<0.05) 생육 억제능을 선보였다. 항산화 활성의 경우 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS)와(과) 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거 능력을 측정하였고 비타민 C를 대조 군으로 설정하였다. 단일 추출물 중에서는 DPPH 기준으로 마늘과 녹차가 각 69.057±14.830% 및 84.556±32.670% 수준 의 라디칼 소거능을 보여주었으며, 특히 이 두 성분을 5:5 비율로 혼합하였을 때 DPPH가 무려 155.158±10.783%까지 상승하여 단일 처리 대비 두 배 이상의 항산화 활성을 나 타내었다. 이러한 항산화 및 항규 활성 결과를 바탕으로 마 늘과 녹차 추출물을 5:5 비율로 혼합한 복합 추출물을 옥 수수유에 1-2%의 농도로 첨가하여 저장온도에 따른 산화 안전성을 평가하였다. 이러한 실험은 25, 35, 50 및 70도의 네 가지 조건에서 32일간 진행되었고 일정 간격마다 산가 (acid value, AV) 및 과산화물가(peroxide value, POV)를 측정하였다. 산가는 저장 중 큰 변동이 없었으나, POV에 서는 뚜렷한 차이를 확인할 수 있었다. 특히 50도 조건 에서는 대조군이 27일만에 POV를 60 meq/kg을 초과한 반면, 1% 혼합물 첨가군은 29일 및 2% 혼합물 첨가군은 32일이 지나도록 POV가 60 meq/kg을 초과하지 않아 보 존기간을 유의적으로(P<0.05) 연장시키는 것으로 관찰되 었다. 70도 조건에서도 유사한 경향이 나타났는데 대조 군의 경우 14일만에 POV가 150 meq/kg을(를) 초과하였 으나, 2% 혼합물 첨가군은 29일차에도 POV가 210 meq/ kg 이하의 수준을 유지하여 산화 억제 효과가 지속됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로 마늘과 녹차의 주정추출물 혼합물은 바실러스 세레우스 및 황색포도상구균과 같은 그람양성 식품매개 병원성 세균에 대하여 강력한 항균력 을 가지며, 특히 DPPH 기준으로 그 항산화 활성은 단일 성분보다 복합 처리가 현저히 우수함을 확인하였다. 조미 김 제조에 사용되는 유지의 산화 안전성 측면에서, 2% 혼합물 첨가는 고온에서도 과산화물 생성을 억제하여 보 존성을 크게 높일 수 있었고, 이는 국내에서 규정된 조 미김용 식용 유지 품질 기준을 만족하는 수준이었다. 이 러한 결과는 천연 유래 복합(마늘+녹차) 주정추출물이 합 성 산화방지제나 항균제 대용으로 사용할 수 있는 천연 소재로서의 활용가능성을 높이며, 궁극적으로 건강지향적 이고 소비자 수용도가 높은 기능성 식품 원료로 발전할 수 있는 과학적 기반을 제공한다.
This study evaluated the antibacterial and antioxidant potentials of a mixture of ethanol-based extracts originating from garlic and green tea and its effects on the oxidative stability of a corn oil used for seasoned laver products. The extracts were screened І) for the antibacterial activity against food-borne pathogenic bacteria using an agar disc diffusion method and ІІ) for the antioxidant activity by measuring 2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline- 6-sulfonic acid) (ABTS) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical-scavenging capabilities. The individual extracts exhibited a moderate degree of antibacterial and antioxidant potentials, and the mixture of garlic and green tea at a ratio of 5:5 effectively inhibited the growth of Bacillus cereus and Staphylococcus aureus, which was accompanied by a marked increase of the DPPH radical-scavenging capacity (155.16%). Particularly, the mixture significantly (P<0.05) delayed the lipid oxidation of a corn oil used for seasoned laver products at elevated storage temperatures, as compared with the untreated control group.