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천연 유래 복합(마늘+녹차) 주정추출물의 첨가에 따른 조미김용 옥수수유의 품질 특성 KCI 등재

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

  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/450010
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한국식품위생안전성학회지 (Journal of Food Hygiene and Safety)
한국식품위생안전성학회 (Korean Society of Food Hygiene and Safety)
초록

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.

목차
ABSTRACT
Materials and Methods
    Preparation and storage
    Determination of antibacterial activities
    Determination of antioxidant activities
    Measurement of acid values (AVS)
    Measurement of peroxide values (POVs)
    Analysis
Results and Discussion
Acknowledgement
국문요약
Conflict of interests
ORCID
References
Supplementary Information
저자
  • 이성관(㈜청해진수산) | Sung-gwan Yi (Chunghaejin Fisheries Co., Ltd., Wando, Korea)
  • 이상우(국립순천대학교 식품영양학과) | Sang-Woo Lee (Department of Food and Nutrition, Sunchon National University, Suncheon, Korea)
  • 윤세경(국립순천대학교 식품영양학과) | Se-Gyeong Yoon (Department of Food and Nutrition, Sunchon National University, Suncheon, Korea)
  • 황유빈(국립순천대학교 식품영양학과) | Yu-Bin Hwang (Department of Food and Nutrition, Sunchon National University, Suncheon, Korea)
  • 윤재현(국립순천대학교 식품영양학과) | Jae-Hyun Yoon (Department of Food and Nutrition, Sunchon National University, Suncheon, Korea) Corresponding author