가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 품질 특성 및 항산화성 송민주

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 품질 특성 및 항산화성

송민주․김미리 충남대학교 식품영양학과

Quality Characteristics and Antioxidant Activities of Soybean Spread with Enteromorpha prolifera Powder

Min Ju Song and Mee Ree Kim

Department of Food & Nutrition, Chungnam National University

ABSTRACT This study evaluated the physicochemical properties and antioxidant activities of soybean spread contain- ing 0%, 1%, 3%, or 5% Enteromorpha prolifera. As the content of E. prolifera increased, the degree of moisture (%) decreased, and the sugar content (°Brix) and reducing sugar content (%) decreased. The pH decreased, and the acidity increased with increasing amount of E. prolifera. On the Hunter color system, the L (lightness) and a (redness) decreased, and b (yellowness) increased as the more E. prolifera was added. The C-phycocyanin, allophycocyanin, and total phycocyanin content increased with increasing E. prolifera. The chlorophyll a, chlorophyll b, and total chlor- ophyll content also increased. The textural properties by a texture analyzer showed that the hardness of 5% showed higher values than soybean spread without E. prolifera. The total phenols, flavonoids, superoxide dismutase-like activ- ities, and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activities of the antioxidant activities increased with increas- ing addition of E. prolifera. In the preference test, soybean spread containing 1% E. prolifera received higher scores for overall preference. Based on these results, the antioxidant activities of the soybean spread with E. prolifera powder were considered excellent and increased with increasing amount of E. prolifera.

Key words: E. prolifera powder, soybean spread, quality characteristics, antioxidant activities

Received 28 November 2019; Accepted 31 January 2020 Corresponding author: Mee Ree Kim, Department of Food &

Nutrition, Chungnam National University, Daejeon 34134, Korea E-mail: [email protected], Phone: +82-42-821-6837

Author information: Min Ju Song (Student), Mee Ree Kim (Profes- sor)

서 론

가시파래(Enteromorpha prolifera)는 녹조식물문의 갈 파래과의 해조류로서 해수유동보다 담수영향이 많은 지역 에서 서식한다(Hwang과 Koh, 2012). 해조류는 환경으로 인한 세포손상에 맞서 여러 가지 항산화 물질을 자체적으로 생산해내기도 한다(Shin, 2018). 가시파래는 열량은 낮지만 비타민과 무기질 및 식이섬유, 필수아미노산과 불포화지방 산이 풍부하고 독특한 향을 가져 건강식품에 폭넓게 이용되 어 왔다(Jeon 등, 2012; Lee와 Yoon, 2008). 영양소 중 성 장기 어린이 발육에 도움을 주는 칼슘과 철뿐만 아니라 특히 칼륨이 다량 함유되어 있어 이에 의한 생리적인 효과를 얻을 수 있으며, 약리성분으로 개발이 기대되는 asparagine을 많 이 포함하고 있다(Jung 등, 2005). 또한 가시파래의 다당류 는 독특한 특성을 가지는 강한 생리활성 물질이며 면역 활성 및 항암, 고혈압 예방 효과가 있기에, 치매를 예방하고 치료

하기 위한 물질로 연구되기도 하였다(Lee와 Yoon, 2008;

Jeon 등, 2012). 이처럼 가시파래는 연구를 통해 다양한 기 능성을 가진 기능성 식재료로 인정받고 있다.

또한 식물성 단백질의 우수한 급원식품으로 현재 다양한 원료로 사용되고 있는 대두를 이용하였다. 대두 역시 사포닌 과 이소플라본 등과 같은 생리활성 물질을 함유한 기능성 식품으로 주목받고 있다(Kim 등, 2016). 또한 혈중의 저밀 도콜레스테롤 산화 억제 효과가 있어 대두를 섭취함으로써 동맥경화를 예방할 수 있다고 알려졌다(Oh와 Kim, 2007).

최근 동물성 식품을 대체하기 위한 연구가 많이 진행되고 있기 때문에 본 연구에서도 동물성 지방을 전혀 첨가하지 않고 버터의 대체 식품으로 대두를 사용하였다. 이로써 열량 과 지방의 함량을 낮추고 기존 스프레드와 유사한 질감과 풍미를 내며, 우수한 영양을 지닌 가시파래 첨가 대두 스프 레드를 개발하였다.

스프레드는 울금 발효액 첨가 스프레드(Park 등, 2019), 말차 첨가 스프레드(Kim과 Han, 2018), 저염 생된장을 이 용한 스프레드(Lee 등, 2012) 등 다양한 식재료를 활용한 연구가 진행되었다. 하지만 해조류인 가시파래와 식물성 대 두를 첨가한 건강 기능성 스프레드 제품에 대한 연구는 부족 한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 가시파래 분말을 이용한

Table 1. Recipe of soybean spread with different amount of Enteromorpha prolifera

Ingredients (g) Control EPP¹⁾1 EPP3 EPP5 Soybean

Water Oil

Oligosaccharide Salt

Sesame Baking soda E. prolifera

50 30 37.6

30 0.3 2 0.1

0

48.5 30 37.6

30 0.3 2 0.1 1.5

45.5 30 37.6

30 0.3 2 0.1 4.5

42.5 30 37.6

30 0.3 2 0.1 7.5

Total 150 150 150 150

1)EPP: E. prolifera powder.

대두 스프레드의 개발을 위해 가시파래 분말 0, 1, 3, 5%를 첨가해 스프레드를 제조한 후 가시파래 분말의 첨가량에 따 른 이화학적 품질 특성, 관능적 특성 및 항산화 특성을 측정 하였다.

재료 및 방법

실험재료

본 연구에 사용된 가시파래 분말 첨가 대두 스프레드를 제조하기 위해 가시파래 분말, 대두(오정동 농수산물 시장, 대전, 한국), 물, 오일((주)CJ제일제당, 인천, 한국), 올리고 당((주)오뚜기, 이천, 한국), 소금((주)유진염업사, 인천, 한 국), 통깨((주)금호식품, 옥천, 한국), 식소다(초야식품, 음성, 한국)를 사용하였다. 가시파래 분말은 (주)송원식품(서산, 한국)으로부터 제공받은 것을 사용하였으며, 이는 -70°C deep freezer(Ultra-Low Temperature Freezer, SW-UF- 400 P, Samwon Freezing Engineering Co., Busan, Korea) 에 보관하였다. 분쇄기는 신일 다용도 분쇄기(Shinil multi function food processor, SFM-656CS, Shin Sung Ind Co., Hwaseong, Korea)를 사용하였다.

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 제조

본 연구에 사용된 대두 스프레드의 배합비는 Table 1과 같다. 가시파래 분말은 0%, 1%, 3%, 5%씩 첨가했다. 물에 15시간 불린 대두를 20분간 삶은 후 껍질을 제거하여 물 10 g을 더해 분쇄기(Shinil multi function food processor) 로 알갱이가 보이지 않을 때까지 약 3분간 갈아 균일화하였 다. 이와 남은 물 20 g과 오일, 올리고당, 소금, 통깨, 가시파 래 분말을 섞어 약 1분간 곱게 간 후 식소다를 첨가해 섞어주 었다.

수분 측정

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 수분 함량은 각 시료 를 약 1.0 g 취해 수분측정기(Infrared Moisture Analyzer, FD-660, Kett Electric Laboratory, Tokyo, Japan)로 3회 반복 측정한 값의 평균값을 구하였다.

당도 및 환원당 측정

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 당도는 시료 5 g에 증류수 45 mL를 넣고 40°C에서 30분간 sonication(Pow- ersonic 420, HwashinTech, Busan, Korea)에서 균질화한 후 3,000 rpm에서 20분간 원심분리(Centrifuge, Combi- 514R, Hanil, Hwaseong, Korea) 하여 상층액을 취해 당도 계(SCM-1000, HM Digital, Seoul, Korea)를 사용하여 측 정하였다.

환원당은 당도와 동일한 방법으로 시료를 준비하고 dini- trosalicylic acid(DNS) 비색법으로 분광광도계(Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTeck Instruments, Winooski, VT, USA)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선은 glucose(Sigma-Aldrich Co., St.

Louis, MO, USA)를 농도별로 반응시켜서 작성하였다.

pH 및 산도 측정

pH는 당도와 동일한 방법으로 시료를 준비하고 pH me- ter(420 Benchtop, Orion Research, Beverly, MA, USA) 로 측정하였다.

산도는 당도와 동일한 방법으로 시료를 준비하고 상층액 10 mL를 취하였다. 총산 함량은 pH 8.28까지 도달하기 위 한 0.1 N NaOH 양(mL)을 citric acid 함량(%)으로 환산해 표시하였다.

색도 측정

색도는 각 시료를 10 g씩 취한 후 페트리디쉬(50×12 mm)에 빈공간이 없도록 담아서 색차계(Spectrophotome- ter CM-600, Konica Minolta Sensing, Inc., Tokyo, Ja- pan)를 이용해 Hunter L(lightness)값, a(redness)값, b (yellowness)값을 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.

Standard color value는 L값 99.37, a값 -0.14, b값 -0.07 인 calibration plate를 표준으로 사용하였다.

피코시아닌 측정

피코시아닌은 시료 2 g에 100% MeOH 20 mL를 넣고 40°C에서 24시간 sonication(Powersonic 420, Hwashin Tech)에서 균질화한 후, 3,000 rpm에서 20분간 원심분리 (Centrifuge, Combi-514R) 하여 상층액을 취해 분광광도 계(Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTeck In- struments)를 사용하여 620 nm, 652 nm에서 흡광도를 측 정하였다.

클로로필 측정

클로로필은 시료 1 g에 DMSO 50 mL를 넣고 40°C에서 24시간 sonication(Powersonic 420, HwashinTech)에서 균질화한 후, 3,000 rpm에서 20분간 원심분리(Centrifuge, Combi-514R) 하여 상층액을 취해 분광광도계(Epoch Mi- croplate Spectrophotometer, BioTeck Instruments)를

사용하여 664 nm, 648 nm, 470 nm에서 흡광도를 측정하 였다.

기계적 조직감 측정

조직감은 시료 50 g을 원통형 용기(지름 4 cm, 높이 5.5 cm)에 담고 Texture analyser(TA/XT2, Stable Micro System Ltd., Surrey, England)를 이용해 5회 이상 측정하 였다. 지름 25 mm의 plunger를 사용하여 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 탄력성(springiness), 응집성(cohe- siveness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness), 탄성 (resilience), spreadability를 측정하였다. Spreadability 는 plunger를 이용해 시료를 눌러 완전히 퍼지게 한 후, 그 길이를 측정하였다. 분석조건은 pre test speed 1 mm/s, test speed 1 mm/s, post test speed 1 mm/s, strain 50%, contact force 5.0 g로 하였다.

총 페놀 화합물 함량

총 페놀 함량은 각 시료 1.5 g에 100% MeOH 50 mL를 넣어 균질화하고 여과하였다. 여과액을 evaporator(What- man, Buckinghamshire, UK)를 이용해 메탄올을 휘발하 고, 농축된 추출물 0.2 g에 100% MeOH 1 mL를 넣어 200 mg/mL 농도의 추출물 용액을 제조해 시료 용액으로 사용하 였다. 시료 용액 50 µL에 증류수 50 µL, Folin 시약 500 µL를 넣고 잘 교반한 후 Na2CO3 포화용액 400 µL를 넣고 30분 동안 암실에서 반응시켰다. 분광광도계(Epoch Mi- croplate Spectrophotometer, BioTeck Instruments)를 사용하여 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀성 물질 함량의 표준곡선은 포화 tannic acid(Yakuri Pure Chemi- cals Co., Ltd., Kyoto, Japan)를 이용하였다.

총 플라보노이드 함량

총 플라보노이드 함량은 총 페놀 화합물 함량과 동일한 방법으로 시료 용액을 준비하였다. 시료 용액 50 µL에 90%

diethylene glycol 900 µL를 넣고 잘 교반한 후 1 N NaOH 20 µL를 넣고 37°C에서 1시간 반응시킨다. 분광광도계 (Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTeck Instru- ments)를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 물질 함량의 표준곡선은 naringin(Sigma- Aldrich Co.)을 이용하였다.

DPPH 라디칼 소거능

DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 라디칼 소거능 은 총 페놀 화합물 함량과 동일한 방법으로 시료 용액을 준 비하였다. 농도별로 희석한 시료 용액 50 µL에 DPPH 150 µL를 더해 30분 동안 반응시키고 분광광도계(Epoch Mi- croplate Spectrophotometer, BioTeck Instruments)를 사용하여 515 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능은 다음의 식으로 계산하고 IC₅₀ 값을 구했다.

DPPH radical

scavenging activity (%)＝

(

)

DPPH

SOD 유사 활성

SOD(superoxide dismutase)는 총 페놀 화합물 함량과 동일한 방법으로 시료 용액을 준비하였다. 농도별로 희석한 시료 용액 60 µL에 pyrogallol solution 60 µL, Tris-HCL buffer(10 mM EDTA) 780 µL를 넣고 잘 교반한 후 15분간 반응시키고 분광광도계(Epoch Microplate Spectropho- tometer, BioTeck Instruments)를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. SOD 유사 활성은 다음의 식으로 계산 하고 EC50값을 구했다.

SOD-like

activity (%)＝

(

)

control

관능적 특성

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 관능적 특성을 알아 보기 위해 관능 평가는 강도 검사를 실시하여 평가하였다(충 남대학교 생명윤리위원회 생명윤리 면제심의 윤리면제 승 인번호: 201811-SB-187-01). 관능검사 요원은 충남대학 교 식품영양학과에 재학 중인 학생 8명을 대상으로 충분한 지식과 용어, 평가 기준 등을 숙지시킨 후 실험에 응하도록 하였다. 관능검사는 7점 척도법을 사용하였고 모든 시료는 난수표에 의해 3자리 숫자로 표시하였다. 평가항목은 색상, 비린 향, 가시파래 향, 가시파래 맛, 단맛, 촉촉한 정도, 발림 성, 부착성, 경도, 씹힘성, 탄력성, 전반적인 수용도에 대하 여 실시하였다.

통계처리

모든 실험은 3회 반복실험을 실시하여 평균값 및 표준편 차로 나타내었으며, 실험 결과는 SPSS 24.0(Statistical Package for Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package 프로그램 중에서 분산분석(ANOVA)을 실시하여 유의성이 있는 경우에 Duncan의 다중범위검정 (Duncan’s multiple range test)으로 시료 간의 유의차를 검정하였다. 표에서 서로 다른 알파벳 첨자는 P<0.05의 범 위에서 유의성이 있음을 나타낸다.

결과 및 고찰

수분

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 수분 함량은 Table 2와 같다. 대조군의 수분 함량이 41.86%로 가장 높았으며, 가시파래 분말 첨가군 1%, 3%, 5%에서 각각 40.79%, 39.97

%, 37.21%를 나타내었다. 대조군에 비해 가시파래 분말 첨 가량이 증가할수록 첨가군 3%와 5%에서 유의적으로 감소 하였다(P<0.05). 스프레드를 제조할 때 가시파래를 많이 첨 가할수록 대두 첨가량은 감소하였고 물의 양은 일정했다.

Table 2. Moisture content, sugar content, reducing sugar, pH, acidity, and color of soybean spread with different amount of E.

prolifera

E. prolifera contents (%) Control EPP1¹⁾ EPP3 EPP5

Moisture content (%) Sugar content (°Brix) Reducing sugar content (%) pH

Acidity (%) L (lightness) a (redness) b (yellowness)

41.86±0.39^a2)3) 2.4±0.00^a 10.96±0.09^a 7.21±0.05^a 0.26±0.00^d 79.52±0.06^a 0.63±0.01^a 14.26±0.08^d

40.79±0.97^ab 1.8±0.00^b 10.79±0.06^a 6.88±0.01^b 0.33±0.00^c 64.22±0.26^b

−4.06±0.01^b 16.20±0.22^c

39.97±0.38^b 1.5±0.00^c 10.42±0.28^b 6.81±0.04^c 0.37±0.01^b 53.92±0.02^c

−4.42±0.03^c 16.87±0.02^b

37.21±0.60^c 1.4±0.00^d 9.80±0.08^c 6.50±0.04^d 0.43±0.01^a 48.84±0.02^d

−5.20±0.02^d 19.82±0.05^a

1)EPP: E. prolifera powder.

2)All values are mean±SD.

3)Different letters (a-d) within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

가시파래의 섬유질이 수분흡수력을 가지기 때문에 가시파 래 분말 첨가량이 많을수록 수분 함량은 증가해야 한다. 하 지만 가시파래 섬유질의 수분흡수력 영향보다 대두의 수분 함량이 가시파래의 수분 함량보다 높아서 가시파래의 첨가 량이 증가할수록 스프레드의 수분 함량이 낮아졌다고 생각 된다. 이는 가시파래 첨가 죽 연구에서 가시파래의 식이섬유 수분흡수력과 무관하게 가시파래 함유량에 비례하며 죽의 수분 함량이 감소했다는 연구와 같은 경향을 보인다(Lee 등, 2010).

당도 및 환원당

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 당도 및 환원당 함량 은 Table 2와 같다. 당도는 대조군이 2.4°Brix이며 가시파 래 분말 첨가량이 증가할수록 당도는 유의적으로 감소하였 다(P<0.05). 콩가루 첨가 크림수프 연구에서 콩가루의 함량 이 증가할수록 당도는 증가하였다(Kim 등, 2016). 또한 김 첨가 흑미쿠키 연구에서도 김의 함량이 증가할수록 당도가 증가했지만 콩가루를 첨가한 크림수프보다 작은 변화를 보 이며 증가하였다(Hwang과 Tai, 2014). 본 연구의 스프레드 를 제조할 때 가시파래 함량이 증가함에 따라 대두의 함량은 감소하였고, 당도는 5%로 갈수록 감소하는 경향을 보인다.

따라서 가시파래의 영향보다 대두 함량 감소에 의한 당도의 감소 영향이 더 커 당도가 5%로 갈수록 유의적으로 감소했 다고 생각한다.

환원당은 대조군이 10.96%, 1% 첨가군은 10.79%로 유 의적인 차이가 없었으나, 가시파래 분말의 첨가량이 많아질 수록 첨가군 3%는 10.42%, 5%는 9.80%로 유의적으로 낮 아지며 당도와 같은 경향을 보였다(P<0.05).

pH 및 산도

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 pH 및 산도는 Table 2와 같다. 대조군의 pH가 7.21로 가장 높았고, 첨가군 1%는 6.88, 3%는 6.81, 5%는 6.50으로 가시파래 함량이 증가할 수록 pH는 유의적으로 감소했다(P<0.05). 분리대두 단백질 첨가 증편 연구에서 대두단백질 첨가가 증가할수록 pH가 증가했다는 결과(Hong 등, 2008)와 파래 분말 첨가 매작과

연구에서 가시파래 분말의 첨가가 증가할수록 pH가 감소했 다는 결과(Park과 Cho, 2010)를 바탕으로, 본 연구의 스프 레드를 제조할 때 5%로 갈수록 대두 함량은 감소하고 가시 파래 분말 첨가량은 증가했기 때문에 pH가 유의적인 차이를 보이며 감소했다고 볼 수 있다. 산도는 대조군이 0.26, 첨가 군 1%가 0.33, 3%가 0.37, 5%가 0.43으로 유의적으로 증 가하였다(P<0.05). 이는 pH와 반비례적인 경향을 보인다.

색도

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 색도는 Table 2와 같다. L(lightness)값은 대조군이 79.52로 가장 높았고, 가 시파래 분말의 함량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다 (P<0.05). L값과 마찬가지로 a값도 가시파래의 함량이 증가 할수록 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 가시파래는 잔토 필계, 클로로필계, 카로틴계의 진한 녹색 색소를 가지고 있 다(Park 등, 2010). 따라서 가시파래의 첨가량이 증가할수 록 명도를 나타내는 L값이 감소했고, 적색을 나타내는 a값 이 감소했다고 생각된다. b값은 L값, a값과는 다르게 대조군 이 14.26, 첨가군 1%가 16.20, 3%가 16.87, 5%가 19.82 로, 가시파래의 함량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다 (P<0.05). 이는 가시파래의 특유한 녹색 때문에 스프레드의 색도에 영향을 미쳤다고 보인다(Cho와 Kim, 2014)

피코시아닌

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 피코시아닌은 Table 3과 같다. C-Phycocyanin은 대조군이 0.0737, 첨가군 1%

가 0.0796, 3%가 0.0824, 5%가 0.0865로 첨가군이 유의적 으로 높았다(P<0.05). Allophycocyanin은 대조군이 0.0984, 첨가군 1%는 0.1069, 3%는 0.1343, 5%는 0.1649로 가시 파래 함량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(P<0.05).

Total phycocyanin은 대조군이 0.1720, 첨가군 1%가 0.1865, 3%가 0.2167, 5%가 0.2514이며 가시파래 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 이 는 가시파래를 혼합하여 제조한 파래김이 1.17 mg/g의 다 량의 피코시아닌을 함유하고 있다는 논문을 바탕으로 하여, 가시파래 분말의 함량이 증가할수록 스프레드의 피코시아

Table 3. Phycocyanin and chlorophyll of soybean spread with different amount of E. prolifera

E. prolifera contents (%) Control EPP1¹⁾ EPP3 EPP5

C-Phycocyanin (mg/mL) Allophycocyanin (mg/mL) Total phycocyanin (mg/mL)

0.0737±0.0009^c2)3) 0.0984±0.0038^d 0.1720±0.0032^d

0.0796±0.0013^b 0.1069±0.0034^c 0.1865±0.0047^c

0.0824±0.0012^b 0.1343±0.0012^b 0.2167±0.0021^b

0.0865±0.0034^a 0.1649±0.0028^a 0.2514±0.0053^a Chlorophyll a (μg/mL)

Chlorophyll b (μg/mL) Total Chlorophyll (μg/mL)

0.4396±0.0064^d 0.7797±0.0112^d 1.2193±0.0133^d

0.6619±0.0071^c 0.8227±0.0029^c 1.4846±0.0042^c

1.3688±0.0125^b 1.0911±0.0065^b 2.4599±0.0191^b

2.0053±0.0375^a 1.4837±0.0252^a 3.4890±0.0625^a

1)EPP: E. prolifera powder.

2)All values are mean±SD.

3)Different letters (a-d) within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

Table 4. Texture properties of soybean spread with different amount of E. prolifera

Textural characteristics Control EPP1¹⁾ EPP3 EPP5

Hardness (g) Adhesiveness (g･s) Springiness Cohesiveness Gumminess Chewiness Resilience Spreadability (cm)

27.03±0.24^d2)3) −9.17±0.43^a 1.1083±0.07^a 0.95±0.01^a 24.47±0.32^d 23.74±0.14^d 0.29±0.00^a 11.67±0.31^a

28.89±0.12^c

−12.22±0.70^a 1.00±0.00^b 0.91±0.00^ab 26.24±0.13^c 26.21±0.08^c 0.24±0.00^b 10.63±0.32^b

37.76±0.07^b

−78.31±1.64^b 0.99±0.00^b 0.89±0.01^b 34.36±0.87^b 34.08±0.96^b 0.07±0.00^c 8.00±0.26^c

95.66±0.79^a

−691.63±11.15^c 0.92±0.06^b 0.82±0.05^c 87.77±0.54^a 86.17±2.26^a 0.01±0.00^d 5.73±0.42^d

1)EPP: E. prolifera powder.

2)All values are mean±SD.

3)Different letters (a-d) within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

닌 값이 증가했다고 생각된다(Oh 등, 2013). 이를 통해 피코 시아닌의 면역을 증진시키는 효과와 항산화 작용을 본 연구 의 가시파래 분말을 첨가한 대두 스프레드에서 기대할 수 있다(Son 등, 2008).

클로로필

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 클로로필은 Table 3과 같다. Chlorophyll a의 대조군이 0.4396, 첨가군 1%가 0.6619, 3%는 1.3688, 5%는 2.0053으로 가시파래 분말 함량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(P<0.05). Chlo- rophyll b의 대조군은 0.7797, 첨가군 1%는 0.8227, 3%는 1.0911, 5%는 1.4837로 chlorophyll a와 같은 경향을 보이 며 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 또한 total chlorophyll 도 가시파래 함량이 증가할수록 유의적인 차이를 보이며 증 가하였다(P<0.05). 가시파래가 잔토필계, 클로로필계, 카로 틴계의 녹색 색소를 가지고 있어서 가시파래 분말 첨가량이 증가할수록 클로로필계 색소가 증가하면서 chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll 값이 증가하였다(Park 등, 2010). 이를 통해 활성산소를 제거하는 클로로필의 비효소 적인 항산화 작용을 본 연구의 가시파래 분말을 첨가한 대두 스프레드에서 기대할 수 있다(Kwak 등, 1998).

기계적 조직감

기계적 조직감은 Table 4와 같다. 경도는 대조군이 27.03 g, 첨가군 1%는 28.89 g, 3%는 37.76 g, 5%는 95.66 g으로 가시파래 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하

였다(P<0.05). 이는 해조류인 가시파래에 풍부한 섬유소가 함유되어 있기 때문에 가시파래 분말 첨가량이 증가하면서 스프레드의 섬유질 함량 역시 증가해 경도가 커졌다고 생각 된다(Hwang과 Park, 2009). 또한 본 연구의 수분 측정 결 과에서도 가시파래 함량이 증가할수록 수분은 감소했기 때 문에 경도가 높아졌다고 볼 수 있다. 부착성은 가시파래 분 말을 첨가하지 않은 대조군과 첨가군 1%는 유의적인 차이 를 보이지 않았지만, 3%, 5%는 각 -78.31, -691.63으로 유 의적으로 큰 차이를 보이며 감소하였다(P<0.05). 은행 분말 첨가 죽 연구에서 은행의 함량이 증가할수록 부착성을 나타 내는 쌀가루를 분산시켜 부착성이 감소하였다는 결과가 있 다(Kim 등, 2004). 이를 바탕으로 본 연구에서도 가시파래 분말의 함량이 증가하면서 부착성을 띠는 대두 가루를 같은 방식으로 분산시켜 3%와 5%에서 부착성이 유의적으로 감 소하였다고 생각한다. 탄력성은 가시파래 첨가군 1%, 3%, 5%에서 유의적인 차이를 보이지 않았지만, 대조군은 1.1083 으로 첨가군과 비교하였을 때 유의적인 차이를 보이며 가장 큰 값을 나타내었다(P<0.05). 응집성은 대조군이 0.95, 첨 가군 1%가 0.91, 3%는 0.89, 5%는 0.82로 가시파래 분말 의 함량이 많아질수록 감소했고, 대조군에 비해 첨가군 3%, 5%가 유의적인 차이를 보이며 감소했다(P<0.05). 이는 가 시파래 분말 함량이 증가할수록 수분 함량이 감소하며 스프 레드의 뭉치는 힘이 약해짐에 따라 대조군과 비교했을 때 3%와 5%에서 유의적으로 응집성이 감소했다고 생각한다.

검성은 대조군 24.47, 첨가군 1%는 26.24, 3%는 34.36, 5%는 87.77로 가시파래 분말을 많이 첨가할수록 유의적으

d c

a b

0 100 200 300 400 500 600

control EPP1 EPP3 EPP5

IC50 (mg/mL) .

A

d c

b a

0 100 200 300 400 500 600 700

control EPP1 EPP3 EPP5

EC50 (mg/mL) .

B

Fig. 2. (A) DPPH radical scavenging activities of soybean spread with different amount of E. prolifera. (B) SOD-like activities of soybean spread with different amount of E. prolifera. EPP: E. prolifera powder. All values are mean±SD. Different letters (a-d) above the bars are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

a

c b

d

0 0.5 1 1.5 2 2.5

control EPP1 EPP3 EPP5

Tannic acid (mg/mL) .

A

a b

c

d 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

control EPP1 EPP3 EPP5

Naringin (mg/mL) .

B

Fig. 1. (A) Total phenol contents of soybean spread with different amount of E. prolifera. (B) Flavonoid contents of soybean spread with different amount of E. prolifera. EPP: E. prolifera powder. All values are mean±SD. Different letters (a-d) above the bars are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

로 증가했다(P<0.05). 씹힘성은 대조군 23.74, 첨가군 1%는 26.21, 3%는 34.08, 5%는 86.17로 유의적으로 증가했다 (P<0.05). 검성과 씹힘성은 가시파래 분말 첨가량이 증가함 에 따라 유의적으로 증가한 경도와 같은 경향으로 증가하였 다. 탄성은 대조군이 0.29, 첨가군 1%는 0.24, 3%는 0.07, 5%는 0.01로 유의적인 차이를 보이며 감소하였는데, 이는 스프레드 부재료의 영향을 받은 것으로 보인다(P<0.05).

Spreadability는 대조군이 11.67 cm, 첨가군 1%는 10.63 cm, 3%는 8.00 cm, 5%는 5.73 cm로 가시파래 분말 첨가량 이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 이는 연잎 분말 첨가 죽 연구에서 spreadability는 연잎 분말의 첨가량 이 증가하면서 점도가 증가해 퍼짐성이 감소했다는 결과와 일치한다(Park 등, 2010).

총 페놀 화합물 함량

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 총 페놀 화합물 함량 은 Fig. 1A와 같다. 대조군은 1.27, 첨가군 1%, 3%, 5%는 각 1.69, 1.74, 2.29로 가시파래 함량이 증가할수록 총 페놀 함량은 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 감태 첨가 크래커 연구에서 총 페놀 함량이 대조군보다 첨가군에서 대략 2배

높게 나타났으며, 가시파래가 다른 해조류에 비해 많은 페놀 을 함유하고 있다고 연구되었다(Yu와 Han, 2018). 이는 본 연구에서 가시파래 첨가량이 증가할수록 총 페놀 화합물 함 량이 유의적으로 증가했다는 결과와 일치했으며(P<0.05) 이로 인한 생리활성 증진효과가 기대된다.

총 플라보노이드 함량

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 총 플라보노이드 함 량은 Fig. 1B와 같다. 대조군이 0.08, 첨가군 1%가 0.39, 3%는 0.64, 5%는 0.75로 총 페놀 화합물 함량과 같은 경향 을 보이며 가시파래 첨가량이 증가할수록 총 플라보노이드 함량은 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 곡류 및 두류와 가 시파래 추출물의 항산화 연구에서 가시파래 추출물과 두류 추출물은 폴리페놀 함량이 높을수록 플라보노이드 함량이 높다는 결과가 있다(Shin, 2010). 이는 본 연구에서 가시파 래 분말 함량이 증가할수록 총 플라보노이드 함량은 유의적 으로 증가했다는 결과와 일치한다(P<0.05).

DPPH 라디칼 소거능

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 DPPH 라디칼 소거

Table 5. Sensory characteristics of soybean spread with different amount of E. prolifera

Characteristics　 Control EPP1¹⁾ EPP3 EPP5

Color

Smell of fishy Smell of E. prolifera Taste of E. prolifera Sweetness

Moistness Spreadability Adhesiveness Hardness Chewiness Springiness Overall acceptance

1.0±0.0^d2)3) 1.0±0.0^d 1.0±0.0^d 1.0±0.0^d 6.4±0.9^a 6.4±0.5^a 6.8±0.5^d 6.6±0.5^d 1.3±0.5^d 2.9±0.6^NS4) 2.9±1.0^NS 1.8±0.7^d

3.3±1.2^c 2.3±0.7^c 2.8±0.7^c 3.3±1.2^c 4.9±1.0^b 5.4±0.9^b 5.1±0.6^c 4.8±0.7^c 2.8±0.7^c 3.0±0.9 3.3±1.0 6.0±0.9^a

5.4±0.7^b 4.0±0.2^b 4.6±0.5^b 5.4±0.7^b 3.3±1.3^c 3.6±0.7^c 3.6±1.1^b 3.5±0.9^b 4.8±1.7^b 3.5±0.8 4.1±1.3 5.1±0.8^b

6.9±0.4^a 6.3±0.5^a 6.0±1.4^a 6.4±0.9^a 1.8±0.7^d 1.6±0.7^d 2.0±0.5^a 1.5±0.5^a 6.5±0.5^a 3.6±0.7 4.1±1.6 2.8±0.5^c

1)EPP: E. prolifera powder.

2)All values are mean±SD.

3)Different letters (a-d) within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

4)NS: not significant.

능은 Fig. 2A와 같다. 대조군은 540.73, 첨가군 1%, 3%, 5%는 각 516.99, 336.83, 298.57로 가시파래 분말 함량이 증가함에 따라 유의적으로 DPPH 라디칼 소거능은 증가하 였다(P<0.05). 감태 추출물 첨가 소스 연구에서 감태 효소 가수분해물의 DPPH 라디칼 소거 활성이 85%로 높다는 결 과가 있다(Park 등, 2011). 따라서 본 연구에서 가시파래 첨가량이 증가할수록 DPPH 라디칼 소거능이 증가하여 스 프레드의 항산화능 증진에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보 인다.

SOD 유사 활성

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 SOD는 Fig. 2B와 같다. 대조군은 631.00, 첨가군 1%는 561.21, 3%는 290.91, 5%는 232.47로 가시파래 분말 첨가량이 증가할수록 유의 적으로 감소하였다(P<0.05). 이는 가시파래 분말의 항산화 능이 우수하여 첨가량이 증가할수록 SOD 소거능이 증가했 다는 의미이다. 감태 효소 추출물을 즉석국수에 첨가한 연구 에서 감태를 국수에 첨가함에 따라 SOD 소거능이 증가하며 항산화능이 크게 개선되었다는 결과와 일치한다(Heu 등, 2010). 따라서 가시파래 첨가량에 따른 SOD 소거능 증가로 항산화능이 우수해질 것으로 기대된다.

관능적 특성

가시파래 분말 첨가 대두 스프레드의 관능적 특성은 Table 5와 같다. 색은 대조군이 1.0, 첨가군 1%, 3%, 5%는 각 3.3, 5.4, 6.9로 가시파래 함량이 증가할수록 진녹색이 짙어져 유의적으로 증가했다(P<0.05). 비린 향은 대조군이 1.0, 첨 가군 1%가 2.3, 3%는 4.0, 5%는 6.3으로 가시파래 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다(P<0.05).

가시파래 특유한 고유의 향과 맛인 가시파래 향과 가시파래 맛도 가시파래 분말 첨가량이 증가할수록 유의적인 차이를 보이며 증가하였다(P<0.05). 단맛은 대조군이 6.4, 1% 첨가

군이 4.9, 3%는 3.3, 5%는 1.8로 가시파래 함량이 증가할수 록 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 이는 당도 측정 결과와 같은 경향이다. 촉촉한 정도는 대조군이 6.4, 첨가군 1%가 5.4, 3%가 3.6, 5%가 1.6으로 가시파래 분말 첨가량이 많을 수록 유의적으로 감소한다(P<0.05). 이는 수분 측정 결과와 경향이 일치하며, 가시파래 섬유질의 수분흡수력 영향보다 대두의 수분 함량이 가시파래의 수분 함량보다 높다는 수분 측정 결과와 같은 이유로 인해 유의적인 차이를 보이며 감소 하였다. 발림성은 대조군이 6.8, 1% 첨가군이 5.1, 3%가 3.6, 5%가 2.0으로 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 이는 기계적 조직감의 spreadability와 같은 경향으로 가시파래 분말의 첨가량이 증가할수록 촉촉한 정도가 감소했기 때문 에 발림성 또한 감소하였다고 생각된다. 부착성은 대조군이 6.6, 첨가군 1%는 4.8, 3%는 3.5, 5%는 1.5로 가시파래 분말 함량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(P<0.05).

이는 기계적 조직감의 부착성 결과와 같은 경향이다. 경도는 가시파래 분말을 많이 첨가할수록 유의적으로 증가했는데, 이는 5%로 갈수록 스프레드의 수분 측정 결과가 낮아졌기 때문에 경도는 높아졌을 것으로 생각한다(P<0.05). 씹힘성 과 탄력성은 대조군과 가시파래 분말 첨가군에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 전반적인 기호도는 대조군이 가장 낮은 점수를 받았으며, 1% 첨가군이 6.0으로 유의적으로 가장 높은 점수를 받았다(P<0.05).

요 약

본 연구에서는 가시파래 분말 0%, 1%, 3%, 5%를 첨가해 대두 스프레드를 제조한 후 가시파래 분말 첨가량에 따른 이화학적 품질 특성 및 항산화성을 측정하였다. 가시파래 첨가량이 증가할수록 스프레드의 수분 함량과 당도 및 환원 당은 감소하였다. pH는 가시파래 분말 함량이 증가할수록 감소하였고, 산도는 증가하였다. 색도는 가시파래 첨가량이

증가할수록 명도와 적색도가 감소하였고 황색도는 증가하 였다. 클로로필과 피코시아닌은 가시파래를 첨가할수록 증 가하였다. 기계적 조직감의 경도는 가시파래의 첨가량이 증 가할수록 증가하였다. 항산화 실험의 총 페놀 함량과 총 플라 보노이드 함량은 가시파래의 함량이 증가함에 따라 증가하 였다. 가시파래를 첨가할수록 DPPH 라디칼 소거능의 IC₅₀ 값과 SOD 유사 활성의 EC₅₀값은 낮아져 가시파래 분말의 항산화능이 높았다. 관능검사에서는 가시파래 분말을 1%

(1.5 g) 첨가한 대두 스프레드가 가장 높은 점수를 받았다.

이와 같은 결과를 통해 가시파래 분말을 첨가한 대두 스프레 드의 항산화능이 우수하고 기호도를 증가시킨다는 것을 알 수 있었다. 또한 관능검사의 맛과 향을 고려하였을 때 가시 파래 분말을 1% 첨가해 제조하는 것이 적당할 것이라고 생 각하며, 건강 기능성 식품으로 개발 가능하다고 생각한다.

감사의 글

이 논문은 2019년 해양수산부 재원으로 해양수산과학기술 진흥원의 지원을 받아 수행된 연구임(충청 씨그랜트).

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