아로니아 착즙액을 첨가하여 제조한 식혜의 품질특성 및 항산화 활성

아로니아 착즙액을 첨가하여 제조한 식혜의 품질특성 및 항산화 활성

황은선․손은명

한경대학교 웰니스산업융합학부 식품영양학

Quality Characteristics and Antioxidant Activity of Sikhye Made with Different Amount of Aronia Juice

Eun-Sun Hwang and EunMyoung Sohn

School of Wellness Industry Convergence, Food and Nutrition, Hankyong National University

ABSTRACT This study examined the quality properties and antioxidant activities of Sikhye replaced with 0, 5, 10, and 15% aronia juice instead of water. The moisture content of Sikhye was 86.34∼87.51%, which showed the highest moisture content in Sikhye without the addition of aronia juice, and the addition of aronia juice showed a tendency to decrease the moisture content compared to the control group. The ash and crude fat contents of Sikhye were similar regardless of the content of aronia juice added to Sikhye, but the crude protein content decreased with increasing amount of aronia juice. In proportion to the content of aronia juice added to Sikhye, the sugar content, acidity, and turbidity of Sikhye increased, and the pH tended to decrease. In the chromaticity determination, the L*, b* values decreased, and the a* value increased with increasing the level of aronia juice. The total polyphenol, total flavonoid, and total anthocyanin contents increased with increasing levels of aronia juice. The antioxidant activity measured by the DPPH and ABTS radical scavenging activities and reducing power were significantly higher than the control, and it increased with increasing amount of aronia juice. These results suggest that adding 5∼15% aronia juice could be applied to making Sikhye.

Key words: aronia, Sikhye, quality characteristics, anthocyanin, antioxidant activity

Received 25 May 2020; Accepted 18 August 2020

Corresponding author: Eun-Sun Hwang, School of Wellness Indus- try Convergence, Food and Nutrition, Hankyong National Universi- ty, Gyeonggi 17579, Korea

E-mail: [email protected], Phone: +82-31-670-5182

Author information: Eun-Sun Hwang (Professor), EunMyoung Sohn (Student)

서 론

식혜는 보리싹을 발아 시켜 만든 엿기름 추출물과 고두밥 을 따뜻한 온도에서 발아 시켜 제조한 것으로 특유의 풍미와 감미를 지닌 우리나라의 대표적인 전통 음료 중 하나이다 (Kim 등, 2007). 식혜 제조에 사용되는 엿기름은 한의학적 으로 따뜻한 성질을 지니고 있어 체질이 차가운 사람이 수시 로 마시면 몸을 따뜻하게 하는 효과가 있다(Park 등, 1997).

또한 엿기름에 포함된 당화 효소인 아밀라아제에 의해 소화 에 도움이 되고 식이섬유가 풍부하여 장 건강에 좋고 식욕부 진, 구토, 설사 등을 치료하는 효능이 있다고 알려져 있다 (Park 등, 1997; Seo, 2016). 최근에 소비자들의 건강과 전통식품에 대한 관심이 높아지면서 식혜 시장 규모도 해마 다 성장하고 있으며, 전통방식을 개량한 공정에 의해 제조된 다양한 식혜들이 출시되고 있다(Seo, 2002; Yang 등, 2015).

식혜의 소비층을 확대하기 위해 고급화된 제품 개발과 식혜 의 풍미, 품질 및 기능성 향상을 위한 연구가 필요하다. 이에 따라 식혜 제조 시 기존의 조리법을 기본으로 생리활성 성분 이 풍부하다고 알려진 오디, 오미자, 조릿대, 커피박 등의 부재료를 첨가해 영양 및 기능적인 효과와 관능적인 특성을 동시에 증진하려는 연구가 진행되고 있다(Lee, 2011; Park, 2014; Seo, 2016; Song과 Hwang, 2016; Yang 등, 2016).

아로니아(Aronia melanocarpa)는 블랙 초크베리라고도 불리며 북아메리카 동부지역에서 유래하였고, 20세기 중반 부터 유럽 등지에서 재배되고 있다(Kokotkiewicz 등, 2010).

아로니아는 안토시아닌, 폴리페놀, 플라보노이드, 비타민 등 건강에 유익한 생리활성물질이 풍부하여 다양한 in vivo 및 in vitro 실험을 통해 건강에 도움을 준다는 연구 결과들이 발표되고 있다(Rossi 등, 2003; Wu 등, 2004; Mikulic- Petkovsek 등, 2012). 아로니아 열매는 고혈압, 심혈관 질 환 및 암의 위험 감소와 관련된 항산화, 항염증 및 비만 예방 효능으로 많은 관심을 받고 있다(Kulling과 Rawel, 2008;

Baum 등, 2016; Sosnowska 등, 2016; Jurikova 등, 2017).

아로니아는 특유의 떫은맛을 지니고 있어 생과로 소비하 기보다 분말, 착즙액, 농축액 등으로 제조한 후 다양한 가공 식품에 첨가하는 연구가 진행되고 있다. 현재까지 아로니아

Table 1. Formula for Sikhyes made with different amount of aronia juice

Ingredient Aronia juice (%)¹⁾

0 5 10 15

Cooked rice (g) Malt powder (g) Aronia juice (mL) Water (mL) Sugar (g)

150 150 0 1,500

60

150 150 75 1,425

60

150 150 150 1,350

60

150 150 225 1,275

60

1)Aronia juice (5, 10, and 15%) was added based on the total volume of water.

를 설기떡, 쿠키, 요구르트, 요구르트 드레싱, 양갱 등에 첨 가하여 품질 및 관능적인 특성을 분석하고 항산화 효능을 탐색한 연구들이 일부 진행되었으나(Hwang과 Lee, 2013;

Hwang과 Hwang, 2015; Nguyen과 Hwang, 2016; Lee와 Choi, 2016; Park 등, 2015), 아로니아를 식혜 제조에 활용 한 연구는 이루어지지 않았다.

따라서 본 연구에서는 다양한 생리활성물질이 풍부하고 항산화 활성이 우수한 아로니아 착즙액을 다양한 비율로 첨 가하여 전통적인 방법으로 식혜를 제조한 후 이화학적 품질 특성, 항산화 물질의 함량 및 항산화 활성을 측정함으로써 식혜 제조에 아로니아의 적용 가능성을 탐색하였다.

재료 및 방법

실험재료 및 시약

본 연구에 사용한 아로니아(Aronia melanocarpa, black chokeberry)는 바이킹(Viking) 품종으로 경북 영천의 아로 니아 농장에서 수확한 것을 구입하여 냉동 보관하면서 사용 하였다. 멥쌀은 경기도 이천시 모가면에서 수확한 쌀을 농협 에서 구매하였고, 엿기름가루(영양 F&S, Icheon, Korea), 백설탕(큐원, Suwon, Korea)은 시판품을 구입하였다. 식혜 제조에 사용한 물은 정수기용 정제수를 사용하였다. Folin- Ciocalteu’s phenol reagent, 1,1-diphenyl-2-picrylhy- drazyl(DPPH), 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline- 6-sulfonic acid) diammonium salt(ABTS), gallic acid, catechin과 sodium phosphate monobasic, potassium ferricyanide, ferric chloride는 Sigma-Aldrich Co.(St.

Louis, MO, USA)에서 구입하였다. 그 외 품질 및 항산화 활성을 측정하기 위해 사용한 시약들은 Sigma-Aldrich Co.

와 Junsei Chemical Co., Ltd. (Tokyo, Japan)에서 구입하 여 사용하였다.

아로니아 착즙액 및 식혜의 제조

아로니아는 흐르는 물에서 깨끗이 세척하여 이물질을 제 거하고 food processor(Philips Electronics, Seoul, Ko- rea)에 넣어 곱게 마쇄한 후 3겹의 거즈로 여과하여 아로니 아 착즙액을 얻어 식혜 제조에 사용하였다. 예비실험을 거쳐 식혜를 제조하고 예비 관능평가를 실시한 결과, 아로니아 착즙액이 엿기름 추출액의 15% 이상이 되면 탁도가 높아지 고 관능적인 특성이 낮아짐을 확인하여 아로니아 착즙액은 최대 15%까지 첨가하는 것으로 결정하였다(데이터 미제 시). 예비실험 결과에 따라 Table 1과 같은 배합비로 식혜를 제조하였다. 멥쌀을 4회 세척하여 30분 정도 불려 전기압력 밥솥(CRP-DHXB0610FS, Cuckoo, Yangsan, Korea)에 넣 고 쌀 중량과 동량의 물을 첨가하여 고두밥을 지었다. 엿기 름가루를 면 주머니에 넣고 10배의 따뜻한 물(40°C)과 혼합 하여 2시간 동안 20분 간격으로 주물러서 엿기름 추출물을 얻었다. 엿기름 추출물을 3시간 동안 냉장고에 방치하여 엿

기름가루 입자를 가라앉힌 후 맑은 상등액을 얻었다. 식힌 고두밥에 Table 1에서 제시한 분량의 엿기름 추출액과 아로 니아 착즙액을 넣고 골고루 혼합하여 60°C에서 6시간 당화 시킨 후 60 g의 설탕을 첨가하여 5분 동안 끓여 식혜를 완성 하였다.

일반성분 함량 측정

식혜의 일반성분은 AOAC(1995)의 방법에 따라 분석하 였다. 수분은 상압건조법으로 105°C 드라이오븐(EYELA, Tokyo, Japan)에서 건조하여 정량하였고, 조회분은 직접회 화법에 의해 600°C 회화로(Jeil, Seoul, Korea)에서 측정하 였다. 조단백질은 semimicro-Kjeldahl법으로 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss Tecator, Eden Prairie, MN, USA)로 분석하였고, 조지방은 Soxhlet 추출기(Soxtec System HT 1043, Foss Tecator)를 사용하여 diethyl ether로 추출한 다음 정량하였다.

당도, 산도, pH 및 탁도 측정

당도, 산도, pH 및 탁도 측정을 위해 식혜 시료를 5,000 rpm에서 10분간 원심분리(Mega 17R, Hanil Co., Incheon, Korea)하여 상등액을 얻었다. 당도는 당도계(PR-201α, Atago Co., Ltd., Tokyo, Japan)로 측정하였다. 산도는 식 혜 상등액 10 mL가 pH 8.3까지 도달하는 데 소요된 0.1 N NaOH 양(mL)을 citric acid 함량으로 환산하여 나타내었 다. pH는 pH meter(420 Benchtop, Orion Research, Be- verly, MA, USA)로 측정하였다. 탁도는 550 nm에서 spec- trophotometer(Infinite M200 Pro, Tecan Group Ltd., San Jose, CA, USA)를 사용하여 흡광도를 측정하였다.

색도 측정

식혜물과 식혜 밥알의 색도는 시료를 지름 50 mm의 투명 용기에 넣고 명도(L^*, lightness), 적색도(a^*, redness), 황색 도(b^*, yellowness)를 색차계(Chroma Meter CR-300, Mi- nolta, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 표준색은 L^*, a^*, b^*값 이 각각 97.10, +0.24, +1.75인 백색 표준판을 사용하였다.

총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 총 안토시아닌 함량 분석 식혜 시료 0.5 mL에 2 N Folin시약 0.5 mL를 혼합하여

3분간 실온에서 반응시킨 후, 2% sodium carbonate 1.5 mL를 첨가한 뒤 2시간 동안 암소에서 반응시켰다. 반응물은 microplate reader를 이용하여 760 nm에서 흡광도를 측정 하였다. 식혜에 함유된 총 폴리페놀 함량은 gallic acid의 표 준곡선(6.25~100 µg/mL)으로 식혜 100 mL당 gallic acid equivalent(GAE)로 표시하였다.

총 플라보노이드 함량은 식혜 시료 1 mL와 2% alumin- ium chloride methanolic solution 1 mL를 혼합하여 실온 에서 15분 동안 반응시킨 후 430 nm에서 흡광도를 측정하 였다. 식혜에 함유된 총 플라보노이드 함량은 quercetin의 표준곡선(6.25~100 µg/mL)을 이용하여 식혜 100 mL당 quercetin equivalent(QE)로 표시하였다.

총 안토시아닌 함량은 적절한 농도로 희석한 시료 100 µL에 pH 1.0 완충용액 1,900 µL와 pH 4.5 완충용액 1,900 µL를 각각 첨가하여 vortexing 한 후, microplate reader를 이용하여 520 nm와 700 nm에서 흡광도를 측정하고 아래 식을 이용하여 계산하였다.

Total anthocyanin content (mg/100 mL)＝(A×MW×

DF×1×1,000)/ (ɛ×1)

A＝(OD520nm－OD700nm) of pH 1.0－(OD520nm－OD700nm) of pH 4.5

MW (molecular weight of cyanidin-3-glucoside)＝

449.2 DF (dilution factor)

ɛ (cyanidin-3-glucoside molar absorptivity)＝26,900 1＝total volume (1 mL)

항산화 활성 측정

식혜의 항산화 활성은 Cheung 등(2003)의 방법을 이용 한 DPPH 라디칼 소거 활성, Re 등(1999)의 방법을 약간 변형한 ABTS 라디칼 소거 활성 및 Oyaizu(1986) 방법을 이용한 환원력으로 측정하였다. DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하기 위해 식혜 100 µL를 96-well plate에 넣고 0.2 mM DPPH 용액 100 µL를 첨가한 후 37°C에서 30분간 반 응시켰다. 515 nm에서 microplate reader로 흡광도를 측 정하고 아래 식을 이용하여 계산하였다.

DPPH 라디칼

소거 활성(%)＝

(

)

시료 무첨가구의 흡광도 ABTS 라디칼 소거 활성은 7.0 mM ABTS와 2.45 mM potassium persulfate를 실험 24시간 전에 암소에서 반응 시켜 ABTS 양이온을 형성시킨 후, 735 nm에서 흡광도 값 이 0.17±0.03이 되도록 에탄올로 희석하여 사용하였다. 식 혜 시료 100 µL를 96-well plate에 넣고 흡광도를 맞춘 ABTS 용액 100 µL를 첨가한 후 37°C에서 30분간 반응시 켰다. Microplate reader를 사용하여 732 nm에서 흡광도 를 측정하고 아래 식을 이용하여 계산하였다.

ABTS 라디칼

소거 활성(%)＝

(

)

시료 무첨가구의 흡광도 환원력은 식혜 시료 1 mL에 인산 완충용액(200 mM, pH 6.6) 및 1%의 potassium ferricyanide 1 mL를 차례로 가한 다음 50°C에서 20분간 반응시킨 후 10% TCA 용액을 1 mL 첨가하여 13,500×g에서 15분간 원심분리하여 상등액을 얻 었다. 상등액 1 mL에 증류수 및 ferric chloride를 각각 1 mL씩 가하여 혼합한 후 720 nm에서 흡광도를 측정하여 환원력으로 나타냈다.

통계분석

모든 결과는 3회 반복실험에 대한 평균±표준편차로 나타 내었다. 실험 결과에 대한 통계처리는 R-Studio(Version 3.5.1, Boston, MA, USA)를 이용하여 평균과 표준편차로 나타내었고, 각 처리군 간의 유의성에 대한 검증은 ANOVA 를 이용하여 유의성을 확인한 후 P<0.05 수준에서 Dun- can’s multiple range test를 이용하여 분석하였다.

결과 및 고찰

일반성분 함량

아로니아 착즙액 함량을 달리하여 제조한 식혜의 수분, 회분, 조지방 및 조단백질 측정 결과는 Table 2와 같다. 아로 니아 착즙액을 첨가하지 않고 제조한 식혜의 수분은 87.51%

로 가장 높았고, 아로니아 착즙액 함량이 5~15%까지 증가 함에 따라 수분은 86.34~86.75%로 대조군에 비해 감소하 는 경향을 나타냈다. 이는 식혜 제조 시 물을 아로니아 착즙 액으로 대체했는데, 아로니아 착즙액에는 가용성 고형분 함 량이 높고 상대적으로 수분이 약 88.46%로 물에 비해 수분 함량이 적기 때문으로 사료된다(Joo 등, 2015). 회분 함량은 아로니아 착즙액을 첨가하지 않은 대조군에서 0.04%였고 대조군과 아로니아 착즙액 함량에 따른 통계적으로 유의적 인 차이가 없었다. 조지방 함량도 대조군과 아로니아 착즙액 첨가에 따른 차이는 나타나지 않았다. 조단백질은 아로니아 분말을 첨가하지 않고 제조한 대조군에서 0.13%로 가장 낮 았고, 첨가한 아로니아 착즙액이 5%에서 15%로 증가함에 따라 조단백질 함량도 0.19%에서 0.33%로 증가하는 경향 을 보였다. 국내의 각기 다른 지역에서 수확한 아로니아의 조단백질 함량은 약 1.43~1.54%이며(Hwang과 Thi, 2016), arginine, tyrosine, histidine, lysine, cysteine, α-alanine, asparagine, serine, glutamic acid, threonine 등의 필수아 미노산을 포함하고 있다(Sidor와 Gramza-Michalowska, 2019). 따라서 식혜에 첨가하는 물을 5~15%의 아로니아 착즙액으로 대체한 경우, 아로니아에 함유된 조단백질에 의 해 식혜의 조단백질 함량도 증가한 것으로 사료된다.

Table 2. Proximate analysis and physicochemical properties of Sikhyes made with different amount of aronia juice

Measurement (%) Aronia juice (%)

0 5 10 15

Proximate analysis Moisture Ash Crude fat Crude protein

Physicochemical properties Sugar contents (°Brix) Total acidity (%) pH

Turbidity

87.51±0.02^a 0.04±0.03^a 0.10±0.02^a 0.13±0.02^c 11.10±0.00^d 0.05±0.00^d 5.78±0.02^a 0.10±0.00^c

86.63±0.23^bc 0.11±0.04^a 0.09±0.01^a 0.19±0.01^bc 11.40±0.00^c 0.07±0.00^c 4.93±0.02^b 0.09±0.00^d

86.34±0.03^c 0.06±0.03^a 0.09±0.04^a 0.27±0.01^ab 11.50±0.00^b 0.08±0.00^b 4.79±0.02^c 0.12±0.00^b

86.75±0.04^b 0.11±0.03^a 0.10±0.00^a 0.33±0.05^a 11.60±0.00^a 0.12±0.00^a 4.30±0.02^d 0.21±0.00^a Data were the mean±SD of triplicate experiment.

Means with the different letters (a-d) within the same row are significantly different at P<0.05.

Table 3. Changes in Hunter’s color value of Sikhyes made with different amount of aronia juice

Measurement (%) Aronia juice (%)

0 5 10 15

Liquid

L^* a^* b^*

49.83±0.18^a 0.16±0.01^d 4.97±0.05^b

45.85±0.02^b 1.28±0.04^c 4.80±0.03^b

45.52±0.29^b 1.68±0.05^b 4.18±0.02^a

36.98±0.01^c 3.61±0.05^a 0.82±0.03^c Solid

L^* a^* b^*

47.55±0.33^a 1.51±0.07^c 6.53±0.44^a

44.07±0.41^b 4.12±0.15^a 5.06±0.23^b

41.00±0.16^c 4.37±0.33^b 3.63±0.61^c

37.67±0.16^d 4.71±0.12^ab 0.31±0.23^d Data were the mean±SD of triplicate experiment.

Means with the different letters (a-d) within the same row are significantly different at P<0.05.

당도, 산도, pH 및 탁도 측정

아로니아 착즙액 함량을 달리하여 제조한 식혜의 당도, 산도, pH 및 탁도 측정 결과는 Table 2와 같다. 아로니아 착즙액을 첨가하지 않고 제조한 식혜의 당도는 11.1°Brix로 나타났고, 아로니아 착즙액을 5~15% 첨가하여 제조한 식 혜의 당도는 11.4~11.6°Brix로 서서히 증가하였다. 아로니 아에는 포도당, 과당, 설탕, 만니톨, 솔비톨 등과 같은 당이 함유되어 있다고 보고되어 있으며(Mikulic-Petkovsek 등, 2012; Bolling 등, 2015), 이로 인해 당도가 증가한 것으로 사료된다.

제조한 식혜의 산도를 측정한 결과, 아로니아 착즙액을 첨가하지 않은 식혜는 0.05%의 산도를 나타냈고, 아로니아 착즙액 함량이 5~15%로 증가함에 따라 산도도 0.07%~

0.12%로 증가하였다. 식혜의 pH는 아로니아 착즙액 함량에 비례하여 감소하였다. 아로니아 착즙액을 첨가하지 않고 제 조한 식혜의 pH는 5.78로 가장 높았고, 아로니아 착즙액 함 량이 5%에서 15%로 증가함에 따라 pH는 4.93에서 4.30으 로 낮아졌다. 아로니아에는 quinic acid, malic acid, ascor- bic acid, shikimic acid, citric acid, oxalic acid, succinic acid가 포함되어 있다고 보고하였으며(Denev 등, 2018), 이들 유기산에 의해 아로니아 착즙액 첨가량이 증가할수록 pH가 감소하고 산도가 증가한 것으로 유추된다. 선행연구 (Lee, 2011; Yang 등, 2016)에서도 식혜에 첨가한 오디, 오미자 열매 추출물의 첨가량이 증가함에 따라 산도가 증가

하고 pH가 감소하는 것으로 나타나 본 연구 결과와 유사한 경향을 나타냈고, 오디나 오미자 열매의 유기산이 식혜의 산도와 pH에 영향을 주는 것으로 생각된다. 아로니아에 함 유된 안토시아닌 색소는 산성 조건에서 안정한 것으로 보고 하고 있어(Hwang과 Ki, 2013) 식혜 제조 시 아로니아 착즙 액을 첨가해도 안토시아닌 색소는 파괴되지 않을 것으로 사 료된다.

제조한 식혜의 탁도를 측정한 결과, 아로니아 착즙액을 첨가하지 않고 제조한 식혜의 탁도는 0.10으로 가장 낮았고 아로니아 착즙액 함량이 5~15%로 증가함에 따라 0.09~

0.21로 높아졌다. 식혜의 탁도는 식혜 제조 시 첨가한 물의 양에 비해 엿기름가루와 밥의 양이 많을수록, 당화시간이 길어질수록 증가하는 것으로 알려져 있다(Nam과 Kim, 1989; Shin 등, 2017). 아로니아 착즙액 첨가량에 비례하여 탁도가 높아진 것은 아로니아 착즙액에 포함된 가용성 고형 물의 함량이 증가하였기 때문으로 사료된다. 일반적으로 오 디 농축액, 인진쑥 추출물 등과 같은 기능성 부재료의 함량 이 많아질수록 식혜의 탁도도 높아지는 것으로 나타났다 (Seo, 2016; Song과 Hwang, 2016).

색도 측정

아로니아 착즙액을 첨가하여 제조한 식혜물과 밥알의 색 도 측정 결과는 Table 3과 같다. 식혜물과 밥알 모두에서 아로니아 착즙액을 첨가하지 않고 제조한 식혜에 비해 아로

Table 4. Total polyphenol, total flavonoid, and total anthocyanin contents of Sikhyes made with different amount of aronia juice

Measurement Aronia juice (%)

0 5 10 15

Total polyphenol (mg GAE¹⁾/100 mL) Total flavonoid (mg QE²⁾/100 mL) Total anthocyanin (mg C3G³⁾/100 mL)

64.38±1.38^d 17.72±0.18^d 0.00±0.00^d

82.58±1.06^c 46.60±0.59^c 0.59±0.06^c

90.47±0.97^b 56.03±0.69^b 1.66±0.21^b

133.41±1.71^a 107.65±0.48^a 5.57±0.04^a

1)GAE＝gallic acid equivalent.

2)QE＝quercetin equivalent.

3)C3G＝cyanidin-3-glucoside equivalent.

Data were the mean±SD of triplicate experiment.

Means with the different letters (a-d) within the same row are significantly different at P<0.05.

니아 착즙액 함량이 증가함에 따라 명도를 나타내는 L^*값이 감소하였다. 적색도를 나타내는 a^*값은 아로니아를 첨가하 지 않은 대조군에 비해 아로니아 착즙액을 첨가하여 제조한 식혜에서 높게 나타났고, 아로니아 착즙액 함량에 비례하여 a^*값이 증가함을 확인하였다. 아로니아 착즙액 함량이 동일 한 경우 식혜물에 비해 밥알의 a^*값이 더 높았고, 아로니아 착즙액 함량이 5~15%로 증가함에 따라 식혜물과 밥알의 a^*값은 각각 1.28~3.61, 4.12~4.71로 증가하였다. 황색도 를 나타내는 b^*값은 아로니아 착즙액을 첨가하지 않고 제조 한 식혜물과 밥알에서 각각 4.97, 6.53으로 밥알의 b^*값이 높게 나타났고, 식혜물의 황색도는 대조군에서 4.97, 5% 아 로니아 착즙액 첨가군에서는 4.80으로 감소하는 경향을 보 였으나 통계적으로 유의성은 나타나지 않았다. 아로니아 착 즙액을 10~15% 첨가하여 제조한 식혜물의 b^*값은 각각 4.18, 0.82로 아로니아 착즙액 함량에 비례하여 감소하였 다. 아로니아 착즙액 함량이 5%에서 15%까지 증가함에 따 라 식혜 밥알의 b^*값은 각각 5.06에서 0.31로 감소하였다.

아로니아는 안토시아닌 색소를 포함하고 있어 짙은 자주색 을 띠고 있으며(Bolling 등, 2016), 이로 인해 아로니아 착즙 액 함량에 비례하여 명도 값은 감소하고 적색도 값은 증가한 것으로 사료된다. 아로니아 착즙액을 첨가하여 제조한 요구 르트, 젤리, 양갱 등에서도 아로니아 첨가량이 증가함에 따 라 명도와 적색도가 증가하였고 황색도는 감소하는 경향을 나타내, 본 연구 결과와 유사함을 확인하였다(Hwang과 Lee, 2013; Joo 등, 2015; Nguyen과 Hwang, 2016).

총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 총 안토시아닌 함량 분석 아로니아 착즙액 첨가 식혜의 총 폴리페놀, 총 플라보노 이드 및 총 안토시아닌 함량 분석 결과는 Table 4와 같다.

아로니아 착즙액을 첨가하지 않고 제조한 식혜의 총 폴리페 놀 함량은 식혜 100 mL당 gallic acid를 기준으로 64.38 mg이었으나, 아로니아 첨가량에 비례하여 식혜에 함유된 총 폴리페놀 함량은 증가하였다. 아로니아 착즙액을 5%, 10% 및 15% 첨가하여 제조한 식혜에서 총 폴리페놀 함량은 각각 82.58, 90.47 및 133.41 mg GAE/100 mL로, 이는 아로니아를 첨가하지 않은 식혜에 비해 총 폴리페놀 함량이 1.28~2.07배까지 증가하였다.

아로니아를 첨가하지 않고 제조한 식혜의 총 플라보노이

드 함량은 중량 100 mL당 quercetin을 기준으로 17.72 mg 이었고, 아로니아 착즙액 첨가량에 비례하여 식혜의 총 플라 보노이드 함량도 증가함을 확인하였다. 아로니아 착즙액을 5%, 10% 및 15% 첨가한 식혜의 총 플라보노이드 함량은 각각 46.60, 56.03 및 107.65 mg QE/100 mL로 확인되었 다. 이는 아로니아 착즙액을 첨가하지 않은 식혜에 비해 총 플라보노이드 함량이 2.63~6.08배까지 증가한 수치였다.

총 안토시아닌 함량을 측정한 결과, 아로니아 착즙액을 첨가하지 않은 식혜에서는 검출되지 않았고 아로니아 착즙 액 함량이 5~15%로 증가함에 따라 안토시아닌 함량도 식혜 100 mL를 기준으로 0.59∼5.57 mg C3G로 증가하였다.

선행연구에 의하면 아로니아 추출물에는 catechin, epi- catechin, chlorogenic acid, neochlorogenic acid 등의 폴 리페놀 화합물이 포함되어 있으며(Denev 등, 2012), 아로 니아 네로(Nero)와 바이킹(Viking) 품종에는 각각 393.73 mg%와 510.60 mg%의 총 폴리페놀이 함유되어 있고(Jeong 등, 2016), 총 폴리페놀 함량은 품종, 재배환경, 추출용매, 추출온도 등에 따라 차이가 있다(Oszmianski와 Wojdylo, 2005; Wangensteen 등, 2014). 아로니아는 다른 베리류에 비해 안토시아닌 함량이 높으며, 특히 cyanidin-3-arabi- noside, cyaniding-3-galactoside, cyanidin-3-glucoside, cyanindin-3-xyloside와 같은 배당체 형태로 존재한다(Ja- kobek 등, 2012; Hwang과 Yeom, 2019). Yang 등(2016) 은 오디 농축액을 첨가하여 식혜를 제조했는데, 오디 농축액 함량이 0.5~8%로 증가함에 따라 대조군에 비해 총 폴리페 놀은 1.16~6.20배, 총 플라보노이드는 1.20~5.3배 및 총 안토시아닌은 0.42~10.57배 증가하여 본 연구 결과와 유사 한 경향을 나타냈다.

항산화 활성 측정

아로니아 착즙액을 첨가하여 제조한 식혜의 항산화 활성 을 측정한 결과는 Fig. 1에 나타내었다. DPPH 라디칼 소거 활성은 아로니아를 첨가하지 않은 대조군에서 37.85%로 나 타났고 아로니아 착즙액을 5~15% 첨가한 식혜의 DPPH 라 디칼 소거 활성은 62.20~66.00%로 증가하였다. 이는 아로 니아 착즙액을 첨가하지 않은 식혜에 비해 DPPH 라디칼 소거 활성이 1.64~1.74배 증가한 수치였다. ABTS 라디칼 소거 활성도 아로니아 착즙액 첨가량에 비례하여 높아지는

Fig. 1. Antioxidant activities of Sikhyes made with different amount of aronia juice (A) DPPH and ABTS radical scavenging activity and (B) reducing power. Means with the different letters (a-d) within the same row are significantly different at P<0.05.

경향을 보였다. 아로니아 착즙액을 첨가하지 않은 식혜의 ABTS 라디칼 소거 활성은 43.56%였고, 아로니아 착즙액을 5~15% 첨가하여 제조한 식혜에서는 56.29~63.97%의 ABTS 라디칼 소거능을 보였다. 이는 아로니아 착즙액을 첨 가하지 않은 식혜에 비해 아로니아 착즙액을 5~15% 첨가하 여 식혜를 제조할 경우 ABTS 라디칼 소거 활성을 1.29~

1.47배 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 환원력도 아로니아 분말 첨가량에 비례하여 증가하였다. 대조군에서는 0.31의 흡광도를 나타냈고, 아로니아 착즙액을 5~15% 첨가함에 따라 720 nm에서의 흡광도 값이 0.42~0.69 증가하는 것을 확인하였다.

선행연구에서도 항산화 성분이 풍부한 오미자 추출물, 오 디 농축액, 약쑥 추출물 등을 첨가하여 제조한 식혜에서도 이들 재료의 함량이 증가함에 따라 항산화 활성이 증가하였 다(Lee, 2011; Yang 등, 2016; Shin 등, 2017). 이상의 결 과를 통해 식혜 제조 시, 아로니아 착즙액을 첨가하면 항산 화 활성이 높은 폴리페놀, 플라보노이드, 안토시아닌 함량이 증가하고 이에 따라 항산화 활성도 증가하는 긍정적인 효과 를 나타냄을 확인할 수 있었다.

요 약

본 연구에서는 아로니아 착즙액 함량을 달리하여 식혜를 제 조하고 이화학적 품질특성, 기능성 성분의 함량 및 항산화 활성을 측정하여 아로니아 착즙액 첨가 식혜의 최적 배합비 를 선정하고 제품화 가능성을 탐색하였다. 식혜의 수분함량 은 86.34~87.51%로 아로니아 착즙액을 첨가하지 않은 식 혜에서 가장 높았고, 아로니아 착즙액을 첨가한 경우엔 대조 군에 비해 수분함량이 감소하는 경향을 보였다. 식혜에 첨가 한 아로니아 착즙액 함량에 따른 식혜의 회분 및 조지방 함 량은 통계적으로 유의적인 차이가 없었으나 조단백질 함량 은 증가하였다. 식혜에 첨가한 아로니아 착즙액 함량에 비례 하여 식혜의 당도, 산도 및 탁도는 증가하였고 pH는 감소하 는 경향을 보였다. 아로니아 착즙액 함량에 비례하여 식혜물

과 밥알의 L^*값과 b^*값은 감소하였고 a^*값은 증가하였다. 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 총 안토시아닌 함량은 대조군 에 비해 아로니아 착즙액 첨가량이 증가함에 따라 높게 나타 났다. 또한 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성과 환원력으로 측정한 항산화 활성도 아로니아 착즙액 첨가량이 증가할수 록 높은 값을 보였다. 이상의 결과로 볼 때, 아로니아 착즙액 을 첨가한 식혜의 제품화 가능성은 긍정적인 것으로 사료된 다.

감사의 글

본 연구는 한국연구재단 기본연구지원사업(과제번호 2019 R1F1A1058764)의 지원에 의해 이루어진 것이며, 그 지원 에 감사드립니다.

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