I.서 론

서구화된 식생활, 핵가족 등 사회적 변화에 따라 뇌혈관 질환, 당뇨병 등 만성퇴행성 질환이 증가하고, 이에 따른 다 양한 기능성 식품이 개발되고 있다(Choi 등 2008). 특히 노 인성 질환 예방 및 치료에 대한 관심이 높아짐에 따라 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)의 생성을 억제시킬 수 있는 천연물질에 대한 관심이 증가되고 있다(Boje & Arora 1992). ROS는 peroxisome, xanthine oxidase(XO), NADPH oxidase 및 cyclooxygenase(COX) 등 세포내에 존 재하는 효소들에 의해 생성되는 free radical을 말하는 것으 로 세포 내에서 산화적 손상을 일으켜 만성 성인질환의 주 요인으로 밝혀져 있다(Brüne 등 2003).

양하(Zingiber mioga R)는 생강과(Zingiberaceae)에 속하 는 동아시아가 원산지인 다년생 초본으로 일본에서는 널리 재배되고 있다. 우리나라에서는 주로 남해안과 제주도 일대 에서 소량 재배되고 있는데, 잎과 줄기가 생강과 거의 유사 한 형태로 여름과 초가을에 담황색의 꽃이 피며, 식용으로 이용되어 온 꽃 봉오리는 난형이다(Jeong 등 2005; Kim 등 2012; Shin 등 2002). 식용으로 인정되고 있는 부분은 꽃대 (floral axis)로 개화전의 뇌가 3-12개 정도 존재하는데 초여 름이 되면 근경으로부터 윤기 나는 자홍색을 띠기 시작한다 (Hiromo 등 1982). 그 동안 꽃대 특유의 향과 매운 맛 때문 에 향신료나 피클의 재료로 그 용도가 극히 제한되어 왔다. 양하꽃대 특유의 매운 맛 성분은 mioganal이다.

Miyoshi 등(2003)은 양하꽃대에서 분리한 galanals A3와 galanals A4성분이 암 전이를 일으키는 human Tlymphoma jurkat cell에서 potent cytotoxic 활성이 있다고 보고하였다. 그리고 Masako 등(2006)도 염증반응에 영향을 주는 5- lipoxygenase 활성과 혈전생성을 저해했다고 보고 하는 등 생 리활성 효과에 대한 체계적인 연구(Keiko 등 2001; Masako 등 2002; Masako 등 2004; Masako 등 2006)들이 진행되 어 오고 있다.

즉, 양하의 원산지가 동아시아 여서 우리나라, 일본, 중국 이 겹쳐 있지만 양하에 대한 연구는 현재까지는 주로 일본 에서 진행되어 왔고, 국내에서는 양하의 꽃대와 땅속줄기가 식용과 약용 등의 용도로 사용되고 있음에도 불구하고 일본 과 비교하여 연구가 매우 미흡한 실정이다. 특히 국내에서는 양하를 이용해서 개발된 식품은 거의 없고, 주로 양하의 성 분분석 등 기초 연구(Lee 등 2007; Jeong 등 2005; Shin 등 2002; Jang 등 2003)로 제한되어 있는 실정이다.

최근 우리나라 전통식품이 건강식으로 새롭게 주목받고 있 고 소비자들은 한국 전통 건강식을 선호하는 추세이다(Joo 2013). 전통식품 가운데 설기떡은 분말화 된 여러 가지 부재 료를 첨가함으로써 기호적인 면 뿐 만 아니라 기능적으로도 품질향상이 기대되는 제조법상의 특징을 지니고 있다.

따라서 본 연구에서는 양하꽃대(생것)의 일반성분, 무기질, 항산화 활성 분석과 함께 양하꽃대 착즙 시료를 설기떡 제 조 시 비율을 달리하여 첨가하여 제조한 후 관능평가를 통 해 양하 설기의 최적의 재료 배합비를 찾아내고자 하였다.

II.재료 및 방법

1.실험재료 및 시료 제조방법

양하꽃대 <Figure 1>는 애월읍 자생지에서 2013년 8월 31일과 9월 1일 양일간 채취한 것을 시료로 사용하였다. 양 하꽃대의 식용여부는 식품의약안전처(KFDA 2004)에서 확 인하였다. 일반성분과 무기질 함량 측정은 구입한 양하꽃대 (생것)를 시료로 사용하였다.

2.양하 시료 제조

항산화활성 측정용 시료는 양하꽃대(생것)를 열수추출한 시료와 착즙한 시료 두 가지를 준비하여 항산화 활성이 우 수한 시료로 설기떡 제조 시 사용하기로 하였다. 열수추출 은 양하꽃대(생것) 무게 대비 20배 부피의 증류수를 첨가한 후 환류냉각관을 부착한 80°C의 heating mantle(HM250C, Sercrim Lab Tech, Seoul, Korea)에서 3시간 추출시켜 여과 (No. 2, Whatman, Maidstone, England)하여 얻었다. 이렇게 2, 3차 추출액을 얻어 모두 혼합한 후 rotatory vacuum evaporator(HS-2005S-N, Han Shin Scientific Co., Kyonggi, Korea)로 용매를 증발시켜 농축액을 냉장보관하면서 사용하 였다. 착즙 시료는 양하꽃대(생것)를 착즙기(HD-DBF, Hurom, Kyungnam, Korea)로 착즙한 후 수분을 제거하기 위해 rotatory vacuum evaporator(HS-2005S-N, Han Shin Scientific Co., Kyonggi, Korea)로 수분을 증발시켜 농축액을 냉장보관 하면서 사용하였다. 설기 제조시 사용한 분말은 착즙 후 동 결건조(PVTFD 10R, ILSHIN, Yangju, Korea)하여 100 mesh로 분말화하여 시료로 사용하였다. 멥쌀(Icheon, Korea), 설탕(CJ, Seoul, Korea), 소금(Haepyo, Seoul, Korea)은 시 판하는 것을 구입하여 사용하였다.

3.양하꽃대의 영양평가

양하꽃대의 기초 영양평가를 위해 생 양하꽃대의 일반성 분과 무기질 함량을 측정하였다.

1)일반성분

양하꽃대(생것)의 일반성분은 AOAC법(1990)에 준하여 수 분은 105°C 상압가열건조법, 조지방은 soxhlet 추출법, 회분 함량은 550 회화법으로 분석하였다. 단백질 함량은 질소 분 석기(Vario Max C/N, Elementar Co., Hanau, Germany)로 분석하였으며 분석된 질소 함량에 단백질 계수 6.25를 곱해 서 단백질함량으로 표기하였다.

2)무기질 함량

양하꽃대(생것)의 칼슘, 인 마그네슘의 함량을 습식분해 한 후 ICP(Inductively Coupled Plasma: Lactam 8440 Plasmalac, Horiba Scientific., Longjumeau Cedex, France) 를 이용하여 측정하였다.

4.양하꽃대 시료의 항산화 활성 측정

1)DPPH 라디칼 소거능

두 종류의 양하꽃대 시료의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거능을 Blois(1958)의 방법을 변형하여 다음과 같이 실험하였다. 열수농축액과 착즙농축액 시료 각 각 0.1 mL에 1.5×10^-4 mM DPPH용액을 가하여 실온, 암실 에서 30분간 방치한 후 517 nm에서 흡광도(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 측정하였다. 전자 공여 능력은 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 차이를 백분율로 표현하였으며 이때 대조용 시료로는 녹차(20 mg/mL)를 사용하였다. 모든 실험은 3회 반복하여 평균값으로 계산하였다.

2)ABTS 라디칼 소거능

두 종류의 양하꽃대 시료의 ABTS(2,2'-azino-bis-3-ethylbenzo- thiazoline-6-sulfonic acid) 라디칼 소거능은 Fellegrini 등(1999)의 방법으로 측정하였다. ABTS 7.4mM과 potassium persulphate 2.6 mM을 하루 동안 암소에 방치하여 ABTS 양 이온을 형성시킨 후 이 용액을 735 nm에서 흡광도(Sigma- Aldrich, St. Louis, MO, USA) 값이 1.4~1.5가 되도록 증류 수로 희석하였다. 희석된 ABTS용액 1 mL에 추출물 시료 50 μL를 가하여 흡광도의 변화를 60분 후에 측정하였다. ABTS 에 의한 총 항산화력은 시료첨가구와 비첨가구의 흡광도 차 이를 백분율로 표현하였다.

3)Total polyphenol 함량

두 종류의 양하꽃대 시료의 총 페놀함량은 Folin-Denis 변 법(1912)에 의하여 측정하였다. 두 시료를 각각 1 mL씩을 취 하여 2%(w/v) Na₂CO₃용액 1 mL를 가한 후 3분간 방치한 후, 50%(w/v) Folin-Ciocalteu 시약 0.2 mL를 가하여 반응 시켜 750 nm에서 흡광도(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 측정하였다. 총 페놀 함량은 tannic acid를 이용하여 작성한 표준곡선을 바탕으로 tannic acid로 환산하여 나타내 었다.

4)Total flavonoid 함량

두 종류의 양하꽃대 농축액(열수농축액과 착즙농축액) 시 료의 총 플라보노이드 함량은 Davis법(1947)을 변형한 방법 에 따라 측정하였다. 즉, 추출물 400 μL에 Diethylene glycol 4mL를 첨가하고 다시 1 N NaOH 40 μL를 첨가한 후 37°C 에서 1시간 반응 후 420 nm에서 흡광도(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 rutin을 이용하여 작성한 표준곡선을 바탕으로 rutin으로 환 산하여 나타내었다.

5.양하꽃대 시료 첨가 설기떡 제조 및 품질특성

1)양하꽃대 착즙추출 분말 첨가 설기떡의 제조

본 실험에 사용된 설기떡의 배합비는 <Table 1>에 제시된 바와 같다. 멥쌀가루에 소금, 물, 양하꽃대 착즙 분말을 비율 별로 혼합하여 20 mesh의 체(Kitchenart, Incheon, Korea)에 3회 내린 후 여기에 설탕을 고루 섞었다. 준비된 설기떡 혼 합분말을 설기떡 찜통(Kitchenart, Incheon, Korea)에 넣고 윗면을 고르게 한 다음, 가로와 세로, 높이를 2.5 cm × 2.5 cm × 2.5 cm의 칼금을 내어 일정한 모양으로 성형하였다. 찜 통에서 20분간 찌고, 불을 끈 상태에서 10분간 뜸을 들인 다음 상온에서 20분간 식힌 후 실험용 시료로 사용하였다 <Figure 2>.

2)색도

양하꽃대 분말 시료를 첨가한 설기떡의 색도 측정은 색도 계(Color Reader Cr-10, Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하 여 L값(lightness), a값(+redness), b값(+yellowness)으로 나타 내었다. 사용된 표준 백색판(standard plate)은 L=97.26, a=0.07, b=+1.86이었으며 각 실험은 3회 반복하여 얻은 값을 이용하여 Mean±SD로 나타내었다.

3)기계적 물성 측정

양하꽃대 분말 시료를 첨가한 설기떡의 물성은 물성측정 기(Taxt Express v3.8, Stable Micro Systems, Lodon, UK) 를 사용하여 경도(hardness), 응집성(cohesiveness), 탄성 (springiness), 씹힘성(chewiness), 부착성(adhesiveness)값을 나타내었다. 각 시료별로 10회 반복하여 측정한 값을 Mean± SD로 나타내었다. 시료는 직경 2 cm×높이 2 cm의 정사각 형크기로 하였으며 round probe(75 mm diameter)를 사용하 였다. 분석조건은 pre-test speed 5.0 mm/sec, test speed 5.0 mm/sec, test distance 8.0 mm, trigger force 5 g으로 하였다.

4)관능평가

양하꽃대 분말 시료를 첨가한 설기떡 <Figure 3>의 관능 검사는 경기대학교 대체의학대학원 식품치료 전공 학생 15 명을 대상으로 실험목적 및 평가항목들에 대하여 설명을 한 후 훈련과정을 거친 다음 관능평가를 실시하였다. 시료는 흰 색 접시에 담아 제공하였다. 평가항목은 색(color), 맛(taste), 촉촉한 정도(moistness), 조직감(texture), 전반적인 기호도 (overall quality)로 정하였으며, 기호도가 높을수록 높은 점수 를 주는 Liker의 7점 척도법을 사용하였다.

6.통계처리

본 연구의 모든 자료는 3회 반복 측정한 값을 이용하여 평 균과 표준편차를 구하였고, 유의성은 student’s t-test를 실시 하거나 ANOVA 실시 후 Duncan’s multiple range test로 검증하였다. SPSS ver. 20(Statisitical Package for Social Sciences, SPSS, Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하였으며, 시료간의 유의성 차이는 p<0.05 수준에서 검정을 실시하였다.

III.결과 및 고찰

1.일반성분과 무기질 함량

양하꽃대(생것)의 일반성분과 무기질함랑 분석결과는 <Table 2>에 제시된 바와 같다. 양하꽃대(생)의 수분함량은 94.61±0.31%, 조단백질 함량은 1.99%, 조지방 함량은 1.99± 0.23%, 탄수화물 함량은 2.56±0.17%, 조회분 함량은 0.69± 0.01였다. Jeong 등(2005)의 여수산 양하꽃대의 일반성분(수 분함량: 94.54%, 조단백질: 0.60%, 조지방: 0.23%, 탄수화물: 3.42%, 조회분: 1.10%)과 비교 시 수분함량은 비슷한 수준 이었고 조회분, 조지방 및 탄수화물 함량은 본 연구의 결과 가 상대적으로 낮은 결과를 나타내었다.

양하꽃대(생것)의 무기질 함량은 칼륨(234.74±10.22 mg/ 100g), 칼슘(58.90±0.12 mg/100g), 마그네슘(31.90±3.56 mg/ 100g), 나트륨(21.73±3.27 mg/100g), 인(17.50±2.56 mg/100g) 순으로 많이 함유되어 있었다. Jeong 등(2005)의 여수산 양하 꽃대의 무기질 함량(칼륨: 581.30 mg/100g, 칼슘: 40.21 mg/ 100g, 나트륨: 23.55 mg/100g, 철분: 3.24 mg/100g)과 비교 시 칼륨, 칼슘, 나트륨 등 전체적인 무기질 함량이 모두 낮게 측정되었다. 이는 양하의 생산 지역의 토양이나 재배환경의 차이가 양하의 성분변화에 영향을 미친 것으로 생각된다.

2.양하꽃대 시료의 항산화 활성

두 종류의 양하꽃대 시료의 항산화 활성은 <Table 3-1, 3- 2>에 제시된 바와 같다.

더 우수한 조건의 추출 조 알아보고자 두 시료(열수추출물 과 착즙 추출물)의 항산화 활성을 비교분석하였다.

두 양하꽃대 시료의 항산화 활성 실험 결과, DPPH 라디 칼 소거능은 착즙 시료(55.70%)가 열수 시료(45.78%)에 비 해 유의적으로 높게 나타났다. 그러나 ABTS 라디칼 소거능 의 경우는 착즙 시료(24.57%)와 열수 시료(24.04%) 간에 유 의적인 차이가 없었다. 총 페놀함량은 양하꽃대 열수 시료 (0.33 mg/mL)와 착즙 시료(0.32 mg/mL) 간에 유의적인 차이 가 없었다. 총 플라보노이드 함량의 경우 열수 시료(0.05 mg/mL)와 착즙 시료(0.06 mg/mL)간에 유의적인 차이가 없 었다.

이 등(2007)의 연구에 따르면 생양하는 49.53%, 건양하 61.78%, 분말양하는 76.71%의 항산화 활성을 보였기 때문에 설기떡 제조 시에는 항산화 활성도가 높은 분말양하를 이용 하였다.

3.양하꽃대 착즙 분말 시료 첨가수준에 따른 설기떡의 색도

양하꽃대 착즙 분말 시료 첨가량에 따른 설기떡의 색도는 <Table 4>에 제시된 바와 같다. Yoon & Lee(2004)의 연구 에서와 같이 본 연구에서도 부재료의 첨가량이 증가함에 따 라 명도가 낮게 나타났다. 본 연구에서도 양하꽃대 착즙 분 말 시료 첨가 수준(0, 1, 2, 3, 4%)이 증가할수록 명도(L)값 과 황색도(b)값은 유의적으로 감소한 반면 적색도(a)값은 유 의적으로 증가되었는데 이는 양하꽃대가 지닌 색이 붉은색 계통의 진홍색이기 때문으로 보여 진다.

4.양하꽃대 착즙 시료 첨가량에 따른 설기떡의 물성

양하꽃대 착즙 분말 시료 첨가량에 따른 설기떡의 물성은 <Table 5>에 제시된 바와 같다.

설기떡의 물성은 쌀 전분의 입자 크기와 양, 전분의 구성 등에 따라 영향을 받는다고 알려져 있으며, 첨가되는 부재료 로 인해 쌀 전분의 함량이 희석되며 부재료에 함유된 성분 에 따라 보수성에 차이가 생겨 물성에 영향을 미치는 것으 로 보고된바 있다(Ryu 등 2008). 경도(hardness)는 무첨가군 이 250.33이었고, YBPS1(1%)은 2585.58로 나타났으며, YBPS4(4%)가 4946.07로 첨가량이 증가함에 따라 유의적으 로 경도값이 증가하였다. 이러한 결과는 설기떡 제조과정에 서 양하의 당과 관련(6.2 °Brix)하여 양하의 당이 백설기 입 자간의 결착력을 증가시켜 나타난 결과라고 생각되어진다. 탄성(springiness)의 경우 0.60~0.64로 경향성을 나타내지 않 았다. 씹힘성(chewiness)은 무첨가군이 744.08로 가장 낮은 값을 나타내었으며, 1% 첨가군은 777.60, 2% 첨가군은 800.52, 3% 첨가군은 1208.70, 4% 첨가군은 1494.50으로 첨가량이 증가할수록 높게 나타났다. 검성(gumminess)은 1150.97~2474.08의 범위로 시료 첨가량의 증가에 따라 유의 적으로 증가하였는데, 꿀을 첨가한 떡이 설탕을 첨가한 떡보 다 검성이 높아졌다는 Gu & Lee(2001)의 연구결과와 비슷 한 경향을 나타내었다. 응집성(cohesiveness) 또한 시료 첨가 량의 증가에 따라 증가하였지만 유의적인 차이는 나타나지 않았다.

5.양하꽃대 착즙 분말 시료 첨가량에 따른 설기떡의 관능평가

양하꽃대 착즙 분말 시료 첨가수준에 따른 설기떡의 관능 평가는 <Table 6>에 제시된 바와 같다. 일반적으로 제품의 품질을 평가할 때나 소비자가 식품을 선택할 때 가장 먼저 제품의 관능적 요소를 선택의 기준으로 하여 직관적인 판단 에 의해 평가하기 때문에 제품의 품질적 가치 평가에 관능 적 특성은 매우 중요한 성질이라고 할 수 있다(Gisslen 2001). 양하꽃대 착즙 분말 첨가량에 따른 설기떡 시료들 간 의 색깔, 맛, 향 및 조직감에 대한 점수들을 비교해 보면 양 하꽃대 착즙 분말을 3% 첨가할 때까지는 모든 점수가 높아 졌으나 4%가 첨가되었을 때는 유의적으로 점수가 낮아졌 다. 전반적인 기호도(overall quality)는 양하꽃대 착즙 분말 첨가량이 3% 첨가된 YBPS3 시료가 유의적으로 가장 높은 기호도를 보였고 control이 4.00±0.00으로 가장 낮은 점수가 나타남으로써 양하꽃대 착즙 분말 시료가 첨가되는 것이 관 능평가에 좋은 영향을 미친 것으로 보여 진다. 이는 울금 분 말을 첨가한 설기떡(Seo & Chung 2014)에서 울금분말 0% 첨가군이 가장 낮은 점수를 얻고 첨가량이 올라갈수록 기호 도가 높아지다 5% 이상이 될 경우 기호도가 낮아지는 것과 유사한 경향을 보여주고 있다.

IV.요약 및 결론

본 연구에서는 양하꽃대(생것)의 일반성분, 무기질, 항산화 활성과 더불어 양하꽃대 착즙 분말 시료를 설기떡 제조 시 비율을 달리하여 첨가함으로써 품질 향상을 알아보고자 하 였다.

양하꽃대(생것)의 일반성분 측정결과 수분함량은 91.96%, 조단백질 함량은 1.99%, 조지방 함량은 0.15%, 탄수화물 함 량은 10.16%, 조회분 함량은 1.90%였다.

양하꽃대(생것)의 무기질의 경우 칼륨(258.6±1.17 mg/100g), 칼슘(31.7±4.41 mg/100g), 인(15.20±0.74 mg/100g), 나트륨 (8.20±0.57 mg/100g), 철분(0.50±0.01 mg/100g) 순으로 많이 함유되어 있었다.

양하꽃대의 항산화 활성으로 DPPH라디칼 소거능을 측정 한 결과 착즙 시료(55.70%)가 열수추출 시료(45.78%)에 비 해 유의적으로 높게 나타났다. ABTS 라디칼 소거능의 경우 는 착즙 시료(24.57%)와 열수추출 시료(24.04%) 간에 유의 적인 차이가 없었다. 총 페놀함량은 양하꽃대 열수추출 시료 (0.33 mg/mL)와 착즙 시료(0.32 mg/mL)간에 유의적인 차이 가 없었다. 총 플라보노이드 함량의 경우 열수추출 시료(0.05 mg/mL)와 착즙 시료(0.06 mg/mL)간의 유의차이가 없었다.

색도의 경우 양하꽃대 착즙 분말 시료 첨가 수준(0, 1, 2, 3 및 4%)이 증가할수록 명도(L)값과 황색도(b)값은 유의적으 로 감소한 반면 적색도(a)값은 유의적으로 증가되었는데 이 는 양하꽃대가 지닌 색이 붉은색 계통의 진홍색이기 때문으 로 보여 진다. 경도(hardness)는 무첨가군이 250.33이었고, YBPS1(1%)은 2585.58로 나타났으며, YBPS4(4%)가 4946.07 로 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 경도 값이 증가하였 다. 탄성(springiness)의 경우 0.60~0.64로 경향성을 나타내지 않았다. 씹힘성(chewiness)은 무첨가군이 744.08로 가장 낮 은 값을 나타내었으며, 1% 첨가군은 777.60, 2% 첨가군은 800.52, 3% 첨가군은 1208.70, 4% 첨가군은 1494.50으로 첨가량이 증가할수록 높게 나타났다. 검성(gumminess)은 1150.97~2474.08의 범위로 시료 첨가량의 증가에 따라 유의 적으로 증가하였다. 응집성(cohesiveness) 또한 시료 첨가량 의 증가에 따라 유의적으로 증가하였다. 양하꽃대 착즙 시료 첨가량에 따른 설기떡 시료들 간의 색깔, 맛, 향 및 물성에 대한 점수들을 비교해 보면 양하꽃대 착즙 분말 시료를 3% 첨가할 때까지는 모든 점수가 높아졌으나, 4%가 첨가되었을 때는 유의적으로 점수가 낮아졌다. 전반적인 기호도(overall quality)는 양하꽃대 착즙 분말 시료 3%가 첨가된 YBPS3 시료가 유의적으로 가장 높은 기호도를 보였고 control군이 가장 낮은 점수가 나타남으로써 양하꽃대 착즙 분말 시료를 첨가함으로써 맛을 향상 시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.

나아가 관능평가 결과가 가장 좋은 양하 설기의 항산화실 험을 추가하고, 실험군의 당도 비교 실험을 추가로 시행한다 면 양하꽃대 착즙 분말 시료 첨가 결과 항산화성이 뛰어난 떡 제조가 가능하고, 천연재료로 단맛도 보강할 수 있다는 것을 증명할 수 있으리라 사료된다.

양하는 여수와 제주 등 일부지역에서 자생하는 것만 이용 될 뿐 재배되지 않아 생산량이 적어 대중적으로 이용되지 못 하고 있다. 따라서 앞으로 양하가 기능성 식품의 첨가제나 천연 항산화제로서 활용될 가치가 있는 천연식물 자원으로 활용되기를 기대한다.