I.서 론

우리나라의 감미료로 사용되고 있는 조청은 오랜 역사를 지닌 우리민족 고유의 전통음식으로 전분질의 원료에서 이 용되는 전분에 엿기름을 추가하여 당화시킨 후 열을 가해 만 들어지는데 졸이지 않을 경우 식혜가 되고 졸이는 정도에 따 라서 유동성이 있는 조청, 단단하게 졸이는 갱엿으로 나누어 진다(Lee 1991). 조청을 포함한 엿류는 주방문의 기록으로 보아 1600년대 이전부터 만들어온 것으로 추정되는데 엿 자 체로서 뿐 아니라 유밀과, 강정류 등 한과 제조과정에서는 없어서는 안 될 재료중 하나이다(Kim & Kim 1985). 쌀과 맥아만으로도 조청의 제조가 가능하지만 우리나라에서는 예 로부터 다양한 첨가물을 사용하여 엿을 제조하였으며, 또한 전통식품의 현대화에 따라 다양한 제품이 시중에 선보이고 있다(Lee 1999). 이와 관련하여 단감을 첨가한 조청의 제조 와 품질특성에 관한 연구(Bae et al. 2001), 사과첨가 조청의 제조 및 품질특성(Yang & Ryu 2010), 마이크로웨이브 오븐 을 이용하여 과학적 제조방법을 모색한 연구(Kim & Kim 1985), 증숙마늘 분말을 첨가한 조청의 품질특성(Kang & Shin 2012), 표고버섯 가루(Park & Na 2005a)와 표고버섯 추출액을 첨가한 조청의 제조와 품질특성(Park & Na 2005b)에 관한 연구 등이 있다. 현대 사회인들의 골다공증, 당뇨병 등의 발병률이 높아지면서 설탕 등의 단당류 섭취를 줄이고 곡물을 통한 다당류 섭취의 필요성이 높아지고 있다. 조청은 음식의 맛을 내주고, 체내 유용한 당분을 효과적으로 공급할 수 있는 방편이 될 뿐 아니라 식생활에서도 다양하 게 이용되어 왔다. 천마(Gastrodia elata Blume, Gastrodia) 는 난초과(Orcbidaceae)에 속하는 다년초로서 뽕나무버섯속 (Armillarilla) 균사와 공생하며 땅속 괴경을 형성한다(Choi 2003). 천마는 주로 근경을 말린 것을 예로부터 간질 치료제 등으로 사용하여 왔으며 신농본초경에는 상품의 생약으로 분 류되고 있다(O.J 1986). 또한 고혈압, 중풍, 두통, 신경성질 환, 당뇨병 등에 효능이 있다고 알려져 한약재로 이용되고 있으며, 이와 관련된 성분으로 gastrodin, 페놀성 배당체, 유 황 함유 페놀성 화합물 등의 페놀성 화합물과 sterol류, cholesterol, vanillin 등이 보고되고 있으며(Chung & Ji 1996), 여러 매체를 통해 천마의 다양한 효능이 알려지면서 이를 이용한 가공식품 개발에 관심이 집중되고 있으나 현재 천마를 이용하여 만든 조청에 대한 연구는 수행된 바가 없 다. 따라서 본 연구에서는 천마를 이용하여 고부가가치를 갖 는 식품으로서의 개발을 위하여 전통식품인 조청에 천마를 넣어 제조하여 항산화활성 및 품질특성을 통해 제품개발을 위한 기초자료를 확립하고자 한다.

II.연구 내용 및 방법

1.실험재료

본 실험에 사용한 Gastrodia elata (천마)는 문장대 천마 농원식품(경북 상주)에서 구입하여 열풍 건조시켜 마쇄하여 100 mesh 표준체를 통과시킨 것을 재료로 사용하였다. 조청 의 제조에 사용한 멥쌀(철원 오대쌀)과 찹쌀(유가찹쌀), 엿기 름(대아농산, 경기도 용인시)은 농협에서 구입하여 사용하였 다. Bovine serum albumin, L-leucine, 2,2'-Azino-bis-(3- ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt form (ABTS), 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchloroman-2-carboxylic acid (Trolox) 등은 Fluka (Buchs, Switzerland) 제품을 사용 하였으며, Folin-Ciocalteu reagent (FC reagent), potassium persulfate, 2,4,6-Tris(2-pyridyl)-s-triazine (TPTZ), 2,2-Diphenyl- 1-picrylhydrazy (DPPH) 등은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA), Gallic acid, sodium carbonate, sodium acetate, acetic acid, FeCl₃·6H₂O 등은 Riedelde Haën (Seelze, Germany)에서 구입하였고, 그 외에 사용된 시약은 특급시약 을 구입하여 사용하였다.

2.조청의 제조

조청의 제조는 주방문「Jubangmun (주방문, 酒方文)」(Lee et al. 2013) 상의 방법을 변형하여 <Table 1>과 같이 제조 를 하였다. 멥쌀과 찹쌀을 각각 3회 세척후 실온에서 10시간 수침을 하였다. 수침한 멥쌀과 찹쌀 500 g에 천마가루를 쌀 양에 대하여 각각 12.5 g (2.5%), 25 g (5%), 37.5 g (7.5%), 50 g (10%)씩 쌀에 첨가하여 찜기에서 고두밥을 제조 하였 다. 그 후 엿기름 100 g과 물 1,500 mL를 첨가하여 60℃ 항온기에서 6시간 동안 당화하였다. 당화액은 면포로 걸러낸 후 90℃에서 2시간 동안 가열하여 조청을 만들었다.

3.수분함량과 고형분 측정

천마가루를 첨가한 멥쌀과 찹쌀조청의 수분함량측정은 상 압가열건조법 AOAC (1990)으로 측정하였다. 고형분은 조청 일정량을 도가니에 담아 105℃에 건조 후 증발 잔사의 양으 로 하였다.

4.pH 및 산가측정

조청의 pH와 산가 측정은 María et al.(2007)의 방법을 이 용하여 실험하였다. 조청 10 g을 증류수 75 mL에 희석하여, pH meter (F-51, Horiba Inc., Japan)를 이용하여 측정하였 고, pH를 8.5까지 적정하는데 소요된 0.1 N NaOH 용액의 mL수를 계산하여 표시하였다.

5.환원당 및 유리당 측정

환원당은 Miller(1959)의 DNS법을 변형하여 측정하였다. 조청 1 g을 증류수 10 mL에 정용한 시료액 1 mL에 DNS시 약 1 mL을 가하여 90에서 5분간 가열시킨 후 급냉하고 증 류수 8 mL을 첨가하여 575 nm 파장에서 spectrophotometer (Ultraspec 3100 pro, AmershamBio., Cambridge, UK)를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 이때 당 정량은 maltose를 표 준물질로 사용하였다. 조청의 유리당 분석을 위해 시료 1 g 에 HPLC 분석용 water 10 mL을 가하여 정용한 다음 50 water bath에서 진탕 추출 후 0.2 μm cellulose acetate syringe filter (Whatman)로 여과하여 시험용액으로 사용하였 다. HPLC 시스템은 YL 9100 series (Younglin Instrument Co., Ltd, Korea)의 Vacuum Degasser, Quaternary Pump, Column thermostat 그리고 RI Detector를 사용하였다. 데이 터 처리는 Younglin 사의 Autochro 2 프로그램을 사용하였 으며, Column은 Bio-rad사의 Aminex HPX-87H column (300×7.8 mm)을 사용하였으며 Column oven의 온도는 65℃ 에서 0.005 M H₂SO₄를 이동상으로 하여 Isocratic Elution방 법을 사용하여, 유속 0.6 mL/min으로 흘려주며 시험용액 5 μm를 주입하여 분석하였다.

6.총 단백질 및 아미노산 함량

조청의 총 단백질 함량은 Bradford(1976) 방법에 따라 측 정하였다. 조청 1 g에 증류수 10 mL을 넣고 희석한 용액 25 μL에 Bradford 시약 975 μL을 혼합하여, 실온에서 5분간 반응시키고, 595 nm 파장에서 흡광도를 측정하여 검량선을 이용하여 총 단백질량을 계산하였다. 총 단백질 함량의 검량 선은 Bovine serum albumin을 이용하여, mg BSA/100 g으 로 환산하였다. 총 아미노산 함량은 Luiza(2011)의 방법을 변 형하여 실험하였다. 조청 1 g에 증류수 10 mL을 넣고 희석 한 용액 1 mL과 Cd-ninhydrin 용액 2 mL를 혼합하여 84℃ 에서 5분간 반응시키고, 얼음물에 반응을 정지시킨 후 507 nm 파장에서 흡광도를 측정한다. 표준 검량선은 Lleucine을 이용하여 작성하였으며, 아미노산 함량은 mg LE/ 100 g으로 환산하였다.

7.색도측정

일정량의 조청을 45~50℃로 가열한 증류수를 이용하여 50%(w/v) 농도로 희석하여 5분간 초음파 처리한 후 0.45 μm PVDF syringe filter (Whatman)로 여과하여 450 nm와 720 nm 파장에서 흡광도의 차이로 정의하였다.

8.항산화 활성 분석

1)시료 준비

천마를 함유한 조청의 항산화 활성 분석을 위해 모든 시 료는 증류수를 이용하여 1 g/mL의 농도로 희석한 후 30분간 초음파 처리를 한 후, 원심분리 (8,000×g, 15 min, 4℃)하여 상등액을 사용하였다.

2)총페놀함량(Total phenolic comtent, TPC)의 측정

조청의 총 페놀 함량의 측정은 Waterhouse(2002)의 방법을 이용하여 실험하였다. 각 시료 20 μL에 증류수 1.58 mL를 추 가한 후 Folin-Ciocalteau’s (FC) reagent 100 μL를 vortex로 혼합하여 5분 후 20% Sodium carbonate용액 300 μL를 첨 가하여 실온에서 2시간 동안 반응시킨 후 765 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 조청의 페놀 함량은 조청 100 g에 해 당하는 gallic acid의 용량(mg GAE/100 g)으로 표시하였다.

3)ABTS[2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)] 라디칼 소거능 측정

조청의 ABTS radical cation decolorization assay는 Re et al.(1999)의 방법을 변형하여 실험하였다. 7 mM ABTS용 액과 140 mM potassium persulfate (K₂S₂O₈)를 섞어 12~16 시간 암소에서 반응시킨 후 PBS buffer (pH 7.4)를 이용하 여 734 nm 파장에서 흡광도 값이 0.7 (±0.02)이 되도록 희 석한 후 사용하였다. 모든 시료는 Radical inhibition (%)이 20~80%가 되도록 희석한 조청 시료 10 μL과 ABTS용액 1mL를 혼합하여, 10분간 반응시킨 후, 734 nm 파장에서 흡 광도를 측정하였다. 각 시료의 라디칼 소거능은 Trolox를 이 용하여 (μmol TE/100 g)으로 표시하였다.

4)DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거활성 능 측정

조청의 DPPH 라디칼 소거능 측정은 K. Thaipong et al. (2006)의 방법에 준하여 측정하였다. DPPH stock solution제 조는 DPPH 24 mg을 Methanol 100 mL에 녹인 후 −20℃ 에서 보관하여 사용하였다. DPPH용액은 분석하기에 앞서 515 nm 파장에서 흡광도 값이 1.1 (±0.02)이 되도록 methanol 로 희석하여 사용하였다. Radical inhibition (%)이 20~80% 가 되도록 희석한 조청 시료 50 μL과 DPPH 용액 2 mL을 혼합하여 실온의 암소에서 30분간 반응시킨 후, 515 nm 파 장에서 흡광도를 측정하였다. 각 시료의 라디칼 소거능은 Trolox를 이용하여 (μmol TE/100 g)으로 표시하였다.

5)FRAP (Ferric reducing antioxidant power)에 의한 항 산화 활성 측정

조청의 환원력을 구하기 위해 Raquel et al.(2000)의 방법 에 의하여 FRAP 분석을 하였다. FRAP 용액은 40 mM HCl에 10 mM TPTZ (2,4,6-tripyridy-s-triazine)을 녹인 용액 2.5mL와 20mM FeCl₃·6H₂O 2.5mL 그리고 300mM acetate buffer (pH 3.6) 25 mL를 혼합하여 37℃에서 보관하여 준비 하였다. FRAP 용액 900 μL에 시료 30 μL와 증류수 90 μL 를 혼합하여 37℃에서 30분간 반응 시킨 후 595 nm 파장에 서 흡광도를 측정하였다. 시료의 환원력은 Trolox를 이용하 여 (μmol TE/100 g)으로 표시하였다.

9.관능검사

천마가루를 첨가한 멥쌀조청과 찹쌀조청의 기호도 검사는 관능적 품질특성에 대한 교육과 예비검사를 통해 선발된 남, 녀 대학생 20명을 대상으로 7점 척도법(1점-가장싫어한다, 7 점-가장 좋아한다)을 실시하였다. 조청의 색(Color), 향 (Flavor), 씹힘성(Chewiness), 달콤한 정도(Sweetness), 전체 적인 기호도(Overall acceptability)를 평가하였으며, 각 시료 는 25℃로 유지하여 점도를 동일하게 만든 다음 종이컵에 각 각 10 g씩 담아 세자리 난수표를 표기하여 제시하였고, 다음 시료 평가에 미치는 영향을 최소화 하고자 따뜻한 물과 함 께 제공하였다.

10.통계처리

본 연구의 통계처리는 R statistics software (ver. 3.1.2) (http://www.rproject.org)을 이용하였다. 모든 실험 결과는 3 회 반복 실험 평균치로 표시하였으며, 관능검사의 결과는 one way ANOVA test를 실시하였고, 시료들 간의 평균치 차이유 무는 Duncan’s multiple test를 통하여 α=0.05 수준에서 유 의성검증을 실시하였다. Principal component analysis는 R software의 FactomineR package (Sebastien et al.(2008))와 Factoextra package (STHDA)를 이용하여 실시하였다.

III.결과 및 고찰

1.수분함량과 고형분

멥쌀조청과 찹쌀조청에 천마가루를 0, 2.5, 5, 7.5, 10%를 첨가하였을 때 수분함량과 고형분의 분석 결과는 <Table 2> 와 같다. 수분함량은 멥쌀조청과 찹쌀조청의 대조군의 경우 각각 28.61, 19.67%로 나타났으며, 천마가루2.5% 첨가시 대 조군보다 수분함량이 크게 감소하였고 5% 이상 첨가시 증 가하였으나 대조군과는 유의성차이가 나타나지 않았다. 고형 분 함량은 2.5% 첨가시 유의적으로 증가하였으나 5% 이상 첨가군에서는 대조군과 유의성이 차이가 나타나지를 않았다. 대조군과 2.5% 첨가군의 경우 고형분이 증가를 보인 이유는 쌀전분의 α-amylase와 β-amylase가 전분을 가수분해하면서 당도가 증가하였기 때문에 유의적으로 증가한 것으로 생각 되어지며, 이는 돼지감자 분말을 첨가한 조청의 품질특성(Lee 2015)에서 대조군보다 돼지감자 분말을 16% 첨가군이 낮아 지는 결과와 같은 경향을 보인다. 고형분의 함량은 조청의 점도와 상관이 있으며, 이는 소비자들이 조청을 선택할 때 관능적 요소로 중요한 역할을 한다. 고형분 함량을 측정함으 로서 천마가루의 첨가량이나 졸이는 시간을 조절할 수 있으 며(Park & Na 2005), 천마가루를 적정량 설정할 경우 공정 단축에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

2.pH 및 산가

멥쌀조청과 찹쌀조청에 천마가루를 달리하여 만든 조청의 pH와 산가를 살펴보면 <Table 2>와 같다. 대조군의 pH가 5.73으로 가장 높게 나타났으며, 천마 가루를 첨가할수록 pH 는 5.58~5.36으로 유의적으로 감소하는 결과를 보였다. 이는 표고버섯가루(Park & Na 2005) 와 우엉가루를 첨가할수록 (Shin 2011) pH가 증가한다는 결과와는 일치하지 않으나, 증 숙마늘 분말을 첨가한 조청의 품질특성에서 증숙마늘 분말 의 첨가량이 증가할수록(Kang & Shin 2012) pH가 감소했 다는 결과와 일치한다. 식품공전 규격에 보면 제조 조청의 경우 식품공전 엿류 규격기준에 pH 범위가 4.5~7.0이 되어 야 하는데 천마분말을 첨가한 멥쌀조청의 경우 pH가 5.58~5.36, 찹쌀조청 pH가 5.50~5.32이므로 조청 규격기준에 적합한 것으로 생각된다(KFDA 2007). 산도는 식품에 있어 서 맛을 결정하는 요소로 작용하고, 미생물의 생육, 식품조 직과 물성 등 제품의 유통기한에 영향을 준다. 조청의 경우 산도의 명확한 기준은 없지만 벌꿀의 경우 국내는 40 meq/ kg, 유럽과 미국은 50 meq/kg 이하로 기준을 두고 있다 (María et al. 2007; KFDA 2011). 천마가루를 첨가한 멥쌀 조청의 산도는 대조구가 21.33 meq/kg, 천마가루 함량이 증 가할수록 24.87~31.67 meq/kg으로 산도가 증가하였고, 찹쌀 천마조청의 대조구는 25.6 meq/kg으로 멥쌀조청의 대조구보 다 산도가 조금 더 높았고, 천마가루를 10% 첨가한 찹쌀조 청의 경우 37.07 meq/kg으로 가장 높은 산도를 보였다. 멥쌀 을 이용하였을 때 산도는 동일한 함량의 찹쌀 천마조청보다 4~5 meq/kg 정도가 낮게 분석되었다.

3.환원당 및 유리당

천마가루를 첨가한 멥쌀과 찹쌀조청의 환원당 결과는 <Table 2>와 같다. 천마가루를 첨가하지 않은 멥쌀과 찹쌀조 청의 환원당 함량은 각각 1.13, 1.27 g/L으로 나타났으며, 천 마가루의 함유량이 증가할수록 환원당의 함량도 멥쌀 천마 조청 1.15~1.26 g/L, 찹쌀 천마조청 1.26~1.69 g/L으로 천마 가루를 첨가할수록 유의적으로 증가하였다. 조청의 환원당은 첨가 재료 자체의 환원당 함량에 따라 차이가 있는 것으로 판단되는데, 증숙마늘의 분말 첨가 비율이 높을수록 환원당 함량이 높았다는 보고(Kang & Shin 2012)는 본 실험의 결 과와 유사하게 나타났다. 천마 가루를 함유한 조청의 당 조 성을 알아보기 위하여 HPLC를 사용하여 유리당을 분석한 결과는 <Table 3>과 같다. Kang & Shin(2012)과 Park & NA (2005)는 증숙마늘 분말과 표고버섯가루를 첨가한 조청에서 유리당으로 maltose, glucose, raffinose 및 fructose가 검출되 었고, 첨가물의 함량이 증가할수록 유리당도 증가한다고 보 고 하였다. 천마가루를 첨가한 멥쌀과 찹쌀 조청에서 유리당 은 maltose, maltotriose, glucose가 검출되었다. Lee et al. (1997)은 쌀 품종에 따른 식혜 제조시 maltose, glucose, maltotriose, fructose가 주요 당으로 나타났다고 보고하였으 며, 발아된 엿기름가루의 추출물은 amylase 등의 효소 작용 에 의해 starch에서 water-extractable sugars가 생성되는데, 이 당은 malto-oligosaccharides로 maltose~maltoheptaose가 만들어지게 된다(Teruo, 2002). 본 실험에서 대조구인 멥쌀 조청의 유리당 함량은 maltose 13.70 g/100 mL, maltotriose 1.25 g/mL, glucose 1.19 g/100 mL이 검출되었고, 찹쌀조청은 maltose 20.05 g/100mL, maltotriose 2.11 g/mL, glucose 1.39 g/100 mL이 검출되었다. 또한, 환원당의 결과와 유사하게 천 마가루의 함량이 증가할수록 유리당의 함량도 증가하는 결 과를 보였다. 천마가루를 첨가한 멥쌀과 찹쌀 조청의 glucose 의 함량은 각각 5.9~6.4%와 6.5~6.9%로 두 군의 결과가 비 슷하였으나, maltose와 maltotriose의 함량은 천마가루를 첨 가한 찹쌀 조청이 멥쌀 조청과 비교하여 maltose 함량은 모 든 실험군 합계 2.5% 감소하였고, maltotriose는 2.3% 증가 하였다. 이는 엿기름의 amylase에 의한 전분의 당화과정 중 amylose보다 amylopectin의 가수분해 정도가 높기 때문에 amylopectin 함량이 높은 찹쌀의 당 함량이 멥쌀조청보다 높 으며, maltotriose의 함량이 많은 것으로 생각된다. 또한 Lee et al.(2002)와 Choi et al.(2011)는 천마의 유리당 종류로 maltose, fructose, glucose, sucrose가 검출되었으나 시료 계 통간의 차이와 건조 방법에 따라 함량의 차이가 상이하다고 보고하였다. 또한 천마를 절단하여 열풍 건조할 경우 단맛은 상승하고, 관능적으로 부정적인 특성은 많이 줄어들어 식품 의 가공 활용도를 높일 수 있다는 결과와 유사한 결과를 보 였다.

4.총단백질과 아미노산

천마가루를 첨가한 멥쌀과 찹쌀조청의 총 단백질 함량과 아미노산 결과는 <Table 2>와 같다. 멥쌀조청 대조군의 총 단백질 함량은 23.13mg/100 g이고, 첨가량에 따라 25.08~31.57 mg/100 g로 증가하는 것을 볼 수가 있었으며, 찹쌀조청의 경 우는 대조군이 34.51 mg/100 g, 천마가루 첨가량에 따라 40.46~46.33 mg/100 g으로 멥쌀조청보다 찹쌀조청의 경우 총 단백질 함량이 더 높게 나타났다. 천마가루를 달리하여 제조 한 멥쌀과 찹쌀 조청의 아미노산은 분말양이 증가할수록 유 리아미노산의 함량이 증가되는 경향을 보여주고 있다. 이는 천마음료의 품질특성에서 천마추출액 농도가 높을수록 유리 아미노산의 함량이 증가하는 결과와 비슷한 양상을 보인다 (Lee et al. 2010). 총 단백질과 아미노산 함량에서 천마가루 5%와 7.5%를 첨가한 실험군이 10% 첨가군보다 높게 나왔 는데, 이는 천마가루의 높은 함량이 엿기름가루의 amylase 작용을 저해한 것으로 생각된다.

5.색도

천마조청의 색도는 50%(w/v) 조청 용액의 흡광도 값으로 분석하였고, 그 결과는 <Table 4>와 같다. 멥쌀 조청은 221 mAU인 대조구와 천마가루양이 증가할수록 236~331 mAU 값이 나왔고, 찹쌀 조청은 대조구의 색도는 309 mAU, 천마 가루 양에 따라 367~476 mAU으로 멥쌀 조청보다 높은 수 치를 보였다. 조청의 색도는 제조과정 중 발생하는 Maillard reaction에 의한 갈변반응과 천마분말 자체의 색이 원인인 것 으로 판단되며 갈변반응은 일반적으로 온도가 높을수록, 수 분함량이 낮을수록 더 쉽게 일어나는 것으로 알려져 있다(Ha et al. 2004). 또한 Bertoncelj et al.(2007)의 꿀의 항산화 활 성과 색 평가 연구에 의하면 net absorbance 값이 증가하면 a*, b* 값도 같이 증가하며, L*값은 감소하는 결과를 보이며, 밝은 색 경향을 보이면 평균의 당도와 낮은 산도를 보이고, 항산화 활성과 높은 상관관계를 가진다. 조청의 색도와 산도 의 상관관계를 <Table 6>에서 보면 멥쌀조청의 색도는 산도 와 높은 상관관계(0.972=r, p<0.01)를 보였으며, 찹쌀조청의 경우는 (0.978=r, p<0.01)로 나타났고, 항산화 활성 실험들의 경우 멥쌀조청은 0.883=r=0.981 (p<0.05, p<0.01), 찹쌀조청 은 0.922=r=0.976 (p<0.05, p<0.01)의 상관관계를 나타내었다.

6.항산화 활성

천마가루를 첨가한 멥쌀과 찹쌀 조청의 항산화 활성 분석 을 위해 TPC, ABTS, DPPH, FRAP 실험을 하였고, 그 결 과는 <Table 4>와 같다. 총 페놀함량은 멥쌀과 찹쌀 조청의 대조군은 각각 60.45 mg/100 g와 69.12 mg/100 g으로 나타났 으며, Lee et al.(2012)와 Shin(2011)이 보고한 총 페놀 함량 의 결과와 유사하게 나왔다. 또한 천마가루의 함유량이 증가 할수록, 멥쌀조청은 77.45~129.25 mg/100 g, 찹쌀조청은 96.25~147.39 mg/100 g으로 찹쌀을 사용한 천마조청의 페놀 함량이 높게 분석이 되었으며, Moon et al.(2011)이 천마농 축액의 함량이 높을수록 젤리의 총 페놀 함량이 증가한 결 과와 같이 천마 분말의 첨가에 따라 각 대조구와 비교하여 2배 이상의 페놀함량을 보였다.

ABTS 실험의 결과 멥쌀과 찹쌀 조청의 대조군은 각각 194.44, 227.18 νmol이었으며, 천마가루 10% 함유한 실험군 인 NGR5 & GR5은 727.74, 802.19 μmol로 대조구 3배 이 상의 결과를 보였다. 조청과 항산화활성 실험과의 상관관계 를 분석한 결과 <Table6>과 같다 멥쌀조청의 경우 총 페놀 함량과 ABTS 값은 높은 상관관계(0.944=r, p<0.01)를 보였 으며, DPPH와 FRAP의 값도 비슷한 수치를 보였다. 또한 찹쌀조청의 경우 0.916=r (p<0.05)으로 더 높은 상관관계를 보였다. 멥쌀과 찹쌀 조청의 대조군은 DPPH값의 경우 각각 31.75 μmol과 36.83 μmol, FRAP 값은 각각 48.32 μmol과 57.51 μmol의 결과가 나왔다. 천마가루를 첨가한 멥쌀조청의 DPPH값의 범위는 36.70~57.09 μmol, FRAP값의 범위는 53.57~88.53 μmol이 나왔고, 찹쌀조청은 DPPH값이 41.10~ 60.33 μmol, FRAP값은 62.24~91.97 μmol로 분석되었다. <Table6>에서 멥쌀조청의 총 페놀함량은 0.987=r=0.992 (p<0.01), 찹쌀조청의 경우 총 페놀함량은 0.948=r=0.955 (p<0.01)의 높은 상관관계 값을 보였다. 천마조청의 모든 항 산화 활성 실험은 서로 높은 상관관계를 보였으며, 천마 가 루의 첨가량이 높아질수록 항산화 활성 값도 비례적으로 높 아졌으며, 조청의 항산화 효능을 분석하기 위해서 ABTS 라 디칼 소거 활성의 실험이 가장 적합한 것으로 생각된다.

폴리페놀 화합물은 식물에서 발견되는 화학물질로 우리 몸 에 있는 활성 산소를 해가 없는 물질로 바꾸어 주는 항산화 효과가 있어 노화를 방지한다. 또한 DNA 보호, 세포구성 단 백질 및 효소 보호, 항암 작용, 심장 질환 예방 등 여러 생리 활성을 갖고 있다(Augustin et al. 2005; Kanti & Syed 2009). 조청의 원료인 쌀에 함유된 페놀화합물 중 ferulic acid, caffeic acid, p-coumaric acid와 같은 페놀린산은 리니 그린화 된 세포벽에서 볼 수 있으며 다당류와 에스터 결합 하여 존재한다. 조청을 가열 처리하는 공정에서 다당류와 결 합해 있던 페놀성 물질이 추출물 형태로 가용화되어 조청의 총 폴리페놀 함량의 향상에 영향을 주었다고 생각된다(Jitlada et al. 2010; Melissa et al. 2013). 또한 천마가루의 추출되 지 않은 불용성 폴리페놀 화합물이 고분자 화합물로부터 분 리되어 유리 폴리페놀 화합물로 분해되었을 것으로 사료된 다(Lee et al. 1999).

7.관능검사

천마가루를 첨가하여 멥쌀과 찹쌀 조청을 제조한 결과 색, 향, 씹힘성, 감미도, 전체적인 기호도를 평가한 결과는 <Table 5>와 같다. 천마가루를 첨가한 멥쌀조청의 색은 대조 군은 2.90이었으나 천마가루 첨가량에 따라 2.80~3.20으로 유의적인 차이는 없었으며, 찹쌀조청의 대조군은 4.40, 천마 가루 첨가량에 따라 점수가 4.70~5.10으로 기호도가 높게 나 타났다. 천마의 향이 나지 않는 대조군인 멥쌀과 찹쌀 조청 의 경우 2.60, 4.00으로 나타났으며, 천마가루의 양이 증가할 수록, 멥쌀조청보다는 찹쌀조청의 향이 대조군보다 높게 나 타났으며 유의적인 차이는 없었다. 씹힘성의 경우 천마가루 를 첨가할수록 멥쌀조청의 경우 2.90~3.80, 찹쌀조청의 경우 4.20~5.30으로 증가하는데 이는 고형분이 많아지면서 씹힘성 이 증가하는 것으로 보여진다. 감미도는 멥쌀조청 대조군이 3.50, 찹쌀조청 대조군이 4.80인 반면 천마가루 양이 증가 할 수록 감미도도 점차 증가하였다. 전체적인 기호도는 천마가 루를 첨가한 멥쌀조청의 경우 3.10~4.20, 찹쌀조청의 경우 3.90~5.50으로 나타났으며, 천마가루를 7.5% 첨가한 멥쌀, 찹 쌀조청의 기호도 점수가 높게 나타났다. 표고버섯 가루를 첨 가하여 제조한 조청의 경우 버섯양이 증가할수록 기호도가 감소하고 맛과 조직감의 기대치가 떨어진다고 하였으나, 본 연구 결과에서는 천마가루를 첨가할수록 유의적인 차이는 없 으나 증가하는 경향을 보였다. 기존에 인지하고 있는 조청고 유의 색, 맛, 감미도등 인지하는데 차이가 없기 때문인 것으 로 생각되어 진다.

8.다변량분석

천마가루를 멥쌀과 찹쌀에 첨가하여 고두밥으로 제조한 조 청의 일반 성분 및 항산화 활성을 Principal Component Analysis (PCA)를 이용하여 biplot으로 나타내었다. <Figure 1>의 결과를 보면 첫 번째 주성분 변수(PC1)의 누적설명력 이 69.9%이고, 두 번째 주성분 변수(PC2)의 누적설명력은 23.2%로 PC1과 PC2의 누적 기여율은 93.1%가 된다.

PC1 양의 방향에 위치한 개체로는 멥쌀 천마조청 중 NGR4, NGR5와 찹쌀 천마조청 GR5가 1사분면에 찹쌀 천 마조청 GR 3, GR4는 2사분면에 분포하고 있다. 주성분 부 하(loading value)를 살펴보면 PC1에서 계수가 큰 변수는 1 사분면에 위치한 antioxidant analyses (TPC, ABTS, DPPH, FRAP)와 2사분면의 free acidity, sugar, protein, total amino acids, color 변수가 분포하였다. <Table 5>의 관능검 사 결과 기호도가 높았던 조청으로는 멥쌀 천마조청의 경우 NGR4와 NGR5 이었으며, 찹쌀 천마조청은 전체적으로 멥쌀 천마조청보다 기호도 면에서 높았다. 기호도가 높았던 GR3~5 찹쌀 천마조청들은 PC1의 양의 방향에 분포하였으 며, 항산화 활성과 일반성분 결과 값도 높았다. 천마조청 중 기호도가 가장 높게 나온 GR3과 GR4는 2사분면에 분포하 고 있으며, total protein과 total amino acid이 variables factor로 작용한다. GR3과 GR4의 총 단백질양은 각각 46.95 mg/100 g과 51.31 mg/100 g이었으며, 총 아미노산 값은 각각 56.42 mg/100 g과 57.36 mg/100 g으로 모든 천마조청 중 가 장 높은 값을 보였다. 단백질은 아미노산과 펩타이드로 가수 분해하며, 식품에 있어서 아미노산은 발효 및 저장 등의 과 정에서 맛을 결정하는 요인으로 작용하며, 단백질로 결합하 지 않은 상태로 존재하는 유리 아미노산의 경우 맛과 연관 이 있다. 따라서 단백질과 아미노산의 양은 조청의 맛을 예 측하는데 주요 요인이 될 수 있다(Yoshinori et al. 2010). 23.2%의 설명력을 보이는 PC2에서 계수가 큰 변수는 수분 함량(Moisture)이, 낮은 변수는 고형분(Solids)이 분포하고 있 다. 양의 방향에는 멥쌀로 제조한 천마조청 집단이 분포하였 고, 음의 방향에는 찹쌀로 제조한 조청 집단이 분포하였다. 찹쌀은 멥쌀에 비해 높은 amylopectin 함량을 가지고 있으며, 동일한 조건에서 침지에 따른 수분함량이 높고, 엿기름을 이 용한 당화과정에서 amylase에 의한 쌀의 전분질을 분해하여 생성된 당이 많이 용출된다. 따라서 찹쌀 천마 조청의 많은 당 함량이 제조 중 조리는 과정에서 멥쌀 천마 조청보다 굳 는 정도가 높아 수분함량의 차이를 줄인 것으로 생각된다 (Jeon et al. 1998). 주성분 값(score)과 주성분 부하(loading) 의 결과는 <Table 6>의 상관분석 결과(0.452=r=0.967, p<0.05, p<0.01)와 유사한 결과를 보인다.

IV.요약 및 결론

천마를 이용하여 고부가가치를 갖는 식품으로서의 개발을 위하여 전통식품인 조청에 천마가루를 넣어 제조한 멥쌀과 찹쌀 조청의 환원당 및 유리당, 총 단백질, 아미노산함량, 색 도, 총 페놀함량, ABTS, DPPH 라디칼 소거 활성능, FRAP 항산화활성, 관능검사를 분석하여 품질특성을 검토하였다. 천 마가루를 첨가한 멥쌀조청 NGR2~5과 찹쌀조청 GR2~5로 나누어 제조하였으며, 수분함량과 고형분 함량의 두요인은 천마가루의 첨가량에 따라 교호작용이 있었으며, pH는 멥쌀 과 찹쌀 천마조청 대조군의 pH가 가장 높게 나타났으며, 천 마 가루를 첨가할수록 대조군과 비교하여 pH 0.2~0.3정도가 감소하는 결과를 보였다. 식품에서 산도는 맛을 결정하는 요 소로 작용하는데, 천마가루를 첨가한 멥쌀 조청의 경우 24.87~31.67 meq/kg으로 산도가 증가하였고, 천마가루를 10% 첨가한 찹쌀조청의 경우 37.07 meq/kg으로 가장 높은 산도를 보였다. 멥쌀과 찹쌀조청의 환원당은 천마가루의 함 유량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며, 유리당을 분석 한 결과 천마가루를 첨가한 멥쌀과 찹쌀 조청에서 maltose, maltotriose, glucose가 검출되었다. 천마가루의 첨가량이 증 가할수록 멥쌀과 찹쌀 천마조청의 총 단백질 함량과 총 아 미노산도 역시 증가되는 경향을 보여주었다. 조청의 색도는 대조구보다 천마가루 양이 증가할수록 멥쌀조청보다 찹쌀조 청이 높은 수치를 보였으며, 총 페놀함량은 천마가루를 첨가 한 멥쌀조청이 77.45~129.25 mg/100 g, 찹쌀조청은 96.25~ 147.39 mg/100 g으로 찹쌀을 사용한 천마조청의 페놀함량이 높게 분석이 되었으며, ABTS 결과 천마가루 10% 함유한 실험군인 NGR5 & GR5은 727.74, 802.19 μmol로 대조구 의 3배 이상의 결과 값을 보였다. 천마가루를 첨가한 멥쌀조 청의 DPPH값의 범위는 36.70~57.09 μmol, FRAP값의 범위 는 53.57~88.53 μmol이 나왔고, 찹쌀조청은 DPPH값이 41.10~60.33 μmol, FRAP값은 62.24~91.97 μmol로 분석되었 다. 천마조청의 색, 향, 씹힘성, 감미도, 전체적인 기호도를 평가한 결과 대조군보다 멥쌀과 찹쌀 조청에 천마가루의 양 이 증가할수록 높은 값을 보였으며, 전체적인 기호도는 천마 가루를 7.5% 첨가했을 때가 좋은 것으로 나타났다. 천마가 루를 멥쌀과 찹쌀에 첨가하여 고두밥으로 제조한 조청의 일 반 성분 및 항산화 활성을 Principal Component analysis (PCA)를 이용하여 biplot으로 나타낸 결과를 보면 첫 번째 주성분 변수(PC1)의 누적설명력이 69.9%이고, 두 번째 주성 분 변수(PC2)의 누적설명력은 23.2%로 PC1과 PC2의 누적 기여율은 93.1%가 된다. 주성분 부하(loading value)를 살펴 보면 PC1에서 계수가 큰 변수는 1사분면에 위치한 antioxidant analyses (TPC, ABTS, DPPH, FRAP)와 2사분면의 free acidity, sugar, protein, total amino acids, color 변수가 분 포하였다. 관능검사 결과 기호도가 높았던 멥쌀 천마조청 (NGR4, NGR5)과 찹쌀 천마조청(GR3~5)이 PC1의 양의 방 향에 분포하였다. 이 중 기호도가 가장 높은 GR3과 GR4는 2사분면에 분포하고 있으며, 항산화 활성과 맛을 결정하는 중요한 요인인 total protein과 total amino acid 변수의 부하 값이 높았다.

이상의 결과 전통음식인 조청을 만들 경우 천마가루를 2.5~10% 수준으로 첨가하여 멥쌀과 찹쌀로 고두밥을 만들어 제조 시 멥쌀 고두밥으로 만든 조청보다는 찹쌀 고두밥으로 만든 조청이 맛을 좌우하는 산도, 단백질 함량과 아미노산 및 항산화 활성 이 더 우수하여 품질이 우수한 조청을 만들 수 있을 것으로 기대된다.