Physicochemical and antioxidant properties of muffins with acai berry concentrate-loaded nanocapsules

In this study, the physical characteristics, antioxidant activity, and stability of muffins prepared with acai berry concentrate-loaded nanocapsules were evaluated. The size of the acai berry nanocapsules significantly increased with higher chitosan and lower Arabic gum concentrations. Based on the total phenolic content and antioxidant activity, the free acai berry concentrate showed significantly stronger antioxidant activity than that of the acai berry concentrate-loaded nanocapsules using chitosan and Arabic gum because of the entrapment of encapsulated acai berry. The physicochemical and textural properties of the muffin prepared with acai berry concentrate-loaded nanocapsules did not show notable differences compared with the control muffin. However, the stability of acai berry concentrate in terms of total phenolic content and antioxidant activity was effectively enhanced by nanoencapsulation while baking the muffin. This study suggested that acai berry concentrate-loaded nanocapsules are potential ingredients for bakery products.

아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가한 머핀의 항산화 활성 및 품질 특성

본 연구는 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가하여 제조한 머핀의 항산화 안정성을 알아보고자 머핀 제조 전 나노캡슐의 물리적 특성 및 항산화 활성을 분석하였으며, 이를 머핀에 적용한 후 품질특성 및 베이킹 시간에 따른 항산화 활성을 조사하였다. 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐의 물리적 특성은 열안정성을 높이기 위해 피복물질인 키토산과 아라비아 검의 농도가 높은 나노캡슐 중에 PDI 값 0.26을 선택하여 제조한 후 총 페놀함량, DPPH 라디칼 소거능 및 FRAP 환원능을 측정한 결과, 모두 캡슐화하지 않은 아사이베리 농축액이 나노캡슐화 한 아사이베리 농축액보다 높았는데, 이는 나노캡슐화에 의해 아사이베리 농축액이 포집되어 충분한 활성을 내지 못했기 때문으로 판단된다. 머핀의 색도는 나노캡슐을 첨가한 머핀과 농축액을 첨가한 머핀이 대조군과 비교하여 L* 값, b* 값은 유의적으로 감소하였으며, a* 값은 유의적으로 증가하였다(p<0.05). pH 또한 대조군과 비교하여 나노캡슐을 첨가한 머핀과 농축액을 첨가한 머핀이 농축액에 의해서 유의적으로 감소하였으나(p<0.05), 캡슐화에 의한 차이는 보이지 않았다. 머핀의 외관 및 수분함량은 나노캡슐을 첨가한 머핀과 농축액을 첨가한 머핀 모두 대조군과 비교하여 유의적 차이가 나지 않았으며, 조직감에서는 경도(hardness)와 씹힙성(chewiness)은 나노캡슐화에 따라 증가하여 대조군 및 free 머핀과 유의적인 차이(p<0.05)를 나타낸 반면에, 탄력성(springiness)과 응집성(cohesiveness)은 샘플 간 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 저장기간에 따라서는 경도(hardness)는 샘플의 종류에 관계없이 유의적으로 증가(p<0.05)한 반면에, 탄력성(springiness)은 샘플 간 뚜렷한 경향성을 보이지 않았으며, 응집성(cohesiveness)은 샘플의 종류에 관계없이 저장기간에 따라 유의적으로 감소하였고(p<0.05), 씹힙성(chewiness)은 경도(hardness)와 유사한 경향을 나타내었다. 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가한 머핀의 베이킹 시간에 따른 항산화 활성을 확인하고자 170℃에서 0, 20, 40분 단위로 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, FRAP 환원능을 측정한 결과 머핀이 완성되는 40분에서 나노캡슐 첨가 머핀의 항산화 활성이 유의적으로 높아 아사이베리 농축액의 열 안정성이 유지됨을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가한 머핀이 대조군과 비교하여 품질적 특성은 거의 유사했고, 아사이베리 농축액의 열 안정성은 개선되었는데 이는 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 활용한 기능성 베이커리 제품개발의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.