본 연구는 품질 특성과 기능성을 가진 국수를 개발하기 위하여 치자 분말을 물과 70% 에탄올로 추출하여 추출물의 전자공여능, 아질산염 소거능 및 저장성을 검토하고 치자 분말을 $0{\sim}0.3%$ 첨가한 국수의 품질특성을 검토하였다. 치자 추출물의 전자공여능은 물 및 에탄올 추출물 모두에서 농도가 증가함에 따라 전자공여능도 증가하였으며 $300{\sim}1,000$ ppm 농도에서 물 추출물은 $65{\sim}86%$, 에탄올 추출물은 $69{\sim}91%$로 우수한 항산화능을 나타내었다. 치자 추출물 의 아질산염 소거능은 물 및 에탄올 추출물 모두 pH 1.2에서 가장 높았고, pH 1.2에서 물추출물과 에탄올 추출물 1,000 ppm의 아질산염 소거능은 각각 79%, 88%로서 우수한 아질산염 소거능을 나타내었다. 치자를 첨가한 국수 생면을 $5^{\circ}C$에서 4주일간 저장하였을 때 치자 첨가량이 증가할수록 총균수는 낮았으며 치자 첨가에 의하여 국수의 저장성이 향상되었다. 치자 국수의 색도 측정 결과, 적색도(a)는 치자의 첨가량이 증가할수록 감소하여 부의 수치를 나타내었으며 건면보다는 삶은 면에서 더 큰 폭으로 감소하였다. 황색도(b)는 건면과 삶은 면 모두 치자의 첨가 농도에 비례하여 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 치자 국수의 건면과 삶은 면의 관능검사 결과, 색, 향, 맛과 종합적인 기호도에서 0.2와 0.3% 첨가 국수가 가장 높은 기호도를 나타내어 치자 국수 제조시에 치자분말의 최적 첨가농도는 0.2-0.3%가 바람직할 것으로 판단된다.
치자를 물 추출하여 0.5%, 1%, 2% 및 3% 첨가하여 G$_{0.5}$ G$_1$G$_2$G$_3$시료로 하여 백설기를 제조하였다. 치자 첨가 백설기의 경우 수분함량은 39~43%로 나타났다. 치자 첨가시료의 경우 0.5% 농도군인 G$_{0.5}$가 가장 호화도가 높았으며 치자 농도에 따른 호화도의 유의적인 차이는 볼 수 없었다. 치자 첨가군의 색상 변화는 치자 첨가 백설기의 색상은 a치가 -를 나타내어 녹색을 띄었으며, 대조군이 -2.55였고, 치자 농도가 높을수록 녹색의 강도가 강하게 나타났다. 황색도를 나타내는 b 치는 예상대로 치자 농도가 증가할수록 황색도가 강하게 나타났다. 견고성은 G$_{0.5}$군이 가장 높았고 총괄 평가는 G$_3$, G$_2$, G$_1$의 순으로 선호됨을 알 수 있었다. 치자추출물의첨가에 따른 백설기를 제조할 때 치자 2~3% 첨가가 권장된다.
예로부터 옷감의 염료 및 식용색소로 사용되어 온 치자는 혈당 저하, 항 종양, 항 혈전, 혈관신생 억제, 항산화, 항균 등 다양한 생리활성이 있는 것으로 보고되고 있으나 치자의 아질산염 소거 작용이나 육제품에의 이용에 관한 연구는 미비하다. 본 연구에서는 치자의 아질산염 대체 효과와 항균활성 등 기능성을 살펴보아 치자의 다양한 생리 기능성이 부여된 건강 지향적 육제품 개발의 기초자료로 활용하고자 아질산염(50, 100, 150 ppm)과 치자 추출물(0, 0.25, 0.5%)의 첨가량에 따른 돈육 패티의 물리 화학적 품질특성을 평가하고 아질산염 잔류량과 저장성을 살펴보았다. 패티의 색도를 측정한 결과 치자 추출물의 첨가에 따라 명도(CIE $L^*$)와 적색도(CIE $a^*$)가 감소되는 반면 황색도(CIE $b^*$)가 증가하였다. 돈육 패티를 가열한 결과 치자추출물이 첨가되지 않은 control 군에서는 아질산 첨가량이 많을수록 가열감량이 작았으나, 치자 추출물 첨가에 의한 가열감량의 변화는 명확히 관찰되지 않았다. $4^{\circ}C$에서 6주간 저장 후 패티의 pH, TBARS 및 VBN을 살펴본 결과 치자 추출물 첨가량이 많을수록 pH가 낮은 경향이었으나, TBARS와 VBN은 변화가 없었다. 돈육 패티의 아질산염 잔류량은 저장기간이 길어짐에 따라 점차 감소하였으며, 치자 추출물 첨가량이 많을수록 잔류량이 낮았다. 저장 중 미생물 오염을 살펴본 결과 대장균은 검출되지 않았으며, 일반세균은 치자 추출물 첨가에 따라 감소하여 항균 작용을 위한 아질산염 사용의 대체효과를 보였다. 이상의 결과를 보면 돈육 패티 제조 시 치자 추출물의 첨가는 아질산염 잔류량을 감소시킴과 함께 저장시 항균성을 증가시켜 건강 향상 기능성 천연 소재로서 치자의 이용 가능성을 시사한다.
치자나무 (Gardenia jasminoides)는 우리나라 남부 지방에 널리 분포하는 이리도이드 (iridoid)계 꼭두서니과의 수목으로서 그 열매인 치자는 예로부터 옷감의 염료, 식용 색소 및 한방 약재로 널리 사용되어 왔다. 치자에 함유된 주요성분으로는 치자 과실에 이리도이드 배당체인 제니핀 (genipin: $C_{11}H_{14}O_5$)과 제니포사이드 (geniposide: $C_{17}H_{24}O_{10}$) 및 겐티오비오시드 (gentiobioside), 크로신 (crocin), 노나코산, 기르네노시드, 만니톨 등이 있고 잎에는 가데오시드 (gardeoside)가 포함되어 있다. 치자색소중 가장 대표적인 치자황색소는 매염처리에 따라 색상이 거의 변하지 않는 단색성 염료이면서 매염처리를 하지 않고도 면직물 등의 식물섬유에 염색이 되는 직접 염료로서 그 시장가치가 높다. 현재 치자황색소는 가격경쟁의 격화에 따라 금액 기준으로 약간 감소하고 있으나 수요 그 자체는 라면 등 식품을 중심으로 광범위한 시장을 형성하고 있다. 다음으로 치자청색소는 치자추출물을 효소반응이나 미생물 배양을 통한 가수분해에 의해 다량의 제니핀으로 전환하여 여러 아미노산과 함께 생산이 이루어지게 된다. 치자청색소는 단백질 섬유에 염색한 결과 매염제 없이도 우수한 착색을 보였으며, 견뢰도도 우수하게 나타났다. 또한 냉과류의 합성착색료 대체품으로 신장하고 있는 스피룰리나 청색소와 가격경쟁력이 있어서 앞으로의 수요는 더 커질 수 있을 것으로 사료된다. 치자적색소는 520-540 nm에서 최대흡광도를 나타내며, 이는 청색소와 마찬가지로 이리도이드 배당체를 효소 및 미생물로 가수분해한 구성물과 일차 아미노 그룹을 포함한 기질과 함께 반응함으로써 형성된다. 치자 색소는 식품 뿐만 아니라 섬유의 염색에도 우수한 천연색소로서 가치가 있다고 사료된다. 따라서 앞으로 식품에 있어서 천연색소로의 대체가 당면한 과제이며 이를 위해 식용색소로서 조건들을 만족시킬 수 있는 기술개발은 계속 이루어져야 할 것이다. 천연색소의 안정성 문제는 식품 뿐만 아니라 화장품, 섬유 염색 등 거의 모든 부분에서 제약이 되므로 추후 천연염료 (특히 치자 염료)의 안정성을 증가시킬 수 있는 품질 개발과 생산 코스트 다운을 위한 연구는 전체 천연색소 시장의 성장에 필수불가결하다.
꽃치자(Gardenia jasminoides var. radicans)와 열매치자(C. jasminoides for. grandiflora)는 Gardenia속으로는 우리나라에 두 분류군밖에 없으며 열매치자는 약용, 식용, 꽃치자는 방향제로 쓰인다. 그런데 꽃이 지고 나면 형태적으로 구분이 거의 되지 않는다 ISSR분석으로 이들 종의 유전적 다양도와 집단구조를 실시하였다. 88개의 DNA 분절에서 한 분류군에만 나타나는 특이밴드가 탐지되었다. 한국의 세 야생 집단은 분리되어 있고 패치 분포를 보이지만 재배종에 비해 높은 유전적 다양성을 유지하친 있었다. 열매치자가 꽃치자보다 유전적 다양성이 높았으며 ISSR 마커로 이들 분류군이 잘 분리되었다. 또한 야생 집단이 재배 집단보다 다양성이 약간 높으나 유의성은 없었다. 이는 재배화과정에서 유전적 다양성의 일부 상실이 있었으나 인위적인 채취와 식재로 야생 집단과 재배 집단의 유전적 교류가 존재하였음을 시사한다.
본 연구에서는 치자그린의 광에 의한 변색을 방지하는 시료를 찾고, 그 변색방지능을 기존 변색방지제와 비교하고자 했다. 치자그린 0.10 wt% 수용액을 polyoxyethylene (POE) (12) dimethicone으로 처리하여 자외선 조사하였을 때 기존 변색방지제인 methoxycinnamidopropyl hydroxysultaine으로 처리하였을 때보다 변색이 방지되는 정도가 높았다. 실험결과 POE (12) dimethicone의 변색방지능은 시료의 농도에 영향을 받는 결과를 나타내었으며 치자그린 0.10 wt% 수용액에 POE (12) dimethicone 을 1.0%로 처리하였을 때 변색방지가 되는 정도가 가장 높았다. 치자그린을 POE (12) dimethicone으로 처리한 수용액은 자외선 조사 후 흡광도 유지율이 처리 전 78%에서 95%로 높아졌으며, 실외 태양광 노출에서도 안정성이 높아지는 것으로 나타났다. 치자그린의 색소가 안정화되는 기작은 명확하게 밝혀지지는 않았으나, POE (12) dimethicone의 dimethicone기가 중요한 기능을 하는 것으로 추정된다.
치자 씨 추출물이 항산화력 및 지질과산화 저해능에 미치는 영향을 알아 보고 치자의 기능성 식품 소재로서의 가치를 검토하기 위하여 실험을 수행한 결과, 치자 씨의 anthocyanin 함량을 측정한 결과 $2.201{\pm}0.516mg/100g\;DW$로 나타났으며, 치자 씨의 용매 별 추출 수율은 chloroform:methanol(CM, 2:1, v/v) 36.39%, 70% ethanol (27.32%), n-butanol (26.23%) 로 확인되었다. 추출 용매 별 항산화 활성은 농도(0.2, 0.4, 0.6 mg/mL)가 증가할수록 유의적으로 증가하였으며 positive control로 사용된 ascorbic acid, BHA, trolox 보다는 낮은 활성이 관찰되었다. 치자 씨의 total phenol 함량(mg CAE/g)은 CM (32.50), 70% ethanol (30.09), n-butanol (11.07) 추출물 순으로 n-butanol 추출물에서 가장 적은 함량을 보였으며, Nitric oxide (NO) radical 소거능에서는 CM (76.97~84.24%), 70% ethanol (74.10~79.99%), n-butanol (30.66~37.15%) 추출물 순으로 관찰되었다. Nitrite ($NO_2$) 소거능은 CM (33.53~43.23%), 70% ethanol (32.40~35.98%), n-butanol (24.72~28.14%) 순으로 관찰되었다. ${\beta}-carotene$ 탈색 저해능은 CM (23.73~44.70%), 70% ethanol (22.03~41.32%), n-butanol (16.00~27.87%) 순으로 확인되었다. Reducing power (optical density)는 70% ethanol (0.073~0.182), CM (0.057~0.154), n-butanol (0.028~0.079) 순으로 관찰되었다. 지질과산화 저해능은 씨 추출물 중 CM (53.26~76.56%), 70% ethanol (52.97~76.56%), n-butanol (38.54~53.33%) 순으로 나타났다. 이에, 치자씨 추출물은 천연 항산화제로서 기능성 식품의 가치가 높을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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