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ISSN : 1225-4339(Print)
ISSN : 2287-4992(Online)
The Korean Journal of Food And Nutrition Vol.27 No.5 pp.888-896
DOI : https://doi.org/10.9799/ksfan.2014.27.5.888

Quality Characteristics and Antioxidant Activities of Aronia Jam Replacing Sucrose with Different Sugar Substances

Eun-Sun Hwang†, Nhuan Do Tai
Dept. of Nutrition and Culinary Science, Hankyong National University, Anseong 456-749, Korea
Corresponding author : Eun-Sun Hwang, Dept. of Nutrition and Culinary Science, Hankyong National University, Anseong 456-749, Korea. Tel: +82-31-670-5182, Fax: +82-31-670-5189,ehwang@hknu.ac.kr
August 20, 2014 October 8, 2014 October 10, 2014

Abstract

The effects of sugar substances (oligosaccharide, xylitol and erythritol) as alternative ingredients to sucrose on the quality characteristics and antioxidant activities of aronia jam were evaluated. The different types of sweeteners did not influence the pH, total acidity and sugar contents of the jam. The sucrose-containing jam showed the highest spreadness, while the oligosaccharide and erythritol-containing jams showed lower spreadness. In the chromaticity determination, the sucrosecontaining jam showed the lowest L, a and b values compared with the other sweetener groups. There were no significant differences in the total polyphenols, flavonoids and anthocyanin contents in the jams. The antioxidant activity indicated by the DPPH and ABTS radical scavenging activities was over 70%. Sensory evaluation indicated the xylitol-containing jam to have the best preference in taste, flavor and overall acceptance. These results suggested that xylitol may be a good sugar substance in aronia jam.


설탕 대체 당류를 첨가하여 제조한 아로니아잼의 품질특성 및 항산화 활성

황 은선†, 티 뉴안도
한경대학교 영양조리과학과

초록


    Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries
    112078-3

    서 론

    잼은 과일을 으깨 펄프상태로 만든 과육질에 당, 유기산, 펙틴 등을 첨가하여 가열 농축하여 젤리화한 식품이다(Kim JU 1993). 대부분의 과일은 유기산과 펙틴을 함유하고 있으 므로 사과, 딸기, 유자, 블루베리, 머루 등의 과육에 50% 정도 의 당을 첨가하여 가열 농축하는 방법이 시판되는 잼 제조에 널리 이용되고 있다(Kim 등 2006; Kim 등 2008; Cho 등 2010; Kim 등 2010; Kim 등 2013).

    잼은 설탕이 첨가되어 단맛을 높이고, 미생물의 성장 억제 및 방부 효과를 증가시켜 저장성을 높일 수 있다. 그러나 설 탕의 과량 섭취는 충치, 비만, 당뇨병 등의 원인이 될 수 있어 주의가 필요하다(Na 등 2012). 최근 들어 설탕을 대체할 수 있는 올리고당, 자일리톨, 에리스리톨 등에 대한 대체 감미료 에 대한 연구가 증가하고 있다(Lee & Kim 2004; Song 등 2004; Park MK 2007; Na 등 2012). 설탕 대체 감미료는 칼로리가 낮고, 소량으로도 설탕의 단맛을 대신할 수 있다는 장점이 있 으나, 적용하는 식품에 따라서는 설탕에 비해 기호성이 떨어 질 수 있어 다양한 식품에 활용하기 위해서는 많은 연구가 필요하다(Kim & Lee 2012).

    설탕 대체 감미료로 널리 이용되고 있는 올리고당(oligosaccharide) 은 체내 소화효소에 의해 분해되지 않아 칼로리가 낮으며, 체내에 유익한 비피더스균을 증가시켜 변비를 예방 한다(Modler 1994). 또한 혈중 콜레스테롤 농도 및 혈압을 낮 추고, 칼슘 흡수를 촉진시키는 효과가 있다(Kawaguchi 등 1993; Modler 등 1994). 최근 설탕대체 물질로 당알코올의 사용이 증가하고 있으며, 설탕과 비교하여 열량이 낮아 저열량 또는 무설탕 식품 제조에 이용되고 있다(Choi 등 2013). 자일리톨 (xylitol)은 자일로스에 수소를 첨가하여 생산되는 당알코올 로 충치 예방 효과, 혈당 상승 억제 등의 기능성을 갖고 있다 (Gonçalves 등 2006). 에리스리톨(erythritol)은 백색의 결정성 분말로 냄새가 없고, 감미도가 설탕의 70~80% 정도이며, FDA 보고에 따르면 0.2 kcal/g으로 열량이 거의 없는 것으로 알려 져 있다(Goossen & Roeper 1996). 내열성이 우수하고 결정을 쉽게 형성하므로 흡습을 피해야 하는 식품에 유용하게 이용 되고, 충치균이 이용할 수 없기 때문에 충치를 일으키지 않는 장점이 있다(Byun & Lee 1998; Cock & Bechert 2002).

    현재 설탕 이외의 당을 이용한 잼 제조에 관한 연구는 당 알코올을 첨가한 호박잼의 제조(Lee & Kim 2004), 당알코올 을 첨가한 딸기쨈의 제조(Park 2007), 올리고당을 첨가한 호 박잼의 제조(Song 등 2004), 프락토올리고당을 첨가한 토마 토잼의 제조(Na 등 2012) 등이 보고되고 있다.

    아로니아(Aronia melanocarpa, Black chokeberry)는 북아메 리카의 추위와 강렬한 자외선 등 가혹한 환경에서도 자생하 는 장미과에 속하는 베리류의 열매이다(Wu 등 2004). 아로니 아 열매에는 polyphenols, flavonoids, anthocyanins 등의 생리 활성 물질이 함유되어 있어 항산화 작용이 우수하며, 암 예방, 면역 증진, 시력 개선 등에 효과가 있는 것으로 보고되고 있다 (Slimestad 등 2005; Kulling & Rawel 2008; Gironés-Vilaplana 등 2012). 아로니아는 건물 중량 당 평균 1% 정도 되는 다량 의 안토시아닌이 함유되어 있어 짙은 자줏빛을 나타내며, 이 로 인해 식품착색제나 천연염료로 활용할 수 있는 가능성이 매우 높다(Strigl 등 1995; Bridle & Timberlake 1997; Wu 등 2004). 아로니아는 특유의 신맛과 떫은맛이 있고, 생과로 저 장․유통하기에는 한계가 있기 때문에 가공식품으로 개발할 필요성이 대두되고 있다. 아로니아가 우리나라에 소개되어 재배되기 시작한 역사가 길지 않기 때문에 아로니아를 활용 한 가공제품 개발이 초기 단계에 있으며, 아로니아잼의 제조 에 관한 연구는 국내에서 이루어지지 않고 있다.

    본 연구에서는 기능성 성분을 함유하고 있는 아로니아를 이용하여 건강 지향적인 저칼로리 잼을 제조할 목적으로 설 탕 및 설탕 대체 당류를 첨가하여 잼을 제조하였고, 제조된 잼의 이화학적 품질특성, 관능적 특성과 생리활성물질 함량 및 항산화 활성을 측정하여 저칼로리잼 제조를 위한 기초자 료를 제공하고자 하였다.

    재료 및 방법

    1.실험재료

    본 연구에 사용한 아로니아는 2012년 8월 말에 경북 영천 의 아로니아 농장에서 수확한 것을 직접 구입하였다. 백설탕 (CJ 제일제당), 프락토올리고당(CJ 제일제당), 자일리톨(이든 타운 F&B), 에리스리톨(삼양제넥스), 펙틴(남영상사), 소금 (CJ 제일제당)은 시판품을 구입하여 사용하였다.

    2.아로니아의 일반성분 분석

    아로니아의 일반성분은 AOAC 방법(1995)에 따라 분석하 였다. 수분은 상압가열건조법에 따라 105°C에서 건조하여 수 분 함량을 구하였다. 회분은 550°C에서 회화하여 회분 함량 을 구하였으며, 조단백질은 semi-micro Kjeldahl법으로, 조지 방은 Soxhlet법으로 측정하였다.

    3.아로니아잼 제조

    잼 제조에 사용한 아로니아의 당도는 7.8, pH는 4.5로 나타 났다. 아로니아 자체로도 산성조건이 형성되었으므로 구연산 을 별도로 첨가하지 않고 잼을 제조하였다. 잼 제조시 첨가할 설탕 대체 물질로 설탕에 비해 칼로리가 적고 현재 식품산업 에서 널리 이용되고 있는 올리고당, 자일리톨 및 에리스리톨 을 선정하였다. 아로니아를 첨가한 잼은 여러 차례 예비실험 과 선행연구(Kim & Lee 2012; Na 등 2012) 등을 참고하여 Table 1과 같은 배합비로 제조하였다. 깨끗이 세척한 아로니 아를 food processor(Phillips Electronics, Seoul, Korea)를 이용 하여 고속에서 3분간 3회에 걸쳐 곱게 마쇄한 후, 잼 제조용 시료로 사용하였다. 마쇄한 아로니아를 스테인레스 냄비에 넣고, 센불에서 10분간 가열하였다. 약 50% 정도의 수분이 증발한 후에 설탕 및 설탕 대체 당류를 3회에 나누어 넣으면 서 중불에서 약 15분간 나무주걱으로 저어주었다. 소량의 아 로니아 주스에 용해시킨 펙틴을 첨가하고, 약불에서 5분간 가 열하였다. 잼을 제조하는데 걸린 시간은 약 30분이 소요되었 다. 굴절당도계를 이용하여 65 °Brix가 되면 잼이 완성된 것으 로 하였다. 제조한 잼을 식힌 후 미리 소독한 락앤락 용기에 담 아 이후의 실험에 사용하였다.

    4.수분 함량 측정

    아로니아잼의 수분 함량은 잼의 중심부를 취하여 AOAC (1990) 방법으로 정량하였다.

    5.pH, 산도 및 당도 측정

    당류의 종류를 달리하여 제조한 아로니아잼의 pH 측정은 5 g의 잼에 10배의 증류수를 넣고 Vortex mixer(Vortex Genie 2, Scientific Industries Inc., Bohemia, NY, USA)로 교반한 다음, 3,000 rpm에서 15분간 원심분리(Mega 17R, Hanil Co., Incheon, Korea)하고, 상등액을 취하여 pH meter(420 Benchtop, Orion Research, Beverly, MA, USA)로 측정하였다. 산도는 AOAC (1995) 방법에 따라 원심분리한 상등액 10 mL에 pH meter 전 극을 담그고, 0.1 N NaOH를 이용하여 pH 8.3까지 도달하는데 필요한 NaOH 양(mL)을 citric acid 함량으로 환산하여 나타내 었다.

    당도는 시료를 증류수로 5배 희석하여 균질화하고, 3,000 rpm에서 15분간 원심분리한 후 상등액을 취하여 당도계(PR- 201α, Atago Co., Tokyo, Japan)로 측정하였다.

    6.아로니아잼의 퍼짐성 측정

    아로니아잼의 퍼짐성은 스프레드판(유리판) 중심부에 상 하부가 개방된 직경 9.6 cm의 원통관을 장착한 뒤, 시료 300 g을 원통관에 넣어 원통관을 바로 위로 빼는 순간부터 2분 경과 후에 퍼져 있는 상태를 중심으로부터 8방향으로 동시에 측정한 평균값으로 하였다.

    7.색도 측정

    아로니아잼의 색도 측정은 색차계(Chrome Meter CR-300, Minolta, Tokyo, Japan)를 사용하여 명도(L, lightness), 적색도 (a, redness), 황색도(b, yellowness) 값으로 표시하였다. 각 시 료 당 3회 반복 측정하여 그 평균값을 나타내었으며, 이때 표 준백색판의 L, a, b 값은 각각 97.10, +0.24, +1.75이었다.

    8.항산화 물질 함량 측정

    1)총 폴리페놀 함량 분석

    총 폴리페놀 함량은 페놀성 물질이 phosphomolybdic acid 와 반응하여 청색으로 발색되는 원리를 이용한 Folin-Denis 방법에 따라 분석하였다(Singleton & Lamuela-Raventos 1999). 아로니아잼 3 g에 12 mL의 증류수를 가하여 40°C에서 5분간 sonication한 후, 3,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상층액 을 얻어 아로니아잼 추출물로 하였다. 아로니아잼 추출물(1 mg/mL) 0.5 mL에 Folin 시액 0.5 mL를 혼합한 뒤 3분간 실온 에서 반응시킨 후, 2% Na3CO3 1.5 mL를 첨가한 뒤 2시간 동안 암소에서 반응시킨 후, 760 nm에서 microplate reader(Infinite M200 Pro, Tecan Group Ltd. San Jose, CA, USA)를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 시료에 함유된 총 폴리페놀 함량은 gallic acid(6.25~100 μg/mL)의 표준곡선을 통하여 시료 g당 gallic acid equivalent(GAE)로 나타내었다.

    2)총 플라보노이드 함량 분석

    총 플라보노이드 함량은 Woisky & Salatino (1998)에 따라 분석하였다. 아로니아잼 추출물(1 mg/mL) 1 mL를 취하여 2% aluminium chloride methanolic solution 1 mL를 첨가하여 15분 간 실온에서 반응시킨 후 430 nm에서 microplate reader(Infinite M200 Pro, Tecan Group Ltd. San Jose, CA, USA)를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 시료에 함유된 총 플라보노이드 함량 은 quercetin(6.25~100 μg/mL)의 표준곡선을 통하여 시료 g당 quercetin equivalent(QE)로 나타내었다.

    3)총 안토시아닌 함량 분석

    총 안토시아닌 함량은 Giusti와 Wrolstad(2001)의 방법에 의해 분석하였다. 아로니아잼 0.1 g에 0.1% formic acid를 함 유한 methanol 5 mL를 넣어 20분간 sonication을 하여 상층액 을 따로 모았다. 이 과정을 3회 더 반복하였다. 상층액을 40°C 에서 rotary evaporator(EYELA N-1200A, EYELA Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 농축한 후 추출용매를 이용하여 적절한 농 도로 희석하였다. 시료 100 μL에 pH 1 완충용액 1,900 μL와 pH 4.5 완충용액 1,900 μL를 각각 첨가하여 vortexing한 후, 520 nm와 700 nm에서 microplate reader(Infinite M200 Pro, Tecan Group Ltd. San Jose, CA, USA)를 이용하여 흡광도를 측정하 였다. 시료에 함유된 총 안토시아닌은 시료 100 g당 cyanidin-3- glucoside 함량으로 나타내었다.

    9.항산화 활성 측정

    1)DPPH 라디칼에 대한 전자공여능 측정

    아로니아잼 추출물의 전자공여능을 DPPH assay로 측정 하였다(Cheung 등 2003). 96-well plate에 ethanol로 40배 희 석한 잼 추출물 100 μL와 0.2 mM DPPH(Sigma Chemical, St. Louis, MO, USA) 용액 100 μL를 첨가한 후 37°C에서 30분간 반응시켰다. Microplate reader(Infinite M200 Pro, Tecan Group Ltd. San Jose, CA, USA)를 사용하여 515 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 DPPH 라디칼에 대한 전자 공여능은 다음 식에 측정된 흡광도 값을 대입하여 산출 하였다.

    전자공여능(%) = (1-시료 첨가구의 흡광도/시료 무 첨가구의 흡광도) × 100

    2)ABTS 라디칼에 대한 전자공여능 측정

    측정 아로니아잼 추출물의 전자공여능을 ABTS assay로 측정하였 다(Re 등 1999). 증류수에 용해시킨 7 mM ABTS(Sigma Chemical, St. Louis, MO, USA) stock solution에 2.45 mM K2S2O8를 혼합 하여 알루미늄 호일로 표면을 싸서 약 12시간 동안 실온에서 반응시켰다. 12시간 경과 후, 732 nm에서 흡광도가 0.7±0.03 이 되도록 94% 에탄올로 희석한 용액을 ABTS 라디칼 소거 능 측정을 위한 시약으로 사용하였다. 96-well plate에 ethanol 로 40배 희석한 잼 추출물 100 μL와 흡광도를 0.7±0.03으로 조절한 ABTS 용액 100 μL를 첨가한 후 실온에서 10분간 반 응시켰다. Microplate reader(Infinite M200 Pro, Tecan Group Ltd. San Jose, CA, USA)를 사용하여 732 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 ABTS 라디칼에 대한 전자공여능은 다음 식에 측정된 흡광도 값을 대입하여 산출하였다.

    전자공여능(%) = (1-시료 첨가구의 흡광도/시료 무 첨가구의 흡광도) × 100

    10.관능검사

    당류의 종류를 달리하여 제조한 잼의 관능검사는 영양조 리과학을 전공하는 훈련된 대학생 패널 20명을 대상으로 시 료의 관능적인 특성에 대하여 평가하도록 하였다. 동일한 분 량의 잼을 무작위로 조합된 세 자리 난수표로 구분하여 일회 용 접시에 담아서 제시하였다. 평가 시 사용한 척도는 9점 기 호 척도를 이용하였으며, 특성이 좋을수록 높은 점수를 기록 하는 방법으로 하였다. 검사항목은 색(color), 맛(taste), 조직 감(texture), 향미(flavor), 전반적인 선호도(overall acceptance)로 하였다.

    11.통계 분석

    모든 결과는 3회 반복실험에 대한 평균(mean) ± 표준편차 (standard deviation)로 나타내었다. 실험결과에 대한 통계처리 는 SPSS software package(Version 17.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 평균과 표준편차로 나타내었고, 각 처리군 간의 유의성에 대한 검증은 ANOVA를 이용하여 유의성을 확 인한 후, p<0.05 수준에서 Duncan's multiple test를 이용하여 분석하였다.

    결과 및 고찰

    1.아로니아의 일반성분

    아로니아의 일반성분 분석결과는 Table 2와 같이 수분 80.39%, 회분 0.45%, 조단백질 1.44%, 조지방 0.84%로 나타났다.

    2.아로니아잼의 수분 함량

    함량 당류의 종류를 달리하여 제조한 아로니아잼의 수분 함량 측정 결과는 Table 3과 같다. 설탕을 첨가하여 제조한 잼의 수분 함량은 28.4%이었고, 올리고당과 자일리톨을 첨가한 잼 의 수분 함량은 각각 31.6%와 32.3%로 설탕을 첨가하여 제조 한 잼에 비해 수분 함량이 높게 나타났다. 에리스리톨을 첨가 하여 제조한 잼의 수분 함량은 29.5%로 설탕을 넣어 제조한 잼과 유사하게 나타났다. Na 등(2012)은 올리고당을 첨가하 여 제조한 토마토잼의 수분 함량을 분석한 결과, 올리고당의 첨가 비율이 증가할수록 잼의 수분 함량이 높아졌고, 설탕만 을 첨가하여 제조한 잼의 수분 함량(32.29%)에 비해 올리고 당만을 첨가하여 제조한 잼의 수분 함량(35.31%)이 증가함을 확인하였다. 설탕 대체 감미료로 제조한 양갱의 수분 함량에 서도 설탕에 비해 올리고당, 자일리톨, 에리스리톨 및 스테비 오시드 등과 같은 대체 감미료로 제조한 양갱의 수분 함량이 높게 나타나, 본 연구결과와 유사한 경향을 나타냈다(Kim & Lee 2012). 잼의 보습성에 영향을 미치는 것은 당류의 -OH 기와 수분과의 수소결합에 의한 것으로, 당알코올의 일종인 자일리톨과 에리스리톨은 설탕에 비해 -OH기 많아서 이들 을 첨가한 제품의 보수력을 높일 수 있다고 사료된다. 설탕 대체 감미료의 보수력 차이가 이들 감미료를 첨가하여 제조 한 잼의 수분 함량에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

    3.pH, 산도 및 당도

    잼 제조에 사용한 아로니아 자체의 pH는 4.5였고, 아로니 아잼의 pH와 산도를 측정한 결과는 Table 4와 같다. 설탕을 첨가하여 제조한 아로니아잼의 pH는 4.14로 나타났으며, 설 탕 대신 올리고당을 첨가한 잼의 pH는 4.13이었다. 자일리톨 과 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼의 pH는 각각 4.18과 4.12로, 당류의 종류에 따른 pH의 차이는 통계적으로 유의적 인 변화를 나타내지 않았다. 선행연구에서도 올리고당을 첨 가하여 제조한 흑마늘잼의 pH가 3.79~3.80으로 나타났고(Kim 등 2008), 자일리톨을 첨가하여 제조한 딸기잼의 pH는 3.96~ 4.01로 나타나(Park 2007), 당의 종류에 따른 pH의 변화가 거 의 관찰되지 않은 본 연구의 결과와 유사한 경향을 보였다.

    설탕을 첨가하여 제조한 아로니아잼의 산도는 0.94였고, 설탕대신 올리고당을 첨가한 잼의 산도는 0.97로 나타났다. 자일리톨과 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼의 산도는 각 각 0.95와 0.92로 당류의 종류에 따른 산도는 통계적으로 유 의성 있는 보이지 않았다. 잼 제조에 사용한 아로니아의 산도 5.1과 비교할 때, 각종 당류를 첨가하여 잼을 제조하면 당도 가 증가하면서 산도가 감소하는 것을 알 수 있다. 선행연구에 서도 당알코올을 첨가한 딸기잼의 산도는 0.55~0.57이었고 (Park 2007), 설탕과 올리고당을 첨가하여 제조한 흑마늘잼의 산도는 모두 0.16으로 나타났다(Kim 등 2008). 이상의 결과에 서 볼 때, 첨가하는 당의 종류에 따른 잼의 총 산도의 차이는 관찰되지 않는 것으로 사료된다.

    본 실험에 사용된 아로니아 자체의 당도는 14.1 °Brix였으 며, 설탕 및 설탕 대체 당류를 첨가하여 제조한 아로니아잼의 당도 측정 결과는 Table 4와 같다. 설탕을 첨가하여 제조한 아로니아잼의 당도는 65.2 °Brix를 나타냈고, 올리고당을 첨 가하여 제조한 잼의 당도는 65.3 °Brix로 나타났으며, 자일리 톨 및 에리스리톨을 첨가한 잼의 당도는 각각 65.1 °Brix와 65.3 °Brix를 나타냈다. 감미료의 종류에 따른 아로니아잼의 당도의 차이는 5% 수준에서 유의적인 차이를 나타내지 않았 는데, 이는 최종 당도가 65 °Brix가 되면 잼이 완성된 것으로 하였기 때문으로 사료된다.

    4.퍼짐성

    퍼짐성은 잼의 바름성, 안정성 및 품질유치의 척도가 되며, 펙틴 함량, 당류의 종류, 수분 함량, pH, 산도 등에 따라 영향 을 받는 것으로 알려져 있다(Kim 등 2006). 당류의 종류를 달 리하여 제조한 아로니아잼의 퍼짐성은 Table 5와 같다. 설탕 을 첨가하여 제조한 잼의 퍼짐성이 가장 높았으며, 올리고당 과 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼의 퍼짐성이 가장 낮았 다. Park(2007)의 연구에서도 자일리톨을 첨가하여 제조한 딸 기잼에서 자일리톨의 첨가량이 10~30%까지 증가함에 따라 잼의 퍼짐성도 증가하였다.

    올리고당은 내부의 수분함유량으로 인해 잼 제조를 위한 가열시간이 길고, 퍼짐성이 감소한다고 보고하고 있다(Na 등 2012). 에리스리톨은 수분을 흡수하고 보유하는 능력이 낮아 퍼짐성의 감소로 나타난 것으로 사료된다(Byun & Lee 1997). Chung 등(2009)의 연구에서도 설탕 대신 에리스리톨을 0~50% 까지 대체하여 제조한 스펀지케익의 경도(hardness), 점착성 (guminess), 부서짐성(brittleness) 등이 에리스리톨 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가함을 확인하였다.

    5.색도

    설탕 및 설탕 대체 당류를 첨가하여 제조한 아로니아잼의 색도 측정 결과는 Table 6과 같다. 명도를 나타내는 L값은 설 탕을 첨가하여 제조한 잼에서 20.96으로 가장 낮게 나타났으 며, 올리고당, 자일리톨, 에리스리톨을 첨가하여 제조한 아로 니아잼에서 21.29~24.19로 다소 증가하는 경향을 보였다. 올 리고당을 첨가하여 제조한 흑마늘잼(Kim 등 2008)과 자일리 톨을 첨가하여 제조한 호박잼(Lee & Kim 2004)에서도 설탕 을 첨가하여 제조한 잼에 비해 명도가 높게 나타나 본 연구와 유사한 결과를 나타냈다.

    적색도를 나타내는 a값은 설탕을 첨가한 아로니아잼에서 는 0.32를 나타냈으나, 설탕 대신 자일리톨과 올리고당을 첨 가한 잼에서는 각각 0.43과 0.60으로 높은 값을 나타냈다. 특 히, 에리스리톨을 첨가한 잼에서는 2.03을 나타내, 설탕을 첨 가한 잼에 비해 통계적으로 유의성 있는 가장 높은 값을 보였 다(p<0.05). 황색도를 나타내는 b값은 설탕을 첨가한 아로니 아잼에서는 0.21로 가장 낮았고, 올리고당과 자일리톨을 첨 가한 잼에서는 각각 0.32와 0.34로 다소 높은 수치를 나타냈 다. 에리스리톨을 첨가한 잼에서는 0.80으로 다른 실험군에 비해 높은 값을 보였다. 아로니아는 짙은 붉은색의 안토시아 닌 색소를 함유하고 있어 잼의 적색도에 기여하며, 당류의 종 류에 따라 안토시아닌 색소의 안정성과 분해에 미치는 영향 이 다른 것으로 보고되어 있다(Song 등 2004; Choi 등 2005). 비환원당인 설탕은 갈색화 반응이 더딘 반면에 설탕 대체 당 류들은 환원성을 가지고 있어 설탕보다 쉽게 갈색화 반응이 일어나 적색도와 황색도가 높게 나타난 것으로 사료된다(Kim & Lee 2012).

    6.항산화 물질 함량

    아로니아잼의 폴리페놀, 플라보노이드 및 안토시아닌 함 량 분석결과는 Table 7과 같다. 설탕 첨가 아로니아잼의 총 폴리페놀 함량(mg gallic acid/g 기준)은 1,112.15 mg이었으며, 설탕 대신 올리고당과 자일리톨을 첨가하여 제조한 잼에서 도 각각 1,187.68 mg과 1,256.15 mg으로 높게 나타났다. 그러 나 에리스리톨을 첨가한 잼에서는 1,008.15 mg으로 다른 실 험군에 비해 다소 낮게 나타났다. 아로니아잼의 총 플라보노 이드 함량은 quercetin을 기준으로 중량 1 g당 설탕을 첨가한 잼에서 691.42 mg, 올리고당과 자일리톨을 첨가한 잼에서는 640.29~643.36 mg으로 나타났다. 에리스리톨을 첨가한 잼에 서는 623.29 mg으로 나타나, 총 플라보노이드 함량은 잼에 첨 가한 당류의 종류에 따라 다소 차이가 있음을 알 수 있었다. 총 안토시아닌 함량의 경우는 cyanidin-3-glucoside를 기준으 로 중량 100 g 당 설탕을 첨가하여 제조한 아로니아잼에서는 232.96 mg이었으며, 설탕 대신 올리고당과 자일리톨을 첨가 하여 제조한 잼에서는 각각 228.18 mg과 223.40 mg으로 나타 났다. 에리스리톨을 첨가한 잼에서도 216.76 mg으로 당류의 종류에 따른 총 안토시아닌 함량 변화는 나타나지 않았다. Choi 등(2012)은 베리류에서 총 안토시아닌 함량을 분석하여 보고하였는데, 본 실험에서 제조한 아로니아 잼의 총 안토시 아닌 함량이 품종을 달리한 오디(98.31~206.60 mg) 및 블루베 리(138.80 mg)에 비해 높은 것을 알 수 있다.

    7.항산화 활성 측정

    에탄올로 40배 희석한 아로니아잼 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 Table 8에 나타내었다. DPPH radical 소거 활성은 대조군과 실험군에서 73.48~74.39%로 유의성 있는 차 이는 관찰되지 않았다. ABTS radical 소거 활성도 DPPH radical 소거 활성과 유사한 결과를 나타냈다. ABTS radical 소거 활 성은 설탕을 첨가한 아로니아 잼에서 69.99%로 비교적 높은 ABTS radical 소거 활성을 보였고, 올리고당과 자일리톨을 첨 가한 잼에서 각각 69.34와 69.38로 높은 소거 활성을 보였다. 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼에서는 66.62%로 다소 낮 은 ABTS 소거능을 나타냈으나, 통계적으로 유의성 있는 수 치는 아니었다.

    이상의 결과를 통하여 당의 종류와는 관계없이 아로니아 잼의 DPPH 및 ABTS radical 소거 활성은 높은 것으로 확인되 었다. Choi 등(2012)에 따르면 오디, 블루베리, 딸기 에탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성이 54.47~56.31%로 보고하 여, 다른 베리류에 비해 아로니아가 농축된 잼의 항산화 활성 이 높은 것을 확인할 수 있었다. 이는 아로니아가 농축된 잼 에는 폴리페놀, 플라보노이드, 안토시아닌 등과 같은 항산화 물질의 함량도 매우 높기 때문으로 사료된다. 최근에는 항산 화 물질 함량이 높은 오디, 복분자 등을 이용한 잼의 제조가 활발히 이루어지고 있다(Kim 등 2008, Kim 등 2012).

    8.관능검사

    아로니아에 설탕 및 설탕 대체 당류를 첨가하여 잼을 제조 하고 색, 맛, 질감, 향미, 전반적인 선호도에 대한 관능검사 결과는 Table 9와 같다. 색에 대한 선호도를 측정한 결과, 설 탕을 첨가한 잼에서 9점 scale을 기준으로 6.7점으로 가장 높 은 값을 보였고, 에리스리톨을 첨가한 잼에서는 5.1점으로 가 장 낮은 값을 나타냈다. 맛의 경우는 자일리톨을 첨가한 잼에 서 6.4점으로 가장 높았고, 설탕(6.3), 올리고당(6.1) 및 에리스 리톨(5.1)을 첨가한 잼의 순으로 낮게 나타났다.

    질감의 경우는 설탕과 자일리톨 첨가군에서 높았고, 엘리 스리톨을 첨가한 잼에서 가장 낮게 나타났다. 이는 에리스리 톨은 다른 당류에 비해 흡습성이 높고, 설탕처럼 끈적거리는 성질이 없어서, 시간이 지남에 따라 잼에 함유되어 있는 수분 을 흡수하여 잼 특유의 끈적이는 특성이 사라지고, 서걱거리 는 질감이 나타나기 때문인 것으로 사료된다. 향미는 설탕을 첨가한 잼에서 5.7점으로 나타났으며, 올리고당과 자일리톨 을 첨가한 잼에서 각각 6.4점과 6.5점을 보였다. 전반적인 선 호도는 자일리톨 > 설탕 > 올리고당 > 에리스리톨을 첨가한 잼의 순으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 자일 리톨을 첨가한 잼은 설탕 첨가한 잼과 함께 비교적 높은 관능 적인 선호도를 갖는 것으로 나타났으며, 이는 향후 설탕을 대 체하는 잼의 주요 당류로의 이용가능성을 시사하고 있다. 반 면에, 에리스리톨은 색, 맛, 질감, 향미, 전반적인 만족도 측면 에서 선호도가 낮은 것으로 나타나, 설탕을 대체할 수 있는 당류로는 부적합한 것으로 사료된다.

    요 약

    설탕과 설탕 대체 감미료를 첨가하여 아로니아잼을 제조 하였으며, 제조된 잼에 대한 이화학적 제품특성, 관능적 특성 및 항산화 활성을 분석하였다. 설탕과 에리스리톨을 첨가하 여 제조한 잼의 수분 함량(28.4~29.5%)은 유사하였고, 올리고 당과 자일리톨을 첨가한 잼의 수분 함량(31.6~32.3%)은 높게 나타났다. pH, 총산의 함량, 당도는 당의 종류와 차이가 없는 것으로 나타났다. 설탕을 첨가하여 제조한 잼의 퍼짐성이 가 장 높았으며, 올리고당과 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼 의 퍼짐성이 가장 낮았다. 아로니아잼의 명도, 적색도 및 황 색도는 설탕을 첨가하여 제조한 잼에서 가장 낮게 나타났으 며, 올리고당, 자일리톨, 에리스리톨을 첨가하여 제조한 잼에 서 증가하는 경향을 보였다. 첨가한 당류의 종류와 관계없이 아로니아잼에는 폴리페놀, 플라보노이드, 안토시아닌 함량이 높게 나타났으며, DPPH 및 ABTS radical 소거 활성이 높은 것으로 확인되었다. 관능검사에서는 맛, 향미 및 전반적인 만 족도 측면에서 자일리톨을 첨가한 잼이 비교적 높은 관능적 인 선호도를 갖는 것으로 나타났으며, 에리스리톨은 색, 맛, 질감, 향미, 전반적인 만족도 측면에서 선호도가 낮은 것으로 났다. 이상의 결과를 통하여 아로니아를 함유하는 잼을 제조 할 때 자일리톨이 설탕을 대체할 수 있는 주요 당류로 이용할 수 있음을 시사하고 있다.

    Figure

    Table

    Formular for aronia jam replaced sucrose with different sugar substances

    Proximate composition of aronia

    1)Data are the mean±S.D. from three separate experiments.

    Moisture content of aronia jam replaced sucrose with different sugar substances

    1)a~bValues with the different superscript within the same row are significantly different at p<0.05.

    Values of pH, acidity and sugar contents of aronia jam replaced sucrose with different sugar substances

    1)a Values with the same superscript within the same column are not significantly different at p<0.05.

    Spreadness of aronia jam added different amount of aronia jam replaced sucrose with different sugar substances

    1)a~c Values with the same superscript within the same row are not significantly different at p<0.05.

    Hunter’s color values of aronia jam added different amount of aronia jam replaced sucrose with different sugar substances

    1)a~c Values with the different superscript within the same column are significantly different at p<0.05.

    Total polyphenol, flavonoid and anthocyanin contents of aronia jam replaced sucrose with different sugar substances

    1)GAE=gallic acid equivalent
    2)QE=quercetin equivalent
    3)C3G=cyanidin-3-glucoside equivalent
    4)a~c Values with the different superscript within the same column are significantly different at p<0.05.

    DPPH and ABTS radical scavenging activity (%) of aronia jam replaced sucrose with different sugar substances

    1)Values with the same superscript within the same column are not significantly different at p<0.05.

    Sensory intensity results of aronia jam replaced sucrose with different sugar substances

    1)a~c Values with the different superscript within the same row are significantly different at p<0.05.

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