서 론
유자(Citrus junos)는 예로부터 향이 좋고 껍질이 두꺼워 과육과 껍질이 모두 이용되고 있으며, 주로 유자즙 및 유 자청의 형태로 가공되고 있다. 현재까지 유자에 대한 연구 들은 유자와 유자즙의 영양성분 및 생리활성 성분 분석이 주를 이루고 있으며, 유자즙을 첨가한 마요네즈, 막걸리 등 가공식품 제조법과 유자 분말을 첨가한 초콜릿에 대한 연 구가 시도되고 있다(Shin et al., 2008; Yoo et al., 2008; Yang & Eun, 2011; Kim et al., 2013). 그러나 유자즙 가 공 시 발생되는 유자박은 활용처가 넓지 않아 사료 등으로 사용되거나 폐기 되는 실정이므로, 이를 활용할 수 있는 가공방법을 개발한다면 유자박의 활용성을 증대시킬 수 있 다(Nam et al., 2004).
올레오레진(oleoresin)이란 식물에 용매를 가하여 가용성 분을 추출한 식물성 농축액으로 그 형태는 반유동성 수지 상이며, 맛과 향기 성분을 그대로 보유하고 있어 품질의 균일화 및 표준화시킬 수 있는 장점이 있다(Choi & Bae, 1997). 유자 착즙 후 남은 유자박은 hesperidin, limonene 등이 함유되어 있는데, 이 성분들은 항산화 효과, 항암작용 등 생리활성 작용을 하는 것으로 알려져 있다(Choi, 2007; Middleton et al., 2000; So et al., 1996; Sohn & Kim, 1998). 따라서 유자박을 활용하여 제조한 올레오레진을 가 공식품의 원료로 사용한다면 가공식품의 영양강화 및 기능 성 부여에 활용될 가능성이 크다.
젤리(Jelly)는 주로 젤라틴과 설탕을 주원료로 하고 맛과 향을 부여하는 부원료를 추가하여 응고시킨 반고체의 식품 형태로 식감이 부드러워 간편하게 섭취할 수 있다. 최근 젤리 형태의 디저트나 영양제에 대한 관심이 늘고 있으므 로, 유자박 올레오레진을 첨가한 젤리를 개발한다면 유자 박의 활용성을 증대시킬 수 있는 주요 제품군이 될 것으로 기대된다. 하지만 젤리의 주원료로 사용되는 설탕은 건강 지향적인 소비추세에 배치되므로, 설탕의 사용량을 최소화 하여 젤리를 제조하는 설탕 대체 제조법을 개발하는 것이 바람직하다. 자일리톨과 같은 당알코올류는 열 안정성이 높고 생리 조절 기능이 있다고 보고되고 있으며(Byun & Lee, 1997), 감미도 및 청량감 부여 특성이 있으므로 설탕 대체를 위한 소재로 주목받고 있다. 또한 자일리톨은 당알 코올 감미료 중 설탕과 거의 유사한 감미도를 가지며, 우 수한 물성을 보이는 것으로 보고되었다(Choi et al., 2013).
본 연구의 목표는 유자 가공 시 발생하는 유자박에서 추 출한 올레오레진을 이용하여 비타민, 미네랄이 하루 섭취 권장량의 50%가 첨가된 유자 젤리를 제조하고, 올레오레 진의 첨가 여부 및 설탕, 자일리톨의 함량 차이가 유자 젤 리의 외관 및 물성에 미치는 영향을 연구하는 것이다.
재료 및 방법
본 실험에 사용된 유자박, 유자즙은 한성푸드(Goheung, Korea)에서 구매하여 냉장 보관하여 사용하였다. 유자 젤 리는 젤라틴(Ewald Gelatine GmbH, Gelatine Sheet, Bad Sobernheim, Germany), 설탕(CJ CheilJedang, Incheon, Korea), 자일리톨(Edentown FNB, Incheon, Korea), 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B3, 비타민 B6, 비타민 B9, 비타 민 B12, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 칼슘, 마그네슘, 철, 아연(Vixxol Corp., Anyang, Korea)을 사용하여 제조하 였다.
유자박 올레오레진은 이전에 보고된 유자박 올레오레진 추출 방법(Jeong et al., 1998)을 변형하여 제조하였다. 유 자 착즙액을 여과한 추출물은 급속냉동기(DF 9010, Ilshin Lab Co., Ltd., Dongducheon, Korea)를 이용하여 -80°C에 서 급속 냉동한 후, 동결건조기(Freeze dryer, FD5508, Ilshin Lab Co., Ltd.)에 넣은 후 -45°C에서 74시간 동안 동결건조 하였다. 동결건조된 유자박은 분쇄기(CTM200, Kukje Science, Seoul, Korea)을 이용하여 분쇄한 후, 50 g 에 에탄올(Daejung Chemical Co., Ltd, Shiheung, Korea) 500 mL을 가하여 상온에서 3시간 동안 추출하고 여과지 (No. 2, Advantec, Hyundai Micro Co., Seoul, Korea)를 이 용하여 여과하였다. 이 여액에 sodium thiosulfate anhydrous (Daejung Chemical Co., Ltd, Shiheung, Korea)을 가하여 탈수시킨 후 다시 한 번 여과한 것을 50°C 이하의 온도에 서 60-70 °Brix 이상이 되도록 감압 농축기(N-1000, Eyela, Tokyo Rikakikai Co., Tokyo, Japan)로 농축한 것을 유자박 올레오레진으로 하였다.
유자 착즙액에 젤라틴, 당, 올레오레진을 Table 1과 같이 비율을 달리하여 혼합하였는데, 이때 설탕과 자일리톨의 첨가량은 각각의 실험군에서 설탕 50% (S50X0), 설탕 25%와 자일리톨 25% (S25X25), 자일리톨 50% (S0X50) 이었으며, 올레오레진을 첨가한 실험군의 경우에는 당 조 성에 따라 각각 OS50X0, OS25X25, OS0X50으로 명명하 였다. 이후 각각의 혼합 시료액에 비타민, 미네랄을 증류수 에 녹여 Table 2와 같은 비율이 되도록 첨가하였다. 혼합 된 시료를 처음 질량의 80%가 될 때까지 중탕하고 일정크 기의 틀에 넣어 성형한 후 상온에서 12시간 이상 방냉하 였다.
유자 젤리의 저장 기간에 따른 색도 변화는 젤리의 중심 부위로부터 1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm의 정육면체 형태로 잘라 색도계(CR-300, Minolta Co. Ltd., Osaka, Japan)를 이용하 여 명도(L), 적색도(a), 황색도(b) 값으로 나타내었다. 이때 색도계의 표준 값은 L=98.07, a=0.18, b=1.57이었다. ΔE 값은 색차 지수로써 ΔE = ((L − L0)2+ (a − a0)2+ ((b − b0)2)1/2 의 식으로 산출하였으며, L0, a0, b0는 제조된 지 1일된 유자 젤리의 색도 값이었다.
유자 젤리의 물성은 texture analyzer (TMS-Pro, Food Technology Co., Sterling, VA, USA)를 이용하여 측정하였 다. 저장 기간에 따른 물성의 변화를 측정하기 위하여 뚜 껑이 있는 용기에 담아 상온에서 보관하면서 젤리를 제조 한 날로부터 1, 3, 6, 10일이 지난 후 texture profile analysis (TPA)를 이용하여 분석하였다. 가로, 세로, 높이 1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm의 정육면체 형태로 자른 유자 젤리 시료를 texture analyzer에 올려놓고 평판형 probe(4 mm diameter)를 이용하여 압착실험을 2회 반복하였다. 측정 조 건은 pre-test speed 50.0 mm/min, test speed 10.0 mm/min, post-test speed 10.0 mm/min, distance 10.0 mm이었고, 경 도(hardness), 부착성(adhesiveness), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness), 검성(gumminess), 탄성(resilience)의 각 TPA 특성치를 texture expert software (TMS-Pro, Food Technology Co.) 로 분석하였다.Fig .1
결과 및 고찰
제조된 유자 젤리의 색도를 측정한 결과, 설탕을 첨가한 양이 증가할수록 명도는 증가하였고 올레오레진을 첨가한 군은 그렇지 않은 군보다 더 낮은 값을 나타내었다(Fig. 2A). 적색도는 설탕이 첨가된 젤리는 명도와 같은 경향을 보였으며, S0X50는 가장 낮은 수치를 나타내었다(Fig. 2B). 황색도는 젤리를 설탕만 첨가한 젤리와 설탕과 자일 리톨을 각각 25%씩 첨가한 젤리 모두 거의 같은 값을 나 타내었고, 자일리톨만 첨가한 젤리는 모두 큰 값이 측정되 었다(Fig. 2C). 기존의 당알코올 대체 연구 결과와 비교하 여 볼 때, 펙틴겔 제조 시 설탕 대신 당알코올 첨가했을 때 명도가 낮아진다고 보고한 결과(Lee et al., 2008)는 본 연구의 결과와 유사하였다.
전형적인 TPA 특성치는 Fig. 3A-F과 같이 나타났으며, 제조된 젤리의 강도는 자일리톨만 첨가된 S0X50이 3.54 N으로 가장 큰 값을 나타내었고, 올레오레진의 첨가 여부 와 관계없이 자일리톨의 첨가 비율이 증가할수록 감소하였 다(Fig. 3A). 부착성은 자일리톨과 올레오레진이 첨가된 젤 리에서 가장 큰 값을 나타냈고 그 외의 젤리는 모두 비슷 한 경향을 보였다(Fig. 3B). 응집성은 자일리톨의 첨가량이 증가할수록 그 값이 감소하였다(Fig. 3C). 검성은 응집성과 비슷한 경향을 보였으며, 이를 바탕으로 검성과 응집성은 연관이 있다는 것을 알 수 있었다(Fig. 3E). 기존의 당알코 올 첨가 연구에서 유자청에 설탕 대신 자일리톨과 같은 당 알코올을 첨가했을 때 유자청의 경도가 감소한다는 연구결 과(Yoon & Kim, 2003)와 스펀지케이크 제조에 올리고당 과 당알코올을 이용했을 때 케이크의 구조가 약하게 형성 되어 경도가 낮아진다는 연구결과(Kim & Lee, 1997)를 볼 때, 본 연구도 유사한 결과를 나타내었다. 설탕은 자일리톨 과 같은 당알코올과 비교하여 상온에서 더 높은 점도를 가 지고 있는 특징이 있기 때문에(Lee et al., 1990) 설탕으로 만든 젤리의 경도가 높게 나타나는 것이라 판단된다.
같은 당 조성을 가진 유자 젤리의 올레오레진 첨가 여부 에 따른 색도를 비교하였을 때, 유자박 올레오레진을 첨가 한 유자 젤리의 명도가 감소하였으며 그 차이는 설탕의 비 율이 높을수록 상대적으로 높았다(Fig. 2A). 적색도는 유자 박 올레오레진을 첨가하였을 때 모두 증가하였고 그 차이 는 S0X50과 OS0X50사이에 가장 높았다(Fig. 2B). 황색도 는 유자박 올레오레진을 첨가하였을 때 모두 감소하였고, 그 차이는 S50X0와 OS50X0사이에 가장 높았다(Fig. 2C). 이는 유자박 올레오레진의 색이 진한 갈색을 나타내기 때 문이라 생각된다.
동일한 당 조성을 가진 유자젤리의 올레오레진 첨가에 따른 기계적 물성값을 비교하였을 때, 경도의 경우 유자박 올레오레진을 첨가한 유자젤리의 경도가 더 낮았다(Fig. 3A). 탄력성, 검성, 응집성, 탄성의 경우 유자박 올레오레 진 첨가 여부에 의한 유의적 차이는 없었다(Fig. 3C-F).
젤리의 색도를 측정한 결과는 Fig. 2A-D와 같은데 저장 기간이 길어질수록 명도는 유의적으로 감소하였으나 자일 리톨과 유자박 올레오레진이 첨가된 OS0X50에서는 명도 가 급격하게 증가하였다. 이는 젤리의 표면에 분포하는 수 분이 증발하면서 자일리톨 결정이 생성되고 저장 기간이 길어질수록 그 크기가 점점 커져, 7일 이후에는 젤리 표면 의 대부분을 하얀 결정이 둘러싸고 있어 명도가 증가하였 다. 하지만 설탕과 자일리톨이 각각 25%씩 첨가된 S25X25 와 OS25X25는 결정이 생성되지 않고, 설탕만 첨가된 젤 리와 비슷한 수치를 나타내며, 저장 기간이 길어짐에 따라 점점 감소하는 유의적인 경향을 보였다. 적색도는 유자박 올레오레진을 첨가한 군과 자일리톨의 첨가량이 많아질수 록 낮은 값을 나타내었으며, 저장 기간이 길어질수록 조금 씩 감소하는 경향을 보였다(Fig. 2B). 황색도는 설탕만 첨 가한 젤리와 설탕과 자일리톨을 각각 25%씩 첨가한 젤리 모두 거의 유사한 값을 나타내었고, 자일리톨만 첨가한 젤 리는 큰 값이 측정되었다(Fig. 2C). 저장 기간이 길어질수 록 황색도는 높아졌으나 첨가량에 따른 유의적인 차이는 없었다. 설탕이 첨가된 젤리는 다른 젤리에 비하여 명도, 적색도, 황색도가 모두 큰 값을 나타내었고 설탕과 자일리 톨이 각각 25%씩 혼합된 젤리는 색도 값의 변화 폭이 가 장 적어 안정한 상태를 나타내었다. 설탕이 첨가된 S50X0, S25X25, OS50X0, OS25X25는 색도의 변화가 근소한 차 이를 보였지만, 자일리톨만 첨가된 젤리는 큰 색차지수를 나타내었다. 특히, S0X50은 결정이 생성되는 속도가 가장 빨라 급격한 색도 변화를 나타내었다.
설탕만 첨가한 젤리는 대부분 큰 값의 TPA 특성치(Fig. 3A-F)를 보였고, 설탕과 자일리톨이 각각 25%씩 혼합된 젤리에서 경도의 변화가 작았다. 이는 색차지수의 비교연 구에서와 마찬가지로 설탕과 자일리톨이 각각 25%씩 혼합 된 젤리가 시간의 따른 경도 변화에서 가장 안정한 상태를 유지하였다는 것을 알 수 있었다.
저장 기간이 지남에 따라 당 성분으로 자일리톨만 첨가 하였던 S0X50과 OS0X50 (Fig. 1)에서는 표면에 결정이 생성되는 변화를 보였다. 이는 설탕보다 용해도가 낮은 자 일리톨이 저장 기간 중 표면의 수분이 증발하면서 결정이 생성되는 것으로 생각된다.
경도(Fig. 3A)의 경우, 자일리톨만 첨가한 젤리의 경도가 가장 낮았으며, 설탕만 첨가한 젤리와 설탕과 자일리톨이 각각 25%씩 혼합된 젤리는 비슷한 수준을 보였다. 저장 기간이 길어질수록 경도는 모두 증가하는 경향을 보였으며, 자일리톨만 첨가한 S0X50과 OS0X50에서는 표면에 생성 된 결정의 크기가 점점 커지면서 3일 후에는 경도가 급격 하게 증가하는 경향을 보였다. 또한, 설탕만 첨가한 젤리와 설탕과 자일리톨이 각각 25%씩 첨가한 젤리 중, 유자박 올레오레진을 첨가한 시료의 경도가 더 빠르게 증가함을 알 수 있었다. 이는 저장 기간에 따라 표면의 수분이 증발 하여 표면의 경도가 높아진 것으로 생각된다. Fig. 3C에서 보이는 것처럼 모든 젤리의 응집성은 저장 기간이 길어질 수록 유의적으로 점차 감소하였으며, 자일리톨의 첨가량이 증가할수록 더 낮은 수치를 나타내었다. 유자박 올레오레 진과 설탕만 첨가한 젤리(OS50X0)는 저장 기간 동안 높은 응집성을 나타내었으며, 시간에 따른 응집성 변화율이 적 은 것으로 보아 젤리의 형태가 가장 잘 유지되었다고 생각 할 수 있다. 부착성(Fig. 3B)은 자일리톨만 첨가한 젤리에 서 높은 수치가 나왔는데, 처음에는 천천히 증가하다가 3 일 이후부터는 급격하게 증가하는 경향을 보였다. 부착성 이 응집성보다 큰 경우는 TPA 측정 시 probe에 시료 일부 가 부착되는 것을 의미하는데 자일리톨만 첨가한 젤리의 경우, 표면의 자일리톨 결정이 부서지면서 다른 젤리에 비 해 더 많은 양이 부착되어 큰 값이 측정되었다는 것을 알 수 있었다. 검성은 설탕의 첨가 여부에 따라 다른 결과를 나타내었는데, 설탕만 첨가한 젤리와 설탕과 자일리톨을 각각 25%씩 첨가한 젤리는 검성이 증가하였지만, 자일리 톨만 첨가한 젤리는 유의적으로 감소하였다(Fig. 3E). 이는 자일리톨 결정이 생성된 표면이 부서짐으로 인하여 낮은 값이 나타나는 것을 알 수 있었다.
요 약
본 연구의 목표는 유자박 올레오레진, 비타민, 미네랄이 첨가된 유자 젤리 제조 시 설탕 및 자일리톨의 함량 차이 가 유자 젤리의 외관 및 물성에 미치는 영향을 연구하는 것이다. 유자 젤리는 유자 착즙액에 젤라틴, 유자박 올레오 레진, 비타민, 미네랄을 첨가하고 이때 설탕 및 자일리톨의 조성을 각각 0, 25, 50%의 조건에서 제조하였다. 제조된 유자 젤리의 특성분석을 위하여 명도, 적색도, 황색도를 측 정하였고, 저장 기간에 따른 유자 젤리의 견고성, 점성, 탄 성, 점착성 변화를 측정하였다. 유자 젤리는 설탕의 첨가 비율이 높을수록 명도가 낮고 견고한 젤리가 제조되었고, 유자박 올레오레진을 첨가하였을 때 명도가 낮고 부드러운 젤리가 제조되었다. 유자 젤리는 저장 기간이 증가함에 따 라 설탕보다 자일리톨의 첨가 비율이 높은 시료에서 당 석 출 정도가 높았다. 결론적으로 설탕과 자일리톨의 비율이 각 25%일 때 유자 젤리의 외관 및 물성 변화가 최소화되 었다. 본 연구에서 확립한 유자 젤리 제조 방법은 유자박 의 활용성 제고 및 고부가가치 유자 가공품 개발을 위한 기초 자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
