코코아가공품이나 초콜릿은 영양적으로 고에너지 식품이며 간식이나 후식으로 과다하게 섭취할 경우 비만이나 다른 부작용이 있음에도 불구하고, 건강에 유익하다는 인식이 점차 확산되고 있다. 그럼에도 불구하고 코코아가공품이나 초콜릿의 건강에 유익성은 코코아가공품, 초콜릿의 코코아로 부터 얻어지는 폴리페놀류와 그 항산화능에 있다. 이 연구에서는 코코아자체의 폴리페놀류와 그 항산화능보다는 실제로 사람들이 날마다 먹는 제품에서의 폴리페놀류와 그 항산화능과 연관성을 연구하고자 하였다. 그러나 수많은 폴리페놀류가 존재하고, plant-derived product의 폴리페놀류의 정량과 항산화능의 분석에 관한 표준화된 방법이 아직 확립되지 않아 연구에 어려움이 있으며, 더구나 이 연구에서는 코코아함량에 대한 정확한 정보를 제공하는 제품이 많지 않았다. 그러므로 이 연구 결과의 약간의 불확실한 결론은 당연한 것으로 보인다. 코코아 추출물에서 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량이 가장 높은 군은 코코아함량이 가장 높은 것으로 추정하는 다크초콜릿이었다. 코코아 추출물의 epicatechin은 정량적으로 catechin보다 높았으며, 다크초콜릿에서 그 함량이 가장 높았고, 다크초콜릿에서만 epicatechin gallate, caffeic acid, quercetin 등이 소량 검출되었다. 항산화능은 밀크초콜릿과 다크초콜릿이 코코아믹스와 초코시럽과는 유의하게 높았고, 밀크초코릿과 다크초콜릿의 비슷한 항산화능을 보였으며, 이 결과는 더 정밀하고 확실한 항산화능 실험법의 확립의 필요성을 보여준다. 이 연구의 결과는 코코아로 만들어지는 초콜릿이 항산화능이 있음을 암시하며, 건강과의 관련 있음의 가능성을 나타내었다.
본 연구는 코코아빈 가공과정에서 발생되는 부산물(by-product)인 코코아빈 허스크의 기능성식품소재로써 가능성과, 소시지의 냉장보관 중 저장성에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 코코아빈 허스크 분말 추출물의 항산화활성을 알아보고, 코코아빈 허스크 분말을 첨가한 소시지(0, 0.25, 0.5, 1, 1.5, 2%, ascorbic acid 0.2%)를 제조하여 15일간(0, 5, 10, 15 일) 품질특성 변화를 살펴보았다. 카카오빈 허스크 분말 추출물의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 126.6 mg TAE/g와 80.19 mg QUE/g으로 측정되었으며, DPPH 라디칼 소거활성 IC50은 44.28 ㎍/mL, ABTS+ 라디칼 소거활성 IC50은 112.26 ㎍/mL으로 높은 항산화활성을 확인했다. 소시지의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거활성은 코코아빈 허스크 첨가량에 따라 높아졌다(p<0.001). 저장 기간 동안 코코아빈 허스크 분말 첨가량이 증가할수록 pH 상승, redness 변색, 지질산화, 단백질변패, 조직감 변화 등과 같은 품질저하에 대한 억제효과를 나타냈다(p<0.05). 특히 1% 소시지는 ascorbic acid 소시지와 유사한 지방산패(TBARS) 및 단백질변패(VBN)를 억제하는 것으로 나타났다. 그러나, 생균수 측정에서는 실험군 간 유의적인 차이가 없었다. 관능적 특성에서는 향미기호도와 전반적인 기호도를 증가시켜 0.5%와 1% 첨가 소시지가 가장 높은 점수를 받았다. 결론적으로 코코아빈 허스크를 소시지에 1% 첨가할 경우 페놀화합물 함량, 항산화활성, 지질산화 및 단백질 변패 억제 효과를 향상시킴으로써 소시지의 가치를 높일 수 있으며, 코코아빈 허스크는 기능성식품 소재로써 이용 가능성이 높다고 생각된다.
본 연구는 coconut oil 분별유를 사용하여 코코아 버터 대체유지를 개발하고자 하였으며, RP-HPLC 및 지방산 분석을 수행하여 그 결과를 commercial CBR와 비교하였다. TAG의 PN 분석결과, 코코아 버터 대체유지에서 전체 TAG의 93.08%가 PN=40~48에 포함되었고, commercial CBR는 94.11%이었다. 지방산조성 분석결과, commercial CBR와 코코아 버터 대체유지의 불포화지방산이 차지하는 비율은 각각 18.68%와 17.39%로 유사하였다. 두 유지 모두 지방산 중 가장 높은 비율을 차지하는 지방산은 palmitic acid로 코코아 버터 대체유지에서 46.03%, commercial CBR에서 47.75%이었으며, TAG의 sn-2 위치에서 불포화지방산의 비율은 각각 23.22%와 16.06%로 코코아 버터 대체유지가 높았다. 두 유지 모두 $30{\sim}45^{\circ}C$ 온도 구간에서 급격한 용융곡선을 가짐으로써 코코아 버터 대체유지로서의 특성을 가지고 있었다. Polymorphic form 분석결과, 제조된 코코아버터 대체유지와 commercial CBR에서 $4.24{\AA}$과 $3.83{\AA}$에서 short spacing을 나타내며, ${\beta}'$ 형태의 결정형을 나타내었다.
초콜렛의 주요 고체성분인 설탕과 코코아 현탁액의 용융상태에서의 유동특성을 Haake회전점도계로 측정 분석하였다. 두 현탁액 모두 실험 농도에서 항복응력을 가졌으며 낮은 전단속도에서는 rheopexy, 높은 전단속도에서는 thixotropy 성질을 나타내었다. 현탁액의 유동특성은 변형된 Casson식으로 분석되었으며 Casson viscosity와 yield value는 설탕과 코코아 입자의 농도가 증가함에 따라 증가하였으며. Casson viscosity는 고체성분의 입도가 커짐에 따라 설탕 현탁액에서는 감소하였고 코코아 현탁액에서는 증가하였다. Casson yield value는 고체성분의 입도가 커짐에 따라 설탕 현탁액에서 는 감소하였고 코코아 현탁액에서 는 변화가 거의 없었다. 따라서 초콜렛의 유동성은 관능적으로 바람직한 범위 내에서 설탕 입도는 크게 하고 코코아 입도는 작게 함으로써 개선되어질 수 있을 것으로 판단되었다.
역마이셀-효소반응계에서 팜유와 스테아르산으로부터 Rhizopus arrhizus 리파제의 에스테르교환 반응에 의한 코코아 버터 대용지 생산을 위한 연구를 실시하였다. HPLC를 이용하여 각 트리글리세리드의 정성 및 정량분석을 행하였다. 트리올레인과 스테아르산의 모델반응에서 Aerosol OT에 대한 물의 몰비율을 변화시켰을 때 그 비가 10일 때, 30mM 트리올레인에 대하여 3배의 스테아르산을 첨가했을 때 최대의 전환율을 보였다. 또 pH는 7.5, 온도는 $50^{\circ}C$에서 최대의 전환율을 보였다. 팜유와 스테아르산을 기질로 이용하였을 때는 팜유내의 POP, POO, SOO가 줄어든 반면 POS와 SOS가 생성, 증가되는 경향을 보였다. 본 연구에서 얻은 코코아 대용지의 POP. POS, SOS 등 트리글리세리드 조성은 시판되는 코코아 대용지보다 천연코코아 버터의 조성과 더욱 유사하였다.
본 연구에서는 국내에서 시판되는 코코아 분말로부터 polyphenol 분획물의 다양한 in vitro 항산화활성을 조사하였다. 코코아 80% 메탄올 추출물로부터 분리한 0.01N 염산, 에틸아세테이트 및 산성 메탄올 분획물의 총 페놀화합물 함량은 각각 19.25, 202.24 및 295.83 mg/g이었다. 코코아 용매분획물의 DPPH 라디칼 소거활성을 농도의존적인 경향을 보였으며, ABTS 라디칼 소거활성은 산성 메탄올 분획물에서 가장 높은 활성을 보였다. 0.01 N 염산, 에틸아세테이트 및 산성메탄올 분획물의 농도 1,000 ${\mu}g/mL$에서 환원력은 각각 0.44, 3.15 및 3.87이었다. $\beta$-carotene 표백저해 및 자동산화억제에 대한 코코아 용매분획물의 활성은 산성 메탄올, 에틸아세테이트 및 0.01 N 염산 분획물 순이었으며, 에틸아세테이트와 산성 메탄올 분획물의 농도 1,000 ${\mu}g/mL$에서 $\beta$-carotene 표백저해활성은 각각 58.97과 60.18%로 유사한 활성을 보였다. 따라서 이 실험의 결과로 볼 때, 코코아 함유 제품은 내재 polyphenol 성분으로부터 기인되는 우수한 항산화 활성으로 인해 노화관련 질병을 예방/억제할 수 있는 매우 유용한 식품 소재로서 그 활용가능성이 우수할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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