로즈마리 추출물의 식용 응용

Abstract:로즈마리 추출물은 효율적인 항산화, 넓은 스펙트럼 항균, 고온 비분해 및 섭취에 안전한 등의 우수한 특성을 가지고 있어 육류 제품과 같은 식품산업에서 항산화 및 방부제로 사용될 수 있다.본 논문에서는 육가공품에 따른 로즈마리 추출물의 신선도 유지 및 품질 향상 효과를 요약하고, 로즈마리 추출물이 다른 천연 항산화제나 저장 환경과의 시너지 효과를 지적하여 로즈마리 추출물의 육가공품 적용 연구에 참고자료를 제공하고자 한다.

육류제품은 인류생활에서 없어서는 안되는 식품의 하나이지만 육류제품중의 지방과 단백질의 함량이 풍부하고 수분활성도가 높기때문에 가공, 저장, 운송 중 부패와 변질하기 매우 쉽다.육류의 품질을 보장하기 위해 항산화제와 방부제를 많이 사용하고 있으나 합성 항산화제와 화학 방부제의 안전성에 의문이 제기되고 있다.

현재, 점점 더 많은 학자들이 천연 항산화제와 방부제 연구에 관심을 갖기 시작했고, 육제품의 감각적 품질을 원하는 효과를 얻도록 할 수 있는 다양한 천연 식물 원천으로부터 일종의 항산화제와 방부제를 선택하는 것이 많은 학자들의 연구 과제 중 하나가 되었다 [1].로즈마리 추출물은 페놀, 산, 플라보노이드 등 주요 성분을 함유하고 있어 항산화 효과가 우수하며, 항산화 성질은 페놀성 화합물만 가지고 있는 것보다 훨씬 더 우수하며 [2], 동시에 로즈마리 추출물은 세균의 세포막의 투과성, 단백질 대사, DNA 복제에 영향을 미치고 세균의 대사를 방해하여 특정 세균성 효과를 발휘한다 [3].가공육제품에 로즈마리추출물을 첨가하면 육제품중의 산화반응을 지연시킬수 있을뿐만아니라 미생물의 생장을 억제할수 있다.따라서 로즈마리 추출물은 육가공품 연구에서 천연 항산화제 및 방부제로서 폭넓은 응용 가능성이 있다.

로즈마리 소개 1

로즈마리 (Rosmarinus officinalis L.)는 지중해 지역이 원산지이며, 1981년 중국과학원 식물연구소 베이징 식물원에서 처음으로 도입에 성공하여 현재 중국 여러 지역에서 대규모로 식재되고 있다.로즈마리는 약초와 향신료로 많은 주목을 받고 있으며 항산화, 항균, 항암, 항염증, 노화지연 등 다양한 생리기능을 가지고 있다.최근 연구자들은 로즈마리의 높은 항산화 특성 연구와 성분 분석에 힘을 쏟고 있다.돼지기름에 대한 30가지 향신료의 항산화성을 활성산소함량 (AOM) 방법으로 측정한 결과 로즈마리와 세이지가 가장 항산화성이 우수한 것으로 나타났다.로즈마리 추출물의 항산화 특성은 butyl hydroxy anisd (BHA)와 butylated hydroxy toluene (BHT)과 어느 정도 비슷하였다.로즈마리 추출물의 주요 항산화 성분은 rosmaric acid (그림 1a), rosmanol (그림 1b), carnosic acid (그림 1c) 및 carnosol (그림 1d) 이며, 이들의 항산화 효과는 총 폴리페놀 함량과 밀접한 관련이 있다 [4].현재 로즈마리의 항산화 효과는 지질자동산화의 연쇄반응을 차단하고, 활성산소를 제거하며, 싱글렛산소를 터트리며, 금속이온이나 유기산의 시너지 효과를 통합하는 능력 때문이라고 널리 알려져 있다 [5].

2로즈마리 추출 기술

로즈마리의 기존 추출기술에는 유기용매 추출, 증기증류, 마이크로파 추출, 초음파 추출, 초임계 CO2 추출 (SCDE) 등이 있다.로즈마리 휘발성 오일의 마이크로파 보조 추출 연구에서 마이크로파 전력 500 W, 처리 시간 125초, 물질-액체 비율이 12.3mL/g 일 때 추출률은 4.05%에 달했다 [6].

유기용매 추출, 수증기 추출 등 기존 추출 방법과 비교해 마이크로파 보조 추출이 더욱 효과적이다.최근에는 초음파 추출과 SCDE 가 연구자들의 광범위한 관심을 받고 있다.Wang Chunyan 등은 초음파 추출을 이용하여 들깻잎 frutescens에서 rosemarinic acid를 추출하였고 추출온도가 추출율에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Ge 홍상 등 8)은 반응표면방법론을 이용하여 초음파 추출의 최적조건인 에탄올 부피분율 72.29%, 물질-액비 1:10.05 (m/V), 초음파시간 51.27분, 초음파위력 200.55 W.최적 조건에서 Salvia divinorum과 rosmarinic acid의 총 생산량은 2.7%에 도달 할 수 있었다.장원청 등 9명은 SCDE 기술을 이용해 로즈마리 에센셜 오일과 항산화제를 한 번에 추출했으며, 얻어진 에센셜 오일은 항산화 활성 성분이 다량 함유된 순수 품질이었다.비량우 등 [10]은 SCDE 기술로 로즈마리로부터 평균 11.93%의 추출율로 항산화물질을 추출했다.Le Zhenqiao 등 11)은 SCDE에 의해 로즈마리로부터 항산화제를 추출하는 공정에 관한 연구를 수행한 결과, 추출을 위한 최적 공정 조건은 추출 케틀 압력 40 MPa, 온도 80 ℃, 물 첨가 20%, 추출 시간 2.5 h로 나타났으며, 최적 조건에서 제품의 총 수율은 7.2%로 나타났다.

3 로즈마리 추출물의 식용 응용 

육가공품 중 로즈마리 추출물의 항산화 및 방부제 효과 3.1

소시지 제품에 적용 3.1.1

소시지 육가공품은 육류와 동물성 지방을 갈아서 소금, 설탕, 발효제, 향신료 등을 섞어 만든 후 케이싱에 채우고 미생물에 의해 발효시켜 안정적인 미생물학적 특성과 대표적인 발효맛을 가진 육가공품을 만든다.소시지는 보관 중 빛이나 산화에 의해 변질되고 변색되기 쉬우므로 로즈마리 추출물을 소시지에 천연 항산화 물질로 첨가하면 된다.Sebranek et al [21]은 돈육 소시지에 대한 로즈마리 추출물, BHA 및 BHT의 항산화 효과를 비교하고, 저장 중 돈육 소시지의 thiobarbituric acid 반응성 물질) 값을 확인하였다.저장 중 돼지소시지의 thiobarbituric acid reactive substances (TBARs)와 겉보기 색도 지각적으로 확인하고 평가하였다.

그 결과 돈육 소시지의 저장 중 2 500 mg/L의 로즈마리 추출물의 항산화 효과는 BHA 및 BHT와 비교할 수 있었다.로즈마리 추출물, BHA 및 BHT를 첨가한 사전조리 냉동소시지의 TBARs는 저장 중 낮게 유지되었으며, 로즈마리 추출물을 첨가한 생냉동소시지의 TBARs 및 색도 변화는 BHA 및 BHT를 첨가한 생냉동소시지에 비해 유의적으로 낮게 나타났다.Wei-Wei 등 22)은 천연 항산화제를 첨가한 유화 소시지의 저장 중 색도 변화에 관한 연구를 수행하였으며, 그 결과 로즈마리 추출물 첨가에 따른 유화 소시지의 명도 (L*), 적색도 (a*), 황색도 (b*)는 안정된 수준으로 유지되었으며, 소시지의 색도 변화는 효과적으로 늦출 수 있었다.Jongberg 등 [23]은 녹차 추출물 (총 페놀성 화합물 500 mg/L)과 로즈마리 추출물 (총 페놀성 화합물 400 mg/L) 모두 지방산화를 위한 TBARs와 단백질 형성을 위한 carbonyls의 증가를 억제하는데 효과적이었다.Nassu 등 [24]은 양고기 소시지의 항산화 특성이 가장 우수한 것으로 0.05%의 로즈마리를 얻었다.Riznar 등 [25]은 로즈마리 추출물이 저장 중 치킨 소시지의 산화를 둔화시키고 호기성 세균의 성장을 억제한다는 것을 보여주었다.

햄 제품에 적용 3.1.2

햄 (Ham)은 신선한 고기의 뒷다리로 만든 햄 특유의 풍미를 가진 생육제품으로 소금에 절여 훈제, 발효, 건조시킨 것이다.햄 제품에 로즈마리를 첨가하면 햄 제품의 부패를 늦출 수 있고 육색 및 향 측면에서 햄 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

썬웨이칭 (Sun Wei-Qing) [26]은 쇠고기 및 돼지고기 절임햄의 냉장 냉동시 뚜렷한 색, 색소 함량, 지방산화의 TBARs, 단백질 산화의 carbonyl 형성 등을 확인하여 햄 제품에 대한 로즈마리의 색소 보호 및 항산화 특성을 조사하였고, 본 연구 결과 500-1,500 mg/kg 범위에서 로즈마리가 돼지고기와 쇠고기 절임햄에서 pigment nitrosyl hemochromogen의 지방 산화 및 분해를 유의적으로 억제하였다.본 연구를 통해 500-1,500 mg/kg 범위에서 로즈마리가 돼지고기와 쇠고기 슬라이스 햄에서 지방의 산화와 색소인 nitrosyl hemochromogen의 분해를 유의적으로 억제하고, 슬라이스 햄의 뚜렷한 적색을 효과적으로 개선할 수 있음을 알 수 있었다.로즈마리의 효과적인 색소 보호와 항산화 효과를 유지하려면 그 복용량이 소고기는 1,000 밀리그램/kg, 돼지고기는 500 밀리그램/kg을 초과하지 말아야 한다.Liao, C. 등 27)이 건조 처리된 햄 표면에 로즈마리, 차폴리페놀, VE를 살포한 결과, 차폴리페놀, 로즈마리, VE의 과산화물값은 각각 21%, 51%, 23% 감소하였고, TBARs 값은 4개월 후, 차폴리페놀, 로즈마리, VE의 과산화물값은 각각 21%, 51%, 23% 감소하였으며,그리고 TBARs 값은 공시통제구에 비해 각각 12%, 57%, 36% 감소하였다.

양념육 제품에 적용 3.1.3

양념육류는 생고기에 양념과 양념을 넣고 물로 조리해 만든 조리육류로, 제품이 부드럽고 맛이 풍부해 보관하기에 적합하지 않다.로즈마리를 넣으면 양념육 제품의 보관 문제를 해결할 수 있다.지아나 등 (28)은 레드 커런트 적색색소를 색조간장 소고기에 첨가하고, 로즈마리, 정향 및 계피 추출물을 첨가하여 간장쇠고기 육수에만 첨가하고, 육수를 색보호제 운반체로 사용하여 간장 소고기에 염장 및 조리한 후 담가, 저장기간 동안 pH 값, 적색도 값, 색소 잔류율을 확인하고 간장 소고기에 대한 조직학적 평가를 수행하였다,로즈마리의 색조 보호 효과가 시중 색조 보호제 군과 정향 추출물보다 유의적으로 우수한 것으로 나타났다.시중에서 판매되고 있는 색조보호제와 정향추출물에 비해 로즈마리의 색조보호효과가 유의적으로 우수한 것으로 확인되었다.

다른 육류 제품에의 응용 3.1.4

로즈마리 추출물은 다양한 육류 제품에 천연 항산화제와 방부제로도 사용될 수 있다.Liu Qian 등 29)이 BHA를 대조구로 한 냉장 보관된 쇠고기 미트볼에서 로즈마리, 정향 및 계피 추출물의 미생물 변화와 항산화성을 조사한 결과 세 가지 향신료 중에서 로즈마리가 가장 우수한 항산화성을 보였으나, 항산화성은 BHA에 비해 약간 나쁜 것으로 나타났다.Yin Yan 등 30)은 로즈마리 추출물이 조리된 돼지고기 패티에서 지방 산화와 미생물 성장을 억제하고, 색상과 식감을 어느 정도 개선시켰다.니센 등 (Nissen et al.)은 로즈마리 추출물을 조리한 돼지고기 패티에 첨가한 것이 포도 껍질, 차, 커피 추출물보다 항산화 특성이 더 우수하다는 것을 증명했다.Doolaege 등 32)은 로즈마리 추출물이 돼지간페이트의 지질산화를 지연시키는데 효과적임을 증명하였으며, 로즈마리 추출물의 첨가가 아질산나트륨의 양이 120 mg/kg에서 80 mg/kg으로 감소하는 것을 동반하였을 때 돼지간페이트의 항산화수준과 색안정성은 크게 변화하지 않았다.

육류 내 항산화제와 로즈마리 추출물의 시너지 효과 3.2

단 항산화제의 항산화 특성은 제한적이며 종종 육류 제품의 항산화 요구량을 충족시킬 수 없습니다.로즈마리 추출물과 일부 천연 항산화제를 혼합한 항산화제는 강한 시너지 효과가 있으며, 신선도 유지, 색소 보호, 세균 억제, 육가공품의 맛 변화 등에 효과적인 것으로 나타났다.Djenane et al. [33]의 항 산화 효과를 조사 VC과 조합 되어 α-tocopherol, 타우린, 스 테 이크와 로즈 마리 추출 물에었다.

로즈 마리 추출 물과 VC의 항 산화 조합은에 가장 효과적인 것으로 밝 혀의 산화 속도를 줄이고 방류 한 지질 peroxidation, α의 조합의 항 산화 효과는 동안-tocopherol과 VC에 테 이크는 다른 두 조합의 그것보다 훨씬 낮다.Georgantelis 등 34)은 4 ℃에서 로즈마리 추출물과 키토산을 첨가한 돈육 소시지의 유통기일이 돈육 소시지보다 2배 길었으며, 항산화제 조합에 따른 항균 및 항산화 효과가 우수한 것으로 나타났다.산체스-에스칼란테 외 [35]도 아스코르브산과 결합한 로즈마리가 쇠고기 패티의 지방 산화 과정을 지연시키는 데 효과적임을 보여주었다.이러한 결과는 로즈마리 추출물의 항산화 효과를 천연 항산화제와 병용하여 육류 응용에 큰 가능성이 있음을 시사한다.

육가공품 내 포장방법에 따른 로즈마리 추출물의 시너지 효과 3.3

육가공품에 대한 로즈마리 추출물의 항산화 효과는 저장방법에 따라 증진시킬 수 있다.Ying, Lisa et al. [36]은 산소가 조절된 포장재와 로즈마리가 돼지고기의 색안정성 및 항산화성에 미치는 영향을 조사하였고, 로즈마리가 돼지고기에 미치는 항산화 및 색보호 효과는 산소가 조절된 포장재의 영향을 받는 것으로 나타났다.로즈마리와 산소 규제 포장의 결합은 돼지 지방의 산화 과정을 더 효과적으로 지연시킬 수 있습니다.리다후 등 (37)은 로즈마리가 도핑된 대두분리 단백질을 이용하여 활성단백질 필름을 준비하여 단백질 필름이 고산소조건 포장하에서 신선돈육의 색변화 및 항산화 안정성에 미치는 영향을 조사하였으며, 본 연구에서는 로즈마리를 함유한 단백질 필름이 고산소조건 포장하에서 돈육에 대한 로즈마리의 항산화 활성을 유의적으로 증가시켰다.Parks et al [38]은 로즈마리가 산소조건 포장육제품에서 지질산화를 억제할 수 있음을 보여주었다.Huo 등 [39]은 로즈마리 추출물과 진공포장의 병용이 지방산화로 인한 돼지고기의 품질악화를 조절하는데 효과적임을 발견하였다.Seydim et al[40]은 분리한 달걀 흰자 필름 포장이 육가공품 중 로즈마리 추출물의 항균 활성을 향상시킨다는 것을 보여주었다.

4 결론

식품의 안전성은 가장 큰 관심사로 소비자들은 친환경, 천연, 무공해 건강식품을 찾고 있다.로즈마리 추출물은 항산화 및 항균 효과가 있으며 무독성, 무해한 것으로 입증되어 개발 가능성이 크고 시장 전망이 넓은 천연 항산화 자원이다.로즈마리 추출물은 지방과 단백질의 산화를 늦추고 육류제품중의 미생물의 생장을 억제할뿐만아니라 육류제품에 일정한 풍미를 부여하고 색의 안정성을 유지할수 있다.

동시에, 로즈마리 추출물을 육류 제품에 적용하는 데는 몇 가지 제한이 있습니다.첫째, 현재 로즈마리의 활성성분 추출, 분리 및 정제에 대한 연구가 완벽하지 않아 육가공품 중 로즈마리 추출물의 원가가 높아지고 있다.둘째, 로즈마리 추출물의 육가공품에 대한 항균 및 살균 효과에 대한 연구가 상대적으로 적다.마지막으로 로즈마리 추출물의 유효성분, 구성관계 및 작용기전은 아직 불분명하다.따라서 육가공품에 로즈마리를 적용할 수 있는 이론적 근거를 마련하기 위해서는 로즈마리에 대한보다 심도 있는 연구가 필요하며, 로즈마리의 의료적 · 보건적 가치도 고려할 수 있다.앞으로 로즈마리가 육가공품에 널리 활용될 것으로 기대된다.

참조:

[1] 카레 L, 로페즈 K, 게티 K J K 등.육류와 가금류 제품에 함유된 천연 항산화제.Meat Science, 2013, 94(2):220-227.doi:10.1016/.meatsci.2013.01.007.

[2] HERNANDEZ-HERNADEZE, PONCE-ALQUICICAE, LEGARRETA G I 등이 있다.항산화 효과 로즈마리 (Rosmarinus officinalis L.)와 오레가노 (Origanum vulgare L.) 추출물이 모델 생돈육의 TBARS 및 색도에 미치는 영향 (J.Meat Science, 2009, 81(2):410-417.DOI:10.1016/j.Meatsci.2008.09.004.

쑨루이, 왕징차오, 리홍타오 등 (3)rosemarinic acid의 항균기전 연구.청도학회지 2005, 18(4):41-45.

[4] 장휘연, 공백화, 손수.향신료 추출물의 항산화 활성 및 작용방식.식품과학, 2010, 31(5):111-115.

[5] 시징, 왕진메이.동물성 식품에서 천연 항산화제 로즈마리의 응용 [J. 식육연구, 2009, 23(2):80-83.

[6] 왕나이신. 마이크로파를 이용한 로즈마리 [J] 로부터 휘발성 오일 추출. 석유공학, 2011, 29(2):58-59.

[7] 왕춘옌, 류아이원, 천신 등.초음파법에 의한 들깻잎 (Perilla frutescens)의 로즈마린산 추출조건에 관한 연구 (J.광동화학공업, 2010, 37(11):41-42.

[8] 게홍샹, 야오환환, 장롱루이 등.초음파로 rosemarinic acid와 rosmarinic acid 동시 추출 [J.외식산업, 2012, 33(5):3-6.

[9] 장원청, 장하이타오, 정렌후안 등.로즈마리의 에센셜 오일과 항산화제의 추출 및 성분분석.로즈마리로부터 에센셜 오일과 항산화제의 추출 및 성분분석.시젠 구오지안, 2011, 22(11):2723-2725.

[10] 비량우, 자오즈둥, 이동미 외.초임계 이산화탄소 추출에 의한 로즈마리로부터 항산화제와 에센셜 오일의 종합 추출.임업화학과 산업, 2007, 27(6):8-12.

[11] 르젠챠오, 류웬메이.천연 로즈마리에서 항산화제의 초임계 이산화탄소 추출.식품산업과학과, 2010, 31(2):283-285.

[12] 웅화, 마리, 파이즈 메이.유기용매에 의한 생강의 유효성분 추출. 중국양조, 2006, 33(4):86-87.

[13] DONG Wen-Bing, ZHANG Jian-Hua.로즈마리의 에센셜 오일의 제조와 화학적, 성분적 특성.북서경공업연구소 논문집 1995, 13(4):68-73.

[14] 양해린, 루시잉, 양생리 등.로즈마리에서 항산화제의 추출.천연물 연구 개발, 2002, 14(4):20-23.

[15] BOUSBIA N, VIAN M A, FERHAT M A 외.로즈마리 잎에서 에센셜 오일에 대한 두 가지 분리 방법의 비교:hydrodistillation과 microwave hydrodiffusion and gravity[J].식품화학, 2009, 114(1):355-362. DOI:10:1016/j.foodchem.2008.09.106.

[16] 펑니안핑, 판광핑, 우춘란 외.[공학] 마이크로파 추출기술의 응용-한의학 (漢醫學)의 추출을 중심으로-(硏究)세계과학과 기술, 2002, 4(2):49-52.

[17] 장쯔핑. 다당류 연구에서 마이크로파 보조 추출 기술의 응용 [J]. 한약학, 2006(4):630-632.

[18] 에레라 m c, 카스트로 m d l d. 액체 크로마토그래피 분리에 앞서 딸기에서 초음파를 이용한 페놀 성분 추출 및 광 다이오드 배열 자외선 detetion[J].한국크로마토그래피학회지 A, 2005, 1100(1):1-7.DOI:10.1016/j.chroma.2005.09.021.

[19] 싱지, 장디안루이, 장수훈 외.column chromatography와 연계한 초임계 유체 추출에 의한 Cordyceps militaris 로부터의 키틴 제조의 새로운 공정에 관한 연구 (a new process for chitin from Cordyceps militaris by supercritical fluid extraction with column chromatography)한약학회지 2005, 40(23):1804.

[20] 주카이, 마오리안산, 주신바오.에센셜 오일의 초임계 CO2 추출과 링지 바닐라의 화학성분 [J.정밀화학공업, 2005, 22(9):681-684.

[21] 돼지고기 소시지의 상대적 항산화 효과를 위한 천연 로즈마리 추출물과 BHA/BHT의 비교 (SEBRANEK J G.식육과학, 2005, 69(2):289-296.doi:10.1016/j.meatsci.2004.07.010.