가리비·톳 죽의 품질 특성 및 항산화 활성

Ⅰ. 서 론

톳(Sargassum fusiforme)은 한국과 일본의 해안지역에 널리 분포하는 모자반과에 속하는 갈조류로서 다년생 바다 식물이다(Moon, 2015). 전통적으로 톳은 한국과 일본에서는 식용으로 널리 사용되는 해조류로서 우리나라에서는 곡물이 귀한 제주도에서는 보릿고개시절 톳밥으로 배고픔을 채워준 구황작물이었고, 일본에서는 궁중의 연희식(延禧式)의 식재료로 사용될 만큼 귀한 작물이었다(Lee et al., 2016). Moon(2004)에 의하면 톳은 천연정미성분인 글루탐산과 아스파탐이 풍부하게 있을 뿐만 아니라, 칼슘, 마그네슘, 요오드, 비타민 A 및 식이섬유를 풍부하게 함유하고 있고, 톡톡 씹히는 질감 때문에 영양과 관능적 특성을 두루 갖춘 우수한 식자재라 할 수 있다(日本 文部科学省, 2010). 아울러 항고지혈증(Cui et al., 2019), 항콜레스테롤 및 항응고(Shin, 2013), 항산화(Kim et al., 2013) 및 항암(Park et al., 2005) 등의 건강기능적 특성이 밝혀지면서 일반식품을 넘어 건강식품, 의약품 및 화장품 등 다양한 분야에서 사용되는 매우 유망한 해조류로서 그 진가를 인정받고 있다(Baek et al., 2013, Meinita et al., 2021).

해만가리비(Argopecten irradians)는 가리비과 Pectinidae에 속하며, 현재 한국, 중국, 일본을 포함한 다수 국가에서 가리비의 많은 종이 양식되고 있다(Kim et al., 2010). 가리비는 지방함량이 적고 단백질이 풍부하며, taurine, choline, 다당류 및 eicosapentaenoic acid(EPA), docosahexaenoic acid(DHA) 등의 오메가-3 지방산과 Ca, Mg, I 등의 각종 미네랄과 비타민을 풍부하게 함유하고 있다(Linsheng et al., 2006, Oh et al., 2003, Xiao et al., 2020). 아울러, 감칠맛을 주는 glutamic acid, aspartame 등의 정미 아미노산과 글리코겐 역시 풍부하게 함유하고 있으며 가리비에 다량 함유된 글리코겐은 맛의 지속성, 복잡성, 감칠맛, 부드러움 등을 강화하고, 강한 단맛을 주며, 기호성을 증대시킨다 (Watanabe et al., 1990). 가리비의 독특한 맛으로 인해 프랑스나 이탈리아에서 날 것이나 살짝 구운 것을 레몬즙을 뿌려 먹는 ‘카르파치오’ 등 전 세계적으로 다양한 방법으로 조리되고 있다(Anonymous, 2019).

전통 식문화 중 간편하게 먹을 수 있고 소화가 용이한 곡물을 베이스로 한 죽은 고려 이전의 문헌에도 나타나며 역사와 더불어 계속 개발되었다(Shin and Cho, 1996, Kim et al., 2021). 죽은 여말선초(麗末先初), 비예백요방(備預百要方)에서 음식을 이용한 치료법인 식치의학(食治醫學)이라는 관점(Oh, 2012)과 약식동원(藥食同源) 사상으로 이어져 노인의 질병 예방과 질병 치료 목적인 약선죽(藥膳粥) 식이요법으로 발전하였다(Kim and Ji, 2017). 최근 죽이 아프거나 소화가 안되는 사람들만 먹는 음식이 아닌, 평상시 하나의 메뉴로 즐기는 ’일상식’ 반열에 들기 시작하였다(Anonymous, 2023). 이와 함께 우리나라 경제 성장이 여성의 사회 참여 증가 추세로 이어지면서 가정간편식(Home Meal Replacement, HMR)인 즉석조리 식품 시장의 규모도 커지면서 간편 죽 시장도 동반 성장하게 되었다(Oh et al., 2021). 국내 간편 죽 시장 규모는 2018년 788억 원에서 2019년 1,249억 원으로 거의 2배가 되었고, 2022년도에는 코로나 확산의 영향으로 1700억 원대로 성장한 것으로 추정하였다(Anonymous, 2020a, Anonymous, 2020b).

한편, 우리나라는 2024년 기준 고령사회이고, 2025년부터는 초고령사회 진입을 눈앞에 둔 상황에서 소화율이 조절된 고형식품이나 점도가 조절된 유동식 등의 죽이 고령친화식품을 대표함으로써 간편 죽 시장은 한층 더 성장할 것으로 전망이 된다(Korea Rural Economic Institute, 2019). 한편 톳을 이용한 식품개발 연구로는 톳 첨가 흰찰쌀보리죽(Lee, et al., 2016), 고둥죽(Moon, 2004), 쿠키(Kim et al., 2010), 술기덕(Lee and Kim, 2011), 절편(Pyun et al., 2012), 열무김치(Moon and Lee, 2011), 제빵의 물성 및 관능 품질(Oh and Choi, 2008) 등이 있었고 가리비를 이용한 제품 개발로는 국내산 참가리비를 이용한 고부가가치 통조림의 제조 및 품질 특성(Kim, 2020)이 있었지만, 톳과 가리비를 혼용하여 사용한 식품개발 연구는 찾아볼 수 없었다.

따라서 본 연구에서는 식품학적, 영양학적, 건강기능적으로 우수한 해양유래 수산자원인 톳과 가리비를 이용하여 우리나라 전통죽의 형태로 개발함으로써 수산자원의 생산과 발전을 유도하며 아울러 죽 제품의 다양화, 고급화 및 활성화를 가속화하고자 한다. 이를 위해 톳 및 가리비를 첨가하여 제조한 죽의 이화학적, 영양학적 품질특성과 항산화 활성에 대하여 분석하였다.

Ⅱ. 연구 방법

2. 가리비와 톳 첨가 죽의 제조

가리비와 톳을 첨가하여 만든 죽의 제조방법은 [Fig. 1]과 같다. 가리비는 물로 깨끗이 씻은 후 30분간 해감하고 찜기에 올린 후 물이 끓기 시작하면 5분 뒤 불을 끄고 실온에서 5분간 방냉 후 가리비 살을 꺼내어 3mm 정도 잘게 다진 후 사용하였다. 톳은 흐르는 물로 2-3번 세척 후 찬물에 2시간 정도 담궈 두었다가 체에서 30분간 물기를 빼고 3분간 자숙한 다음 3 mm 정도로 잘게 다진 후 사용하였다. 쌀은 3회 수세하여 물로 6시간 정도 불린 다음 1시간 정도 체에서 물기를 빼고 사용하였다. 죽을 끓이는데 사용된 쌀과 물의 비율은 1:9로 취사하였다. 가열 과정은 일정한 온도에서 15분간 유지되었으며, 실험군의 경우 가열 10분경과 후 가리비와 톳을 첨가하여 제조하였다.

[Fig. 1]

Processing process diagram of the added porridge with added Scallop (Argopecten irradians) and Hijiki (Sargassum fusiforme).

Ⅲ. 연구 결과

1. 톳과 가리비가 첨가된 죽의 일반성분 및 에너지 분석

무첨가 쌀죽(Control=RP: 쌀 100%), 톳 첨가 쌀죽(RHP: 쌀 80%+톳 20%), 가리비 첨가 쌀죽(RSP: 쌀 60%+가리비 40%) 및 톳과 가리비 첨가 쌀죽(RHSP; 쌀 40%+톳 20%+가리비 40%)의 100g 당 일반성분 함량 및 에너지를 분석한 결과는 <Table 1>과 같다. 톳+가리비 첨가 RHSP의 수분함량과 회분(무기질)이 각각 88.92g/100g 및 0.32g/100g으로 가장 높았으며 다음으로 RSP, RHP 및 RP 순으로 나타났다(P<0.05). 이는 쌀의 함량을 줄인 대신 원물인 톳과 가리비가 들어감에 따라 수분함량과 회분이 증가한 것이고, 탄수화물은 감소한 것이다. 국가표준식품성분표(Rural Development Administration, 2024)에 따르면, 톳과 가리비의 회분은 100g 당 각각 4.6 g과 1.8g 상당량의 미네랄을 함유하고 있다. 아울러, RHSP가 가장 많은 단백질 함량을 보유하고 있으나 지방은 가리비 죽인 RSP를 제외한 3종의 죽 모두에서 0.1g 이하의 매우 적은 함량을 나타내고 있다. 국가표준식품성분표(Rural Development Administration, 2024)에 따르면, 쌀, 톳 및 가리비의 100g 당 단백질과 지방함량은 각각 6.81/1.05g, 1.9/0.4g 및 17.6/1.9g이다. 4종 죽의 에너지는 톳+가리비 첨가 RHSP에서 42.8kcal로 가장 낮게 나타났으며 RSP, RHP 및 RP의 순으로의 증가 되었다(<Table 1> 참조). 이는 죽에 사용된 쌀의 양 즉, 탄수화물의 함량과 직접적으로 관련된 것으로 사료된다. 즉, RHSP는 쌀로만 제조된 쌀죽 RP에 비하여 0.64배 낮은 칼로리 수치를 보였다. 또한 Kim et al. (2021)은 조선시대 고문헌에 등장하는 죽종류 중 현대인의 건강식으로 활용 가능한 21종 죽의 영양소 분석·비교 중 죽 1회 분량 기준(200g) 에너지 범위가 164.41-555kcal로 보고하였지만, 본 연구에서는 42.8-66.6kcal/100g로 매우 낮은 저열량으로 나타났다. 그러나 총 무기질 함량을 의미하는 회분이나 단백질 함량은 상대적으로 높기에 본 연구의 결과 RHSP는 저열량 고영양식(미네랄)으로서 평가된다.

<Table 1>

Proximate composition and energy of the porridge with added scallops (Argopecten irradians) and hijiki (Sargassum fusiforme)

2. 톳과 가리비가 첨가된 죽의 주요 미네랄 함량 분석

시험구의 죽 4종에 대한 다량미네랄인 칼슘(Ca), 칼륨(K) 및 마그네슘(Mg) 함량은 RP, RHP, RSP, RHSP 순으로 높았다(<Table 2> 참조). 즉, 시료의 쌀 함유량이 적게 포함될수록 미네랄 함유 수치는 높게 나왔다.

<Table 2>

Macromineral (Ca, K, Mg and Na) and micromineral (Fe and Zn) contents of the porridge with added scallops (Argopecten irradians) and hijiki (Sargassum fusiforme)

칼륨의 경우 RP6.1mg/100g), RHP(12.9mg/100g), RSP(26.9mg/100g), RHSP(34.1mg/100g) 순으로 나타났지만, RP 대비 RHP는 2배 이상, RSP는 4.3배, RHSP는 약 5.7배로 나타났다. 칼슘 또한 RP(2.4mg/100g) 대비, RHP(7.2mg/100g)는 약 3배, RSP(9.3mg/100g)는 약 4배, RHSP(10.9mg/100g)는 4.5배 이상 높았다. 마그네슘의 경우도 RP(1.9mg/100g), 대비 RHP(3.2mg/100g)는 약 1.7배, RSP(7.2mg/100g)는 약 4배, RHSP(8.0mg/100g)는 약 4.2배로 높게 나타났다. 나트륨(Na)도 RP(5.4mg/100g) 대비 RSP(25.9mg/100g)는 약 4.7배 이상, RHSP(32.0mg/100g)는 6배 정도 높았으며, RSP(25.9mg/100g)와 RHSP(32.0mg/100g)의 나트륨 차이는 RSP(가리비 40%)와 RSHP(톳 20%+가리비 40%)의 첨가량에 따른 차이에 기인한 것으로 사료된다. 한편 2020년 한국인 영양소 섭취기준에 따르면 나트륨은 체내 항상성 및 생리 기능에 필수 요소이며, 세포 내·외부의 삼투압 조절 및 체액량 유지와 수분 균형을 이루는 역할과 신경, 근육조직에서 활동 전위 생성에 필수적 요소로 체내 많은 완충계 구성 및 신장에서 산염기 균형에 기여한다 하였다(Anonymous, 2020c). 미량미네랄 중 철(Fe)은 RP와 RHP에서는 검출되지 않았고, RSP와 RSHP는 0.4mg/100g으로 동일하였다. 아연(Zn) 함량은 RSP(1.0mg/100g)가 가장 높게 나타났으며, RSHP(0.5mg/100g) 대비 두 배 높은 수치를 보였다. Cho et al. (2020)에 따르면, 시판되고 있는 영유아식 88건의 미네랄 함량 평가 보고에서 전체 간편 이유식에 대한 무기질 함량의 평균은 철(0.30±0.72mg/100g), 아연(0.25±0.19mg/100g), 칼슘(6.14±5.35mg/100g), 마그네슘(5.35±3.59mg/ 100g)이었다. 본 연구의 결과 RSP, RHSP는 둘 다 영유아식의 평균보다 높았고, 아연(0.25±0.19mg/ 100g)의 경우 RSP(1mg/100g)는 4배, RSHP(0.5mg/ 100g)는 2배 정도 더 높은 수치를 보여 영유아식으로의 가능성을 보였다. 일반적으로 미네랄 등의 미량 성분 중 칼슘이 부족하면 골다공증, 동맥경화가 발생하고, 칼륨 부족 시 뇌암, 고혈압, 철이나 요오드가 부족 시 빈혈, 성장 장애, 갑상선 호르몬 기능 이상, 마그네슘 부족 시 뼈의 발육과 형성 이상, 협심증, 신부전, 혈전 등이 나타난다(Kim et al., 2014; Kim, 2005; Tardy et al., 2020). Kim(2000)에 따르면 톳의 영양성분에는 Ca 함유량이 우유의 14배, 감자의 7백 배이며 Fe은 우유의 55배, 감자의 30배이다. 또한 K 함유량은 우유의 30배, 감자의 35배가 넘는다. 한편 일본톳협의회(日本ひじき協議会)에 의하면 일본에서는 쇼와(昭和) 59년(1984년)부터 9월 15일(구 경로의 날)을 톳의 날로 정하여 국민 건강식품으로 섭취를 권장하고, 학교 급식에도 주 2-3회 권장하고 있다.

3. 톳과 가리비가 첨가된 죽의 염도 및 당도 분석

톳과 가리비를 첨가한 죽의 염도 및 당도의 측정 결과는 <Table 3>에 제시하였다. 염도는 RHSP(0.47%), RP(0.43%)로 나타났지만 유의적인 차이는 없었다(p>0.05). 그러나 RSP(0.37%), RHP (0.30%)는 유의적인 차이가 있었다(p<0.05). RSP(0.37%)의 염도는 RHSP(0.47%)에 비해 낮았는데 이는 RSP의 첨가량(가리비 40%)과 RSHP의(톳 20%+가리비 40%) 첨가량에 따른 차이에 기인한 것으로 사료되며 유의적인 차이는 없었다(p>0.05).

<Table 3>

The Salinity evaluation and °Brix of the porridge with added scallops (Argopecten irradians) and hijiki (Sargassum fusiforme)

당도는 염도와 비례하여 나타났다. 즉, 염도가 높은 수산물 첨가군 60% RHSP(0.50°Brix), 쌀 100% RP(0.47°Brix)로 나타났지만 유의적인차이는 없었다(p>0.05). 그러나 가리비 40% 첨가 RSP (0.40°Brix), 톳 20% 첨가 RHP(0.27°Brix)는 유의적인 차이가 있었다(p<0.05).

Watanabe et al.(1990)에 따르면 가리비에 다량 함유된 glycogen은 맛의 지속성, 복잡성, 감칠맛, 부드러움 등을 강화하고, 강한 단맛을 주며, Wang et al.(2023)은 맛 성분 중 glycin과 alanin은 기분 좋은 단맛과 신선함을 부여한다 하여 가리비 본연의 맛 성분에 따른 결과로 사료된다.

4. 톳과 가리비가 첨가된 죽의 항산화 활성 분석

톳과 가리비를 첨가한 죽의 ABTS 라디컬 소거는 [Fig 2]에 제시하였다. ABTS 라디컬 소거 활성을 측정한 결과, 대조군 RP 21.51%로 가장 낮게 나타났고, RHSP 실험군이 52.34%로 약 2.5 배로 가장 높았고, RHP는 43.06%로2배 이상 높았다. RSP는 26.48%로 나타나 대조군 RP 21.51% 와 유의적인 차이가 있었다(p>0.05). Kwon and Youn(2017)의 연구에 따르면 톳의 추출물에서 높은 ABTS 라디컬 소거 활성을 보고하였고, Meinita et al.(2021) 등은 톳에는 항산화, 항암, 항종양, 항염증 등 톳의 약리약적 특성에 대한 보고를 한바 있고, 게다가 Santoso et al.(2004)는 어유 에멀젼을 사용한 연구에서 톳 추출물은 Fe ²⁺이 없거나 존재할 때 모두 가장 좋은 항산화력을 가졌다고 보고한 바 있어, 본 연구의 RHP와 RHSP의 RP 대비 약 2~2.5배 높은 ABTS 라디컬 소거 활성능의 결과를 뒷받침한다고 사료된다.

[Fig 2]

ABTS free radical scavenging activity in the porridge with added scallops (Argopecten irradians) and hijiki (Sargassum fusiforme).RP: Control porridge prepared with Rice 100%RHP: Rice 80%, Hijiki 20% RSP: Rice 60%, Scallops 40% RHSP: Rice 40%, Hijiki 20%, Scallops 40%

톳과 가리비를 첨가한 죽의 DPPH 라디컬 소거는 [Fig 3]에 제시하였다. DPPH 라디컬 소거 활성을 측정한 결과, 대조군 RP 11.64% 대비 RHSP는 31.25%로 약 2.7배의 높은 ABTS 라디컬 소거 항산화 활성능을 보였다. RHP는 28.81%로 나타나 또한 대조군 RP 보다 약 2.5배 높은 DPPH 라디컬 소거 활성능을 나타내었다. 게다가 RSP 또한 RP 대비 약 1.6배 높은 DPPH 라디컬 소거 활성능을 보였다. 다만, RHSP와 RHP는 유의적인 차이는 없었다(p>0.05). Zhou et al.(2012)에 따르면 전복 발 근육과 가리비 근육 가수분해물은 상당한 항산화능을 보였으며, 가리비 근육 가수분해물의 항산화 활성은 초기 단계부터 증가하여 가수분해 25~30분 후에 최고치를 기록하였다. 또한 Zhi et al.(2022)도 가리비 맨틀 가수분해물에서 분리된 항산화 펩타이드가 식품 산업에서 사용될 잠재력이 있는 기능성 펩타이드의 우수한 공급원으로 활용하는 것의 중요성을 보고하였다. 게다가 You et al.(2022)은 금당도 농·수산물 중 셀레늄 함량이 굴(1,617.8μg/kg), 꽃게(969.3μg/kg) 대비 가리비(2,735.7μg/kg)가 가장 높게 분석되었다고 보고하였다. 한편 Kim et al.(2021)에 따르면 모든 곡류의 조리 후 기능성 성분 및 ABTS, DPPH 소거활성은 감소하는 것으로 나타났다 하였는데 본 연구의 결과 조리된 죽의 DPPH 라디컬 소거 활성능이 대조군인 RP 대비 RSP는 약 1.6배, RHP와 RHSP는 약 2.5와 2.7배의 높은 DPPH 라디컬 소거 활성능을 보여 톳과 가리비는 우수한 항산화능을 가진 수산식품이라고 사료된다.

[Fig 3]

DPPH free radical scavenging activity in the porridge with added scallops (Argopecten irradians) and hijiki (Sargassum fusiforme).RP: Control porridge prepared with Rice 100%RHP: Rice 80%, Hijiki 20% RSP: Rice 60%, Scallops 40% RHSP: Rice 40%, Hijiki 20%, Scallops 40%

Ⅳ. 결 론

본 연구의 결과 RHSP는 저열량, 고미네랄 및 항산화 기능이 강화된 죽으로 평가되어, 당뇨 등의 각종 성인병이나 비만 환자 및 다이어트 중인 분들을 위한 좋은 대안이 될 수 있다고 사료되지만, 환자식이나 고령친화식 등으로 확장되기 위해서는 필수아미노산과 비타민 등을 고려한 영양강화를 위한 부재료 첨가 등의 연구가 지속적으로 이뤄져야 한다고 본다.

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