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Enhancing Stability of Olive Oils by Enrichment with Natural Ingredients |
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Antonella Cavazza, Paola Salvadeo, Carmen Lagana, Stefania Corti, Claudia Mancinelli, and Claudio Corradini |
| 이탈리아 Parma University 의 Claudio Corradini 교수 연구진과 VELP 연구진이 OXITEST 를 이용하여
천연 항산화제가 올리브유의 품질에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 항산화제로써 1%의 고춧가루를
올리브유에 첨가했을 때 29% 의 품질이 향상되었다. |
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Introduction
이 연구에서는 이탈리아 소재 파르마 대학 (Department of Chemistry at the University of Parma) 의
Claudio Corradini 교수 연구진과 VELP Scientifica 연구진이 OXITEST 지방 산화반응 측정 장비를 이용하여
항산화 성분으로 알려진 다양한 천연 소재가 올리브유의 품질 (산화 안정성) 에 미치는 영향을 확인하였다.
올리브유는 식품으로써 뛰어난 풍미와 영양학적 가치가 높아 다양한 요리에 사용되고 있다.
올리브유의 70%는 단일 불포화 지방산이고, 그 중의 대부분이 올레산으로 구성되어 있다. 올레산은
체내에서 혈중 콜레스테롤을 감소시켜 심혈관계 질환에 효과적이고, 노화 방지, 장수에 중요한 역할을 한다.
그러나 올리브유는 불포화 지방산 함량이 높기 때문에 가공, 유통, 보관 중 쉽게 산화되어 영양학적 가치가 사라지고,
맛과 향이 변질된다. 따라서 올리브유의 품질을 관리하기 위해 이러한 산화 안정성 (Oxidation stability) 의 확인이
매우 중요하다.
산화 반응은 고온, 고압, 산소, 빛, 효소, 미량금속 등에 의해 촉진된다. 이러한 산화 반응이 시작할 때까지의
시간을 IP (Induction period) 이라고 하며, 이 시간이 길수록 산화가 더디므로 품질이 우수하고 수명이 긴 제품이라고
할 수 있다. IP 값을 측정하기 위해서는 일반적으로 6개월에서 수년이 걸리지만, OXITEST 를 사용하면
고온과 고압의 산소 (110 ℃, 8 bar) 2가지 조건으로 산화 반응을 효과적으로 가속화하여 짧은 시간 내에
IP 값을 확인할 수 있다.
유지의 산화 반응은 항산화제를 첨가하여 효과적으로 감소시킬 수 있다. 로즈마리 에센셜 오일에는
카르노산 (carnosic acid), 카르노솔 (carnosol), 로즈마린산 (rosmarinic acid) 의 항산화제가 함유되어
예로부터 다양한 식품에 널리 사용되었고, 특히 고춧가루에는 플라보노이드 (quercetin, luteolin), 페놀산,
카로티노이드 (carotene, capxanthin, zeaxanthin), 비타민 A, C, E 가 항산화제 역할을 하여 유지의 산화 반응을
효과적으로 지연시킨다.
이 실험에서는 항산화제로써 로즈마리 에센셜 오일, 오레가노 에센셜 오일, 2가지 종류의 고춧가루
(sweet chilli pepper, hot chilli pepper) 를 올리브유에 첨가했을 때 나타나는 산화 안정성의 변화를 확인하였고,
각 첨가물의 산화 안정성 향상 효과를 비교하였다.
또한 엑스트라 버진 올리브유의 초기 산화 안정성과 저장 후 산화 안정성을 비교하기 위해 어두운 곳에서
1년간 숙성한 엑스트라 버진 올리브유를 사용하여 숙성 전과 후의 산화 안정성을 분석하였다.
시험 1
올리브유에 2개 종류의 에센셜 오일 (로즈마리, 오레가노) 을 첨가하여 각 첨가물이 가지는 항산화 효과를 확인하였다.
샘플
A : 올리브유 (blank)
B : 올리브유 + 3% w/w 로즈마리 에센셜 오일
C : 올리브유 + 3% w/w 오레가노 에센셜 오일
결과
다음 그래프는 OXITEST 를 통해 자동으로 기록 된 올리브유 (A) 및 로즈마리 에센셜 오일 첨가군 (B) 의 IP 그래프이다.
로즈마리 에센셜 오일 첨가군 (B) 의 IP 가 올리브유 (A) 에 비해 더 높으므로, 로즈마리 에센셜 오일이 항산화제로써
올리브유의 산화 안정성을 향상시키는 역할을 하는 것을 알 수 있다.
다음은 3가지 샘플 (A ~ C) 을 OXISoft 소프트웨어의 formulas comparision 기능을 이용하여 얻은 그래프이다.
- 에센셜 오일 첨가 샘플이 blank 샘플에 비해 IP (minute) 가 더 높다.
이는 에센셜 오일이 올리브 오일의 산화안정성을 향상시키는 효과가 있음을 의미한다.
- 문헌에서는 오레가노 에센셜 오일에 부분적으로 휘발되는 carvacrol 성분에 의해 로즈마리
에센셜 오일보다 항산화 효과가 더 높은 것으로 확인되었다 (Antoun, N. & M. Tsimidou,
Gourmet olive oils: stability & consumer acceptability studies,
Food Res. Int. 30:
131-136, 1997). 이 내용은 OXITEST 를 통해 확인한 결과와 일치하였다.
시험 2
어두운 곳에서 1년간 숙성한 엑스트라 버진 올리브유를 사용하여 초기의 산화 안정성과 숙성 후의 산화 안정성을
비교하였다. 또한, 숙성 전과 후의 엑스트라 버진 올리브유에 2개 종류의 고춧가루 (sweet chilli pepper, hot chilli pepper)
를 첨가하여 고춧가루가 항산화제로써 얼마나 효과적으로 산화 안정성을 높이는 지 확인하였다.
샘플
D : 엑스트라 버진 올리브유 (blank 2)
E : 엑스트라 버진 올리브유 + 1% w/w sweet chilli pepper powder
F : 엑스트라 버진 올리브유 + 1% w/w hot chilli pepper powder
G : 숙성 엑스트라 버진 올리브유 (blank 3)
H : 숙성 엑스트라 버진 올리브유 + 1% w/w sweet chilli pepper powder
I : 숙성 엑스트라 버진 올리브유 + 1% w/w hot chilli pepper powder
결과
다음 그래프는 6가지 샘플 (D ~ I) 을 OXISoft 소프트웨어의 formulas comparision 기능을 이용하여 얻은 그래프이다.
- 시험 1과 비교했을 때 일반 올리브유에 비해 엑스트라 버진 올리브유의 IP (minute) 가 더
높았다.
- 전반적으로 숙성 전 엑스트라 버진 올리브유의 IP (minute) 가 더 높다. 그 이유는 1년간의
숙성 기간 동안 지방의 산화가 어느정도 진행되었기 때문이다.
- 고춧가루를 첨가한 모든 샘플이 blank 샘플에 비해 IP (minute) 가 더 높다.
이는 고춧가루가 올리브유의 산화안정성을 향상시키는 효과가 있음을 의미한다.
- Hot chilli pepper powder 를 첨가한 경우에는 숙성 전과 후의 엑스트라 버진 올리브유의
IP (minute) 에 유의한 차이가 있었으나, sweet chilli pepper powder 를 첨가한 경우에는
숙성 전과 후의 엑스트라 버진 올리브유의 IP (minute) 차이가 훨씬 감소하였다.
따라서, 올리브유의 숙성 시 제품의 품질을 향상시키기 위해 sweet chilli pepper powder 를
첨가하는 것이 가장 효과적임을 확인하였다.
- 특히 숙성 엑스트라 버진 올리브유의 경우, sweet pepper powder 첨가가 제품의 품질
(산화 안정성) 을 약 29% 향상시켰다.
Conclusion
OXITEST 지방 산화반응 측정 장비를 사용하여 올리브유의 산화 안정성 확인이 가능하였다.
- 천연 항산화제인 에센셜 오일 및 고춧가루의 첨가가 올리브유의 산화 안정성을 향상시켰다.
- 에센셜 오일의 비교에서 오레가노 에센셜 오일이 로즈마리 에센셜 오일보다 더 높은
항산화 효과가 있음을 확인하였고, 이는 문헌의 내용과 일치하였다.
- 숙성 엑스트라 버진 올리브유의 경우, sweet pepper powder 첨가가 제품의 품질 (산화 안정성)
을 약 29% 향상시켜 가장 효과적인 항산화제임을 확인하였다.
OXITEST 장점
- 샘플을 전처리 (lipid extraction) 할 필요가 없어 원재료 내에서 다른 성분과의 상호작용 및
품질을 유지한 채 측정하여 결과의 오차가 적다.
- Titanium 재질의 sample holder 는 반영구적으로 사용이 가능하다.
- 산화 반응을 2가지 factor (고온, 고압산소) 로 가속화하여 기존 측정 방식에 비해 분석 시간을
획기적으로 단축하였다.
- 특히, 제품간 IP 값을 비교하여 품질관리는 물론, 공정 개선, 제품 조성의 최적화, 제품 개발
업무를 쉽고, 전문적으로 수행할 수 있다.
- OXISoftTM 의 6가지 분석 tool을 사용하여 R&D, 품질관리가 용이하다.
① Repeatability test
② Freshness test
③ Formula comparison
④ Packing comparison
⑤ IP during ageing
⑥ Estimated shelf life
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