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레포트 | 효소 처리로 클로로겐산을 줄이는 방법 (2018)
날짜
2018-06-21 16:53:42
조회
277

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효소 처리로 클로로겐산을 줄이는 방법 (2018)

 

원제 : Enzymatic mitigation of 5-O-chlorogenic acid for an improved digestibility of coffee

 

저자 : Mareike Siebert, Ralf G. Berger, Annabel Nieter

 

요약 :

  연구진은 Rhizoctonia solani 에서 얻어낸 ρ-coumaroyl 이라는 에스테르 분해 효소를 사용하여 5-O-클로로겐산(5-CQA) 함량을 줄이려 하였다. HPLC-UV 측정 결과, 효소 처리 후 5-CQA 는 최대 98% 가 줄어들었다. 향에 미치는 영향에 대해서는 향추출물희석분석을 사용하여 알아보았다. 효소 처리한 것과 대조군의 향 희석 수치는 단 네 가지 휘발성 화합물에서만 차이가 나는 것으로 나타났다. 향미에 미치는 영향은 관능 평가로 알아보았다. 유의한 차이가 감지되지 않았으며, 나쁜 향미, 나쁜 맛은 나타나지 않았다. 클로로겐산은 민감한 사람들에게 위장 장애를 일으키는 물질로 의심받고 있기에, 효소 처리법은 향미 프로필에 유의한 영향을 미치지 않은 채로 5-CQA 농도를 줄임으로써 커피 음료의 품질을 증진시킬 수 있는 기술적으로 가능한 접근법이다.

 

배경 :

  커피 음용 후 속쓰림을 겪는 사람들이 있다. Boekman (1999) 은 커피 음용으로 인한 위장 장애 문제의 68%가 속쓰림이라고 보고하고 있다. 그리고 속쓰림을 유발하는 인자는 아직 밝혀지지 않았다. Boekman 팀은 카페인이 소화기에 작용할 수 있지만 카페인을 제거한다고 해서 속쓰림이 사라지지는 않음을 말하고 있다. 카페인 외 피로갈롤, 카테콜, 베타 N 알카노일히드록시트립트아미드, N-메틸피리디니움 등 여러 성분들이 속쓰림의 원인이라 지목되어 왔으며, 특히 위산 분비에 큰 영향을 미치는 것으로 알려진 클로로겐산이 주목을 받고 있다.

 

  이러한 성분을 제거 또는 줄이거나 영향을 줄이는 방법으로 속쓰림을 없애려는 시도가 있어 왔다. 여러 시도 중 잘 알려진 것은 증기 처리법이다. 칼 렌드리히 교수가 1933년 출원하였다고 하는(The Coffee Guide, Steam-Cleaning 항목 참조) 저온 스티밍부터, J.J. Darboven 에서 진행하는 고압 스티밍까지, 품질 향상과 효율성 면에서 여러 스티밍 방식이 이러한 소위 stomach friendly 커피를 만드는 방법으로 제시되어 있다. 다만 이러한 처리법은 처리에 사용되는 수증기-물의 특성상 특정 문제 성분만을 선택적으로 제거하기는 어렵다. 이는 연구진이 인용하고 있는 고온 장시간 로스팅 처리에서도 마찬가지이다.

 

  연구진은 선택성이 높은 대안으로서 효소 처리 실험을 진행하였다. 클로로겐산을 선택 분해하는 효소로서 문헌상에 언급된 것으로는 Lactobacillus johnsonii 이라는 미생물에서 생성되는 것과 Rhizoctonia solani 라는 미생물에서 생성되며 5-CQA 를 분해하는 ρ-coumaroyl 등이 있으며, 연구진은 후자를 선택하여 실험을 진행하였다. 실험에서는 커피를 로스팅하고 분쇄한 다음, ρ-coumaroyl 가 들어 있는 용액에 담금 교반 처리하였다. (커피 1.5g 에 효소 400μL, pH6 - 500mM Tris 버퍼 2.75mL, 2.75mL, 30, 200rpm-2시간 교반. 단 관능 평가에는 인산포타슘 버퍼 사용)

 

  실험 결과, 효소 처리를 통해 5-CQA 98%까지 분해되었고 더하여 3-CQA 4-CQA 또한 줄어들었다. 연구진은 이 정도의 분해는 프렌치 로스팅(250도에서 21)에서 일어나는 것이라는 연구를 인용하고 있다. 로스팅에서는 5-CQA 가 분해되면서 다양한 반응 물질이 나타나고, 특히 클로로겐산 락톤과 카페인산 등 쓴맛 물질이 생성되는 데 비해, 효소 처리에서는 분해 산물로서 카페인산의 증가(0.05 mg/g 에서 5.53 mg/g으로) 만 기록된다. 연구진은 이를 효소 처리를 통해 향미 변화를 극도로 줄일 수 있는 이유로 본다.

 

  더하여, 연구진은 5-CQA 가 아라비카 커피에 보다 많고, 이들 아라비카 커피가 로부스타 커피에 비해 보다 높은 평가를 받고 있음을 인용하면서, 5-CQA 분해로 커피의 품질이 향상될 수 있음을 암시하고 있다. 또한, 카페인산의 증가와 관련해서는, 카페인산이 5-CQA 에 비해 항산화 효과가 큰 점을 들어, 커피의 항 독성, 항 염증 효과의 증가를 기대할 수있다고 언급하였다.

 

  관능 평가 중 향추출물희석분석에서 달리 나타난 것은 네 가지였다. 에틸 피라진과 말톨은 효소 처리한 커피에서 높게, 1-푸르푸릴피롤과 2,5-디메틸페놀은 대조군 커피에서 높게 나타났지만, 그 차이는 근소한 편이었다. 항목별 비교에서는 신맛, 쓴맛, toasty, burnt, chocolaty 항목은 효소 처리한 것이 높았고 roasty, not watery, not coating 항목은 대조군이 높았는데, 유의한 수준은 아니었다. 선호도 평가에서도 유의한 차이가 없었다.

 

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참조 :

 J. Boekema, M. Samsom, GP van Berge Henegouwen, AJPM Smout, P. "Coffee and gastrointestinal function: facts and fiction: a review." Scandinavian Journal of Gastroenterology 34.230 (1999): 35-39.

 

 

 

인용 (MLA) :

 Siebert, Mareike, Ralf G. Berger, and Annabel Nieter. "Enzymatic mitigation of 5-O-chlorogenic acid for an improved digestibility of coffee." Food chemistry 258 (2018): 124-128.

 

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