초콜릿 건강 기능성 재조명

초콜릿 건강 기능성 재조명

카카오 성분 영지버섯 항암물질 증대 폴리페놀 항암 다당체 최고 6.2배 증산시켜 화장품에 이용시 생리활성 높이고 방부효과

초콜릿의 주 원료인 카카오 성분이 영지버섯의 주된 효능인 항암효과를 증가시키고 치매유발과 관계되는 AChE 효소활성을 저해하는 효과가 있다는 연구결과가 나왔다. 16일 삼성동 COEX에서 열린 한국카카오초콜릿기술협의회와 한국산업식품공학회가 공동 주최한 “카카오 초콜릿 건강 기능성 재조명’ 심포지엄에서 강원대 생물공학과 이신영 교수는 ‘카카오 폴리페놀의 생물활성과 바이오 소재화 응용기술’ 발표를 통해 이 같이 밝혔다. 이 교수는 초콜릿의 주원료로 널리 알려진 카카오의 껍질(cacao bean husk, 이하 CBH)의 추출물을 기질로 한 영지버섯의 2단계 액체배양 공법을 통해 카카오 폴리페놀 성분이 영지버섯의 항암작용과 면역력 증가에 주 원인이 되는 항암 다당 생성을 최고 6.2배까지 향상시킨다는 사실을 밝혀냈다고 설명했다. 이는 카카오 폴리페놀에 의한 버섯균사의 세포막 수식효과에 기인했으며, 이미 항암 다당류의 대량생산 법으로 미국 특허등록한 결과보다도 약 1.5배나 향상된 결과이다. 이 교수는 특히 그간 영지버섯 자체에서는 미미했던 치매(알츠하이머병)의 유발과 관계되는 아세틸콜린에스테라아제(AChE: acetylcholinesterase - 뇌에 작용하는 신경전달 물질인 아세틸콜린의 분해효소) 활성의 저해 효과도 8배 이상 증가 된다는 사실을 확인했다고 강조했다. 이 같은 카카오-버섯 발효와 같은 액체 배양실험은 지금까지 국내외적으로 전혀 발표 된 적이 없으며, CBH 추출물을 버섯배양 4~5일 이후 첨가했을 때 저해현상 없이 배양할 수 있음을 밝혀냈다는 점에서 의의가 큰 것으로 평가되고 있다. 이번 연구를 주도한 강원대 이신영 교수는 “그간 초콜릿의 주원료인 카카오에 다량의 폴리페놀이 함유된 것은 알려진바 있지만 카카오 폴리페놀이 영지버섯의 항암효과를 강화한다거나 치매 유발 물질의 활성을 저하시키는 새로운 효과의 생성을 실험을 통해 밝혀 낸 것이 소득”이라며 “영지버섯 단독의 액체 배양 생성물과 전혀 다른 형태의 기능성 식품 개발 계획도 갖고 있다”고 밝혔다. 다음은 이날 심포지엄에서 발표된 주요 내용를 요약 소개한다. ■ 코코아의 마이크로파 로스팅(김석신 교수·가톨릭대 식품영양학과 교수) 식품에 마이크로파를 조사하면 식품 내의 물분자의 회전이나 이온물질의 운동에 따라 발생하는 열에 의해 내부가열 방식으로 가열되기 때문에 식품의 살균, 건조, blanching, baking, 해동 등의 가열공정에 마이크로파를 이용한 연구를 수행할 수 있다. 외부가열 방식인 Roasting은 코코아나 커피 등의 향미 발현과 깊은 관계가 있다. 식품을 100℃ 이상의 고온에서 볶아주면 갈변(Maillard)반응에 의해 여러 가지 향미가 생성되고 살균이나 효소불활성화 등도 이뤄진다. 로스팅시 수반되는 갈변 반응은 향미뿐만 아니라 식품의 색깔과 맛에도 영향을 주고 항산화물질을 생성하는 등 유리한 점도 있지만, lysine 등 필수아미노산의 손실, 단백질 소화성의 저하, 아크릴아마이드 등 독성물질이나 돌연변이 유발물질의 생성 등의 불리한 점도 제기되고 있다. 이에 마이크로파를 조사해 내부가열로 인해 신속하고 균일한 가열과 균일한 향 발현 등이 가능하기 때문에 코코아 개체의 크기의 균질성, 수분함량의 균질성, 향미발현의 균질성, 열전달이나 물질전달의 속도 등으로 빈 로스팅(bean roasting), 닙 로스팅(nib roasting), 매스 로스팅(mass roasting)의 순서로 유리해지나 향미의 손실측면은 오히려 불리할 수 있다. 양 극단에 해당하는 빈 로스팅, 매스 로스팅 두 가지 연구결과를 종합 비교해 유전 특성, 색깔의 변화, 유기산의 변화, 당 조성의 변화 등의 이화학적인 변화, 그리고 향의 발현 등을 중심으로 상법으로 roasting한 경우와 비교, 종합한 결과 마이크로파로 로스팅할 경우 빈 로스팅과 매스 로스팅 모두 대조군인 컨벤셔널 로스팅보다 훨씬 신속히 원하는 온도로 승온 할 수 있었고 일정한 품온을 유지하는 것도 가능했으나 마이크로파 로스팅에 의한 이화학적인 성분 변화의 측면에서는 컨벤셔닝 로스팅과 비교해 갈변 반응이 덜 진행되고 향미 생성이 부족한 것으로 나타났다. 따라서 마이크로파만을 사용한 로스팅보다 다른 열원 즉 열풍과 마이크로파를 병용하는 것이 신속 균일 가열과 향미 생성의 두 가지 목적을 달성하고 로스팅 효율을 높일 수 있는 것으로 밝혀졌다. ■ 카카오 폴리페놀의 생리활성 효과와 화장품소재로서 산업적 활용(안봉전 교수·대구한의대 화장품약리학과) 폴리페놀을 첨가한 스킨과 에센스를 방사선 조사해 화장품에 함유된 생리활성을 검증하고, 방사선 조사한 폴리페놀을 첨가한 스킨과 에센스가 방부제를 첨가하지 않았을 때의 항균효과 및 방부효과를 검증하여 무방부제 화장품으로서의 가능성을 검토했다. 그 결과 시간에 따른 생균수가 시간이 지남에 따라 균의 증식을 억제해 항균력이 뛰어남을 알 수 있었다. 또 화장품 안정성 측정결과 pH, 점도, 굴절율 모두 방사선 조사량에 관계없이 안정하게 나타났으며, 레오메타를 이용해 복소탄성률과 손실각을 측정한 결과, 복소탄성률의 경우, 방사선의 영향 없이 유의적인 차이가 없었으며, 이와 같은 결과로 미루어 보아 항산화, 항노화, 항염증, 항암, 항균효과 및 화장품 제형의 안정성에서 녹차 폴리페놀이 스킨과 에센스에 첨가시 생리활성효과 및 안정성에 효과가 나타나 무방부제 화장품으로서 이용이 가능할 것으로 판단됐다. 아직까지도 방사선 조사 기술은 일반 국민의 심리적 거부감과 안전성에 대한 우려가 내재돼 있어 산업 전반에 이를 적용하는 데에는 시간이 필요하나 방사선 조사 기술을 확대해 식품을 포함한 화장품의 품질향상에 기여하기 위해서는 이 분야의 지속적인 연구와 홍보가 필요할 것으로 전망된다. ■ 카카오 폴리페놀의 생물활성과 이의 버섯 액체배양에 의한 수식 효과(이신영 교수·강원대 생물공학과) 각종 기능성을 발현하는 카카오 발효 연구 일환으로, 카카오를 기질로 생리활성의 스펙트럼이 가장 광범위한 버섯의 하나인 영지의 고체 및 액체 배양에 의한 카카오-영지의 발효를 시도했다. 본 연구에서는 각종 생리 기능성의 발현이 기대되는 카카오 빈 허스크(cacao bean husk:CBH 카카오껍질)를 기질로 한 새로운 영지의 액체배양을 시도했으며, 이에 의해 생성되는 배양 생성물(균사체 및 배양액)의 몇몇 생리 기능성의 경시변화를 CBH 추출물 무첨가의 영지액체배양과 비교, 조사함으로써 영지배양에 의한 CBH의 수식 효과를 조사했다. CBH의 물 추출물(30℃, 3시간, 2회)을 기질로 한 영지 배양은 저농도(1% 미만)에서는 영지 균사 생육을 촉진하나 고농도(1~7%)에서는 CBH 폴리페놀의 향균 작용으로 원활한 배양의 수행이 불가했다. 그러므로 영지 액체 배양 중 지금까지 검토된 바 없는 CBH 추출물의 첨가시기를 달리하여 2단계 배양하고, pH, 균사증식, 세포외 다당 생성 등 배양경시 변화 및 균사형태 변화 등을 분석해 고농도(5% 및 7%) CBH 추출물을 기질로 한 액체배양 공법을 개발했으며, 그 결과 균사 생육이 충분히 이루어진 4일 및 5일에 CBH를 첨가했을 때 균사 생육의 저해를 방지하면서 세포외 다당 생성을 3.7∼6.2배 향상시킬 수 있었다. 고농도 CBH 추출물에 대한 균사체의 표면 구조를 주사형 전자현미경으로 관찰한 결과, CBH 추출물의 폴리페놀 성분으로 인해 균사 표면이 변형됨을 확인했고, 첨가 시기를 늦출수록 세포 표면구조의 변형이 없음을 관찰할 수 있었다. 또, 투과형 전자현미경으로 내부 구조를 관찰한 결과, CBH의 첨가가 세포벽과 원형질막의 변형을 일으키는 것을 관찰했다. CBH의 첨가시기를 달리한 2단계 배양법에서 CBH 추출물의 폴리페놀 성분이 균사로 흡수 또는 흡착됨을 규명했으며, 이에 따라 얻어진 배양 균사체는 폴리페놀 성분을 함유한 기능성 균사체로서의 가능성을 보였다. 또, 배양액의 몇몇 생리 기능성을 검토한 결과, CBH 추출물 첨가구에서 전자공여능 및 환원력은 폴리페놀이 균사체로 흡수 또는 흡착되어 배양 종료일에는 CBH 무첨가구와 비슷했으나, chelating ability 및 AChE 저해활성은 각각 약 90% 및 80%로 더욱 향상됐다. ■ 수제 초콜릿의 어제와 오늘 (김성미 교수·수원여대 제과제빵학과) 일본은 1873년경 명치유신의 문명개화기로 유럽을 방문한 일본사절단이 초콜릿을 처음으로 맛 본 것을 시작으로 1877년 일본에서 처음으로 풍월당이라는 회사에서 초콜릿을 상품으로서 가공, 판매하기 시작했다. 한국의 경우 대한제국 말기 고종황제의 외국인 요리사 손탁씨에 의하여 황실에서 처음소개되었고 그 후 미국제품이 소개되었으며 순수 우리기술의 초콜릿 생산시작은 1968년 동양제과및 해태제과에서 초콜릿이 생산되기 시작하였고 롯데제과는 1975년부터 초콜릿 시장에 참여하고 있다. 한국에 비해 100여년 앞서 초콜릿 문화를 받아들여 대량생산 방식을 통해 초콜릿 대중화를 이룬 일본은 일인당 소득 수준(GNP)이 높아짐에 따라 유럽의 고급 수제 초콜릿 문화가 선을 보이기 시작했다. 1990년도를 기점으로 하는 일본 수제 초콜릿 시장은 유럽의 유명 수제초콜릿 매장의 일본지점등이 개설되며 일본현지인들의 입맛에 맞게 초콜릿을 제조 공급하고 있으며 일본 현지의 파티쉐로 이름을 얻은 개인들이 초콜릿 전문점을 자신의 브랜드로 따로 독립시켜 수입품과의 맛과 디자인이 차별화된 수제 초콜릿을 만들어내며 독특한 일본식 수제초콜릿 시장을 열고 있다. 2006년 현재 수제초콜릿 시장의 정점이라고 표현될만큼 수많은 수제초콜릿 전문점들이 활황을 누리고 있다. 일본은 초콜릿 시장 활성화를 위해 유럽의 자본력을 갖춘 대기업들의 초콜릿 사업은 지역친화적 문화 갤러리 또는 초콜릿 박물관 형태로 소비자에게 다가가고 있는 반면 개인 쇼콜라티에들의 수제 초콜릿 사업부문은 백화점내의 브랜드별 초콜릿 진열 판매 및 초콜릿 테마카페, 전통차 카페와 결합한 독특한 일본식의 초콜릿 전문점 형태로 진행되고 있다. 쇼콜라티에 자신만의 개성과 디자인과 맛의 승부로 최고급 프리미엄급 수제초콜릿 시장이 따로 형성되고 있는 것이다. 일본 초콜릿 시장의 형태와 상당히 유사한 단계를 밟고 있는 한국 초콜릿 시장에서도 IMF를 겪으면서 외식 산업의 발전과 젊은 세대들의 식생활 변화 , 대기업의 베이커리 시장진출 등의 변화에 따라 초콜릿 시장의 형태도 달라졌다고 볼 수 있다. 한국의 수제 초콜릿 시장은 일본에 비해 이제 시작되는 단계인 만큼 아직까지는 눈에 띄는 시장이 형성되고 있지는 않지만 개인의 최고급 수제초콜릿 시장과 중저가 양산업체의 초콜릿 시장, 대기업의 프리미엄급 초콜릿 시장 타진 등의 여러 형태의 사업적 관심이 모아지고 있는 시기이다. 제주도의 초콜릿 박물관, 최고급 프리미엄급 초콜릿과 초콜릿 전시회를 통해 초콜릿문화를 선보이는 쇼콜라티에 빠드두 , 제과회사의 카카오함유량을 높인 초콜릿 제품출시, 카카오 초콜릿 협의회의 심포지움을 통한 카카오 홍보활동 등을 통해 한국의 수제초콜릿 시장도 빠르게 성장하고 있으며 지속적인 발전을 이루기 위해서 앞서 서술한 일본 초콜릿 기업들의 적극적인 참여자세, 한국의 먹거리와 초콜릿을 결합한 독특하고 맛있는 초콜릿 메뉴개발, 한국 초콜릿 시장에 맞는 초콜릿을 테마로 하는 카페형태나 즉석제조 판매를 곁들인 베이커리내의 숍인숍 등의 소비자가 초콜릿에 친근하게 다가갈 수 있는 매장구성, 여러 가지 형태의 매장을 효과적으로 경영할수 있는 재능있고 능력있는 쇼콜라티에의 육성등과 함께 학계나 협회차원에서의 카카오 폴리페놀 효능의 올바른 정보 전달이 균형적으로 이뤄져야 할 것이다.

정은미 기자 : indiun21@thinkfood.co.kr