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Coformulation with Mulberry and Hawthorn Masks the Bitterness of Exocarpium Citri Grandis While Retaining Its In Vitro Antioxidant Activity

본 연구는 쓴맛이 나는 진피를 오디 및 산사 주스와 혼합 배합함으로써 그 기능적 특성은 유지하면서도 쓴맛을 성공적으로 차단한, 맛이 좋고 항산화 성분이 풍부한 음료를 개발하였다.

원저자: Jie Deng, Zhiming Zhang, Junli Xu, Yilu Bao, Qiuling Li, Caimin Feng, Wenfeng Luo

게시일 2026-09-28

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원저자: Jie Deng, Zhiming Zhang, Junli Xu, Yilu Bao, Qiuling Li, Caimin Feng, Wenfeng Luo

원본 논문은 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) 라이선스로 제공됩니다. ✨ 이것은 아래 논문에 대한 AI 생성 설명입니다. 저자가 작성하거나 승인한 것이 아닙니다. 기술적 정확성을 위해서는 원본 논문을 참조하세요. 전체 면책 조항 읽기

식품과 의학의 세계에는 맛있는 것과 몸에 좋은 것 사이의 오래된 긴장이 존재합니다. 염증을 완화하거나 세포 손상을 방지하는 것과 같은 강력한 건강 효능을 제공하는 많은 식물들은 또한 강렬하게 쓴맛을 내는 화합물을 포함하고 있습니다. 이러한 쓴맛은 종종 식물의 자연적인 방어 기제이지만, 인간에게는 섭취를 가로막는 장벽이 됩니다. 물질이 너무 쓰면 사람들은 그것이 아무리 건강에 좋을지라도 단순히 마시거나 먹지 않을 것입니다. 과학자들은 유익한 화학 성분을 파괴하지 않으면서 이 쓴맛을 제거하는 방법을 오랫동안 찾아왔으며, 종종 효소나 특수 필터에 의존해 왔습니다. 그러나 이러한 방법들은 복잡하고 비용이 많이 들거나, 그 식물을 가치 있게 만드는 바로 그 영양소를 앗아갈 위험이 있습니다. 더 간단한 접근법은 주방 자체에 있습니다. 즉, 쓴맛이 나는 성분을 강하고 즐거운 풍미를 가진 다른 식품과 혼합하여, 건강상의 이점은 그대로 유지하면서 불쾌한 맛을 가리는 것입니다.

이것이 순덕 폴리테크닉 대학교와 판위 중앙 병원의 연구진이 '화주홍(Huajuhong)', 즉 '시트러스 그란디스(Citrus grandis)'라고 불리는 큰 감귤류의 말린 껍질이라 불리는 특정 식물을 통해 해결하고자 했던 과제입니다. 수 세기 동안 이 껍질은 기침과 염증을 돕는 데 전통 중국 의학에서 사용되어 왔습니다. 2024년, 이 껍질은 식품과 약재 모두로 안전하게 사용할 수 있는 국가 목록에 공식적으로 추가되어, 음료와 간식으로 판매될 수 있는 길을 열었습니다. 하지만 이 껍질은 '나린진(naringin)'이라는 화학 물질이 지배적이며, 이는 아주 적은 양만으로도 음료의 맛을 망칠 정도로 매우 씁니다. 연구진은 화주홍 껍질의 건강 효능은 유지하면서도, 마시기 힘들게 만드는 쓴맛을 제거한 음료를 만들고자 했습니다. 그들은 쓴 껍질 추출물을 역시 식품이자 약재로 인정받는 두 가지 다른 과일인 오디와 산사나무 열매와 혼합하는 전략을 테스트하기로 결정했습니다.

연구팀은 먼저 말린 화주홍 껍질로 간단한 수용성 추출물을 만드는 것으로 시작했습니다. 그런 다음 이 쓴 액체를 신선한 오디와 산사나무 열매로 만든 즙, 그리고 맛의 균형을 맞추기 위한 약간의 설탕과 혼합했습니다. 오디는 자연적으로 달콤하고 다채로운 색소와 항산산화 성분이 풍부하기 때문에 선택되었으며, 산사나무 열매는 소화를 돕는 것으로 알려진 날카롭고 과일 같은 신맛을 제공합니다. 목표는 오디의 단맛과 산사나무의 새콤함이 화주홍 껍질의 쓴맛을 씻어내지 않으면서도 숨길 수 있는지 확인하는 것이었습니다. 완벽한 레시피를 찾기 위해, 연구진은 먼저 각 성분을 단독으로 다양한 양으로 테스트했습니다. 그들은 시트러스 껍질을 너무 많이 넣으면 음료가 견딜 수 없을 정도로 써지고, 오디를 너무 많이 넣으면 다른 풍미가 사라진다는 것을 발견했습니다. 그들은 특정한 균형이 필요하다는 것을 찾아냈습니다: 시트러스 껍질은 건강 증진 효과를 제공하고, 오디는 단맛과 색을 더하며, 산사나무는 필요한 산미를 제공하는 것입니다.

이 균형을 정교하게 다듬기 위해, 과학자들은 시트러스 추출물, 오디 즙, 산사나무 즙, 설탕의 네 가지 주요 성분을 조합하여 아홉 가지의 서로 다른 조합을 시도하는 체계적인 테스트 방법을 사용했습니다. 그들은 훈련된 집단에게 각 버전을 맛보게 하고 향, 쓴맛, 단맛, 신맛, 그리고 전반적인 즐거움을 기준으로 0점에서 100점 사이의 척도로 평가하게 했습니다. 결과는 특정 승리 공식을 가리켰습니다: 시트러스 껍질 추출물 11%, 오디 즙 35%, 산사나무 즙 25%, 그리고 설탕 8%로 만든 음료였습니다. 이 혼합물은 100점 만점에 88점이라는 높은 점수를 받았으며, 이는 평가자들이 이를 즐겁고 균형 잡힌 맛이라고 느꼈음을 나타냅니다. 연구진은 설탕과 오디 즙의 양이 음료가 맛있는지를 결정하는 데 가장 중요한 요소였다고 언급했습니다.

음료가 단순히 인간 평가자들이 예의상 좋다고 한 것이 아니라 실제로 더 맛있는지를 확인하기 위해, 팀은 쓴맛, 신맛, 단맛과 같은 맛의 특성을 높은 정밀도로 감지할 수 있는 센서를 갖춘 기계인 전자 혀를 사용했습니다. 기계는 인간이 느낀 것을 확인해주었습니다: 최종 음료는 생 시트러스 추출물보다 현저히 덜 쓰고 덜 떫었습니다. 기계 또한 이 음료가 쓴 시작 물질보다 더 풍부하고 복합적인 풍미 프로필을 가지고 있음을 감지했습니다. 결정적으로, 전자 혀는 이 음료가 단일 성분과는 구별된다는 것을 보여주었으며, 이는 혼합 과정이 별개의 맛들을 단순히 섞은 것이 아니라 새로운 통합된 맛의 경험을 만들어냈음을 입증했습니다.

마지막으로, 연구진은 맛을 섞고 박테리아를 죽이기 위해 액체를 가열한 후에도 음료가 여전히 건강한지를 검증해야 했습니다. 그들은 유해한 분자인 자유 라디칼을 중화하는 능력, 즉 항산화력을 측정하는 표준적인 방법으로 음료의 능력을 테스트했습니다. 결과는 최종 음료가 강력한 항산화 능력을 유지하고 있음을 보여주었는데, 한 테스트에서는 생 시트러스 추출물만큼 잘 수행하였고 다른 테스트에서도 강한 활성을 보였습니다. 이는 혼합 과정과 음료를 가열하는 과정이 유익한 화학 성분을 파괴하지 않았음을 입증했습니다. 이 연구는 화주홍을 오디 및 산사나무와 주의 깊게 혼합함으로써, 쓴 시트러스 껍질의 약리적 가치를 유지하면서도 사람들이 실제로 소비할 수 있을 만큼 즐겁게 만들 수 있는 안정적이고 투명하며 맛있는 음료를 만들 수 있다는 결론을 내립니다.

*기술 요약: 오디 및 산사 혼합 배합을 통한 Exocarpium Citri Grandis의 쓴맛 차폐 및 In Vitro 항산화 활성 유지*

문제 제lemnt (Problem Statement)
Exocarpium Citri Grandis(ECG), 즉 화주홍(Huajuhong)은 Citrus grandis 'Tomentosa'의 건조된 미성숙 과피이다. 2024년 8월, ECG는 중국의 "식품 및 중의약재 공통 사용(식약동원)" 물질 목록에 공식적으로 등재되어, 약용에서 기능성 식품 및 음료로 그 잠재력을 확장했다. 그러나 ECG 기반 제품의 개발은 주된 생리활성 플라바논 배당체인 나린진(naringin)의 강한 쓴맛으로 인해 어려움을 겪고 있다. 나린진은 낮은 인간 감지 임계값(약 20 mg/L)을 가지고 있어, 소비자 수용성을 제한하는 지속적인 쓴맛을 유발한다. 효소 가수분해나 흡착과 같은 기존의 탈쓴맛 방법은 ECG의 건강 효능을 담당하는 플라보노이드를 저하시킬 위험이 있거나 복잡한 공정 및 첨가물을 필요로 한다.

연구 방법 (Methodology)
본 연구는 ECG 수용성 추출물과 오디(Morus alba L.) 및 산사(Crataegus pinnatifida Bunge) 즙, 그리고 자당(sucrose)을 혼합하여 쓴맛이 줄어들고 풍미가 풍부해진 복합 음료를 개발하는 것을 목표로 하였다. 이러한 혼합 배합 매트릭스는 식약동원 상태, 상호 보완적인 관능 프로파일(단맛, 산미, 향), 그리고 항산드 성질을 고려하여 선택되었다.

연구는 다음과 같은 구조화된 실험 설계를 따랐다:

준비: ECG 추출물, 오디 즙, 산사 즙을 수용성 추출 및 균질화를 통해 준비하였다.
스크리닝 및 최적화:
- 단일 요인 실험: 네 가지 성분(ECG 추출물, 오디 즙, 산사 즙, 자당)을 다양한 수준으로 테스트하여 개별적인 관능 점수에 미치는 영향을 결정하였다.
- 직교 설계: 훈련된 패널의 관능 점수(100점 척도)를 반응 변수로 사용하여, 최적의 배합을 도출하기 위해 $L_9(3^4)$ 직교 실험을 수행하였다.
특성 분석:
- 관능 평가: 훈련된 패널(12~20명)이 향, 쓴맛, 단맛, 신맛 및 전체적인 수용성을 평가하였다.
- 전자 혀(Electronic Tongue) 분석: 인공 지질 막 센서가 장착된 전위차 전자 혀를 사용하여 맛 속성(신맛, 쓴맛, 떫은맛, 뒷맛, 풍부함 등)을 객관적으로 정량화하고, 선형 판별 분석(LDA) 및 주성분 분석(PCA)을 사용하여 최종 음료를 원료와 구별하였다.
- 항산화 활성: 살균(85°C, 15분) 전후의 in vitro 라디칼 소거 활성을 DPPH 및 ABTS 분석법을 통해 측정하였다.
통계 분석: 데이터는 Duncan의 다중 범위 검정( $p < 0.05$ )을 포함한 일원 분산 분석(one-way ANOVA)으로 분석되었다.

주요 결과 (Key Results)

최적 배합: 직교 설계 및 후속 확인 테스트를 통해 11% ECG 추출물, 35% 오디 즙, 25% 산사 즙, 8% 자당이 최적의 배합임을 확인하였다.
- 요인 영향: 범위 분석 결과, 관능 품질에 미치는 영향력의 순서는 자당 > 오디 즙 > ECG 추출물 > 산사 즙으로 나타났다.
- 관능 점수: 최적의 음료는 투명하고 안정적이며 균형 잡힌 맛을 특징으로 하는 88/100점을 획득하였다.
쓴맛 차폐:
- 관능 평가는 최적의 배합이 순수 ECG 추출물에 비해 인지된 쓴맛을 유의미하게 감소시켰음을 확인하였다.
- 전자 혀: 분석 결과는 이러한 발견을 객관적으로 입증하였다. 복합 음료는 ECG 추출물에 비해 쓴맛, 떫은맛, 쓴 뒷맛, 떫은 뒷맛 수치가 유의미하게 낮았다( $p < 0.05$ ). 반대로, 음료는 더 높은 **풍부함(richness)**을 나타냈다. LDA 및 PCA 도표는 복합 음료를 원료 추출물로부터 명확히 분리하여, 뚜렷하고 조절된 맛 프로파일을 확인시켜 주었다.
항산화 활성 유지:
- DPPH 분석: 복합 음료는 강력한 라디칼 소거 활성(79.33%)을 유지하였으며, 이는 ECG 추출물(81.33%) 및 산사 즙과 통계적으로 유사하여, 혼합 배합이 ECG의 플라보노이드를 저하시키지 않았음을 나타낸다.
- ABTS 분석: 산사 즙이 가장 높은 활성(74.37%)을 보였으나, 음료(40.17%)와 ECG 추출물(48.23%)은 서로 낮았지만 유사한 수준이었다. 저자들은 이러한 분석법에 따른 차이를 DPPH(친유성 선호)와 ABTS(친수성/친유성)의 서로 다른 반응 화학 때문으로 설명하였다.
- 열 안정성: 음료는 살균 후에도 강력한 항산화 활성을 유지하였다.

의의 및 주장 (Significance and Claims)
본 논문은 새롭게 인식된 식약동원 소재인 ECG 기반 기능성 음료 개발을 위한 간단하고 식품 등급의 전략을 제시한다고 주장한다. 오디와 산사를 혼합 배합함으로써, 본 연구는 성공적으로 다음을 달행하였다:

주요 소비 장벽 완화: ECG의 강한 쓴맛을 생리활성 성분인 나린진을 제거하거나 저해하지 않으면서, 맛의 상호작용(단맛 차폐 및 교차 모달 향 효과)을 통해 성공적으로 차폐하였다.
제품 프로파일 강화: 배합을 통해 보완적인 생리활성 화합물(오디의 안토시아닌, 산사의 유기산 및 프로시아니딘)을 도입하고 전반적인 풍미의 복잡성과 입안의 느낌(풍부함)을 개선하였다.
기능성 보존: in vitro 항산화 능력이 살균 후에도 대부분 유지되었다.

저자들은 이 접근 방식이 기능성 ECG 음료 개발을 위한 실질적인 기술적 토대를 제공한다고 결론지었다. 또한, 향후 HPLC를 통한 특정 기능성 성분의 정량화, 휘발성 향 프로파일의 특성 규명, 장기 저장 안정성 평가, 그리고 in vivo 건강 효과 검증이 필요함을 겸허히 언급하였다. 본 연구는 ECG 상업화의 모든 과제를 해결했다고 주장하는 것이 아니라, 제품의 기능적 정체성을 유지하면서 쓴맛이라는 특정 장애물을 극복할 수 있는 실행 가능한 경로를 보여주었다.

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