연(Nelumbo nucifera)은 연못이나 늪지에서 자라는 수련과에 속하는 다년생의 수초이며, 우리나라에서 재배되는 연은 인도에서 전해진 것으로 알려져 있다(Yu, 2016). 연근(Nelumbo nucifera root)은 연의 뿌리로 9~10월경에 뿌리줄기의 끝부분이 굵어지면서 타원형으로 익으면 식용하며, 단백질, 아미노산, 식이섬유소, 전분, 티아민, 리보플라빈, 비타민 C와 철분을 비롯한 무기질이 풍부하다(Liu 등, 2010). 연근의 주성분인 탄수화물은 수용성 식이섬유소로 체내 콜레스테롤을 낮추고 변비 및 비만 예방효과가 있다(Gu 등, 2022). 또한, 연근을 절단할 때 나오는 실과 같은 끈끈한 점액 성분은 당단백질의 일종인 뮤신(mucin)으로, 콜레스테롤을 낮추고 위벽을 보호하여 위염이나 출혈성 위궤양에도 효과적이다(Kim 등, 2014a). 연근은 칼륨 함량이 높아 고혈압 환자에게 좋은 식품이며, 폴리페놀류를 다량 함유하고 있어 항산화 기능도 우수하다(Li 등, 2016). 연근은 한방에서 강장제로 사용되었고, 어혈을 풀거나 코피, 객혈, 혈뇨, 출혈 등에 지혈 효과가 있는 것으로 보고되고 있다(Tungmunnithum 등, 2018; Zhang 등, 2015). 연근을 활용한 다양한 생리활성 연구가 진행되었고, 항염증, 혈당 저하, 당뇨 예방, 면역증진, 암세포 증식 억제, 혈압 강하, 고콜레스테롤혈증 개선, 항산화 효능 등이 보고되었다(Bishayee 등, 2022; Du 등, 2010; Mukherjee 등, 2009; Paudel과 Panth, 2015; Sharma 등, 2017).

연근은 익히지 않고 생으로 샐러드나 즙의 형태로 섭취하기도 하지만 정과, 찜, 전 등의 요리에도 널리 사용하며, 생 연근을 건조한 후 분말로 만들어 다양한 식품 재료들과 혼합하여 이용하기도 한다(Kim 등, 2014b). 연근에는 폴리페놀 화합물이 풍부하여 박피, 절단, 마쇄 등을 거치면서 산소와 접촉하거나 열에 노출되면 효소적 갈변이 일어나 품질이 빠르게 저하된다(Park과 Song, 2015). 따라서 연근 분말 제조 시 품질 변화를 최소화할 수 있는 건조법을 적용하는 것이 필요하다.

동결건조의 경우 시료를 -80°C의 초저온에서 동결시켜 시료 중에 함유된 수분을 얼음으로 바꿔 고체상태를 유지하며 승화 과정을 거치면서 시료 중에 있는 수분이 제거되므로, 다른 건조법에 비해 시간 소요가 많으나 품질 변화 및 열에 민감한 성분들의 파괴를 최소화하고 복원성이 우수하여 채소와 과일류에 널리 적용되고 있다(Irzyniec 등, 1995; Lee와 Lee, 2009).

연근에 함유된 다양한 생리활성성분을 활용하기 위해 연근을 건조하여 분말 형태로 제조한 후 다른 재료들과 혼합한 식품들이 개발되고 있다. 대표적인 사례로 연근 분말을 첨가한 국수(Park 등, 2008), 스낵(Choi 등, 2021), 쿠키(Lee 등, 2011), 두유(Yu, 2016), 된장(Park 등, 2005), 설기떡(Yoon과 Choi, 2008), 절편(Kang과 Yoon, 2008), 청포묵(Park과 Kim, 2010) 등이 개발된 바 있다.

수프는 채소, 고기, 생선 등을 삶아서 우린 국물에 여러 가지 곡류, 채소류, 육류 등을 첨가하고 전분으로 농도를 조절하여 걸쭉하고 부드러운 식감을 지니며 소화가 잘되는 음식이다(Oh, 2006). 최근에는 소비자들의 가정식을 대체할 수 있는 즉석 조리식품에 대한 선호도가 높아지고 있고, 특히 양질의 영양소를 손쉽게 섭취할 수 있는 수프에 대한 소비가 증가하고 있다(MFDS, 2020). 이에 따라 전통적인 재료 이외에도 해죽순(Oh와 Hwang, 2017), 초석잠(Tae 등, 2016), 자색고구마(Hwang과 Kim, 2022), 콩가루(Kim 등, 2016) 등 건강과 기능성이 입증된 다양한 부재료를 첨가한 수프들이 소개되고 있다. 그러나 수프 제조에 연근 분말의 첨가 가능성 및 효능을 평가한 연구 결과는 현재까지 보고되지 않았다.

따라서 본 연구에서는 밀가루 대신 동결 건조한 연근 분말을 10~30%까지 첨가하여 수프를 제조한 후에 이화학적 품질특성, 항산화 물질의 함량 및 항산화 활성을 측정함으로써 연근 분말을 수프 제조에 활용 가능성을 탐색하였다.

실험재료 및 시약

연근은 전라남도 무안군 일로읍의 농장에서 재배된 것을 온라인 쇼핑몰에서 구입하여 사용하였다. 밀가루와 백설탕(CJ Cheiljedang), 버터(Seoulmilk), 소금(Sajo Haepyo)은 시판품을 구매하였다. 카테킨, 갈산, 폴린 시약은 Sigma-Aldrich에서 구매하였고, 그 외 일반성분 분석 및 항산화 활성을 측정하기 위해 사용한 시약들은 Sigma-Aldrich와 Junsei Chemical Co., Ltd.에서 구입하여 사용하였다.

연근 분말과 수프 제조

연근은 겉에 묻어있는 흙과 이물질을 제거하고 필러로 겉껍질을 벗긴 후에 수돗물로 깨끗이 씻고 0.2 mm 두께로 슬라이스 하여 -80°C에서 냉동시킨 후에 동결건조기(FDU-1200, EYELA)를 이용하여 건조하였다. 동결건조된 연근을 커피 분쇄기(PGR 002M, Supreme Electric Co., Ltd.)에 넣어 고속에서 곱게 분쇄한 후에 850 μm 이하의 크기가 되도록 No. 20의 표준체에 내려 -20°C에서 보관하면서 실험에 사용하였다.

수프의 배합 비율은 수차례 예비 실험을 통해 밀가루 중량의 10%, 20%, 30%를 연근 분말(w/w)로 대체하여 Oh와 Hwang(2017)의 방법을 참고하여 제조하였다(Table 1). 버터를 팬에 녹인 후 밀가루와 연근 분말을 첨가하여 루를 만들어준 후, 물을 소량씩 첨가하여 루와 물이 눌어붙거나 분리되지 않도록 나무 주걱으로 잘 저으면서 혼합하였다. 혼합된 시료에 설탕과 소금을 첨가하여 저어주면서 10분 동안 끓여 완성하였다. 제조된 수프는 실온에서 열기를 식혀 락앤락 용기에 넣어 뚜껑을 닫고 냉장고에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였다.

Table 1 . Formula for soup incorporated with different amount of lotus root powder.

Ingredients (g).	Lotus powder (%)1).
	0.	10.	20.	30.
Lotus root powder. Wheat flour. Butter. Water. Sugar. Salt.	0. 40. 40. 500. 20. 2.	4. 36. 40. 500. 20. 2.	8. 32. 40. 500. 20. 2.	12. 28. 40. 500. 20. 2.

¹⁾Lotus root powder (10%, 20%, and 30%) was added based on the total weight of wheat flour..

일반성분 분석

연근 분말 첨가량을 달리하여 제조한 수프의 수분, 회분, 조단백질 및 조지방 함량은 AOAC 방법(1995)에 따라 분석하였다. 수분은 상압가열건조법, 회분은 550°C 건식회화법, 조단백질은 semi-micro Kjeldal법, 조지방은 Soxhlet 추출법으로 정량하였다.

당도, pH, 적정 산도 및 점도 측정

제조한 수프의 추출물을 다음과 같이 제조하여 당도, pH 및 적정 산도를 측정하였다. 수프 5 g에 증류수 30 mL를 첨가하여 10분 동안 실온에서 초음파 추출을 하였다. 추출액은 13,500×g에서 15분 동안 원심분리(Mega 17R, Hanil Co.)한 후에 상등액을 취하여 당도계(JP/PR-201, Atago Co.)와 pH 미터(SevenCompact^TM PH/Ion S220, Mettler-Toledo)로 당도와 산도를 각각 측정하였다. 적정 산도는 AOAC 방법(1995)에 따라 측정하였다. 수프의 점도는 점도계(Brookfield DV3T, Brookfield AMETEK Inc.)로 측정하였다. 비커에 60°C로 맞춰진 수프 200 g을 담고 spindle No. 9를 이용하여 15 rpm의 속도로 2분간 측정하였다.

색도 측정

수프의 색도는 색차계(Chroma Meter CR-400, Konica Minolta, Inc.)를 사용하여 명도(L^*, lightness), 적색도(a^*, redness), 황색도(b^*, yellowness)를 측정하였고, 색도는 백색 표준판(L^*=97.10, a^*=0.24, b^*=1.75)으로 보정하였다.

추출물의 제조 및 항산화 물질 함량 분석

밀가루, 연근 분말 및 제조한 수프의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 분석하기 위해 추출물을 제조하였다. 각 시료 중량의 2배에 해당하는 70% 에탄올을 첨가하여 3분간 혼합한 후에 실온에서 30분간 초음파를 이용하여 추출하였다. 추출물은 13,500×g에서 15분 동안 원심분리하여 상등액을 취하여 적절한 농도로 희석한 후 생리활성 물질 분석용 시료로 사용하였다.

총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu 시약을 이용하여 Singleton과 Rossi의 방법(1965)으로 측정하였고, 시료에 함유된 총 폴리페놀 함량은 gallic acid의 표준곡선으로 시료 1 g에 함유된 총 폴리페놀 함량을 gallic acid equivalent (GAE)로 표시하였다.

총 플라보노이드 함량은 Zhishen의 방법(1999)으로 측정하였고, 시료 1 g에 함유된 총 플라보노이드 함량을 catechin의 표준곡선으로 계산한 후에 catechin equivalent (CE)로 표시하였다.

항산화 활성 측정

수프의 DPPH 라디칼 소거 활성은 Cheung 등(2003)의 방법으로 측정하였다. 시료 추출액 100 μL와 0.2 mM DPPH 용액 100 μL를 혼합하여 37°C에서 30분간 반응시킨 후 515 nm에서 microplate reader로 흡광도를 측정하였다. 시료의 DPPH 라디칼 소거 활성은 시료 추출물을 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 백분율로 나타내었다.

ABTS 라디칼 소거 활성은 Re 등(1999)의 방법으로 측정하였다. 실험 24시간 전에 7.0 mM ABTS와 2.45 mM potassium persulfate를 암소에서 반응시켜 ABTS 양이온을 형성시킨 후 735 nm에서 흡광도 값이 0.73±0.03이 되도록 에탄올로 희석하여 사용하였다. 시료 추출액 100 μL와 흡광도를 맞춘 ABTS 용액 100 μL를 혼합하여 37°C에서 30분간 반응시킨 후에 732 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 ABTS 라디칼 소거 활성은 시료 추출물을 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 백분율로 나타내었다.

환원력은 Oyaizu(1986)의 방법으로 측정하였다. 시료 추출액 1 mL에 200 mM 인산 완충액(pH 6.6)과 1%의 potassium ferricyanide 1 mL를 순서대로 첨가하여 50°C의 항온수조에서 20분간 반응시켰다. 반응이 종료된 후에 10% trichloroacetic acid 용액을 1 mL 넣어 13,500×g에서 15분간 원심분리한 후에 상등액을 취하였다. 상등액 1 mL에 증류수 및 ferric chloride를 각각 1 mL씩 차례로 첨가하고 혼합한 후 720 nm에서 흡광도를 측정하여 얻은 값을 환원력으로 나타냈다.

통계분석

모든 결과는 3회 반복 실험에 대한 평균±표준편차로 나타내었다. 통계분석은 R-Studio(Version 3.5.1, R-Studio Inc.)를 이용하여 분산분석을 실시하였고, Duncan의 다중범위검정법(Duncan’s multiple range test)으로 유의성을 검정하였다.

일반성분

수프 제조에 사용한 밀가루, 연근 분말 및 연근 분말 첨가량을 달리하여 제조한 수프의 일반성분 분석 결과는 Table 2와 같다. 밀가루와 연근 분말의 수분은 각각 11.51% 및 5.85%로 연근 분말에 비해 밀가루의 수분이 더 많았다. 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군 수프의 수분함량은 82.87%였고, 연근 분말을 10~30% 첨가한 수프의 수분은 81.74~81.85%로 대조군에 비해 감소하였으나 연근 분말 함량에 따른 수분의 차이는 없는 것으로 나타났다.

Table 2 . Proximate composition (%) of soup prepared with different amount of lotus root powder.

Sample	Moisture	Ash	Crude protein	Crude fat
Wheat flour	11.51±0.26a	0.54±0.42b	0.50±0.05ns	0.93±0.02a
Lotus root powder	5.85±0.57b	4.40±0.04a	0.65±0.06	0.39±0.07b
Soup with lotus root powder (%)
0	82.87±0.17a	0.28±0.12d	0.12±0.01ns	1.57±0.16ns
10	81.76±0.22b	0.30±0.06c	0.12±0.00	1.55±0.12
20	81.85±0.02b	0.37±0.04b	0.12±0.00	1.51±0.27
30	81.74±0.01b	0.41±0.03a	0.15±0.01	1.50±0.08

Data were the mean±SD of triplicate experiment..

Means with the same superscript (a-d) within the same column are not significantly different at P<0.05..

ns: not significant..

수프의 회분 함량은 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군에서는 0.28%로 가장 낮았고, 연근 분말을 10% 첨가한 수프에서는 0.30%로 대조군에 비해 증가하였다. 연근 분말을 20% 및 30% 첨가하여 제조한 수프의 회분 함량은 각각 0.37% 및 0.41%로 연근 분말 함량에 비례하여 회분도 증가함을 확인하였다. 본 실험에 사용한 밀가루와 연근 분말에서 회분은 0.54% 및 4.40%로 밀가루에 비해 연근 분말에 더 많은 회분이 함유되어 있었고, 이에 따라 밀가루 대신 연근 분말을 10~30% 첨가한 수프의 회분이 대조군에 비해 높게 나타난 것으로 사료된다. 연근은 칼륨과 인이 풍부하고, 그 외에도 마그네슘, 나트륨, 칼슘 등이 함유되어 있다(Bae 등, 2008; Chen과 Tengku Rozaina, 2020).

수프 제조에 사용한 밀가루와 연근 분말의 조단백질 함량은 각각 0.50% 및 0.65%로 통계적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군 수프의 조단백질은 0.12%였고, 연근 분말을 10~30%까지 첨가하여 제조한 수프의 조단백질 함량은 0.12~0.15%로 연근 분말 첨가량에 따른 통계적인 차이는 없는 것으로 확인되었다.

조지방의 경우 밀가루와 연근 분말에 함유된 조지방은 각각 0.93% 및 0.39%로 연근 분말에 비해 밀가루에서 더 높은 함량을 나타냈다. 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군 수프의 조지방은 1.57%였고, 연근 분말을 10~30% 첨가한 수프에서는 1.50~1.55%로 연근 분말 함량에 따른 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다. 수프의 조지방은 제조 시에 첨가한 버터에서 기인한 것으로 대조군과 실험군 모두 동량의 버터를 첨가하였기 때문에 조지방 함량에는 차이가 나타나지 않은 것으로 사료된다.

가용성 고형물, pH, 총 산도 및 점도

연근 분말 함량을 달리하여 제조한 수프의 가용성 고형물, pH, 총 산도 및 점도를 측정한 결과는 Table 3과 같다. 연근 분말을 첨가하지 않고 제조한 수프의 가용성 고형물은 0.80°Brix였고, 연근 분말을 10% 첨가한 수프에서는 0.90°Brix로 증가하였다. 연근 분말을 20% 및 30% 첨가하여 제조한 수프의 가용성 고형물은 각각 1.00°Brix 및 1.03°Brix로 대조군이나 연근 분말 10% 첨가군과 비교하여 증가하였으나, 두 가지 시료군 사이의 통계적으로 유의적인 차이는 없는 것을 확인하였다. 선행 연구(Yang 등, 2007)에서 연근에 함유된 유리당을 HPLC를 통해 분석한 결과 단당류인 glucose와 fructose가 검출되었고, 이당류인 sucrose, 소당류인 raffinose와 stachyose를 확인하였다. 부위별로 유리당 조성이 큰 차이를 나타냈는데, 뿌리 부위에는 sucrose가 잎에 비해 월등히 높아 식용 시 단맛을 나타내는 것을 확인하였다. 연근의 유리당은 건물 기준으로 sucrose 31.8%, fructose 12.9%, glucose 4.5%로 단맛을 나타내는 이당류 및 단당류가 많이 함유되어 있었다(Han과 Koo, 1993).

Table 3 . Soluble solid contents, pH, total acidity, and viscosity of soup prepared with different amount of lotus root powder.

Measurement.	Soup with lotus root powder (%).
	0.	10.	20.	30.
Soluble solid contents (°Brix). pH. Total acidity (%). Viscosity (cP).	0.80±0.00c. 6.82±0.14a. 0.01±0.00b. 4,786.66±73.81c.	0.90±0.00b. 6.65±0.01b. 0.02±0.00a. 7,092.50±468.84b.	1.00±0.00a. 6.59±0.09b. 0.02±0.00a. 7,665.00±533.38a.	1.03±0.00a. 6.50±0.01c. 0.02±0.00a. 7,770.83±370.99a.

Data were the mean±SD of triplicate experiment..

Means with the same superscript (a-c) within the same row are not significantly different at P<0.05..

수프의 pH는 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군이 6.82로 가장 높았고, 연근 분말을 10~30% 첨가하여 제조한 수프에서는 pH가 6.65에서 6.50으로 연근 분말 첨가량이 많아질수록 pH는 낮아짐을 확인하였다. 총 산도의 경우 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군에서는 0.01%였고, 연근 분말을 10~30% 첨가한 수프에서는 0.02%로 증가하였으나, 연근 분말 첨가량에 따른 차이는 나타나지 않았다. 선행 연구(Yang 등, 2007)에서 연근 부위에 따른 유기산 함량을 HPLC로 분석한 결과, 품종과 관계없이 종자에서 가장 많은 함량을 나타냈고 그 뒤를 이어 뿌리와 잎의 순으로 유기산 함량이 높게 나타났다. 특히 연근 뿌리의 유기산은 citric acid가 132.2 mg%로 가장 많이 함유되어 있었고, malic acid(71.5 mg%), succinic acid(50.5 mg%), acetic acid(19.7 mg%) 등의 유기산을 확인하였다(Yang 등, 2007). 따라서 연근에 함유된 유기산으로 인해 수프 제조 시 첨가한 연근 분말 함량이 증가함에 따라 pH가 낮아지고 산도는 증가한 것으로 사료된다.

수프 점도의 경우 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군에서는 4,786.66 centipoise(cP)였고, 연근 분말을 10% 첨가한 수프에서는 7,092.50 cP로 대조군에 비해 증가하였다. 연근 분말을 20%와 30% 첨가하여 제조한 수프의 점도는 각각 7,665.00 및 7,770.83 cP로 연근 분말 첨가량 비례하여 점도가 증가하였다. 수프의 점도는 액체의 흐름에 저항하는 정도를 나타내며, 첨가하는 재료, 입자 크기, 고형물 함량, 조리 온도 및 시간 등에 따라 달라지며 수분함량이 적을수록 점도는 높아지는 경향을 나타낸다(June 등, 1998). 선행 연구에 따르면 밀가루 대신에 연근 분말을 첨가하여 국수를 제조한 경우, 수분 결합능력, 팽윤력 및 반죽의 안정도가 밀가루만 첨가한 국수에 비해 증가하였고, 연근 분말 첨가량에 비례하여 국수의 점도가 증가하는 것으로 나타났다(Park 등, 2008). 또한, Choi 등(2019)의 연구에서 죽의 제조에 쌀가루 대신 동결 건조한 연근 분말을 5~20%까지 첨가함에 따라 수프의 점도가 대조군에 비해 1.05~2.28배까지 증가하여 본 연구와 유사한 경향성을 보였다.

색도

수프 제조에 사용한 밀가루, 연근 분말 및 연근 분말을 첨가하여 제조한 수프의 색도는 Table 4에 제시하였다. 명도는 밀가루에서 43.42였고, 연근 분말에서 63.72로 밀가루에 비해 연근 분말의 명도가 높게 나타났다. 적색도는 연근 분말이 1.01로 밀가루의 -0.68보다 높았고, 황색도는 연근 분말에서 9.14로 밀가루의 5.13보다 높았다. 수프의 명도는 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군에서 23.85로 가장 낮았고, 연근 분말을 10~30%까지 첨가함에 따라 24.91에서 36.94로 연근 분말 첨가량에 비례하여 증가하였다. 적색도의 경우 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군에서는 -1.81을 나타냈고, 연근 분말을 10~30%까지 첨가한 수프에서는 -1.79~-1.74를 보여 연근 분말 첨가량에 따른 차이가 없었고, 대조군과 비교할 때도 통계적인 유의성은 관찰되지 않았다. 황색도는 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군에서는 6.40으로 가장 높은 수치를 나타냈고, 연근 분말을 10~30%까지 첨가한 수프에서는 5.78~5.97을 보여 대조군에 비해 황색도가 감소함을 확인하였으나, 연근 분말 함량에 따른 차이는 나타나지 않았다.

Table 4 . Color of wheat flour, lotus root powder and soup prepared with different amount of lotus root powder.

Sample	L*	a*	b*
Wheat flour	43.42±2.09b	−0.68±0.00b	5.13±0.21b
Lotus root powder	63.72±1.73a	1.01±0.09a	9.14±0.61a
Soup with lotus root powder (%)
0	23.85±0.01c	−1.81±0.10ns	6.40±0.06a
10	24.91±0.01c	−1.79±0.01	5.97±0.04b
20	27.10±0.78b	−1.74±0.04	5.78±0.23b
30	36.94±0.06a	−1.74±0.01	5.84±0.03b

Data were the mean±SD of triplicate experiment..

Means with the same superscript (a-c) within the same column are not significantly different at P<0.05..

ns: not significant..

연근은 폴리페놀 화합물을 다량 함유하고 있어서 껍질을 벗기거나 절단하는 중에 산소와 접촉하여 갈색으로 변화한다. 그러나 슬라이스 한 연근을 동결건조 방법으로 가공하면 저온에서 갈변을 일으키는 효소가 불활성화되어 효소적 갈변을 억제할 수 있었다. 밀가루의 색은 밀의 품종, 재배 조건, 제분 기술, 글루텐 함량 등에 영향을 받고, 글루텐 함량이 높을수록 carotenoid 계열의 색소에 의해 명도가 낮아진다(Koh, 2000). 동결 건조한 연근은 밀가루에 비해 밝은색을 나타냈는데, 선행 연구에서도 동결 건조한 마(Lee와 Kim, 1998), 칡(Kwon 등, 2016)에서도 효소적인 갈변이 억제되어 다른 건조 방법에 비해 명도값이 높게 나타남을 확인하였다.

항산화 물질 함량

수프 제조에 사용한 밀가루, 연근 분말 및 제조한 수프의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과는 Table 5와 같다. 밀가루와 연근 분말의 총 폴리페놀은 각각 23.27 및 280.42 μg GAE/g으로 밀가루에 비해 연근 분말이 12.05배 더 많은 총 폴리페놀을 함유하였다. 밀가루와 연근 분말의 총 플라보노이드는

Table 5 . Total polyphenol and total flavonoid contents of wheat flour, lotus root powder and soup prepared with different amount of lotus root powder.

Sample	Measurements
	Total polyphenol (μg GAE1)/g)	Total flavonoid(μg CE2)/g)
Wheat flour	23.27±0.19b	2.12±0.15b
Lotus root powder	280.42±1.06a	172.12±0.60a
Soup with lotus root powder (%)
0	13.90±0.39d	0.23±0.17d
10	27.36±0.21c	10.44±0.20c
20	41.95±0.53b	25.63±0.55b
30	60.49±0.51a	33.63±0.51a

Data were the mean±SD of triplicate experiment..

Values with the different superscript (a-d) within the same column are significantly different at P<0.05..

¹⁾GAE: gallic acid equivalent..

²⁾CE: catechin equivalent..

각각 2.12 및 172.12 μg CE/g으로 밀가루에 비해 연근 분말에서 81.19배 더 많은 총 플라보노이드 함량을 확인하였다. 연근 분말을 첨가하지 않고 제조한 수프의 총 폴리페놀 함량은 1 g당 gallic acid를 기준으로 13.90 μg GAE/g이었고, 연근 분말 첨가량에 비례하여 수프의 총 폴레페놀 함량도 증가하였다. 연근 분말을 10% 첨가한 수프에서는 27.36 μg GAE/g을 나타냈고, 연근 분말을 20% 및 30% 첨가한 수프에서는 각각 41.95 및 60.49 μg GAE/g으로 증가하였는데, 이는 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 1.97~4.35배까지 총 폴리페놀이 증가한 수치였다. 총 플라보노이드 함량의 경우 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군에서는 1 g당 catechin을 기준으로 0.23 μg CE/g으로 가장 낮았고, 연근 분말 첨가량에 비례하여 증가하였다. 즉, 연근 분말을 10~30% 첨가한 수프의 총 플라보노이드 함량은 10.44~33.63 μg CE/g까지 증가함을 확인하였다. 선행 연구(Choi 등, 2019)에서도 밀가루를 연근 분말로 대체하여 5~20%까지 첨가하여 죽을 제조하고 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 연근 분말 첨가량에 비례하여 총 폴리페놀은 대조군에 비해 1.73~6.00배까지, 총 플라보노이드는 대조군의 1.91~3.45배까지 증가하여 본 연구와 유사한 경향성을 나타냈다.

연근은 항산화 물질을 다량 포함하고 있는 대표적인 근채류로, 특히 tannin, pyroicgallic acid, gallic acid, caffeic acid, hydroxytyramine, catechol 등이 풍부한 것으로 보고되고 있다(Zhu 등, 2018). 연근에 함유된 항산화 물질의 종류 및 함량은 재배 지역, 박피, 갈변 방지제 처리 등을 포함하는 전처리 과정, 건조 조건 등에 따라 달라질 수 있다(Li 등, 2020; Park과 Song, 2015). Li 등(2020)의 연구에 따르면 연근 추출물에는 약 10.13%의 페놀성 화합물이 함유되어 있고, 이들 물질은 연근에 있는 수용성 섬유소와 결합된 형태로 존재하는 것으로 보고되고 있다.

항산화 활성

수프 제조에 사용한 밀가루, 연근 분말 및 제조한 수프의 항산화 활성을 측정하여 Table 6에 나타냈다. 연근 분말을 첨가한 수프의 DPPH 라디칼 소거 활성은 대조군에서 22.94%였고, 연근 분말을 10%, 20%, 30% 첨가하여 제조한 수프에서는 각각 38.33%, 40.52%, 43.00%까지 증가하였다. 이는 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군에 비해 DPPH 라디칼 소거 활성이 1.67~1.87배 증가한 수치로, 연근 분말 첨가량이 증가함에 따라 DPPH 라디칼 소거 활성이 증가함을 확인하였다. ABTS 라디칼 소거 활성의 경우 대조군에서는 20.78%로 가장 낮았고, 수프 제조에 연근 분말을 10~30%까지 첨가함에 따라 28.98~66.06%까지 증가하였으며, 이는 대조군의 ABTS 라디칼 소거 활성에 비해 1.39~3.18배 증가한 수치였다. 700 nm에서의 흡광도 값으로 측정한 환원력의 경우 연근 분말을 첨가하지 않은 대조군에서는 0.11로 가장 낮았고, 연근 분말 첨가량이 10~30%로 증가함에 따라 0.32에서 0.74까지 높아졌다. 이상의 결과를 토대로 연근 분말을 첨가하여 수프를 제조할 경우 대조군에 비해 연근 분말 첨가량에 비례하여 항산화 활성이 증가함을 확인하였다.

Table 6 . Antioxidant activities of wheat flour, lotus root powder, and soup prepared with different amount of lotus root powder.

Sample	DPPH radical scavenging (%)	ABTS radical scavenging (%)	Reducing power
Wheat flour	32.70±1.60b	37.57±0.58b	0.30±0.00b
Lotus root powder	46.58±0.38a	72.58±0.49a	0.96±0.01a
Soup with lotus root powder (%)
0	22.94±1.51c	20.78±0.92d	0.11±0.00d
10	38.33±1.85b	28.98±1.67c	0.32±0.00c
20	40.52±1.79b	53.62±0.86b	0.66±0.01b
30	43.00±0.47a	66.06±1.02a	0.74±0.01a

Data were the mean±SD of triplicate experiment..

Means with the same superscript (a-d) within the same column are not significantly different at P<0.05..

연근에 함유된 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량과 항산화 활성과의 상관관계를 분석한 결과는 Table 7에 제시하였다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 모든 항산화 활성과 양의 상관관계를 나타냈다. 즉, 총 폴리페놀 함량과 ABTS 라디칼 소거 활성 간의 상관관계는 R²=0.9629로 가장 높았고, 환원력(R²=0.9251)과 DDPH 라디칼 소거 활성(R²=0.7407)의 순으로 높은 양의 상관관계를 나타냈다. 총 플라보노이드 함량의 경우는 환원력에서 R²=0.9882로 가장 높은 상관계수를 나타냈고, ABTS(R²=0.9848)와 DPPH(R²=0.7782) 소거 활성에서도 유의적으로 높은 양의 상관관계를 보였다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량도 높은 양의 상관관계(R²=0.9717)를 보였다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성과 환원력 사이에서도 상관계수가 0.6683~0.9659로 비교적 높은 양의 상관성을 나타냈다. Kim 등(2024)의 연구에서도 사과주스의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 항산화 활성과의 상관계수가 0.530~0.976으로 높은 상관성이 있는 것으로 보고하여 본 연구와 유사한 결과를 나타냈다. 선행 연구에서도 연근 분말을 첨가한 두유(Yu, 2016)와 발효음료(Bae 등, 2008), 돈육 패티(Jung 등, 2011)에서도 연근 분말의 첨가량에 비례하여 총 페놀 함량과 항산화 활성이 증가하였고, 열처리 방법 및 조건을 달리하여 제조한 연근 스낵에서도 폴리페놀성 화합물과 항산화 활성 사이에 높은 상관관계가 있음을 보고하여 본 연구와 유사한 결과를 나타냈다. 이상의 결과를 통해 연근 분말을 수프 제조에 첨가하면 항산화 활성을 높이는 것을 확인하였다.

Table 7 . Correlation coefficient of antioxidant compounds and antioxidant activities of soup prepared with different amount of lotus root powder.

	Total polyphenol. (μg GAE1)/g).		Total flavonoid. (μg CE2)/g).		DPPH radical. scavenging (%).	ABTS radical. scavenging (%).		Reducing. power.
Total polyphenol (μg GAE1)/g). Total flavonoid (μg CE2)/g). DPPH radical scavenging (%). ABTS radical scavenging (%). Reducing power.	1. 0.9717*. 0.7407*. 0.9629*. 0.9251*.		1. 0.7782*. 0.9848*. 0.9882*.		1. 0.6683*. 0.7915*.	1. 0.9659*.		1.

¹⁾GAE: gallic acid equivalent..

²⁾CE: catechin equivalent..

^*Significant at P<0.01..

본 연구에서는 연근이 지닌 기능성을 활용하기 위해 수프 제조에 밀가루 대신 동결 건조한 연근 분말을 10~30%까지 첨가하여 품질특성, 생리활성 물질 및 항산화 활성을 측정하였다. 수프의 수분 함량은 대조군에 비해 연근 분말을 첨가한 시료에서 감소하였으나, 연근 분말 첨가량에 따른 차이는 나타나지 않았다. 수프의 회분은 연근 분말 첨가량에 비례하여 증가하였다. 조단백과 조지방은 연근 분말 첨가 여부 및 첨가량에 따른 차이는 나타나지 않았다. 연근 분말 첨가량에 비례하여 가용성 고형물의 함량은 증가하였고 pH는 감소하였다. 대조군에 비해 연근 분말을 첨가한 수프의 총 산도는 소폭 증가하였으나, 연근 분말 첨가량에 따른 차이는 나타나지 않았다. 수프의 점도는 대조군에서 가장 낮았고, 연근 분말 첨가량이 많아짐에 따라 증가하는 경향을 나타냈다. 연근 분말 첨가량에 비례하여 수프의 명도는 증가하였고, 대조군 수프에 비해 황색도는 감소하였으나 연근 분말 첨가량에 따른 차이는 나타나지 않았고, 연근 분말 함량에 따른 적색도의 차이는 관찰되지 않았다. 연근 분말 첨가량에 비례하여 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량이 증가하였고 항산화 활성도 높아졌으며, 항산화 성분들의 함량과 항산화 활성은 높은 상관성을 보였다. 이상의 결과로 볼 때 수프 제조에 사용하는 밀가루를 대신하여 연근 분말을 첨가하면 생리활성 물질의 함량 및 항산화 활성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.