과학의 발달과 국민 소득 증가로 건강과 식품에 관한 요구도와 관심도가 증가하고 있다. 의학의 발달로 현대인들의 각종 병(당뇨, 암, 심장질환 등)이 체내의 활성산소와 식품의 과산화 물가에 의해 유발, 촉진되는 것으로 알려지며 부작용이 있는 의약품보다 부작용이 없으며 장기적으로 안전하게 복용할 수 있는 건강 기능성 천연 식품 소재에 관한 관심이 증가하고 있다. 이에 질병을 예방할 수 있는 건강 기능성 식품에 대한 요구도가 세계적으로 증가하고 있으며 선진국을 중심으로 건강 기능성 식품 시장이 성장하고 이와 관련된 연구가 증가하고 있다.
고추(Capsicum annuum L.)는 세계적으로 많이 섭취되고 있는 채소 중 하나로 우리나라에서는 오래전부터 음식 재료로 많이 사용되고 있다. 고추에는 ascorbic acid를 비롯하여 비타민 A, B, capsaicin 등 다양한 영양성분이 함유되어 있으며 항산화, 항염증 및 대사증후군의 예방 등에 효과가 있다는 연구 결과가 보고되고 있다. 당조고추(Capsicum annuum L. cv. DangZo)는 당을 조절하기 위해 2008년에 개발된 품종으로 일반 고추보다 크며, 수분이 많아 육질이 부드럽고 매운맛이 적은 특징을 가지고 있다. 특히, 탄수화물 소화 흡수를 저해하는 물질인 α-glucosidase inhibitor(AGI) 성분이 일반 고추보다 약 5배 정도 더 함유되어 당뇨 예방과 혈당 관리에 도움이 된다고 보고되고 있다. 그러나 최근에 개발된 품종으로 당조고추와 관련된 식품개발에 관한 연구는 미흡한 실정이다.
따라서 본 연구는 당조고추 분말의 항산화 활성과 항당뇨 활성을 분석하였으며, 건강 기능성 식품에 대한 소비자의 요구에 부합되도록 당조고추 분말을 첨가한 생면 파스타를 제조하여 이화학적, 기계적, 항산화, 항당뇨 특성을 측정하고, 관능평가를 통해 최적 배합비를 도출하였다. 도출된 배합비로 최적화된 당조고추 생면 파스타와 당조고추를 첨가하지 않은 대조구 생면 파스타를 제조하여 이화학적, 기계적, 항산화, 항당뇨 특성과 관능평가를 비교 분석하였다.
당조고추 분말은 일반 고추보다 α-glucosidase 저해 활성은 5 mg/mL에서 42.63%로, α-amylase 저해 활성은 5 mg/mL에서 35.32%로 높게 나타났다. 당조고추 분말과 계란을 첨가하여 생면 파스타를 제조한 후 이화학적 특성, 항산화 특성, 항당뇨 특성 및 관능검사를 분석하였다. 이화학적 특성 중 pH, 수분함량, 수분 흡수력, 탁도에서 당조고추의 양이 증가할수록 유의적으로 감소하였다. 당도에서는 계란보다 당조고추 양에 의해 당도가 유의적으로 증가하였다. 색도의 경우 명도와 황색도의 경우 유의적으로 감소하고(p<0.01), 적색도의 경우 당조고추 첨가량이 증가할수록 감소하는 결과를 보여주었다(p<0.001). 조직감 특성에서 경도, 부착성, 씹힘성, 검성의 경우 당조고추 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가한(p<0.001) 반면, 탄력성(p<0.01), 응집성(p<0.05)의 경우 당조고추 첨가량이 증가할수록 감소하는 유의적인 결과를 보여주었다. 항산화 특성 측정 결과, DPPH 자유 라디칼 소거능(p<0.001), 총 페놀 함량(p<0.05), 총 플라보노이드 함량(p<0.001)으로 모두 당조고추 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 결과를 보여주었다. 전분 분해 효소 활성 억제력 측정 결과, α-glucosidase 저해 활성과 α-amylase 저해 활성으로 당조고추 첨가량이 증가할수록 증가하는 유의적인 결과를 보여주었다(p<0.001). 관능검사 결과 색, 풍미, 맛, 조직감, 외관, 전반적인 기호도로 모든 항목에서 유의적인 차이를 보였다. 반응표면분석법을 이용하여 도출된 당조고추 생면 파스타의 최적 배합비는 당조고추 분말 20.28 g, 계란 35.08 g 으로 나타났다.
최적화된 당조고추 생면 파스타를 대조구 생면 파스타와 비교한 결과 이화학적 특성 중에서 비교해본 결과 pH와 수분함량의 경우 대조구 파스타보다 유의적으로 높은 결과를 보여주었으며(p<0.01), 당도에서도 유의적으로 높은 결과를 보여주었다(p<0.001). 조리적 특성으로는 수분 흡수력은 대조구보다 유의적으로 감소한 결과를 보여주었으며(p<0.001), 탁도의 경우 대조구보다 유의적으로 증가한 결과를 보여주었다(p<0.001). 최적화된 당조고추 생면 파스타의 색도의 특성을 대조구 생면 파스타와 비교한 결과 명도, 적색도, 황색도 모두 대조구보다 유의적으로 낮은 결과를 보여주었다(p<0.001). 조직감 특성 중 경도, 씹힘성, 검성, 응집성에서 대조구보다 증가한 결과를 보여주었으며, 탄력성, 부착성에서는 유의적으로 감소한 결과를 나타내었다. 항산화 특성에서 DPPH 자유 라디칼 소거능, 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량으로 유의적으로 증가한 결과를 보여주었다(p<0.001). 최적화된 당조고추 생면 파스타와 대조구 생면 파스타의 전분 분해 효소 활성 억제력을 분석한 결과, α-glucosidase 저해 활성과 α-amylase 저해 활성이 대조구보다 더 높았으며 유의적인 결과를 나타내었다(p<0.001). 최적화된 당조고추 생면 파스타와 첨가하지 않은 대조구의 관능검사를 비교한 결과, 조직감을 제외한 색, 풍미, 맛, 외관, 전반적인 기호도 모두 유의적으로 증가한 결과를 보여주었다.

이상의 연구를 통해 생면 파스타에 당조고추를 첨가하여 품질특성과 기호도에 긍정적인 영향을 주었으며 이와 같은 결과는 당조고추 첨가 생면 파스타의 항산화성과 높은 α-glucosidase, α-amylase 저해 활성을 지닌 것을 보여주었다. 이처럼 당조고추는 항산화제 및 혈당 상승 억제에 효과적인 식품 소재로 확인되어 향후 혈당 상승 억제의 건강 기능성 식품에 관한 연구에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

The purpose of this study was to investigate the antioxidative and antidiabetic activities of DangZo pepper(Capsicum annuum L. cv. DangZo). Also, the possibilities of using DangZo pepper powder as a functional ingredient in pasta were studied.
To determine the optimum mixing ratio of DangZo pepper powder and eggs, the experiments were designed according to the central composite design of response surface methodology, which showed 10 experimental points including two replicates of DangZo pepper powder and eggs. The physicochemical, cooking and mechanical characteristics, antioxidant and antidiabetic activities and sensory properties were measured. These values were applied to the mathematical optimization models.
The pH(p<0.05), sweetness(p<0.05), moisture content(p<0.001), moisture absorptive power(p<0.001), turbidity(p<0.0001)hunter color values(p<0.001), and texture characteristics(p<0.001) including hardness, adhesiveness, springiness, gumminess were shown to be significantly different between pasta. Total phenol content(p<0.05), DPPH radical scavenging activity(p<0.0001) and total flavonoid(p<0.0001) were also shown to be significantly different values. Antidiabetic activities, such as α-glucosidase inhibition activity(p<0.0001) and α-amylase inhibition activity(p<0.0001) had significantly different values. In addition, the sensory evaluation including color(p<0.01), flavor(p<0.01), taste(p<0.001), texture(p<0.001) and overall quality(p<0.001) had significantly different values. The optimum formulation for pasta with DangZo pepper was 20.28 g of DangZo pepper powder and 35.08 g of eggs.
The physicochemical characteristics, such as moisture content(p<0.001), pH(p<0.05) and sweetness(p<0.001) was significantly different relative to control. Cooking characteristics, such as moisture absorptive power(p<0.001), turbidity(p<0.0001) was significantly different relative to control. Antioxidant activities, such as DPPH radical scavenging activity, total phenol content and total flavonoid content of optimized pasta were significantly different(p<0.001) relative to control. Antidiabetic activities, such as α-glucosidase inhibition activity and α-amylase inhibition activity had significantly different values(p<0.0001). Sensory evaluation, such as color(p<0.001), flavor(p<0.001), taste(p<0.01), appearance(p<0.05) and overall quality(p<0.001) revealed significant differences between optimized pasta and control.
These results suggest that DangZo pepper powder has many functional compounds including antioxidant and antidiabetic. Also, pasta with DangZo pepper powder enhances the antioxidant and antidiabetic activity and sensory preferences,. Therefore, DangZo pepper powder is expected to have possibility of being the new material that can be combined with pasta as noodle products.