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문제 정의
- Kang 등(15)은 쌀가루 빵 제 조시 여 러 가지 첨가제 hydroxy propyl meth yl cellulose(HPMC)를 사용한 경우 제빵성이 탁월하게 좋았음을 밝힌 바 있고, Chung과 Kim(19)은 활성 글루텐과 수용성 gum물질을 사용하여 메밀빵의 품질특성을 비교한 결과 xanthan gum을 사용할 때 제빵성이 좋았으며 활성글루텐과 gum물질을 같이 사용하였을 때는 밀가루빵과 유사한 빵의 부피 를 나타냈다고 하였다. 따라서 본 연구에서는 메밀빵 제조를 위한 글루텐 대체재료로서 활성글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 첨가하여 밀가루빵과 유사한 조직 감을 가지는 메밀빵으로서의 가능성을 알아보았다.
제안 방법
- 그러나 메밀에는 gliadin이나 glutenin 등의 prolamine류의 단백질이 밀가루에 비하여 많지 않기 때문에 점성과 탄성이 낮아 메밀가루의 제빵성은 별로 좋지 않다. 따라서 밀 가루에 메 밀가루를 10, 20% 및 30%를 혼합하여 빵을 만들어 보고 30% 메밀복합분에 활성 글루텐 ascorbic acid 및 HPMC를 첨가하여 빵의 무게 및 부피를 측정하여 본 결과 Table 2와 같고, 빵의 단면은 Fig. 1 에서 보는 바와 같다. 밀가루빵에 비하여 메밀가루의 혼합비율이 높을수록 무게는 증가하고 부피는 감소하였는데 10% 메밀가루를 첨가한 것은 빵의 부피가 밀가루빵과 유사하였고, 메밀가루를 20% 첨가한 빵도 품질면에서 크게 떨어지지 않았다.
- 메밀가루와 글루텐의 비율을 달리하여 제조한 메밀빵의 관능적 특성을 비교하기 위해 훈련된 15명의 관능검사원에 의하여 빵의 색, 맛, 기공의 균일성, 씹힘성, 거친 정도 및 전 체적 인 기호도를 5점 순위 평점법에 의하여 검사하였다. 각 항목마다 점수합을 인원수로 나누어 평점을 구하였으며 유의성 검증은 분산분석, Duncan's multiple range test로 실시하였다.
- 메밀빵을 1회 제조하는데 사용한 가루의 총량은 1000 g으로 하였고 필요한 재료의 배합비율은 예비실험결과에 의해 Table 1과 같이 하였으며, 활성글루텐은 메밀가루 대 체 비 율을 고려 하여 30 g을 첨 가하였 다. 반죽은 4단으로 되어 있는 혼합기 (Han-Kook Science, VMV-1214) 를 사용하였는데 먼저 1단에서 가루만을 1분간 혼합한 후 반죽이 최 적상태가 되도록 적 정 량의 물을 첨가하여 2분간을 더 반죽한 다음 2단에서 4분, 3단에서 6분간 반죽하였다.
- 메밀빵을 제조한 후 4°C에서 저 장하면서 제조 5일, 10 일 후의 노화특성을 DSC(Dupont Co., 91ODS, USA)를 사용하여 측정하였다. 즉 진공냉동 건조시킨 분말화된 시료(3~4 mg)에 15 11L의 증류수를 넣고 aluminum 밀폐 용기 에 넣 어 밀봉한 다음 상온에서 2시 간 방치 한 후 DSC 를 측정 하였으며 reference pan에는 시료와 동량의 증류수를 가하여 사용하였다.
- 메밀빵을 제조한 후 실온에서 2〜3시간 냉각한 후 Rh- eometer(CR-200D, Sun Scientific Co., Japan)를 사용하여 최대하중치, 강도, 경도, 탄력성 및 응집성을 측정하였 匸卜 측정조건은 table speed 60 mm/min, critical diameter 30 mm, load cell 2 kg, sample height 10 mm이 었으며각 시 료는 5회 반복시 험 후 평 균값으로 나타내었다.
- 메밀빵의 색도 측정을 위해 분광측색계(Color Techno System Co., JX777, Japan)를 사용하여 밝은 정도를 나타내는 L값, 붉은 색의 정도를 나타내는 a값, 노란색의 정도를 나타내는b값 및 전체적인 색차 ZE 값을 측정하였다. 이 때 측정 면적은 025mm, 측색 광원은 C, 측색 시야는 2。였으며 각 시료에서 가장 조직이 균일하고 겉표면이 일정한 곳을 선택하여 10회 측정한 후 평균값을 나타내었다.
- 밀가루에 메밀가루를 10, 20% 및 30% 혼합한 빵을 제조하여 메밀빵으로서의 가능성을 알아보았으며 메밀빵의 제빵성을 향상시키기 위하여 30% 메밀 혼합분에 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 첨 가한 빵의 특성을 살펴보고 관능검사를 실시하였다. 빵의 무게와 부피는 밀가루빵에 비 하여 메밀가루의 혼합비율이 높을수록 무게는 증가하고 부피 는 감소하였는데 30% 메 밀 혼합분에 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 첨가함으로서 제빵적성이 향상되었다.
- 밀가루에 메밀가루를 10, 20% 및 30%를 혼합하고 30% 메밀가루 혼합분에 글루텐 ascorbic acid 및 HPMC를 각각 첨가하여 만든 빵을 제조한 다음, 2〜3시 간 실온에서빵의 색, 맛, 기공의 균일성, 씹힘성, 빵조직의 거친 정도 및 전체적인 기호도에 대하여 관능검사를 실시하였다(Table 6). 빵의 색상에 대한 기호도는 100% 밀가루 빵, 10% 및 20% 메밀을 첨가하여 만든 빵 사이 에는 유의 적 인 차이가 없었으나 30% 메밀을 첨가하여 제조한 빵의 색상에 대한 기호도는 낮게 나타났다.
- , 91ODS, USA)를 사용하여 측정하였다. 즉 진공냉동 건조시킨 분말화된 시료(3~4 mg)에 15 11L의 증류수를 넣고 aluminum 밀폐 용기 에 넣 어 밀봉한 다음 상온에서 2시 간 방치 한 후 DSC 를 측정 하였으며 reference pan에는 시료와 동량의 증류수를 가하여 사용하였다. 10°C/min의 속도로 25°C에서 150°C까지 가열하여 흡열곡선을 얻었고, 이때의 홉열 peak 면적 즉 enthalpy를 측정하여 상대적인 노화도를 결정하였다 (29).
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 재료는 밀가루(대한제분, 강력분 1등급, 단백질 12.8%, 회 분 0.42%, 수분 11.6%), 메밀가루(춘천시 신북읍에서 재배한 메밀을 춘천제분 공장에서 100 mesh로 제분, 단백질 12.3%, 회분 2.7%, 수분 11.4%), 설탕(대한제당), 마아가린(오뚜기), 탈지분유(서울 탈지분유, 유고형 분 95% 이상, 수분 5% 이 하), 생 이스트(오뚜기), 이스트 후드(태평양화학 S-500), 활성글루텐(네덜란드 산, 남영 상사에서 수입 ), L~ascorbic acidtWaco Pure Chemical LTD, Japan), hydroxy propyl methyl cellulose (주.홍성약품), 소금(한주)이었匸}■.
데이터처리
- 각 항목마다 점수합을 인원수로 나누어 평점을 구하였으며 유의성 검증은 분산분석, Duncan's multiple range test로 실시하였다.
- , JX777, Japan)를 사용하여 밝은 정도를 나타내는 L값, 붉은 색의 정도를 나타내는 a값, 노란색의 정도를 나타내는b값 및 전체적인 색차 ZE 값을 측정하였다. 이 때 측정 면적은 025mm, 측색 광원은 C, 측색 시야는 2。였으며 각 시료에서 가장 조직이 균일하고 겉표면이 일정한 곳을 선택하여 10회 측정한 후 평균값을 나타내었다.
이론/모형
- 메밀빵을 제조하여 실온에서 1시간 정도 식힌 후 무게를 측정하고, 빵의 부피는 종자치환법 (AACC 72-10)에 의해 측정하였으며(28) 이것으로부터 specific loaf vol- ume을 계산하였다.
- , Korea) 에 서 50분간 발효시 키고, 반죽 570 g을 baking pan에 넣어 서 온도 38°C, 습도 85% 조건에서 40분간 2차 발효를 시킨 다음, 210°C oven (Hobart model; HEC-404, USA) 에 넣고 20분간 baking하였다. 제빵공정은 직접반죽법 (straight dough method)으로 AACC(IOTOA)법을 적용하였다 (28).
성능/효과
- 같다. 100% 밀가루 빵에 비하여 메밀가루의 혼합비율이 높은 빵일수록 최대하중치, 강도, 경도 등은 증가하였고 탄력성 응집성은 감소하는 경 향이었다. 또한 메밀가루를 30 % 혼합한 복합분에 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 첨가한 빵은 최대하중치, 강도, 경도가 감소하였는데 글루텐을 첨 가함으로써 최 대하중礼 강도는 가장 낮은 값을 보였으며 HPMC 첨 가에 의 해 강도는 20% 메밀혼합빵과 유사한 값을 보였다.
- a값은 시료 보두가 -값을 나타냈는데 메밀함량의 비율이 높을수록 -값이 약간씩 감소하는 경향이었으며 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC 첨가에 의해서도 어느 정도 감소하는 것으로 나타났다. b값은 메밀함량의 비율이 높을수록 약간씩 증가하는 경 향이 었으나 시료간에 큰 차이를 보이 지는 않았고 첨가제 에 의한 차이도 크게 나타나지 않았匸卜.
- 노화특성은 저 장기 간이 길수록 enthalpy가 증가하였는데 첨가제를 첨가함으로서 노화가 지연되었다. 관능검사 결과 10% 메밀빵이 가장 우수한 것으로 나타났고, 20% 메밀빵은 밀가루빵과 비슷하였으며 30% 메밀복합분에 첨가제를 첨가하여 만든 빵은 30% 메밀빵에 비하여 제품의 품질이 양호한 것으로 나타났다.
- 저장 5일후 100% 밀가루 빵에 비하여 메밀가루를 혼합한 빵에서는 메밀가루의 함량이 증가할수록 enthalpy 가 증가하여 노화가 빨리 진행되었으며 이는 저장기간이 경과되었을 때도 같은 경향을 보였다. 그러나 첨가제를 첨가함으로서 노화가 지연되는 현상이 나타났는데 글루텐을 첨 가한 빵은 100% 밀가루 빵과 노화정 도가 유사하였고 ascorbic acid와 HPMC를 첨 가함으로서 노화가 늦게 진행되는 것을 알 수 있었다.
- 맛에 있어서는 각 시료간에 유의적인 차이는 없었으나 20% 메밀을 첨가하여 만든 빵의 반응이 좋았고 30% 메 밀 혼합빵의 기 호도는 낮았으나 30% 메밀 혼합분에 글루텐을 첨가하여 제조한 빵의 맛은좋은 것으로 나타났다. 대 체적으로 30% 메밀빵에 비하여 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 각각 첨가하여 제조한 빵은 맛의 기호도가 높게 나타났다. 빵조직에 있어 서기공의 균일성은 100% 밀가루 빵과 메밀가루를 10, 20% 혼합하여 만든 빵 및 글루텐과 HPMC를 첨가한 빵 사이에 유의한 차이를 보이지 않았으나 30% 메밀빵과 ascorbic acid를 첨가한 빵은 기공의 균일성이 떨어지는 것으로 나타났다.
- 또한 첨 가제를 첨 가함으로써 탄력 성과 응집성에도 어느 정도 영향을 주었는데 글루텐 첨가에의 해 탄력성 과 응집 성 모두 20% 메 밀혼합빵과 유사한 값이 었고 ascorbic acid와 HPMC를 첨 가했을 때에도 30% 메밀빵에 비해 증가함을 보여주었다. 따라서 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC는 물성개선에 효과가 있는 것으로 나타났으며. 여러 연구(35-37)에서 글루텐은 메밀가루, 옥수수가루 및 단백 질 함량이 비 교적 적 은 곡분 혼합 반죽의 물성특성을 향상시킨다는 보고와 마찬가지로 본 실험결과에서도 글루텐은 메밀혼합분의 물성개량에 큰 효과가 있는 것으로 보여진다.
- 100% 밀가루 빵에 비하여 메밀가루의 혼합비율이 높은 빵일수록 최대하중치, 강도, 경도 등은 증가하였고 탄력성 응집성은 감소하는 경 향이었다. 또한 메밀가루를 30 % 혼합한 복합분에 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 첨가한 빵은 최대하중치, 강도, 경도가 감소하였는데 글루텐을 첨 가함으로써 최 대하중礼 강도는 가장 낮은 값을 보였으며 HPMC 첨 가에 의 해 강도는 20% 메밀혼합빵과 유사한 값을 보였다. 또한 첨 가제를 첨 가함으로써 탄력 성과 응집성에도 어느 정도 영향을 주었는데 글루텐 첨가에의 해 탄력성 과 응집 성 모두 20% 메 밀혼합빵과 유사한 값이 었고 ascorbic acid와 HPMC를 첨 가했을 때에도 30% 메밀빵에 비해 증가함을 보여주었다.
- 빵의 색도는 메밀가루의 함량이 높을수록 어두워졌으나 글루텐과 H邛MC를 첨가함에 따라 빵의 색이 밝아졌으며 ascorbic acid를 첨가하였을 경우에는 별차이가 없었다. 또한 빵의 텍스쳐를 측정한 결과 밀가루빵에 비 하여 메밀가루의 혼합비율이 높을수록 최대하중치, 강도, 경도는 증가하였고 탄력성 및 응집 성은 감소하였으며 첨가제에 의해 영향을 준 것으로 보아 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC는 물성 개 량에 효과가 있는 것으로 나타났다. 노화특성은 저 장기 간이 길수록 enthalpy가 증가하였는데 첨가제를 첨가함으로서 노화가 지연되었다.
- 이러한 결과는 반죽의 발효특성을 기기로 측정 했을 때의 결과와는 일치하지 않았다. 또한 씹 힘성 에서 100 % 밀가루빵은 30% 메밀빵에 비해서 유의하게 좋은 것으로 나타났지 만 글루텐이나 ascorbic acid 및 HPMC를 첨가했을 때 씹힘성이 많이 향상됨을 알 수 있었다. 한편 빵조직의 거친 정도는 100% 밀가루빵이 가장 부드럽다고 했으나, 10% 메밀빵과 20% 메밀 빵도 우수한 것으로 나타났다.
- 또한 메밀가루를 30 % 혼합한 복합분에 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 첨가한 빵은 최대하중치, 강도, 경도가 감소하였는데 글루텐을 첨 가함으로써 최 대하중礼 강도는 가장 낮은 값을 보였으며 HPMC 첨 가에 의 해 강도는 20% 메밀혼합빵과 유사한 값을 보였다. 또한 첨 가제를 첨 가함으로써 탄력 성과 응집성에도 어느 정도 영향을 주었는데 글루텐 첨가에의 해 탄력성 과 응집 성 모두 20% 메 밀혼합빵과 유사한 값이 었고 ascorbic acid와 HPMC를 첨 가했을 때에도 30% 메밀빵에 비해 증가함을 보여주었다. 따라서 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC는 물성개선에 효과가 있는 것으로 나타났으며.
- 빵의 색상에 대한 기호도는 100% 밀가루 빵, 10% 및 20% 메밀을 첨가하여 만든 빵 사이 에는 유의 적 인 차이가 없었으나 30% 메밀을 첨가하여 제조한 빵의 색상에 대한 기호도는 낮게 나타났다. 맛에 있어서는 각 시료간에 유의적인 차이는 없었으나 20% 메밀을 첨가하여 만든 빵의 반응이 좋았고 30% 메 밀 혼합빵의 기 호도는 낮았으나 30% 메밀 혼합분에 글루텐을 첨가하여 제조한 빵의 맛은좋은 것으로 나타났다. 대 체적으로 30% 메밀빵에 비하여 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 각각 첨가하여 제조한 빵은 맛의 기호도가 높게 나타났다.
- 밀가루에 메밀가루의 혼합비율을 달리한 복합분으로 빵을 제조하여 색도를 측정한 결과, Table 3에서 보는 바와 같이 L값은 메밀가루의 함량이 높을수록 감소하였으며 글루텐과 HPMC를 첨 가함에 따라 빵의 색은 밝아졌으나 ascorbic acid를 첨가하였을 경우에는 별 차이가 없었다. a값은 시료 보두가 -값을 나타냈는데 메밀함량의 비율이 높을수록 -값이 약간씩 감소하는 경향이었으며 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC 첨가에 의해서도 어느 정도 감소하는 것으로 나타났다.
- 관능검사를 실시하였다. 빵의 무게와 부피는 밀가루빵에 비 하여 메밀가루의 혼합비율이 높을수록 무게는 증가하고 부피 는 감소하였는데 30% 메 밀 혼합분에 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 첨가함으로서 제빵적성이 향상되었다. 빵의 색도는 메밀가루의 함량이 높을수록 어두워졌으나 글루텐과 H邛MC를 첨가함에 따라 빵의 색이 밝아졌으며 ascorbic acid를 첨가하였을 경우에는 별차이가 없었다.
- 빵의 색상에 대한 기호도는 100% 밀가루 빵, 10% 및 20% 메밀을 첨가하여 만든 빵 사이 에는 유의 적 인 차이가 없었으나 30% 메밀을 첨가하여 제조한 빵의 색상에 대한 기호도는 낮게 나타났다. 맛에 있어서는 각 시료간에 유의적인 차이는 없었으나 20% 메밀을 첨가하여 만든 빵의 반응이 좋았고 30% 메 밀 혼합빵의 기 호도는 낮았으나 30% 메밀 혼합분에 글루텐을 첨가하여 제조한 빵의 맛은좋은 것으로 나타났다.
- 대 체적으로 30% 메밀빵에 비하여 글루텐, ascorbic acid 및 HPMC를 각각 첨가하여 제조한 빵은 맛의 기호도가 높게 나타났다. 빵조직에 있어 서기공의 균일성은 100% 밀가루 빵과 메밀가루를 10, 20% 혼합하여 만든 빵 및 글루텐과 HPMC를 첨가한 빵 사이에 유의한 차이를 보이지 않았으나 30% 메밀빵과 ascorbic acid를 첨가한 빵은 기공의 균일성이 떨어지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 반죽의 발효특성을 기기로 측정 했을 때의 결과와는 일치하지 않았다.
- Amylopectin은 가지 가 많은 분자구조를 가지고 있으므로 분산되어 콜로이드 용액을 만들기 어려우며 따라서 amylopectin이 많을수록 노화되기 어 렵다(34). 저장 5일후 100% 밀가루 빵에 비하여 메밀가루를 혼합한 빵에서는 메밀가루의 함량이 증가할수록 enthalpy 가 증가하여 노화가 빨리 진행되었으며 이는 저장기간이 경과되었을 때도 같은 경향을 보였다. 그러나 첨가제를 첨가함으로서 노화가 지연되는 현상이 나타났는데 글루텐을 첨 가한 빵은 100% 밀가루 빵과 노화정 도가 유사하였고 ascorbic acid와 HPMC를 첨 가함으로서 노화가 늦게 진행되는 것을 알 수 있었다.
- 한편 빵조직의 거친 정도는 100% 밀가루빵이 가장 부드럽다고 했으나, 10% 메밀빵과 20% 메밀 빵도 우수한 것으로 나타났다. 전반적인 기호도를 평가한 결과 각 시료간에 유의한 차이는 없었으나 10% 메밀빵이 가장 우수한 것으로 나타났고 20% 메 밀빵도 밀가루 빵과 비 슷한 결 과를 보였으며 특히 30% 메밀복합분에 글루텐이나 ascorbic acid 및 HPMC를 첨 가하여 만든 빵은 30% 메밀빵에 비하여 반응이 좋은 것으로 나타났다.
- 또한 30%를 첨가하였을 경우 빵의부피 및 용적비가 많이 감소되긴 했으나 부스러짐 이 적고 빵내부의 기공이 크지 않아 제빵성 형이 가능하였다. 한편 30% 메 밀복합분에 글루 텐, ascorbic acid 및 HPMC 를 첨가한 경 우 무게는 감소하고 부피는 증가하여 제빵적성이 향상됨을 알 수 있었으며 첨가제 중에서는 글루텐이 가장 제빵성이 좋았다.
- 또한 씹 힘성 에서 100 % 밀가루빵은 30% 메밀빵에 비해서 유의하게 좋은 것으로 나타났지 만 글루텐이나 ascorbic acid 및 HPMC를 첨가했을 때 씹힘성이 많이 향상됨을 알 수 있었다. 한편 빵조직의 거친 정도는 100% 밀가루빵이 가장 부드럽다고 했으나, 10% 메밀빵과 20% 메밀 빵도 우수한 것으로 나타났다. 전반적인 기호도를 평가한 결과 각 시료간에 유의한 차이는 없었으나 10% 메밀빵이 가장 우수한 것으로 나타났고 20% 메 밀빵도 밀가루 빵과 비 슷한 결 과를 보였으며 특히 30% 메밀복합분에 글루텐이나 ascorbic acid 및 HPMC를 첨 가하여 만든 빵은 30% 메밀빵에 비하여 반응이 좋은 것으로 나타났다.
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