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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 xanthangum, K-carrageenan, guargum을 냉동반죽에 각각 첨가하여 장기간 저장하면서 이들을 이용하여 빵을 제조할 때 검류첨가 냉동반죽이 빵의 품질에 미치는 영향을 제품제조 후 팽창력의 변화, 수분함량의 변화, 관능검사 및 경도변화를 분석하여 냉동반죽의 품질 개선제로서 사용 가능성을 조사하였다.
제안 방법
- 1주, 4주 및 12주간 냉동 저장된 반죽을 이용하여 빵을 제조하고 빵의 내부온도가 30℃가 될 때까지 냉각을 시켜 폴리에틸렌 백에 넣어 포장을 한 뒤 실온 25℃에서 1일간 방치하였다. 시료에 대한 관능검사는 빵의 관능검사 경험이 풍부한 연구소와 공장의 관능검사 요원 10명을 대상으로 관능검사의 취지를 충분히 인식시키고 두 번의 반복 훈련을 거친 후 최종적으로 평가하였다.
- 검류 첨가에 따른 냉동반죽의 발효팽창력의 차이를 조사 하기 위하여 냉동반죽을 5℃에서 해동한 후 35℃ 발효실에서 2시간 동안 발효시켜 반죽의 높이를 측정한 결과는 Fig. 1과 같다. 그림에서와 같이 대조구는 냉동 저장기간 동안 검 류를 첨가한 시험구에 비하여 발효팽창력이 직선적으로 감 소하였다.
- 빵의 수분함량은 적외선 수분계(FD-600, Kett Co. LTD, Japan)를 사용하여 측정하였다.
- 실온에 방치하였다. 빵의 중앙부위를 두께 15 mm의 두께로 자른 후 빵의 경도를 Texture Analyzer(TA-XT2, Stable, Micro Systems Co. England)를 사용하여 prove typee 25 mm diameter sylinder, trigger force는 auto-10 g, test speed 는 1 mm/sec, 60% deformation의 조건에서 즉정하였다.
- 시료에 대한 관능검사는 빵의 관능검사 경험이 풍부한 연구소와 공장의 관능검사 요원 10명을 대상으로 관능검사의 취지를 충분히 인식시키고 두 번의 반복 훈련을 거친 후 최종적으로 평가하였다. 먼저 외부색상, 내부색상, 외관을 평가하게 하고 조직감과 입안에서의 촉감을 5점 기호척도법(21)으로 평가하였으며(5: very good, 4: good, 3: fair, 2: poor, 1: very poor), 유의성 검증은 SPSS 프로그램을 이용한 Duncan의 다범위 검정으로 분석하였다.
대상 데이터
- 밀가루는 한국제분(주)에서 생산된 제빵용 밀가루(수분 14.0%, 단백질 12.5%, 회분 0.38%)를 사용하였고 효모는 시판용 instant dry yeast(Lesafire Co., France)를, 마가린은 롯데 삼강의 마가린을, 소금은 한주소금을 K-carrageenan, guargum, 및 xanthangume 모두 시판용 제품을 사용하였다.
데이터처리
- 시료에 대한 관능검사는 빵의 관능검사 경험이 풍부한 연구소와 공장의 관능검사 요원 10명을 대상으로 관능검사의 취지를 충분히 인식시키고 두 번의 반복 훈련을 거친 후 최종적으로 평가하였다. 먼저 외부색상, 내부색상, 외관을 평가하게 하고 조직감과 입안에서의 촉감을 5점 기호척도법(21)으로 평가하였으며(5: very good, 4: good, 3: fair, 2: poor, 1: very poor), 유의성 검증은 SPSS 프로그램을 이용한 Duncan의 다범위 검정으로 분석하였다.
이론/모형
- 제빵에 사용된 원료 배합 비율은 표 1과 같다. 제빵공정은 AACC방법 (10-10A)의 직접 반죽법 (Straight method)에 준하였으며 제빵시 반죽은 vertical screw pin mixer(SS type, Kanto mixer Co. LTD, Japan)로 행하였으며 lOOrpm에서 2분, 190 rpm에서 2분간 혼합한 후 유지를 첨가하고 다시 lOOrpm에서 2분, 190 rpm에서 5분간 혼합하였다.
성능/효과
- 61 cc/g을 나타내었다. 검류 첨가 시험구의 비용적 감소는 냉동기간 동안 대조구에 비해 적었으며 K-carrageenan 첨가구의 비용적 감소가 가장 적었다. 이는 냉동저장 기간에 따른 proof height의 결과와 같아 검류의 첨가가 반죽을 냉동 저장시 동결장해나 해동시 생기는 gluten 손상을 방지한데서 기인되는 것으로 생각된다.
- 이상의 실험에서 대조구 및 모든 시험구가 냉동기간이 경과함에 따라 조직감, 색상 등의 항목에서약간의 품질저하가 관찰되었으며 특히 대조구에서의 품질 저하가 큰 것으로 나타났다. 검류 첨가 시험구중 K-carrageenan 을 첨가한 제품이 냉동 4주와 12주의 저장기간 동안 조직감, 색상, 외관에서 다른 검류를 첨가한 제품보다 우수하였다. 이상의 결과는 Tsen 등(27)이 반죽의 흡수율이 높을수록 빵 제조시 빵 부피를 증가시키고, 빵이 부드러워 진다고 보고하여 냉동기간 동안 검류의 첨가로 인한 흡수율, 팽창력, 비용적 등의 물성 개선에서 기인되는 것으로 생각된다.
- Bruinsna 등(25)은 밀가루 대체제로 guargum 및 xanthangum을 이용한 배합비개발 연구에서 guargume xanthangum에 비하여 겔의 강도가 강하기 때문에 초기 가스 포집력이 크다고 보고하였는데 본실험 결과에서도 guargum 시험구에서 냉동 저장기간 4주까지는 비용적이 xanthangum 시험구보다 커서 유사한 결과를 나타내었다. 그러나 4주 이후 xanthangum 첨가구보다 guargum 첨가구에서 비용적이 감소하였다. 이는 pH 및 proof height의 결과에서 유추할 수 있듯이 xanthangum 보다 냉동저장 기간이 길어질수록 guargum의 냉동장해 보호제로서의 역할이 감소한 것으로 생각된다.
- 대조구와 검을 첨가한 시험구를 저장기간별로 비교하였을 때 1주에서 4주간 냉동한 경우에는 대조구 및 시험구 사이에 관능검사 결과의 차이가 작았으나, 12주 냉동시킨 반죽을 이용시에는 대조구와 시험구 사이에서 큰 차이를 나타내었다. 냉동 4주에는 대조구에 비하여 검류 첨가 시험구의 외관 및 조직감에서 차이를 나타냈으며 냉동 12주에는 대조구와 검류 첨가 시험구는 겉껍질 색상을 제외하고는 유의적인 차이를 보였다. 이상의 실험에서 대조구 및 모든 시험구가 냉동기간이 경과함에 따라 조직감, 색상 등의 항목에서약간의 품질저하가 관찰되었으며 특히 대조구에서의 품질 저하가 큰 것으로 나타났다.
- 3과 같다. 대조구 및 검류 첨가 반죽을 이용한 제품의 경도변화는 냉동직 후는 거의 큰 차이를 보이지 않았으나 냉동저장 2주 부터는 대조구와 guargum 첨가구의 경도는 거의 일직선으로 상승한 반면 xanthangum과 K-carrageenan을 첨가한 시험구는 비교적 경도 증가 현상이 완만하게 증가하였다. 이러한 빵의 경도변화는 비용적과 깊은 역의 상관관계를 나타내어 비용적이 가장 낮 았던 대조구의 경도가 가장 높게 나타났으며 비용적이 가장 컸던 K-carrageenan의 경도가 가장 낮게 나타났다.
- 대조구 및 검류 첨가 반죽을 이용한 제품의 경도변화는 냉동직 후는 거의 큰 차이를 보이지 않았으나 냉동저장 2주 부터는 대조구와 guargum 첨가구의 경도는 거의 일직선으로 상승한 반면 xanthangum과 K-carrageenan을 첨가한 시험구는 비교적 경도 증가 현상이 완만하게 증가하였다. 이러한 빵의 경도변화는 비용적과 깊은 역의 상관관계를 나타내어 비용적이 가장 낮 았던 대조구의 경도가 가장 높게 나타났으며 비용적이 가장 컸던 K-carrageenan의 경도가 가장 낮게 나타났다. 한편 guargum을 첨가한 반죽을 이용한 제품에서도 비용적의 감소가 컸던 냉동 4주 후에 경도가 크게 증가하여 비용적과 경도 변 화의 역의 상관관계를 확인할 수 있었다.
- 이는 빵 발효시 amylase와 같은 영향인자들이 pH에 영향을 받으며, gluten의 상태 또한 pH에 따라 다른데서 기인하는 것으로 생각된다. 이상의 실 험에서 냉동반죽을 장기간 저장시 xanthangum과 K-carrageenan의 첨가는 대조구에 비하여 빵의 발효에 좋은 효과가 있는 것으로 나타났으며, 이는 빵의 품질에도 영향을 줄 것으로 생각된다.
- 특히 빵 제품의 수분함량이 냉동 저장기간 4주 이후에 검류를 첨가한 경우 대조구에서 보다 수분의 감소경향이 적게 나타났다. 이상의 실험 결과 냉동반 죽 제조시 검류의 첨가는 반죽 내에서 수분보유 효과가 있는 것으로 나타났으며 이는 빵 제품에서 보습제로의 사용가능성이 크며 특히 본 실험에서 사용된 guargum, xanthangum, K-carrageenan 등과 같은 검류중 K-carrageenan이 수분 보유효과가 가장 큰 것으로 나타났다. Maleki 등(26)이 빵의 수분함량이 많을수록 노화가 느리다고 보고 한 바와 같이 빵에서 수분보유효과는 노화와 관련이 있으며 빵의 노화는 먼저 수 분손실에서 시작되기 때문에 저장기간 동안 빵 제품내 수분 보유량이 많으면 노화지연 효과가 큰 것으로 생각된다.
- 이는 검류의 첨가가 반죽의 냉동 상태에서 읺uten 구조의 물리적 손상을 적게 한 것에 기인되는 것으로 생각된다. 이상의 실험에서 검류 첨가 시험구중 K-carrageenan 첨가구는 냉동 12주 까지의 경 도 변화가 비교적 적어 냉동반죽의 품질개선 및 노화지연 효과가 있음을 확인하였다. Min 등(18)은 K-carrageenan이 저온 동결 분야에서 생물체를 보존하는데 필요한 동해 방지제 (cryoprotectant)로 탁월한 효과가 있으며 얼음 결정체가 성장 하는 속도와 크기를 줄임으로 cell의 파괴를 감소한다고 보 고하였다.
- 냉동 4주에는 대조구에 비하여 검류 첨가 시험구의 외관 및 조직감에서 차이를 나타냈으며 냉동 12주에는 대조구와 검류 첨가 시험구는 겉껍질 색상을 제외하고는 유의적인 차이를 보였다. 이상의 실험에서 대조구 및 모든 시험구가 냉동기간이 경과함에 따라 조직감, 색상 등의 항목에서약간의 품질저하가 관찰되었으며 특히 대조구에서의 품질 저하가 큰 것으로 나타났다. 검류 첨가 시험구중 K-carrageenan 을 첨가한 제품이 냉동 4주와 12주의 저장기간 동안 조직감, 색상, 외관에서 다른 검류를 첨가한 제품보다 우수하였다.
- 한편 검류 첨가 시험구도 냉동 저장기간 중에 발 효팽창력이 감소하였으나 그 감소정도는 대조구에 비하여 적 었다. 특히 K-carrageenan과 xanthangum 첨가 반죽은 냉동 저 장기간 중 대조구에 비하여 현저하게 발효 팽창력이 높게 유 지되었다. 이러한 결과는 Wolt 등(22)의 carboxy methyl cellulose(CMC)를 반죽에 첨가 하였을때 대조구에 비하여 높은 발효력을 보였다는 연구결과와 유사하였다.
- 그림에서와 같이 냉동 12주에 걸 쳐 K-carrageenan 첨가구의 수분함량과 대조구의 수분함량은 큰 차이를 나타내고 있다. 특히 빵 제품의 수분함량이 냉동 저장기간 4주 이후에 검류를 첨가한 경우 대조구에서 보다 수분의 감소경향이 적게 나타났다. 이상의 실험 결과 냉동반 죽 제조시 검류의 첨가는 반죽 내에서 수분보유 효과가 있는 것으로 나타났으며 이는 빵 제품에서 보습제로의 사용가능성이 크며 특히 본 실험에서 사용된 guargum, xanthangum, K-carrageenan 등과 같은 검류중 K-carrageenan이 수분 보유효과가 가장 큰 것으로 나타났다.
- 이러한 빵의 경도변화는 비용적과 깊은 역의 상관관계를 나타내어 비용적이 가장 낮 았던 대조구의 경도가 가장 높게 나타났으며 비용적이 가장 컸던 K-carrageenan의 경도가 가장 낮게 나타났다. 한편 guargum을 첨가한 반죽을 이용한 제품에서도 비용적의 감소가 컸던 냉동 4주 후에 경도가 크게 증가하여 비용적과 경도 변 화의 역의 상관관계를 확인할 수 있었다. 이는 검류의 첨가가 반죽의 냉동 상태에서 읺uten 구조의 물리적 손상을 적게 한 것에 기인되는 것으로 생각된다.
후속연구
- 그러나 검류를 냉동반죽에 사용하여 냉동반죽의 품질을 향상시킨 보고가 거의 없는 실정이다. 검류중 K- carrageenane 냉동 저장시 발생하는 얼음 입자의 재결정화 지연에 효과가 있어 얼음 결정체가 성장하는 속도와 크기를 줄임으로써 효모와 gluten 구조의 물리적 손상을 줄일수 있어 냉동반죽에 이를 첨가시 냉동반죽 품질향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
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