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제안 방법
- 케 이日의 crumb를 과량의 80% 알코올로 탈수한 후 감압 여과하여 상온에서 풍건한 후 마쇄하여 10。 메 쉬 체를 통과시 킨 시 료와 물을 1 : 3의 비 율(총 무게 10 mg) 로 알루미 늄 용기 에 넣어 밀봉하여 상온에서 24시간 방치 한 후 측정하였다. 3℃/min의 속도로 30℃에서 120℃까지 가열 하여 흡열곡선을 얻었고, 이 때의 흡열피크 면적, 즉 enthalpy 를 측정하였다.
- 관능검사 경험이 있는 식품영양학과 대학원생에게 실험의 목적을 설명하고 훈련한 다음 12명의 패널을 선발하여 정량적 묘사분석 (quantitative descriptive analysis, QDA)으로 관능적 특성 평가를 실시하였다. 검사에 사용된 항목 측정 방 법으로는 15 cm 선척도(18)로 직선 위에 좌로부터 우로 갈수 록 특성 강도가 증가하도록 선의 양쪽에 용어 한계를 표시 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 아밀로오스 함량이 28%이며 경제성이 있는 옥수수 전분으로 가열-냉각과정을 4회 반복한 RS 3 저항전분(4 cycled autoclaved-cooled RS3 maize starch, RS 3), 가교결합 RS 4 저항전분(cross-linked RS4 maize starch, RS 4), 가교결합 전에 annealing 처리를 한 RS 4 저항전분 (annealed and cross-linked RS4, ARS 4)을 제조하여 이를 각각 밀가루의 30% 비율로 첨가하여 스폰지 케 이 크를 제조한 후 케이크의 일반적 특성과 저장시 케이크의 노화에 미치는 영향을 조사하였다.
- , USA)를 사용하여 즉정하였다. 케 이日의 crumb를 과량의 80% 알코올로 탈수한 후 감압 여과하여 상온에서 풍건한 후 마쇄하여 10。 메 쉬 체를 통과시 킨 시 료와 물을 1 : 3의 비 율(총 무게 10 mg) 로 알루미 늄 용기 에 넣어 밀봉하여 상온에서 24시간 방치 한 후 측정하였다. 3℃/min의 속도로 30℃에서 120℃까지 가열 하여 흡열곡선을 얻었고, 이 때의 흡열피크 면적, 즉 enthalpy 를 측정하였다.
- 밀가루는 대힌제분의 박력분(수분 11.8%, 단백질 8.0%, 회 분 0.3%)을, 옥수수 전분(수분 11, 5%, 단백질 0.2%, 회분 0.0 %)은 삼양제넥스(인천, 한국) 제품을 사용하였고, 저항전분 은 삼양제넥스사의 옥수수 전분을 이용하여 Mun(16)의 방법으로 RS 3(수분 10.2%, 단백질 0.1%, 회 분 0-0%)와 RS 4(추 분 11.6%, 단백질 0.1%, 회분 0.4%) 및 ARS 4(수분 10.7%, 단백질 0.1%, 회분 0.4%)를 제조하였다. 설탕은 삼양사의 정 백당을 사용하였으며, 계란은 실험 당일 구입 하여 사용하였다.
- 밀가루의 30%를 옥수수 전분과 옥수수 전분으로 제조한 저 항전분, 즉 가열-냉각 RS 3, 가교결합 RS 4, annealed 가교 결합 RS 4 저항전분으로 대체하여 스폰지 케이크를 제조하였으며, 케이크의 품질을 물리적, 관능적 검사를 이용하여 비 교하였다. 케이크의 부피 및 비 체적은 대조군 케 이크에 비하여 RS 4 첨가 케이크는 증가한 반면 ARS 4 첨가 케이크는 감소하였다.
- 스폰지 케이크는 Kim과 Lee(3)의 방법을 변형하여 제조하 였는데, 제조시 배합율은 Table 1과 같으며 공립 법으로 제조하였다. 즉 계란과 설탕, 물을 혼합하여 43℃까지 중탕한 후 EGS Any Mixer(EGS GMBH Co.
- , Ja- pm)를 이용하여 다음과 같은 조건으로 각 시료를 10회 반복하여 측정하였다. 측정항목은 경도(hai넌!!學§), 부착성 (adhesive 口 rss), 탄성(spT増iness), 응십성었다. Type - two bite mastication test
- 케이크를 제조한 후 5℃에 저장하면서 제조 1일, 3일, 5일 째 의 모화 특성을 시 차주사열 량기 (Differential Scanning Calorimeter, DSC-SP, Rheometric Scientific Co., USA)를 사용하여 즉정하였다. 케 이日의 crumb를 과량의 80% 알코올로 탈수한 후 감압 여과하여 상온에서 풍건한 후 마쇄하여 10。 메 쉬 체를 통과시 킨 시 료와 물을 1 : 3의 비 율(총 무게 10 mg) 로 알루미 늄 용기 에 넣어 밀봉하여 상온에서 24시간 방치 한 후 측정하였다.
- 텍스쳐 는 케이크의 crumb 부분을 2 x 2 x 2 cm3 크기로 잘라 폴리에틸렌 백에 포장하여 에 저장하면서 1일, 3일, 5일째의 텍스쳐 변화를 레오메타(CompEic-lOO, Sun Sci. Co., Ja- pm)를 이용하여 다음과 같은 조건으로 각 시료를 10회 반복하여 측정하였다. 측정항목은 경도(hai넌!!學§), 부착성 (adhesive 口 rss), 탄성(spT増iness), 응십성었다.
- 검사에 사용된 항목 측정 방 법으로는 15 cm 선척도(18)로 직선 위에 좌로부터 우로 갈수 록 특성 강도가 증가하도록 선의 양쪽에 용어 한계를 표시 하였다. 평가 항목으로는 케이크의 crumb 색, 기공의 균일성, 촉촉함, 탄성, 부드러움, 전반적인 기호도를 측정하였다. 시 료는 케이크의 crumb 부분을 2x2x2 cn? 크기로 잘라서 흰 접시에 한가지 시료씩 담아 물과 함께 제공하였다.
대상 데이터
- 4%)를 제조하였다. 설탕은 삼양사의 정 백당을 사용하였으며, 계란은 실험 당일 구입 하여 사용하였다.
- 케이크 반죽의 비중은 물의 무게에 대한 케이크 반죽의 무 게 비를 나타낸 것(AACC 법, 10T5)으로 사용하였다(17).
데이터처리
- 2 version을 이용하여 분 산분석을 실시하였으며, Duncan의 다중범위 검정으로 유의 성을 검정하였다(19). 관능검사 항목 중 전반적인 기호도와 다른 항목과의 상관관계를 알아보기 위하여 Pearson의 상관 관계 분석을 실시하였다.
- 통계처리는 Window용 SPSS 7.5.2 version을 이용하여 분 산분석을 실시하였으며, Duncan의 다중범위 검정으로 유의 성을 검정하였다(19). 관능검사 항목 중 전반적인 기호도와 다른 항목과의 상관관계를 알아보기 위하여 Pearson의 상관 관계 분석을 실시하였다.
이론/모형
- 케이크의 부피는 좁쌀을 이용한 종자치환법(AACC법, 72- 10)으로 측정 하였고(17), 비용적은 케이크의 무게를 측정하여 무게에 대한 부피의 비로써 표시하였다. 또한 케이크의 단면을 잘라 5곳의 케이크 높이를 측정하여 AACC법(10- 91)에 따라 volume, symmetry, uniformity index를 계산하였(17). 케이크의 crusty 케이크의 crumb 색도는 케 이 m■의 윗면과 자른 단면을 색 차계 (CR-300, Minolta Co.
- 수분 함량은 케이크의 crumb 부분을 폴리에틸렌 백으로 포상하여 5℃에 저장하면서 1일, 3일, 5일째의 수분 함량 변화를 AACC법(44T5A)에 의해 측정하였다(17).
- 케이크의 부피는 좁쌀을 이용한 종자치환법(AACC법, 72- 10)으로 측정 하였고(17), 비용적은 케이크의 무게를 측정하여 무게에 대한 부피의 비로써 표시하였다. 또한 케이크의 단면을 잘라 5곳의 케이크 높이를 측정하여 AACC법(10- 91)에 따라 volume, symmetry, uniformity index를 계산하였(17).
성능/효과
- 케이크의 관능적 품질을 정량적 묘사 분석을 통하여 비교 한 결과는 Table 7과 같다. Crumb의 색깔은 저항전분을 첨가한 경우에 더 낮은 점수를 받아서 관능검사 결과와 기계적 측정치 모두 SC가 가장 밝고, RS3C가 가장 어두운 것으로 나와 두 결과가 잘 일치 함을 알 수 있었다. 촉촉함은 RS3C가 유의 적 으로 낮았고 RS4C가 가장 높았는데 촉촉함의 정도는 기계적 측정치 중 경도 측정 결과와 반비례하였다.
- 1에 나타내었다. Volume index는 비 체적의 결과와 일치 하여 CC와 RS4C의 경우가 SC, RS3C, ARS4C의 경우보다 높은 것으로 나타났다. 전통적으로 케이크 산업에서 케이크의 윤곽이나 외형을 나타내는 지표로 사용되어온 symmetry index는 모든 케이크에서 양호한 편이었으나 케이크의 대칭성을 나타내는 uniformity index는 RS3C의 경우가 0.
- 케이크 crust의 L값과 b값은 CC보다 전분을 첨가한 경우에 유의적으로 높았.고, 생전분보다 저항전분을 첨가한 경우에 유의적으로 큰 값을 나타내어 색이 더 밝아졌다. 반면에 a값은 CC가 다른 케 이크들에 비하여 유의 적 으로 큰 값을 나타내었다.
- 빵이나 케이크의 저장시 노화가 진행됨에 따라 아밀로오스 겔의 재결정화가 일어나고, 이에 따라 경도가 커지고 DSC 의 enthalpy값이 증가하게 된다. 그러나 위의 결과를 보면 저항전분을 첨가한 스폰지 케이크의 경우는 저항전분을 첨가 하지 않은 경우보다 경도가 더 낮음에도 불구하고 enthalpy 는 더 큰 값을 보였는데 이는 케 이 크의 노화에 의한 enthalpy 의 증가라기보다는 첨가한 저항전분의 결정에 의한 enthalpy 의 증가라 생각된다. 즉 저항전분 첨가 케이크가 스폰지 케 이 크의 특성을 잘 유지하면서도 큰 값의 enthalpy를 나타낸 것으로 볼 때 저항전분은 스폰지 케이크의 품질에는 손상을 주지 않으면서 새로운 기능성 성분으로서의 역할을 할 수 있으 리라 생각된다
- 촉촉함은 RS3C가 유의 적 으로 낮았고 RS4C가 가장 높았는데 촉촉함의 정도는 기계적 측정치 중 경도 측정 결과와 반비례하였다. 또한 부드러움도 촉촉함과 유사한 결과를 나타내어서 CC와 RS3C 에 비해서 RS4C와 ARS4C의 경우가 더 부드러운 것으로 나타났다. 기공의 균일성과 탄력성도 RS3C가 가장 낮게 나왔으나 다른 케이크들과 유의적인 차이를 나타내지는 않았다.
- 82 cc/g의 비체적을 나타내었다. 스폰지 케이크의 표준 비 체적(22)을 5.08 s/g으로 볼 때 밀가루로만 만든 스폰지 케이크 (control cake, CC)와 RS4C의 경우는 표준보다 큰 부피를 나타내었고, 생전분을 첨가한 스폰지 케이크(SC), RS 3를 첨가 한 스폰지 케이크(RS3C) 및 ARS4C의 경우는 표준 스폰지 케 이 크보다 부피가 작았다. 또한 RS3C와 ARS4C의 경우 반죽의 비중이 CC나 $C의 비중보다 가벼 웠음에도 불구하고 비체적이 작은 것은 케이크의 골격을 유지하는 힘이 약하여 팽창 후에 더 많이 수축하였기 때문으로 생각된다.
- 저 장기 간이 증가함에 따라 부착성은 증가하였으며 , 응집 성은 감소하는 경향을 나타내었는데, 부착성 과 응집성에 있어서 가장 변화가 적은 경우는 RS 4 첨가 케이크였다. 시차주 사열량기에 의한 노화도 즉정 결과, RS 4와 ARS 4 첨가 케이 크의 경도가 낮음에도 불구하고 큰 값의 enthalpy를 나타내었다. 케이크의 관능검사 결과는 RS 4와 ARS4 첨가 케이크 가 촉촉함과 부드러움에서 가장 우수하였디.
- 케 이 크 의 경도는 저장기간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였 는데, 저장기간 내내 RS 4 첨가 케이크의 경도가 가장 낮았 다. 저 장기 간이 증가함에 따라 부착성은 증가하였으며 , 응집 성은 감소하는 경향을 나타내었는데, 부착성 과 응집성에 있어서 가장 변화가 적은 경우는 RS 4 첨가 케이크였다. 시차주 사열량기에 의한 노화도 즉정 결과, RS 4와 ARS 4 첨가 케이 크의 경도가 낮음에도 불구하고 큰 값의 enthalpy를 나타내었다.
- 저장 1 일째 RS4C와 ARS4C의 경도가 각각 544.6, 795.1로 CC의 8826보다 유의적으로 낮았음에도 불구하고 enthalpy (J/g)는 각각 0.72와 0.89로 오히려 CC의 0.73보다 더 크거 나 비 슷하였다. 저장 3일째와 5일째 에도 유사한 경향을 나타내 었는데 RS3C와 ARS4C에 비하여 CC와 SC의 경 도가 더 컸 음에도 불구하고 enthalpy는 RS3C와 ARS4C의 경우가 더 큰 값을 보였다.
- 레오메타를 이용하여 케이크의 텍스쳐를 측정한 결과는 Table 5와 같았다. 저장 1일째 케이크의 경도는 RS4C가 544.6 으로 다른 케 이크들에 비하여 가장 낮았고, SC와 ARS4C는 서로 비슷한 경 도를 나타내 었으며, RS3C는 975.8로 RS4C의 L8배를 나타내었다. 즉 RS3C를 제외하고는 CC에 비하여 전 분을 첨가한 케이크의 경도가 유의적으로 낮았는데, 이는 전 분을 첨가한 케이크의 경우, 단백질 함량의 감소로 인하여 글루텐 형성 이 저하되어 좀 더 부드러운 케이크가 된 것으로 생각된다.
- 그러나 저장 3일째 CC의 부착성과 응집성이 다른 케이크들에 비하여 유의적으로 크게 나타났다. 저장기간이 길어짐에 따라 부착성과 응집성에 있어서 가장 변화가 적은 케이크는 RS4C 였는데, 저장 5일째 RS4C의 부착성은 CC의 50% 수준이었으며 옹집성은 저장 1일째와 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 부착성 의 증가는 경도의 증가와 비슷한 경향을 보였는데 이는 빵이나 케이크의 저장시 품질저하의 쭈 요인인 수분 손실과 전분의 노화로 인하여 crumb에서 crust로, 즉 내부에서 바깥쪽을 향해 수분이 이동함에 따라, 내부는 단단해지고 바깥쪽은 수분으로 인한 점성이 증가함으로써 부착성이 커지는 것으로 생각된다.
- ■그러나 전분을 첨가한 케이크라 해도 RS3C는 가장 경도가 높았는데 , 이는 생전분, RS 4 및 ARS 4는 부분적 결정형의 노화되지 않은 전분(25)인데 비하여, RS 3은 호화 되었다가 부분적으로 결정화된 노화된 전분(26)인 점으로 미 루어 보아 전분의 결정성 및 물리, 화학적 성질의 차이에 의한 결과라 생각된다. 저장기간이 증가함에 따라 모든 케이크의 경도는 유의적으로 증가하였디、저장 3일째는 1일째와 유사한 경향을 나타내었으나, 저장 5일째는 RS3C보다 오히려 CC 와 SC의 경도가 더 높았다. 즉 RS3C의 경도가 1일에는 가장 높았으나 5일간의 저장기 간을 통한 경도의 증가율은 다른 케 이크에 비하여 가장 낮았는데, 이는 Song 등(27)의 보고와 일치하였다.
- . 케 이크의 기 호 도는 RS 3 첨가 케이크가 가장 낮았으며, 생전분, RS 4 및 ARS 4 첨가 케이크는 우수한 것으로 평가되었다. 이상의 결과로 볼 때, RS 4와 ARS 4의 첨가는 스폰지 케이크의 품질 향상과 더불어 기능성 케이크로서의 역할이 기대된다.
- 시차주 사열량기에 의한 노화도 즉정 결과, RS 4와 ARS 4 첨가 케이 크의 경도가 낮음에도 불구하고 큰 값의 enthalpy를 나타내었다. 케이크의 관능검사 결과는 RS 4와 ARS4 첨가 케이크 가 촉촉함과 부드러움에서 가장 우수하였디..
- 케이크의 저장기간이 길어짐에 따라 부착성은 증가하였으며, 응집성은 감소하는 경향을 나타내었다. 저장 1일째 부 착성 과 응집성은 케 이 M의 종류에 따른 차이는 없었다.
후속연구
- 케 이크의 기 호 도는 RS 3 첨가 케이크가 가장 낮았으며, 생전분, RS 4 및 ARS 4 첨가 케이크는 우수한 것으로 평가되었다. 이상의 결과로 볼 때, RS 4와 ARS 4의 첨가는 스폰지 케이크의 품질 향상과 더불어 기능성 케이크로서의 역할이 기대된다. 하겠다.
- 또한 가교 결합제와의 반응을 통하여 얻어지는 가교결합 저항전분인 RS 4는 전단력, 열처리, 낮은 pH에 의한 파괴에도 저항하는 성질을 갖게 된다(15). 이처럼 저항 전분은 전분의 종류나 저항전분의 형태에 따라 그 성질이 다 르므로 식품의 종류에 따라 선택해서 사용할 수 있는데 특히 중간수분식품이나 저 추분식 품에 사용하면 제품의 특성이 나 질감에 큰 영향을 미치지 않고 총 식이섬유소 함량이 증가된 저 열량, 기능성 제품을 개발할 수 있으리라 생각된다.
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