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문제 정의
- 본 연구에서는 전보35)의 연구 결과에 이어 천연 식품보존료 개발의 일환으로 우리나라 전통 식품 부재료로 이용되어온 향신료(마늘, 생강, 계피)를 첨가한 식빵을 제조하여 미생물학적 저장연장효과와 품질특성을 비교하였다.
제안 방법
- 0)에 혼합하였다. Mixer기에서 1분씩 5회 강회전으로 균질분산한 액을 1ml 채취하여 10배 희석한 것을 0.2cc씩 NT(Nutrient Agar) 및 PDA(Potato Dextrose Agar) 고체 배지 5ml와 각각 혼 합하여 35℃ 에서 48시간 평판 배양하였다. 두 배지 모두 5회 이상 colony counter를 하였다.
- 관능검사는 훈련된 대학원생 10명을 선정하여 제조한 식빵을 일정한 크기(3×3 X 2cm)로 잘라 똑같은 접시에 매번 무작위로 추출된 3자리 숫자를 시료수 대로 접시마다 순서를 달리하여 적어 관능검사요원 들에게 동시에 제공하였다. 평가내용은 식빵의 품질특성에 영향을 미치는 외 관 (Appearance: softness, color), 향미 (Odor: flavor, wheat flour odor), 맛(Taste: bite, hot, roasted nutly, astringent taste), 질감특성 (Texture: brittle, hardness, springiness, moistness, chewiness, swelling, greasy), 기호도 특성 (Acceptability: appearance quality, odor quality, taste quality, overall quality)이며, Scoring test 중 9점 점수법으로 평가하였다.
- 과 같이 배합하여 대조군(C)을 제조하였다. 그리고 대조군의 재료에서 밀가루를 제외한 나머지 재료의 조건은 모두 고정한 후 마늘분, 생강분, 계피 분을 각각 1%의 첨가하여 배합하였으며, 모든 식빵은 제빵기(Kaiser, UBM 473)를 이용하여 제조하였다.
- 실험군별 식빵을 18℃ 에서 2주동안 저장하면서 0, 3, 7, 10, 14일째 회수하여 빵의 아래쪽으로부터 5cm 상단의 중심부 20g을 적출한 다음 500ml의 sodium phosphate buffer(pH 7.0)에 혼합하였다. Mixer기에서 1분씩 5회 강회전으로 균질분산한 액을 1ml 채취하여 10배 희석한 것을 0.
- 실험군별 식빵의 저장기간별 수분함량 변화는 적 외선 수분 측정기 (KETT FD-600, Japan)를 이용하여 5회 반복측정 후 그 평균값으로 비교하였다.
- 저장기간별 pH 변화는 생균수 측정을 위해 준비 한 실험군별 식빵 균질분산액을 pH meter(HANNA, 8519N)로 5회 반복 측정 후 그 평균값으로 비교하였다.
- 제조한 향신료 식빵의 물성측정은 Rheometer (Sun compact-100, Japan)를 이용하여 경도(hardness), 응집성 (cohesiveness), 탄력성 (springiness), 껌성 (gumminess), 파쇄성(brittleness)을 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다. Rheometer의 측정조건은 Table 2.
- 관능검사는 훈련된 대학원생 10명을 선정하여 제조한 식빵을 일정한 크기(3×3 X 2cm)로 잘라 똑같은 접시에 매번 무작위로 추출된 3자리 숫자를 시료수 대로 접시마다 순서를 달리하여 적어 관능검사요원 들에게 동시에 제공하였다. 평가내용은 식빵의 품질특성에 영향을 미치는 외 관 (Appearance: softness, color), 향미 (Odor: flavor, wheat flour odor), 맛(Taste: bite, hot, roasted nutly, astringent taste), 질감특성 (Texture: brittle, hardness, springiness, moistness, chewiness, swelling, greasy), 기호도 특성 (Acceptability: appearance quality, odor quality, taste quality, overall quality)이며, Scoring test 중 9점 점수법으로 평가하였다. 그리고 각 특성이 강할수록 높은 점수를 주도 록 하였으며, 기호도 특성은 선호도가 좋을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
- 향신료를 첨가한 식빵의 색도 측정은 분광색차계(model J.S 555, Japan)를 사용하여 L(명도), a(적색 도), b(황색도) 값을 5회 반복 측정, 그 평균값으로 나타내었다.
대상 데이터
- 제빵원료로는 밀가루 강력분(대한제분의 1등급),이스트(Belgium산 Bruggeman Instant yeast), Yeast food(Belgium산 puratos), 분유(서울우유의 탈지분유),정백당(제일제당), 소금(백조표 꽃소금)을 사용하였다. 첨가한 향신료는 마늘(의성산 육종), 생강(전라도산 조강), 계피(중국산 육계)를 사용하였으며 영천시장에서 일괄 구입하였다.
- 제빵원료로는 밀가루 강력분(대한제분의 1등급),이스트(Belgium산 Bruggeman Instant yeast), Yeast food(Belgium산 puratos), 분유(서울우유의 탈지분유),정백당(제일제당), 소금(백조표 꽃소금)을 사용하였다. 첨가한 향신료는 마늘(의성산 육종), 생강(전라도산 조강), 계피(중국산 육계)를 사용하였으며 영천시장에서 일괄 구입하였다. 사용한 물은 1차 증류수였다.
데이터처리
- 향신료를 첨가한 식빵의 관능검사와 기계적 검사의 측정결과는 분산분석, 다중범위검정(Duncan's multiple range test)에 의해 유의성 검정을 하였으며, 관능검사, 기계적검사와 이화학적 검사 측정 결과와의 상관정도를 분석하기 위해 pearson's correlation으로 검정하였다. 모든 통계자료는 통 계 package SAS를 이용하였다.
성능/효과
- 저장 7일째부터 대조군이 빠른 속도로 중식함에도 불구하고 향신료 첨가 식빵은 그 증식 속도가 월등히 느려 세 균 증식 억제 효과를 보였다. NT배지와 PDA배지간의 상관관계는 높은 정의 상관관계를 보여 저장기 간이 길어질수록 두 배지 모두 균의 증식이 높아졌다(r=0.88, p<.001).
- 평가내용은 식빵의 품질특성에 영향을 미치는 외 관 (Appearance: softness, color), 향미 (Odor: flavor, wheat flour odor), 맛(Taste: bite, hot, roasted nutly, astringent taste), 질감특성 (Texture: brittle, hardness, springiness, moistness, chewiness, swelling, greasy), 기호도 특성 (Acceptability: appearance quality, odor quality, taste quality, overall quality)이며, Scoring test 중 9점 점수법으로 평가하였다. 그리고 각 특성이 강할수록 높은 점수를 주도 록 하였으며, 기호도 특성은 선호도가 좋을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
- 에 나타난 바와 같다. 기계적 검사의 경도는 관능검사의 기름진 정도와 부의 상관관계를 나타내었으며, 응집성은 관능검사의 씹힘성과는 정의 상관관계를, 부푼정도, 맛의 기호도, 질감의 기호도와는 부의 상관관계를 나타내었다. 탄력성은 씹힘성과 정의 상관 관계를 나타낸 반면, 부푼정도, 맛의 기호도, 질감의 기호도와는 부의 상관관계를 보였다.
- 01). 대조군이 저장기간이 길어질 수록 껌성(guwnmniness)이 감소한 반면, 다른 향신료 첨가군들은 저장기간이 길어질수록 증가하는 경향을 보였다(p<.001). 파쇄성(brittleness)는 저장 0일째 대조군이 가장 높았고, 저장 3일과 10일째는 마늘첨 가군이 가장 높았으며, 저장 7일과 14일째에는 대조군, 계피첨가군 모두 높게 나타났다.
- 외관의 기호도는 관능검사의 부드러운 정도, 바삭바삭한 정도, 경도, 응집성과 정의 상관관계를 보였으며, 냄새의 기호도는 부드러운 정도, 색상, 향, 매운맛, 떫은 맛과 정의 상관관계를 나타내었다. 맛의 기호도는 질감특성의 탄력성, 부푼 정도와는 정의 상관관계를 보였으나. 경도, 씹힘성과는 부의 상관관계를 보여 단단하고 오래 씹는 것을 싫어하는 경향이 있음을 알 수 있다.
- 05). 맛의 쓴맛, 구수한 맛, 떫은 맛은 시료간의 유의한 차이가 없었으나 매운 맛은 대조군보다 향신료 첨가군이 높게 나타났다 (pv.01). 이는 향신료가 갖고 있는 매운 맛 성분에 기인한 것으로 생각된다.
- 은 기계적검사와 이화학적 검사간의 상관관계 결과이다. 수분함량은 색도의 명도, 황색도, 기계적 검사의 응집성과 정의 상관관계를 나타내었 으며, 경도와는 부의 상관관계를 보여 수분함량이 높을수록 경도가 낮음을 알 수 있다. pH는 명도와 정의 상관관계를 나타내었다.
- 은 관능검사와 기호도 항목간의 상관관계 결과이다. 외관의 기호도는 관능검사의 부드러운 정도, 바삭바삭한 정도, 경도, 응집성과 정의 상관관계를 보였으며, 냄새의 기호도는 부드러운 정도, 색상, 향, 매운맛, 떫은 맛과 정의 상관관계를 나타내었다. 맛의 기호도는 질감특성의 탄력성, 부푼 정도와는 정의 상관관계를 보였으나.
- 저장 7일째는 모든 시료에 균이 검출되었으나 대조군에 비해 향신료 첨가군이 현저히 균의 증식이 억제되었다. 이후 저장 기간이 증가할수록 균의 증식도 증가하였으나 향신료 첨가군이 대조군에 비해 증식 속도가 늦었으며 특히 계피분 첨가 식빵 이 가장 균의 증식이 억제되었다.
- 와 같이 향신료 첨가 식빵을 14일 동안 NT배지에서 배양한 결과 저장 3일째 대조군과 마늘 분 첨가 식빵은 세균이 검출되었으나 생강분과 계피분 첨가 식빵은 저장 3일까지는 균이 측정되지 않았다. 저장 7일째는 모든 시료에 균이 검출되었으나 대조군에 비해 향신료 첨가군이 현저히 균의 증식이 억제되었다. 이후 저장 기간이 증가할수록 균의 증식도 증가하였으나 향신료 첨가군이 대조군에 비해 증식 속도가 늦었으며 특히 계피분 첨가 식빵 이 가장 균의 증식이 억제되었다.
- 과 같이 외관의 기호도와 냄새의 기호도는 생강분을 첨가한 식빵이 가장 높았으며, 맛의 기호도와 질감의 기호도는 계피분을 첨가한 식빵이 가장 좋다고 평가하였으나 시료간의 유의한 차이는 없었다. 전반적인 기호도는 시료간의 유의적인 차이가 없었으며 대조군과 계피분을 첨가한 식빵이 가장 높게 나타났다.
- 질감의 기호도는 부푼정도와 정의 상관관계를 씹힘성과는 부의 상관관계를 보여 맛의 기호도와 비슷한 결과를 나타내었다. 전반적인 기호도는 외관의 부드러운 정도, 향, 매운맛, 단단한 정도, 기름진 정도와 부의 상관관계를 나타내었으며, 밀가루의 독특한 냄새, 탄력성, 부푼정도와는 정의 상관관계를 보였다. 전반적으로 식빵의 특성상 탄력성이 좋고 알맞게 부푼 것을 선호 하는 것으로 사료된다.
- 이는 향신료가 갖고 있는 매운 맛 성분에 기인한 것으로 생각된다. 질감특성은 시료간의 유의한 차이를 보이지 않았으나, 전반적으로 향신료 첨 가 식빵이 높게 나타났다.
- 기계적 검사의 경도는 관능검사의 기름진 정도와 부의 상관관계를 나타내었으며, 응집성은 관능검사의 씹힘성과는 정의 상관관계를, 부푼정도, 맛의 기호도, 질감의 기호도와는 부의 상관관계를 나타내었다. 탄력성은 씹힘성과 정의 상관 관계를 나타낸 반면, 부푼정도, 맛의 기호도, 질감의 기호도와는 부의 상관관계를 보였다. 파쇄성은 기름진 정도와 부의 상관관계를 나타내었다.
- 001). 파쇄성(brittleness)는 저장 0일째 대조군이 가장 높았고, 저장 3일과 10일째는 마늘첨 가군이 가장 높았으며, 저장 7일과 14일째에는 대조군, 계피첨가군 모두 높게 나타났다.
- 향신료 첨가 식빵의 기호도는 Fig. 1.과 같이 외관의 기호도와 냄새의 기호도는 생강분을 첨가한 식빵이 가장 높았으며, 맛의 기호도와 질감의 기호도는 계피분을 첨가한 식빵이 가장 좋다고 평가하였으나 시료간의 유의한 차이는 없었다. 전반적인 기호도는 시료간의 유의적인 차이가 없었으며 대조군과 계피분을 첨가한 식빵이 가장 높게 나타났다.
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