지금까지의 요리의 조리법에 대한 우수성은 관능검사의 결과에 의존하고 있는 실정으로 관능검사의 결과는 조리과정 및 재료량에 영향을 받으며, 매번 요리의 조리와 관능검사 과정에 시간소비와 시행착오를 거쳐야할 뿐만 아니라 최상의 조리법 및 재료량을 찾아내는 것도 쉽지만은 않았다. 본 논문에서는 시간소비 및 시행착오를 줄이기 위한 대안으로써 컴퓨터 시뮬레이션 방법을 제안하였다. 퍼지이론을 사용하여 몇 번의 실험을 통한 실험데이터로부터 퍼지 모델을 구성하고 퍼지 모델로부터 재료량 및 조리법에 따른 관능지수를 찾을 수 있으며, 최적의 관능지수가 얻어질 수 있는 재료량 및 조리법을 유추해내는 방법이다. 퍼지 모델은 실험으로부터 얻어진 재료량의 변화에 따른 관능지수의 관계로부터 얻어질 수 있으며 전반부와 후반부로 구성되어져 있다. 추론방법은 간략 추론법을 사용하였다. 본 논문에서는 이 방법을 증편제조에 적용해 보았으며 제조법은 기존의 방법을 사용하였고 재료량에 따른 관능지수 변화에 제한을 두었다. 퍼지모델의 입력으로는 증편제조에 필요한 재료들의 양을 사용하였고, 조직, 부드러운 정도, 신정도, 씹힘성, 전체적인 특성 및 증편반죽의 pH증편의 pH및 volume의 관능지수는 퍼지모델의 추론과정을 거쳐 출력부로 나오게 되었다. 본 논문에서는 재료의 양 및 관능지수의 변화를 매우 제한적인 경우에 대해서 제시를 하였지만, 증편을 직접 제조하여 관능지수를 평가하지 않고 다양한 재료의 종류, 양 및 제조방법에 따른 정확하고 보편적인 관능지수를 퍼지모델의 시뮬레이션을 통하여 측정할 수도 있으며, 원하는 특성을 얻을 수 있도록 적합한 재료량을 추론할 수 있다. 또한 이 방법은 제조법의 과학화 및 전산화에 용이하게 응용할 수 있을 것이며, 식이요법이 필요한 환자의 체계적인 영양관리 등에 적용될 수 있을 것이다.
지금까지의 요리의 조리법에 대한 우수성은 관능검사의 결과에 의존하고 있는 실정으로 관능검사의 결과는 조리과정 및 재료량에 영향을 받으며, 매번 요리의 조리와 관능검사 과정에 시간소비와 시행착오를 거쳐야할 뿐만 아니라 최상의 조리법 및 재료량을 찾아내는 것도 쉽지만은 않았다. 본 논문에서는 시간소비 및 시행착오를 줄이기 위한 대안으로써 컴퓨터 시뮬레이션 방법을 제안하였다. 퍼지이론을 사용하여 몇 번의 실험을 통한 실험데이터로부터 퍼지 모델을 구성하고 퍼지 모델로부터 재료량 및 조리법에 따른 관능지수를 찾을 수 있으며, 최적의 관능지수가 얻어질 수 있는 재료량 및 조리법을 유추해내는 방법이다. 퍼지 모델은 실험으로부터 얻어진 재료량의 변화에 따른 관능지수의 관계로부터 얻어질 수 있으며 전반부와 후반부로 구성되어져 있다. 추론방법은 간략 추론법을 사용하였다. 본 논문에서는 이 방법을 증편제조에 적용해 보았으며 제조법은 기존의 방법을 사용하였고 재료량에 따른 관능지수 변화에 제한을 두었다. 퍼지모델의 입력으로는 증편제조에 필요한 재료들의 양을 사용하였고, 조직, 부드러운 정도, 신정도, 씹힘성, 전체적인 특성 및 증편반죽의 pH증편의 pH및 volume의 관능지수는 퍼지모델의 추론과정을 거쳐 출력부로 나오게 되었다. 본 논문에서는 재료의 양 및 관능지수의 변화를 매우 제한적인 경우에 대해서 제시를 하였지만, 증편을 직접 제조하여 관능지수를 평가하지 않고 다양한 재료의 종류, 양 및 제조방법에 따른 정확하고 보편적인 관능지수를 퍼지모델의 시뮬레이션을 통하여 측정할 수도 있으며, 원하는 특성을 얻을 수 있도록 적합한 재료량을 추론할 수 있다. 또한 이 방법은 제조법의 과학화 및 전산화에 용이하게 응용할 수 있을 것이며, 식이요법이 필요한 환자의 체계적인 영양관리 등에 적용될 수 있을 것이다.
In this paper, we proposed a preparation of Jeung- pyun (Korean fermented steamed rice cake with sour taste and spongy texture) using fuzzy theory. Before this preparation was introduced, it thoroughly analyzed the existing data of Jeung-pyun preparation with sensory evaluation and instrumental meas...
In this paper, we proposed a preparation of Jeung- pyun (Korean fermented steamed rice cake with sour taste and spongy texture) using fuzzy theory. Before this preparation was introduced, it thoroughly analyzed the existing data of Jeung-pyun preparation with sensory evaluation and instrumental measurement. It defined a membership auction of Fuzzy set by analyzed three sorts of data on Jeung-pyun. And it established the Fuzzy model using the quantity of materials as input, such as rice, flour, wheat flour and fermentation time, and the sensory test scores as output, such as grain, softness, sourness, chewiness, overall quality, pH value and volume, respectively. We got the results that the Fuzzy model was accord with the conventional method with sensory evaluation. And the validity of this method is shown through the computer simulation of the test data. Therefore, the proposed method by Fuzzy model will apply to make Jeung-pyun without sensory evaluation. This study will contribute to develop standard preparation for korean foods and expert system of preparation using computer system.
In this paper, we proposed a preparation of Jeung- pyun (Korean fermented steamed rice cake with sour taste and spongy texture) using fuzzy theory. Before this preparation was introduced, it thoroughly analyzed the existing data of Jeung-pyun preparation with sensory evaluation and instrumental measurement. It defined a membership auction of Fuzzy set by analyzed three sorts of data on Jeung-pyun. And it established the Fuzzy model using the quantity of materials as input, such as rice, flour, wheat flour and fermentation time, and the sensory test scores as output, such as grain, softness, sourness, chewiness, overall quality, pH value and volume, respectively. We got the results that the Fuzzy model was accord with the conventional method with sensory evaluation. And the validity of this method is shown through the computer simulation of the test data. Therefore, the proposed method by Fuzzy model will apply to make Jeung-pyun without sensory evaluation. This study will contribute to develop standard preparation for korean foods and expert system of preparation using computer system.
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문제 정의
따라서 그 이전에 확립되어야 할 전통적 증편 제조법의 표준화를 위한 연구는 미비한 실정이다. 그러므로 본 연구는 일차적으로 한국의 떡 중에서 밀가루 빵과 유사하여, 서구화된 맛에 길들여진 사람들에게도 수용 될 수 있고, 부패와 노화가 비교적 더딘 증편을 택하여, 이의 제조방법을 표준화시키는데 그 목적을 두었으며, 본 연구에서는 현재까지 개발된 제조법들은 재료의 선정 및 분량 등이 일반적으로 경험, 통계적이므로 퍼지이론과 규칙기반 이론 등을 적용하여 재료의 선정 및 분량에 따른 증편의 관능지수를 제시함으로 써 임의의 재료량의 배합에 따른 특성을 추론할 수 있는 방법을 제시하였다.
퍼지이론이 처음 소개된 이래로 퍼지이론과 그 응용에 관한 연구가 퍼지 제 어를 중심으로 경영의사결정, 식품 화학, 제약공업, 날씨정보 그리고 인사관리 등의 퍼지 전문가시스템 등에 급속하게 진전되어 왔다지. 따라서 본 연구는 퍼 지 이 론을 떡의 전통적 제조법에 적용함으로써 지금까지의 자료조사를 근거하여 관능검사 및 기계검사를 통하여 제시된 증편제조의 표준화 방법을 더욱더 체 계화하고 쉽게 응용할 수 있도록 그 방법을 제시하고자 하였다. 즉, 증편은 습식제분한 쌀가루를 발효시켜 쪄낸 우리나라 고유의 발효 떡으로서외) 시큼한 맛과 해면상의 조직을 가진 여름 떡이다.
본 연구에서는 재료의 양 및 발효시간의 변화에 따른 관능지수를 퍼지를 사용하여 추론할 수 있도록 적용하여 관능검사를 하지 않고 추론에 의하여 관능지수를 구할 수 있는 방법을 검토하였다. 즉 재료의 양 및 발효시간의 변화에 따른 관능지수의 값을 경험적으로 구하고, 이 경험적 지식을 이용하여 퍼지모델을 구축한다.
제안 방법
각각의 재료에 대한 멤버쉽 함수는 Fig. 3과 같은 규칙이 두 가지인 삼각형을 사용하여, 조사된 자료에 근거하여 멤버쉽의 scaling fhctor를 결정하였다. 여기서 기호 S는 Small, 그리고 B는 Big을 나타낸다.
본 연구에서는 김의 연구15) 자료를 토대로 쌀가루에 발효원으로 yeast를 첨가하고 약주는 flavoring으로 하여 발효시간의 차이가 증편의 texture에 어떠한 영향을 미치는가를 비교 연구함과 동시에 쌀가루에 밀가루를 일부 첨가한 복합분을 이용한 증편제조의 관능검사와 기계검사를 병행한 재료 및 분량을 근거로 대상음식을 선정하였다.
입력 변수는 증편제조에 있어서 가장 많이 사용되는 쌀가루와 밀가루의 배합비, 발효시간으로 설정하였고, 출력변수는 조직, 부드러운 정도 신정도 씹힘성, 전체적인 특성의 관능지수 및 증편반죽의 pH 증편의 pH 및 volume의 값으로 설정하여 퍼지모델을 구축하였으며, 블록으로 나타내면 Fig. 2와 같다.
제조법에서 모호한 재료선택에 의한 제조법의 구조적인 문제에 대한 제조법의 과정을 퍼지이론으로 접근하는 방법에 대하여 고찰하였다. 제조는 사용된 재료의 종류, 재료의 양 그리고 방법 등에 따라 맛과 특성이 달라질 것이다.
본 연구에서는 재료의 양 및 발효시간의 변화에 따른 관능지수를 퍼지를 사용하여 추론할 수 있도록 적용하여 관능검사를 하지 않고 추론에 의하여 관능지수를 구할 수 있는 방법을 검토하였다. 즉 재료의 양 및 발효시간의 변화에 따른 관능지수의 값을 경험적으로 구하고, 이 경험적 지식을 이용하여 퍼지모델을 구축한다. 이 퍼지모델을 이용하여 재료의 양 및 발효 시간에 따른 관능지수를 추론할 수 있다.
대상 데이터
김의 연구'5)에 제시된 자료에서 구한 실제데이터로 쌀가루, 밀가루 및 발효시간에 따른 관능지수의 값으로 구성하여 실험데이터로써 45개의 데이터를 얻은 다음 실제데이터와 똑같은 특성을 가지도록 퍼지모델을 구성하였다. 퍼지모델의 입력은 쌀가루, 밀가루 및 발효시간이 되며, 출력은 조직, 부드러운 정도 신정 씹힘성, 전체적인 특성과 증편반죽의 pH 증편의 pH 및 증편의 volume 에 대한 관능지수가 된다.
이론/모형
따라서 본 연구에서는 증편 제조의 표준화를 위하여 경험 및 통계적 혹은 모호하게 이용되는 주재료들에 membership 함수에 의한 퍼지이론을 적용하였다.
성능/효과
Table 115)에서 나타나듯이 증편의 주재료인 쌀가루와 밀가루의 배합비가 각각 200% : 0%, 150% : 50%, 100% : 100%이었으며, Fig. 1에서 각 그림의 횡축에는 쌀가루와 밀가루의 비율을, 종축에는 발효시간의 변화에 따른 증편의 조직(graen), 부드러운 정도(softness), 신정도(sourness), 씹힘성(chewiness), 전체적인 특성 (overall quality)과 증편반죽의 pH, 증편의 pH 및 증편의 volume에 대한 관능지수를 알 수 있었다.
결론적으로 경험적 지식 기반 퍼지 모델을 구축하고, 이 퍼지 모델로부터 재료의 양에 따른 관능지수를 추론할 수 있다. 이 방법을 이용하면 제조를 하기 전에 재료의 양 및 제조방법에 따른 관능지수를 예측할 수 있어서 아주 유용할 것이다.
퍼지모델의 입력은 쌀가루, 밀가루 및 발효시간이 되며, 출력은 조직, 부드러운 정도 신정 씹힘성, 전체적인 특성과 증편반죽의 pH 증편의 pH 및 증편의 volume 에 대한 관능지수가 된다. 실제 데이터와 퍼지모델의 출력을 비교하여 모델의 정확도를 보였으며, 임의의 쌀가루, 밀가루 및 발효시간에 대한 관능지수를 퍼지 모델을 통하여 계산적으로 추론됨을 보였다.
파란색 실선은 원래의 모델이고 빨간색 점선은 추론 모델에 의한 출력을 보여줌으로써 관능검사를 실시하여 작성된 표준조리법의 관능지수와 관능검사를 하지 않고 추론에 의하여 얻어진 관능지수가 매우 흡사함을 알 수 있었다.
퍼지모델 구축의 정확도를 알아보기 위해 실험 데이터를 입력하여 테스트해보면 쌀가루 = 112g, 밀가루 = 87.5g, 발효시간 = 2일 경우 증편의 조직, 부드러운 정신정도 씹힘성, 전체적인 특성과 증편반죽의 pH, 증편의 pH 및 증편의 volume에 대한 실험 데이터는 각각 5.8750, 5.4700, 4.3500, 3.7250, 5.1500, 4.2870, 4.3300, 4.000이고, 추론 데이터는 각각 5.4185, 4.9737, 4.5008, 3.8967, 4.7973, 4.2738, 4.3457, 3.9215이 되어 거의 유사하게 추론됨을 알 수 있었다.
참고문헌 (21)
Zimmermann, H. J. : Fuzzy Set Theory and Its Applications, Kluwer-Nijhoff Publishing, (1986)
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