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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 국내산 새송이버섯의 화학성분 분석과 버섯을 열풍 건조와 동결건조하여 스폰지 케이크에 각각 농도별로 첨가하여 반죽 형성과 케이크의 조직에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고, 최종적으로 제품의 물리적 및 관능적 평가를 통하여 적정한 새송이 버섯 분말 배합비에 따른 스폰지 케이크의 이용성을 확인하고자 하였다.
- 최근 식생활 문화의 서구화와 외식의 증가에 따라 국민들의 영양 불균형이 초래되고 있으며, 특히 어린이들의 편식이 건강을 위협하고 포화지방산의 과도 섭취로 인해 LDL 콜레스테롤을 증가시켜 동맥경화나, 관상 심장병 등 여러 가지 성인병을 유발한다. 여러 식품 연구자들은 이러한 현대인의 건강을 위해 저열량 식품이나, 기능성 식품을 개발하고, 소비자들도 이러한 제품에 관심을 보이고 있으며, 사회변화와 식생활의 양식화 비율이 높아지면서 빵류의 소비가 날로 증가하고 있는 점을 감안하여 재배농가의 소득증대와 활용성 증진 방안에 대한 제과, 제빵 이용 기술 개발의 기초자료로서 활용하고자 본 연구에서는 새송이버섯이 스폰지 케이크 제조의 부원료로서의 적용성을 검토하고자 하였다(1-4). 버섯은 예로부터 불로장생의 식품으로 여겨져 암 예방, 성인병 예방 등의 건강식품으로서의 효능 면에서 뿐만 아니라, 그 맛과 향이 뛰어난 별미요리이다(5).
가설 설정
- H : Freeze-dried mushroom powder.
제안 방법
- 케이크의 관능검사는 실온에서 2시간 정도 저장한 것으로 하였다. 관능검사의 요원은 경상대학교 환경생명식품 공학부 3학년 학생 중 10명을 panel로 선발하여 이들에게 실험 목적 및 평가 항목에 대해 설명하고 충분한 훈련을 실시하여 케이크의 품질 차이를 식별할 수 있는 능력을 갖추어 9점 법의 기호도 검사법으로 실시하였다. 평가 종류는 색(color), 버섯 냄새(mushroom flavor), 족촉함(moistness), 단맛(sweet ness), 씹힘성(chewiness) 및 전체적인 기호도(overall ac- ceptability)를 평가하여 통계처리로 유의성을 검정하였다.
- 국내산 새송이버섯을 스폰지 케이크 제조에 이용하고자 열풍 건조와 동결건조로 각각 가공된 두 가지 새송이버섯 분 말을 케이크 배합비에 3%, 5% 및 7%의 비율로 첨가하여 케이크의 품질에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 반죽의 비중과 점도 및 그에 따른 최종 케이크 품질 물리적 및 관능적 특성을 조사하였다.
- 국내산 새송이버섯을 스폰지 케이크 제조에 이용하고자 열풍 건조와 동결건조로 각각 가공된 두 가지 새송이버섯 분 말을 케이크 배합비에 3%, 5% 및 7%의 비율로 첨가하여 케이크의 품질에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 반죽의 비중과 점도 및 그에 따른 최종 케이크 품질 물리적 및 관능적 특성을 조사하였다. 이들의 결과에서 건조 방법이 다른 두 종류의 버섯 분말의 첨가 비율이 증가함에 따라 케이크 반죽 비중 및 점도는 증가하였고, 케이크의 부피와 높이는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다.
- 버섯가루를 첨가한 스폰지 케익의 texture 측정은 texture analyser(TA-XT2, Stable Micro Systems Ltd., England) 를 이용하여 texture profile analysis(TPA)로 측정하였으며 , probe는 직경이 50 mm인 알루미늄 원통형 probe P50을 장착하여 측정하였다. 시료의 처리방법은 케이크를 가로, 세로 70 mm, 두께 30 mm 크기로 잘라 시료의 견고성 (hardness), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness) 및 씹힘성(chew mess) 을 측정하였으며, 이때 분석조건은 Table 2와 같다.
- 화학적 및 관능적 평가를 실시하였다. 본 실험에 사용한 대조 구 스폰지 케이크의 배합은 박력분 200 g, 신선란 300 g, 설탕 240 g, baking powder 1 g 및 소금 2 g이며, 새송이는 열풍 건조분말(수분 1.6%, 조단백 23.8%, 회분 55%)과 동결건조 분말(수분 4.4%, 조단백 23.4%, 회분 5.3%)을 각각 밀가루 중량 100%를 기준하여 (Baker's ratio) 3, 5 및 7% 수준으로 첨가하였다.
- 스폰지 케이크의 crust와 crumb 부분을 색 차계 (Model CR- 300, Minolta Co., Japs)를 사용하여 시료를 각각 세로 3><5 cm2 두께로 잘라 중앙 부위를 3회 연속 측정하여 Hunter's 색 차계인 L(명도), a(적색도), b(황색도)로 나타내어 통계처리 하였다.
- 스폰지 케이크의 재료배합 및 제조는 Yi 등(10)의 방법을 변형하여 제조하였는데, 제조 시 배합 비율은 Table 1과 같으며, 공립법으로 제조하였다. 즉, 계란, 설탕 및 소금을 첨가 하
- , England) 를 이용하여 texture profile analysis(TPA)로 측정하였으며 , probe는 직경이 50 mm인 알루미늄 원통형 probe P50을 장착하여 측정하였다. 시료의 처리방법은 케이크를 가로, 세로 70 mm, 두께 30 mm 크기로 잘라 시료의 견고성 (hardness), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness) 및 씹힘성(chew mess) 을 측정하였으며, 이때 분석조건은 Table 2와 같다.
- 새송이버섯의 영양학적. 식품학적 연구로는 Pamela 등(7, 8)이 상업적으로 소비되는 여러 가지의 버섯을 이용하여 조리 전과 조리후의 영양학적 성분, 즉, 일반성분, 수용성 식이섬유, 비수용성 식이섬유, 베타글루칸, 키틴 및 총 페놀 성분을 분석하였으며, 또한 여러 가지 식용 버섯의 수분 함량, 질소와 단백질 함량, 아미노산 함량, y -aminobutyric acid 및 무기 성분을 분석하였다. 이처럼 최근 버섯이 낮은 지방함량에 의한 저칼로리 식품이면서 단백질, 비타민 및 각종 무기 성분이 풍부하게 함유되어 있어 건강식품으로서의 각광을 받고 있으며, 해마다 다이어트 식품으로서의 그 소비가 증가함에 따라 재배면적 및 재배농가가 점차적으로 늘고 있고, 그 이용 방법도 다양화되고 있다.
- , Korea) 에서 30분간 구워 실온에서 2시간 정도 식힌 후 각종 물리. 화학적 및 관능적 평가를 실시하였다. 본 실험에 사용한 대조 구 스폰지 케이크의 배합은 박력분 200 g, 신선란 300 g, 설탕 240 g, baking powder 1 g 및 소금 2 g이며, 새송이는 열풍 건조분말(수분 1.
대상 데이터
- 새송이 버섯 CPZeuromseryngii)은 경남 의령에서 2002년 10월에 재배한 것을 채취하여 실험에 사용하였으며, 열풍 및 동결건조하여 150 mesh 분말화된 열풍 건조 새송이버섯 가루(hot air dried mushroom powder- HDMP; % on the dry basis)와 동결건조 새송이 버섯가루(freeze dried mushroom powder: FDMP; % on the dry basis)를 제조한 후 실험에 사용하였다.
- 실험에 사용한 모든 재료는 냉동 보관하여 사용하였으며, 박력분(밀 100% 미국산, 수분함량 13%, 단백질 함량 7%, 회분 함량 0.42% 이하)은 (주)대한제분에서 구입하여 사용하였고, 설탕은 (주)제일제당, baking powder(소명 반 40%, 중탄 산나트륨 40%, 전분 20%)는 풍전 식품 공업사에서 구입하였으며, 소금은 천일염을 사용하였다.
데이터처리
- 통계 처리는 Window 용 SAS 6.2 version을 이용하여 분산 분석 (analysis of variance)을 실시하였으며, Duncan의 다중 범위 검정법 (Duncan's multiple range test)으로 유의성을 검정하였다 (12)
- 관능검사의 요원은 경상대학교 환경생명식품 공학부 3학년 학생 중 10명을 panel로 선발하여 이들에게 실험 목적 및 평가 항목에 대해 설명하고 충분한 훈련을 실시하여 케이크의 품질 차이를 식별할 수 있는 능력을 갖추어 9점 법의 기호도 검사법으로 실시하였다. 평가 종류는 색(color), 버섯 냄새(mushroom flavor), 족촉함(moistness), 단맛(sweet ness), 씹힘성(chewiness) 및 전체적인 기호도(overall ac- ceptability)를 평가하여 통계처리로 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 25% H2SO4 및 NaOH 분해법 및 회분은 550°C 건식 회화법으로 분석하였으며, 나머지는 가용성무 질소물로로 나타내었다. 또한 무기 성분은 습식분해법으로 분석하였으며, 아미노산은 아미노산 자동분석기 (Pharmacia Biochrom 20, USA)를 이용하여 분석하였다.
- 새송이버섯의 일반성분 분석은 AOAC법(9에 따라 수분 함량은 상압 가열건조법, 조단백질은 auto-kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 조섬유는 1.25% H2SO4 및 NaOH 분해법 및 회분은 550°C 건식 회화법으로 분석하였으며, 나머지는 가용성무 질소물로로 나타내었다. 또한 무기 성분은 습식분해법으로 분석하였으며, 아미노산은 아미노산 자동분석기 (Pharmacia Biochrom 20, USA)를 이용하여 분석하였다.
- 케이크 반죽의 비중(specific gravity)은 AACC method 10-15(11)에 따라 케이크 제조 과정 중 밀가루 투입 후의 반죽 무게를 측정하여 아래 식으로 각각 계산하였다.
- 케이크의 높이 측정은 AACC method 10-15(11)에 따라 스폰지 케이크의 단면을 잘라서 templatet- 이용하여 5곳의 높이를 측정하였으며, 비체적(cm%)은 케이크의 부피를 케이크의 무게로 나누어 표시하였다.
성능/효과
- 새송이버섯 분말 첨가하여 제조한 스폰지 케이크의 curst 와 crumb의 색도를 측정한 결과는 Table 6과 같다. Crust의 색도를 측정한 결과 명도를 나타내는 L 값은 새송이버섯 분 말의 첨가량이 증가함에 따라 점차적으로 L 값이 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 동결건조 버섯 분말을 첨가한 시료에 비하여 열풍 건조 버섯 분말을 첨가한 시료에서 L 값이 더욱 낮게 나타났다. 이처럼 열풍 건조 버섯 분말 첨가루에서 표면 색도가 어둡게 나타난 것은 열풍 건조에 의한 새송이 버섯 분말의 갈 변화에 기인하는 것으로 보여지며, 버섯 분말의 첨가 비율이 증가할수록 L 값이 감소하여 어두워지는 경향을 나타내었고, 대조 구가 74.
- 1과 같다. 대조 구 0.482 g에 비교하여 새송이 버섯 분말을 첨가한 모든 시료에서 케이크 반죽의 비중이 열풍 건조 버섯 분말 첨가 구는 3%, 5% 및 7%에서 각각 0.558, 0.819 및 0.837 g으로 나타났으며, 동결건조 버섯 분말 첨가 구는 각각 0.616, 0.711 및 0.750 g으로 버섯 분말의 첨가량이 증가함에 따라 모두 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. Oh 등(15)도 마가루를 농도별로 첨가하여 스폰지 케익의 비중을 측정한 결과 마가루의 첨가량이 증가할수록 스폰지 케익의 비중이 증가하는 경향을 나타내었으며, 부피가 줄고 조직이 거칠어진다고 보고하여 본 실험의 결과와 유사한 경향을 나타내었다.
- Texture analyzer로 케이크 crumb를 3회 압착하여 얻은 새송이 버섯 분말을 첨가하여 제조한 스폰지 케이크의 조직감을 측정한 결과는 Table 7과 같다. 대조 구의 경도는 5.54 g으로 나타났으며, 열풍 및 동결건조 버섯 분말 첨가 구 케이크의 경도는 3%, 5% 및 7%에서 각각 6.48 g, 6.55 g, 6.99 g과 6.16 g, 6.22 g 및 6.43 g으로 버섯 분말의 첨가 비율이 증가할수록 경도가 점차적으로 상승하는 경향을 나타내었다. 또한 응집성, 탄력성 및 씹힘성도 버섯 분말의 첨가 군이 높은 값을 나타내었으나, 시료 간의 큰 유의적인 차이를 나타내지는 않았다.
- 2와 같다. 대조 구의 점도인 389.42 cps에 비하여 새송이 열풍 건조 분말의 경우 첨가 농도 3%, 5% 및 7%로 분말의 비율이 상대적으로 증가함에 따라 점도가 각각 441.00, 746.00 및 822.66 cps로 점차적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 동결건조 분말도 열풍 건조 분말과 동일하게 452.33, 602.00 및 773.66 cps로 증가하는 경향을 나타내었다. Chun(4)은 양파 분말을 농도별로 첨 가하
- 43 g으로 버섯 분말의 첨가 비율이 증가할수록 경도가 점차적으로 상승하는 경향을 나타내었다. 또한 응집성, 탄력성 및 씹힘성도 버섯 분말의 첨가 군이 높은 값을 나타내었으나, 시료 간의 큰 유의적인 차이를 나타내지는 않았다. 이것으로 보아 새송이 버섯 분말을 첨가함으로써 케이크의 조직감이 더 단단해짐을 알 수 있었으며, Lee (1)는 마를 첨가하여 스폰지 케이크를 제조하였을 때 마가루내 점질물이 케이크의 내부조직을 단단하게 만든다고 보고한 것과 실험 결과가 일치하는 것으로 나타났다.
- 38 cm로 나타난 반면 열풍 및 동결 건조 버섯 분말의 첨가농도 가 증가함에 따라 높이가 점차적으로 감소되는 경향을 나타내었다. 비체적의 경우도 대조 구는 4.62 cm%으로 나타난 반면 열풍 건조 버섯 분말을 첨가한 시료에서는 4.44, 4.36 및 4.24 cnf/g으로 나타났으며, 동결건조 버섯 분말을 첨가한 시료에서는 4.59, 4.48 및 4.36 cm%으로 새송이버섯 분 말의 첨가량이 점차적으로 증가함에 따라 케이크의 부피는 상대적으로 감소하는 경향을 나타내었다. Kim(16)은 밀가루의 일부를 식이섬유 원이나 다른 곡물가루로 대체한 경우에 부피의 감소나 거칠한 조직을 나타낸다고 보고하여 본 실험의 결과와 유사한 경향을 나타내었다.
- 이들의 결과에서 건조 방법이 다른 두 종류의 버섯 분말의 첨가 비율이 증가함에 따라 케이크 반죽 비중 및 점도는 증가하였고, 케이크의 부피와 높이는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 색상은 새송이버섯 분 말의 첨가에 따라 표면과 내부의 색깔을 모두 어둡게 하였으며, 조직감은 새송이 버섯 분말의 첨가 증가에 따라 경도가 증가하였다. 새송이버섯 건조 방법이 스폰지 케이크의 관능검사에 미치는 영향에서는 버섯 분말 3%와 5% 첨가 구가 버섯 분말을 첨가하지 않은 대조 구에 비하여 높은 기호도를 나타내었다.
- 같다. 스폰지 케이크의 색에 대한 기호도는 새송이 동결건조 버섯 분말 3% 첨 가구에서 대조 구와 비교하여 좋은 관능검사 결과를 나타내었으며, 열풍 건조 버섯 분말의 경우에는 첨가량이 증가할수록 기호도가 낮게 나타났다. 또한 열풍 건조 버섯 분말 7% 첨 가구에서는 기호도가 매우 낮게 나타났는데, 이는 스폰지 케이크의 표면과 내부 색깔이 어둡게 나타났기 때문인 것으로 생각되었다.
- 또한 촉촉함도 새송이 버섯 분말의 첨가비율이 상대적으로 증가할수록 기호도가 낮게 나타났으며, 단맛은 동결건조 버섯 분말 3% 첨가 구에서 가장 높은 기호도를 나타내었는데 이는 새송이 버섯 분말의 첨가에 의한 계란의 비린내가 거의 사라졌기 때문인 것으로 생각된다. 씹힘성은 대조 구와 열풍 및 동결건조 버섯 분말 3% 첨가 구에서 각각 유의적인 차이가 나타나지 않았으며, 새송이 버섯 분말의 첨가 비율이 증가할수록 기호도가 낮게 나타났다. 전체적인 기호도는 동결건조 버섯 분말 5% 첨가 구가 가장 좋은 것으로 나타났으며, 대체적으로 새송이 버섯 분말 첨가량이 7%일 때는 대조 구와 비교하여 오히려 기호도가 낮게 나타났다.
- 새송이버섯에 함유되어 있는 아미노산 함량을 아미노산 자동분석기로 분석한 결과는 Table 5와 같다. 아미노산의 총 함량은 1, 184.21 mg%로 나타났으며, 필수아미노산의 전체 함량은 434.13 mg%(36.66%)로 tyrosine, glutamic acid 및 lysine의 함량이 비교적 높게 나타났고, 그 함량으로는 각각 199.42 mg%, 125.27 mg% 및 108.14 mg%였다. Lee 등(13)은 능이 버섯의 구성 아미노산을 분석한 결과 총 함량은 796.
- 또한 응집성, 탄력성 및 씹힘성도 버섯 분말의 첨가 군이 높은 값을 나타내었으나, 시료 간의 큰 유의적인 차이를 나타내지는 않았다. 이것으로 보아 새송이 버섯 분말을 첨가함으로써 케이크의 조직감이 더 단단해짐을 알 수 있었으며, Lee (1)는 마를 첨가하여 스폰지 케이크를 제조하였을 때 마가루내 점질물이 케이크의 내부조직을 단단하게 만든다고 보고한 것과 실험 결과가 일치하는 것으로 나타났다.
- 반죽의 비중과 점도 및 그에 따른 최종 케이크 품질 물리적 및 관능적 특성을 조사하였다. 이들의 결과에서 건조 방법이 다른 두 종류의 버섯 분말의 첨가 비율이 증가함에 따라 케이크 반죽 비중 및 점도는 증가하였고, 케이크의 부피와 높이는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다. 색상은 새송이버섯 분 말의 첨가에 따라 표면과 내부의 색깔을 모두 어둡게 하였으며, 조직감은 새송이 버섯 분말의 첨가 증가에 따라 경도가 증가하였다.
- Crust의 색도를 측정한 결과 명도를 나타내는 L 값은 새송이버섯 분 말의 첨가량이 증가함에 따라 점차적으로 L 값이 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 동결건조 버섯 분말을 첨가한 시료에 비하여 열풍 건조 버섯 분말을 첨가한 시료에서 L 값이 더욱 낮게 나타났다. 이처럼 열풍 건조 버섯 분말 첨가루에서 표면 색도가 어둡게 나타난 것은 열풍 건조에 의한 새송이 버섯 분말의 갈 변화에 기인하는 것으로 보여지며, 버섯 분말의 첨가 비율이 증가할수록 L 값이 감소하여 어두워지는 경향을 나타내었고, 대조 구가 74.68로 가장 밝은색을 나타내었다. 적 색도(a 값)은 대조구 +4.
- 황색도(b값)는 유사한 경향을 나타내었다. 전체적으로 새송이 버섯 분말의 첨 가구에서 명 도값이 낮아진 것은 새송이 가루 가공 중 열처리로 갈색도 증가가 나타나는 것과 마찬가지로, 이것은 Kim 등(2)의 저항전분을 첨가하여 스폰지 케이크를 제조하였을 때 케이크의 curst색 이 열분해에 의해 황금 갈색을 나타낸 것과 일치하는 결과를 보였다.
- 씹힘성은 대조 구와 열풍 및 동결건조 버섯 분말 3% 첨가 구에서 각각 유의적인 차이가 나타나지 않았으며, 새송이 버섯 분말의 첨가 비율이 증가할수록 기호도가 낮게 나타났다. 전체적인 기호도는 동결건조 버섯 분말 5% 첨가 구가 가장 좋은 것으로 나타났으며, 대체적으로 새송이 버섯 분말 첨가량이 7%일 때는 대조 구와 비교하여 오히려 기호도가 낮게 나타났다.
- 새송이버섯에 함유되어 있는 무기 성분을 분석한 결과는 Table 4와 같다. 즉, 새송이 버섯의 주요 무기성 분으로는 K, P, Na 및 Ca으로 그 함량은 각각 211.50 mg%, 78.81 mg%,32.30 mg% 및 20.03 mg%로 나타났으며, 그 외 Mg( 13.60 mg%), Fe(4.39 mg%), Zn(1.17 mg%), Mn(0.10 mg%) 순으로 나타나 K이 다른 성분에 비해 많이 함유되어 있었다. Pamela 등(8)은 새 송이 버섯 2종류의 무기 성분을 분석한 결과 Na은 각각 4.
- 3 및 4와 같다. 즉, 새송이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조 구의 높이는 3.38 cm로 나타난 반면 열풍 및 동결 건조 버섯 분말의 첨가농도 가 증가함에 따라 높이가 점차적으로 감소되는 경향을 나타내었다. 비체적의 경우도 대조 구는 4.
- 새송이버섯의 일반 성분을 분석한 결과는 Table 3과 같다. 즉, 일반성 분 중 수분은 87.25%, 가용성 무질소물 8.25%, 조단백 2.38%, 조지방 0.80%, 조섬유 0.45% 및 회분 0.87%로 나타났다. Pamela 등⑺은 이탈리아산 새송이버섯의 일반성분을 조사한 결과 수분함량은 86.
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