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문제 정의
- 본 연구에서는 단과자빵에 활성글루텐 양을 다르게 첨가하여 가당중종법으로 1차발효 시킨 후 성형 냉동하여 냉동생지 를 제조하였으며, 이를 냉동저장 기간에 따른 생지내의 효모 생존율, 제품의 부피와 비용적 및 관능검사(조직감)를 실시하여, 활성글루텐이 1차발효 후 냉동생지에 미치는 영향을 조사 하여 제빵의 기초 자료로 이용하고자 하였다.
제안 방법
- 가당중종법(11)에 따라 Table 1의 스펀지 재료를 반죽기 (Hobart A200, Chausung, Taipei)에 넣고 1단에서 3분간, 2단에서 2분간 믹싱하여 스펀지 온도를 26oC로 맞춘 다음, 온도 27oC, 상대습도 75%의 발효실에서 2시간동안 1차발효 시켰다. 발효 후 스펀지와 나머지 재료를 반죽기에서 1단으로 3분간, 2단으로 2분간 믹싱 후, 버터를 넣고 1단에서 3분간, 2단에서 5분간 더 믹싱하여 생지를 제조하였다.
- 발효 . 굽 기로 제조한 제품을 40분간 냉각한 후, polyethylene bag에 8개 씩 포장하여 12시간 동안 상온에서 보존하였다가 관능검사를 하였다. 관능검사는 AIB(American Institute of Baking)의 Breadscoring방법(12)에 따라, 5년 이상 경력자 5명에게 개인별로 scoring sheet에 점수를 작성하도록 하였으며, 평가점수의 최상 위와 최하위 값은 제외하고 3개의 값을 평균하여 표기하였다.
- 발효 . 굽 기로 제조한 제품을 40분간 냉각한 후, polyethylene bag에 포 장하여 1일 간격으로, rheometer(CR-200D, Sun Co., Ltd, Tokyo, Japan)로 hardness를 측정하여 제품의 조직감으로 나타내었다. 이때 rheometer의 조건은 table speed 100mm/min, Chart speed 60 mm/min, Load cell range 1 kg, critical area 314 mm2, % deformation 25%로 하였다.
- , Suwon, Korea)에서 온도변화없이 1주에서 8주간 저장하였다. 냉동생지를 1주 간격으로 평 판철판에 12개씩 배열하여, 온도 5oC, RH 75%의 해동고(FGA39RI, Foster, London, England)에서 5시간(12)동안 냉동생지의 중심온도를 5oC가 되도록 해동시킨 후, 온도 37oC, RH 80%의 2차 발효실에서 70분간 발효시켰다. 발효된 생지를 윗 불 210oC, 밑불 170oC의 오븐에서 약 10분간 구워 냉각시킨 다음 실험에 사용하였다.
- 가당중종법(11)에 따라 Table 1의 스펀지 재료를 반죽기 (Hobart A200, Chausung, Taipei)에 넣고 1단에서 3분간, 2단에서 2분간 믹싱하여 스펀지 온도를 26oC로 맞춘 다음, 온도 27oC, 상대습도 75%의 발효실에서 2시간동안 1차발효 시켰다. 발효 후 스펀지와 나머지 재료를 반죽기에서 1단으로 3분간, 2단으로 2분간 믹싱 후, 버터를 넣고 1단에서 3분간, 2단에서 5분간 더 믹싱하여 생지를 제조하였다. 제조된 생지는 상온에서 휴지(15분), 분할(30 g), 둥글리기 (Kamata KY 250 Dough Sheeter, Tokyo, Japan), 중간발효(15분)를 시켰다.
- 냉동생지용 단과자빵 배합율은 Table 1과 같으며, 냉동장해 가 적은 인스턴트 드라이 효모로 생효모의 40%를 사용하였다 (10). 생지를 1차발효 후 냉동하기 때문에 발효로 인한 효모의 냉동장해를 줄이기 위하여, 효모의 일부를 도우에 첨가하였고, 활성글루텐은 스펀지에 0, 2, 4%를 각각 첨가하였다.
- 빵은 밀가루를 주재료로 하여 효모, 유지, 설탕, 소금, 기타 재료를 혼합하여 만든다. 전분이 주재료인 밀가루는 보관 중에 노화가 진행되어 품질이 저하되기 때문에, 소비자에게 신선한 제품을 공급하고자 지역별로 공장을 운영하거나 냉동생지라는 새로운 개념의 제빵법을 도입하였다. 냉동생지는 1945년에 미 국에서 처음 시작되어 1960년대 이래 많은 연구가 진행되었다(1).
- 발효 후 스펀지와 나머지 재료를 반죽기에서 1단으로 3분간, 2단으로 2분간 믹싱 후, 버터를 넣고 1단에서 3분간, 2단에서 5분간 더 믹싱하여 생지를 제조하였다. 제조된 생지는 상온에서 휴지(15분), 분할(30 g), 둥글리기 (Kamata KY 250 Dough Sheeter, Tokyo, Japan), 중간발효(15분)를 시켰다. 중간 발효한 생지를 한번 더 둥글리기한 다음, 평판철판에 배열하여 -40oC의 급속 냉동고(Daiwa HY-LT1, Tokyo, Japan)에서 중심온도가 -15oC까지 되도록 약 30분간 급속 냉동시킨 후, polyethylene bag 에 각각을 12개씩 덕용 포장하여 -20oC 의 냉동저장고 (77w-1045, Sam Sung Electronic Co.
- 제조된 생지는 상온에서 휴지(15분), 분할(30 g), 둥글리기 (Kamata KY 250 Dough Sheeter, Tokyo, Japan), 중간발효(15분)를 시켰다. 중간 발효한 생지를 한번 더 둥글리기한 다음, 평판철판에 배열하여 -40oC의 급속 냉동고(Daiwa HY-LT1, Tokyo, Japan)에서 중심온도가 -15oC까지 되도록 약 30분간 급속 냉동시킨 후, polyethylene bag 에 각각을 12개씩 덕용 포장하여 -20oC 의 냉동저장고 (77w-1045, Sam Sung Electronic Co., Suwon, Korea)에서 온도변화없이 1주에서 8주간 저장하였다. 냉동생지를 1주 간격으로 평 판철판에 12개씩 배열하여, 온도 5oC, RH 75%의 해동고(FGA39RI, Foster, London, England)에서 5시간(12)동안 냉동생지의 중심온도를 5oC가 되도록 해동시킨 후, 온도 37oC, RH 80%의 2차 발효실에서 70분간 발효시켰다.
- 활성글루텐을 0, 2, 4% 첨가하여 제조한 냉동생지를 -20oC의 냉동고에 8주간 저장하면서, 1주 간격으로 5oC의 무균실에서 5시간 동안 해동시킨 후, 반죽의 효모 생균수를 표준평판배 양법(13)에 의하여 측정하였다. 즉, 해동된 반죽을 1g 취하여 인산완충용액 10mL에 용해한 다음, 이를 10배수 희석수에 3 단계로 희석한 후, 각 단계의 희석액 1mL씩을 각각 취하여Sabouraud dextrose 배지에 접종하여 32oC의 배양기에서 48시간 배양 후 효모의 생균수를 측정하였다.
- 이때 rheometer의 조건은 table speed 100mm/min, Chart speed 60 mm/min, Load cell range 1 kg, critical area 314 mm2, % deformation 25%로 하였다. 한편 빵의 내부를 가로 및 세로 3cm로 잘라서 시료로 하였으며, 시료당 10개씩을 측정하여 오차범위가 큰 최대값과 최소값은 제외하고 8개의 평 균값으로 표기하였다.
- 활성글루텐을 0, 2, 4% 첨가하여 제조한 냉동생지를 -20oC의 냉동고에 8주간 저장하면서, 1주 간격으로 5oC의 무균실에서 5시간 동안 해동시킨 후, 반죽의 효모 생균수를 표준평판배 양법(13)에 의하여 측정하였다. 즉, 해동된 반죽을 1g 취하여 인산완충용액 10mL에 용해한 다음, 이를 10배수 희석수에 3 단계로 희석한 후, 각 단계의 희석액 1mL씩을 각각 취하여Sabouraud dextrose 배지에 접종하여 32oC의 배양기에서 48시간 배양 후 효모의 생균수를 측정하였다.
- 활성글루텐을 0, 2, 4% 첨가하여 제조한 냉동생지를 -20oC의 냉동고에 8주간 저장하면서, 1주 간격으로 해동 . 발효 .
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 재료는, 밀가루(단백질 13.5%, 회분 0.41%, 수분 13.7%의 강력분, 1등급, 대한제분, 인천), 설탕(순도 99.0%의 정백당, 삼양사), 효모(인스턴트 건조효모 98.9%, S.I.Lesaffe, Marcq, France), 활성글루텐(Roquegtte Freres Co., Ltd., Lestrem, France), 버터(롯데삼강, Cheonan, Korea) 등을 주원료로 사용하였고, 이외의 재료는 시장에서 유통되는 것을 사용하였다.
데이터처리
- 굽 기로 제조한 제품을 40분간 냉각한 후 부피를 측정하여, 그 부 피를 반죽 분할무게로 나누어 비용적(mL/g)을 구하였다. 비용적 값은 활성글루텐의 첨가량에 따라 각각 5개씩을 측정하여 그 평균값을 표기하였다.
이론/모형
- 굽 기로 제조한 제품을 40분간 냉각한 후, polyethylene bag에 8개 씩 포장하여 12시간 동안 상온에서 보존하였다가 관능검사를 하였다. 관능검사는 AIB(American Institute of Baking)의 Breadscoring방법(12)에 따라, 5년 이상 경력자 5명에게 개인별로 scoring sheet에 점수를 작성하도록 하였으며, 평가점수의 최상 위와 최하위 값은 제외하고 3개의 값을 평균하여 표기하였다.
- 발효 . 굽 기로 제조한 제품을 40분간 냉각한 후, 종자치환법(12)에 의하여 부피를 측정하였다.
성능/효과
- 냉동저장 8주에서는 대조구가 6점, 활성글루텐 2% 첨가 한 시험구가 7점, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구가 7점으로 활 성글루텐을 2%와 4% 첨가한 시험구에서 같은 점수를 얻었다. 껍질색과 제품의 대칭성은 활성글루텐 첨가량과 저장기간에 따라 대조구와 차이를 나타내지 않았고, 구워진 정도, 껍질 특성, break와 shred 등은 냉동저장 기간이 길어짐에 따라 활성글루 텐의 첨가량에 관계없이 대조구의 3점 보다 낮은 2점을 얻었다.
- 내부평가 항목의 gran, 내부색상, 씹는 맛, 조직 등은 냉동저장 기간이 길어질수록, 대조구보다 활성글루텐을 4% 첨가한 시 험구에서 높은 점수를 얻었으나 냉동저장 6주와 8주에서 대조 구보다 2점 낮은 점수를 얻었다. 향과 맛에서는 냉동저장 기간 4, 6, 8주에서 활성글루텐 2%와 4% 첨가한 제품의 점수가 유사한 것은 활성글루텐 첨가로 단백질 함량이 증가되어 굽기 중 많은 Maillard 반응(20)에 의한 것이라 생각된다.
- 반죽을 냉동시키 지 않았을 때, 제품의 부피는 대조구가 135 mL, 활성글루텐 2% 첨가한 시험구가 142 mL, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구가 145 mL로 활성글루텐 첨가량이 많을수록 부피가 컸다. 냉동저장 4주 후 제품의 부피는 대조구가 116mL, 활성글루텐 2%첨가한 시험구가 129 mL, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구가 134 mL로 활성글루텐을 첨가하지 않은 대조구의 제품의 부피가 가장 낮 았고, 활성글루텐 첨가량이 많을수록 제품의 부피가 컸다. 이러한 경향은 냉동저장동안 지속되어 냉동저장 8주 후에도 제품의 부피는 대 조구가 95 mL, 활성 글루텐 2% 첨가한 시험 구가 102 mL, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구가 105 mL로 대조구의 부 피가 가장 작았고, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구의 부피가 가장 커 같은 결과를 보였다.
- 0X108 cfu/g로 냉동저장 3주까지는 활성글루텐의 첨가량에 따라 균수의 차이가 크지 않았다. 냉동저장 4주에 대조구가 1.0X107 cfu/g, 활성글루텐 2% 첨가한 시험구가 3.2X 107 cfu/g, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구가 6.2X107 cfu/g로 대조구의 균수가 가장 낮았 고 활성글루텐 첨가량이 많을수록 균수의 검출율이 높았다. 이러한 경향은 냉동저장동안 지속되어 냉동저장 8주에는 대조구가 1.
- 45 dyne/cm2로, 활성글루텐을 첨가하지 않은 대조구의 경도가 낮아 부드러운 것으로 나타났다. 냉동저장 기간이 경과할수록 대조구 및 활성글루텐을 첨가한 냉동생지에서 경도가 증가하는 경향을 나타냈으나, 냉동저장 4 주에서는 대조구가 95.16 dyne/cm2, 활성글루텐 2% 첨가한 시 험구는 96.42 dyne/cm2, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구는 96.87 dyne/cm2로 활성글루텐의 첨가량에 따라 hardness값의 차이가 거의 없이 유사한 값을 나타냈다. 냉동저장 4주 이후의 hardness값 증가는 대조구, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구, 활성글루텐 2% 첨가한 시험구 순으로 낮게 나타났으며, 냉동저장 8주에서는 대조구가 156.
- 반죽을 냉 동시 키지 않았을 때 대조구의 비용적 이 4.5 mL/g, 활성글루텐 2% 첨가한 시험구가 4.73 mL/g, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구가 4.82 mL/g로 활성글루텐 첨가량이 많을수록 비 용적이 컸다. 냉동저장 동안 비용적은 감소하는 경향을 나타냈 는데, 냉동저장 4주에 대조구가 3.
- 반죽을 냉동시키지 않았을 때의 경도는 대조구가 72.32 dyne/ cm2, 활성글루텐 2% 첨가한 시험구가 77.21 dyne/cm2, 활성글 루텐 4% 첨가한 시험구가 80.45 dyne/cm2로, 활성글루텐을 첨가하지 않은 대조구의 경도가 낮아 부드러운 것으로 나타났다. 냉동저장 기간이 경과할수록 대조구 및 활성글루텐을 첨가한 냉동생지에서 경도가 증가하는 경향을 나타냈으나, 냉동저장 4 주에서는 대조구가 95.
- 1과 같다. 반죽을 냉동시키지 않은 대조구 및 시험 구에서 2.45-2.50X 108 cfu/g로 활성글루텐 첨가량에 따라 균수의 차이가 거의 없었으나, 냉동저장 기간이 경과할수록 균수가 감소하는 경향을 나타내었다. 즉, 냉동저장 2주에 대조구가 1.
- 이러한 결과는 냉동생지 제조 시 반죽을 발효 없이 냉동시 킨 것과 3시간 발효 후 냉동시킨 것을 15주간 냉동보관하면서 생균수를 측정한 결과, 발효 후 냉동시킨 반죽이 발효 없이 냉 동시킨 반죽보다 생균수가 적게 검출되었다는 연구 결과와(2), Baguena 등(14)이 반죽을 발효 없이 냉동하여 저장한 것과 반 죽 부피의 1.5배로 발효시켜 30일 동안 냉동 저장하여 생균수 를 측정하였을 때, 모두 균수의 감소가 있었으나 발효 후 냉동 한 것에서 균수의 감소가 심하였다고 한 결과와 같은 경향을 나타냈다.
- 냉동저장 4주 후 제품의 부피는 대조구가 116mL, 활성글루텐 2%첨가한 시험구가 129 mL, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구가 134 mL로 활성글루텐을 첨가하지 않은 대조구의 제품의 부피가 가장 낮 았고, 활성글루텐 첨가량이 많을수록 제품의 부피가 컸다. 이러한 경향은 냉동저장동안 지속되어 냉동저장 8주 후에도 제품의 부피는 대 조구가 95 mL, 활성 글루텐 2% 첨가한 시험 구가 102 mL, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구가 105 mL로 대조구의 부 피가 가장 작았고, 활성글루텐 4% 첨가한 시험구의 부피가 가장 커 같은 결과를 보였다. 그리고 냉동저장 기간이 길어질수록 제품의 부피는 감소하는 경향을 나타냈다.
- 5 mL/g로 활성글루텐의 첨가로 인한 비용적 의 차이는 크지 않았다. 이상의 실험에서 냉동 생지 제조 시 활성글루텐의 첨가로 제품의 비용적이 다소 증가하였다. 이는 제품의 부피가 증가되므로서 품질 개선에 효과가 있는 것으로 생각된다.
- 50X 108 cfu/g로 활성글루텐 첨가량에 따라 균수의 차이가 거의 없었으나, 냉동저장 기간이 경과할수록 균수가 감소하는 경향을 나타내었다. 즉, 냉동저장 2주에 대조구가 1.3 X108 cfU/g, 활성글루텐 2% 첨가한 시험구가 1.5X108 cfU/g, 활 성글루텐 4% 첨가한 시험구가 1.8X108 cf/g이었고, 냉동저장 3주에 대조구가 5.8X107 cfu/g, 활성글루텐 2%첨가한 시험구가 7.8X107 cfu/g, 활성글루텐 4%를 첨가한 시험구가 1.0X108 cfu/g로 냉동저장 3주까지는 활성글루텐의 첨가량에 따라 균수의 차이가 크지 않았다. 냉동저장 4주에 대조구가 1.
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