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문제 정의
- (8-10). 이에 본 연구에서는 참외를 이용한 편의 가공제품을 개발하고자 펙틴과 당을 이용하여 잼을 제조하였으며 제조 된 참외잼에 대한 물리적 특성 및 관능적 특성을 조사하여 참외잼의 제조조건을 설정하고자 하였다.
제안 방법
- 참외는 수세한 후 전부위를 분쇄기로 완전 분쇄하여 페이스트 상태로 제조하였으며, 과당 및 펙틴을 첨가 혼합한 후 8CTC에서 30분간 가열하였다. 가열하여 제조한 참외잼을 100 mL씩 병에 주입한 후 실온에서 3시간 방치한 후 만들어진 참외잼을 이용하여 이화학적 특성 및 관능적 특성을 조사하는 시료로 사용하였다.
- 배합조건에 따라 배합한 참외잼을 제조하여 물리적 특성 및 관능적 특성 변화를 모니터 링 하였다. 과당의 함량(20, 35, 50, 65, 80 %), 참외페이스트함량(40, 45, 50, 55, 60 g) 및 펙틴의 함량 (0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 g) 에 따른 독립변수 (Xi)를 달리한 각 실험조건을 -2, -1, 0, 1, 2의 다섯 단계로 부호화 하고 실험조건을 설계한 다음 각 조건에서 제조된 참외잼의 품질특성(종속변수, Yn) 을 모니터링하였다(11-12).
- 과당이 차지하는 비율, 참외 페이스트의 함량 및 펙틴의 함량에 따라 참외잼을 제조한 후 관능검사를 실시하였다. 색상, 향, 맛, 조직감 및 전반적인 기호도에 대한 관능평가 결과, 색상은 4.
- 관능적 품질평가는 경북과학대학 전통식품연구소 연구원 및 학생을 대상으로 동일한 참외잼을 5회 반복하여 관능검사를 행한 후 10명의 패널요원을 선발하여 시료에 대한 충분한 지식과 용어, 평가기준 등을 숙지시킨 후 실시하였다. 관능평가는 색상, 향, 맛, 조직감 및 전반적인 기호도에 대한 9점채점법으로 실시하였으며 9점은 대단히 좋다, 1점 대단히 나쁘다로 나타내었다.
- 5 cm)을 10% 첨가한 경우로 구분하여 참외잼을 제조하여 평가한 결과 껍질과 함께 만든 페이스트(A)가 가장 좋은 평가를 나타내었다. 따라서 본 실험에 사용된 참외의 가공형태는 껍질채 파쇄한 페이스트 상태를 이용하여 참외잼의 제조에 이용하였으며, 참외페이스트의 함량(40, 45, 50, 55, 60 g)을 조절하면서 최적의 제조조건을 설정하고자 하였다. 구연산 함량을 일정하게 고정하기 위해 구연산 함량 설정 실험 결과 0.
- 배합조건에 따라 배합한 참외잼을 제조하여 물리적 특성 및 관능적 특성 변화를 모니터 링 하였다. 과당의 함량(20, 35, 50, 65, 80 %), 참외페이스트함량(40, 45, 50, 55, 60 g) 및 펙틴의 함량 (0.
- 참외에 이용되는 당의 종류를 결정하기 위해서 설탕, 물엿, 과당 및 올리고당을 이용하여 참외잼을 제조한 결과 과당과 물엿이 관능적인 기호도가 높게 나타났다. 이에 물엿에 대한 과당의 최적 비합비율을 설정하고자 당첨 가량을 60 g으로 고정한 후 과당의 첨가량 비율을 20, 35, 50, 65, 80%로 조절한 실험조건을 설정하였다.
- 관능검사는 한 번에 3종류의 시료를 제시하여 균형 불완전블럭계획 법으로 실시하였다(14). 조건별로 제조된 참외잼을 식빵에 바른후 관능검사용으로 이용하였다.
- 참외는 수세한 후 전부위를 분쇄기로 완전 분쇄하여 페이스트 상태로 제조하였으며, 과당 및 펙틴을 첨가 혼합한 후 8CTC에서 30분간 가열하였다. 가열하여 제조한 참외잼을 100 mL씩 병에 주입한 후 실온에서 3시간 방치한 후 만들어진 참외잼을 이용하여 이화학적 특성 및 관능적 특성을 조사하는 시료로 사용하였다.
- 참외를 이용한 적절한 가공식품 개발의 일환으로 참외잼을 제조하였으며, 참외잼에서 중요한 인자로 작용하는 참외 페이스트 함량(40, 45, 50, 55, 60 g), 첨가당에 대한 과당의 비율(20, 35, 50, 65, 80%) 및 펙틴함량(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 g)을 달리하면서 참외잼을 제조하였다. 당도가 가장 높게 나타난 참외잼 제조조건은 첨가된 과당함량의 비율이 48.
- 참외잼에서 중요한 인자로 작용하는 참외 페이스트(40, 45, 50, 55, 60 g), 첨가당에 대한 과당의 비율(20, 35, 50, 65, 80%) 및 펙틴함량(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 g)을 달리하면서 참외잼을 제조하였다. 참외잼을 중심합성계획에 의해 제조하여 이화학적 특성을 조사한 결과 Table 1과 같은 결과를 얻었다.
- 참외잼의 당함량은 hand refractometer(Model 507-1, Nippon Optical Works Co., Japan)를 사용하여 3회 반복하여 측정하였다.
- 참외잼의 물성은 Rheometer(RT-3010D, FUDOH, Japan)를 사용하여 softness 및 jelly strength을 측정하였다. 물성 측정때 사용된 Rheometer load head는 2 kg, table speed 6cm/min이 었다(13).
대상 데이터
- 참외는 성주군에서 생산되는 중량이 250-350 g 사이의 것을 이용하여 참외잼을 제조하는 재료로 사용하였으며, 펙틴(LM101, MSC, 한국), 구연산 및 과당(73 °Brix, (주)신동방, 한국)을 잼 첨가제로 사용하였다.
성능/효과
- Mathematica프로그램을 이용하여 4차원 반응표면으로 분석한 결과, 젤리강도는 펙틴함량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다（Fig. 1）.
- 48 ºBrix로 가장 높게 나타났다. pH가 가장 높게 나타난 참외잼 제조조건은 첨가된 과당함량이 42.78%, 참외페이스트의 함량이 51.42 g, 펙틴함량이 2.43 g일 때 4.27로 가장 높게 나타났다. 물성 측정기를 이용하여 측정한 softness가 가장 높게 나타난 조건은 첨가된 과당의 함량이 79.
- cm로 나타났다. 관능검사 결과 전반적인 기호도에 대한 관능점수가 가장 높게 나타난 조건은 첨가당에 대한 과당의 비율이 73.19%, 참외페이스트 함량이 55.65 g 및 펙틴함량이 2.42 g일 때 였다. 참외를 가지고 잼을 제조하기 위해서는 참외 페이스트 55.
- 관능적인 색상에 가장 많은 영향을 주는 것은 펙틴함량 이었으며, 그 다음으로 참외 페이스트함량이 색상에 많은 영향을 주었으며, 첨가된 과당의 함량이 관능적인 색상에 영향을 가장 적게 주었다. 향에 가장 많은 영향을 주는 실험 조건을 참외 페이스트 함량으로 나타났으며, 그 다음으로 펙틴, 첨가된 과당 함량의 순으로 나타났다.
- 전반적인 기호도에 가장 많은 영향을 미치는 요인은 펙틴함량이었으며, 그 다음으로 참외 페이스트 함량, 그 다음으로 첨가된 과당의 함량이 영향을 미치는 요인으로 나타났다. 관능적인 특성에 영향을 주는 요인을 종합하여 볼때, 펙틴함량과 참외페이스트 함량이 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
- 9의 값을 나타 내었다Qable 2）. 기계적（객관적） 측정 결과인 softness와 젤리 강도는 각각 4.85-47 79 cm/kg와 0.40-12 46 g • cm의 값을 나타내어 편차가 큰 값을 나타내었는데 반해, 관능적（주관적） 평가 결과인 조직감은 3.1~5.4의 값을 나타내어 편차가 기계적（객관적） 측정 결과보다 낮은 편차를 나타내었다. 이는 관능적（주관적） 평가 결과를 측정할 때 잼의 관능적인 특성을 더 세밀하게 조사하기 위해 식빵에 바른 후 관능적인 평가를 실시하였기에 발생한 차이로 사료되며, 잼의 제조시 제조특성에 따라 잼의 기계적(객관적) 측정값들의 차이가 심하게 나타나지만, 관능적으로 섭취시 그 특성들이 감소되어 주관적으로 많은 영향을 주는 요소가 되지 않음을 확인할 수 있었다.
- 당도가 가장 높게 나타난 참외잼의 제조 조건은 첨가된 과당함량의 비율이 48.10%, 참외페이스트의 함량이 41.04 g, 펙틴함량이 2.12 g일 때 61.48 ºBrix로 가장 높게 나타났다. pH가 가장 높게 나타난 참외잼 제조조건은 첨가된 과당함량이 42.
- 조직감에 가장 많은 영향을 주는 것은 펙틴함량이었으며, 그 다음으로 참외 페이스트 함량, 그 다음으로 첨가된 과당의 함량순으로 나타났다. 맛에 있어서는 참외 페이스트 함량이 가장 많은 영향을 주었으며, 그 다음으로 펙틴함량, 그 다음으로 첨가된 과당의 함량 순으로 나타났다. 전반적인 기호도에 가장 많은 영향을 미치는 요인은 펙틴함량이었으며, 그 다음으로 참외 페이스트 함량, 그 다음으로 첨가된 과당의 함량이 영향을 미치는 요인으로 나타났다.
- 이는 참외잼의 제조시 물성이 부드러운 제품일 경우 더 높은 관능평점을 나타내었음을 제시해 주는 결과이다. 맛은 첨가된 과당이 76.22%, 참외페이스트가 51.51 g 및 펙틴함량이 3.92 g일 때 가장 높은 관능평점을 나타내었다. 전반적인 기호도가 가장 높게 나타난 조건은 과당이 73.
- 27로 가장 높게 나타났다. 물성 측정기를 이용하여 측정한 softness가 가장 높게 나타난 조건은 첨가된 과당의 함량이 79.46%, 참외 페이스트가 45.06 g, 펙틴함량이 2.71 g일 때 였으며, 젤리강도가 가장 낮게 나타난 조건은 첨가된 과당의 함량이 63.0%, 참외 페이스트가 47.8 g, 펙틴함량이 1.99 g일 때 13.25로 나타났다(Table 4）.
- 색이 가장 높게 나타난 참외잼 제조 조건은 첨가된 과당함량이 66.43%, 참외 페이스트 함량이 56.43 g 및 펙틴함량이 1.93 g 일 때로 나타났다. 조직감의 경우는 첨가된 과당의 함량이 72.
- 4의 값을 나타내어 편차가 기계적（객관적） 측정 결과보다 낮은 편차를 나타내었다. 이는 관능적（주관적） 평가 결과를 측정할 때 잼의 관능적인 특성을 더 세밀하게 조사하기 위해 식빵에 바른 후 관능적인 평가를 실시하였기에 발생한 차이로 사료되며, 잼의 제조시 제조특성에 따라 잼의 기계적(객관적) 측정값들의 차이가 심하게 나타나지만, 관능적으로 섭취시 그 특성들이 감소되어 주관적으로 많은 영향을 주는 요소가 되지 않음을 확인할 수 있었다.
- 펙틴이 물에 용해되면 점도가 큰 음전하의 교질용액을 형성하고, 여기에 당이 첨가되면 당이 용해되면서 펙틴 클로이드를 탈수시켜, 펙틴이 망상구조를 형성한다(15). 이러한 젤리화의 이론을 이용하여 참외를 이용한 적절한 가공식품 개발의 일환으로 참외잼을 제조하였다 참외잼의 적절한 가공형태를 설정하기 위하여 참외 조직의 모양에 따른 참외잼을 제조한 결과, 껍질과 함께 만든 페이스트(A), 껍질을 제거한 페이스트(B), A 페이스트에 세절과 (3 cmx3 cmxl cm)를 10% 첨가한 경우, B 페이스트에 세절 과(3 cmx3 cmxl cm)를 10% 첨가한 경우, A 페이스트에 큐빅 (0.5 cmx0.5 cmx0.5 cm)을 10% 첨가한 경우 그리고, B 페이스트에 큐빅 (0.5 cmx0.5 cmx0.5 cm)을 10% 첨가한 경우로 구분하여 참외잼을 제조하여 평가한 결과 껍질과 함께 만든 페이스트(A)가 가장 좋은 평가를 나타내었다. 따라서 본 실험에 사용된 참외의 가공형태는 껍질채 파쇄한 페이스트 상태를 이용하여 참외잼의 제조에 이용하였으며, 참외페이스트의 함량(40, 45, 50, 55, 60 g)을 조절하면서 최적의 제조조건을 설정하고자 하였다.
- 참외잼의 이화학적 특성에 영향을 주는 인자를 살펴본 결과（Table 5）, 당도에 있어서는 참외 페이스트의 함량이 가장 많은 영향을 주는 인자로 나타났으며, pH에 있어서는 참외페이스트 함량, 과당의 함량 및 펙틴의 함량에 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, softness도 pH 와 동일하게 3가지 실험조건에 거의 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, 젤리강도에 있어서는 펙틴의 함량이 가장 많은 영향을 주는 것으로 나타났다. 이화학적 특성중 젤리강도는 펙틴 함량에 가장 많은 영향을 받았으며, 나머지 조건은 페이스트 함량에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.
- 2). 전반적인 기호도는 펙틴함량이 2-4 g일 때, 참외 페이스트 함량이 많을수록 전반적인 기호도의 관능평점이 높게 나타났으며, 첨가된 과당의 함량이 높을수록 전반적인 기호도의 관능평점이 높게 나타났다(Fig. 3). 참외잼의 제조시 참외페이스트의 함량이 높아질수록, 색상, 향 및 전반적인 기호도의 관능평점이 증가하는 경향을 나타내었으며, 이는 참외 특유의 향미와 색상이 관능적인 평점에 중요한 역할을 함으로 인해 전반적인 기호도를 상승시키는 것으로 여겨진다.
- 맛에 있어서는 참외 페이스트 함량이 가장 많은 영향을 주었으며, 그 다음으로 펙틴함량, 그 다음으로 첨가된 과당의 함량 순으로 나타났다. 전반적인 기호도에 가장 많은 영향을 미치는 요인은 펙틴함량이었으며, 그 다음으로 참외 페이스트 함량, 그 다음으로 첨가된 과당의 함량이 영향을 미치는 요인으로 나타났다. 관능적인 특성에 영향을 주는 요인을 종합하여 볼때, 펙틴함량과 참외페이스트 함량이 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
- 향에 가장 많은 영향을 주는 실험 조건을 참외 페이스트 함량으로 나타났으며, 그 다음으로 펙틴, 첨가된 과당 함량의 순으로 나타났다. 조직감에 가장 많은 영향을 주는 것은 펙틴함량이었으며, 그 다음으로 참외 페이스트 함량, 그 다음으로 첨가된 과당의 함량순으로 나타났다. 맛에 있어서는 참외 페이스트 함량이 가장 많은 영향을 주었으며, 그 다음으로 펙틴함량, 그 다음으로 첨가된 과당의 함량 순으로 나타났다.
- 93 g 일 때로 나타났다. 조직감의 경우는 첨가된 과당의 함량이 72.93%, 참외 페이스트함량이 54.49 g 및 펙틴함량이 3.31 g일 때였다 조직감과 물성과의 관계를 살펴본 결과, 조직감은 젤리강도가 낮은 함량을 나타내는 조건 일때 높은 관능평점을 나타내었으며, softness가 높은 값을 나타내는 조건에서 높은 관능적인 평점을 나타내었다. 이는 참외잼의 제조시 물성이 부드러운 제품일 경우 더 높은 관능평점을 나타내었음을 제시해 주는 결과이다.
- 42 g일 때 였다. 참외를 가지고 잼을 제조하기 위해서는 참외 페이스트 55.2 g, 과당 76.3%, 구연산 0.3 g, 펙틴 2.5 g을 첨가 혼합한 후 가열하여 제조할 때, 가장 우수한 품질의 참외잼이 제조됨을 알 수 있었다.
- 3 g으로 고정하였다. 참외에 이용되는 당의 종류를 결정하기 위해서 설탕, 물엿, 과당 및 올리고당을 이용하여 참외잼을 제조한 결과 과당과 물엿이 관능적인 기호도가 높게 나타났다. 이에 물엿에 대한 과당의 최적 비합비율을 설정하고자 당첨 가량을 60 g으로 고정한 후 과당의 첨가량 비율을 20, 35, 50, 65, 80%로 조절한 실험조건을 설정하였다.
- 참외잼의 관능검사 결과를 회귀분석한 결과 Table 3과 같이 나타났으며, 전반적인 기호도의 R2는 0.8122로 나타내었으나, 대부분의 관능적인 특성이 이화학적 품질검사에 비해 낮은 유의성을 나타내었다.
- 참외잼의 이화학적 특성에 영향을 주는 인자를 살펴본 결과（Table 5）, 당도에 있어서는 참외 페이스트의 함량이 가장 많은 영향을 주는 인자로 나타났으며, pH에 있어서는 참외페이스트 함량, 과당의 함량 및 펙틴의 함량에 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, softness도 pH 와 동일하게 3가지 실험조건에 거의 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, 젤리강도에 있어서는 펙틴의 함량이 가장 많은 영향을 주는 것으로 나타났다. 이화학적 특성중 젤리강도는 펙틴 함량에 가장 많은 영향을 받았으며, 나머지 조건은 페이스트 함량에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.
- 3). 참외잼의 제조시 참외페이스트의 함량이 높아질수록, 색상, 향 및 전반적인 기호도의 관능평점이 증가하는 경향을 나타내었으며, 이는 참외 특유의 향미와 색상이 관능적인 평점에 중요한 역할을 함으로 인해 전반적인 기호도를 상승시키는 것으로 여겨진다.
- 첨가된 과당햠량, 펙틴 함량 및 참외 페이스트 함량에 따른 관능적인 조직감은 참외 페이스트의 함량이 50-45 mL 일 때, 펙틴함량이 2~3 g일 때 높은 관능평점을 나타내었으며, 첨가된 과당함량에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다(Fig. 2). 전반적인 기호도는 펙틴함량이 2-4 g일 때, 참외 페이스트 함량이 많을수록 전반적인 기호도의 관능평점이 높게 나타났으며, 첨가된 과당의 함량이 높을수록 전반적인 기호도의 관능평점이 높게 나타났다(Fig.
- 관능적인 색상에 가장 많은 영향을 주는 것은 펙틴함량 이었으며, 그 다음으로 참외 페이스트함량이 색상에 많은 영향을 주었으며, 첨가된 과당의 함량이 관능적인 색상에 영향을 가장 적게 주었다. 향에 가장 많은 영향을 주는 실험 조건을 참외 페이스트 함량으로 나타났으며, 그 다음으로 펙틴, 첨가된 과당 함량의 순으로 나타났다. 조직감에 가장 많은 영향을 주는 것은 펙틴함량이었으며, 그 다음으로 참외 페이스트 함량, 그 다음으로 첨가된 과당의 함량순으로 나타났다.
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