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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 전보(Kang & Kim 2005)의 연구결과에 이어 기능성을 가진 제빵 제품 개발을 위한 시도로서 난소화성 전분의 대체 수준을 달리하여 호두 빵을 제조하였으며, 이에 따른 이화학적 · 관능적 특성을 연구하여 기능성 식품으로서의 이용 가능성을 알아보았다.
가설 설정
- 1)Values are means (standard deviation) of three replicates. The same superscripts in a row are not significantly different each other at p<0.
제안 방법
- 그 후 호두를 넣고 성형을 하여 38℃, 상대습도 85% 발효실에서 40분간 2차 발효하였으며 호두의 첨가량은 예비실험을 통하여 결정하였다. 건조 후 칼집을 낸 후 윗불 180℃, 아랫불 170℃의 오븐(HSDO 2002, Hanyoung bakery machinery Co., seoul)에서 25분간 가열하여 호두 빵을 제조하였다.
- 모든 시료의 평가 사이에 입가심을 할 수 있도록 증류수와 뱉는 컵을 함께 제시하였다. 관능검사는 개인 칸막이 검사대가 설치된 관능 검사실에서 수행되었다. 객관적 관능검사는 식품영양학을 전공하는 대학생 및 대학원생 7명을 선정하여 실시하였다.
- 클린업 단계에 마가린을 섞고 내부온도가 27℃가 되면 반죽을 완성하여 젖은 행주를 덮고 온도 27℃, 상대습도 80% 발효실에서 60분간 1차 발효 시킨 후 250 g씩 분할하여 둥글리기로 1차 punch를 하고 10분간 중간발효를 하였다. 그 후 호두를 넣고 성형을 하여 38℃, 상대습도 85% 발효실에서 40분간 2차 발효하였으며 호두의 첨가량은 예비실험을 통하여 결정하였다. 건조 후 칼집을 낸 후 윗불 180℃, 아랫불 170℃의 오븐(HSDO 2002, Hanyoung bakery machinery Co.
- 기호도 검사는 9점척도 (hedonic scale)를 이용하여 표시하도록 하였으며 1점으로 갈수록 '아주 싫다'에서 9점으로 갈수록 '아주 좋다'를 표시하도록 하였다. 평가된 특성은 외관(appearance), 고소한 맛(savory flavor), 조직감(texture), 전반적인 기호도(acceptability) 순서대로 진행되었다.
- 난소화성 전분(Novelose 330, National Starch Co.. NJ, USA)은 밀가루에 10%, 20% 및 30% 수준으로 대체하였다.
- 난소화성 전분을 다양한 수준으로 대체한 반죽의 특성을 알아보기 위해 pH를 측정하였다. 비이커에 반죽 5 g과 증류수 45 mL을 넣고 충분히 교반 시킨 후 pH meter (Corning pH meter 440, USA)로 상온에서 측정하였다.
- 5 cm3로 자른 후 임의의 세자리 숫자를 적은 접시에 각각 두 조각씩 담아 제시하였다. 모든 시료의 평가 사이에 입가심을 할 수 있도록 증류수와 뱉는 컵을 함께 제시하였다. 관능검사는 개인 칸막이 검사대가 설치된 관능 검사실에서 수행되었다.
- , Japan)를 사용하였다. 빵의 내부를 2×2×0.5 cm3 자른 후, L(lightness), a(redness), 및 b(yellowness) 값을 측정하였다. 표준 색판으로는 백판(L=98.
- 시료는 관능검사를 하기 전에 꺼내어 빵의 내부를 2×2×0.5 cm3로 자른 후 임의의 세자리 숫자를 적은 접시에 각각 두 조각씩 담아 제시하였다. 모든 시료의 평가 사이에 입가심을 할 수 있도록 증류수와 뱉는 컵을 함께 제시하였다.
- 객관적 관능검사는 식품영양학을 전공하는 대학생 및 대학원생 7명을 선정하여 실시하였다. 예비훈련을 통하여 시료의 검사 특성을 개발하고 각 특성의 정의를 확립한 후 특성의 강도 측정 방법을 결정하였다. 패널요원은 특성의 개념과 강도에 대한 안정된 판단 기준이 확립되어 측정 능력의 재현성이 인정될 때까지 계속하여 훈련한 뒤 본 실험에 임하도록 하였다.
- 오른쪽 끝으로 갈수록 특성의 강도가 강해지는 것을 나타내도록 하였다(Kim & Lee 1991). 특성이 발현되는 순서에 따라 냄새, 향미, 조직감의 순서로 측정하였고 외관 평가는 다른 특성의 측정에 편견을 주지 않도록 냄새, 향미 및 조직감 평가가 끝난 후 마지막에 하였으며 외관평가를 위한 시료를 따로 준비하였다. 평가 특성들은 고소한 내(savory aroma), 고소한 맛(savory flavor), 떫은 맛(astringent flavor), 기공의 조밀성(density of cell), 질긴정도(chewiness) 이었다.
- 패널요원은 특성의 개념과 강도에 대한 안정된 판단 기준이 확립되어 측정 능력의 재현성이 인정될 때까지 계속하여 훈련한 뒤 본 실험에 임하도록 하였다. 패널 요원들은 15 cm 척도를 이용한 빵의 관능 검사지에 각 특성별로 느끼는 강도를 표시하도록 하였다. 특성 평가시 왼쪽 끝으로 갈수록 특성의 강도가 약해지고.
- 기호도 검사는 9점척도 (hedonic scale)를 이용하여 표시하도록 하였으며 1점으로 갈수록 '아주 싫다'에서 9점으로 갈수록 '아주 좋다'를 표시하도록 하였다. 평가된 특성은 외관(appearance), 고소한 맛(savory flavor), 조직감(texture), 전반적인 기호도(acceptability) 순서대로 진행되었다.
- 호두 빵의 조직감은 빵의 내부를 2×2×0.5 cm3로 자른 후 레오메타 (COMPAC-100, sun scientific Co., LTD., Japan)를 사용하여 측정하였다. 측정 조건은 [Table 2]와 같으며 측정 항목은 부착성 (adhesiveness), 경도(hardness), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness), 검성(gumminess), 깨짐성(brittleness)이었다.
대상 데이터
- 관능검사는 개인 칸막이 검사대가 설치된 관능 검사실에서 수행되었다. 객관적 관능검사는 식품영양학을 전공하는 대학생 및 대학원생 7명을 선정하여 실시하였다. 예비훈련을 통하여 시료의 검사 특성을 개발하고 각 특성의 정의를 확립한 후 특성의 강도 측정 방법을 결정하였다.
- 기호도 검사는 남녀 일반 성인 및 대학생 30명을 대상으로 실시하였다. 기호도 검사는 9점척도 (hedonic scale)를 이용하여 표시하도록 하였으며 1점으로 갈수록 '아주 싫다'에서 9점으로 갈수록 '아주 좋다'를 표시하도록 하였다.
- 본 실험에서 사용된 재료는 밀가루((주)삼양사, 경기), 설탕((주)제일제당, 인천), 이스트(Bruggeman Instant yeast, Belgium), 계량제(puratos, Belgium), 마가린((주)서울하인즈, 인천), 분유(서울우유, 서울), 소금(만나식품, 충남), 호두, 계란으로서 실험 전에 전량을 한꺼번에 구입하여 사용하였다. 난소화성 전분(Novelose 330, National Starch Co.
- 5 cm3 자른 후, L(lightness), a(redness), 및 b(yellowness) 값을 측정하였다. 표준 색판으로는 백판(L=98.63, a=0.19, b=-0.67)을 사용하였다.
데이터처리
- 시료간 평균치 차이의 유무는 Duncan's multiple range test에 의해 다중 비교를 하였다. 관능적 특성과 이화학적 특성 결과에 대한 상관관계는 Pearson s correlation coefficient(r)로 분석하였다.
- 기호도 검사를 제외한 모든 실험은 3회 이상 반복 실시하여 결과를 SAS/STAT(1996)를 이용하여 분산 분석하였다. 시료간 평균치 차이의 유무는 Duncan's multiple range test에 의해 다중 비교를 하였다.
- SAS/STAT(1996)를 이용하여 분산 분석하였다. 시료간 평균치 차이의 유무는 Duncan's multiple range test에 의해 다중 비교를 하였다. 관능적 특성과 이화학적 특성 결과에 대한 상관관계는 Pearson s correlation coefficient(r)로 분석하였다.
이론/모형
- 비이커에 반죽 5 g과 증류수 45 mL을 넣고 충분히 교반 시킨 후 pH meter (Corning pH meter 440, USA)로 상온에서 측정하였다. 반죽의 수분함량은 A.O.A.C.법(1990)에 의하여 수분함량은 105℃에서 상압 건조하여 측정하였다.
- 호두 빵의 부피는 완성된 제품을 실온에서 1시간동안 식힌 후 종실 치환법 (Kim & Koh 2004)으로 측정하였다. 완성된 빵이 완벽하게 들어가는 용기에 좁쌀을 채운 후 윗면을 평행하게 한번 깎아 눈금실린더에 옮겨 부피를 재었다.
- 호두 빵의 제조는 스트레이트법(straight dough method)으로 하였고, 빵의 원료 배합비율은 [Table 1]과 같다. 난소화성 전분을 포함한 가루 재료들은 20mesh 체에 치고, 마가린과 호두를 제외한 모든 재료를 반죽기 (NVMT2, Daeyoung bakery machinery IND.
성능/효과
- 33 mL). 30% 시료군은 640.00 mL로 대조군보다 유의적으로 부피가 작게 평가되었다. 빵의 부피는 단백질 함량과 질에 영향을 받고(He & Hoseney 1992), 일반적으로 밀가루 단백질 함량이 감소하면 빵의 부피가 감소하는 것으로 알려져 있다(Pomeranz 1980).
- 반죽의 pH, 수분함량 및 경도는 [Table 3]과 같다. pH는 대조군이 pH 5.95로 유의적으로 가장 높은 수치를 나타내었으나 10% 시료군의 pH 5.96과는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 빵 내부의 기공의 조밀성과 관련이 있는 반죽의 수분함량은 10% 시료군이 44.
- 01). 검성은 깨짐성과 R값이 0.997로 높은 양의 상관관계를 나타내었다(p<0.01).
- Jung 등(2002)의 동충하초 점가 식빵 연구에서도 대조군보다 첨가군에서 수분함량이 높은 것으로 보고된 바 있고, 보리등겨 가루를 첨가한 식빵의 연구(Choi 2005)에서도 첨가량이 많아질수록 수분함량이 증가하는 경향을 보였다고 보고하였다. 반죽의 경도(hardness)를 레오메타(rheometer)로 측정한 결과 모든 시료군에서 217,204 dyne sec/cm2에서 309,219 dyne sec/cm2의 범위로 유의적인 차이를 보이지 않았으나 난소화성 전분대체 시료군이 대조군에 비해서 경도가 낮은 경향을 나타내었다.
- 같다. 반죽의 경도와 완성된 빵의 경도는 R값이 0.955로 양의 상관관계를 나타내었고(p<0.05) 관능검사의 고소한 맛, 조밀성과도 양의 상관관계를 나타내었다(각각 R=0.987, R=0.970). 빵의 부피는 떫은맛과 음의 상관관계를 나타내었다(R=-0.
- 빵의 부피는 단백질 함량과 질에 영향을 받고(He & Hoseney 1992), 일반적으로 밀가루 단백질 함량이 감소하면 빵의 부피가 감소하는 것으로 알려져 있다(Pomeranz 1980). 본 연구 결과 난소화성 전분이 30% 이상 첨가되면 반죽 내의 밀가루 함량이 줄어들면서 단백질 함량도 따라서 적어지므로 빵의 부피가 감소한 것이라 생각된다. 이와 같이 난소화성 전분을 30% 대체한 시료군에서 부피가 감소한 것은 Im & Kim(1999)의 연구에서 녹차에 함유되어있던 무기질이 반죽에서 효모발효와 글루텐의 형성을 저해하여 가루녹차 첨가에 따라 식빵의 부피가 감소한 것과 비슷한 결과를 나타내었고, 또한 Choi(2005)와 Kim & Shin(2003)의 연구에서 식이 섬유와 같은 밀가루 이외 것을 첨가하면 반죽의 CO2가스 보유력이 저해되어 빵의 부피가 감소되었다는 연구결과와도 비슷한 경향을 보였다.
- 빵의 경도(hardness)에 영향을 미치는 요인으로는 수분함량, 부피, 기공의 조밀성 등이 있으며 빵 내부 기공의 조밀성이 발달하면 경도가 높게 평가되는 경향이 있다고 한다(Lee & Chang 2003). 본 연구에서도 기공이 조밀하게 나타났던 대조군이 231,722 dyne/cm2으로 조밀성이 낮았던 10% 시료군과 20% 시료군(각각 130,717 dyne/cm2과 118,276 dyne/cm2) 보다 유의적으로 높은 값을 나타내어 비슷한 경향을 보였다. 빵의 응집성(cohesiveness)은 30% 시료군이 132.
- 빵의 질긴 정도는 경도가 큰 변수로 작용을 하여 경도가 높은 빵에서 질긴 정도 또한 높게 평가 된다(Kang 등 2000). 본 연구에서도 레오메타 측정 시 경도가 유의적으로 높게 나타났던 대조군과 30% 시료군이 각각 9.43과 8.15로 질긴 정도가 강하게 평가되었고, 10%와 20% 시료군은(각각 7.18과 5.39) 대조군보다 유의적으로 낮은 수치를 보이며 질긴 정도가 약하여 부드럽게 평가되었다. 빵 내부의 특성은 작고 많은 기공의 조밀성, 형태, 색 등으로 표현을 하는데, 빵 내부기공의 조밀한 정도는 대조군이 9.
- 96과는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 빵 내부의 기공의 조밀성과 관련이 있는 반죽의 수분함량은 10% 시료군이 44.91%로 유의적으로 높은 수분함량을 나타내었고 난소화성 전분을 대체한 모든 시료군이 39.25%를 나타낸 대조군보다 유의적으로 높은 수분함량을 나타내었다. Jung 등(2002)의 동충하초 점가 식빵 연구에서도 대조군보다 첨가군에서 수분함량이 높은 것으로 보고된 바 있고, 보리등겨 가루를 첨가한 식빵의 연구(Choi 2005)에서도 첨가량이 많아질수록 수분함량이 증가하는 경향을 보였다고 보고하였다.
- 05). 빵의 경도는 관능검사의 조밀성과 높은 양의 상관관계를 나타내었다(R=0.998, p<0.01). 검성은 깨짐성과 R값이 0.
- 12로 대체 시료군들에 비해 유의적으로 높은 특성을 나타내었다. 빵의 떫은맛은 30% 시료군이 10.65로 유의적으로 강하게 평가되었고 난소화성 전분의 대체 비율이 높아질수록 특성이 높게 평가되었다. 빵의 질긴 정도는 경도가 큰 변수로 작용을 하여 경도가 높은 빵에서 질긴 정도 또한 높게 평가 된다(Kang 등 2000).
- [Table 5]와 같다. 빵의 밝은 정도를 나타내는 L값은 대조군이 66.26으로 다른 시료군들에 비해 유의적으로 높게 평가되었다. Kim 등(2001)의 연구에 의하면 RS 3형 저항전분 제조시 고온 가열 과정 중에 일어나는 갈변화 반응으로 인하여 RS 3를 첨가한 케이크가 다른 시료군 들에 비해 케이크의 내부가 어둡게 평가되었다고 하였는데, 본 연구 결과에서도 난소화성 전분 대체 비율이 높아질수록 L값이 유의적으로 감소하여 비슷한 결과를 나타내었다.
- 본 연구에서도 기공이 조밀하게 나타났던 대조군이 231,722 dyne/cm2으로 조밀성이 낮았던 10% 시료군과 20% 시료군(각각 130,717 dyne/cm2과 118,276 dyne/cm2) 보다 유의적으로 높은 값을 나타내어 비슷한 경향을 보였다. 빵의 응집성(cohesiveness)은 30% 시료군이 132.09%로 대조군 보다 유의적으로 높은 값을 나타내었으나 10% 시료군과 20% 시료군과는 유의적인 차이를 보이지 않았다(각각 105.05%와 106.11%). 빵의 탄력성(springiness)은 모든 시료군에서 96.
- 11%). 빵의 탄력성(springiness)은 모든 시료군에서 96.60%에서 101.80%의 범위로 유의적인 차이를 보이지 않았으나 10% 시료군이 탄력성이 높은 경향을 나타내었다. 검성(gumminess)은 대조군이 85.
- 결과는 [Table 4]와 같고, 완성된 빵의 외관 사진은 [Figure 1]과 같다. 완성된 빵의 부피는 제빵의 중요한 품질 평가 척도를 나타내며, 10% 시료군이 816.67 mL로 가장 부피가 큰 것으로 평가되었으나 대조군과 난소화성 전분을 20% 대체한 시료군과는 유의적인 차이를 보이지 않았다(각각 811, 67 mL와 788.33 mL). 30% 시료군은 640.
- Kim 등(2000)의 연구에 의하면 식빵의 경도가 높을수록 기호도가 낮다고 보고하였는데, 본 실험에서도 경도가 낮게 측정되었던 10% 시료군과 20% 시료군이 유의적으로 높은 기호도를 나타내어 비슷한 결과를 나타내었다. 전반적인 기호도는 30% 시료군을 제외한 모든 시료군에서 6.53에서 7.03의 범위로 세 시료군간의 유의적인 차이는 없었으나 10% 시료군이 기호도가 높은 경향을 나타내었다.
- 43). 조직감은 10% 시료군이 7.03으로 유의적으로 높은 기호도를 나타내었고 그 다음으로는 20% 시료군이 6.67로 높은 기호도로 평가되었으나 두 시료군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. Kim 등(2000)의 연구에 의하면 식빵의 경도가 높을수록 기호도가 낮다고 보고하였는데, 본 실험에서도 경도가 낮게 측정되었던 10% 시료군과 20% 시료군이 유의적으로 높은 기호도를 나타내어 비슷한 결과를 나타내었다.
- 특성이 발현되는 순서에 따라 냄새, 향미, 조직감의 순서로 측정하였고 외관 평가는 다른 특성의 측정에 편견을 주지 않도록 냄새, 향미 및 조직감 평가가 끝난 후 마지막에 하였으며 외관평가를 위한 시료를 따로 준비하였다. 평가 특성들은 고소한 내(savory aroma), 고소한 맛(savory flavor), 떫은 맛(astringent flavor), 기공의 조밀성(density of cell), 질긴정도(chewiness) 이었다.
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