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문제 정의
- 다시마 분말 첨가 쿠키의 저장 과정 중 이화학적 특성과 항산화 효과를 확인하여 기능성 식품 개발과 다시마 이용의 효율성 증대를 모색하고자 하였다. 반죽의 밀도는 다시마 분말을 3% 첨가한 시료가 1.
- 본 연구에서는 버터쿠키 제조에 다시마가 갖는 우수한 생리기능을 활용하고자 다시마 분말의 함량을 달리하여 쿠키를 제조한 후 쿠키의 저장 과정 중 이화학적 특성과 항산화 효과를 확인하여 기능성 식품 개발과 다시마 이용의 효율성 증대를 모색하고자 하였다.
제안 방법
- 시료유의 산가(acid value, AV)는 표준유지시험분석법(日本油化學協會 1994)에 의해 측정하였고, 과산화물가(peroxide value, POV)는 AOCS Official Method 8-53(AOAC 1990)으로 측정하였으며 meq/kg oil로 표시하였다. TBA가(thiobarbituric acid value, TBA)는 Tarladgis(Tarladgis 등 I960)의 수증기 증류법에 따라 마쇄한 시료 2g을 lOOrnfi로 정용한 후, 20ml를 취하여 Kjeldahl flask에 넣고 50% 염산용액 0.5ml를 가하여 수증기 증류시켜 50ml를 얻은 증류액 중 5m0에 TBA시약(0.02M 2- thiobarbituric acid in 90% glacial acetic acid) 5ml를 마개있는 시험관에 넣어 잘 혼합한 후 끓는 수욕 중에서 30분간 가열하였다. 이를 실온에서 20분간 냉각시킨 후 분광광도계(UV-1601, Shimadzu, Japan)를 사용하여 530nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 관능검사의 경험이 있는 목포대학교 식품영양학 전공 재학생 을 선정하여 관능검사를 실시하기 전 각각의 항목에 대해 잘 인지하도록 충분히 설명하고 훈련한 후 패널들이 공복을 느끼는 정오시간을 피해 오전 10시부터 11시까지 관능검사를 실시하였다. 이렇게 훈련된 학부생 10명을 선정하여 제조한 쿠키를 일정한 크기(2X5xlcm)로 관능검사요원들에게 제공하였다.
- 기호도 검사는 남녀 일반 성인 및 대학생 36명을 대상으로 실시하였다. 기호검사는 9점 척도(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(overall acceptibility) 순서대로 진행되었다.
- 본 실험에서 쿠키 재료 배합비는 (Table 1)과 같다. 밀가루 300g, 버터 150g, 설탕 150g, 달걀 1개, 베이킹파우더 8g을 배합하여 대조군을 제조하였고, 실험군은 대조군의 재료에서 밀가루를 제외한 나머지 재료의 조건은 모두 고정한 후 다시마 분말의 첨가량만 달리하여 배합하였다.
- 바람직한 다시마 분말의 첨가량을 알고자 밀가루 무게에 대하여 0%, 3%, 6%, 9% 첨가하여 제조한 쿠키의 관능검사를 실시한 결과는 과 같다.
- 02M 2- thiobarbituric acid in 90% glacial acetic acid) 5ml를 마개있는 시험관에 넣어 잘 혼합한 후 끓는 수욕 중에서 30분간 가열하였다. 이를 실온에서 20분간 냉각시킨 후 분광광도계(UV-1601, Shimadzu, Japan)를 사용하여 530nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 쿠키 반죽의 특성을 알아보기 위해 pH 및 밀도를 측정하였다. pH는 비이커에 반죽 5g과 증류수 45mL을 넣고 충분히 교반 시킨 후 pH meter로 상온에서 측정하였다.
- 쿠키의 부피측정은 종자치환법으로 각 시료의 부피를 5회 반복 측정한 후 대조군을 기준으로 각 시료의 부피를 비율로 계산 하였다.
- 쿠키의 색도 측정은 색차계(Chromater CR-200, Minolta, Japan)로 측정하여 밝기(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness)값을 5회 반복 측정하고 그 평균값으로 나타내었다. 이때 사용되는 표준백색판(standard plate)은 L값 96.
- 이때 모든 시료들은 난수표에 의해 3자리 숫자로 매겨졌다. 평가내용은 쿠키의 품질특성에 영향을 미치는 색(color), 맛(taste), 향기(flavor), 질감(texture), 종합적 평가(overall acceptability)이며 최고 7점, 최하 1점으로 표시하도록 하였다. 관능검사 결과 시료간의 유의성 검증은 SPSS통계 package(Mahony MD 1986X 이용한 ANOVA test를 실시한 후 사후검증으로 Duncan s multiple range test(Duncan, DB 1955)를 실시하였다.
- 기호검사는 9점 척도(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(overall acceptibility) 순서대로 진행되었다.
대상 데이터
- 기호도 검사는 남녀 일반 성인 및 대학생 36명을 대상으로 실시하였다. 기호검사는 9점 척도(hedonic scale)를 이용하여 표시하도록 하였으며 1점으로 갈수록 '아주 싫다' 에서 9점으로 갈수록 '아주 좋다'를 표시하도록 하였다.
- 사용한 재료는 밀가루는 CJ주식회사(서울시 구로구에서 2005년에 생산된 박력 1등급, 버터는 서울우유(경기도 용인시), 설탕은 (주)삼양사(울산시 남구), 베이킹파우더는 (주)삼진식품, 달걀은 (주)풀무원(강원도 춘천시)이었으며, 다시마 분말은 2005년 생산된 건조품(해마루 마을: 전남 완도군)을 구입하여 시료로 사용하였다.
- 관능검사의 경험이 있는 목포대학교 식품영양학 전공 재학생 을 선정하여 관능검사를 실시하기 전 각각의 항목에 대해 잘 인지하도록 충분히 설명하고 훈련한 후 패널들이 공복을 느끼는 정오시간을 피해 오전 10시부터 11시까지 관능검사를 실시하였다. 이렇게 훈련된 학부생 10명을 선정하여 제조한 쿠키를 일정한 크기(2X5xlcm)로 관능검사요원들에게 제공하였다. 이때 모든 시료들은 난수표에 의해 3자리 숫자로 매겨졌다.
데이터처리
- 평가내용은 쿠키의 품질특성에 영향을 미치는 색(color), 맛(taste), 향기(flavor), 질감(texture), 종합적 평가(overall acceptability)이며 최고 7점, 최하 1점으로 표시하도록 하였다. 관능검사 결과 시료간의 유의성 검증은 SPSS통계 package(Mahony MD 1986X 이용한 ANOVA test를 실시한 후 사후검증으로 Duncan s multiple range test(Duncan, DB 1955)를 실시하였다.
- 분석실험은 3회 반복으로 행하여 평균치와 표준편차로 나타내었으며, 기호도검사는 기호도 검사요원 36명의 평균치와 표준편차로 나타내었다. 유의성 검증은 SPSS통계 package(Mahony MD 1986)를 이용한 ANOVA test를 실시한 후 사후검증으로Duncan s multiple range test(Duncan, DB 1955)를 실시하였다.
- 분석실험은 3회 반복으로 행하여 평균치와 표준편차로 나타내었으며, 기호도검사는 기호도 검사요원 36명의 평균치와 표준편차로 나타내었다. 유의성 검증은 SPSS통계 package(Mahony MD 1986)를 이용한 ANOVA test를 실시한 후 사후검증으로Duncan s multiple range test(Duncan, DB 1955)를 실시하였다.
- 제조한 쿠키의 조직감은 Rheometer(Sun compact 100, Sun scientific, Japan)를 사용하여 경도(hardness)를 5회 반복 측정하여 평균값을 구하였고, Rheometer의 측정조건은 와 같다.
이론/모형
- 30℃ 항온기에서 45일간 저장한 쿠키를 Folch법(1957)에 의하여 유지를 추출하였다. 즉, 쿠키 100g에 chloroform : methanol (2:1) 혼합 용액 250ml을 넣고 homogenizer로 마쇄한 후 여과하였다.
- 다시마 분말을 첨가한 쿠키의 반죽 제조방법은 생산 공장에서 가장 보편적으로 사용하는 크림법(creaming method)을 사용하였다. 버터를 볼에 넣고 부드럽게 한 후 설탕을 넣어 어느 정도 녹으면 달걀을 조금씩 혼합하여 부드러운 크림으로 만들고, 여기에 팽창제를 넣어 혼합한 후 크림을 완성하였다.
- 다시마 쿠키의 수분함량(water content)은 A.O.A.C.법 (1990)에 의하여 105℃에서 상압 건조하여 측정하였다.
- 여과액은 rotary vacuum evaporator로 40℃에서 감압 농축한 후 잔류하는 용매는 질소 가스로 완전히 휘발시켜 총지질을 얻었다. 시료유의 산가(acid value, AV)는 표준유지시험분석법(日本油化學協會 1994)에 의해 측정하였고, 과산화물가(peroxide value, POV)는 AOCS Official Method 8-53(AOAC 1990)으로 측정하였으며 meq/kg oil로 표시하였다. TBA가(thiobarbituric acid value, TBA)는 Tarladgis(Tarladgis 등 I960)의 수증기 증류법에 따라 마쇄한 시료 2g을 lOOrnfi로 정용한 후, 20ml를 취하여 Kjeldahl flask에 넣고 50% 염산용액 0.
- 쿠키의 퍼짐성(spread ratio)은 넓이에 대한 두께의 비로 나타낸 것으로 AACC Method 10-52(1986)의 방법을 사용하여 5회 반복 측정 후 평균값을 사용하였다.
성능/효과
- 과산화물가는 저장 15일까지는 약간 증가하다가 그 후 30일까지 급격히 증가한 후 감소하는 경향을 보였으며, 다시마 분말 3%와 6% 첨 가 쿠키는 대조군에 비해 상당히 안정한 효과를 나타내었다. TBA가는 모든 처리군에서 저장 전 기간을 통하여 증가하였고, 다시마 분말 첨가 쿠키가 대조군에 비해 낮은 값을 나타내 지방의 산화를 지연시켰음을 알 수 있었다.
- 다시마 쿠키의 산가 를 살펴보면 저장기간이 경과함에 따라 모든 실험군에서 유의적으로 증가하였고, 대조군보다 첨가군에서 훨씬 낮았다. 과산화물가는 저장 15일까지는 약간 증가하다가 그 후 30일까지 급격히 증가한 후 감소하는 경향을 보였으며, 다시마 분말 3%와 6% 첨 가 쿠키는 대조군에 비해 상당히 안정한 효과를 나타내었다. TBA가는 모든 처리군에서 저장 전 기간을 통하여 증가하였고, 다시마 분말 첨가 쿠키가 대조군에 비해 낮은 값을 나타내 지방의 산화를 지연시켰음을 알 수 있었다.
- 61 meq/kg이었으나 저장기간이 경과함에 따라 모든 실험군의 과산화물가가 유의적으로 증가하였다. 과산화물가의 증가 경향은 저장 15일까지는 약간 증가하다가 30일까지 급격히 증가하였고, 그 후 감소하는 경향을 보였다. 저장기간에도 대조군은 지속적으로 증가하여, 저장 30일 경에는 10.
- 색도에서 다시마 분말 첨가량이 많을수록 L값과 b값은 낮게, a값은 높게 나타났으며, texture의 변화를 살펴보면 다시마 분말을 첨가한 시료군이 대조군에 비하여 높은 경향을 보였다. 관능검사는 다시마 분말 3% 첨가 쿠키가 가장 높았고, 기호도 검사에서는 전반적인 기호도의 경우 3% 첨가군이 5.33의 수치로 유의적으로 가장 높은 기호도를 나타내었고 대조군과는 유의차를 보이지 않았으므로 비슷한 수준의 높은 기호도를 나타냈으나 6% 첨가군과 9% 첨가군보다는 더 높은 기호도를 보였다. 다시마 쿠키의 산가 를 살펴보면 저장기간이 경과함에 따라 모든 실험군에서 유의적으로 증가하였고, 대조군보다 첨가군에서 훨씬 낮았다.
- 다시마 분말 첨가 쿠키의 저장 중 과산화물가는 (Figure 2>와 같이 저장 0일에 과산화물가는 2.21~2.61 meq/kg이었으나 저장기간이 경과함에 따라 모든 실험군의 과산화물가가 유의적으로 증가하였다. 과산화물가의 증가 경향은 저장 15일까지는 약간 증가하다가 30일까지 급격히 증가하였고, 그 후 감소하는 경향을 보였다.
- 50이었으며 저장기간이 경과함에 따라 모든 실험군에서 산가가 유의적으로 증가하였다. 다시마 분말 첨가량에 따른 변화를 살펴보면 대조군보다 첨가군에서 훨씬 낮았으며, 특히 3%와 6% 첨가 쿠키에서 가장 낮게 나타나 지질의 산화 억제에 효과적이었다. 대조군과 다시마 분말 9% 첨가군은 저장 15일 이후부터 계속 증가하는 경향을 보였다.
- 다시마 분말 쿠키의 TBA가는 전반적으로 대조군에 비해 낮은 값을 나타내 지방의 산화를 지연시켰음을 알 수 있었다. 다시마 분말 첨가량에서는 3%와 6% 첨가 쿠키가 9% 첨가쿠키보다 낮은 TBA가를 나타내어 산가와 유사한 결과를 보였으며, 대조군이 가장 높게 나타났다.
- 다시마 분말 쿠키의 저장에 따른 TBA가의 변화는<Figure 3>과 같이 모든 실험군에서 저장 전 기간을 통하여 증가하였다. 다시마 분말 쿠키의 TBA가는 전반적으로 대조군에 비해 낮은 값을 나타내 지방의 산화를 지연시켰음을 알 수 있었다. 다시마 분말 첨가량에서는 3%와 6% 첨가 쿠키가 9% 첨가쿠키보다 낮은 TBA가를 나타내어 산가와 유사한 결과를 보였으며, 대조군이 가장 높게 나타났다.
- 다시마 분말을 다양한 수준으로 첨가한 쿠키의 경도를 rheometer로 측정한 결과는 [Table 6]과 같다. 다시마 분말을 첨가한 시료군이 대조군에 비하여 높은 경향을 나타냈으나 다시마 분말 3%와ㅓ 6% 첨가군간에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 구기자 분말을 쿠키에 첨가했을 때 첨가량이 증가함에 따라 경도가 높아졌다는 Park 등(2005)의 연구 결과와 일치하며, 난소화성 전분을 쿠키에 첨가시켰을때 그 양이 증가할 수록 경도가 증가하였다는 보고와도 일치하는 결과를 나타 내었다(Kang & Kim 2005).
- 다시마 분말을 첨가한 쿠키의 저장에 따른 지질의 산가는과 같이 저장 0일에 0.49~0.50이었으며 저장기간이 경과함에 따라 모든 실험군에서 산가가 유의적으로 증가하였다.
- 31로 유의적으로 가장 낮은 수분함량을 보였다. 다시마 쿠키의 부피는 대조군 18.31, 다시마 3% 첨가 19.21, 6% 첨가 19.43, 9% 첨가 19.54로 나타나 대조군에 비해 다시마 분말을 첨가한 쿠키의 부피가 더 많이 증가되는 것으로 나타났다. Park 등(2005) 과 Lee 등(2002)의 쿠키에 관한 연구에서도 대조군보다 첨가군의 쿠키의 경우 부피가 더 많이 증가되었다고 보고되어 본 결과와 비슷한 경향을 나타내었다.
- 31로 유의적으로 가장 낮은 수분함량 을 보였다. 다시마 쿠키의 부피는 대조군에 비해 다시마 분말을 첨가한 쿠키의 부피가 더 많이 증가되는 것으로 나타났다. 색도에서 다시마 분말 첨가량이 많을수록 L값과 b값은 낮게, a값은 높게 나타났으며, texture의 변화를 살펴보면 다시마 분말을 첨가한 시료군이 대조군에 비하여 높은 경향을 보였다.
- 33의 수치로 유의적으로 가장 높은 기호도를 나타내었고 대조군과는 유의차를 보이지 않았으므로 비슷한 수준의 높은 기호도를 나타냈으나 6% 첨가군과 9% 첨가군보다는 더 높은 기호도를 보였다. 다시마 쿠키의 산가 를 살펴보면 저장기간이 경과함에 따라 모든 실험군에서 유의적으로 증가하였고, 대조군보다 첨가군에서 훨씬 낮았다. 과산화물가는 저장 15일까지는 약간 증가하다가 그 후 30일까지 급격히 증가한 후 감소하는 경향을 보였으며, 다시마 분말 3%와 6% 첨 가 쿠키는 대조군에 비해 상당히 안정한 효과를 나타내었다.
- 66보다 유의적으로 높은 수치를 나타내었다. 반죽의 pH는 완성된 쿠키의 향과 외관의 색도에 영향을 미칠 수 있으며 본 실험에서 다시마 분말을 6%와 9% 첨가한 시료군의 pH는 각각 pH 6.75와 pH 6.65의 수치를 보이며 대조군과는 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
- 다시마 분말 첨가 쿠키의 저장 과정 중 이화학적 특성과 항산화 효과를 확인하여 기능성 식품 개발과 다시마 이용의 효율성 증대를 모색하고자 하였다. 반죽의 밀도는 다시마 분말을 3% 첨가한 시료가 1.29g/mL로 유의적으로 높은 수치를 보였고, 다시 마 쿠키의 퍼짐성 지수는 다시마 분말 첨가량이 많을수록 적은 것으로 나타났다. 쿠키의 수분함량은 다시마 분말 첨가량이 많을수록 높았으며, 대조군은 3.
- 밀도가 낮게 되면 견고성이 높아져 기호성이 떨어지며, 지나치게 커지게 되면 쉽게 부스러지는 성질을 나타내어 상품성이 떨어지게 되는데 이러한 특성은 밀가루의 종류, 흡수율, 지방의 종류와 사용량, 반죽의 혼합 방법과 시간, 팽창제의 종류와 사용량, 굽는 온도와 시간 등이 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Koh & Noh 1997). 본 실험에서 반죽의 밀도는 다시마 분말을 3% 첨가한 시료가 1.29g/mL로 유의적으로 높은 수치를 보였고 1.27g/mL을 나타낸 대조군과 6% 첨가시료와는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 다시마 분말을 9% 첨가한 시료가 L18g/mL로 3% 첨가 시 료보다 유의적으로 낮은 밀도를 나타내었다.
- 91 을 나타낸 다시마 분말 3% 첨가군과는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 시료의 적색도를 나타내는 a값은 다시마 분말 9% 첨가군이 유의적으로 특성이 강한 경향을 나타내었고 나머지 시료들은 유의차를 보이지 않았다. 쿠키의 황색도를 나타내는 b값에서는 다시마 분말을 3% 첨가한 쿠키가 27.
- 다시마 분말 쿠키의 기호도검사 결과는<Table 8>과 같다. 외관은 모든 시료가 3.기에서 5.39의 수치를 보이며 3% 첨가군의 외관이 5.04의 값으로 6% 및 9% 첨가군보다 더 높은 기호도의 경향을 보였다. 쿠키의 고소한 향미는 3.
- 16의 값으로 다른 시료들보다 낮은 점수를 보였다. 전반적인 기호도에서는 3% 첨가군이 5.33의 수치로 유의적으로 가장 높은 기호도를 나타내었고 대조군과는 유의차를 보이지 않았으므로 비슷한 수준의 높은 기호도를 나타냈으나 6% 첨가군과 9% 첨가군보다는 더 높은 기호도를 보였다.
- 풍미에 있어서도 3% 첨 가 쿠키에서 가장 높은 점수를 나타냈고 9% 첨가군은 가장 낮은 점수를 보였으며, 첨가량에 따라 유의적인 차이가 있었다. 조직감은 3% 첨가 쿠키가 4.47점으로 높게 나타났으며, 전반적인 기호도는 3%, 대조군, 6% 및 9% 순으로 3% 첨가 쿠키가 가장 높은 결과를 나타내어 유의적인 차이(P<0.05)가 있었다.
- 04의 값으로 6% 및 9% 첨가군보다 더 높은 기호도의 경향을 보였다. 쿠키의 고소한 향미는 3.73에서 4.86의 값으로 3% 첨가군의 쿠키를 가장 좋아하는 것으로 나타났으며, 대조군과 6% 첨가군은 같은 기호도를 나타내었다. 쿠키의 조직감은 3% 첨가군에서 5.
- 이는 수분함량이 많은 쿠키가 수분함량이 적은 쿠키보다 퍼짐성이 적게 나타나 구울 때 반죽 내 수분함량이 많을수록 퍼짐성이 작아진다는 연구결과(Park 2005; Doescher & Hoseney 1985)와 유사하였다. 쿠키의 수분함량은 다시마 분말 첨가량이 많을수록 높았으며, 대조 군은 3.31로 유의적으로 가장 낮은 수분함량을 보였다. 다시마 쿠키의 부피는 대조군 18.
- 이는 수분함량이 많은 쿠키가 수분함량이 적은 쿠키보다 퍼짐성이 적게 나타나 구울 때 반죽 내 수분함량이 많을수록 퍼짐성이 작아진다는 연구결과(Park 2005; Doescher & Hoseney 1985)와 유사하였다. 쿠키의 수분함량은 다시마 분말 첨가량이 많을수록 높았으며, 대조 군은 3.31로 유의적으로 가장 낮은 수분함량을 보였다. 다시마 쿠키의 부피는 대조군 18.
- 21 점을 나타내었다. 풍미에 있어서도 3% 첨 가 쿠키에서 가장 높은 점수를 나타냈고 9% 첨가군은 가장 낮은 점수를 보였으며, 첨가량에 따라 유의적인 차이가 있었다. 조직감은 3% 첨가 쿠키가 4.
- 21 meq/kg로 가장 높은 과산화물가를 나타내다가 그 후에는 감소하였다. 한편, 다시마 분말 3%와 6% 첨가 쿠키는 대조군에 비해 상당히 안정한 효과를 보였으며, 9% 첨가 쿠키에서는 대조군보다는 낮은 과산화물가를 나타냈으나 다시마 분말 3%와 6% 첨가 쿠키와 비교해볼 때 산화를 촉진하는 것으로 나타났다. 또한 모든 시료에서 30일 이후부터는 감소하는 경향을 보였다.
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