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문제 정의
- 식품산업에서 웰빙이 중요한 문화로 자리 잡으면서 제과산업에서도 고품질, 고기능성 건강제과류 개발이 활발히 진행되고 있다(Kim IH 등 2002). 따라서 본 연구는 우수한 기능성을 갖는 것으로 알려진 청국장을 이용한 건강빵 개발을 위해 밀가루의 10%, 20%, 30%를 청국장으로 대체한 청국장 카스테라와 밀가루만을 사용한 대조군 카스테라의 품질 특성과 비교, 검토하여 향후 순청국장 제과류 제조를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
가설 설정
- 카스테라 반죽의 비중은 물치환법으로 측정하였으며 이때 물의 밀도는 1.000 g/CC로 가정하였다. 카스테라의 비용적은 카스테라 부피에 대한 반죽 중량의 비로 산출하였으며 팽화율은 카스테라 부피에 대한 반죽부피의 비로 산출하였다.
제안 방법
- 밀가루의 10%, 20%, 30%를 청국장으로 대체한 카스테라를 제조하여 이화학적 특성, 텍스처 특성, 관능적 특성을 검토하였다. 청국장 첨가는 카스테라의 비용적과팽화율을 감소시켰는데 청국장 사용량이 많아질수록 비용적과팽화율은 더 낮아져 30% 청국장 사용 카스테라의 비용적과팽화율이 가장 낮았다.
- 식품영양학과 재학생 10명을 대상으로 기공의 균일성(l:very irregular - 7:very regular), 표면 및 내부의 색 (kvery light - 7:very dark), 가벼운 정도(l:very heavy - 7:very light), 부드러운 정도(Lvery firm - 7:very soft), 촉촉함(l:very dry - 7:very moist), 부착성(l:very weak - 7:very strong), 웅집성(l:very weak - 7:very strong), 탄력성(l:very weak - 7:very strong), 단향미(l:veTy weak - 7:very strong), 고소한 향미(l:very weak - 7:very strong), 전반적인 바람직성(1 dislike very much - 7:like very much) 등의 특성을 7점 평점법으로 평가하도록 하였다.
- 카스테라는 Table 1과 같이 밀가루만을 사용한 대조군 카스테라(CF0)와 밀가루의 10%, 20%, 30%를 청국장으로 대체한 3종류의 실험군 카스테라(CF10, CF20, CF30)를 제조하였다. 대조군 카스테라는 공립법을 사용하여 다음과 같이 제조하였다.
- 000 g/CC로 가정하였다. 카스테라의 비용적은 카스테라 부피에 대한 반죽 중량의 비로 산출하였으며 팽화율은 카스테라 부피에 대한 반죽부피의 비로 산출하였다.
- 카스테라의 표면 및 내부의 색도는 분광색 차계 (JX777, C.T.S. Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 L(명도), a(적색도), b(황색도)값을 측정하였다.
- 텍스처는 rheometer(Compac-100 H, Sun Scientific Co.,Japan)로 2회 반복 압착하여 견고성, 응집성, 탄력성, 검성, 부서짐성을 측정하였다. 측정 조건은 plunger diameter, 15mm; test type, mastication test; penetration depth 15mm; test speed 60mm/sec; load cell 2 kg 이었다.
대상 데이터
- 카스테라의 재료는 박력분(대한제분), 소금(만나 산 업), 버터(웰가), 설탕(큐원), 우유(매일유업), 달걀(유정란)을 사용하였다. 분말청국장은 (주)맛가마식품에서 제공받았으며 100메시표준체를 통과시켜 카스테라 제조에 사용하였다.
- 카스테라의 재료는 박력분(대한제분), 소금(만나 산 업), 버터(웰가), 설탕(큐원), 우유(매일유업), 달걀(유정란)을 사용하였다. 분말청국장은 (주)맛가마식품에서 제공받았으며 100메시표준체를 통과시켜 카스테라 제조에 사용하였다.
데이터처리
- 실험 결과는 SAS 통계 프로그램 (version 10.0, SPSS Institute Inc., Chicago, USA)을 사용하여 분산 분석과 Duncan's multiple range test로 시료간 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 카스테라는 Table 1과 같이 밀가루만을 사용한 대조군 카스테라(CF0)와 밀가루의 10%, 20%, 30%를 청국장으로 대체한 3종류의 실험군 카스테라(CF10, CF20, CF30)를 제조하였다. 대조군 카스테라는 공립법을 사용하여 다음과 같이 제조하였다. 먼저 달걀 100 g, 설탕 135 g, 소금 2 g을 믹서 (HL 600, Hobart, Ohio, USA)에 넣고 5분간 믹싱한 후 박력분 100 g, 버터 40 g, 우유 50 g, 베이킹 파우더 1 g을 넣고 다시 잘 혼합하였다.
- 청국장과 카스테라의 일반 성분은 다음과 같이 분석하였다. 즉 수분 함량은 105℃에서 상압가열 건조법으로, 조 지방은 Macro-eldahl 법으로, 총당 함량은 Bertland법 으로, 조회분은 550~ 600℃ 에서 작열회화하여 측정하 였다.
- 청국장의 수분 결합력은 Tao JJ 등(1998)의 방법에 따라 시료 5 g에 5배의 물을 넣고 잘 혼합한 후 2,000g에서 원심분리하여 시료 1 g 당 수분 결합력을 계산하였다.
성능/효과
- Proximate compositions of ChimRkukhmg flQur and wheat flour 었다. 10%, 20%, 30% 청국장을 첨가한 카스테라인 CF10, CF20, CF30은 밀가루만 사용한 대조군 카스테라인 CF0에 비해 수분 함량과 총당 함량이 낮았으며 수분과 총당 함량은 청국장의 첨가량이 증가할수록 더욱 감소하여 밀가루의 30%를 청국장으로 대체한 카스테라가 가장 낮은 수분 및 총당을 함유하고 있었다 (p<0.05). Dogan SF 등(2005)에 의하면 대두 가루를 첨가하면 반죽의 점도가 높아지는데 이는 대두단백질의 높은 수분 결합력 때문이며, Kinsella JE(1979)는 대두단백질 농도가 증가할수록 결합 수의 양이 많아진다고 하였다.
- 관능검사 결과 청국장 사용카스테라의 표면 및 내부의 색은 대조군 카스테라에 비해 진했다. 20%, 30% 청국장 사용 카스테라는 다른 카스테라에 비해 단향미는 약하고 고소한 향미는 강했으며 더 무겁고 덜 부드럽게 느껴졌다. 카스테라의 전반적인 수용도는 청국장 첨가에 의해 감소되지 않아 전반적인 수용도를 고려할 때 밀가루의 30%를 청국장으로 대체 가능한 것으로 생각된다.
- 05). 20%, 30% 청국장 사용카스테라는 대조군 및 10% 청국장 사용 카스테라에 비해 단향미는 약하고 고소한 향미는 강했다. CF20과 CF30이 다른 카스테라에 비해 고소한 향미가 강하게 평가된 것은 갈변 반응에 의해 고소한 향미 성분 생성이 증가되었기 때문으로 보인다.
- 카스테라의 견고성은 20%, 30% 청국장 사용 카스테라가 다른 카스테라에 비해 높았다. 관능검사 결과 청국장 사용카스테라의 표면 및 내부의 색은 대조군 카스테라에 비해 진했다. 20%, 30% 청국장 사용 카스테라는 다른 카스테라에 비해 단향미는 약하고 고소한 향미는 강했으며 더 무겁고 덜 부드럽게 느껴졌다.
- 한편 청국장 첨가카스테라는 대조군에 비해 낮은 비용적과팽화율을 보였다. 대조군 카스테라의 비용적은 3.6 cc/g이었고 청국장을 첨가하면 카스테라의 비용적이 감소하였으며 청국장 첨가량이 증가할수록 비용적은 더욱 낮아져 CF30의 비용적이 2.9 cc/g으로 가장 낮았다 (P<0.05). 대조군과 밀가루의 10%, 20%, 30%를 청국장으로 대체한 카스테라의 팽화율은 각각 1.
- 05). 대조군과 밀가루의 10%, 20%, 30%를 청국장으로 대체한 카스테라의 팽화율은 각각 1.99,1.96, 1.92, 1.89로 서 청국장 첨가 카스테라는 대조군에 비해 팽화율이 낮았으며 청국장 첨가량이 많아질수록 팽화율은 더 낮아져 30%의 청국장을 첨가한 카스테라의 팽화율이 가장 낮았다 (p<0.05). 밀가루의 10%, 20%를 청국장으로 대체한 카스테라인 CF10과 CF20의 거품형성력은 대조군과 유의적 차이를 보이지 않았으나 비용적과팽화율이 대조군에 비해 유의적으로 낮아진 것은 청국장이 기포 안정성을 감소시켰기 때문으로 생각된다.
- 청국장 첨가는 카스테라의 비용적과팽화율을 감소시켰는데 청국장 사용량이 많아질수록 비용적과팽화율은 더 낮아져 30% 청국장 사용 카스테라의 비용적과팽화율이 가장 낮았다. 또한 청국장 사용카스테라는 밀가루만 사용한 대조군 카스테라에 비해 수분 함량은 낮아지고 단백질 함량은 증가하였는데 30% 청국장 사용 카스테라는 가장 낮은 수분 함 량과 가장 높은 단백질 함량을 나타내었다. 카스테라의 내부색도는 청국장 첨가 시 명도가 낮아졌으며 청국장 첨가량이 많아질수록 더욱 낮아졌다.
- CF20과 CF30이 다른 카스테라에 비해 고소한 향미가 강하게 평가된 것은 갈변 반응에 의해 고소한 향미 성분 생성이 증가되었기 때문으로 보인다. 청국장 20% 및 30% 청국장 사용 카스테라는 다른 카스테라에 비해 더 무겁고 덜 부드럽게 느껴졌으며, 청국장 사용 카스테라는 대조군에 비해 부착성이 커졌으나 청국장 사용량에 따른 차이는 보이지 않았다 (p<0.05).청국장을 첨가한 카스테라의 전반적인 수용도는 밀가루만 사용한 대조군 카스테라와 유의적 차이를 나타내지 않았으며 청국장 첨가군 사이에도 유의적 차이를 보이지 않았으므로 전반적인 수용도를 고려할 때 밀가루의 30%를 청국장으로 대체한 카스테라 제조가 가능한 것으로 생각된다.
- 밀가루의 10%, 20%, 30%를 청국장으로 대체한 카스테라를 제조하여 이화학적 특성, 텍스처 특성, 관능적 특성을 검토하였다. 청국장 첨가는 카스테라의 비용적과팽화율을 감소시켰는데 청국장 사용량이 많아질수록 비용적과팽화율은 더 낮아져 30% 청국장 사용 카스테라의 비용적과팽화율이 가장 낮았다. 또한 청국장 사용카스테라는 밀가루만 사용한 대조군 카스테라에 비해 수분 함량은 낮아지고 단백질 함량은 증가하였는데 30% 청국장 사용 카스테라는 가장 낮은 수분 함 량과 가장 높은 단백질 함량을 나타내었다.
- 따라서 청국장 첨가시 카스테라의 수분 함량 감소, 단백질 함량 증가 그리고 비용적과팽화율 감소 등이 견고성 증가와 관련 있는 것으로 보인다. 청국장 첨가시 카스테라의 응집성은 낮아졌는데 CF30이 다른 청국장 첨가 카스테라에 비해 작았으며 10%, 20% 청국장 첨가카스테라인 CF10과 CF20 간에 유의적 차이는 없었다 (p<0.05). 한편 검성과 부서짐성은 청국장 첨가군이 대조군에 비해 높았으며 청국장 첨가군 중 CF20과 CF30은 CF10 보다 더 큰 검성과 부서짐성을 나타내었다 (p<0.
- Rheometer를 이용한 2회 압착 실험에 의해 측정한 카스테라의 텍스처 측 정치는 Table 6과 같다. 청국장 첨가카스테라는 대조군에 비해 견고성이 커졌으며 청국장 첨가량이 많아질수록 견고성이 유의적으로 증가하여 30% 청국장 사용 카스테라인 CF30의 견고성이 가장 컸다(p<0.05).케이크는 수분 함량이 많을수록 부드럽고 단백질 함량이 증가할수록 덜 부드러우며(Gaines GS 와 Donelson JR 1985, Kawasome S 와 Yamano Y 1990) 빵의 견고성 증가는 낮은 specific volume과 관계 한다(Gerrard J 2001, Rinotta PD 2005).
- 05). 청국장과 밀가루의 물결 합력은 각각 2.5 cc/g, 0.5 cc/g으로 청국장은 밀가루보다 5배 정도 높은 수분 결합력을 보였다(Fig. 1). Arrese 등(1991)은 대두단백질은 수분 결합력이 크다고 하였으며, Senthil A 등(2002)은 밀가루와 대두가루를 혼합한 복합분은 밀가루에 비해 수분 결합력이 크다고 하였다.
- 05).청국장을 첨가한 카스테라의 전반적인 수용도는 밀가루만 사용한 대조군 카스테라와 유의적 차이를 나타내지 않았으며 청국장 첨가군 사이에도 유의적 차이를 보이지 않았으므로 전반적인 수용도를 고려할 때 밀가루의 30%를 청국장으로 대체한 카스테라 제조가 가능한 것으로 생각된다.
- 05).카스테라 내부의 L값도 청국장을 첨가함에 따라 낮아졌으며 청국장 첨가량이 증가할수록 L값이 더욱 낮아져 CF30이 가장 낮은 L 값을 나타내었다 (P<0.05).카스테라 내부의 b값은 청국장 첨가시대조군에 비해 높아졌으며 청국장 첨가량이 증가할수록 b값은 더욱 증가하여 CF30의 b값이 가장 높았다 (p<0.
- 05).카스테라 내부의 b값은 청국장 첨가시대조군에 비해 높아졌으며 청국장 첨가량이 증가할수록 b값은 더욱 증가하여 CF30의 b값이 가장 높았다 (p<0.05). Raidle MA 와 Klein BP(1983)는 퀵브레드의 색은 대두 가루 사용량이 증가할수록 더 진해졌으며 이는 캐러멜화와 아미노카 보닐 반응이 증가하기 때문이라고 하였다.
- 또한 청국장 사용카스테라는 밀가루만 사용한 대조군 카스테라에 비해 수분 함량은 낮아지고 단백질 함량은 증가하였는데 30% 청국장 사용 카스테라는 가장 낮은 수분 함 량과 가장 높은 단백질 함량을 나타내었다. 카스테라의 내부색도는 청국장 첨가 시 명도가 낮아졌으며 청국장 첨가량이 많아질수록 더욱 낮아졌다. 카스테라의 견고성은 20%, 30% 청국장 사용 카스테라가 다른 카스테라에 비해 높았다.
- 61 로서청국장 첨가카스테라 반죽의 비중이 높았다. 특히 밀가루의 30%를 청국장으로 대체한 카스테라인 CF30의 반죽 비중은 대조군에 비해 유의적으로 높았으므로 (p<0.05), 카스테라 제조 시 30% 청국장 첨가는 반죽의 거품 형성력을 감소시키는 것을 알 수 있었다.
- 05). 표면 및 내부의 색은 청국장 첨가 카스테라가 대조군 카스테라에 비해 진했으며 CF20 과 CF30이 CF10에 비해 더 진하게 평가되었다 (p<0.05). 20%, 30% 청국장 사용카스테라는 대조군 및 10% 청국장 사용 카스테라에 비해 단향미는 약하고 고소한 향미는 강했다.
- 05). 한편 검성과 부서짐성은 청국장 첨가군이 대조군에 비해 높았으며 청국장 첨가군 중 CF20과 CF30은 CF10 보다 더 큰 검성과 부서짐성을 나타내었다 (p<0.05).
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