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문제 정의
- 그러나 아직까지 클로렐라에 대한 식품학적 측면의 연구는 아직 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 미래 의 식 량자원으로 각광받고 있는 클로렐라를 기능성 식품소 재로 활용하기 위한 방안을 모색하고자 클로렐라의 일반성 분, 무기성분, 유리당, 아미노산 및 지방산 등의 화학성분 분석과 클로렐라를 첨가하여 제조한 식빵의 색도, . texture 및 관능검사 등과 같은 품질특성을 조사하였다.
제안 방법
- 따라서 본 연구에서는 미래 의 식 량자원으로 각광받고 있는 클로렐라를 기능성 식품소 재로 활용하기 위한 방안을 모색하고자 클로렐라의 일반성 분, 무기성분, 유리당, 아미노산 및 지방산 등의 화학성분 분석과 클로렐라를 첨가하여 제조한 식빵의 색도, . texture 및 관능검사 등과 같은 품질특성을 조사하였다.
- 무첨가군은 밀가루(강력부) 300 g, 설탕 30 g, 소금 6 g, 생이스트 10 g, 반죽개량제 1.5 g, 쇼트닝 15 g 및 물 150 g으로 배합하여 제조하였다. 클로렐라 첨가군은 밀가 루를 제외한 나머지 재료의 조건은 모두 고정한 후 밀가루 대비 클로렐라를 0.
- 0 sec였다. 시료의 처리방법은 식빵을 가로 50 mm, 세로 70 mm, 두께 30 mm 크기로 잘라 시료의 견고성 (hardness), 부착성 (adhesiveness), 탄력성 (springiness), 응집성 (cohesive-ness), 검성 (gummines) 및 씹힘성(chewiness)을 측정하였다.
- 유리당 분석은 각 시료를 마쇄한 후 CM 등의 방법(28)으 로 유리당 획분을 얻은 다음 0.45 inn membrane filter로 여과한 후 Sep-pak Ci8로 색소 및 단백질 성분을 제거한 다음 HPLC(Hewlett parkard 1100 series, U.S.A)로 분석하였다. Columne Aminex carbohydrate HPX42-A를 사용하였 고, solvent와 flow rate는 80% acetonitrile과 1.
- 클로렐라 분말에 함유되어 있는 K, Na, Mg, Mn, Fe, Ca, Cu 및 Zn의 무기성분에 대하여 분석하였다. 즉, 각 시료 0.1 g에 분해용액 (HC1Q, : H2SO4 : H2O2 = 9 : 2 : 5) 25 mL를 가하여 열판(liot plate)에서 무색으로 변할때까지 분 해한 후 100 mL로 정용하여 여과(Whatman No. 2)한 후 ICP (Perkin Elmer Potima 4300DV, U.S.A.)로 분석하였다(27).
- 3% 비율로 배합하여 직접반 죽법에 준하여 제조하였다. 즉, 재료를 계량한 후 가루는 먼저 체에 치고 쇼트닝을 제외한 모든 재료를 믹서기(중앙 공업, JAM- 2030, Korea)에 넣고 저속으로 2분간 혼합한 후 중속으로 15분 동안 반죽하여 gluten이 형성되도록 하였다. 제조한 dough에 비 닐을 씌 우고 발효기 에서 온도 30± rc, 습도 15%로 약 40분간 1차 발효시켰다.
- 클로렐라 분말에 함유되어 있는 K, Na, Mg, Mn, Fe, Ca, Cu 및 Zn의 무기성분에 대하여 분석하였다. 즉, 각 시료 0.
- 클로렐라 분말을 첨가하여 제조한 식빵의 CESt와 crumb 부분을 색차계 (Chroma meter, Minolta CR-300, Japan)를 사용하여 시료를 각각 세로 *5 cm2 두께로 잘라 중앙 부위를 3회 연속 측정하여 Hunter, s 색차계인 L(명도), a(적색도), b(황색도)로 나타내어 통계처리로 유의성을 검정하였다.
- 클로렐라 분말을 첨가하여 제조한 식빵의 textum측정은 texture analyzer (TA-XT2, Stable Micro Systems Ltd., England)를 이용하여 texture profile analysis (TPA)로 측정 하였으며, probe는 직경이 50 mm인 알루미늄 원통형 probe P50을 장착하여 측정 하였고, 분석조건은 pre test speed 5.0 mm/sec, test speed 1.7 mm/sec, post test speed 10.0 mm/sec, strain 40.0%, trigger force auto 5.0 g, time 5.0 sec였다. 시료의 처리방법은 식빵을 가로 50 mm, 세로 70 mm, 두께 30 mm 크기로 잘라 시료의 견고성 (hardness), 부착성 (adhesiveness), 탄력성 (springiness), 응집성 (cohesive-ness), 검성 (gummines) 및 씹힘성(chewiness)을 측정하였다.
- 클로렐라 분말을 첨가하여 제조한 식빵의 관능검사는 실험실의 남녀 관능검사원 10명을 선정하여 실험의 취지를 충분히 숙지시 킨 다음 5점 척도법으로 측정하였다. 즉, 밀 가루 대비 클로렐라 분말을 농도별(0~0.
- 클로렐라 분말의 아미노산 분석은 시료를 일정량 취하여 6N HC1 용액 2 mL를 가하고 진공밀봉하여 heating block(110±l℃)에서 24시간 동안 가수분해시킨 후 glass filter로 여과한 여 액을 rotary vacuum evaporator를 이용하여 HC1 을 제거하고 증류수로 3회 세척한 다음 감압농축하여 sodium citrate buffer(pH 2.2) 2 mL로 용해한 후 0.22 pm membrane filter로 여과한 여액을 아미노산 자동분석기 (Pharmacia, Biochrom 20, England)를 이용하여 분석하였다 (29).
- 클로렐라 분말의 지방산 조성을 분석하기 위하여 시료 2 g을 원통여지 (Whatman Cat No. 2800260)에 넣고, diethyl ether를 가하여 Soxhlet추출법으로 약 10시간 정도 연속 추 출하여 조지 방을 얻고 이를 Metcalf 등의 방법(30)에 준하여 지방산 methyl ester를 조제한 후 GLC(5890 Series H, Hewlett Packard, U.S.A)로 분석하였다. 즉, 지 방추출물에 0.
- 5 g, 쇼트닝 15 g 및 물 150 g으로 배합하여 제조하였다. 클로렐라 첨가군은 밀가 루를 제외한 나머지 재료의 조건은 모두 고정한 후 밀가루 대비 클로렐라를 0.1, 0.2 및 0.3% 비율로 배합하여 직접반 죽법에 준하여 제조하였다. 즉, 재료를 계량한 후 가루는 먼저 체에 치고 쇼트닝을 제외한 모든 재료를 믹서기(중앙 공업, JAM- 2030, Korea)에 넣고 저속으로 2분간 혼합한 후 중속으로 15분 동안 반죽하여 gluten이 형성되도록 하였다.
- 클로렐라를 새로운 기능성 식품의 재료로 사용하기 위하여 클로렐라 분말의 화학성분 분석 및 클로렐라 분말을 첨가한 식빵을 제조하여 품질특성을 조사하였다. 클로렐라 의 화학성분을 분석한 결과 단백질이 61.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 클로렐라 분말은 2004년. 10월 일본 Yaeyama사(TOkyo)에서 동결, 분무건조된 클로렐라를 구입 하여 냉동보관하면서 실험에 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 클로렐라 분말은 2004년. 10월 일본 Yaeyama사(TOkyo)에서 동결, 분무건조된 클로렐라를 구입 하여 냉동보관하면서 실험에 사용하였다.
데이터처리
- 3)Means with different letters with a row are significantly different from each other p<0.05 as determined by Duncan's multiple range test.
- 클로렐라 분말을 첨가하여 제조한 식빵의 관능검사는 실험실의 남녀 관능검사원 10명을 선정하여 실험의 취지를 충분히 숙지시 킨 다음 5점 척도법으로 측정하였다. 즉, 밀 가루 대비 클로렐라 분말을 농도별(0~0.3%, w/w)로 첨가 하여 제조한 식빵의 색, 냄새, 맛 부드러움, 씹힘성 및 전체 적인 기호도에 대한 관능검사를 실시하여 얻어진 data는 Window용 SAS 6.2 version을 이용하여 분산분석을 실시하 였 으며, Duncan의 다중범 위검 정법 (Duncan's multiple range test)으로 유의성을 검정하였다(33).
이론/모형
- 수분함량은 105 ℃ 건조 후 항량을 측정하여 산출하였고, 조단백질은 Auto-Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 추출장치로 추출하여 측정하였고, 조섬유는 A0AC법으로, 조회분은 550℃ 직접회화법으로 측정하였으며, 그 외 나머지 성분들 은 가용성 무질소물로 나타내었다(26).
- 클로렐라 분말을 첨가하여 제조한 식빵의 부피는 종자치 환법에 의하여 3회 측정하여 그 평균값으로 나타내었다 (32).
성능/효과
- 클로렐라 분말을 첨가하여 제조한 식 빵의 caust와 crumb 의 색도를 측정한 결과는 Table 8과 같다. Caust의 색도를 측정한 결과 대조구의 경우 L값이 56.09로 나타난 반면 클로렐라 분말의 첨가구에서는 클로렐라 분말의 첨가량이 증가함에 따라 점차적으로 L, a 및 b값이 모두 감소하는 경향을 나타내었으며, crumb의 색도를 측정한 결과 대조구 의 경우 L값이 69.48로 crust의 L값보다는 높게 나타났으나 클로렐라 분말의 첨가구에서는 클로렐라 분말의 첨가량이 증가함에 따라 점차적으로 L과 a 값은 감소하는 경향을 나 타내었으며, b값은 오히려 증가하는 경향을 나타내었다. Parke(36) chlorella growth factor(CGF) 첨가 식 빵의 Hunter color system을 이용하여 내부 색상의 측정한 결과 명도를 나타내는 L값은 CGF 무첨가 식빵이 79.
- Texture analyzer로 식빵의 cruimlb를 3회 압착하여 얻은 클로렐라 분말을 첨가하여 제조한 식빵의 조직감을 측정한 결과는 Table 7과 같다. 대조구의 경도는 615.5 g으로 나타났으며, 클로렐라 분말 첨가구 식빵의 경도는 0.1, 0.2 및 0.3%에서 각각 611.9, 617.1 및 621.9 g으로 클로렐라 분말 의 첨가량이 증가할수록 경도가 점차적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 응집성, 탄력성, 검성 및 씹힙성도 클로렐 라의 첨가량이 증가함에 따라 증가하였고, 부착성은 감소하는 것으로 나타났으나 시료간의 큰 유의적인 차이를 나타 내지는 않았다.
- 45%로 가장 많은 함량을 나타내었으며, 조섬유, 가용성 무질소물 및 회분 순으로 나타났다. 무기성분을 분석한 결과 주된 무기성분 은 P, K, Ca 및 Na로 나타났으며, 그 중 P이 1, 478.94 mg% 로 가장 많은 함량을 나타났다. 유리당을 분석한 결과 클로렐 라에는 sucrose, glucose, fructose 및 maltose 등 총 4종류의 유리 당이 함유되어 있었으며, 그 중 maltose가 0.
- 24%로 가장 많이 함유되어 있었다. 불포화지 방산으로는 oleic add, linoleic acid 및 linolenic acid가 함유되어 있었고, linoleic acid 34.27%, oleic acid 24.65% 및 linolenic acid가 9.91% 로 높게 함유되어 있었다. Kim(34)은 옥외 배양된 클로렐라 중의 중요한 지방산으로는 palmitic acid, tridecyclic acid 및 carpric acid 등과 같은 포화지방산 함량이 전체 지 방산 함량의 71%를 차지하며, 이에 비하여 암소 발효조 순수배 양에 의해 제조된 유기배양 클로렐라에서는 불포화지방산 이 전체 지방산의 67%를 차지한다고 보고하여 본 연구결과와 불포화지방산의 함량이 유사한 경향을 나타내었다.
- 클로렐라를 첨가하여 제조한 반죽을 발효시간 경과에 따른 부피 변화를 측정한 결과 발효시간이 경과함에 따라 반죽의 부피가 증가하는 경향을 나타내었으 나 대조구와 비교하여 클로렐라 분말의 첨가량이 증가함에 따라 부피가 증가하는 경향을 나타내었다. 식 빵의 crust와 crumb의 색도는 클로렐라의 첨가량이 증가함에 따라 밝기 를 나타내는 L값과 적색도를 나타내는 a 값은 cnst 와 crumb 모두 감소하는 경향을 나타내었으며, 황색도를 나타내는 b값의 경우 oust는 감소하였고, cBimb는 증가하는 것으로 나타났다. 클로렐라 분말을 첨가한 식 빵의 조직감은 유의 적인 차이를 보이지 않았으며, 관능검사를 실시한 결과 전 체적인 기호도에서 클로렐라 분말을 0.
- 클로렐라 분말의 첨가량을 달리하여 제조한 식빵을 이용하여 색(color), 냄새(flavor), 맛(taste), 부드러움(softness), 씹힘성 및 전체적인 기호도(overall acceptability) 등의 관능 검사를 실시한 결과는 Table 9와 같다. 식빵의 색에 대한 기호도는 클로렐라 분말 0.2% 첨가구에서 대조구와 비교하여 좋은 관능검사결과를 나타내었으며, 냄새, 맛, 부드러움 및 씹힘성과 같은 다른 항목에서는 클로렐라 분말 첨가구와 대조구와의 큰 유의적인 차이는 나타내지 않았다. 전체적인 기호도는 클로렐라 분말 0.
- 클로렐라 분말에 함유되어 있는 아미노산 조성과 함량을 아미노산 자동분석기로 분석한 결과는 Table 5와 같다. 아 미노산의 총 함량은 37, 425.11 mg%로 나타났으며, 필수아 미노산의 전체함량은 17, 109.55 mg%(45.72%)로 glutamic acid, methionine 및 proline의 함량이 비교적 높게 나타났고, 그 함량은 각각 4, 009.20 mg%, 3, 064.52 mg% 및 3, 055.24 mg%였다. Kang 등(1)은 클로렐라의 아미노산을 분석한 결과 필수아미노산인 isoleucine, leucine, lysine, phenylalanine, tyrosine 및 valine이 전체아미노산의 36% 정도 함유되어 있다고 보고하였으며, Han 등(3)은 CGF200 추출물은 proline, glutamic acid 및 leucine이 높게 나타났고, CGF10000 추출물은 glutamic acid, aspartic acid 및 alanine 이 높게 나타났다고 보고하여 본 실험의 결과와 차이를 나타내었는데 이것은 재배지역과 배양에 관계된 여러가지 조건에 의한 차이라고 생각된다.
- 12%로 가장 높게 나타났다. 아미노산을 분석한 결과 총 17종의 아미 노산이 분리, 동정되었으며, 총 아미노산은 37, 425.11 mg% 로 나타났고, 그 중 aspartic acid, glutamic acid, proline, methionine 및 histidine 이 주요 아미노산으로 나타났으며, glutamic acid가 4, 009.20 mg% 로 가장 높게 나타났다. 지방 산 조성을 분석한 결과 불포화지방산이 전체지방산의 68.
- 94 mg% 로 가장 많은 함량을 나타났다. 유리당을 분석한 결과 클로렐 라에는 sucrose, glucose, fructose 및 maltose 등 총 4종류의 유리 당이 함유되어 있었으며, 그 중 maltose가 0.12%로 가장 높게 나타났다. 아미노산을 분석한 결과 총 17종의 아미 노산이 분리, 동정되었으며, 총 아미노산은 37, 425.
- 2% 첨가구에서 대조구와 비교하여 좋은 관능검사결과를 나타내었으며, 냄새, 맛, 부드러움 및 씹힘성과 같은 다른 항목에서는 클로렐라 분말 첨가구와 대조구와의 큰 유의적인 차이는 나타내지 않았다. 전체적인 기호도는 클로렐라 분말 0.2% 첨가구가 가장 좋은 것으로 나타났으며, 이는 클로렐라 분말의 첨가로 인하여 기존의 식빵 색을 탈피하여 새로운 색을 가진 식빵에 대한 호기 심과 건강에 대한 관심의 증가로 인하여 기호도가 증가된 것으로 생각되며, 반면 클로렐라 분말 0.1% 첨가구에서는 대조구와 비교하여 오히려 낮은 기호도를 나타내었다.
- 클로렐라 분말의 일반성분을 분석한 결과는 Table 2와 같다. 즉, 조단백질 61.45%, 조섬유 13.47%, 가용성 무질소 물 13.15%, 회분 6.35%, 수분 3.27% 및 조지방 2.31% 순으 로 나타났다. Kang 등(1)은 클로렐라의 일반성분을 조사한 결과 클로렐라 100 g 당 단백질 60.
- 1과 같다. 즉, 클로렐라를 첨가하지 않은 대조구의 부피는 200 mL로 나타난 반면 발효 90분 경과 후 식빵 반죽의 부피는 각각 606, 612 및 629로 대조구 602 mL와 비교하여 반죽의 부피가 점차적으 로 증가하는 경향을 보였다. 이는 클로렐라의 첨가가 효모 의 생육을 촉진시켜 알데하이드 케톤, 유기산 및 이산화탄 소와 같은 가스의 생성을 증가시킨 결과로 생각된다.
- 클로렐라 분말에 함유되어 있는 유리당을 HPDC로 분석한 결과는 Table 4와 같다. 즉, 클로렐라의 유리당은 총 4종이 분리, 동정 되 었으며, 그 중 maltose가 0.12%로 가장 많이 함유되어 있었으며, 그 외 glucose 0.09%, fructose 0.08% 및 sucrose가 0.03% 함유되어 있었다.
- 클로렐라 분말에 함유되어 있는 무기성분을 ICP로 분석한 결과는 Table 3과 같다. 즉, 클로렐라의 주요 무기성분으 로는 P, K, Ch 및 Na로 그 함량은 각각 1, 478.94 mg%, 250.54 mg%, 147.24 mg% 및 107.26 mg%로 나타났으며, 그 외 Fe(65.47 mg%), Zn(8.51 mg%), Mn(2.09 mg%) 및 Cu(1.36 mg%) 순으로 나타나 P 이 다른 성 분에 비하여 많이 함유되어 있었다. Han 등(3)은 클로렐라 추출물 2종류 CGF200과 CGF10000의 무기성분을 분석한 결과 K과 P이 각각 107.
- 20 mg% 로 가장 높게 나타났다. 지방 산 조성을 분석한 결과 불포화지방산이 전체지방산의 68.87%를 차지하였으며, 그 중 linoleic acid가 34.27%로 가장 높게 나타났다. 클로렐라를 첨가하여 제조한 반죽을 발효시간 경과에 따른 부피 변화를 측정한 결과 발효시간이 경과함에 따라 반죽의 부피가 증가하는 경향을 나타내었으 나 대조구와 비교하여 클로렐라 분말의 첨가량이 증가함에 따라 부피가 증가하는 경향을 나타내었다.
- 클로렐라 분말의 지방산 조성을 분석한 결과는 Table 6과 같다. 지방산은 모두 9종이 확인되었으며, 불포화지방 산이 전체지방산의 68.87%를 차지하였다. 포화지방산으로는 lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid 및 behenic acid가 함유되어 있었고, 그 중 palmitic acid와 myristic acid가 각각 13.
- 식 빵의 crust와 crumb의 색도는 클로렐라의 첨가량이 증가함에 따라 밝기 를 나타내는 L값과 적색도를 나타내는 a 값은 cnst 와 crumb 모두 감소하는 경향을 나타내었으며, 황색도를 나타내는 b값의 경우 oust는 감소하였고, cBimb는 증가하는 것으로 나타났다. 클로렐라 분말을 첨가한 식 빵의 조직감은 유의 적인 차이를 보이지 않았으며, 관능검사를 실시한 결과 전 체적인 기호도에서 클로렐라 분말을 0.2% 첨가한 시료에서 가장 좋은 기호도를 나타내었다.
- 클로렐라를 새로운 기능성 식품의 재료로 사용하기 위하여 클로렐라 분말의 화학성분 분석 및 클로렐라 분말을 첨가한 식빵을 제조하여 품질특성을 조사하였다. 클로렐라 의 화학성분을 분석한 결과 단백질이 61.45%로 가장 많은 함량을 나타내었으며, 조섬유, 가용성 무질소물 및 회분 순으로 나타났다. 무기성분을 분석한 결과 주된 무기성분 은 P, K, Ca 및 Na로 나타났으며, 그 중 P이 1, 478.
- 27%로 가장 높게 나타났다. 클로렐라를 첨가하여 제조한 반죽을 발효시간 경과에 따른 부피 변화를 측정한 결과 발효시간이 경과함에 따라 반죽의 부피가 증가하는 경향을 나타내었으 나 대조구와 비교하여 클로렐라 분말의 첨가량이 증가함에 따라 부피가 증가하는 경향을 나타내었다. 식 빵의 crust와 crumb의 색도는 클로렐라의 첨가량이 증가함에 따라 밝기 를 나타내는 L값과 적색도를 나타내는 a 값은 cnst 와 crumb 모두 감소하는 경향을 나타내었으며, 황색도를 나타내는 b값의 경우 oust는 감소하였고, cBimb는 증가하는 것으로 나타났다.
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