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문제 정의
- 트레할로스를 식품에 이용한 연구는 가래떡에 첨가하여 저장성을 본 연구(Lee HJ와 Nam JH 2000, Kim SS와 Chung HY 2007b)만 있을 뿐 식품에 적용한 연구는 드물다. 따라서 본 연구는 한국의 가장 기본적인 떡인 백설기에 전분노화 억제 효과가 있는 것으로 알려진 트레할로스를 첨가하여 제조한 후 저장 중 품질 변화를 조사하여 트레할로스가 백설기의 저장성에 미치는 영향을 관찰하였다.
제안 방법
- 가로, 세로, 높이 각각 3 cm×3 cm×2 cm로 제조한 시료를 2회 반복 압착실험(two-bite compression test)으로 원통형 probe(75 mm diameter)를 이용하여 측정하였다.
- 개별 포장된 백설기는 20℃ 항온기에 보관하면서 저장 0, 1, 2, 3, 4일에 각각 분석을 실시하였다.
- 시료는 제조 직후 흰색 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고 한 개의 시료를 먹고 난 다음에 반드시 물로 입안을 헹군 뒤 평가하도록 하였다. 관능적 특성의 항목은 색(color), 단맛(sweetness), 씹힘성(chewiness), 단단함(hardness)으로 하였고, 이러한 특성들은 7점 항목척도법을 이용하여 7점으로 갈수록 특성의 강도가 커지는 것으로 하였다. 본 실험은 패널 10명의 3회 반복 측정으로 얻은 값을 평균값으로 계산하여 비교하였다(김우정과 구경형 2001).
- 시료는 트레할로스를 첨가하지 않은 백설기를 대조군으로 하였고, 트레할로스를 쌀가루 대비 10%, 20%, 30%, 40%로 달리하여 제조한 설기를 실험군으로 하였다. 백설기 제조시 설탕은 쌀가루의 10%를 첨가하는데 트레할로스의 감미도는 설탕의 50%여서 트레할로스의 첨가 비율을 10%, 20%, 30%, 40%로 하였다. 소금 첨가량은 전체가루 중량의 1%로 하였다.
- 본 연구는 백설기의 저장성 향상을 위하여 멥쌀가루에 0, 10, 20, 30, 40%의 트레할로스를 첨가하여 백설기를 제조한 후 기계적, 관능적 품질특성을 평가하였다.
- 시료 10 g과 멸균수 90 mL를 멸균팩(Whirl-Pak, Nasco, USA)에 담아 Bag mixer(Whirl-Pak, Nasco, USA)에서 잘 마쇄하여 희석한 후 10배 희석법으로 연속적으로 희석한 후 pour plate method로 PCA 배지(Plate Count Standard Methods Agar, DifcoTM, USA)를 사용하여 가 35℃ incubator에서 48시간 배양하였으며, 이후에 cell counting 작업을 통해 균의 증식정도를 측정하였다(김정환 등 2004).
- 백설기의 정량적 묘사분석 검사는 검사방법과 평가특성에 대해 충분히 교육을 시킨 연구원 10명을 대상으로 실시하였다. 시료는 제조 직후 흰색 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고 한 개의 시료를 먹고 난 다음에 반드시 물로 입안을 헹군 뒤 평가하도록 하였다. 관능적 특성의 항목은 색(color), 단맛(sweetness), 씹힘성(chewiness), 단단함(hardness)으로 하였고, 이러한 특성들은 7점 항목척도법을 이용하여 7점으로 갈수록 특성의 강도가 커지는 것으로 하였다.
- 트레할로스 첨가량에 따른 백설기의 품질을 평가하기 위하여, 먼저 예비실험에 의한 관능평가를 한 후 기호도가 높았던 결과를 선택하여 Table 1과 같은 배합비에 따라 제조하였다. 시료는 트레할로스를 첨가하지 않은 백설기를 대조군으로 하였고, 트레할로스를 쌀가루 대비 10%, 20%, 30%, 40%로 달리하여 제조한 설기를 실험군으로 하였다. 백설기 제조시 설탕은 쌀가루의 10%를 첨가하는데 트레할로스의 감미도는 설탕의 50%여서 트레할로스의 첨가 비율을 10%, 20%, 30%, 40%로 하였다.
- 가로, 세로, 높이 각각 3 cm×3 cm×2 cm로 제조한 시료를 2회 반복 압착실험(two-bite compression test)으로 원통형 probe(75 mm diameter)를 이용하여 측정하였다. 측정 조건은 pretest speed 5.0 mm/s, test speed 1.0 mm/s, post-test speed 1.0 mm/s, distance 60%, time 3.00 sec이었고 견고성(hardness), 부착성(adhesiveness), 탄력성(springing), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)의 TPA (Texture profile analysis) 특성치를 texture expert software로 분석하였다. 모든 측정은 5회 반복하였고, 데이터분석은 average curve를 사용하였다(Texture Analyser 1997).
- 트레할로스 첨가량에 따른 백설기의 품질을 평가하기 위하여, 먼저 예비실험에 의한 관능평가를 한 후 기호도가 높았던 결과를 선택하여 Table 1과 같은 배합비에 따라 제조하였다. 시료는 트레할로스를 첨가하지 않은 백설기를 대조군으로 하였고, 트레할로스를 쌀가루 대비 10%, 20%, 30%, 40%로 달리하여 제조한 설기를 실험군으로 하였다.
대상 데이터
- 멥쌀은 2007년에 생산된 경기도 여주산 일반미를 구입하여 사용하였고, 트레할로스(trehalose)는 주)삼양제넥스에서 구입하였으며, 소금은 한주 꽃소금을 사용하였다.
- 백설기의 물성 측정을 위해서 Texture Analyser(TA-XT2i, Stable Micro System, England)를 사용하였다. 가로, 세로, 높이 각각 3 cm×3 cm×2 cm로 제조한 시료를 2회 반복 압착실험(two-bite compression test)으로 원통형 probe(75 mm diameter)를 이용하여 측정하였다.
- 백설기의 정량적 묘사분석 검사는 검사방법과 평가특성에 대해 충분히 교육을 시킨 연구원 10명을 대상으로 실시하였다. 시료는 제조 직후 흰색 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고 한 개의 시료를 먹고 난 다음에 반드시 물로 입안을 헹군 뒤 평가하도록 하였다.
데이터처리
- 각 항목에 따른 백설기의 실험결과는 SAS(Statistical Analysis System, version 8.1, SAS Institute INC.) program을 이용하여 분산분석과 Duncan's multiple range test로 각 시료간의 유의성을 5% 수준에서 검정하였다(SAS 1985).
- 백설기의 수분함량은 시료 3 g을 적외선 수분측정계(FD-240, Kett Electric Lab, Japan)를 사용하여 시료별로 각 3회 반복하여 측정한 후 평균값으로 나타내었다(채수규 1998).
- 관능적 특성의 항목은 색(color), 단맛(sweetness), 씹힘성(chewiness), 단단함(hardness)으로 하였고, 이러한 특성들은 7점 항목척도법을 이용하여 7점으로 갈수록 특성의 강도가 커지는 것으로 하였다. 본 실험은 패널 10명의 3회 반복 측정으로 얻은 값을 평균값으로 계산하여 비교하였다(김우정과 구경형 2001).
- 백설기의 색도 변화는 색차계(Chromameter, CM-3500d, Minolta, Japan)를 사용하여 명도(lightness, L), 적색도(redness, a), 황색도(yellowness, b)로 나타내었다. 시료를 5회 반복 측정하여 평균값을 구하였다(Minolta 1994).
성능/효과
- a 값은 트레할로스 첨가량에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았으나 저장기간이 길어질수록 유의적으로 감소하였다. b값은 트레할로스 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며 저장기간이 길어질수록 증가하는 경향이었다.
- 경도(hardness)는 제조직후 트레할로스 첨가량이 증가할수록 경도는 점점 낮아져서 대조구와 30%, 40% 트레할로스를 첨가한 실험구간에는 유의적인 차이를 보였다. 저장 3일까지 경도는 급격히 증가하였는데, 트레할로스 첨가량이 많을수록 증가하는 폭이 낮아 트레할로스가 떡의 노화를 억제하는 것으로 생각되어진다.
- 단단함((hardness)은 트레할로스 첨가량이 증가할수록 감소하여 대조구와 트레할로스 40% 첨가군과는 유의적인 차이를 보였으며 저장기간이 길어질수록 유의적으로 증가하였다. 이는 기계적 특성의 물성과 같은 결과였다.
- 단맛(sweetness)은 트레할로스 첨가량이 증가할수록 강도는 증가하여 대조구와 트레할로스 30%, 40% 첨가군과는 유의적인 차이를 보였다. 이는 트레할로스를 첨가한 가래떡이 무첨가군에 비해서 단맛을 나타내었다는 연구(Kim SS와 Chung HY 2007b) 같은 결과로 트레할로스가 설탕의 50%의 감미를 가지고 있기 때문인 것으로 보인다.
- 대조군의 수분함량은 43.46%였으며, 실험군은 42.05～35.90%로 트레할로스 첨가량이 증가할수록 유의적으로 수분함량이 감소하는 경향을 보였다. 이는 타피오카 분말을 첨가한 설기떡이 대조군보다 낮은 수분 함량은 보인 Hyun YH 등(2005)의 연구와 같은 경향을 보였다.
- 백설기의 관능검사 결과에서 트레할로스 첨가량이 증가할수록 색(color), 씹힘성(chewiness), 단단한 정도(hard- ness)은 감소하였고, 단맛(sweetness)은 유의적으로 증가하였다.
- 백설기의 물성측정 결과에서 경도(hardness)는 트레할로스 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 저장 3일까지 경도는 급격히 증가하였는데, 트레할로스 첨가량이 많을수록 증가하는 폭이 낮아 트레할로스가 떡의 노화를 억제하는 것으로 생각되어진다. 부착성(Adhesiveness)은 트레할로스 첨가량과 저장기간이 증가할수록 유의적으로 감소하였다.
- 백설기의 색도 중 L값은 트레할로스 첨가량이 증가할수록 저장기간이 길어질수록 유의적으로 감소하였다. a 값은 트레할로스 첨가량에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았으나 저장기간이 길어질수록 유의적으로 감소하였다.
- 백설기의 수분함량은 트레할로스 첨가량이 증가할수록 저장기간이 길어질수록 유의적으로 감소하였다.
- 백설기의 총균수는 저장기간 동안 트레할로스 첨가량이 증가할수록 현저하게 낮아 트레할로스가 미생물의 성장을 억제하는 것으로 나타났다.
- 백설기의 물성측정 결과에서 경도(hardness)는 트레할로스 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 저장 3일까지 경도는 급격히 증가하였는데, 트레할로스 첨가량이 많을수록 증가하는 폭이 낮아 트레할로스가 떡의 노화를 억제하는 것으로 생각되어진다. 부착성(Adhesiveness)은 트레할로스 첨가량과 저장기간이 증가할수록 유의적으로 감소하였다. 탄력성(springiness), 검성(Gumminess), 씹힘성(chewiness)은 트레할로스 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 저장기간이 길어질수록 증가하다가 저장 4일째는 감소하였다.
- 이상과 같이 트레할로스는 관능적 특성에 변화를 가져오며, 이 변화는 떡의 노화를 억제하는 것으로 나타나 백설기 제조시 트레할로스의 첨가가 바람직한 것으로 생각되어진다.
- 이상에서 살펴본 바와 같이 트레할로스는 떡의 노화와 미생물의 성장을 억제하여 백설기의 저장성을 연장시키는 것으로 나타났다. 향후 트레할로스를 첨가한 떡류의 최적 배합비에 관한 연구가 필요할 것으로 생각되어진다.
- 부착성(Adhesiveness)은 제조직후 트레할로스 첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아져서 대조구와 B40과는 유의적인 차이를 보였다. 저장 기간이 길어질수록 급격히 감소하여 유의적인 차이를 보였으며, 저장 4일에는 대조구와 실험구간에 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 08로 트레할로스 첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아졌다. 저장 기간이 길어질수록 트레할로스 10%, 30%, 40%를 첨가한 군은 유의적으로 b값이 증가하는 경향이었다.
- 저장기간 동안 트레할로스 첨가량이 증가할수록 총균수가 현저하게 낮았는데 저장 4일 째 대조군은 105 CFU/mL였고 트레할로스 40% 첨가한 실험군은 103 CFU/mL로 트레할로스가 미생물 성장을 억제하여 떡의 저장기간을 연장하는 것으로 생각되어진다.
- 이는 타피오카 분말을 첨가한 설기떡이 대조군보다 낮은 수분 함량은 보인 Hyun YH 등(2005)의 연구와 같은 경향을 보였다. 저장기간이 길어질수록 수분함량은 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 이는 트레할로스를 첨가한 가래떡이 저장기간이 길어질수록 수분함량이 증가하였다는 Lee HJ와 Nam JH(2000)의 연구와는 다른 결과를 나타냈다.
- 검성(Gumminess)은 뭉치는 성질 즉 존득존득함을 내는 조직감(Song JC와 Park HJ 2003b)으로 경도×응집성으로 나타낸다. 제조직후 트로할로스 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향으로, 대조구와 트레할로스 40% 첨가한 군과는 유의적인 차이를 보였다. 저장 기간에 길어질수록 유의적으로 검성이 증가하였다가 저장 3일째 최대가 되었다가 저장 4일째는 감소하였다.
- 부착성(Adhesiveness)은 트레할로스 첨가량과 저장기간이 증가할수록 유의적으로 감소하였다. 탄력성(springiness), 검성(Gumminess), 씹힘성(chewiness)은 트레할로스 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 저장기간이 길어질수록 증가하다가 저장 4일째는 감소하였다.
- 탄력성(springiness)은 제조직후 트레할로스 첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아져서 대조구와 트레할로스 20%, 30%, 40% 첨가한 실험구간에는 유의적인 차이를 보였다. 저장 기간이 길어질수록 유의적으로 탄력성이 증가하였다.
- 씹힘성(chewiness)은 시료를 삼킬 수 있는 정도로 분쇄하는데 필요한 에너지의 양으로 경도×응집성×탄력성으로 나타낸다. 트레할로스 첨가량을 증가할수록 유의적으로 감소하여 트레할로스 40% 첨가한 군이 2897.36으로 가장 낮았다. 저장 기간이 길어질수록 유의적으로 씸힘성이 증가하였다가 저장 3일째 최대가 되었다가 저장 4일째는 유의적으로 감소하는 경향이었다.
후속연구
- 이상에서 살펴본 바와 같이 트레할로스는 떡의 노화와 미생물의 성장을 억제하여 백설기의 저장성을 연장시키는 것으로 나타났다. 향후 트레할로스를 첨가한 떡류의 최적 배합비에 관한 연구가 필요할 것으로 생각되어진다.
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