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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 이러한 효능을 보유한 함초주 줄 물의 영양•식품학적인 가치를 부여한 새로운 요구르트를 제조하여 요구르트의 품질특성에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다.
- 요구르트의 기능성을 증가시키고 요구르트의 안정성을 높일 목적으로 함초 추출물을 첨가한 요구르트를 제조하여 그 품질 특성에 미치는 영향을 살펴보았다.
가설 설정
- 1)It is mixture of L. bulgaricus and St. thermophillus.
제안 방법
- 관능검사는 숙명여자대학교 식품영 양학과 대학원에 재학 중인 대학원생 15명을 대상으로 충분한 지식과 용어, 평가 기준 등을 숙지시킨 후 동일한 함초 요구르트 시료를 3회 반복하여 관능검사를 행한 후 차이식별 능력이 우수한 9명을 패널로 선정하여 실험에 응하도록 하였다.
- 대조군 요구르트와 함초 추출물을 각각 0.0, 0.25, 0.5, 1.0% 첨가하여 제조한 요구르트의 저장성을 알아보기 위하여 5℃의 냉장고에 보관하면서 5일 간격으로 15일간 색도를 색차계로 측정하여 L, a, b 값으로 나타낸 결과는 Table 7과 같다.
- 대조군 요구르트와 함초 추출물을 각각 0.0, 0.25, 0.5, 1.0% 첨가하여 제조한 요구르트의 저장성을 알아보기 위하여 5℃의 냉장고에 보관하면서 5일 간격으로 15일간 점도를 점도계로 측정하여 나타낸 결과는 Table 8과 같다.
- 대조군 요구르트와 함초 추출물을 각각 0.0, 0.25, 0.5, 1.0% 첨가하여 제조한 함초 요구르트의 저장기간에 따른 품질변화를 살펴보고자 5℃의 냉장고에 보관하면서 5일 간격으로 15일간 pH와 산도를 측정하였다. 그 결과는 Table 4, 5에 나타내었다.
- 발효가 완료된 각각의 시료를 밀폐 용기에 넣어 5℃의 냉장고에서 15일간 보관하면서 5일 간격으로 pH 및 적정산도, 색도, 점도, 젖산균수를 측정하였다.
- thermophilhis를 접종하여 42℃ 인큐베이터에서 6시간 발효시켰다. 시럽액은 정수와 0.00, 0.25, 0.50, 1.00% 농도의 함초 추출물을 혼합하여 121℃에서 1시간 살균한 후 식혀 올리고당과 액상과당을 혼합하여 95℃ 에서 10분 동안 살균하였다. 완성된 시럽액과 발효액을 혼합하여 함초 요구르트를 제조하였다.
- 요구르트의 색은 색차계 (Colormeter CR-300, Minolta Co. Japan)를 사용하여 L (Lightness, 명도), a (Redness, 적색도), b (Yellowness, 황색도)의 색채 값을 3회 반복 측정하였으며 평균값으로 나타내었다. 이때 사용한 표준 백색판(Standard Plate)의 L, a, b 값은 각각 97.
- 점도의 측정은 요구르트 50 g을 취하여 실온에서 Brookfield viscometer(Model LVT-1 , brookfield Engineering Inc., USA)의 spindle No. 3을 사용하여 lOOrpm에서 2분에서 4분까지 1분 간격으로 3회 측정한 평균값으로 나타내었다.
- 제조한 함초 첨가 요구르트의 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 등 일반성분을 분석하였다. 수분과 조단백질, 조회분은 함초 추출물의 일반성분 분석과 동일한 방법으로 정량하였으며, 조지방은 뢰제관을 이용한 곳트리브법으로 AOAC 표준법(1995)에 따라 정량하였다.
- 한 개의 시료를 평가한 후 반드시 물로 입안을 헹구도록 하고 다른 시료를 시식하도록 하였다. 평가항목은 색(color),풍미(flavor), 맛(taste), 점성(viscosity), 전반적인 기호도(overall quality)에 대하여 7에 가까울수록 큰 기호도를 나타내는 7 점 기호 척도법으로 평가하였다. 관능 평가는 3회 반복 실험하였으며 각 처리에 대하여 보정된 평균값을 결과로 나타내었다.
- 한 개의 시료를 평가한 후 반드시 물로 입안을 헹구도록 하고 다른 시료를 시식하도록 하였다. 평가항목은 색(color),풍미(flavor), 맛(taste), 점성(viscosity), 전반적인 기호도(overall quality)에 대하여 7에 가까울수록 큰 기호도를 나타내는 7 점 기호 척도법으로 평가하였다.
- 함초로부터의 열수추출은 Yu KH(1998)의 방법을 변형하여 추출하였다. 자연 건조 상태의 함초 100 g에 증류수 2 L를 첨가하여 50℃ 에서 10분간 가열한 후 여과하여 고형분만 수거하였다.
- 함초와 함초 추출물은 분쇄한 후 100 mesh 표준 망체에 내려 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 등 일반성분을 분석하였다. 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조단백질은 자동 질소 증류장치(Kjeltec 2200 analyzer, FOSS Co.
대상 데이터
- 본 실험에서 사용한 함초는 2006년 서해안 갯벌에서 채취하여 자연 건조시킨 것으로 경동시장에서 구입하여 사용하였다. 액상 요구르트 제조를 위해 Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophillus의 균주 YO-MDCTM321 (Danisco) 를 사용하였다.
- 액상 요구르트 제조를 위해 Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophillus의 균주 YO-MDCTM321 (Danisco) 를 사용하였다.
데이터처리
- )로 표시하였다. 각 실험군 간의 유의성 검증을 위하여 ANOVA로 분석하였으며 사후검증으로 Duncan's multiple range test에 의해 검증 하였다
- 평가항목은 색(color),풍미(flavor), 맛(taste), 점성(viscosity), 전반적인 기호도(overall quality)에 대하여 7에 가까울수록 큰 기호도를 나타내는 7 점 기호 척도법으로 평가하였다. 관능 평가는 3회 반복 실험하였으며 각 처리에 대하여 보정된 평균값을 결과로 나타내었다.
- 모든 자료의 통계 처리는 SAS package (version 8.12)를 이용하여 평균(Mean)과 표준편차(S.D.)로 표시하였다. 각 실험군 간의 유의성 검증을 위하여 ANOVA로 분석하였으며 사후검증으로 Duncan's multiple range test에 의해 검증 하였다
- , Ltd, Tokyo, Japan)를 부어 혼합하고 표준평판배양법으로 37℃ 의 Incubator에서 72시간 배양하여 형성된 황색의 colony 수를 계측하여 시료 1 mL당 CFU(colony forming unit)로 나타내었다. 측정은 3회 반복실험을 실시하여 평균값으로 나타내었다(Cho JR 등 2007).
이론/모형
- 등 일반성분을 분석하였다. 수분과 조단백질, 조회분은 함초 추출물의 일반성분 분석과 동일한 방법으로 정량하였으며, 조지방은 뢰제관을 이용한 곳트리브법으로 AOAC 표준법(1995)에 따라 정량하였다. 각 실험은 3회 반복하여 얻은 평균값으로 나타내었다.
- 함초와 함초 추출물은 분쇄한 후 100 mesh 표준 망체에 내려 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 등 일반성분을 분석하였다. 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조단백질은 자동 질소 증류장치(Kjeltec 2200 analyzer, FOSS Co., Slangerupgade, Hillerod, Denmark)를 이용한 Micro-Kjeldahl 질소정량법, 조지방은 자동 조지방 추출기 (Soxhlet Avanti 2050, FOSS Co., Slangerupgade, Hillerod, Denmark)를 이용한 Soxhlet 추출법, 조회분은600℃ 직접 회화법으로 AOAC 표준법 (1995)에 따라 각각 정량하였다. 각 실험은 3회 반복하여 얻은 평균값으로 나타내었다.
- 요구르트의 pH는 pH meter(Coming 340, Mettler Toledo,UK)로 측정 하였으며 적정 산도는 기술표준원 국가 표준종합 정보센터에서 제시한 전위차에 의한 방법으로 측정하였다. 시료 10 g을 취하여 증류수 10 mL를 가한 후 균질화 하여 0.
- 젖산균의 생균수는 배양액 1 mL에 멸균 식염수 9 mL을 혼합하여 10진법으로 희석하였다. 각각의 희석액 1 mL를 plate에 접종하고 젖산균 측정용 배지로 BCP 첨가 평판측정 용 배지(yeast extract 2.
성능/효과
- 28S., 그리고 1.0% 함초 요구르트는 4.22에서 15일 후 4.25로 변화하여 저장기간이 경과함에 따라서는 모든 군에서 유의적인 차이를 보이지 않아 안정적인 것으로 나타났다. 또한 함초 첨가량이 증가함에 따라 pH가 유의적으로 낮게 나타났다.
- 5℃ 에서 15일간의 저장 기간 중 시간이 경과함에 따라함초 요구르트는 pH와 적정산도, 색도 a와b값, 점도 그리고 관능 평가에서는 유의적인 차이가 없었으나 색도 L값은 미미 하게 감소되 었으며 젖산균수는 유의 적 으로 증가되 었다.
- pH는 대조군 요구르트가 제조 직후 4.32로 함초 요구르트에 비해 높게 측정되었으며, 적정 산도는 대조군 요구르트가 제조 직후 0.86%로 함초 요구르트에 비해 낮게 측정되었다.
- 67 cPs로 가장 낮았다. 관능적 특성을 조사한 결과 1.0% 함초 요구르트의 기호도는 낮게 평가되었으나 0.25 및 0.5% 함초 요구르트의 경우 모든 항목에서 대조군 요구르트에 비해 기호도가 높게 평가되었으며 특히 0.25% 함초 요구르트의 경우 전체적인 기호도가 가장 높게 평가되었다.
- 82%로 수분을 제외한 모든 성분에서 높게 측정되었다. 대조군과 0.25% 함초 요구르트를 비교해보면 0.25% 함초 요구르트는 수분 82.7%, 단백질 4.14%, 지방 3.91%, 회 분 0.92% 로 수분을 제외한 모든 성분에서 높게 측정되었다.
- 이러한 결과는 Cho IS 등(2003)의 보고에서 분말형태의 구기자, 구기엽, 지골피를 첨가하여 요구르트를 제조한 경우 첨가물이 많아질수록 점도가 낮아진다는 보고와 일치하였으며 또한 Bae IH 등(2000)의 보고에서 쑥 추출물을 첨가하여 요구르트를 제조한 경우 쑥 주줄물이 요구르트 내에서 단백질과 결합하여 단백질 수화율 그리고 보수력 등의 겔강도에 영향을 주어 요구르트의 점도가 감소한 것과 관련하여 본 실험의 결과에서도 함초첨가량에 따라 점도가 감소한 것은 대조군보다 높은 단백질을 함유한 함초의 첨가로 우유 단백질의 가수분해가 촉진되었기 때문일 것으로 사료되지 만 이와 관련하여 향후 지속적인 연구가 필요한 것으로 생각된다. 또한 1.0% 이상의 함초 첨가에서는 점도가 낮아지므로 현실적으로 함초를 이용한 요구르트를 제조할 경우 1.0% 미만 농도의 함초 첨가 요구르트는 농후 발효유 중 호상 요구르트의 형태로, 1.0% 이상 농도의 함초 첨가 요구르트는 농후 발효유 중 드링크 요구르트의 형태로 제품화하는 것이 적합할 것으로 판단된다.
- 또한 함초 추출물의 경우 100 g 당 수분은 7.12%, 조단백질은 7.86%, 조지방은 0.55%, 조회분은 21.63% 함유되어 있는 것으로 측정되어 함초에 비해 수분과 조지방은 낮았으나 조단백질과 조회분은 높게 나타났다.
- 06 log CFU/mL으로 측정되어 모든 군에서 시간이 경과함에 따라 증가되는 경향을 확인할 수 있었다. 또한 함초 추출물의 첨가량이 증가함에 따라서도 젖산균수가 유의적으로 증가하여 대조군 요구르트에서보다 함초 요구르트에서 높은 젖산균 수를 보였다. 이와 같은 결과는 젖산균이 제한된 합성능력을 지니고 있기 때문에 아미노산, 비타민, purine, pyrimidine 등의 복합 영양소를 필요로 하는데(Madigan MT 등 1990),함초 추출물은 단백질을 많이 함유하고 있으며, 이 외에도 다양한 무기질과 아미노산을 함유하고 있기 때문에(Min JG 등 2002, Lee CH 등 2004) 이러한 성분들에 의해 젖산균의 활동이 촉진되는 것으로 사료된다(Cho EJ 등 2004, Ahn BY 등 2004).
- 이는 함초 추출물이 황록색에 가깝기 때문에 대조군 요구르트보다 함초 요구르트의 b값이 높게 측정된 것으로 사료되며 Cho EJ 등(2004)과 Cho JR 등(2007)은 클로렐라와 마늘 분말을 첨가한 요구르트의 연구에서 이와 유사한 경향을 보고하였다. 본 실험에서 a값과 b값 모두 저장시간이 경과함에 따라서는 안정성을 나타냈으나 함초의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가한 것은 함초 추출물에 함유된 색소의 영향인 것으로 판단된다
- 색, 향미, 점성, 단맛, 신맛, 그리고 전체적인 기호도에서는 0.25% 함초 요구르트가 가장 좋은 평가를 얻었으며, 그다음으로 0.5% 함초 요구르트가 높게 평가되어 대조군 요구르트에 비해 함초 요구르트의 기호도가 좋은 것으로 나타났다. 1.
- 식품 성분표(2000)에 제시되어있는 액상 요구르트의 성분은 100 g 기준으로 수분 83.20%, 단백질 1.5%, 지방 0.1%,회분 0.3%인데 본 실험의 대조군과 비교하여 보았을 때 대조군 요구르트가 수분 82.8%, 단백질 2.72%, 지방 4.04%, 회분 0.82%로 수분을 제외한 모든 성분에서 높게 측정되었다. 대조군과 0.
- 요구르트 색의 밝기를 나타내는 L 값은 함초를 첨가할수록 낮아져 대조군 요구르트가 제조 직후 75.14로 가장 높게 측정되었으며, 적색도를 나타내는 a값과 황색도를 나타내는 b값은 함초의 첨가량이 증가할수록 높게 측정되어 1.0% 함초 요구르트가 제조 직후 각각 -0.25, 11.65로 가장 높은 값을 나타내었다.
- 요구르트 색의 밝기를 나타내는 명도 L 값은 제조직후 대조군 요구르트는 75.14이고 0.25, 0.5 및 1.0% 함초 요구 르트는 각각72.36, 68.22, 64.27에서 저장 15일에는 각각 65.30, 62.54, 61.54, 57.68으로 측정되어 저장기간에 따라 다소 감소되었다. 함초첨가량에 따라서는 함초 요구르트보다 대조군 요구르트에서 유의적으로 높게 측정되었는데 이는 함초에서 유래된 색소에 의해 밝음의 정도가 낮아진 것으로 생각된다
- 요구르트의 품질을 결정하는 중요한 요소로는 일반적으로 외관(색상), 향미, 맛, 조직감을 들 수 있으며, 본 실험에서 나타난 바와 같이 관능 평가의 모든 항목에서 함초의첨가 농도에 대한 유의적인 결과를 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 함초 요구르트가 대조군 요구르트에 비해 전반적으로 관능성이 우수한 것으로 나타났으며 특히 0.
- 농도에 대한 유의적인 결과를 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 함초 요구르트가 대조군 요구르트에 비해 전반적으로 관능성이 우수한 것으로 나타났으며 특히 0.25% 함초 요구르트의 기호도가 가장 높은 것으로 평가되었다.
- 일반성분 분석 결과 함초 100 g 당 수분은 10.88%, 조단백질은 3.97%, 조지방은 0.89%, 조회분은 17.51% 함유되어있는 것으로 나타났으며 함초 추출물의 경우 100 g 당 수분은 7.12%, 조단백질은 7.86%, 조지방은 0.55%, 조회분은 21.63% 함유되어 있는 것으로 나타나 함초 추출물이 건 함초에 비해 수분과 조지방의 함량은 낮았으나 조단백질과 조회분의 함량은 높게 측정되었다.
- 저장 기간 중 점도의 변화는 제조 직후 대조군 요구르트 851.22 cPs, 0.25, 0.5, 1.0% 요구르트는 788.67, 773.78, 768.67 cPs에서 저장 15일에는 각각 800.22, 764.44, 740.33의 증가에 따라서는 점도가 유의적으로 감소하여 1.0% 함초 요구르트의 점도가 가장 낮게 측정되었다. 이러한 결과는 Cho IS 등(2003)의 보고에서 분말형태의 구기자, 구기엽, 지골피를 첨가하여 요구르트를 제조한 경우 첨가물이 많아질수록 점도가 낮아진다는 보고와 일치하였으며 또한 Bae IH 등(2000)의 보고에서 쑥 추출물을 첨가하여 요구르트를 제조한 경우 쑥 주줄물이 요구르트 내에서 단백질과 결합하여 단백질 수화율 그리고 보수력 등의 겔강도에 영향을 주어 요구르트의 점도가 감소한 것과 관련하여 본 실험의 결과에서도 함초첨가량에 따라 점도가 감소한 것은 대조군보다 높은 단백질을 함유한 함초의 첨가로 우유 단백질의 가수분해가 촉진되었기 때문일 것으로 사료되지 만 이와 관련하여 향후 지속적인 연구가 필요한 것으로 생각된다.
- 저장 기간 중 젖산균수의 변화를 살펴본 결과, 제조직후 대조군 요구르트는 8.82 log CFU /mL이고 0.25, 0.5 및 1.0% 함초 요구르트는 각각 8.86, 8.87, 8.90 log CFU /mL 에서 저장 15일에는 각각 8.90, 8.97, 9.03 9.06 log CFU/mL으로 측정되어 모든 군에서 시간이 경과함에 따라 증가되는 경향을 확인할 수 있었다. 또한 함초 추출물의 첨가량이 증가함에 따라서도 젖산균수가 유의적으로 증가하여 대조군 요구르트에서보다 함초 요구르트에서 높은 젖산균 수를 보였다.
- 적색도를 나타내는 a값은 제조 직후 대조군, 0.25, 0.5 및 1.0% 함초 요구르트는 각각 -3.02, -1.57, -1.00, -0.25로 측정되었으며 저장 15일에는 각각 -2.48, -1.42, -0.76, -0.22로 측정되어 저장기간에 따라서는 유의적인 변화를 보이지 않았으나, 함초첨가량에 따라서는 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 황색도를 나타내는 b값은 제조 직후 대조군, 0.
- 적정산도는 Table 5에서 나타낸 바와 같이 제조 직 후대조군 요구르트는 0.86%, 0.25, 0.5, 및 1.0% 함초 요구르트는 0.91, 0.91, 0.98%에서 저장 15일에 각각 0.81, 0.88, 0.88, 0.95%로 측정되어 역시 저장 기간이 경과함에 따라 모든 군에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나 함초 첨가량이 증가함에 따라 적정산도가 유의적으로 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 Jeong EJ와 Bang BH(2003)이 다시마 열수 주줄물을 첨가하여 요구르트를 제조한 경우 다시마 첨가량에 따라 적정산도가 증가하는 이유는 다시마 열수 추출물이 총 산의 생성을 촉진시켰기 때문인 것으로 보고한 바와 관련이 있을 것으로 사료되며, 특히 함초 내에 많이 함유되어 있는 아미노산(Min JG 등 2002, Lee CH 등2004)에 의해 젖산균의 생육이 촉진되어 산 생성이 증가된것으로 추정된다(ANm BY 등 2004).
- 점도는 함초 첨가량이 높을수록 낮게 측정되어 1.0% 함초 요구르트가 제조 직후 768.67 cPs로 가장 낮았다. 관능적 특성을 조사한 결과 1.
- 젖산균수는 함초 첨가량이 높을수록 높게 측정되어 1.0% 함초 요구르트가 제조 직후 8.90 log CFU/mL으로 가장 높게 측정되었다.
- 이러한 경향은 Cho JR 등(2007), Lee HJ 등(2006), Lee JH와 Hwang HJ (2006), Sung YM 등(2005), Lee IS 등(2002), Cho IS 등(2003)의 보고와도 유사하였다. 즉, pH와 적정산도의 변화는 저장기간에 따라서 유의적인 차이를 보이지 않아 안정성을 나타내고 있으며 함초 첨가 농도에 따라서는 유의적인 차이를 보여 함초 첨가가 요구르트의 산미를 증가시킨다는 것을 확인하였다.
- 함초 요구르트는 대조군 요구르트에 비해 수분의 함량이 낮게 측정되었으며 단백질, 지방, 회분의 함량은 높게 측정되었다. 이는 함초 추출물의 단백질, 지방, 회분의 함량이 높기 때문인 것으로 사료된다.
- 함초를 첨가하지 않은 대조군 요구르트와 관능 평가에서 높게 평가된0.25 및0.5% 함초 요구르트의 일반성분 분석의결과 함초 요구르트는 수분을 제외한 단백질, 지방, 회 분의 함량이 대조군 요구르트보다 높게 측정되었다.
- 함초의 일반성분 분석 결과 함초 100 g 당 수분은 10.88%, 조단백질은 3.97%, 조지방은 0.89%, 조회분은 17.51% 함유되어 있는 것으로 측정되었다.
- 22로 측정되어 저장기간에 따라서는 유의적인 변화를 보이지 않았으나, 함초첨가량에 따라서는 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 황색도를 나타내는 b값은 제조 직후 대조군, 0.25, 0.5 및 1.0% 함초 요구르트는 각각4.85, 7.87, 9.98, 11.65로 측정되었으며 저장 15일에는 각각 3.39, 7.23, 8.82, 9.기로 측정되어 저장기간에 따라서는 유의적인 변화를 보이지 않았으나, 역시 함초 첨가량에 따라서는 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 함초 추출물이 황록색에 가깝기 때문에 대조군 요구르트보다 함초 요구르트의 b값이 높게 측정된 것으로 사료되며 Cho EJ 등(2004)과 Cho JR 등(2007)은 클로렐라와 마늘 분말을 첨가한 요구르트의 연구에서 이와 유사한 경향을 보고하였다.
후속연구
- 0% 함초 요구르트의 점도가 가장 낮게 측정되었다. 이러한 결과는 Cho IS 등(2003)의 보고에서 분말형태의 구기자, 구기엽, 지골피를 첨가하여 요구르트를 제조한 경우 첨가물이 많아질수록 점도가 낮아진다는 보고와 일치하였으며 또한 Bae IH 등(2000)의 보고에서 쑥 추출물을 첨가하여 요구르트를 제조한 경우 쑥 주줄물이 요구르트 내에서 단백질과 결합하여 단백질 수화율 그리고 보수력 등의 겔강도에 영향을 주어 요구르트의 점도가 감소한 것과 관련하여 본 실험의 결과에서도 함초첨가량에 따라 점도가 감소한 것은 대조군보다 높은 단백질을 함유한 함초의 첨가로 우유 단백질의 가수분해가 촉진되었기 때문일 것으로 사료되지 만 이와 관련하여 향후 지속적인 연구가 필요한 것으로 생각된다. 또한 1.
- 이상의 결과로 함초 추출물은 새로운 기능성을 가지는 요구르트의 개발에 있어 좋은 천연물 소재로서의 가능성을 가지며 신제품 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
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