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문제 정의
- 더욱이 증가하는 성인병 및 만성질활 예방을 위해 꾸준히 섭취할 수 있는 기능성 식품을 개발하고 확대하는 것 또한 중요하게 대두되고 있다. 따라서 본 연구는 유자를 함유한 기능성 식품을 우리가 쉽게 섭취 할 수 있도록 초콜릿으로 제조 가공한 후 기능성 특성 및 관능 특성을 연구하여 유자 초콜릿 제조의 표준화를 위한 기초 자료로 제시 하고자 한다.
- 본 연구에는 유자 조성물을 이용한 초콜릿 개발을 위하여 여러가지 형태의 초콜릿을 만들어 쓴 유자의 가공 방법을 늘리고 잘 음용하지 못하는 아이들이 용이하게 유자를 섭취할 수 있도록 하기 위하여 여러가지 농도의 초콜릿을 만들어 보았다. 초콜릿은 유자 과피, 과육, 생크림을 섞은 가나슈 초콜릿을 초콜릿 몰드 속에 넣어 채운 형태로 하였다.
가설 설정
- 3) Means of DPPH radical scavenging activity on 1 mg/mL of each extract. The abbreviation is same as Table 1.
제안 방법
- 각각의 초콜릿을 20 g씩 부수어 균일하게 섞은 뒤 10 g 을 취한 후 고체용 악세 사리가 부착된 색도계(Colorimeter, CM S7W, Minolta, Japan)를 사용하여 시료의 색도를 측정하였다. Color space는 hunter 색체계인 명도(Lvalue), 적색도(a-value, redness) 및 황색도(b-value, yellowness)값을 10회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.
- 유자 과피.과육 첨가 수준에 따른 유자 초콜릿의 항산화성 활성을 알아보기 위하여 총 페놀 함량 및 총 항산화력을 분석하였다(Table 3). 초콜릿 성분중 항산화력에 영향을 주는 것 중의 하나가 폴리페놀이며 초콜릿의 주원료인 카카오 열매에 함유된 카테킨의 함량은 적포도주나 녹차보다 그 함량이 높다고 보고되었다(Lee KW 등 2003, Lee JY 등 2003).
- 2003). 비타민 C를 여러가지 농도로 희석하여 ABTS 라디칼 제거 능을 환산하여 계산하였다. 이때, 2, 2-azino-bis, 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS : Sigma Chemical Co.
- Louis, MO, USA) 라디칼 제거능은 분광광도계 (DU 530 spectrophotometer, Beckman, 4300N, Fullerton, USA)를 이용하여 734 nm에서 흡광도를 측정한 것으로 하였다. 시료의 총 항산화력은 비타민 C 표준곡선에 의해 계산하였으며 용량 반응 곡선을 기본으로 하여 EC50을 계산하였다. 시료의 흡광 제거정도는 비타민 C 표준 곡선과 상관관계를 고려해 100 g당 밀리그램 비타민 C 환산량으로 표시하였다(mg vitamin C equivalents per 100 g).
- 즉, 초콜릿 shell 제조에 사용할 초콜릿과(500 g), 가나슈 제조에 사용할 초콜릿 함량은 유자 과피와 과육의 첨가량에 따라 그 함량을 감소시켰고, 그 외 유자 착즙액(10 g)과, 생크림(150 g)을 각각 나누어 사용하였다. 유자를 첨가하지 않은 군(C-0), 과피와 과육을 각각 3%씩 첨가한 군(CF-30, CP-30), 과피와 과육을 절반씩 조합하여 3%, 6% 첨가한 군(CM-30, CM-60), 과피와 과육을 각각 6% 첨가한 군(CF-60, CP-60)으로 하여 모두 7군으로 나누어 제조 하였으며 제조 과정 Fig. 1과 같다. 즉, 초콜릿을 중탕하여 50℃까지 온도를 상승 시킨 후 다시 31℃까지 온도가 떨어지도록 방치하였다.
- 5분 후, 7% Na2CO3 용액 10 mL을 가하여 교반 하고 증류수 25 mL로 희석한 후 23℃에서 90분 동안 정치시켰다. 정치한 후 분광광도계 (DU 530 spectrophotometer, Beckman, 4300N, Fullerton, USA)를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀함량은 gallic acid(Sigma Chemical Co.
- 유자 초콜릿의 제조는 Table 1과 같다. 즉, 초콜릿 shell 제조에 사용할 초콜릿과(500 g), 가나슈 제조에 사용할 초콜릿 함량은 유자 과피와 과육의 첨가량에 따라 그 함량을 감소시켰고, 그 외 유자 착즙액(10 g)과, 생크림(150 g)을 각각 나누어 사용하였다. 유자를 첨가하지 않은 군(C-0), 과피와 과육을 각각 3%씩 첨가한 군(CF-30, CP-30), 과피와 과육을 절반씩 조합하여 3%, 6% 첨가한 군(CM-30, CM-60), 과피와 과육을 각각 6% 첨가한 군(CF-60, CP-60)으로 하여 모두 7군으로 나누어 제조 하였으며 제조 과정 Fig.
- 정치한 후 분광광도계 (DU 530 spectrophotometer, Beckman, 4300N, Fullerton, USA)를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀함량은 gallic acid(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)로 표준 검량곡선을 작성하여 계산하였으며 100 g 습식중량에 대한 mg gallic acid equivalents(GAE)으로 나타내었다.
- 한국식품연구원의 연구원 15명을 대상으로 사전에 관능평가 교육, 훈련을 실시하고 각 시료를 백색 접시에 제시하여 각 시료의 관능검사를 유자 냄새, 유자 맛, 쓴맛, 조직감, 그리고 종합적 기호도를 평가하였다. 모든 특성은 7점 척도를 사용하였고 숫자가 클수록 해당 항목의 특성이 높은 것으로 하였다.
대상 데이터
- 본 실험에서 사용된 유자는 전남 완도 고금 농협에서 2005년 11~12월에 구입한 것으로서 구입 후에 생과를 과피, 과육, 씨 부분으로 나누어 실험하였다. 과육은 쥬서기 (금성 전기쥬서기 GJ-450, 금성 주식회사, 한국)로 착즙한 뒤 이 액을 유자 초콜릿 개발에 이용하였다. 이때 유자 착즙액의 pH는 2.
- 본 실험에 사용된 초콜릿은 스위스의 로잔스 제품(코코아 매스 48.9%, 코코아 버터 10.7%, 설탕)을 사용하였으며 생크림은 서울우유 제품(유지 함량 36-38%, 무가당)을 사용하였다. 본 실험에서 사용된 유자는 전남 완도 고금 농협에서 2005년 11~12월에 구입한 것으로서 구입 후에 생과를 과피, 과육, 씨 부분으로 나누어 실험하였다.
- 7%, 설탕)을 사용하였으며 생크림은 서울우유 제품(유지 함량 36-38%, 무가당)을 사용하였다. 본 실험에서 사용된 유자는 전남 완도 고금 농협에서 2005년 11~12월에 구입한 것으로서 구입 후에 생과를 과피, 과육, 씨 부분으로 나누어 실험하였다. 과육은 쥬서기 (금성 전기쥬서기 GJ-450, 금성 주식회사, 한국)로 착즙한 뒤 이 액을 유자 초콜릿 개발에 이용하였다.
데이터처리
- 2) Values in the same column that are followed by a different letter are significantly different (p < 0.05) by Duncan's multiple range test. The abbreviation is same as Table 1.
- 2)and 3) Values in the same column that are followed by a different letter are significantly different(p < 0.05) by Duncan's multiple range test. The abbreviation is same as Table 1.
- 통계처리는 SAS/STAT TM User's guide 8.0판 프로그램을 이용하여 분산분석 (ANOVA analysis of variance)과 Duncan's multiple range test를 이용하여 실시하였다. Probability values는 p< 0.
이론/모형
- 모든 특성은 7점 척도를 사용하였고 숫자가 클수록 해당 항목의 특성이 높은 것으로 하였다. 5가지 관능평가 항목은 Yoo KM 등 (2005) 등의 연구를 참조하여 관능평가 항목을 선정하였다.
- Chu YH 등(2000)의 방법에 따라 유자 초콜릿의 농도별 희석용액 0.2 mL에 4x10-4 M 1, 1 -Diphenyl-2-piciylhydrazy (DPPH : Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, US A) 용액 0.8 mL를 가하여 10초간 혼합하고, 상온에서 10분간 방치 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군은 메탄올 0.
- 항산화력은 vitamic C equivalents antioxidant capacity (VCEAC) 방법을 이용하여 실시하였다(Lee KW 등 2003). 비타민 C를 여러가지 농도로 희석하여 ABTS 라디칼 제거 능을 환산하여 계산하였다.
성능/효과
- 5 mg GAE/100 g로 총 페놀 함량이 증가되는 효과를 보였다. DPPH 자유기 소거능도 총페놀 함량과 비슷한 경향으로 초콜릿은 65.2%의 자유기 소거능을 보였으나 유자 초콜릿의 자유기 소거능은 약 1~20%정도 증가된 자유기 소거능을 나타냈다. 유자 초콜릿의 관능적 특성은 유자 냄새, 유자 맛, 쓴맛과 종합적 기호도에서 유자 조성물 첨가량이 증가함에 따라 통계적으로 유의치를 보였다.
- 초콜릿 성분중 항산화력에 영향을 주는 것 중의 하나가 폴리페놀이며 초콜릿의 주원료인 카카오 열매에 함유된 카테킨의 함량은 적포도주나 녹차보다 그 함량이 높다고 보고되었다(Lee KW 등 2003, Lee JY 등 2003). Table 3에서와 같이 초콜릿 자체(C-0)는 약 240.4 mg GAE/100 g의 총 페놀 함량을 함유하고 있었으나 유자과피와 과육을 첨가한 유자 초콜릿의 총 페놀 함량은 모두 그 함량이 증가하여 CF-30(과육 30 g)은 약 253.3, CP-60 (과피 60 g)은 401.5 mg GAE/100 g 정도의 총 페놀 함량을 함유하는 것으로 나타났다. 과피, 과육의 함량을 각각 15 g씩 동량으로 첨가한 CM-30(과피, 과육 각각 15 g 씩 모두 30 g)은 CF-30(과육 30 g)과 CP-30(과피 30 g)의 중간 정도의 총 페놀 함량을 나타냈고, CM-60(과피, 과육 각각 30 g씩 모두 60 g)도 CM-30과 같은 경향으로 CF-60과 CP-60의 중간 정도의 총 페놀 함량을 보였다.
- 초콜릿은 유자 과피, 과육, 생크림을 섞은 가나슈 초콜릿을 초콜릿 몰드 속에 넣어 채운 형태로 하였다. 각각의 초콜릿의 색차는 유자 조성물 첨가 수준이 증가될수록 명도는 감소하고 황색도는 증가하는 경향을 나타내었다. 총페놀 함량에서는 초콜릿 자체는 240.
- 5 mg GAE/100 g 정도의 총 페놀 함량을 함유하는 것으로 나타났다. 과피, 과육의 함량을 각각 15 g씩 동량으로 첨가한 CM-30(과피, 과육 각각 15 g 씩 모두 30 g)은 CF-30(과육 30 g)과 CP-30(과피 30 g)의 중간 정도의 총 페놀 함량을 나타냈고, CM-60(과피, 과육 각각 30 g씩 모두 60 g)도 CM-30과 같은 경향으로 CF-60과 CP-60의 중간 정도의 총 페놀 함량을 보였다. 따라서 유자 초콜릿의 총 페놀 함량은 유자 과피의 함량이 많을수록 그 함량이 증가하는 것으로 사료된다.
- 관능 평가 항목에서는 유자 냄새(yuza aroma), 유자 맛 (yuza taste), 쓴맛(bitterness), 조직 감(texture), 종합적 기호도 (overall acceptability)를 평가하였고 유자 냄새, 유자 맛, 쓴맛, 종합적 기호도에서 통계적으로 유의적인 차이를 보였다. 특히, 유자 냄새와 유자 맛, 쓴맛 항목에서는 CP-60이가장 높은 수치를 보였다.
- 유자 조성물이 증가할수록 쓴맛과 기호도가 감소될 것이라는 예상과 달리 가장 많은 유자 조성물 첨가군이 조성물을 전혀 첨가하지 않은 C-0보다 유자 냄새, 종합적 기호도가 높게 평가되어 적당한 양의 유자 조성물의 첨가는 초콜릿 본연의 향을 더 잘 유지시키는 것으로 평가되었다. 따라서 유자 초콜릿을 만들 때 유자 조성물을 전체 중량의 3% 첨가 수준은 6% 첨가수준에 비하여 관능적인 저하 없이 초콜릿에 첨가가 가능할 것으로 사료된다. 또한 전체 중량의 3% 첨가 수준 중에서 과피, 과육, 혹은 과피와 과육혼합 형태의 유자 초콜릿에서 관능적 종합적 기호도는 유자 과피만 3% 첨가하였을 때 6.
- 초콜릿의 색도는 유자 함량에 따른 조성물 첨가 수준이 증가할수록 L값(명도)이 낮아지는 경향을 보여 유자 조성물 첨가 수준이 증가할수록 초콜릿색이 어두워지는 것으로 나타났으나 유의적 차이는 없었다. 또 유자 조성물첨가 수준이 증가할수록 a값(적색도)과 b값(황색도)값은 증가하는 것으로 나타났으며 특히, 황색도 값은 유의적으로 증가하여 C-0(유자를 첨가하지 않은 시료)는 23.0, CP-60는 33.3을 보여 유자 조성물이 증가할수록 전체적으로 노란색을 띄는 것으로 나타났다. 유자 첨가 수준이 증가함에 따라 초콜릿 가나슈의 색이 유자를 넣지 않은 가나슈에 비하여 육안으로도 황색이 증가하는 것을 볼 수 있었다.
- 따라서 유자 초콜릿을 만들 때 유자 조성물을 전체 중량의 3% 첨가 수준은 6% 첨가수준에 비하여 관능적인 저하 없이 초콜릿에 첨가가 가능할 것으로 사료된다. 또한 전체 중량의 3% 첨가 수준 중에서 과피, 과육, 혹은 과피와 과육혼합 형태의 유자 초콜릿에서 관능적 종합적 기호도는 유자 과피만 3% 첨가하였을 때 6.2로 가장 높은 선호도를 보였다. 이것은 과피가 과육보다.
- 그리고 종합적 기호도를 평가하였다. 모든 특성은 7점 척도를 사용하였고 숫자가 클수록 해당 항목의 특성이 높은 것으로 하였다. 5가지 관능평가 항목은 Yoo KM 등 (2005) 등의 연구를 참조하여 관능평가 항목을 선정하였다.
- 종합적 기호도 항목에서는 CP-60보다 CP-30이 더 높은 선호도를 나타내어 CP-30이 가장 높은 종합적 기호도를 나타냈고 CM-60이 가장 낮은 선호도를 나타내었다. 유자 조성물이 증가할수록 쓴맛과 기호도가 감소될 것이라는 예상과 달리 가장 많은 유자 조성물 첨가군이 조성물을 전혀 첨가하지 않은 C-0보다 유자 냄새, 종합적 기호도가 높게 평가되어 적당한 양의 유자 조성물의 첨가는 초콜릿 본연의 향을 더 잘 유지시키는 것으로 평가되었다. 따라서 유자 초콜릿을 만들 때 유자 조성물을 전체 중량의 3% 첨가 수준은 6% 첨가수준에 비하여 관능적인 저하 없이 초콜릿에 첨가가 가능할 것으로 사료된다.
- 3을 보여 유자 조성물이 증가할수록 전체적으로 노란색을 띄는 것으로 나타났다. 유자 첨가 수준이 증가함에 따라 초콜릿 가나슈의 색이 유자를 넣지 않은 가나슈에 비하여 육안으로도 황색이 증가하는 것을 볼 수 있었다. b 값(황색도)은 유자 조성물이 증가될수록 황색도가 증가하는 경향을 보였으며 통계적으로 유의한 결과를 보였다.
- 2%의 자유기 소거능을 보였으나 유자 초콜릿의 자유기 소거능은 약 1~20%정도 증가된 자유기 소거능을 나타냈다. 유자 초콜릿의 관능적 특성은 유자 냄새, 유자 맛, 쓴맛과 종합적 기호도에서 유자 조성물 첨가량이 증가함에 따라 통계적으로 유의치를 보였다. 유자의 쓴맛은 유자 첨가수준이 증가 될수록 증가되는것으로 나타났고, 종합적 기호도는 CP-30이 6.
- 유자 초콜릿의 관능적 특성은 유자 냄새, 유자 맛, 쓴맛과 종합적 기호도에서 유자 조성물 첨가량이 증가함에 따라 통계적으로 유의치를 보였다. 유자의 쓴맛은 유자 첨가수준이 증가 될수록 증가되는것으로 나타났고, 종합적 기호도는 CP-30이 6.2으로 나타나 통계적으로 가장 높은 기호도를 보였다. 이것은 과육과 과피의 고유 향기 성분에 의한 것으로 사료되면 과육의 쓴맛과 떫은맛은 동량의 과피에 비하여 종합적 기호도를 감소시키는 것으로 사료된다.
- 이것은 동량의 가냐슈의 첨가 함량에서는 유자 초콜릿 간의 관능적 조직감에 크게 영향을 주지 않았을 것으로 사료된다. 종합적 기호도 항목에서는 CP-60보다 CP-30이 더 높은 선호도를 나타내어 CP-30이 가장 높은 종합적 기호도를 나타냈고 CM-60이 가장 낮은 선호도를 나타내었다. 유자 조성물이 증가할수록 쓴맛과 기호도가 감소될 것이라는 예상과 달리 가장 많은 유자 조성물 첨가군이 조성물을 전혀 첨가하지 않은 C-0보다 유자 냄새, 종합적 기호도가 높게 평가되어 적당한 양의 유자 조성물의 첨가는 초콜릿 본연의 향을 더 잘 유지시키는 것으로 평가되었다.
- 2%로 나타났으며 유자를 첨가하여 초콜릿을 만들었을 때 초콜릿 자체의 자유기 소거능 보다 높은 활성도를 보였다. 즉, CF-30은 66.2 %, CP-60은 85.4% 로 나타나 자유기 소거능 활성이 1%에서 약 20% 정도 증가 하는 것으로 나타났다. 이것은 초콜릿 자체만 섭취하는 것보다 유자를 첨가해서 만든 유자 초콜릿을 만들어 섭취할 때 자유기 소거능이 증가한다는 것을 의미하며, 따라서 초콜릿에 유자를 첨가하여 섭취 시 더 많은 항산화 효과를 기대할 수 있다.
- 총 항산화력은 초콜릿 및 유자 초콜릿의 항산화 정도를 비타민 C로 환산한 값을 의미하며 Table 3과 같았다. 초콜릿 자체의 항산화력은 400.2 mg vitanin C equivalent(VCE)로 나타났고 유자 과피를 3% 첨가한 CP-30은 455.9 mg VCE, 유자 과피를 6% 첨가한 CP-60은 521.4 mg VCE로 나타났으며 과육을 각각 3%(CF-30)과 6%(CF-60)로 첨가한 초콜릿은 과피와 과육을 반반씩 첨가하여 가공한 CM-30, CM-60보다 총 항산화력이 적은 것으로 나타났다. Yoo KM 등(2004a)에 의하면 산지와 수확시기에 상관없이 유자 과피의 총 항산화력이 과육보다 높다고 보고 하였는데 본 실험에서도 유자 과피를 많이 첨가한 유자 초콜릿의 총항산화력이 증가하였고, 같은 양의 과피, 과육을 첨가한 유자 초콜릿에서 항산화능이 증가하는 것으로 나타났다.
- 같았다. 초콜릿의 색도는 유자 함량에 따른 조성물 첨가 수준이 증가할수록 L값(명도)이 낮아지는 경향을 보여 유자 조성물 첨가 수준이 증가할수록 초콜릿색이 어두워지는 것으로 나타났으나 유의적 차이는 없었다. 또 유자 조성물첨가 수준이 증가할수록 a값(적색도)과 b값(황색도)값은 증가하는 것으로 나타났으며 특히, 황색도 값은 유의적으로 증가하여 C-0(유자를 첨가하지 않은 시료)는 23.
- 각각의 초콜릿의 색차는 유자 조성물 첨가 수준이 증가될수록 명도는 감소하고 황색도는 증가하는 경향을 나타내었다. 총페놀 함량에서는 초콜릿 자체는 240.4 mg GAE/100 g을 나타내었고 유자 조성물을 첨가하여 만든 초콜릿은 253.3-401.5 mg GAE/100 g로 총 페놀 함량이 증가되는 효과를 보였다. DPPH 자유기 소거능도 총페놀 함량과 비슷한 경향으로 초콜릿은 65.
후속연구
- 몇몇 연구는 코코아 원두의 폴리페놀이 주요인자라고 보고 하였으나(Khn H와 Keeney PG 1984), 초콜릿 가공 시 첨가되는 첨가물에 따른 기능성 특성 변화에 대한 연구는 미비하다. 따라서 초콜릿을 이용한 가공품 개발 시 첨가 함유물에 따른 항산화성 변화에 대한 기초 자료가 마련되어야 할 것이다.
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