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문제 정의
- 빵의 저장성 향상에 대한 연구로는 솔잎발효액 첨가 찐빵의 저장성 향상(10), B-Glucan 함유 우유빵 저장중 품질특성(11) 등으로 연구 등이 있다. 따라서 본 실험에서는 조혈, 항균작용이 우수하다고 알려진 당귀 분말을 첨가한다면 빵의 저장기간 연장과 품질이 개선된 기능성 빵 개발을 시킬 수 있을까하는 점에서 실험재료로 선택 하였으며, 당귀 분말을 밀가루에 0～10% 첨가하여 당귀 식빵을 제조하여, 최적의 당귀분말 첨가량을 찾고자 하였다.
제안 방법
- 당귀 분말을 첨가한 빵의 세균검사는 세균수, 대장균군수, 대장균 실험으로 측정하였다. 세균검사 방법으로는 식빵을 10 g 씩 채취하여 bagmixer or stomacher(Jin seong yuniteg, Co.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵을 10 mm 두께로 세로로 절단한 후 디지털 카메라(DSC-P 150, Sony, Co., Japan)로 촬영하여 단면을 관찰하였다.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵을 제조한 후 PE 포장지에 넣고 실온에서 7일간 방치하면서 2일 간격으로 Rotronic Hygroskop(BT-RS1., Swiss)를 사용하여 수분활성도를 측정하였으며, 시료는 식빵의 crumb를 3 g를 정량하여 측정하였다.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵의 관능검사는 대학생(순천대학교 학생) 10명의 panel로 하여금 예비 실험을 한 후 제조한 빵에 대하여 색깔(color), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전체적 선호도(overall preference)를 7점 척도법으로 실시하였다.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵의 무게는 빵을 구운 후 실온에서 1시간 방냉한 후 무게를 측정하였으며, 부피(15)는 종자 치환법(seed displacement)으로 빵 4개를 각각 3번씩 측정한 값을 산술 평균으로 나타내었고, 높이는 30 cm 자를 사용하여 측정하였다. 비용적(specific volume)은 부피(mL)를 무게로 나누어 구하였으며, 반죽 수율은 Tung(16)의 방법으로 아래의 식으로 3회 반복하여 평균값으로 계산하여 나타냈다.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵의 색도는 실온에서 식힌 후 색차계(Chroma Meter, CR- 2000.b, Japan)를 사용하여 표준 색판(L: 97.10, a: -0.17, b: +1.99)으로 보정하였다. 빵의 crust와 crumb의 색도는 L값(명도), a값(적색도), b값(황색도)을 3회 반복하여 측정하였다(18).
- 당귀 분말을 첨가한 식빵의 조직감은 Rheometer(Compac100, Sun ScientifIc Co., Japan)로 측정하였다. 시료를 측정하기 위하여1 시료를 각각 가로 세로 20 mm, 높이와 두께를 20 mm로 잘라 실험에 사용하였으며 Rheometer의 측정조건은 cylinder probe의 직경은 20 mm 이고, 하강속도는 60 mm/min으로 측정하였다.
- 냉각 응고시킨 페트리 접시는 거꾸로 하여 35±1℃에서 24～48시간 배양해 측정하였다. 대장균군의 정성시험은 추정시험, 확정시험, 완전시험의 3단계로 나누었다. 먼저 추정시험은 시험용액 10 mL를 2배 농도 유당배지(Lactose-Broth)에 가하고 이유당배지를 가한 발효관에 검체를 넣어 35±1℃에서 48±3시간 동안 배양하여 가스 발생이 있으면 대장균군의 존재가 추정(양성)되는 것으로 보고 다음의 확정시험, 완전시험을 실시하였다.
- 먼저 추정시험은 시험용액 10 mL를 2배 농도 유당배지(Lactose-Broth)에 가하고 이유당배지를 가한 발효관에 검체를 넣어 35±1℃에서 48±3시간 동안 배양하여 가스 발생이 있으면 대장균군의 존재가 추정(양성)되는 것으로 보고 다음의 확정시험, 완전시험을 실시하였다.
- 99)으로 보정하였다. 빵의 crust와 crumb의 색도는 L값(명도), a값(적색도), b값(황색도)을 3회 반복하여 측정하였다(18).
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 당귀는 강원도 평창군 진부면 오대산기슭에서 재배된 참당귀의 뿌리(2006년산)를 동결 건조하여 100 mesh로 마쇄 분말화하여 당귀 분말을 밀가루 100%를 기준으로 0～10%씩 각각 첨가량을 다르게 하였고, 배합비율은 Table 1에 나타냈다. 빵의 재료인 밀가루와 설탕은 삼양사(주)에서, 이스트는 제니코식품(주)에서, 소금은 성진(주)에서, 탈지분유는 서울 우유(주), 버터는 서울 하인즈 (주)의 제품을 각각 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 당귀는 강원도 평창군 진부면 오대산기슭에서 재배된 참당귀의 뿌리(2006년산)를 동결 건조하여 100 mesh로 마쇄 분말화하여 당귀 분말을 밀가루 100%를 기준으로 0～10%씩 각각 첨가량을 다르게 하였고, 배합비율은 Table 1에 나타냈다. 빵의 재료인 밀가루와 설탕은 삼양사(주)에서, 이스트는 제니코식품(주)에서, 소금은 성진(주)에서, 탈지분유는 서울 우유(주), 버터는 서울 하인즈 (주)의 제품을 각각 사용하였다.
- , Japan)로 측정하였다. 시료를 측정하기 위하여1 시료를 각각 가로 세로 20 mm, 높이와 두께를 20 mm로 잘라 실험에 사용하였으며 Rheometer의 측정조건은 cylinder probe의 직경은 20 mm 이고, 하강속도는 60 mm/min으로 측정하였다.
데이터처리
- 본 연구의 실험결과는 SPSS(statistics package for the social science, ver. 10.0 for window) 프로그램으로 통계 처리하여 분석하였다. 분석 방법으로는 평균, 표준편차 및 분산분석 등을 실시했으며 Duncan의 다중 범위 검정(19)으로 유의성을 검증하였다.
- 0 for window) 프로그램으로 통계 처리하여 분석하였다. 분석 방법으로는 평균, 표준편차 및 분산분석 등을 실시했으며 Duncan의 다중 범위 검정(19)으로 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 당귀 분말 첨가 식빵의 일반성분 분석은 AOAC법(13)으로 정량하였다. 즉, 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조회분은 건식회건화법, 조단백질은 Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 법, 조섬유는 Prosky으로 분석하였다.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵은 Table 1의 배합비율로 스트레이트법(12)으로 제조하였다. 버터를 제외한 모든 반죽 재료는 저속에서 2분 동안 혼합하여 수화시킨 후 클린업 단계에서 버터를 첨가하고 다시 중속에서 5분간 믹싱하였다.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵의 pH는 Kim(14) 방법에 준하여 구운 후 1시간 방냉한 후 1차 빵의 시료 10 g를 채취하여 증류수 50 mL를 가한 다음 homogenizer로 10,000 rpm에서 5분간 균질화하여 그 혼탁액을 pH meter(Orion, model 520A Inc., USA)로 3회 반복 측정하였다.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵의 굽기 손실률(baking loss)은 구워낸 다음 실온에서 1시간 방냉한 후 측정하였으며, Kim과 Kim(17)의 방법으로 다음의 식을 이용하여 구하였다.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵의 무게는 빵을 구운 후 실온에서 1시간 방냉한 후 무게를 측정하였으며, 부피(15)는 종자 치환법(seed displacement)으로 빵 4개를 각각 3번씩 측정한 값을 산술 평균으로 나타내었고, 높이는 30 cm 자를 사용하여 측정하였다. 비용적(specific volume)은 부피(mL)를 무게로 나누어 구하였으며, 반죽 수율은 Tung(16)의 방법으로 아래의 식으로 3회 반복하여 평균값으로 계산하여 나타냈다.
- 당귀 분말 첨가 식빵의 일반성분 분석은 AOAC법(13)으로 정량하였다. 즉, 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조회분은 건식회건화법, 조단백질은 Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 법, 조섬유는 Prosky으로 분석하였다.
성능/효과
- 수분활성도는 제품의 저장성에 영향을 미칠 수 있는 인자중의 하나이다. 1일 경과 후 대조구의 온도가19.7℃ 이었으며 수분활성도는 0.972%, 당귀 분말 0.5% 및 1% 첨가 시 온도는 20.1～20.2℃로 수분 활성도는 0.970%, 당귀 분말 2%와 3%는 온도 20.3℃로 수분활성도는 0.988%, 당귀 분말 5% 및 10% 첨가구는 온도 20.5℃로 수분활성도는 0.969%로 가장 낮았다. 3일 경과 후는 당귀 분말 2%와 3% 첨가구는 온도가 20℃로 수분활성도는 0.
- 2)Mean±S.D. (n=3), values with different superscripts in the same column are significantly different (p<0.05).
- 2)Mean±S.D. (n=3), values with different superscripts in the same column are significantly different(p<0.05).
- 빵의 탄성을 나타내는 탄력성(springiness)의 값은 대조구가 83, 1% 첨가 시 84, 2% 첨가 시 85로 당귀 분말 5% 첨가 시 75로 가장 낮게 나타났다. 3일째 탄력성(springiness) 값은 모두 높아졌는데 이는 노화가 진행됨에 따라 탄력성(springiness)도 높아진 것으로 생각되며 5, 7일째는 탄력성(springiness)의 변화가 일관성을 나타내지 않았다.
- 대조구와 당귀 분말을 첨가한 첨가군 또한 조금씩 수분활성도가 증가했으며 같은 양상을 보였다. 5일 후에는 대조구의 온도는21.8℃였고 수분활성도는 감소했으며, 당귀 분말 첨가량에 따라 온도는 21.4℃로 감소하였고 수분활성도는 0.970으로 변화가 없었고, 7일 후에는 대족구의 온도는 20.8℃ 수분활성도는 0.969였으며, 당귀분말 첨가량이 증가할수록 온도는 21.8～22.5℃까지 증가하였으며 수분활성도는 0.970～0.988 모두 높아지는 경향을 보였다. 수분활성도는 솔잎 발효액 첨가 시 증가 한다는 결과(32)와 일치하였다.
- Crumb의 L값은 대조구가 82.0로 나타났으며, 당귀 분말 0.5～10% 첨가 시 67.5～80.2를 나타내었고, 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고(p<0.05), 당귀 분말 10% 첨가 시 67.5로 가장 낮게 나타났다.
- Crumb의 a값은 대조구가 -1.02로 가장 낮았고, 당귀 분말 0.5～10% 첨가 시 1.0～0.1 범위를 나타내었으며, 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- Crust의 L값은 대조구가 94.1, 당귀 분말 0.5～10% 첨가 시 86.4～93.2를 나타내었으며, 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- Crust의 a값은 대조구가 2.2로 가장 낮게 나타났고, 당귀 분말 첨가량 0.5～10% 첨가 시 2.3～2.8 범위를 나타내었고, 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- 8로 b값이 가장 높게 나타났다. a, b값 모두는 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 내부색(crumb)과 껍질색(crust)의 색도는 모두 유사한 경향을 나타내었고, 껍질색의 L값이 감소하면서 어두워지는 경향을 나타냈고, a값은 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 높게 나타나는 경향을 보였다.
- a, b값 모두는 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 내부색(crumb)과 껍질색(crust)의 색도는 모두 유사한 경향을 나타내었고, 껍질색의 L값이 감소하면서 어두워지는 경향을 나타냈고, a값은 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 높게 나타나는 경향을 보였다. 빵의 색도는 물질의 본래 색, pH, 당의 종류와 양, 온도 등의 영향을 많이 받는다는 Bowers(26)과 Owen(27)은 보고 하였다.
- 시료의 경우 단백질 함량이 많은 강력분의 량이 많아 글루텐의 양이 많기 때문에 가스 유지가 많게 되며, 부피가 크고 얇은 세포벽과 기공이 고르고 좋은 내상(29)을 보이게 된 것으로 생각되어 진다. 당귀 분말 첨가량이 0.5～10%의 빵에서는 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 기공이 거칠고 불균일하게 나타났으며, 색깔도 어둡고 부피도 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었고, 당귀 분말 10% 첨가 빵은 기공이 거칠고 불균일하며 부피가 가장 작고 색깔이 어둡게 되었는데 이러한 결과는 당귀 분말 의 색소 성분에서 생기는 것으로 꽈배기 모자반 추출물 첨가(30)와 같은 결과를 보였다. 또한 당귀 분말에는 단백질 함량이 적으므로 당귀 분말 첨가 량 만큼 밀가루 량이 줄어들게 되어, 단백질 함량 감소, 즉 글루텐 함량이 적어지면 가스 팽창력에 대한 저항성이 약해 두꺼운 세포벽과 거친 기공을 보이게 된다(31)는 보고 결과와 일치하였다.
- 당귀 분말을 첨가한 빵의 무게는 대조구가 95.14 g으로 가장 낮았으며, 당귀 분말 0.5～10% 첨가 시 401～410.86 g으로 10% 첨가구가 가장 크게 나타났고, 당귀 분말 첨가량의 증가에 따라 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- 1에 나타냈다. 대조구의 pH는 5.29로 나타났으며, 당귀 분말 0.5%～10% 첨가 시 pH는 5.3～5.4 범위를 나타내었고, 대조구와 당귀 분말 첨가 시료간에 유의적 차이는 없었다. 일반적으로 빵에 가장 적합한 pH는 5.
- 2에 나타냈다. 대조구의 굽기 손실률은 12.22%로 가장 높았으며, 당귀 분말 0.5～10% 첨가 시 10.12～8.88% 범위로 10%가 8.88%로 가장 낮게 나타났으며 당귀 분말 첨가량 이 증가할수록 굽기 손실률은 점점 감소하였다. 굽기 손실률은 발효산물 중 휘발성 물질의 휘발과 가열에 의한 수분 증발에 의하여 영향을 끼치지 않는 것으로 보인다는 Kim(25)의 결과와 발아 콩 첨가 시 비용적과 굽기 손실률은 비례하여 증가하는 Jung(23)의 연구와 일치하였다.
- 부피는 대조구가 2426.7 mL/g으로 가장 높게 나타났으며, 당귀 분말 0.5～10% 첨가 시 1760.23～2345.6 mL/g으로 10%가 가장 작게 나타났고 당귀 분말 첨가량이 증가 할수록 부피는 감소하였으며, 각 시료에서 유의한 차이가 있었다(p<0.05).
- 비용적은 대조구가 3.61 mg/g이었고, 당귀 분말 0.5～10%의 첨가 시 1.85～3.35 mg/g로 10% 첨가구가 가장 작게 나타났으며, 당귀 분말 첨가량이 증가 할수록 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- 19로 가장 낮게 나타났다. 색깔, 향, 맛, 전체적인 선호에서도 당귀 분말 0.5% 첨가구가 가장 높게 나타났으며, 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 수응도가 낮아지는 결과를 나타냈는데, 감초와 감황 추물물 첨가에서도 첨가물이 증가할수록 기호도가 낮아진다는 결과(34)와 유사한 경향을 나타내었다.
- 당귀 분말 첨가량을 달리하여 제조 식빵의 관능검사 결과를 Table 8에 나타내었다. 색깔에서는 대조구가 5.01, 당귀 분말 0.5% 첨가구가 6.02로 수응도가 가장 높았으며, 당귀 분말 10% 첨가구가 2.14로 수응도가 가장 낮게 나타났다. 향미에서는 대조구가 5.
- 당귀 분말을 첨가한 식빵의 일반성분 결과를 Table 2에나타냈다. 수분은 대조구가 34.08%, 당귀 분말 10% 첨가 시 41.05%로 가장 높게 나타났으며, 조단백질은 대조구가 9.4%, 당귀 분말 10% 첨가 시 13.7%로 가장 높았고, 조회분은 대조구가 0.6%, 당귀 분말 10% 첨가 시 1.8% 로 가장 높았으며, 조지방은 대조구가 2.4%, 당귀 분말 10% 첨가 시 2.9로 점점 높아지는 경향을 나타냈다. 조섬유는 대조구가 0.
- 9%로 가장 높게 나타났다. 일반성분의 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 함량은 대조구가 모두 낮게 나타났고, 당귀 분말 첨가량이 증가할수록 모두 증가하였다.
- 33으로 가장 낮게 나타났다. 전체적인 기호도는 대조구가 5.01, 당귀 분말 0.5% 첨가구가 5.62로 가장 높게 나타났으며, 당귀 분말 10% 첨가구가 2.19로 가장 낮게 나타났다. 색깔, 향, 맛, 전체적인 선호에서도 당귀 분말 0.
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