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문제 정의
- 누룽지의 구수하면서도 독특한 향미는 우리 민족의 고유한 것이나 이에 대한 과학적인 연구 자료가 거의 없으며 공장에서 생산되는 누룽지의 품질을 평가한 적도 없다. 다만 생활의 간편화에 맞추어 취반방법이 즉석밥의 품질에 미치는 영향에 관한 연구(11)와 취반조건에 따른 복원력이 빠른 누룽지 개발에 관한연구(12)를 바탕으로 누룽지의 고유의 풍미를 지니면서 식감도 우수한 취반조건과 방법을 찾고자 하였다. 따라서 본 연구에서는 산업적 이용성이 우수한 microwave를 이용하여 누룽지 제조공정을 개발하고자 하였으며, 이를 위한 연구의 일환으로써 microwave 처리시간별 누룽지를 제조한 다음 기존의 증기솥과 압력솥 취반방법으로 제조한 제품과 시중 유통품과의 품질특성을 비교·조사하였기에 보고하고자 한다.
- 따라서 본 연구에서는 산업적 이용성이 우수한 microwave를 이용하여 누룽지 제조공정을 개발하고자 하였으며, 이를 위한 연구의 일환으로써 microwave 처리시간별 누룽지를 제조한 다음 기존의 증기솥과 압력솥 취반방법으로 제조한 제품과 시중 유통품과의 품질특성을 비교·조사하였기에 보고하고자 한다.
제안 방법
- 2). Microwave를 이용하여 처리조건에 따라 제조한 5종류의 누룽지와 취반방법을 증기솥과 압력솥으로 달리하여 팽화시킨 누룽지 2종류 그리고 시중에 판매되는 누룽지 1종류 총 8종류에 대하여 실험을 진행하였다.
- 누룽지의 색도 측정은 표준백판(L = 97.47, a = -0.02, b = 1.67)으로 보정된 colorimeter(CR-300 Minolta Chromameter, Minolta Camera Co., Osaka, Japan)를 이용하여 시료군 마다 3회 반복하며 Hunter L, a 및 b 값을 측정하였다.
- 누룽지의 품질특성을 비교하기 위하여 증기솥 취반, 압력솥 취반 그리고 microwave를 이용하여 처리조건에 따라 제조한 누룽지를 평가 비교하였다.
- 관능검사는 실험 처리구에 따라 색(color), 향기(flavor), 맛(taste), 조직감(texture) 및 전체적인 기호도(overall acceptability)에 대하여 훈련된 관능요원 10명을 대상으로 실시하였다. 모든 처리구는 직경 10 cm의 흰색 종이 위에 시료를 제시하여 평가하게 하였다. 각 처리구별 평가항목에 대하여 아주 좋음 (9점), 좋음 (7점), 보통 (5점), 나쁨(3점), 아주 나쁨 (1점)의 9점 척도 법으로 평가를 실시하여 값에 대한 평균치와 표준편차로 결과를 나타내었다.
- 물 결합능력은 Medcalf와 Gilles의 방법(14)을 변형하여 즉석 누룽지가루(30~50 mesh) 1 g에 증류수 30 mL를 가한 후 자석 교반기를 사용하여 실온에서 1시간 동안 잘 저어준 다음, 미리 무게를 잰 원심관에 넣고 3000 rpm에서 30분 원심분리한 후 상등액을 제거하고 침전된 누룽지 가루의 무게를 칭량하여 시료 누룽지가루와의 중량비로 계산하였 으며 쌀가루의 물 결합능력을 대조군으로 삼아 비교하였다.
- 1과 같이 준비된 쌀을 물에 3번 세척한 후에 3시간 침지시키고 수분 함량이 약 25~30%정도 되게 한 다음 30분 탈수 공정을 거쳤다. 이후 증기, 압력 그리고 microwave를 조건 별로 설정 하여 누룽지 제조에 앞서 전처리을 실시하였다. 처리된 쌀은 지름 7~10 cm의 동그란 판이 부착된 수동식 누룽지 제조 장치(BE-5200, BAETEL INDUSTRIAL CO.
- 침전물 생성량은 중량을 대비하여 제조된 누룽지를 40% 첨가하여 온도조건을 30, 60 그리고 90℃에서 15분 추출한 후 원심분리 및 여과시켜 10 mL 눈금 실린더에 넣고 5℃ 냉장고에서 36시간 저장한 다음 침전부위의 용량을 mL로 측정하였다. 탁도는 Ha 등(15)의 방법과 같이 590 nm에서 흡광도로 표시 하였다.
- 항량이 되어진 수기에 시료를 약 5 g를 취하여 열풍건조기(HK-DO250F, 한국종합기기제작소, Hwaseong, Korea)를 이용하여 건조를 실시하였다.
대상 데이터
- Microwave를 이용하여 즉석 누룽지 제조에 사용한 쌀은 경상북도 안동에서 생산된 2008년산 쌀(품종:백진주미)과 실험에 필요한 비교제품은 시중에 판매되는 누룽지(가마솥 누룽지, (주)대한식품)를 경기도 성남시 하나로 마트에서 당일 구입하여 외관 선별 후 사용하였다.
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관능평가
관능검사는 실험 처리구에 따라 색(color), 향기(flavor), 맛(taste), 조직감(texture) 및 전체적인 기호도(overall acceptability)에 대하여 훈련된 관능요원 10명을 대상으로 실시하였다. 모든 처리구는 직경 10 cm의 흰색 종이 위에 시료를 제시하여 평가하게 하였다.
- 이후 증기, 압력 그리고 microwave를 조건 별로 설정 하여 누룽지 제조에 앞서 전처리을 실시하였다. 처리된 쌀은 지름 7~10 cm의 동그란 판이 부착된 수동식 누룽지 제조 장치(BE-5200, BAETEL INDUSTRIAL CO., Namhae, Korea)를 이용하여 판 위에 10 g을 정량하여 160~170℃ 온도에서 4분 동안 팽화 시켜 즉석 누룽지를 얻었는데 이때 외관 형태는 한쪽면은 밥알이 눌려진 형태였고 다른 면은 밥알이 부풀어 팽창된 모양 이었다(Fig. 2). Microwave를 이용하여 처리조건에 따라 제조한 5종류의 누룽지와 취반방법을 증기솥과 압력솥으로 달리하여 팽화시킨 누룽지 2종류 그리고 시중에 판매되는 누룽지 1종류 총 8종류에 대하여 실험을 진행하였다.
데이터처리
- 모든 처리구는 직경 10 cm의 흰색 종이 위에 시료를 제시하여 평가하게 하였다. 각 처리구별 평가항목에 대하여 아주 좋음 (9점), 좋음 (7점), 보통 (5점), 나쁨(3점), 아주 나쁨 (1점)의 9점 척도 법으로 평가를 실시하여 값에 대한 평균치와 표준편차로 결과를 나타내었다.
- 본 실험은 독립적으로 3회 이상 반복 실시하여 실험결과를 평균 ± 표준편차로 나타내었다.
- 항량이 되어진 수기에 시료를 약 5 g를 취하여 열풍건조기(HK-DO250F, 한국종합기기제작소, Hwaseong, Korea)를 이용하여 건조를 실시하였다. 실험 방법은 105℃ 감압 수분 건조법을 이용하여 분석하였고 시료군 마다 3회 반복하여 측정하여, 항량이 되어질 때까지 건조를 반복한 후 평균값과 표준편차를 구하였다
- 실험군의 유의성을 검증하기위해 SAS 6.0 for windows program(16)을 이용하여 실시하였고, p<0.05 수준에서 Duncan의 다중 검정법(DMRT, Duncan's multiple range test)으로 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 수분함량은 각 처리구별로 AOAC(13)방법에 준하여 실시하였다. 항량이 되어진 수기에 시료를 약 5 g를 취하여 열풍건조기(HK-DO250F, 한국종합기기제작소, Hwaseong, Korea)를 이용하여 건조를 실시하였다.
성능/효과
- 누룽지의 주요 품질지표의 하나인 누룽지액의 침전물(15)은 취반방법에 따라 차이가 있었으며 추출온도가 높을수록 증가하는 경향을 나타내었다. 90℃에서 추출한 침전물은 증기솥 취반과 압력솥 취반 누룽지가 시중판매 누룽지와 microwave를 이용한 누룽지보다 발생량이 많았다. 이는 Ha 등(15)의 연구에서 추출온도와 추출시간이 증가할수록 생성되는 침전물의 발생이 증가한다는 연구결과와 유사하였다.
- 누룽지의 품질특성을 비교하기 위하여 증기솥 취반, 압력솥 취반 그리고 microwave를 이용하여 처리조건에 따라 제조한 누룽지를 평가 비교하였다. Microwave를 이용하여 제조된 누룽지는 수분함량, 색도측정, 물 결합능력, 점도측정, 침전물 생성량 및 탁도 측정, 관능평가를 분석한 결과 수분함량은 microwave을 이용하는 처리조건과 증기 및 압력을 이용한 취반조건에 차이는 발생 하지 않았다. 색도의 경우 증기솥 취반의 명도(L)가 64.
- Microwave를 이용하여 제조한 누룽지의 물 결합능력은 Table 2에서와 같이 쌀가루의 물 결합능력 2.8보다 상당히 높은 물 결합 능력을 가진 것으로 나타났다. 취반방법별물 결합능력은 증기솥 취반이 7.
- 이는 Park 등(17)의 연구결과 유사한 결과를 나타내었다. Microwave를 이용하여 제조한 누룽지의 색도는 Table 1과 같이 증기솥 취반의 명도(L)가 64.70의 값으로 가장 밝은색을 나타내었으며, 압력솥 취반은 46.57로 가장 낮게 나타났다. Microwave를 이용한 누룽지 제품의 명도는 55.
- Microwave를 이용하여 제조한 누룽지의 수분 함량은 Fig. 3과 같이 나타내었으며 취반 조건에 따라 11.33~11.82%로 시중에 판매되는 누룽지의 수분 함량 13.5% 보다 더 낮은 수분함량을 나타내었는데 이것은 microwave를 이용하는 처리조건과 증기 및 압력을 이용한 취반조건에 차이는 발생 하지 않았지만 즉석 누룽지 제조 장치에 의하여 팽화시킴에 따라서 수분이 증발한 것으로 저장적인 측면에서 볼 때 일반 누룽지 보다 저장기간이 증가할 것으로 판단된다. 이는 Park 등(17)의 연구결과 유사한 결과를 나타내었다.
- 3배 물 결합능력이 증가하였다는 연구 결과와 유사하였다. Microwave를 이용하여 제조한 누룽지의 점도 측정은 Fig. 4와 같이 시중 판매 되는 누룽지가 257.90, 증기솥 취반 누룽지가 534.40, 압력솥 취반 누룽지가 172.30 그리고 microwave를 이용하여 제조한 누룽지가 152.40~410.30으로 나타나 증기솥 취반 누룽지의 점도가 가장 높았고 압력솥 취반 누룽지의 점도가 가장 낮았다. 또한 microwave를 이용하여 제조한 누룽지 처리시간이 증가 할수록 누룽지의 점도가 낮아졌다.
- 이는 Park등(17)의 연구에서 압력솥 취반 누룽지 색을 가장 선호하고 황색을 선호 하다는 연구 결과와 유사한 결과를 나타내었다. Microwave를 이용할 경우에서도 초기 20초에서 100초까지 처리한 누룽지를 비교 하였을 때 microwave처리를 많이 하는 경우는 조직감이나 향기, 색도의 기호도가 낮아지고 microwave처리를 20~40초로 적게 하는 경우가 관능특성치가 높게 나타났다(Table 4). 이는 누룽지의 특유의 색과 향 그리고 조직감이 전체적인 기호도에 영향을 미치는 것이 라고 판단된다.
- 침전물 생성량과 탁도는 취반 조건에 상관없이 추출온도가 증가할수록 생성되는 침전물의 발생과 탁도가 증가하였고 추출 시 수용성 형태로 존재한 성분들이 가열처리로 취반방법에 따라 품질의 변화가 나타났다. 관능평가에서는 증기 및 압력을 이용한 취반방법보다 microwave을 이용하여 제조된 누룽지가 더 좋았다. 그러므로 microwave을 이용하여 제조한 누룽지가 기존에 제조되는 방식보다 식품산업에 이용하면 좋을 것이라고 판단되어진다.
- Microwave를 이용하여 처리한 누룽지의 경우는 여러 항목을 비교하여 볼 때 증기솥과 압력솥의 취반조건보다는 높게 나타났다. 누룽지의 색도 측정결과와 관능검사 항목중에서 유의성을 보인 색에 있어서 증기솥이나 압력솥 보다는 microwave처리한 누룽지 색을 가장 선호하는 것으로 판단할 때 너무 진하거나 연하지 않은 밝기의 색을 선호하며 적절한 황색을 선호하는 것으로 판단된다. 이는 Park등(17)의 연구에서 압력솥 취반 누룽지 색을 가장 선호하고 황색을 선호 하다는 연구 결과와 유사한 결과를 나타내었다.
- 이는 Cha(18)의 연구에서 수분의 차이가 점도의 영향을 미친다는 연구결과 즉, 수분첨가량을 줄일 때에는 높은 점도를 낮춰주어야 가능할 것이고 호화전에 가수분해 시켜서 그 영향을 조사하여 호화시킨 쌀가루의 dextrose equivalent(DE)값이 증가하다가 이후 서서히 증가하였으며 물을 첨가한 쌀가루 분산액을 호화시켰을 때 점도는 너무 높아 측정이 불가능 하였다고 보고하였다. 이처럼 본 연구에서도 취반 방법 및 조건의 변화에 따라 점도는 달라지며 물 결합능력과 점도의 변화가 유사한 경향을 나타내었고, 이는 물 결합능력에 따라서 누룽지의 점도에 영향을 미친다고 판단된다.
- 한편 탁도에서도 추출온도가 높을수록 취반시간에 상관없이 증가하는 경향을 나타내었다. 전반적으로 탁도는 낮은 온도보다 높은 온도에서 높게 나타났으며 증기솥 취반과 압력솥 취반 누룽지가 microwave를 이용한 누룽지보다 높게 나타났다. 이러한 결과는 침전물 생성과 유사한 것으로 탁도는 수용성 물질의 농도에서 주로 영향을 받았음을 알 수 있었다.
- 물 결합 능력은 microwave처리 시간이 증가 할수록 물 결합능력의 차이가 발생하며 이는 취반 중 수분건조가 이루어져 물 결합능력이 다소 낮아 졌다. 점도는 증기솥 취반누룽지의 점도가 가장 높았고 압력솥 취반누룽지의 점도가 가장 낮았으며 microwave를 이용하여 제조한 누룽지가 처리시간이 증가 할수록 누룽지의 점도가 낮아져 수분첨가량과 수분보유량에 따라 변화하며 물 결합능력과 같이 수분건조에 의하여 품질의 변화가 나타났다. 침전물 생성량과 탁도는 취반 조건에 상관없이 추출온도가 증가할수록 생성되는 침전물의 발생과 탁도가 증가하였고 추출 시 수용성 형태로 존재한 성분들이 가열처리로 취반방법에 따라 품질의 변화가 나타났다.
- 취반방법을 다르게 하여 팽화시킨 즉석 누룽지 8종류에 대해 관능특성 차이를 관능검사원들에 의해서 기호도 조사한 것을 분산 분석하여 Table 4에 나타내었다. 증기솥 취반조건에서 제조한 누룽지의 경우 색, 향기, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도에 대하여 관능특성치가 낮게 나타났다. 이는 Park 등(17)의 연구에서 찜솥 취반조건에서 관능특성치가 높게 나타났다는 결과와는 차이가 나타나는데, 이 경우 증기솥으로 누룽지 제조방법에 있어서 쌀의 침지시간이 본 연구보다 짧은 조건으로 제조되어 나타난 것이라고 판단된다.
- 취반방법별물 결합능력은 증기솥 취반이 7.12로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로는 압력솥 취반이 6.69로 그 다음의 순이었고 microwave취반은 취반시간별로 6.32~6.68로 가장 낮게 나타났으나, 취반방법별 모두 시중 유통품의 5.93보다는 높게 나타나고 있었다.
- 93보다는 높게 나타나고 있었다. 취반방법에 따라서 증기솥 취반이 가장 높게 나타났으며 microwave를 이용하여 제조한 누룽지의 물 결합능력은 처리구에 따라 6.32~6.69로 큰 차이는 발생하지 않았지만 microwave처리 시간이 증가 할수록 물 결합능력이 다소 낮아졌다. 이러한 결과는 증기솥의 경우 취반과정에서 발생하는 수분에 의하여 수분보유 능력이 증가하고 microwave는 취반 중 수분건조가 이루어져 물 결합능력에서 차이가 발생한다고 판단된다.
- 이는 누룽지의 특유의 색과 향 그리고 조직감이 전체적인 기호도에 영향을 미치는 것이 라고 판단된다. 취반방법을 달리하여 제조한 누룽지에 대한 관능특성 차이결과는 기존의 증기솥이나 압력솥의 취반 방법으로 제조된 누룽지보다 microwave을 20~40초 이용하여 제조한 누룽지가 식품산업에 이용하면 좋을 것이라고 판단되어진다.
- 점도는 증기솥 취반누룽지의 점도가 가장 높았고 압력솥 취반누룽지의 점도가 가장 낮았으며 microwave를 이용하여 제조한 누룽지가 처리시간이 증가 할수록 누룽지의 점도가 낮아져 수분첨가량과 수분보유량에 따라 변화하며 물 결합능력과 같이 수분건조에 의하여 품질의 변화가 나타났다. 침전물 생성량과 탁도는 취반 조건에 상관없이 추출온도가 증가할수록 생성되는 침전물의 발생과 탁도가 증가하였고 추출 시 수용성 형태로 존재한 성분들이 가열처리로 취반방법에 따라 품질의 변화가 나타났다. 관능평가에서는 증기 및 압력을 이용한 취반방법보다 microwave을 이용하여 제조된 누룽지가 더 좋았다.
후속연구
- 그러나 현재 우리나라는 쌀을 이용하여 가공식품으로 활용하는 이용률은 주류용으로 사용되어지고 있으며 기타 다른 제품의 활용에서 미미한 실정이다(3). 맛있고 편리하면서 가공식품으로서의 다양한 개발 및 이용 방법에 대한 검토가 필요하며 쌀 가공품의 다양화를 위해서 쌀을 원료로 하는 전통식품의 개발에 쌀을 부분적으로라도 이용하는 복합가공식품의 개발에 심혈을 기울여 할 것이다(4). 취사도구의 발달로 각 가정에서는 누룽지를 많이 볼 수 없게 된 반면, 외식 산업의 증가로 인해 공급해줄만한 대량 생산이 누룽지 제조공장에 의하여 대신 이루어지고 있어서 상품화된 누룽지를 많이 찾는 추세이다(5-10).
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