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문제 정의
- 본 연구에서는 건강기능성 소재인 흑마늘의 분말을 첨가한 스펀지케이크의 품질 특성을 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 관능검사는 케이크를 제조 후, 상온에서 12시간 정도 저장한 후 사용하였다. 관능검사요원으로 20명의 단국대학교 식품영양학과 대학원 학생들이 참여하였으며, 실험 목적 및 평가 항목에 대하여 교육을 한 후, 스펀지케이크의 색(color), 향(flavor), 맛(taste), 텍스처(texture) 및 전반적인 기호도(overall acceptability)의 5가지 항목에 대해 9점법의 기호도 검사법(18)으로 관능검사를 실시하였다.
- 생마늘에 비해 마늘의 자극적인 맛과 냄새가 없는 흑마늘의 분말을 첨가한 스펀지케이크를 제조하여 반죽 비중, 케이크의 pH, 높이 및 비용적, 수분함량, 텍스처, 색도, 관능특성을 조사하였다. 케이크는 밀가루 무게 100%를 기준으로 흑마늘 분말을 각각 0, 2, 4, 6 및 8%로 첨가 후 계란의 흰자와 노른자를 같이 기포하는 방법으로 제조하였다.
- 스펀지케이크의 껍질(crust)과 내부(crumb)의 색도 측정을 위해 색차계(JC-801S, Color Techno System Co., Tokyo, Japan)를 사용하였다. 케이크의 중앙부위와 양쪽에서 각각 가로, 세로 각각 5 cm, 두께 2 cm 크기로 자른 3개의 시료에서 L(명도), a(적색도), b(황색도)값을 측정하였고, 5회의 실험을 하여 평균값으로 통계처리 하였다.
- 스펀지케이크의 재료 배합 및 제조는 AIB(15)의 방법을 변형하여 제조하였으며, 배합 비율은 Table 1과 같다. 기포는 흰자와 노른자를 함께 사용하여 발생하게 하여 제조하였다(Fig.
- 생마늘에 비해 마늘의 자극적인 맛과 냄새가 없는 흑마늘의 분말을 첨가한 스펀지케이크를 제조하여 반죽 비중, 케이크의 pH, 높이 및 비용적, 수분함량, 텍스처, 색도, 관능특성을 조사하였다. 케이크는 밀가루 무게 100%를 기준으로 흑마늘 분말을 각각 0, 2, 4, 6 및 8%로 첨가 후 계란의 흰자와 노른자를 같이 기포하는 방법으로 제조하였다. 반죽의 비중은 대조구의 경우 0.
- 케이크의 수분함량은 케이크의 중간 부위를 무작위로 2g을 취하여 상압건조법으로 105℃의 drying oven에서 건조시킨 후 무게를 측정하였으며, 5회의 실험을 하여 평균값으로 나타내었다.
- , Haslemere, UK)를 이용하여 Table 2와 같은 조건으로 측정하였다. 케이크의 중앙부위와 양쪽에서 가로, 세로 각 5 cm, 두께 2 cm 크기로 각각 3군데에서 잘라 시료의 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)을 측정하였고, 5회의 실험을 하여 평균값으로 나타내었다.
- , Tokyo, Japan)를 사용하였다. 케이크의 중앙부위와 양쪽에서 각각 가로, 세로 각각 5 cm, 두께 2 cm 크기로 자른 3개의 시료에서 L(명도), a(적색도), b(황색도)값을 측정하였고, 5회의 실험을 하여 평균값으로 통계처리 하였다. 이 때 사용한 표준 백색판의 L값은 98.
대상 데이터
- 3%)은 (주)대한제분(서울, 한국)에서 구입하여 사용하였고, 설탕은 정백당으로 (주)CJ에서 구입하여 사용하였다. 계란은 제과 당일 시중에서 구입하여 사용하였고, 흑마늘은 (주)네스코(김해, 한국)에서 제조한 동결건조 분말을 제공받아 사용하였다.
- 스펀지케이크의 재료 배합 및 제조는 AIB(15)의 방법을 변형하여 제조하였으며, 배합 비율은 Table 1과 같다. 기포는 흰자와 노른자를 함께 사용하여 발생하게 하여 제조하였다(Fig. 1).
- 스펀지케이크 제조에 사용한 모든 재료는 실온 보관하여 사용하였다. 박력분(수분: 12.7%, 단백질: 8.9%, 회분: 0.3%)은 (주)대한제분(서울, 한국)에서 구입하여 사용하였고, 설탕은 정백당으로 (주)CJ에서 구입하여 사용하였다. 계란은 제과 당일 시중에서 구입하여 사용하였고, 흑마늘은 (주)네스코(김해, 한국)에서 제조한 동결건조 분말을 제공받아 사용하였다.
데이터처리
- 통계처리는 Window 용 SPSS 12.0 version(SPSS, Inc., Chicago, USA)을 이용하여 변수들을 일원배치분산(analysis of variance, ANOVA)과 다범위 검정(Duncan's multiple range test)을 통하여 5% 유의 수준에서 각 시료간의 유의적인 차이를 검증하였다.
이론/모형
- 흑마늘의 일반성분은 AOAC(14)의 방법에 따라 분석하였다. 수분함량은 105℃ 상압 가열건조법, 조지방 함량은 Soxhlet 추출법, 조단백질 함량은 semi-micro Kjeldahl법으로(질소계수 6.25를 사용), 회분은 550℃ 직접 회화법을 이용하여 분석하였다. 탄수화물은 100에서 수분, 조단백질, 조지방 및 회분을 뺀 값으로 산출하였다.
- 케이크 반죽의 비중(specific gravity)은 AACC 10-15(16)의 방법에 따라 아래와 같이 측정하였다.
- 케이크의 높이 측정은 AACC 10-15(16)의 방법에 따라 스펀지케이크의 단면을 자른 후, template를 이용하여 높이(cm)를 측정하였으며, 케이크의 부피를 종자치환법(17)으로 측정하여 케이크의 무게로 나누어 비용적(cc/g)으로 표시하였다.
- 흑마늘의 일반성분은 AOAC(14)의 방법에 따라 분석하였다. 수분함량은 105℃ 상압 가열건조법, 조지방 함량은 Soxhlet 추출법, 조단백질 함량은 semi-micro Kjeldahl법으로(질소계수 6.
성능/효과
- 9점 채점법으로 실시한 관능검사에서 색과 텍스처에서는 유의적인 차이를 보이지 않았고, 향과 맛은 6%(7.07±1.22, 6.93±1.10) 첨가구에서 높은 값을 보였으며 전반적인 기호도는 4%(7.40±0.74)와 6%(6.73±0.88) 첨가구에서 높은 값을 보였다.
- 대조구의 pH는 8.52±0.05이었으나, 흑마늘 분말(pH 4.2) 의 첨가량이 많아질수록 케이크의 pH는 점차 낮아지는 경향을 보였다(Table 5).
- 대조구의 경도는 254.17±14.90으로 나타났으며, 흑마늘의 첨가 비율이 증가할수록 점차적으로 상승하는 경향을 나타내었다(275.76±27.48～353.71±21.71).
- Mizukoshi(30)는 케이크는 좋은 부피, 균일하고 미세한 조직, 균형 있는 외형뿐만 아니라 부드러운 촉감, 입안의 좋은 느낌과 향기를 가질 때 품질이 우수하다고 하였고, Shin 등(31)은 전반적인 기호도에 영향을 미치는 요인은 기공의 균일성과 촉촉함, 부드러움이며 특히 촉촉함과 부드러움은 상관관계가 높다고 하였다. 본 실험의 결과에서는 흑마늘의 첨가에 따른 향과 맛 등이 전반적인 기호도에 많은 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- Kim과 Jang(24)은 케이크의 부피는 공기의 혼입량, 밀가루 내의 전분에 의한 반죽 점성 유지 및 굽는 동안 전분의 호화에 의해 좌우된다고 보고하였다. 본 연구에서는 스펀지케이크의 비용적과 반죽의 비중과는 유사한 경향이었으며, 흑마늘 분말의 첨가로 인한 비중의 증가와 글루텐의 희석 작용 및, 글루텐의 결합력 약화에 따른 공기 포집력의 감소로 인해 비용적이 감소되었다고 판단된다(Table 7). Kim과 Jang(24)은 구기자 분말을 20% 이상 첨가할 때 케이크의 부피가 감소하였고, 이는 케이크의 골격을 형성시켜주는 글루텐이 구기자의 대체로 인하여 희석되었기 때문이며, 밀가루의 일부를 식이섬유원이나 다른 곡물가루로 대체한 경우에 부피의 감소나 거친 조직을 나타낸다고 보고하였다.
- 만일, 케이크가 고유의 pH 범위를 벗어나 산성쪽에 치우치게 되면 케이크는 미세한 기공, 약한 겉껍질 색상, 약한 향, 톡 쏘는 맛 및 작은 부피를 보이며, 알칼리성 쪽으로 치우치게 되면 거친 기공, 진한 겉껍질 색상, 강한 향과 소다 맛이 난다(23). 본 연구에서는 타타르 산을 사용하지 않아 스펀지케이크 고유의 pH보다 높았고, 흑마늘 분말의 첨가가 많아질수록 pH가 낮아지는 경향을 보였다.
- 비중은 밀가루의 종류, 온도와 시간 등의 믹싱 조건, 화학 팽창제의 사용 유무와 종류, 믹싱 속도 등의 영향을 받는다. 본 연구에서는 흑마늘 분말 첨가로 케이크 반죽 내의 밀가루 대체 물질의 증가로 반죽의 비중이 높아졌다고 판단된다.
- 88) 첨가구에서 높은 값을 보였다. 생마늘에 비해 마늘의 자극적인 맛과 냄새가 없는 흑마늘을 첨가한 스펀지케이크의 품질 특성 결과를 고려할 때 적정 첨가량은 4%라고 판단된다.
- 또한 맛에서도 흑마늘 4%와 6% 첨가구에서 높은 기호도를 나타내었는데, 이는 마늘의 숙성에 따른 독특한 맛과 흑마늘 첨가에 의한 단맛의 증가 때문인 것으로 생각된다. 전반적인 기호도는 흑마늘 4%와 6% 첨가구가 비교적 좋은 것으로 나타났으며, 흑마늘 첨가량이 8%일 때는 대조구와 비교하여 오히려 기호도가 낮게 나타났다(Table 12). Mizukoshi(30)는 케이크는 좋은 부피, 균일하고 미세한 조직, 균형 있는 외형뿐만 아니라 부드러운 촉감, 입안의 좋은 느낌과 향기를 가질 때 품질이 우수하다고 하였고, Shin 등(31)은 전반적인 기호도에 영향을 미치는 요인은 기공의 균일성과 촉촉함, 부드러움이며 특히 촉촉함과 부드러움은 상관관계가 높다고 하였다.
- 케이크의 높이(5.78±0.03～5.10±0.05 cm)와 비용적(4.78±0.06～3.97±0.01 cc/g)은 흑마늘의 첨가량이 많아짐에 따라 점차적으로 감소되는 경향을 나타내었고, 흑마늘 분말의 첨가량이 많아짐에 따라 케이크의 부피는 상대적으로 감소하는 경향을 나타내었다(Table 6).
- 케이크의 껍질 색깔의 L값은 흑마늘의 첨가량이 많아질수록 감소하였고, a값과 b값은 감소하는 경향을 나타내었지만 큰 차이를 보이지 않았다. 텍스처는 경도, 검성, 씹힘성은 흑마늘의 첨가량이 많아질수록 증가하였고 탄력성은 감소한 반면, 부착성과 응집성은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 9점 채점법으로 실시한 관능검사에서 색과 텍스처에서는 유의적인 차이를 보이지 않았고, 향과 맛은 6%(7.
- 흑마늘 분말을 첨가한 모든 실험구에서 케이크 반죽의 비중은 Table 4와 같이 대조구(0.43±0.01)에 비하여 높았으며, 8% 첨가 실험구에서는 0.50±0.01로 유의적으로 증가하였다.
- 흑마늘 분말의 수분은 9.11%, 회분은 1.82%, 조단백질은 7.12%, 조지방은 0.02%, 탄수화물은 81.94%로 나타났다(Table 3).
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