대나무잎 가루를 첨가한 스펀지 케이크 재료 혼합비율의 최적화 Optimization of Ingredient Mixing Ratio for Preparation of Sponge Cake with Bamboo (Pseudosasa japonica Makino) Leaves Powder원문보기
In the study, we determined the optimal ingredient mixing ratio for the preparation of sponge cake containing bamboo (Pseudosasa japonica Makino) leaves. This experiment was designed in according with the D-optimal design of mixture design, which involved 14 experimental points including 4 replicate...
In the study, we determined the optimal ingredient mixing ratio for the preparation of sponge cake containing bamboo (Pseudosasa japonica Makino) leaves. This experiment was designed in according with the D-optimal design of mixture design, which involved 14 experimental points including 4 replicates for three independent variables (sugar 110${\sim}$129%, bamboo leaves 3${\sim}$8%, oil 10${\sim}$25%). The results the F-test, specific gravity, volume and color values (L, a, b) decided a linear model, while the viscosity, hardness and sensory characteristics (color, smell, taste, texture and overall acceptance) decided a quadratic model. The results of our fitness analysis demonstrated that in all characteristic, the probabilities were significant within 0.05%; thus, the models were accepted as appropriate. The response surface and trace plot results demonstrated that increasing amounts of added bamboo leaves induced a reduction in brightness, and increasing redness and yellowness. In addition, increasing amounts of bamboo leaves caused increases in hardness, and thus the softness of the cake decreased. And as the level of added oil increased, softness increased. Cake samples received low sensory evaluation scores when sugar, bamboo leaves, and oil were added above their optimal levels. In the numeric optimization, the optimal ingredient amounts were 121.36% sugar, 4.96% bamboo leaves, and 15.69% oil. The above results demonstrate the feasibility of adding bamboo leaves to sponge cake, and therefore, a bamboo leaves as a functional food.
In the study, we determined the optimal ingredient mixing ratio for the preparation of sponge cake containing bamboo (Pseudosasa japonica Makino) leaves. This experiment was designed in according with the D-optimal design of mixture design, which involved 14 experimental points including 4 replicates for three independent variables (sugar 110${\sim}$129%, bamboo leaves 3${\sim}$8%, oil 10${\sim}$25%). The results the F-test, specific gravity, volume and color values (L, a, b) decided a linear model, while the viscosity, hardness and sensory characteristics (color, smell, taste, texture and overall acceptance) decided a quadratic model. The results of our fitness analysis demonstrated that in all characteristic, the probabilities were significant within 0.05%; thus, the models were accepted as appropriate. The response surface and trace plot results demonstrated that increasing amounts of added bamboo leaves induced a reduction in brightness, and increasing redness and yellowness. In addition, increasing amounts of bamboo leaves caused increases in hardness, and thus the softness of the cake decreased. And as the level of added oil increased, softness increased. Cake samples received low sensory evaluation scores when sugar, bamboo leaves, and oil were added above their optimal levels. In the numeric optimization, the optimal ingredient amounts were 121.36% sugar, 4.96% bamboo leaves, and 15.69% oil. The above results demonstrate the feasibility of adding bamboo leaves to sponge cake, and therefore, a bamboo leaves as a functional food.
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문제 정의
따라서 본 연구는 천연의 녹색을 가진 대나무잎 가루를 스펀지 케이크에 첨가하여 개발하는데 목적이 있다. 이를 위하여 혼합물 실험계획법으로 대나무잎 가루를 첨가한 스펀지 케이크의 최적 재료 혼합비율을 찾고, 이를 기초로 대나무잎 가루를 음식에 이용할 수 있는 방안과 이를 첨가한 스펀지 케이크의 상품화를 위한 자료를 제시하고자 하였다.
본 연구는 항산화성, 항균성 등이 높은 대나무잎 가루를 스펀지 케이크에 첨가하였을 때의 최적 재료의 혼합 비율을 찾고자 하였다. 스펀지 케이크의 품질에 영향을 줄 수 있는 설탕, 대나무잎 가루, 기름 첨가율을 독립변수로 설정하였고, 예비실험을 거쳐 설탕 110～129%, 대나무잎 가루 3～8%, 기름 10～25%의 범위에서 혼합물 실험계획법(mixture design) 중 D-optimal design을 이용하였다.
따라서 본 연구는 천연의 녹색을 가진 대나무잎 가루를 스펀지 케이크에 첨가하여 개발하는데 목적이 있다. 이를 위하여 혼합물 실험계획법으로 대나무잎 가루를 첨가한 스펀지 케이크의 최적 재료 혼합비율을 찾고, 이를 기초로 대나무잎 가루를 음식에 이용할 수 있는 방안과 이를 첨가한 스펀지 케이크의 상품화를 위한 자료를 제시하고자 하였다.
제안 방법
Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)와 혼합물 성분의 모형적 최적화(graphical optimization)를 통하여 재료 혼합비의 최적화를 선정하였고, 그 때의 점을 예측하였다. 수치 최적화는 canonical 모형을 근간으로 하는 모델의 계수에 각 반응에 대한 목표 범위(goal area)를 설정하고 다음 식에 의하여 구하였다.
독립변수로는 설탕(A), 대나무잎 가루(B), 기름(C)으로 설정하였는데, 독립변수의 최소 및 최대 범위는 예비실험을 거쳐 밀가루에 대하여 각각 설탕 110～129%, 대나무잎 가루 3～8%, 기름 10～25%로 정하였다. 각 설정된 범위를 입력하였을 때 축과 중심으로 10개의 실험점이 형성되었고, lack of fit test를 위하여 4개의 반복점이 설정되었다.
최적화 접근은 Derringer G와 Suich R(1980)을 근원으로 하여 발전시킨 방법을 사용하였다. 독립변수인 설탕은 최소로, 대나무잎 가루와 기름 첨가율은 최대로, 그 때의 비중, 적색도, 경도는 최소로, 비중, 부피, 명도, 황색도, 관능검사의 모든 항목은 최대의 값이 되도록 설정하여 모델화에 의해 결정된 반응식을 이용하여 만족하는 수치점(numerical point)을 예측하였다(Table 5). 예측된 최적값은 설탕 118.
여기서 D는 overall desirability(Derringer G와 Suich R1980), d는 각각의 desirability, n은 response의 수이다. 모형적 최적화는 각 반응에 대한 최소 혹은 최대 제한점을 결정하여 입력하였을 때 가능한 범위에서 그래프가 중첩되는 부분으로 구하였다.
비중, 점도, 부피, 색도(L, a, b, ΔE), 텍스쳐(hardness, gumminess, chewiness), 관능검사(색, 향, 맛, 부드러운 정도, 전반적인 기호도)를 설정하였다.
선택되어진 모델의 타당성을 조사하기 위해 나머지(residual)의 분해를 통한 적합결여검증(lack of fit test)을 하게 된다. 같은 수준에서 반복측정 하였을 때 다른 결과를 가져오는 오차를 추정하고 나머지 변동에서 모델에 대한 적합 추론을 해야 타당성 있는 조사인 것이다(Angle M 등 2000).
Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)와 혼합물 성분의 모형적 최적화(graphical optimization)를 통하여 재료 혼합비의 최적화를 선정하였고, 그 때의 점을 예측하였다. 수치 최적화는 canonical 모형을 근간으로 하는 모델의 계수에 각 반응에 대한 목표 범위(goal area)를 설정하고 다음 식에 의하여 구하였다.
14에 나타내었다. 수치적 최적화로 설정된 최적 조건을 검증하기 위하여 설탕 118.5%, 대나무잎 가루 5.4%, 기름 18.2% 수치적 최적 조건으로 스펀지 케이크를 제조하여 물리적 특성을 측정하였다. 그 결과 반죽의 비중은 0.
스펀지 케이크 반죽의 겉보기 점도는 점도계(LVDV-II+, Brookfield, CA, USA)를 이용하여 측정하였다. 반죽 130 g을 취하여 온도가 25℃가 되었을 때 점도계 spindle S64로 6 rpm으로 10초간 작동시킨 후 눈금을 읽었다.
스펀지 케이크를 만들어 직경 3 cm의 원통으로 찍어낸 다음 높이를 2 cm로 일정하게 하여 Texture Analyzer(TAXT-2, Stable Micro System, Ltd., UK)를 사용하여 50%의 변형율로 two-bite compression test를 이용하여 조직감을 측정하였다. 시료 측정 후 얻어진 force and time graph로 부터 경도(hardness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)의 TPA(texture profile analysis) 특성치를 Bourne MC(1978)의 분류법에 따라 분석하였다.
본 연구는 항산화성, 항균성 등이 높은 대나무잎 가루를 스펀지 케이크에 첨가하였을 때의 최적 재료의 혼합 비율을 찾고자 하였다. 스펀지 케이크의 품질에 영향을 줄 수 있는 설탕, 대나무잎 가루, 기름 첨가율을 독립변수로 설정하였고, 예비실험을 거쳐 설탕 110～129%, 대나무잎 가루 3～8%, 기름 10～25%의 범위에서 혼합물 실험계획법(mixture design) 중 D-optimal design을 이용하였다. 각 조건별 실험결과를 모델링화 하여 F-test를 통해 유의성을 검증한 결과 비중, 부피, 색도는 linear 모델로 결정되었고, 점도, 경도, 관능검사의 모든 항목은 quadratic 모델로 결정되었다.
제시된 시료는 세 자리 숫자로 표시하였으며, 일정한 크기(5×5×2 cm)로 잘라 똑같은 백색 접시에 담아 물과 함께 제공하였고, 한 개의 시료를 평가한다음 생수로 입안을 깨끗하게 헹군 후 다른 시료를 평가하도록 하였다. 시료의 검사 순서상에서 올 수 있는 오차를 줄이기 위해 무작위 순서대로 시료를 검사하게 제시하였다.
비중, 점도, 부피, 색도(L, a, b, ΔE), 텍스쳐(hardness, gumminess, chewiness), 관능검사(색, 향, 맛, 부드러운 정도, 전반적인 기호도)를 설정하였다. 실험점의 재료 혼합비율은 Table 2와 같고, 모든 실험순서(run)는 구획에 따른 오차를 없애기 위하여 무작위로 실행하였으며, pseudo component는 실제 성분의 조합으로 실험 디자인의 구조와 모델의 적합성을 쉽게 보여주기 위하여 나타내었다.
재료 혼합비율의 최적화를 위해서 외관, 색, 향, 맛, 부드러운 정도, 그리고 전반적인 기호도의 6가지 특성에 대하여 관능검사 중 기호도 검사를 실시하였다.
제시된 시료는 세 자리 숫자로 표시하였으며, 일정한 크기(5×5×2 cm)로 잘라 똑같은 백색 접시에 담아 물과 함께 제공하였고, 한 개의 시료를 평가한다음 생수로 입안을 깨끗하게 헹군 후 다른 시료를 평가하도록 하였다.
대상 데이터
밀가루는 중력분(CJ(주))을, 대나무잎은 담양산으로 가루로 제조된 것을 구입하여 사용하였다. 백설탕(CJ(주)), 달걀(홍운농장), 대두유(해표), 재제염(해표, 순도 88% 이상)을 구입하여 사용하였다.
밀가루는 중력분(CJ(주))을, 대나무잎은 담양산으로 가루로 제조된 것을 구입하여 사용하였다. 백설탕(CJ(주)), 달걀(홍운농장), 대두유(해표), 재제염(해표, 순도 88% 이상)을 구입하여 사용하였다.
스펀지 케이크를 만든 당일 오후 3시에 30명의 단국대학교 식품영양학과 대학원생과 학부생을 대상으로 9점 평점법으로 실시하였다. 기호도는 “대단히 싫음(dislike extremely)”을 1점, “대단히 좋음(like extremely)”을 9점으로 평가하였다.
데이터처리
시료 측정 후 얻어진 force and time graph로 부터 경도(hardness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)의 TPA(texture profile analysis) 특성치를 Bourne MC(1978)의 분류법에 따라 분석하였다. 모든 측정은 10회 이상 반복하였고 데이터 분석은 average curve를 사용하였다.
이때 full quadratic model은 stepwise regression방법(α=0.1)으로 data 선택의 폭을 넓혔으며, 그 model과 coefficient 값들은 F-test와 lack of fit test로 그 유의성을 검증하였다.
이론/모형
1)으로 data 선택의 폭을 넓혔으며, 그 model과 coefficient 값들은 F-test와 lack of fit test로 그 유의성을 검증하였다. 각 모형에 따른 성분들의 반응은 response surface plot과 trace plot(Raymond HM 1995)을 이용하여 분석하였다.
모든 실험의 설계, 데이터 분석 및 최적화는 Design Expert 7(Stat-Easy Co., Minneapolis, MN, USA)를 사용하였고, Mixture design 중 D-optimal design(Myers RH와 Montgomery DC 1995)에 따라 설계하였다.
설정된 실험계획 속에서 성분들 간의 상호작용을 알아보기 위해서 quadratic design model을 적용하였다. 통계 결과는 regression model을 나타내는 coefficient 값(Cornell JA 1990)들에 근거하여 계산되어졌고, linear와 canonical 형태의 quadratic model은 modified least square regression에 의해 만들어졌다.
스펀지 케이크의 부피는 종자치환법(Cambell AM 등 1979)을 이용하여 5회 반복 측정하여 평균값으로 하였다.
, UK)를 사용하여 50%의 변형율로 two-bite compression test를 이용하여 조직감을 측정하였다. 시료 측정 후 얻어진 force and time graph로 부터 경도(hardness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)의 TPA(texture profile analysis) 특성치를 Bourne MC(1978)의 분류법에 따라 분석하였다. 모든 측정은 10회 이상 반복하였고 데이터 분석은 average curve를 사용하였다.
최적화 접근은 Derringer G와 Suich R(1980)을 근원으로 하여 발전시킨 방법을 사용하였다. 독립변수인 설탕은 최소로, 대나무잎 가루와 기름 첨가율은 최대로, 그 때의 비중, 적색도, 경도는 최소로, 비중, 부피, 명도, 황색도, 관능검사의 모든 항목은 최대의 값이 되도록 설정하여 모델화에 의해 결정된 반응식을 이용하여 만족하는 수치점(numerical point)을 예측하였다(Table 5).
설정된 실험계획 속에서 성분들 간의 상호작용을 알아보기 위해서 quadratic design model을 적용하였다. 통계 결과는 regression model을 나타내는 coefficient 값(Cornell JA 1990)들에 근거하여 계산되어졌고, linear와 canonical 형태의 quadratic model은 modified least square regression에 의해 만들어졌다. 이때 full quadratic model은 stepwise regression방법(α=0.
성능/효과
스펀지 케이크의 품질에 영향을 줄 수 있는 설탕, 대나무잎 가루, 기름 첨가율을 독립변수로 설정하였고, 예비실험을 거쳐 설탕 110～129%, 대나무잎 가루 3～8%, 기름 10～25%의 범위에서 혼합물 실험계획법(mixture design) 중 D-optimal design을 이용하였다. 각 조건별 실험결과를 모델링화 하여 F-test를 통해 유의성을 검증한 결과 비중, 부피, 색도는 linear 모델로 결정되었고, 점도, 경도, 관능검사의 모든 항목은 quadratic 모델로 결정되었다. 모델의 적합성을 분석한 결과 모든 항목에서 probability가 모두 0.
반응표면과 trace plot의 결과 대나무잎 가루 첨가량율이 높을수록 명도는 낮고, 적색도와 황색도는 높았고, 경도는 대나무잎 가루 첨가율이 증가할수록 케이크의 부드러움이 저하되었다. 관능검사 결과에서도 대나무잎 가루에 의하여 많은 영향을 받았으며, 적정 수준 이상의 설탕, 대나무잎 가루와 기름을 첨가할 경우에는 좋아하지 않음을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합하여 대나무잎 가루를 첨가한 스펀지 케이크의 최적 재료 혼합비율을 설정한 결과 수치 최적화에서는 예측된 최적값은 설탕 118.
그 결과 반죽의 비중은 0.53, 점도는 46002.8 cP · s이었고, 케이크의 부피 1205.0 mL, 색도 중 명도는 61.7, 적색도-6.7, 황색도 36.4, 경도는 338.6 g으로 최적화 프로그램으로 예측한 결과와 유사한 값을 보였다(Table 6).
부드러운 정도를 텍스쳐 결과와 비교해 볼 때 너무 과도하게 부드러운 케이크보다는 적당하게 부드러움을 유지하는 정도의 케이크를 더 좋아하는 것으로 나타났다. 또한 대나무잎 가루의 강한 색, 향으로 인하여 과도하게 첨가하는 것은 바람직하지 않음을 알 수 있었다.
0001로 모델의 적합성이 인정되었다. 또한 적합결여검증의 probabi 명도, 적색도, 황색도 모두 linear 모델이 선택되었고, probability는 각각 0.0001, 0.0001, 0.0007, 0.0001로 모델의 적합성이 인정되었다. 또한 적합결여검증의 probability도 각각 0.
0001로 모델의 적합성이 인정되었다. 또한 적합결여검증의 probability도 각각 0.00193, 0.00091, 0.0042, 0.0039로 모두 5% 이내의 유의차를 보여 모델의 적합성이 인정되었다(Table 4). 선택된 모델에 대한 반응표면와 trace plot에서 설탕 첨가율(A-A선)과 기름 첨가율(C-C선)이 증가할수록 명도(Fig.
각 조건별 실험결과를 모델링화 하여 F-test를 통해 유의성을 검증한 결과 비중, 부피, 색도는 linear 모델로 결정되었고, 점도, 경도, 관능검사의 모든 항목은 quadratic 모델로 결정되었다. 모델의 적합성을 분석한 결과 모든 항목에서 probability가 모두 0.05% 이내에서 유의성을 보여 모델로서 적합함이 인정되었고, 적합결여검증(lack of fit)에서도 유의성이 인정되어 모델의 적합성이 인정되었다. 반응표면과 trace plot의 결과 대나무잎 가루 첨가량율이 높을수록 명도는 낮고, 적색도와 황색도는 높았고, 경도는 대나무잎 가루 첨가율이 증가할수록 케이크의 부드러움이 저하되었다.
05% 이내에서 유의성을 보여 모델로서 적합함이 인정되었고, 적합결여검증(lack of fit)에서도 유의성이 인정되어 모델의 적합성이 인정되었다. 반응표면과 trace plot의 결과 대나무잎 가루 첨가량율이 높을수록 명도는 낮고, 적색도와 황색도는 높았고, 경도는 대나무잎 가루 첨가율이 증가할수록 케이크의 부드러움이 저하되었다. 관능검사 결과에서도 대나무잎 가루에 의하여 많은 영향을 받았으며, 적정 수준 이상의 설탕, 대나무잎 가루와 기름을 첨가할 경우에는 좋아하지 않음을 알 수 있었다.
최종 부피는 반죽 시 형성된 기포가 구운 후까지 안정하게 잘 유지가 되어야 하며 거품의 안정성은 점도가 높을수록 유리한 것으로 알려져 있고, 비중이 적을수록 기포 함유 정도가 높아져 구운 후의 부피가 증가한다고 하였다(Miller RA와 Hoseney RC 1993). 본 실험의 비중, 점도, 부피의 결과를 종합해 보면 비중이 낮고 점성이 클수록 부피가 크게 나타난 것을 알 수 있었다.
밀가루 반죽에서 지방의 가장 중요한 역할은 밀가루 입자를 둘러쌈으로써 서로 부착되지 못하게 분리시켜 글루텐의 형성을 억제하기 때문에 반죽이 부드럽게 된다고 하였다(장명숙 2007). 본 연구의 결과에서도 기름의 첨가량이 증가할수록 경도가 감소하여 부드러움이 증가하는 것을 알 수 있었다.
9～13)에서 보면 설탕첨가율 (A-A선), 대나무잎 가루첨가율(B-B선), 기름첨가율(C-C선)이 증할수록 점수가 높아지다가 최대값을 보인 후 감소하였다. 부드러운 정도를 텍스쳐 결과와 비교해 볼 때 너무 과도하게 부드러운 케이크보다는 적당하게 부드러움을 유지하는 정도의 케이크를 더 좋아하는 것으로 나타났다. 또한 대나무잎 가루의 강한 색, 향으로 인하여 과도하게 첨가하는 것은 바람직하지 않음을 알 수 있었다.
부피는 14개의 처리구에서 1,010～1,315 mL의 범위를 보였고(Table 3), 설탕 121.95%, 대나무잎 가루 5.65%, 기름 14.40% 첨가하였을 때 최대값을 보였고, 각 설정된 조건에서 설탕 첨가량이 많고 대나무잎 가루 첨가량이 적은 처리구에서 높은 값을 보였다.
색, 냄새, 맛, 부드러운 정도와 전반적인 기호도의 모든 항목에서 quadratic 모델로 결정되었고, probability는 각각 0.0015, 0.0051, 0.0220, 0.0029, 0.0042로 모델의 적합성이 인정되었고, 적합결여검증의 결과에서도 모두 5% 이내의 유의성을 보여 모델의 적합함이 인정되었다.
색도 측정 결과 명도(L) 49.49～66.96, 적색도(a) -5.16～-9.08, 황색도(a) 34.36～38.68, 총색차(ΔE) 48.02～68.04 범위의 값을 보였다(Table 3).
선택된 모델에 대한 반응표면과 trace plot(Fig. 3)에서 설탕 첨가율(A-A선)이 증가할수록, 기름 첨가율(C-C선)이 감소할수록 점도는 증가하는 경향을 보였고, 대나무잎 가루 첨가율(B-B선)이 증가할수록 점도가 증가하다 최대값을 보인 후 감소하였다.
0039로 모두 5% 이내의 유의차를 보여 모델의 적합성이 인정되었다(Table 4). 선택된 모델에 대한 반응표면와 trace plot에서 설탕 첨가율(A-A선)과 기름 첨가율(C-C선)이 증가할수록 명도(Fig. 5)는 높아지고 적색도(Fig. 6)와 황색도(Fig. 7)는 낮아졌으며, 대나무잎 가루첨가율(B-B선)은 증가할수록 명도는 낮아지고 적색도와 황색도는 증가하는 결과를 나타내었다. Table 4의 회귀식에서 나타난 계수들 살펴본 결과 적색도와 황색도에 가장 큰 영향을 주는 인자는 대나무잎 가루이었다.
14개의 실험점으로 만든 대나무잎 가루 첨가 스펀지 케이크의 부피의 결과는 Table 3과 같다. 설탕 121.95%, 대나무잎 가루 5.65%, 기름 14.40% 혼합하였을 때 가장 낮은 값을 보였고, 각 조건에 따라 0.40～0.53의 범위의 결과를 보였다. 스펀지 케이크의 일반적인 비중은 0.
설정된 반응별로 모델링화하여 F-test를 통해 유의성을 검증한 결과와 독립변수가 비중에 미치는 효과를 살펴보기 위한 회귀식은 Table 4와 같다. 설탕, 대나무잎 가루, 기름 첨가율이 서로 상호작용 없이 각각 독립적으로 작용하는 linear 모델이 선택되었고, 0.0004의 probability로 5% 이내의 높은 유의성을 보여 모델의 성립을 보여주었다. 또한 적합결여검증(lack of fit)의 probability 역시 0.
독립변수인 설탕은 최소로, 대나무잎 가루와 기름 첨가율은 최대로, 그 때의 비중, 적색도, 경도는 최소로, 비중, 부피, 명도, 황색도, 관능검사의 모든 항목은 최대의 값이 되도록 설정하여 모델화에 의해 결정된 반응식을 이용하여 만족하는 수치점(numerical point)을 예측하였다(Table 5). 예측된 최적값은 설탕 118.5%, 대나무잎 가루 5.4%, 기름 18.2%이었다. 수치적 최적화(numerical optimization)와 달리 각 반응 모형 그래프의 중첩되는 부분을 이용한 모형적 최적화(graphical optimization)는 Fig.
관능검사 결과에서도 대나무잎 가루에 의하여 많은 영향을 받았으며, 적정 수준 이상의 설탕, 대나무잎 가루와 기름을 첨가할 경우에는 좋아하지 않음을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합하여 대나무잎 가루를 첨가한 스펀지 케이크의 최적 재료 혼합비율을 설정한 결과 수치 최적화에서는 예측된 최적값은 설탕 118.5%, 대나무잎 가루 5.4%, 기름 18.2%이었다. 이를 바탕으로 기능성이 높은 대나무잎 가루를 스펀지 케이크 제조에 이용 가능하며, 기능성 스펀지 케이크의 산업화도 가능할 것으로 기대된다.
최대 점도는 48817 cP · s로써 설탕 121.95%, 대나무잎 가루 5.65%, 기름 14.40% 혼합하였을 때로 나타났다.
40% 혼합하였을 때로 나타났다. 회귀식을 살펴 본 결과 quadratic 모델이 선택되었고, probability는 0.048로, 적합결여검증의 probability는 0.0351로 모두 5% 이내의 유의차를 보여주어 모델로서의 적합성이 인정되었다.
회귀식의 계수들을 살펴본 결과 대나무잎 가루와 기름의 교호작용이 가장 영향을 많이 주는 것으로 나타났고, 다음으로 설탕과 대나무잎 가루가 서로 함께 작용하였을 영향을 많이 주는 것을 알 수 있었다(Table 4).
후속연구
2%이었다. 이를 바탕으로 기능성이 높은 대나무잎 가루를 스펀지 케이크 제조에 이용 가능하며, 기능성 스펀지 케이크의 산업화도 가능할 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
케이크의 품질을 결정하는 요인은?
케이크의 품질은 원재료와 부재료의 적합성, 배합비의 균형성, 혼합방법 및 굽기 과정의 적정성에 따라 결정되며(김성곤 등 1999), 첨가되는 부재료에 의해서도 영향을 받게 된다(Lee SW와 Kang CS 2005). 첨가되는 재료 중 특히, 설탕은 기본적인 단맛을 제공하고 전분의 노화를 지연시켜주며 크림 형성 시 거품을 잘 일게 해 줄뿐 아니라 거품을 오래 보전시켜 주는 역할을 하므로 중요하다(Jeong CH와 Shim KH 2004, Jeon ER와 Park ID 2006).
대나무잎 가루를 스펀지 케이크에 첨가하였을 때의 최적 재료의 혼합 비율을 찾기 위해 사용한 방법은?
본 연구는 항산화성, 항균성 등이 높은 대나무잎 가루를 스펀지 케이크에 첨가하였을 때의 최적 재료의 혼합 비율을 찾고자 하였다. 스펀지 케이크의 품질에 영향을 줄 수 있는 설탕, 대나무잎 가루, 기름 첨가율을 독립변수로 설정하였고, 예비실험을 거쳐 설탕 110～129%, 대나무잎 가루 3～8%, 기름 10～25%의 범위에서 혼합물 실험계획법(mixture design) 중 D-optimal design을 이용하였다. 각 조건별 실험결과를 모델링화 하여 F-test를 통해 유의성을 검증한 결과 비중, 부피, 색도는 linear 모델로 결정되었고, 점도, 경도, 관능검사의 모든 항목은 quadratic 모델로 결정되었다.
케이크 품질에서 설탕의 역할은?
케이크의 품질은 원재료와 부재료의 적합성, 배합비의 균형성, 혼합방법 및 굽기 과정의 적정성에 따라 결정되며(김성곤 등 1999), 첨가되는 부재료에 의해서도 영향을 받게 된다(Lee SW와 Kang CS 2005). 첨가되는 재료 중 특히, 설탕은 기본적인 단맛을 제공하고 전분의 노화를 지연시켜주며 크림 형성 시 거품을 잘 일게 해 줄뿐 아니라 거품을 오래 보전시켜 주는 역할을 하므로 중요하다(Jeong CH와 Shim KH 2004, Jeon ER와 Park ID 2006). 유지는 텍스쳐의 개선을 위하여 중요한 재료인데 버터를 녹여 첨가하기도 하며, 최근 버터 대신 식용유를 사용하기도 한다.
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