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문제 정의
- 본 연구에서는 천연 기능성 소재인 브로콜리의 이용성 증진을 목적으로 브로콜리 분말을 0, 3, 6, 9, 12%로 첨가하여 설기떡을 제조한 후 저장하면서 설기떡의 품질 변화 관찰 및 관능평가를 실시하여 건강기능성 설기떡을 개발하는데 기초 자료로 사용하고자 한다.
가설 설정
- 3) Values within a column with different superscripts are significantly different at p<0.05.
제안 방법
- , Model TAXT-2, London, UK)를 사용하여 측정하였으며, 분석조건은 Table 2와 같다. TPA(Texture Profile Analysis)분석을 통하여 각 시료의 견고성(Hardness), 응집성(Cohesiveness), 점착성(Gumminess), 씹힘성(Chewiness), 부서짐성(Fracturability), 부착성(Adhesiveness) 및 탄성(Springiness)을 각각 3회 반복 측정하였다.
- 관능검사 경험이 있는 식품영양과 학생 10명을 패널로 선정하여 실험의 목적을 설명하고 훈련한 다음 정량적 묘사분석(quantitative descriptive analysis, QDA)으로 실시하였다(Kim 등 1997). 관능검사에 사용된 항목으로는 색(Color), 향미(Flavor), 씹힙성(Chewiness), 부드러운 정도(Softness), 전체적인 기호도(Overall acceptability)를 평가하였으며, 각 특성 강도는 7점 척도법으로 7점은 ‘가장 좋다’, 1점은 ‘가장 싫다’를 사용하여 측정하였다.
- 관능검사에 사용된 항목으로는 색(Color), 향미(Flavor), 씹힙성(Chewiness), 부드러운 정도(Softness), 전체적인 기호도(Overall acceptability)를 평가하였으며, 각 특성 강도는 7점 척도법으로 7점은 ‘가장 좋다’, 1점은 ‘가장 싫다’를 사용하여 측정하였다.
- 브로콜리 분말을 각각 0, 3, 6, 9, 12%의 비율로 첨가한 설기떡을 제조하여 첨가량에 따른 수분함량, 색, 기계적 물성, 호화 특성을 측정하고 관능검사를 실시하여 품질 특성의 변화를 살펴보았다. 수분함량은 브로콜리 분말을 첨가할수록 증가하는 경향이었으며 저장기간 동안 감소하였고 control이 첨가군들에 비해 보다 급격한 감소를 보였다.
- 설기떡의 조직감은 제조한 후 1시간 방치한 시료와 polyethylene film으로 밀봉하여 20±1℃에서 72시간 동안 저장하면서 24시간 간격으로 Texture Analyzer(Stable Micro System Ltd., Model TAXT-2, London, UK)를 사용하여 측정하였으며, 분석조건은 Table 2와 같다.
- 5℃/min의 속도로 95℃까지 가열한 후 15분간 유지시킨 다음 다시 50℃까지 동일한 속도로 냉각하였다. 시료의 함량별 아밀로그램 특성인 initial pasting temperature, peak viscosity, hot paste viscosity, breakdown, setback 등을 측정하였다.
- 2 mM BHT를 혼합한 용액 6 ㎖를 첨가하여 분산시키고 25℃ 항온수조에서 15분 방치한 후 강하게 균질화하였다. 이것을 4℃, 5,000 rpm에서 10분간 원심분리한 후 아래층을 분리하여 질소로 액체를 증발시키고 1 ㎖의 HPLC buffer에 용해시켜 syringe filter로 여과한 다음 10 ㎕를 HPLC에 주입하여 분석하였다. HPLC 분석조건은 UV detector 450㎚, symmetry C18 column(3.
- 제조한 설기떡을 밀봉하여 20±1℃에서 72시간 동안 저장하면서 24시간 간격으로 수분함량을 측정하였다.
- 1에 나타내었다. 찜기(Younggu Ltd., Steamer-25, Seoul, Korea)의 steam tank에 5 ℓ의 물을 넣고 원통의 시루에 증기가 통과할 수 있는 천을 깔고 격자 틀을 놓았다. 틀 안에 시료를 넣은 뒤 뚜껑을 덮고 김이 오르는 찜기에 올려서 20분간 강한 불로 찌고 약한 불로 5분간 뜸을 들였다.
- 수분함량은 Microwave Moisture/Solids Analyzer(LAB WAVE 9000, WI, USA)를 이용하여 가열건조 중량 측정법으로 수행하였다. 측정 전에 0점을 조절하고 설정온도를 230℃(이때 시료에 조사되는 온도 105℃)로 입력하고 준비된 2.0～3.0 g의 시료를 cell에 올려놓고 3회 반복 측정하였다.
대상 데이터
- 제조하여 1시간 방치한 설기떡의 색은 색도계(CR-200, Minolta, Tokyo, Japan)를 사용하여 Hunter L(Lightness), a(Redness), b(Yellowness)값으로 표시하였다. 백색표준판(L=97.75, a=0.49, b=+1.96)을 사용하여 색도계를 보정한 후 색 측정에 이용하였다. Total color difference(ΔE)는 다음과 같이 산출하였고 각 시료당 3회 반복 측정하였다.
- 본 실험에 사용한 멥쌀은 경기도 김포군에서 2008년에 수확한 것을 사용하였다. 각각의 쌀을 씻어 수침 후 물기를 제거하고 가루로 만들어 polyethylene bag으로 포장하여 －21±3℃ 냉동고(LG, CA-A17ABZ, Suwon, Korea)에서 보관하면서 사용하였다.
- 설탕은 정백당(제일제당), 소금은 95% 정제염(한주 꽃소금)을 사용하였다. 브로콜리는 전라남도 화순군의 (주)유기마켓에서 분말형태로 구입하였고 그 외 측정에 이용된 모든 시약은 특급시약(Sigma Co., St. Louis, MO, USA)을 사용하였다.
- 각각의 쌀을 씻어 수침 후 물기를 제거하고 가루로 만들어 polyethylene bag으로 포장하여 －21±3℃ 냉동고(LG, CA-A17ABZ, Suwon, Korea)에서 보관하면서 사용하였다. 설탕은 정백당(제일제당), 소금은 95% 정제염(한주 꽃소금)을 사용하였다. 브로콜리는 전라남도 화순군의 (주)유기마켓에서 분말형태로 구입하였고 그 외 측정에 이용된 모든 시약은 특급시약(Sigma Co.
데이터처리
- 실험결과는 SAS(Statistical Analysis System, version 8.12) program을 이용하여 분산분석(analysis of variance, ANOVA)을 실시하고 Duncan의 다중범위검정법(Duncan's multiple range test)으로 각 시료 간의 유의차를 5% 수준에서 검증하였다(Lee 등 1998).
이론/모형
- 브로콜리를 첨가한 설기떡의 재료 배합비는 Jeong HS(2004)의 방법에 따라 Table 1에, 제조 방법은 Fig. 1에 나타내었다. 찜기(Younggu Ltd.
- 제조한 설기떡을 밀봉하여 20±1℃에서 72시간 동안 저장하면서 24시간 간격으로 수분함량을 측정하였다. 수분함량은 Microwave Moisture/Solids Analyzer(LAB WAVE 9000, WI, USA)를 이용하여 가열건조 중량 측정법으로 수행하였다. 측정 전에 0점을 조절하고 설정온도를 230℃(이때 시료에 조사되는 온도 105℃)로 입력하고 준비된 2.
- 일반성분 분석은 AOAC(1980) 방법에 따라 행하였다. 즉 수분은 105℃ 상압가열건조법으로, 탄수화물은 Somogyi 변법으로, 조단백질은 Micro Kjeldahl 질소정량법으로, 조지방은 Soxhlet 추출법으로, 조회분은 550℃ 직접회화법으로 정량하였다.
- 일반성분 분석은 AOAC(1980) 방법에 따라 행하였다. 즉 수분은 105℃ 상압가열건조법으로, 탄수화물은 Somogyi 변법으로, 조단백질은 Micro Kjeldahl 질소정량법으로, 조지방은 Soxhlet 추출법으로, 조회분은 550℃ 직접회화법으로 정량하였다.
- 호화 특성은 Kim & Lee(1998)의 방법에 따라 Brabender Visco Amylograph(Brabender OHG, Germany)를 사용하여 측정하였다.
성능/효과
- 경도(Hardness)는 제조 당일 control이 가장 높았고 브로콜리 분말이 첨가될수록 경도는 점점 낮아지면서 유의적인 차이를 보였다. 3일간 저장하는 동안에도 control의 경도는 급격히 증가하였고 브로콜리 분말을 첨가한 설기떡들은 control에 비해 경도가 낮게 나타나 부드러운 조직감을 나타내었다. 이는 모든 재료의 첨가량이 증가할수록 경도도 증가함을 보였다고 보고한 솔설기떡(Han & Lee 2002) 및 신선초 설기떡(Cha 등 2005)의 결과와는 다른 경향이었다.
- 기계적 물성 측정 결과에서는 경도, 씹힘성, 점착성, 부착성 및 부서짐성이 브로콜리 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 저장 전 기간을 통해 대체로 덜 단단해짐으로써 노화를 지연시켰다고 생각된다. Amylograph에 의한 호화 특성에서 브로콜리 첨가 시료와 control은 거의 유사한 결과를 보였는데 호화액의 안정성을 나타내는 break down에서는 control보다 B-9이 높게 나타났고, 노화도를 설명해 주는 점도를 나타내는 setback에서는 control보다 B-9이 낮은 수치를 보여 노화지연의 결과를 확인할 수 있었다. 설기떡의 향미, 색, 부드러운 정도, 씹힘성 등의 전반적인 품질에 대한 관능검사결과는 브로콜리 첨가 설기떡이 control에 비해 대체로 선호도가 높았다.
- 브로콜리 분말 첨가비율과 저장기간에 따른 설기떡의 물성 측정 결과는 Table 6과 같다. 경도(Hardness)는 제조 당일 control이 가장 높았고 브로콜리 분말이 첨가될수록 경도는 점점 낮아지면서 유의적인 차이를 보였다. 3일간 저장하는 동안에도 control의 경도는 급격히 증가하였고 브로콜리 분말을 첨가한 설기떡들은 control에 비해 경도가 낮게 나타나 부드러운 조직감을 나타내었다.
- 색도 측정 결과는 브로콜리 분말 첨가량이 많아질수록 명도(L값)는 낮아지고, 적색도(a값)와 황색도(b값)는 증가하여 전체적인 색은 짙어졌다. 기계적 물성 측정 결과에서는 경도, 씹힘성, 점착성, 부착성 및 부서짐성이 브로콜리 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 저장 전 기간을 통해 대체로 덜 단단해짐으로써 노화를 지연시켰다고 생각된다. Amylograph에 의한 호화 특성에서 브로콜리 첨가 시료와 control은 거의 유사한 결과를 보였는데 호화액의 안정성을 나타내는 break down에서는 control보다 B-9이 높게 나타났고, 노화도를 설명해 주는 점도를 나타내는 setback에서는 control보다 B-9이 낮은 수치를 보여 노화지연의 결과를 확인할 수 있었다.
- 제조된 설기떡의 색을 측정한 결과는 Table 5에 나타내었다. 명도를 나타내는 L값은 control이 가장 높은 값을 보여 가장 밝았으며, 황색도를 나타내는 b값은 control이 가장 낮게 나타났고 브로콜리 분말의 첨가량이 증가할수록 설기떡의 색은 어두워지는 경향이었으며 모든 시료 간에는 유의적인 차이를 보였다. 적색도를 나타내는 a값은 브로콜리 분말을 첨가할수록 증가하였고 전체적인 색도(ΔE)도 짙어짐을 보였다.
- 실험 결과 브로콜리 분말 첨가량의 증가가 설기떡의 응집성에 영향을 주지 않는 것으로 나타나, 브로콜리 분말이 설기떡 내부의 조직을 치밀하게 하고 결합력을 유지시키는데는 효과가 미약한 것으로 생각된다. 부착성(Adhesiveness)은 제조 직후 브로콜리 분말 첨가 설기떡이 control보다 유의적으로 낮은 값을 보였고 저장 동안에는 모두 증가하였다. 특히 저장 1일째는 모든 설기떡의 부착성이 급격히 증가하여 더 찰진 조직감을 보였다.
- 4%로 나타나 상용하는 일반 쌀의 성분(Kum 등 1995)과 유사하였다. 브로콜리 분말의 수분과 탄수화물 함량은 각각 10.6%, 49.5%로 나타났다. 단백질과 지방 함량은 각각 28.
- 씹힘성은 control에 비해 B-3와 B-6이 가장 높은 점수를 얻어 부드러운 질감을 나타냈고, B-9과 control은 낮은 점수를 얻어 설기떡에 적당하지 않는 쫄깃 거림이 생겼다고 판단되었다. 브로콜리 첨가 설기떡의 전반적인 기호도는 색이 진하지 않고 향도 적당히 나는 B-3, B-6이 가장 바람직하다고 평가되었다. 이와 같은 결과로 B-3와 B-6은 응집성이 적당하여 부드러우면서도 말랑말랑한 질감을 나타내는 설기떡으로 생각된다.
- 2와 같다. 색(Color)을 제외한 대부분의 항목에 대하여 control과 브로콜리 분말 첨가 설기떡 사이에는 유의적인 차이가 나타났고 브로콜리 분말 첨가량이 증가할수록 향미(Flavor), 부드러운 정도(Softness), 씹힙성(Chewiness), 전체적인 기호도(Overall acceptability)는 바람직한 반면 색은 바람직하지 못한 결과를 보였다. 색은 B-3가 6.
- 수분함량은 브로콜리 분말을 첨가할수록 증가하는 경향이었으며 저장기간 동안 감소하였고 control이 첨가군들에 비해 보다 급격한 감소를 보였다. 색도 측정 결과는 브로콜리 분말 첨가량이 많아질수록 명도(L값)는 낮아지고, 적색도(a값)와 황색도(b값)는 증가하여 전체적인 색은 짙어졌다. 기계적 물성 측정 결과에서는 경도, 씹힘성, 점착성, 부착성 및 부서짐성이 브로콜리 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 저장 전 기간을 통해 대체로 덜 단단해짐으로써 노화를 지연시켰다고 생각된다.
- Amylograph에 의한 호화 특성에서 브로콜리 첨가 시료와 control은 거의 유사한 결과를 보였는데 호화액의 안정성을 나타내는 break down에서는 control보다 B-9이 높게 나타났고, 노화도를 설명해 주는 점도를 나타내는 setback에서는 control보다 B-9이 낮은 수치를 보여 노화지연의 결과를 확인할 수 있었다. 설기떡의 향미, 색, 부드러운 정도, 씹힘성 등의 전반적인 품질에 대한 관능검사결과는 브로콜리 첨가 설기떡이 control에 비해 대체로 선호도가 높았다. 이상의 결과로 볼 때 설기떡에 브로콜리 분말을 이용하는 것이 가능함을 알 수 있었고, 브로콜리 분말은 설기떡 제조 시에 3.
- 브로콜리 분말을 각각 0, 3, 6, 9, 12%의 비율로 첨가한 설기떡을 제조하여 첨가량에 따른 수분함량, 색, 기계적 물성, 호화 특성을 측정하고 관능검사를 실시하여 품질 특성의 변화를 살펴보았다. 수분함량은 브로콜리 분말을 첨가할수록 증가하는 경향이었으며 저장기간 동안 감소하였고 control이 첨가군들에 비해 보다 급격한 감소를 보였다. 색도 측정 결과는 브로콜리 분말 첨가량이 많아질수록 명도(L값)는 낮아지고, 적색도(a값)와 황색도(b값)는 증가하여 전체적인 색은 짙어졌다.
- 응집성(Cohesiveness)은 제조 직후 control이 브로콜리 분말 첨가 설기떡에 비해 약간 높은 값을 나타내었고, 저장기간이 길어질수록 모든 설기떡에서는 응집성이 감소하였다. 실험 결과 브로콜리 분말 첨가량의 증가가 설기떡의 응집성에 영향을 주지 않는 것으로 나타나, 브로콜리 분말이 설기떡 내부의 조직을 치밀하게 하고 결합력을 유지시키는데는 효과가 미약한 것으로 생각된다. 부착성(Adhesiveness)은 제조 직후 브로콜리 분말 첨가 설기떡이 control보다 유의적으로 낮은 값을 보였고 저장 동안에는 모두 증가하였다.
- 이는 본 실험의 떡이 백색의 백설기가 아닌 설기떡 자체이므로 control보다 약간 짙은색의 설기떡이 오히려 기호도가 높은 반면 9% 이상의 첨가 설기떡은 색이 지나치게 짙어지기 때문인 것으로 간주된다. 씹을수록 느껴지는 고소한 맛과 향은 control보다 B-3와 B-6이 유의적으로 좋게 평가되었지만, B-9과 B-12의 경우 오히려 향미에 대한 기호도가 낮아지는 것을 알 수 있었다. 이는 설기떡에 클로렐라를 첨가시키면 색을 좋게 하지만 향미에 대한 기호도를 떨어뜨리기 때문에 1% 이상을 첨가할 수 없다고 보고한 Park 등(2002)의 결과와 유사한 반면 연잎가루 첨가량이 많을수록 설기떡의 향미 평가가 높게 나타났다고 보고한 Yoon SJ (2007)의 결과와는 다름을 보였다.
- 이는 가루녹차를 첨가함에 따라 점착성은 감소한다고 한 Hong 등(1999)의 보고와 유사한 결과였다. 응집성(Cohesiveness)은 제조 직후 control이 브로콜리 분말 첨가 설기떡에 비해 약간 높은 값을 나타내었고, 저장기간이 길어질수록 모든 설기떡에서는 응집성이 감소하였다. 실험 결과 브로콜리 분말 첨가량의 증가가 설기떡의 응집성에 영향을 주지 않는 것으로 나타나, 브로콜리 분말이 설기떡 내부의 조직을 치밀하게 하고 결합력을 유지시키는데는 효과가 미약한 것으로 생각된다.
- 설기떡의 향미, 색, 부드러운 정도, 씹힘성 등의 전반적인 품질에 대한 관능검사결과는 브로콜리 첨가 설기떡이 control에 비해 대체로 선호도가 높았다. 이상의 결과로 볼 때 설기떡에 브로콜리 분말을 이용하는 것이 가능함을 알 수 있었고, 브로콜리 분말은 설기떡 제조 시에 3.0～6.0% 정도 첨가할 경우 맛과 기능성을 높일 수 있다고 사료된다.
- 부서짐성(Fracturability)은 제조 당일 control의 값이 높은데 비해 브로콜리 분말 첨가량이 증가할수록 낮아짐을 보여 브로콜리 첨가 설기떡이 control보다 더 부드러운 조직감을 나타내는 것이라고 생각된다. 저장기간 동안에는 모든 설기떡에서 증가함을 보였는데, 이는 경도가 증가함에 따라서 부서짐성도 증가한다는 것을 알 수 있었다.
- 제조 직후 점착성(Gumminess)은 유의성이 크게 나타나지 않았으나 B-9, B-12가 좀 낮은 편이었다. 저장하는 동안에는 모든 시료가 경시적으로 점착성이 증가하였으나 브로콜리 분말 첨가량이 증가할수록 점착성의 증가량은 유의적으로 낮은 값을 보여주었고 각각의 설기떡 간에도 유의적인 차이를 나타냈다. 이는 가루녹차를 첨가함에 따라 점착성은 감소한다고 한 Hong 등(1999)의 보고와 유사한 결과였다.
- 적색도를 나타내는 a값은 브로콜리 분말을 첨가할수록 증가하였고 전체적인 색도(ΔE)도 짙어짐을 보였다.
후속연구
- 브로콜리가 항산화작용을 가진 ascorbic acid와 β-carotene을 다량 함유하고 있기 때문에 항산화성과 항균성을 나타낸다는 보고(Kim 등 1997; Lee 등 1997; Matusheski 등 2004)와 본 실험의 결과는 유사하였다. 따라서 브로콜리를 기능성 재료로 식품에 이용한다면 노화 예방에도 좋은 효과를 볼 수 있을 뿐만 아니라 고령화 사회에 진입한 우리나라 실정을 감안하여 노인을 위한 식품 개발에 이용할 수 있을 것이라고 사료된다.
- 이에 따라 예방의학 차원의 건강식품에 대한 관심이 높아지고 기능성 식품 재료 이용에 대한 수요가 증가되면서 식이를 통한 질병의 예방과 치료의 중요성이 강조되고 있다(Kang & Kim 2001). 따라서 식품성분이 갖는 생리활성 기능을 충분히 발현하도록 제조한 기능성 식품은 건강 증진 및 질병 예방의 좋은 수단이 될 것이므로 기대되는 천연 기능성 식품 재료에 대한 연구는 필요할 것이다.
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