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문제 정의
- 본 연구에서는 분말화 된 가자의 일정량을 식빵 제조 시대체분으로 2%, 4%, 6% 첨가하여 제조된 식빵의 품질 변화와 관능적 특성을 조사하여 건강 기능성이 강화된 가자 분말 첨가 빵 제품의 최적 배합 비율을 찾고자 하였다.
제안 방법
- 가자 분말 첨가 빵의 색도는 실온에서 빵을 냉각 후 색차계(Minolta CR-200, Japan)를 이용하여 L(명도), a(적색도), b(황색도)값을 5회 반복 측정하여 그 평균값으로 표시하였다. 이 때 표준백판의 L, a, b값은 각각 98.
- 가자 분말을 소맥분의 2, 4, 6%(w/w)의 비율로 대체하여 충분히 혼합한 후 모든 재료를 믹서(Woosung Co., Korea)에 넣어 반죽 온도를 27±1℃로 유지하면서 1단에서 3분 혼합하여 수화시킨 후, 2단으로 5분 반죽하다가 클린업 단계에서 마가린을 첨가하고 3단에서 15분 반죽하였다.
- 관능검사는 훈련된 15명의 panel에게 외관, 외부와 내부 색, 맛, 조직감, 향, 전반적인 기호도의 7가지 항목을 9점 척도법(nine point hedonic scale method)으로 1점(대단히 나쁘다)에서 9점(대단히 좋다)까지의 점수를 사용하여 평가하였다.
- 다음 450 g씩 분할하여 둥글리기 후 20분간 중간발효를 행하였으며, 밀대를 사용하여 성형한 후 식빵용 팬(195×90×95 mm)에 넣어 38±1℃, 습도 85～90%의 발효기에서 55분간 2차 발효를 행하였다.
- 대조구와 가자 빵을 포함한 식빵을 빵의 양 끝 껍질부분에서 2 cm 안쪽부분을 4등분으로 잘라내고 빵의 중심부분을 3×3×2 cm3의 크기로 잘라 rheometer(Sun COMPAC-100, Japan)의 mastification test에 의해 견고성(Hardness), 응집성(Cohesiveness), 탄력성(Springeness), 점착성(Gumminess), 파쇄성 (Brittleness)을 측정하였다.
- 생약재인 가자를 기능성 소재로서 식빵에 첨가하여 그 이용 가능성을 조사하기 위하여 가자 분말을 소맥분 1,000 g을 기준으로 2%, 4%, 6%(w/w)량 첨가하여 식빵을 제조하여 그 품질 변화를 측정하고 관능검사를 행하였다.
대상 데이터
- 반죽에 첨가한 가자 분말은 국내산 가자를 한약재상에서 구입하여 씨를 제거한 후 일주일간 음건하고 분쇄기(multi power mixer, Wonjin Co., Korea)로 분쇄하여 60 mesh 체로 걸러 사용하였다.
- 제빵용 재료는 소맥분(강력 1등급, 삼양사), 생이스트(오뚜기), 소금(꽃소금, 동광산업), 설탕(큐원 정백당, 삼양사), 분유(탈지분유, 서울우유), 마가린(삼강)을 사용하였다.
데이터처리
- 실험 결과는 SAS/STAT program(version 9.1)을 이용하여 분산 분석(Analysis of variance)하였고, Student Newman Keuls Test를 사용하여 p<0.05 수준에서 유의성을 검증하였다(SAS 2001).
이론/모형
- 가자 분말을 첨가한 식빵의 pH는 AOAC법(AOAC 1996)에 따라 빵 분쇄시료 10 g을 취하여 증류수 50 mL를 혼합한 후 homogenizer(MICCRA D-15, Germany)로 5분간 균질화하여 pH meter(PH-800ST, Sechang Co. Korea)를 사용하여 측정하였다.
- 빵 분쇄 시료 1 g을 취하여 105℃에서 상압가열 건조법을 이용하여 측정하였다.
- 식빵은 AACC법(AACC 2000)에 따라 직접 반죽법(straight dough method)으로 제조하였으며, 재료의 양은 강력분 100%, 설탕 12%, 소금 2%, 마가린 12%, 이스트 4%, 분유 2%, 물 55%의 비율로 제조하였다. 가자 분말을 소맥분의 2, 4, 6%(w/w)의 비율로 대체하여 충분히 혼합한 후 모든 재료를 믹서(Woosung Co.
성능/효과
- Loaf volume index(Table 1)는 대조구가 5.36, 가자 분말 첨가량이 증가할수록 비례적으로 감소하였으며, 2% 첨가시는 8.9%, 4% 첨가시는 11.2%, 6% 첨가시는 19.8% 감소되어 가자 분말 첨가율이 높아질수록 빵의 부피가 작아지는 결과를 나타내었다. 이러한 부피 감소는 가자 분말에 함유된 섬유질로 인하여 글루텐 막이 손상되거나 가자 분말 첨가량이 증가함에 따라 반죽 내 글루텐의 비율이 상대적으로 감소하여 반죽이 약화되어 가스 포막의 기밀도와 신전도가 떨어져 팽화력이 저하되는 글루텐 감소 효과(Chen et al 1982)에 의한 것이다.
- 가자 분말 첨가 빵의 pH를 측정한 결과, 대조구가 5.68, 가자 분말 2%, 4%, 6% 첨가구가 각각 5.44, 5.36, 5.30으로서 첨가량이 증가할수록 낮은 경향을 나타내었다. 식빵의 굽기 손실률은 가자분말 2% 첨가구는 19.
- 적색도와 황색도는 외부에서 가자 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며, 내부의 경우도 가자 분말 첨가량이 많아질수록 증가하는 것으로 나타났다. 가자 분말 첨가량을 달리하여 제조한 빵의 관능검사 결과 빵의 외관과 외부 색상에 대한 기호도는 대조구에 비해 가자 분말 2% 첨가구가 가장 높은 값을 나타내었으며, 내부 조직의 색상은 대조구나 2% 첨가구가 4～6% 첨가구에 비해 기호도가 높았다. 맛에 대한 기호도는 대조구가 6.
- 가자 분말 첨가량이 증가할수록 수분 함량은 대조구에 비해 높았으며, 특히 저장 7일째 가자 분말 6% 첨가구는 유의적 으로 높았다(p<0.05).
- 4% 감소하였으며, 가자 2～6% 처리구들은 약 8～10% 정도로 수분 감소량이 적은 결과로 나타났다. 가자 분말 첨가량이 증가할수록 수분 함량은 대조구에 비해 높았으며, 특히 저장 7일째 가자 분말 6% 첨가구는 유의적으로 높았다.
- 26점으로 유의적으로 감소하였다. 가자 빵 관능검사 결과에서 가자 분말 첨가량의 차이는 식빵의 관능적 특성에 상당한 영향을 주는 결과를 보였으며, 가자 분말 2% 첨가구가 외관, 외부 색상, 맛, 종합 선호도에서 높은 기호도를 나타내었다.
- 가자분말을 첨가한 빵의 조직감 변화에서 견고성(Hardness) 은 대조구가 1185.6으로 가장 낮았고, 6% 첨가구는 1732.1로서 대조구보다 유의적으로 높은 결과로 나타났다. 빵의 응집성(Cohesiveness)은 대조구가 60.
- 종합적인 선호도는 가자 분말 2% 첨가구에서 가장 높은 선호도를 보였고, 4%～6% 첨가 시 유의적으로 감소하였다. 관능검사 결과에서 가자 분말 2% 첨가구의 외관, 외부 색상, 맛, 종합 선호 도에서 기호도가 가장 높은 결과를 보였다.
- 굽기 손실율(Table 1)은 오븐에 넣기 전의 dough 중량과 오븐에서 꺼낸 후의 제품 중량의 차이로 산출하였는데, 대조 구의 굽기 손실률은 20.6%로 가장 높게 나타났으며, 가자 분말 첨가량이 증가할수록 굽기 손실율은 점점 감소하여 가자 분말 2% 첨가구는 19.4%, 4% 첨가 시 18.6%, 6% 첨가구는 18.4%로 나타났다. 굽기 손실률은 가자 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었는데, 이는 빵을 구울 때 발효 산물 중 휘발성 물질의 휘발과 가열에 의한 수분 증발로 일어나는 손실이 동충하초 분말의 첨가로 인해 감소 되었다(Juong et al 2008)는 결과와 유사하여 가자 분말 첨가가 휘발성 물질의 휘발과 수분 증발에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 파쇄성(Brittleness)도 가자 분말 첨가율의 증대에 따라 다소 감소하였으나 대조구와 가자 분말 첨가구들 간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 빵의 색도 변화에서 외부 명도는 가자 분말 첨가율이 높을수록 유의적으로 감소하였으며, 식빵 내부의 명도도 가자 분말 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 적색도와 황색도는 외부에서 가자 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며, 내부의 경우도 가자 분말 첨가량이 많아질수록 증가하는 것으로 나타났다.
- 이와 같은 본 실험의 결과는 마늘 분말 첨가량이 증가할수록 빵의 경도가 증가하였다(Hong & Shin 2008)는 결과와 유사하며, 빵의 견고성은 수분 함량, 기공의 발달 정도와 부피와 관련이 있다(Chabot 1976)는 사실과도 동일한 경향을 나타내었다. 빵의 응집성(Cohesiveness)은 대조구가 60.7로 가장 높게 나타났으며 가자 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 빵의 탄력성(Springeness)은 대조구가 76.
- 1로서 대조구보다 유의적으로 높은 결과로 나타났다. 빵의 응집성(Cohesiveness)은 대조구가 60.7로 가장 높았고 가자 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 빵의 탄력성(Springeness)과 점착성(Gumminess)은 가자 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였다.
- 14로 가자 분말 첨가율이 높을수록 유의적으로 감소하였다. 식빵 내부의 색도는 외관적 품질 평가의 큰 요소로서 내부 명도는 가자 분말 첨가 군이 낮았으며, 대조구에서는 82.13, 가자 분말 첨가구에서는 67.08～58.59를 나타내어 가자 분말 첨가량이 증가함에 따라 감소하였으나 가자분말 4%구와 6% 첨가구의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 적색도는 외부에서는 대조구가 9.
- 30으로서 첨가량이 증가할수록 낮은 경향을 나타내었다. 식빵의 굽기 손실률은 가자분말 2% 첨가구는 19.4%, 4% 첨가 시 18.6%, 6% 첨가구는 18.4%로 나타나서 가자 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며, 이는 빵을 구울 때 발효 산물중 휘발성 물질의 휘발과 가열에 의한 수분 증발로 일어나는 손실이 가자 분말의 첨가로 감소된 결과이다. Loaf volume index는 대조구가 5.
- 가자 분말을 첨가한 빵의 색도를 명도(L값), 적색도(a값), 황색도(b값)로 측정한 결과를 외부와 내부로 나누어 Table 5에 나타내었다. 외부의 명도는 대조구가 67.15로 가장 높았고, 가자 분말 첨가구에서는 59.44～51.14로 가자 분말 첨가율이 높을수록 유의적으로 감소하였다. 식빵 내부의 색도는 외관적 품질 평가의 큰 요소로서 내부 명도는 가자 분말 첨가 군이 낮았으며, 대조구에서는 82.
- 이상의 결과에서 가자 분말을 첨가한 기능성 식빵 제조시 전체적인 제빵 특성과 저장성 및 관능적 특성을 고려했을 때 가자 분말 2% 첨가가 빵의 품질에 좋은 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 이상의 여러 결과에서 가자 분말을 첨가한 기능성 식빵 제조 시 전체적인 제빵 특성과 저장성 및 관능적 특성을 고려했을 때 가자 분말 2% 첨가가 빵의 품질에 가장 좋은 영향을 주는 것으로 사료되었다.
- 59를 나타내어 가자 분말 첨가량이 증가함에 따라 감소하였으나 가자분말 4%구와 6% 첨가구의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 적색도는 외부에서는 대조구가 9.52로 가장 낮게 나타났고 가자 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며, 내부의 경우도 가자 분말 첨가량이 많아 질수록 증가하는 것으로 나타났다. 황색도는 외부의 경우 대조구의 24.
- 빵의 색도 변화에서 외부 명도는 가자 분말 첨가율이 높을수록 유의적으로 감소하였으며, 식빵 내부의 명도도 가자 분말 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 적색도와 황색도는 외부에서 가자 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며, 내부의 경우도 가자 분말 첨가량이 많아질수록 증가하는 것으로 나타났다. 가자 분말 첨가량을 달리하여 제조한 빵의 관능검사 결과 빵의 외관과 외부 색상에 대한 기호도는 대조구에 비해 가자 분말 2% 첨가구가 가장 높은 값을 나타내었으며, 내부 조직의 색상은 대조구나 2% 첨가구가 4～6% 첨가구에 비해 기호도가 높았다.
- 022로 가장 낮게 나타났다. 전반적으로 malonaldehyde(MDA) 생성 수치가 낮게 나타났으며, 7일 저장 후도 모든 가자 분말 첨가구들이 대조구에 비해 MDA 생성량이 적었으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 이는 가자에 함유된 폴리페놀 물질들의 항산화 작용에 의한 것으로 생각되며(Minussi et al 2003), 제조 당일보다 7일 저장한 후의 항산화 효과가 다소 높은 것으로 나타나서 유지가 함유되어 있는 빵류 제품에서 폴리페놀 물질들의 유지 산화 억제능에 의해 보관기간은 다소 연장시킬 수 있을 것으로 판단되었다.
- 92점으로 가장 낮았다. 조직감과 향미에 대한 기호도는 대조구와 2% 첨가구에서 높았으며, 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 종합적인 선호도는 가자 분말 2% 첨가구에서 가장 높은 선호도를 보였고, 4%～6% 첨가 시 유의적으로 감소하였다.
- 92점으로 가장 낮았다. 조직감은 대조구가 6.06점, 2% 첨가구에서 5.94점을 나타내었으며, 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 향미에 대한 기호도는 대조구가 7.
- 조직감과 향미에 대한 기호도는 대조구와 2% 첨가구에서 높았으며, 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 종합적인 선호도는 가자 분말 2% 첨가구에서 가장 높은 선호도를 보였고, 4%～6% 첨가 시 유의적으로 감소하였다. 관능검사 결과에서 가자 분말 2% 첨가구의 외관, 외부 색상, 맛, 종합 선호 도에서 기호도가 가장 높은 결과를 보였다.
- 60점으로 나타났다. 종합적인 선호도는 대조구가 6.06점, 가자 분말 2% 첨가구에서 6.12점으로 가장 높은 선호도를 보였고, 4% 첨가시 4.83점, 6% 첨가 시 3.26점으로 유의적으로 감소하였다. 가자 빵 관능검사 결과에서 가자 분말 첨가량의 차이는 식빵의 관능적 특성에 상당한 영향을 주는 결과를 보였으며, 가자 분말 2% 첨가구가 외관, 외부 색상, 맛, 종합 선호도에서 높은 기호도를 나타내었다.
- 빵류 제품도 육류와 같이 유지의 산화에 의해 풍미, 색, 향, 맛, 질감에 영향을 미쳐 관능적 품질 저하와 영양상 질적 저하를 초래하였다. 처음과 7일 후의 산화도를 측정한 결과 7일 저장 후 수치가 증가하여 산화가 다소 진행된 결과를 나타내었으며, 제조 당일 대조구의 수치는 0.030으로 가장 높았고 가자 분말 첨가 빵의 경우 TC 6% 첨가구가 0.022로 가장 낮게 나타났다. 전반적으로 malonaldehyde(MDA) 생성 수치가 낮게 나타났으며, 7일 저장 후도 모든 가자 분말 첨가구들이 대조구에 비해 MDA 생성량이 적었으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다.
- 처음과 7일 후의 산화도를 측정한 결과, 7일 저장 후 수치가 증가하여 산화가 다소 진행된 결과를 나타내었으며, 가자 분말 첨가 빵의 경우 제조 당일 대조구의 수치는 0.030으로 가장 높았고, 가자 분말 6% 첨가구가 0.022로 가장 낮게 나타났다.
- 처음의 수분 함량은 대조구가 다소 높았으나 저장 3일째부터 대조구의 수분 함량은 급속도로 감소하여 초기의 35.60%에서 19.20%로 14.4% 감소하였으며, 가자 2～6% 처리구들은 약 8～10% 정도로 수분 감소량이 적은 결과로 나타났다. 가자 분말 첨가량이 증가할수록 수분 함량은 대조구에 비해 높았으며, 특히 저장 7일째 가자 분말 6% 첨가구는 유의적 으로 높았다(p<0.
- 36이었으며, 가자 분말 첨가량이 증가할수록 비례적으로 감소하였다. 처음의 수분 함량은 대조구가 다소 높았으나 저장 3일째부터 대조구의 수분 함량은 급속도로 감소하여 초기의 35.60%에서 21.20%로 14.4% 감소하였으며, 가자 2～6% 처리구들은 약 8～10% 정도로 수분 감소량이 적은 결과로 나타났다. 가자 분말 첨가량이 증가할수록 수분 함량은 대조구에 비해 높았으며, 특히 저장 7일째 가자 분말 6% 첨가구는 유의적으로 높았다.
- 52로 가장 낮게 나타났고 가자 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며, 내부의 경우도 가자 분말 첨가량이 많아 질수록 증가하는 것으로 나타났다. 황색도는 외부의 경우 대조구의 24.14에 비해 가자 분말 첨가량이 많아질수록 유의적으로 증가하였으며, 내부의 경우도 가자 분말 첨가량이 많아 질수록 황색도는 증가하였다. 그 이유로서 빵의 색도는 첨가 물질의 색도, pH, 당의 종류, 온도 등에 의한 영향을 받게 되는데, 가자 분말의 첨가로 인해 단백질과 탄수화물간의 Amino-Carbonyl 반응에 의한 갈변물질의 생성(Erikson & Linger 1981)과 가자에 함유된 고유 색소에 의한 영향으로 생각되었다.
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