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문제 정의
- 그러므로 본 연구에서는 복분자즙을 이용한 편의 가공제품을 개발하고자 복분자즙과 설탕에 겔화제인 젤라틴과 펙틴의 비율 달리하여 제조된 복분자 젤리에 대한 이화학적 특성 및 관능적 특성을 조사하여 복분자 젤리의 제조조건을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 복분자즙, 설탕, 펙틴을 원료로 하여 제조한 젤리를 가로, 세로, 높이 각각 5×5×5 cm로 하여 texture 측정에 사용하였다. Texture는 Texture analyzer(TAXT2, Stable Micro Systems Ltd., London, England)를 이용하여 견고성(hardness), 부침성(adhesiveness), 탄력성(springiness), 응집성 (cohesiveness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness) 등 6가지 항목을 측정하였다.
- 관능검사는 전남대학교 식품공학과 대학원생과 학부생 40명을 대상으로 색, 단맛, 씹힘성, 탄력성, 종합적 기호도를 조사하였다. 관능검사는 평점법(20)으로 평가하여 최고로 좋다 7, 최고로 싫다 1의 점수로 표시하였다.
- 복분자즙, 설탕, 펙틴을 원료로 하여 제조한 젤리를 가로, 세로, 높이 각각 5×5×5 cm로 하여 texture 측정에 사용하였다.
- 복분자즙과 설탕에 젤라틴과 펙틴을 서로 다른 비율로 첨가하여 복분자 젤리를 제조하였으며 제조된 복분자 젤리에 대한 이화학적 특성 및 관능적 특성을 조사하였다. pH, 총산의 함량, 당도는 각 시험구에서 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 복분자 젤리의 원료 혼합은 중량 비율(%, w/w)로 하여 Table 1에서 나타내었다. 복분자즙에 설탕을 첨가한 후 60℃까지 가열하고 거기에 펙틴과 젤라틴을 넣고 다시 가열하면서 굴절당도계(Refractometer, NOW, Tokyo, Japan)를 이용하여 20 oBrix가 되면 가열을 정지하고 상온에서 30분간 식힌 다음 4℃ Incubator(JSBI-250C, JS Research In., Seoul, Korea) 에서 3시간 성형하여 제조하였다.
- 1 N NaOH 용액을 citric acid 함량(%)으로 환산하여 표시하였다. 제조된 젤리의 당도는 굴절당도계(Refractometer, NOW)를 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
- 복분자는 강원도 횡성군에서 2007년 7월에 수확된 것을 구입하여 -40℃에서 보관하여 사용하였다. 백설탕(CJ, Seoul, Korea), 펙틴(CAN-JEL, Cincinnati, OH, USA), 젤라틴 (Sammi, Seoul, Korea) 등 제품은 시중에서 구입하여 사용하였다.
- 복분자는 강원도 횡성군에서 2007년 7월에 수확된 것을 구입하여 -40℃에서 보관하여 사용하였다. 백설탕(CJ, Seoul, Korea), 펙틴(CAN-JEL, Cincinnati, OH, USA), 젤라틴 (Sammi, Seoul, Korea) 등 제품은 시중에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- package program(21)을 이용하여 각 시험구의 평균과 표준편차를 산출하고 Tukey법(22)을 이용하여 각 시험구간의 유의차를 5%(p<0.05) 유의수준에서 검증하였다.
이론/모형
- 복분자 젤리는 Lee 등(17)의 방법을 참조하여 복분자즙, 설탕, 펙틴, 젤라틴 등 원료를 달리하여 제조하였다. 복분자 젤리의 원료 혼합은 중량 비율(%, w/w)로 하여 Table 1에서 나타내었다.
- 복분자와 복분자 젤리의 일반성분 함량 분석은 AOAC방법(16)에 따라 수분함량은 105℃ 상압가열건조법, 회분은 550℃ 직접회화법, 조단백질을 함량은 micro-Kjeldahl법, 그리고 조지방 함량은 Soxhlet 추출법을 사용하였고 탄수화물은 100에서 수분, 단백질, 조지방 및 회분을 뺀 값으로 하였다.
- 젤라틴과 펙틴의 첨가 비율을 달리하여 제조한 복분자 젤리는 Cho와 Choi(18)의 방법에 따라 처리하여 pH와 총산의 함량을 측정하였다. 즉 시료를 증류수로 10배(w/v) 희석하고 마쇄한 후 여과한 희석액을 사용하였다.
성능/효과
- 65로 높게 나타났다. 10% 젤라틴과 10% 펙틴을 첨가하여 제조한 시험구는 35.96으로, 12% 젤라틴과 8% 펙틴을 첨가하여 제조한 시험구는 26.42로, 15% 젤라틴과 5% 펙틴을 첨가하여 제조한 시험구는 26.38로 나타났다. 15%와 12% 젤라틴은 첨가한 시험구 사이에는 5% 수준에서 유의적 차이가 나타나지 않았으나 기타 시험구들과 모두 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 64로 높게 나타났다. 10% 젤라틴과 10% 펙틴을 첨가한 시험구는 22.16으로, 12% 젤라틴과 8% 펙틴을 첨가한 시험구는 11.97로, 15% 젤라틴과 5% 펙틴을 첨가하여 제조한 시험구는 12.81로 나타났다. b값이 제일 높은 5% 젤라틴과 15% 펙틴을 첨가하여 제조한 시험구는 다른 시험구들과 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 38로 나타났다. 15%와 12% 젤라틴은 첨가한 시험구 사이에는 5% 수준에서 유의적 차이가 나타나지 않았으나 기타 시험구들과 모두 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 복분자 중의 주요 색소로는 carotene, polyphenol, anthocyanin, quercetin, ellagic acid 등이 존재하는데, 붉은색 색소는 anthocyanin이라고 보고하였다(28).
- 68%로 제일 낮게 나타났다. 15%와 12% 젤라틴을 첨가한 두 시험구를 제외한 다른 시험구들 사이에는 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 단백질이 주요 성분인 젤라틴을 겔화제로 사용하여 단백질 함량이 증가한 것으로 생각된다.
- 97로 나타났다. 15%와 12% 젤라틴을 첨가한 시험구들 사이에는 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났지만 기타 시험 구들 사이에는 모두 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 젤라틴이 15와 12% 첨가된 시험구의 L값이 높게 나타났는데 이러한 결과는 Lyu와 Oh(27)가 오미자 젤리를 제조 시 젤라틴 첨가량의 증가로 L값이 증가하였다는 결과와 일치하였다.
- Table 5에서는 복분자즙을 원료로 제조한 젤리의 색도를 나타내었다. L값은 복분자즙에 15%와 12% 젤라틴을 첨가한 시험구가 28.64와 26.76으로 제일 높게 나타났고, 그 다음으로는 복분자즙에 10% 젤라틴을 첨가하여 제조한 시험구가 19.92로 높게 나타났다. 복분자즙에 각각 8%와 5% 젤라틴을 첨가하여 제조한 시험구는 각각 15.
- 81로 나타났다. b값이 제일 높은 5% 젤라틴과 15% 펙틴을 첨가하여 제조한 시험구는 다른 시험구들과 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 펙틴 첨가 비율의 증가에 따라 b값이 증가하였는데 이 결과는 펙틴이 복분자 중의 주요한 색소인 carotene의 분해를 억제하였고(31) 또한 당과 아미노산 간 Mailland 반응의 영향(32)이라고 생각된다.
- 본 결과는 펙틴을 겔화제로 사용하여 젤리를 제조 시 씹힘성이 증가한다는 Kim 등(36)의 결과와 일치하였다. 각 시험구들 texture를 종합적으로 볼 때 겔화제로 젤라틴과 펙틴을 일정한 비율로 혼합하여 사용하는 것이 젤리의 물성에 좋은 것으로 판단된다.
- 복분자즙과 설탕에 젤라틴과 펙틴의 비율을 달리하여 제조한 복분자 젤리의 일반성분 함량은 Table 3에서 나타내었다. 각 시험구의 수분 함량은 20.12～22.06%, 지질 함량은 1.52～1.82%, 회분 함량은 0.62～0.73%로 나타났고 각 시험 구들 사이에는 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 단백질 함량은 복분자즙과 설탕에 젤라틴을 15% 첨가한 시험구가 13.
- 색도 중 L값은 젤라틴 첨가 비율이 증가에 따라 높게 나타났고, 펙틴 첨가 비율이 증가에 따라 젤리의 a값과 b값은 증가되는 것으로 나타났다. 견고성, 부착성, 씹힘성은 젤라틴의 첨가 비율이 증가에 따라 증가되었고 탄력성, 응집성, 검성은 펙틴 첨가 비율이 증가에 따라 증가된 것으로 나타났다. 관능검사 중 종합적 기호도는 젤라틴과 펙틴을 각각 10%씩 첨가한 시험구가 가장 높게 나타났다.
- 위의 결과로부터 복분자즙에 젤라틴과 펙틴을 각각 10% 첨가하여 제조한 젤리가 관능적으로 가장 우수하다는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 복분자즙과 설탕에 서로 다른 비율로 젤라틴과 펙틴을 첨가하여 제조된 젤리의 pH, 총산의 함량, 당도, 색도, 텍스쳐 등 이화학적 특성 및 관능적 특성을 조사한 결과 젤라틴과 펙틴을 각각 10%씩 첨가하여 제조한 젤리가 제일 우수한 것으로 나타났고 복분자 젤리를 제조 시 겔화제로 젤라틴과 펙틴을 일정한 비율로 함께 첨가하는 것이 바람직하다고 생각된다.
- 견고성, 부착성, 씹힘성은 젤라틴의 첨가 비율이 증가에 따라 증가되었고 탄력성, 응집성, 검성은 펙틴 첨가 비율이 증가에 따라 증가된 것으로 나타났다. 관능검사 중 종합적 기호도는 젤라틴과 펙틴을 각각 10%씩 첨가한 시험구가 가장 높게 나타났다. 복분자 젤리 제조 시 겔화제로 젤라틴과 펙틴을 각각 10%씩 첨가하여 제조하는 것이 바람직하다고 생각된다.
- 73%로 나타났고 각 시험 구들 사이에는 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 단백질 함량은 복분자즙과 설탕에 젤라틴을 15% 첨가한 시험구가 13.84%로 제일 높게 나타났고, 5% 젤라틴을 첨가한 시험구가 3.68%로 제일 낮게 나타났다. 15%와 12% 젤라틴을 첨가한 두 시험구를 제외한 다른 시험구들 사이에는 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 당도는 15% 젤라틴을 첨가하여 제조된 시험구가 20.64oBrix, 12% 첨가한 시험구는 21.08oBrix, 10% 첨가한 시험구는 20.87oBrix, 8% 첨가한 시험구는 21.22oBrix, 5% 첨가한 시험구는 20.21%로 나타났다. 각 시험구들 사이에는 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 관찰되었다.
- 복분자즙에 젤라틴과 펙틴의 첨가량 달리하여 제조된 젤리의 총산 함량은 각각 0.42, 0.39, 0.44, 0.42, 0.45%로 나타났고 이 결과를 분산분석 실시한 결과 각 시험구들 사이에는 5%의 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 젤라틴과 펙틴을 첨가하여 젤리를 제조 시 총산의 함량에는 영향을 미치지 않는다고 보고한 결과(24)와 본 연구 결과는 일치하였다.
- 본 연구 결과로 볼 때 복분자의 주요 색소 anthocyanin의 분해에 대해 펙틴은 억제작용이 있다는 것을 볼 수 있었다. 펙틴은 복분자 젤리의 색을 보호하는데 작용한다고 생각된 다.
- 당류는 anthocyanin 색소류 안정성에 영향을 미치며(29) 또 당의 작용으로 anthocyanin 색소가 분해가 일으킨다고 보고하였다(30). 본 연구에서 나타난 결과로 보면 펙틴의 첨가량이 증가에 따라 복분자 젤리의 a값이 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 펙틴이 anthocyanin 색소의 분해를 억제시키고 또한 붉은 색을 더 강하게 내게 한 결과라고 생각된다.
- Lee 등(33)은 젤리 제조 시 펙틴 비율이 증가하면 젤리의 견고성도 증가한다고 보고하였는데 본 연구결과도 펙틴 함량의 증가로 견고성이 증가되었다고 생각된다. 부착성(adhesiveness)은 15% 젤라틴과 5% 펙틴을 첨가한 시험구가 -10.61로 제일 높게 나타났고 다른 시험구들과 5%수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 부착성은 젤라틴이 비율의 감소와 펙틴 비율의 증가로 감소되는 것으로 나타났다.
- pH, 총산의 함량, 당도는 각 시험구에서 차이가 없는 것으로 나타났다. 색도 중 L값은 젤라틴 첨가 비율이 증가에 따라 높게 나타났고, 펙틴 첨가 비율이 증가에 따라 젤리의 a값과 b값은 증가되는 것으로 나타났다. 견고성, 부착성, 씹힘성은 젤라틴의 첨가 비율이 증가에 따라 증가되었고 탄력성, 응집성, 검성은 펙틴 첨가 비율이 증가에 따라 증가된 것으로 나타났다.
- 복분자 젤리에 대한 색, 단맛, 탄력성, 씹힘성, 종합적 기호도를 조사하여 Table 7에서 나타내었다. 색에 대한 기호도는 복분자즙에 젤라틴을 각각 15, 12, 10% 비율로 첨가한 시험 구가 5.60, 5.92, 5.80으로 다른 시험구보다 높게 나타났다. 펙틴 첨가량이 높은 시험구는 펙틴이 anthocyanin의 분해를 억제하여 복분자의 붉은 색을 너무 진하게 하여 색상 기호도가 낮게 나타난 것으로 생각된다(31).
- 복분자 젤리를 제조 시 사용한 원료 복분자의 일반성분함량은 Table 2에서 나타내었다. 수분 함량은 87.72%, 단백질 함량은 1.52%, 탄수화물 함량은 10.97%, 지질 함량은 1.32%, 회분의 함량은 0.46%로 나타났다. 이러한 결과는 Cha 등(23)이 고창군에서 구입하여 분석한 복분자의 일반성분 함량과 비슷하게 나타났다.
- 02로 가장 높게 나타났다. 위의 결과로부터 복분자즙에 젤라틴과 펙틴을 각각 10% 첨가하여 제조한 젤리가 관능적으로 가장 우수하다는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 복분자즙과 설탕에 서로 다른 비율로 젤라틴과 펙틴을 첨가하여 제조된 젤리의 pH, 총산의 함량, 당도, 색도, 텍스쳐 등 이화학적 특성 및 관능적 특성을 조사한 결과 젤라틴과 펙틴을 각각 10%씩 첨가하여 제조한 젤리가 제일 우수한 것으로 나타났고 복분자 젤리를 제조 시 겔화제로 젤라틴과 펙틴을 일정한 비율로 함께 첨가하는 것이 바람직하다고 생각된다.
- 위의 결과로부터 복분자즙을 원료로 하여 젤리를 제조 시 젤리와 펙틴의 비율 달리하여 첨가하여도 pH, 총산의 함량, 당도는 변화가 없다는 것을 알 수 있었다.
- 본 연구 결과는 젤라틴 비율의 증가에 따라 오디 젤리의 탄력성이 증가되었다는 Kim 등(34)의 연구 결과와 일치하였다. 응집성(cohesiveness)은 15% 젤라틴과 5% 펙틴을 첨가하여 제조한 시험구가 0.16으로 제일 높게 나타났고 펙틴의 첨가 비율의 증가에 따라 감소한 것으로 나타났으나 각 시험구들 사이에는 5% 수준에서 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 검성(gumminess)은 젤라틴 첨가량이 15, 12, 10%인 시험구가 각각 0.
- 이것은 젤라틴 젤리의 탄력성을 증가하고 펙틴은 젤리의 씹힘성을 증가하는 작용(37)을 하기에 합리적인 젤라틴과 젤리의 비율은 탄력성과 씹힘성을 증가하고 젤리의 물성에 긍정적인 영향을 미친 결과라고 생각된다. 종합적 기호도는 젤라틴과 펙틴을 각각 10% 첨가하여 제조한 시험구가 6.02로 가장 높게 나타났다. 위의 결과로부터 복분자즙에 젤라틴과 펙틴을 각각 10% 첨가하여 제조한 젤리가 관능적으로 가장 우수하다는 것을 알 수 있었다.
- 32로 높게 나타났다. 탄력성과 씹힘성은 젤라틴과 펙틴을 각각 10%씩 첨가하여 제조한 시험구가 5.27과 5.83으로 제일 높게 나타났다. 이것은 젤라틴 젤리의 탄력성을 증가하고 펙틴은 젤리의 씹힘성을 증가하는 작용(37)을 하기에 합리적인 젤라틴과 젤리의 비율은 탄력성과 씹힘성을 증가하고 젤리의 물성에 긍정적인 영향을 미친 결과라고 생각된다.
- 58로 나타났다. 탄력성도 젤라틴 비율의 감소와 펙틴 비율의 증가에 따라 감소되는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 젤라틴 비율의 증가에 따라 오디 젤리의 탄력성이 증가되었다는 Kim 등(34)의 연구 결과와 일치하였다.
- 이 시험구는 다른 시험구들과 5% 수준에서 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 펙틴 비율이 증가할수록 견고성은 증가하는 것으로 나타났다. Lee 등(33)은 젤리 제조 시 펙틴 비율이 증가하면 젤리의 견고성도 증가한다고 보고하였는데 본 연구결과도 펙틴 함량의 증가로 견고성이 증가되었다고 생각된다.
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