The aim of this study was to investigate the quality characteristics of sponge cakes with added rice flour produced by a modified genoise method to prevent volume reduction. A control group and experimental group I were prepared by the genoise method and experimental groups II, III, and IV were prod...
The aim of this study was to investigate the quality characteristics of sponge cakes with added rice flour produced by a modified genoise method to prevent volume reduction. A control group and experimental group I were prepared by the genoise method and experimental groups II, III, and IV were produced by a modified genoise method in which they were mixed with wheat flour and water to a make paste to form gluten for 3, 6, and 9 minutes, respectively. One third of the wheat flour in all experimental groups was replaced by rice flour. The control and experimental groups were compared in terms of quality characteristics, including batter specific gravity, volume, color, textural characteristics, and sensory qualities, to determine the optimal pasting time for wheat flour in the formulation. The specific gravity of the experimental groups was higher than that of the control and decreased with increasing wheat flour pasting time. The volume of experimental group I was lower than that of the control group, and the volume values of experimental groups III and IV, made by the modified genoise method, were higher than that of the control group. $dL^*$ and $db^*$values for the crust and inside of the cake were lower in the experimental groups than in the control. The $dL^*$ value, indicating brightness, increased as pasting time increased. The hardness values of experimental groups I and IV were higher than that of the control whereas experimental groups II and III had lower hardness values. Chewiness was higher in the control group, as well as experimental groups I and IV than in the experimental groups II and III. The gumminess of experimental group IV was highest. Cohesiveness decreased by adding rice flour to the sponge cake. Sensory attributes of cell uniformity, tenderness, moistness, taste, and overall acceptability had the highest scores in experimental group III. Based on these results, we conclude that the quality of sponge cake containing one third of the wheat flour replaced by rice flour is best with 6 minutes pasting of the wheat flour to form gluten.
The aim of this study was to investigate the quality characteristics of sponge cakes with added rice flour produced by a modified genoise method to prevent volume reduction. A control group and experimental group I were prepared by the genoise method and experimental groups II, III, and IV were produced by a modified genoise method in which they were mixed with wheat flour and water to a make paste to form gluten for 3, 6, and 9 minutes, respectively. One third of the wheat flour in all experimental groups was replaced by rice flour. The control and experimental groups were compared in terms of quality characteristics, including batter specific gravity, volume, color, textural characteristics, and sensory qualities, to determine the optimal pasting time for wheat flour in the formulation. The specific gravity of the experimental groups was higher than that of the control and decreased with increasing wheat flour pasting time. The volume of experimental group I was lower than that of the control group, and the volume values of experimental groups III and IV, made by the modified genoise method, were higher than that of the control group. $dL^*$ and $db^*$values for the crust and inside of the cake were lower in the experimental groups than in the control. The $dL^*$ value, indicating brightness, increased as pasting time increased. The hardness values of experimental groups I and IV were higher than that of the control whereas experimental groups II and III had lower hardness values. Chewiness was higher in the control group, as well as experimental groups I and IV than in the experimental groups II and III. The gumminess of experimental group IV was highest. Cohesiveness decreased by adding rice flour to the sponge cake. Sensory attributes of cell uniformity, tenderness, moistness, taste, and overall acceptability had the highest scores in experimental group III. Based on these results, we conclude that the quality of sponge cake containing one third of the wheat flour replaced by rice flour is best with 6 minutes pasting of the wheat flour to form gluten.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 쌀가루를 첨가하여 케이크를 만들었을 때 나타나는 부피 감소로 인한 품질 저하를 방지하고자 반죽 방법을 개선한 변형된 제누아즈법(공립법)으로 제조하여 품질 특성을 파악하고 최적의 제품을 생산함으로써, 쌀의 소비를 진작시키기 위한 방안을 마련하는데 도움이 되고자 시도되었다.
본 연구에서는 쌀가루를 첨가하여 케이크를 만들었을 때 나타나는 부피 감소로 인한 품질 저하를 방지하고자 반죽방법을 개선한 변형된 공립법으로 스폰지 케이크를 제조하여 품질 특성을 파악하고, 최적 제품을 생산하고자 하였다.
가설 설정
케이크 반죽의 비중은 AACC method 10-15(AACC 2000)에 따라 물치환법으로 무게를 측정하여 아래의 식으로 계산하였다. 이 때 물의 밀도는 1.000 cc/g으로 가정하였다. 모든 실험은 대조군과 실험군 모두를 반죽하여 구울 때마다 반죽의 비중을 2회 측정하였으며, 3회 반복실험을 하여 총 6회의 평균과 표준편차로 나타내었다.
제안 방법
대조군은 밀가루만 사용하여 공립법으로 제조하였으며, 실험군 Ⅰ은 밀가루 1/3을 쌀가루로 대체하여 공립법으로 제조하였고, 실험군 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ는 밀가루 1/3을 쌀가루로 대체하고 밀가루를 미리 3분, 6분, 9분 간 반죽하여 글루텐을 형성시키는 변형된 공립법으로 제조하였다. 변형된 공립법으로 제조한 쌀가루 첨가 스폰지 케이크의 모든 실험군들의 비중은 대조군 0.
실험군 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ는 변형된 공립법으로 제조하였다. 물 20 g과 흰자 40 g을 핸드블렌더 5단에서 2분간 휘핑한 다음 박력분 60 g을 넣고 2단에서 실험군에 따라 각각 3분, 6분, 9분간 반죽하여 글루텐을 형성시켜 놓았다. 다른 용기에 노른자 50 g, 흰자 100 g, 설탕 100 g을 넣고 5단에서 10분간 휘핑하여 거품을 형성하게 하고, 여기에 앞에서 반죽해 놓은 밀가루 반죽을 넣고 3회에 나누어 넣으면서 30회 혼합한 다음 쌀가루 30 g 베이킹파우더와 바닐라향 각각 2 g을 체에 쳐 넣으면서 30회 섞어주고, 이 반죽을 한 주걱 덜어 중탕한 버터와 섞어 다시 반죽에 넣고 주걱으로 20회 혼합하여 상기와 같은 방법으로 케이크틀에 담아 전기오븐에서 구웠다.
빵을 4×4×2.5 ㎝ 크기로 잘라 3.5 ㎝ 알루미늄 probe를 이용하여 pre-test speed 1.0 ㎜/s, test speed 5.0 ㎜/s, post-test speed 5.0㎜/s, distance 12.0 ㎜, time 5.00 s, trigger force 5.0 g의 조건에서 two bite compression test로 경도, 탄력성, 씹힘성, 점착성, 응집성을 측정하였다.
스폰지 케이크는 100% 박력분으로 제조한 대조군과 박력분의 1/3을 쌀가루로 대체하여 제조한 실험군으로 구분하였다. 대조군과 실험군의 재료배합 비율은 Table 1과 같았으며, 스폰지 케이크를 제조할 때 재료에서 오는 오차를 줄이기 위하여 달걀은 노른자와 흰자로 분리하고, 각각을 균일하게 혼합되도록 잘 풀어서 대조군과 실험군 모두의 공동시료로 사용하였다.
가천의과학대학교 식품영양학과 학생 20명을 관능검사원으로 훈련하여 실시하였다. 스폰지 케이크를 15℃ B.O.D. incubator에서 24시간 저장 후에 외부 색과 내부 색(매우 어둡다～매우 밝다), 내부 기공(매우 불규칙적～매우 규칙적), 탄성(매우 약하다～매우 탄력있다), 부드러운 정도(매우 거칠다～매우 부드럽다), 촉촉한 정도(매우 건조하다～매우 촉촉하다), 향미(매우 나쁘다～매우 좋다), 맛(매우 나쁘다～매우 좋다), 전반적 기호도 등 9가지 항목에 대하여 5점법으로 평가하였다.
완성된 반죽을 유산지를 깐 케이크 틀(지름 18 ㎝)에 350 g을 넣고 두 번 쳐서 공기를 뺀 다음 윗불 170℃, 아랫불 160℃로 예열된 전기오븐(전 1-7-7760, 대영, 한국)에서 35분간 구웠다. 실험군 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ는 변형된 공립법으로 제조하였다. 물 20 g과 흰자 40 g을 핸드블렌더 5단에서 2분간 휘핑한 다음 박력분 60 g을 넣고 2단에서 실험군에 따라 각각 3분, 6분, 9분간 반죽하여 글루텐을 형성시켜 놓았다.
완성된 케이크는 실온에서 냉각하여 부피와 조직감을 측정하였고, 나머지는 폴리에틸렌 랩에 싸서 15℃ B.O.D. incubator(BF-250LI, BioFree, Korea)에 24시간 보관한 다음 조직감과 색도 및 관능검사를 실시하였다.
제조일과 15℃에서 24시간 저장한 후의 경도를 Texture analyzer(TAXT Express, England)를 사용하여 측정하였다. 빵을 4×4×2.
대상 데이터
가천의과학대학교 식품영양학과 학생 20명을 관능검사원으로 훈련하여 실시하였다. 스폰지 케이크를 15℃ B.
스폰지 케이크의 재료는 박력분(CJ제일제당(주)), 쌀가루(기린농협), 무염버터(서울우유), 설탕(백설), 달걀(목초란, 풀무원), 베이킹파우더(성진), 바닐라향(전원)을 사용하였으며, 쌀가루는 100 mesh 체를 통과한 것을 사용하였다.
데이터처리
모든 실험 결과는 SPSS 프로그램(SPSS 18.0 for window, SPSS Inc.)을 이용하여 평균값과 표준편차(Means±S.D)를 구하였으며, 분산분석(ANOVA) 및 Duncan's multiple range test를 이용하여 유의수준 5% 범위에서 각 시료 간 유의성을 검증하였다.
000 cc/g으로 가정하였다. 모든 실험은 대조군과 실험군 모두를 반죽하여 구울 때마다 반죽의 비중을 2회 측정하였으며, 3회 반복실험을 하여 총 6회의 평균과 표준편차로 나타내었다.
스폰지 케이크를 구운 후 실온에서 1시간 냉각한 다음 무게를 측정하고 종자치환법으로 부피를 2회 측정하였으며, 3회 반복한 실험을 하여 총 6회의 평균값을 평균과 표준편차로 나타내었다.
05이었다. 측정은 각각의 케이크마다 2회 측정하여 3회 반복 실험한 6회의 평균과 표준편차로 나타내었다.
0 g의 조건에서 two bite compression test로 경도, 탄력성, 씹힘성, 점착성, 응집성을 측정하였다. 측정은 각각의 케이크마다 매회 2회 측정하여 3회 반복 실험한 6회의 평균과 표준편차로 나타내었다.
이론/모형
대조군과 실험군 Ⅰ은 공립법으로 제조하였다. 플라스틱 볼에 노른자, 흰자, 물, 설탕을 넣고 핸드믹서(HB-125, Sanshui Hop Shing Metal & Plastic Manufactory Ltd.
케이크 반죽의 비중은 AACC method 10-15(AACC 2000)에 따라 물치환법으로 무게를 측정하여 아래의 식으로 계산하였다. 이 때 물의 밀도는 1.
성능/효과
15℃에서 24시간 저장한 후에는 대조군과 실험군들 모두 점착성이 증가하였으며, 제조일과 유사한 경향을 보여 실험군 Ⅱ와 Ⅲ이 낮았고 나머지 군들인 대조군과 실험군 Ⅰ과 Ⅳ가 높았다(p<0.05).
15℃에서 24시간 지나자 전 그룹에서 증가하는 현상을 보여주었는데, 실험군 Ⅲ과 Ⅳ의 씹힘성이 각각 530.20±60.58과 558.58±149.70으로 크게 높아지지 않아 대조군이나 실험군 Ⅰ과 Ⅱ의 768.03±118.63～889.85±123.62 보다 유의적으로 낮았다(p<0.05).
15℃에서 24시간이 지나자 대조군과 실험군 모두에서 경도가 높아졌으며(p<0.05), 제조 초기와 같은 경향을 보여 실험군 Ⅲ이 334.35±13.94 g/㎠로 가장 낮고, 실험군 Ⅰ 과 Ⅳ가 각각 447.05±13.15 g/㎠, 454.50±32.30 g/㎠로 가장 높았다.
Ju 등(2006)은 껍질의 경우 L값은 쌀가루를 30% 이상 첨가하였을 때 낮아지고, a값과 b값이 증가하는 경향을 보였고, 내부의 경우 L값과 a값은 감소하고 b 값은 증가하는 경향을 보였다고 하였다. 그런데 본 연구 결과에서는 쌀가루를 첨가한 실험군들의 경우에도 부피가 증가할수록 밝기도 증가하는 것으로 나타났으며, 스폰지 케이크의 내부색의 경우 껍질의 밝기와 마찬가지로 쌀가루를 첨가했어도 제조방법에 따라 부피가 증가하면 밝기도 따라서 증가하는 현상을 보여주었고, 반대로 황색도는 부피가 줄어들면 높아지는 경향을 보여주었다.
대조군 스폰지 케이크의 겉 껍질의 밝기 dL*값은 55.36±1.01로 쌀가루를 첨가하여 같은 공립법으로 제조한 실험군 Ⅰ의 밝기 55.25±0.50과 변형된 공립법으로 제조한 실험군 Ⅱ의 55.91± 1.61과는 유사하였으나, 실험군 Ⅲ의 56.80±1.1과 실험군 Ⅳ의 58.94±0.63과는 유의적인 차이가 있어서 밝아졌음을 알 수 있었다.
대조군의 경도는 제조 초기 244.10±21.96 g/㎠이었으며, 밀가루의 1/3을 쌀가루로 대체한 경우 경도가 271.70±39.81 g/㎠로 높아졌으나 유의적인 차이는 없었다.
대조군의 응집성은 0.835.00±0.016이었으나, 쌀가루를 첨가한 실험군들은 0.805±0.012∼0.823±0.099로 낮아지는 경향을 보였으며, 하루가 지나자 응집성은 감소하였으며, 여전히 쌀가루를 첨가한 실험군들이 대조군보다 낮은 경향을 보였다.
밀가루 1/3을 쌀가루로 대체하여 제조한 모든 실험군들의 경우 비중이 실험군 Ⅰ 0.350±0.016 cc/g, 실험군 Ⅱ 0.425±0.005 cc/g, 실험군 Ⅲ 0.405±0.010 cc/g, 실험군 Ⅳ 0.397± 0.010 cc/g으로 밀가루만 사용한 대조군 0.336±0.009 cc/g에 비하여 높았으며, 쌀가루를 첨가한 실험군 중에서는 공립법으로 반죽한 실험군 Ⅰ의 비중이 가장 낮았다.
밀가루 반죽의 부피는 실험군 Ⅰ은 1,085.00±69.79 cc로 대조군 1,204.17±54.72 cc보다 유의적으로 작았으며, 실험군 Ⅲ과 Ⅳ는 각각 1,229.17±50.54 cc와 1265.83±28.36 cc로 대조군보다 커서 밀가루만의 반죽 시간이 증가함에 따라 스폰지 케이크의 부피가 증가하는 경향을 보여주었다.
변형된 공립법으로 제조한 실험군 Ⅱ와 Ⅲ은 각각 208.63±20.52 g/㎠와 200.90±10.39 g/㎠로 낮아졌으며, 실험군 Ⅳ는 299.00±34.30 g/㎠로 높아졌다(p<0.05).
변형된 공립법으로 제조한 쌀가루 첨가 스폰지 케이크의 모든 실험군들의 비중은 대조군 0.336±0.009 cc/g보다 유의적으로 높았으며(p<0.05), 반죽 시간이 증가할수록 비중이 낮아지는 경향을 나타내었다.
스폰지 케이크의 점착성은 대조군과 실험군 Ⅰ이 각각 199.97±14.80과 206.05±28.19로 유사하였으며, 실험군 Ⅱ가 180.53±20.46, 실험군 Ⅲ이 170.40±6.80로 가장 낮았으며, 실험군 Ⅳ가 250.57±10.57로 가장 높게 나타났다.
05). 스폰지 케이크의 탄력성은 대조군과 실험군들 간에 유의적 차이가 없었으며, 씹힘성은 대조군, 실험군 Ⅰ, 실험군 Ⅳ가 실험군 Ⅱ, Ⅲ에 비해 유의적으로 높게 나왔다. 점착성은 대조군과 실험군 Ⅰ이 유사한 반면 실험군 Ⅳ는 250.
이상의 결과에서 쌀가루를 첨가한 스폰지 케이크를 만들때 밀가루의 1/3을 쌀가루로 대체할 때는 밀가루를 6분 정도 미리 반죽하여 글루텐을 형성시키는 것이 가장 좋은 것으로 나타났으며, 9분 정도 반죽하는 것은 글루텐이 지나치게 형성되어 부피는 더 커졌지만 더 단단해지고 기호도가 떨어지는 것으로 나타나, 쌀가루 대체 함량에 따라 반죽 시간을 적절히 조절해야 할 것으로 보인다.
05). 이와 같은 결과에서 스폰지 케이크의 경도는 쌀이 첨가된 경우 부피가 작아지면 높아지고, 부피가 커지면 낮아지는 경향을 나타내는 것으로 보이나, 9분 동안 반죽하여 글루텐이 많이 형성된 것으로 보이는 실험군 Ⅳ는 부피가 커졌어도 글루텐으로 인하여 경도가 높아진 것으로 생각된다. 15℃에서 24시간이 지나자 대조군과 실험군 모두에서 경도가 높아졌으며(p<0.
적색도인 da*값은 대조군과 실험군들 간에 차이가 없었으며, 황색도인 db*값은 대조군의 34.97±1.20에 비해 실험군Ⅰ이 37.98±2.61, 실험군 Ⅱ 36.15±0.63, 실험군 Ⅲ 36.99±1.44, 실험군 Ⅳ 36.61±1.36으로 쌀가루를 첨가한 전 실험군이 대조군보다 높게 나타나 노란색이 짙어지는 경향을 보였는데, 그중에서 부피가 가장 작은 실험군 Ⅰ과는 유의적인 차이가 있었으나, 쌀을 첨가한 실험군들 간에는 유의적인 차이가 없었다.
탄성은 대조군과 실험군들 간 유사하여 유의적인 차이가 없었으며, 부드러운 정도와 촉촉한 정도에서는 변형된 공립법으로 제조한 실험군 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ가 공립법으로 제조한 대조군과 실험군 Ⅰ보다 더 부드럽고 더 촉촉하다고 하였다. Chang & Ryu(1998)는 쌀가루를 첨가하였을 때 촉촉하게 느낀다고 하였는데, 이러한 결과는 본 연구의 관능검사 결과와도 일치하였으나, Ju 등(2006)의 결과와는 일치하지 않았는데, 이러한 결과의 차이는 스폰지 케이크의 부피 때문에 오는 것으로 보인다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내 쌀 소비량 중 밥으로 이용되는 비율은?
쌀은 우리나라의 경우 소비량의 90% 이상이 밥으로 이용되고 있으며, 가공품의 제조용으로는 떡, 면, 주류 등에 3∼4% 정도만 이용되고 있다(Lee & Lee 2006). 최근 농림수산식품부의 쌀 소비 촉진을 위한 ‘쌀 가공식품 활성화’ 방안과 소비자의 웰빙과 다이어트에 대한 관심이 높아지면서 칼로리는 낮고 영양 면에서 우수한 쌀 가공 식품이 인기를 얻고 있다.
우리나라의 1인당 하루의 쌀 소비량이 지속적으로 감소하는 이유는?
4 g, 2009년 202.9 g으로 지속적으로 감소하고 있는데(Statistics Korea 2010), 이러한 현상은 한 끼에 섭취하는 식사의 양이 줄어들었기 때문이며, 또 빵과 면으로 밥을 대신하는 식단으로 대체되고 있기 때문이다(Kim YO 2001). 쌀 생산량은 1989년 5,898천 톤에서 1999년 5,263천 톤, 2009년 4,916천 톤으로 감소하고 있으나, 쌀 소비량 감소 비율보다 낮아 쌀 재고량이 계속 증가하고 있다(통계청 1989～1999, 통계청2009).
쌀 가공 식품의 인기에 따라 출시되는 제품들은 무엇이 있는가?
최근 농림수산식품부의 쌀 소비 촉진을 위한 ‘쌀 가공식품 활성화’ 방안과 소비자의 웰빙과 다이어트에 대한 관심이 높아지면서 칼로리는 낮고 영양 면에서 우수한 쌀 가공 식품이 인기를 얻고 있다. 이에 따라 100% 쌀 제품 또는 밀가루를 일부 쌀로 대체한 제품으로 즉석 밥을 비롯한 쌀 과자, 쌀 샌드위치, 쌀 라면, 쌀 아이스크림 등이 출시되고 있으며, 제빵업계에도 쌀로 만든 제품들의 판매에 경쟁이 활발하다.
참고문헌 (16)
AACC. 2000. Approved Method of the AACC. 10th ed. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN. USA
Chang HG. 2004. Quality characteristics of sponge cakes containing various levels of millet flour. Korean J Food Sci Technol 36:952-958
Kang MY, Choi YH, Choi HC. 1997. Effects of gums, fats and glutens adding on processing and quality of milled rice bread. Korean J Food Sci Technol 29:700-704
Oh SC, Nam HY, Cho JS. 2002. Quality properties and sensory characteristics of sponge cakes as affected by additions of Dioscorea japonica flour. Korean J Food Cook Sci 18: 185-192
Park YS, Chang HG. 2007. Quality characteristics of sponge cakes containing various levels of black rice flour. Korean J Food Sci Technol 39:406-411
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