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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 다식 제조의 다양한 연구의 기초 자료로 활용하고자 구입이 용이하며, 녹차 분말 첨가시 다른 전분류와 섞어서 제조 했을 때 보다 녹색이 두드러지는 감자전분(건조감자전분 100%)을 주재료로 이용하였으며, 세계적으로 이용되고 있고 항충치 효과를 갖는 당알코올을 다식의 결착제로서 첨가하여 녹차다식의 품질을 평가하였다. 또한 당알코올 첨가에 따른 다식의 조직감을 개선하기 위하여(노봉수, 김상용 2000) 한천을 첨가하고 이에 따른 다식의 품질특성을 측정하였으며, 다식의 항 구강세균에 대한 연구를 진행하였다.
- 본 연구는 다식의 다양한 이용 가능성 시도를 위해 녹차다식에 항충치 효과가 있는 당알코올을 첨가하고, 당 알코올 첨가에 따른 다식의 조직을 보완하기 위하여 한 천을 첨가하여 다식을 제조하였고, 올리고당과 설탕시럽을 첨가한 녹차다식을 대조군으로 하여 이화학적 특성, 기계적 조직감 특성, 다식의 색도를 측정하였으며, 관능 평가를 실시하였고 당알코올을 첨가한 녹차다식의 구강 세균에 대한 항균성을 조사하였다. 당알코올을 첨가한 녹차다식의 물성을 개선하고자 한천을 첨가하여 제조한 다식의 수분 함량은 전체적으로 30% 이상을 나타내어 설탕, 올리고당을 첨가한 대조군보다 높은 수분함량을 나타냈다.
제안 방법
- 각 시료를 시료 10배에 해당하는 75% 에탄올로 분쇄한 후 24 hr 교반 추출하여 원심분리 한 후 그 상층액을 회전진공증발기(rotary evaporator R-124,B CHI, Swizerland)에서 45°C로 에탄올 냄새가 없어 질 때까지 감압농축한 것을 냉장 보관하면서 최종 추출 시료로 사용하였다.
- 관능평가요원을 선정하여 검사 방법과 평가 특성을 충분히 교육시킨 후에 실시하였고 평가 시간은 오후 3시경이었으며 시료 준비와 제시를 위해 난수표를 이용하여 임의의 세 자리 숫자를 적은 흰색 접시에 각각 가로 1.5 cm, 세로 0.8 cm인 시료 1개씩을 담아 제공하였다. 또한 관능검사지는 문헌(Yun GY 등 2005, Kim HS 등 2007) 을 참고하여 작성하였다.
- 다식의 당도 측정은 시료 1 g을 취하고 2차 증류수 4 mL를 가하여 1200 rpm에서 10분간 원심분리 하였다. 그 상층액을 측정 범위가 Brix 0～32%인 당도계 (Atago digital refractrometer PR-1, Tokyo, Japan)를 이용 하여 반죽의 당도를 측정하였다. 각각의 측정은 3회 반복으로 실험하여 평균값으로 나타내었다.
- 1 mL를 접종하여 균일하게 도말한 plate 표면 위에 놓아 37℃ 인큐베이터에서 24시간 배양하였다. 그 후 disc 주위의 inhibition zone의 직경(mm)을 생육저해 환으로서 측정 비교하였다.
- , Japan)에서 측정하였으며, 시료의 수분 활성도 측정은 시료를 각 부위별로 5 g씩 취하여 지름 3cm petri dish에 담아 Aw-THERM40(ART, Model rotronic ag, made in swiss)로 측정하였다. 다식의 pH 측정은 각각의 시료 10 g에 증류수 90 mL를 가하여 균질화 시킨다음 여과하여 pH meter(Mettler Toledo)를 사용하여 측정 하였다. 다식의 당도 측정은 시료 1 g을 취하고 2차 증류수 4 mL를 가하여 1200 rpm에서 10분간 원심분리 하였다.
- 다식의 가로와 세로가 각각 1.5 cm가 되도록 일정하게 성형한 후, texture analyser(TA-XT2i, Stable Micro Systems Co, UK)를 이용하여 Table 2의 조건으로 시료를 각 3회 반복하여 측정한 후 평균값을 구하였다.
- 다식제조 비율을 결정하기 위해 선행연구(Lee JH 등 2005)를 참고로 하여 당알코올시럽 제조 비율 및 시럽 분량과 제조 방법을 예비 실험을 거쳐 결정하였으며, 녹차 분말의 첨가 비율은 예비 관능평가를 실시하여 분말 재료에 대해 8%의 비율로 첨가 하였다. 결착제로 첨가된 당 알코올(자일리톨, 솔비톨, 에리스리톨, 만니톨)은 시럽(당 알코올 분말:물 = 1:1)의 형태로 하여 사용하였다.
- 1과 같이 부서지는 것을 볼 수 있었다. 따라서 당알코올을 첨가하여 다식을 제조하였을 때 다식의 뭉침성의 결점을 보완하고자 한천을 첨가한 다식을 제조하였으며, 실험에 이용된 최종제품은 Fig. 2의 그림과 같다. 본 실험의 대조군으로는 당알코올 대신 설탕시럽과 올리고당을 각각 첨가하고 한천을 첨가하지 않은 녹차다식으로 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 다식 제조의 다양한 연구의 기초 자료로 활용하고자 구입이 용이하며, 녹차 분말 첨가시 다른 전분류와 섞어서 제조 했을 때 보다 녹색이 두드러지는 감자전분(건조감자전분 100%)을 주재료로 이용하였으며, 세계적으로 이용되고 있고 항충치 효과를 갖는 당알코올을 다식의 결착제로서 첨가하여 녹차다식의 품질을 평가하였다. 또한 당알코올 첨가에 따른 다식의 조직감을 개선하기 위하여(노봉수, 김상용 2000) 한천을 첨가하고 이에 따른 다식의 품질특성을 측정하였으며, 다식의 항 구강세균에 대한 연구를 진행하였다.
- 2의 그림과 같다. 본 실험의 대조군으로는 당알코올 대신 설탕시럽과 올리고당을 각각 첨가하고 한천을 첨가하지 않은 녹차다식으로 하였다. 아울러 다식의 제조 배합비는 Table 1과 같다.
- 색차계(CM-3500d, Minolta Co., Ltd., Japan)를 사용하여 명도(L값, lightness), 적색도(a값, redness), 황색도(b값, yellowness)를 시료별로 각 3회 반복하여 측정한 후 평균 값을 구하였다.
- 시료의 수분 측정은 시료 약 1 g을 취하여 적외선수분 측정기(Infrared Moisture Determination Balance FD-240, Kett Electric Lab., Japan)에서 측정하였으며, 시료의 수분 활성도 측정은 시료를 각 부위별로 5 g씩 취하여 지름 3cm petri dish에 담아 Aw-THERM40(ART, Model rotronic ag, made in swiss)로 측정하였다. 다식의 pH 측정은 각각의 시료 10 g에 증류수 90 mL를 가하여 균질화 시킨다음 여과하여 pH meter(Mettler Toledo)를 사용하여 측정 하였다.
- 관능검사 방법은 9점 척도법을 사용하였고, 1점은 ‘아주 나쁘다’ 5점은 ‘보통’ 9점은‘아주 좋다’로 나타내었다. 평가 항목은 색깔(color), 쓴맛 (bitterness), 단맛(sweetness), 촉촉한 정도(moistness), 달라붙는 정도(adhesiveness), 씹힘성(chewiness), 단단한 정도 (hardness), 전체적인 선호도(overall quality)로 하였다.
대상 데이터
- 9%인 녹차가루(이든타운 보성산), 분말 한천((주)밀양한천), 설탕(백설표), 프락토 올리고당(청정원)을 사용하였다. 당 알코올은 자일리톨(DANISCO, Finland), 에리스리톨(Miisubishi- kagaku Foods, Japan), 솔비톨((주) 엘지생활건강), 만니톨(AMECHEM, 중국)을 (주)보락에서 구입하여 사용하였다.
- 본 실험에서 사용한 다식의 재료로는 수분함량 17.0%인 감자전분(감자전분 100% 송학식품)과 수분함량 3.9%인 녹차가루(이든타운 보성산), 분말 한천((주)밀양한천), 설탕(백설표), 프락토 올리고당(청정원)을 사용하였다. 당 알코올은 자일리톨(DANISCO, Finland), 에리스리톨(Miisubishi- kagaku Foods, Japan), 솔비톨((주) 엘지생활건강), 만니톨(AMECHEM, 중국)을 (주)보락에서 구입하여 사용하였다.
- 다식의 구강위생 세균에 대한 항균력을 알아보기 위하여 Han YS(2005)의 방법에 의해 Paper disc method를 이용하였다. 이 때 사용한 균주는 충치균 Streptococcus mutans( ATCC 25175), Streptococcus sobrinus(ATCC 27351), Streptococcus sobrinus(ATCC 27607)는 한국미생물보존센터에서 분양받아 사용하였으며, 구취균 prevotella intermedia(KCTC 3692), Porphyromonas gingivalis(KCTC 5352)를 생물자원센터에서 분양받아 이용하였다. 증식 배지는 brain heart infusion broth(Difco, USA)를 사용하여 37℃ shacking incubator에서 18시간 배양한 후 3회 계대 배양하여 활성이 회복된 균주를 사용하였다.
데이터처리
- 2) A,B,C : Means in a row followed by different superscripts are significantly different(p<0.05) by Duncan's multiple range test.
- 그 상층액을 측정 범위가 Brix 0～32%인 당도계 (Atago digital refractrometer PR-1, Tokyo, Japan)를 이용 하여 반죽의 당도를 측정하였다. 각각의 측정은 3회 반복으로 실험하여 평균값으로 나타내었다.
- 모든 실험은 3회 반복 실시하여 SAS(Statistical Analysis System, version 9.1, SAS Institute INC., USA) program을 이용하여 분산분석과 duncan's multiple range test로 각 시료 간의 유의성 검증을 하였으며, 관능검사와 기계적 측정의 상관관계를 분석하기 위해 Pearson's correlation coefficient로 분석하였다.
이론/모형
- 다식의 구강위생 세균에 대한 항균력을 알아보기 위하여 Han YS(2005)의 방법에 의해 Paper disc method를 이용하였다. 이 때 사용한 균주는 충치균 Streptococcus mutans( ATCC 25175), Streptococcus sobrinus(ATCC 27351), Streptococcus sobrinus(ATCC 27607)는 한국미생물보존센터에서 분양받아 사용하였으며, 구취균 prevotella intermedia(KCTC 3692), Porphyromonas gingivalis(KCTC 5352)를 생물자원센터에서 분양받아 이용하였다.
- 8 cm인 시료 1개씩을 담아 제공하였다. 또한 관능검사지는 문헌(Yun GY 등 2005, Kim HS 등 2007) 을 참고하여 작성하였다. 관능검사 방법은 9점 척도법을 사용하였고, 1점은 ‘아주 나쁘다’ 5점은 ‘보통’ 9점은‘아주 좋다’로 나타내었다.
성능/효과
- 당도 측정결과 실험군보다 한천 무첨가군인 대조군의 당도가 낮게 측정되었다. pH는 실험군과 대조군 모두 치아우식증을 유발시키는 구강 내 환경보다 현저히 높은 수치로 나타났다. 다식의 색도에서 L값은 FAOG가 59.
- 25 g으로 가장 낮은 음(-)의 값을 나타냈다. 관능평가에서는 실험군인 XYG가 평가항목들 중 촉촉한 정도, 부착성, 씹힘성, 전체적인 선호도에서 높은 평가를 받았으며, MG는 색, 쓴맛정도, 단단한 정도에서 높은 기호도를 나타냈다. 반면에 EG는 전반적으로 대조군보다 낮은 기호도를 나타냈다.
- 반면에 EG는 전반적으로 대조군보다 낮은 기호도를 나타냈다. 관능평가와 기계적 측정치의 상관관계에 경도, 부착성, 씹힘성은 전체 적인 선호도와 높은 상관관계를 나타냈다. 구강세균에 대한 항균성 측정 결과 SSG를 제외한 모든 시료들에서 구취 유발균주인 P.
- 관능평가와 기계적 측정치의 상관관계에 경도, 부착성, 씹힘성은 전체 적인 선호도와 높은 상관관계를 나타냈다. 구강세균에 대한 항균성 측정 결과 SSG를 제외한 모든 시료들에서 구취 유발균주인 P. bivia에 대한 항균성을 나타냈다. 이상의 결과 당알코올 첨가에 따른 다식의 조직감을 보완하기 위해서 한천을 첨가하여 제조함과 동시에 구취균을 억제하는 다식의 개발 가능성을 확인할 수 있었다.
- 21로 가장 밝은 것으로 나타났고, 적색도 a값은 SG가 가장 낮은 값을, b값은 MG가 높은 값을 나타내었다. 기계적 조직감 측정에서 실험군의 경도는 SSG가 5181.04 g/cm2으로 가장 높은 값을 보였고 한천과 당알코올 첨가군의 경도가 전반적으로 낮게 측정되었으며, 응집성은 SG가 0.16%의 값으로 시료들 중 높은 값을, 씹힘성은 실험군에서는 MG가 189.12 g으로 가장 높은 값을 나타내었고, EG가 43.73 g으로 응집성의 결과와 같이 가장 낮은 값을 나타내었다. 부착성은 한천과 당알코올을 첨가한 시료군이 전반적으로 음(-)의 값으로 측정되었고, SG가 -39.
- 기계적 측정의 경도는 관능적 평가에서 모두 정의 상관관계(p<0.001, p<0.0001)를 보였으며, 전체적인 선호도에서 정의 상관관계(p<0.0001)를 나타낸 것으로 보아 단단한 정도가 선호되는 것으로 나타났다.
- 기계적인 측정치인 응집성에서는 단맛과 달라붙는 정도에서 부의 상관관계를 나타냈으며 색, 쓴맛, 촉촉한 정도, 씹힘성, 단단한 정도, 전체적인 선호도에서는 정의 상관관계를 나타내어(p<0.05, p<0.0001), 응집성은 높을수록 전체적인 선호도와 단단한 정도에 대한 기호도가 높은 것으로 나타났다.
- 당알코올과 한천을 첨가한 녹차다식의 색도 변화를 측정한 결과는 Table 4와 같다. 다식의 L값은 FAOG가 59.21로 가장 밝은 것으로 나타났고 SG의 밝은 정도가 38.16으로 가장 낮게 측정되었으나, MG를 제외하고는 한천을 첨가한 시료들이 낮은 값을 보였다. 따라서 전반적으로 한천을 첨가한 것이 녹차다식의 밝기에 영향을 미친 것으로 판단된다.
- pH는 실험군과 대조군 모두 치아우식증을 유발시키는 구강 내 환경보다 현저히 높은 수치로 나타났다. 다식의 색도에서 L값은 FAOG가 59.21로 가장 밝은 것으로 나타났고, 적색도 a값은 SG가 가장 낮은 값을, b값은 MG가 높은 값을 나타내었다. 기계적 조직감 측정에서 실험군의 경도는 SSG가 5181.
- 다식의 응집성은 SG가 0.16%의 값으로 시료들 중 높은 값을 나타냈고, 대조군인 올리고당을 첨가한 FAOG가 0.04%로 낮은 값을 나타내었으며, 시료들 사이 유의차를 보였다(p<0.05).
- 33%으로 보고되고 있어(Yoon SJ와 Noh KS 2009), 본 실험과 유사한 경향을 나타내었다. 다식의 적색도를 나타내는 a값은 모두 음(-)의 값을 보이며 SG가 가장 낮은 a값을 나타내었고, FAOG 가 높은 값을 나타내 본 실험에 사용된 유색을 띤 올리고당 첨가가 녹차다식의 적색도를 높인 것으로 판단된다. Jung EJ 등(2005), Yoon SJ와 Noh KS(2009)의 연구에서 각각 5% 이상의 뽕잎 가루와 9% 이상 연잎 분말을 첨가한 다식의 a값이 음의 값을 나타내어 본 연구결과와 유사한 경향을 보였다.
- 본 연구는 다식의 다양한 이용 가능성 시도를 위해 녹차다식에 항충치 효과가 있는 당알코올을 첨가하고, 당 알코올 첨가에 따른 다식의 조직을 보완하기 위하여 한 천을 첨가하여 다식을 제조하였고, 올리고당과 설탕시럽을 첨가한 녹차다식을 대조군으로 하여 이화학적 특성, 기계적 조직감 특성, 다식의 색도를 측정하였으며, 관능 평가를 실시하였고 당알코올을 첨가한 녹차다식의 구강 세균에 대한 항균성을 조사하였다. 당알코올을 첨가한 녹차다식의 물성을 개선하고자 한천을 첨가하여 제조한 다식의 수분 함량은 전체적으로 30% 이상을 나타내어 설탕, 올리고당을 첨가한 대조군보다 높은 수분함량을 나타냈다. 한천 첨가 다식의 수분활성도는 실험군이 대조군보다 높은 수분활성도를 나타내어, 수분함량의 결과와 유사한 경향을 나타냈다.
- 구강 세균에 대한 항균성 측정 결과는 Table 8과 같다. 대조군인 SSG는 모든 균주들에 대한 항균성이 나타나지 않았으며, FAOG는 구취균인 P. bivia에 대한 항균효과만을 관찰할 수 있었다. 충치균주에서는 실험군 EG, XYG가 각각의 S.
- 일반적으로 자일리톨은 충치억제 및 예방 물질로 알려지고 있으나(노봉수와 김상용 2000), 곡류 및그 제품과 전분류, 당류 등이 충치유발지수가 비교적 높게 나타났다고 보고하고 있다(Kim YH 1981). 본 실험결과 충치균주에 대해서 낮은 항균력을 나타낸 것은 본 시료의 주재료인 감자전분이 충치균의 활성을 유발시킨 것으로 판단된다. 따라서 구강위생과 관련해서 다식 제조시 주재료 선택이 매우 중요한 비중을 차지할 것으로 판단되며 향후 전분 대체 재료에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 관능검사 결과는 Table 6과 같다. 색의 평가에서는 제조 직후에 EG가 2.33점을 받아 가장 낮은 평가를 받았으며, XYG와 GM은 각각 7.33, 7.67점의 점수를 받았다. 대조군인 SSG와 FAOG은 각각 5.
- 당알코올과 한천을 첨가한 녹차다식의 수분함량, 당도, 수분활성도, pH 측정결과는 Table 3과 같다. 수분함량은 한천 무첨가군인 대조군인 FAOG가 15.75%로 가장 낮은 수분 함량을, MG가 34.65%로 높은 함량을 나타내었 으며, 한천 첨가 무첨가군의 수분함량이 한천첨가군보다 낮은 수분함량을 나타냈다. 이러한 결과는 졸상태인 한천 첨가로 인해 다식의 수분함량이 증가한 결과로 판단된다.
- 수분활성도는 수분함량 측정결과 높은 값을 나타낸 MG가 높은 수분활성도를 보였으며, 전반적으로 수분함량 측정 결과와 유사한 경향을 나타냈다. 특히 XYG는 한천을 첨가하지 않았을 때 71.
- 05). 씹힘성은 실험군에서는 MG가 189.12 g으로 가장 높은 값을 나타내었고, EG 가 43.73 g으로 응집성의 결과와 같이 가장 낮은 값을 나타내었으며, 대조군 중에는 FAOG가 13.32 g으로 가장 낮게 측정되었다. 부착성은 실험군이 전반적으로 음(-)의 값으로 측정되었고, SG가 -39.
- bivia에 대한 항균성을 나타냈다. 이상의 결과 당알코올 첨가에 따른 다식의 조직감을 보완하기 위해서 한천을 첨가하여 제조함과 동시에 구취균을 억제하는 다식의 개발 가능성을 확인할 수 있었다.
- 001)를 나타냈다. 전체적인 선호도에 대한 평가에서는 실험군에서는 XYG와 MG가 각각 6.67, 6.0으로 가장 높은 선호도를 나타냈으며, 대조군에서는 SSG가 6.0점으로 MG와 같은 점수를 받았다. 전체적인 선호도에서 자일리톨을 첨가한 시료가 높은 평가를 받은 것은 자주 접해 본 자일리톨에 대한 맛에 대한 경험이 다소 작용했을 것으로 판단된다.
- 촉촉한 정도를 나타내는 평가에서는 실험군 중 GE가 2.33으로 가장 낮은 점수를, XYG가 높은 점수를 얻었으며 대조군에서는 SSG가 4.50점으로 시료들간의 유의차(p<0.001)를 나타냈다.
- bivia에 대한 항균효과만을 관찰할 수 있었다. 충치균주에서는 실험군 EG, XYG가 각각의 S. sobrinus에서 다소의 항균효과를 관찰할 수 있었으며, S. mutans에서 XYG가 항균력을 나타냈고 나머지 시료들에서는 항균력을 관찰할 수 없었다. 한편 2종류의 구취 원인 균주에서는 실험군에서 모두 항균력을 관찰 할 수 있었는데, P.
- mutans에서 XYG가 항균력을 나타냈고 나머지 시료들에서는 항균력을 관찰할 수 없었다. 한편 2종류의 구취 원인 균주에서는 실험군에서 모두 항균력을 관찰 할 수 있었는데, P. intermedia 보다 P. bivia에 대한 항균효과가 큰 것으로 나타나, 충치 원인균 보다는 구취 원인균에 대한 항균력이 다소 높은 것을 확인할 수 있었다. 일반적으로 자일리톨은 충치억제 및 예방 물질로 알려지고 있으나(노봉수와 김상용 2000), 곡류 및그 제품과 전분류, 당류 등이 충치유발지수가 비교적 높게 나타났다고 보고하고 있다(Kim YH 1981).
후속연구
- 본 실험결과 충치균주에 대해서 낮은 항균력을 나타낸 것은 본 시료의 주재료인 감자전분이 충치균의 활성을 유발시킨 것으로 판단된다. 따라서 구강위생과 관련해서 다식 제조시 주재료 선택이 매우 중요한 비중을 차지할 것으로 판단되며 향후 전분 대체 재료에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 05%를 나타내어(Choi WS 2009) 한천 첨가가 다식의 수분함량을 높인 결과로 보여진다. 한천 첨가군의 높은 수분활성도로 볼 때 유해 미생물들의 번식이 용이한 조건임을 나타낸 결과라 판단되며 향후 저장에 따른 포장법 개발 연구의 필요성이 있을 것으로 사료된다.
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