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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 증편제조 시 편의성을 위해 물에 수화시키지 않고 바로 사용할 수 있는 내냉동성 생효모를 사용하였으며, 건강기능성 향상을 위해 현미가루의 대체량(10, 20, 30, 40, 50%)에 따른 현미증편의 품질특성 및 관능적 특성을 연구하고자 하였다.
제안 방법
- Choi & Woo(2006)와 Yoon(2005)의 방법을 약간 변형하여 예비실험을 거쳐 현미증편을 제조하였으며, 백미가루 대신 현미가루로 0, 10, 20, 30, 40, 50%의 비율로 대체하였다.
- Color difference meter(Hunter Lab. CQ-1200X, USA)를 사용하여 현미증편을 직경 15 cm, 높이 10 cm인 원형 증편틀에서 찐, 각 증편의 윗면을 수평으로 잘라 폴리에틸렌 필름에 싸서 L(lightness), a(redness), b(yellow ness) 값을 측정하였다. 이때 White standard plate(L=93.
- Maltose(Sigma Co, C12H22O11H2O) 표준용액은 건조시킨 maltose 52.6 mg을 탈이온수에 녹여 50 mL로 하여 1 mg/ mL로 만들었으며, 표준용액을 각각, 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6 mL를 취해 Somogyi-Nelson법 (Kamoi 등 1978)으로 흡광도를 읽어 maltose 표준곡선으로 부터 시료의 maltose 함량을 구하였다[Figure 1].
- 백미 및 현미는 각각 5회 수세하여 30℃ 항온기에서 백미는 4시간 동안 침지하였고, 현미는 8시간 침지한 후 1시간 동안 체에 받혀 물기를 빼었고 분쇄기(No 2200, 대성전기)로 가루를 만든 후, 20 mesh의 체에 내려 냉동(−18℃) 보관하면서 실험 때마다 꺼내서 사용하였다.
- 백미, 현미가루의 제조는 Choi & Woo(2006)과 An 등 (2002)의 방법을 변형하여 사용하였다.
- 본 연구에서 기능성을 향상시키고자 현미가루의 대체량(10, 20, 30, 40, 50%)을 달리하고 물에 수화시키지 않고 바로 사용할 수 있는 내냉동성 생효모로 발효시킨 현미증편의 품질 특성 및 관능적 특성을 연구한 결과는 다음과 같다.
- 식품영양학을 전공하는 학생 30명을 관능검사요원으로 구 성하여 현미증편의 시료는 2.5×2.5×2 cm의 크기로 썰어 실온(20~25℃)에서 30분간 방치한 후 제공하였고, 질문지에 관 능특성을 잘 반영하고 있다고 생각되는 점수를 표시하도록 하였으며 관능적 품질의 기호도는 7점 채점법으로 하였다.
- 즉 증편의 저장일수(0, 1, 3 days)에 따라 각 시료 1g을 0.05 M sodium acetate buffer solution(pH 4.8) 100 mL에 넣고 homogenizer(RPM 13500, NO. 15, 제일과학산업주식회사, C-HCS)로 1분간 균질화시킨 다음 0.01% β-amylase 용액(1000 unit, Sigma Co) 1 mL를 가하고 37℃의 항온수조(BK1224, 부국랩테크, WB-100, Seoul, Korea)에 2시간 진탕하면서 반응시켰다.
- 현미증편 5g을 증류수 25 mL를 넣어 분쇄시킨 후 pH meter(Model 720p, Lstek)를 사용하여 3회 반복 측정하여 그 평균값을 구하였다(Jeong 2009).
- 현미증편을 동결건조기(FD-3, Heto, Denmark)에서 24시간 동안 동결건조 시킨 후 증편을 분쇄하여 particle을 ion spoter(E-1010, Hitachi, Tokoy, Japan)에서 15 mÅ로 60초간 코팅한 다음 주사현미경(S-3500N, Hitachi, Japan)을 이용하여 15 kV의 가속전압에서 관찰하였으며, 시료의 미세조직은 표면구조를 5,000배의 배율로 측정하였다.
- 현미증편을 동결건조기(FD-3, Heto, Denmark)에서 24시간동안 동결건조시킨 후 증편을 분쇄하여 particle을 ion spoter(E-1010, Hitachi, Tokoy, Japan)에서 15 mÅ로 60초간 코팅한 다음 주사현미경(S-3500N, Hitachi, Japan)을 이용하여 15 kV의 가속전압에서 관찰하였으며, 시료의 미세조직은 표면구조를 5,000배의 배율로 측정하였다.
- 현미증편을 제조한 후, 30분 방냉한 다음 표면에 폴리에틸렌 필름을 밀착시킨 후 중량을 측정하였고 물치환법을 이용하여 부피를 측정하였으며, 비체적은 증편의 중량에 대한 증 편의 부피비로 산출하였다(Moon 등1999; Lee 등 2002).
- 현미증편의 기계적 조직감을 측정하기 위해 시료를 3×3 ×2 cm 크기로 잘라서 폴리에틸렌 필름으로 싸 놓았고 Rheometer(CR-100D, Sun Scientific Co, LTD, Tokyo, Japan)를 이용하여 two bite compresson으로 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
- 알루미늄 재질의 찜솥(지름 55 cm, 높이 25 cm)에 1,800 mL의 물을 넣고 가스레인지(RT1LSV, 린나이 코리아)로 15분 동안 예비가열한 후 증기가 올라오면 불을 끄고 증편틀을 찜솥에 옮겨 넣은 후 약 10분 정도 방치하였고, 다시 중불에서 15분간 찐 다음, 강불에서 다시 10분을 더 찐 후 5분간 뜸들인 뒤 뚜껑을 열어 30분간 방냉하여 김을 뺀 후 시료로 이용하였다. 현미증편의 저장성 실험은 30분간 냉각시켜 김을 뺀 증편을 폴리에틸렌 필름으로 포장한 후 20℃ 항온기(MIR-152, Sanyo, Japan)에 저장 하면서 0, 1, 3일 간격으로 호화도 및 기계적 조직감을 측정하였다.
대상 데이터
- 백미와 현미는 2008년 경기도 이천시에서 생산된 것을, 내냉동성 효모는 조흥화학(경기도 안산)에서 구입한 것을, 설탕은 정백당 순도 99.0% 그리고 소금은 정제염 NaCl 88% 이상의 제일제당 제품을 사용하였다.
데이터처리
- 실험 결과 얻어진 자료에 대한 통계처리는 SPSS(Version 13.0) package program의 Duncan’s multiple range test를 사용하여 각 시료간의 유의차를 검정하였다.
이론/모형
- 01% β-amylase 용액(1000 unit, Sigma Co) 1 mL를 가하고 37℃의 항온수조(BK1224, 부국랩테크, WB-100, Seoul, Korea)에 2시간 진탕하면서 반응시켰다. 1 N HCl 용액 2 mL를 가하여 효소 반응을 정지시키고 반응액 중 0.5 mL를 취하여 증가된 maltose 함량을 Somogyi-Nelson법으로 정량하여 비교하였다(Kamoi 등 1978). 즉, 반응액 0.
- 현미증편의 호화도 측정방법은 효소소화법으로 측정하였다. 즉 증편의 저장일수(0, 1, 3 days)에 따라 각 시료 1g을 0.
성능/효과
-
05, **p<0.01
1일 저장한 현미가루 대체량에 따른 현미증편의 경도, 부서짐성, 부착성, 탄력성, 응집성, 검성은 유의적인 차이가 없었으나, 3일 저장한 현미증편의 탄력성은 50% 대체군에서 0.97%로 가장 높았던 반면, 20% 대체군에서는 0.82%로 가장 낮았다
. Park(2007)의 연구에서 보리가루 및 현미가루의 대체량이 증가할수록 탄력성이 감소한다고 하여 본 실험과 상이함을 보였다. - 기계적 측정에 따른 경도와 검성은 현미가루 대체량 30% 까지 증가시에는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 대체량 40% 이상에서는 유의적인 증가를 보여 관능평가에서 부드러운 정도가 낮게 평가되었다. 관능평가 결과, 현미가루 30% 대체 군에서 색, 부푼정도, 기공의 균일성, 풍미, 이취미, 입에 달라붙는 정도, 부드러운 정도 등 전체적인 관능적 특성이 우수하여 전반적인 바람직성이 가장 바람직하다고 평가되었다. 따라서 미세구조, 호화도, 관능적 특성이 우수한 현미가루 30% 대체한 현미증편이 가장 바람직하다고 생각되었다.
- 현미증편의 저장기간에 따른 노화는 대체로 호화도 값이 감소하는 경향이었으나, 현미가루 30%와 40% 대체군에서는 저장 1일과 3일 사이에서 노화가 지연되어 저장 3일에서 현미가루 30% 대체군의 호화도 값이 가장 높았다. 기계적 측정에 따른 경도와 검성은 현미가루 대체량 30% 까지 증가시에는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 대체량 40% 이상에서는 유의적인 증가를 보여 관능평가에서 부드러운 정도가 낮게 평가되었다. 관능평가 결과, 현미가루 30% 대체 군에서 색, 부푼정도, 기공의 균일성, 풍미, 이취미, 입에 달라붙는 정도, 부드러운 정도 등 전체적인 관능적 특성이 우수하여 전반적인 바람직성이 가장 바람직하다고 평가되었다.
- 90로 가장 높았다. 단단한 정도(부드러움)는 40% 이상 대체군에서 부드러운 정도가 낮게 평가되었는데, 이는 기계적 측정의 경도에서 현미가루 대체량 30% 까지는 유의적으로 증가하지 않았으나, 현미가루 대체량 40% 이상일 때 유의적으로 증가하여 기계적 측정의 경도 결과와 일치하고 있다. 전체적인 바람직성은 30% 대체군에서 5.
- 현미증편은 제조 직후에 대체량에 따른 경도, 검성은 유의적인 차이를 보였다. 대조군의 현미증편의 경도는 92.60 g/cm2로 현미 가루 대체량이 증가할수록 경도가 증가하였다. 검성은 현미 가루 50% 대체군에서 91.
- 관능평가 결과, 현미가루 30% 대체 군에서 색, 부푼정도, 기공의 균일성, 풍미, 이취미, 입에 달라붙는 정도, 부드러운 정도 등 전체적인 관능적 특성이 우수하여 전반적인 바람직성이 가장 바람직하다고 평가되었다. 따라서 미세구조, 호화도, 관능적 특성이 우수한 현미가루 30% 대체한 현미증편이 가장 바람직하다고 생각되었다.
- Park(2007)의 연구에서 보리가루 및 현미가루의 대체량이 증가할수록 탄력성이 감소한다고 하여 본 실험과 상이함을 보였다. 이와 같이 제조 직후에서 경도, 검성은 현미가루 대체량이 증가할수록 저장기간이 경과함에 따라 증가하였음을 알 수 있었다.
- 적색도는 대체량 30%까지는 증가하였으나 40% 이상에서는 황색도가 증가하면서 적색도가 감소하였다(p<0.01).
- 단단한 정도(부드러움)는 40% 이상 대체군에서 부드러운 정도가 낮게 평가되었는데, 이는 기계적 측정의 경도에서 현미가루 대체량 30% 까지는 유의적으로 증가하지 않았으나, 현미가루 대체량 40% 이상일 때 유의적으로 증가하여 기계적 측정의 경도 결과와 일치하고 있다. 전체적인 바람직성은 30% 대체군에서 5.98로 가장 높은 점수를 받았다. Park(2007)의 현미와 보리 가루를 대체한 증편의 품질특성에 관한 관능평가에서 현미가루 30% 대체군이 다른 대조구보다 전체적인 바람직성이 유의적으로 높게 평가되었다고 하여 본 실험과 유사한 경향을 보였다.
- 제조직후에는 30, 40, 50% 현미 대체군의 호화도가 0, 10, 20% 대체군보다 유의적으로 높았다(p<0.05).
- 현미증편의 비체적을 측정한 결과는 [Table 4]와 같다. 증편의 중량에 대한 부피의 비로 나타낸 비체적(specific volume)의 경우 현미증편은 현미가루 대체량에 따라 유의적인 차이는 없었으나 대체량이 증가할수록 비체적이 증가하는 경향이었다. 이는 현미에 함유되어 있는 식이섬유가 반죽 의 점도를 증가시켜 안정성을 부여하여 증자 후 현미증편의 크기가 증가되었다고 생각된다.
- 현미증편의 비체적 및 pH는 백미증편 및 현미가루 대체량 증가에 따라 유의적인 차이가 없었다. 현미가루 대체량 증가 에 따라 현미증편의 명도(L, lightness)는 대조군에서 63.56, 50% 대체군에서 55.39로 감소하는 경향이었으나 황색도는 증가하였으며, 적색도는 30%까지는 증가하였다가 40% 이상에서 감소하였다. 현미증편의 미세구조는 현미가루의 대체량이 증가할수록 기공의 크기는 커졌으며, 40%이상 대체군에서는 기공의 수는 늘었으나 크기가 불규칙적임을 볼 수 있었다.
- 현미가루의 대체량이 증가할수록 미세구조의 크기는 커졌으며 미세구조가 합쳐지면서 수가 늘어나고 크기가 불규칙적임을 볼 수 있었다. 이는 Nam & Woo(2003)의 증편에 키토산과 올리고당의 첨가량이 증가했을 때 미세구조가 커졌다고 하였으며, Kim(2005)의 연구에서도 증편에 홍삼 첨가량이 증가함에 따라 기공이 합쳐지면서 미세구조 크기가 커졌다고 한 연구와 비슷한 경향을 보였다.
- 현미가루의 대체량이 증가할수록 미세구조의 크기는 커졌으며 미세구조가 합쳐지면서 수가 늘어나고 크기가 불규칙적임을 볼 수 있었다. 이는 Nam & Woo(2003)의 증편에 키토산과 올리고당의 첨가량이 증가했을 때 미세구조가 커졌다고 하였으며, Kim(2005)의 연구에서도 증편에 홍삼 첨가량이 증가함에 따라 기공이 합쳐지면서 미세구조 크기가 커졌다고 한 연구와 비슷한 경향을 보였다.
- 현미증편의 기계적 조직감은 [Table 8]과 같다. 현미증편은 제조 직후에 대체량에 따른 경도, 검성은 유의적인 차이를 보였다. 대조군의 현미증편의 경도는 92.
- 39로 감소하는 경향이었으나 황색도는 증가하였으며, 적색도는 30%까지는 증가하였다가 40% 이상에서 감소하였다. 현미증편의 미세구조는 현미가루의 대체량이 증가할수록 기공의 크기는 커졌으며, 40%이상 대체군에서는 기공의 수는 늘었으나 크기가 불규칙적임을 볼 수 있었다. 현미증편의 저장기간에 따른 노화는 대체로 호화도 값이 감소하는 경향이었으나, 현미가루 30%와 40% 대체군에서는 저장 1일과 3일 사이에서 노화가 지연되어 저장 3일에서 현미가루 30% 대체군의 호화도 값이 가장 높았다.
- 현미증편의 비체적 및 pH는 백미증편 및 현미가루 대체량 증가에 따라 유의적인 차이가 없었다. 현미가루 대체량 증가 에 따라 현미증편의 명도(L, lightness)는 대조군에서 63.
- 현미증편의 미세구조는 현미가루의 대체량이 증가할수록 기공의 크기는 커졌으며, 40%이상 대체군에서는 기공의 수는 늘었으나 크기가 불규칙적임을 볼 수 있었다. 현미증편의 저장기간에 따른 노화는 대체로 호화도 값이 감소하는 경향이었으나, 현미가루 30%와 40% 대체군에서는 저장 1일과 3일 사이에서 노화가 지연되어 저장 3일에서 현미가루 30% 대체군의 호화도 값이 가장 높았다. 기계적 측정에 따른 경도와 검성은 현미가루 대체량 30% 까지 증가시에는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 대체량 40% 이상에서는 유의적인 증가를 보여 관능평가에서 부드러운 정도가 낮게 평가되었다.
- 현미증편의 관능평가에 의한 결과는 [Table 9]와 같다. 현미증편의 표면색은 30% 대체군에서 5.54, 부푼정도는 20, 30% 대체군에서 각 4.99, 5.21, 기공균일성은 20, 30% 대체군에서 각 5.06, 5.24로 가장 균일하다고 평가되었다. 풍미는 30% 대체군에서 5.
후속연구
- 앞으로는 고기능성의 부재료를 첨가하고 현대인의 기호에 부응하는 다양한 기능성 증편의 개발과 더불어 현 시대에 맞게 보급 및 계승되어야 할 것으로 사료된다.
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