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문제 정의
- 따라서 spherification 기법을 이용하여 소디움 알지네이트의 농도에 따른 ‘감 칼슘 알지네이트 비드’를 제조하고 물리적 및 관능적 특성을 연구하여 최적 조건을 찾아내고자 한다.
- 본 연구는 분자요리 기법 중 하나인 spherification을 한식의 대표적인 음료인 수정과 감 고명에 적용해보고자 한다. Spherification을 이용해 구형화 된 감 비드는 수정과 고명으로 대체하기에 적합하다고 판단하였기 때문이다.
- 본 연구는 칼슘 알지네이트 비드의 물리적, 관능적 평가 결과를 통해 소디움 알지네이트의 최적 농도를 밝히는데 목적이 있다. 조리학적으로 감 칼슘 알지네이트 비드의 가장 적합한 배합비는 소디움 알지네이트 0.
- 본 연구에서는 분자요리 기법 중 구형화 기법을 이용하여 감(Diospyros kaki)을 구형화시켜 소디움 알지네이트의 농도에 따른 감 칼슘 알지네이트 비드의 물리적 및 관능적 특성을 연구하였다. 명도(L)와 황색도(b)는 소디움 알지네이트의 농도가 증가할수록 그 값이 유의적으로(p<0.
- 따라서 spherification 기법을 이용하여 소디움 알지네이트의 농도에 따른 ‘감 칼슘 알지네이트 비드’를 제조하고 물리적 및 관능적 특성을 연구하여 최적 조건을 찾아내고자 한다. 이를 통해 수정과 등의 한식메뉴에 분자요리를 적용하고 세계화, 대중화의 가능성을 제시하는데 본 연구의 목적이 있다.
- 4%를 첨가했을 때임을 알 수 있었다. 이와 같은 연구를 통해 세계적 요리의 추세인 분자요리에 한식을 응용하고 새로운 식품개발에 적용하기 위한 기초적 자료를 제공했다는 데에 본 연구의 의의가 있다. 추후 연구에서는 소디움 알지네이트의 농도 뿐 아니라 반응 시간이나 염화칼슘 등의 농도가 물리적, 관능적으로 어떤 영향을 주는지 보다 심도 있게 알아봄으로써 다각도의 연구가 이루어져야 한다.
제안 방법
- “분자요리를 알고 있는가”와 “분자 요리를 경험한 적이 있는가”등에 대해 사전 설문 조사하였다.
- 1차로 물기를 킴와이프스로 제거한 후 상온(25±2℃)에서 2시간 자연 건조시킨 시료를 광학현미경(optical microscope, STEADY-T, Medline Co., UK)을 이용하여 400배 배율에서 관찰하였다.
- 평가항목은 시각(색상, 투명성, 입체감), 향미(화학적 향, 감맛, 화학적 맛, 후미), 촉각(탄력성, 단단함, 씹힘감, 잔여감) 등 11가지 항목을 7점 척도를 사용하여 측정하였다. 기호도 검사는 색, 향, 맛, 질감, 전반적 기호도에 대해 정량적 묘사분석과 같은 방법으로 측정하였다.
- 선정 후에는 분자요리와 분자요리 기법인 spherification에 대해 사전 설명을 하여 충분히 이해시키는 과정을 실시하였다. 또한 실험에 관한 설명과 질의응답의 시간을 가진 후 평가를 실시하였고, 정량적 묘사분석을 위해, 패널들에게 샘플 4개를 제공한 다음 시식하면서 발현하는 향미 순서대로 백지에 적도록 하였다. 외관, 향, 맛, 조직감의 항목으로 나누어 향미와 텍스처에 대한 관련 묘사어를 제시하였다.
- 또한 정량적 묘사분석과 기호도 검사가 끝난 후 “오늘 경험한 샘플이 요리적 측면에서 새롭다는 생각이 드는가”와 “앞으로 한식요리 또는 제품으로 발전 가능성이 있다고 생각하나”등에 대해 사후 설문조사도 함께 조사하였다.
- 막 샘플 3장을 겹쳐 놓은 후 막 표면의 세 지점을 지정하여 정밀도를 갖는 0.02 μm의 마이크로미터기(Vernier Caliper series 530, Mitutoyo Co., Japan)를 이용하여 두께를 측정한 후 평균값을 구하였다.
- 먼저 완전 숙성되어 연감 상태가 된 대봉시를 깨끗이 수세한 후 껍질과 씨, 꼭지를 제거하여 믹서(handblender mixer, MR4050CA, Braun, Spain)로 1분간 분쇄한 후 갈변 방지를 위해 ascorbic acid, 레몬즙을 1% (w/v) 첨가하였다. 단맛을 보강하기 위해 설탕 2% (w/v)를 첨가하여 믹서로 1분간 혼합하였으며, 감퓨레의 점도는 점도기(Viscometer DV-II + PRO LV Spindle No.
- 시료인 칼슘 알지네이트 비드의 크기는 4가지 모두 지름 2 cm의 공모양으로 일정하게 준비하여, 제조 후 3시간 이내에 평가를 실시하였다. 물 안에 담겨있는 비드를 제공 10분 전 물에 건져낸 상태로 제공하였으며 관능 평가의 실시 시간은 오전 11:30~12:30이었으며 모든 패널들에게 입안을 헹굴 수 있는 생수와 뱉을 수 있는 컵을 함께 제공하였다. 평가 전에 패널들이 참고할 수 있도록 평가 순서가 설명된 가이드라인과 기준 척도표를 제공하였다.
- 기포를 제거하기 위해 2시간 이상 휴지시킨 후 감퓨레 40 : 소디움 알지네이트 -물 베이스 30 : 물 30의 비율로 혼합하여 믹서기에서 30초간 교반시켜 감 칼슘 알지네이트 용액을 제조하였다. 비드의 형태로 잡기 위해 지름 2 cm, 깊이 0.8 cm의 모양이 둥글고 안이 움푹한 스푼을 이용하여 소디움 알지네이트-감퓨레 혼합액을 5 mL씩 떠서 둥근 모양이 되도록 염화칼슘 수용액 0.5%(w/v)에 재빨리 투하시켜 2분간 반응시킨 뒤 체로 건져 물에 2번 반복하여 세척해 감 칼슘 알지네이트 비드를 제조하였다.
- 관능 평가를 위한 패널로는 일주일 3회 이상 조리 실습과 taste testing을 하는 경희대학교 조리ㆍ서비스 경영학과 학생 12명을 선정하였다. 선정 후에는 분자요리와 분자요리 기법인 spherification에 대해 사전 설명을 하여 충분히 이해시키는 과정을 실시하였다. 또한 실험에 관한 설명과 질의응답의 시간을 가진 후 평가를 실시하였고, 정량적 묘사분석을 위해, 패널들에게 샘플 4개를 제공한 다음 시식하면서 발현하는 향미 순서대로 백지에 적도록 하였다.
- 소디움 알지네이트의 원활한 분산을 위해 소디움 알지네이트-물 베이스를 미리 만들어 사용하였다. 소디움 알지네이트 0.4 g, 0.6 g, 0.8 g, 1.0 g을 각각 총량 30 g이 되도록 60℃ 물에 30 초간 mixer(hand blender mixer, MR4050CA, Braun, Spain)에서 교반시켜 소디움 알지네이트-물 베이스를 만들어 두었다. 기포를 제거하기 위해 2시간 이상 휴지시킨 후 감퓨레 40 : 소디움 알지네이트 -물 베이스 30 : 물 30의 비율로 혼합하여 믹서기에서 30초간 교반시켜 감 칼슘 알지네이트 용액을 제조하였다.
- 시료의 제조 조건은 예비실험을 거쳐 선정하였고, 염화칼슘의 농도를 0.5% (w/v)로, 소디움 알지네이트와 염화칼슘의 반응시간을 2분으로 고정시킨 후 Table 1에 제시된 것처럼 소디움 알지네이트의 농도를 전체의 0.4%, 0.6%, 0.8%와 1.0% (w/v)로 설정하였다.
- 시료인 칼슘 알지네이트 비드의 크기는 4가지 모두 지름 2 cm의 공모양으로 일정하게 준비하여, 제조 후 3시간 이내에 평가를 실시하였다. 물 안에 담겨있는 비드를 제공 10분 전 물에 건져낸 상태로 제공하였으며 관능 평가의 실시 시간은 오전 11:30~12:30이었으며 모든 패널들에게 입안을 헹굴 수 있는 생수와 뱉을 수 있는 컵을 함께 제공하였다.
- 또한 실험에 관한 설명과 질의응답의 시간을 가진 후 평가를 실시하였고, 정량적 묘사분석을 위해, 패널들에게 샘플 4개를 제공한 다음 시식하면서 발현하는 향미 순서대로 백지에 적도록 하였다. 외관, 향, 맛, 조직감의 항목으로 나누어 향미와 텍스처에 대한 관련 묘사어를 제시하였다. 패널 요원들을 통해 수집된 용어들은 토론을 통하여 최종적으로 선정하였으며, 선정된 용어는 패널들 간에 혼동을 방지하고 의미를 명확하게 하기 위해 각각의 용어를 설명한 기준 척도표를 작성하여 제공하였다.
- 정량적 묘사분석과 기호도 검사를 하기 전과 후, 분자요리에 대한 전반적인 인지도를 조사하였다. “분자요리를 알고 있는가”와 “분자 요리를 경험한 적이 있는가”등에 대해 사전 설문 조사하였다.
- 외관, 향, 맛, 조직감의 항목으로 나누어 향미와 텍스처에 대한 관련 묘사어를 제시하였다. 패널 요원들을 통해 수집된 용어들은 토론을 통하여 최종적으로 선정하였으며, 선정된 용어는 패널들 간에 혼동을 방지하고 의미를 명확하게 하기 위해 각각의 용어를 설명한 기준 척도표를 작성하여 제공하였다.
- 물 안에 담겨있는 비드를 제공 10분 전 물에 건져낸 상태로 제공하였으며 관능 평가의 실시 시간은 오전 11:30~12:30이었으며 모든 패널들에게 입안을 헹굴 수 있는 생수와 뱉을 수 있는 컵을 함께 제공하였다. 평가 전에 패널들이 참고할 수 있도록 평가 순서가 설명된 가이드라인과 기준 척도표를 제공하였다.
- 또한 정량적 묘사분석과 기호도 검사가 끝난 후 “오늘 경험한 샘플이 요리적 측면에서 새롭다는 생각이 드는가”와 “앞으로 한식요리 또는 제품으로 발전 가능성이 있다고 생각하나”등에 대해 사후 설문조사도 함께 조사하였다. 평가항목은 시각(색상, 투명성, 입체감), 향미(화학적 향, 감맛, 화학적 맛, 후미), 촉각(탄력성, 단단함, 씹힘감, 잔여감) 등 11가지 항목을 7점 척도를 사용하여 측정하였다. 기호도 검사는 색, 향, 맛, 질감, 전반적 기호도에 대해 정량적 묘사분석과 같은 방법으로 측정하였다.
대상 데이터
- 관능 평가를 위한 패널로는 일주일 3회 이상 조리 실습과 taste testing을 하는 경희대학교 조리ㆍ서비스 경영학과 학생 12명을 선정하였다. 선정 후에는 분자요리와 분자요리 기법인 spherification에 대해 사전 설명을 하여 충분히 이해시키는 과정을 실시하였다.
- 본 실험에서 사용한 감은 경북 청도산 대봉시를 구입한 것으로 퓨레를 제조한 후 냉동 보관하여 사용하였다. 퓨레에 첨가한 설탕과 레몬즙으로 각각 정백당(CJ Co, Korea), 레몬즙(Polenghi-Las, Italy)을 사용하였다.
- 퓨레에 첨가한 설탕과 레몬즙으로 각각 정백당(CJ Co, Korea), 레몬즙(Polenghi-Las, Italy)을 사용하였다. 칼슘 알지네이트 비드의 제조를 위한 재료로 소디움 알지네이트(MSC Co, Korea)와 염화칼슘(JUNSEI Co, Japan)을 사용하였다.
- 본 실험에서 사용한 감은 경북 청도산 대봉시를 구입한 것으로 퓨레를 제조한 후 냉동 보관하여 사용하였다. 퓨레에 첨가한 설탕과 레몬즙으로 각각 정백당(CJ Co, Korea), 레몬즙(Polenghi-Las, Italy)을 사용하였다. 칼슘 알지네이트 비드의 제조를 위한 재료로 소디움 알지네이트(MSC Co, Korea)와 염화칼슘(JUNSEI Co, Japan)을 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 5회 이상 반복한 결과를 SPSS 16.0을 이용하여 분석하였다. 시료간의 특성차이 검정은 one-way ANOVA를 이용하여 분석하였으며, p<0.
- 소디움 알지네이트 농도를 달리하여 제조한 칼슘 알지네 이트 비드의 텍스쳐 측정은 Texture Profile Analyser(TA-XT2 Express, Stable Micro System Ltd., UK)를 이용한 TPA를 실시하여 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 탄력성(springiness), 씹힘성(chewiness), 응집성(cohesiveness), 복원성(resilience)을 5회 반복 측정하여 평균과 표준편차를 구하였다. 이때 사용한 probe는 지름 40 ㎜이었으며 TPA의 측정 조건은 Table 2와 같다.
- 소디움 알지네이트 농도를 달리한 칼슘 알지네이트 비드를 색차계(color reader, JC801, Color Techno System Co. Ltd, Japan)를 이용하여 L, a, b를 5회 반복 측정하여 평균과 표준편차를 구하였다. 이 때 사용한 표준 백색판 값은 L값 93.
- 시료간의 특성차이 검정은 one-way ANOVA를 이용하여 분석하였으며, p<0.05 수준에서 다중범위 검정(Duncan's multiple range test)을 실시하여 각 시료간의 통계적 유의성을 검증하였다.
성능/효과
- SA0.4 < SA0.6 < SA0.8의 순으로 소디움 알지네이트의 농도가 높아질수록 두께가 두꺼워지다가 SA1.0에서 낮아지는 경향을 나타냈으며, 유의적(p<0.05)인 차이가 있었다.
- 기호도 검사 결과 색상, 향, 맛에서는 소디움 알지네이트 농도에 따른 유의적 차이를 보이지 않았으나 질감과 전반적인 기호도에서는 소디움 알지네이트 0.4 %의 SA0.4 군이 가장 높은 평가를 받았다.
- 0로 가면서 알지네이트의 양과 Ca2+의 양이 임계점에 도달되어 막의 두께가 감소하였다(Cho M 등 2005). 막 형태는 비드의 막 두께가 두꺼워질수록 감퓨레의 섬유질이 막 안으로 묻히게 되어 투명성도 줄어드는 것을 확인하였다.
- 배율 400배의 실체 광학현미경으로 칼슘 알지네이트 비드의 막 구조를 측정해 본 결과 Fig. 1에서 보는 것과 같이 감퓨레가 가지고 있는 섬유질이 점점 줄어보였으며, 투명성도 떨어졌다. 이는 막의 두께가 증가되는 것이 그 원인이라 할 수 있다(Ana B 등 1999).
- 05 수준에서 유의한 차이가 있었다. 부착성을 제외한 경도, 탄력성, 씹힘성, 응집성, 복원성의 모든 텍스쳐 특성에서 SA0.4에서 SA0.8로 갈수록 높은 값을 나타내다가 SA1.0에서 수치가 낮아지는 경향을 보였다. 이것은 비드의 막이 알지네이트의 guluronic acid block과 Ca2+이온 간의 이온결합에 의하여 형성되는데, Ca2+와 알지네이트의 COOH기 사이의 교차결합에 의하여 egg box 모양의 3차원 망상구조가 형성되는 현상에 기인한다(Park JS 등 1997).
- 색, 향, 맛, 질감 등의 모든 기호도 부문에서 SA0.4가 가장 높은 평가를 받았으며, 가장 낮은 기호도를 보인 것은 SA1.0이다. 그러나 질감을 제외한 색, 향, 맛의 각 항목 모두 소디움 알지네이트의 농도가 증가할수록 칼슘 알지네이트 비드의 기호도는 유의적인 차이를 나타내지 못했다.
- 05)을 나타냈다. 색도 측정 결과 소디움 알지네이트의 농도가 증가할수록 적색도는 높아지고 황색도는 낮아지는 것을 알 수 있었다. 이것은 비드의 두께와 연관이 있는 것으로 추정된다.
- 소디움 알지네이트의 농도를 달리한 칼슘 알지네이트 비드는 소디움 알지네이트의 농도가 높아질수록 b값인 노란정도가 낮게 평가되었으며 유의적인(p<0.05) 차이가 있었다.
- 전반적 기호도 부문에서는 소디움 알지네이트의 농도가 높아질수록 전반적인 기호도는 낮게 평가되었다(p<0.01).
- 정량적 묘사분석 결과 소디움 알지네이트의 농도가 증가할수록 입체감, 탄력성, 단단함, 씹힘감, 잔여감은 모두 증가하였으며, 노란 정도, 투명성은 농도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다.
- 본 연구는 칼슘 알지네이트 비드의 물리적, 관능적 평가 결과를 통해 소디움 알지네이트의 최적 농도를 밝히는데 목적이 있다. 조리학적으로 감 칼슘 알지네이트 비드의 가장 적합한 배합비는 소디움 알지네이트 0.4%를 첨가했을 때임을 알 수 있었다. 이와 같은 연구를 통해 세계적 요리의 추세인 분자요리에 한식을 응용하고 새로운 식품개발에 적용하기 위한 기초적 자료를 제공했다는 데에 본 연구의 의의가 있다.
- 이는 막의 두께가 증가되는 것이 그 원인이라 할 수 있다(Ana B 등 1999). 즉, 막의 형태는 칼슘 알지네이트 비드의 막의 두께와 관련이 있음을 알 수 있는데, 두께가 두꺼울수록 감퓨레의 섬유질은 막 안으로 묻히게 되며, 투명성도 점점 줄어드는 것으로 해석하였다.
- 향미는 화학적인 향, 감맛, 화학적 맛, 후미의 평가 목록 중 전 구간에서 차이가 없는 것으로 나타났다. 질감 부분에서 소디움 알지네이트의 농도를 달리한 칼슘 알지네이트 비드는 SA0.4~SA0.8의 순으로 소디움 알지 네이트의 농도가 높아질수록 탄력성은 높게 평가되었으며 SA1.0의 경우 갑자기 낮아졌다. 이 결과는 기계적 특성의 탄력성, 단단함과 씹힘감도 동일하게 나타났다.
- 텍스쳐의 경우에도 소디움 알지네이트의 농도가 증가될수록 경도, 탄력성, 씹힘성, 응집성, 복원력이 유의적으로(p<0.05) 증가하는 경향을, 부착성은 유의적으로(p<0.05) 감소하는 경향을 나타냈다.
- 투명성은 소디움 알지네이트의 농도가 높아질수록 투명도가 낮게 평가되었으며(p<0.05), 입체감의 경우 SA0.4 < SA0.6 < SA0.8의 순으로 높아지다 SA1.0에서 입체감의 평가는 낮아졌다.
- 이것은 기계적 특성의 탄력성과 강도와 연관성이 있음을 알 수 있다. 향미는 화학적인 향, 감맛, 화학적 맛, 후미의 평가 목록 중 전 구간에서 차이가 없는 것으로 나타났다. 질감 부분에서 소디움 알지네이트의 농도를 달리한 칼슘 알지네이트 비드는 SA0.
후속연구
- 분자요리는 기존 프랑스요리(Haute cuisine)에 있어 그 재료의 조직 및 질감, 요리과정과 노하우를 과학적인 지식을 바탕으로 연구 분석해 새로운 ‘음식 궁합’과 이를 통해 기존에 전혀 없었던 새로운 맛을 만들어낸다는 개념의 요리분야이다(Lee EJ 등 2008). 어렵고 생소하게 느껴지지만, 세계적인 요리계의 트렌드인 분자요리라는 영역과 좀 더 친숙하기 위해 우리의 한식에도 대표적인 분자요리 기법을 이용한 많은 요리들이 개발되어야 할 것이다.
- 이와 같은 연구를 통해 세계적 요리의 추세인 분자요리에 한식을 응용하고 새로운 식품개발에 적용하기 위한 기초적 자료를 제공했다는 데에 본 연구의 의의가 있다. 추후 연구에서는 소디움 알지네이트의 농도 뿐 아니라 반응 시간이나 염화칼슘 등의 농도가 물리적, 관능적으로 어떤 영향을 주는지 보다 심도 있게 알아봄으로써 다각도의 연구가 이루어져야 한다.
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