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문제 정의
- 제빵 분야에도 밀가루 이외의 부재료를 이용한 기능성이 강조된 제품이 연구되고 있으며, 이러한 변화 속에서 칡즙(Choi HC와 Kim YS 2002), 마(Yi SY와 Kim CS 2001), 연근분말(Kim YS 등 2002), 솔잎가루(Kwhak SH와 Moon SW 2002), 매실 과육(Park SI와 Hong KH 2003), 검정콩 분말(Im JG와 Kim YH 2003), 흑미가루(Jung DS 등 2002), 동충하초(Park GS 등 2001), 감잎가루(Bae JH 등 2001) 및 키토산(Lee HY 등 2002) 등을 첨가한 기능성 식빵에 대한 연구가 많이 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 식빵 제조 시 노랑파프리카 분말을 대체분으로 첨가한 식빵의 품질변화와 관능적 특성을 조사하여 파프리카 이용 확대 및 기능성 식빵 개발을 위한 자료로 제시하고자 하였으며 건강 기능성이 강화된 파프리카 식빵의 보급화를 목적으로 하였다.
제안 방법
- 관능검사는 오븐에서 구워낸 후 실온에서 한 시간 방치한 식빵을 시료로 하여 실시하였으며 삼육대학교 식품영양학과 학생 30명으로 구성하여, 이들에게 실험 목적 및 평가 항목에 대해 설명한 후 실시하였다. 평가항목은 색, 냄새, 맛, 촉촉한 정도, 씹힘성, 전체적 기호도로 5점(매우 좋다), 4점(좋다), 3점(보통이다), 2점(나쁘다), 1점(매우 나쁘다)의 5점 채점법(Herbert A와 Juel LS 1993)으로 실시하였다.
- 색도는 Hunter L, a, b color system을 가지고 있는 색차계(CM-3500, Minolta Inc., Japan)를 사용하여 식빵 crumb 부분의 L(명도), a(적색도), b(황색도) 값을 측정하였다.
- 식빵의 조직감은 오븐에서 구워낸 후 1시간 방냉시켜 실온에서 3일간 저장하면서 6 × 6 × 5 cm 조각으로 잘라 texture analyzer(EZ-tester 500-N, Shimadzu, Japan)로 경도, 탄성, 응집성, 씹힘성을 각각 10회씩 측정하여 평균값을 구하였다.
- 실험군은 Table 1과 같이 제빵 주재료인 밀가루에 대하여 파프리카 분말을 0%, 2.5%, 5.0%, 7.5%, 10.0% 첨가군으로 하여 5군으로 분류하였으며, 제빵 제조공정은 AACC method(1983)을 일부 수정하여 Fig.1과 같이 직접반죽법으로 동일한 조건에서 제조하였다. 100 mesh로 체친 밀가루에 분유, 파프리카 분말을 넣어 잘 혼합한 것과 30℃ 물에 이스트, 소금, 설탕을 넣어 용해시킨 것을 혼합가루와 함께 반죽기(Km-800, Kenwood, England)에 넣고 고속에서 3분, 중속에서 10분간 반죽하였으며, 이 혼합 반죽에 마가린을 넣고 중속에서 10분간 반죽하였다.
- 외관 관찰은 디지털 카메라(DSC-P 150, Sony, Co. Japan)를 이용하였으며, 식빵을 10 mm 두께로 세로로 절단하여, 모눈종이를 부착한 벽면에 나란히 놓고 플래시가 터지지 않도록 하여 촬영한 후 단면을 관찰하였다.
- 파프리카 이용 확대 및 기능성 식빵 개발을 위하여 파프리카분말을 밀가루 중량의 0, 2.5, 5.0, 7.5, 및 10.0%로 대체하여 식빵을 제조한 후 파프리카 첨가량에 따른 식빵의 제조 특성, 색도, 조직감 및 관능적 특성 등을 조사하였다. 중량은 1시간 방냉 후 대조군 525.
대상 데이터
- 파프리카 식빵의 제조에는 밀가루(강력분, 대한제분), 설탕(정백당, 제일제당), 정제염(해표), 마가린(오뚜기), 탈지분유(서울우유 협동조합), 건조이스트(조흥화학), 배합수는 정제수를 사용하였다. 본 실험에 사용한 파프리카는 가락동 농수산물 시장에서 구입하였으며, 깨끗이 세척한 후 반으로 갈라 씨와 꼭지를 제거하고 얄팍썰기하여 인큐베이터(BOD incubator, SBOD-203, Sunjin Chemistry Co., Ltd, Korea)에서 건조시켰다. 건조된 파프리카는 믹서기(FM-700W, food mixer, Hanil Co.
- 파프리카 식빵의 제조에는 밀가루(강력분, 대한제분), 설탕(정백당, 제일제당), 정제염(해표), 마가린(오뚜기), 탈지분유(서울우유 협동조합), 건조이스트(조흥화학), 배합수는 정제수를 사용하였다. 본 실험에 사용한 파프리카는 가락동 농수산물 시장에서 구입하였으며, 깨끗이 세척한 후 반으로 갈라 씨와 꼭지를 제거하고 얄팍썰기하여 인큐베이터(BOD incubator, SBOD-203, Sunjin Chemistry Co.
데이터처리
- 실험 결과의 통계분석은 SPSS(Statistical package for the social science 17.0) program을 사용하여 각 시료의 평균값과 표준편차를 구하였으며, 시료간의 유의성 검증을 위하여 ANOVA test와 Duncan`s multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
- 높이 측정은 AACC method(2000)에 따라 식빵의 단면을 잘라 template(눈금자)를 이용하여 5곳의 높이를 측정하였으며, 비용적은 부피를 중량으로 나누어 구하였고, 굽기손실률은 반죽과 식빵의 중량을 이용하여 다음의 식에 의하여 계산하였다.
- 식빵의 중량과 부피는 오븐에서 구워낸 다음 실온에서 1시간 방냉 후 측정하였으며, 식빵의 부피는 종자치환법(Pyler EJ 1979)을 이용하였다.
- 관능검사는 오븐에서 구워낸 후 실온에서 한 시간 방치한 식빵을 시료로 하여 실시하였으며 삼육대학교 식품영양학과 학생 30명으로 구성하여, 이들에게 실험 목적 및 평가 항목에 대해 설명한 후 실시하였다. 평가항목은 색, 냄새, 맛, 촉촉한 정도, 씹힘성, 전체적 기호도로 5점(매우 좋다), 4점(좋다), 3점(보통이다), 2점(나쁘다), 1점(매우 나쁘다)의 5점 채점법(Herbert A와 Juel LS 1993)으로 실시하였다.
성능/효과
- 05). 결과적으로 파프리카를 5.0%의 적절한 양으로 첨가하였을 때 전반적으로 관능검사 항목에 대한 점수가 좋았으며, 바람직한 배합비율로 나타났다. 이러한 경향은 파프리카 분말을 첨가한 국수의 품질특성에 관한 Jeong CH 등(2007b)의 연구에서 파프리카 분말을 0.
- 경도는 0일에 대조군 1.68 kg, 첨가군은 각각 2.21, 2.40, 2.83, 3.63 kg으로 파프리카 분말 첨가량이 증가함에 따라 점차 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- 55이었다. 경도는 0일에서 대조군 1.68 kg, 첨가군은 2.21~3.63 kg, 탄력성은 0일에서 대조군 92.05, 첨가군은 각각 92.72~96.65, 응집성은 0일에서 대조군 83.95, 첨가군은 84.07~88.57, 씹힘성은 대조군 254.74, 10.0% 첨가군은 474.99로 파프리카 분말 첨가량이 증가할수록 경도, 탄력성, 응집성, 씹힘성이 증가하였다. 시료별로 저장기간 중 경도, 씹힘성은 증가하였고, 탄력성과 응집성은 감소하였다.
- 02로 파프리카 분말 첨가량이 많아질수록 유의적으로 감소하였다. 굽기손실률은 대조군 8.46%, 파프리카 분말 첨가군은 6.62~ 8.23%로 감소하였다. 명도 L값은 대조군 53.
- 3 mL이었다. 높이는 대조군 13.6 cm, 파프리카 분말 첨가군은 11.2~13.2 cm로 감소하였고, 비용적은 대조군 4.22, 첨가군은 3.62~4.02로 파프리카 분말 첨가량이 많아질수록 유의적으로 감소하였다. 굽기손실률은 대조군 8.
- 대조군에 비하여 파프리카 첨가군 모두에서 높이와 부피가 감소하였다. 대조군은 조직의 치밀함이 관찰되었으며, 파프리카 분말 첨가가 증가할수록 대조군에 비하여 air cell의 숫자가 많고 그 크기가 크고, 다소 불규칙한 다공성의 sponge 구조를 보였으며, 2.5% 첨가군의 경우 다른 첨가 시료에 비해 비교적 air cell의 크기가 거의 유사하고 고르게 분포되어 있었다. 밀가루에 포함된 단백질에 의해 생성된 글루텐이 많으면 가스 보유력이 커서 부피가 크고, 세포벽과 기공이 고르게 나타나 좋은 내상을 보이며 반대로 대체물로 인하여 글루텐 생성이 적어지면 가스 팽창력에 대한 저항성이 약해 두꺼운 세포벽과 거친 기공을 보인다고 한다(Kim YS 등 2002).
- Shin GM(2008)의 복령분말을 첨가한 식빵의 품질특성에 관한 연구에서도 복령분말을 많이 첨가할수록 내상의 기공 크기가 일정하지 못하고 굵고 거칠었다고 하여 동일한 결과를 보였다. 따라서 본 실험에서도 대조군에 비하여 파프리카 첨가량이 증가할수록 밀가루의 글루텐 형성이 감소되어 식빵의 기공이 거칠어진 것으로 생각된다.
- 또한 시료별로 저장일수에 따라 경도는 대조군의 경우 1.68에서 4.57 kg으로 유의적 증가를 보였으며(p<0.05), 파프리카 분말 첨가군의 경우도 저장 중 경도가 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- 이러한 결과는 높이, 비용적 등의 결과에서와 같이 파프리카로 대체된 양만큼의 밀가루 감소가 글루텐 생성을 적게 하여 내부조직의 팽창이 대조구보다 덜 일어나 부피를 감소시키고, 세포벽이 두꺼워지는데 영향을 미쳐 경도가 증가하는 결과를 보인 것으로 생각된다. 또한 파프리카에 함유된 식이섬유가 전분의 호화에 참여하는 물에 영향을 주어 전체적으로 부풀어 오르는 성질을 억제한 것으로 생각되었다. 그러나 흑미가루를 첨가한 식빵의 품질 특성에 관한 연구(Jung DS 등 2002)와 한국산 감잎가루를 첨가한 빵의 품질에 관한 연구(Bae JH 등 2001)에서는 첨가량의 증가에 따라 경도가 낮아져 부드러운 식빵을 형성해 빵의 조직감에 좋은 영향을 미쳤다고 보고되었고, Cho MS 등(2008)의 파프리카를 첨가한 설기떡에 관한 연구에서는 파프리카 첨가로 경도가 감소되었고, 응집성과 탄력성은 증가한다고 보고된 바 있어 첨가물의 종류에 따라 빵의 경도에 다양한 결과를 미침을 알 수 있었다.
- 명도를 나타내는 L값은 대조군에서 53.80, 파프리카 분말 첨가군에서는 45.16~49.95로 첨가량이 증가함에 따라 명도가 감소하였다(p<0.05).
- 시료별로 저장기간 중 경도, 씹힘성은 증가하였고, 탄력성과 응집성은 감소하였다. 색상은 2.5% 첨가군이 3.5로 가장 높았으며, 향미는 대조군과 5.0% 첨가군에서 각각 3.7로 높았다. 맛은 대조군이 3.
- 99로 파프리카 분말 첨가량이 증가할수록 경도, 탄력성, 응집성, 씹힘성이 증가하였다. 시료별로 저장기간 중 경도, 씹힘성은 증가하였고, 탄력성과 응집성은 감소하였다. 색상은 2.
- 05). 시료별로 저장일수에 따라 대조군, 파프리카 분말 첨가군 모두 응집성이 저장일수가 증가됨에 따라 점차 감소되었다. 씹힘성은 0일에 대조군 254.
- 05). 시료별로 저장일수에 따라 대조군과 첨가군 모두에서 탄력성이 감소되었다. 응집성은 0일에 대조군 83.
- 식빵의 부피는 대조군 2144.4 mL, 파프리카 분말 첨가군은 각각 2114.3 mL, 2001.2 mL, 1975.7 mL, 1946.1 mL로 대조군의 부피가 가장 컸으며, 파프리카 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- 식빵의 비용적(mL/g)은 대조군 4.22, 첨가군은 3.62~4.02로 파프리카 분말 첨가량이 많아질수록 유의적으로 감소하였다. 비용적은 반죽에 혼입된 공기의 양과 구울 때 케이크의 골격을 형성시켜주는 글루텐과 단백질이 관련 있다고 하였는데(Kim YA 2005), 본 실험에서는 파프리카 분말 첨가량이 증가할수록 부피가 감소되는 것으로 나타나, 제빵 특성이 다소 저하되는 결과를 보였다.
- 식빵의 중량은 대조군 525.0 g, 첨가군은 각각 526.5 g, 527.8 g, 530.7 g, 537.3 g으로 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- 시료별로 저장일수에 따라 대조군, 파프리카 분말 첨가군 모두 응집성이 저장일수가 증가됨에 따라 점차 감소되었다. 씹힘성은 0일에 대조군 254.74, 10.0% 첨가군은 474.99로 파프리카 분말 첨가량이 증가할수록 씹힘성이 증가하였으며, 시료별로 저장일수에 따라 대조군, 첨가군 모두에서 증가하였는데 이는 경도 증가와 상관성이 있으리라 생각된다.
- 또한 Park GS 등(2001)의 동충하초를 1~4% 첨가한 실험에서도 첨가량의 증가에 따라 경도가 증가한다고 하여 본 실험 경향과 유사한 결과가 나타났다. 이러한 결과는 높이, 비용적 등의 결과에서와 같이 파프리카로 대체된 양만큼의 밀가루 감소가 글루텐 생성을 적게 하여 내부조직의 팽창이 대조구보다 덜 일어나 부피를 감소시키고, 세포벽이 두꺼워지는데 영향을 미쳐 경도가 증가하는 결과를 보인 것으로 생각된다. 또한 파프리카에 함유된 식이섬유가 전분의 호화에 참여하는 물에 영향을 주어 전체적으로 부풀어 오르는 성질을 억제한 것으로 생각되었다.
- 0으로 가장 높았다. 이상의 결과에서 파프리카 분말을 5.0% 첨가하였을 경우 파프리카 분말에서 오는 자체의 향과 맛에 거부감을 주지 않으면서 제품의 품질과 선호도 측면에서 비교적 좋게 평가되어, 파프리카식빵 제조시 가장 적합한 배합비율로 조사되었다. 식빵에 파프리카를 첨가하였을 때 새로운 맛을 기대하는 소비자의 기대에 부응할 수 있으면서 기능성을 증진시킨 식빵으로서 식생활에서의 활용가능성이 충분히 있으리라 보여진다.
- 전반적인 기호도는 대조군이 3.0, 파프리카 분말 첨가군의 경우 각각 3.3, 4.0, 2.9, 2.7로 5.0% 첨가군이 가장 높았다(p<0.05).
- 탄력성을 측정한 결과 0일에 대조군 92.05, 파프리카 분말 첨가군은 각각 92.72, 94.68, 95.70, 96.65%로 유의적으로 증가하였고(p<0.05).
- 또한 동충하초(Jung MH와 Park GS 2002) 첨가량이 증가할수록 부피가 감소한다고 하여 파프리카 분말 첨가량의 증가와 함께 부피가 감소하는 경향을 보인 본 실험 결과와 동일하였다. 파프리카 분말을 첨가한 식빵의 높이를 측정한 결과, 대조군의 높이는 13.6 cm로 나타난 반면 파프리카 분말을 첨가군에서는 첨가량이 증가함에 따라 11.2~13.2 cm로 점차 감소하는 경향을 보였다. Jeong CH 등(2007a)의 논문에서 파프리카 분말을 첨가한 스폰지케이크의 높이가 첨가량이 증가할수록 점차적으로 감소한다고 하여 본 연구와 같은 결과를 보였다.
후속연구
- 반죽에 열이 침투하여 수증기압이 증가되고 비점이 낮은 액체부터 물까지 팽창되면서 기체로 빠져나가며 굽기 손실이 발생된다고 하였다(Pomeranz Y 1978; Fujiyama Y 1981). 굽는 과정에서의 손실은 주로 수분의 손실에 의하며, 따라서 수분의 보유는 굽는 동안 수증기의 팽창으로 인해 케이크의 부피를 팽창시키며, 촉촉한 질감을 제공하는 것으로 알려져 있어(Berglund PT와 Hertsgaard DM 1986), 파프리카 분말이 이러한 수분보유 작용에 관여하는 것으로 추측되며, 더 자세한 연구가 필요한 것으로 생각된다.
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