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문제 정의
- 기능성 식품으로 각광받고 있는 생강을 이용하여 기능성 식품에 관심도가 높아진 현대인들에게 간편하게 제조하여 만들 수 있는 머핀에 첨가하여, 생강머핀의 최적의 배합비를 제공함에 목적을 두고 있다. 또한 머핀의 품질특성을 알아보기 위해 생강즙의 일반성분 분석을 실시하였으며, 머핀에 생강즙을 0%, 10%, 20%, 30% 첨가하여 제조한 후 머핀의 높이, 무게, 부피, 비체적, 수분, pH, 색도, Texture, 관능검사를 실시하였다.
- 이러한 장점을 지닌 머핀에 기능성 재료를 첨가한 선행 연구로는 트레할로스를 첨가한 머핀의 물리적 특성 및 관능평가(Heo SJ 등 2010), 반응표면분석에 의한 덖음 모시풀잎 가루 첨가 머핀의 품질특성(Lee YJ 등 2010), 브로콜리 가루 첨가 머핀제조 조건의 최적화(Shin JH 등 2008), 부추 분말 첨가 머핀의 제조 조건 최적화(Ryu SY 등 2008), 단호박 가루를 첨가한 머핀제조 조건의 최적화(Lee SM과 Joo NM 2007), 자색 고구마가루 첨가량에 따른 머핀의 품질특성(Ko SH와 Seo EO 2010), 흑마늘 추출 분말을 첨가한 기능성 머핀의 품질특성(Yang SM 등 2010), 생강가루 첨가 찹쌀머핀의 최적화 및 품질특성(Lee SM과 Joo NM 2011) 등이 보고되어 있다. 따라서 본 연구에서는 생리활성 식품으로 각광 받고 있으며 기능성 식품으로 인식되고 있는 생강을 이용하여 기능성식품에 관심도가 높아진 현대인들에게 간편하게 제조하여 만들 수 있는 머핀에 첨가함으로서 생강머핀의 최적의 첨가량을 결정하고, 생강즙을 첨가한 기능성 케이크 머핀으로서의 상품개발가능성을 연구하는데 목적이 있다.
- 이 연구는 기능성 식품으로 각광받고 있는 생강을 머핀에 첨가함으로서 생강머핀의 최적의 첨가량을 결정하고, 생강즙 첨가 기능성 제빵 제품에 기초자료가 되고자 하는데 연구목적이 있다. 품질특성 측정 항목으로 생강즙의 일반성분과 물의 사용량 대비 생강즙 (10%, 20%, 30%)을 첨가 하여 제조한 머핀의 높이, 무게, 부피, 비체적, 수분, pH, 색도, Texture, 관능검사를 실시하였다.
제안 방법
- Texture는 머핀 시료를 중심부분으로만 3×3×3 cm로 아래의 측정조건에 따라 입방체로 자른 후 TPA test법으로 시료의 Texture analyser (TAXtPlus, Stable Micro System Ltd., England)를 사용하여 경도(Hardness), 탄력성(Springiness), 응집성(Cohesiveness), 검성(gumminess), 씹힘성(Chewiness)을 각각5회 반복 측정하여 평균값을 취하 였고, 이때 측정 조건은 [Table 2]와 같다.
- 각 시료의 색도는 실온에서 1시간 방냉한 머핀을 사용하여, 머핀내부를 분쇄한 후 색차계 (SP-80, Tokyo Denshoku co., Ltd, Japan)를 사용 하여 5회 반복 측정하였으며, L(명도), a(적색도), b(황색도)의 평균값을 측정하였다(한국식품영양 과학회 2000). 이때 사용된 Calibration plate는 L 값이 92.
- 버터는 상온(24℃)에 30분간 방치시키어 부드럽게 만든 후 핸드 믹서기( 린나이 코리아 핸드믹서 RHM-100)를 이용하여 먼저 버터를 풀어준 후 설탕, 소금을 넣고 2분간 3단으로 크림상태가 되도록 하고 scraping 후 2분간 4단으로 반죽하였다. 달걀을 노른자, 흰자 순으로 각각 3회에 나누어 첨가하여 3분간 4단으로 믹싱하여 cream mass를 만들었다. Cream mass에 체에 내린 밀가루와 베이킹파우다를 섞고 물과 섞은 생강즙을 넣어 고무주걱으로 가볍게 섞어 머핀 반죽을 완성하였다.
- 기능성 식품으로 각광받고 있는 생강을 이용하여 기능성 식품에 관심도가 높아진 현대인들에게 간편하게 제조하여 만들 수 있는 머핀에 첨가하여, 생강머핀의 최적의 배합비를 제공함에 목적을 두고 있다. 또한 머핀의 품질특성을 알아보기 위해 생강즙의 일반성분 분석을 실시하였으며, 머핀에 생강즙을 0%, 10%, 20%, 30% 첨가하여 제조한 후 머핀의 높이, 무게, 부피, 비체적, 수분, pH, 색도, Texture, 관능검사를 실시하였다.
- 머핀을 분쇄하여 3 g을 취하고 10배 희석하여 (AOAC 1995) pH/Ion meter(Satorius Professional Meter PP15, Switzerland)를 사용하여 각각 5회 측정하여 그 평균값을 나타내었다.
- 머핀의 높이는 굽고 난 다음 실온에서 1시간 방 냉한 후 가장 높은 부분을 전자자( Digimatic caliper, Mitutoyoco. Japan)를 이용하여 5회 측정되었다. 무게는 동일한 조건에서 전자저울을 이용하여 각각 5회 측정하여 그 평균값을 나타내었다.
- 머핀의 부피는 a-b(a: 좁쌀만 채운 부피, b: 빵을 채우고 남은 좁 쌀의 부피)로 나타내었다. 비체적(mL/g)은 부피를 무게로 나누어 구하였고, 모든 측정은 5회 이상 반복 측정하였다.
- 생강 머핀의 재료와 배합비는 선행연구 Chung HJ(2006)와 Ko SH과 Seo EO(2011)의 방법을 참고하여 여러 번의 예비실험을 거친 후 생강즙의 첨가량은 물의 사용량 대비 0%, 10%, 20%, 30% 첨가하여 제조하였고, 재료 배합비는 [Table 1]과 같으며 제조방법은 [Fig. 1]과 같다. 버터는 상온(24℃)에 30분간 방치시키어 부드럽게 만든 후 핸드 믹서기( 린나이 코리아 핸드믹서 RHM-100)를 이용하여 먼저 버터를 풀어준 후 설탕, 소금을 넣고 2분간 3단으로 크림상태가 되도록 하고 scraping 후 2분간 4단으로 반죽하였다.
- 생강머핀의 수분함량을 구하기 위하여 건조기 내의 온도를 105℃로 조절하여 수기를 넣고 2시간 동안 항량이 될 때까지 건조시킨 후 무게를 측정 하였다. 수기의 항량을 측정한 뒤 시료를 5 g 씩 수기에 넣고 중량을 잰 후 시료를 넣은 수기를 2시간 건조하여 항량이 나올 때까지 5회 이상 반복하여 실험하였다.
- 생강즙을 첨가한 머핀의 관능검사는 세종대학교 조리외식경영학과 대학원생 20명(평균 연령 32.4세, 여학생11명, 남학생9명)을 패널로 선정하여 이들에게 실험의 목적과 평가방법 및 측정 항목을 잘 인지하도록 설명한 후 공복감을 느끼는 시간을 피해 오전 10시부터 11시까지 관능검사를 실시하였다. 시료는 1/4조각으로 자르고 생수와 함께 제시하였으며, 난수표에 의해 3자리 숫자로 표기하여 흰 접시에 담아 제공하였다.
- 생강머핀의 수분함량을 구하기 위하여 건조기 내의 온도를 105℃로 조절하여 수기를 넣고 2시간 동안 항량이 될 때까지 건조시킨 후 무게를 측정 하였다. 수기의 항량을 측정한 뒤 시료를 5 g 씩 수기에 넣고 중량을 잰 후 시료를 넣은 수기를 2시간 건조하여 항량이 나올 때까지 5회 이상 반복하여 실험하였다.
- 4세, 여학생11명, 남학생9명)을 패널로 선정하여 이들에게 실험의 목적과 평가방법 및 측정 항목을 잘 인지하도록 설명한 후 공복감을 느끼는 시간을 피해 오전 10시부터 11시까지 관능검사를 실시하였다. 시료는 1/4조각으로 자르고 생수와 함께 제시하였으며, 난수표에 의해 3자리 숫자로 표기하여 흰 접시에 담아 제공하였다. 한 개의 시료를 평가 후 반드시 입을 헹구고 다른 시료를 평가하도록 하였다.
- 한 개의 시료를 평가 후 반드시 입을 헹구고 다른 시료를 평가하도록 하였다. 시료의 평가항목은 색(color), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전체적인 기호도(overall-accept ability)의 5가지 특성에 대하여 9점 척도법으로 매우 좋다는 9점, 매우 싫다는 1점으로 평가하였다(김우정․구경형 2003).
- 이 연구는 기능성 식품으로 각광받고 있는 생강을 머핀에 첨가함으로서 생강머핀의 최적의 첨가량을 결정하고, 생강즙 첨가 기능성 제빵 제품에 기초자료가 되고자 하는데 연구목적이 있다. 품질특성 측정 항목으로 생강즙의 일반성분과 물의 사용량 대비 생강즙 (10%, 20%, 30%)을 첨가 하여 제조한 머핀의 높이, 무게, 부피, 비체적, 수분, pH, 색도, Texture, 관능검사를 실시하였다. 머핀의 높이는 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 무게는 유의적인 차이가 없었다.
- 시료는 1/4조각으로 자르고 생수와 함께 제시하였으며, 난수표에 의해 3자리 숫자로 표기하여 흰 접시에 담아 제공하였다. 한 개의 시료를 평가 후 반드시 입을 헹구고 다른 시료를 평가하도록 하였다. 시료의 평가항목은 색(color), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전체적인 기호도(overall-accept ability)의 5가지 특성에 대하여 9점 척도법으로 매우 좋다는 9점, 매우 싫다는 1점으로 평가하였다(김우정․구경형 2003).
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 생강 머핀 재료는 박력분(대한제분), 버터(서울우유), 설탕(백설), 달걀(유정란), 소금(CJ), baking powder(제니코), 생강(황생원, 2011.12)을 사용하였다. 생강은 생강을 마디 별로 잘라 수돗물로 3회 세척하여 이물질을 제거하고 껍질을 제거 한 후 5mm두께로 잘게 썰어 분쇄기( WP-500, 삼우프로마, 한국)로 착즙하여 30 mesh 체에 통과시켜 생강즙으로 사용하였다.
데이터처리
- 각 실험에서 얻은 결과는 SPSS 17.0 통계분석프로그램을 사용하여 통계처리 하였으며, 분산분석(ANOVA)을 실시하여 Duncan's multiple range test를 실시하였으며 유의수준은 p <0.05, p <0.01, p<0.001 로 유의성을 검증하였다(강병서․김계수2009).
- Japan)를 이용하여 5회 측정되었다. 무게는 동일한 조건에서 전자저울을 이용하여 각각 5회 측정하여 그 평균값을 나타내었다.
이론/모형
- 머핀의 부피는 종자치환법을 이용하여 5회 이상 반복 측정하였다(AOAC 1995). 머핀의 부피는 a-b(a: 좁쌀만 채운 부피, b: 빵을 채우고 남은 좁 쌀의 부피)로 나타내었다.
- 생강즙의 일반 성분 분석은 AOAC법(AOAC 1995)에 따라 실시하였다. 즉, 수분은 105℃ 상압 가열 건조법, 당도는 당도측정법(Refractometer.
- 즉, 수분은 105℃ 상압 가열 건조법, 당도는 당도측정법(Refractometer. RX 5000α, Atago, Japan), pH는 pH meter 측정법 (Satorius Professional MeterPP15, Switzer-land)으로 측정하였고, 조단백질은 Auto- Kjeldahl법 (B-339, Buchi Co, Swiss), 조지방은 Soxhlet's 추출법(SX06, Raypa Co, Spain), 조회분은 550℃ 직접 회화법으로 측정하였다(AOAC 1995).
성능/효과
- 색도 측정결과에서, 명도와 황색 도는 첨가량이 증가할수록 감소하여 유의적인 차이를 나타냈으며, 적색도는 첨가량이 증가할수록 높은 값을 나타내어 모든 시료간에 유의적인 차이를 나타냈다. texture를 측정한 결과 경도는 모든 시료간에 유의적인 차이를 나타냈으며, 응집성은 대조군과 첨가군과의 유의적인 차이를 나타냈으며, 탄력성은 첨가량이 증가할수록 탄력성이 증가하였다. 검성은 유의적인 차이가 없었으며, 씹힘성은 첨가량이 증가할수록 씹힘성이 증가하였다.
- texture를 측정한 결과 경도는 모든 시료간에 유의적인 차이를 나타냈으며, 응집성은 대조군과 첨가군과의 유의적인 차이를 나타냈으며, 탄력성은 첨가량이 증가할수록 탄력성이 증가하였다. 검성은 유의적인 차이가 없었으며, 씹힘성은 첨가량이 증가할수록 씹힘성이 증가하였다. 관능검사에서는 색은 첨가량이 증가할수록 가장 낮게 나타났고, 향과 맛은10% 첨가군을 가장 선호하였으며, 조직감은 유의적인 차이가 없었으며, 전반적인 기호도에서는 0, 10, 20% 첨가 군에서 유의적인 차이가 없었다.
- 검성은 유의적인 차이가 없었으며, 씹힘성은 첨가량이 증가할수록 씹힘성이 증가하였다. 관능검사에서는 색은 첨가량이 증가할수록 가장 낮게 나타났고, 향과 맛은10% 첨가군을 가장 선호하였으며, 조직감은 유의적인 차이가 없었으며, 전반적인 기호도에서는 0, 10, 20% 첨가 군에서 유의적인 차이가 없었다. 이상의 품질평가와 관능검사 결과를 종합해 볼 때, 생강 머핀 제조시 물의 사용량 대비 생강즙을 10% 첨가한다면 기호도를 높일 수 있을 것으로 사료된다.
- 맛(taste)에서는 대조군과 10% 첨가군에서 유의성이 같은 것으로 나타나 대조군과 10%를 선호하는 것으로 나타났으며, 조직감(Texture) 은 대조군에서 6.88±1.45로 나타났으나 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 전반적인 기호도(overall - acceptability)에서 대조군과 10%, 20% 첨가군에서는 유의적인 차이가 없었으며, 대조군과 비교시 30% 첨가군에서 유의적인 차이가 나타냈다.
- 맛에서는 대조군과 10% 첨가군에서 유의성이 같은 것으로 나타나 대조군과 10%를 선호하는 것으로 나타났으며, 조직감은 대조군에서 6.88±1.45로 나타났으나 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 전반적인 기호도에서 대조군과 10%, 20% 첨가군에서는 유의적인 차이가 없었으며, 대조군과 비교시 30% 첨가군에서 유의적인 차이가 나타냈다.
- 머핀의 관능검사 결과 생강머핀의 색은 생강즙의 첨가량이 증가할수록 30%에서 6.00±1.41로 가장 낮게 나타났으며, 향은 10% 첨가군을 7.55±1.66으로 가장 선호하였으며, 생강즙의 첨가량이 많아질수록 생강의 진한 향을 선호하지 않는 것으로 나타났다.
- 품질특성 측정 항목으로 생강즙의 일반성분과 물의 사용량 대비 생강즙 (10%, 20%, 30%)을 첨가 하여 제조한 머핀의 높이, 무게, 부피, 비체적, 수분, pH, 색도, Texture, 관능검사를 실시하였다. 머핀의 높이는 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 무게는 유의적인 차이가 없었다. 머핀의 부피와 비체적 측정결과, 첨가량이 증가할수록 낮은 값을 나타내어 유의적인 차이를 나타냈고, 머핀의 수분과 pH 측정 결과에서는 첨가량이 증가할수록 수분은 증가하였으며, pH는 0, 10, 20%에서는 유의적인 차이가 없었으나 30%에서 유의적인 차이를 나타냈다.
- 머핀의 부피는 0%의 대조 군이 139.33 mL로 가장 높은 값과 30% 첨가군이 112.33 mL로 가장 낮은 값을 나타내 유의적으로 감소하였고(p <0.001), 비체적은 0% 대조군이 2.72 mL/g로 가장 높은 값을 나타냈고 30% 첨가 군이 2.18 mL/g로 가장 작은 값을 나타내어 유의 적인 차이를 보였다.
- 머핀의 높이는 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 무게는 유의적인 차이가 없었다. 머핀의 부피와 비체적 측정결과, 첨가량이 증가할수록 낮은 값을 나타내어 유의적인 차이를 나타냈고, 머핀의 수분과 pH 측정 결과에서는 첨가량이 증가할수록 수분은 증가하였으며, pH는 0, 10, 20%에서는 유의적인 차이가 없었으나 30%에서 유의적인 차이를 나타냈다. 색도 측정결과에서, 명도와 황색 도는 첨가량이 증가할수록 감소하여 유의적인 차이를 나타냈으며, 적색도는 첨가량이 증가할수록 높은 값을 나타내어 모든 시료간에 유의적인 차이를 나타냈다.
- 머핀의 부피와 비체적 측정결과, 첨가량이 증가할수록 낮은 값을 나타내어 유의적인 차이를 나타냈고, 머핀의 수분과 pH 측정 결과에서는 첨가량이 증가할수록 수분은 증가하였으며, pH는 0, 10, 20%에서는 유의적인 차이가 없었으나 30%에서 유의적인 차이를 나타냈다. 색도 측정결과에서, 명도와 황색 도는 첨가량이 증가할수록 감소하여 유의적인 차이를 나타냈으며, 적색도는 첨가량이 증가할수록 높은 값을 나타내어 모든 시료간에 유의적인 차이를 나타냈다. texture를 측정한 결과 경도는 모든 시료간에 유의적인 차이를 나타냈으며, 응집성은 대조군과 첨가군과의 유의적인 차이를 나타냈으며, 탄력성은 첨가량이 증가할수록 탄력성이 증가하였다.
- 01). 생강머핀에서는 생강즙의 첨가량이 증가할수록 명도와 황색도는 감소하였고, 적색도는 증가하였다.
- 생강머핀의 높이는 0%의 대조군이 55.29 mm로 가장 높은 값을 나타냈고 첨가량이 증가 할수록 감소하여 유의적인 차이를 나타났다(p <0.001).
- 생강머핀의 높이와 무게를 측정한 결과, 높이는 첨가량이 증가 할수록 감소하여 유의적인 차이를 나타냈으며 (p <0.001), 무게는 유의적인 차이가 없이 서로 비슷한 결과를 나타냈다.
- 생강머핀의 색(color)은 생강즙의 첨가량이 증가할수록 30%에서 6.00±1.41로 가장 낮게 나타났으며, 향(flavor)은 10% 첨가군을 7.55±1.66으로 가장 선호하였으며, 생강즙의 첨가량이 많아질수록 생강의 진한 향을 선호하지 않는 것으로 나타났다.
- 생강머핀의 색도 측정결과에서, 명도 L값은 60.63이었으며 20% 첨가군에서는 57.76으로 나타나 첨가량이 증가할수록 명도는 감소하여 유의적인 차이를 나타냈고, 적색도 a값은 대조 군은 0.44±0.02로 가장 낮았으며, 30% 첨가군이 2.06±0.03로 가장 높게 나타나 첨가량이 증가할 수록 적색도가 증가하여 모든 시료간에 유의적인 차이를 나타냈으며, 황색도 b값은 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다.
- 생강머핀의 수분측정결과는 [Table 5]와 같다. 생강즙의 첨가량이 증가할수록 수분함량이 증가 하였는데 이는 물에 비해 생강즙의 비중이 무거워 오븐에서의 수분증발이 느리게 작용한 것으로 사료되며, pH는 대조군과 10%, 20%에서는 유의 적인 차이가 없었으며, 30%에서만 유의적인 차이를 나타냈다. 이는 블루베리 첨가머핀(Hwang SH 과 Ko SH 2010)과 오디농축액 첨가(Lee JA와 Choi SH 2011)머핀에서의 첨가량이 증가할수록 pH가 감소한 결과와 유사한 경향을 나타냈다.
- 18 mL/g로 가장 작은 값을 나타내어 유의 적인 차이를 보였다. 수분과 pH 측정 결과에서, 생강즙의 첨가량이 증가할수록 수분함량이 증가하였으며, pH는 대조군과 10%, 20%에서는 유의 적인 차이가 없었으며, 30%에서만 유의적인 차이를 나타냈다. 생강머핀의 색도 측정결과에서, 명도 L값은 60.
- 45로 나타났으나 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 전반적인 기호도(overall - acceptability)에서 대조군과 10%, 20% 첨가군에서는 유의적인 차이가 없었으며, 대조군과 비교시 30% 첨가군에서 유의적인 차이가 나타냈다. 이상의 관능검사 결과를 종합해 볼 때, 생강 머핀제조시 생강즙 10% 첨가가 머핀의 고유의 향미와 맛에 잘 조화되는 것으로 사료된다.
- 관능검사에서는 색은 첨가량이 증가할수록 가장 낮게 나타났고, 향과 맛은10% 첨가군을 가장 선호하였으며, 조직감은 유의적인 차이가 없었으며, 전반적인 기호도에서는 0, 10, 20% 첨가 군에서 유의적인 차이가 없었다. 이상의 품질평가와 관능검사 결과를 종합해 볼 때, 생강 머핀 제조시 물의 사용량 대비 생강즙을 10% 첨가한다면 기호도를 높일 수 있을 것으로 사료된다.
- 45로 나타났으나 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 전반적인 기호도에서 대조군과 10%, 20% 첨가군에서는 유의적인 차이가 없었으며, 대조군과 비교시 30% 첨가군에서 유의적인 차이가 나타냈다. 이상의 품질평가와 관능검사 결과를 종합해 볼 때, 생강 머핀제조 시 생강즙 10% 첨가가 최적의 첨가량으로 사료되며, 생강즙을 첨가한 기능성 제빵 제품에 기초자료가 될 것으로 기대된다.
- 적색도 a값은 대조군은 0.44±0.02로 가장 낮았으며 30% 첨가군이 2.06±0.03로 가장 높게 나타나 첨가량이 증가할수록 적색도가 증가하여 모든 시료간에 유의적인 차이를 나타냈으며(p<0.001), 황색도 b값은 첨가량이 증가할수록 유의 적으로 감소하였다(p <0.01).
- 탄력성은 대조군이 0.58±0.00 (mm)으로 나타났으며 30% 첨가군이 0.78±0.08 (mm)로 나타나 첨가량이 증가할수록 탄력성이 증가하였고, 검성은 유의적인 차이가 나타나지 않았으며, 씹힘성은 대조군이 116.68±15.55 (gf) 로 나타났고 30% 첨가군에서 206.22±5.52 (gf)로나타나 첨가량이 증가할수록 씹힘성이 증가하는 경향을 나타내었다.
후속연구
- 생강즙의 첨가량이 증가할수록 머핀의 경도는 감소하였는데, 이는 감초추출물 첨가(Kim YS 등 2004) 머핀의 연구결과와 일치 하였다. 그러나 블루베리 머핀(Hwang SH과 Ko SH 2010)과 오디농축액(Lee JA와 Choi SH 2011), 당절임 매실과육을 첨가한 결과(이은희 2003)에서는 첨가량이 증가할수록 경도가 증가하는 것으로 나타나 차후 과학적인 면밀한 연구가 이루어져야 할 것으로 본다. 응집성(Cohesiveness)은 대조군이 0.
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