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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 한국산과 중국산 산사 가루의 성분을 분석하고, 산사가루를 농도별로 첨가하여 식빵을 제조한 후 기계적, 관능적 품질특성을 비교 분석하여 항산화 작용이 있는 플라보노이드를 함유한 산사가루 첨가 건강 기능성 식빵의 최적 배합비율을 제시하고자 하였다.
가설 설정
- 1)Values are mean±standard deviation of 10 replications.
제안 방법
- 표준 용액은 ursolic acid 표준품(Sigma-Aldrich U-6753)을 메탄올에 녹여, 1 mg/mL가 되도록 희석하여 제조하였다. 그 후 시험 용액 및 표준 용액을 실리카겔 박층판(TLC Silicagel 60 F254(P/N: 1.0554.0001, Merck, Germany)에 점적한 후 톨루엔:초산에틸:개미산(20:4:0.5) 혼합액으로 약 10 cm 전개하여 박층판을 말리고 10% 황산 용액을 골고루 뿌린 후 105℃에서 정색시킨 다음 표준 용액과 시험용액 반점의 색상과 Rf 값을 비교하여 동일한 것을 ursolic acid로 확인하였다.
- 즉, 재료를 모두 계량하여 배합기(5Qt Bowl Lift Mixer White, Kitchen Aid Korea, 경기, 한국)에 넣고 반죽한 후, 온도 27±1℃의 온도와 75%의 상대습도가 유지되는 발효기(전기 발효기 EP-20, 대영제과제빵기계공업(주), 서울, 한국)에서 2시간 발효 후 200 g씩 분할하였다. 분할한 반죽을 둥글리기 하여 30분간 2차 발효 후 정형하여 200℃의 오븐(전기용 데크오븐 FDO-7102, 대영제빵기계공업(주), 서울, 한국)에서 30분간 구워 식빵을 제조하였다. 이 때 산사 가루는 대조군(0%, control)에 한국산과 중국산을 각각 밀가루의 2, 4, 6%를 첨가하였다.
- 식빵의 반죽 100 g으로 식빵을 구운 후 1시간 후에 좁쌀을 사용한 종자 치환법으로 3회 반복 측정하여 부피를 구하고, 저울(ELT202, Sartorius AG, Goettingen, Germany)로 식빵의 중량을 측정하였다. 비용적은 Pratt(Pratt 1979)의 방법을 변형하여 부피를 중량으로 나누어 구하였다.
- 식빵은 AACC(American Association of Cereal Chemists 2000) 10-10b 방법을 수정하여[Table 1]의 배합비로 제조하였다. 즉, 재료를 모두 계량하여 배합기(5Qt Bowl Lift Mixer White, Kitchen Aid Korea, 경기, 한국)에 넣고 반죽한 후, 온도 27±1℃의 온도와 75%의 상대습도가 유지되는 발효기(전기 발효기 EP-20, 대영제과제빵기계공업(주), 서울, 한국)에서 2시간 발효 후 200 g씩 분할하였다.
- 식빵은 실온에서 1시간 방치한 후 10 cm×10 cm로 잘라서 똑같은 접시에 담아 제시하였으며, 평가항목은 외관, 풍미, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도 특성이며, 5점 척도법으로 측정하여 “매우 좋다”를 5점, “좋다”를 4점, “보통이다”를 3점, “나쁘다”를 2점, “매우 나쁘다”를 1점으로 평가하도록 하였다.
- 식빵을 실온에서 1시간 냉각한 후 8등분하여 10 cm×10 cm로 자른 시료를 관능검사 및 기계적 검사를 위해 사용하였다.
- 식빵의 반죽 100 g으로 식빵을 구운 후 1시간 후에 좁쌀을 사용한 종자 치환법으로 3회 반복 측정하여 부피를 구하고, 저울(ELT202, Sartorius AG, Goettingen, Germany)로 식빵의 중량을 측정하였다. 비용적은 Pratt(Pratt 1979)의 방법을 변형하여 부피를 중량으로 나누어 구하였다.
- 식빵의 외부와 내부를 각각 CR-300 chroma meter(Minolta Inc., Japan)를 사용하여 L(명도), a(적색도), b(황색도)값을 10회 반복 측정한 후 그 평균값으로 나타내었다. 이때 사용한 표준 백색판의 L, a, b값은 각각 96.
- 식빵의 조직감은 식빵의 내부를 5 cm×5 cm×1 cm의 크기로 잘라 Texture analyzer(TA-XT2, Texture Technologies Corp., Scardale, NY, USA)를 사용하여 5회 반복 측정하였으며, texture profile analysis(TPA) parameter로부터 경도(hardness), 탄력성(springiness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness)을 산출하였다.
- 분할한 반죽을 둥글리기 하여 30분간 2차 발효 후 정형하여 200℃의 오븐(전기용 데크오븐 FDO-7102, 대영제빵기계공업(주), 서울, 한국)에서 30분간 구워 식빵을 제조하였다. 이 때 산사 가루는 대조군(0%, control)에 한국산과 중국산을 각각 밀가루의 2, 4, 6%를 첨가하였다. 식빵을 실온에서 1시간 냉각한 후 8등분하여 10 cm×10 cm로 자른 시료를 관능검사 및 기계적 검사를 위해 사용하였다.
- 8 mL를 가하여 충분히 교반하여 실온에서 40분간 정치시킨 다음 액층을 흡광광도계(UV mini 1240 UV-VIS spectrophotometer, Shimadzu corp, Kyoto, Japan)로 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 공시험은 질산 알루미늄 용액 대신 물 0.1 mL를 가한 것의 흡광도를 측정하였으며, quercetin(Sigma-Aldrich Q-0125)을 사용하여 검량선을 작성한 후 총 플라보노이드량을 구하였다.
- 즉, 재료를 모두 계량하여 배합기(5Qt Bowl Lift Mixer White, Kitchen Aid Korea, 경기, 한국)에 넣고 반죽한 후, 온도 27±1℃의 온도와 75%의 상대습도가 유지되는 발효기(전기 발효기 EP-20, 대영제과제빵기계공업(주), 서울, 한국)에서 2시간 발효 후 200 g씩 분할하였다.
대상 데이터
- 관능검사는 훈련된 31명의 식품을 전공하는 대학생을 대상으로 실시하였다. 식빵은 실온에서 1시간 방치한 후 10 cm×10 cm로 잘라서 똑같은 접시에 담아 제시하였으며, 평가항목은 외관, 풍미, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도 특성이며, 5점 척도법으로 측정하여 “매우 좋다”를 5점, “좋다”를 4점, “보통이다”를 3점, “나쁘다”를 2점, “매우 나쁘다”를 1점으로 평가하도록 하였다.
- 국내산 및 중국산 산사를 디지털 카메라(Nikon coolpix 5100, (주) 니콘 이미징 코리아, 서울, 대한민국)로 찍어 외관을 비교하였다.
- 산사의 지표 성분 확인을 위한 ursolic acid의 표준 용액은 Sigma-Aldrich사의 ursolic acid(U-6753, Sigma-Aldrich Co., LLC, MO, USA) 표준품을 사용하였으며, 박층 크로마토그래피는 20 cm×20 cm의 Aluminium sheet인 TLC Silicagel 60 F254(P/N: 1.0554.0001, Merck KGaA, Darmstadt, Germany)를 사용하였다.
- 식빵의 재료로는 1등급 무표백 강력분(백설표), 쇼트닝(롯데삼강), 생이스트(제니코식품(주)), 설탕(CJ제일제당), 탈지분유(서울우유), 소금(정제염, 해표)을 사용하였으며, 산사는 경동시장에서 국산과 중국산을 구입하여 믹서기(HMF-1000, 한일전기 주식회사, 서울, 대한민국)로 분쇄하여 45 mesh(355 µm)의 표준망체(조선계측기, 서울, 대한민국)에 걸러 시료로 사용하였다.
- 산사가루의 지표 성분을 확인하기 위하여 한약재 감별 주해의 방법(한국의약품수출입협회 한국의약품시험연구소 2003)에 따라 ursolic acid의 확인 실험을 하였다. 즉, 한국산과 중국산 각각의 산사가루 약 1g을 취하여 초산에틸 4 mL에 녹인 후 15분간 초음파 추출 후 여과하여 시험 용액을 제조하였다. 표준 용액은 ursolic acid 표준품(Sigma-Aldrich U-6753)을 메탄올에 녹여, 1 mg/mL가 되도록 희석하여 제조하였다.
- 0001, Merck KGaA, Darmstadt, Germany)를 사용하였다. 총 플라보노이드 함량 분석을 위한 quercetin은 Sigma-Aldrich사의 quercetin dihydrate(Q-0125, Sigma-Aldrich Co. LLC, MO, USA)를 사용하였으며, 기타 분석용 시약은 특급시약을 사용하였다.
- 총 플라보노이드(Total Flavonoids)의 함량은 한국산과 중국산 산사가루를 각각 1g씩 취하여 90% 에탄올 20 mL를 가해 용해시킨 후 원심분리기(한일 MF 550 원심분리기, Hanil Science Industrial, 인천, 대한민국)를 이용하여 3,000 rpm으로 원심분리하여 상등액을 취하고, 잔유물을 80% 에탄올 8 mL로 3회 추출하여 합한 후 80% 에탄올로 전량을 50 mL로 해서 시험 용액을 제조하였다. 시험 용액 0.
데이터처리
- 식빵의 관능검사와 기계적 검사의 측정결과는 통계 package SAS 프로그램을 이용하였으며, t-test 및 분산분석(ANOVA)과 다중범위검정(Duncan’s multiple range test)으로 시료간의 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 산사가루의 적정산도를 AOAC(Official methods of Analysis 1995)방법에 의하여 실험 한 후 구연산(citric acid)의 양으로 환산하여 계산하였다.
- 산사가루의 지표 성분을 확인하기 위하여 한약재 감별 주해의 방법(한국의약품수출입협회 한국의약품시험연구소 2003)에 따라 ursolic acid의 확인 실험을 하였다. 즉, 한국산과 중국산 각각의 산사가루 약 1g을 취하여 초산에틸 4 mL에 녹인 후 15분간 초음파 추출 후 여과하여 시험 용액을 제조하였다.
성능/효과
- (a)는 대조군과 중국산 산사 2%와 4% 첨가군이 유의적으로 높게 나타났으며, 한국산 산사 2% 첨가군, 중국산 6% 첨가군, 한국산 산사 4, 6% 첨가군 순으로 감소하였다(p<0.01).
- (b)는 중국산 6% 첨가군이 가장 높았으며, 대체로 한국산, 중국산 모두 산사 첨가량의 증가에 따라 황색도가 감소하는 경향을 나타내었으며, 중국산이 한국산 보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.001).
- 1)Values are mean±standard deviation of 31 replications.
- 2)a-cMeans with the same superscript in the same row are not significantly different (p<0.05).
- 2)a-eMeans with the same superscript in the same row are not significantly different (p<0.05).
- 2)a-fMeans with the same superscript in the same row are not significantly different (p<0.05).
- 검성(gumminess) 과 씹힘성(chewiness)은 대조군과 한국산 2%와 중국산 2% 첨가군이 낮게 나타났으며, 한국산, 중국산 모두 4%, 6% 첨가군은 높은 검성과 씹힙성을 나타내었다(p<0.001).
- 05). 결과적으로 식빵의 색은 한국산 산사가루 첨가군은 모두 좋게 평가되었다. 향은 대조군과 한국산, 중국산 산사가루 모두 2% 첨가군이 유의적으로 가장 좋게 평가되었으며 한국산 산사가루 6%와 중국산 산사가루 4, 6% 첨가군은 유의적으로 낮게 평가되었다(p<0.
- 경도(hardness)는 산사가루의 첨가량이 증가할수록 점점 증가하는 경향이 있었으며, 대조군과 한국산 2%, 중국산 2% 첨가군 간에는 유의적인 차이가 없었으나. 중국산 산사 4%와 6% 첨가군은 유의적으로 높게 나타나(p<0.
- 산사가루의 첨가량이 증가할수록 식빵의 경도와 검성은 증가하는 경향을 나타낸 것으로 보아 산사의 첨가량이 많을수록 단단한 식빵이 제조되었다. 관능검사 결과 대조군과 한국산 산사가루 2%와 4% 첨가군, 중국산 산사가루 2% 첨가군이 전체적인 기호도가 높게 평가되었다. 이상의 결과로서 한국산 산사가루는 2%와 4%, 중국산 산사가루는 2%까지 첨가하여 관능적 특성이 우수한 산사가루 첨가 식빵을 제조 할 수 있을 것으로 사료된다.
- 그러나 식빵 내부의 적색도는 한국산 6% 첨가군이 가장 높았으며, 한국산과 중국산 산사 모두 첨가량의 증가에 따라 적색도가 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었고, 한국산을 첨가 하였을 때가 중국산을 첨가할 때보다 높게 나타나(p<0.001), 한국산 산사 첨가량이 증가할수록 식빵 내부의 붉은 색이 짙어짐을 알 수 있었다.
- 내부의 경우는 대조군에 비해 첨가량이 증가할수록 한국산은 황색도는 유의적인 차이가 없었고, 중국산은 산사가루의 첨가의 증가에 따라 증가하는 경향을 나타냈으며, 특히 6% 첨가군의 황색도는 유의적으로 증가하였다(p<0.001).
- Hertog 등(1993)에 의하면 플라보노이드는 채소, 과일, 차와 과일 등의 음료에 있는 천연의 폴리페놀성 항산화물이며, 플라보노이드를 규칙적으로 섭취하면 노인에게서 심장관상동맥 질환으로 인한 사망률을 감소시킨다고 하였다. 따라서 산사의 섭취가 심장질환에도 도움이 될 것으로 보이며, 한국산 산사가 중국산 산사보다 효과가 더 좋을 것으로 사료된다.
- 따라서 산사의 첨가량이 증가할수록 탄력성과 부착성은 적고, 경도, 검성, 씹힘성은 높게 나타난 것으로 보아 산사의 첨가량이 많을수록 단단한 식빵이 제조됨을 알 수 있었다.
- 또한 전체적인 기호도는 대조군과 한국산 산사가루 2%와 4% 첨가군과 중국산 산사가루 2% 첨가군 간의 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 한국산 산사가루 6%와 중국산 산사가루 4, 6%의 경우 유의적으로 낮게 평가되었다(p<0.001).
- 맛은 대조군과 한국산 산사가루, 중국산 산사가루 모두 2%와 4% 첨가군 간의 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 중국산 산사가루 6% 첨가군은 유의적으로 낮게 평가되었다(p<0.001).
- 산사 첨가 식빵의 색도결과를 살펴보면, 식빵 껍질의 명도(L)는 대조군과 중국산 6% 첨가군이 다른 군에 비하여 유의적으로 높게 나타났으며(p<0.001), 한국산 산사가루의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 식빵 내부의 명도도 대조군과 중국산 4%와 6% 첨가군이 유의적으로 높았고, 한국산 산사의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내어(p<0.001), 한국산 산사를 첨가할수록 어두운 색이 나타났다.
- 61 g의 범위로 나타났다. 산사가루 첨가 식빵의 비용적은 [Figure 5]와 같이 대조군이 4.69, 한국산 산사가루 2, 4, 6% 첨가군이 각각 4.86, 4.81, 3.70으로 2%와 4% 첨가군은 대조군보다 다소 높았으나 6% 첨가군은 감소하였으며, 중국산 산사가루 첨가 식빵의 경우 2, 4, 6% 첨가 군이 각각 4.31, 3.10, 2.40으로 산사가루 첨가량의 증가에 따라 감소하였으며, 한국산 산사가루 첨가보다 중국산 산사가루의 첨가에 따라 비용적이 더 낮게 나타났다. 이는 한국산 산사가루 첨가의 경우 Jung 등(2010a)의 상황 현미 분말을 첨가 한 빵의 비용적은 5% 첨가구가 가장 컸고, 그 다음으로 10, 15, 20% 상황현미 첨가군 순으로 비용적이 줄어드는 경향을 나타낸 결과, Im & Kim(2003)의 검정콩 분말을 5~10%까지 첨가하였을 때는 대조군과 비슷하거나 그 이상의 부피를 형성 하였다는 결과와 유사한 결과였다.
- 산사가루의 색은 [Table 3]과 같이 한국산 산사가루는 중국산 산사가루에 비해 유의적으로 명도는 낮고, 적색도와 황색도는 높게 나타나(p<0.001), 외관에서 본 것과 같이 한국산이 중국산보다 색이 어둡고 붉은색이 짙음을 알 수 있었다.
- 산사가루의 첨가량을 달리한 식빵의 관능검사 결과는 [Table 6]과 같이 식빵 껍질의 색은 한국산 산사가루 첨가군이 유의적으로 좋게 평가 되었으며, 그 뒤로 중국산 산사 가루 2, 4, 6% 첨가군, 대조군의 순으로 평가되었다. 식빵 내부의 색은 대조군과 한국산 산사가루 첨가군과 중국산 산사가루 2% 첨가군까지 좋게 평가되었으며, 중국산 산사가루 4%와 6% 첨가군이 유의적으로 낮게 평가되었다(p<0.
- 산사가루의 첨가량이 증가할수록 식빵의 경도와 검성은 증가하는 경향을 나타낸 것으로 보아 산사의 첨가량이 많을수록 단단한 식빵이 제조되었다. 관능검사 결과 대조군과 한국산 산사가루 2%와 4% 첨가군, 중국산 산사가루 2% 첨가군이 전체적인 기호도가 높게 평가되었다.
- 산사가루의 총플라보노이드 함량은 [Figure 4]에서와 같이 한국산이 217.67±7.85 mg/100 g, 중국산이 127.67±7.64 mg/100 g으로 한국산이 중국산 보다 총 플라보노이드 함량이 유의적으로 높게 나타났다(p<0.001).
- 식빵 내부의 색은 대조군과 한국산 산사가루 첨가군과 중국산 산사가루 2% 첨가군까지 좋게 평가되었으며, 중국산 산사가루 4%와 6% 첨가군이 유의적으로 낮게 평가되었다(p<0.05).
- 이상의 결과로서 중국산 산사가루 첨가 식빵의 경우 Kim & Jeong(2007)의 산사 분말 첨가 식빵의 내부의 b값은 산사의 첨가율이 증가할수록 높아졌다는 결과와 일치하였다.
- 또한 Jung 등(2010a)의 상황현미 분말을 첨가한 빵의 비용적이 상황현미분말 첨가량이 증가할수록 전반적으로 감소하였다는 결과 및 Jung 등(2010b)의 국화 첨가 식빵의 비용적은 국화 첨가량이 증가할수록 감소하였다는 결과와 일치하였다. 이상의 결과로서 한국산 산사가루 6% 첨가군과 중국산 산사가루 4%와 6% 첨가군은 부피의 팽창이 적어 비용적이 적게 나타남으로서 빵의 품질에 좋지 않은 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 관능검사 결과 대조군과 한국산 산사가루 2%와 4% 첨가군, 중국산 산사가루 2% 첨가군이 전체적인 기호도가 높게 평가되었다. 이상의 결과로서 한국산 산사가루는 2%와 4%, 중국산 산사가루는 2%까지 첨가하여 관능적 특성이 우수한 산사가루 첨가 식빵을 제조 할 수 있을 것으로 사료된다.
- 이상의 결과로서 한국산 산사가루의 경우 2%와 4%, 중국산 산사가루의 경우 2%를 첨가하여 식빵을 제조하는 것이 가장 기호도가 높은 식빵을 제조 할 수 있을 것으로 사료된다.
- 001). 조직감은 대조군이 가장 좋게 평가되었고, 중국산 산사가루 6% 첨가군이 가장 낮게 나타났으며, 한국산과 중국산 모두 산사가루 첨가량이 증가할수록 낮게 평가되었다. 이는 조직감 측정시 산사가루 첨가량에 따라 경도가 증가한 것을 보면 평가자들은 식빵이 단단한 것을 낮게 평가한 것으로 사료된다.
- 중국산 산사 4%와 6% 첨가군은 유의적으로 높게 나타나(p<0.001) 중국산 산사를 첨가한 식빵이 한국산 산사가루를 첨가한 식빵보다 단단한 것으로 나타났다.
- 한국산 산사는 중국산 산사보다 크기가 작고 색이 붉었으며, 한국산과 중국산 산사 가루 모두 지표 성분인 ursolic acid를 함유하고 있었다. 산사가루에는 구연산과 항산화 작용이 있는 플라보노이드가 있었으며, 한국산 산사가루의 경우 217.
- 85 mg/100 g의 플라보노이드를 함유하고 있었다. 한국산과 중국산 산사 가루를 0, 2, 4, 6% 첨가한 식빵을 제조하여 기계적, 관능적 특성을 평가한 결과, 식빵의 껍질과 내부의 명도(L값)는 한국산 산사가루의 첨가량이 증가할수록 감소하여 어두운 색을 나타내었으나, 중국산 산사가루의 첨가량이 증가할수록 L값은 증가하는 경향을 나타내었다.
- 한국산과 중국산 산사가루의 구연산함량을 계산 한 결과 [Figure 3]과 같이 한국산은 1.495±0.068%, 중국산은 8.942±0.206%의 구연산이 각각 함유되어 있었으며, 중국산이 한국산보다 유의적으로 구연산을 많이 함유하고 있었다(p<0.001).
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