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문제 정의
- 이상에서 살펴 본 바와 같이 제과제빵에서 야콘을 활용한 연구는 많이 이루어지지 않은 실정이므로 본 연구에서는 기능성을 가진 야콘분말을 첨가한 옐로우 레이어 케이크를 제조한 후 수분함량, 텍스쳐, 색도, 주사 전자현미경관찰 및 관능적 특성을 조사하여 야콘분말을 첨가한 옐로우 레이어 케이크의 제조 가능성을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 케이크의 crumb 부위를 20×20×10 mm 크기로 준비한 다음 Hunter 명도(L, lightness), 적색도(a, redness),황색도(b, yellowness)를 측정하였다.
- 케이크의 관능검사는 식품공학을 전공한 대학생 20명을 대상으로 외관(appearance), 향(odor), 맛(taste), 조직감(texture) 및 종합적인 기호도(overall acceptability)를 9점 Likert척도법을 이용하여 9점 ‘아주 좋다’ 에서 1점 ‘아주 싫다’ 로 평가하였다.
- Crumb 텍스쳐는 시료의 정중앙부를 가로, 세로 40 mm,높이 30 mm로 잘라 rheometer(Compac-100, Sun Scientific Co., LTD. Japan)로 측정하였다. 이때 사용한 cylinder probe는 직경 20 mm이었고, load cell 2 kg, 하강속도는 60 mm/min으로 하였다.
- 주사 전자현미경 관찰은 시료인 옐로우 레이어 케이크 가운데 부분에서 10 g을 떼어낸 다음 vacuum tray freeze dryer(TD 6070K, Ilsin Engineering CO., Seoul, Korea)에서 급속동결 진공건조한 시료(수분함량 2.0%)를 ion spotter(E-1010, Hitachi, Tokyo, Japan)에서 60초간 도금(Au+Pd)한 후 전자현미경(S-3500N, Scanning Electron Microscope, Hitachi, Tokyo, Japan)을 이용하여 전압 10 kV 조건에서 500 및 1,000배율로 각각의 시료를 찍은 후 비교 관찰하였다.
- 야콘분말을 첨가하여 옐로우 레이어 케이크를 만든 다음 대조구와 함께 실온(23.8〜25.8℃)에 보관하면서 crumb 부위의 수분활성도를 4일 동안 측정하였다. Table 2와 같이 저장 1일경 대조구의 수분활성도(Aw)는 0.
- 본 연구에서는 야콘을 베이커리 제품 제조에 이용하고자 야콘분말을 첨가한 소맥분을이용하여 옐로우 레이어 케이크를 제조한 다음 수분활성도(Aw), crumb texture, crumb 색도, 주사 전자현미경 관찰 및 관능검사를 통해 제품의 특성을 실험하였다. 수분활성도(Aw)는 야콘분말을 2, 4, 6% 첨가구에서 모두 증가하였으며, 텍스쳐 변화에서 보면 야콘분말을 첨가하였을 때 hardness와 gumminess는 감소하고, springiness와 cohesiveness는 증가하였으며, 저장함에 따라 hardness와 gumminess는 증가하고, springiness와 cohesiveness는 감소하였다.
- 1과 같다(Nam et al 2008). 즉, 달걀에 유화제를 혼합한 것에 설탕과 소금을 넣고 믹서(Dae-Young machinery Co., Seoul, Korea)를 이용하여 고속으로 5분간 혼합한 다음, 체로 친 소맥분과 야콘분말을 소맥분대비 2, 4, 6%씩 각각 넣고 고속에서 다시 1분간 믹싱한 후 저속으로 바꾸고 물과 중탕으로 녹인 버터를 천천히 섞어주었다. 믹싱이 끝난 케이크 반죽을 300 g씩 7 batch의 원형 팬(25 cm)에 넣어 윗불 190℃, 밑불 200℃로 예열된 오븐(Dae-Young Machinery Co.
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 야콘분말은 2010년 10월에 정우당(서울)에서 구입하여 실험재료로 사용하였다. 옐로우 레이어 케이크 제조에는 밀가루(박력 1등급, 삼양사), 설탕(삼양사), 식염(한주염업), 버터(해태유업), 복합유화제(삼립), 베이킹파우더(제니코) 등을 사용하였으며, 달걀은 시중에서 구입하였다.
- 본 연구에 사용한 야콘분말은 2010년 10월에 정우당(서울)에서 구입하여 실험재료로 사용하였다. 옐로우 레이어 케이크 제조에는 밀가루(박력 1등급, 삼양사), 설탕(삼양사), 식염(한주염업), 버터(해태유업), 복합유화제(삼립), 베이킹파우더(제니코) 등을 사용하였으며, 달걀은 시중에서 구입하였다.
- 시료로 사용된 야콘분말의 수분함량은 18.3%이었으며, 조단백질은 4.0%, 조회분은 5.7%이었다. 그리고 박력분의 수분함량은 11.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복 실행하고 SAS(statistical analysis system)통계 package를 사용하였으며, One-way ANOVA를 사용하여 평균±표준편차(Mean±SD)로 나타내었으며, 사후검증은 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 나타내었다.
- 수분활성도는 Rotronic Hygroskop(BT-RS1, Swiss)를 사용하여 케이크의 crumb 부분 3 g를 정확히 달아 플라스틱 용기에 넣고 Aw 값에 더 이상 변화가 없을 때의 값을 5회반복 측정하여 오차 범위가 가장 큰 상하 값을 제외한 평균값으로 나타내었다.
이론/모형
- 야콘분말과 소맥분의 수분과 회분은 AACC법(AACC 2000a)에 준하여 실험하였고, 조단백질은 Kjeldahl법(AACC 2000b)으로 측정하였다.
- 색도 측정에 색차계 Spectro-colorimeter(JS 555, Color Techno System Co., Tokyo, Japan)를 사용하였으며, 색차계의 백판보정은 다음과 같이 하였다. 즉, 기기의 측정경에 백판을 설치하고 calibration 버튼을 눌러 3～4초 후에 백판 측정을 완료하였으며, 이때 표준 백색판의 L, a, b 값은 95.
성능/효과
- 구기자분말(Kim YA 2005)을 4, 8, 12, 16, 20%씩 첨가한 옐로우 레이어 케이크에서 구기자분말 첨가는 케이크의 수분함량에 거의 영향을 미치지 않는다고 하였으며, 인삼분말(Yoon et al 2007)을 첨가한 케이크의 수분활성도는 대조구에 비해 전반적으로 낮다고 하여 다른 결과들을 나타내었는데, 이는 첨가 시료의 차이에서 기인한 것으로 사료된다. 저장 중 수분활성도 변화를 살펴보면 대조구 및 야콘분말을 %별로 첨가한 시료들 모두 저장일수가 증가함에 따라 수분활성도가 감소하였고, 4일째 대조구의 수분활성도는 0.869로 가장 낮았으며, 6% 첨가구는 0.887로 가장 높아 야콘분말을 첨가하면 대조구에 비해 케이크의 수분보유를 증가시키는 것으로 사료되었다.
- 저장 1일 후 대조구의 hardness는 300.1±0.8 g/cm2이었으며, 야콘분말을 2, 4, 6% 첨가하여 만든 옐로우 레이어 케이크들의 hardness는 292.5±2.2, 261.9±1.6, 224.1±5.9 g/cm2로 대조구에 비하여 야콘분말 함량이 많아지면 hardness는 감소하는 경향을 보였다(F=227.74***).
- 대조구와 2, 4, 6% 야콘분말 첨가 케이크의 저장 1일경 springiness는 각각 84.8±0.8, 85.6±2.9, 86.4±0.5, 87.1±2.0%로 야콘분말 첨가량이 많아지면 증가하는 경향을 보였으나, 유의적인 차이는 없었다(F=0.56).
- Gumminess는 대조구 143.0±0.6 g에서 야콘분말 2, 4, 6%첨가구는 각각 134.0±7.9, 122.7±2.8, 105.9±6.9 g으로 첨가량이 많아질수록 유의적으로 감소되었다(F=17.19**).
- 적색도를 나타내는 a값은 대조구가 -2.4±0.5이었고, 야콘분말을 2, 4, 6%씩 첨가하여 만든 케이크들은 각각 -1.5±0.0, 0.5±0.0, 0.8±0.0으로 야콘분말 첨가량이 많아질수록a 값이 증가하는 경향을 보였다(F=121.14***).
- 조직감(texture)은 대조구와 야콘분말 2% 첨가구가 각각 7.6±0.1 및 7.9±0.1로 좋은 평가를 받았으며, 야콘분말 첨가량이 많아지면 조직감이 감소하는 모습을 보였다.
- 대조구의 외관(appearance)은 8.1±0.1이었으며, 야콘분말 첨가구는 각각 8.2±0.3, 6.9±0.4, 5.3±0.2로 야콘분말을 2% 첨가하여 만든 옐로우 레이어 케이크가 제일 좋은 평가를 받았으나 대조구와 유의적인 차이를 보이지는 않았다.
- 전반적인 선호도를 나타내는 overall acceptability는 대조구와 야콘분말 2% 첨가구에서 7.8±0.2, 7.7±0.1로 가장 좋았고, 6% 첨가한 경우 4.7±0.1로 가장 낮게 나타나 야콘분말을 2% 정도 첨가하였을 때 선호도가 높음을 알 수 있었다.
- 본 연구에서는 야콘을 베이커리 제품 제조에 이용하고자 야콘분말을 첨가한 소맥분을이용하여 옐로우 레이어 케이크를 제조한 다음 수분활성도(Aw), crumb texture, crumb 색도, 주사 전자현미경 관찰 및 관능검사를 통해 제품의 특성을 실험하였다. 수분활성도(Aw)는 야콘분말을 2, 4, 6% 첨가구에서 모두 증가하였으며, 텍스쳐 변화에서 보면 야콘분말을 첨가하였을 때 hardness와 gumminess는 감소하고, springiness와 cohesiveness는 증가하였으며, 저장함에 따라 hardness와 gumminess는 증가하고, springiness와 cohesiveness는 감소하였다. 색도에서 L값은 야콘분말 첨가량이 많아질수록 낮아졌고, a값은 증가, b값은 감소하였다.
- 색도에서 L값은 야콘분말 첨가량이 많아질수록 낮아졌고, a값은 증가, b값은 감소하였다. 전반적인 선호도를 나타내는 overall acceptability에서 야콘분말 2% 첨가구에서 가장 선호도가 높음을 알 수 있었다.
- 본 연구에서 나타난 바와 같이 2%의 야콘분말 첨가는 옐로우 레이어 케이크의 물성이나 기호도 등에서 좋은 영향을 주는 것으로 나타나, 제품 제조 시 야콘분말 첨가 가능성을 알 수 있었고, 이를 제품화한다면 건강과 기능성을 중요시하는 소비자의 만족감을 끌어 낼 수 있을 것으로 판단되었다.
- 명도를 나타내는 L값은 대조구가 76.7±0.4이었으며, 야콘분말을 2, 4, 6%별로첨가한 것은 각각 69.6±0.5, 68.5±0.4, 64.3±0.4로 야콘분말첨가량이 많아질수록 명도는 낮아졌다(F=426.99***).
후속연구
- 이와 같은 결과는 첨가된 시료가 생 야콘이 아닌 건조 분말시킨 야콘을 사용하였기 때문으로 여겨졌다. 즉, 건조 분말화 과정에서 야콘에 함유된 단백질 등이 변성하였고, 이들 입자들이 케이크 반죽과정에서 충분하게 복원되지 못한 것으로, 발효과정이 있는 제빵에 이용된다면 복원력을 좀 더 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다.
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