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문제 정의
- 이에 본 저자들은 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시안의 항산화 활성을 DPPH 라디칼 소거능으로 측정한 결과 냉동 블루베리 분말은 83%, 검정콩 추출 안토시아닌은 207%의 예비실험 결과를 기초로 항산화능이 높은 제품의 파운드 케이크을 개발하고자 하였다. 파운드 케이크은 청소년들에게는 기호품이나 밀가루 대비 지방과 설탕의 혼합 비율이 80% 이상으로 높아 주식 대체 개념의 섭취는 비만 등 청소년 건강에 주의를 요하는 식품이다.
- 파운드 케이크은 청소년들에게는 기호품이나 밀가루 대비 지방과 설탕의 혼합 비율이 80% 이상으로 높아 주식 대체 개념의 섭취는 비만 등 청소년 건강에 주의를 요하는 식품이다. 이에 안토시아닌 함량이 높을 것으로 예상되는 원료들과 이들 원료를 혼합한 파운드 케이크의 항산화 활성을 측정하고, 원료 혼합이 파운드 케이크 물성에 미치는 영향을 고찰하여 건강에 유익한 파운드 케이크류 개발의 기초 자료로 활용하고자 한다.
제안 방법
- 냉동 블루베리 분말과 검정콩 안토시아닌 분말을 혼합하여 제조한 파운드 케이크의 DPPH 라디칼 소거능은 대조군과 냉동 블루베리 분말과 안토시아닌 분말 첨가군들 간에 상대적인 비교를 하였다. 항산화 활성은 Lee & Kim(2009) 등의 방법에 따라 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) radical 소거 활성을 측정, 비교 분석하였다.
- 안토시아닌 성분이 풍부한 식품으로 주식 대용할 수 있는 빵 제품의 자료를 개발하고자 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말을 각각 0.5%, 1.5%, 2.5%, 3.5% 혼합하여 파운드 케이크를 제조하여 항산화 활성 및 파운드 케이크의 이화학적 특성을 분석하였다. 원료들과 파운드 케이크의 총 페놀 함량은 검정콩 추출 안토시아닌 분말이 냉동 블루베리 분말에 비해 높았고, 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말을 혼합한 파운드 케이크 시료들은 첨가량 대비 유의적으로 총 페놀 함량이 증가하였다(p<0.
- 파운드 케이크는 냉동 블루베리 분말과 검정콩에서 추출한 안토시아닌 분말을 각각 2%, 3%, 5%씩 넣고 예비 실험한 결과를 참조하여 재료 배합비는 Table 1과 같이, 반죽기(NVM14, Daeyung, Seoul, Korea)에 설탕, 소금과 버터를 섞어 1단계에서 서서히 풀어준다. 2단에서 믹싱하면서 계란을 3~4회에 거쳐 투입하고 분리되지 않도록 믹싱을 조절한다.
- 파운드 케이크의 관능검사는 20명의 훈련된 검사 요원들을 대상으로 5점 척도법을 이용하여 실시하였다. 일정한 크기(가로 3 ㎝, 세로 3 ㎝, 높이 3 ㎝)의 파운드 케이크를 흰색의 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고, 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 평가하도록 하였다.
- 플라보노이드 함량은 Lee & Kim(2009) 방법을 변형하여 다음과 같이 측정하였다. 파운드 케이크 시료들을 1 ㎎/㎖ 농도로 methanol에 용해시킨 시료액 10 ㎕와 1 N-NaOH 10 ㎕, diethyleneglycol 200 ㎕를 혼합하여 37℃에서 1시간 동안 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.
대상 데이터
- 냉동 블루베리 미국산을 농협 하나로 마트(서울, 한국)에서 구입하여 동결건조기(Oil mist separator, FDU1200, Tokyo Rikakikai Co., Ltd, Tokyo, Japan)로 건조한 후 분말화(Speedy Pro mixer, Kurups, The Rep. of Ireland)하여, 100 mesh로 하여 케이크 원료로 사용하였고, 검정콩에서 추출한 안토시아닌 분말은 순천향대학에서 제공 받았으며, 파운드 케이크를 제조하기 위해 박력분((주)CJ, Incheon, Korea), 백설탕((주)CJ, Incheon, Korea), 무염 큐원 골드 쇼트닝(삼양사, Incheon, Korea), 소금(해표, Incheon, Korea), 베이킹 파우더(초야 식품, Seoul, Korea), 계란(Incheon, Korea)은 시중에서 구입하였다.
데이터처리
- 본 연구의 모든 결과는 통계분석용 프로그램인 SPSS(version 12)를 이용하여 평균과 표준 편차를 나타내었다. 각 실험군 간의 유의성 검증은 ANOVA로 p<0.05, p<0.01 내로 분석하였으며, 사후 검증은 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
- 본 연구의 모든 결과는 통계분석용 프로그램인 SPSS(version 12)를 이용하여 평균과 표준 편차를 나타내었다. 각 실험군 간의 유의성 검증은 ANOVA로 p<0.
이론/모형
- 총 페놀 화합물 함량은 Choi HY(2009)의 실험에 준하여 측정하였으며, 파운드 케이크 각각의 시료 10 g에 ethanol을 90 ㎖ 가하여 20℃, 24시간 동안 100 rpm으로 shaking incubator(BF-50SIR, Biofree, Korea)에서 추출한 후 여과하여 시료액으로 사용하였다. 시료액 150 ㎕에 2,400 ㎕ 증류수와 2 N Folin-Ciocalteu reagent 150 ㎕를 가한 후 3분간 방치하고, 1 N sodium carbonate(Na2CO3) 300 ㎕를 가하여 암소에서 2시간 반응시킨 후 725 nm(Libra S22, Biochrom, Cambridge, England)에서 흡광도를 측정하였다.
- 냉동 블루베리 분말과 검정콩 안토시아닌 분말을 혼합하여 제조한 파운드 케이크의 DPPH 라디칼 소거능은 대조군과 냉동 블루베리 분말과 안토시아닌 분말 첨가군들 간에 상대적인 비교를 하였다. 항산화 활성은 Lee & Kim(2009) 등의 방법에 따라 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) radical 소거 활성을 측정, 비교 분석하였다. 즉, 시료액 4 ㎖에 0.
성능/효과
- DPPH 유리 라디칼 소거능에서 원료인 냉동 블루베리 분말에 비해 검정콩 추출 안토시아닌 분말이 DPPH 유리기 소거능이 높았으며, 두 종류 원료를 혼합한 파운드 케이크에서는 첨가량에 따라 유의적으로 증가하였다(p<0.01).
- 검정콩 추출 안토시아닌 분말과 냉동 블루베리 분말을 혼합하여 제조한 파운드 케이크 시료들에서의 플라보노이드 함량은 Table 2와 같이 대조군에 비해 첨가량이 많아질수록 플라보노이드 함량이 유의적으로 증가하였다(p<0.01).
- 검정콩 추출 안토시아닌 분말과 냉동 블루베리 분말을 혼합하여 제조한 파운드 케이크들의 DPPH, 유리기 소거능은 Table 2와 같이 첨가량 대비 유의적으로 높았다(p<0.01).
- 01). 결과적으로 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말을 각각 0.5%에서 3.5%까지 혼합하여 파운드 케이크 제조에서는 대조군에 비해 flavor, color, 종합적인 기호도 면에서는 높은 평가를 하였으나, 그 외의 외관을 비롯한 대부분의 항목에서 큰 차이가 없어 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말을 혼합한 케이크 제품을 건강에 유익한 제품으로 개발 가능성을 제시할 수 있겠다.
- 관능 특성 평가에서 appearance와 조직감은 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말 혼합에 따라 크게 영향을 받지 않는 것으로 평가되었고, 맛, flavor, 항목에서는 대조군에 비해 첨가군이 유의적으로 높은 평가를 받았다(p<0.05). 종합적인 기호도도 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말을 혼합한 시료들이 유의적으로 높은 평가를 받아(p<0.
- 밀가루의 수분 함량은 12.08%, 냉동 블루베리 분말은 12.99%, 검정콩 추출 안토시아닌 분말은 11.98%이었고, 밀가루로만 제조한 파운드 케이크이 22.94%이었다. 시료 A-1은 대조군 대비 5% 높고, 시료 A-3는 10%, 그리고 시료 A-5는 12% 높았으나, 그 중에서 시료 A-7은 수분의 함량이 가장 낮았고, 대조군과 유사한 정도였다.
- 5% 혼합하여 파운드 케이크를 제조하여 항산화 활성 및 파운드 케이크의 이화학적 특성을 분석하였다. 원료들과 파운드 케이크의 총 페놀 함량은 검정콩 추출 안토시아닌 분말이 냉동 블루베리 분말에 비해 높았고, 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말을 혼합한 파운드 케이크 시료들은 첨가량 대비 유의적으로 총 페놀 함량이 증가하였다(p<0.01). 플라보노이드 함량에서도 첨가량 대비 유의적으로 플라보노이드 함량이 증가하였다(p<0.
- 05). 종합적인 기호도도 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말을 혼합한 시료들이 유의적으로 높은 평가를 받아(p<0.01), 쇼트닝 첨가량이 밀가루 대비 약 80~100%, 설탕 첨가량이 50~100% 되는 빵류인 파운드 케이크 제조에 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말을 5% 정도 혼합하여 제조하는 것은 항산화 활성으로 인한 건강에 유익할 수 있을 것으로 추정되고, 품질 특성에서도 명도가 낮았다. 전체적으로는 갈색이 아닌 연한 보라색에 가까운 색상을 보여서 기호도가 높았고, 비용적은 첨가량에 따라 대조군에 아주 근소하게 낮았으며, 조직감의 대표적인 물성인 hardness도 대조군에 비해 낮아 부드러운 물성을 가진 것으로 향후 제품 개발의 자료로 소개할 수 있을 것 같다.
- 총 페놀 화합물 함량에서 냉동 블루베리 분말은 125.83±15.15 ㎎ GAE/g이고, 검정콩에서 추출한 안토시아닌 분말은 460.97±11.24 ㎎ GAE/g이고, 밀가루는 38.87±1.65 ㎎ GAE/g으로 밀가루에 비해서는 검정콩에서 추출한 안토시아닌 분말은 10배가 높고, 냉동 블루베리 분말은 밀가루 대비 3배가 높았다.
- 파운드 케이크 crust 색도 측정에서 대조군에 비해 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말의 첨가량이 증가할수록 L값은 유의적으로 낮아졌고(p<0.01), 적색의 정도를 나타내는 a값도 대조군이 21.06에 비해 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말 첨가량이 많아질수록 유의적으로 낮아졌다(p<0.01).
- 파운드 케이크 혼합 재료들의 플라보노이드 함량은 밀가루는 30.03±0.96 ㎎ rutin/100 g, 냉동 블루베리 분말은 273.63±20.80 ㎎ rutin/100 g, 검정콩 안토시아닌 추출 분말은 391.13±17.82 ㎎ rutin/100 g으로 밀가루 대비 두 종류 모두 flavonoid 함량이 높았다.
- 파운드 케이크의 원료인 밀가루를 비롯한 냉동 블루베리 분말과 검정콩 안토시아닌 분말의 DPPH radical 소거능은 밀가루가 18.57±2.28%, 냉동 블루베리 분말이 83.87±0.09%, 검정콩 추출 안토시아닌 분말이 207.11±1.16%로 분석되었다.
후속연구
- 따라서 비용적에 영향을 주는 인자는 단백질, 단백질의 종류와 혼합량, 당의 종류, 이와 관련 효소 등에 대해 더욱 많은 연구가 필요한 것으로 생각된다.
- 위에서와 같이 파운드 케이크의 hardness에 영향을 주는 인자에 대한 연구는 효소, 설탕, 당알코올, 식이 섬유소의 종류와 물성, 혼합량 등과 수분과의 연구들이 보고되었으나, 관련 연구가 더 필요할 것으로 생각된다.
- 01), 쇼트닝 첨가량이 밀가루 대비 약 80~100%, 설탕 첨가량이 50~100% 되는 빵류인 파운드 케이크 제조에 냉동 블루베리 분말과 검정콩 추출 안토시아닌 분말을 5% 정도 혼합하여 제조하는 것은 항산화 활성으로 인한 건강에 유익할 수 있을 것으로 추정되고, 품질 특성에서도 명도가 낮았다. 전체적으로는 갈색이 아닌 연한 보라색에 가까운 색상을 보여서 기호도가 높았고, 비용적은 첨가량에 따라 대조군에 아주 근소하게 낮았으며, 조직감의 대표적인 물성인 hardness도 대조군에 비해 낮아 부드러운 물성을 가진 것으로 향후 제품 개발의 자료로 소개할 수 있을 것 같다.
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