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문제 정의
- 그 외에도 변비와 다이어트에 좋은 식이섬유를 첨가한 기능성 연구에 국산밀 제분부산물(Lee, 2003), 비지와 막걸리박(Cho & Lee, 1996), 커피 실버스킨(An & Hwang, 2013), 바나나(Choi, 2013) 등 제품의 특성에 관한 것들이 있으나, 고대작물로서 식이섬유가 풍부한 치아시드를 첨가한 연구가 없으므로 본 연구에서 치아시드의 분말을 첨가한 식빵의 품질특성을 물리적인 특성과 관능검사를 통하여 알아보며, 기능성 재료로서의 가능성을 검토하고자 한다.
제안 방법
- 치아시드 분말을 첨가한 식빵반죽 발효율의 측정하기 위해서 Elmehdi et al.(2007)이 실행한 방법의 Digital imaging method를 변형하여 [Figure 1]과 같은 측정기구를 만들어 사용하였다. 두께 1 cm의 투명아크릴판 위에 가로와 세로로 5 ㎜ 간격의 눈금을 그렸으며 정확한 영상측정을 위하여 아랫부분에 검정 아크릴을 덧붙여 보기 쉽도록 만들었다.
- 1차 발효는 발효실(대영공업사, fresh proofer, Korea)에서 온도 28±1℃, 습도 75∼80 %의 상태로 60분간 진행하였다.
- (2007)이 실행한 방법의 Digital imaging method를 변형하여 [Figure 1]과 같은 측정기구를 만들어 사용하였다. 두께 1 cm의 투명아크릴판 위에 가로와 세로로 5 ㎜ 간격의 눈금을 그렸으며 정확한 영상측정을 위하여 아랫부분에 검정 아크릴을 덧붙여 보기 쉽도록 만들었다. 측정은 매 30분마다 크기가 더 이상 변화가 없는 150분까지 측정하였으며, 측정된 영상 결과를 토대로 가로와 세로의 네 곳의 길이를 재어 평균값을 구한 후 이를 발효율로 하였다.
- 실험에 사용된 비율은 [Table 1]과 같으며 대조구와 치아시드분말의 비율을 나타내었다. 반죽 시간은 10분으로 맞추고 peak time, peak value, Mixing tolerance 와 8분 후 width of tail 과 integral value를 얻어 이 결과들로부터 반죽의 특성을 알아보았다.
- 치아시드 식빵의 영상분석은 crumbScan(American Institute of baking / devore Systems)으로 측정하였다. 시료는 12.5 mm 두께로 슬라이스하고 식빵의 껍질부분을 제외한 뒤 왼쪽에서 1번부터 15까지의 번호를 부여하고 그중 가장 가운데 부분인 8번째의 빵을 선별하여 단면을 측정하였다. 이때 분석결과의 객관성과 정확성을 높이기 위해 한 구획에서 10 % 이상 어둡거나 (intensity=0.
- 서비스경영학과 학생과 대학원생 15명을 관능검사 요원으로 선정하여 기호도 검사를 실시하였다. 이때 대조구를 포함한 4가지의 시료를 모두 제시하였고 각 시료를 검사하고 나면 반드시 물로 입안을 행군 뒤 다른 시료를 평가하도록 하였다.
- 5 mm 두께로 슬라이스하고 식빵의 껍질부분을 제외한 뒤 왼쪽에서 1번부터 15까지의 번호를 부여하고 그중 가장 가운데 부분인 8번째의 빵을 선별하여 단면을 측정하였다. 이때 분석결과의 객관성과 정확성을 높이기 위해 한 구획에서 10 % 이상 어둡거나 (intensity=0.1) 크기가 500 pixels (size=500) 이상으로 나타난 기공들은 성형도중의 실수로 설정하였고, 구획간의 중복률은 10%(overlap=0.1)로 하였으며 각각의 시료를 3회 반복 측정하여 기공의 찌그러짐을 포함하여 부피, 기공의 조밀도, 껍질의 두께를 얻었다.
- 두께 1 cm의 투명아크릴판 위에 가로와 세로로 5 ㎜ 간격의 눈금을 그렸으며 정확한 영상측정을 위하여 아랫부분에 검정 아크릴을 덧붙여 보기 쉽도록 만들었다. 측정은 매 30분마다 크기가 더 이상 변화가 없는 150분까지 측정하였으며, 측정된 영상 결과를 토대로 가로와 세로의 네 곳의 길이를 재어 평균값을 구한 후 이를 발효율로 하였다.
- 7 mm/sec, distance 4 mm, trigger 5 g 으로 사워종 분말을 첨가한 식빵(An, 2010) 과 흑마늘 가루를 첨가한 식빵(Ju, 2010)의 연구와 동일하게 하였다. 측정할 식빵의 시료는 12.5 mm의 두께로 슬라이스 한 식빵의 가운데 부분의 두 조각을 겹쳐 25 mm 두께로 하여 2회 연속 압착하였을 때 얻어지는 force-time curve로부터 hardness(경도), springiness(탄력성), chewiness(씹힘성), gumminess(점착성) cohesiveness (응집성), resilience(회복력) 을 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
- 치아시드 분말의 첨가량을 달리 한 식빵의 조직감을 알아보기 위해 texture analyser(TA-XT2i, Stable micro systems, England)에 의한 TPA(Texture Profile Analysis)를 측정하였다. 이때 측정조건으로 probe 36 mm cylinder, test speed 1.
- 치아시드분말을 첨가하여 만든 식빵의 최적함량을 알아보기 위해 관능평가를 실시하여 appearance(외관), color(색), texture(조직감), flavor(향), taste(맛), overall acceptance(전체적인 기호도)의 항목을 조사하여 검사한 결과는 [Table 10]에 나타내었다.
- 치아시드분말의 첨가량에 따라 만들어진 반죽물성을 알아보기 위하여 10 g Mixograph(Nathonal Mfg. co. Lincoln, NF, USA)를 사용하였다. 이때 spring 장력은 12번에 맞췄으며, 시료는 AACC method 54-40(1995a)에 의해 시료 10 g을 mixograph에 넣고 물의 양은 6 g으로 개량하였다.
- 치아시드식빵의 비용적을 측정하기 위해서 종자치환법으로 측정하였고(Yeom, 2010), 식빵의 무게를 측정한 다음 동일한 식빵의 부피를 무게로 나눈 값을 비용적(mL/g)으로 하였다.
- 치아시드식빵의 색도를 알아보기 위하여 12.5 mm 두께로 절단된 식빵의 중앙부위를 chromameter (JC801, Color Techno System Co. Ltd., Japan)를 사용하여 L(명도), a(적색도), b(황색도) 값을 3회 반복 측정하여 평균값을 나타내었다. 이 때 사용된 백색판의 값은 각각 L:93.
대상 데이터
- 치아시드 분말을 첨가한 식빵의 관능검사는 경희대학교 조리.서비스경영학과 학생과 대학원생 15명을 관능검사 요원으로 선정하여 기호도 검사를 실시하였다. 이때 대조구를 포함한 4가지의 시료를 모두 제시하였고 각 시료를 검사하고 나면 반드시 물로 입안을 행군 뒤 다른 시료를 평가하도록 하였다.
- 실험에 사용한 재료는 강력밀가루(Daehan Flour Mill Co, Ltd, Seoul, Korea), 이스트(Jenico Food Co, Ltd, Seoul, Korea), 꽃소금(Sempio Foods Co, Ltd, Seoul, Korea), 제빵 개량제(SIB Co, Ltd, Seoul, Korea)를 사용하였으며, 치아시드 분말(som international, Australia)을 협찬을 받아 시료로 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 이상 반복 행하며 값의 결과처리는 SPSS 18.0 program을 사용하여 통계처리를 하였으며 One-way ANOVA를 이용하여 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test(던칸의 다중범위 검정)에 의해 각 시료 간의 유의적성을 검증하였다.
이론/모형
- 반죽은 직접반죽법(Straigh dough method)으로(AACC method 10-10A, 1995b) 제조하였으며, 모든 재료를 반죽기(대영공업사, NVM-1200, Korea)를 사용하여 저속 2분, 중속 10분으로 반죽하고 반죽의 결과온도는 27±1℃ 로 유지하도록 수온조절법을 이용하였고, 실험환경의 일관성을 유지하기 위하여 실내온도는 항상 25±1℃로 유지하였다.
- Lincoln, NF, USA)를 사용하였다. 이때 spring 장력은 12번에 맞췄으며, 시료는 AACC method 54-40(1995a)에 의해 시료 10 g을 mixograph에 넣고 물의 양은 6 g으로 개량하였다. 실험에 사용된 비율은 [Table 1]과 같으며 대조구와 치아시드분말의 비율을 나타내었다.
- 반죽한 직후 반죽에 탐침봉을 5 cm 깊이로 꽂아, 정확히 5초 후에 pH meter (720A, Orino, USA)로 3회 반복 측정하였다. 치아시드 식빵 속질의 pH 측정은 AACC method(AACC 02-52 1995c)인 slurry method로 25℃의 증류수 100 mL에 식빵의 속질 15 g을 넣어 30분간 진탕한 다음 10분간 방치한 후 pH meter를 이용하여 측정하였다.
- 치아시드 식빵의 영상분석은 crumbScan(American Institute of baking / devore Systems)으로 측정하였다. 시료는 12.
- 치아시드분말을 첨가한 식빵 반죽의 pH 측정은 표면에 탐침봉 꽂아 측정하는 surface electrode Method(Miller RA et al 1994)을 사용하였다. 반죽한 직후 반죽에 탐침봉을 5 cm 깊이로 꽂아, 정확히 5초 후에 pH meter (720A, Orino, USA)로 3회 반복 측정하였다.
성능/효과
- (p<0.01) b값은 대조구가 25.52로 가장 높았으며, 적색도와 달리 치아시드분말의 첨가량이 증가할수록 황색도가 낮아져 CS 5 는 22.90으로 유의적으로 가장 낮았다.
- [Table 4] 는 발효율을 측정한 결과로 매 30 분마다의 발효율을 측정하였다. 0분, 30 분, 60분 후까지 모든 시료의 발효율이 지속적으로 증가하였으며, 대조구의 발효율이 5.40으로 가장 낮았고 CH 3 이 5.91 로 가장 높았다. 90분 후에도 대조구의 발효율 증가폭에 비해 치아시드분말을 첨가한 실험군의 발효율 증가폭이 약간 컸으며, 120분이 지난 후에는 대조구 5.
- 3일차에서도 경도와 점착성, 씹힘성, 응집성이 1일차와 2일차와 마찬가지로 대조구가 가장 높은 측정값이 유의적으로 나왔으며(p<0.001), 탄력성에서는 CS 3가 2.07로 가장 높은 결과 값이 나왔다(p<0.001).
- 90분 후에도 대조구의 발효율 증가폭에 비해 치아시드분말을 첨가한 실험군의 발효율 증가폭이 약간 컸으며, 120분이 지난 후에는 대조구 5.85, CS 1 6.22, CS 36.24, CS 5 6.10 으로 발효율이 대조구에 비해 실험군이 큰 것으로 나타나 유의적인 차이를 보였다(p<0.05).
- Mixogram의 peak time(min), peak value(%)의 경우 대조구와 치아시드분말을 첨가한 실험군 모두 peak time은 모두 3∼5분 사이에 있어 제빵적성에 적합하였고, peak value는 대조구 61.61로 가장 낮고 CS 3이 62.94 %로 가장 높게 나왔지만 모두 60 % 이상의 수준으로 제빵적성에 적합하였다.
- 16 분으로 대조구를 포함한 모든 시료가 3∼5분 사이에 있어 모두 제빵적성에 적합하였다. Peak value는 CS 5가 61.08 %로 대조구를 포함한 모든 시료에서 가장 낮았지만 모두 60% 이상의 수준범위에 있어 제빵적성에 적합한 것으로 나타났다. 일반적으로 제빵적성에 적합한 Peak time과 Peak value의 값은 3∼5분과 60 %의 값을 나타낸다(Walker & Warker, 2001).
- pH측정에서는 치아시드분말의 첨가량이 증가할수록 반죽과 식빵속질의 pH는 점차 높아지는 것으로 나타났다. TPA 분석에서 경도는 치아시드분말이 3 % 까지는 약해지다가 그 이상이 되면 단단해지는 것으로 나타났으며, 탄력성은 치아시드분말의 첨가시료가 대조구보다 크게 나타났으며, 씹힙성과 검성, 응집성은 치아시드분말을 첨가한 시료가 대조구보다 낮게 나타났다. CrumbScan의 식빵의 껍질 두께는 마늘을 첨가한 식빵(Ju et al.
- 흑미가루(Im & Lee, 2010)의 연구와 같이 분말의 첨가량이 증가할수록 L값이 감소하는 것과 같은 결과를 보여주었으며 이는 첨가하는 분말의 색에 의한 것으로 보여진다. a 값에서 대조구가 -18.94로 적색도가 가장 낮았으며, 치아시드분말이 증가할수록 a 값이 높게 나타나 CS 5는 -16.66으로 유의적으로 가장 높았다.(p<0.
- 91 로 발효율이 가장 좋았다. pH측정에서는 치아시드분말의 첨가량이 증가할수록 반죽과 식빵속질의 pH는 점차 높아지는 것으로 나타났다. TPA 분석에서 경도는 치아시드분말이 3 % 까지는 약해지다가 그 이상이 되면 단단해지는 것으로 나타났으며, 탄력성은 치아시드분말의 첨가시료가 대조구보다 크게 나타났으며, 씹힙성과 검성, 응집성은 치아시드분말을 첨가한 시료가 대조구보다 낮게 나타났다.
- 001). 결과적으로 치아시드 분말 첨가량이 3 %인 CS 3의 외관, 조직감, 풍미, 맛과 전체적인 기호도가 유의적으로 높게 나타나 치아시드 분말 3 %가 최적의 첨가량으로 적합하다고 보여진다.
- 관능검사인 기호도 검사 결과에서는 외관과 선호하는 색에서 CS 3이 가장 좋았으며 조직감은 대조구와 CS 3이 가장 좋았으며 풍미와 맛에서도 CS 3이 가장 높았다. 대조구와 다른시료는 유의적인 차이는 없었다.
- 51로 가장 높게 측정되었으며, 시료 간에 유의적인 경향을 보여 주었다. 그리고 1차 발효 후의 pH는 5.45, 5.46 ,5.48, 5.56 이였고, 완제품의 pH도 약간의 유의적인 차이가 있었다.
- 54 나타나 대조구 다음으로 제빵적성으로는 CS 3 의 시료가 반죽내구성이 가장 좋은 것으로 나타났으나 유의적이지 않았다. 그리고 반죽이 시작되고 난 8분 후의 Width of tail은 반죽내구성을 나타내는 중요한 지표로 사용되며(Campana et al., 1993), 대조구는 30.32, CS 1 29.06, CS 3 24.34, CS 5 21.93 %,으로 치아시드분말의 첨가량이 늘어날수록 반죽의 흡수율이 낮아져 반죽이 질어지는 현상을 볼 수 있었고, Integral(%/min)은 최적의 반죽상태에 필요한 힘을 나타내는데 CS 3이 173.63로 가장 높았고, 그다음은 CS 5가 169.56이었으며 가장 힘이 적게 필요한 반죽은 대조구로 131.33 이였다.
- 기공의 찌그러짐과 기공의 조밀도는 대조구에 비해 치아시드분말을 3 % 첨가한 실험군의 조밀도가 더 낮은 것으로 나타났고, 부피는 가장 크게 나왔다. 치아시드 분말을 첨가한 식빵의 부피와 비용적은 치아시드분말의 첨가량이 3 % 까지는 높아지다가 5 % 에서는 오히려 작아졌으나 첨가구 간의 유의적인 차이는 없었다.
- 이상의 결과로 치아시드분말을 첨가한 반죽은 제빵적성에 적합하였으며, 1차 발효에서 60 분 경과 시 치아시드분말의 실험군에서 CS 3의 발효율이 가장 좋았다. 기호도 검사 결과에서도 외관과 맛은 CS 3이 가장 좋은 것으로 나타났고, 전체적인 기호도는 CS 3가 가장 선호하는 것으로 나타났고, 5 %가 넘어가게 되면 향과 맛, 그리고 전반적인 기호도에서 대조구보다 낮은 선호도로 나타나 치아시드분말의 최적 첨가량은 3 % 가 가장 좋은 것으로 보여진다.
- 치아시드 분말을 첨가한 식빵과 대조구의 껍질의 두께, 기공의 조밀도와 기공의 찌그러짐은 Crumb Scan으로 측정하여 [Table 7]에 나타내었다. 껍질의 두께는 대조구가 0.24 cm로 가장 두꺼웠으며, 전반적으로 치아시드를 첨가한 실험군이 대조구에 비해 껍질의 두께가 얇았고 첨가량이 가장 많은 CS 5의 껍질 두께가 0.15 cm로 가장 얇았다. 기공의 찌그러짐은 기공의 긴 축과 짧은 축의 거리를 비교한 것으로 둥근 형태가 1.
- 0을 나타내고 찌그러질수록 수치가 높아진다(Wiggins, 1998). 따라서 대조구가 1.55로 가장 많이 찌그러졌고, 치아시드분말을 첨가한 실험군들이 대조구에 비해 찌그러짐의 정도가 적었으며 CS 3 1.38 로 기공의 찌그러짐이 가장 적은 것으로 나타났다. 기공의 조밀도는 CS 3이 602.
- 001). 맛에서도 치아시드분말을 가장 많이 첨가한 CS 5 가 3.33으로 가장 낮았으며, 치아시드분말을 3 % 첨가한 CS 3의 맛이 가장 좋은 것으로 나타났다. 전체적인 기호도는 CS 3이 5.
- 발효율 측정에서 일반적으로 식빵 반죽의 1차 발효시간이 60분 정도 소요되는 점으로 보아 대조구가 60분이 경과하는 시점까지 발효율이 5.40으로 가장 낮았고 CH 3이 5.91 로 발효율이 가장 좋았다. pH측정에서는 치아시드분말의 첨가량이 증가할수록 반죽과 식빵속질의 pH는 점차 높아지는 것으로 나타났다.
- 발효율의 측정결과 보통의 식빵 제조 시 1차 발효 시간을 60분으로 하였을 경우, 치아시드분말을 첨가한 실험군에서 CS 3의 시료가 5.91 cm로 가장 발효율이 좋았다.
- 001). 비용적도 치아시드분말의 첨가량이 3% 일때 가장 컸고 첨가량이 증가할수록 비용적이 작아지는 결과를 보였다. 이는 녹차분말을 첨가한 식빵(Hwang et al.
- 비용적은 CS 3 이 가장 크고 좋게 나왔으며, 색도 변화는 치아시드분말의 첨가량이 많아질수록 L값은 낮아지고 a값은 높아지며 b값은 낮아지며, 시료 간에 유의적인 차이를 나타내었다.
- 식빵속질의 pH도 치아시드분말의 첨가량이 많아질수록 pH가 높아져 CS 5가 5.51로 가장 높게 측정되었으며, 시료 간에 유의적인 경향을 보여 주었다. 그리고 1차 발효 후의 pH는 5.
- 이상의 결과로 치아시드분말을 첨가한 반죽은 제빵적성에 적합하였으며, 1차 발효에서 60 분 경과 시 치아시드분말의 실험군에서 CS 3의 발효율이 가장 좋았다. 기호도 검사 결과에서도 외관과 맛은 CS 3이 가장 좋은 것으로 나타났고, 전체적인 기호도는 CS 3가 가장 선호하는 것으로 나타났고, 5 %가 넘어가게 되면 향과 맛, 그리고 전반적인 기호도에서 대조구보다 낮은 선호도로 나타나 치아시드분말의 최적 첨가량은 3 % 가 가장 좋은 것으로 보여진다.
- 전체적으로 치아시드분말을 첨가한 실험군이 대조구보다 발효의 지속성이 좋아 발효율이 높은 것으로 나타났으나 치아시드분말 첨가율이 3% 이상이 되면 오히려 발효율이 감소하는 것으로 울금 분말(Jeon et al, 2010), 매생이(An, 2008), 천년초 선인장 분말(Kim et al., 2007), 메밀가루을 첨가한 식빵(Choi & Chung, 2007) 등 에서도 본 연구와 같이 분말첨가량이 증가할수록 상대적으로 글루텐 함량이 적어져 반죽의 가스보유력이 감소하므로 발효율이 낮아진다는 것과 동일한 결과를 보여주었다.
- 전체적인 기호도는 CS 3이 5.86으로 기호도가 유의적으로 가장 높았으며, 치아시드 분말 첨가량이 가장 많은 CS 5의 기호도는 가장 낮았다(p<0.001).
- 치아시드 분말 3% 첨가군인 CS 3의 부피가 2246.67 mL로 가장 컸고, 대조구의 부피가 1868.33 mL 로 가장 작아 시료간의 유의적인 차이가 시료간의 유의적인 차이가 있었다(p<0.001).
- 치아시드 분말의 pH는 6.2로 측정되었으며 [Table 5]는 치아시드 분말이 첨가한 반죽과 식빵의 pH 측정 결과로 반죽의 pH는 대조구가 5.60으로 가장 낮았으며, CS 1은 5.63 CS 3은 5.64, CS 5는 5.65 치아시드분말의 첨가량이 많을수록 pH가 높아지는 경향을 보여주었고 유의적인 차이를 보여 주었다(p<0.01).
- 치아시드분말을 첨가한 식빵의 외관은 CS 3이 5.67로 가장 좋았으며, CS 1이 5.29대조구가 5.00, CS 5가 3.95로 시료들 간의 유의적인 차이를 보였다(p CS 1(5.28)> CS 5(4.05) 순으로 나타났다(p<0.001).
- 이는 치아시드 분말 첨가는 밀가루의 글루텐 형성의 양도 작아지기 때문인 것으로 보인다. 탄력성은 대조구가 2.09로 가장 낮았으며 치아시드분말의 첨가량이 증가할수록 수치가 높아졌으나 첨가량이 가장 많은 CS 5가 2.14로 탄력성이 오히려 줄어들었다. 이는 파프리카 분말을 첨가한 식빵의 특성(Choi et al.
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