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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 안토시아닌 색소를 다량 함유하고 있을 뿐만 아니라 건강 기능성이 있는 자색 고구마를 다양한 식품 가공에 이용하기 위한 기초 연구자료로 제시하고자 젤리 제조 시 자색 고구마 농축액을 첨가하여 항산화 활성을 비롯한 품질 특성을 조사하고 건강지향적인 간식이나 후식으로서 자색 고구마 젤리의 이용가능성에 대해 평가하였다.
제안 방법
- DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)에 대한 전자공여능(electron donating ability, EDA)은 Blois의 방법(20)을 응용하여 측정하였다. 젤리 2.
- 시료 10 g에 증류수 90 mL를 넣어 균질기로 1분간 균질화한후 1시간 방치하여 사용하였다. pH meter(pH/Ion 510, Oakton Instruments, Vernon Hills, IL, USA)를 이용하여 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다. 젤리의 수분함량은 각 시료 5 g씩 105℃ 상압건조법을 이용하여 5회 반복 측정하였다.
- 각 시료를 1.5×1.5×3 cm 크기로 잘라 세자리 난수표로 구분하여 일회용 접시에 나열한 후 제시되었으며, 9점 척도(1: 대단히 싫어함, 9: 대단히 좋아함)를 사용하여 평가하였다.
- 시료 10 g에 증류수 90 mL를 넣어 균질기로 1분간 균질화한 후 1시간 방치하여 사용하였다. 당도계(PR-201, Atago Co., Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.
- 시료의 크기는 3×3×3 cm, test speed는 2 mm/sec, trigger 조건은 5 gf이었으며, 지름과 높이가 각각 12.45, 50.00 mm인 원기둥형 탐침(probe)을 사용하였다.
- , Osaka, Japan)를 이용하여 명도(L*), 적색도(a*), 황색도(b*) 값을 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다. 외관 색도 비교를 위한 촬영은 디지털 사진기(VLUU PL150, Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon, Korea)를 이용하였으며 같은 장소, 조명에서 시료와 사진기의 거리, 높이는 일정하게 유지하고 플래시가 터지지 않도록 하였다.
- 자색 고구마 젤리의 제조는 마가루 첨가 젤리의 연구(12)를 참고하여 젤리 제조에 대한 예비실험을 거쳐 배합비를 Table 1과 같이 결정하였다. 자색 고구마 농축액을 1, 2, 3, 4%로 대체하였고, 자색 고구마 농축액을 첨가하지 않은 것을 대조군으로 하였다. 증류수 200 mL에 설탕을 용해시킨 후 냄비에 넣고 가열하여 약 80℃에 도달하면 여기에 별도의 증류수에 용해시킨 젤라틴과 자색 고구마 농축액을 넣고 약 2분간 더 끓여서 설탕, 젤라틴, 자색 고구마 농축액이 완전히 용해되면 일정한 크기의 틀에 넣는다.
- 자색 고구마 농축액의 첨가량을 0-4%로 달리하여 젤리를 제조한 후 물리·화학적 품질, 항산화특성 및 소비자 기호도를 비교하였다.
- 젤리의 색도 측정은 젤리 제조 후 완성된 것의 중심부를 잘라 분광색차계(CM-600d, Minolta Co., Osaka, Japan)를 이용하여 명도(L*), 적색도(a*), 황색도(b*) 값을 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다. 외관 색도 비교를 위한 촬영은 디지털 사진기(VLUU PL150, Samsung Electronics Co.
- pH meter(pH/Ion 510, Oakton Instruments, Vernon Hills, IL, USA)를 이용하여 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다. 젤리의 수분함량은 각 시료 5 g씩 105℃ 상압건조법을 이용하여 5회 반복 측정하였다.
- 젤리의 조직감은 Advanced Universal Testing System(LRXPlus, Lloyd Instrument Ltd., Fareham, Hampshire, UK)을 이용하여 실온에서 15회 반복 측정한 후 평균값을 비교하였다. 시료의 크기는 3×3×3 cm, test speed는 2 mm/sec, trigger 조건은 5 gf이었으며, 지름과 높이가 각각 12.
- 총 페놀화합물의 함량은 Folin-Ciocalteu시약을 사용하여 측정하였다(18,19). 젤리 2.
- 5×3 cm 크기로 잘라 세자리 난수표로 구분하여 일회용 접시에 나열한 후 제시되었으며, 9점 척도(1: 대단히 싫어함, 9: 대단히 좋아함)를 사용하여 평가하였다. 평가항목은 젤리의 색(color), 향(flavor), 맛(taste), 씹힘성(chewiness) 및 전체적인 기호도(overall acceptance)였으며, 시료 간 잔향 또는 잔미의 방해를 최소화하기 위해 시료 사이에 물을 이용하여 입안을 헹군 후 검사를 실시하도록 하였다.
대상 데이터
- 9 g, 콜레스테롤 0mg, 나트륨 140 mg으로 구성되어 있으며, 총 열량은 155 kcal이다. 백설탕(CJ, Seoul, Korea), 젤라틴(Dongsuh Food, Seoul, Korea) 은 시중에서 구입하여 사용하였다.
- 본 실험에서 사용된 자색 고구마 농축액은 지산식품(Hamyang, Korea)에서 55℃ 진공으로 농축 처리된 농축액을 구입하여 사용하였다. 자색 고구마 농축액(50°Bx 기준)의 100 g 당 영양성분은 탄수화물 33 g(당류 15 g), 단백질 1 g, 지방 1.
- 소비자 평가는 무작위로 선발된 대학생 55명(남 25명, 여 30명, 20-27세)을 대상으로 실시하였다. 각 시료를 1.
데이터처리
- 실험결과는 SAS(21)를 이용하여 분산분석을 실시하였다. 유의성 있는 시료 간 평균값의 비교는 Duncan’s multiple range test에 의해 분석하였다(p<0.
- 유의성 있는 시료 간 평균값의 비교는 Duncan’s multiple range test에 의해 분석하였다(p<0.05).
성능/효과
- 자색 고구마 농축액의 대체량을 달리하여 제조한 자색 고구마 젤리의 가용성 고형분 측정 결과는 Table 2에 나타내었다. 4% 첨가군의 가용성 고형분 함량이 다른 시료들에 비하여 유의적으로 높은 값을 나타낸 반면 다른 시료간 유의적인 차이는 없었다. 이는 pH와 마찬가지로 농축액의 첨가량이 전체적으로 소량이기 때문에 직접적인 영향을 미치지 못한 것으로 사료된다.
- pH 값은 대조군이 4.97로 가장 낮았으며, 자색 고구마 농축액 첨가에 따라 미미하지만 유의적인 증가를 보였으나 첨가농도에 따른 유의적 차이는 없는 것으로 나타났다(p>0.05).
- 그럼에도 자색 고구마 농축액이 첨가된 젤리는 그렇지 않은 젤리에 비해 전체적인 선호도가 유의적으로 높게 평가되었으며(p<0.05), 그 중에서도 2% 첨가군이 가장 높은 점수를 얻었다.
- 대조군의 EDA값이 가장 낮은 24.98%를 나타났으며 대체량이 1, 2, 3, 4% 증가할수록 EDA값이 각각 28.25, 30.30, 31.92, 33.72%로 자색 고구마 농축액 대체량이 증가할수록 유의적으로 전자공여능이 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05).
- 대조군의 총 페놀화합물 함량은 0.56 mg GAE/g이었으며 자색 고구마 농축액의 대체량이 1, 2, 3, 4%로 증가함에 따라 페놀 화합물 함량이 각각 1.02, 1.24, 1.64, 2.47 mg GAE/g으로 유의적 차이를 나타내며 증가하였다(p<0.05).
- 대조군이 0.09로 가장 낮았고 자색 고구마 농축액을 4% 대체한 젤리는 0.69로 가장 높게 나타나 자색 고구마 농축액의 대체량 증가에 따라 유의하게 흡광도가 증가한 것으로 나타났다(p<0.05).
- 05), 그 중에서도 2% 첨가군이 가장 높은 점수를 얻었다. 따라서 자색 고구마 농축액의 기능적 잇점을 최대한 활용하면서 전체적인 품질을 유지하기 위한 최적 첨가농도로 2%가 가장 적절한 것으로 판단된다.
- 명도를 나타내는 L*값은 자색 고구마 농축액의 대체량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- 밝기를 나타내는 L*값은 자색 고구마 농축액의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고(p<0.05), 반면 적색도를 나타내는 a*값과 황색도를 나타내는 b*값은 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05).
- 색에 대한 선호도는 2% 첨가군이 6.07의 가장 높은 평가점수를 얻었으며, 향과 씹힘성에 대한 선호도는 모든 시료간 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05).
- 05). 소비자 선호도 검사 결과 농축액을 첨가한 젤리가 그렇지 않은 시료에 비해 높은 맛에 대한 평가를 받았으며, 전체적인 기호도 측면에서도 2% 첨가 군이 가장 높게 평가되어 젤리의 관능품질과 건강 기능성 효과 등을 고려할 때 자색 고구마 농축액을 2% 첨가한 젤리가 가장 적절한 것으로 판단된다.
- 수분함량은 82.03-83.82% 범위의 값을 나타내었으며 통계적으로 일부 유의적 차이가 있었으나 실질적인 차이는 미미한 것으로 판단된다. 한편 곶감 젤리의 6.
- 자색 고구마 농축액의 첨가 비율이 증가함에 따라 젤리의 pH와 가용성 고형분은 다소 증가하는 경향을 보였지만 유의적 차이는 발견되지 않았다(p>0.05).
- 전체적인 선호도 평가 역시 전반적으로 낮은 점수로 평가되었는데 이는 소비자들이 시중에 판매되는 높은 단맛의 젤리와 비교하여 자색 고구마 농축액이 다소 생소하여 일부 거부감을 느끼는 것으로 판단된다. 그럼에도 자색 고구마 농축액이 첨가된 젤리는 그렇지 않은 젤리에 비해 전체적인 선호도가 유의적으로 높게 평가되었으며(p<0.
- 항산화특성을 나타내는 총 페놀화합물 함량과 전자공여능 또한 유의적 차이를 나타내며 증가하였다(p<0.05).
후속연구
- 05), 돌나물 즙을 첨가하여 제조한 젤리(9)에서도 유사한 결과가 보고된 바 있다. 따라서 젤리 제조 시 자색 고구마 농축액은 젤리 제품의 명도, 적색도 및 황색도에 직접적인 영향을 주어 농도조절을 통해 자색 고구마 특유의 색을 적절하게 반영할 수 있을 것으로 기대된다.
- 페놀화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물의 하나로(27), phenolic hydroxyl 그룹 때문에 단백질, 효소단백질 등 거대 분자들과 결합하는 성질, 2가 금속이온과의 결합력, 높은 항산화효과를 가지는 것으로 알려져 있다(3). 따라서 젤리 제조 시 자색 고구마 농축액을 대체함으로써 생리활성 기능이 향상된 제품을 제조할 수 있을 것으로 사료된다.
- 자색 고구마는 황색 고구마에 비해 유리당이 1/3 정도이고 고구마 고유의 단맛이 떨어져 소비자들의 기호도가 낮은 품종이지만 일반 고구마에 비해 식이섬유소 및 각종 비타민이 많이 함유되어 있고 안토시아닌 색소를 다량 함유하고 있기 때문에(7) 이를 가공식품에 널리 활용한다면 그 가치를 높일수 있을 것으로 사료된다. 또한 영양성분과 독특한 색소(8)로 인해 여러 가지 식료품 등의 개발이 가능할 것으로 생각된다. 국내에서 이미 팥고물, 주정발효, 쨈 등의 대체물로 연구개발이 진행되고 있다(7).
- 젤라틴 젤리는 질기고 씹힘성이 뛰어나며 투명감이 좋고 전분젤리는 단단한 조직을 가지고 있다(10). 이런 특성들을 이용하여 소비자가 먹기 쉽게 하고 건강성을 더하여 개발한다면 기호성을 높여 상품화 할 수 있을 것으로 판단된다. 최근까지 젤리연구에 관련하여 사용된 첨가재료는 오미자(11), 마(12), 복분자(13), 석류와 천년초(14), 뽕잎(15), 녹용(16) 등이 보고되어 있고 여러 가지 다른 종류의 겔화제 또는 건강기능성을 지닌 부재료를 첨가하여 관능특성 등을 향상시킨 젤리에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다(17).
- 최근 국내에서는 자색고구마를 새로운 천연 식용색소원으로 개발하고 자색고구마의 영양성분을 활용 하기 위해 자색고구마 추출물의 항산화 효과 및 신경세포 보호효과(3), 막분리에 의한 자색고구마 색소의 농축(4), 자색고구마로부터 붉은 색소 농축물의 추출 및 그 색소 분말의 제조특성(5), 자색고구마 색소의 안정성(6) 등의 여러 가지 연구가 이루어 졌다. 자색 고구마는 황색 고구마에 비해 유리당이 1/3 정도이고 고구마 고유의 단맛이 떨어져 소비자들의 기호도가 낮은 품종이지만 일반 고구마에 비해 식이섬유소 및 각종 비타민이 많이 함유되어 있고 안토시아닌 색소를 다량 함유하고 있기 때문에(7) 이를 가공식품에 널리 활용한다면 그 가치를 높일수 있을 것으로 사료된다. 또한 영양성분과 독특한 색소(8)로 인해 여러 가지 식료품 등의 개발이 가능할 것으로 생각된다.
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