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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 로얄제리를 이용하여 세립차 제조 시 세립의 형성에 영향을 미치는 부형제로서 포도당 함량, 주정의 농도 및 주정 첨가량에 대하여 중심합성실험계획에 따른 반응표면분석을 행함으로서 세립 제조특성을 조사하였다.
- 스틱포장을 할 경우에는 색상을 보지 않고 입안으로 넣어 타액으로 녹여 먹지만 병포장을 할 경우에는 스푼으로 일정량을 떠서 먹게 된다. 따라서 이러한 세립의 관능적 특성을 알아봄으로서 기호도에 대한 최적 세립 제조조건을 설정해 보고자 하였다. 중심 합성실험계획에 의해 형성되어진 16개의 세립에 대한 색상, 향, 맛, 입에서의 느낌 및 전반적인 기호도에 대하여 9점 채점법(9점 매우 좋다, 7점 좋다, 5점 보통이다, 3점 나쁘다, 1점 매우 나쁘다)(13)으로 조사하였다.
제안 방법
- 관능평가는 3 g 정도의 세립을 입안에 넣은 후 물을 사용하지 않고 간편하게 타액으로 먹으면서 9점 채점법(13)으로 검사하였으며, 9점 매우 좋다, 1점 매우 나쁘다로 나타내었다. 관능검사는 한 번에 3종류의 시료를 제시하여 균형 불완전블럭계획법(14)으로 색상, 향, 맛, 입 안에서의 느낌 및 전반적인 기호도에 대하여 실시하였다.
- 관능적 품질평가는 식품연구소 연구원들을 대상으로 시료에 대한 충분한 지식과 용어, 평가기준 등을 숙지시킨 후 동일한 세립을 5회 반복하여 관능검사를 행한 후 F-검정 으로 차이식별 능력이 우수한 16명을 선발하여 관능검사를 실시하였다. 관능평가는 3 g 정도의 세립을 입안에 넣은 후 물을 사용하지 않고 간편하게 타액으로 먹으면서 9점 채점법(13)으로 검사하였으며, 9점 매우 좋다, 1점 매우 나쁘다로 나타내었다.
- 동결건조 로얄제리를 이용하여 세립차를 제조하고자 가공특성을 조사하였다. 동결건조 로얄제리를 이용하여 총당에 대한 포도당 함량(X1, 0∼100%), 에탄올 농도(X2, 75∼95%) 및 에탄올 용액 분무량(X3, 8∼12%)의 비율로 혼합하여 세립형성에 따른 수율, 교반에 의한 분쇄율 및 관능적 특성의 최적조건을 반응표면분석을 통하여 조사하였다.
- 동결건조 로얄제리를 이용하여 총당에 대한 포도당 함량(X1, 0∼100%), 에탄올 농도(X2, 75∼95%) 및 에탄올 용액 분무량(X3, 8∼12%)의 비율로 혼합하여 세립형성에 따른 수율, 교반에 의한 분쇄율 및 관능적 특성의 최적조건을 반응표면분석을 통하여 조사하였다.
- 관능적 특성에 대해 유의성이 낮게 나타나는 것은 관능평가를 할 연구원들을 대상으로 차이식별 능력을 테스트 하여 우수한 연구원을 선발하여 관능검사를 실시하였으나 로얄제리를 먹어본 경험이 거의 없어 로얄 제리 고유의 맛을 평가하는데 주관이 많이 개입되었기 때문으로 생각된다. 따라서 가장 중요한 품질변수인 교반에 의한 분쇄율이 가장 낮은 조건인 총당에 대한 포도당 함량23%, 에탄올 농도 77% 및 분무되는 에탄올 함량 11%의 조건으로 스틱포장 세립 로얄제리를 제조하였다(Fig. 8)
- 따라서 세립제조 수율의 경우 60~100 mesh로 형성되어진 세립의 비율을 측정하였다. 그 결과 각 실험조건에서 얻어진 수율은 60.
- -1, 0, 1, 2로 다섯 단계로 부호화하여 중심합성실험계획을 수립하였다. 또한 이들 요인변수에 의해 영향을 받는 종속변수(Yn), 즉 세립의 제조 특성으로서의 수율(Y1), 분쇄율(Y2), 관능적 색상(Y3), 관능적 향(Y4), 관능적 맛(Y5), 입안에서의 느낌(Y6) 및 전반적인 기호도 (Y7)로 하였으며, 이들은 3회 반복 측정하여 그 평균값을 회귀분석에 사용하였다. 반응표면 회귀분석을 위해서는 SAS (statistical analysis system) program을 사용하였으며 (11), 변수들의 특성과 그에 상응하는 최적 추출조건은 Mathematica program을 이용하여 4차원 반응표면으로 나타내었다(12).
- 따라서 이러한 로얄제리를 상온보관 가능하고 물을 먹지 않고 타액만으로도 쉽게 습취할 수 있는 미세한 과립을 만들어 누구나 언제 어디서나 즐겨 먹을 수 있도록 하는 것이 필요하다. 먼저 생로얄제리를 동결건조 후 미분쇄하여 분말로 만든 다음 이것을 밀봉하여 냉동실에 보관하면서 과립제조 최적 조건을 설정하고자 총당에 대한 포도당 함량, 에탄올 농도 및 에탄올 용액 분무량을 달리하여 로얄제리 세립을 제조하였다. 형성되어진 세립의 경우 60~100 mesh 정도일 때 입안에서 느끼는 맛이 부드러우며 분진이 없어 목이 막히는 현상이 일어나지 않았다.
- 세립의 제조는 로얄제리 20g과 당(포도당과 유당 혼합분말에 대한 포도당의 비율로 나타낸 당) 80 g 혼합분말에 에탄올 용액을 분무하면서 충분히 혼합한 후 각각의 에탄올 농도 및 에탄올 용액 분무량에 따라 다르게 분무하여 충분히 교반한 후 성형하여 30℃에서 건조하였다. 배합조건에 대한 실험계획은 중심합성실험계획법(10)에 따라 총당에 대한 포도당의 함량(0, 25, 50, 75, 100%), 에탄올 농도(20, 40, 60, 80, 100%) 및 농도에 따른 에탄올 용액 분무량(6, 7, 8, 9, 10%)을 -2. -1, 0, 1, 2로 다섯 단계로 부호화하여 중심합성실험계획을 수립하였다.
- 제조된 세립 5 g을 100 mL 삼각플라스크에 넣어 100 rpm의 진탕기(HB-201S, Hanbaek Co., Korea)에서 10분간 진탕 한 후 200 mesh체로 쳐서 분쇄된 양을 측정하여 분쇄율을 측정하였다.
- 따라서 이러한 세립의 관능적 특성을 알아봄으로서 기호도에 대한 최적 세립 제조조건을 설정해 보고자 하였다. 중심 합성실험계획에 의해 형성되어진 16개의 세립에 대한 색상, 향, 맛, 입에서의 느낌 및 전반적인 기호도에 대하여 9점 채점법(9점 매우 좋다, 7점 좋다, 5점 보통이다, 3점 나쁘다, 1점 매우 나쁘다)(13)으로 조사하였다. 색상의 경우 전반적으로 5.
- 1).형성되어진 세립입자는 가공 및 유통 중에 입자가 파괴될 수 있으므로 교반에 의한 분쇄율을 측정하였다. 각 실험조건에서 얻어진 분쇄율은 1.
대상 데이터
- 로얄제리 세립 제조시 사용된 로얄제리는 호주산을 이용하였으며, 그 외 포도당(함수결정포도당, 신동방, 대한민국), 유당(락토에스, 한빛유가공, 대한민국) 및 에탄올(주정, 풍국주정, 대한민국)을 사용하였다.
데이터처리
- 또한 이들 요인변수에 의해 영향을 받는 종속변수(Yn), 즉 세립의 제조 특성으로서의 수율(Y1), 분쇄율(Y2), 관능적 색상(Y3), 관능적 향(Y4), 관능적 맛(Y5), 입안에서의 느낌(Y6) 및 전반적인 기호도 (Y7)로 하였으며, 이들은 3회 반복 측정하여 그 평균값을 회귀분석에 사용하였다. 반응표면 회귀분석을 위해서는 SAS (statistical analysis system) program을 사용하였으며 (11), 변수들의 특성과 그에 상응하는 최적 추출조건은 Mathematica program을 이용하여 4차원 반응표면으로 나타내었다(12).
성능/효과
- 관능적인 맛에 대한 기호도는 색상과 향에 대한 기호도와는 다른 반응표면을 나타내었으나 관심의 대상인 맛에 대한 관능평점 7 이상에서는 유사한 경향을 나타내었으며, 주로 에탄올 농도와 에탄올 용액 분무량의 영향을 많이 받고 있음을 확인할 수 있었다. 맛에 대한 기호도는 색상의 기호도와 같이 에탄올 농도가 높을 경우에는 에탄올 용액 분무량이 많은 조건에서 우수한 것으로 나타났으나 에탄올 농도가 낮은 경우에는 에탄올 용액 분무량이 적은 조건에서 맛에 대한 관능평점이 높은 것으로 나타났다(Fig.
- 3~7 과 같다. 관능적인 색상에 대한 기호도의 경우 실험조건에서 보통이다(5점) 이상의 관능평점을 나타내었으며, 에탄올 농도와 분무되어 지는 에탄올 용액 함량의 영향을 많이 받는 것으로 나타났고 에탄올 농도가 높을 경우에는 에탄올 용액 분무량이 많은 조건에서 색상에 대한 평점 7(좋다) 이상으로 우수한 것으로 나타났으나 에탄올 농도가 낮은 경우에는 에탄올 용액 분무량이 적은 조건에서 색상에 대한 관능평점이 높은 것으로 나타났다(Fig. 3). 이러한 현상은 과립 형성 후 쉽게 건조가 되어 건조시간이 짧은 경우에 색상이 그대로 잘 보존되어 관능적으로 우수하게 나타나는 것으로 여겨진다.
- 이러한 현상은 과립 형성 후 쉽게 건조가 되어 건조시간이 짧은 경우에 색상이 그대로 잘 보존되어 관능적으로 우수하게 나타나는 것으로 여겨진다. 관능적인 향에 대한 기호도는 색상에 대한 기호도와 유사한 경향을 나타내었으며, 주로 에탄올 농도와 에탄올 용액 분무량의 영향을 많이 받고 있음을 확인 할 수 있었다. 색상의 기호도와 같이 에탄올 농도가 높을경우에는 에탄올 용액 분무량이 많은 조건에서 우수한 것으로 나타났으나 에탄올 농도가 낮은 경우에는 에탄올 용액 분무량이 적은 조건에서 색상에 대한 관능평점이 높은 것으로 나타났다.
- 8182로 나타났으며, 유의성은 10% 이내에서 인정되었다(Table 3). 교반에 의한 분쇄율은 총당에 대한 포도당 함량 22.35%, 에탄올 농도 77.21% 및 에탄올 용액 분무량 10.59%에서 최소의 분쇄율로 예측되었다(Table 4). 교반에 의한 분쇄율의 경우 총당에 대한 포도당 함량, 에탄올 농도 및 에탄올 용액 분무량 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, 분무되는 에탄올 용액 함량이 낮고 에탄올 농도 90%까지는 농도가 높을수록 분쇄율이 높게 나타났으며, 에탄올 농도가 낮을수록 낮은 분쇄율을 나타내었다(Fig.
- 59%에서 최소의 분쇄율로 예측되었다(Table 4). 교반에 의한 분쇄율의 경우 총당에 대한 포도당 함량, 에탄올 농도 및 에탄올 용액 분무량 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, 분무되는 에탄올 용액 함량이 낮고 에탄올 농도 90%까지는 농도가 높을수록 분쇄율이 높게 나타났으며, 에탄올 농도가 낮을수록 낮은 분쇄율을 나타내었다(Fig. 2). 따라서 세립의 수율을 높이고 교반에 따른 분쇄율이 낮은 가공조건을 설정할 경우 총당에 대한 포도당 함량 23%, 에탄올 농도 77 % 및 분무되는 에탄올 용액 분무량 11% 정도로 설정할 수 있었다.
- 따라서 세립제조 수율의 경우 60~100 mesh로 형성되어진 세립의 비율을 측정하였다. 그 결과 각 실험조건에서 얻어진 수율은 60.42~88.93%로 나타났다(Table 1). 중심합성계획에 의한 결과들을 반응표면분석한 결과 회귀식의 R2는 0.
- 세립가공에서 1차적으로 세립이 만들어지지 않은 로얄제리 분말은 리싸이클하여 세립을 만들 수 있기 때문에 분쇄율이 낮은 조건을 선택하는 것이 바람직하였다. 그리고 관능적 특성은 유의성이 낮아 그 특성을 명확하게 구분하기는 어려우나 전체적인 경향을 알 수 있었다. 관능적 특성에 대해 유의성이 낮게 나타나는 것은 관능평가를 할 연구원들을 대상으로 차이식별 능력을 테스트 하여 우수한 연구원을 선발하여 관능검사를 실시하였으나 로얄제리를 먹어본 경험이 거의 없어 로얄 제리 고유의 맛을 평가하는데 주관이 많이 개입되었기 때문으로 생각된다.
- 2). 따라서 세립의 수율을 높이고 교반에 따른 분쇄율이 낮은 가공조건을 설정할 경우 총당에 대한 포도당 함량 23%, 에탄올 농도 77 % 및 분무되는 에탄올 용액 분무량 11% 정도로 설정할 수 있었다. 이러한 조건에서 가공하여 만든 세립은 소비자가 먹을 때 분진이 거의 없어 분진이 기도로 들어가지 않고 타액이 세립에 쉽게 침투하여 세립이 타액에 녹으면서 자연스럽게 식도록 넘어가는 식감을 확인할 수 있었다.
- 99%로 예측되었다(Table 4). 또한 수율의 경우 에탄올 용액 분무량에 영향을 많이 받는 것으로 나타나 에탄올 농도가 많고 에탄올 용액 분무량이 높을수록 높은 수율이 나타나는 것으로 나타났으며, 분무되는 에탄올용액 함량이 증가할수록 수율이 높고 에탄올 용액 분무량 11% 이상 및 에탄올 농도 80% 이상일 때 수율이 가장 높게 나타났다(Fig. 1).형성되어진 세립입자는 가공 및 유통 중에 입자가 파괴될 수 있으므로 교반에 의한 분쇄율을 측정하였다.
- 이러한 경향은 에탄올 용액 분무량이 높은 조건에서는 갈변에 크게 영향을 미치는 포도당이 높은 것이 세립의 향에 긍정적인 영향을 주었으나 수분이 상대적으로 많은 조건에서는 건조 중 갈변이 많이 일어날 수 있으므로 포도당 보다는 유당이 많은 조건에서 갈변이 적게 일어나 관능적인 향에 더 긍정적인 영향을 준 것으로 여겨진다. 로얄제리 세립은 다소 갈변을 통한 향의 발현으로 선호되지만 많은 변향이 향에 부정적인 영향을 주는 것을 확인 할 수 있었다.
- 로얄제리를 상온에서 유통이 가능하고 언제 어디서나 쉽게 먹을 수 있도록 가공하고자 세립 제조특성을 조사하여 본 결과, 수율이 높은 조건에서 제조된 세립이 교반에 의한 분쇄율이 낮게 나타나지 않았으므로 수율이 적은 경우에도 품질 향상을 위해 교반에 의한 분쇄율이 낮은 조건으로 세립제조가 필요한 것으로 여겨진다. 세립가공에서 1차적으로 세립이 만들어지지 않은 로얄제리 분말은 리싸이클하여 세립을 만들 수 있기 때문에 분쇄율이 낮은 조건을 선택하는 것이 바람직하였다.
- 관능적인 맛에 대한 기호도는 색상과 향에 대한 기호도와는 다른 반응표면을 나타내었으나 관심의 대상인 맛에 대한 관능평점 7 이상에서는 유사한 경향을 나타내었으며, 주로 에탄올 농도와 에탄올 용액 분무량의 영향을 많이 받고 있음을 확인할 수 있었다. 맛에 대한 기호도는 색상의 기호도와 같이 에탄올 농도가 높을 경우에는 에탄올 용액 분무량이 많은 조건에서 우수한 것으로 나타났으나 에탄올 농도가 낮은 경우에는 에탄올 용액 분무량이 적은 조건에서 맛에 대한 관능평점이 높은 것으로 나타났다(Fig. 5). 입안에서의 느낌은 색상, 향 및 맛과 다른 경향을 나타냈었으며, 에탄올 농도와 에탄올 용액 분무량의 영향을 주로 받으며 관능평점이 가장 낮은 조건인 총당에 대한 포도당함량 94.
- 33 범위의 관능평점으로 나타났다(Table 2). 색상, 향, 맛, 입안에서의 느낌 및 전반적인 기호도에 있어서의 4차원 반응표면 회귀식의 R2는 0.62~0.76 정도로 낮게 나타났다(Table 3). 색상의 경우 최대의 관능평점은 총당에 대한 포도당함량 32.
- 중심 합성실험계획에 의해 형성되어진 16개의 세립에 대한 색상, 향, 맛, 입에서의 느낌 및 전반적인 기호도에 대하여 9점 채점법(9점 매우 좋다, 7점 좋다, 5점 보통이다, 3점 나쁘다, 1점 매우 나쁘다)(13)으로 조사하였다. 색상의 경우 전반적으로 5.67 이상의 높은 값을 나타내었으며, 향에 있어서는 관능평점이 3.67~8.00으로 다양하게 나타났다. 맛 및 입안에서의 느낌에 있어서는 4.
- 관능적인 향에 대한 기호도는 색상에 대한 기호도와 유사한 경향을 나타내었으며, 주로 에탄올 농도와 에탄올 용액 분무량의 영향을 많이 받고 있음을 확인 할 수 있었다. 색상의 기호도와 같이 에탄올 농도가 높을경우에는 에탄올 용액 분무량이 많은 조건에서 우수한 것으로 나타났으나 에탄올 농도가 낮은 경우에는 에탄올 용액 분무량이 적은 조건에서 색상에 대한 관능평점이 높은 것으로 나타났다. 총당에 대한 포도당의 영향은 약하게 나타났 으며, 에탄올 농도가 높고 에탄올 용액 분무량이 많을 경우에는 포도당함량이 많을 경우 향이 우수하였고, 에탄올 농도가 낮고 에탄올 용액 분무량이 적을 경우에는 포도당함량이 상대적으로 적을 경우 향이 우수한 것으로 나타났다(Fig.
- 따라서 세립의 수율을 높이고 교반에 따른 분쇄율이 낮은 가공조건을 설정할 경우 총당에 대한 포도당 함량 23%, 에탄올 농도 77 % 및 분무되는 에탄올 용액 분무량 11% 정도로 설정할 수 있었다. 이러한 조건에서 가공하여 만든 세립은 소비자가 먹을 때 분진이 거의 없어 분진이 기도로 들어가지 않고 타액이 세립에 쉽게 침투하여 세립이 타액에 녹으면서 자연스럽게 식도록 넘어가는 식감을 확인할 수 있었다.
- 5). 입안에서의 느낌은 색상, 향 및 맛과 다른 경향을 나타냈었으며, 에탄올 농도와 에탄올 용액 분무량의 영향을 주로 받으며 관능평점이 가장 낮은 조건인 총당에 대한 포도당함량 94.76%, 에탄올 농도 87.08% 및 에탄올 용액 분무량 9.21% (Table 4)을 벗어날수록 입안에서 느낌의 관능평점이 증가하였고 에탄올 농도와 에탄올 용액 분무량이 높은 조건에서 보다 더 우수한 경향을 보여주었다(Fig. 5)
- 82%로 낮게 나타내었다. 전반적인 기호도에 대한 최대 관능평점은 총당에 대한 포도당 함량 31.81%, 알콜 농도 93.96% 및 알콜 용액 분무량 10.51%에서 7.45로 나타났다.
- 전반적인 기호도에 있어서 분무되는 에탄올 용액 함량이 9% 이상일 경우에는 총당에 대한 포도당의 함량과 무관하게 에탄올 농도가 높을수록 높게 나타났으며, 에탄올 용액 분무량이 9% 이하에서는 에탄올 농도가 높고 포도당의 함량이 낮을수록 우수한 것으로 나타났다(Fig. 3).
- 11%일 때로 나타났다. 전반적인 기호도에 있어서는 최대의 관능평점이 총당에 대한 포도당함량 31.81%, 에탄올 농도 93.96% 및 에탄올 용액 분무량 10.51%일 때로 나타났다(Table 4).
- 색상의 기호도와 같이 에탄올 농도가 높을경우에는 에탄올 용액 분무량이 많은 조건에서 우수한 것으로 나타났으나 에탄올 농도가 낮은 경우에는 에탄올 용액 분무량이 적은 조건에서 색상에 대한 관능평점이 높은 것으로 나타났다. 총당에 대한 포도당의 영향은 약하게 나타났 으며, 에탄올 농도가 높고 에탄올 용액 분무량이 많을 경우에는 포도당함량이 많을 경우 향이 우수하였고, 에탄올 농도가 낮고 에탄올 용액 분무량이 적을 경우에는 포도당함량이 상대적으로 적을 경우 향이 우수한 것으로 나타났다(Fig. 4). 이러한 경향은 에탄올 용액 분무량이 높은 조건에서는 갈변에 크게 영향을 미치는 포도당이 높은 것이 세립의 향에 긍정적인 영향을 주었으나 수분이 상대적으로 많은 조건에서는 건조 중 갈변이 많이 일어날 수 있으므로 포도당 보다는 유당이 많은 조건에서 갈변이 적게 일어나 관능적인 향에 더 긍정적인 영향을 준 것으로 여겨진다.
- 동결건조 로얄제리를 이용하여 총당에 대한 포도당 함량(X1, 0∼100%), 에탄올 농도(X2, 75∼95%) 및 에탄올 용액 분무량(X3, 8∼12%)의 비율로 혼합하여 세립형성에 따른 수율, 교반에 의한 분쇄율 및 관능적 특성의 최적조건을 반응표면분석을 통하여 조사하였다. 최대 수율은 총당에 대한 포도당 함량 59.30%, 알콜 농도 88,64% 및 알콜 용액 분무량 11.83%일 때 89.99%로 높게 나타내었다. 교반에 의한 최소 분쇄율은 총당에 대한 포도당 함량 22.
- 9701로 나타났으며 유의성은 1% 이내에서 인정되었다(Table 3). 최대 수율은 총당에 대한 포도당 함량 59.30%, 에탄올 농도 88.64% 및 에탄올 용액 분무량 11.83% 일 때 89.99%로 예측되었다(Table 4). 또한 수율의 경우 에탄올 용액 분무량에 영향을 많이 받는 것으로 나타나 에탄올 농도가 많고 에탄올 용액 분무량이 높을수록 높은 수율이 나타나는 것으로 나타났으며, 분무되는 에탄올용액 함량이 증가할수록 수율이 높고 에탄올 용액 분무량 11% 이상 및 에탄올 농도 80% 이상일 때 수율이 가장 높게 나타났다(Fig.
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