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문제 정의
- 본 연구는 뛰어난 생리활성 기능을 가지고 있으나 과실이 무르고 다량의 수분을 함유하고 있어 수확 후 품질 저하로 생과로서의 이용이 불안정한 오디를 현재 쉽게 시중에서 구입이 가능한 냉동 저장한 오디를 냉동건조와 열풍건조로 조건을 다르게 하여 분말화한 것을 첨가한 베이글을 개발하고자 하였다.
- 본 연구는 오디의 이용확대를 위한 가공식품개발의 일환으로 다양한 기능성이 밝혀진 오디를 냉동건조와 열풍건조 방법으로 건조 후 분말화하여 건강 기능성 빵인 베이글에 오디의 기능성을 접목하고자 분말의 첨가량을 달리하여 베이글을 제조하고, 베이글에 첨가할 오디 분말의 최적량을 조사하여 제빵적성 및 관능적 특성을 조사하고 적정 첨가량의 수준을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 본 연구에 사용된 냉동오디 5 g에 80% ethanol 50 mL를 첨가하여 교반기(150 rpm, 2 hr)에서 추출 후 원심분리기(10,000 rpm, 20분)를 이용하여 감압여과기에 여과 정용하여 시료로 사용하였다. 각 추출액 100㎕에 2% Na2CO₃용액 2 mL를 가한 후 3분간 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 ㎕를 가하였다. 3분 후 반응액의 흡광도 값을 720 nm에서 측정 하였고 표준물질로 tannic acid를 사용하였다.
- 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말을 밀가루 대비 1%, 3%, 5%, 7%씩 첨가하여 베이글을 만들었다. 품질특성으로 pH는 냉동건조오디분말을 첨가한 첨가군에서는 5.
- 냉동오디의 pH를 분석하기 위해 시료 3 g을 증류수 30 mL에 넣고 원심분리 한 후 여과(No.2, Whatman)하여 pH meter(Orion 4 Star, Thermo Scientific, Beverbe, MA, USA)로 3회 반복 측정하였으며 그 평균값을 구하였다(Park SY, Joo NM 2011, Kim EO 등 2010, KIm MR, Kim GI 2010).
- 2 mL를 첨가 후 실온에서 30분 방치하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구는 시료를 녹인 용매 0.8 mL를 첨가하여 시료 첨가구에 대한 흡광도를 측정하였다. 시험구와 대조구의 흡광도 차이를 백분율로 표시하여 전자 공여능을 측정하여 아래와 같이 계산하였다.
- 2차 발효가 완료된 반죽을 상온에서 3분간 수분을 말린 뒤 90℃ 물에 앞면과 뒷면을 각 1분씩 데쳤다. 데치기가 완료되면 윗불 200℃, 아랫불 190℃ 데크오븐(대영공업사, FOD-7103)에서 20분간 굽기를 진행하여 베이글을 제조하였다.
- 베이글 제조에 사용한 반죽은 현재 제빵기능사 실기품목으로 지정된 배합비로 [Table 1]과 같다. 모든 재료는 동일한 함량으로 고정하고, 건조 조건을 달리한 각각의 오디 분말을 0%, 1%, 3%, 5%, 7%로 달리하여 제조하였다. 강력분의 양은 대조구의 양에서 각 실험에 첨가된 오디 분말 함량만큼 줄여서 사용하였다.
- 본 연구는 냉동오디를 냉동건조와 열풍건조 방법으로 건조 후 분말화하여 건강 기능성 빵인 베이글 레시피에 0%(control), 1%, 3%, 5%, 7%를 첨가하여 만들었다. 우리는 냉동오디의 일반성분, 이화학적 특성, 총 폴리페놀 함량과 DPPH 라디컬 소거능을 측정하였다.
- 1 mL amyloglucosidase을 넣고 60℃ shaking water bath에 30분간 가수분해 시켰다. 실온에서 냉각한 후 가수분해물의 4배량에 해당하는 95% ethanol을 넣고 침전 후 조섬유기(Fibertec TM 1023, Foss Teactor, Eden Prairie, MN, USA)를 이용하여 미리 celite를 넣어 함량을 구해 놓은 crucible에 여과하여 78% ethanol, 95% ethanol, acetone으로 차례로 세척을 한 후 60℃ 열풍건조기에서 하룻밤 건조한 후 무게를 재어 측정하였다. 총 식이섬유소 함량은 다음 식으로 계산하였다.
- 오디분말 첨가 베이글의 텍스쳐를 측정하기 위해 시료는 20 mm × 20 mm × 10 mm로 절단하여 Texture analyzer(EZ-S 100N, Shimadzu, Japan)를 사용하여 100 mm compression plate를 장착하고 시료를 2회 연속적으로 침입시켰을 때 얻어지는 force-time curve로부터 견고성(Hardness), 탄력성(Elasticity), 응집성(Cohesiveness), 검성(Gumminess)을 측정하였다.
- 오디분말을 첨가한 베이글의 pH는 시료 5 g에 증류수 30 mL를 넣고 원심분리(3000 rpm, 10분)하여 No.2 여과지로 여과를 한 후 pH meter(Orion 4 Star, Thermo Scientific, Beverbe, MA, USA)로 3회 반복으로 측정하였으며 그 평균값을 구하였다(Park GS et al 2008, Lee SM, Park GS 2011).
- 본 연구는 냉동오디를 냉동건조와 열풍건조 방법으로 건조 후 분말화하여 건강 기능성 빵인 베이글 레시피에 0%(control), 1%, 3%, 5%, 7%를 첨가하여 만들었다. 우리는 냉동오디의 일반성분, 이화학적 특성, 총 폴리페놀 함량과 DPPH 라디컬 소거능을 측정하였다. 또한 제조된 베이글 pH는 냉동건조오디분말 첨가군 보다 열풍건조오디 분말 첨가군이 높게 나타났다.
- 1차 발효가 완료된 반죽을 80 g 씩 분할하여 둥글리기 후 실온에서 10분간 중간발효를 진행하였다. 중간발효가 완료된 반죽을 밀대로 밀어 매듭이 떨어지지 않도록 성형한 뒤 발효기(대영공업사, EP-20) 를 이용하여 온도 33℃, 상대습도 80%의 조건에서 25분간 2차 발효를 진행하였다. 2차 발효가 완료된 반죽을 상온에서 3분간 수분을 말린 뒤 90℃ 물에 앞면과 뒷면을 각 1분씩 데쳤다.
- 총 폴리페놀 함량을 측정할 때와 같은 방법으로 시료를 추출하여 0.2 mM DPPH 용액을 0.8 mL에 각 시료 0.2 mL를 첨가 후 실온에서 30분 방치하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구는 시료를 녹인 용매 0.
대상 데이터
- 관능검사는 대구시 소재 전문대학 조리전공 학생 22명(평균 연령 22.3세, 남자 8명, 여자 14명)을 선정하여 이들에게 실험의 목적과 평가법을 인지 시킨 후 실시하였다. 색상(color), 조직(tissue), 맛(taste), 질감(texture)에 대한 관능적 특성을 9점 척도법을 이용하여 통계 처리 시 관능적 특성의 강도가 약한 것은 1점으로 보통인 것은 5점으로 강한 것은 9점으로 하였다.
- 본 연구에 사용된 냉동오디 5 g에 80% ethanol 50 mL를 첨가하여 교반기(150 rpm, 2 hr)에서 추출 후 원심분리기(10,000 rpm, 20분)를 이용하여 감압여과기에 여과 정용하여 시료로 사용하였다. 각 추출액 100㎕에 2% Na2CO₃용액 2 mL를 가한 후 3분간 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 ㎕를 가하였다.
- 본 연구에 사용한 냉동오디는 원동정보화마을에서 구입하여 냉동건조와 열풍건조를 통해 분말화하여 60 mesh 체에 내려 상온, 냉동 보관하며 사용하였다.
- 오디 분말을 이용한 베이글을 제조하기 위하여 냉동오디(원동정보화마을, 한국), 강력분((주) 삼양사, 한국), 정백당((주)삼양사, 한국), 정제염((주)한주소금, 한국), 이스트((주)제니코, 한국), 제빵개량제(S500, ㈜Puratos, Korea), 대두유((주)CJ, 한국)를 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 3회 반복 측정한 각 실험 결과와 관능평가 결과는 SPSS WIN 12.0 program을 이용하여 평균과 표준편차를 구하고 one way ANOVA 후, Duncan's multiple range test를 실시하여 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 냉동오디의 항산화 활성은 DPPH 라디컬 소거법으로 측정하였다. DPPH 라디컬은 안정한 자유라디컬로 다른 원자 및 분자로부터 전자나 양성자를 받아들여 안정한 분자로 변하는 성질이 있다(Lee YJ 2010).
- 반죽은 수직형 반죽기(SM 200, Sinmag, Sinjhuang, Taiwan)를 사용하여 직접반죽법(Straight dough method)으로 실시하였다. 1단으로 2분, 2단으로 12분 믹싱하여 발전단계(Development stage)까지 반죽하였다.
- 본 연구의 시료로 사용된 냉동오디의 수분, 조회분, 조단백질, 조지방 및 조섬유의 정량은 AOAC(AOAC 1996)의 표준방법으로 실시하였다. 수분함량은 105℃ 상압가열법, 조회분은 550℃ 직접건식 회화법, 조단백질은 SemimicroKjeldhl법을 이용하여 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss Teacator, Eden Prairie, MN, USA)를 사용하여 측정하였으며, 조지방 함량은 Soxhlet 추출기(Kjeltec 2050 AUT, Foss Teactor, Eden Prairie, MN, USA)를 사용하여 측정한 후 백분율로 표기하였다.
- 본 연구의 시료로 사용된 냉동오디의 수분, 조회분, 조단백질, 조지방 및 조섬유의 정량은 AOAC(AOAC 1996)의 표준방법으로 실시하였다. 수분함량은 105℃ 상압가열법, 조회분은 550℃ 직접건식 회화법, 조단백질은 SemimicroKjeldhl법을 이용하여 자동 단백질 분석기(Kjeltec 2400 AUT, Foss Teacator, Eden Prairie, MN, USA)를 사용하여 측정하였으며, 조지방 함량은 Soxhlet 추출기(Kjeltec 2050 AUT, Foss Teactor, Eden Prairie, MN, USA)를 사용하여 측정한 후 백분율로 표기하였다.
- 식이섬유 측정은 AOAC(AOAC, 1996) 표준방법에 따라 시료 1 g에 40 mL MES/TRIS buffer (pH 6.0)를 각 비커에 넣고 0.05 mL α-amylase solution을 가한 후 95∼100℃에서 15분간 가수분해 시켰다.
성능/효과
- 검성 (Gumminess)는 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 관능적 특성으로 색상은 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말의 첨가량이 증가할수록 유의적인 차이를 보였고 조직은 첨가군간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 오디의 맛과 단맛은 첨가량에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 텍스쳐는 검성, 탄력성, 견고성에 대한 유의적인 차이를 보이지는 않았다.
- 냉동건조오디분말을 첨가한 베이글의 조직감 변화를 보기위하여 TPA(Txture Pofile Aalysis)를 측정한 결과는 [Table 8]과 같다. 냉동건조오디 분말을 첨가한 베이글의 경도(Hardness)는 대조구에서 10.79의 값으로 나타났고 오디분말의 첨가구에서는 증가에 따라 6.91~18.17 값의 범위로 첨가량이 증가함에 따라 유의적인 차이가 나타났다. 탄력성(Elasticity)은 대조구에서 0.
- 황색도(b값)는 오디분말을 첨가할수록 그 값이 낮아지는 경향을 나타내었다. 냉동건조오디를 첨가했을 때보다 열풍건조오디를 첨가한 것이 황색도가 높은 것으로 나타났다. 경도(Hardness)는 냉동오디분말의 첨가량이 증가함에 따라 그 값이 증가하였고 열풍건조오디분말을 첨가한 베이글은 반대의 결과를 나타내었다.
- 냉동건조오디분말을 첨가한 베이글에 대해 9점 척도로 관능적 특성을 평가한 결과 7% 첨가군의 색이 외부는 7.68, 내부는 7.45로 나왔고, 조직의 사이즈와 균일함은 대조군와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 오디의 맛과 단맛은 7% 첨가군이 6.
- 이는 허말순(2008)의 오디분말을 첨가한 스펀지케이크의 품질 특성에서 오디분말 첨가량이 증가할수록 스펀지케이크의 pH가 감소한다는 결과와 같다. 냉동건조오디분말을 첨가한 첨가군에서는 5.48~5.34으로 나타났고, 열풍건조오디분말 첨가군 또한 5.76~5.39로 시료를 첨가 할수록 pH가 감소하는 것으로 나타났으며 냉동건조오디분말보다 열풍건조오디의 pH가 높게 나타난 것을 알 수 있다. 이는 건조방법에 따른 포도 가공부산물의 pH가 열풍건조시료가 냉동건조 한 시료가 더 높게 나타난 결과와 유사하였다 (Yook HS et al 2010).
- 56으로 가장 높고 오디분말을 첨가 할수록 그 값이 낮아지는 경향을 나타내었다. 냉동건조오디분말을 첨가했을 때보다 열풍건조오디분말을 첨가한 것이 황색도가 높은 것으로 나타났다. 오디분말을 첨가할수록 명도(L값)는 낮아지고, 적색도(a값)는 높아지는 경향을 보였으며 황색도(b값)는 변칙적인 경향을 보였다.
- 본 실험에 사용된 냉동오디의 수분, 조회분, 조단백, 조지방, 조섬유를 분석한 결과는 [Table 2]에 제시하였다. 냉동오디의 수분은 81.34%, 조회분은 0.89%, 조단백질은 1.58%, 조지방은 0.43%, 조섬유 2.97%의 조성을 보였다. 2006년 농촌진흥청에서 발행된 식품성분표에 의하면 오디의 수분함량은 87.
- 30로 나타났다. 또한 시료로 사용한 냉동오디의 총 폴리페놀 함량은 566.68 mg/100g으로 나타났으며 DPPH 라디컬 소거능 측정결과는 53.92%의 라디컬 소거능 효과가 나타났다.
- 우리는 냉동오디의 일반성분, 이화학적 특성, 총 폴리페놀 함량과 DPPH 라디컬 소거능을 측정하였다. 또한 제조된 베이글 pH는 냉동건조오디분말 첨가군 보다 열풍건조오디 분말 첨가군이 높게 나타났다. 명도(L값)와 황색도(b값)는 냉동건조오디분말 첨가군 보다 열풍건조오디분말 첨가군의 값이 높은 것으로 나타났다.
- 39로 시료를 첨가 할수록 pH가 감소하는 것으로 나타났으며 냉동건조오디분말 첨가군 보다 열풍건조오디 분말 첨가군의 pH가 높게 나타난 것을 알 수 있다. 명도(L값)는 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말의 첨가율이 높을수록 명도가 낮게 나타났다. 전체적으로 냉동건조오디분말 첨가군 보다 열풍건조오디분말 첨가군의 값이 높은 것으로 나타났다.
- 오디분말 첨가량을 달리한 베이글의 색도를 측정한 결과는 [Table 6]와 [Table 7]에 나타낸바와 같다. 명도(L값)는 대조구가 78.22로 가장 높게 나타났으며, 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말의 첨가율이 높을수록 43.99와 45.15로 대조구와 비교해 낮게 나타났다. 적색도(a값)는 대조구가 0.
- 본 실험에 사용된 냉동오디의 수분은 81.34%, 조회분은 0.89%, 조단백질은 1.58%, 조지방은 0.43%, 조섬유 2.97%의 조성을 보였다. pH는 6.
- 특히 페놀성 화합물이 생체 내에서 항암뿐만 아니라 항고혈압, 항염증, 항산화 및 항노화 등 다양한 생리활성을 나타내는 것으로 알려지면서 식품에서 페놀성 물질을 확인하려는 연구가 수행되었다(Abe H et al 1996). 본 연구에서 3회 반복 측정하여 나타난 총 폴리페놀 함량은 566.68 mg/100 g로 나타났다.
- DPPH 라디컬은 안정한 자유라디컬로 다른 원자 및 분자로부터 전자나 양성자를 받아들여 안정한 분자로 변하는 성질이 있다(Lee YJ 2010). 본 연구에서 사용된 냉동오디를 3회 반복 분석한 결과 53.92%의 라디컬 소거능 효과가 나타났다.
- 냉동건조오디분말을 첨가했을 때보다 열풍건조오디분말을 첨가한 것이 황색도가 높은 것으로 나타났다. 오디분말을 첨가할수록 명도(L값)는 낮아지고, 적색도(a값)는 높아지는 경향을 보였으며 황색도(b값)는 변칙적인 경향을 보였다. 이는 오디 농축액을 첨가한 제빵특성에 관한 연구(Lee SB 2008)와 유사한 결과를 보였다.
- 관능적 특성으로 색상은 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말의 첨가량이 증가할수록 유의적인 차이를 보였고 조직은 첨가군간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 오디의 맛과 단맛은 첨가량에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 텍스쳐는 검성, 탄력성, 견고성에 대한 유의적인 차이를 보이지는 않았다. 전체적인 기호도로는 냉동건조오디분말 5%를 첨가한 첨가군이 가장 높게 나왔으며 열풍건조오디분말은 3%를 첨가한 첨가군이 5.
- 탄력성(Elasticity)은 열풍건조오디분말을 첨가한 베이글은 유의적인 차이가 없었으나 냉동건조오디분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의적인 차이를 보였다. 응집성(Cohesivness)은 유의적인 차이가 나타나지 않았고 검성(Gumminess)은 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 냉동건조오디분말 5%를 첨가군과 열풍건조오디분말 3% 첨가군의 기호도가 가장 높게 나왔다.
- 전체적으로 냉동건조오디분말 첨가군 보다 열풍건조오디분말 첨가군의 값이 높은 것으로 나타났다. 적색도(a값)는 냉동건조오디분말을 첨가했을 때가 열풍건조오디분말을 첨가했을 때보다 적색도가 높은 것으로 나타났다. 황색도(b값)는 오디분말을 첨가할수록 그 값이 낮아지는 경향을 나타내었다.
- 82로 가장 높게 나왔다. 전체 기호는 3%, 5% 첨가군이 가장 높게 나타났으며 7%가 4.05, 1%가 3.27, 대조군이 2.67로 나타났다(Table 10). 열풍건조오디분말첨가 베이글의 관능검사 결과는 [Table 11]과 같다.
- 전체 기호도(overall acceptability) 또한 9점 척도법을 이용하여 통계 처리 시 관능적 기호가 좋지 않은 것은 1점으로 보통인 것은 5점으로 좋은 것은 9점으로 하였다.
- 명도(L값)는 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말의 첨가율이 높을수록 명도가 낮게 나타났다. 전체적으로 냉동건조오디분말 첨가군 보다 열풍건조오디분말 첨가군의 값이 높은 것으로 나타났다. 적색도(a값)는 냉동건조오디분말을 첨가했을 때가 열풍건조오디분말을 첨가했을 때보다 적색도가 높은 것으로 나타났다.
- 오디의 맛과 단맛은 첨가량에 따라 유의적인 차이를 보였으며, 텍스쳐는 검성, 탄력성, 견고성에 대한 유의적인 차이를 보이지는 않았다. 전체적인 기호도로는 냉동건조오디분말 5%를 첨가한 첨가군이 가장 높게 나왔으며 열풍건조오디분말은 3%를 첨가한 첨가군이 5.73으로 가장 높게 나왔다. 이상의 연구 결과를 통해 오디분말을 첨가한 베이글이 기능적, 영양적, 품질 및 기호도 측면에서 상품으로서 연구개발 가치가 있다고 판단되며 오디의 맛과 향을 그대로 전해줄 수 있으며 현시대의 트렌드에도 뒤처지지 않는 건강 기능성 빵으로 자리잡을 수 있을 것이라 사료된다.
- 열풍건조오디분말첨가 베이글의 관능검사 결과는 [Table 11]과 같다. 첨가군의 내부와 외부의 색은 냉동오디분말 첨가군과 마찬가지로 7% 첨가군이 가장 높게 나타났고 조직의 사이즈는 대조군이 3.95로 첨가량이 증가할수록 유의적인 차이를 보였으나 균일함은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 전체의 기호는 3% 첨가군이 5.
- 17 값의 범위로 첨가량이 증가함에 따라 유의적인 차이가 나타났다. 탄력성(Elasticity)은 대조구에서 0.72의 값으로 나타났고 첨가구에서는 0.64~0.24 값의 범위로 첨가량이 증가함에 따라 그 값이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 응집성(Cohesiveness)은 대조구에서 0.
- 경도(Hardness)는 냉동오디분말의 첨가량이 증가함에 따라 그 값이 증가하였고 열풍건조오디분말을 첨가한 베이글은 반대의 결과를 나타내었다. 탄력성(Elasticity)은 열풍건조오디분말을 첨가한 베이글은 유의적인 차이를 보이지 않았으나 냉동건조오디분말의 첨가량이 증가함에 따라 값이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 응집성(Cohesiveness)은 냉동건조오디분말을 3% 첨가한 첨가군이 가장 높게 나왔고 열풍건조오디분말을 첨가한 첨가군은 7%가 높게 나왔다.
- 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말을 밀가루 대비 1%, 3%, 5%, 7%씩 첨가하여 베이글을 만들었다. 품질특성으로 pH는 냉동건조오디분말을 첨가한 첨가군에서는 5.47~5.33으로 나타났고, 열풍건조오디분말 첨가군 또한 5.76~5.39로 시료를 첨가 할수록 pH가 감소하는 것으로 나타났으며 냉동건조오디분말 첨가군 보다 열풍건조오디 분말 첨가군의 pH가 높게 나타난 것을 알 수 있다. 명도(L값)는 냉동건조오디분말과 열풍건조오디분말의 첨가율이 높을수록 명도가 낮게 나타났다.
후속연구
- 73으로 가장 높게 나왔다. 이상의 연구 결과를 통해 오디분말을 첨가한 베이글이 기능적, 영양적, 품질 및 기호도 측면에서 상품으로서 연구개발 가치가 있다고 판단되며 오디의 맛과 향을 그대로 전해줄 수 있으며 현시대의 트렌드에도 뒤처지지 않는 건강 기능성 빵으로 자리잡을 수 있을 것이라 사료된다.
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