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문제 정의
- 따라서 본 연구의 목적은 식이섬유를 함유하고 있지만 식품으로 재활용되고 있지 않은 커피 실버스킨을 고율배합에 저장성이 높은 옐로우 레이어 케이크 제조 시 첨가하여 소재의 활용도를 높이며, 식이섬유 섭취량의 증가를 위해 반죽 및 케이크의 이화학적 특성과 관능적 특성을 평가하여 최적의 첨가량을 도출하고 케이크와 같은 식품에서 소재로 사용될 수 있는 가능성을 알아보았다.
- 식이섬유 함량이 많지만 버려지고 있는 커피 실버스킨을 옐로우 레이어 케이크 제조 시 소량 첨가하여 식이섬유 섭취량 증가를 도모할 수 있고 또 재료로서의 활용도를 넓히고자 옐로우 레이어 케이크의 품질특성을 알아보았다. 비중은 대조구가 가장 낮았으며 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 높아졌고, 비용적도 대조구가 가장 컸었고 실버스킨의 첨가량이 많을수록 유의적으로 작았다.
제안 방법
- 관능검사 요원들은 경희대학교 학부 및 대학원생 32명으로 대조구를 포함한 3가지의 시료를 모두 한 번에 제시하였으며, 각 시료를 검사하고 나면 반드시 물로 입안을 행군 뒤 다른 시료를 평가하도록 하였다. 관능검사 항목은 appearance(외관), texture(질감), flavor(향), taste(맛), overall acceptance(전체적인 기호도 평가)로 5가지의 특성에 대한 점수를 7점 척도로 1점은 매우 싫어한다, 2점은 싫어한다, 3점은 약간 싫어한다, 4점은 좋지도 싫지도 않다, 5점은 약간 좋아한다, 6점은 좋아한다, 7점은 매우 좋아한다(Bennion EB & Bamford GST 1997)로 하였다.
- 수분함량은 수분측정기(Moisture analyzer, MB 45 OHAUS, USA)의 할로겐 방식(120℃, A60)으로 1일, 3일, 5일 후에 케이크 1g 씩을 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.
- 0 mm, trigger 20 g으로 하였다. 시료를 cylinder probe 아래 중앙에 놓고 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness)을 3회 반복 측정하여 평균값을 나타내었다.
- (2007)의 제조방법을 참고하였으며, 배합비율은 [Table 1]과 같다. 커피 실버스킨은 밀가루 중량에 대해서 0%, 3%, 5%, 7% 수준으로 첨가하였다. 모든 재료를 믹싱기(5KP2670EWH, Kitchen Aid, USA)에 넣고 1단에서 30초간 믹싱한 후, 14분 동안 6단에서 믹싱하였다.
- 커피 실버스킨을 첨가한 옐로우 레이어 케이크의 반죽과 속질의 pH 변화를 측정하였다. 케이크 반죽의 pH는 믹싱 후, 반죽에 직접 탐침봉을 꽂아 pH를 측정하는 surface electrode method(Miller RA et al.
- 케이크의 색도를 알아보기 위하여 12.5 mm 두께로 절단한 후, 케이크의 중앙부위를 지름 3.5 cm×두께 1 cm의 원형으로 하여 tissue culture dish(35×10mm)에 넣어 colorimeter(JC801, Color techno system Co. Ltd., Japan)를 사용하여 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.
- 케이크의 조직감은 내부를 25×25×25 mm의 동일한 크기로 잘라 texture analyzer(TA-XT2i, Stable micro systems, England)의 TPA(Texture Profile Analysis)를 이용하여 1일, 3일, 5일후에 측정하였다.
- 커피 실버스킨의 일반성분은 AOAC법(AOAC 1995)에 따라 수분은 105℃에서 상압가열건조법, 회분은 550℃ 직접 회화법, 조단백질은 semimicro-Kjeldahl 질소정량법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 총 식이섬유는 AOAC법(AOAC, 2000)으로 정량하였다. 탄수화물 함량은 100%에서 수분, 회분, 조단백질, 조지방, 조섬유의 함량을 제한 값으로 구하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용한 재료는 박력밀가루((주)대한제분), 정백당(대한제당, Foodream), 카놀라유(사조해표), 우유(서울우유), 베이킹파우더(가림산업), 달걀(풀무원)을 시중에서 구입하여 사용하였으며, 커피 실버스킨은 P사에 의뢰하여 구입하였다.
데이터처리
- 모든 실험에 대한 결과는 3회 이상 반복 실행하여 얻은 값을 SPSS 12.0 program의 One-way ANOVA를 이용하여 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test(던칸의 다중범위 검정)에 의해 각 제품 간의 유의적인 차이를 검증하였다.
이론/모형
- 반죽의 비중은 AACC 방법 (10-15)(AACC 1983)에 따라 같은 부피의 물 무게에 대한 반죽의 무게로 아래 식과 같이 계산하였다. 비용적 측정을 위한 케이크의 부피는 종자치환법(구난숙 등 2006)으로 측정하여 케이크의 무게로 나누어 비용적(mL/g)으로 하고, 3회 반복 측정하여 평균값을 나타내었다.
- 반죽의 비중은 AACC 방법 (10-15)(AACC 1983)에 따라 같은 부피의 물 무게에 대한 반죽의 무게로 아래 식과 같이 계산하였다. 비용적 측정을 위한 케이크의 부피는 종자치환법(구난숙 등 2006)으로 측정하여 케이크의 무게로 나누어 비용적(mL/g)으로 하고, 3회 반복 측정하여 평균값을 나타내었다.
- 커피 실버스킨을 첨가한 옐로우 레이어 케이크는 Gόmez et al. (2007)의 제조방법을 참고하였으며, 배합비율은 [Table 1]과 같다. 커피 실버스킨은 밀가루 중량에 대해서 0%, 3%, 5%, 7% 수준으로 첨가하였다.
- 커피 실버스킨의 일반성분은 AOAC법(AOAC 1995)에 따라 수분은 105℃에서 상압가열건조법, 회분은 550℃ 직접 회화법, 조단백질은 semimicro-Kjeldahl 질소정량법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 총 식이섬유는 AOAC법(AOAC, 2000)으로 정량하였다. 탄수화물 함량은 100%에서 수분, 회분, 조단백질, 조지방, 조섬유의 함량을 제한 값으로 구하였다.
- 커피 실버스킨을 첨가한 옐로우 레이어 케이크의 반죽과 속질의 pH 변화를 측정하였다. 케이크 반죽의 pH는 믹싱 후, 반죽에 직접 탐침봉을 꽂아 pH를 측정하는 surface electrode method(Miller RA et al. 1994)로 탐침봉을 5 cm의 깊이로 꽂은 다음 정확히 5초 후에 pH meter(Orion, model 720A)로 3회 반복 측정하였다. 케이크 크럼의 pH는 AACC 방법 (02-52)(AACC 1995)인 slurry method로 케이크 크럼 15 g에 25℃의 증류수 100 mL를 넣고 30분간 진탕한 후, 10분간 방치한 다음 pH meter로 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.
- 1994)로 탐침봉을 5 cm의 깊이로 꽂은 다음 정확히 5초 후에 pH meter(Orion, model 720A)로 3회 반복 측정하였다. 케이크 크럼의 pH는 AACC 방법 (02-52)(AACC 1995)인 slurry method로 케이크 크럼 15 g에 25℃의 증류수 100 mL를 넣고 30분간 진탕한 후, 10분간 방치한 다음 pH meter로 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.
- 케이크의 중심부에서 단면을 잘라 AACC 방법(10-91)(AACC 1997)에 따라 중앙부분을 절단 한 후, volume index, symmetry index, uniformity index를 [Fig. 1]과 같이 측정하였다.
성능/효과
- L값은 대조구가 75.66으로 측정되었으며, 실버스킨 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고 7% 첨가한 SS7이 48.84로 가장 낮았다(p<0.001).
- 이는 Min SH · Lee BR(2008)의 황기가루를 첨가한 식빵의 a값과 b값의 결과와 유사하였다. 결과적으로 실버스킨 자체의 색상으로 L값은 감소하고, a값은 증가하였다.
- 관능검사에서 조직감을 제외한 외관, 향, 맛과 전체적인 기호도는 대조구에 비해 실험군의 수치가 높았으며, 그 중에서 향과 맛은 5% 첨가군이 가장 높았고 외관과 전체적인 기호도는 3% 첨가군이 가장 높았다. 결과적으로 실험군 중에서 커피 실버스킨을 가장 적게 첨가한 3% 첨가군의 비용적이 가장 컸었고, 조직감에서의 경도가 가장 낮았으며 탄력성이 높았다. 그리고 외관과 전체적인 기호도가 높게 나타나 커피 실버스킨 최적의 첨가량으로 보아진다.
- 23)로 3% 첨가한 SS3의 기호도가 가장 높았으며, 대조구에 비해 실험군의 기호도가 높았으나 유의적인 차이는 나타내지 않았다. 관능검사 결과, 조직감을 제외한 외관, 향, 맛과 전체적인 기호도는 대조구에 비해 실험군의 수치가 높았으며, 그 중에서 향과 맛은 5% 첨가군이 가장 높았고 외관과 전체적인 기호도는 3% 첨가군이 가장 높았다.
- 색도에서 L값은 대조구가 가장 높았고 실버스킨 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며, a값은 대조구에 비해 실험군이 유의적으로 증가하여 SS7이 가장 높았고, b값은 유의적인 차이가 없었다. 관능검사에서 조직감을 제외한 외관, 향, 맛과 전체적인 기호도는 대조구에 비해 실험군의 수치가 높았으며, 그 중에서 향과 맛은 5% 첨가군이 가장 높았고 외관과 전체적인 기호도는 3% 첨가군이 가장 높았다. 결과적으로 실험군 중에서 커피 실버스킨을 가장 적게 첨가한 3% 첨가군의 비용적이 가장 컸었고, 조직감에서의 경도가 가장 낮았으며 탄력성이 높았다.
- 앞서 비용적에서 대조구에 비해 실버스킨 첨가량이 증가할수록 실험군의 비용적이 적어졌으며, 이는 내부조직의 팽창이 대조구보다 실험군이 덜 일어난 것에 기인하여 경도가 높아진 것으로(Kim YA 2008) 사료된다. 그리고 시간이 경과할수록 경도가 높아져 단단하였고 탄력성은 낮아졌으며, 검성과 씹힘성은 높아졌다.
- 대조구의 검성이 가장 낮았고 실험군은 실버스킨 첨가량이 증가할수록 높았다(p<0.05).
- 그리고 Kim YA(2008)의 연구에서도 딸기분말의 첨가량이 증가할수록 옐로우 레이어 케이크의 비용적이 작아진다고 하였고, Lee JS 등(2009)의 연구에서도 흑마늘 분말의 첨가량이 많아짐에 따라 케이크의 부피는 상대적으로 감소하였으며 밀가루의 일부를 식이섬유소나 다른 곡물가루로 대체하면 부피가 감소하는 경향을 보인다고 하였다. 따라서 본 실험의 결과에서도 식이섬유 함유량이 풍부한 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 비중은 높아지고 비용적은 작았다.
- 반죽과 속질의 pH는 대조구>SS3>SS5>SS7 순으로 대조구가 가장 높게 측정되어 반죽의 pH가 높을수록 비용적이 컸었다.
- 반죽의 pH는 대조구가 7.41로 가장 높았으며, SS3(7.12)>SS5(6.94)>SS7(6.81) 순으로 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(pSS3(7.37)>SS5(7.01)>SS7(6.94) 순으로 대조구가 유의적으로 가장 높았다(p<0.001).
- 본 실험에서는 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 부피지수가 감소하였으며(p<0.001), 대칭지수와 균일지수가 감소하여 한쪽으로 기울어지는 경향을 보여주었으나 유의적인 차이가 없었다.
- 반죽과 속질의 pH는 대조구>SS3>SS5>SS7 순으로 대조구가 가장 높게 측정되어 반죽의 pH가 높을수록 비용적이 컸었다. 부피지수는 비용적 결과와 동일하게 대조구가 가장 높았으며 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 낮았고, 대칭지수와 균일지수도 대조구가 가장 높았으며 실버스킨의 첨가량이 많을수록 감소하여 한쪽으로 기울어지는 경향을 보였으나 유의적인 차이는 없었다. 수분함량은 대조구의 수분함량이 가장 낮았고 실버스킨 첨가량이 가장 많은 SS7이 가장 높았으며, 제조 1일 후, 제조 3일 후, 제조 5일 후에도 7% 첨가한 SS7의 수분함량이 유의적으로 높았고 전반적으로 시간이 경과함에 따라 감소하였다.
- 식이섬유 함량이 많지만 버려지고 있는 커피 실버스킨을 옐로우 레이어 케이크 제조 시 소량 첨가하여 식이섬유 섭취량 증가를 도모할 수 있고 또 재료로서의 활용도를 넓히고자 옐로우 레이어 케이크의 품질특성을 알아보았다. 비중은 대조구가 가장 낮았으며 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 높아졌고, 비용적도 대조구가 가장 컸었고 실버스킨의 첨가량이 많을수록 유의적으로 작았다. 실험군 중에서는 3% 첨가한 SS3의 비용적이 가장 큰 것으로 나타났다.
- 그리고 시간이 경과할수록 경도가 높아져 단단하였고 탄력성은 낮아졌으며, 검성과 씹힘성은 높아졌다. 색도에서 L값은 대조구가 가장 높았고 실버스킨 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며, a값은 대조구에 비해 실험군이 유의적으로 증가하여 SS7이 가장 높았고, b값은 유의적인 차이가 없었다. 관능검사에서 조직감을 제외한 외관, 향, 맛과 전체적인 기호도는 대조구에 비해 실험군의 수치가 높았으며, 그 중에서 향과 맛은 5% 첨가군이 가장 높았고 외관과 전체적인 기호도는 3% 첨가군이 가장 높았다.
- 부피지수는 비용적 결과와 동일하게 대조구가 가장 높았으며 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 낮았고, 대칭지수와 균일지수도 대조구가 가장 높았으며 실버스킨의 첨가량이 많을수록 감소하여 한쪽으로 기울어지는 경향을 보였으나 유의적인 차이는 없었다. 수분함량은 대조구의 수분함량이 가장 낮았고 실버스킨 첨가량이 가장 많은 SS7이 가장 높았으며, 제조 1일 후, 제조 3일 후, 제조 5일 후에도 7% 첨가한 SS7의 수분함량이 유의적으로 높았고 전반적으로 시간이 경과함에 따라 감소하였다. 조직감은 대조구의 경도가 가장 낮아 부드러웠으며 탄력성은 가장 높았고, 응집성, 검성 및 씹힘성은 가장 낮았다.
- 실험군 중에서 실버스킨 첨가량이 가장 적은 SS3의 경도가 가장 낮았고 탄력성이 가장 높았다. 실버스킨 첨가량이 증가할수록 경도, 응집성, 검성 및 씹힘성은 높아졌으며, 탄력성은 낮아졌다. 앞서 비용적에서 대조구에 비해 실버스킨 첨가량이 증가할수록 실험군의 비용적이 적어졌으며, 이는 내부조직의 팽창이 대조구보다 실험군이 덜 일어난 것에 기인하여 경도가 높아진 것으로(Kim YA 2008) 사료된다.
- 001) 본 실험의 결과, 대조구의 경도가 가장 낮아 부드러웠으며 탄력성은 가장 높았고, 응집성, 검성 및 씹힘성은 가장 낮았다. 실험군 중에서 실버스킨 첨가량이 가장 적은 SS3의 경도가 가장 낮았고 탄력성이 가장 높았다. 실버스킨 첨가량이 증가할수록 경도, 응집성, 검성 및 씹힘성은 높아졌으며, 탄력성은 낮아졌다.
- 씹힘성도 검성과 같이 전반적으로 높아졌고 대조구(343.00 g)<SS3(361.62 g)<SS5(407.74 g)<SS7(446.38 g) 순으로 실버스킨 첨가량이 많을수록 높아졌다(p<0.001) 본 실험의 결과, 대조구의 경도가 가장 낮아 부드러웠으며 탄력성은 가장 높았고, 응집성, 검성 및 씹힘성은 가장 낮았다.
- 이는 Hong SJ(2013)의 연구에서도 커피 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 반죽과 속질의 pH가 감소하는 것과 동일한 결과를 나타내었다. 앞서 비용적이 가장 컸었던 대조구의 pH가 가장 높게 측정되어 반죽의 pH가 높을수록 부피가 증가됨을 보여주었다.
- 옐로우 레이어 케이크의 비중은 대조구가 0.84로 가장 낮았으며, SS3(0.88)<SS5(0.91)<SS7(0.94) 순으로 실버스킨의 첨가량이 많을수록 비중이 유의적으로 높아졌다(pSS5(2.05)>SS7(1.98) 순으로 작아졌다(p<0.001).
- 외관은 SS3(5.50)이 가장 높았으며, 그 다음 SS5(4.77), 대조구(4.36), SS7(4.09)로 실버스킨을 3%와 5% 첨가한 실험군의 외관이 더 좋았다(pSS5(4.86)>SS7(4.77)>대조구(4.23)로 3% 첨가한 SS3의 기호도가 가장 높았으며, 대조구에 비해 실험군의 기호도가 높았으나 유의적인 차이는 나타내지 않았다.
- 응집성도 시간이 경과할수록 감소하였으며, 대조구(0.36 %)<SS3(0.40 %)<SS5(0.45 %)<SS7(0.48%)순으로 실버스킨 첨가량이 가장 많은 SS7이 유의적으로 높았다(p<0.001).
- 응집성도 시간이 경과할수록 감소하였으며, 대조구(0.44 %)<SS3(0.46 %)<SS5(0.49 %)<SS7(0.53 %)순으로 실버스킨 첨가량이 가장 많은 SS7이 유의적으로 높았다(p<0.001).
- 응집성은 대조구(0.51 %), SS3(0.52 %)과 SS5(0.53 %)는 유의적인 차이가 없었고 SS7(0.55 %)과 유의적인 차이가 있었으며, 실버스킨 첨가량이 가장 많은 SS7이 가장 높았다(p<0.05).
- 제조 1일 후, 경도는 대조구(448.90 g)<SS3(495.82 g)<SS5(501.47 g)<SS7(518.99 g)순으로 대조구가 유의적으로 가장 낮아 부드러웠다(p<0.01).
- 제조 1일 후, 실버스킨의 첨가량이 가장 많은 SS7이 26.29%로 가장 많았으며, SS5(26.28%)>SS3(25.77%)>대조구(22.67%) 순으로 유의적인 차이를 보였다(pSS5(23.55%)>SS3(20.89%)>대조구(19.04%) 순으로 7% 첨가한 SS7의 수분함량이 가장 많았으며 5% 첨가한 SS5와는 유의적인 차이가 없었고, 전반적으로 유의적인 차이를 나타내었다(pSS5(20.01%)>SS3(17.25%)>대조구(15.09%) 순으로 7% 첨가한 SS7의 수분함량이 유의적으로 많았다(p<0.001).
- 제조 5일 후의 경도는 제조 3일 후의 수치보다 전반적으로 높아졌으며, 대조구(644.72 g)가 가장 낮아 부드러웠고 SS3(815.20 g)<SS5(827.20 g)<SS7(889.96 g)순으로 실버스킨의 첨가량이 많을수록 경도가 높았다(p<0.001).
- 수분함량은 대조구의 수분함량이 가장 낮았고 실버스킨 첨가량이 가장 많은 SS7이 가장 높았으며, 제조 1일 후, 제조 3일 후, 제조 5일 후에도 7% 첨가한 SS7의 수분함량이 유의적으로 높았고 전반적으로 시간이 경과함에 따라 감소하였다. 조직감은 대조구의 경도가 가장 낮아 부드러웠으며 탄력성은 가장 높았고, 응집성, 검성 및 씹힘성은 가장 낮았다. 실험군 중에서 실버스킨 첨가량이 가장 적은 SS3의 경도가 가장 낮았고 탄력성이 가장 높았다.
- 커피 실버스킨의 일반성분 분석 결과 식이섬유가 탄수화물의 60.5%로 가장 높았으며, 탄수화물 35.83%, 조섬유 28.65%, 단백질 13.6%, 수분 9.60%, 조지방 8.01%, 회분 4.31%를 나타내었다.
- 01). 탄력성은 대조구(0.89 %)와 실험군 간의 유의적인 차이가 없었으며, 실험군은 실버스킨 첨가량과 무관하게 동일하였다. 응집성은 대조구(0.
- 탄력성은 전반적으로 감소하는 경향을 보였고 대조구와 3% 첨가한 SS3은 0.87 %로 동일한 수치를 나타내었으며, 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 탄력성은 낮아졌다(p<0.01).
- 탄력성은 전반적으로 감소하는 경향을 보였고 대조구와 SS3은 0.85%로 동일한 수치를 나타내었으며, 실버스킨의 첨가량이 증가할수록 탄력성은 낮아졌다(p<0.001).
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