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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 비파의 소비를 증대시키고 비파를 이용한 다양한 가공식품의 개발에 대한 일환으로 버터쿠키 제조에 비파잎의 우수한 생리기능을 활용하고자 비파잎 분말을 첨가하여 쿠키를 제조한 후 품질특성을 조사하여 기능성 식품 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- , Hanna, Mauritius, IN, USA)로 측정 하였다. 반죽의 밀도, pH는 각각 5회씩 측정하였다.
- 비파잎 분말을 이용한 건강지향적인 쿠키의 개발을 위해 비파잎 분말을 각각 0%, 1%, 2%, 3%, 4%로 첨가하여 제조한 쿠키의 품질특성을 조사하였다. 비파잎 분말 첨가 쿠키의 밀도는 대조군이 1.
- 비파잎은 2010년 전남 완도군에서 수확한 것을 동결건조기(Dura-DryTM μP, FTS SYSTEM Inc., Kyoto, Japan)를 이용하여 수분함량을 10% 정도 되도록 건조한 후 blender로 분쇄한 다음 40 mesh의 체로 내린 후 밀가루에 1%, 2%, 3% 및 4% 수준으로 대체하여 사용하였다.
- 5 cm 두께로 균일하게 폈다. 이것을 가로 2 cm, 세로 5 cm로 잘라 일정형태의 모양을 만든 후 윗불 220℃, 밑불 160℃로 온도가 고정된 오븐(Dae Yung Bakery, Machinery Co., Seoul, Korea)에 성형된 반죽이 올려진 철판을 넣고 10분간 구운 후 실온에서 1시간 냉각한 후 지퍼백에 넣고 냉장고(4℃)에 보관하면서 실험에 사용하였다.
- 즉 비파잎 쿠키 분말 1 g에 메탄올(95%) 50 mL를 첨가해 3시간 동안 교반시킨 후 1,220×g에서 15분간 원심분리 하여 상층액을 얻었으며 이 과정을 3회 반복하여 시료로 사용하였다.
- 측정 항목은 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 질감(texture), 전체적인 기호도(overall acceptability)에 대하여 5점 척도를 이용하여 5점은 ‘대단히 좋아한다’, 3점은 ‘보통이다’, 1점은 ‘대단히 싫어한다’로 표시하도록 하였다.
- 쿠키의 관능검사는 식품영양학과 재학생 30명을 선정하여 실험의 목적과 취지를 설명하고 관능 항목에 대해 잘 인지하도록 충분히 설명하여 훈련한 후 일정한 크기의 쿠키 (2.0×5.0×0.5 cm)를 똑같은 접시에 담아 제공하였다.
- 쿠키의 색도 측정은 색차계(Colorimeter CR-200, Minolta, Tokyo, Japan)로 측정하여 밝기(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness) 값을 5회 반복 측정하고 그 평균값으로 나타내었다. 이때 사용되는 표준백판(standard plate)은 L값 96.
- 쿠키의 수분함량은 쿠키를 구운 후 2시간 방냉하여 분말(20 mesh)로 마쇄한 다음 105℃의 상압건조법으로 측정하였다(33).
- 비파잎 분말을 다양한 수준으로 대체한 쿠키의 재료 배합비는 Table 1과 같다. 쿠키의 제조는 Cho 등(23)의 방법을 참고하여 예비실험을 통해 비파잎 분말을 첨가하지 않는 쿠키를 대조군으로 하였으며 실험군은 대조군의 재료에서 밀가루를 제외한 나머지 재료의 조건은 모두 고정한 후 비파잎 분말의 첨가량만 달리하여 배합하였다. 비파잎 분말을 첨가한 쿠키의 반죽 제조방법은 생산 공장에서 가장 보편적으로 사용하는 크림법(creaming method)을 사용하였다.
- 쿠키의 퍼짐성 지수(spread factor)는 AACC 방법 10-50d(32)를 이용하였다. 쿠키의 직경은 쿠키 6개를 가로로 나열해 그 길이를 측정한 후 각각의 쿠키를 90℃로 회전시켜 재측정 하여 얻은 수치를 각각 6으로 나누어 평균값을 계산하였다. 두께는 6개의 쿠키를 세로로 쌓아올려 높이를 측정해 얻은 수치를 각각 6으로 나누어 평균값을 얻었다.
- 5 cm)를 똑같은 접시에 담아 제공하였다. 한 개의 시료를 평가 후 반드시 생수로 입안을 헹구고 다른 시료를 평가하도록 하였다. 측정 항목은 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 질감(texture), 전체적인 기호도(overall acceptability)에 대하여 5점 척도를 이용하여 5점은 ‘대단히 좋아한다’, 3점은 ‘보통이다’, 1점은 ‘대단히 싫어한다’로 표시하도록 하였다.
대상 데이터
- 제조한 쿠키의 경도는 Lee와 Oh(34)의 방법을 사용하였으며 texture analyzer(TA-XT Express, Stable micro systems, Slurry, England)를 이용하여 15회 반복 측정하였다. Probe는 직경 2 mm cylinder type을 사용하였으며 pretest speed, test speed, posttest speed는 각각 2 mm/s, 0.5 mm/s, 10 mm/s였으며 strain은 50%, 시료 크기는 폭 32 mm, 두께는 52 mm였다.
- 본 실험에서 사용된 재료는 밀가루(CJ, Kyungnam, Korea), 버터(Seoul milk, Seoul, Korea), 설탕(Samyang Co., Incheon, Korea), 베이킹파우더(Samgin, Seoul, Korea), 계란(CJ food system, Seoul, Korea)으로서 실험 전에 일괄 구매하여 실험에 사용하였다. 비파잎은 2010년 전남 완도군에서 수확한 것을 동결건조기(Dura-DryTM μP, FTS SYSTEM Inc.
데이터처리
- 2)Means in a row with different letters are significantly different (P<0.05) by Duncan's multiple range test.
- 본 연구의 실험결과는 SPSS(Statistics Package for the Social Science, Ver. 12.0 for Window, Seoul, Korea) package를 이용하여 평균 및 표준편차를 구하고, 분산분석(ANOVA)과 Duncan의 다중범위 시험법(Duncan's multiple range test)으로 통계적 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 쿠키의 제조는 Cho 등(23)의 방법을 참고하여 예비실험을 통해 비파잎 분말을 첨가하지 않는 쿠키를 대조군으로 하였으며 실험군은 대조군의 재료에서 밀가루를 제외한 나머지 재료의 조건은 모두 고정한 후 비파잎 분말의 첨가량만 달리하여 배합하였다. 비파잎 분말을 첨가한 쿠키의 반죽 제조방법은 생산 공장에서 가장 보편적으로 사용하는 크림법(creaming method)을 사용하였다. 버터를 볼에 넣고 부드럽게 한 후 설탕을 넣어 어느 정도 녹으면 달걀을 조금씩 혼합하여 부드러운 크림상태로 만들고, 여기에 베이킹파우더를 넣어 혼합한 후 크림을 완성하였다.
- 비파잎 쿠키의 DPPH 라디칼 소거능은 Lee와 Jeong(35)의 방법을 이용해 3회 반복 측정하였다. 즉 비파잎 쿠키 분말 1 g에 메탄올(95%) 50 mL를 첨가해 3시간 동안 교반시킨 후 1,220×g에서 15분간 원심분리 하여 상층액을 얻었으며 이 과정을 3회 반복하여 시료로 사용하였다.
- 제조한 쿠키의 경도는 Lee와 Oh(34)의 방법을 사용하였으며 texture analyzer(TA-XT Express, Stable micro systems, Slurry, England)를 이용하여 15회 반복 측정하였다. Probe는 직경 2 mm cylinder type을 사용하였으며 pretest speed, test speed, posttest speed는 각각 2 mm/s, 0.
- 쿠키의 퍼짐성 지수(spread factor)는 AACC 방법 10-50d(32)를 이용하였다. 쿠키의 직경은 쿠키 6개를 가로로 나열해 그 길이를 측정한 후 각각의 쿠키를 90℃로 회전시켜 재측정 하여 얻은 수치를 각각 6으로 나누어 평균값을 계산하였다.
성능/효과
- 1)Control, no Loquats leaf powder; LLP-1%, 1% Loquats leaf powder added; LLP-2%, 2% Loquats leaf powder added; LLP-3%, 3% Loquats leaf powder added; LLP-4%, 4% Loquats leaf powder added.
- DPPH 라디칼 소거능 증가율은 대조군, 비파잎 분말 1%, 2%, 3% 및 4% 첨가군 각각 0.00%, 12.53%, 11.46%, 11.12%, 10.65%로 이들 첨가군들은 대조군보다 유의적으로 높았다(P<0.05).
- Texture analyzer로 측정한 비파잎 분말 첨가 쿠키의 경도 결과는 Table 5와 같다. 경도는 대조군에 비해 비파잎 분말 첨가 쿠키가 유의하게 높게 나타났으며 비파잎 분말 첨가량이 증가될수록 높게 나타났다. 해조류 중 다시마를 첨가한 쿠키(23)와 매생이를 첨가한 쿠키(29)의 경도 측정에서 대조군에 비해 첨가군의 경도가 높아졌다고 보고하여 본 연구와 일치하는 결과를 나타낸 반면, 파래 분말 첨가 쿠키(41)는 유의적으로 감소하였다고 보고하여 첨가하는 부재료의 종류에 따라 쿠키의 경도가 다르게 나타남을 알 수 있었다.
- 05). 관능검사 결과 전반적인 기호도는 비파잎 분말 2% 첨가 쿠키가 가장 높게 평가되었고 다음으로 3% 첨가 쿠키가 높은 점수를 받았으며, 비파잎 분말 4% 첨가군에서는 대조군에 비해 선호도가 낮은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 비파잎 분말을 현대인이 즐겨 먹는 쿠키에 첨가함으로써 건강지향적인 측면을 고려한 쿠키 상품의 개발이 가능할 것으로 사료되며, 특히 비파잎 분말 2% 첨가 수준이 전반적인 기호도면에서 쿠키의 가치를 높일 수 있을 것으로 생각된다.
- 항산화능의 정도를 알 수 있는 비파잎 쿠키의 DPPH 라디칼 소거능 증가율의 결과는 Table 6에 나타난 바와 같다. 대조군, 비파잎 분말 1% 첨가군, 비파잎 분말 2% 첨가군, 비파잎 분말 3% 첨가군, 비파잎 분말 4% 첨가군의 DPPH 라디칼 소거능은 각각 0.00%, 11.46%, 12.53%, 11.23%, 11.15%로 비파잎 첨가군들은 대조군보다 높게 나타났다. 이러한 결과는 비파잎의 항산화작용으로부터 유래한 것으로 생각된다(31).
- 비파잎 분말을 첨가한 쿠키의 수분 측정 결과는 Table 3에 나타내었다. 대조군의 수분함량은 3.32%로 가장 낮았고, 비파잎 분말 첨가량이 증가될수록 유의적으로 높게 나타났다.
- 본 실험에서 반죽의 밀도는 비파잎 분말 4% 첨가군이 가장 높게 나타났으나 대조군과 실험군간의 유의적인 차이는 없었다. 반죽의 pH는 완성된 쿠키의 향과 외관의 색도에 영향을 미치는데(27), 본 실험에서 반죽의 pH는 대조군이 가장 높게 나타났으며 비파잎 분말 첨가량이 증가할수록 pH 가 유의적으로 감소하는 경향이었다. 이는 대조군에 비해 연잎 분말(21), 매생이 분말(29) 및 유과 과피 분말(37)을 첨가한 반죽의 pH가 유의적으로 감소한 것으로 나타나 본 연구와 비슷한 경향을 나타냈다.
- 평균직경에 대한 두께의 비로 나타낸 퍼짐성지수는 쿠키용 밀가루의 품질지표로서 사용되는데 퍼짐성이 높은 쿠키의 품질이 좋다고 보고되고 있다(38). 본 실험 결과 비파잎 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가되는 경향을 나타냈다. 쿠키의 퍼짐성은 반죽이 오븐의 열에 의해 가열되기 시작하면 중력적인 유동성에 의해 팽창하기 시작하여 반죽 내 단백질인 글루텐의 유리전이로 연속적 상태가 되어 반죽의 유동이 중단될 때까지 일어나는데 중력은 일정하므로 반죽의 점성에 의해 퍼짐성이 조절된다(23).
- 반죽의 밀도와 pH는 쿠키의 품질평가에 있어서 중요한 평가항목으로 반죽의 밀도는 쿠키의 팽창률에 영향을 주는데 이는 밀가루의 종류, 흡수율, 지방의 종류와 사용량, 반죽의 혼합방법과 시간, 팽창제의 종류와 사용량 등에 따라 영향을 줄 수 있다 (36). 본 실험에서 반죽의 밀도는 비파잎 분말 4% 첨가군이 가장 높게 나타났으나 대조군과 실험군간의 유의적인 차이는 없었다. 반죽의 pH는 완성된 쿠키의 향과 외관의 색도에 영향을 미치는데(27), 본 실험에서 반죽의 pH는 대조군이 가장 높게 나타났으며 비파잎 분말 첨가량이 증가할수록 pH 가 유의적으로 감소하는 경향이었다.
- 쿠키의 퍼짐성은 반죽의 단백질 함량, 설탕과 버터의 함량, 수분함량 및 반죽의 점도에 의해 영향을 받는다고 보고되었는데(39,40), 특히 수분의 함량과 밀접한 상관성이 있어 반죽 내 수분이 자유수로 존재할 경우는 점성이 낮아 퍼짐성 지수가 높아지며 결합수로 존재할 경우는 퍼짐성 지수는 낮아진다고 알려져 있다(25). 본 연구 결과 비파잎 분말이 수분의 유동성을 개선함으로써 오븐에서 열을 가할 때 부피를 증가시켜 퍼짐성 증가에 기여한 것으로 생각된다. 또한 비파잎 분말 첨가에 의한 글루텐의 희석 효과 등으로 일정비율까지는 비파잎 분말 첨가량이 증가할수록 퍼짐성이 증가한 것으로 보인다.
- 쿠키의 색상(color)은 비파잎 분말 4% 첨가군을 제외하고 대조군에 비해 높은 점수를 받았는데, 이는 최근 다양한 원료를 이용한 유색의 쿠키에 대한 소비자들의 인식이 달라지고 있어 쿠키의 색상에 대한 고정관념이 점차 완화되고 있는 것으로 생각된다. 비파 쿠키의 향미(flavor)는 대조군에 비해 비파잎 분말 2%첨가군의 선호도가 유의적으로 높았다. 그러나 비파잎 분말 4% 첨가군의 선호도는 가장 낮았는데 이는 비파잎 분말의 첨가량이 많은 시료에서 강하게 나는 향미에 대한 선호도가 높지 않기 때문인 것으로 생각된다.
- b값은 대조군이 가장 낮았고 비파잎 분말 첨가군은 유의적으로 증가하였다. 비파잎 분말 첨가량을 달리한 쿠키의 경도는 비파잎 분말 첨가량이 증가할수록 높은 값을 나타냈다. DPPH 라디칼 소거능 증가율은 대조군, 비파잎 분말 1%, 2%, 3% 및 4% 첨가군 각각 0.
- 쿠키 반죽의 pH는 비파잎 분말 쿠키가 대조군보다 유의적으로 낮은 수치를 나타냈으며, 쿠키의 퍼짐성 지수는 비파잎 분말 첨가량이 많을수록 큰 것으로 나타났다. 수분함량은 비파잎 분말 첨가량이 많을수록 높았으며, 대조군은 유의적으로 가장 낮은 수분함량을 보였다. 쿠키의 색도에서 L(명도)값은 비파잎 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의하게 감소하였고 a값은 대조군이 가장 높게 나타났으며, 나머지 시료는 모두 음(-)을 나타내어 녹색의 경향을 띠었고 유의하게 감소하는 경향을 보였다.
- 질감(texture)에서는 비파잎 분말 2% 첨가군이 다른 시료에 비해 유의적으로 높은 선호도를 보였다. 전반적인 기호도(overall acceptability)에서는 비파잎 분말 2% 첨가 쿠키가 가장 높게 평가되었고 다음으로 3% 첨가 쿠키가 높은 점수를 받았다. 비파잎 분말 4% 첨가군에서는 대조군에 비해 선호도가 낮은 것으로 나타났다.
- 그러나 비파잎 분말 4% 첨가군의 선호도는 가장 낮았는데 이는 비파잎 분말의 첨가량이 많은 시료에서 강하게 나는 향미에 대한 선호도가 높지 않기 때문인 것으로 생각된다. 질감(texture)에서는 비파잎 분말 2% 첨가군이 다른 시료에 비해 유의적으로 높은 선호도를 보였다. 전반적인 기호도(overall acceptability)에서는 비파잎 분말 2% 첨가 쿠키가 가장 높게 평가되었고 다음으로 3% 첨가 쿠키가 높은 점수를 받았다.
- 25 g/mL로 나타났으나 시료간 유의적인 차이는 없 었다. 쿠키 반죽의 pH는 비파잎 분말 쿠키가 대조군보다 유의적으로 낮은 수치를 나타냈으며, 쿠키의 퍼짐성 지수는 비파잎 분말 첨가량이 많을수록 큰 것으로 나타났다. 수분함량은 비파잎 분말 첨가량이 많을수록 높았으며, 대조군은 유의적으로 가장 낮은 수분함량을 보였다.
- 수분함량은 비파잎 분말 첨가량이 많을수록 높았으며, 대조군은 유의적으로 가장 낮은 수분함량을 보였다. 쿠키의 색도에서 L(명도)값은 비파잎 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의하게 감소하였고 a값은 대조군이 가장 높게 나타났으며, 나머지 시료는 모두 음(-)을 나타내어 녹색의 경향을 띠었고 유의하게 감소하는 경향을 보였다. b값은 대조군이 가장 낮았고 비파잎 분말 첨가군은 유의적으로 증가하였다.
- 비파잎 분말 첨가 쿠키의 관능검사 결과는 Table 7과 같다. 쿠키의 외관(appearance)에 대한 평가는 대조군에 비해 비파잎 분말 첨가로 선호하는 것으로 나타났는데 특히 2%와 3% 첨가군에서 높은 점수를 받았다. 쿠키의 색상(color)은 비파잎 분말 4% 첨가군을 제외하고 대조군에 비해 높은 점수를 받았는데, 이는 최근 다양한 원료를 이용한 유색의 쿠키에 대한 소비자들의 인식이 달라지고 있어 쿠키의 색상에 대한 고정관념이 점차 완화되고 있는 것으로 생각된다.
- 312로 가장 높게 나타났고 나머지 시료는 모두 음(-)을 나타내어 녹색의 경향을 띠었으며, 유의하게 감소하는 경향을 보였다. 황색도를 나타내는 b값은 대조군이 14.20으로 가장 낮았고, 비파잎 분말 1%, 2%, 3% 및 4%를 첨가한 쿠키의 b값이 18.12, 20.40, 22.32 및 24.11로 유의적으로 증가하여 황색도가 높아지는 결과를 보였다.
후속연구
- 관능검사 결과 전반적인 기호도는 비파잎 분말 2% 첨가 쿠키가 가장 높게 평가되었고 다음으로 3% 첨가 쿠키가 높은 점수를 받았으며, 비파잎 분말 4% 첨가군에서는 대조군에 비해 선호도가 낮은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 비파잎 분말을 현대인이 즐겨 먹는 쿠키에 첨가함으로써 건강지향적인 측면을 고려한 쿠키 상품의 개발이 가능할 것으로 사료되며, 특히 비파잎 분말 2% 첨가 수준이 전반적인 기호도면에서 쿠키의 가치를 높일 수 있을 것으로 생각된다.
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