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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 우리나라 전통 떡인 막편의 조리과학적 특성을 알아보고자 막걸리를 첨가한 설기떡을 제조하고 이화학적 품질 특성, 항산화성, 노화특성을 분석하였다.
제안 방법
- 20±2℃에서 0, 1, 2, 3일간 저장하면서 실험하였다.
- Standard curve는 tannic acid를 10,000, 1,000, 100, 50, 25, 12.5, 6.25, 3.125 µg/mL 농도로 희석하여 반응시켜 사용하였다.
- Texture analyzer(TA/XT2, Stable Micro System Ltd., England)를 사용하여 떡을 주사위 모양(2 cm × 2 cm × 2.5 cm)으로 깍둑썰기하여 probe를 2회 연속적으로 눌렀을 때 얻어지는 힘-시간 곡선으로부터 경도, 씹힘성, 응집성 탄력성 및 복원성을 측정하였다.
- 각각의 희석한 시료용액 50 µL에 150 µL의 1.5×10-4 mM DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)용액을 가한 후 30분간 실온에서 방치한 뒤 엘라이저(Mutiskan, Thermo Labsystems, USA)를 이용하여 515 nm에서 흡광도를 측정하여 라디칼 소거능(%)을 다음 식으로 계산한 후 각 농도별 라디칼 소거능에 대한 검량선에서 라디칼 소거능이 50%가 되는 농도인 IC50 값을 구하였다.
- 관능적 특성은 색(Color), 외관(Appearance), 향미(Makgeolli Flavor), 맛(Makgeolli Taste), 단맛(sweetness), 단단함(Hardness), 촉촉함(Moistness)에 대하여 충남대학교 식품영양학과대학원생과 학부생 중에서 검사방법 및 관능적 품질 특성에 대한 교육과 예비검사를 통해 선발한 8명을 대상으로 7점 척도법(1점 매우 약하다, 2점 약하다, 3점 조금 약하다, 4점 보통이다, 5점 조금 강하다, 6점 강하다, 7점 매우 강하다)을 사용하였다. 시료는 세 자리 난수를 표기한 일회용 접시에 담아 제시하였고, 다음 시료 평가에 미치는 영향을 줄이기 위해 따뜻한 물과 함께 제공하였다.
- 백설기와 막편의 기호도 검사와 관능적 특성검사를 0, 1, 2일 같은 시간에 평가하였다. 기호도 검사는 평가항목으로 외관(Appearance), 향미(Flavor), 맛(Taste), 조직감(Texture), 전체적 기호도(Overall acceptability)에 대하여 7점 척도(1점 매우 싫다, 2점 싫다, 3점 조금 싫다, 4점 보통이다, 5점 조금 좋다, 6점 좋다, 7점 매우 좋다)를 사용하여 충남대학교식품영양학과 학생 28명을 대상으로 관능평가를 실시하였다.
- 떡을 찐 직후와 20℃에서 7일 동안 저장한 떡을 동결건조 및 분쇄한 후 standard volume pan(00026763, Mettler Toledo, Swiss)에 넣고 수분이 증발하지 않도록 sample sealing press (Mettler Toledo, Swiss)를 이용하여 밀봉하였다. 이때 시료는 10℃/min의 속도로 60℃에서 200℃까지 가열하였으며 sensitivity는 0.
- 백설기(BS)와 막걸리를 첨가한 백설기(MS)를 20℃에서 3 일간 저장하면서 시차주사열량계를 이용하여 측정한 노화특성은 [Table 6]와 같다. 떡을 찐 직후와 저장 3일 후의 시료에 대하여 호화개시온도(To), 호화정점온도(Tp), 호화완료온도(Tc), 호화 엔탈피(H) 등을 비교하였으며, 노화 정도에 대해서는 endothermic peak의 면적을 측정하여 상대적인 노화도를 비교하였다.
- 떡의 노화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 DSC(DSC1, Mettler Toledo, Swiss)를 사용하여 노화특성을 살펴보았다.
- 떡의 수분함량을 측정하기 위해 약 5 g의 떡을 동량의 증류수와 섞어 Deep freezer(-70℃)에서 하루 보관 후, 동결건조기(Freeze Dryer, Ilshin Lab Co, Ltd., Korea)를 사용하여 무게 변화가 없을 때까지 3일 동안 떡의 수분을 모두 건조 시켰다. 처음 무게에서 동결건조 후 감소된 만큼의 수분을 측정하여 수분함량을 계산하였다.
- 막걸리를 첨가하여 설기떡을 제조하여 20±2℃에서 0, 1, 2, 3일간 저장하며 이화학적 특성, 항산화성, 노화도를 측정하였다.
- 1 mL씩 순서대로 넣어 잘 교반한 후 37℃에서 1시간 반응시켰다. 반응 후 2% TCA용액 1 mL과 1% TBA용액 1 mL을 넣고 잘 섞어 100℃에서 20분간 반응시킨 후 냉각하여 원심분리한 뒤 상징액을 취하여 분광광도계를 이용하여 532 nm에서 흡광도를 측정하였으며 라디칼 소거능(%)을 다음의 식으로 계산한 후 각 농도별 라디칼 소거능에 대한 검량선에서 라디칼 소거능이 50%가 되는 농도인 IC50 값을 구하였다.
- 백설기와 막편의 기호도 검사와 관능적 특성검사를 0, 1, 2일 같은 시간에 평가하였다. 기호도 검사는 평가항목으로 외관(Appearance), 향미(Flavor), 맛(Taste), 조직감(Texture), 전체적 기호도(Overall acceptability)에 대하여 7점 척도(1점 매우 싫다, 2점 싫다, 3점 조금 싫다, 4점 보통이다, 5점 조금 좋다, 6점 좋다, 7점 매우 좋다)를 사용하여 충남대학교식품영양학과 학생 28명을 대상으로 관능평가를 실시하였다.
- 산도는 AOAC method(1990)를 적용하였으며, 시료는 pH 실험과 동일하다. 상징액 10 mL 취하여 0.1 N NaOH Buffer를 이용하여 pH 8.3까지 도달하는데 필요한 NaOH량(mL)을 복숭아의 주된 유기산인 주석산, 사과산, 구연산의 함량의 평균값(%)으로 환산하여 총산함량을 표시하였다.
- 떡을 20 g씩 갈아 균일하게 섞은 뒤 10 g을 취한 후 페트리디쉬(50 × 12 mm)에 담아 색도를 측정하였다. 색도는 색차계(Digital color measuring/difference calculation meter, model ND-1001 DP, Nippon Denshoku Co. Ltd., Japan)를 사용하여 CIE Y값(Lightness), x값, y값을 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다. Standard color value는 Y값 81.
- 관능적 특성은 색(Color), 외관(Appearance), 향미(Makgeolli Flavor), 맛(Makgeolli Taste), 단맛(sweetness), 단단함(Hardness), 촉촉함(Moistness)에 대하여 충남대학교 식품영양학과대학원생과 학부생 중에서 검사방법 및 관능적 품질 특성에 대한 교육과 예비검사를 통해 선발한 8명을 대상으로 7점 척도법(1점 매우 약하다, 2점 약하다, 3점 조금 약하다, 4점 보통이다, 5점 조금 강하다, 6점 강하다, 7점 매우 강하다)을 사용하였다. 시료는 세 자리 난수를 표기한 일회용 접시에 담아 제시하였고, 다음 시료 평가에 미치는 영향을 줄이기 위해 따뜻한 물과 함께 제공하였다.
- 이때 시료는 10℃/min의 속도로 60℃에서 200℃까지 가열하였으며 sensitivity는 0.04 µW로 하였고 endothermic peak의 면적 (∆H) 및 T0, TP, TC는 STARe Software(Mettler Toledo)로 분석하였다.
- 저장성 실험을 위하여 2.5 cm × 2 cm × 2 cm로 잘라 쪄낸 시료(15.3±0.8 g)는 각각 떼어 낸 후 접시에 놓은 후 크린랩(Cleanwrap, Cleanwrap Co., Korea)으로 덮어놓고 이를더블지퍼백(Double Ziploc, Johnson Korea Inc., Korea)에넣었다.
- , Korea)를 사용하여 무게 변화가 없을 때까지 3일 동안 떡의 수분을 모두 건조 시켰다. 처음 무게에서 동결건조 후 감소된 만큼의 수분을 측정하여 수분함량을 계산하였다.
- 5 g, NaOH 8 g, Rochell salt 150 g을 넣어 용액을 만들고 이를 샘플과 1분동안 100℃에서 반응하고 분광광도계(UV-1800, Beckman, US)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하여 Glucose 함량으로 나타내었다. 표준곡선은 Glucose(Duksan pharmaceutical Co., Ltd., Korea.)를 농도별로 반응시켜 작성하였다.
- 3,000 rpm에서 15분간 원심분리하여 상징액을 취해 당도계(N-1E Brix 0~92%, Atago, Japan)로 측정하였다. 환원당의 시료는 당도의 시료와 동일하며 dinitrosalicylic acid(DNS)에 의한 비색법으로 K.Jagannadha Rao(1998)의 방법을 응용하여 실험했다. 500 mL의 증류수에 Dinitro salicylic acid 0.
대상 데이터
- 막걸리는 대전주조 ‘원’생 막걸리, 백설탕은 CJ제일제당(주)의 ‘하얀 설탕’과 소금은 CJ제일제당(주) ‘오천 년의 신비 가는 입자 명품천일염’을 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 쌀은 2012년 수확된 안성맞춤 농협 쌀을 홈플러스에서 구매하여 사용하였다. 막걸리는 대전주조 ‘원’생 막걸리, 백설탕은 CJ제일제당(주)의 ‘하얀 설탕’과 소금은 CJ제일제당(주) ‘오천 년의 신비 가는 입자 명품천일염’을 사용하였다.
데이터처리
- 실험결과는 SPSS(Statistical Package for Social Science. SPSS Inc., USA) software package 프로그램 중에서 분산 분석 (ANOVA)을 실시하여 유의성이 있는 경우에 독립표본 T-검정(t-test)로 신뢰구간 95%로 하여 시료간의 유의차를 검정하였다.
이론/모형
- 막걸리첨가 설기떡의 제조방법은 문헌(Kang 1997)을 참고하여 제조하였다. 백설기는 쌀가루 500 g과 물 80 g을, 막걸리 첨가 설기떡은 쌀가루 500 g과 막걸리 80 g을 섞고 5분간 손으로 비벼 잘 섞은 후 20 mesh 체에 내린 후 설탕 50 g을 동일하게 섞은 다음 다시 체에 내렸다.
- 막편과 설기떡의 DPPH라디칼 소거능은 Kim(2014)의 방법으로 측정하였다. 시료 1.
- 막편과 설기떡의 Hydroxyl 라디칼 소거능은 Kim(2014)의 방법으로 측정하였다. 시료 1.
- 산도는 AOAC method(1990)를 적용하였으며, 시료는 pH 실험과 동일하다. 상징액 10 mL 취하여 0.
- 시료의 pH는 AOAC method(1990)를 적용하여 시료 4 g을 36 mL의 증류수와 함께 넣고 Bag Mixer(Model 400, Interscience, France)로 균질화(speed 7.2 min)하였다. 3,000 rpm에서 15분간 원심분리한 후 상징액을 취하여 pH meter(420 Benchtop, Orion Research.
- 페놀성 물질이 phosphomolybdic acid와 반응하여 청색을 나타내는 현상을 이용한 Folin-Denis법(Singleton VL & Rossi JA 1965)으로 측정하였다.
성능/효과
- 0일 BS에서의 엔탈피는 91.56 cal/g이었으나 MS는 88.94 cal/g를 나타내어 MS의 엔탈피가 BS의 엔탈피보다 적게 나타났다. 3일간 저장 후에는 BS의 엔탈피는 103.
- 94 cal/g를 나타내어 MS의 엔탈피가 BS의 엔탈피보다 적게 나타났다. 3일간 저장 후에는 BS의 엔탈피는 103.31 cal/g, MS은 92.94 cal/g로 0일과 비교하여 두 시료 모두 엔탈피가 증가하였는데, 그 증가율이 BS는 11.75 cal/g, MS는 4 cal/ g으로 MS가 BS보다 엔탈피 증가량이 적게 나타났고, 이를 통해 MS가 BS에 비해 노화도가 감소하였다고 볼 수 있다.
- 백설기(BS)과 막걸리 첨가 설기떡(MS)의 저장 중 DPPH 라디칼 소거능 측정 결과 IC 50 값은 [Figure 3]과 같다. BS의 IC 50 값은 1159.7 mg/mL이고, MS는 1042.9 mg/mL로 막걸리를 첨가했을 경우 IC 50 값이 낮아져 막걸리 첨가가 설기떡의 DPPH 라디칼 소거능이 높아지는 효과를 보였다. Lee 등(2009)의 연구에 의하면 폴리페놀 함량은 항산화 능력과 높은 상관관계가 있다고 설명했다.
- 조직감에 대한 기호도는 BS가 MS보다 높게 나타났는데 유의적 차이가 없었고 저장일이 경과하며 MS가 더 높게 나오는 경향이 있었다. 관능특성의 분석 결과는 색, 막걸리 향과 단맛은 MS가 강하게 평가되었다. 막걸리 맛은 MS가 저장 0일 강하게 평가(p<0.
- 색도는 L 및 a값은 BS가 높았고, b값은 MS가 높은 결과를 보였다. 기계적 조직감측정결과, 경도는 제조 직후 BS의 경도가 MS에 비해 높게 나타났다. 저장기간이 경과함에 따라 경도는 두 시료 모두 증가하여, BS는 0일에 비해 저장 3일째 493%가 증가하였고, MS는 390% 증가하여 BS에 비해 완만한 증가를 나타내었다.
- 총 페놀함량은 MS가 BS보다 높았으며 DPPH 라디컬 소거능 및 Hydroxyl 라디컬 소거능은 MS에서 IC50 값이 낮아 항산화능이 높아지는 결과를 보였다. 기호도 분석 결과는 외관, 향미, 맛, 전체적인 기호도에서 MS의 기호도가 BS보다 높게 나타났으나 유의적 차이는 없었다. 조직감에 대한 기호도는 BS가 MS보다 높게 나타났는데 유의적 차이가 없었고 저장일이 경과하며 MS가 더 높게 나오는 경향이 있었다.
- 또한 유산균으로 발효시킨 찹쌀풀의 환원당이 높게 나타난 연구의 결과(Ko 2009)로 비추어 막걸리에 있는 유산균에 의해서도 환원당이 증가 되었을 것으로 사료된다. 당도와 환원당은 저장일이 경과할수록 BS와 MS 모두 서서히 감소하였다. 당도는 원료 중의 전분질이 당화 amylase의 작용으로 당분으로 분해됨과 동시에 미생물의 영양원이나 발효 기질로 이용되므로 후기에 감소하게 된다(Sung & Han 2008).
- 막걸리를 첨가하여 설기떡을 제조할 경우 백설기보다 항산화능이 증가하였다. 또한 저장 기간 동안의 경도는 완만하게 증가하고 외관, 향미, 맛,전체적인 기호도가 높게 평가되어 막걸리 첨가가 설기떡의 품질을 향상시킬 수 있음을 보여주었다.
- 자색고구마 첨가 설기떡에서 고구마 전분에서 생성된 maltose가 전분의 노화를 억제하는 당으로 작용하여 백설기의 노화를 억제한다는 결과(Park 등 2012)와 일치한다. 또한, 증편에서 막걸리에 들어있는 amylase에 의한 전분입자의 분해에 의한 노화의 지연으로 막걸리 첨가 비율이 높은 시료일수록 저장 시견고성이 낮아졌다는 결과(Yoon 2003)와 유사한 결과로 막걸리 첨가가 설기떡의 저장성을 증진시킬 것으로 사료된다.
- 백설기(BS)와 막걸리 첨가 설기떡(MS)의 조직감을 texture analyzer로 측정한 결과, 경도는 [Figure 1]과 같이, 0일에는 BS의 경도가 MS에 비해 높게 나타났다. 저장기간이 경과함에 따라 경도는 두 시료 모두 증가하여, BS는 0일에 비해 저장 3일째 493%가 증가하였고, MS는 390% 증가하여 BS에 비해 완만한 증가를 나타내었다.
- 수분함량은 저장기간 동안 막걸리 첨가 설기떡(MS)이 백설기(BS)보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05).
- 탄성, 검성과 회복탄성력은 MS가 높았다. 시차주사열량계를 이용하여 측정한 노화특성은 제조 직후 및 저장 3일 모두 MS의 엔탈피가 BS의 엔탈피보다 적게 나타나 노화도가 감소하였다. 총 페놀함량은 MS가 BS보다 높았으며 DPPH 라디컬 소거능 및 Hydroxyl 라디컬 소거능은 MS에서 IC50 값이 낮아 항산화능이 높아지는 결과를 보였다.
- 백설기(BS)와 막걸리 첨가 설기떡(MS)의 기호도 분석 결과는 [Table 7]과 같다. 외관(appearance), 향미(flavor), 맛(taste), 전체적인 기호도(overall acceptability)에서 MS의 기호도가 BS보다 높게 나타났다. 0일에 조직감(texture)에 대한 기호도는 BS가 MS보다 높게 나타났는데 이는 TPA로 검사결과, [Table 5]에서 검성(gumminess)이 MS가 높아 떡의 찐득한 조직감이 기호도를 낮게 한 것으로 사료된다.
- 백설기(BS)와 막걸리를 첨가한 설기떡(MS)의 당도 및 환원당은 [Table 2]와 같다. 저장 0일 당도와 환원당은 MS가 11.50, 1.19이며 BS는 10.67, 0.89로 MS의 당도와 환원당이 더 높게 나타났으나 유의적 차이는 없었다. 막걸리를 첨가한 MS의 당도와 환원당이 높게 나타난 것은 막걸리에 들어있는 유리당과 환원당 특히 maltose로 인하여 당도가 높아진(Park 등 2011) 것으로 사료된다.
- 저장 1일부터는 MS의 수분함량이 높았으며, 저장 1일부터 3일에는 MS의 수분함량이 BS보다 높게 나타났다(p<0.01).
- 백설기(BS)와 막걸리 첨가 설기떡(MS)의 조직감을 texture analyzer로 측정한 결과, 경도는 [Figure 1]과 같이, 0일에는 BS의 경도가 MS에 비해 높게 나타났다. 저장기간이 경과함에 따라 경도는 두 시료 모두 증가하여, BS는 0일에 비해 저장 3일째 493%가 증가하였고, MS는 390% 증가하여 BS에 비해 완만한 증가를 나타내었다. 이는 막걸리에 들어 있는 maltose (Park 등 2011)의 영향으로 사료된다.
- 이러한 결과는 탁주분말을 첨가한 식빵(Jeong & Park 2006)과 같은 결과를 보였다. 저장일이 경과함에 따라 BS와 MS 모두 pH는 감소하는 경향을 보였다. 전분은 낮은 pH에서는 노화 지연 효과가 나타나고 세균 생육의 최저 pH는 4.
- 분쇄 시 쌀 중량의 1% 소금을 첨가하여 분쇄기로 2회 분쇄하였다. 적외선 수분측정기(ISCO, US/Retriever 500, Sartorius, Frankfurt, Germany)를 이용하여 멤쌉가루의 수분을 측정한 결과 수분함량은 31.5%였다.
- 제조 직후의 수분함량은 BS는 36.52%, MS이 36.09%로 막걸리 첨가 군에서 조금 낮은 수분함량을 나타냈다(p<0.05).
- 기호도 분석 결과는 외관, 향미, 맛, 전체적인 기호도에서 MS의 기호도가 BS보다 높게 나타났으나 유의적 차이는 없었다. 조직감에 대한 기호도는 BS가 MS보다 높게 나타났는데 유의적 차이가 없었고 저장일이 경과하며 MS가 더 높게 나오는 경향이 있었다. 관능특성의 분석 결과는 색, 막걸리 향과 단맛은 MS가 강하게 평가되었다.
- 촉촉한 정도(moistness)는 저장기간 동안 MS가 강하게 평가 되었는데 저장 0일에는 유의적 차이가 없었고 저장 1일에는 유의적 차이가 있었다(p<0.05).
- 시차주사열량계를 이용하여 측정한 노화특성은 제조 직후 및 저장 3일 모두 MS의 엔탈피가 BS의 엔탈피보다 적게 나타나 노화도가 감소하였다. 총 페놀함량은 MS가 BS보다 높았으며 DPPH 라디컬 소거능 및 Hydroxyl 라디컬 소거능은 MS에서 IC50 값이 낮아 항산화능이 높아지는 결과를 보였다. 기호도 분석 결과는 외관, 향미, 맛, 전체적인 기호도에서 MS의 기호도가 BS보다 높게 나타났으나 유의적 차이는 없었다.
후속연구
- 백설기의 저장성 연구(Kim 등 1999)에서 온도에 관계없이 수분함량이 높을수록 경도가 낮아진다는 연구결과가 있다. MS의 수분함량이 BS보다 높게 나타난 결과는 막걸리 첨가가 설기떡의 경도를 낮춰 기간이 경과해도 관능적인 품질을 더 잘 유지할 것으로 기대된다.
- 막걸리에는 다양한 항산화 물질이 함유되어 있어(Wang 2011), 막걸리 첨가가 항산화력을 높이는 것을 알 수 있다. 기능성 설기떡 제조 시 막걸리를 사용하여 제조하면 보다 나은 항산화 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
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