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문제 정의
- 본 연구에서는 여러 가지 기능이 우수한 trehalose를 제빵분야에 이용하고자 설탕을 6% 사용하는 식빵 제조에 밀가루 사용량 대비 trehalose를 0, 2, 4, 6% 첨가하였다. 제품 의 특성에 미치는 영향으로 부피 및 비용적, TPA에 의한 조직감, 수분 함량, 수분활성도, crumb 색도 등의 분석 및 관능검사를 실시하여 부드러움을 개선하고 노화를 지연하는 효과를 얻고자 하는 목적에서 실험하였다.
제안 방법
- 783이었다. 15 mm 두께의 제품을 가로 10 cm, 세로 10 cm 크기로 잘라 10회씩 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
- 식빵의 crumb 중 가장 내부의 것을 가로, 세로, 높이 각각 15 mm 두께로 슬라이스 하여 측정하였다. 2회 연속 압착하였을 때 얻어지는 force-time curve로부터 경도 (hardness)를 10회 반복 측정하여 최대값과 최소값을 제외 하고 평균값을 구하여 자료로 하였다.
- Trehalose가 식빵의 품질 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 밀가루 대비 설탕을 6% 첨가한 것을 대조구로 하여 설탕 6%와 함께 trehalose를 각각 2, 4, 6% 첨가하여 식빵 을 제조하였다.
- Trehalose를 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵을 구운 후 1시간 30분 냉각하여 측정한 무게와 분할한 반죽 무게로 아래 공식에 따라 굽기손실률(%)을 구하였다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 만든 식빵을 25°C에 7일간 저장하면서 2일 간격으로 경도를 분석한 결과는 Fig. 2와 같다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 식빵을 제조하였다. 식빵은 AACC 방법(10-10b)(12)을 수정하여 직접법(straight dough method)으로 제조하였고 배합률은 Table 1과 같다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵을 냉각 후 포장하여 25°C에 보존하면서 24시간 이후부터 2일 간격으로 7일간 수분활성도 측정기(NAGY/ AQS-2-TC, Gaufelden, Germany)로 수분활성도를 측정 하였다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵을 냉각･포장하여 25℃에서 12시간 보존 후 종자치환법(13)으로 부피를 측정하였다. 각각의 시료 5개씩 측정하여 그 평균값을 자료로 하였다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵의 crumb 색도를 Color Reader(DR-10, Minolta, Co., Ltd., Osaka, Japan)로 L(lightness), a(redness), b (yellowness) 값을 측정하였다. Hunter system에 의하여 명도(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness)의 값을 나타냈으며 L값은 0(검정색)에서 100(흰 색)까지, a값(적색도)은 -80(녹색)에서 100(적색)까지, b값 (황색도)은 -70(청색)에서 70(황색)까지였다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵의 수분 함량은 제품을 냉각 후 포장하여 25℃에 보존하면서 24시간 이후부터 2일 단위로 7일간 측정하였다. 수분 함량은 건조감량법(14)으로 측정하여 아래의 공식에 따라 산출하였으며 각각의 시료 3개씩 측정하여 그 평균을 자료로 하였다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵의 조직감을 Texture Profile Analyzer(TAXT2, Test Analyser, Stable micro systems, Haslemere, UK) 로 24시간 이후부터 2일 간격으로 7일간 측정하였다. 측정 조건은 force threshold 20 g, acquisition rate 200 pps, contact area 1.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵의 관능검사는 대학 및 대학원생 남녀 30명을 대상으로 본 실험의 목적과 평가방법에 대하여 교육시킨 후 실시하였다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵을 냉각･포장하여 25℃에서 12시간 보존 후 종자치환법(13)으로 부피를 측정하였다. 각각의 시료 5개씩 측정하여 그 평균값을 자료로 하였다. 제품의 비용적(mL/g)은 부피(mL)를 제품중량(g)으로 나누어 구하였다.
- 본 연구에서는 여러 가지 기능이 우수한 trehalose를 제빵분야에 이용하고자 설탕을 6% 사용하는 식빵 제조에 밀가루 사용량 대비 trehalose를 0, 2, 4, 6% 첨가하였다. 제품 의 특성에 미치는 영향으로 부피 및 비용적, TPA에 의한 조직감, 수분 함량, 수분활성도, crumb 색도 등의 분석 및 관능검사를 실시하여 부드러움을 개선하고 노화를 지연하는 효과를 얻고자 하는 목적에서 실험하였다.
- Trehalose가 식빵의 품질 특성에 미치는 영향을 평가하기 위하여 밀가루 대비 설탕을 6% 첨가한 것을 대조구로 하여 설탕 6%와 함께 trehalose를 각각 2, 4, 6% 첨가하여 식빵 을 제조하였다. 부피 및 비용적, 굽기손실률, 조직감, 수분 함량, 수분활성도, crumb 색도 등을 분석하였고 관능검사를 실시하였다. 부피와 비용적은 trehalose 4% 첨가구가 2,140 mL 및 3.
- 식빵은 AACC 방법(10-10b)(12)을 수정하여 직접법(straight dough method)으로 제조하였고 배합률은 Table 1과 같다. 쇼트닝을 제외한 모든 재료를 한꺼번에 믹싱 볼에 넣고 저속 3분, 중속 2분 동안 혼합 후 쇼트닝을 투입하고 저속 3분, 중속 15분간 믹싱 하여 반죽을 제 조하였다. 반죽온도는 27°C가 되도록 하였고 온도 27℃, 상대습도 75%의 1차 발효실(Fresh proofer, Daeyung Bakery Machinery Co.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵의 수분 함량은 제품을 냉각 후 포장하여 25℃에 보존하면서 24시간 이후부터 2일 단위로 7일간 측정하였다. 수분 함량은 건조감량법(14)으로 측정하여 아래의 공식에 따라 산출하였으며 각각의 시료 3개씩 측정하여 그 평균을 자료로 하였다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵을 냉각 후 포장하여 25°C에 보존하면서 24시간 이후부터 2일 간격으로 7일간 수분활성도 측정기(NAGY/ AQS-2-TC, Gaufelden, Germany)로 수분활성도를 측정 하였다. 시료를 믹서기로 균일하게 갈아 측정기 cell에 채운 후 미리 25℃로 조절하여 놓은 측정기 chamber에 cell을 삽입하여 수분활성도 값이 변하지 않을 때까지 측정하였으며 시료당 5회씩 측정하여 자료로 하였다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 식빵을 제조하였다. 식빵은 AACC 방법(10-10b)(12)을 수정하여 직접법(straight dough method)으로 제조하였고 배합률은 Table 1과 같다. 쇼트닝을 제외한 모든 재료를 한꺼번에 믹싱 볼에 넣고 저속 3분, 중속 2분 동안 혼합 후 쇼트닝을 투입하고 저속 3분, 중속 15분간 믹싱 하여 반죽을 제 조하였다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 제조한 식빵의 관능검사는 대학 및 대학원생 남녀 30명을 대상으로 본 실험의 목적과 평가방법에 대하여 교육시킨 후 실시하였다. 식빵을 냉각하여 15 mm 두께로 잘라 폴리에틸렌 포장지에 2개씩 포장하여 24시간 상온에 보존 후 미국제빵학교(15) 기준인 Table 2의 bread scoring sheet에 따라 설문지를 작성･배포하여 개인별로 점수표에 점수를 작성하도록 하였다. 최상위와 최하위를 제외하고 평균값을 자료로 하였다.
- 0%, probe size 22 mm 등이었다. 식빵의 crumb 중 가장 내부의 것을 가로, 세로, 높이 각각 15 mm 두께로 슬라이스 하여 측정하였다. 2회 연속 압착하였을 때 얻어지는 force-time curve로부터 경도 (hardness)를 10회 반복 측정하여 최대값과 최소값을 제외 하고 평균값을 구하여 자료로 하였다.
- 중간 발효한 반죽을 정형하여 식빵 틀(21×9×8.5 cm)에 넣고, 온도 40℃, 상대습도 85%의 2차 발효실에서 50분간 발효하여 온도 윗불 190℃, 밑불 190℃의 데크오븐(FDO-7104, Electric Deck Oven, Daeyung Bakery Machinery Co., Ltd.)에서 35분간 구워 1.5시간 실온에서 냉각시킨 후 폴리에틸렌 포장지로 포장하여 분석에 사용하였다.
대상 데이터
- 빵 제조용 재료로 밀가루(강력 1등급, 대한제분, 인천, 한국), 효모(조흥화학, 안산, 한국), 설탕(제일제당, 인천, 한 국), 쇼트닝(삼양사, 인천, 한국), 제빵개량제(S-500, Puratos Korea, 서울, 한국), 소금((주)한주, 울산, 한국), trehalose((주)하야시바라, 오카야마, 일본) 등을 사용하였다.
- Hunter system에 의하여 명도(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness)의 값을 나타냈으며 L값은 0(검정색)에서 100(흰 색)까지, a값(적색도)은 -80(녹색)에서 100(적색)까지, b값 (황색도)은 -70(청색)에서 70(황색)까지였다. 표준판은 백색판을 사용하였고 백색판이 나타내는 L, a, b 값은 각각 89.2, 0.923, 0.783이었다. 15 mm 두께의 제품을 가로 10 cm, 세로 10 cm 크기로 잘라 10회씩 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
데이터처리
- 각 항목에 대하여 3회 반복 실험하였고 결과는 평균값± 표준편차(mean±SD)로 나타냈다.
- 통계분석은 Statistical Analysis System(SAS, ver. 8.2)(16) 통계 프로그램을 사용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고, 시료 간의 유의성 검증은 P<0.05 수준으로 던컨의 다중 범위시험법(Duncan's multiple range test)을 이용하였다.
성능/효과
- 05). 경도 측정 결과는 trehalose를 4% 첨가하였을 때 부피와 비용적이 큰 결과(Table 3)와 일치하였다. Kopjar 등(19)은 딸기 페이스트 제조 시 trehalose를 0, 3, 5, 10%(w/v) 첨가하여 TPA (Texture Profile Analyser)로 경도를 측정한 결과 증발 농축하였을 경우에는 29.
- 05) trehalose의 수분보유능력 때문인 것으로 생각된다. 굽기손실률은 대조구가 10.74%, trehalose 2% 첨가구가 9.62%, 4% 첨가구가 9.25%, 6% 첨가구가 9.07%로 6% 첨가구가 가장 적었고 대조구가 가장 커 trehalose 첨가가 굽기손실률을 줄이는데 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 내부평가 합계는 trehalose 4% 첨가구가 68.3점으로 가장 높은 점수를 얻었고, 대조구가 58.2점으로 가장 낮은 점수를 얻었다. 외부와 내부평가 종합점수에서 trehalose 4% 첨가구가 가장 높은 점수를 얻었고 대조구가 84.
- 72%인 살구 퓨레를 냉동건조 하여 수분 함량이 적은 살구 퓨레 제조 시 설탕과 trehalose를 첨가하여 향기성분에 중요한 물질인 휘발성 물질의 잔류성을 분석한 결과 설탕보다 trehalose를 첨가하였을 때 휘발성 물질의 잔류량이 많아 향기성분 보존효과가 우수하였다고 하였는데, 이는 본 실험에서 trehalose 6% 첨가구의 향이 가장 높은 점수를 얻은 결과와 일치하였다. 맛, 식감, 조직은 trehalose 4% 첨가구가 높은 점수를 얻었고 대조구가 낮은 점수를 얻었는데, trehalose 는 설탕에 비하여 45% 정도의 감미를 가지고 있어 trehalose 첨가로 빵의 감미가 상승하여 대조구보다 높은 점수를 얻었으나 6% 첨가구는 식빵으로서 단맛이 강하여 첨가구들 중 다소 낮은 점수를 얻은 것으로 나타났다.
- Trehalose를 밀가루 사용량 대비 0, 2, 4, 6% 첨가하여 만든 식빵의 crumb 색도를 색차계로 분석한 결과는 Table 5와 같다. 명도를 나타내는 L값은 대조구가 71.4, trehalose 2% 첨가구가 72.9, 4% 첨가구가 74.1, 6% 첨가구가 75.5 로 대조구가 가장 낮아 어두웠고, 시험구 중에는 첨가량이 많을수록 명도 값이 높아져 식빵의 crumb 색이 밝은 것으로 나타났다. 적색도를 나타내는 a값은 대조구가 0.
- Higashiyama(5)는 trehalose가 비환원당으로 아미노산이나 단백질과의 작용으로 발생하는 마이야르 반응이 일어나지 않는다고 하여 빵의 껍질색에는 영향을 주지 않은 것으로 보고하였다. 본 실험에서 껍질특성은 trehalose 4%와 6% 첨가구가 다소 높은 점수를 얻었고 대조구가 가장 낮은 점수를 얻었다. 외부 평가 합계에서 trehalose 4% 첨가구가 27.
- 부피는 대조구가 1,976 mL, trehalose 2% 첨가구가 2,002 mL, 4% 첨가구가 2,140 mL, 6% 첨가구가 2,105 mL로 4% 첨가구가 가장 크고 대조구가 가장 작았으며 대조구와 시험구간에 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
- 비용적은 대조구가 3.65 mL/g, trehalose 2% 첨가구가 3.70 mL/g, 4% 첨가구가 3.96 mL/g, 6% 첨가 구가 3.89 mL/g으로 4% 첨가구가 가장 크고 대조구가 가장 작았으며 대조구와 시험구간에 유의적 차이가 있었다(P< 0.05).
- 05). 비용적은 빵 1 g이 차지하는 부피로 비용적이 크면 빵의 부피가 큰 것을 의미하는데, 보통 뚜껑이 없는 식빵의 비용적은 미국에서 3.35~3.47 mL/g이고 일본에서 3.15~ 3.35 mL/g이 표준인데(1), 대조구 및 시험구의 비용적이 이들 범위보다 다소 높았다. Ronald(15)는 식빵에서 비용적은 제조공정의 준수와 제품의 특성을 판단할 수 있는 지표라고 하였다.
- 조직감 분석에서 경도는 저장 7일 까지 trehalose 4% 첨가구가 가장 낮았다. 수분 함량과 수 분활성도는 저장 7일 동안 trehalose 6% 첨가구가 가장 높았고, crumb 색도는 6% 첨가구가 가장 밝은 것으로 나타났다. 관능검사에서 trehalose 4% 첨가구가 96.
- 외부 평가 합계에서 trehalose 4% 첨가구가 27.8점으로 가장 높은 점수를 얻었고 대조구가 26.5점으로 낮은 점수를 얻어 유의적 차이는 있었으나 (P<0.05) 모두 상품성은 있었다.
- 2점으로 가장 낮은 점수를 얻었다. 외부와 내부평가 종합점수에서 trehalose 4% 첨가구가 가장 높은 점수를 얻었고 대조구가 84.7점으로 가장 낮은 점수를 얻어 trehalose 첨가가 식빵의 품질 개선에 효과가 있는 것으로 나타났다. Selomulyo와 Zhou(30)는 꿀은 효과가 우수한 반죽개량제로 과거부터 빵 제조에 사용하여 왔는데, 냉동 혹은 비냉동 반죽으로 빵 제조 시 품질 개선으로 전분의 노화 지연, 껍질과 crumb 색도 개선 등의 효과를 나타냈다고 하였다.
- 1점으로 가장 높은 점수를 얻었다. 이상의 trehalose 첨가량을 달리한 식빵 제조 실험에서 제품 특성에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타나 빵에 활용 시 품질 향상에 효과가 있을 것으로 사료되었다.
- 9%로 감소하여 꿀의 수분보유능력이 우수하다고 하였는데, 이는 본 실험에서 trehalose 첨가로 굽기손실률이 적어진 결과와 일치하였다. 이상의 결과는 제품의 경도나 노화에 영향을 줄 것으로 생각된다. 굽기 동안 발생하는 수분손실은 냉각 후 보존 시 빵의 신선도 유지에 좋지 않은 영향을 주어 노화 진행이 빨라진다.
- 3과 같다. 저장 1일에 대조 구가 38.16%, trehalose 2% 첨가구가 38.48%, 4% 첨가구가 39.26%, 6% 첨가구가 40.32%로 대조구의 수분 함량이 가장 적었고 trehalose 첨가량이 많을수록 수분 함량은 높았다. 저장 3일과 5일에도 같은 경향을 나타냈으며 저장 7일 에는 대조구가 35.
- 4와 같다. 저장 1일에 대조구가 0.931, trehalose 2% 첨가구가 0.941, 4% 첨가구가 0.943, 6% 첨가구가 0.946으로 대조구가 가장 낮았고 trehalose 첨가량이 많을수록 수분활성도 값은 높은 것으로 나타났다. 저장 기간이 경과함에 따라 수분활성도 값은 낮아졌으나 대조구와 시험구간에 낮아지는 경향은 유사하였다.
- 저장 3일과 5일에도 같은 경향을 나타냈으며 저장 7일 에는 대조구가 35.86%이었고 trehalose 2% 첨가구가 35.84%로 유의적 차이가 없었으나(P<0.05), 4% 첨가구는 36.87%, 6% 첨가구는 38.2%로 첨가량이 많을수록 수분 함량이 높아 trehalose의 수분보유능력이 빵의 수분 함량에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 저장 기간이 경과함에 따라 식빵의 경도 값은 높아져 저장 3일에 대조구가 312.6 g으로 가장 높았고 trehalose 6% 첨가구가 248.8 g으로 가장 낮았으나 4% 첨가구와는 유의적 차이가 없었다(P<0.05).
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