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문제 정의
- 최근 들어 농업의 6차 산업화에 대한 논의가 활발히 진행되고 있어 지역 내의 특화된 농산물을 이용한 다양한 제품개발이 필요한 시점이다. 본 실험은 지역특화 농산물인 파프리카를 주스나 페이스트 형태로 단순 가공하여 직접 사용 가능성을 검토하기 위하여 양갱 제조 시 첨가되는 물의 양에 대해 주스와 페이스트 각각의 혼합비율을 달리하여 첨가한 양갱의 품질특성을 비교하였다.
제안 방법
- DPPH 라디칼 소거능은 Blois(19)의 방법을 변형하여 측정하였다. 총 폴리페놀 함량 측정 실험과 동일한 방법으로 추출된 시료 용액 0.
- 관능검사는 식품공학을 전공하는 남녀대학생 30인의 관능요원을 선발하여 양갱의 색(color), 맛(taste), 풍미(flavor), 조직감(texture), 종합적 기호도(overall acceptability)에 대하여 5점 채점법(1점: 아주 나쁘다, 3점: 보통, 5점: 아주 좋다)으로 측정하였다.
- 당도는 시료를 증류수로 5배 희석하여 균질화하고 3,000 rpm에서 15분간 원심분리 한 후 상등액을 취하여 당도계(PR-201α Brix 0~33%, Atago Co., Tokyo, Japan)로 3회 반복 측정하였다(18).
- 처리구별 백앙금, 한천, 설탕은 동량을 사용하였으며, 물과 주스 또는 페이스트를 일정비율로 혼합하여 각 처리구별 동량 첨가하여 제조하였다. 물과 주스 또는 페이스트의 배합비는 각각 10:0, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8, 0:10의 비율로 혼합하였다. 원부재료의 배합비는 Table 1에 나타내었다.
- 조직감은 양갱을 일정 크기(2 cm×2 cm×2 cm)로 절단하여 Rheometer(Compac-100, Sun Scientific Co., Tokyo, Japan)로 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness)을 측정하였다.
- , Tokyo, Japan)를 사용, 10,000 rpm에서 2분간 처리하여 제조하였다. 처리구별 백앙금, 한천, 설탕은 동량을 사용하였으며, 물과 주스 또는 페이스트를 일정비율로 혼합하여 각 처리구별 동량 첨가하여 제조하였다. 물과 주스 또는 페이스트의 배합비는 각각 10:0, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8, 0:10의 비율로 혼합하였다.
- 총 폴리페놀 함량 측정 실험과 동일한 방법으로 추출된 시료 용액 0.4 mL에 0.4 mM DPPH(α-α-diphenyl-β-picrylhydrazyl) 에탄올 용액 0.8 mL를 가하여 진탕 혼합하고 상온에서 10분간 방치 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였으며 계산식, DPPH radical scavenging activity (%)＝100－[(O.D. of sample/ O.D. of control)×100]에 의하여 활성을 산출하였다.
- 파프리카 생과의 활용성 증대와 즉석 처리된 파프리카를 이용한 양갱의 제조 가능성을 검토하기 위해 국내에서 생산되는 적색 파프리카의 즙과 페이스트(PJ: paprika juice, PP: paprika paste)를 물과 일정비율로 혼합하여 첨가한 양갱의 품질특성을 조사하였다. 물과 주스 또는 페이스트의 배합비는 각각 10:0, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8, 0:10의 비율로 혼합하였다.
- 파프리카의 처리는 녹즙기(SJ-200B, Hurom, Kimhae, Korea)를 이용하여 주스를 제조하였으며, 페이스트는 homogenizer(Nissei, AM-12 Nohonseiki kaisha Ltd., Tokyo, Japan)를 사용, 10,000 rpm에서 2분간 처리하여 제조하였다. 처리구별 백앙금, 한천, 설탕은 동량을 사용하였으며, 물과 주스 또는 페이스트를 일정비율로 혼합하여 각 처리구별 동량 첨가하여 제조하였다.
대상 데이터
- 파프리카는 경산의 대형 마트에서 국내산 적색 품종을 구입하여 씨와 꼭지를 제거한 다음 사용하였다. 양갱 제조에 사용된 백앙금(Daedoo Food, Seoul, Korea), 설탕(CJ, Seoul, Korea)과 분말한천(Fine Agar, Seongnam, Korea)은 대형마트에서 구입하여 사용하였다.
- 파프리카는 경산의 대형 마트에서 국내산 적색 품종을 구입하여 씨와 꼭지를 제거한 다음 사용하였다. 양갱 제조에 사용된 백앙금(Daedoo Food, Seoul, Korea), 설탕(CJ, Seoul, Korea)과 분말한천(Fine Agar, Seongnam, Korea)은 대형마트에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 각 시료간의 유의성은 SPSS system(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package(version 12.0)를 이용, P<0.05 수준으로 Duncan's multiple range test에 의하여 검증하였다.
이론/모형
- pH 및 산도 측정은 Kwak 등(3)의 실험방법에 따라 실시하였다. 즉 양갱 10 g에 멸균 생리식염수 40 mL를 넣은 후 homogenizer로 10,000 rpm에서 2분간 균질화한 후 저온 원심분리기(supra 21k, Hanil Science Industrial Co.
- 수분 함량은 105℃ 상압건조법(17)으로 3회 반복 측정하였다. 당도는 시료를 증류수로 5배 희석하여 균질화하고 3,000 rpm에서 15분간 원심분리 한 후 상등액을 취하여 당도계(PR-201α Brix 0~33%, Atago Co.
- 총 폴리페놀 함량은 Singleton 등(11)의 방법에 따라 실시하였다. 시료 10 g에 95% 에탄올 40 mL를 넣은 후 homogenizer로 10,000 rpm에서 2분간 균질화한 다음 3,000 rpm에서 15분간 원심분리 하여 얻어진 상층액을 시료로 사용하였다.
성능/효과
- PJ 첨가 양갱의 총 폴리페놀 함량(mg gallic acid/g 기준)은 대조구의 경우 1.79 mg/g(이후 단위 생략)이었으나 PJ 첨가 양갱은 3.84~12.91의 범위를 나타내어, PJ 첨가량에 비례하여 증가하였다(P<0.05).
- 0 이상을 나타내었으며 PJ 첨가구는 대조구에 비해 우수하였다. PJ 첨가구의 맛은 첨가농도에 관계없이 대조구(2.53)에 비해 유의적으로 우수하였으며(3.07~4.46) PP에 비해 양호하였다. 종합적 기호도는 PJ4와 PP1 첨가구가 각각 4.
- 1과 같다. PJ 형태로 첨가한 양갱보다 파프리카의 가식부 전체를 이용한 PP를 첨가한 양갱의 붉은 색이 더욱 선명하게 나타났다.
- 05), 산도의 변화는 첨가 형태 및 첨가량에 따른 유의적 차이를 나타내지 않았다. PJ와 PP의 첨가량이 증가할수록 양갱의 수분 함량도 증가하는 경향을 나타내었고, 파프리카 첨가 농도가 증가할수록 양갱의 lightness는 감소하였으며 redness와 yellowness는 유의적으로 증가하였다. Redness와 yellowness는 PJ 형태로 첨가한 것보다 PP 형태로 첨가한 것이 높았다.
- 05). PJ와 PP의 첨가량이 증가할수록 이러한 경향은 뚜렷하여, PP와 물의 혼합비율이 8:2 이상일 때 더욱 뚜렷하였다. 파프리카를 분말 형태로 첨가한 양갱(5)도 본 실험의 결과와 같이 L값은 감소하였고 a, b 값은 증가하였다고 보고하였다.
- PJ와 PP의 첨가량이 증가할수록 양갱의 수분 함량도 증가하는 경향을 나타내었고, 파프리카 첨가 농도가 증가할수록 양갱의 lightness는 감소하였으며 redness와 yellowness는 유의적으로 증가하였다. Redness와 yellowness는 PJ 형태로 첨가한 것보다 PP 형태로 첨가한 것이 높았다. 파프리카 첨가 양갱의 탄력성과 경도는 PP 첨가량이 높아질수록 감소하였다.
- 파프리카 형태 및 첨가량을 달리하여 제조한 양갱의 조직감은 Table 4와 같다. 경도는 대조구가 2,818 g/cm2, PJ 첨가 양갱은 2,262~2,878 g/cm2의 범위를 나타내었고, PP 첨가 양갱은 1,694~2,266 g/cm2의 범위를 나타내어 파프리카 첨가량이 증가할수록 경도는 낮아지는 경향을 나타내었다. 탄력성도 PJ 및 PP 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 응집성은 대조구가 58.
- 파프리카를 첨가한 양갱은 대조구에 비해 DPPH 라디칼 소거능과 총 폴리페놀 함량이 첨가량에 비례하여 증가하였으며, PP로 제조한 양갱이 PJ를 첨가한 양갱보다 DPPH 라디칼 소거능과 총 폴리페놀 함량이 높았다. 관능검사 결과 맛, 풍미, 색, 조직감 및 종합적 기호도에서 첨가 형태나 첨가 농도에 관계없이 파프리카 첨가구가 대조구에 비해 양호하였다. 양갱 제조 시 파프리카 주스(PJ)와 물의 배합비 8:2, 파프리카 페이스트(PP)와 물의 배합비 2:8의 혼합액을 사용한 양갱이 관능적으로 가장 우수하였다.
- 관능적으로 우수한 PJ4와 PP1의 경우 대조구에 비해 DPPH 라디칼 소거능은 각각 4.82, 2.52배 증가한 것으로도 나타나 기능성이 더욱 보강된 양갱을 제조할 수 있을 것으로 판단되었다. 기호식품으로서 양갱의 품질개선을 위한 파프리카의 첨가는 섬유소 등 영양소의 보강 이외 색상, 항산화활성 등 다양한 식품학적 기능성의 증가 효과가 기대되므로 양갱 제조 시 첨가제로서의 사용이 가능할 것으로 판단되며 향후 파프리카 색상별, 재료의 배합비 등 제조공정 전반에 관한 보다 광범위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 대조구 양갱의 당도는 7.90°Brix로 가장 높았고 파프리카 첨가량이 증가할수록 당도는 낮았으며, PJ 양갱의 당도가PP 양갱의 당도보다 낮았다.
- 파프리카 첨가 양갱의 DPPH 라디칼 소거능은 Table 5에 나타내었다. 대조구가 2.05%, 주스 첨가 양갱은 1.59~9.99 % 범위를 나타내었으며, 페이스트 첨가 양갱은 3.81~19.03%를 나타내어 파프리카 첨가량이 증가할수록 DPPH 라디칼 소거능은 증가하였다. 일반적으로 항산화력과 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 정의 관계가 성립한다고 하였으며(24), 플라보노이드, 페놀산 및 안토시아닌 등의 총 페놀 함량은 유리라디칼 소거능을 가지는 주요한 인자로 작용한다고 하였다(25).
- 파프리카 주스와 페이스트의 첨가량을 달리하여 제조한 양갱의 수분 함량 및 당도는 Table 2에 나타내었다. 대조구의 수분 함량은 33.79%로 가장 낮았으며, 파프리카 주스를 첨가한 양갱(PJ)의 수분 함량은 34.14~37.68%, 파프리카 페이스트를 첨가한 양갱(PP)은 39.59~44.12%의 범위를 나타내어 PJ와 PP의 첨가량이 증가할수록 양갱의 수분 함량도 증가하는 경향을 나타내었고, PJ보다 PP를 첨가한 양갱의 수분 함량이 높았다. 양갱 제조 시 첨가하는 물량을 PJ 또는 PP로 대체한 경우 파프리카 고형분이 첨가되어 전체 고형분 함량이 증가되었음에도 불구하고 양갱의 수분 함량이 증가하는 경향을 나타내었다.
- 본 실험의 결과 파프리카를 첨가한 양갱의 DPPH 라디칼 소거능은 대조구에 비해 유의적으로 높았다. 동일 농도구의 경우 파프리카 첨가 형태에 따른 양갱의 항산화 활성은 PJ 첨가구보다는 PP 첨가구가 DPPH 라디칼 소거능이 높게 나타났다. 이는 파프리카에 함유된 폴리페놀, 플라보노이드, 안토시아닌 등과 같은 항산화 물질들에 의한 것으로 사료되며 이러한 항산화 유효성분이 주스 형태보다 파프리카 가식부 전체가 포함된 페이스트 형태에 더 많이 함유되었기 때문인 것으로 판단된다.
- 05). 또한 PP를 첨가한 양갱의 총 폴리페놀 함량 또한 비슷한 경향을 나타내어 4.61~15.5 범위로 PP가 대조구에 비해 약 2.58~8.66배 높은 것으로 나타났다. 이는 파프리카에 함유된 폴리페놀에 기인된 것으로 폴리페놀을 함유한 아로니아즙 첨가 양갱(18)의 경우도 이와 유사한 경향을 나타내었다.
- 0%)를 함유하는 것으로 나타나 있다. 본 실험의 PJ와 PP 양갱에서의 수분 함량 증가현상은 파프리카 식이섬유에 의한 보수력의 증가와 수분증발 감소현상에 기인된 것으로 사료된다.
- 일반적으로 항산화력과 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 정의 관계가 성립한다고 하였으며(24), 플라보노이드, 페놀산 및 안토시아닌 등의 총 페놀 함량은 유리라디칼 소거능을 가지는 주요한 인자로 작용한다고 하였다(25). 본 실험의 결과 파프리카를 첨가한 양갱의 DPPH 라디칼 소거능은 대조구에 비해 유의적으로 높았다. 동일 농도구의 경우 파프리카 첨가 형태에 따른 양갱의 항산화 활성은 PJ 첨가구보다는 PP 첨가구가 DPPH 라디칼 소거능이 높게 나타났다.
- 파프리카를 첨가한 양갱의 색, 맛, 풍미, 조직감, 종합적 기호도에 대한 관능검사 결과는 Table 6과 같다. 색상은 대조구가 2.53인데 반해 PJ와 PP 첨가구 모두 3.0 이상을 나타내었으며 PJ 첨가구는 대조구에 비해 우수하였다. PJ 첨가구의 맛은 첨가농도에 관계없이 대조구(2.
- 파프리카 첨가 양갱의 관능평가 결과 주스 첨가 양갱에서는 PJ4가 맛, 조직감 및 종합적기호도가 가장 높았으며, 페이스트 첨가 양갱에서는 PP1이 맛, 향 및 종합적 기호도가 가장 높았다. 양갱 제조 시 물과 파프리카 주스 또는 페이스트 혼합액을 사용할 경우, PJ인 경우 주스와 물의 배합비가 8:2, PP인 경우 페이스트와 물의 배합비가 2:8인 혼합액을 사용하였을 때 관능적으로 가장 우수하였으며 주스 형태로 사용할 경우가 더욱 양호하였다.
- 12%의 범위를 나타내어 PJ와 PP의 첨가량이 증가할수록 양갱의 수분 함량도 증가하는 경향을 나타내었고, PJ보다 PP를 첨가한 양갱의 수분 함량이 높았다. 양갱 제조 시 첨가하는 물량을 PJ 또는 PP로 대체한 경우 파프리카 고형분이 첨가되어 전체 고형분 함량이 증가되었음에도 불구하고 양갱의 수분 함량이 증가하는 경향을 나타내었다. Lee와 Yoon(21)은 도토리가루의 식이섬유소가 수분결합력이 커서 보수성을 갖기 때문에 도토리 첨가량이 증가할수록 수분을 보유하는 양이 증가하여 증발하는 수분의 양이 감소한다고 하였다.
- 관능검사 결과 맛, 풍미, 색, 조직감 및 종합적 기호도에서 첨가 형태나 첨가 농도에 관계없이 파프리카 첨가구가 대조구에 비해 양호하였다. 양갱 제조 시 파프리카 주스(PJ)와 물의 배합비 8:2, 파프리카 페이스트(PP)와 물의 배합비 2:8의 혼합액을 사용한 양갱이 관능적으로 가장 우수하였다.
- 양갱의 pH는 PJ와 PP의 첨가량이 증가할수록 pH가 낮았으며(P<0.05), 산도의 변화는 첨가 형태 및 첨가량에 따른 유의적 차이를 나타내지 않았다.
- 46) PP에 비해 양호하였다. 종합적 기호도는 PJ4와 PP1 첨가구가 각각 4.23과 4.01로 높은 기호도를 나타내었다. 파프리카 첨가 양갱의 관능평가 결과 주스 첨가 양갱에서는 PJ4가 맛, 조직감 및 종합적기호도가 가장 높았으며, 페이스트 첨가 양갱에서는 PP1이 맛, 향 및 종합적 기호도가 가장 높았다.
- 파프리카 주스(PJ) 또는 페이스트(PP)와 물과의 배합비를 각각 0:10(대조구), 2:8(1), 4:6(2), 6:4(3), 8:2(4), 10:0 (5)로 혼합하여 첨가한 양갱의 pH와 산도는 Table 2에 나타내었다. 주스를 사용한 경우 대조구와 PJ1, PJ2, PJ3, PJ4, PJ5의 pH는 각각 6.27, 6.27, 6.25, 6.05, 5.97, 5.91이었으며, 페이스트를 첨가한 양갱의 pH는 6.26~6.06을 나타내어 PJ와 PP의 첨가량이 증가할수록 pH는 낮았다. 산도는 PJ의 경우 대조구와 유의적인 차이는 나타나지 않았으나 PP의 경우 유의적인 차이를 나타내었다.
- , Tokyo, Japan)로 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness)을 측정하였다. 측정 조건은 최대 하중 10 kg, probe distance 7.00 mm, table speed 120 mm/min, distance 35%였으며, 모든 시료는 10회 반복 측정하여 평균값을 나타내었다.
- 경도는 대조구가 2,818 g/cm2, PJ 첨가 양갱은 2,262~2,878 g/cm2의 범위를 나타내었고, PP 첨가 양갱은 1,694~2,266 g/cm2의 범위를 나타내어 파프리카 첨가량이 증가할수록 경도는 낮아지는 경향을 나타내었다. 탄력성도 PJ 및 PP 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 응집성은 대조구가 58.6%로 가장 높게 나타났고 파프리카 첨가 양갱은 대조구에 비해 낮았다. PP 첨가 양갱은 동일농도 첨가구에서 경도, 탄력성, 응집성이 PJ 첨가 양갱에 비해 낮았다.
- 01로 높은 기호도를 나타내었다. 파프리카 첨가 양갱의 관능평가 결과 주스 첨가 양갱에서는 PJ4가 맛, 조직감 및 종합적기호도가 가장 높았으며, 페이스트 첨가 양갱에서는 PP1이 맛, 향 및 종합적 기호도가 가장 높았다. 양갱 제조 시 물과 파프리카 주스 또는 페이스트 혼합액을 사용할 경우, PJ인 경우 주스와 물의 배합비가 8:2, PP인 경우 페이스트와 물의 배합비가 2:8인 혼합액을 사용하였을 때 관능적으로 가장 우수하였으며 주스 형태로 사용할 경우가 더욱 양호하였다.
- Redness와 yellowness는 PJ 형태로 첨가한 것보다 PP 형태로 첨가한 것이 높았다. 파프리카 첨가 양갱의 탄력성과 경도는 PP 첨가량이 높아질수록 감소하였다. 파프리카를 첨가한 양갱은 대조구에 비해 DPPH 라디칼 소거능과 총 폴리페놀 함량이 첨가량에 비례하여 증가하였으며, PP로 제조한 양갱이 PJ를 첨가한 양갱보다 DPPH 라디칼 소거능과 총 폴리페놀 함량이 높았다.
- 더덕의 첨가량이 증가할수록 경도와 응집성, 탄력성은 유의적으로 감소한다고 보고(23)한 결과와 본 실험의 결과는 유사한 경향을 나타내었다. 파프리카를 첨가한 양갱은 경도, 탄력성, 응집성이 대조구에 비해 낮아 상대적으로 일반 양갱에 비해 다소 부드러운 식감을 가질 것이라고 사료되며 치아가 약한 노약자들이나 어린이들의 간식으로 적절한 기계적 물성을 지닌 동시에 파프리카의 영양성분이 함유된 양갱을 제조할 수 있을 것으로 판단된다.
- 파프리카 첨가 양갱의 탄력성과 경도는 PP 첨가량이 높아질수록 감소하였다. 파프리카를 첨가한 양갱은 대조구에 비해 DPPH 라디칼 소거능과 총 폴리페놀 함량이 첨가량에 비례하여 증가하였으며, PP로 제조한 양갱이 PJ를 첨가한 양갱보다 DPPH 라디칼 소거능과 총 폴리페놀 함량이 높았다. 관능검사 결과 맛, 풍미, 색, 조직감 및 종합적 기호도에서 첨가 형태나 첨가 농도에 관계없이 파프리카 첨가구가 대조구에 비해 양호하였다.
후속연구
- 52배 증가한 것으로도 나타나 기능성이 더욱 보강된 양갱을 제조할 수 있을 것으로 판단되었다. 기호식품으로서 양갱의 품질개선을 위한 파프리카의 첨가는 섬유소 등 영양소의 보강 이외 색상, 항산화활성 등 다양한 식품학적 기능성의 증가 효과가 기대되므로 양갱 제조 시 첨가제로서의 사용이 가능할 것으로 판단되며 향후 파프리카 색상별, 재료의 배합비 등 제조공정 전반에 관한 보다 광범위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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