[논문]반응표면분석법을 이용한 초석잠 분말 첨가 쌀쿠키의 품질특성 및 최적화

정민주; 이선미; 주나미

doi:10.9799/ksfan.2014.27.3.435

반응표면분석법을 이용한 초석잠 분말 첨가 쌀쿠키의 품질특성 및 최적화
Optimization of Rice Cookies Prepared with Chinese Artichoke (Stachy sieboldii Miq) Powder using Response Surface Methodology and Quality Characteristics 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.27 no.3, 2014년, pp.435 - 446

정민주 (숙명여자대학교 식품영양학과) , 이선미 (숙명여자대학교 식품영양학과) , 주나미 (숙명여자대학교 식품영양학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to develop an optimal composite recipe of nutritional cookies containing Chinese artichoke (Stachy sieboldii Miq) powder. Rice powder was partially substituted with Chinese artichoke (Stachy sieboldii Miq) powder to reduce its content. The optimal sensory composite recipe was determined by 3 concentrations of Chinese artichoke (Stachy sieboldii Miq) powder, butter, and sugar, using the central composite design. In addition, the mixing condition of Chinese artichoke (Stachy sieboldii Miq) powder rice cookies was optimized by subjecting the cookies to a sensory evaluation and instrumental analysis using the response surface methodology (RSM). The effects of the addition of the three variables on the quality of Chinese artichoke (Stachy sieboldii Miq) rice powder cookies were assessed in terms of color, hardness, sweetness and sensory evaluation. The results of the sensory evaluation produced values very significant for flavor, texture, sweetness, appearance, and overall quality (p<0.05). The results of instrumental analysis showed significant values in moisture content, spreadability, sweetness (p<0.01), lightness, redness, and hardness (p<0.001). As a results, the optimal sensory ratio of Chinese artichoke (Stachy sieboldii Miq) rice cookies was determined to be Chinese artichoke (Stachy sieboldii Miq) powder 4.22 g, butter 120.00 g, and sugar 130.00 g.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 다양한 기능성을 가진 초석잠을 이용한 식품개발의 모델로 저장성이 우수하며, 모든 연령층에서 기호도가 높은 쿠키에 접목시켜 기능성 쿠키로서의 상품 가능성을 평가해 보고자 하였다. 이에 본 연구는 쿠키 재료 중 쌀가루의 일부를 초석잠 분말로 대체하여 쿠키를 제조하고, 초석잠 분말 쿠키의 품질특성 및 최적 배합비를 최근 식품공업에 널리 이용되고 있는 반응표면분석법(Response surface methodology:RSM)을 통해 관능적 최적점을 갖는 조리법을 확립하고자 하였다.
본 연구에서는 풍부한 영양성분과 다양한 생리활성 기능이 보고된 초석잠 분말을 이용한 쌀쿠키의 품질특성 및 관능적 최적화를 목적으로 반응표면분석을 통해 쌀쿠키의 품질 특성을 분석하였고, 관능적인 최적 배합 레시피를 산출하였다. 중심합성계획법(CCD)에 따라 초석잠 분말, 버터, 설탕의 양을 독립변수로 하여 실험을 계획하고, data를 분석한 후 최적화 하였다.
본 연구에서는 다양한 기능성을 가진 초석잠을 이용한 식품개발의 모델로 저장성이 우수하며, 모든 연령층에서 기호도가 높은 쿠키에 접목시켜 기능성 쿠키로서의 상품 가능성을 평가해 보고자 하였다. 이에 본 연구는 쿠키 재료 중 쌀가루의 일부를 초석잠 분말로 대체하여 쿠키를 제조하고, 초석잠 분말 쿠키의 품질특성 및 최적 배합비를 최근 식품공업에 널리 이용되고 있는 반응표면분석법(Response surface methodology:RSM)을 통해 관능적 최적점을 갖는 조리법을 확립하고자 하였다.

제안 방법

0~53% 범위의 당도계(Pocket PAL-1, ATAGO, Tokyo, Japan)를 이용하여 3회 반복하여 측정하였으며, 평균값을 구하였다.
15명의 관능 요원이 16가지의 시료를 평가하도록 하였다. 관능 평가에 이용된 초석잠 분말 첨가 쌀쿠키는 흰색 바탕의 동일한 접시에 8개씩 5자리의 난수표로 표시하였으며 관능평가 항목은 색(color), 외관(appearance), 향(flavor), 조직감(texture), 단맛(sweetness), 전반적인 기호도(overall quality)에 대한 특성이었으며, 7점 기호 척도법으로 평가하여 선호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
구운 쿠키는 20±4℃에서 냉각한 후 지퍼 백에 담아 보관하고, 24시간 후 이화학적ㆍ물리적 검사와 관능검사를 실시하였다.
, Minneapolis, MN, USA) 프로그램을 사용하였다. 독립변수로는 쌀가루의 일부 대체 재료로 첨가되는 초석잠 분말(X₁), 버터(X₂), 설탕(X₃)의 함량을, 종속변수로는 수분 함량, 당도, 퍼짐성, 색도(L, a, b), 경도, 관능적 특성의 색, 외관, 풍미, 조직감, 단맛, 전반적인 기호도로 설정하였다. 예비실험을 통해 각 요인의 최소 및 최대 범위를 각각 초석잠 분말 4~36 g, 버터 70~130 g, 설탕 40~120 g 으로 정하였다.
초석잠 분말을 첨가한 쌀쿠키의 최적화를 위해 초석잠 분말과 버터, 설탕의 제조조건 접근은 canonical 모형의 수치 최적화(Numerical optimization)와 모형적 최적화(Graphical optimi- zation)를 통해 선정하였다. 독립변수인 초석잠 분말과 버터, 설탕의 배합 범위 내(in range)에서 유의적인 결과를 나타낸 관능검사 항목인 풍미(flavor), 질감(texture), 단맛(sweetness), 전반적인 기호도(overall quality)를 최대로 설정하여 모델화에 의해 결정된 반응식을 이용하여 만족하는 수치점(numerical point)을 예측하였다. 그 중 가장 높은 만족도를 갖는 최적점을 선택하여 지점 예측을 통해 도출하였으며, 예측된 최적값은 초석잠 분말 4.
모형의 최적화는 각 반응에 대한 최소 혹은 최대 제한점을 결정하여 입력하였을 때 가능한 범위에서 그래프가 중첩되는 부분으로 구하였다.
본 연구에서는 폴리페놀 화합물 중 gallic acid를 표준물질로 하였고, 분광광도계를 이용하여 표준물질 검량선을 작성하였다. 검량선에 시료의 흡광도를 대입하여 총 페놀 함량을 산출하였으며, 그 결과는 Table 2와 같다.
수분 함량은 상압가열건조법으로 측정하였으며, 적외선 수분측정기(MB45, Ohaus Co. Zurich, Switzerland)를 사용하여 3회 측정한 후 평균값을 나타내었다. 측정시의 온도는 105℃이었다.
수치 최적화(numerical optimization)는 canonical model을 기준으로 하는 모델의 계수에 독립변수인 초석잠 분말, 버터, 설탕은 범위 내에서, 반응변수인 관능평가의 항목 중 유의적인 결과를 나타낸 풍미, 조직감, 단맛, 전반적인 기호도 항목은 목표범위(goal area)를 최대(maximum)로 설정하였으며, 수치 최적화를 통해 제시된 최적점 중 다음의 식에 기준하여 적합도(desirability)를 구하고, 가장 높은 적합도를 나타내는 최적점을 채택하였다.
시료 용액 100 μL에 0.15 mM로 에탄올 희석한 2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 용액 100 μL을 넣고 교반한 후 30분간 방치한 다음 분광광도계(V-530 UV/VIS Spectrophotometer, JAS Co., Japan)를 이용해 517 nm 에서 흡광도(Infinite F-200, Tecan, Swiss)를 측정하였다.
독립변수로는 쌀가루의 일부 대체 재료로 첨가되는 초석잠 분말(X₁), 버터(X₂), 설탕(X₃)의 함량을, 종속변수로는 수분 함량, 당도, 퍼짐성, 색도(L, a, b), 경도, 관능적 특성의 색, 외관, 풍미, 조직감, 단맛, 전반적인 기호도로 설정하였다. 예비실험을 통해 각 요인의 최소 및 최대 범위를 각각 초석잠 분말 4~36 g, 버터 70~130 g, 설탕 40~120 g 으로 정하였다. 완성된 실험 디자인의 재료 혼합 비율은 Table 1과 같다.
이를 밀봉하여 4℃의 냉장실(FRB 4350-NT, DAEWOO Co., Gumi, Kyungbuk, Korea)에서 1시간 동안 휴지시킨 후 3.0×3.0×30 cm의 막대모형으로 성형하고, －18℃에서 12시간 동안 냉동시킨 후 꺼내어 3.0×3.0×1.0 cm가 되도록 균일하게 절단하여(18±0.5 g) 윗불 170℃, 아랫불 165℃로 예열해 둔 convection oven(Model FDO-7102, Daeyoung Co., Anshan, Korea)에서 15분간 구웠다.
본 연구에서는 풍부한 영양성분과 다양한 생리활성 기능이 보고된 초석잠 분말을 이용한 쌀쿠키의 품질특성 및 관능적 최적화를 목적으로 반응표면분석을 통해 쌀쿠키의 품질 특성을 분석하였고, 관능적인 최적 배합 레시피를 산출하였다. 중심합성계획법(CCD)에 따라 초석잠 분말, 버터, 설탕의 양을 독립변수로 하여 실험을 계획하고, data를 분석한 후 최적화 하였다. 초석잠 분말의 항산화성은 총 페놀 함량에서 24.
초석잠 분말 50 g에 70% ethyl alcohol 500 mL를 가하여 85℃에서 3시간씩 두 번 환류추출(reflux extraction)하였다. 추출액은 Whatman No.
초석잠 분말을 첨가한 쌀쿠키의 최적화를 위해 초석잠 분말과 버터, 설탕의 제조조건 접근은 canonical 모형의 수치 최적화(Numerical optimization)와 모형적 최적화(Graphical optimi- zation)를 통해 선정하였다. 독립변수인 초석잠 분말과 버터, 설탕의 배합 범위 내(in range)에서 유의적인 결과를 나타낸 관능검사 항목인 풍미(flavor), 질감(texture), 단맛(sweetness), 전반적인 기호도(overall quality)를 최대로 설정하여 모델화에 의해 결정된 반응식을 이용하여 만족하는 수치점(numerical point)을 예측하였다.
, Japan)를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀 함량은 gallic acid(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 분석하여 작성된 표준 검량선에 대입하여 산출하였다.
쿠키의 직경은 쿠키 6개를 나란히 수평으로 정렬한 후 전체 길이를 측정하고, 각각의 쿠키를 90°로 회전시킨 후 같은 방법으로 전체 길이를 측정하여 쿠키 한 개에 대한 평균 직경을 구하였다. 쿠키의 두께는 위의 쿠키 6개를 수직으로 쌓은 후 수직 높이를 측정하고, 다시 쿠키의 놓인 순서를 바꾸어 높이를 측정하여 쿠키 한 개에 대한 평균 두께를 구하였다. 쿠키 1개에 대한 평균 직경과 두께는 3회 반복 측정 후 평균값을 이용하였다.
쿠키의 직경은 쿠키 6개를 나란히 수평으로 정렬한 후 전체 길이를 측정하고, 각각의 쿠키를 90°로 회전시킨 후 같은 방법으로 전체 길이를 측정하여 쿠키 한 개에 대한 평균 직경을 구하였다.

대상 데이터

관능검사는 식품영양학을 전공한 대학원생 중에서 훈련된 패널 15명을 선정하여 이들에게 실험의 목적과 취지를 설명한 뒤 실험에 응하도록 하였다(Larmond E 1977). 15명의 관능 요원이 16가지의 시료를 평가하도록 하였다. 관능 평가에 이용된 초석잠 분말 첨가 쌀쿠키는 흰색 바탕의 동일한 접시에 8개씩 5자리의 난수표로 표시하였으며 관능평가 항목은 색(color), 외관(appearance), 향(flavor), 조직감(texture), 단맛(sweetness), 전반적인 기호도(overall quality)에 대한 특성이었으며, 7점 기호 척도법으로 평가하여 선호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
관능검사는 식품영양학을 전공한 대학원생 중에서 훈련된 패널 15명을 선정하여 이들에게 실험의 목적과 취지를 설명한 뒤 실험에 응하도록 하였다(Larmond E 1977). 15명의 관능 요원이 16가지의 시료를 평가하도록 하였다.
전자공여능은 시료용액의 첨가군과 무첨가군의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었다. 대조군으로는 Garlic acid를 사용하였다.
전반적인 기호도(overall quality)는 각각의 독립 변수 간에 교호작용하는 quadratic 모델이 선정되었고 p-value는 0.0296(p<0.05)으로 유의적이었다(Table 6).
조직감(texture)은 각각의 독립 변수 간에 교호작용하는 quadratic 모델이 선정되었으며, p-value는 0.0172(p<0.05)로 유의적이었다(Table 6).
쿠키를 제조하기 위하여 초석잠 분말(경동시장, 국산), 쌀가루(백설, 국산), 버터(서울우유, 국산), 설탕((주)CJ, 국산), 달걀(영림축산, 국산), 소금(백설, 국산)을 사용하였다.

데이터처리

경도(hardness)는 texture analyzer(TA.. XT Express v2.1, London, England)를 사용하여 3회 반복 측정하였으며, stable micro systems(Expression, TA. ST Express v2.1, London, England)프로그램을 사용하여 결과 값을 얻었다. 쿠키는 probe가 침투한 후에 쉽게 깨지고 복원력이 없는 시료이므로 one cycle test를 이용하여 분석하였다.
초석잠 분말 첨가 쌀쿠키의 품질특성 및 성분들 간의 상호작용과 경향을 알아보기 위하여 design expert 8 프로그램의 ANOVA test 및 회귀분석을 이용하였으며, model의 적합성 여부는 F-test로 유의성을 검증하였다. 각 성분들의 반응을 보기 위해서는 perturbation plot과 response surface 3D plot을 이용하였다.

이론/모형

Table 1과 같은 재료와 분량으로 크림법(creaming method)으로 제조하였다(American Association of Cereal Chemists 1995). 계량된 버터를 반죽기(Modle K5SS, Kitchen Aid Co.
초석잠 분말 첨가 쌀쿠키의 품질특성 및 성분들 간의 상호작용과 경향을 알아보기 위하여 design expert 8 프로그램의 ANOVA test 및 회귀분석을 이용하였으며, model의 적합성 여부는 F-test로 유의성을 검증하였다. 각 성분들의 반응을 보기 위해서는 perturbation plot과 response surface 3D plot을 이용하였다.
전자공여능(Electron donating ability, EDA)은 Blois (1958)방법에 따라 측정하였다. 시료 용액 100 μL에 0.
초석잠 분말 첨가 쌀쿠키의 퍼짐성(spread ratio)은 직경에 대한 두께의 비로 나타낸 것으로 AACC Method 10-52의 방법으로 다음의 공식을 이용하여 퍼짐성 지수를 구하였다. 쿠키의 직경은 쿠키 6개를 나란히 수평으로 정렬한 후 전체 길이를 측정하고, 각각의 쿠키를 90°로 회전시킨 후 같은 방법으로 전체 길이를 측정하여 쿠키 한 개에 대한 평균 직경을 구하였다.
초석잠 분말을 첨가한 쌀쿠키의 모든 실험설계는 반응표면 실험계획법(Response surface methodology)의 central composite design에 따라 Design Expert 8(Stat-Easy Co., Minneapolis, MN, USA) 프로그램을 사용하였다. 독립변수로는 쌀가루의 일부 대체 재료로 첨가되는 초석잠 분말(X₁), 버터(X₂), 설탕(X₃)의 함량을, 종속변수로는 수분 함량, 당도, 퍼짐성, 색도(L, a, b), 경도, 관능적 특성의 색, 외관, 풍미, 조직감, 단맛, 전반적인 기호도로 설정하였다.
1, London, England)프로그램을 사용하여 결과 값을 얻었다. 쿠키는 probe가 침투한 후에 쉽게 깨지고 복원력이 없는 시료이므로 one cycle test를 이용하여 분석하였다. 측정 조건은 probe(2 mm cylinder probe-SMS P/2), pre-test speed(2.

성능/효과

16가지 배합비율로 제조한 초석잠 분말 쌀쿠키의 관능적 특성을 7점 척도법으로 평가한 결과, 색은 2.93~5.67, 외관은 3.07~5.60, 향은 2.93~5.33, 조직감은 3.28~5.33, 단맛은 2.73~5.60, 전반적인 기호도는 2.80~6.13 사이의 범위를 나타내었다(Table 5).
0675으로 유의적인 차이는 없었다(Table 6). Pertubation plot과 반응표면곡선을 살펴보면 초석잠 분말보다는 버터와 설탕이 큰 영향을 미쳤는데, 버터의 첨가량이 증가할수록 기호도는 증가하다가 중심점 이후로 급격히 감소되었고, 설탕이 첨가량이 증가할수록 기호도는 지속적으로 증가하였다(Fig. 2). 이는 상백피 분말 첨가 식빵의 연구(Chung 등 2013)에서 상백피 색소의 영향으로 지나친 첨가는 외관에 대한 낮은 기호도를 보인 것과 일치하는 것으로 생리활성을 가진 재료라도 지나친 첨가는 소비자의 기호에 영향을 주므로 최적점 도출에 대한 필요성이 대두되었다.
01)로 유의적이었다(Table 6). Pertubation plot과 반응표면곡선을 살펴보면 초석잠분말이 첨가될수록 단맛에 대한 기호도는 낮아졌고, 버터와 설탕은 첨가량이 증가할수록 기호도 또한 증가함을 알 수 있었다(Fig. 2).
001)로 유의적인 결과를 나타내었다(Table 4). Perturbation plot과 반응표면곡선을 살펴본 결과, 천년초 분말, 설탕, 버터의 첨가량이 증가할수록 명도가 낮아졌으며(Fig. 1), 설탕과 버터 첨가량의 증가보다 초석잠 분말의 첨가량이 증가될 때 급격히 명도가 감소하는 것으로 쌀쿠키의 명도에 가장 영향을 끼치는 요인은 초석잠 분말이었다. 이는 야 콘잎 분말 첨가 쿠키(Shim 등 2012), 쥐눈이콩 첨가 쿠키(Ko & Joo 2005)의 결과와도 일치하였다.
001)로 유의적인 결과를 나타낸 반면, 황색도는 유의적인 차이가 없었다(Table 4). Perturbation plot과 반응표면곡선을 살펴본 결과, 초석잠 분말이 첨가될수록 적색도는 높아진 반면, 황색도는 낮아지는 것을 알 수 있었다(Fig. 1). 초석잠 분말 자체의 색은 연한 황색을 띠는데, 초석잠 분말과 색이 비슷한 발아현미 쿠키(Song & Joo 2009)와 청국장 쿠키에 관한 연구(Bang 등 2011)에서도 이들의 첨가량이 증가함에 따라 b값이 증가하였다고 보고하여 본 실험과 같은 결과를 나타내었다.
독립변수인 초석잠 분말과 버터, 설탕의 배합 범위 내(in range)에서 유의적인 결과를 나타낸 관능검사 항목인 풍미(flavor), 질감(texture), 단맛(sweetness), 전반적인 기호도(overall quality)를 최대로 설정하여 모델화에 의해 결정된 반응식을 이용하여 만족하는 수치점(numerical point)을 예측하였다. 그 중 가장 높은 만족도를 갖는 최적점을 선택하여 지점 예측을 통해 도출하였으며, 예측된 최적값은 초석잠 분말 4.22 g, 버터 120.00 g, 설탕 130.00 g이었다(Fig. 3). 이는 전체 쌀가루의 양 중 약 2%의 초석잠 분말이 첨가된 것이라고 볼 수 있는데, Lim & Kim(2009)은 쿠키 제조 시 브로컬리 분말을 7%까지 첨가해도 식빵의 관능적 품질 특성에 큰 영향을 미치지 않는다고 하였으며, Song & Lee(2014)는 더덕 분말을 5% 첨가한 쿠키에 대한 기호도가 우수하였다고 보고하였다.
쌀쿠키의 당도에 대해 가장 큰 영향을 미치는 것은 설탕이며 설탕의 첨가량이 증가할수록 쿠키의 당도는 증가하는 것으로 나타났다. 또한 쌀쿠키의 경도에 대해 가장 큰 영향을 미치는 것은 버터이며, 버터의 첨가량이 증가할수록 쿠키의 경도는 감소하였으나, 설탕의 첨가량이 증가할수록 경도는 증가하는 것으로 나타났다. 초석잠 분말의 첨가량이 증가할수록 풍미(p<0.
본 실험 결과, 초석잠 분말의 총 페놀 함량은 24.58 mg/g으로 나타났는데, 초석잠에 관한 총 페놀 함량에 관한 선행 연구를 살펴보면, Lee JE(2014)의 연구에서는 38.62 mg GAE/g으로 본 실험의 초석잠 분말의 총 페놀 함량보다 결과값이 높았으나, Baek 등(2003)의 연구에서는 14.3 μg/mL, Yang KH(2012)은 5.39 mg CE/g이라고 보고하고 있어 본 실험에서 사용된 초석잠 추출물의 총 페놀 함량보다 낮음을 알 수 있었다.
쿠키의 퍼짐성은 반죽중 버터와 설탕의 함량, 수분 함량 및 점도에 의해 영향을 받는다고 보고되었으며, 특히 수분의 함량과 밀접한 연관이 있어 반죽 내 수분이 자유수로 존재할 경우, 퍼짐성 지수는 낮아진다고 알려져 있다(Jin 등 2006). 본 실험에서는 초석잠 분말을 첨가할수록 퍼짐성은 낮아진 반면, 버터와 설탕의 첨가량이 증가할수록 퍼짐성 지수도 증가하였는데, 이는 버터와 설탕이 반죽내 점도를 증가시켜 수분의 유동성을 개선하고, 오븐에서 열이 가해질 때 부피를 증가시켜 퍼짐성에 영향을 주었다고 판단된다.
1130으로 유의적인 차이는 없었다(Table 6). 색의 관능적 특성에 가장 큰 영향을 주는 요인은 초석잠 분말이고, 초석잠 분말의 첨가량이 증가할수록 점차 감소하다가 중심점 이후로 기호도가 증가하는 것을 알 수 있었고, 버터와 설탕의 첨가량이 증가할수록 기호도 역시 증가하는 경향을 보였다(Fig. 2). 이는 최근 다양한 원료를 이용한 유색의 쿠키에 대한 소비자들의 인식이 달라지고 있어 쿠키의 색상에 대한 고정관념이 점차 완화되고 있다는 연구결과(Cho & Kim 2013)와 일치한다.
수분 함량과 퍼짐성지수는 초석잠 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며(p<0.01), 초석잠 분말의 첨가량이 증가할수록 명도는 유의적으로 감소한 반면(p<0.001), 황색도는 유의적으로 증가하였다(p<0.001).
시료 용액의 500ppm 농도에서의 DPPH Radical 소거능은 85.57%였는데, 이는 항산화능이 높다고 알려진 천년초 분말 90.12%(Park 등 2012), 토마토 73.73 %(Na 등 2012)과 비슷한 결과로, 초석잠 분말 역시 높은 항산화능을 갖고 있음을 알 수 있었다. Lee JE(2014)은 초석잠 추출물의 DPPH 유리 라디칼 소거능의 IC₅₀이 46.
57%를 나타내었다. 실험 결과를 모델링하여 유의성을 검증한 결과, 수분 함량과 명도, 황색도, 경도, 관능검사 항목 중 풍미와 단맛은 Linear모델이 선정되었고, 당도와 퍼짐성은 2FI 모델이 선정되었으며, 적색도와 관능검사의 색, 외관, 조직감, 전반적인 기호도 항목에서 quadratic 모델이 결정되었다. 단맛과 적색도, 관능 항목 중 색과 외관은 유의적이지 않았다.
001). 쌀쿠키의 당도에 대해 가장 큰 영향을 미치는 것은 설탕이며 설탕의 첨가량이 증가할수록 쿠키의 당도는 증가하는 것으로 나타났다. 또한 쌀쿠키의 경도에 대해 가장 큰 영향을 미치는 것은 버터이며, 버터의 첨가량이 증가할수록 쿠키의 경도는 감소하였으나, 설탕의 첨가량이 증가할수록 경도는 증가하는 것으로 나타났다.
05)는 중심점 이후로 유의적으로 감소하였다. 이상의 실험 결과를 바탕으로 초석잠 분말 첨가 쌀쿠키의 관능적 최적 배합비율은 초석잠 분말 4.22 g, 버터 120.00 g, 설탕 130.00 g으로 산출되었다. 본 연구를 통해 초석잠 분말 쌀쿠키는 제과의 유용한 기능성 소재로서 품질 및 소비자의 기호도면에서 충분히 경쟁력이 있을 것으로 판단되며, 추후 초석잠을 이용한 다양한 식품 개발의 필요성이 요구된다.
초석잠 분말 첨가 쌀쿠키의 당도를 측정한 결과, 2.40~4.05의 범위를 나타내었다(Table 3). 실험군 간에 유의적이지는 않았으나(Table 4) 설탕의 함량이 증가할수록 쿠키의 당도가 증가하는 것을 볼 수 있다(Fig.
0018로 유의적인 결과를 나타내었다(Table 4). 초석잠 분말의 첨가량이 증가할수록 수분 함량은 증가한 반면, 버터와 설탕의 함량이 증가할수록 수분 함량은 줄어들었다. 초석잠은 올리고당의 함량이 많다고 보고되었는데(Yin 등 2006), 흡습성이 강한 당이 수분을 많이 함유하여 baking에 영향을 주며, 수분 함량의 증가는 쿠키의 퍼짐성을 증가시킨다(Henry RE 1976).
05)로 유의적이었다(Table 6). 초석잠 분말의 첨가량이 증가할수록 조직감에 대한 기호도는 감소한 반면, 버터는 증가하고 설탕은 증가하다가 중심점 이후로 급격히 감소하였다(Fig. 2). 버터의 첨가량이 증가함에 따라 기계적 경도가 감소하는 결과로 일정한 수준의 경도까지는 조직감에 대한 기호도가 증가한 것으로 사료된다.
중심합성계획법(CCD)에 따라 초석잠 분말, 버터, 설탕의 양을 독립변수로 하여 실험을 계획하고, data를 분석한 후 최적화 하였다. 초석잠 분말의 항산화성은 총 페놀 함량에서 24.58 mg/g, DPPH Radical 소거능에서 85.57%를 나타내었다. 실험 결과를 모델링하여 유의성을 검증한 결과, 수분 함량과 명도, 황색도, 경도, 관능검사 항목 중 풍미와 단맛은 Linear모델이 선정되었고, 당도와 퍼짐성은 2FI 모델이 선정되었으며, 적색도와 관능검사의 색, 외관, 조직감, 전반적인 기호도 항목에서 quadratic 모델이 결정되었다.
05)으로 유의적이었다(Table 6). 초석잠 분말이 증가함에 따라 전반적인 기호도가 증가하다가 약간 감소하는 경향이지만, 급격한 감소는 보이지 않아 천년초 분말 첨가는 바람직함을 나타내었다(Fig. 2)
풍미(flavor)는 각 요인들이 독립적으로 작용하는 Linear 모델이 선택되었고, p-value는 0.0036(p<0.01)으로 초석잠 분말의 첨가량이 증가할수록 풍미에 대한 기호도는 급격히 감소한 반면, 버터의 첨가량이 증가할수록 기호도는 증가하는 경향을 나타내었다.

후속연구

8 μg/mL의 높은 소거능을 보였다고 보고하였다. 본 실험을 통해 높은 항산화능이 입증된 초석잠을 기능성 식품 소재로 활용한 다양한 식품으로의 개발 가능성을 시사하였다고 판단된다.
00 g으로 산출되었다. 본 연구를 통해 초석잠 분말 쌀쿠키는 제과의 유용한 기능성 소재로서 품질 및 소비자의 기호도면에서 충분히 경쟁력이 있을 것으로 판단되며, 추후 초석잠을 이용한 다양한 식품 개발의 필요성이 요구된다.
이는 전체 쌀가루의 양 중 약 2%의 초석잠 분말이 첨가된 것이라고 볼 수 있는데, Lim & Kim(2009)은 쿠키 제조 시 브로컬리 분말을 7%까지 첨가해도 식빵의 관능적 품질 특성에 큰 영향을 미치지 않는다고 하였으며, Song & Lee(2014)는 더덕 분말을 5% 첨가한 쿠키에 대한 기호도가 우수하였다고 보고하였다. 이에 기반하여 볼 때, 본 실험을 통해 예측된 초석잠 분말, 버터, 설탕의 최적값은 쌀쿠키에 초석잠분말의 생리활성효능을 활용하면서도 소비자들의 기호도에 부합할 것이라고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	초석잠은 무엇인가?	초석잠(Stachy sieboldii Miq)은 꿀풀과(Labiatae) 석잠풀속 (Stachy Linne)으로 년생 풀로서 동충하초와 모양과 효능이 비슷해 식물 동충하초라고도 불리운다. 초석잠의 성분 중 탄수화물은 올리고당으로 장속의 유익 세균의 생육을 도와, 장의 기능을 촉진한다고 알려져 있다(Yang MR 2012).
	초석잠 분말을 첨가한 쌀쿠키의 퍼짐성을 조사한 결과, 버터와 설탕의 첨가량이 증가할수록 퍼짐성 지수가 증가한 이유는?	쿠키의 퍼짐성은 반죽중 버터와 설탕의 함량, 수분 함량 및 점도에 의해 영향을 받는다고 보고되었으며, 특히 수분의 함량과 밀접한 연관이 있어 반죽 내 수분이 자유수로 존재할 경우, 퍼짐성 지수는 낮아진다고 알려져 있다(Jin 등 2006). 본 실험에서는 초석잠 분말을 첨가할수록 퍼짐성은 낮아진 반면, 버터와 설탕의 첨가량이 증가할수록 퍼짐성 지수도 증가하였는데, 이는 버터와 설탕이 반죽내 점도를 증가시켜 수분의 유동성을 개선하고, 오븐에서 열이 가해질 때 부피를 증가시켜 퍼짐성에 영향을 주었다고 판단된다.
	쌀이 제과품목을 제조하기에 적합한 이유는?	쌀에는 비타민 B군과 엽산 및 인 등의 다양한 영양소와 식이섬유가 함유되어 있으나, 밀가루 글루텐을 함유하지 않아 과민성 장질환을 일으키지 않으므로 제과품목을 제조하기에 적합한 특성이 있다. 이러한 특성으로 인해 쌀은 밀가루를 대체할 수 있는 재료로 이용되고 있다(Kwon 등 2011).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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