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문제 정의
- 본 연구에서는 함초의 우수한 기능성을 육제품에 활용하기 위한 기초 자료를 얻기 위해 0, 1, 2, 3%의 함초분말 첨가가 돈육패티의 항산화활성 및 품질특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 함초분말을 패티에 첨가한 경우 시료의 첨가량에 비례하여 총 페놀화합물의 함량이 증가하였으며, DPPH 라디칼 소거능 또한 시료 첨가량에 따라 그 활성이 유의적으로 증가하는 결과를 나타내었다.
- 이에 본 연구에서는 기능성식품 개발의 일환으로 여러 생리활성이 있다고 알려진 함초를 패티에 첨가하고 그 품질특성과 항산화활성을 측정함으로써 패티에 대한 함초의 적용 가능성을 살펴보고자 하였다.
제안 방법
- 가열 제조된 패티의 조직감은 Texture analyzer(TAXT2, Stable Micro System Ltd., Haslemerd, UK)를 사용하여 경도(hardness), 씹힘성(chewiness), 검성(gumminess), 탄성(springiness), 응집성(cohesiveness)을 나타내었다. 시료는 가로, 세로, 높이를 각각 15 mm, 15 mm, 10 mm로 하였으며 round probe(75 mm diameter)를 사용하였다.
- 모든 시료는 동시에 제공하여 7점 척도법으로 관능특성을 평가하도록 하였다. 가열 조리된 일정한 크기의 패티를 흰색 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 다음 시료를 평가하도록 하였다. 소비자 기호도 평가항목은 전반적인 기호도(overall preferance), 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture)으로 선호도가 높을수록 높은 점수를 주었으며, 특성강도의 평가항목은 다즙성(juiciness), 이취(off flavor), 함초맛 강도(taste intensity), 짠맛(salty taste)으로 강도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
- 가열손실률(cooking loss rate)은 패티 굽기 전후의 대조군 및 실험군의 중량을 각각 측정하여 그 차이에 대한 비율로 산출하였다(10).
- 계산식, scavenging activity(%)=100－[(OD of sample/OD of control)×100]에 의하여 활성도를 산출하였다.
- 함초패티의 관능검사는 20명의 검사요원들을 대상으로 실험목적 및 평가항목들에 대해 설명하여 충분히 숙지시킨 후 실시하였다. 모든 시료는 동시에 제공하여 7점 척도법으로 관능특성을 평가하도록 하였다. 가열 조리된 일정한 크기의 패티를 흰색 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 다음 시료를 평가하도록 하였다.
- )시료액으로 사용하였다. 시료액 제조에 이용한 추출용매는 예비실험을 통하여 ethanol과 증류수로 추출한 시료액 각각의 활성을 비교한 후 그 활성이 높았던 용매를 선택하였다.
- 증류수를 용매로 추출한 시료액 150 μL에 2,400 μL의 증류수와 2 N Folin-Ciocalteu reagent 150 μL를 가하여 교반한 후 3분간 방치하였다.
- 직경감소율(diameter loss rate)은 대조군 및 실험군의 굽기 전 패티 직경과 구운 후 패티 직경을 측정한 후 그 차이에 대한 비율로 산출하였다(10).
- 함초패티의 관능검사는 20명의 검사요원들을 대상으로 실험목적 및 평가항목들에 대해 설명하여 충분히 숙지시킨 후 실시하였다. 모든 시료는 동시에 제공하여 7점 척도법으로 관능특성을 평가하도록 하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 돈육은 국내산 후지로 5℃에서 냉장보관된 것을 이용하였으며 지방과 결체조직을 제거한 후 만육기(Meat chopper, M12S, 한국후지공업주식회사, 경기, 한국)로 분쇄하여 사용하였다.
- , Osaka, Japan)를 이용하여 L*값 (lightness), a*값(+red/-green), b*값(+yellow/-blue)으로 나타내었다. 사용한 표준 백색판(standard plate)은 L*=97.26, a*=-0.07, b*=+1.86이었으며 각 실험은 10회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었다(27).
- 성형된 패티는 3±1℃의 냉장실에서 보관하면서 사용하였으며 180℃로 예열된 오븐(G-501P, LG, Seoul, Korea)에서 15분간 가열한 후 실험의 시료로 사용하였다.
- , Haslemerd, UK)를 사용하여 경도(hardness), 씹힘성(chewiness), 검성(gumminess), 탄성(springiness), 응집성(cohesiveness)을 나타내었다. 시료는 가로, 세로, 높이를 각각 15 mm, 15 mm, 10 mm로 하였으며 round probe(75 mm diameter)를 사용하였다. 분석조건은 pre-test speed 5.
- , Seoul, Korea)에 보관하면서 사용하였다. 패티 제조에 사용된 양파(국내산), 대두유(해표, 서울, 한국), 설탕(제일제당, 서울, 한국), 소금(해표), 마늘(국내산), 후추(오뚜기, 서울, 한국)는 모두 시중에서 구입하였다. 함초패티는 Oh와 Lim(10)의 제조방법을 참고하여 Table 1과 같은 재료와 분량으로 제조하였다.
- 본 실험에 사용된 돈육은 국내산 후지로 5℃에서 냉장보관된 것을 이용하였으며 지방과 결체조직을 제거한 후 만육기(Meat chopper, M12S, 한국후지공업주식회사, 경기, 한국)로 분쇄하여 사용하였다. 함초(Salicornia herbacea L.)는 2012년 서해안 갯벌에서 채취하여 건조한 것을 서울 경동시장에서 구입하였다. 구입한 시료를 제분기(MF Co.
- 함초분말 1 g에 ethanol(또는 증류수) 99 mL를 가하고 24시간(20℃) 동안 150 rpm으로 shaking incubator(SI900R, Jeio Tech, Kimpo, Korea)에서 추출한 여과액을(Whatman No. 2, Whatman International Ltd., Maidstone, UK) 희석하여 시료액으로 사용하였다. 가열 제조된 패티 10 g에 ethanol(또는 증류수)을 90 mL를 가하여 균질기(Polytron PT-MR 2100, Kinematica, Luzern, Switzerland)로 15,000 rpm에서 30초간 균질화시킨 후 24시간(20℃) 동안 150 rpm으로 shaking incubator에서 추출한 여과액을(Whatman No.
데이터처리
- 2)Different superscripts (a-c) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 가열 제조된 패티의 수분함량은 시료 1 g을 적외선 수분측정기(MB45 Moisture Analyzer, Ohaus Corporation, Zurich, Switzerland)를 사용하여 측정하였으며 실험 결과는 5회 반복하여 얻은 평균값과 표준편차로 나타내었다.
- 각 실험군 간의 유의성 검증을 위하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 사후검정으로 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
- 본 연구의 통계처리는 통계분석용 프로그램인 SPSS 12.0(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균과 표준편차로 나타내었다. 각 실험군 간의 유의성 검증을 위하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 사후검정으로 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
- 계산식, scavenging activity(%)=100－[(OD of sample/OD of control)×100]에 의하여 활성도를 산출하였다. 실험 결과는 3회 반복하여 평균값과 표준편차로 나타내었다.
- 0 mm, trigger force 5 g으로 측정하였다(28). 실험 결과는 각 시료별로 10회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었다.
- 실험 결과는 각각 5회 반복하여 얻은 평균값과 표준편차로 나타내었다.
- Louis, MO, USA)를 사용하여 검량선을 작성하였으며, 총 폴리페놀 함량은 시료 100 g 중의 mg gallic acid(mg GAE/100 g)로 나타내었다. 실험은 3회 반복하여 평균값과 표준편차로 나타내었다.
- 2)하였다. 여액을 pH meter(Corning 340, Mettler Toledo, Leicester, UK)로 5회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었다.
이론/모형
- 함초분말과 가열 제조된 패티의 DPPH(1,1-diphenyl2-picrylhydrazyl) radical 소거활성은 Lee 등(26)의 방법에 의해 측정하였다. Ethanol로 추출한 시료액 4 mL에 DPPH solution(1.
- 함초분말과 가열 제조된 패티의 총 페놀화합물의 함량은 Lin과 Tang(25)의 방법에서 약간 변형시킨 Folin-Ciocalteu 방법을 이용하였다. 증류수를 용매로 추출한 시료액 150 μL에 2,400 μL의 증류수와 2 N Folin-Ciocalteu reagent 150 μL를 가하여 교반한 후 3분간 방치하였다.
- 패티 제조에 사용된 양파(국내산), 대두유(해표, 서울, 한국), 설탕(제일제당, 서울, 한국), 소금(해표), 마늘(국내산), 후추(오뚜기, 서울, 한국)는 모두 시중에서 구입하였다. 함초패티는 Oh와 Lim(10)의 제조방법을 참고하여 Table 1과 같은 재료와 분량으로 제조하였다. 이때 함초는 강한 짠맛을 가지고 있으며 나트륨 함량이 높다고 보고되어(12) 함초분말에 함유된 나트륨 함량을 고려하여 소금의 양을 조절하였다.
성능/효과
- 가열 전 패티의 색도를 비교한 결과 L(lightness)값은 함초분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하여 대조군에서 59.70을 나타내 가장 밝은 색을 보였으며, 시료 첨가량에 따라 a(redness)값은 감소하였고 b(yellow)값은 유의적으로 증가하는 경향을 나타내어 3% 첨가군의 경우 적색도는 7.14, 황색도는 11.86을 나타냈다(P<0.05).
- 함초패티의 다즙성, 이취, 짠맛에 대한 강도 측정에서는 유의적인 차이가 없었다. 그러나 이취의 경우 대조군이 가장 낮은 수치를 나타내었으며 함초분말이 증가할수록 이취가 낮게 측정되어 함초분말이 돈육 특유의 이취를 감소시킬 수 있다는 가능성을 보여주었다. 이와 같은 결과는 청국장분말 첨가 패티의 연구(28)에서도 유사하게 나타나 청국장 냄새가 고기 비린내 감소에 다소 영향을 준다고 보고하였다.
- 대조군의 가열손실률은 26.25%로 나타났으며 함초분말 1, 2, 3% 첨가구는 각각 23.62, 19.38, 21.19%를 나타냈다. 함초분말의 첨가량에 따라 가열손실률이 감소하는 경향을 나타냈으나 3% 첨가구의 경우 2% 첨가구에 비해 가열손실률이 다소 증가하여 3% 이상의 첨가는 함초분말의 수분보유력을 다소 감소시키는 것으로 생각된다.
- 대조군의 수분함량은 57.72%로 나타나 함초분말 1% 첨가군의 58.24%와 유사하였으며 2%와 3% 첨가군의 61.24, 59.76%에 비해 낮은 함량을 나타냈다(P<0.05).
- 마분말을 첨가한 패티의 연구(7)에서 마분말 첨가량에 따라 패티의 pH가 높아졌음을 보고하였고, 다시마와 밥을 첨가한 패티의 연구(10)에서 다시마로 인해 pH가 높아졌다고 보고하여 본 연구 결과와 유사하게 나타났다. 본 연구에 사용된 함초분말의 경우 pH가 6.36으로 측정되어 대조군의 pH 5.75보다 높게 나타나 함초분말의 첨가가 패티의 pH에 영향을 준 것으로 사료된다.
- 육제품의 조직감은 가열손실률과 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다(27). 본 연구에서 함초분말의 첨가량에 따라 가열손실률이 감소하는 경향을 나타내어 대조군에 비해 함초패티의 수분보유력이 향상된 것을 알 수 있었다. 따라서 함초분말에 함유된 식이섬유가 수분보유력을 향상시켜 패티의 조직감에 영향을 준 것으로 사료된다.
- 가열 전 패티에 비해 가열 후 패티의 명도, 적색도, 황색도가 모두 낮은 값을 보였으며 이는 가열로 인해 육색이 붉은색에서 회색이나 회갈색으로 변화하여 일어난 결과라고 생각된다(41). 본 연구의 시료로 사용된 함초분말의 색도 측정 결과 명도 및 적색도, 황색도가 각각 71.46, 0.69, 13.24로 나타났다. 따라서 함초분말의 첨가량이 증가할수록 명도와 적색도가 감소하고 황색도가 증가하는 것은 함초분말 자체의 색에 의한 것으로 생각된다.
- 05). 색도의 측정에서 함초분말의 첨가량이 증가할수록 패티의 명도와 적색도가 감소하고 황색도가 증가하였다. 조직감 측정 결과 함초분말의 첨가량에 따라 경도, 씹힘성, 검성이 감소하였으며, 응집성의 경우 대조군에서 가장 낮은 수치를 나타냈다.
- 조직감 측정 결과 함초분말의 첨가량에 따라 경도, 씹힘성, 검성이 감소하였으며, 응집성의 경우 대조군에서 가장 낮은 수치를 나타냈다. 소비자 기호도 검사 결과 전반적인 기호도, 외관, 색, 맛, 조직감 평가 항목에서 함초분말 1%와 2%를 첨가한 패티의 기호도가 다른 첨가구에 비해 높은 점수를 보여주었다. 함초패티의 특성강도 검사 결과 함초분말 첨가량이 증가함에 따라 함초 맛이 강해진다는 결과를 얻었으며, 패티의 다즙성, 이취, 짠맛에는 영향을 미치지 않았다.
- 소비자 기호도 검사 결과 향을 제외한 전반적인 기호도, 외관, 색, 맛, 조직감에서 유의한 차이를 나타냈다(P<0.05).
- 가열 조리된 일정한 크기의 패티를 흰색 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 다음 시료를 평가하도록 하였다. 소비자 기호도 평가항목은 전반적인 기호도(overall preferance), 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture)으로 선호도가 높을수록 높은 점수를 주었으며, 특성강도의 평가항목은 다즙성(juiciness), 이취(off flavor), 함초맛 강도(taste intensity), 짠맛(salty taste)으로 강도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
- 씹힘성(chewiness)과 검성(gumminess)은 함초 첨가량이 증가함에 따라 낮은 수치를 나타내었으며(P<0.05) 탄성(springiness)의 경우 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 함초패티의 특성강도 검사 결과 함초분말 첨가량이 증가함에 따라 함초 맛이 강해진다는 결과를 얻었으며, 패티의 다즙성, 이취, 짠맛에는 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과로 보아 패티 제조 시 함초분말의 첨가는 패티의 기호도와 품질을 증가시키고 항산화활성을 증가시켜 패티의 가치를 높일 수 있어 바람직할 것으로 사료되며, 패티 제조 시 기호도가 높고 항산화능이 좋았던 2% 함초분말을 첨가하는 것이 적합할 것으로 생각된다.
- 색도의 측정에서 함초분말의 첨가량이 증가할수록 패티의 명도와 적색도가 감소하고 황색도가 증가하였다. 조직감 측정 결과 함초분말의 첨가량에 따라 경도, 씹힘성, 검성이 감소하였으며, 응집성의 경우 대조군에서 가장 낮은 수치를 나타냈다. 소비자 기호도 검사 결과 전반적인 기호도, 외관, 색, 맛, 조직감 평가 항목에서 함초분말 1%와 2%를 첨가한 패티의 기호도가 다른 첨가구에 비해 높은 점수를 보여주었다.
- 패티의 pH를 측정한 결과 함초분말 첨가량의 증가에 따라 높아져 5.75∼5.96으로 각 시료 간 유의적인 차이를 나타냈다(P<0.05).
- 함초분말 1∼2% 첨가는 대조군에 비해 전반적인 기호도 및 외관, 맛의 기호도를 증가시킨 반면 3% 첨가는 모든 평가 항목에서 대조군보다 낮은 점수를 나타내어 소비자 기호도를 감소시키는 결과를 보였다. 함초 1%와 2% 첨가군 간에 유의적인 차이는 없었지만 외관과 색을 평가하는 항목에서 2% 첨가군이 낮은 수치를 나타냈다. 이는 함초패티의 색도 측정에서 보았던 바와 같이 함초분말의 첨가에 따라 밝기 및 적색도가 감소하여 외관에 대한 기호도를 감소시킨 것으로 사료된다.
- 함초분말 1∼2% 첨가는 대조군에 비해 전반적인 기호도 및 외관, 맛의 기호도를 증가시킨 반면 3% 첨가는 모든 평가 항목에서 대조군보다 낮은 점수를 나타내어 소비자 기호도를 감소시키는 결과를 보였다.
- Na와 Joo(32)의 토마토분말 첨가 소시지 연구에서 토마토분말의 첨가량에 비례하여 토마토 소시지의 총 페놀화합물 함량이 증가하였다고 보고하여 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다. 함초분말을 첨가하지 않은 패티에서도 총 페놀화합물이 42.90 mg GAE/100 g으로 나타나 대조군에도 총 페놀화합물이 존재함을 알 수 있었으며, 이는 패티의 부재료 중 함유되어 있는 총 페놀화합물 때문에 나타난 결과라고 사료된다.
- 본 연구에서는 함초의 우수한 기능성을 육제품에 활용하기 위한 기초 자료를 얻기 위해 0, 1, 2, 3%의 함초분말 첨가가 돈육패티의 항산화활성 및 품질특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 함초분말을 패티에 첨가한 경우 시료의 첨가량에 비례하여 총 페놀화합물의 함량이 증가하였으며, DPPH 라디칼 소거능 또한 시료 첨가량에 따라 그 활성이 유의적으로 증가하는 결과를 나타내었다. 함초패티의 품질평가를 실시한 결과 패티의 pH는 시료 첨가량이 많아질수록 유의적으로 높게 측정되었으며, 함초분말 2% 첨가군에서 수분함량이 가장 높았고 가열손실률이 가장 낮게 나타났다(P<0.
- 2에 제시하였다. 함초분말의 DPPH 라디칼 소거활성은 10 mg/mL 수준에서 69.93%로 높게 나타났다. 항산화 물질을 첨가한 패티의 선행연구에서 Park 등(8)은 야콘 에탄올 추출물이 10 mg/mL 농도에서 51.
- 함초분말의 첨가량이 1∼3% 증가함에 따라 총 페놀화합물 함량이 대조군에 비해 약 43∼82%로 증가하였다(P<0.05).
- 함초패티의 DPPH 라디칼 소거능은 1, 2, 3% 첨가군에서 각각 24.09, 27.23, 31.12%로 대조군의 19.07%에 비해 높게 나타났으며(P<0.05), 특히 함초분말 3% 첨가 패티는 대조군의 소거활성을 약 63% 증가시키는 것으로 나타났다.
- 함초패티의 특성강도 검사 결과 함초 맛의 강도에서 유의적인 차이를 나타냈으며(P<0.05), 함초분말이 증가함에 따라 함초 맛이 강해진다는 결과를 보였다.
- 소비자 기호도 검사 결과 전반적인 기호도, 외관, 색, 맛, 조직감 평가 항목에서 함초분말 1%와 2%를 첨가한 패티의 기호도가 다른 첨가구에 비해 높은 점수를 보여주었다. 함초패티의 특성강도 검사 결과 함초분말 첨가량이 증가함에 따라 함초 맛이 강해진다는 결과를 얻었으며, 패티의 다즙성, 이취, 짠맛에는 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과로 보아 패티 제조 시 함초분말의 첨가는 패티의 기호도와 품질을 증가시키고 항산화활성을 증가시켜 패티의 가치를 높일 수 있어 바람직할 것으로 사료되며, 패티 제조 시 기호도가 높고 항산화능이 좋았던 2% 함초분말을 첨가하는 것이 적합할 것으로 생각된다.
- 함초패티의 품질평가를 실시한 결과 패티의 pH는 시료 첨가량이 많아질수록 유의적으로 높게 측정되었으며, 함초분말 2% 첨가군에서 수분함량이 가장 높았고 가열손실률이 가장 낮게 나타났다(P<0.05).
- 이는 함초패티의 색도 측정에서 보았던 바와 같이 함초분말의 첨가에 따라 밝기 및 적색도가 감소하여 외관에 대한 기호도를 감소시킨 것으로 사료된다. 향과 맛, 조직감의 기호도 평가에서는 함초분말 2% 첨가구가 시료들 중 높은 수치를 나타내었으나 유의적인 차이는 보이지 않았다. Jeon과 Choi(9)의 연구에서 해조류분말을 첨가한 패티의 관능평가 결과 시료 첨가량에 따라 향미의 기호도가 다소 감소하였으나 유의적 차이는 없었다고 보고하였으며, Lee 등(23)의 연구에서는 함초분말을 첨가한 식빵의 관능평가 결과 색도 및 향, 맛의 평가에서 함초분말 3% 첨가군이 대조군에 비해 기호도가 높게 나타났으나 5∼7%로 함초분말을 증가할수록 기호도가 점차 감소한다고 보고하여 본 연구 결과와 유사하게 나타났다.
후속연구
- 이러한 결과로 보아 패티 제조 시 1∼2% 함초분말의 첨가는 패티의 기호도를 증가시키고 돈육에 부족한 무기질과 식이섬유소 함량을 보충해주어 건강에 유익한 기능성 패티의 개발에 바람직할 것으로 사료된다.
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