TPA test 방법으로 Texture Analyser 의 조건은 pre-test speed 1.0 mm/sec, test speed 5.0 mm/sec, post test speed 5.0 mm/sec, distance 4.0 mm, time 5(s), trigger force 50.0 g으로 실시하였고, probe는 36 mm Cylinder radius type을 사용하였다(Lee & Joo 2014).

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 관능검사는 숙명여자대학교 식품영양학과 미각이 훈련된 대학원생 18명을 panel 로 선정하여 각 panel이 10개의 시료를 평가하도록 하였다. 관능검사는 7점 척도법으로 선호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였으며, 기호도 특성 내용으로는 색(color), 풍미 (flavor), 질감(texture), 다즙성(juiciness), 느끼함(greasy) 및 전반적인 기호도(overall quality)의 특성으로 구성하였다.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티 batter 배합 및 제조 방법은 삼채 분말 첨가 소고기 패티(Kim DS 2014)와 우지방을 현미유와 올리브유로 대체한 우육 패티(Seo 등 2011)를 참고하여 예비실험을 거친 후, 일부 수정하여 결정하였다. 분쇄한 소고기 우둔살에 명월초 가루, 올리브유, 빵가루, 우유, 설탕, 소금, 후추를 넣고, Food mixer(Model5KSM150, Kitchen Aid, Saintjoseph, Michigan, USA)로 4분간 4 rpm에서 혼합한 후, 2 rpm에서 4분간 한 번 더 혼합하였다.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 절단면 색은 색도계(Colormeter CR-200, Minolta, Co., Osaka, Japan)를 사용하여 명도(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness)를 각 3회 반복하여 측정한 후 평균값으로 나타내었다. 이때 사용한 표준백판의 L값은 94.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 제조조건 최적화는 독립변수인 명월초 가루(A)와 우유(B)의 배합 범위 내에서 유의적 결과를 나타낸 색, 풍미, 느끼함, 전반적인 기호도를 최대로 설정하여 Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)를 예측하였다. 지점 예측을 통해 최고의 적합도 (desirability)를 나타낸 최적점을 선택하여 도출하였으며, 최적점으로 도출된 명월초 가루는 명월초 가루 1.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 조직감은 익힌 후의 패티를 2 cm×2 cm×1 cm의 동일한 크기로 잘라 Texture Analyser(TA, XT Express v 2.1, London, England)를 사용하여 3회 측정 후 평균값을 나타내었다.

2 filter pater로 여과하여 pH meter (F-51, Horiba, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 소고기 패티의 당도와 염도는 pH와 같은 시료 용액을 사용하여 당도계(PAL-1, ATAGO, Tokyo, Japan)와 염도계(ES-421, ATAGO, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. 소고기 패티의 수분은 105℃ 상압가열건조법으로 패티 1 g을 알루미늄 dish에 칭량하여 측정하였다.

소고기 패티의 당도와 염도는 pH와 같은 시료 용액을 사용하여 당도계(PAL-1, ATAGO, Tokyo, Japan)와 염도계(ES-421, ATAGO, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. 소고기 패티의 수분은 105℃ 상압가열건조법으로 패티 1 g을 알루미늄 dish에 칭량하여 측정하였다.

예비 실험에서 설정하였던 두 가지 독립변수인 명월초 가루와 우유의 양에 의하여 각각의 종속변수로 작용하는 이화학적, 기계적 특성 및 관능적 특성에 미치는 영향을 보도록 하였으며, 변수들 간의 관계를 보기 위하여 통계 프로그램의 perturbation plot과 response surface 3D plot을 이용하였다. 수치 최적화는 Canonical model을 기준으로 하는 모델의 계수에 각각의 반응 중 관능평가의 최고점의 목표 범위로 설정하였다. 수치 최적화를 통해 제시된 최적점(solution)으로 적합도(desirability)를 구하고, 가장 높은 적합도를 나타내는 최적점을 채택하였다.

수치 최적화는 Canonical model을 기준으로 하는 모델의 계수에 각각의 반응 중 관능평가의 최고점의 목표 범위로 설정하였다. 수치 최적화를 통해 제시된 최적점(solution)으로 적합도(desirability)를 구하고, 가장 높은 적합도를 나타내는 최적점을 채택하였다. 다음 식에서 d는 각각의 desirability, n 은 response의 수를 의미하며, D는 overall desirability를 의미한다(Lee & Joo, 2010).

0 g으로 실시하였고, probe는 36 mm Cylinder radius type을 사용하였다(Lee & Joo 2014). 시료 측정 후 얻어진 force and time graph로부터 경도(hardness), 점착성(adhesiveness), 탄력성(springiness), 씹힘성(chewiness), 검성(gumminess), 응집성(cohesiveness)을 측정하였다.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 제조조건 최적화는 독립변수인 명월초 가루(A)와 우유(B)의 배합 범위 내에서 유의적 결과를 나타낸 색, 풍미, 느끼함, 전반적인 기호도를 최대로 설정하여 Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)를 예측하였다. 지점 예측을 통해 최고의 적합도 (desirability)를 나타낸 최적점을 선택하여 도출하였으며, 최적점으로 도출된 명월초 가루는 명월초 가루 1.75 g, 우유 20.44 g으로 예측되었고, 이 때 사용된 반응 모형을 이용한 모형 최적화(graphical optimization)와 perturbation plot은 Fig. 3과 같다. 녹차분말을 첨가한 돈육 패티(Cho SH 2010)의 경우 1.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 품질 최적화 분석은 Design Expert 8 통계 프로그램을 이용하였다. 최적화는 Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)와 모형적 최적화(graphical optimization)를 통해 명월초 가루와 우유의 양을 선정하였고, 지점 예측(point prediction)을 통해 최적점으로 선정하였다. 예비 실험에서 설정하였던 두 가지 독립변수인 명월초 가루와 우유의 양에 의하여 각각의 종속변수로 작용하는 이화학적, 기계적 특성 및 관능적 특성에 미치는 영향을 보도록 하였으며, 변수들 간의 관계를 보기 위하여 통계 프로그램의 perturbation plot과 response surface 3D plot을 이용하였다.

, Minneapolis MN, USA) 프로그램을 사용하였다. 품질의 최적화는 response surface methodolory중 중심합성계획법(central composite design)에 따라 설계하였고, 독립변수로는 명월초 소고기 패티의 텍스쳐에 가장 큰 영향을 주었던 명월초 가루와 우유를 두 가지를 요인으로 설정하였으며, 종속변수로는 패티 반죽의 pH, 당도, 염도 및 수분 함량을 측정하였고, 패티의 가열 감량, 직경 및 두께 감소율, 익힌 패티의 색도(L, a, b), 텍스쳐(hardness, adhesiveness, springness, chewiness, gumminess, cohesiveness), 관능검사(color, flavor, texture, juiciness, greasy, overall quality)를 설정하였다. 명월초 가루와 우유 첨가량의 최대 및 최소 범위는 명월초 가루와 빵가루의 총합을 10 g으로 명월초는 0.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티 제조를 위하여 국내산 냉장 육우 우둔(semimembranous muscle), 명월초 가루(지리산홍화인, 국내산), 우유(서울우유, 국내산), 올리브 오일(백설, 스페인산), 빵가루(오뚜기, 국내산), 후추(오뚜기, 국내산), 설탕(백설, 국내산), 꽃소금(백설, 국내산)을 구입하여 사용하였다.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 관능검사는 숙명여자대학교 식품영양학과 미각이 훈련된 대학원생 18명을 panel 로 선정하여 각 panel이 10개의 시료를 평가하도록 하였다. 관능검사는 7점 척도법으로 선호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였으며, 기호도 특성 내용으로는 색(color), 풍미 (flavor), 질감(texture), 다즙성(juiciness), 느끼함(greasy) 및 전반적인 기호도(overall quality)의 특성으로 구성하였다.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 모든 실험계획, data 분석 및 품질의 최적화 분석은 Design Expert 8(Stat-Easy Co., Minneapolis MN, USA) 프로그램을 사용하였다. 품질의 최적화는 response surface methodolory중 중심합성계획법(central composite design)에 따라 설계하였고, 독립변수로는 명월초 소고기 패티의 텍스쳐에 가장 큰 영향을 주었던 명월초 가루와 우유를 두 가지를 요인으로 설정하였으며, 종속변수로는 패티 반죽의 pH, 당도, 염도 및 수분 함량을 측정하였고, 패티의 가열 감량, 직경 및 두께 감소율, 익힌 패티의 색도(L, a, b), 텍스쳐(hardness, adhesiveness, springness, chewiness, gumminess, cohesiveness), 관능검사(color, flavor, texture, juiciness, greasy, overall quality)를 설정하였다.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 품질 최적화 분석은 Design Expert 8 통계 프로그램을 이용하였다. 최적화는 Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)와 모형적 최적화(graphical optimization)를 통해 명월초 가루와 우유의 양을 선정하였고, 지점 예측(point prediction)을 통해 최적점으로 선정하였다.

최적화는 Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)와 모형적 최적화(graphical optimization)를 통해 명월초 가루와 우유의 양을 선정하였고, 지점 예측(point prediction)을 통해 최적점으로 선정하였다. 예비 실험에서 설정하였던 두 가지 독립변수인 명월초 가루와 우유의 양에 의하여 각각의 종속변수로 작용하는 이화학적, 기계적 특성 및 관능적 특성에 미치는 영향을 보도록 하였으며, 변수들 간의 관계를 보기 위하여 통계 프로그램의 perturbation plot과 response surface 3D plot을 이용하였다. 수치 최적화는 Canonical model을 기준으로 하는 모델의 계수에 각각의 반응 중 관능평가의 최고점의 목표 범위로 설정하였다.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 pH, 당도, 염도 및 수분 함량은 Lee & Joo(2014)의 실험방법에 준하여 실시하였으며, 모든 실험은 3회 측정한 후 평균값을 내었다.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 가열 감량은 Kim DS(2014)의 방법으로 측정하였고, 패티의 직경 감소율과 두께 감소율은 Vernier caliper(CD-S6CP, Mitutoyo Co., Kawasaki, Japan)로 측정하였으며, 3회 반복 실험하여 평균값으로 나타내었다(Serdaroglu & Degirmencioglu 2004).

31의 범위를 보였고(Table 2), 독립변수가 서로 상호작용하는 2FI model이 결정되었다. Fig.1 의 perturbation plot을 살펴보면 명월초 가루(A)의 첨가량이 증가할수록 pH는 감소하였고, 우유(B)의 첨가량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났으나, p-value가 0.2983(R² 0.4349)으로 유의적이지 않아 모델의 적합성이 인정되지 않았다(Table 4). 본 결과는 깻잎 분말을 첨가한 돈육 소시지 연구(Jung 등 2003)에서 깻잎의 첨가가 pH를 높이는 것으로 나타나, 본 연구와는 차이가 있는 것으로 나타났으나, 열풍건조 김치분말을 첨가한 돈육 패티 연구(Lee 등 2008)의 경우, 첨가량에 따라 pH가 감소하는 경향을 보였다.

6622, 6964로 모델 적합성이 인정되었다. Perturbation plot과 반응 표면곡선을 살펴보면 우유(B)의 첨가량이 증가할수록 급속 하게 감소하는 경향을 보였으나, 명월초 가루(A)의 첨가량이 증가할수록 소폭 증가하거나 감소하는 경향을 보였으며, 따라서 명월초 가루(A)보다 우유(B)에 의해 더 음의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 녹차분말 첨가 돈육 패티(Cho SH 2010)와 삼채가루 분말 첨가 소고기 패티(Kim DS 2014)에 녹차와 삼채가루의 첨가량이 증가할수록 경도가 증가하여 본 연구결과와는 차이가 있었으나, 삼채가루 첨가 패티 (Kim DS 2014)의 점착성과 녹차가루 첨가 돈육 패티(Cho SH 2010)의 씹힘성의 결과와는 유사한 것으로 나타났다.

6792)로 유의적이지 않아 모델의 적합성이 인정되지 않았다. Perturbation plot을 보면 가열 감량에서 명월초 가루(A)와 우유(B)가 증가할수록 감량비율이 증가하다가 일정부분에서 감소하는 경향을 보였고, 두께 감소율에서도 명월초 가루(A)가 증가할수록 증가하다가 일정부분에서 감소하는 경향을 보였으나, 우유(B)에서는 첨가량이 증가할수록 두께가 감소하는 경향을 보였다. 이는 해조류를 첨가한 돈육 패티의 연구(Jeon & Choi 2012)와 녹차가루를 첨가한 돈육 패티의 연구(Cho SH 2010)에서 첨가량이 많아질수록 가열감량이 감소한다는 연구결과와는 차이가 있었다.

8886으로 모델의 적합성이 인정되었다. Perturbation plot을 보면 명월초 가루(A) 첨가량이 증가할수록 증가하다가 일정수준에서 감소하는 경향을 보였으나, 우유(B)의 첨가량이 증가할수록 수분 함량이 증가하였으며, 이는 우유(B)의 수분량에 의한 당연한 결과로 판단된다. 본 결과는 해조류를 첨가한 돈육 패티(Jeon & Choi 2012)와 올리브 오일을 첨가한 어 육소시지(Lee & Joo 2014)의 수분 함량에 비해서 낮은 것으로 나타났다.

05) 으로 유의적인 결과를 보였다(Table 6). 관능검사에 관한 perturbation plot과 반응표면의 그래프는 Fig. 2와 같이 관능검사의 모든 항목에서 명월초 가루(A)와 우유(B)가 증가할수록 기호도가 증가하다가 일정 시점 이후에는 다시 감소하는 경향을 보였다. 이는 삼채 분말 첨가 소고기 패티(Kim DS 2014)와 로젤(Hibiscus sabdariffa L.

35 사이의 범위로 나타났다(Table 5). 관능적 특성 6가지의 모두에서 독립변수들 간에 교호작용 하는 quadratic model이 결정되었고, R²값은 색 0.9906, 풍미 0.9090, 느끼함 0.9360, 전반적인 기호도 0.9411로 모델의 적합성이 인정되었다. p값은 색 0.

0642로 유의적이지 않아 모델의 적합성이 인정되지 않았다. 그러나 perturbation plot을 보면 명월초 가루(A) 첨가량이 증가할수록 염도가 급격하게 증가하다가 일정수준에서 소폭 감소하는 경향을 보였으며, 우유(B)는 첨가량이 증가할수록 소폭 감소하다가 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 당도는 1.

) 첨가 돈육 패티 연구(Jung EK 2012) 등과 유사한 연구 결과로 나타났다. 그러나 질감과 다즙성의 p값은 각각 0.1144(R² 0.8223)과 0.3958(R² 0.6287)로 유의적인 차이를 보이지는 않았으나, 명월초 가루(A)의 첨가량에 따라 매우 급격하게 증가하다가 일정 수준에서 감소하는 것으로 나타났다. 패티의 관능적 특성 중 질감과 다즙성이 중요한 관능적 평가 도구이기 때문에, 이를 보완하기 위한 보완책이 필요한 것으로 판단되며, 청국장 분말을 첨가한 패티 (Lee YM 2008)의 연구에서 팬에서 조리한 패티가 오븐에서 조리한 패티보다 다즙성에서 관능적으로 좋은 결과를 보인 것을 보아, 다즙성을 높이기 위한 방법으로 조리 방법의 변화를 꾀할 수도 있을 것으로 사료된다.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티에 대해 7점 척도로 관능적 품질을 평가한 결과, 색은 2.90~5.19, 풍미는 2.80~4.70, 질감은 3.07~4.85, 다즙성은 4.05~5.10, 느끼함은 3.35~5.10, 전반적인 기호도는 3.35~5.35 사이의 범위로 나타났다(Table 5). 관능적 특성 6가지의 모두에서 독립변수들 간에 교호작용 하는 quadratic model이 결정되었고, R²값은 색 0.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 10개 실험점에 따른 반죽 pH 측정 결과는 6.03~6.31의 범위를 보였고(Table 2), 독립변수가 서로 상호작용하는 2FI model이 결정되었다. Fig.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 10개 실험점에 따른 이화학적 실험을 행한 결과, 반죽의 pH는 명월초 가루의 첨가량이 증가할수록 pH는 감소하였고, 우유의 첨가량이 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 반죽의 수분 함량은 24.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 가열 감량과 직경 및 두께 감소율을 측정한 결과, 가열 감량은 16.01~21.02, 직경은 11.31~20.66, 두께는 31.11~64.29 사이의 범위를 나타내었다. 가열 감량과 두께 감소율은 독립 변수간에 교호적으로 작용하는 quadratic model이 결정되었으나, p-value는 각각 0.

6807로 모델의 적합성이 인정되지 않았다. 명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 수분 함량은 24.8~43.04%의 범위로 나타났다. Quadratic model이 결정되었고, p-value는 0.

명월초 가루를 첨가한 소고기 패티의 조직감의 측정한 결과, 경도는 1,791.37~4,176.40 N, 점착성은 －11.67~0.27 g×s, 탄력성은 0.33~0.66 mm, 씹힘성은 273.93~991.18 N×mm, 검성은 547.87~1,483.33 N, 응집성은 0.20~0.40 사이의 범위를 나타내었다(Table 3).

소고기 패티의 관능적인 특성은 색(p<0.001), 풍미(p<0.05), 느끼함(p<0.05), 전반적인 기호도(p<0.05)에서 유의적인 결과를 나타냈고, 거의 모든 항목에서 명월초 가루와 우유가 증가할수록 기호도가 증가하다가 일정 시점 이후에는 다시 감소하는 경향을 보였다.

소고기 패티의 조직감은 경도(p<0.01), 점착성(p<0.05), 씸힘성(p<0.05) 및 검성(p<0.05)은 첨가 시료 간의 독립적으로 작용하는 Linear model이 결정되었으며, 우유의 첨가량이 증가할수록 급속하게 감소하여 명월초 가루보다 더 음의 영향을 주는 것으로 나타났다.

소고기 패티의 최적화는 실험의 독립변수는 명월초 가루와 우유의 범위 내에서 모델화에 의해 결정된 반응식을 이용하여 만족하는 수치점(numerical point)을 예측한 결과, 명월초 가루1.75 g, 우유 20.44 g으로 산출되었다.

이는 녹차분말 첨가 돈육 패티(Cho SH 2010)와 삼채가루 분말 첨가 소고기 패티(Kim DS 2014)에 녹차와 삼채가루의 첨가량이 증가할수록 경도가 증가하여 본 연구결과와는 차이가 있었으나, 삼채가루 첨가 패티 (Kim DS 2014)의 점착성과 녹차가루 첨가 돈육 패티(Cho SH 2010)의 씹힘성의 결과와는 유사한 것으로 나타났다. 탄력성에서는 독립변수간에 교호작용이 발생하는 quadratic model이 설정되었으나, p-value가 0.7492(R² 0.3984)로 모델의 적합성이 인정되지 않았고, 명월초 가루(A)와 우유(B)의 첨가량이 증가할수록 증가하다가 일정 수준에서 모두 감소하는 경향을 보였으며, 우유(B)의 첨가량이 더 음의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 응집성에서는 독립변수가 서로 상호작용하는 2FI model이 결정되었으나, p-value는 0.

1553)으로 유의 적이지 않아 모델의 적합성이 인정되지 않았으나, 명월초 가루(A)보다 우유(B)의 첨가량에 의해 더 음의 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 조직감을 종합해 본 결과, 패티에 우유와 같은 액체의 재료는 조직감에 많은 영향을 주게 되므로 기타 첨가되는 소재와의 적절한 비율을 잘 유지하면 좀 더 좋은 품질의 패티의 조직감을 가질 수 있을 것으로 사료되며, 그 소재로는 조직감에 많은 변화를 가져오지 않는 명월초 가루와 같은 특성의 소재가 적합하다고 판단된다.

이는 첨가되는 부재료의 향과 색 등이 관능적인 특성에 영향을 많이 주는 것으로 판단된다. 또한 패티에서 변수로 주로 식물성 지방을 첨가한 지방 조성에 대한 연구들이 진행되고 있으나, 이화학적, 기계적 및 관능적인 특성에 다양한 영향을 주고 있는 우유 등의 액체 소재에 대한 연구도 진행되어야 한다고 판단된다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 소고기 패티에는 명월초 가루 1.

또한 패티에서 변수로 주로 식물성 지방을 첨가한 지방 조성에 대한 연구들이 진행되고 있으나, 이화학적, 기계적 및 관능적인 특성에 다양한 영향을 주고 있는 우유 등의 액체 소재에 대한 연구도 진행되어야 한다고 판단된다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 소고기 패티에는 명월초 가루 1.75 g의 적은 양으로도 육의 특유의 이취를 감소시켜 관증적으로 우수한 상품으로서의 가치가 있다고 판단되며, 추후 기능성에 대한 연구가 더 진행되어져야 한다고 사료된다.

이상의 결과를 통해 명월초 가루를 첨가한 소고기 패티는 우리나라의 우수한 소고기 패티 제품으로서 품질 및 기호도 측면에서 상품으로서 연구개발 가치가 있다고 판단된다.

6287)로 유의적인 차이를 보이지는 않았으나, 명월초 가루(A)의 첨가량에 따라 매우 급격하게 증가하다가 일정 수준에서 감소하는 것으로 나타났다. 패티의 관능적 특성 중 질감과 다즙성이 중요한 관능적 평가 도구이기 때문에, 이를 보완하기 위한 보완책이 필요한 것으로 판단되며, 청국장 분말을 첨가한 패티 (Lee YM 2008)의 연구에서 팬에서 조리한 패티가 오븐에서 조리한 패티보다 다즙성에서 관능적으로 좋은 결과를 보인 것을 보아, 다즙성을 높이기 위한 방법으로 조리 방법의 변화를 꾀할 수도 있을 것으로 사료된다.