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문제 정의
- 본 연구는 국내산 블루베리를 분말화하여 식빵 제조에 첨가 적용함에 있어서, 첨가량(0, 3, 6, 9%)에 따른 식빵의 여러 가지 품질 특성의 변화에 대하여 조사하였다. pH, 부피, 발효 팽창력, 비용적 및 굽기 손실율은 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며, 반면에 식빵의 무게와 경도는 증가하는 경향을 나타내었다.
- 한편, 빵류의 경우 글루텐에 의해 형성되는 단백질 망상구조가 제품의 조직감을 발현하는데 중요한 역할(Song & Park 1995)을 하는데, 블루베리 등의 유기산을 함유하는 물질의 첨가는 글루텐 형성 등 제빵 과정에 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상되어, 이에 대한 보다 체계적이며, 광범위한 연구가 필요한 것으로 사료된다. 이에 본 연구에서는 식빵 제조에 블루베리 분말을 첨가하고, 이에 따른 반죽 과정 및 블루베리 첨가 식빵의 이화학적 변화 등을 추적ㆍ조사하여 블루베리 첨가 식빵의 제반 특성 변화를 구명하고, 품질 향상을 도모하고자 하였다.
제안 방법
- 2차 발효가 완료된 반죽의 무게와 소성 후 식빵의 무게를 각각 측정하여 아래의 식으로부터 반죽 수율과 굽기 손실률을 계산하였다.
- AACC(2013b)의 방법을 응용하여 밀가루 대비 블루베리 분말을 농도별로 첨가하여(0, 3, 6, 9%) 1차 및 2차 발효 후 반죽의 pH, 완제품 및 블루베리 분말의 pH를 측정하였다. 즉, 시료(완제품, 분말) 10 g을 취하고, 50 mL 증류수를 가하여 Homogenizer(Miccra D-9, Germany)로 균질화(150,000 rpm, 5분)시키고, 원심분리(3,000 rpm, 10분)한 후 상등액의 pH를 측정하였다.
- 검사는 오후 3시에서 4시 사이에 실시하였고, 평가 항목으로는 식빵의 외관(appearance), 색깔(color), 향(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 종합적인 기호도(overall acceptance)의 항목에 대해 좋아하는 정도를 9점 척도(hedonic scale)로 하여 1점에서 가까울수록 ‘대단히 싫다’, 9점에 가까울수록 ‘대단히 좋다’로 표현하도록 하였다.
- 5 mm)로 슬라이스하여 양쪽 끝부분과 인접한 부분 두 장을 배제한 안쪽 부분 두 장을 포개어 중앙부분을 측정하였다. 그리고 80% 변형이 일어나도록 2회 반복 압축했을 때 얻어지는 force distance curve을 분석하여 시료의 경도(hardness)로 하였으며, 그 조건은 Table 2와 같다.
- 그리고 밀대를 이용하여 가스빼기를 한 후 반죽을 3겹으로 접어 성형하여 식빵팬(120×220×100 mm)에 넣은 다음, 온도 38±1℃, 습도 80±2% 조건에서 30분간 2차 발효를 실시하였다.
- 반죽의 발효 팽창력은 He & Hoseney(1992)의 방법을 응용하여 사용하였다.
- 식빵의 텍스쳐 측정은 AACC(2013a)방법에 의거 Texture analyzer(TA-XT2i, Stable Micro System, Surrey, England)를 이용하였으며, probe는 P/36R cylinder probe를 사용하였다. 시료는 일정한 두께(12.5 mm)로 슬라이스하여 양쪽 끝부분과 인접한 부분 두 장을 배제한 안쪽 부분 두 장을 포개어 중앙부분을 측정하였다. 그리고 80% 변형이 일어나도록 2회 반복 압축했을 때 얻어지는 force distance curve을 분석하여 시료의 경도(hardness)로 하였으며, 그 조건은 Table 2와 같다.
- 식빵 제조는 강력분에 블루베리 분말을 밀가루 중량의 3%, 6%, 9%로 첨가하여 직접반죽법(straight dough method)을 응용하여 제조하였으며(AACC 2000), 배합비율은 Table 1과 같다. 유지(쇼트닝)를 제외한 모든 반죽 재료 및 블루베리 분말을 반죽기(CH-800, Sunrich, Japan)에 넣고 저속에서 1분 30초 동안 혼합하여 수화시킨 후 클린업 단계에서 유지(쇼트닝)를 첨가하여 저속에서 30초간 혼합한 후 중속에서 반죽의 글루텐이 잘 형성된 최종단계에서 반죽을 완성하였다.
- 식빵(crumb, crust)의 색도는 색차계(CR-400, Konica minolta sensing INC., Japan)를 사용하여 시료를 12.5 mm 두께로 절단한 후 중앙 부위를 5회 반복 측정하였으며, 이때 사용된 표준백판은 L값이 97.39, a값이 -0.14, b값이 2.03이었다.
- 식빵의 외관 및 내부 구조는 식빵을 구워 상온에서 1시간 방냉하여 12.5 mm 두께로 절단한 후, 중앙부분을 디지털 카메라(Canon EOS 400-D, Canon Co, Tokyo, Japan)로 촬영하여 관찰하였다.
- 이 때 반죽온도는 26∼27℃가 되도록 하였고, 반죽을 bowl에서 꺼내 온도 30±2℃, 습도 75±5%인 조건에서 발효기(F-2000, Sunrich, Taiwan)를 이용하여 40분 동안 1차 발효를 실시하였다.
- 즉, 믹싱이 끝난 반죽 100 g씩을 250 mL(∅ 20 mm) 메스실린더에 넣은 후 상부의 표면을 평평하게 한 다음, 1차 발효 조건(온도 30±2℃, 습도 75±5%)에서 발효기(EP-200, Dae Yung Machinery Co., KwangJu, Korea)를 이용하여 매 10분마다 발효율를 측정하였고, 더 이상의 변화가 없는 시점인 120분까지 팽창된 반죽의 높이를 부피(mL)로 하여 발효율를 나타내었다.
- AACC(2013b)의 방법을 응용하여 밀가루 대비 블루베리 분말을 농도별로 첨가하여(0, 3, 6, 9%) 1차 및 2차 발효 후 반죽의 pH, 완제품 및 블루베리 분말의 pH를 측정하였다. 즉, 시료(완제품, 분말) 10 g을 취하고, 50 mL 증류수를 가하여 Homogenizer(Miccra D-9, Germany)로 균질화(150,000 rpm, 5분)시키고, 원심분리(3,000 rpm, 10분)한 후 상등액의 pH를 측정하였다.
- 즉, 식빵틀(W×L×H = 130×260×140 mm)에 조를 채운 후 이를 1,000 mL의 메스실린더에 부어 부피를 측정하고, 상기 틀에 제조한 빵을 넣고 다시 조를 채우고, 빵을 꺼낸 후 채워진 조를 메스실린더에 부어 부피를 측정하여 그 차이를 식빵의 부피로 측정하였다.
대상 데이터
- Civille & Szczesniak(1973)의 방법에 따라 제과 기술자를 포함한 30명의 패널요원을 대상으로 기호도 검사로 실시하였다.
- 본 실험에 사용된 블루베리는 2013년 7월 충북 옥천에서 구입한 생과로 -80℃에서 급속동결(DF8514, Ilshin Lab, Co. Ltd, Korea)한 후 동결건조기(Clean Vac 8B, Biotron Inc., Korea)를 이용하여 건조하였다. 그리고 건조물을 분쇄하여 표준체(pore size : 100 mesh)로 통과시킨 것을 사용하였다.
- 그리고 건조물을 분쇄하여 표준체(pore size : 100 mesh)로 통과시킨 것을 사용하였다. 제빵용 재료는 1등급(대한제분, 한국), 쇼트닝(롯데삼강, 한국), 건조이스트(Lane Farm, France), 소금(한주, 한국), 설탕(CJ, 한국) 2013년산 제품을 사용하였다.
데이터처리
- 3) Means in a row by different superscripts are significantly different at the p<0.05 by Duncan’s range test.
- 본 실험 결과는 5회 이상 반복 측정하여 평균값와 표준편차로 나타내었으며, 각 처리별 평균값 간의 유의성 검정은 SAS(statistical analysis system version 9.3)을 이용하여 ANOVA 분석 후 p<0.05에서 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성 검정을 실시하였다.
이론/모형
- 식빵의 부피는 AACC(2000)와 Pyler & Gorton(2008)에 방법에 따라 종자치환법(seed displacement)에 의하여 측정하였다.
- 식빵의 텍스쳐 측정은 AACC(2013a)방법에 의거 Texture analyzer(TA-XT2i, Stable Micro System, Surrey, England)를 이용하였으며, probe는 P/36R cylinder probe를 사용하였다. 시료는 일정한 두께(12.
- 일반 성분은 AOAC(1995) 방법에 의거하여 분석하였으며, 즉, 수분은 105℃ 상압건조법, 조회분은 건식회화법, 조단백질은 Kjeldahl법, 조지방 Soxhlet법으로 분석하였다.
성능/효과
- 본 연구는 국내산 블루베리를 분말화하여 식빵 제조에 첨가 적용함에 있어서, 첨가량(0, 3, 6, 9%)에 따른 식빵의 여러 가지 품질 특성의 변화에 대하여 조사하였다. pH, 부피, 발효 팽창력, 비용적 및 굽기 손실율은 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며, 반면에 식빵의 무게와 경도는 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 경도는 대조군(0% 첨가량)에 비해 9% 첨가한 실험군이 1.
- 11점). 결론적으로 블루베리 분말 6% 정도 첨가할 경우, 가장 적절한 품질 특성을 보유한 것으로 판단된다.
- 블루베리 분말 첨가량에 따른 식빵의 텍스쳐 변화에 대하여 Table 8에 나타내었다. 경도는 대조군이 851.88 g으로 가장 낮게 나타낸 반면, 블루베리 분말 첨가한 실험군은 첨가량이 증가할수록 경도는 증가하였다. 블루베리 분말을 첨가한 실험군에서는 3% 첨가한 실험군이 1,036.
- 색상은 블루베리 첨가량이 증가할수록 L값과 b값은 감소하는 반면, a값은 증가하는 경향을 나타내었다. 관능적 검사 결과, 전체적인 선호도는 6% 블루베리 첨가한 실험군이 가장 높게 나타났으며(6.33점), 반면에 9% 첨가한 실험군이 가장 낮게 평가되었다(5.11점). 결론적으로 블루베리 분말 6% 정도 첨가할 경우, 가장 적절한 품질 특성을 보유한 것으로 판단된다.
- 전반적으로 모든 시료에 있어서 발효시간 40분까지 발효에 의한 부피 팽창 정도가 급격히 증가하였으나, 40분 이후에는 팽창 정도에 큰 변화가 없었다. 대조군의 발효 팽창 정도는 실험군에 비해 높았으며, 실험군은 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 발효 팽창 정도는 감소하는 경향을 나타내었다(대조군 135 mL, 3% 115 mL, 6% 105 mL, 9% 100 mL). 이는 한라봉 분말(Bing & Chun 2013) 및 새송이 분말(Lee et al 2009)을 첨가한 식빵 제조 과정에서 나타난 반죽의 발효 팽창력 변화와 유사한 결과로서, 본 실험에서 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 분말 중 유기산으로 인해 반죽의 pH는 낮아져 효모의 활성이 저해되므로 낮은 발효 수준을 나타내고, 또한 글루텐 형성이 저하되어 가스 보유력이 낮아진 결과에 기인된 것으로 사료되었다.
- 001). 또한, 식빵의 pH도 동일한 결과를 나타내었다(대조구 : pH 5.23, 9% 첨가한 실험군 : pH 3.92). 전반적으로 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 반죽과 식빵의 pH는 감소하는 경향을 나타내었는데, 이는 한라봉 분말, 크랜베리 분말, 오디 분말을 첨가하여 식빵을 제조하였을 때와 유사한 경향이었다(Bing & Chun 2013, An & Lee 2010).
- 반면, 굽기 손실율은 대조군이 9.38%로 가장 높게 나타났고, 블루베리 분말 9% 첨가한 실험군이 8.48%으로 가장 낮게 나타나, 굽기 손실율은 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다(p<0.001).
- 98배 높게 나타났다. 색상은 블루베리 첨가량이 증가할수록 L값과 b값은 감소하는 반면, a값은 증가하는 경향을 나타내었다. 관능적 검사 결과, 전체적인 선호도는 6% 블루베리 첨가한 실험군이 가장 높게 나타났으며(6.
- 수분 함량은 대조군이 40.46%로 유의적으로 높았고(p<0.01), 실험군은 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 낮았으나, 유의적 차이는 없었다.
- 식빵의 무게는 대조군이 404 g으로 가장 낮았고, 블루베리 분말 9% 첨가한 실험군이 410 g으로 가장 높았으며, 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 식빵의 무게는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.001).
- 식빵의 부피와 비용적은 대조군이 각각 1,641.67 mL/g, 4.02 mL/g으로 가장 높게 나타났고, 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 식빵의 부피와 비용적은 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다(p<0.001).
- 블루베리 분말 첨가량에 따른 식빵의 관능평가 결과를 Table 9에 나타내었다. 식빵의 외관은 블루베리 분말 6% 첨가한 실험군이 가장 높게 평가되었으며, 대조군과는 유의적 차이는 없었다. 식빵 외관의 색상에서도 블루베리 분말 6% 첨가한 실험군이 7.
- 식빵의 외부(crust)와 내부(crumb)의 L값(명도)과 b값(황색도)은 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, a값(적색도)은 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05).
- 11점). 위의 결과를 종합해 볼 때 블루베리 분말 6% 첨가 실험군이 식빵의 관능적 품질 특성을 유지하면서 블루베리 특유의 색상, 향미 및 전체적 기호도에서 가장 적절할 것으로 사료된다.
- 1은 블루베리 분말 첨가량을 달리하여 제조한 반죽을 1차 발효 조건하에서 120분간 발효시키면서 측정한 반죽의 부피 팽창 정도이다. 전반적으로 모든 시료에 있어서 발효시간 40분까지 발효에 의한 부피 팽창 정도가 급격히 증가하였으나, 40분 이후에는 팽창 정도에 큰 변화가 없었다. 대조군의 발효 팽창 정도는 실험군에 비해 높았으며, 실험군은 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 발효 팽창 정도는 감소하는 경향을 나타내었다(대조군 135 mL, 3% 115 mL, 6% 105 mL, 9% 100 mL).
- 05), 3%, 6% 첨가 시료 간에 유의적 차이가 없었다. 전체적인 기호도는 블루베리 분말 6% 첨가한 실험군이 높은 기호도를 나타냈고(6.33점), 반면, 9% 첨가한 실험군이 가장 낮은 기호도를 나타냈다(5.11점). 위의 결과를 종합해 볼 때 블루베리 분말 6% 첨가 실험군이 식빵의 관능적 품질 특성을 유지하면서 블루베리 특유의 색상, 향미 및 전체적 기호도에서 가장 적절할 것으로 사료된다.
- 조지방 함량은 대조군에 비해 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 유의적 차이를 보이며 낮게 나타났다(p<0.001).
- 조직감은 전반적으로 블루베리 분말 첨가량이 증가할수록 낮은 평가 결과를 나타냈으며, 대조군과 블루베리 분말 9% 첨가한 실험군과는 유의적 차이를 나타냈으나(p<0.05), 3%, 6% 첨가 시료 간에 유의적 차이가 없었다.
- 05). 특히, 블루베리 분말 9% 첨가한 실험군(crumb 부분)의 b값은 3% 첨가한 실험군의 3.91배 정도 높게 관찰되었다. 이는 블루베리 안토시안 색소로 인해 분말 첨가량이 증가할수록 b값(적색도)이 높아진 것으로 사료되었으며(An & Lee 2010), 이는 Hwang & Ko(2010)의 블루베리즙을 첨가하여 머핀을 제조한 연구 결과와 유사하였다.
후속연구
- 한편, 빵류의 경우 글루텐에 의해 형성되는 단백질 망상구조가 제품의 조직감을 발현하는데 중요한 역할(Song & Park 1995)을 하는데, 블루베리 등의 유기산을 함유하는 물질의 첨가는 글루텐 형성 등 제빵 과정에 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상되어, 이에 대한 보다 체계적이며, 광범위한 연구가 필요한 것으로 사료된다.
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