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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 향후 고부가가치 기능성 식품 소재로서 이용 가능성이 높을 것으로 기대되는 노루궁뎅이버섯을 이용하여 첨가량을 달리한 크림수프의 제조와 최적 레시피를 결정하였으며, 제조된 수프의 이화학적인 특성과 품질특성을 분석하였다. 이를 통하여 기능성 식품 소재로서 노루궁뎅이버섯의 이용 가능성을 모색하고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 향후 고부가가치 기능성 식품 소재로서 이용 가능성이 높을 것으로 기대되는 노루궁뎅이버섯을 이용하여 첨가량을 달리한 크림수프의 제조와 최적 레시피를 결정하였으며, 제조된 수프의 이화학적인 특성과 품질특성을 분석하였다. 이를 통하여 기능성 식품 소재로서 노루궁뎅이버섯의 이용 가능성을 모색하고자 하였다.
가설 설정
- S5 : Soup with 5% Hericium erinaceus powder.
제안 방법
- 각 시료의 pH는 pH meter(Beckman, USA)를 이용하여 측정하였다.
- 각 시료의 염도는 염도계 TDS meter(Hand held digital Model HDS 1024, Korea)를 이용하여 시료 100 mL를 측정하였다.
- 크림수프 제조 시 노루궁뎅이버섯의 배합 비율은 비교군으로 사용하고자 하는 시판 양송이 수프(M1, M2)의 조성 비율을 참고로 하였다. 그리고 버섯 분말의 첨가량은 예비 실험을 통하여 적절한 배합 범위를 설정하여 Table 1과 같은조성으로 크림수프 시료를 제조하였다. 또한 Fig.
- 기계적인 관능 검사를 위하여 미각 센서 분석기(TS-5000Z, Insent, Atsugi, Japan)를 이용하여 수프의 맛을 분석하였다. 시료에 대한 전처리는 HPLC용 water 200 mL에 각각의 샘플5 g을 녹여, 원심 분리한 후 상등액을 시료로 사용하였다.
- 노루궁뎅이버섯 분말을 각각 0, 3, 5, 7% 첨가하여 제조한 크림수프와 두 종류의 시판 크림수프의 맛을 미각 센서 분석기로 측정하고, 그 결과를 Fig. 4에 나타내었다. 쓴맛(Bitter- ness)은 관능 검사 결과에서 노루궁뎅이버섯 분말 첨가군과 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군과의 유의적인 차이가 없었지만, Fig.
- 1의 제조공정에 따라 모든 재료들을 계량하여 혼합한 후, 100℃의 끓는 물 140 mL를 첨가하고, 눋지 않게 저어가며 3분 동안 조리한 후, 실온(25℃)에서 보관하여 분석 시료로 사용하였다. 모든 분석은 수프를 만든 당일에 실시하였다.
- 본 연구에서는 노루궁뎅이버섯 분말의 첨가량을 달리한 크림수프를 제조하고, 이의 최적 레시피를 결정하였으며, 버섯분말을 첨가한 수프의 이화학적인 특성과 품질 특성(염도, 당도, pH, 색도, 점도), 항산화성, 입도, 열량을 분석하였으며, 관능 검사 및 기계적 관능 검사를 실시하였다. 노루궁뎅이버섯 분말의 첨가량이 높아질수록 수분 함량, 조지방, 조회분은 유의적으로 증가하였다.
- 2 g을 압축기(Alpha science, Model A13)를 이용하여 4,000의 압력을 주어 알약으로 만들어 사용하였다. 압축된 각각의 시료를 칼로리미터(Calorimeter operation, Parr 6400)를 이용하여 열량을 측정하고, 세 번 반복 측정하여 그 평균값을 kcal/g으로 나타내었다.
- 열량 측정은 각각의 샘플 가루 0.5∼1.2 g을 압축기(Alpha science, Model A13)를 이용하여 4,000의 압력을 주어 알약으로 만들어 사용하였다.
- 9 mL를 가하고, 10초간vortex mixing 후 37℃에서 30분간 반응시켰으며, 517 nm에서 흡광도를 측정(U-2900, Hitachi, Japan)하였다. 이때 전자 공여능은 시료첨가구와 비첨가구의 흡광도 차이를 백분율(%)로 구하여 산출하였다.
- 크림수프 제조 시 노루궁뎅이버섯의 배합 비율은 비교군으로 사용하고자 하는 시판 양송이 수프(M1, M2)의 조성 비율을 참고로 하였다. 그리고 버섯 분말의 첨가량은 예비 실험을 통하여 적절한 배합 범위를 설정하여 Table 1과 같은조성으로 크림수프 시료를 제조하였다.
대상 데이터
- 기계적 관능검사 시약으로 Sodium hydrogen L-Glutamate monohydrate은Kato chemical(Tokyo, Japan)에서 구입하였고, Potassium chlo- ride(Dukcan, Korea)와 Silver chloride, L(+)-Tartaric acid는Junsei Co(Tokyo, Japan)에서 구입하였다. Tannic acid와 Quinine hydrochloride dihydrate는 Sigma 제품(MO, USA)을 구입하여 사용하였다.
- 항산화 실험에 사용한 DPPH(1,1-diphenyl-2- picryl-hydrazyl)는 Sigma 제품(MO, USA)을 구입하였고, 에탄올(Dukcan, Korea), 4차 증류수 HPLC Water는 Avantor 제품(Center Valley, USA)을 구입하여 사용하였다. 기계적 관능검사 시약으로 Sodium hydrogen L-Glutamate monohydrate은Kato chemical(Tokyo, Japan)에서 구입하였고, Potassium chlo- ride(Dukcan, Korea)와 Silver chloride, L(+)-Tartaric acid는Junsei Co(Tokyo, Japan)에서 구입하였다. Tannic acid와 Quinine hydrochloride dihydrate는 Sigma 제품(MO, USA)을 구입하여 사용하였다.
- 노루궁뎅이버섯을 이용하여 제조한 크림수프의 관능 평가는 중앙대학교 식품영양학과 학생 30명을 대상으로 실시하였으며, 제조 당일의 수프를 각각 20 mL씩 흰 용기에 담아 제공하였다. 스프의 색(Color), 쓴맛(Bitterness), 짠맛(Saltiness), 향미(Flavor), 감칠맛(Umami), 맛(Taste), 전체적인 기호도(Overall preference)의 각각의 항목에 대하여 매우 싫은 것은1점으로, 좋지도 싫지도 않은 것은 4점, 매우 좋은 것은 7점으로 표시하도록 하였다.
- 본 실험에 사용된 노루궁뎅이버섯은 (주)머쉬아트 농장에서 구매하여 사용하였다. 수프 제조에 사용된 Roux powder는 Heilbronn 제품(GmbH Co, 테헤란로)을 구입하여 사용하였고, 양파 가루(인그린, 경기도 포천), 마늘 가루(인그린, 경기도 포천), 잔탄검(ES Story, 안양시 동안구), 우유 가루(담터, 경기도 포천), 소고기 파우더(한국네슬레, 청주)와 부재료로 첨가된 소금(CJ, 백설꽃소금), 백후추(금하식품, 구로구오류동)는 2013년 경기도 안성 롯데마트에서 구입하여 실험에 사용하였다.
- 본 연구에서 이용한 노루궁뎅이버섯은 동결 건조 후 롤밀 (Roll mill, Dong Kwang Industry Co)로 분쇄하고, 이를 60 mesh 체에 내린 후 기체 유동식 제분기(CGS 10, Netzsch- Condux Mahltechnik GmbH, Hanau, Germany)를 이용하여 9,000 rpm에서 Jet mill로 분쇄하였으며, —18℃에서 보관하여 시료로 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 노루궁뎅이버섯은 (주)머쉬아트 농장에서 구매하여 사용하였다. 수프 제조에 사용된 Roux powder는 Heilbronn 제품(GmbH Co, 테헤란로)을 구입하여 사용하였고, 양파 가루(인그린, 경기도 포천), 마늘 가루(인그린, 경기도 포천), 잔탄검(ES Story, 안양시 동안구), 우유 가루(담터, 경기도 포천), 소고기 파우더(한국네슬레, 청주)와 부재료로 첨가된 소금(CJ, 백설꽃소금), 백후추(금하식품, 구로구오류동)는 2013년 경기도 안성 롯데마트에서 구입하여 실험에 사용하였다. 항산화 실험에 사용한 DPPH(1,1-diphenyl-2- picryl-hydrazyl)는 Sigma 제품(MO, USA)을 구입하였고, 에탄올(Dukcan, Korea), 4차 증류수 HPLC Water는 Avantor 제품(Center Valley, USA)을 구입하여 사용하였다.
- 수프 제조에 사용된 Roux powder는 Heilbronn 제품(GmbH Co, 테헤란로)을 구입하여 사용하였고, 양파 가루(인그린, 경기도 포천), 마늘 가루(인그린, 경기도 포천), 잔탄검(ES Story, 안양시 동안구), 우유 가루(담터, 경기도 포천), 소고기 파우더(한국네슬레, 청주)와 부재료로 첨가된 소금(CJ, 백설꽃소금), 백후추(금하식품, 구로구오류동)는 2013년 경기도 안성 롯데마트에서 구입하여 실험에 사용하였다. 항산화 실험에 사용한 DPPH(1,1-diphenyl-2- picryl-hydrazyl)는 Sigma 제품(MO, USA)을 구입하였고, 에탄올(Dukcan, Korea), 4차 증류수 HPLC Water는 Avantor 제품(Center Valley, USA)을 구입하여 사용하였다. 기계적 관능검사 시약으로 Sodium hydrogen L-Glutamate monohydrate은Kato chemical(Tokyo, Japan)에서 구입하였고, Potassium chlo- ride(Dukcan, Korea)와 Silver chloride, L(+)-Tartaric acid는Junsei Co(Tokyo, Japan)에서 구입하였다.
데이터처리
- 연구의 실험 결과는 SAS version 9.1(SAS Institute, Cary, NC, USA) 프로그램을 사용하여 ANOVA(analysis of variance)으로 통계 처리를 실시하였으며, Duncan’s multiple range test로 p<0.05의 수준에서 유의성을 검증하였다.
- 입자 크기는 레이저 회절을 사용하여 입자 크기(Particle size) 분석기 Malvern Masterizer 3000(Malvern instrument Ltd, UK)으로 측정한 후 그 평균값으로 나타내었다.
이론/모형
- DPPH 라디칼 소거능은 Blois MS(1958)의 방법에 따라 전자공여능(electron donating ability, EDA%)을 측정하였다. 시료 0.
- 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 수프믹스의 분석은 AOAC (1990)의 방법에 의해 실시하였다. 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조단백질은 Micro Kjeldahl 질소정량법, 조지방은 지방 분석기(Soxhlet system 1046, Sweden)를 이용하였고, 조회분은 550℃ 건식회화법으로 정량하였다.
- 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 크림수프의 점도는 Choi SK (2007)의 방법을 따라 각각의 샘플 100 mL를 항온수조에서 온도 60℃으로 일정하게 유지하면서 점도계(Brookfield digital viscometer, LVDV USA)를 이용하여 회전 속도 20 rpm에서 spindle No. 3을 사용하여 1분 간격으로 측정하였다.
- 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 수프믹스의 분석은 AOAC (1990)의 방법에 의해 실시하였다. 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조단백질은 Micro Kjeldahl 질소정량법, 조지방은 지방 분석기(Soxhlet system 1046, Sweden)를 이용하였고, 조회분은 550℃ 건식회화법으로 정량하였다.
성능/효과
- 그러나 노루궁뎅이버섯 분말의 과도한 첨가는 오히려 쓴맛과 짠맛이 너무 높아져 기호도가 낮아지고, 수프의 색이 진해질 수 있으므로, 적당량의 첨가가 바람직할것으로 생각되었다. 그러므로 노루궁뎅이버섯을 이용한 크림수프 제조 시 노루궁뎅이버섯 분말을 5% 첨가한 S5가 크림수프의 향, 맛, 감칠맛, 짠맛 및 전체적인 기호도면에서 최적이라고 생각되었다.
- 노루궁뎅이버섯 분말의 첨가량이 높아질수록 수분 함량, 조지방, 조회분은 유의적으로 증가하였다. 노루궁뎅이버섯 분말 첨가에 따른 수프의 염도는 분말을 가장 많이 첨가한 S7이 가장 낮은 0.4%의 염도를 보였으며, 분말을 첨가하지 않은 대조군의 염도는 0.5%이었다. 당도는 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 S5가 7.
- 노루궁뎅이버섯 분말을 가장 많이 첨가한 S7이 가장 낮은 0.47 %의 염도를 보였으며, 시판 수프 M1의 경우, 0.52%의 가장 높은 염도를 보여서 두 시료 간에 유의적(p<0.05) 차이를 나타냈다.
- 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군(Control)의 경우, 0%로 항산화성이 측정되지 않았으나, 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 첨가군 S7의 경우, 11.23%로 유의적(p<0.05)인 차이로 항산화성이 증가하는 것을 알 수 있었다.
- 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군(Control)의 수분 함량인 3.57%과 비교하였을 때, S3, S5는 유의적인 차이가 없었으나, 버섯분말을 가장 많이 첨가한 S7이 가장 높은 수분함량을 보여, 노루궁뎅이버섯 분말 첨가량이 증가할수록 크림수프의 수분 함량이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05).
- 노루궁뎅이버섯 분말을 각각 0, 3, 5, 7% 첨가하여 제조한 크림수프의 점도를 측정한 결과는 Table 4와 같다. 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군의 점도가 72.20 cP(cen- tipoise)로 가장 낮았으며, 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 S3, S5, S7의 점도는 148.81 cP, 174.39 cP, 140.78 cP로 특히 S5의 점도가 유의적으로 높았다. Choi SK(2007)의 연구에서 송이버섯과 양송이버섯 분말을 첨가한 데미글라스의 소스의 점도 변화에서도 버섯의 첨가량이 증가할수록 점도가 높아지는경향을 보였다.
- 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지않은 대조군(Control) 수프믹스의 수분 함량은 3.57%, 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 수프믹스의 수분 함량은 S3 < S5 < S7의 순서로 각각 3.59% 3.60%, 3.68%로 나타났다.
- 본 연구에서는 노루궁뎅이버섯 분말의 첨가량을 달리한 크림수프를 제조하고, 이의 최적 레시피를 결정하였으며, 버섯분말을 첨가한 수프의 이화학적인 특성과 품질 특성(염도, 당도, pH, 색도, 점도), 항산화성, 입도, 열량을 분석하였으며, 관능 검사 및 기계적 관능 검사를 실시하였다. 노루궁뎅이버섯 분말의 첨가량이 높아질수록 수분 함량, 조지방, 조회분은 유의적으로 증가하였다. 노루궁뎅이버섯 분말 첨가에 따른 수프의 염도는 분말을 가장 많이 첨가한 S7이 가장 낮은 0.
- 이상의 결과로부터 크림수프에 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가함으로써 향, 맛, 감칠맛, 짠맛, 전체적인 기호도가 증가하였고, 크림수프의 기호도가 높아지는 것을 알 수 있었다. 또한 노루궁뎅이버섯 분말을 이용한 크림수프 제조 시 노루궁뎅이버섯 분말은 5% 농도로 첨가하는 것이 가장 기호도를 높이는 것으로 사료되었다.
- 수프의 쓴맛(Bitterness)은 관능 검사 결과에서 노루궁뎅이버섯 분말 첨가군과 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군과의 유의적인 차이가 없었으며, 감칠맛(Umami)은 기계적 관능 검사 결과에서 대조군보다 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 첨가군의 감칠맛이 높게 나타나서 관능검사 결과와 일치하는 경향을 보였다.
- 수프의 입도 분석 결과, Dv 50(μm)에서 노루궁뎅이버섯분말을 첨가하지 않은 대조군은 42.4 μm으로 나타났고, 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가할수록 유의적으로 높게 측정되었다.
- 시판 수프 M1, M2의 pH는 6.23, 6.47로 본 연구에서 제조한 크림수프보다 유의적(p<0.05)으로 pH가 낮은 결과를 보였다.
- 04보다 높기 때문으로 사료된다. 시판 수프 M1, M2의 경우, 감칠맛이 0.42, 2.77로 나타나, 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 수프가 감칠맛이 월등히 높은 것으로 나타났는데, 이로부터 버섯 분말을 이용한 수프 제품 개발의 가능성을 확인 할 수 있었다.
- 이상의 결과로부터 크림수프에 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가함으로써 향, 맛, 감칠맛, 짠맛, 전체적인 기호도가 증가하였고, 크림수프의 기호도가 높아지는 것을 알 수 있었다. 또한 노루궁뎅이버섯 분말을 이용한 크림수프 제조 시 노루궁뎅이버섯 분말은 5% 농도로 첨가하는 것이 가장 기호도를 높이는 것으로 사료되었다.
- 이상의 결과를 종합해 보면, 크림수프에 노루궁뎅이버섯분말을 첨가하여 제조함으로써 크림수프의 향, 맛, 감칠맛, 짠맛, 기호도가 증가하여 크림수프의 기호도가 높아지는 것을 알 수 있었다. 그러나 노루궁뎅이버섯 분말의 과도한 첨가는 오히려 쓴맛과 짠맛이 너무 높아져 기호도가 낮아지고, 수프의 색이 진해질 수 있으므로, 적당량의 첨가가 바람직할것으로 생각되었다.
- 입도 분포의 Dv 50(μm)에서 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군(Control)은 42.49 μm으로나타났고, 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 첨가군 S3, S5, S7은 69.83 μm, 70.68 μm, 68.30 μm으로 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 시료가 유의적(p<0.05)으로 높게 측정되었다.
- 35%로 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 크림수프의 항산화성과 낮거나 비슷한 경향을 보여, 항산화물질을 지닌 성분의 함유 여부와 그 양에 따라 최종 제품의 항산화 효과가 영향을 받는다고 생각되었다. 전체적으로 대조군에 비해서는 노루궁뎅이버섯 분말의 첨가량이 증가할수록 전자공여능이 증가하는 것을 알 수 있었다.
- 전체적인 선호도(Overall preference)는 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 S5가 4.41로 가장 높은 선호도를 나타내었지만 유의적인 차이는 없었다.
- 조단백질의 경우, 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은대조군 수프믹스의 조단백질 함량 6.21%과 비교하였을 때, 노루궁뎅이버섯 분말 첨가량이 가장 많았던 S7이 7.59%로가장 높은 조단백질 함량을 보였으며, S5, S3 순서로 각각7.19%, 6.85%를 나타내어 노루궁뎅이버섯 분말 첨가량이 증가할수록 조단백질 함량이 유의적(p<0.05)으로 높아졌다.
- 조지방의 함량은 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군 수프믹스는 26.00%였으며, 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가할수록 대조군에 비해 유의적으로 함량이 낮아졌다. Mau JL et al (2001)의 연구 결과에서는 노루궁뎅이버섯의 조지방 함량을 3.
- 조회분은 노루궁뎅이버섯 분말의 첨가량이 증가할수록 증가하여 S7이 5.55%로 가장 높은 함량을 나타냈고, S3은 5.22 %, S5는 5.24%의 순서를 나타내면서 조회분 함량이 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군 수프믹스에 비해 유의적(p<0.05)으로 높았다.
- pH는 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군과 버섯 가루 첨가군간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 크림수프의 색도는 노루궁뎅이버섯 첨가량이 높아질수록 명도는 감소하였고, 적색도와 황색도는 증가하였다. 점도는 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가하지 않은 대조군의 점도가 72.
후속연구
- 14 kcal/g으로 나타났다. 또한 시판수프 M1, M2의 경우, 3.83, 4.29 kcal/g으로 본 연구에 사용한 수프보다 유의적으로 낮은 열량을 나타내어, 향후 수프 개발에 있어 레시피를 조절하여 버섯 첨가 크림수프의 열량을 낮출 필요성이 있다고 판단되었다.
- 63으로 제품별로 차이를 보여서 노루궁뎅이버섯을 첨가한 수프와 큰 차이를 보이지 않았다. 이로부터 수프에 감칠맛이 강한 노루궁뎅이버섯 분말을 첨가한 새로운 제품을 개발한다면 짠맛에는 영향을 주지 않고, 감칠맛을 강화한 신제품으로 활용 가능성이 있을 것으로 기대되었다.
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