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문제 정의
- 그러나 소비자의 다양한 입맛에 부응하는 추세에 따라 단맛을 위해 인위적으로 첨가하는 당이 단맛을 선호하는 식태도에 영향을 미칠 수 있을 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 단맛을 즐기면서 증가된 열량으로 인해 나타날 수 있는 영향을 최소화하기 위해 두유에 첨가하는 당을 스테비아잎 분말로 대체하여 단맛을 유지하면서도 스테비아잎이 지니는 특유의 향과 맛을 부여한 스테비아잎 분말 첨가 두유를 제조하였으며 그 품질 및 관능 특성을 조사하였다.
제안 방법
- 각 두유를 투명한 200 ml 비커에 일정량씩 담아, 벽면에 나란히 놓고 디지털 카메라(DSC-P 150, Sony Co., Japan)로 플래시가 터지지 않도록 하여 촬영한 후 외관을 관찰하였다.
- 각 시료의 관능적 특성을 비교하기 위해, 식품영양학과 학생 30명으로 패널을 구성하여 검사방법과 평가 특성을 설명한 후 검사를 실시하였다. 관능평가에서는 스테비아잎 분말의 첨가로 인한 단맛 등의 단순한 평가보다는 스테비아잎 분말을 농도별로 두유에 혼합하였을 때 스테비아잎 분말이 두유와 어우러지면서 나타내는 맛, 색 및 향이 좋았을 때 높게 평가하도록 하였고, 선호도는 스테비아잎 분말두유의 맛, 색 및 향을 전체적으로 고려하였을 때 선호도가 높은 시료를 높게 평가하도록 하였다.
- 각 시료의 관능적 특성을 비교하기 위해, 식품영양학과 학생 30명으로 패널을 구성하여 검사방법과 평가 특성을 설명한 후 검사를 실시하였다. 관능평가에서는 스테비아잎 분말의 첨가로 인한 단맛 등의 단순한 평가보다는 스테비아잎 분말을 농도별로 두유에 혼합하였을 때 스테비아잎 분말이 두유와 어우러지면서 나타내는 맛, 색 및 향이 좋았을 때 높게 평가하도록 하였고, 선호도는 스테비아잎 분말두유의 맛, 색 및 향을 전체적으로 고려하였을 때 선호도가 높은 시료를 높게 평가하도록 하였다. 시료의 맛, 색, 향 및 선호도 평가는 5점 척도법(매우 좋다=5, 좋다=4, 보통=3, 싫다=2, 매우 싫다=1)을 사용하였다(Herbert & Juel 1993).
- 관능평가에서는 스테비아잎 분말의 첨가로 인한 단맛 등의 단순한 평가보다는 스테비아잎 분말을 첨가하였을 때 두유와 잘 어우러진 맛과 색 그리고 향을 평가하도록 하였다. 맛과 색에서 SP3군은 대조군과 유의적 차이를 보이지 않았다.
- 두유에 첨가하는 당을 스테비아잎 분말로 대체하여 단맛을 유지하면서도 새로운 맛과 향을 부여한 스테비아잎 분말 첨가 두유를 제조하여 그 품질 및 관능 특성을 조사한 결과는 다음과 같다.
- 본 실험에서 달콤한 두유를 대조군으로 하였고, 스테비아잎 분말을 농도별로 첨가한 두유를 실험군으로 하였다(Table 2). 스테비아잎 분말 첨가비율은 스테비아잎 분말이 설탕에 비해 약 30배의 단맛을 가진 것(Geuns JMC 등 2003)과 시판 두유와 스테비아잎 분말 첨가 두유의 유사한 단맛을 선별하는 예비실험을 참고하여 0.
- 색도는 Hunter L, a, b color system을 가지고 있는 색차계(CM-3500, Minolta Inc., Japan)를 사용하여 L (명도), a(적색도), b(황색도) 값을 측정하였다. 표준으로 표준백판(X=82.
- 스테비아잎 분말 첨가비율은 스테비아잎 분말이 설탕에 비해 약 30배의 단맛을 가진 것(Geuns JMC 등 2003)과 시판 두유와 스테비아잎 분말 첨가 두유의 유사한 단맛을 선별하는 예비실험을 참고하여 0.02∼0.08% 범위로 하였다.
- 08% 범위로 하였다. 스테비아잎 분말을 농도별로 첨가한 각 두유는 살균한 저장병에 넣어 냉장고에 보관하면서 실험하였다.
- 스테비아잎 분말을 첨가한 저열량 두유 개발을 위하여 액상과당, 자당 등의 당을 대체하여 스테비아잎 분말을 두유에 농도별로 첨가하여 두유의 품질 및 관능적 특성 등을 조사하였다. pH를 측정한 결과 대조군에 비해 첨가군에서 pH가 증가하였으며, 저장일수가 증가할수록 pH가 감소하였다.
대상 데이터
- 재료는 스테비아잎 분말(다그루바이오랩(주)), 시중에서 판매하는 달콤한 두유(삼육식품)와 두유원액 (삼육식품)을 사용하였다. 스테비아잎 분말의 성분은 한국식품연구원에서 분석하였으며, 그 결과는 Table 1과 같다. 스테비아잎 분말(100 g 당)의 구성 성분은 열량 223.
- 재료는 스테비아잎 분말(다그루바이오랩(주)), 시중에서 판매하는 달콤한 두유(삼육식품)와 두유원액 (삼육식품)을 사용하였다. 스테비아잎 분말의 성분은 한국식품연구원에서 분석하였으며, 그 결과는 Table 1과 같다.
- , Japan)를 사용하여 L (명도), a(적색도), b(황색도) 값을 측정하였다. 표준으로 표준백판(X=82.27, Y=83.82, Z=97.01)을 사용하였고, 측정방법은 각 시료를 직경 25 mm 셀에 일정량 담아서 측정하였으며, 각 시료 당 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.
데이터처리
- 각 시료의 당도는 당도계(Pocket digital refractometer, Atago Co. Ltd, Tokyo, Japan)로 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다. pH는 시료를 상온에서 4시간 방치하여 각 시료의 온도를 21oC로 일정하게 한 후 pH meter(Cyber scan pH 6500)로 5회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.
- 실험 결과의 통계분석은 SPSS(Statistical package for the social science 17.0) program을 사용하여 각 시료의 평균값과 표준편차를 구하였으며, 시료간의 유의성 검증을 위하여 ANOVA test와 Duncan’s multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
- 시료의 맛, 색, 향 및 선호도 평가는 5점 척도법(매우 좋다=5, 좋다=4, 보통=3, 싫다=2, 매우 싫다=1)을 사용하였다(Herbert & Juel 1993).
성능/효과
- 1. 외관을 관찰한 결과 대조군은 시판 두유 특유의 농후한 황색을 나타내는 반면, 첨가군은 스테비아잎 분말이 지니는 고유의 색으로 인해 녹색을 띠었으며, 스테비아잎 분말 첨가량이 증가할수록 녹색이 점차 진해졌다. 각 시료의 당도는 대조군 13.
- 2. 제조 당일 대조군의 점도는 11.09 cp, 스테비아잎 분말 첨가군은 11.13∼12.71 cp이었고 스테비아잎 분말 첨가량이 증가할수록 점도가 증가하였다(P ＜0.05).
- 3. 제조 당일 L값은 대조군 67.45, 스테비아잎 분말 첨가군은 64.94에서 59.40으로 점차 감소하였으며 (P＜0.05), 저장기간에 따라 모든 시료에서 L값이 감소하였다. a값은 제조 당일 대조군 －4.
- 4. 맛은 대조군 4.09, SP3군 4.10으로 다른 군에 비해 다소 높았으며 대조군과 유의적 차이를 보이지 않았다. 색은 대조군 3.
- b값을 측정한 결과 제조 당일 대조군은 20.13이었고 스테비아잎 분말 첨가군은 첨가량이 증가할수록 19.63에서 18.71의 값을 보여 황색이 점차 감소하였으며, 저장 중 저장일수가 증가할수록 b값은 대체적으로 감소하는 경향을 보였다.
- 스테비아잎 분말을 첨가한 저열량 두유 개발을 위하여 액상과당, 자당 등의 당을 대체하여 스테비아잎 분말을 두유에 농도별로 첨가하여 두유의 품질 및 관능적 특성 등을 조사하였다. pH를 측정한 결과 대조군에 비해 첨가군에서 pH가 증가하였으며, 저장일수가 증가할수록 pH가 감소하였다. 이는 Lee 등(2011)의 스테비아를 급여한 돈육의 품질특성에 관한 연구에서도 스테비아잎 분말 첨가군이 대조군에 비하여 pH가 높게 나타난 결과와 동일하였다.
- 각 시료별로 0일에서 저장 4일까지의 pH 변화를 살펴보았을 때 대조군은 제조당일 pH 7.88이었고, 4일 저장 시료는 pH 7.82로 점차 감소하였으며(P＜0.05), 스테비아잎 분말 첨가군의 경우 제조 당일 7.90∼7.98, 제조 2일 시료는 7.86∼7.95, 4일 시료는 7.83∼7.90으로 전반적으로 감소하였다(P＜0.05).
- 따라서 제조 당일에는 대조군에 비하여 pH가 증가하는 경향이었는데 이는 스테비아잎의 알칼리성 물질의 영향으로 생각되며, 저장하는 과정에서는 pH가 감소하였는데 이는 저장 중 두유나 스테비아잎 분말에 함유된 물질과 pH에 영향을 주는 여러 가지 복합적 요인에 의해 pH가 감소하는 것으로 생각되며, 이에 대한 자세한 연구가 필요할 것으로 생각된다. 당도를 측정한 결과 SP3군의 경우 대조군과 유의적 차이가 없어 단순당 또는 액상과당 등 첨가당 대신 당 대체물로의 가능성을 보인 바람직한 결과였다.
- 1과 같다. 대조군은 시판 두유 특유의 농후한 황색을 나타내는 반면, 첨가군에서 스테비아잎 분말이 지니는 고유의 색으로 인해 녹색을 띠었으며, 스테비아잎 분말 첨가량이 증가할수록 녹색이 점차 진해졌다.
- 05). 따라서 맛, 향, 색 및 선호도를 종합적으로 평가하였을 때 SP3군이 스테비아잎 분말을 첨가한 두유로 비교적 좋은 평가를 보였다.
- 05). 따라서 맛, 향, 색 및 선호도를 종합적으로 평가하였을 때 SP3군이 스테비아잎 분말을 첨가한 두유로 좋은 평가를 보였다.
- 색도를 측정한 결과 스테비아잎 분말 첨가군은 첨가량이 증가할수록, 저장일수가 증가함에 따라 L 값이 감소하였으며, a값의 경우 스테비아잎 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 저장일수가 증가할수록 증가하였는데, 이는 스테비아를 첨가한 두유의 녹색이 스테비아잎 분말에서 추출되어 나온 천연색소로 다소 불안정하여 저장일수의 증가에 따라 감소하는 것으로 생각된다. 황색도 b값은 대조군에 비해 스테비아잎 분말 첨가군은 첨가량이 증가할수록 감소하여 황색이 점차 감소하였으며, 저장일수가 증가할수록 모든 시료에서 감소하는 결과를 보였다.
- 53 cp로 점차 감소하였으나 유의적 차이는 보이지 않았다. 스테비아잎 분말 첨가군에서 SP3, SP4군의 경우 저장기일이 지남에 따라 유의적으로 감소하였으나(P＜0.05), SP1, SP2군은 저장기일이 증가할수록 감소하였으나 유의적인 차이는 보이지 않았다.
- 52로 증가하였으나 유의적 차이는 보이지는 않았다. 스테비아잎 분말 첨가군에서도 SP1, SP2, SP3, SP4군 모두 저장일수가 증가할수록 a값이 증가하였다.
- 대조군과 SP1, SP2, SP3군의 경우 유의적이지 않았으나 점도가 저하됨에 따라 스테비아 첨가 두유의 일정한 품질을 유지하기 위하여 점도저하 요인과 저장기간 중 동일한 점도 유지에 대한 추후 연구가 더 필요할 것으로 보인다. 실험 결과 스테비아잎 분말을 첨가한 첨가군에서는 SP4군을 제외하고는 제조당일이나 저장 중 대조군과 유사한 범위의 점도를 나타내어, 대조군을 대신할 수 있는 당 대체 두유로써의 가능성을 보여주는 바람직한 결과를 보였다. 또한 스테비아잎 분말의 독특한 향과 맛이 새로운 제품을 요구하는 소비자의 요구에도 부응할 것으로 보여진다.
- 위의 결과를 볼 때 두유에 스테비아잎 분말을 0.06% 첨가한 SP3군의 경우 두유의 관능적 품질을 유지하면서 스테비아잎 특유의 맛과 향을 부여한 저칼로리 식품으로서 가능성이 있을 것으로 생각되었으며, 다양한 식품분야에서의 스테비아잎 분말의 활용도가 더 높아질 것으로 생각된다. 또한 본 연구에서 첨가한 스테비아잎 분말의 양이 비교적 적어 기능성이 크게 반영되지 못하였지만 그 특유의 맛에 익숙해진다면 첨가량을 증가시켜 기능성과 저열량 특성이 부여된 건강식품의 하나로 자리 잡을 수 있을 것으로 생각된다.
- 향에서도 SP3의 경우 대조군 등 다른 군에 비해 높았는데, 색, 맛 및 향에 대한 관능검사 결과로 보았을 때 SP3의 경우 비교적 양호한 관능평가 결과를 보였다. 이상의 결과로 SP3군은 대조군과 맛, 색 및 향에서 유의적 차이가 없는 바람직한 결과를 보여 당을 대체할 수 있는 충분한 가능성을 보여주었으며 새로운 맛과 향을 가진 두유 제품의 개발가능성을 보여주었다. 스테비아잎 분말을 첨가한 연구들(Noh 2005, Hong 2009, Hong 2012, Kim 등 2004)에서도 스테비아잎 분말을 적거나 많은 양을 첨가하였을 때보다 적절한 양으로 사용하였을 때 관능검사 결과가 좋은 것과 동일한 결과를 보였다.
- 05). 저장일수 증가에 따라 a값은 대조군의 경우 제조 당일 －4.74에서 －4.52로 증가하였고, 스테비아잎 분말 첨가군에서도 저장일수가 증가할수록 a값이 증가하였다. b값은 제조 당일 대조군 20.
- 점도를 측정한 결과 대조군에 비하여 첨가군의 점도가 증가하였는데 이는 스테비아잎의 섬유질 등이 수분을 흡수하여 점도 증가에 영향을 준 것으로생각된다. 저장일수 증가에 따른 점도 변화를 측정한 결과, 대조군과 첨가군 모두 지속적으로 감소하였으나 SP4군(P＜0.05)을 제외하고는 유의적이지 않았다. Kang(2007)의 녹차 분말을 첨가한 샐러드드레싱에 관한 연구에서 저장기간이 길어질수록 점도가 저하된다고 하여 동일한 결과를 보였다.
- 점도를 측정한 결과 대조군에 비하여 첨가군의 점도가 증가하였는데 이는 스테비아잎의 섬유질 등이 수분을 흡수하여 점도 증가에 영향을 준 것으로생각된다. 저장일수 증가에 따른 점도 변화를 측정한 결과, 대조군과 첨가군 모두 지속적으로 감소하였으나 SP4군(P＜0.
- 제조 당일 pH는 대조군 7.88, 스테비아잎 분말 첨가군은 7.90∼7.98로(P＜0.05), 스테비아잎 분말이 증가할수록 pH가 증가하였다.
- 9%로 대조군과 유의적 차이가 없었다. 제조 당일 각 시료의 pH는 대조군이 7.88, 스테비아잎 분말 첨가군은 SP1군의 경우 7.90, SP2군 7.92, SP3군 7.96, SP4군 7.98로, 스테비아잎 분말이 증가할수록 pH가 증가하였다(P＜0.05). 각 시료별로 0일에서 저장 4일까지의 pH 변화를 살펴보았을 때 대조군은 제조당일 pH 7.
- 각 시료의 점도를 측정한 결과는 Table 4와 같다. 제조 당일 대조군의 점도는 11.09 cp, 스테비아잎 분말 첨가군은 11.13 cp에서 12.71 cp의 범위를 보였고 스테비아잎 분말 첨가량이 증가할수록 점도가 증가하였다(P＜0.05). 2일 시료는 대조군 10.
- 각 시료의 색도를 측정한 결과는 Table 5와 같다. 제조 당일 명도 L값은 대조군 67.45이었고, 스테비아잎 분말 첨가군은 첨가량이 증가할수록 64.94에서 59.40으로 점차 감소하였다(P＜0.05). 2일 시료의 경우에서도 대조군 67.
- 05). 향은 SP3군 3.85로, 대조군 3.53 등 다른 군에 비해 높았는데(P＜0.05), 색, 맛 및 향에 대한 관능검사 결과로 보았을 때 SP3의 경우 비교적 좋은 관능평가 결과를 보였다. 선호도는 대조군 3.
- 향은 SP3군의 경우 3.85로 대조군 3.53, SP2군의 3.36 등 다른 군에 비해 유의적으로 높았는데(P＜0.05), 색, 맛 및 향에 대한 관능검사 결과를 종합하여 보았을 때 SP3군의 경우 비교적 좋은 결과를 보였다. 반면 SP4군의 경우는 다른 군에 비하여 스테비아잎 분말의 특유의 향과 단맛이 강하게 느껴지면서 낮은 점수를 받은 것으로 보인다.
- 색도를 측정한 결과 스테비아잎 분말 첨가군은 첨가량이 증가할수록, 저장일수가 증가함에 따라 L 값이 감소하였으며, a값의 경우 스테비아잎 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 저장일수가 증가할수록 증가하였는데, 이는 스테비아를 첨가한 두유의 녹색이 스테비아잎 분말에서 추출되어 나온 천연색소로 다소 불안정하여 저장일수의 증가에 따라 감소하는 것으로 생각된다. 황색도 b값은 대조군에 비해 스테비아잎 분말 첨가군은 첨가량이 증가할수록 감소하여 황색이 점차 감소하였으며, 저장일수가 증가할수록 모든 시료에서 감소하는 결과를 보였다. 색도의 측정 결과 저장기간 중 스테비아잎 분말 첨가군의 경우 모든 시료에서 녹색도가 다소 퇴색되는 경향을 보여 제품의 품질을 유지시키기 위해 스테비아잎 분말 고유의 녹색 색상을 일정하게 유지시키기 위한 연구가 더 필요할 것으로 보인다.
후속연구
- Kang(2007)의 녹차 분말을 첨가한 샐러드드레싱에 관한 연구에서 저장기간이 길어질수록 점도가 저하된다고 하여 동일한 결과를 보였다. 대조군과 SP1, SP2, SP3군의 경우 유의적이지 않았으나 점도가 저하됨에 따라 스테비아 첨가 두유의 일정한 품질을 유지하기 위하여 점도저하 요인과 저장기간 중 동일한 점도 유지에 대한 추후 연구가 더 필요할 것으로 보인다. 실험 결과 스테비아잎 분말을 첨가한 첨가군에서는 SP4군을 제외하고는 제조당일이나 저장 중 대조군과 유사한 범위의 점도를 나타내어, 대조군을 대신할 수 있는 당 대체 두유로써의 가능성을 보여주는 바람직한 결과를 보였다.
- 따라서 당의 첨가가 필요한 두유 등의 액상식품 또는 다양한 음료 및 식품에 단순당 대신 열량이 낮으면서도 단맛을 즐길 수 있으며, 또한 독특한 맛과 향 및 기능적 특성을 가진 스테비아잎 분말을 대체하여 첨가한다면 건강에 유익할 것으로 생각되며, 식품업계에서도 다양한 분야에서의 그 활용도가 높아질 것으로 기대된다.
- 05), 이는 Kim 등(2007)의 연구에서 쌀겨단무지절임 중 스테비아잎 분말을 첨가하였을 때 첨가군에서 저장일수가 증가함에 따라 pH가 감소하는 경향과 동일하였다. 따라서 제조 당일에는 대조군에 비하여 pH가 증가하는 경향이었는데 이는 스테비아잎의 알칼리성 물질의 영향으로 생각되며, 저장하는 과정에서는 pH가 감소하였는데 이는 저장 중 두유나 스테비아잎 분말에 함유된 물질과 pH에 영향을 주는 여러 가지 복합적 요인에 의해 pH가 감소하는 것으로 생각되며, 이에 대한 자세한 연구가 필요할 것으로 생각된다. 당도를 측정한 결과 SP3군의 경우 대조군과 유의적 차이가 없어 단순당 또는 액상과당 등 첨가당 대신 당 대체물로의 가능성을 보인 바람직한 결과였다.
- 06% 첨가한 SP3군의 경우 두유의 관능적 품질을 유지하면서 스테비아잎 특유의 맛과 향을 부여한 저칼로리 식품으로서 가능성이 있을 것으로 생각되었으며, 다양한 식품분야에서의 스테비아잎 분말의 활용도가 더 높아질 것으로 생각된다. 또한 본 연구에서 첨가한 스테비아잎 분말의 양이 비교적 적어 기능성이 크게 반영되지 못하였지만 그 특유의 맛에 익숙해진다면 첨가량을 증가시켜 기능성과 저열량 특성이 부여된 건강식품의 하나로 자리 잡을 수 있을 것으로 생각된다.
- 실험 결과 스테비아잎 분말을 첨가한 첨가군에서는 SP4군을 제외하고는 제조당일이나 저장 중 대조군과 유사한 범위의 점도를 나타내어, 대조군을 대신할 수 있는 당 대체 두유로써의 가능성을 보여주는 바람직한 결과를 보였다. 또한 스테비아잎 분말의 독특한 향과 맛이 새로운 제품을 요구하는 소비자의 요구에도 부응할 것으로 보여진다.
- 황색도 b값은 대조군에 비해 스테비아잎 분말 첨가군은 첨가량이 증가할수록 감소하여 황색이 점차 감소하였으며, 저장일수가 증가할수록 모든 시료에서 감소하는 결과를 보였다. 색도의 측정 결과 저장기간 중 스테비아잎 분말 첨가군의 경우 모든 시료에서 녹색도가 다소 퇴색되는 경향을 보여 제품의 품질을 유지시키기 위해 스테비아잎 분말 고유의 녹색 색상을 일정하게 유지시키기 위한 연구가 더 필요할 것으로 보인다. 스테비아잎 분말을 첨가한 연구들(Noh 2005, Hong 2009) 을 보면, 스테비아잎 분말을 첨가하였을 때 첨가량이 증가할수록 L값은 감소하였고, a값은 전반적으로 감소하였으며 b값도 점차 감소하는 경향을 보였다고 하여 동일한 결과를 보였으며, 쌀겨단무지에 스테비아잎 분말 첨가에 관한 연구(Kim 등 2007)에서도 스테비아잎 분말 처리군에서 저장기간 중 a값이 감소한다고 하여 동일한 결과를 보였다.
- Kang(2007) 의 녹차분말을 첨가한 샐러드드레싱에 관한 연구에서 저장기간이 길어질수록 L값이 감소하였고, a값이 감소하면서 녹색이 점차 퇴색되는 경향을 보인다고 하여, 녹색을 띠는 재료의 특성으로 비교할 때 동일한 변화를 보였다. 위의 결과를 볼 때 스테비아잎 분말에서 추출되어 나오는 천연 녹색색소의 저장 중 퇴색을 최소화하고 천연색소의 특성을 최대한 살릴 수 있는 방안이 필요할 것으로 보인다.
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