This study was performed to develop and evaluate cookies prepared with various amounts (0 g, 12.5 g, 25 g and 37.5 g) of mealworm powder to serve as not only sports snacks but also for the general population as a new protein source. In the chromaticity of mealworm cookies, lightness and yellowness d...
This study was performed to develop and evaluate cookies prepared with various amounts (0 g, 12.5 g, 25 g and 37.5 g) of mealworm powder to serve as not only sports snacks but also for the general population as a new protein source. In the chromaticity of mealworm cookies, lightness and yellowness decreased whereas redness increased with more mealworm powder. The hardness of the mealworm cookies increased as more mealworm powder was added. In sensory evaluation, higher preference was shown with the measure of color, taste, and overall preference for mealworm cookies prepared with 50% mealworm powder (MP2). For the general composition of MP2, the moisture, carbohydrate, crude protein, crude fat and crude ash were higher compared with the control cookie. For the mineral contents of MP2, the contents of Ca (33.44 mg/100 g), P (225.13 mg/100 g), Mg (82.21 mg/100 g), Na (246.22 mg/100 g), and K (503.49 mg/100 g) were higher compared with the control cookie. The essential amino acids (valine, isoleucine, leucine, methionine, threonine, phenylalanine, and histidine) in MP2 were also higher compared with the control cookie. It was concluded that MP2 can be used as a new protein source for not only the maintenance of muscle but also for the prevention of muscle loss in old people.
This study was performed to develop and evaluate cookies prepared with various amounts (0 g, 12.5 g, 25 g and 37.5 g) of mealworm powder to serve as not only sports snacks but also for the general population as a new protein source. In the chromaticity of mealworm cookies, lightness and yellowness decreased whereas redness increased with more mealworm powder. The hardness of the mealworm cookies increased as more mealworm powder was added. In sensory evaluation, higher preference was shown with the measure of color, taste, and overall preference for mealworm cookies prepared with 50% mealworm powder (MP2). For the general composition of MP2, the moisture, carbohydrate, crude protein, crude fat and crude ash were higher compared with the control cookie. For the mineral contents of MP2, the contents of Ca (33.44 mg/100 g), P (225.13 mg/100 g), Mg (82.21 mg/100 g), Na (246.22 mg/100 g), and K (503.49 mg/100 g) were higher compared with the control cookie. The essential amino acids (valine, isoleucine, leucine, methionine, threonine, phenylalanine, and histidine) in MP2 were also higher compared with the control cookie. It was concluded that MP2 can be used as a new protein source for not only the maintenance of muscle but also for the prevention of muscle loss in old people.
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문제 정의
본 연구는 식용곤충인 갈색거저리 유충을 고단백질 대체식품으로 미래 식량자원으로 활용할 수 있는 기초자료로 제공하고자 갈색거저리 유충 분말의 첨가 수준을 달리하여 쿠키로 제조한 후 품질특성을 평가하였다.
이에 본 연구에서는 갈색거저리 유충의 새로운 고단백질 급원으로의 가능성을 증대시켜 식용곤충산업의 활성화를 위한 기초자료로 제공하고자 갈색거저리 유충 분말을 이용하여 쿠키를 제조하고, 품질특성을 평가하였다.
제안 방법
갈색거저리 유충 분말 첨가량(0 g, 12.5 g, 25 g 및 37.5 g)을 달리하여 제조한 쿠키의 관능평가는 15명의 검사요원들을 대상으로 실험목적 및 평가항목들에 대하여 설명을 하였고, 훈련과정을 거친 다음 색(color), 향(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전반적인 기호도(overall preference)로 정하였으며, 기호도가 높을수록 높은 점수를 주는 Likert 7점 척도법을 사용하였다.
갈색거저리 유충 분말 첨가량(0 g, 12.5 g, 25 g 및 37.5 g)을 달리하여 제조한 쿠키의 기계적 물성은 물성측정기(Texture Analyser,TA, XT Express v2.1, England)를 사용하여 10회 반복 측정한 후 평균값을 나타내었다. TPA test 방법으로 경도(hardness)를 측정하였다.
갈색거저리 유충 분말 첨가량(0 g, 12.5 g, 25 g 및 37.5 g)을 달리하여 제조한 쿠키의 색도는 쿠키색상의 균질화를 위해 분쇄한 후 35 mm petri dish에 담아 색도계(Colormeter CR-200, Minolta, Co., Osaka, Japan)를 사용하여 L(lightness, 명도), a(redness, 적색도) 및 b(yellowness, 황색도)를 3회 반복하여 측정하였다. 이때 표준 백색판의 조건은 L값 96.
갈색거저리 유충 분말 첨가 쿠키의 일반성분 분석은 식품 공전(Korea Food and Drug Administration 2013)에 준하여 실시하였으며, 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 회분함량은 550℃ 회화법으로 분석하였다. 단백질 함량은 질소 분석기(Vario Max C/N, Elementar Co, Hanau, Germany)로 분석하였으며, 분석된 질소 함량에 단백질 계수 6.25를 곱해서 단백질함량으로 표기하였다.
동결된 갈색거저리 유충을 동결건조기(Eyela, Tokyo, Japan)에서 약 48~60시간 건조시킨 후 다기능분쇄기(KSP-35, Korea Medi)를 이용하여 분쇄하여 분말화 하였다.
1 mg 단위까지 정확히 칭량하여 550℃에서 6시간 동안 회화시킨 다음, 20℃ sand bath상에서 5 mL의 HNO3 용액을 가하여 10분 동안 가온하고, 방냉 후 25 mL volumetric flask에 넣고 증류수를 가해 여과하면서 정용한다. 여과된 여과액을 각 희석용액으로 적절한 농도로 희석한 후 ICP(Inductively Coupled Plasma: Lactam 8440 Plasmalac, Horiba Scientific., Longjumeau Cedex, France)를 이용하여 분석하였다.
최적조건으로 제조된 갈색거저리 유충 분말 첨가 쿠키의 아미노산 함량 분석은 갈색거저리 유충 분말 첨가 쿠키 5 g과 6 N HCl 40 mL를 둥근 플라스크에 넣고 혼합한 다음 110℃에서 24 시간 동안 질소가스를 주입하여 가수분해하였다. 염산을 50℃에서 감압 농축시킨 다음, 농축시료는 0.
대상 데이터
본 실험에 사용한 갈색거저리 유충(Tenebrio molitor, meal-worm)은 MG 내츄럴(Jeonnam, Korea)에서 구입하여 2일 동안 절식을 유도한 후 세척하고 액체질소를 부여 급속 동결한 다음 －70℃ 냉동고(NIHON freezer, Tokyo, Japan)에서 24시간 이상 냉동시켰다. 동결된 갈색거저리 유충을 동결건조기(Eyela, Tokyo, Japan)에서 약 48~60시간 건조시킨 후 다기능분쇄기(KSP-35, Korea Medi)를 이용하여 분쇄하여 분말화 하였다.
동결된 갈색거저리 유충을 동결건조기(Eyela, Tokyo, Japan)에서 약 48~60시간 건조시킨 후 다기능분쇄기(KSP-35, Korea Medi)를 이용하여 분쇄하여 분말화 하였다. 쿠키 재료인 고구마(Jeonnam, Korea), 박력분(CJ, Seoul, Korea), 베이킹파우더(Ottogi, Anyang, Korea), 포도씨 오일(Sajohaepyo, Incheon, Korea)은 서대문구의 J마트에서 일괄 구입하여 사용하였다.
데이터처리
2) NS: not significant, **p<0.01, ***p<0.001, significant difference between control and MP2 based on student’s t-test.
3) Means with different letters in the same column are significantly different at p<.05 by Duncan's multiple range test.
Control: Cookie prepared without mealworm powder, MP2: Cookie prepared with mealworm powder 25 g, ***p<0.001, significant difference between control and MP2 based on student’s t-test.
모든 자료는 SPSS statistics 21(SPSS Institute, Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균과 표준편차를 구하고, 시료간의 유의성은 ANOVA를 실시한 후, Duncan’s multiple range test로 각 시료의 평균차이에 대한 사후 검정을 유의수준 5%에서 실시하였다.
이론/모형
1, England)를 사용하여 10회 반복 측정한 후 평균값을 나타내었다. TPA test 방법으로 경도(hardness)를 측정하였다. 이때 Texture Analyser의 조건은 distance 5 mm, 5 mm diameter cylinder probe, test speed 1.
갈색거저리 유충 분말 첨가 쿠키의 일반성분 분석은 식품 공전(Korea Food and Drug Administration 2013)에 준하여 실시하였으며, 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 회분함량은 550℃ 회화법으로 분석하였다. 단백질 함량은 질소 분석기(Vario Max C/N, Elementar Co, Hanau, Germany)로 분석하였으며, 분석된 질소 함량에 단백질 계수 6.
성능/효과
관능평가 결과, 갈색거저리 유충 분말이 25% 첨가된 MP2시료에서 전반적으로 기호도가 우수하게 나타났고, MP2시료의 일반성분을 대조군과 비교한 결과, 조단백질, 조지방, 무기질 함량이 유의하게 높게 나타났다. MP2시료의 총 필수 아미노산 함량은 5,152.9 mg/100 g, 대조군의 경우 1,026.9 mg/100g으로 갈색거저리 유충 분말이 25% 첨가된 MP2시료에서 5배 정도 더 높게 나타났고, 총 비필수 아미노산 함량에 있어서도 대조군 1,951.5 mg/100 g, MP2시료 9,197.9 mg/100 g으로 나타나 4.5배 이상 높게 나타났다.
갈색거저리 유충 분말 첨가 수준이 증가할수록 쿠키의 명도와 황색도는 낮아진 반면 적색도는 높아졌고, 경도의 경우는 갈색거저리 유충 분말 첨가량이 증가할수록 높아졌다. 관능평가 결과, 갈색거저리 유충 분말이 25% 첨가된 MP2시료에서 전반적으로 기호도가 우수하게 나타났고, MP2시료의 일반성분을 대조군과 비교한 결과, 조단백질, 조지방, 무기질 함량이 유의하게 높게 나타났다.
갈색거저리 유충 분말이 첨가되지 않은 대조군의 경도는 3,317.13 g, 12.5% 첨가된 쿠키인 MP1시료는 6,940.80 g, 25% 첨가된 쿠키인 MP2시료는 7,826.77 g, 37.5% 첨가된 쿠키인 MP3시료는 9,297.80 g으로 나타나 갈색거저리 유충 분말 첨가량이 증가할수록 경도가 높아졌다. 이는 Kim 등(2015)이 갈색거저리 유충 분말을 이용한 패티는 갈색거저리 유충 분말 첨가량이 증가할수록 경도가 높아졌다고 한 결과와는 일치하였다.
갈색거저리 유충 분말 첨가 수준이 증가할수록 쿠키의 명도와 황색도는 낮아진 반면 적색도는 높아졌고, 경도의 경우는 갈색거저리 유충 분말 첨가량이 증가할수록 높아졌다. 관능평가 결과, 갈색거저리 유충 분말이 25% 첨가된 MP2시료에서 전반적으로 기호도가 우수하게 나타났고, MP2시료의 일반성분을 대조군과 비교한 결과, 조단백질, 조지방, 무기질 함량이 유의하게 높게 나타났다. MP2시료의 총 필수 아미노산 함량은 5,152.
명도를 나타내는 L(lightness) 값은 대조군은 78.26, MP1시료는 62.01, MP2시료는 49.11, MP3시료는 42.32로 갈색거저리 유충 분말 첨가량이 증가할수록 낮아졌다. 적색도를 나타내는 a(redness) 값은 대조군은 1.
물성은 대조군이 2.70, MP1시료 4.70, MP2시료 5.90, MP3 시료 3.60으로 MP2시료에서 가장 높았다.
그러므로 MP2시료는 필수아미노산 조성이 우수하고 함량도 많고, 특히 운동 시 골격근에서 산화되어 에너지 기질로 이용되는 분지 아미노산이 풍부해 운동선수들뿐만 아니라, 운동에 관심이 있는 일반인들, 노화로 인해 근육 손실이 증가하는 노인들의 근 손실을 예방하고(Hong SY 2008), 노인 건강 증진, 성장기 청소년들에게도 도움이 되는 간식이나 근육강화 기능성 식품으로의 활용가능성이 있을 것으로 사료된다. 비필수 아미노산도 갈색거저리 유충 분말 첨가에 의해 아스파르트산 4.5배, 세린 5배, 글루탐산 2.5배, 프롤린 4.5배, 글리신 6.5배, 알라닌 6.5배, 시스틴 8배, 티로신 9.5배, 아르기닌 6.5배 이상 증가되었다. 총 비필수 아미노산 함량에 있어서도 대조군 1,951.
색은 대조군 4.50, MP1시료 4.70, MP2시료 5.40, MP3시료 3.60으로 갈색거저리 유충 분말이 50% 첨가된 MP2시료의 점수가 가장 높았다.
전체적인 기호도 역시 대조군 3.10, MP1시료 4.50, MP2시료 6.00, MP3시료 3.80으로 갈색거저리 유충 분말 첨가분말이 25% 첨가된 MP2시료에서 가장 높았다. 본 연구결과는 Kim 등(2015)의 연구에서 갈색거저리 유충 분말이 20% 첨가하였을 때 색, 향, 맛, 물성, 전체적인 기호도가 가장 높았다는 결과보다는 높은 수준인 MP2에서 관능평가가 긍정적이었다.
9%)가 낮았다. 조단백질 함량은 대조군(3.3%)에 비해 MP2시료(18.0%)가 높았으며, 조지방은 대조군(6.5%)에 비해 MP2시료(16.1%)가 유의하게 높았다. 조회분 함량은 대조군(2.
5배 이상 증가되었다. 총 비필수 아미노산 함량에 있어서도 대조군 1,951.5 mg/100 g, MP2시료 9,197.9 mg/100 g으로 나타나 4.5배 이상 높게 나타났다. 곤충은 양질의 단백질, 무기질, 비타민을 함유하고 있어 육류, 난류, 어류, 유류 등 필수 아미노산 조성이 우수한 단백질대체 식품으로서 손색이 없을 뿐 아니라, 단백질의 소화흡수율도 소고기와 견줄 수 있다(Kim & Jung 2013)고 하므로 미래의 식량자원으로서도 그 가치가 클 것으로 판단된다.
2, 3에 제시된 바와 같다. 필수 아미노산 함량은 대조군에 비해 MP2시료가 발린 5.5배 이상, 메티오닌 6배 이상, 이소루이신 6배 이상, 루이신 5배 이상, 트레오닌 5배 이상, 페닐알라닌 3.5배 이상, 히스티딘 4.5배 이상, 리신 4.5배 이상 정도 더 많이 함유되어 있었고, 총 필수 아미노산 함량 역시 대조군이 1,026.9 mg/100 g, MP2시료가 5,152.9 mg/100 g으로 MP2시료가 대조군에 비해 5배 가량 더 많이 함유되어 있었다. 필수아미노산 조성이 갈색거저리 유충 분말 첨가로 우수해진 것으로 보여진다.
후속연구
그러므로 MP2시료는 필수아미노산 조성이 우수하고 함량도 많고, 특히 운동 시 골격근에서 산화되어 에너지 기질로 이용되는 분지 아미노산이 풍부해 운동선수들뿐만 아니라, 운동에 관심이 있는 일반인들, 노화로 인해 근육 손실이 증가하는 노인들의 근 손실을 예방하고(Hong SY 2008), 노인 건강 증진, 성장기 청소년들에게도 도움이 되는 간식이나 근육강화 기능성 식품으로의 활용가능성이 있을 것으로 사료된다.
이상의 결과, 갈색거저리 유충 분말 첨가 쿠키 중 전반적인 기호도에서 6점으로 가장 높은 평가를 받은 갈색거저리 유충 분말 25% 첨가 쿠키는 필수아미노산 조성, 특히 분지 아미노산이 풍부한 고단백질 식품급원으로 운동선수들의 근육유지 및 증강뿐만 아니라, 노인들의 근 손실을 예방할 수 있는 식품소재로의 활용가능성이 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
곤충이 미래의 식량자원으로 가치가 클 것으로 판단되는 이유는 무엇인가?
5배 이상 높게 나타났다. 곤충은 양질의 단백질, 무기질, 비타민을 함유하고 있어 육류, 난류, 어류, 유류 등 필수 아미노산 조성이 우수한 단백질대체 식품으로서 손색이 없을 뿐 아니라, 단백질의 소화흡수율도 소고기와 견줄 수 있다(Kim & Jung 2013)고 하므로 미래의 식량자원으로서도 그 가치가 클 것으로 판단된다.
육류를 단백질 급원으로써 과잉 섭취했을 때 어떤 대사질환이 유발될 수 있는가?
그러나 양질의 동물성 단백질 급원인 육류는 가격이 고가이며, 수급이 한정적이고, 생산과정에서 온실가스를 배출하여 환경오염 등의 문제를 유발하고 있다(Sah & Jung 2012). 또한 과잉의 동물성 단백질 식품의 섭취는 양질의 필수아미노산을 섭취하는 이점도 있으나, 다량의 포화지방산 섭취를 유도하여
혈중 콜레스테롤을 증가시켜 심혈관계 질환, 골격에서의 칼슘 배출을 촉진시키는 등 여러 가지 대사질환을 유발할 수 있다(Ebbesson 등 2015).
갈색거저리는 무엇인가?
그 중 갈색거저리(Tenebrio molitor)는 딱정벌레목 거저리과의 충으로 갈색 쌀거저리라고도 불리며, 한국을 비롯한 전세계에 분포하고, 알, 유충, 번데기 및 성충의 시기를 거치는 환전변태를 하는 곤충으로 식품의약품안전처(2015)에서 갈색거저리 유충을 식품으로 허용하여 대량생산하고 있는 사육농가가 형성(Chung 등 1995)되어 있다. 이러한 갈색거저리에 대한 연구는 아직 초기 단계로 갈색거저리 유충에는 단백질과 불포화지방산 등의 함량이 풍부하게 함유되어 있어(Kim & Jung 2013; Simon 등 2013; Yoo 등 2013; Youn 등 2014;Lee 등 2015), 양질의 단백질과 필수지방산 급원 식품으로 다양하게 활용될 수 있음을 제시하였다.
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