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제안 방법
- 관능검사는 순천대학교 식품영양학과 학생 40명을 대상으로 9점 척도법을 이용하여 동일 설문지로 평가하였다. 이때 소비자 기호도의 평가 항목은 색(color), 향미(flavor), 부드러움(softness) 및 종합적인 기호도(overall acceptability)로 대단히 좋아한다 9점, 좋지도 싫지도 않다 5점, 대단히 싫어한다 1점으로 나타내었고, 특성 강도의 평가 항목은 쌀겨향(bran flavor), 쓴맛(bitterness), 떫은맛(astringency), 거친 정도(coarseness)를 아주 심하다(extreme) 9점, 전혀 없다(none) 1점으로 나타내었다.
- 그리고 1차 발효 조건인 온도 32°C, 상대습도 80%의 발효기(SMDG-36, Daehung Machinery Co.)에서 48분간 발효하면서 12분 간격으로 측정한 결과를 다음 식으로 계산하였다.
- 따라서 본 연구에서는 현미 식이섬유를 3% 대체한 식빵의 반죽성과 부피 개선을 위하여 헤미셀룰라아제를 0.005, 0.010, 0.015, 0.020%(w/w) 비율로 첨가하였으며, 이의 반죽 특성과 식빵 제품에 미치는 영향을 조사하여 헤미셀룰라아제의 최적 첨가량을 구명하였다.
- 밀가루와 현미 식이섬유의 수분, 조회분, 조지방은 식품 영양실험핸드북(38)에 따라 분석하였고, 조단백질은 단백질 분석기(FP 528 Nitrogen/Protein Determinator, Leco Co., St. Joseph, MI, USA)를 이용하여 분석하였으며, 백도는 백도계(C-100-3 Whiteness Meter, Kett Electric Laboratory, Tokyo, Japan), 입도는 입도 분석기(LS 13 320 Laser Diffraction Particle Size Analyser, Beckman Coulter, Brea, CA, USA)를 이용하여 분석하였다. 밀가루의 습부 글루텐은 글루텐 분석기(Glutomatic 2200, Perten Instruments, Huddinge, Sweden)을 이용하여 AACC 38-12.
- 시료의 준비 및 제시는 1인분을 15g으로 정하여 흰 플라스틱 접시에 담아서 제공하였다. 선별된 패널의 나이･성별 등을 기록하고, 각 시료는 물컵, 시료를 뱉는 컵과 정수기에서 받은 물을 시료 사이에 제공하였다.
- 식빵 내부의 수분 함량은 시료 2g을 수분측정기(MB45, Ohaus, Greifensee, Switzerland)를 이용하여 측정하였다.
- 식빵의 조직감은 완성된 식빵을 1시간 방랭한 후 4×4×2cm로 자른 다음 texture analyzer(Model TA-XT2i, Stable Micro Systems, Godalming, UK)를 이용하여 100mm compression plate를 장착하고 시료를 2회 연속적으로 압착시켰을 때 나타난 force-time curve로부터 견고성(hardness), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness), 점착성(gumminess), 씹힘성(chewiness) 및 복원성(resilience)을 측정하였으며, 이때의 분석 조건은 Table 2에 나타내었다.
- 완성된 반죽은 발효기(SMDG-36, Daehung Machinery Co., Gyeonggi, Korea)에서 48분 동안 1차 발효(온도 32°C, 상대습도 80%)를 한 후, 120g씩 분할하여 둥글리기하고 실온(20°C)에서 15분간 중간발효를 하였다.
- 식빵의 부피는 종자치환법을 사용하였다. 유채 씨를 이용하여 volumeter로 측정한 후 비용적(mL/g)으로 나타내었고, 굽기 손실 측정은 굽기 전의 중량과 구운 후의 중량 차이로 굽기 손실률(%)을 계산하였다.
- 중간발효가 끝난 후 가스 빼기를 하고 성형하여 틀에 넣어 발효기에서 70분간 2차 발효(온도 32°C, 상대습도 80%)를 한 다음 윗불 180°C, 아랫불 190°C로 예열된 오븐(Deck Oven, Shinshin Machinery Co., Busan, Korea)에서 18분 동안 구웠다.
- 03(37)을 약간 변형하여 pup loaf 직접반죽법(optimized straight-dough bread-making method)으로 제조하였다. 헤미셀룰라아제는 0.005, 0.010, 0.015, 0.020%(w/w)의 비율로 첨가하였으며, 제조 공정은 강력분을 체에 내린 후 버터를 제외한 모든 재료를 반죽기(N50(ML104642), HOBART, Troy, OH, USA)에 넣어 1단에서 3분, 2단에서 1분간 반죽한 다음 버터를 반죽기에 넣고 1단에서 2분, 3단에서 2분, 2단에서 1분간 반죽하였다. 반죽의 최종온도는 27± 1°C로 하였다.
- 헤미셀룰라아제를 0.005, 0.010, 0.015, 0.020%로 첨가하여 제조한 현미 식이섬유 식빵 반죽의 pH 및 발효 팽창력, 현미 식이섬유 식빵의 품질 특성인 pH, 비용적, 굽기 손실률, 수분 함량, 색도, 조직감 및 관능검사의 결과는 다음과 같았다. 1차 발효 전 반죽의 pH는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었으며, 1차 발효 후 반죽의 pH는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았고, 식빵의 pH는 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 유의적으로 낮았다.
대상 데이터
- 현미 식이섬유(베이다황CJ, Harbin, China), 밀가루(강력분, 씨제이제일제당, 양산, 한국), 버터(롯데우유버터화이트, 롯데, 천안, 한국), 드라이 이스트(instant yeast, La Parisienne, Paris, France), 소금(꽃소금, 샘표식품주식회사, 서울, 한국), 설탕(백설하얀설탕, 씨제이제일제당, 인천, 한국) 및 식물성 크림(뉴밀키엑스트라, 희창유업, 양산, 한국), 헤미셀룰라아제(Pentopan 500 BG, Novozyme, Bagsvaerd, Denmark)를 실험 재료로 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험결과는 SPSS 프로그램(SPSS 12.0 for windows, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)을 실시하였으며, 각 측정 평균값 간의 유의성은 P<0.05 수준으로 Duncan의 다중범위 시험법을 사용하여 검증하였다.
이론/모형
- Joseph, MI, USA)를 이용하여 분석하였으며, 백도는 백도계(C-100-3 Whiteness Meter, Kett Electric Laboratory, Tokyo, Japan), 입도는 입도 분석기(LS 13 320 Laser Diffraction Particle Size Analyser, Beckman Coulter, Brea, CA, USA)를 이용하여 분석하였다. 밀가루의 습부 글루텐은 글루텐 분석기(Glutomatic 2200, Perten Instruments, Huddinge, Sweden)을 이용하여 AACC 38-12.02 방법(37)에 따라 분석하고, 현미 식이섬유의 총 식이섬유 함량은 식품영양실험핸드북(39)에 따라 분석하였다.
- 식빵의 부피는 종자치환법을 사용하였다. 유채 씨를 이용하여 volumeter로 측정한 후 비용적(mL/g)으로 나타내었고, 굽기 손실 측정은 굽기 전의 중량과 구운 후의 중량 차이로 굽기 손실률(%)을 계산하였다.
- 헤미셀룰라아제 첨가량을 달리한 현미 식이섬유 식빵의 배합비는 Table 1에 나타내었으며, 식빵은 AACC 10-10.03(37)을 약간 변형하여 pup loaf 직접반죽법(optimized straight-dough bread-making method)으로 제조하였다. 헤미셀룰라아제는 0.
성능/효과
- 020%로 첨가하여 제조한 현미 식이섬유 식빵 반죽의 pH 및 발효 팽창력, 현미 식이섬유 식빵의 품질 특성인 pH, 비용적, 굽기 손실률, 수분 함량, 색도, 조직감 및 관능검사의 결과는 다음과 같았다. 1차 발효 전 반죽의 pH는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었으며, 1차 발효 후 반죽의 pH는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았고, 식빵의 pH는 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 유의적으로 낮았다. 발효 시간에 따른 반죽의 발효 팽창력은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 모두 발효 시간이 길어질수록 유의적으로 증가하였다.
- 1차 발효 후 반죽의 pH는 대조군이 5.56으로 가장 낮았고 헤미셀룰라아제 첨가군들은 5.59~5.68이었으며, 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(P<0.05).
- 헤미셀룰라아제를 첨가한 현미 식이섬유 식빵의 조직감은 Table 8에 나타내었다. 견고성은 대조군이 41.30 g로 가장 높았고 헤미셀룰라아제 첨가군들은 24.94~34.70g였으며, 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 유의적으로 낮았다(P<0.05). 이러한 결과는 헤미셀룰라아제 첨가 자색 고구마(31), 보리잎차(32), 백련차(33) 첨가 시 식빵의 견고성이 낮았다는 연구 보고와 유사한 경향을 보였다.
- 본 실험에서는 헤미셀룰라아제 첨가로 식빵의 부피가 증가하였다는 선행연구 결과와 유사하여(31-33), 현미 식이섬유 이외의 기능성 부재료 첨가 시 식빵의 부피 감소를 개선할 수 있을 것으로 사료되었다. 굽기 손실률은 대조군이 13.50%로 가장 낮았고 헤미셀룰라아제 첨가군들은 13.92~14.45%였으며, 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 한편 Yeom 등(32)과 Kim 등(33)은 헤미셀룰라아제 첨가에 따른 식빵 반죽의 부피 증가와 오븐 팽창이 커서 부피가 크고 오븐 열과 반응하는 표면적이 커서 굽는 과정 중 수분 증발이 활발해져 굽기 손실률이 높았다고 하여 본 실험의 결과와 유사한 경향을 나타내었다.
- 식빵의 명도는 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 다소 낮았다. 녹색도는 헤미셀룰라아제 0.015% 첨가군이 -0.62로 가장 낮았고, 대조군과 헤미셀룰라아제 0.005% 첨가군과 대조군은 각각 -0.81, -0.80으로 유의적으로 높았으며, 두 시료 간에는 유의적인 차이가 없었다. 황색도는 헤미셀룰라아제 0.
- 밀가루의 이화학적 특성은 수분 13.59%, 회분 0.43%, 단백질 12.10%, 손상 전분 6.20%, 습부 글루텐 32.1%, 백도 81.6, 평균 입도 71.05μm였으며, 현미 식이섬유의 수분은 3.22%, 회분 15.13%, 단백질 9.58%, 지방 0.67%, 탄수화물 71.40%, 식이섬유 43.85%, 백도 43.7, 평균 입도 52.21μm였다.
- 발효 시간에 따른 반죽의 발효 팽창력은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 모두 발효 시간이 길어질수록 유의적으로 증가하였다(P0.05), 45분에는 헤미셀룰라아제 0.005% 첨가군이 81.33%로 가장 높았고 0.010% 첨가군이 65.33%로 가장 낮았다(P< 0.05).
- 1차 발효 전 반죽의 pH는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었으며, 1차 발효 후 반죽의 pH는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았고, 식빵의 pH는 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 유의적으로 낮았다. 발효 시간에 따른 반죽의 발효 팽창력은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 모두 발효 시간이 길어질수록 유의적으로 증가하였다. 식빵의 비용적과 굽기 손실률은 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다.
- Choi(8)는 현미 식이섬유를 첨가했을 때 식빵의 부피, 즉 비용적이 감소하는 결과를 나타냈었고, 이는 현미 식이섬유 첨가에 따른 글루텐 함량 감소와 불용성 식이섬유 증가로 가스 보유력이 낮아져 부피가 감소한다고 하였다. 본 실험에서는 헤미셀룰라아제 첨가로 식빵의 부피가 증가하였다는 선행연구 결과와 유사하여(31-33), 현미 식이섬유 이외의 기능성 부재료 첨가 시 식빵의 부피 감소를 개선할 수 있을 것으로 사료되었다. 굽기 손실률은 대조군이 13.
- 비용적은 대조군이 4.96 mL/g으로 가장 낮았고 헤미셀룰라아제 첨가군들은 5.20~5.44 mL/g이었으며, 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(P<0.05).
- 05). 수분 함량은 빵의 신선도에 영향을 주는 요인 중의 하나이며, 본 실험에서는 헤미셀룰라아제를 첨가했을 때 수분 함량이 다소 낮아져 빵의 신선도 개선 효과는 없는 것으로 생각하였다. 한편 Kim 등(33)은 빵 제조 시 헤미셀룰라아제를 첨가하면 pentosan이 가수분해되어 반죽의 물 흡수력이 낮아져 식빵의 수분 함량이 낮아진다고 보고하여 본 실험의 결과와 유사하였다.
- 수분활성도는 대조군이 0.908 Aw로 가장 낮았고, 헤미셀룰라아제 첨가군들은 0.913~0.918 Aw였으며, 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(P<0.05).
- 식빵의 pH는 대조군이 5.71로 가장 높았고 헤미셀룰라아제 첨가군들은 5.60~5.68이었으며, 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 유의적으로 낮았다(P<0.05).
- 86으로 가장 낮았다. 식빵의 견고성, 점착성과 씹힘성은 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 유의적으로 낮았다. 응집성과 탄력성은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었다.
- 발효 시간에 따른 반죽의 발효 팽창력은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 모두 발효 시간이 길어질수록 유의적으로 증가하였다. 식빵의 비용적과 굽기 손실률은 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 식빵의 수분 함량은 헤미셀룰라아제 0.
- 51로 유의적으로 높았으며, 두 시료 간에는 유의적인 차이가 없었다. 식빵의 소비자 기호도 검사 결과 색상과 향미는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었다. 부드러움은 헤미셀룰라아제 0.
- 식빵의 비용적과 굽기 손실률은 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 식빵의 수분 함량은 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가군이 40.19%로 가장 낮았고, 대조군과 헤미셀룰라아제 0.005%, 0.010%, 0.015% 첨가군 간에는 유의적인 차이가 없었으며, 수분활성도는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 식빵의 명도는 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 다소 낮았다.
- 60으로 가장 낮았다. 식빵의 특성 강도 검사 결과 쌀겨향, 쓴맛, 떫은맛 및 거친 정도는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합해 보면 헤미셀룰라아제 0.
- 식빵의 견고성, 점착성과 씹힘성은 대조군보다 헤미셀룰라아제 첨가군들이 유의적으로 낮았다. 응집성과 탄력성은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었다. 복원성은 헤미셀룰라아제 0.
- 식빵의 특성 강도 검사 결과 쌀겨향, 쓴맛, 떫은맛 및 거친 정도는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합해 보면 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가는 반죽의 발효 팽창력, 식빵의 비용적, 조직감 및 소비자 기호도 등의 품질 특성을 고려할 때 현미 식이섬유 식빵의 품질 특성에 좋은 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각하였다.
- 종합적인 기호도는 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가군이 6.30으로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.010% 첨가군이 5.60으로 가장 낮았다(P<0.05).
- 45로 가장 낮았다. 종합적인 기호도는 헤미셀룰라아제 0.020% 첨가군이 6.30으로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.010% 첨가군이 5.60으로 가장 낮았다. 식빵의 특성 강도 검사 결과 쌀겨향, 쓴맛, 떫은맛 및 거친 정도는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군 간에 유의적인 차이가 없었다.
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