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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 귤피가루를 활용하여 모닝빵을 개발하고 이를 과체중 및 비만인 20대를 대상으로 임상 실험해 봄으로써 귤피의 항비만 기능성을 검증하고 제과·제빵 산업에 활용 가능한 새로운 식품소재 개발 및 상품화를 위한 기초자료로 활용하고자한다.
제안 방법
- 10% 이상의 귤피가루 첨가시 대조군에 비해 부피, 비용적, 식감 등이 감소했고, 짙은 색으로 인한 거부감이 증가하였다는 감귤 과피 분말을 첨가한 식빵의 품질특성 연구26 결과를 고려하여 귤피가루를 각각 3%, 6%, 9% 씩 첨가하여 실험조리 하였다. 전북대학교 식품영양학과 대학원에 재학 중인 학생들 중 관능평가에 훈련된 15명을 패널로 선정하였으며 실험 목적과 빵의 품질특성에 대해 사전교육 한 후 5점 척도법 (scoring difference test)으로 관능평가를 실시하였다.
- 식이변수를 최소화하기 위하여 3끼 식사를 같은 식단으로 하는 전북대학교 기숙생 중 19세~29세의 성인 남·녀를 대상으로 스크리닝 검사를 진행하였으며 과체중 또는 비만 (BMI 23)이면서 다른 질환으로 약물을 처방받지 않은 자를 최종 대상자로 선정하였다. 각 군당 30명씩 무작위로 배정하여 아침식사는 일반모닝빵 (general morning bread, GB) 또는 3% 귤피가루를 첨가한 모닝빵 (mornig bread fortified citrus peels powder, CPB) 2개 (46.7 g)와 두유 1팩 (190 mL)을 점심 및 저녁식사는 기숙사에서 제공되는 동일한 메뉴로 총 12주간 섭취하도록 하였다. 피험자들은 매주 월요일 아침마다 일주일 분량의 모닝빵과 두유를 전북대학교 부설 비만연구센터에 직접 방문하여 제공받았으며 피험자들이 한 주간 섭취하지 않은 빵과 두유는 일주일 단위로 모니터링 하여 섭취량을 조사하였다.
- 결과를 고려하여 귤피가루를 각각 3%, 6%, 9% 씩 첨가하여 실험조리 하였다. 전북대학교 식품영양학과 대학원에 재학 중인 학생들 중 관능평가에 훈련된 15명을 패널로 선정하였으며 실험 목적과 빵의 품질특성에 대해 사전교육 한 후 5점 척도법 (scoring difference test)으로 관능평가를 실시하였다. 색 (color), 향 (flavor), 맛 (taste), 조직감 (texture)등은 각 특성이 약한 경우 1점, 특성이 강한 경우 5점으로 평가하도록 하였으며, 종합적 기호도 (overall acceptability)는 기호도가 매우 나쁠 경우를 1점, 기호도가 매우 좋을 경우 5점으로 표시하도록 하였다.
- 최종 결정된 귤피모닝빵 1개 (23.3 g)의 일반성분분석은 전라북도 생물산업진흥원에 의뢰하였고 전체열량 (total calorie), 탄수화물 (carbohydrates), 당 (sugar), 단백질 (protein), 지방 (fat), 포화지방 (saturated fat), 트랜스지방 (trans fat), 콜레스테롤 (cholesterol), 나트륨 (sodium)등 총 9개 항목을 분석하였다.
- 7 g)와 두유 1팩 (190 mL)을 점심 및 저녁식사는 기숙사에서 제공되는 동일한 메뉴로 총 12주간 섭취하도록 하였다. 피험자들은 매주 월요일 아침마다 일주일 분량의 모닝빵과 두유를 전북대학교 부설 비만연구센터에 직접 방문하여 제공받았으며 피험자들이 한 주간 섭취하지 않은 빵과 두유는 일주일 단위로 모니터링 하여 섭취량을 조사하였다. 본 연구의 인체적용 시험디자인및 진행도표는 Fig.
대상 데이터
- 귤피가루를 제외한 모든 재료는 제과점 관련 유통업체인 위스오케이(주)에서 제공받아 사용하였으며 귤피가루의 경우 서울 경동시장에서 직접 구입하였다. 빵 반죽용 믹서에 버터를 제외한 모든 재료를 넣고 저속으로 반죽이 뭉칠 때까지 혼합한 다음 버터를 첨가하고 저속에서 1~5분간 혼합한 뒤 중속에서 5~15분간 동안 글루텐을 발전시켰다.
- 피험자는 전북대학교부설 비만연구센터에서 지원을 받아 모집하였으며 연구에 참여하는 모든 피험자는 연구가 시작되기 한 달 전 연구 기간, 연구 목적, 연구 방법, 준수 사항 등을 듣고 자의로 참여를 결정하였다. 식이변수를 최소화하기 위하여 3끼 식사를 같은 식단으로 하는 전북대학교 기숙생 중 19세~29세의 성인 남·녀를 대상으로 스크리닝 검사를 진행하였으며 과체중 또는 비만 (BMI 23)이면서 다른 질환으로 약물을 처방받지 않은 자를 최종 대상자로 선정하였다. 각 군당 30명씩 무작위로 배정하여 아침식사는 일반모닝빵 (general morning bread, GB) 또는 3% 귤피가루를 첨가한 모닝빵 (mornig bread fortified citrus peels powder, CPB) 2개 (46.
- 아침식사로 본 연구에서 제공한 모닝빵 2개 (46.7 g)과 두유 1개의 영양소 성분분석표는 Table 7과 같으며 GB는 농촌진흥청에서 2011년에 발간한 식품분석표를 기준으로 환산하여 제시하였다. 각 빵의 영양소 함량은 탄수화물을 제외하고 GB가 CPB보다 높은 수준으로 나타났다.
- 최종 결정된 귤피모닝빵 1개 (23.3 g)의 이화학적 품질 평가는 전북대학교 바이오식품소재개발 및 산업화연구센터에 의뢰하여 진행하였다. 조직감은 시료를 3 cm × 3 cm × 3 cm 크기로 준비한 후 Texture analyzer (TA-XT2, Stable Micro System Co.
- 2015-01-004-002). 피험자는 전북대학교부설 비만연구센터에서 지원을 받아 모집하였으며 연구에 참여하는 모든 피험자는 연구가 시작되기 한 달 전 연구 기간, 연구 목적, 연구 방법, 준수 사항 등을 듣고 자의로 참여를 결정하였다. 식이변수를 최소화하기 위하여 3끼 식사를 같은 식단으로 하는 전북대학교 기숙생 중 19세~29세의 성인 남·녀를 대상으로 스크리닝 검사를 진행하였으며 과체중 또는 비만 (BMI 23)이면서 다른 질환으로 약물을 처방받지 않은 자를 최종 대상자로 선정하였다.
데이터처리
- 0) 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 관능평가 결과는 일원배치분산분석 (one way ANOVA)을 실시한 후 유의적 차이가 있는 항목에 대해서 p < 0.05 수준에서 그 결과에 따라 Duncan's multiple range test로 검정하였다. 신체계측, 혈액생화학적 검사 결과의 전·후 비교는 paired t-test, 군간 비교는 이원 분산분석 (two way ANOVA)하여 유의 수준 p < 0.
- 05에서 검증하였다. 또한 피험자의 일반적 특성과 식이섭취 조사 결과는 군간 unpaired t-test를 실시하여 유의 수준 p < 0.05 수준에서 검증하였다.
- 05 수준에서 그 결과에 따라 Duncan's multiple range test로 검정하였다. 신체계측, 혈액생화학적 검사 결과의 전·후 비교는 paired t-test, 군간 비교는 이원 분산분석 (two way ANOVA)하여 유의 수준 p < 0.05에서 검증하였다. 또한 피험자의 일반적 특성과 식이섭취 조사 결과는 군간 unpaired t-test를 실시하여 유의 수준 p < 0.
- 식이섭취조사는 사전에 훈련을 받은 전북대학교 식품영양학과 대학원생들이 24시간회상법을 응용한 식이기록지를 직접 배포하고 그 작성요령을 설명 한 후 주말 1일, 평일 2일 총 3일간의 섭취한 음식들을 모두 기록하도록 하였다. 작성된 기록지는 한국영양학회에서 개발한 CAN-Pro 4.0 전문가용 프로그램을 이용하여 분석하였다.
이론/모형
- 혈액 생화학적 검사는 채혈 전날 12시간 전부터 공복 상태를 유지한 후 전완정맥에서 혈액을 약 10 mL 채취하였다. 채취한 혈청시료는 생화학 자동분석기 (SPOTCHEM, SP-4410, Arkray, Kyoto, Japan)를 이용하여 혈당 (glucose), 총콜레스테롤 (total cholesterol, TC), 중성지방 (triglyceride, TG), 고밀도콜레스테롤 (high density lipoprotein cholesterol, HDL-C), 혈중요소농도 (blood urea nitrogen, BUN), 총빌리루빈 (total bilirubin, T-Bil), 글루탐산 옥살로아세트산 트란스아미나제 (glutamic oxaloacetic transaminase, GOT), 글루탐산 피루빈산 트란스아미나제 (glutamic pyruvic transaminase, GPT)를 분석하였고, 저밀도콜레스테롤 (low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)은 Friedewald 등33의 계산식을 이용하여 직접 계산하였다.
성능/효과
- 관능 평가에서 가장 선호도가 높았던 3% CPB의 이화학적 품질 평가 결과는 Table 3과 같다. 3% CPB의 이화학적 품질을 평가한 결과 조직감 부분에서는 경도, 점착력, 탄력성, 응집성, 점착성, 씹힘성, 탄성 등이 각각 132.33, -1.35, 0.84, 0.47, 617.33, 517.98, 0.19로 나타났다. 색도의 경우 명도, 적색도, 황색도가 각각 53.
- 05) 군간에 유의성은 없었다. GOT와 GPT의 경우 GB 섭취군과 CPB 섭취군 모두에서 감소하였고 CPB 섭취군에서 유의성을 보였다 (p < 0.05) (Table 6).
- 이는 본래 빵은 황백색이라는 사람들의 고정관념이 있어 첨가되는 식품첨가물 비율이 높아질수록 빵의 색깔이 혼탁해짐에 따른 거부감 때문으로 사료된다. 감귤 과피 분말을 첨가한 식빵의 품질특성 연구26와 감귤 분말을 첨가한 파운드케이크의 저장 중 품질 특성 연구36 등을 살펴보면 감귤 또는 감귤 과피 함량이 증가할수록 제품의 조직감에서는 경도가 증가하고탄력성과, 응집성은 감소하였다. 이에 귤피를 첨가함에 따라 증가하는 경도를 낮추기 위해서 빵의 견고성과 관련이 큰 수분 함량, 기공의 발달 정도와 부피 등의 조건37을 고려하여 빵을 제작하여야 할 것으로 사료되며, 귤피를 첨가한 제품의 탄력성을 증가시키기 위해 귤피 분말이 밀가루에 비하여 수분 흡수율이 높아 상대적인 고형물의 양을 증가시키는 점을 감안하여 제품 제작시 물의 첨가 비율을 조정하여야 할 것으로 생각된다.
후속연구
- 본 연구는 대부분의 국내·외 연구가 기능성식품 개발에 만 국한되어 진행되었다는 한계점을 넘어서서 기능성 물질을 첨가한 식품을 개발하고 임상시험을 통해 이를 규명하고자 했다는 점에서 큰 의의가 있다고 사료된다. 그러나 모닝빵 개발 부분에서 관능평가 결과로만 체중제품을 선정하였고, GB에 대한 일반성분 분석이 누락되어 본 연구에서 제공한 GB와 CPB 성분의 비교 분석이 이루어지지 못했다는 점이 제한점으로 나타났다. 모닝빵 임상시험 부분 에서는 참여한 피험자수가 적고 연구 기간도 12주로 짧았으며 모닝빵과 두유를 일주일 단위로 제공하고 연구기간동안 식이섭취가 피험자의 주관에만 의존하여 조사되어 간식 및 음주 섭취량 등 기타 식이요인에 대한 엄격한 통제가 이루어지지 못했다.
- 무엇보다 CPB의 기호도를 고려하다보니 귤피가루를 활용한 여러 동물실험 등에서 항비만 효과를 보이는 귤피섭취량만큼 본 연구에서 아침식사로 제공하지 못했다는 점이 본 연구의 가장 큰 제한점으로 사료된다. 따라서 인체에 유익하면서 상업적 효과도 기대해 볼 수 있는 CPB의 적정 귤피가루 함량에 대한 연구가 향후 더 활발히 진행될 필요성이 있을 것으로 판단된다.
- 31 그러나 감귤 과피를 활용한 국내·외 연구결과의 대부분은 동물실험에 기초한 것으로 그 결과를 근거로 하여 진행한 임상시험은 거의 연구된 바가 없다. 또한 동물실험에서 긍정적인 효과를 보이는 귤피가루 함량과 실제 사람이 섭취하였을 때 효과를 보이는 귤피가루 함량에 차이가 있어 인체에 효과가 있는 정량에 대한 보다 정확한 연구가 필요한 것으로 사료되어진다.
- 모닝빵 임상시험 부분 에서는 참여한 피험자수가 적고 연구 기간도 12주로 짧았으며 모닝빵과 두유를 일주일 단위로 제공하고 연구기간동안 식이섭취가 피험자의 주관에만 의존하여 조사되어 간식 및 음주 섭취량 등 기타 식이요인에 대한 엄격한 통제가 이루어지지 못했다. 무엇보다 CPB의 기호도를 고려하다보니 귤피가루를 활용한 여러 동물실험 등에서 항비만 효과를 보이는 귤피섭취량만큼 본 연구에서 아침식사로 제공하지 못했다는 점이 본 연구의 가장 큰 제한점으로 사료된다. 따라서 인체에 유익하면서 상업적 효과도 기대해 볼 수 있는 CPB의 적정 귤피가루 함량에 대한 연구가 향후 더 활발히 진행될 필요성이 있을 것으로 판단된다.
- 본 연구는 대부분의 국내·외 연구가 기능성식품 개발에 만 국한되어 진행되었다는 한계점을 넘어서서 기능성 물질을 첨가한 식품을 개발하고 임상시험을 통해 이를 규명하고자 했다는 점에서 큰 의의가 있다고 사료된다. 그러나 모닝빵 개발 부분에서 관능평가 결과로만 체중제품을 선정하였고, GB에 대한 일반성분 분석이 누락되어 본 연구에서 제공한 GB와 CPB 성분의 비교 분석이 이루어지지 못했다는 점이 제한점으로 나타났다.
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