반응표면분석법을 이용한 증숙 맥문동 첨가 양갱의 품질 특성 및 당류 저감화 조건 연구 Quality Characteristics and Reduced Sugar Conditions of Yanggaeng Prepared with Steamed Liriopis Tuber Extract Using Response Surface Methodology원문보기
본 연구에서는 증숙 맥문동을 첨가한 양갱 제조조건을 반응표면분석법을 이용하여 최적화하여 저칼로리 양갱의 개발 가능성을 검토하고자 하였다. 증숙 맥문동 열수 추출물, 설탕 및 한천의 함량을 독립변수로 하여 16가지의 양갱을 제조하여 pH, 수분 함량, 당도, 색도 및 갈변도 등의 이화학적 품질 특성과 조직감, 관능평가를 수행하였다. 이화학적 품질 특성 중에서 pH 및 갈변도는 증숙 맥문동 열수 추출액, 당도 및 수분 함량은 설탕, 색도는 증숙 맥문동 열수 추출액과 설탕의 양이 품질 특성에 더 많은 영향을 나타냈으며, 조직감에 있어서 씹힘성과 검성은 분말한천의 양에 의존하는 경향을 나타내었다. 또한, 관능평가에 있어서 유의성을 나타낸 외관, 색, 단맛, 단단함, 질감 및 종합적인 기호도의 경우 증숙 맥문동 열수 추출물, 설탕이 증가할수록 기호도가 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 당류의 사용은 최소화하면서 최적의 양갱의 품질 특성 및 기호도를 나타내는 조건은 증숙 맥문동 열수 추출물이 35 mL, 설탕은 55.23 g, 분말한천은 3.39 g으로 최적 첨가량이 예측되었으며, 기본 배합비와 비교한 결과 단맛은 유의적 차이가 나타나지 않고 그 외의 모든 관능평가 항목에서 유의적으로 우수하였다. 따라서 증숙 맥문동을 식품에 활용할 경우 다양한 저칼로리 제품의 개발에 이용이 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 증숙 맥문동을 첨가한 양갱 제조조건을 반응표면분석법을 이용하여 최적화하여 저칼로리 양갱의 개발 가능성을 검토하고자 하였다. 증숙 맥문동 열수 추출물, 설탕 및 한천의 함량을 독립변수로 하여 16가지의 양갱을 제조하여 pH, 수분 함량, 당도, 색도 및 갈변도 등의 이화학적 품질 특성과 조직감, 관능평가를 수행하였다. 이화학적 품질 특성 중에서 pH 및 갈변도는 증숙 맥문동 열수 추출액, 당도 및 수분 함량은 설탕, 색도는 증숙 맥문동 열수 추출액과 설탕의 양이 품질 특성에 더 많은 영향을 나타냈으며, 조직감에 있어서 씹힘성과 검성은 분말한천의 양에 의존하는 경향을 나타내었다. 또한, 관능평가에 있어서 유의성을 나타낸 외관, 색, 단맛, 단단함, 질감 및 종합적인 기호도의 경우 증숙 맥문동 열수 추출물, 설탕이 증가할수록 기호도가 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 당류의 사용은 최소화하면서 최적의 양갱의 품질 특성 및 기호도를 나타내는 조건은 증숙 맥문동 열수 추출물이 35 mL, 설탕은 55.23 g, 분말한천은 3.39 g으로 최적 첨가량이 예측되었으며, 기본 배합비와 비교한 결과 단맛은 유의적 차이가 나타나지 않고 그 외의 모든 관능평가 항목에서 유의적으로 우수하였다. 따라서 증숙 맥문동을 식품에 활용할 경우 다양한 저칼로리 제품의 개발에 이용이 가능할 것으로 판단된다.
This study was performed to optimize yanggaeng processing conditions prepared with different amounts of steamed Liriopis tuber (SLT) extract, sugar, and agar powder using response surface methodology. The experimental conditions were designed according to the central composite design with 16 experim...
This study was performed to optimize yanggaeng processing conditions prepared with different amounts of steamed Liriopis tuber (SLT) extract, sugar, and agar powder using response surface methodology. The experimental conditions were designed according to the central composite design with 16 experimental points, including two replicates for three independent variables. The experimental data on physicochemical properties, textural properties, and sensory evaluation were fitted to various models, and the accuracy of the equations was analyzed by ANOVA. Among the responses, pH, water content, sugar content, L-value, browning index, chewiness, gumminess, and sensory properties of appearance, color, sweetness, hardness, texture, and overall acceptability showed significant correlation with contents of SLT, sugar, and agar powder. From these results, optimum formulation of yanggaeng was calculated as follows: SLT 35 mL, sugar 55.23 g, and agar powder 3.39 g.
This study was performed to optimize yanggaeng processing conditions prepared with different amounts of steamed Liriopis tuber (SLT) extract, sugar, and agar powder using response surface methodology. The experimental conditions were designed according to the central composite design with 16 experimental points, including two replicates for three independent variables. The experimental data on physicochemical properties, textural properties, and sensory evaluation were fitted to various models, and the accuracy of the equations was analyzed by ANOVA. Among the responses, pH, water content, sugar content, L-value, browning index, chewiness, gumminess, and sensory properties of appearance, color, sweetness, hardness, texture, and overall acceptability showed significant correlation with contents of SLT, sugar, and agar powder. From these results, optimum formulation of yanggaeng was calculated as follows: SLT 35 mL, sugar 55.23 g, and agar powder 3.39 g.
본 연구에서는 다양한 영양성분 및 생리활성성분을 함유한 증숙 맥문동을 사용한 저칼로리 양갱의 개발 가능성을 검토하기 위하여 증숙 맥문동 열수 추출물이 첨가된 양갱을 제조하고 반응표면분석법을 이용한 기계적 및 관능적 특성을 분석하였다. 이를 통해 설탕의 사용량을 최소로 하는 증숙 맥문동 첨가 양갱의 제조 조건을 확립하여 다양한 저칼로리 양갱의 개발을 위한 산업적 활용에 기초자료를 제공하고자 한다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 맥문동은 2014년 경상남도 밀양시 상남면에서 수확하여 건조된 맥문동(방추형, 길이 3.0 cm×지름 0.58 cm)을 구입하여 사용하였다. 증숙 맥문동 열수 추출물을 제조하기 위하여 증숙기(TS-D350H, HUMANPLUS, Daegu, Korea)에 200 g의 맥문동과 물 150 mL를 가한 후 99°C에서 15시간 증숙하여 증숙 맥문동을 제조하였다.
데이터처리
당류의 사용을 최소화하면서 품질 및 관능적 특성을 최대로 유지할 수 있는 최적점을 구하기 위하여 Design Expert 8 프로그램(State-Easy Co., Minneapolis, MN, USA)을 이용하여 canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization)를 통해 증숙 맥문동 열수 추출물, 설탕, 분말한천의 양을 선정하였다. 수치 최적화는 canonical model을 기준으로 하는 모델의 계수에 독립변수인 증숙 맥문동 열수 추출물, 분말한천은 범위 내에서 설탕의 첨가량은 최소량(minimum)으로 설정하였고, 반응변수인 관능검사에서 유의성이 나타난 외관, 색, 경도, 질감, 전반적인 기호도의 항목은 목표 범위를 최대(maximum)로 설정하였으며, 당도는 최소량, 단맛 범위 내에서 수치 최적화를 통해 제시된 최적점 중 적합도(desirability)를 구하고 가장 높은 적합도를 나타내는 최적점을 채택하였다.
이론/모형
증숙 맥문동의 최적 비율을 산출하기 위한 실험 디자인은 Design Expert 8(State-Easy Co., Minneapolis, MN, USA) 프로그램을 사용하였으며 반응표면 실험계획법(response surface design)의 중심합성계획법(CCD: centralcomposite design)에 따라 실험을 설계하였다. 독립변수로는 양갱의 품질에 영향을 미치는 요인을 기준으로 하여 증숙 맥문동 열수 추출물, 설탕, 분말한천의 함량을 3개의 요인으로 설정하였고, 요인의 첨가량은 예비실험을 거쳐 각각 26 °brix의 증숙 맥문동 열수 추출물 14~35 mL, 설탕 42.
성능/효과
957로 나타났으며 모델에 대한 적합성이 인정되었다. 그리고 Table 3의 polynomial equation에서와 같이 증숙 맥문동 양갱의 pH는 증숙 맥문동 열수 추출액의 양이 설탕과 분말한천의 양보다 영향을 더 많이주는 것으로 나타났으며, 증숙 맥문동 열수 추출액이 증가할수록 pH가 감소하고 설탕이 증가할수록 pH가 증가하는 것을 알 수 있었다. 숙지황 농축액 첨가 양갱(18)과 홍삼젤리(34)에 대한 연구에서 숙지황 및 홍삼 농축액의 첨가량이 증가할수록 pH가 감소하는 연구 결과와 유사한 경향을 나타내었다.
예측된 당류 저감화를 위한 양갱 배합비와 기본 배합비(대조군)를 이용한 양갱을 제조하여 관능평가를 한 결과 Table6에서와 같이 단맛을 제외한 모든 관능평가 항목에서 대조군과 유의적인 차이를 나타내었으며 기호도에서도 상대적으로 우수한 것으로 판단되었다. 따라서 증숙 맥문동 열수추출물을 이용하여 양갱을 제조할 경우, 증숙 맥문동이 가지고 있는 생리활성을 활용함과 동시에 당류의 사용을 줄이면서 기호도에서는 우수한 제품의 개발이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 통해서 천연 기능성 소재를 활용하여 기능성이 우수한 저칼로리 식품의 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각한다.
후속연구
따라서 증숙 맥문동 열수추출물을 이용하여 양갱을 제조할 경우, 증숙 맥문동이 가지고 있는 생리활성을 활용함과 동시에 당류의 사용을 줄이면서 기호도에서는 우수한 제품의 개발이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 통해서 천연 기능성 소재를 활용하여 기능성이 우수한 저칼로리 식품의 개발에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
맥문동이란?
맥문동(Liriope platyphylla Wang et Tang)은 우리나라 남부지방에서 자생하는 백합과(Liriaceae)에 속하는 다년생 식물로 뿌리 끝에 짧은 방추형의 괴근을 생성한다(1, 2).한방에서는 맥문동 건근(Liriopis tuber)을 점활성소염, 자양강장, 진해거담약으로 사용하여 왔으며(3, 4), 혈당 강하효과, 항염증, 면역조절, 간 보호, 항암 등의 효능이 보고되고 있다(5-9).
한방에서 맥문동 건근의 효능은?
맥문동(Liriope platyphylla Wang et Tang)은 우리나라 남부지방에서 자생하는 백합과(Liriaceae)에 속하는 다년생 식물로 뿌리 끝에 짧은 방추형의 괴근을 생성한다(1, 2).한방에서는 맥문동 건근(Liriopis tuber)을 점활성소염, 자양강장, 진해거담약으로 사용하여 왔으며(3, 4), 혈당 강하효과, 항염증, 면역조절, 간 보호, 항암 등의 효능이 보고되고 있다(5-9).
설탕과 분말한천의 양에 따른 갈변도 감소의 원인은?
반면 설탕과 분말한천의 양은 증가할수록 갈변도는 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 맥문동의 증숙 과정에서 생성된 갈변 물질에 의한 영향으로 판단된다.
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