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문제 정의
- 본 연구에서는 (i) 열처리에 의한 칡가루의 산화방지 활성 변화와 (ii) 칡가루 첨가 백설기의 품질 특성과 산화방지 활성을 평가함으로써, 칡가루의 기능성이 열처리 가공식품에 실질적으로 부가되는지를 확인하고자 하였다. 쌀가루의 일부(3, 6, 9, 12, 15%)를 칡가루로 대체하여 제조한 백설기는 수분 함량이 대조군(0%) 백설기와 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다.
- 본 연구에서는 칡가루의 기능성이 열처리 가공식품에 실질적으로 부가되었는지를 확인하고자 칡가루 첨가 식품의 품질 특성과 함께 산화방지활성을 평가하였다. 이를 위해 적용 대상 식품으로 (i) 칡가루로 대체 가능한 재료를 포함하고 있고, (ii) 레시피와 재료가 간단하여 칡가루에 의한 산화방지활성 변화를 해석하기 수월한 백설기를 선정하였다.
- 이는 칡이 다량의 녹말을 함유하고 있고 칡가루 형태의 1차 가공품으로 칡을 구입하는것이 용이했기 때문으로 보인다. 이 연구들은 밀가루나 쌀가루의 일부를 칡가루로 대체한 후 이화학적, 관능적 품질 특성 평가를 통해 최적 레시피를 제안함으로써 칡을 첨가한 제품의 개발 가능성을 보여주었다. 그러나 가열 조리로 제조된 이들 제품에 칡 유래 플라보노이드와 산화방지 기능성이 실질적으로 부가되었는지 여부를 확인하지 않은 공통적 한계점을 남겼다.
- 또한 백설기와 유사한 조건에서 열처리된 칡가루의 산화방지 활성 변화를 평가하여 칡가루 첨가 백설기와 비교하였다. 이를 통해 궁극적으로, 품질 특성의 손실없이 칡가루의 기능성이 실질적으로 부가된 열처리 제품의 개발 가능성을 탐색하고자 하였다.
가설 설정
- 1)Relative percentage of arrowroot flour (g) to the amount of rice flour used for a control baekseolgi without arrowroot flour. Total amount of arrowroot flour and rice flour was kept at 100 g.
제안 방법
- DPPH라디칼 제거활성(%)은 blank 대비 시료에 의해 감소된 흡광도의 % (DPPH 라디칼 제거능 (%)=(A0−A1/A0)×100)로 산출하였다. 0.35 mM gallic acid의 DPPH 라디칼 제거능을 함께 측정하여 시료의 라디칼 제거능과 비교하였다.
- 2 mM DPPH (in ethanol) 1 mL를 가하여 교반한 후 300 μL를 취하여 96-well plate에 넣었다. 5분 간격으로 525 nm에서 300분 동안 흡광도(EON microplate spectrophotometer, Biotek Instruments)를 측정하였다(A1). 시료 대신 증류수를 사용하여 동일하게 반응시킨 군을 blank로 사용하였다(A0).
- DPPH라디칼 제거활성(%)은 blank 대비 시료에 의해 감소된 흡광도의 % (DPPH 라디칼 제거능 (%)=(A0−A1/A0)×100)로 산출하였다.
- 각 관능적 특성, 기호도 및 전반적 기호도(overall acceptability)는 ‘특성이 약하거나 기호도가 낮은 경우’는 1점, ‘특성이 강하거나 기호도가 높은 경우’는 5점으로 하여 평가하였다.
- 0mm/분이었다. 결과는 측정 후 얻어진 힘-시간 커브(force-time curve)로부터 경도(hardness), 탄력성(springiness), 복원력(resilience), 응집성(cohesiveness), 점착성(gumminess), 씹힘성(chewiness)을 산출하여 나타내었다.
- 관능검사는 강원대학교 식품영양학과 재학생 중 관능검사 경험이 있는 25명을 패널로 선정하여 (i)실험 목적, (ii)백설기의 품질 특성, (iii)평가항목에 대한 용어 정의 등 사전 교육을 실시한 후 5점 평점법(5-point scaling)으로 평가하였다. 대조군을 포함한 6종의 백설기를 물과 함께 제공하였으며 각 시료를 평가한 후 반드시 물로 입안을 헹군 뒤 다른 시료를 평가하도록 하였다. 평가항목은 색(color; 밝은 흰색이다-진한 갈색이다), 조직의 거친 정도(coarseness; 백설기의 표면 및 내부의 입자가 거칠고 미세한 정도, 매우 미세하다-매우 거칠다), 촉촉한 정도(moistness; 내부에 수분을 함유하고 있는 정도, 매우 마른 듯 건조하다-매우 촉촉하다), 부드러운 정도(softness; 백설기를 앞니로 씹었을 때 단단하고 부드러운 정도), 씹힘성(chewiness; 백설기 조직의 조밀한 정도, 매우 부드럽게 부서진다-매우 질겨 잘 씹히지 않는다), 부착성(adhesiveness; 백설기 시식 시 입 천장이나 혀나 이에 들러붙는 정도), 단맛(sweetness), 떫은 맛(astringent taste), 쓴맛(bitterness)으로 하였다.
- 그 결과 15, 20% 첨가군은 칡 고유의 매우 강한 쓴맛과 떫은 맛으로 인하여 부정적 기호도를 나타내었다. 따라서 칡가루 첨가량의 상한을 15%로 결정하여, 쌀가루의 3, 6, 9, 12, 15%를 칡가루로 대체한 실험군 백설기를 제조하였다. 완성된 백설기는 실온에서 10분 동안 방냉하여 실험에 사용하였다.
- 이를 위해 적용 대상 식품으로 (i) 칡가루로 대체 가능한 재료를 포함하고 있고, (ii) 레시피와 재료가 간단하여 칡가루에 의한 산화방지활성 변화를 해석하기 수월한 백설기를 선정하였다. 또한 백설기와 유사한 조건에서 열처리된 칡가루의 산화방지 활성 변화를 평가하여 칡가루 첨가 백설기와 비교하였다. 이를 통해 궁극적으로, 품질 특성의 손실없이 칡가루의 기능성이 실질적으로 부가된 열처리 제품의 개발 가능성을 탐색하고자 하였다.
- 백설기의 텍스쳐는 직경 50 mm의 원형 프로브를 장착한 텍스쳐분석기(Texture Analyzer, Instron 5542, Instron, Norwood, MA, USA)로 백설기를 2회 반복 압착(two-bite compression test)하여 측정하였다. 측정조건은 측정 전 속력(pre-test speed) 20.
- 6oC)로 40 mL를 맞추어 30분 동안 간헐적으로 교반한 후 원심분리기(5810R, Eppendorf)로 3,091×g에서 30분 동안 원심분리하였다. 상층액을 제거한 후 가라앉은 침전물의 무게를 측정하였다. 물 결합력(%)은 시료의 처음 무게에 대한 증가된 무게의 %로 계산하였다.
- 수분, 색도, 텍스쳐 및 관능검사는 백설기 제조 당일 실시하였으며, 산화방지활성을 분석하기 위해 백설기 일부를 −50oC, 1.1 Pa 압력 하에서 48시간 동안 냉동건조(EyelaFDU-1200, Rikakikai Co., Ltd., Tokyo, Japan)하였다.
- 일반성분과 식품섬유는 AOAC 방법(18)에 따라 분석하였다. 수분은 105oC 건조기(OF-12, Jeio Tech, Gimpo, Korea)를 이용한 상압가열건조법으로, 조회분은 550oC 회화로(MF31G, Jeio Tech)에서 직접회화법으로 분석하였다. 조단백질 함량은 분해장치(Digestion unit K-424, Buchi, Flawil, Switzerland), 증류장치
- 시료 1 g에 증류수를 가하여 20 mL로 맞추어 혼합한 후 3,091×g에서 20분 동안 원심분리(5810R, Eppendorf, Hamburg, Germany)하여 상층액을 얻었다. 수용성 고형물은 상층액의 굴절률(refractometer, PR201, Atago, Tokyo, Japan)을 측정하여 당도(Degrees Brix, oBx)로 나타내었으며, pH는 상층액을 pH meter(725P, Istek, Seoul, Korea)로 측정하였다. 한편 산도 측정을 위해, 상층액을 1회 더 여과(Qualitative filter paper No.
- 시료의 열처리를 위해 칡가루와 쌀가루를 100oC 회화로(MF31G, Jeio Tech)에서 30분 동안 열처리 하였다. 열처리된 칡가루와 쌀가루의 수분을 정량하여 열처리로 손실된 수분을 시료에 보정해주었다.
- )를 시료에 처리하는 분해단계, 에탄올을 가해 2시간 이상 상온에서 식품섬유를 침전시키는 단계, 여과 단계(Fibertec System E1023 Filtration Module, FOSS, Slangerupgade, Denmark)를 순차적으로 거쳤다. 얻어진 반응물에서 분해되지 않고 남아있는 회분과 단백질의 함량을 차감함으로써 시료 속 식품섬유 함량을 산출하였다.
- C 회화로(MF31G, Jeio Tech)에서 30분 동안 열처리 하였다. 열처리된 칡가루와 쌀가루의 수분을 정량하여 열처리로 손실된 수분을 시료에 보정해주었다. 열처리 시료의 산화방지활성은 앞서 기술한 실험방법을 동일하게 따랐다.
- 전자공여능은 DPPH 라디칼 제거활성(23)으로 측정하였다. 70% 에탄올 추출액 100 μL에 0.
- kr)에서 2017년 2월에 구입하였다. 제조사에 따르면, 칡가루는 생 칡 100%를 그대로 분말한원재료만을 500 mesh 이상의 에어제트밀(air jet mill)로 초미분 분쇄하여 제조하였으며, 보존제, 첨가물, 향신료를 추가하지 않았다. 쌀가루(국내산 100%, Daedoo Food Corp.
- 총 플라보노이드 함량은 플라보노이드가 알칼리 환경에서 aluminum과 붉은색의 착화합물(flavonoid-aluminum complex)을 형성하는 원리를 바탕으로 측정하였다(22). 추출물 100 μL에 10% NaNO2 50 μL를 넣어 실온(25oC)에서 5분 동안 방치한 다음 20% AlCl3 100 μL를 가해 실온(25oC)에서 5분 동안 방치하였다.
- Ryu 등(24)의 방법에 따라, 쌀가루 100 g, 물 50 mL, 설탕 10 g,소금 1 g을 원료로 하여 대조군 백설기를 제조하였다. 최대 첨가량을 결정하기 위한 예비실험에서 쌀가루의 0, 5, 10, 15, 20%를 칡가루로 대체한 백설기를 제조하였다. 그 결과 15, 20% 첨가군은 칡 고유의 매우 강한 쓴맛과 떫은 맛으로 인하여 부정적 기호도를 나타내었다.
- 추출물의 흡광도를 측정하여 갈변도(browning index, A420)와 색도(color intensity, A420+A520)로 나타내었다.
- 칡가루와 쌀가루의 색도는 색차계(CR400, Konica Minolta Sensing, Osaka, Japan)로 측정 부위를 달리하여 3회 반복 측정하여 명도(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness)로 나타내었다. 표준 백색판으로 보정한 후 L 값은 0 (검정색)에서 100(흰색), a 값은 −80 (녹색)에서 100 (적색), b 값은 −70 (청색)에서 70 (황색)의 범위에서 측정하였다.
- 대조군을 포함한 6종의 백설기를 물과 함께 제공하였으며 각 시료를 평가한 후 반드시 물로 입안을 헹군 뒤 다른 시료를 평가하도록 하였다. 평가항목은 색(color; 밝은 흰색이다-진한 갈색이다), 조직의 거친 정도(coarseness; 백설기의 표면 및 내부의 입자가 거칠고 미세한 정도, 매우 미세하다-매우 거칠다), 촉촉한 정도(moistness; 내부에 수분을 함유하고 있는 정도, 매우 마른 듯 건조하다-매우 촉촉하다), 부드러운 정도(softness; 백설기를 앞니로 씹었을 때 단단하고 부드러운 정도), 씹힘성(chewiness; 백설기 조직의 조밀한 정도, 매우 부드럽게 부서진다-매우 질겨 잘 씹히지 않는다), 부착성(adhesiveness; 백설기 시식 시 입 천장이나 혀나 이에 들러붙는 정도), 단맛(sweetness), 떫은 맛(astringent taste), 쓴맛(bitterness)으로 하였다. 각 관능적 특성, 기호도 및 전반적 기호도(overall acceptability)는 ‘특성이 약하거나 기호도가 낮은 경우’는 1점, ‘특성이 강하거나 기호도가 높은 경우’는 5점으로 하여 평가하였다.
- 수용성 고형물은 상층액의 굴절률(refractometer, PR201, Atago, Tokyo, Japan)을 측정하여 당도(Degrees Brix, oBx)로 나타내었으며, pH는 상층액을 pH meter(725P, Istek, Seoul, Korea)로 측정하였다. 한편 산도 측정을 위해, 상층액을 1회 더 여과(Qualitative filter paper No. 2, Whatman, Maidstone, England)하였다. 0.
- 이 결과는 칡가루가 쌀가루에 비해 명도는 낮고 적색도와 황색도는 높았던 색 특성과 일치한다(Table 2). 한편, 열처리로 칡가루의 갈변도와 색도가 증가했던 점을 고려하여(Table 3), 열 전달 정도가 다른 백설기의 표면과 단면의 색 특성을 비교하였다. 증기열과 직접 접촉하는 표면과, 표면에 비해 열 보유율이 높은 단면에서 백설기 제조 후 각각의 색 특성을 측정한 결과, 단면은 표면에 비해 상대적으로 다소 어두운 특성을 나타내긴 하였으나 일관되지는 않았다.
- 한편, 열처리한 칡가루에서 확인된 총 환원력(4,174 μg/g)과 총 플라보노이드 함량(8,748 μg/g)을 토대로(Table 3), 칡가루 첨가 백설기의 산화방지 활성을 산술적으로 예측하였다(Table 7).
대상 데이터
- 본 연구에서는 칡가루의 기능성이 열처리 가공식품에 실질적으로 부가되었는지를 확인하고자 칡가루 첨가 식품의 품질 특성과 함께 산화방지활성을 평가하였다. 이를 위해 적용 대상 식품으로 (i) 칡가루로 대체 가능한 재료를 포함하고 있고, (ii) 레시피와 재료가 간단하여 칡가루에 의한 산화방지활성 변화를 해석하기 수월한 백설기를 선정하였다. 또한 백설기와 유사한 조건에서 열처리된 칡가루의 산화방지 활성 변화를 평가하여 칡가루 첨가 백설기와 비교하였다.
- 색도는 백설기의 표면과 단면 각각을 색차계(CR400, Konica Minolta Sensing)로 측정 부위를 달리하여 3회 반복 측정하여 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)로 나타내었다. 또한 카메라(A1586, Apple Inc., Shanxi Sheng, China)로 백설기의 외관을 촬영하였다.
- 분석에 사용한 시약 중 3-(2-pyridyl)-5,6-diphenyl-1,2,4-triazine-4',4''-disulfonic acid sodium salt (FerroZineTM iron reagent), 폴린데니스시약(Folin-Denis’ regent), 2,2-다이페닐-1-피크릴하이드라질(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl, DPPH), gallic acid, catechin, 염화알루미늄(aluminum chloride)은 Sigma-Aldrich Chemical Industry Co. (St. Louis, MO, USA)로 부터 구입하였고, 에틸렌디아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA), 아질산나트륨(NaNO2)은 Showa Chemical Industry Co. (Tokyo, Japan)의 특급시약을 사용하였다.
- 실험에 사용한 칡가루(국내산 100%, 천연약초, Jecheon, Korea)는 농협 온라인 매장(www.nhmarket.kr)에서 2017년 2월에 구입하였다. 제조사에 따르면, 칡가루는 생 칡 100%를 그대로 분말한원재료만을 500 mesh 이상의 에어제트밀(air jet mill)로 초미분 분쇄하여 제조하였으며, 보존제, 첨가물, 향신료를 추가하지 않았다.
- 제조사에 따르면, 칡가루는 생 칡 100%를 그대로 분말한원재료만을 500 mesh 이상의 에어제트밀(air jet mill)로 초미분 분쇄하여 제조하였으며, 보존제, 첨가물, 향신료를 추가하지 않았다. 쌀가루(국내산 100%, Daedoo Food Corp., Gunsan, Korea), 설탕(백설탕, Cheiljedang Corp., Incheon, Korea), 소금(Youngjinsalt Co., Sinan, Korea)은 모두 2017년 3월 시중에서 구입하여 사용하였다.
- (Tokyo, Japan)의 특급시약을 사용하였다. 에탄올, 에틸에테르는 Avantor Performance Materials Industry Co. (Selangor Darul Ehsan, Malaysia)의 제품을 이용하였고, 염화철(ferrous chloride, FeCl3)은 Junsei Chemical Co. (Tokyo, Japan)의 제품을 사용하였다. 시약 조제에는 탈염탈이온수가 사용되었다.
데이터처리
- 군 간의 유의성 검정을 위해 SAS (version 9.1 for windows, Cary, NC, USA)를 이용하여 p<0.05 수준에서 분산분석(ANOVA), 던컨의 다중비교(Duncan’s multiple range test)를 실시하였다.
- 05 수준에서 분산분석(ANOVA), 던컨의 다중비교(Duncan’s multiple range test)를 실시하였다. 칡가루와 쌀가루의 특성 차이는 t-test (Microsoft Office Excel, Redmond, WA, USA)로 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 관능검사는 강원대학교 식품영양학과 재학생 중 관능검사 경험이 있는 25명을 패널로 선정하여 (i)실험 목적, (ii)백설기의 품질 특성, (iii)평가항목에 대한 용어 정의 등 사전 교육을 실시한 후 5점 평점법(5-point scaling)으로 평가하였다. 대조군을 포함한 6종의 백설기를 물과 함께 제공하였으며 각 시료를 평가한 후 반드시 물로 입안을 헹군 뒤 다른 시료를 평가하도록 하였다.
- Kjelflex K-360, Buchi), 적정장치(702 SMTitrino Metrohm, Buchi)를 차례로 사용하여 마이크로 켈달법(micro-Kjeldahl)에 따라 분석하였으며 결과는 질소계수 6.25를 반영하여 산출하였다. 조지방 함량은 속슬렛(Soxhlet) 추출법에 따라 에틸에테르를 용매로 하여 속슬렛 장치(E-816, Buchi)로 추출한 후 정량하였으며, 탄수화물 함량은 차감법에 따라 100−(수분+조회분+조단백질+조지방)의 식으로 계산하였다.
- Medcalf와 Gilles(19)의 연구에 따라 물 결합력을 측정하였다. 시료 1 g에 증류수(11.
- 칡가루를 첨가한 백설기의 재료 배합비는 Table 1과 같았다. Ryu 등(24)의 방법에 따라, 쌀가루 100 g, 물 50 mL, 설탕 10 g,소금 1 g을 원료로 하여 대조군 백설기를 제조하였다. 최대 첨가량을 결정하기 위한 예비실험에서 쌀가루의 0, 5, 10, 15, 20%를 칡가루로 대체한 백설기를 제조하였다.
- 산화방지활성을 측정하기 위한 추출물의 제조 방법은 다음과 같다. 먼저 용매별 칡 추출물의 성분과 효능을 비교한 Kim 등(20)의 연구에 따라, 생리활성 성분의 용출 정도가 높았던 70% 에탄올을 추출 용매로 사용하였다. 칡가루와 쌀가루 각 1 g에 70% 에탄올을 가하여 30 mL로 맞춘 후 37.
- 수분은 105oC 건조기(OF-12, Jeio Tech)에서 상압가열 건조법으로 측정하였다. 색도는 백설기의 표면과 단면 각각을 색차계(CR400, Konica Minolta Sensing)로 측정 부위를 달리하여 3회 반복 측정하여 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)로 나타내었다.
- 조지방 함량은 속슬렛(Soxhlet) 추출법에 따라 에틸에테르를 용매로 하여 속슬렛 장치(E-816, Buchi)로 추출한 후 정량하였으며, 탄수화물 함량은 차감법에 따라 100−(수분+조회분+조단백질+조지방)의 식으로 계산하였다. 식품섬유는 enzymatic-gravimetric method (985.29)에 따라 아밀레이스(amylase), 프로테이스(protease), 아밀로글루코시데이스(amyloglucosidase, Sigma-Aldrich Chemical Industry Co.)를 시료에 처리하는 분해단계, 에탄올을 가해 2시간 이상 상온에서 식품섬유를 침전시키는 단계, 여과 단계(Fibertec System E1023 Filtration Module, FOSS, Slangerupgade, Denmark)를 순차적으로 거쳤다. 얻어진 반응물에서 분해되지 않고 남아있는 회분과 단백질의 함량을 차감함으로써 시료 속 식품섬유 함량을 산출하였다.
- 일반성분과 식품섬유는 AOAC 방법(18)에 따라 분석하였다. 수분은 105oC 건조기(OF-12, Jeio Tech, Gimpo, Korea)를 이용한 상압가열건조법으로, 조회분은 550oC 회화로(MF31G, Jeio Tech)에서 직접회화법으로 분석하였다.
- 조지방 함량은 속슬렛(Soxhlet) 추출법에 따라 에틸에테르를 용매로 하여 속슬렛 장치(E-816, Buchi)로 추출한 후 정량하였으며, 탄수화물 함량은 차감법에 따라 100−(수분+조회분+조단백질+조지방)의 식으로 계산하였다.
- 총 환원력은 페놀성 및 비페놀성 환원 물질이 염기적 조건에서 폴린데니스시약에 전자를 전달하여 발색물질을 형성하는 원리를 바탕으로 한 폴린데니스법(21)으로 측정하였다. 5배 희석한 에탄올 추출물 1 mL에 폴린데니스시약 1 mL, 10% 탄산소듐(Na2CO3) 1 mL를 가하여 혼합하고 발색시킨 후 실온(25oC)에서 1시간 동안 정치시켰다.
성능/효과
- 001) 증가하였다(Table 3). 쌀가루와 칡가루 모두 Maillard 갈변반응의 반응물인 탄수화물과 단백질을 상당량 가지고 있음에도 불구하고 (Table 2) 칡가루에서만 갈변도와 색도가 유의적으로 증가한 현상이 관찰되었다. 이는 열에 의한 칡가루 추출물의 색 변화가 Maillard 갈변 반응보다는 칡가루 속 색소들의 용출 증가에 의한 결과로 해석될 수 있다.
- 최대 첨가량을 결정하기 위한 예비실험에서 쌀가루의 0, 5, 10, 15, 20%를 칡가루로 대체한 백설기를 제조하였다. 그 결과 15, 20% 첨가군은 칡 고유의 매우 강한 쓴맛과 떫은 맛으로 인하여 부정적 기호도를 나타내었다. 따라서 칡가루 첨가량의 상한을 15%로 결정하여, 쌀가루의 3, 6, 9, 12, 15%를 칡가루로 대체한 실험군 백설기를 제조하였다.
- 이는 칡가루 추출물에서 관찰된 산화방지활성이 백설기 제조를 위한 열처리 공정 후에도 백설기에 실질적으로 남아있음을 확인해주었다. 그러나 열처리 칡가루에서 측정된 산화방지 활성 값으로 백설기의 산화 방지 활성을 계산한 예측치와 비교할 때, 칡가루 첨가 백설기에서 실제로 측정된 산화방지 활성은 상대적으로 낮았다. 이러한 경향은 총 플라보노이드 함량보다는 페놀성 및 비페놀성 환원물질의 총량을 반영한 총 환원력에서 더 뚜렷하게 관찰되었다.
- 칡가루 첨가량이 증가할수록 백설기의 명도는 낮아지고 적색도와 황색도는 높아져, 칡가루의 색 특성이 백설기에 그대로 반영되었음을 확인해주었다. 또한 백설기의 총 환원력과 총 플라보노이드 함량 모두 칡가루 첨가량에 비례하여 유의적으로 증가하였다. 이는 칡가루 추출물에서 관찰된 산화방지활성이 백설기 제조를 위한 열처리 공정 후에도 백설기에 실질적으로 남아있음을 확인해주었다.
- 반면 총 플라보노이드는 카테킨 당량으로 열처리 전 7,208 μg/g에서 열처리 후 8,748 μg/g으로 유의적이지는 않으나 20% 가량 증가한 현상이 관찰되었다.
- 2). 백설기 추출물을 DPPH 라디칼과 반응시켜 시간 경과에 따른 라디칼 제거활성을 측정하였을 때, 대조군(0%) 백설기에서는 변화가 거의 관찰되지 않았으나, 칡가루 첨가군(3-15%)은 300분의 반응시간 동안 증가하는 경향을 보여주었다. 이 현상은 첨가량이 많을수록 뚜렷하였으며, 열처리한 칡가루에서 확인된 DPPH 라디칼 제거활성이(Table 3)이 가열조리된 백설기에 실질적으로 부가되었음을 보여준다.
- 색도 측정 결과(Table 2), 칡가루는 명도 L값이 70.69로 쌀가루(88.91)보다 유의적으로 낮아 상대적으로 어두운 색 특성을 나타내었다. 외관상 옅은 황갈색인 칡가루는 적색도 a값과 황색도 b 값 모두 쌀가루보다 유의적으로 높았다(p<0.
- 수소라디칼(H) 공여능을 측정한 DPPH 라디칼 제거활성 실험에서, 칡가루의 최대 라디칼 제거능은 열처리 전 80.6%에서 열처리 후 73.4%로 유의적으로(p<0.05) 감소하였다.
- 수소라디칼(H) 공여능을 측정한 DPPH라디칼 제거활성 실험에서, 칡가루의 최대 라디칼 제거능은 열처리 전 80.6%에서 열처리 후 73.4%로 유의적으로(p<0.05) 감소하였다.
- 수용성 고형물 함량은 칡가루(2.9oBx)가 쌀가루(0.1oBx)보다 유의적으로(p<0.001) 높았으며, 이는 당, 염, 산과 그 외 수용성 저분자 물질들이 칡가루에 상대적으로 더 많이 존재하고 있음을 시사해준다.
- 시각적으로 관찰된 조직의 거친 정도(coarseness)에서는 칡가루 첨가량이 높을수록 백설기의 표면과 내부의 입자가 더 거친 것으로 평가되었다(p<0.001).
- 쌀가루를 칡가루로 대체하는 비율이 높을수록 백설기의 총 환원력과 총 플라보노이드는 증가할 것으로 예상되었으며, 15% 첨가 백설기의 경우 총 환원력은 388.9 μg/g, 총 플라보노이드는 815.0 μg/g으로 계산되었다.
- 특히 총 플라보노이드 함량은 예측치의 43-69%가 실제 백설기에서 확인된 반면, 총 환원력은 예측치의 14-34%가 확인되어 예측치와 측정치(experimental value) 사이에 상대적으로 큰 차이를 나타내었다. 이 결과는, 총 환원력이 페놀성 및 비페놀성 환원물질들의 총량을 반영한다는 점을 고려하면(21), 칡가루를 다량의 타 재료들과 습열조리하는 동안 칡가루에 존재하는 플라보노이드 등 페놀성 물질보다는 비페놀성 환원물질들이 상대적으로 더 크게 손실되었음을 시사해준다.
- 백설기 추출물을 DPPH 라디칼과 반응시켜 시간 경과에 따른 라디칼 제거활성을 측정하였을 때, 대조군(0%) 백설기에서는 변화가 거의 관찰되지 않았으나, 칡가루 첨가군(3-15%)은 300분의 반응시간 동안 증가하는 경향을 보여주었다. 이 현상은 첨가량이 많을수록 뚜렷하였으며, 열처리한 칡가루에서 확인된 DPPH 라디칼 제거활성이(Table 3)이 가열조리된 백설기에 실질적으로 부가되었음을 보여준다.
- 그러나 열처리 칡가루에서 측정된 산화방지 활성 값으로 백설기의 산화 방지 활성을 계산한 예측치와 비교할 때, 칡가루 첨가 백설기에서 실제로 측정된 산화방지 활성은 상대적으로 낮았다. 이러한 경향은 총 플라보노이드 함량보다는 페놀성 및 비페놀성 환원물질의 총량을 반영한 총 환원력에서 더 뚜렷하게 관찰되었다. 이는 열처리가 칡가루 속 페놀성 물질과 비페놀성 물질에 대해 서로 다른 영향을 주었던 결과로 설명되었다.
- 전반적 기호도(overall acceptability)는 칡가루 첨가량이 높아질수록 유의적으로(p<0.001) 낮아졌으나 9% 첨가군 까지는 보통 이상의 기호도를 나타내었다.
- 이는 열처리가 칡가루 속 페놀성 물질과 비페놀성 물질에 대해 서로 다른 영향을 주었던 결과로 설명되었다. 즉 칡가루를 100oC에서 30분 동안 열처리하였을 때 플라보노이드는 증가, 총 환원력은 감소한 현상이 관찰됨에 따라, 칡가루를 첨가한 식품은 열처리 공정에 의해 페놀성 물질보다는 비페놀성 환원물질들이 상대적으로 더 손실될 수 있음을 시사해주었다. 한편 칡가루 첨가 백설기는 칡가루 고유의 색, 떫은 맛과 쓴맛, 조직의 거친 정도가 칡가루 함량에 따라 증가하여 전반적 기호도가 낮아지는 경향을 보였다.
- 한편, 열처리로 칡가루의 갈변도와 색도가 증가했던 점을 고려하여(Table 3), 열 전달 정도가 다른 백설기의 표면과 단면의 색 특성을 비교하였다. 증기열과 직접 접촉하는 표면과, 표면에 비해 열 보유율이 높은 단면에서 백설기 제조 후 각각의 색 특성을 측정한 결과, 단면은 표면에 비해 상대적으로 다소 어두운 특성을 나타내긴 하였으나 일관되지는 않았다. 이는 열에 의해 증가된 칡가루의 색 강도(color intensity)가 백설기 표면과 단면 전반에 걸쳐 증자(steaming) 과정 중 비교적 안정적으로 유지되었음을 시사해준다.
- 001) 낮아졌으나 9% 첨가군 까지는 보통 이상의 기호도를 나타내었다. 칡가루 고유의 색, 떫은 맛과 쓴맛, 조직의 거친 정도가 전반적 기호도 결정에 주요 영향 요인인 것으로 평가되었다.
- 이에 따라 수분 보유 정도와 비례하는 백설기의 경도, 점착성, 씹힘성 등 기계적 물성 값들도 유의적 차이를 나타내지 않았다. 칡가루 첨가량이 증가할수록 백설기의 명도는 낮아지고 적색도와 황색도는 높아져, 칡가루의 색 특성이 백설기에 그대로 반영되었음을 확인해주었다. 또한 백설기의 총 환원력과 총 플라보노이드 함량 모두 칡가루 첨가량에 비례하여 유의적으로 증가하였다.
- 칡가루 첨가량이 증가함에 따라 백설기의 라디칼 제거활성은 증가하는 경향을 나타내었다(Fig. 2). 백설기 추출물을 DPPH 라디칼과 반응시켜 시간 경과에 따른 라디칼 제거활성을 측정하였을 때, 대조군(0%) 백설기에서는 변화가 거의 관찰되지 않았으나, 칡가루 첨가군(3-15%)은 300분의 반응시간 동안 증가하는 경향을 보여주었다.
- 칡가루 추출물의 산화방지활성을 측정한 결과(Table 3), 총 환원력은 갈산 당량으로 4,945 μg/g이었으며, 열처리 후에는 4,174μg/g으로 약 15% 정도 유의적(p<0.05) 감소가 확인되었다.
- 칡가루 첨가량을 달리하여 제조한 백설기의 수분함량은 Table 4와 같다. 칡가루가 쌀가루보다 식품섬유 함량이 유의적으로 높고 그에 따라 물 결합력도 높았으므로(Table 2), 칡가루 함량이 높아질수록 백설기의 수분 함량이 뚜렷이 증가할 것으로 예상하였다. 그러나, 실제로 백설기의 수분함량은 칡가루 첨가량에 비례하여 증가하는 경향은 나타내었으나 유의적이지는 않았다(p=0.
- 칡가루는 식품섬유, 조지방, 조회분 함량에서 쌀가루보다 유의적으로 높은 특성을 나타내었다(p<0.001).
- 칡가루에서 얻어진 70% 에탄올 추출물의 갈변도(browning index)와 색도(color intensity)는 쌀가루 추출물보다 유의적으로(p<0.001) 높았다(Table 3).
- 즉, 백설기 속 칡가루는 다른 재료들과 함께 혼합되어 습열처리된 반면, 예측치의 경우는 칡가루를 단독으로 건열처리하여 산화방지활성을 측정한 후 이를 백설기 레시피에 반영하여 산출하였기 때문이다. 특히 총 플라보노이드 함량은 예측치의 43-69%가 실제 백설기에서 확인된 반면, 총 환원력은 예측치의 14-34%가 확인되어 예측치와 측정치(experimental value) 사이에 상대적으로 큰 차이를 나타내었다. 이 결과는, 총 환원력이 페놀성 및 비페놀성 환원물질들의 총량을 반영한다는 점을 고려하면(21), 칡가루를 다량의 타 재료들과 습열조리하는 동안 칡가루에 존재하는 플라보노이드 등 페놀성 물질보다는 비페놀성 환원물질들이 상대적으로 더 크게 손실되었음을 시사해준다.
- 특히 칡에 존재하는 페놀산(phenolic acids)을 비롯한 다양한 유기산들에 의해(8) 칡가루에서 측정된 총산 함량은 아세트산 기준으로 1.72%로 쌀가루(0.00%)보다 유의적으로(p<0.001) 높았으며, 이로 인해 칡가루(pH 5.75)는 쌀가루(pH 6.48)보다 유의적으로 낮은 pH를 나타내었다(Table 2).
- 즉 칡가루를 100oC에서 30분 동안 열처리하였을 때 플라보노이드는 증가, 총 환원력은 감소한 현상이 관찰됨에 따라, 칡가루를 첨가한 식품은 열처리 공정에 의해 페놀성 물질보다는 비페놀성 환원물질들이 상대적으로 더 손실될 수 있음을 시사해주었다. 한편 칡가루 첨가 백설기는 칡가루 고유의 색, 떫은 맛과 쓴맛, 조직의 거친 정도가 칡가루 함량에 따라 증가하여 전반적 기호도가 낮아지는 경향을 보였다. 그러나 9% 첨가군까지는 기호도에 부정적 영향없이 칡가루의 산화방지 활성을 열처리 식품인 백설기에 실질적으로 부가할 수 있었다.
- 한편 칡가루 첨가 백설기의 산화방지 활성을 직접 측정한 결과(Table 7), 총 환원력과 총 플라보노이드 모두 첨가량에 비례하여 유의적으로(p<0.001) 증가하였으나 전반적으로 예측치(predicted value)보다 낮았다.
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