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문제 정의
- 단백질 함량이 높아 식품 산업에서 많이 이용되는 대두와 단백질 함량이 큰 차이가 없음에도 불구하고, 호박씨는 아직까지 식품 산업에서 다양하게 활용되지 못하고 있다. 따라서 본 연구는 호박 부산물인 호박씨를 두부 제조에 이용하고, 호박씨가 두부의 품질 특성과 조직감에 미치는 영향을 분석하여 호박씨를 활용한 식품 개발의 기초 자료를 마련하고자 하였다.
- 본 연구에서는 호박 부산물인 호박씨를 두부 제조에 활용하고자 호박씨 대체 비율을 달리하여 호박씨 두부를 제조하였다. 제조한 호박씨 두부는 수분 함량, pH, 순물의 탁도, 수율, 색도, 이수율, 조직감 및 미세구조를 분석하였다.
제안 방법
- Zipperer GmbH, Staufen, Germany)로 균질 분산시켰다. pH meter(SP-701, Suntex instruments Co., Ltd, Taipei, Taiwan)를 이용하여 준비된 시료의 pH를 3회 반복 측정한 후 평균값을 구하였다.
- 두부의 수분 함량은 두부 중심부를 5 g을 취한 후 수분 측정기(MB45, OHAUS, Zurich, Switzerland)로 105℃에서 60초 동안 무게의 변화가 없을 때까지 측정하였다. 각 시료당 수분함량을 3회 반복 측정한 후 평균값을 구하였다.
- , Ltd, Taipei, Taiwan)으로 분쇄하여 시료로 사용하였으며, 두부는 표면의 수분을 제거한 것을 시료로 사용하였다. 대두, 호박씨 및 두부의 pH 측정을 위해 시료 10 g과 증류수 90 mL를 취하여 균질기(Unidrive 1000D, Ingenieurburo CAT M. Zipperer GmbH, Staufen, Germany)로 균질 분산시켰다. pH meter(SP-701, Suntex instruments Co.
- 예비실험을 통하여 두부 성형이 가능한 호박씨의 최대 대체 비율이 총 중량의 70%임을 확인하였고, 이에 근거하여 호박씨 대체 비율을 설정하였다. 대두로만 제조한 두부를 대조군(Con)으로 하였고, 10, 30, 50 및 70%의 비율로 대두를 호박씨로 대체하였으며(10, 30, 50 및 P70), 호박씨는 녹색 속껍질을 제거하지 않고 사용하였고, 응고제는 여과액의 1%를 첨가하여 두부를 제조하였다. 대두와 호박씨는 깨끗이 수세하여 두부 제조기 소이러브(IOM-201B, Ronic Co.
- 미세구조 분석을 위해 두부 시료들은 최대한 조직에 손상없이 1×5×5 mm 절단한 후 동결 건조를 진행하였다. 동결 건조된 시료는 Automatic magnetron sputter coater system (Sputter Coater 108 AUTO, Cressington Scientific Instruments, Ltd, Watford, UK)를 이용하여 금으로 코팅을 한 후 Scanning Electron Microscope(JEOL-6701F, JEOL, Ltd, Tokyo, Japan)로 옮겨 10kV에서 200배 확대하여 관찰하였다.
- 두부의 수율은 제조된 두부의 무게를 3회 측정하여 다음의 식을 통해 도출한 후 평균값을 구하였다.
- 미세구조 분석을 위해 두부 시료들은 최대한 조직에 손상없이 1×5×5 mm 절단한 후 동결 건조를 진행하였다.
- 상온에서 15분 경과 후 95×70×70 mm 크기의 직육면체 두부 틀에 응고물을 옮겨 담아 3 kg의 누름돌을 이용하여 20분간 압착 성형하고, 30분간 증류수에 수침한 후 경사진 채반에서 15분 동안 표면의 수분을 제거하여 시료로 사용하였다.
- 색도는 두부 단면의 명도(L, Lightness), 적색도(a, Redness), 황색도(b, Yellowness)를 색차계(CR-400, Konica Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 3회 반복 측정하고 평균값을 구하였다. 표준백색판의 값은 L = 97.
- 1 여과지로 1회 여과한 후 시료로 사용하였다. 시료 별로 3회 분주 후 ELISA 흡광 리더기(Apollo11LB913, Berthhold thechnolosies Co., Ltd, Bad Wildbad, Germany)를 이용하여 595 nm에서 흡광도를 측정하여 평균값을 구하였다.
- 두부 제조는 Chung DO(2010)의 방법을 참고하여 호박씨 대체 비율을 달리한 6가지의 두부를 제조하였다(Table 1). 예비실험을 통하여 두부 성형이 가능한 호박씨의 최대 대체 비율이 총 중량의 70%임을 확인하였고, 이에 근거하여 호박씨 대체 비율을 설정하였다. 대두로만 제조한 두부를 대조군(Con)으로 하였고, 10, 30, 50 및 70%의 비율로 대두를 호박씨로 대체하였으며(10, 30, 50 및 P70), 호박씨는 녹색 속껍질을 제거하지 않고 사용하였고, 응고제는 여과액의 1%를 첨가하여 두부를 제조하였다.
- 본 연구에서는 호박 부산물인 호박씨를 두부 제조에 활용하고자 호박씨 대체 비율을 달리하여 호박씨 두부를 제조하였다. 제조한 호박씨 두부는 수분 함량, pH, 순물의 탁도, 수율, 색도, 이수율, 조직감 및 미세구조를 분석하였다. 호박씨 두부의 수분 함량과 탁도 및 수율은 호박씨 대체량 증가에 따라 유의적으로 감소한 반면, pH는 증가하였다(p<0.
- 조직감은 Rheometer(Sun rheometer Compac-100 Ⅱ, Sun Scientific Co., Ltd, Tokyo, Japan)를 이용하여 경도(Hardness), 탄력성(Springiness), 응집성(Cohesiveness) 및 씹힘성(Chewiness)을 No.1 Φ20 mm의 probe로 table speed 60mm/min, distance 5 mm, load cell 2 kg의 조건 하에서 3회 반복 측정한 후 평균값을 구하였다.
대상 데이터
- 대두(Glycine max L. Merr.)와 간수(MgCl2 23.5%)는 국내산 제품, 호박씨(Cucurbita moschata Duch.)는 신세계푸드(Shinsegaefood Co., Ltd, Seoul, Korea)에서 수입한 겉껍질이 제거된 중국산 제품을 2017년에 시중에서 구매하여 사용하였다. 두부 제조에 사용하기 전까지 대두와 호박씨는 2℃에서 냉장 보관 하였으며, 간수는 상온에서 보관하였다.
- 대두와 호박씨는 High Speed Crushing Machine(RT-04, Hung Chuan Machinery Enterprise Co., Ltd, Taipei, Taiwan)으로 분쇄하여 시료로 사용하였으며, 두부는 표면의 수분을 제거한 것을 시료로 사용하였다. 대두, 호박씨 및 두부의 pH 측정을 위해 시료 10 g과 증류수 90 mL를 취하여 균질기(Unidrive 1000D, Ingenieurburo CAT M.
- 두부 제조는 Chung DO(2010)의 방법을 참고하여 호박씨 대체 비율을 달리한 6가지의 두부를 제조하였다(Table 1). 예비실험을 통하여 두부 성형이 가능한 호박씨의 최대 대체 비율이 총 중량의 70%임을 확인하였고, 이에 근거하여 호박씨 대체 비율을 설정하였다.
데이터처리
- 분석 결과는 SPSS(IBM SPSS Statistics 23, International Business Machines Corporation, New York, USA)를 이용하여 평균과 표준편차를 도출하고, 분산분석(ANOVA)을 하였다. 시료 간의 유의성 검증은 Duncan's multiple range test를 이용하여 p<0.
- 시료 간의 유의성 검증은 Duncan's multiple range test를 이용하여 p<0.05 수준에서 진행하였다.
성능/효과
- 3과 같다. 대조군과 비교하여 호박씨 두부 기공의 크기가 작고 균일한 분포를 보이는 것을 확인할 수 있었다. Xu 등(2016)의 연구에서는 미세구조 분석 결과, 부드러운 두부보다 단단한 두부의 기공이 큰 것으로 보고되었으며, Kim & Park(2006)의 연구에 따르면 석류 두부의 미세구조는 두부가 부드러울수록 입자가 작고 균일한 것으로 보고되어 미세구조는 두부의 부드러운 정도와 관련이 있는 것으로 판단된다.
- 두부의 수분 함량은 호박씨 두부가 대조군보다 모두 낮았으며, P70이 70.74%로 수분 함량이 시료 중 유의적으로 가장 낮았다(p<0.05).
- 두부의 수율 측정 결과, 호박씨를 대체량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다(p<0.05).
- 70으로 호박씨 분말의명도, 적색도 및 황색도가 대두 분말보다 낮았다. 따라서 호박씨 비율이 증가함에 따라 명도, 적색도 및 황색도가 감소하는 경향은 대두 분말보다 낮은 호박씨 분말의 명도, 적색도 및 황색도가 직접적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 호박씨와 같이 녹색을 띠는 천연소재를 이용하여 제조한 두부 연구에 의하면 파래 분말 첨가 두부(Chung DO 2010)와 알팔파 추출물 첨가 두부(Kim 등 2012)의 명도와 적색도, 솔잎 분말 첨가 두부(Son 등 2015)의 명도, 적색도 및 황색도가 천연소재의 첨가량이 증가함에 따라 그 값이 낮아지는 것으로 보고되어 본 연구 결과와 유사하였다.
- 명도와 황색도 및 적색도는 호박씨 대체 비율이 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 보였으나, 색차값은 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- 05). 미세구조 촬영 결과, 대조군보다 경도가 낮았던 호박씨 두부가 대조군보다 기공의 크기가 작으며, 균일한 분포를 이루는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 미루어 보았을 때 두부의 품질과 소비자 기호도에 많은 영향을 미치는 조직감이 개선된 두부를 호박씨를 이용하여 제조할 수 있음을 확인하였으며, 본 연구 결과는 호박씨 활용 식품 개발을 위한 기초 자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
- 05). 본 연구에 사용된 대두의 pH는 6.31이고, 호박씨의 pH는 7.23으로 호박씨의 pH가 대두의 pH보다 높기 때문에 대두가 호박씨로 대체되는 비율이 증가할수록 pH가 증가한 것으로 판단된다. 대두보다 pH가 낮은 소재인 청양고추 착즙액(Hwang 등 2011)과 노랑 파프리카즙(Park & Jeon 2008)을 첨가한 두부는 첨가량 증가에 따라 두부의 pH는 감소하고, 대두보다 pH가 높은 식품인 우유(Kim 등 1993)와 뽕잎(Kim 등 2003)을 첨가한 두부는 첨가량 증가에 따라 두부의 pH는 증가한 것으로 보고되었다.
- 색도 측정 결과, 명도와 황색도는 대조군과 P10 간에는 서로 유의적인 차이가 없었으나, P30부터 P70까지(81.28~79.04, 11.27~9.84) 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- 이수율은 시료 간 유의적인 차이가 없어 호박씨 대체량의 증가는 겔 안정성에 영향을 미치지 않는 것으로 판단되며, 조직감은 경도가 호박씨 대체 비율이 증가할수록 감소하는 경향이 나타나, 호박씨를 이용하여 부드러운 두부의 제조가 가능함을 확인하였다(p<0.05).
- 적색도는 대조군이 －0.19로 가장 높았고, P10, P30, P50 및 P70은 각 －1.04,－2.19, －3.04 및 －3.89로 호박씨 비율이 증가할수록 값이 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- 호박씨 두부 순물의 탁도는 호박씨 대체량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며, 대조군이 0.09로 가장 낮았다(p<0.05).
- 녹차 가루 첨가 두부연구 결과, 탄닌이 단백질 망상 구조 형성에 영향을 주어 녹차가루 첨가량이 증가할수록 이수율이 증가한 것으로 보고 되었으며(Jung & Cho 2002), 조개 껍질 분말을 첨가한 두부(Kim 등 2007)는 조개 껍질 분말이 겔 구조를 치밀하게 만들어 보수력이 향상했기 때문에 이수율이 대조군보다 현저하게 낮은 것으로 보고되어 첨가 소재에 따라 이수율이 상이하게 나타나는 것으로 사료된다. 호박씨 두부 이수율은 대조군과 비교하여 유의적 차이가 없으므로 호박씨 대체량이 증가하여도 겔 구조의 안정성은 유지되는 것으로 판단된다.
- 호박씨 두부의 수분 함량과 탁도 및 수율은 호박씨 대체량 증가에 따라 유의적으로 감소한 반면, pH는 증가하였다(p<0.05).
후속연구
- 미세구조 촬영 결과, 대조군보다 경도가 낮았던 호박씨 두부가 대조군보다 기공의 크기가 작으며, 균일한 분포를 이루는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 미루어 보았을 때 두부의 품질과 소비자 기호도에 많은 영향을 미치는 조직감이 개선된 두부를 호박씨를 이용하여 제조할 수 있음을 확인하였으며, 본 연구 결과는 호박씨 활용 식품 개발을 위한 기초 자료로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
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