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문제 정의
- 본 연구에서는 대한민국을 상징함은 물론 최근 다양한 생리활성이 보고된 무궁화를 초콜릿에 활용하기 위하여 무궁화의 첨가량에 따른 무궁화 초콜릿의 배합 조건을 제시하고 그 기능성을 연구하고자 하였다. 화이트 초콜릿 커버쳐에 홍 단심계 홀꽃인 삼천리(Hibiscus syriacus ‘Samchulli’) 품종의 무궁화 분말을 0, 2.
- 초콜릿에 무궁화를 부재료로 첨가할 경우 무궁화의 기능성을 더함은 물론 무궁화의 상징성으로 인하여 한국을 기억할 수 있는 관광기념품으로서의 경쟁력이 있을 것으로 사료된다. 본 연구에서는 무궁화초콜릿의 품질특성과 항산화기능을 살펴보아 향후 무궁화 초콜릿의 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 세 자리 난수표가 적혀있는 종이접시에 2×2×1 cm 크기의 직육면체 형태의 시료를 백색 플라스틱 접시에 담아 생수와 함께 제공하였다. 관능 평가 항목은 색(color), 향(aroma), 맛(taste), 조직감(taxture), 전체적인 기호도(overall acceptability)와 단맛(sweetness), 향 (flavor), 색(color), 조직감(texture)에 대한 강도에 대해 평가하였으며, 기호도와 강도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
- 무궁화 초콜릿의 pH는 시료 5g에 증류수 45 mL를 넣고 교반 시킨 후 pH Meter (F-51, HORIBA, Japan)로 3회 반 하여 측정하고, 평균값을 나타내었다. 당도는 35℃의 액상의 시료를 당도계(Pocket Pal-1, ATAGO, Japan)를 이용하여 3회 반복하여 측정하고 평균값을 나타내었으며, Brix %로 표시하였다. 수분 함량은 시료 3g을 적외선 수분측정기(MB45 Moisture Analyzer, Ohaus Corporation, Switzerland)에 넣어 측정하였으며 3회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나 타내었다.
- 무궁화 초콜릿 제조 방법은 예비 실험 및 예비 관능평가를 통하여 조건을 설정하였다. 무궁화 분말은 초콜릿 중량을 달리하여 0, 2.5, 5, 7.5, 10%로 첨가하였다. 초콜릿 제조를 위하여 초콜릿의 중탕 시 온도를 45℃까지 높여 초콜릿을 완전히 녹인 후 25℃까지 떨어지게 한 다음 다시 29℃로 온도를 올리는 템퍼링작업을 하였으며, 템퍼링 후 무궁화 분말의 수준을 달리하여 첨가하여 혼합한 후 24-25℃에서 가로 8 cm 세로 16 cm 크기의 실리콘 몰드에 1 cm 두께로 부어 8시간 동안 실온에서 모양을 굳힌 후 사용하였다.
- 무궁화 초콜릿 제조 방법은 예비 실험 및 예비 관능평가를 통하여 조건을 설정하였다. 무궁화 분말은 초콜릿 중량을 달리하여 0, 2.
- 세 자리 난수표가 적혀있는 종이접시에 2×2×1 cm 크기의 직육면체 형태의 시료를 백색 플라스틱 접시에 담아 생수와 함께 제공하였다.
- 당도는 35℃의 액상의 시료를 당도계(Pocket Pal-1, ATAGO, Japan)를 이용하여 3회 반복하여 측정하고 평균값을 나타내었으며, Brix %로 표시하였다. 수분 함량은 시료 3g을 적외선 수분측정기(MB45 Moisture Analyzer, Ohaus Corporation, Switzerland)에 넣어 측정하였으며 3회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나 타내었다.
- 시료는 가로, 세로, 높이를 각각 20 mm, 20 mm, 15 mm로 하여 측정하였다. 조직감은 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 씹힘성(chewiness)을 측정하였고, 측정 조건은 pre-test speed 1.0 mm/sec, test speed 1.0 mm/ sec,post-test speed 5.0 mm/sec, test distance 7.0 mm, trigger force 5 g으로 측정하였다. 실험결과는 10회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었다.
- 5, 10%로 첨가하였다. 초콜릿 제조를 위하여 초콜릿의 중탕 시 온도를 45℃까지 높여 초콜릿을 완전히 녹인 후 25℃까지 떨어지게 한 다음 다시 29℃로 온도를 올리는 템퍼링작업을 하였으며, 템퍼링 후 무궁화 분말의 수준을 달리하여 첨가하여 혼합한 후 24-25℃에서 가로 8 cm 세로 16 cm 크기의 실리콘 몰드에 1 cm 두께로 부어 8시간 동안 실온에서 모양을 굳힌 후 사용하였다.
- 측정 무궁화 첨가 초콜릿의 조직감은 texture analyzer (TAXT2, Stable Micro System Ltd., Haslemerd, UK)를 사용하여 측정하였다. 시료는 가로, 세로, 높이를 각각 20 mm, 20 mm, 15 mm로 하여 측정하였다.
- 항산화 활성 및 품질특성을 알아보기 위하여 무궁화 초콜릿 20 g에 180 mL의 70% 에탄올을 첨가하여 20℃에서 24 시간 동안 100 rpm으로 shaking incubator에서 추출한 뒤 초미세여과지로 여과하여 시료로 사용하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 무궁화는 충청남도 천안시에 위치한 ‘무궁화와 나리연구소’에서 홍단심계 홑꽃 ‘삼천리’(Hibiscus syriacus ‘Samchulli’: SKK 14-2-72) (Shim et al. 2003)를 채취하여 실험의 재료로 사용하였다.
- , Haslemerd, UK)를 사용하여 측정하였다. 시료는 가로, 세로, 높이를 각각 20 mm, 20 mm, 15 mm로 하여 측정하였다. 조직감은 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 씹힘성(chewiness)을 측정하였고, 측정 조건은 pre-test speed 1.
- 실험에 사용한 ‘삼천리’ 품종은 홍단심계로 분말의 원래 색이 붉은 색을 가지고 있기 때문에 첨가비율이 높아질수록 적색도가 증가한 것으로 사료된다(p<0.001).
- 2003)를 채취하여 실험의 재료로 사용하였다. 초콜릿은 화이트 초콜릿 (Cacao 29.8%) 커버쳐(Belcolade, Belgium)제품을 사용하였다.
데이터처리
- Different superscripts (a-e) indicate significant differences at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- Different superscripts (a-e) indicates ignificant differences at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- Values with different superscripts within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
- 모든 실험 결과들은 3회 반복 측정한 평균값을 이용하여 일원배치 분산분석(Oneway ANOVA)을 실시하였고, 시료 간의 유의적 차이가 있으면 Duncan’s multiple range test를 통해 사후 검증을 실시하였다(p<0.05).
- 0 mm, trigger force 5 g으로 측정하였다. 실험결과는 10회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었다.
이론/모형
- 무궁화 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 자유 라디칼에 대한 소거효과는 Blois(1958) 방법에 준하여 측정하였다. 시료 900 µL에 DPPH 용액(1.
- 폴리페놀 함량은 Folin-Denis phenol method를 응용한 Swain & Hills(1959)의 방법에 준하여 측정하였다.
성능/효과
- 경도(hardness)는 대조군(294.08)에 비해 무궁화 분말 2.5, 5, 7.5, 10% 첨가군이 각각 294.08, 607.32, 721.20, 737.56 및 817.76 N으로 무궁화 분말 첨가량이 증가할수록 경도가 강해지는 경향을 보였다(p<0.001).
- 5순으로 나타났다. 맛에 대한 기호도 평가 결과 7.5% 첨가초콜릿이 5.90으로 기호도가 가장 높게 평가되었으며 5, 10, 2.5%, 무첨가 순으로 각각 5.50, 5.30, 4.50, 3.30으로 평가되었다. 무궁화 초콜릿의 첨가비별 관능적 특성에 대한 강도 중 단맛에 대한 결과 10%와 7.
- 명도를 나타내는 L값의 경우 0% 첨가 초콜릿이 84.12로 가장 높았으며, 그 다음으로 2.5% 첨가 초콜릿이 64.12, 5% 첨가 초콜릿이 56.58, 7.5% 첨가 초콜릿이 52.42, 10% 첨가 49.33로 무궁화 분말 첨가 수준이 증가할수록 초콜릿의 색이 어두워지는 것으로 나타났다(p<0.001).
- 무궁화 분말을 첨가하여 제조한 초콜릿의 수분함량을 측정한 결과 무궁화분말 첨가수준이 증가할수록 수분함량이 감소하는 것으로 나타났다. 0, 2.
- 무궁화 첨가 초콜릿의 부착성(adhesiveness) 측정 결과 무궁화 분말을 첨가하지 않은 대조군이 −7.33으로 가장 낮았고, 무궁화 분말 2.5, 5, 7.5, 10% 첨가군이 각각 −5.28, −10.98, −13.54 및 −19.08로 무궁화 분말 첨가량이 증가할수록 부착성이 감소하는 경향을 보였다(p<0.001).
- 30으로 평가되었다. 무궁화 초콜릿의 첨가비별 관능적 특성에 대한 강도 중 단맛에 대한 결과 10%와 7.5%가 5.40으로 가장 높고, 5, 2.5%, 무첨가 순으로 무궁화 분말의 첨가비가 증가할수록 단맛의 강도가 증가하는 경향을 보였다. 이는 무궁화 분말 자체의 단맛이 영향을 미친 것으로 생각된다.
- 무궁화 삼천리 품종을 첨가한 초콜릿 추출물의 DPPH 자유 라디칼 소거능을 측정한 결과는 [Figure 2]와 같다. 무궁화분말의 항산화 활성은 안토시아닌을 비롯한 다양한 폴리페놀 화합물에 의한 것으로 여겨지며(Kim et al. 2017), 무궁화 분말을 첨가한 초콜릿의 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과 무첨가는 19.61%, 2.5% 첨가는 33.88%, 5% 첨가는 45.94%, 7.5% 첨가는 51.33%, 10% 첨가는 72.46%로 활성을 나타내었으며 무궁화 분말 첨가에 따라 항산화활성이 유의적으로 증가하는 것을 볼 수 있었다. 초콜릿 제조 후에도 무궁화 분말의 항산화 활 성은 남아 있으며, 초콜릿에 무궁화분말을 첨가하는 것은 항산화효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
- 2015). 무첨가 초콜릿의 pH는 6.73으로 가장 높게 나타났으며, 무궁화 분말 2.5, 5, 7.5, 10% 첨가군은 각각 pH 6.70, 6.62, 6.57, 6.54로 무궁화분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 pH가 낮아졌다. 버찌분말을 첨가한 초콜릿의 제조 시 초콜릿의 pH 가 버찌분말에 함유된 유기산(4.
- 무궁화 분말을 첨가한 초콜릿의 총 페놀 화합물의 함량을 측정한 결과는 [Figure 1]과 같다. 무첨가의 총 페놀 함량은 약 72.98 mg CAE/g인 것으로 나타났고, 무궁화 분말의 첨가량을 증가시킬수록 각각 89.49 mg CAE/g, 109.69 mg CAE/g, 117.45 mg CAE/g, 139.00 mg CAE/g 순으로 총 폴리페놀 함량은 증가하는 것으로 나타났다. Yoon et al.
- 80 mg GAE/100 g으로 보고하였다. 본 연구에서도 무궁화 분말 첨가량이 많아질수록 총 폴리페놀의 함량이 증가하는 경향을 보였다. 무궁화 분말 첨가에 따른 화이트 초콜릿의 폴리 페놀함량 증가는 무궁화 분말 자체의 높은 페놀 함량(123.
- 5, 10%로 첨가하여 무궁화 초콜릿을 제조한 뒤 항산화활성과 품질특성을 분석한 결과, 무궁화 분말의 첨가량이 증가할수록 초콜릿의 총 페놀 화합물은 증가하였으며, DPPH 자유라디칼 소거활성 또한 무궁화분말의 첨가량이 증가함에 따라 항산화활성이 유의적으로 증가 하는 것을 볼 수 있었다. 색도 측정결과 무궁화 분말 첨가량이 증가될수록 초콜릿 색이 어두워지고, pH는 낮아졌으며, 당도와 경도는 증가하였다. 전반적인 기호도의 경우 7.
- 5%까지는 무궁화 첨가가 비율이 높아질수록 기호도 점수가 높아지는 경향을 보였다. 색에 대한 기호도 평가 결과 5% 첨가 초콜릿이 5.80으로 가장 높았고 2.5%에서 4.90, 7.5%에서 4.60, 10%에서 4.00, 무첨가가 3.50% 순으로 나타났다. 향에 대한 기호도 평가 결과 5% 첨가 초콜릿이 5.
- 5% 첨가초콜릿이 기호도가 가장 높게 평가되었다. 이상의 결과를 통해 무궁화 분말을 초콜릿에 첨가하는 것은 초콜릿의 기능성과 기호도를 높임을 알 수 있었으며, 무궁화 초콜릿 제품개발 가능성을 확인할 수 있었다.
- 무궁화 분말을 첨가한 초콜릿의 관능평가를 실시한 결과는 [Table 4]와 같다. 전반적인 기호도 평가 결과 무궁화 분말 7.5% 첨가군이 5.90로 기호도가 가장 높게 나타났으며, 그다음으로 10% 첨가 초콜릿이 5.60, 5% 첨가 초콜릿이 5.3%, 2.5% 첨가 초콜릿이 4.50, 무첨가 초콜릿이 3.40 순으로 7.5%까지는 무궁화 첨가가 비율이 높아질수록 기호도 점수가 높아지는 경향을 보였다. 색에 대한 기호도 평가 결과 5% 첨가 초콜릿이 5.
- 색도 측정결과 무궁화 분말 첨가량이 증가될수록 초콜릿 색이 어두워지고, pH는 낮아졌으며, 당도와 경도는 증가하였다. 전반적인 기호도의 경우 7.5% 첨가까지 무궁화 첨가량이 증가될수록 기호도가 높아졌으며, 색, 향에 대한 기호도 평가 결과 5% 첨가군의 기호도가 가장 높았고 맛에 대한 기호도 평가 결과 7.5% 첨가초콜릿이 기호도가 가장 높게 평가되었다. 이상의 결과를 통해 무궁화 분말을 초콜릿에 첨가하는 것은 초콜릿의 기능성과 기호도를 높임을 알 수 있었으며, 무궁화 초콜릿 제품개발 가능성을 확인할 수 있었다.
- 첨가비별 무궁화 초콜릿의 당도 측정결과 10% 첨가 초콜릿이 71.83%, 7.5% 첨가 초콜릿이 71.83%로 가장 높았으며, 5% 첨가 초콜릿이 70.60%, 2% 첨가 초콜릿이 70.03%, 무첨가 69.30%로 무궁화 분말 첨가량이 증가 할수록 값이 높아지는 경향을 보였는데 이는 무궁화에 포함된 당 성분의 영향으로 사료된다.
- 이는 무궁화 분말 자체의 단맛이 영향을 미친 것으로 생각된다. 향, 색, 조직감 강도의 평가 결과 무궁화 분말 첨가량이 증가할수록 강도 또한 높아지는 경향을 보였다. 향의 강도는 10%의 경우 5.
- 화이트 초콜릿 커버쳐에 홍 단심계 홀꽃인 삼천리(Hibiscus syriacus ‘Samchulli’) 품종의 무궁화 분말을 0, 2.5, 5, 7.5, 10%로 첨가하여 무궁화 초콜릿을 제조한 뒤 항산화활성과 품질특성을 분석한 결과, 무궁화 분말의 첨가량이 증가할수록 초콜릿의 총 페놀 화합물은 증가하였으며, DPPH 자유라디칼 소거활성 또한 무궁화분말의 첨가량이 증가함에 따라 항산화활성이 유의적으로 증가 하는 것을 볼 수 있었다.
후속연구
- 네덜란드나 일 본, 영국의 경우 자국의 국화를 활용하여 국가의 이미지를 상징하고 있으며 일본의 경우 벚꽂을 이용하여 다양한 디자인 요소와 분야에 활용함으로써 일본을 인식할 수 있는 전략으로 이용할 뿐 아니라(Kim & Kim 2011) 벚꽃을 식품에 적용하여 다양한 가공식품을 판매하고 있다. 무궁화 또한 국가브랜드로써의 가치가 충분해 다양한 상품과 콘텐츠 개발이 용이하며, 200여 이상의 많은 품종으로 형태와 화색이 다양하여 식재료로서도 활용성이 높을 것으로 기대된다.
- 00으로 평가되었다. 이상의 관능평가를 통하여 초콜릿에 무궁화 분말을 첨가하는 것은 초콜릿의 기호성을 높임은 물론 향후 무궁화를 활용한 다양한 제품개발 가능성을 확인할 수 있었다.
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