[논문]새싹보리, 레몬밤 및 녹차 첨가 쿠키의 이화학적 항산화적 특성

최예진; 김은경; 김혜영

doi:10.7318/kjfc/2020.35.5.459

새싹보리, 레몬밤 및 녹차 첨가 쿠키의 이화학적 항산화적 특성
Physicochemical and Antioxidant Properties of Cookies prepared using Powders of Barley Sprout, Lemon Balm, and Green tea 원문보기

韓國食生活文化學會誌 = Journal of the Korean Society of Food Culture, v.35 no.5, 2020년, pp.459 - 466

최예진 (용인대학교 식품영양학과) , 김은경 (용인대학교 식품영양학과) , 김혜영 (용인대학교 식품영양학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The physicochemical and antioxidant properties of cookies prepared using powders of barley sprout (BS), lemon balm (LB), and green tea (GT) were studied. The same dough density was maintained in all the sample groups. The experimental group to which the natural ingredients containing antioxidants were added did not show any significant change in the appearance of cookies compared to the control. LB and GT cookies showed significantly lower hardness compared to the control (p<0.05). Control showed the lowest antioxidant effect when assessed with 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl. (DPPH) and this gradually increased in the order of BS, LB, and GT. The antioxidant activity of GT was 7 times higher as compared to the control (p<0.05). The antioxidant activity assessed using 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) also showed results similar to that seen with DPPH. GT showed a significantly higher total phenol content, about 2-3 times higher compared to the control (p<0.05). GT had significantly higher total flavonoid content than that of the control (p<0.05). Thus, the addition of natural antioxidant ingredients such as sprout barley, lemon balm and specifically green tea, in the preparation of cookies, resulted in excellent antioxidant activity with similar physicochemical quality characteristics. The study suggests that it is possible to develop cookies that are competitive in terms of nutritional and physiologically active functions.

주제어

표/그림 (7)

표 Ingredients of the cookies with barley sprout, lemon balm or green tea
표 Bulk density, Spread ratio, Loss rate and Leavening rate
그림 Appearance of the cookies with barley sprout, lemon balm or green tea ¹⁾Refer to
표 Moisture, ash, sugar contents and pH
표 Color values of the cookies
표 Texture properties of the cookies using Rheometer
표 Antioxidation activities of the cookies

AI 본문요약
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문제 정의

새싹보리, 레몬밤 및 녹차의 우수한 기능성은 이미 검증되어 기능성 식품의 부재료로 활용이 용이함에도 불구하고 새싹보리, 레몬밤 및 녹차를 이용한 쿠키의 개발 및 그 품질특성을 비교한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 항산화 항암 및 면역력 강화 기능성이 높은 천연식재료인 새싹보리, 레몬밤 및 녹차를 첨가하여 쿠키를 제조하고 이화학적, 항산화적 품질특성을 측정 비교하여 향후 기능성을 높인 쿠키 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

제안 방법

, Seoul, Korea)의 405nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 라디칼 소거활성의 산출을 위한 대조군은 반응액과 동량의 PCA buffer을 사용하였으며 ABTS 라디칼 소거활성은 실험군과 이 대조군의 흡광도를 비교하여 아래와 같은 백분율(%)로 계산하여 결과값을 나타내었다.
DPPH 라디칼 소거활성은 Blois(1958)의 방법을 일부 수정하여 측정하였다. 쿠키 1g씩에 에탄올(99%) 9mL씩을 첨가하여 24시간 동안 추출시킨 후 원심분리기(Model HA-12 centrifuge, Hanil Science Industrial Co.
, Seoul, Korea) 517nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거활성의계산을 위한 대조군으로는 반응액과 동량의 99.9% 에탄올을사용하였으며 DPPH 라디칼 소거활성은 실험군과 이 대조군의 흡광도를 구하여 아래와 같은 백분율로 계산하였다.
, Inchun, Korea) 3000rpm에서 15분간 원심분리한 상등액을 시료로 사용하였다. 각 시료는 10배 희석하여 희석시료액 1mL과 0.4mM DDPH(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) 2mL의 혼합액을 30분간 실온의 암소에 두어 반응시킨 후 분광광도계(SP-2000UV, Woongi Science Co., Seoul, Korea) 517nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거활성의계산을 위한 대조군으로는 반응액과 동량의 99.
, Seoul, Korea)로 측정하였다. 당도는 마쇄한 시료 1g에 증류수 9mL를 넣고 교반시켜 1시간 이상 방치시킨 후 원심분리기(HA-12 centrifuge, Hanil Science Industrial Co., Inchun, Korea)로 원심분리하여 얻은 상등액을 당도계(PAL-1, Atago Co. Ltd., Tokyo, Japan)로 측정하였다.
쿠키 1g씩에 메탄올 9mL씩을 첨가하여 24시간 동안 추출시킨 후 원심분리기 3000rpm에서 15분간 원심분리한 상등액을 시료로 사용하였다. 먼저 7.4mM ABTS (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)와 2.6mM potassium persulfate를 혼합하고 실온의 암소에서 약 24시간 동안 방치시켜 ABTS 양이온 라디칼을 형성시킨 후이 용액에 phosphate citrate acid buffer(pH 4.2)로 희석시켜 흡광도 값이 405nm에서 0.95-1.00이 되도록 조절하였다. 제조한 ABTS 용액 2mL와 각 시료에 10배 희석한 시료액 1mL를 혼합하여 암소에서 30분간 반응시킨 후 분광광도계(SP-2000UV, Woongi Science Co.
색도는 쿠키를 마쇄하여 투명한 용기에 가득 담아 분광 색차계(Color JC801, color Techno system Co., Ltd., Tokyo, Japan)에 올려놓고 시료의 L값(lightness), a값(redness) 및 b값(yellowness)을 측정하였다. 이때 표준 백색판(Standard plate)의 L값은 98.
손실률(loss rate)은 쿠키의 굽기 전과 구운 후 대조군 및 실험군의 중량을 각각 측정하여 그 차이를 굽기 전 반죽 한개의 중량에 대한 비율로 산출하였다.
, Joseph, USA)의 혼합 볼에 배합비율로 계량된 설탕, 소금, 버터를 넣고 2단으로 3분간 크림화 시킨 후 달걀노른자를 첨가하고 4단으로 2분간 더 혼합하였다. 여기에 체에 친 밀가루, 베이킹파우더를 넣고 각각의 실험군에 새싹보리, 레몬밤 및 녹차분말의 수분함량을 측정 후 보정한 값으로 박력분의 4%에 해당하는 새싹보리, 레몬밤 및 녹차 분말을 첨가한 후 2단에서 2분간 더 하였다. 완성된 반죽은 냉장고에서 1시간 동안 휴지시켰다.
36이었다. 외관촬영은 디지털카메라(ILCE-5100, Sony, Tokyo, Japan)를 이용하여 외관의 색 및 모양 등을 비교하였다.
00이 되도록 조절하였다. 제조한 ABTS 용액 2mL와 각 시료에 10배 희석한 시료액 1mL를 혼합하여 암소에서 30분간 반응시킨 후 분광광도계(SP-2000UV, Woongi Science Co., Seoul, Korea)의 405nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 라디칼 소거활성의 산출을 위한 대조군은 반응액과 동량의 PCA buffer을 사용하였으며 ABTS 라디칼 소거활성은 실험군과 이 대조군의 흡광도를 비교하여 아래와 같은 백분율(%)로 계산하여 결과값을 나타내었다.
총 플라보노이드 함량은 Davis 변법(Byeon & Kim 2015)을 변형한 실험을 분석하였다.
쿠키의 기계적 품질특성은 레오미터(rheometer, COMPAC-100, Sun Scientific Co. Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하여 경도(hardness), 탄력성(springness), 응집성(cohesiveness) 및 부서짐성(brittleness)을 측정하였다. 분석의 조건은 probe 직경 1mm, needle type 4, 최대하중 2.
쿠키의 직경은 쿠키 6개를 가로로 정렬하여 길이를 측정한 후 다시 각각의 쿠키들을 90º로 회전시켜 측정해 얻은 수치를 각각 6으로 나눈 평균값을 구하였다. 쿠키의 두께는 6개의 쿠키를 위로 쌓아올려 높이를 측정하고 다시 쌓아 올린 순서를 바꿔 쌓아올려서 높이를 측정해 얻은 수치를 각각 6으로 나누어 평균값을 얻었다.
쿠키의 직경은 쿠키 6개를 가로로 정렬하여 길이를 측정한 후 다시 각각의 쿠키들을 90º로 회전시켜 측정해 얻은 수치를 각각 6으로 나눈 평균값을 구하였다.
팽창률(leavening rate)은 쿠키의 굽기 전과 구운 후 실험군의 중량을 각각 측정하여 그 차이를 쿠키의 굽기 전과 구운 후 대조군에 대한 비율로 계산하였다.

대상 데이터

새싹보리, 레몬밤 및 녹차 분말은 온라인마켓에서 새싹보리(Pureyoung, Seoul, Korea), 국내산 레몬밤 분말(Choungsoofood, Seoul, Korea) 및 녹차(M&F food, Seoul, Korea)를 구입한 후 400 mesh 체에 한 번 더 통과시켜 사용하였다.
DPPH 라디칼 소거활성은 Blois(1958)의 방법을 일부 수정하여 측정하였다. 쿠키 1g씩에 에탄올(99%) 9mL씩을 첨가하여 24시간 동안 추출시킨 후 원심분리기(Model HA-12 centrifuge, Hanil Science Industrial Co., Inchun, Korea) 3000rpm에서 15분간 원심분리한 상등액을 시료로 사용하였다. 각 시료는 10배 희석하여 희석시료액 1mL과 0.
쿠키 제조를 위한 재료인 박력분(CJ CheilJedang Co., Yangsan, Gyeongsangnam-do, Korea), 달걀(Cheiljedang Co., Yongin, Gyeonggi-do, Korea), 설탕(Cheiljedang Co., Seoul, Korea), 소금, 베이킹파우더(Sungjinfood, Seoul, Korea) 및 버터(Seoul Dairy Co., Seoul, Korea)는 시중에서 구입하여 사용하였다. 새싹보리, 레몬밤 및 녹차 분말은 온라인마켓에서 새싹보리(Pureyoung, Seoul, Korea), 국내산 레몬밤 분말(Choungsoofood, Seoul, Korea) 및 녹차(M&F food, Seoul, Korea)를 구입한 후 400 mesh 체에 한 번 더 통과시켜 사용하였다.
, Seoul, Korea)의 760nm에서 측정하였다. 표준물질로 gallic acid(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하였으며 검량선을 작성하여 총 페놀함량을 mg GAE/100g으로 나타내었다.
Seoul, Korea)를 사용하여 510nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 quercetin(Sigma-Aldrich Inc., St. Louis, MO, USA)을 사용하여 작성한 검량선에 흡광도를 대입하여 총 플라보노이드 함량을 mg GAE/100g으로 표시하였다.

데이터처리

각 측정 평균값간의 유의성은 p < 0.05 수준으로 Duncan 다중비교법(Duncan’s multiple range test)에 의해 검증하였다.
결과 데이터는 SPSS(Statistical package forthe social sciences, Ver 20.0, SPSS Inc., Chicago IL, USA) 프로그램을 이용하여 일원배치 분산분석(One-way ANOVA)을 실시하였으며 결과 값은 5회 반복하여 평균±표준편차(Mean± SD)로 나타내었다.

이론/모형

쿠키는 Byeon et al.(2017)의 방법과 AACC method 10-53(2003)을 참고하여 여러 차례의 예비 실험조리를 거친 후 [Table 1]과 같은 배합비율에 따라 제조하였다. 먼저 반죽기(K5SS, KitchenAid Co.
반죽의 밀도(bulk density)와 퍼짐성 지수(spread ratio)는 AACC 방법(2000)을 참조하여 측정하였다. 밀도는 50mL 메스실린더에 증류수 30mL를 넣고 5g의 쿠키반죽을 넣었을 때 늘어난 부피를 측정하여 반죽의 부피에 대한 무게의 비(g/mL)로 계산하였다.
총 페놀함량 측정은 Folin-Denis 방법(Folin & Denis 1912)에 따라 분석하였다.
쿠키의 수분 회분 및 pH 함량은 AOAC(2000)의 방법을 참고하여 모두 5회 반복 실험하였다. 수분 함량은 5g씩 마쇄한 시료를 취하여 상압가열 항온기(J-DSA2, JISICO Co.
, Seoul, Korea)를 이용하여 105℃에서, 24시간 건조 후 측정하였다. 회분 함량은 1g씩 마쇄한 쿠키 시료를 담아 회분기(J-FM, JISICO Co. Ltd., Seoul, Korea) 560℃에서 24시간 직접회화법으로 분석하였다. 쿠키의 pH는 마쇄한 시료 5g과 증류수 45mL를 혼합시킨 후 상등액을 취해 세팅된 pH meter(CP-411, Sechang Instruments.

성능/효과

ABTS 라디칼 소거활성도 DPPH 라디칼 소거활성결과와 유사하게 GT가 90.11로 유의적으로 가장 높았으며, 그다음으로 LB가 79.97, BS가 60.15의 순으로 유의적으로 높은 ABTS 라디칼 소거 활성값을 보였다(p<0.05).
ABTS 라디칼 소거활성도 DPPH 라디칼 소거활성과 유사한 결과를 보였으며 GT는 90.11로 control보다 약 2배 정도 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05).
DPPH 라디칼 소거활성에서는 control이 2.85의 값으로 유의적으로 가장 낮게 평가되었고 GT는 21.28로 모든 시료군 중에서 유의적으로 가장 높은 DPPH 라디칼 소거활성을 나타내었고(p<0.05), 이는 대조군에 비해 약 7배 높은 활성도였다.
당도측정 결과, control은 1.66ºBrix의 값으로 대조군인 LB의 1.38ºBrix, GT의 1.32oBrix 및 BS의 1.18ºBrix보다 유의적으로 높게 측정되었다(p < 0.05).
또 다른 항산화 성분인 총 플라보노이드 함량도 총페놀 함량 시료군과 비슷한 결과로 GT가 23.20으로 유의적으로 가장 높게 나타났으며 그다음으로 LB가 14.76으로 높은 플라보노이드 값을 나타내었으며(p<0.05), 이는 control에비해 약 1.5배에서 2배정도 높은 함량이다.
반죽의 밀도는 팽창 정도를 예측할 수 있는데 밀도가 낮은 경우 완성된 쿠키의 경도가 증가하고 조직감이 단단해져서 기호도가 감소할 수 있고 밀도가 너무 높으면 쿠키의 경도가 낮고 쉽게 부서질 수 있어 제품의 가치가 떨어질 수 있다(Lim & Lee 2015). 본 실험에서는 대조군과 천연 식재료를 첨가한 모든 실험군에서 밀도의 차이를 보이지 않아 첨가재료들이 반죽의 팽창정도에 영향을 주지 않았다. 퍼짐성 지수에서는 control이 5.
부서짐성은 control이 2358.45g으로 실험군에 비해 유의적으로 가장 높은 값을 나타내었고(p<0.05), BS, LB 및 GT의 부서짐성은 서로 유의차를 보이지 않았다.
부서짐성은 control이 실험군보다 유의적으로 높은 값을 나타내었고(p<0.05) BS, LB 및 GT는 점차 감소하는 결과를 나타내었다.
색도의 명도 L값은 control이 71.69의 값을 보였고, 실험군에서는 BS, LB 및 GT 순으로 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
적색도의 a값은control의 6.99가 실험군보다 유의적으로 가장 높게 나타났고, LB의 -3.63, GT의 −6.11 및 BS의 −8.71 순으로 유의적 차이를 보이며 낮아졌다(p < 0.05).
총 페놀 함량도 control에 비해 실험군에서 높게 나타났으며 GT는 control에 비해 약 2-3배 정도 유의적으로 높은 값을 나타내었다(p<0.05).
쿠키를 부드럽게 하고 향미가 생기게 하는 팽창률에서는 control의 100.00%보다 BS 및 GT가 각각 93.33% 및 92.38%로 유의적으로 낮아졌으나(p < 0.05), 레몬밤 첨가 LB는 control과 유의적 차이를 보이지 않았다.
쿠키의 pH는 control이 6.99로 유의적으로 가장 높은 값을 나타내었고, GT는 pH 6.46으로 유의적으로 가장 낮은 값을 보였다(p < 0.05).
쿠키의 명도를 나타내는 L값은 control이 71.69으로 유의적으로 가장 높은 값을 보였고 실험군에서는 BS, LB 및 GT가각각 62.23, 58.84 및 54.48 순으로 유의적 차이를 보이며 대조군보다 낮은 값을 보였다(p<0.05).
쿠키의 손실률은 control의 10.63%에 비해 BS 및 GT가 각각 10.18% 및 10.25%로 유의적으로 낮게 측정되었으나, LB는 10.90%로 control보다 유의적으로 높은 손실률 값을 보였다(p < 0.05).
쿠키의 응집성도 control의 값이 147.41%로 모든 시료군중에 가장 높았으며 BS와 GT와는 유의차를 보이지 않았으나, LB는 88.24%로 control과 유의적 차이를 보이며 가장 낮은 값을 보였다(p<0.05).
2017b). 쿠키의 탄력성은 control이 유의적으로 가장 높았으며 LB 및 GT는 각각 131.47% 및 138.68%로 control과 유의차를 보이지 않았다. BS는 111.
항산화 성분을 나타내는 총 페놀 함량에서도 GT가 0.41로 유의적으로 가장 높았으며 그다음으로 LB 0.32가 유의적으로 높은 함량을보였다(p<0.05).
항산화 천연식재료인 새싹보리, 레몬밤 및 녹차를 첨가하여 만든 쿠키의 품질특성 결과, 반죽의 밀도는 모두 1.25 g/mL로 동일하였으며 퍼짐성 지수에서는 control 보다 GT의 값이 유의차를 보이며 가장 낮게 나타났다(p<0.05).
항산화 활성의 실험 결과, DPPH 라디칼 소거활성에서 control이 2.85로 가장 낮은 값을 보였고 BS, LB 및 GT 순으로 점점 높아졌으며 GT는21.28로 대조군에 비해 유의적으로 약 7배의 높은 값을 보였다(p<0.05).
회분 함량에서는 control의 0.29%에 비해 실험군 BS, LB 및 GT가 각각 0.94%, 0.91% 및 0.92%로 유의적으로 높게 나타났으나(p < 0.05), 세 실험군 간에는 유의차를 보이지 않았다.

후속연구

05). 이상의 결과에서 쿠키에 항산화 천연식재료인 새싹보리, 레몬밤, 특히 녹차의 첨가는 control과 이화학적 품질 특성은 비슷하면서 뛰어난 항산화 활성 능력을 보여 영양적 및 생리활성적 기능 면에서 경쟁력 있는 쿠키 개발이 가능할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	레몬밤에는 어떤 성분이 있는가?	2019). 허브의 일종인 레몬밤은 예로부터 저혈압, 강장제 등으로 사용되어 왔으며 리나롤(linalol), 제라니올(geraniol), 시트로네롤(citronellol) 및 로모넨(lomonene) 등의 성분들을 함유하고 있어 항산화, 항균 및 항염 효과가 있다고 알려져 있다(Choi et al. 2013).
	새싹보리, 레몬밤 및 녹차를 첨가하여 만든 쿠키들의 산화방지 활성이 증가한 이유는?	05). 시료군에서 산화방지 활성 증가는 쿠키의 첨가물이 비타민 C, 폴리페놀 및 플라보노이드 등 쿠키 내의 산화방지 물질 함량이 증가했기 때문이며, 흰 민들레 분말 첨가 쿠키에서도 대조군보다 실험군의 항산화 활성 값이 증가하여 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다(Lee et al. 2017b).
	쿠키는 어떤 식품인가?	2014). 그 중 쿠키는 수분 함량이 낮아 미생물로 인한 변패가 적고 저장이 용이하며 다양한 모양과 질감으로 모든 연령층에서 먹기 간편한 간식 혹은 후식으로 이용되는 빈도가 높은 식품으로, 건강과 영양을 동시에 생각하는 소비자 요구를 고려한 새로운 기능성이 첨가된 다양한 쿠키 개발이 시도되고 있다(Byeon et al. 2017, Lee et al.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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