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서 론
야콘(Smallanthus sonchifolius Poepp. & Endl.)의 원산지 는 남아메리카 안데스 산맥의 중부고지대이며 도라지목 국 화과에 속하는 쌍떡잎 식물로 다년생 괴근식물이다(Lee & Shim, 2010). 뿌리는 고구마와 생김새가 비슷하며 돼지감 자와 유사한 특징을 가지고 있으며(Itaya et al., 2002), 우리 나라에는 1985년에 일본으로부터 현재 경기도, 충청북도, 강원도, 경상북도 지역에서 재배되고 있다(Lee, 2010).
야콘의 덩이뿌리는 과당과 포도당 이외에 다량의 프락토 올리고당이 함유되어 있고, 저칼로리 섬유질식품으로 각광 을 받고 있다(Kim et al., 2010a). 한편 야콘의 기능성 관련 연구는 꾸준히 진행되어 항균성(Kim, 2005), 항산화 활성 (Yan et al., 1999; Moon et al., 2010), 항당뇨기능(Aybar et al., 2001), 비만 억제효과(Kim et al., 2010b) 등이 보고되었 으며 기능성 식품소재로의 활용성이 기대된다.
한편 경제성장과 국민소득 증대에 따른 식생활 양식에 대한 변화와 건강 지향적 기능성 식품에 대한 소비자의 관 심은(Lee & Ko, 2009) 제과·제빵 분야에서 소비자의 다양 하고 고급화된 제품에 대한 요구로 나타나고 있다(Ko & Joo, 2005). 야콘은 지금까지 다양한 식품개발, 예를 들어 잼 (Kim, 2005), 식초(Lee et al., 2012), 빵(Kim et al., 2012), 김 치(Lee et al., 2012), 장아찌(Shim, 2012) 등에 성공적인 기능 성 부재료로 사용됐다.
그럼에도 야콘을 이용한 기능성 식품의 개발은 대체적으 로 제한적이라 할 수 있는데 따라서 본 연구에서는 현재까 지 쿠키 제조 시 기능성 부재료로 사용된 바 없는 야콘 분말을 이용하여 쿠키를 제조하고 분말 첨가비율에 따른 물리화학적 및 관능적 품질특성을 비교 분석함으로서 부가 가치가 향상된 쿠키의 개발에 필요한 실험적 자료를 제공 하고자 하였다.
재료 및 방법
본 연구에서 사용된 재료 중 야콘 분말은 100% 국산 야콘을 동결 건조한 분말 제품((주)인그린, Gyeonggi-do, Korea)을 시중으로부터 구입하여 40 mesh 체에 거른 후 사 용하였고, 박력분((주)대한제분, Seoul, Korea), 설탕((주)CJ, Seoul, Korea), 가염 버터((주)서울우유, Seoul, Korea), 계 란 등은 시중에서 구매한 후 냉장보관하면서 사용하였다.
쿠키의 제조는 크림법(AACC, 2000)을 일부 수정하여 사용하였고, 재료의 배합은 박력분의 양을 기준으로 0, 10%, 20%, 30%, 40% 대체되도록 하였다(Table 1). 버터 를 계량하고 중탕시킨 다음 반죽기(5K5SS, KitchenAid Inc., St. Joseph, MI, USA)에 넣어 3단에서 30초 동안 혼 합하고, 설탕을 넣어 3단에서 1분 동안, 다시 계란을 넣어 3단에서 5분 동안 혼합하여 크림화 시켰다. 밀가루, 야콘 분말, 베이킹파우더를 체에 한번 쳐서 제조한 반죽에 넣어 3분간 반죽시키고, 5℃ 냉장고에서 30분간 휴지시켰다. 휴 지된 반죽은 rolling pin을 이용하여 두께가 6 mm가 되도 록 sheeting한 후 직경이 55 mm인 쿠키 틀을 이용해 성형 하였다. 성형된 반죽은 굽기판에 놓고 160℃로 예열된 오 븐(KXS-4G+H, Salva Industrial S.A., Lezo, Spain)에서 13 분 30초간 구웠다. 굽기가 완료된 쿠키는 실온에서 1시간 동안 방냉한 후 polyethylene bag에 보관하면서 이화학적 품질특성 및 소비자 검사를 시행하였다.
| Ingredients (g) | Sample (%) | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | |
| Soft wheat flour | 200 | 180 | 160 | 140 | 120 |
| Yacon powder | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| Sugar | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| Butter | 105 | 105 | 105 | 105 | 105 |
| Egg | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Total | 425 | 425 | 425 | 425 | 425 |
쿠키의 pH는 각 시료 10 g에 증류수 90 mL를 넣어 충 분히 균질화한 후 1시간 방치한 뒤 pH meter(MP230, Mettler Toledo, Schwerzenbach, Switzerland)로 상온에서 측정하였고, 각 시료(ca. 5 g)의 수분함량은 105℃ 상압건 조법을 이용하여 측정하였다. 밀도는 시료(ca. 16-19 g)를 종자치환법(AACC, 1988)을 이용하여 측정한 부피로 나누 어 쿠키 부피에 대한 무게의 비로 계산하였다. 퍼짐성지수 (spread factor)는 AACC method 10-50D(AACC, 2000; Bae et al., 2010)에 따라 측정하였다.
쿠키의 경도(peak breaking force, N)는 three-point break (triple beam snap) 방법(Park & Lee, 2011)에 따라 상온에 서 20회 반복 측정한 후 평균값을 비교하였고, 색도는 색 차계(CM-600d, Minolta Co., Osaka, Japan)를 사용하여 명 도(L*), 적색도(a*) 및 황색도(b*)를 측정하였다. 경도를 제 외한 모든 품질특성은 5회 반복 측정한 후 평균값을 비교 하였다.
소비자 평가는 무작위로 선발된 대학생 55명을 대상으 로 오전 10-12시, 오후 3-4시에 실시하였다. 동일한 크기 의 각 쿠키 시료를 세 자리 난수표로 구분하여 일회용 접 시에 나열한 후 제시되었으며, 9점 척도(1: 대단히 싫어함, 9: 대단히 좋아함)를 사용하여 평가하였다. 평가항목은 색 (color), 향미(flavor), 강도(hardness), 맛(taste) 및 전반적인 선호도(overall acceptance)였으며, 시료 간 잔향 또는 잔미 의 방해를 최소화하기 위해 시료사이에 물을 이용하여 입 안을 헹군 후 검사를 실시하도록 하였다.
결과 및 고찰
야콘 분말 첨가량을 달리하여 제조한 쿠키의 물리화학적 품질특성은 Table 2에 요약된 바와 같다. 쿠키의 pH는 야 콘 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며 (p < 0.05), 6.22-6.46 범위의 값을 나타내었다. 이는 첨가된 부재료의 pH(=4.94)가 산성을 띠고 있기 때문이며(Pereira et al., 2013), 유사한 감소현상은 인삼 분말(Kang et al., 2009), 블루베리 분말(Ji & Yoo, 2010), 삼백초 분말(Bae et al., 2010) 등을 첨가한 쿠키에서도 보고되었다.
쿠키의 수분함량은 3.61-5.05% 범위의 값으로 점차 증가 하였으며 일부 첨가군 사이에서 유의적인 차이가 발견되었 다(p < 0.05). 이는 야콘 분말에 함유되어 있는 식이섬유소 의 수분보유 성질에 의해 첨가량이 증가함에 따라 수분보 유력이 증가하여 첨가군 쿠키의 수분함량이 증가한 것으로 사료되며(Joo & Choi, 2012), 홍어 분말(Cho & Kim, 2008), 딸기 분말(Lee & Ko, 2009)을 첨가하여 제조한 쿠키에서도 유사한 결과가 보고되었다.
대조군 쿠키의 밀도는 1.50 g/mL으로 가장 높았으며, 야 콘 분말이 첨가됨에 따라 유의적으로 감소하여 40% 첨가 군이 0.98 g/mL로 가장 낮은 값을 나타내었다(p < 0.05). 쿠 키의 밀도는 굽는 시간, 온도, 반죽의 혼합방법 등에 영향 을 받을 수 있는데(Koh & Noh, 1997), 너무 낮은 경우 쿠키가 딱딱해지며 너무 높으면 부서지기 쉬워 상품성이 저하될 수 있다(Shin et al., 2007; Park et al., 2008).
쿠키의 퍼짐성 지수는 야콘 분말 첨가량이 증가함에 따 라 점차 감소하는 경향을 나타내었으며(p < 0.05), 대조군의 값이 75.01로 가장 높았고 40% 첨가군의 값이 69.66으로 가 장 낮게 나타났다. 퍼짐성은 반죽이 유동에 필요한 일정한 점도를 가지지 못할 때 감소하는데(Doescher & Hoseney, 1985; Miller et al., 1997), 야콘 분말이 밀가루와 대체되어 반죽 혼합과정에서 수분흡수를 경쟁함으로서 점도가 낮아지 고 결과적으로 퍼짐성 지수가 감소하게 된다(Fuhr, 1962). 한 편 부재료의 첨가에 따른 퍼짐성 지수의 감소는 홍어 분말 (Cho & Kim, 2008), 부추 분말(Lim et al., 2009), 블루베리 분말(Ji & Yoo, 2010) 등을 첨가하여 제조한 쿠키에서도 유사한 결과가 보고되었다.
대조군의 경도는 28.38 N으로 가장 높았고, 10, 20, 30, 40% 첨구군의 경도는 각각 27.51, 26.26, 25.45, 23.63 N으 로 유의적인 차이는 없었지만(p > 0.05), 순차적으로 감소하 는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 야콘 분말의 첨가량 이 증가함에 따라 밀가루 비중이 상대적으로 낮아지게 되 고 이에 따라 반죽의 글루텐 형성이 감소된 것이 주된 원 인으로 사료된다(Shim et al., 2012).
쿠키의 밝기를 나타내는 L*값은 대조군이 80.56으로 유 의적으로 가장 높은 값을 나타내었고, 야콘 분말의 첨가량 이 증가함에 따라 단계적으로 유의적인 감소를 보여 40% 첨구군의 L*값이 46.15로 가장 낮게 평가되었다(p < 0.05). 이와 같은 유사한 감소현상은 홍어 분말(Cho & Kim, 2008), 블루베리 분말(Ji & Yoo, 2010), 삼백초 분말(Bae et al., 2010)을 첨가하여 제조한 쿠키에서도 보고되었다. 적색도를 나타내는 a*값의 범위는 4.45-12.28로 야콘 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다(p < 0.05). 한편, 황색도를 나타내는 b*값(32.30→27.38)은 L*값과 마찬가지로 야콘 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 일반적으로 쿠키의 표면색도는 연한 갈 색을 띄고 있는 야콘 분말의 색도에 영향을 받으며(Fig. 1), 그 외에도 굽기 과정에서 환원당에 의한 비효소적 maillard 반응 및 카라멜화 반응에 기인하는 것으로 사료된다(Lee et al., 2007). 한편 딸기 분말(Lee & Ko, 2009)을 첨가하여 제 조한 쿠키의 경우 부재료의 첨가량이 증가함에 따라 명도, 황색도는 감소하였고, 적색도는 증가한 결과와 유사하였다.
야콘 분말을 첨가하여 제조한 쿠키의 색(color), 향미 (flavor), 맛(taste), 경도(hardness) 및 전체적인 기호도(overall acceptance)에 대한 소비자 평가결과는 Table 3에 나타내었 다. 야콘 쿠키의 색에 대한 선호도는 10% 첨가군이 6.51점 으로 유의적으로 가장 높게 평가되었고(p < 0.05), 첨가량이 20%를 초과하면서 선호도는 현저하게 감소하였다(p < 0.05). 20% 첨가군부터 야콘 분말의 색이 많이 반영되어 진한 갈 색으로 인해 평가자들의 선호도가 저하된 것으로 판단된다. 향과 경도에 대한 선호도는 대조군과 10-30% 첨가군 사이 에 유의적인 차이는 발견되지 않았으나(p > 0.05), 40% 첨 가군은 유의적으로 가강 낮게 평가되었다(p < 0.05). 한편 맛과 전체적인 선호도에서 10% 첨가군이 다른 시료에 비 해 유의적으로 높게 평가되었으며(p < 0.05), 따라서 관능적 품질을 저해하지 않고 야콘 분말의 건강 기능성 효과를 최 대한 활용하기 위한 최적 첨가농도는 10%가 가장 적절할 것으로 판단된다.
요 약
야콘 분말의 첨가량을 달리하여 쿠키를 제조한 후 물리 화학적 및 관능적 품질특성을 비교하였다. 야콘 분말 첨가 량이 증가할수록 쿠키의 pH와 밀도는 유의적으로 감소하 였고(p < 0.05), 수분함량은 유의적으로 증가하는 경향을 나 타났다(p < 0.05). 쿠키의 퍼짐성 지수는 야콘 분말 첨가량 이 증가함에 따라 점차 감소하는 경향을 나타내었으며 (p < 0.05), 대조군의 경도(28.38 N)는 가장 높았고, 10-40% 첨가군 사이에 유의적인 차이는 없었지만(p > 0.05), 순차적 으로 감소하는 경향을 나타내었다. 쿠키의 L*과 b*값은 단 계적인 유의적 감소를 보였으며, a*값은 야콘 분말 첨가량 이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다(p < 0.05). 한편 소비자 선호도 검사결과 전체적인 선호도를 포함한 모든 항목에서 10% 첨가군이 다른 시료에 비해 유의적으로 높 게 평가되었으며(p < 0.05), 따라서 관능적 품질을 유지하면 서 야콘 분말의 건강 기능성 효과를 최대한 활용하기 위한 최적 첨가농도는 10%가 가장 적절할 것으로 판단된다.
