감귤 과피 분말을 첨가한 머핀의 이화학적 및 관능적 특성

본 실험에서 사용한 재료는 박력분 밀가루(삼양사), 마가 린(웰가, 버터랜드 free), 설탕(삼양사), 전지분유(동진유업), 베이킹 파우더(가림산업), 꽃소금(샘표), 계란(풀무원), 물을 사용하였고, 제주 온주 밀감 과피 분말은 제주 농촌진흥청 에서 제공받아 사용하였다.

밀감 과피 분말의 일반성분을 위하여 수분은 105°C 상 압건조법, 조지방 함량은 Soxhlet 추출법(BUCHI, B-811 Extraction system) 이용하였다. 조단백질은 단백질 자동 분 석 장치(Kjedahl Analyzer, BUCHI, K-370, Autokjeldahl Unit)를 이용하여 측정 후, 질소계수 6.25를 곱하여 조단백 질 함량을 표시하였다. 조회분은 550°C-600°C 회화로에서 회백색의 회분이 얻어질 때까지 회화하여 정량하였다. 탄수 화물은 100에서 수분함량, 조지방함량, 조단백질함량, 조회 분량의 평균값을 뺀 값으로 계산하였다. 유기산의 함량은 (Lee & Kim, 2009)이 실행한 방법과 동일하게 HPLC (FUTECS Co. Daejeon, Korea)을 이용하여 citric acid 으로 표현 하였다.

머핀의 제조는 감귤 과피 분말을 박력분 밀가루에 대하 여 0%(CON), 5%(TP5), 10%(TP10), 15%(TP15)로 첨가하 였고(flour basis), 배합 비는 Table 1과 같으며, 머핀의 제 조 방법은 Heo SJ 등(Heo et al., 2010)의 방법을 사용 하 였다. 먼저 밀가루, 감귤 과피 분말, 설탕, 분유, 베이킹 파 우더를 제과제빵용 일반 체에 2회 체질하여 반죽기(대영 공업사, NVM-12) 믹싱볼에 소금과 같이 넣은 후 저속에 서 30초 동안 믹싱 한 다음 마가린과 계란을 넣어 저속으 로 30초 중속으로 2분간 섞어 주었고 마지막으로 물을 넣 은 후 저속에서 30초 중속에서 3분 고속에서 1분 30초 동안 저어주어 반죽을 완성하였다. 머핀의 반죽온도는 22~24가 되도록 하였으며 유산지를 깐 머핀 컵(지름: 7.5 cm, 높이: 4 cm)에 전자저울을 이용하여 60 g씩 나누어 담아 윗불 200°C, 아랫불 200°C로 미리 예열시킨 전기 데 크 오븐(대영공업사, FOD-7103)에서 25분간 구웠다. 구운 후 머핀을 실온(24°C)에서 1시간 30분 동안 냉각 한 다음 비닐 백에 담아 실온에 저장하였고, 제조 당일(0일), 1일, 3일, 5일 후에 실험에 사용하였다.

반죽의 pH측정은(Ju et al., 2010)의 방법으로 반죽의 표 면에 직접 탐침봉을 꽂아 측정하는 surface electrode method(Miller · Graf · Hoseney)를 사용하였으며, 탐침봉을 5 cm 깊이로 꽃은 다음 정확히 5초 후에 pH meter(720A, Orino, USA)로 측정하였고, 정확한 값을 얻기 위하여 반죽 의 측정 위치를 달리하여 5번씩 측정하였으며, 머핀 속질 의 pH 축정은 AACC 법 (AACC 1995)으로 머핀의 속질 15 g에 25°C의 증류수 100 mL를 넣어 30분간 진탕한 다음 10분간 방치하고 pH meter를 이용하여 5번씩 측정하여 평균값을 내었다.

무게는 디지털 전자저울(CAS, MW-200)을 이용하여 측 정하였으며, 부피는 종자치환법으로 측정하였다. 머핀의 부 피를 무게로 나눈 값을 비용적(mL/g)으로 하여 5회 반복 측정하여 평균값을 내었다. 머핀의 굽기 손실률은 (An et al., 2010)이 실시한 방법으로 구하였으며 공식은 다음과 같다.

머핀의 높이는 제도용(L자)자를 이용하여 최고 높이를 각각 5회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.

감귤 과피 분말 첨가량을 달리하여 제조한 머핀의 특성을 알아보기 위해서(Heo et al., 2010)이 실행한 방법에 따라 CrumbScan(American Institute of baking/devore Systems)을 이용하여 영상분석을 실시하였고 비닐 팩에 24시간 보관한 머핀 중심 부분을 세로로 먼저 잘랐으며 자른 단면에서 두 께 13 mm로 잘라 시료로 사용하였으며 모든 시료는 5회 씩 반복 측정하였다. 분석 결과의 객관성과 정확성을 높이 기 위해 한 구획을 10% 이상 어둡거나(intensity=0.1), 크 기는 700 pixels(size=700) 이상으로 나타난 기공은 성형의 실수로 설정하여 머핀의 껍질 두께(crust thickness)와 기공의 조밀도(crumb fineness)를 영상 탐지기(HP Scan Jet 6450C) 스캐너(Hewlett Packard)를 이용하여 측정하였다.

감귤 과피 분말 첨가량을 달리하여 제조한 머핀의 껍질 (crust)과 속질의 색을 알아보기 위하여 색차계(Colorimeter JC801, color Techno Co, Japan)를 이용하여 L값, a값, b값 을 5회 반복 측정하여 평균값을 나타내었다. 이 때 사용한 표준 백판의 L값은 93.51, a값은 0.16, b값은 0.56이였다.

감귤 과피 분말의 첨가 비율을 다르게 하여 제조한 머핀 의 조직 감을 알아보기 위하여 texture analyser(TA-X2i, Texture Technologies Corp. Scardale. NY, USA)를 이용하 여 TPA(Texture Profile Analyser)에 의해 측정되었으며 측 정조건은 Table 2과 같으며 시료의 크기는(An et al., 2010) 이 실험한 방법에 따라 머핀 내부를 25×25×25mm의 큐브 모양의 정사각형의 직육면체로 잘라 2회 연속으로 압착하였 을 때 얻어지는 경도(hardness), 탄력성(springness), 응집성 (cohesiveness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness), 탄성 (resilience)을 제조 당일(0일), 1일, 3일, 5일 후 측정하였 다.

관능검사 교육을 받은 29명의 대학원생과 학부생을 관 능검사 요원으로 선정 하였으며 특성 차이검사와 기호도 검사로 나누어 실시하였으며 대조군을 포함한 4가지의 시 료를 모두 제시하고 특이성 검사는 crumb color(속색깔), grain(기공의 크기), uniformity(기공의 균일성), firmness(견 고성), springiness(탄력성), moistness(촉촉함), tangerine sourness(감귤의 신맛), tangerine flavor(감귤의 풍미)등을 평 가 하였고, 기호도 검사는 crumb color(속색깔), texture(조 직감), flavor(향), taste(맛), overall acceptance(전체적인 기 호도)로 5가지의 특성에 대한 점수를 7점 척도 법으로 평가 하였다 각 시료를 검사하고 나면 반드시 물로 입안을 행군 후 다른 시료를 평가하도록 하였다.

모든 실험의 결과는 5회 이상 반복 실행하여 값을 얻어 서 SPSS 17.0 program(SAS Institue Inc., Cary, NC, USA)을 사용하여 통계처리 하였으며, One-way ANOVA를 이용하여 p < 0.05 수준에서 Duncan`s multiple range test 에 의해 각 제품 간의 유의적인 차이를 검증하였다.

감귤 과피 분말 첨가량을 달리한 반죽과 머핀의 pH 측 정 결과는 Table 4와 같다. 반죽의 pH는 TP 15 가 7.39로 가장 낮은 수치를 나타내었고 TP 10은 7.46, TP 5는 7.68 이였으며 대조군은 7.76으로 가장 높은 수치를 보여주었고, 감귤 과피 분말을 첨가할수록 pH는 낮아지는 경향을 보여 주었다. 이 결과는 Kim & Song(2010)의 연구 결과와 동일 한 결과를 보여주었으며 첨가량이 많아질수록 유의적인 차 이를 보여주었다. 머핀의 제조당일 pH는 대조군이 8.23으 로 가장 높았으며 TP 5는 7.78, TP 10이 7.40, TP 15가 6.99로 첨가량이 늘어날수록 pH는 낮아지는 것을 알 수 있었으며, 유의적인 차이를 보여주었다. 머핀의 저장성 실 험에서 1일 후 대조군은 8.12, TP 5는 7.56, TP 10은 7.29, TP 15는 6.88로 제조 당일 보다 pH가 낮아지는 것 을 보였고, 3일 후에는 대조군이 8.01, TP 5가 7.42, TP 10이 7.10, TP 15가 6.79 이였으며 제조 후 5일 후에는 대 조군이 7.97, TP 5가 7.39, TP 10이 7.04, TP 15가 6.70으 로 첨가량이 늘어날수록 저장기간 중 pH가 낮아져 유의적 인 차이를 보였으며, 이 결과는(Kim et al., 2008)의 다시 마 머핀의 제조 및 품질 특성의 연구와 같은 결과를 보여 주었다.

감귤 과피 분말 첨가량을 달리하여 제조한 머핀의 부피, 무게, 비용적, 굽기 손실률 및 높이는 Table 5에 나타내었 다. 부피는 감귤 과피 분말을 첨가하지 않은 대조군이 177.77 mL로 가장 컸으며, TP 5는 111.99 mL, TP 10은 105.88 mL, TP 15가 94.77 mL로 감귤 과피 분말 첨가량이 많아질수록 부피가 작아지는 것으로 나타났다. 감귤 과피 에 있는 citric acid의 영향으로 단백질이 약간 수축 현상이 있었을 것으로 생각되며, 자이리톨을 첨가한 머핀의 품질 특성(An et al., 2010)과 도라지분말을 첨가한 머핀의 품질 특성(Kim & Kang, 2011)에 관한 연구에서도 첨가량이 증 가할수록 부피가 작아진다고 보고하였다. 감귤 과피 분말 을 첨가하지 않은 대조군과 감귤 과피 분말을 첨가한 실험 군과는 유의적인 차이를 보였으며 5%첨가 실험군 TP 5와 10% 첨가 실험군 TP 10은 유의적인 차이를 보이지 않았 고 15% 실험군인 TP 15는 유의적인 차이를 보여주었다.

무게는 대조군이 53.32로 가장 낮은 값을 보여주었고, 감귤 과피 분말을 첨가한 TP 5가 53.56, TP 10이 53.67, TP 15가 53.99로 나타나 유의적인 차이를 보였다.

비용적은 대조군이 1.09, TP 5가 1.08, TP 10이 1.08, TP 15가 1.09로 감귤 과피 분말 첨가량에 따른 유의적인 차이를 보여주지는 않았다.

굽기 손실은 반죽에 열이 침투하여 수증기압이 증가되고 비점이 낮은 액체부터 물까지 팽창되어 증기로 빠져나가면 서 발생되는데 대조군은 11.13%로 가장 손실이 많았으며, TP 15가 10.00%로 가장 굽기 손실이 적었고, 이 결과는 자일리톨 첨가 머핀의 품질 특성에 관한 An et al.(2010)의 연구 결과와 같은 결과를 보여주었으며 감귤 과피 분말의 첨가량에 따라서 유의적인 차이를 보여주었다.

높이는 감귤 과피 분말을 첨가하지 않은 대조군이 6.76 cm로 가장 높았으며 TP 5는 6.66 cm, TP 10은 6.60 cm, TP 15는 6.58 cm로 감귤 과피 분말 첨가량이 늘어 날수록 높이의 수치가 작아지는 것을 알 수 있었으나, 대조 구와 TP 5는 유의적인 차이를 약간 보였으며 대조구와 TP 10, TP 15는 유의적인 차이를 보여주었으며 본 실험 결과 는 Shin et al.(2008)의 브로콜리 가루 첨가 머핀 제조 조건 의 최적화 연구 결과와 같은 결과를 보여주었다.

감귤 과피 분말의 첨가량을 달리한 머핀의 영상분석에 의 한 머핀의 기공 조밀성(crumb fineness), 기공의 형태 (Elongation), 껍질의 두께(crust thickness) 분석결과는 Table 6과 같다. 기공의 조밀성(crumb fineness)은 일반적인 속질 에 있는 기공의 크기를 말하며, 기공의 평균 조밀도가 높 아지면 속질의 기공은 조밀한 것으로 표현된다. 감귤 과피 분말의 첨가량을 달리한 실험에서는 첨가하지 않은 대조군 이 549.33, TP 5가 675.22, TP 10이 703.77, TP 15가 743.33으로 첨가량이 늘어날수록 조밀한 것으로 나타났으 며 대조군과는 유의적인 차이를 보였다. Ju et al.(2010)의 흑마늘 가루를 첨가한 식빵의 품질특성의 연구 보고와 같 은 결과를 보여주었다.

기공의 형태(Elongation)는 제품의 부드럽고 매끄러운 조 직을 형성하는 기공의 조밀성과 매우 밀접한 관계를 가지 며 반죽의 되기와 굽기 과정에 의한 껍질 형성에 영향을 받는다. 또한 기공의 형태는 기공의 긴축과 짧은 축의 거 리를 비교한 것으로 둥근 형태가 1.0을 나타내며 찌그러질 수록 수치는 높아진다. 감귤 과피 분말 첨가량을 달리한 머핀 기공의 찌그러짐 정도는 대조군이 1.23, TP 5가 1.21, TP 10이 1.26, TP 15가 1.20로 수치상 차이를 보여 주었으나 유의적인 차이가 없었다.

껍질의 두께(crust thickness)는 대조군이 0.14 cm, TP 5 가 0.08 cm, TP 10이 0.07 cm, TP 15가 0.05 cm으로, 대조 구가 0.14 cm으로 가장 두꺼웠으며, TP 15가 0.05 cm으로 가장 얇았다. 껍질의 두께에서는 감귤 과피 분말 첨가량이 늘어날수록 머핀의 두께는 얇아지는 것을 알 수 있었으며 Heo et al.(2010)의 트로할로스를 첨가한 머핀의 물리적 특 성 및 관능평가 연구 보고와 같은 결과를 보였고, 유의적 인 차이를 보여주었다.

감귤 과피 분말의 첨가량을 달리하여 제조한 머핀의 속질 의 색이 달라지며 대조군인 머핀과 감귤 과피 분말을 첨가 한 머핀의 색도를 측정한 결과는 Table 7에 타나내었다.

명도를 나타내는 L 값은 감귤 과피 분말을 가장 많이 첨가한 TP 15가 60.39로 가장 어두웠으며, 가장 밝은 것 은 감귤 과피 분말을 첨가하지 않은 대조군으로 73.72이였 다. 감귤 과피 분말의 첨가량이 증가할수록 명도가 낮아지 는 것을 알 수 있었다.

적색 정도를 나타내는 a 값은 + 값이 클수록 붉은색 - 값 이 클수록 녹색의 정도가 큰 것을 의미하는 것으로 대조군 이 3.83으로 적색도가 가장 낮았으며 TP 15가 13.05로 적 색도가 가장 높게 나타나 감귤 과피 분말이 증가할수록 a 값이 크게 나타났다.

황색 정도를 나타내는 b 값은 + 값이 클수록 노란색을 띠며, - 값이 클수록 청색의 정도가 큰 것으로 대조군이 21.68로 가장 낮게 나타났으며 감귤 과피 분말을 많이 첨 가한 TP15가 39.39로 높게 나타났다. 이 결과를 볼 때 적 색도와 황색도는 감귤 과피 분말의 첨가량이 증가할수록 높게 나타나는 것을 알 수 있었다.

전체적으로 감귤 과피 분말의 첨가량에 따라 L 값, a 값, b 값은 유의적인 경향을 나타내었다.

감귤 과피 분말의 첨가량을 달리하여 제조한 머핀의 조 직 감은 시료를 2회 반복으로 압착 시 얻어지는 TPA (Texture Profile Analysis)에 의해 분석한 결과는 Table 8에 나타내었다.

Hardness는 제조 당일 대조군이 262.26, TP 5가 259.00, TP 10이 183.30, TP 15가 305.83으로 감귤 과피 분말 10% 첨가군인 TP 10이 가장 부드러웠으며 가장 많은 감 귤 과피 분말을 첨가한 TP 15가 305.83으로 가장 단단하 였다. 5일 후의 Hardness 측정 결과 TP 10이 561.20으로 가장 부드러웠으며 TP 15가 819.75로 가장 단단하였고 대 조군은 623.93이였다. 본 실험의 결과를 볼 때 감귤 과피 분말이 일정량 이상 첨가하면 단단해 지는 것을 알 수 있 었으며 대조구와 실험군 간의 유의적인 차이를 보여주었다. 또한 제조 당일과 1일, 3일, 5일 후의 Hardness의 측정 결과 시간이 지남에 따라 단단해지는 것을 알 수 있었다.

Adhesiveness는 제조 당일 대조군이 0.73, TP 5가 0.76, TP 10이 0.93, TP 15가 0.03으로 수치상의 차이는 보여주 었지만 유의적인 차이는 보이지 않았으며 제조 후 당일, 1일, 3일, 5일 후의 측정에서도 수치상의 차이는 있었지 만 유의적인 차이를 보여주지 않았다.

Springiness는 제조 당일과 1일 후에는 유의적인 차이를 보이지 않았으며 제조 3일 후에 TP 10이 1.44로 가장 높 은 수치를 보여주었으며 대조군이 0.87로 가장 낮은 수치 를 보여주어 유의적인 차이를 보여주었다. 또한 제조 5일 후의 측정에서는 대조군과 실험군 간에 유의적인 차이를 보여주지 않았다. 그리고 대조군, TP5, TP10은 제조 당일 1일, 3일, 5일 후 측정에서도 유의적인 차이를 보이지 않았으며 TP 15는 제조 당일 1일, 3일, 5일 후 측정에 서 유의적인 차이를 보여주었다.

Chewiness는 제조 당일과 1일, 3일 후에는 유의적인 수치상의 차이는 보여주었지만 유의적인 차이를 보여주지 않았으며 제조 5일 후 측정에서 대조군이 230.64, TP 5가 213.54, TP 10이 206.80, TP 15가 335.36으로 측정 되었 으며 TP 15가 가장 단단한 것으로 나타났으며 TP 10이 가장 부드러운 것을 보여주었고 유의적인 차이를 보여주었 다. 또한 TP 15는 제조 당일 160.15, 1일 후에는 290.98, 3일 후에는 225.62, 5일 후에는 335.36으로 제조 당일이 가장 부드러웠으며 1일 후 보다는 3일 후가 부드럽게 나 타났고 5일 후에 가장 단단한 것으로 나타났다.

Gumminess는 제조 당일 대조군이 138.34, TP 5가 133.29, TP 10이 105.29, TP 15가 157.18로 TP 10이 가장 낮은 수치를 보여주었으며 TP 15가 가장 높은 수치를 보 여주어 유의적인 차이를 보여 주었고 1일, 3일, 5일 후 모두 대조구와 실험군 간에 유의적인 차이를 보여주었다. 또한 대조군과 실험군 모두 제조 당일, 1일, 3일, 5일 후 모두 수치가 증가하는 것을 보여주었으며 유의적인 차 이를 보여주었다.

Cohesiveness는 제조 당일 대조군과 TP 5는 0.51의 같은 수치를 보여주었으며 TP 10은 0.53, TP 15는 0.57으로 유 의적인 차이를 보여주었고, 1일, 3일, 5일 후에는 시료 간에 수치상 차이는 있지만 유의적인 차이를 나타내지는 않았다. 또한 같은 시료에서는 대조군과 실험군 모두 유의 적인 차이를 보여주었다.

Elasticity는 제조 당일에는 대조군이 0.23로 TP 15 보다 는 약간 좋은 수치를 보여 주었으나 유의적인 차이가 없었 으며 TP 10이 0.28로 가장 탄력이 좋았으며 유의적인 차이 를 보여주었다. 또한 실험 측정 기간인 1일, 3일, 5일 후 측정에서는 시료 간에 약간의 수치상 차이는 있었으나 유의 적인 차이를 나타내지 않았으며 대조군의 측정 당일과 1일, 3일, 5일 후의 측정에서는 유의적인 차이가 있었으며 실험 군 모두 유의적인 차이를 보여주었다. 감귤 과피 분말을 첨 가한 머핀의 물성과 뿐만 아니라 영상학적 특성들의 차이는 과피 분말이 반죽 형성 과정에 수분 결합과 굽는 과정에 빵 조직 형성에 영향을 미친 것으로 사료 된다

감귤 과피 분말을 이용하여 제조한 머핀에 대한 관능검 사는 특성 차이 검사와 기호도 검사로 나누어 실시하였다. 특성 차이 검사는 속질 색, 껍질 색, 기공의 크기, 기공의 균일성, 견고성, 탄력성, 촉촉함, 부피, 감귤의 풍미 등 을 검사 하였고 결과는 Table 9와 같다. 기호도 검사는 외관, 질감, 향, 맛, 전체적인 기호도로 나누어 검사하였고 결과 는 Table 100에 나타내었다. Crumb color(속질 색) 은 대조 군이 1.58로 가장 연하였으며 첨가량이 가장 많은 TP 15 가 5.65로 가장 진하였다. 감귤 과피 분말의 첨가량이 늘 어날수록 감귤 과피 분말을 첨가한 머핀의 속질색은 진해 지며 유의적인 차이를 보여주었다. Grain size(기공의 크기) 는 TP 5가 4.62로 가장 크게 나타났고 TP 15가 3.96으로 가장 작게 나타났으며 대조군은 4.31를 나타냈지만 유의적 인 차이는 보여주지 않았다. Uniformity(균일성)는 TP 15 가 4.73으로 가장 균일하였으며 대조군이 3.48로 가장 불 균일 하였고 대조군과 TP 5, TP 10은 유의적인 차이가 없 었으나 대조군과 TP 15는 유의적인 차이를 보여주었다. Firmness(견고성)는 감귤 과피 분말이 가장 많이 첨가된 TP 15가 5.37로 가장 단단하였으며 TP 10이 3.51로 시료 중 가장 부드러웠으며 대조군는 3.79이였으며 대조군과 TP 15는 유의적인 차이를 보여주었다. Springiness(탄력성)는 수 치는 차이가 있으나 유의적인 차이가 없었다. Moistness는 TP 5와 TP 10이 4.65의 수치를 보여 가장 촉촉하였으며 가 장 건조한 것은 TP 15로 3.65이였고, 대조군은 4.51이었다. 대조군과 TP 5, TP 10은 유의적인 차이가 없었으며 대조군 과 TP 15는 유의적인 차이를 나타내었다. Sourness는 대조 군이 1.62로 가장 낮았으며 TP 15가 5.31로 가장 높게 나 타나 감귤 과피 분말의 첨가량이 늘어날수록 신맛도 늘어 나 유의적인 차이를 나타내었다.

Tangerine Flavor는 감귤 과피 분말을 첨가하지 않은 대 조군이 1.62로 가장 약하였으며 감귤 과피 분말이 가장 많 이 첨가된 TP 15가 5.48로 가장 강하였다. 감귤 과피 분 말의 첨가량이 늘어날수록 감귤의 풍미도 강하였고 전체적 으로 유의적인 차이를 보여주었다.

Appearance에 대한 관능점수는 TP 5가 5.69로 가장 높 았으며 그 다음으로는 TP 10이 4.67, 대조군가 3.54, TP 15가 3.15로 TP 15를 가장 낮은 것으로 나타났다. Texture 값은 TP 10이 5.64로 가장 높았고 TP 15가 3.64 으로 가 장 낮았으며, 대조구는 3.84이였다. Flavor 점수는 대조군 이 3.66, TP 5가 4.54, TP 10이 5.64, TP 15가 3.18로 대 조군보다 높은 점수를 받은 것 은 TP 5와 TP 10이였으며 가장 선호하였던 것은 TP 10으로 나타났다. 과피 분말을 일정량 이상 첨가하면 선호도가 떨어지는 것으로 나타났으 며 유의적인 차이를 보여주었다. Taste 값은 감귤 과피 분 말을 첨가하지 않은 대조군이 4.15로 가장 많이 첨가한 TP 15 보다는 높은 것으로 나타났으며, TP 10이 맛에 대 한 기호도는 가장 높았으며 TP 15가 가장 낮았으며 대조 군과 실험군 모두 유의적인 차이를 보여주었다. Overall acceptance 조사에서는 TP 10이 5.45로 가장 높은 점수를 받았으며 감귤 과피 분말의 첨가량이 가장 많은 TP 15가 3.01로 가장 낮은 것으로 나타났고 감귤 과피 분말을 첨가 하지 않은 대조구 보다 감귤 과피 분말 첨가량이 5%, 10%인 TP 5와 TP 10을 더 선호하였다.