서 론
최근 국민소득의 증가와 세계화에 따른 식생활의 변화로 인하여 건강식과 올바른 식습관이 중요시 여겨지며, 조리 의 편리성을 높이는 편이식의 선호도가 높아짐에 따라 면 류산업도 성장하고 있다(Yoon et al., 2008;Lee et al., 2011;Ko & Lee, 2013). 소금은 체내에서 산과 알칼리의 균형을 이루어 삼투압을 유지하고 신진대사를 주도하는 효 과를 나타내며, 식품에서는 맛을 내는데 필수적이며, 저장 성을 향상시켜주며, 특히 조직감에 영향을 미치기 때문에 중요하다(Ha & Park, 1998;Noort et al., 2012;Kim, 2013). 일반적으로 소금 섭취 식단을 보면 해외에서는 고 기와 피클, 소스나 양념으로 많이 섭취하며, 우리나라는 염 장식품과 발효식품을 통해 소금 섭취가 많으며, 최근 가공 식품의 증가로 인한 나트륨 섭취가 증가하고 있는 추세이 다(Lee et al., 2007;Busch et al., 2013). 이러한 나트륨의 과잉섭취는 심혈관계 질환 및 고혈압의 위험을 증가시킨다 (Dahl, 2005;Chung & Shim, 2008). 세계보건기구(WHO) 에 따르면 일일 권장량은 2,000 mg으로 발표했으나, 우리 나라 2013년 1인 평균 나트륨 일일 섭취량은 약 4,027 mg으로 약 2배 이상의 과량을 섭취하는 것으로 나타났다 (Jung et al., 2010;WHO, 2012;Lee, 2015). 따라서 이러 한 나트륨 섭취량을 저감화하기 위한 노력이 필요한 것으 로 사료된다.
나트륨 저감화를 위해서 공정과정에 변화를 주어 소금 섭취는 줄이되 맛에는 변화를 주지 않는 연구가 많이 진행 되고 있다(Lee, 2015). 또한 무기염류 등의 천연 대체제를 사용하거나 소금의 입자 크기 및 형태를 변화시켜 짠맛을 증진시키는 방법이 있다(Moon et al., 2008). 대표적으로, 가공방법 개선을 통한 나트륨 저감화 연구 동향을 살펴보 면 말토덱스트린과 소금을 첨가하여 분무건조 처리한 복합 체를 제조하여 관능평가를 진행하였는데, 이때 복합체는 빠르게 녹아 짠맛을 일반 소금보다 빠르게 인지할 수 있으 며, 이를 통해 소금-말토덱스트린 복합체를 개발하였다 (Cho et al., 2015). 또 다른 방법으로는 불균일한 분포도를 이용하여 맛을 조절하는 것으로, Holm et al. (2009)은 서 로 다른 설탕 농도의 층을 가진 겔을 만들어 단맛을 증가 시켰으며, Noort et al. (2010)은 encapsulated salt를 제조하 여 빵의 공정에 첨가하여 소금이 분포되어있는 농도를 다 르게 하여 짠맛의 강도를 증가시켰다고 보고하였다.
따라서 본 연구에서는 소금을 레시틴으로 코팅하여 제조 한 리포좀 소금을 이용하여 소금을 국수 내부에서 불균일 하게 분포되도록 유도하였다. 리포좀으로 코팅된 소금이 한 곳으로 모여 있게 지역화(localization)시킨 국수를 제조 한 뒤 다양한 제면 적성을 분석하고 동일한 농도에서 짠맛 을 더 인지하는지 관능평가를 실시하여, 그 효과를 관찰하 였다.
재료 및 방법
본 연구에서 사용한 중력 밀가루(medium flour, DAEHAN Flour Mills Co. Ltd., Seoul, Korea), 소금(solar salt, Jeung island, Shinan, Korea)과 물(samdasoo, Kwang Dong Pharmaceutical Co. Ltd., Seoul, Korea)은 시중에서 구입하 였고, 코팅제인 레시틴(LIPOID S 75, fat free soybean phospholipids with 70% phosphatidylcholine)은 Lipoids GmbH (Ludwigshafen, Switzerland)에서 구입하여 사용하 였다.
리포좀 코팅된 소금은 2% lecithin과 20% NaCl을 증류 수에 넣고 3,000 rpm으로 30분간 교반한다. 그 후, high speed homogenizer (Homogenizer Ultra-Turrax T18 basic, IKA, Germany)로 5분간 11,000 rpm으로 1차 균질한 뒤, 초음파균질기(Model HD-2200, BANDELIN electronic · GmbH & Co. KG, Berlin, Germany)를 이용하여 40% power (80 W)로 3분간 2차 균질하여 액상의 리포좀을 제 조한다. 그 후, zetasizer (Nano ZS90, Malvern Instruments Ltd., Worcestershire, UK)를 이용하여 리포좀의 크기와 제타 전위를 측정하였다. 액상의 리포좀은 -80°C의 deep-freezer (NF-400SF, Nihon Freezer Co. Ltd, Tokyo, Japan)에서 12 시간 보관 후, -80°C로 설정된 동결건조기(FD-8518, Iishinbiobase Co. Ltd., Dongducheon, Korea)를 이용하여 분말 상태의 리포좀을 얻는다.
리포좀 코팅된 소금이 첨가된 국수는 Kim et al. (1999) 의 방법을 수정하여 제면하였으며, Table 1의 배합 비율로 첨가하여 제조하였다. 각각의 성분을 혼합한 뒤, 혼합물은 반죽기(5K5SS, KitchenAid, Benton Harbor, MI, USA)를 이용하여 300 rpm으로 10분간 반죽 후 덩어리로 만들어 제면기(BE-8000, Bethel Electric, Eujeongbu, Korea)를 이 용하여 롤간격 2 mm에 3회 면대 형성한 후, 2 mm 너비 로 면발을 만들어 생면을 제조하였다. 제조된 생면을 35°C 의 항온기(HB-103M, Vision lab & instrument, Incheon, Korea)에서 12시간 건조하여 건면을 제조하였으며, 조리면 의 제조는 생면 무게의 10배의 끓는 물(100°C)에서 3분간 조리하여 제조하였다.
Flour (g) | Water (mL) | NaCl (g) | Liposome coated NaCl (g) | |
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Control | 100 | 45 | 2 | − |
0.5% LCS1) | 100 | 45 | 1.5 | 0.5 |
1.0% LCS | 100 | 45 | 1.0 | 1.0 |
1.5% LCS | 100 | 45 | 0.5 | 1.5 |
2.0% LCS | 100 | 45 | − | 2 |
수분함량은 AOAC 법(1990)에 준하여 측정하였으며, 105°C 상압 가열법을 사용하였다. 수분결합능력(water binding capacity, WBC)은 건면 2 g에 증류수 20 mL를 가하 여 1시간 50 rpm으로 교반한 후 4,000 rpm으로 30분간 원 심분리하였다. 상등액을 제거한 후, 침전물의 무게를 측정 하여 처음 시료의 무게와의 중량비로 나타내었다.
건면의 용해도와 팽윤력은 건면 0.5 g에 증류수 30 mL 를 가하여 shaking water bath (BF-30SB, Biofree, Seoul, Korea)에서 50, 60, 70, 80°C로 30분간 진탕 후 4,000 rpm 에서 30분간 원심분리하였다. 고형물은 그대로, 상등액은 105°C에서 12시간 건조하여 무게를 측정하였고, 다음의 식 을 이용하여 계산하였다.
반죽과 건면 20 g을 끓는 증류수 600mL에 넣고 5분간 삶은 후, 중량, 부피, 함수율, 탁도를 측정하였다. 중량은 30초간 흐르는 물에 냉각시킨 후, 체에 3분간 받쳐 탈수한 후 무게를 측정하였으며, 부피는 메스실린더에 일정량의 물을 채운 후 삶은 국수를 넣어 증가하는 부피를 측정하였 다. 함수율은 다음의 식을 이용하여 계산하였으며, 탁도의 경우 국수 삶은 물을 실온에서 냉각하여 spectrophotometer (Multiskan Go Microplate Spectrophotometer, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 사용하여 675 nm의 파 장으로 흡광도를 측정하였다.
반죽, 건면, 조리면의 색도는 chromameter (CR-200, KONICA MINOLTA, Osaka, Japan)를 사용하여 Hunter의 색계인 밝기를 나타내는 명도(lightness, CIE L*-value), 붉 음의 정도를 나타내는 적색도(redness, CIE a*-value) 및 노 란색의 정도를 나타내는 황색도(yellowness, CIE b*-value) 를 측정하였다. 이때 표준색은 CIE L*-값이 94.49, CIE a*- 값이 -0.66, CIE b*-값이 3.32인 calibration plate를 표준으 로 사용하였다. 실험 결과는 3회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었다.
반죽의 경도 측정에 사용된 시료는 지름 2 cm의 구형태 로 제형한 후 전체 두께의 50% 변형이 일어나도록 2회 반복 압착하여 측정하였고, Texture Analyzer (CT3-1000, Brookfield, Middleboro, MA, USA)를 사용하였다. 측정조 건은 TPA (texture profile analysis)로 진행되었으며, 시료 는 cylinder type으로 진행하였고, trigger load 80 g, test speed 2.5 mm/s의 속도로 측정하였다. TA39 probe와 TASBA fixture (Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Middleboro, MA, USA)를 사용하였다. 건면의 경도 (hardness)는 compression 방식을 사용하여 target value는 3.0 mm이었으며, trigger load는 10 g, test speed는 1.0 mm/ s의 속도로 측정하였다. 길이가 70 mm, 폭이 0.3 mm인 칼 날 형태의 plain vee probe와 TA-SBA fixture를 사용하였 다. 조리면은 전체 두께의 20% 변형이 일어나도록 2회 반 복 압착하여, TPA 방법으로 trigger load 10 g, test speed 2.5 mm/s의 속도로 측정하였으며, TA25/1000 probe와 TASBA fixture를 사용하였다. 위의 조건들을 사용하여 경도 값을 측정하였다. 5회 이상 반복 실험하여 결과 값을 나타 내었다.
본 실험은 리포좀 코팅된 소금의 짠맛 강도를 느낄 수 있는 전문 관능평가자 선발을 위한 훈련을 마친 건국대학 교 대학원생 20명을 대상으로, 첨가되는 리포좀 코팅된 소 금 양을 달리하여 제조한 조리면에 대하여 관능평가를 실 시하였다. 미리 제조한 생면을 물에 넣어 3분간 끓인 후 제공하였다. 항목으로는 외관(appearance), 색(color), 조직 감(texture), 향(flavor), 짠맛의 강도(saltiness), 짠맛의 선호도 (preference of saltiness), 전체적 기호도(overall acceptance) 를 평가하였으며, 선호도가 높을 것과 짠맛이 가장 강한 것부터 높은 숫자, 5로 하여 가장 선호도 및 짠맛이 약한 것을 낮은 숫자, 1까지 순서를 선정하는 순위법(Kramer et al., 1974;Luckow et al., 2006)을 이용하여 관능검사를 진 행하였다.
결과 및 고찰
리포좀 코팅된 소금의 크기는 202.03±25.55 nm이며, 제 타전위는 3.63±2.75 mV로 측정되었다. 동결건조 후 건조 된 시료를 재수화하여 측정한 결과, 리포좀 입자의 크기는 215.10±2.84 nm, 제타전위는 6.27±1.39 mV로 증가하였다 (data not shown). 제타전위는 입자의 안전성을 나타내며, 전위 값의 절대치가 증가할수록 입자간의 반발력이 높아져 입자의 안전성은 높다고 판단되어 진다(Lim et al., 2010).
서로 다른 농도의 리포좀 코팅된 소금이 첨가된 건면의 수분함량과 수분결합능력은 Table 2에 나타내었다. 수분함 량은 6.6-6.9% 사이의 값으로 나타났으며, 유의적인 차이 를 나타내지 않았다(p>0.05). 국수의 제조 시 둥굴레 가루 와 칡전분을 첨가한 Min et al. (2010)와 Lee et al. (2000) 의 연구에서 5-8%로 보고하였으며, 이는 본 실험과 유사 한 결과를 나타내었다. 대조구의 수분결합능력은 158.2%이 고, 처리구는 157.3-161.5% 사이의 값을 나타내었으며, 대 조구와 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았다 (p>0.05).
Water content (%) | WBC2) (%) | |
---|---|---|
|
||
Control | 6.86±0.17a | 158.16±2.14a |
0.5% LCS1) | 6.92±0.30a | 158.32±0.10a |
1.0% LCS | 6.77±0.52a | 157.31±3.22a |
1.5% LCS | 6.56±0.23a | 157.58±2.50a |
2.0% LCS | 6.83±0.41a | 161.53±3.42a |
서로 다른 농도의 리포좀 코팅된 소금이 첨가된 건면을 50-80°C 사이에서 10°C 간격으로 온도를 높여주며 시료의 용해도와 팽윤력을 측정한 결과는 Table 3과 같다. 같은 온도의 시료별 용해도의 결과는 유의적인 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 대조구의 경우 50°C에서 60°C 사이에서 용해도가 유의적으로 증가하였고 온도가 높아질수록 감소 하는 경향을 나타내었고, 처리구에서도 이와 비슷한 경향 을 나타내었다(p<0.05). 팽윤력은 같은 온도에서의 시료별 유의적인 차이를 나타내지 않았으며(p>0.05), 시료간에는 온도가 증가할수록 값이 증가하였으며, 유의적으로 차이를 나타내었다(p<0.05). Min et al. (2010)은 둥굴레 가루의 첨 가로 건면의 수분의 변화에 따른 결과는 조리 시 호화 양 상과 팽윤력에 영향을 미친다고 보고하였는데, 이는 본 실 험에서 수분함량과 팽윤력의 결과가 유사한 경향을 나타내 고 유의적인 차이를 나타내지 않은 것으로 판단된다.
서로 다른 농도의 리포좀 코팅된 소금이 첨가된 반죽, 건면 및 조리면의 색도는 Table 4와 같다. 반죽과 건면의 명도는 대조구에서 가장 높은 값을 나타내었으며 리포좀 코팅된 소금이 첨가될수록 값이 감소하는 것을 나타냈으며, 반죽, 건면, 조리면에서 모두 시료간 유의적 차이를 나타내 지 않았다(p>0.05). 적색도는 1.0%와 1.5% LCS를 첨가한 반죽, 건면, 조리면에서 낮은 값을 나타내었으며, 조리면의 경우 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). 황색도는 리포좀 코 팅된 소금이 들어간 반죽, 건면, 조리면의 시료에서 대조구 보다 높은 값을 나타내었으며, 반죽과 건면에서는 유의적 인 차이를 나타내지 않았으나(p>0.05), 조리면에서는 대조 구와 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05). 조리된 국수에 서 기호도면에서 명도는 중요시 되는데, 본 실험에서 대조 구와 처리구간의 차이를 나타내지 않아 리포좀 코팅된 소 금이 국수의 특성에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 사료 된다(Lee et al., 1997;Bae & Rhee, 1998).
서로 다른 농도의 리포좀 코팅된 소금이 첨가된 반죽, 건면 및 조리면의 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 응 집성(cohesiveness), 탄력성(springiness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)의 결과는 Table 5와 같다. 반죽과 건 면의 경도는 대조구에서 가장 높은 값을 나타내었으며, 경 도와 부착성, 응집성, 탄력성, 검성, 및 씹힘성에서 유의적 인 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 조리면에서의 경도는 리포좀 코팅한 소금이 들어간 시료에서 높게 관찰되었는데, 이는 소금이 불균일하게 분포되어 소금의 양이 비교적 많 은 곳에서 반죽이 딱딱해지고 뭉치는 되기 때문으로 사료 된다(Kim et al., 2007). 제빵시 소금을 불균일하게 하여 조직감을 측정한 Noort et al. (2010)의 연구에서도 유사한 결과를 나타내었다. 또한 반고형상과 고형상의 식품을 삼 킬 수 있을 때까지 파괴하는데 드는 힘인 검성과 씹힘성은 경도와 유사한 결과를 나타내었으며 유의적으로 차이는 나 타내지 않았다(p>0.05).
서로 다른 농도의 리포좀 코팅된 소금이 첨가된 생국수 와 건면의 조리특성은 Table 6에 나타내었다. 중량은 생국 수와 건면에서 전체적으로 원시료의 2배가량 증가하여 18.8-19.8 g과 22.7-24.7 g 사이로 값이 나타났으며, 생국수 에서는 유의적인 차이를 나타내지 않았으나(p>0.05), 건면 의 대조구에서 유의적으로 가장 큰 변화를 나타냈다 (p<0.05). 생국수의 함수율과 부피의 변화의 결과, 대조구 와 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 건 면의 함수율과 부피의 변화는 중량의 결과와 유사하게 대 조구에서 가장 값이 크게 나타났으며, 대조구와 처리구간 유의적으로 차이를 나타내었다(p<0.05). 이는 대조구에서 대두단백질을 첨가한 국수의 중량이 유의적으로 증가하였 다는 Bae & Rhee (1998)의 결과와 유사하게 나타났다. 고 형분 손실량은 나타내는 탁도의 결과, 생국수에 리포좀 코 팅된 소금의 농도가 높아질수록 값이 감소하였다. 이는 Duynhoven et al. (2012)에 따르면 빵의 반죽 제조 시 캡 슐화된 소금은 녹지 않고, 높은 온도에서 빵을 굽는 초기 과정에서 반죽으로 소금이 녹아들어가 글루텐 형성에 영향 을 미친다고 보고하였는데, 이는 본 실험에서 코팅되지 않 은 소금 양의 차이로 인하여 형성된 글루텐의 조성이 다르 기 때문인 것으로 사료된다. 또한 리포좀 코팅된 소금의 첨가에 따라 소금의 농도가 높은 곳(localization)에 글루텐 이 견고하게 형성되어, 반죽의 결합력이 강해져 삼출이 적 은 것으로 판단된다(Lee et al., 2003;Kim & Hong, 2008). 건면의 탁도는 대조구에서 가장 낮은 값을 나타내었으며, 리포좀 코팅된 소금이 증가될수록 값이 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 탈지대두박을 첨가하여 생면과 건면의 조리특성을 관찰한 Hwang & Jeong (2012)의 결과에서 생 면의 탁도는 건면보다 높게 나타났는데, 이는 건조에 따른 수분함량의 감소로 인하여 건면의 수분흡수율이 생면보다 상대적으로 높기 때문이라 보고하였고, 이는 본 실험의 결 과와 유사하다.
서로 다른 농도의 리포좀 코팅된 소금이 첨가된 조리면 의 관능평가는 Table 7에 나타내었다. 리포좀 코팅 소금을 넣어주었을 경우 외관, 색, 조직감, 향이 첨가량이 증가할 수록 값이 증가하는 경향을 나타내었으며, 1.5% LCS 이상 의 처리구에서 대조구와 유사하거나 높은 값을 나타내는 것을 관찰하였으나, 전반적으로 큰 유의적인 차이는 나타 내지 않았다(p>0.05). 짠맛과 짠맛의 선호도를 검사한 결 과, 1.0%와 2.0% LCS에서 대조구보다 높은 값을 나타내 었으나, 유의적으로는 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 전 체적인 선호도에서도 1.0% LCS를 첨가해주었을 경우 대 조구와 유사한 결과 값을 나타내었다. 외관 및 국수의 관 능에서 인지하기에 달라지지 않으나, 적정 농도의 리포좀 코팅된 소금을 첨가함으로써 더욱 짠맛이 강하게 느껴지는 것으로 판단되었다. 캡슐화 된 소금 분자를 빵에 첨가하여 제조하였을 때 비균질적인 소금분포로 인해, 소금 농도가 짙은 부분(salty spot)을 형성하여 관능검사를 하였을 때 더 욱 짠맛을 증진시켰다는 Noort et al. (2012) 및 Konitzer et al. (2013)과 유사한 결과를 나타냈다. 또한 Busch et al. (2008)은 소금이 느껴지는 농도와 시기, 빈도가 짠맛에 영 향을 미친다고 보고하였으며, 소금의 농도가 다른 반죽을 쌓아 소금의 분포를 다르게 하여 제조한 빵의 짠맛에서도 짠맛의 강도 증진 효과를 나타낸 Noort et al. (2010)과의 결과에서도 유사하다.
요 약
짠맛 증진에 효과가 있는지 확인하기 위하여 리포좀 코 팅된 소금을 제면 공정에 첨가하여 제면 적성과 관능검사 를 진행하였다. 반죽, 건면과 조리면의 수분결합능력, 용해 도 및 팽윤력, 색도, 조직감의 일반 특성의 결과 유의적으 로 큰 차이를 나타내지 않았지만, 조리시험에서 대조구에 서 리포좀 코팅된 소금을 넣어주었을 때보다 조리 적성에 적합한 경향을 나타내었다. 관능검사 결과에서 리포좀 코 팅된 소금을 첨가하여 만든 조리면의 짠맛과 짠맛의 선호 도가 증진 됨을 관찰하였다. 또한, 리포좀 코팅된 소금을 1.0% 첨가한 경우 전체적인 선호도에서도 좋은 결과를 나 타내었다. 본 연구를 통해 리포좀 코팅된 소금을 이용한 국수에서 국수의 품질에는 영향을 크게 미치지 않으면서 나트륨 함량을 줄이기 위한 방법으로써의 산업적 활용을 기대할 수 있다.