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서 론
새싹보리는 보리 곡립이 15-20 cm정도로 발아된 어린 새싹 채소로 곡립과 비교하여 생리활성 영양성분인 saponarin, lutonarin 등과 다양한 폴리페놀과 플라보노이드 가 함유되어 있다(Lee et al., 2018). 또한 각종 성인병의 원인물질로 알려진 활성산소를 분해하는 항산화 효소 (SOD, superoxide dismutase)와 비타민 C가 다량 함유되어 있어 성인병 예방에 효과적이며, 인슐린을 활성화시키는 효능이 있어 당뇨병 환자에게 유익하다고 보고되고 있다 (Park et al., 2017). 새싹보리가 생리활성성분을 다량으로 함유하고 있는 건강 기능성 소재이지만 우리나라의 경우에 는 생채소 형태로 섭취하거나 착즙하여 생즙으로 섭취하는 등 단순한 형태로만 소비되고 있다(Park et al., 2017).
식품 소비 패턴의 변화로 인해 밥을 주식으로 하던 예전 과 달리 빵이나 면 종류의 섭취가 증가하면서 국민 1인당 연간 쌀 소비량은 1979년 136 kg에서 2018년에는 61 kg 수준으로 감소하였으며, 앞으로도 더욱 감소될 것으로 예 측되고 있다(Yang & Kim, 2010, Maeng, 2019). 또한 MMA 의무 수입 물량의 증가, 대북지원의 중단 등으로 인 하여 쌀의 재고량은 지속적으로 증가하고 있는 실정이다 (Rhee et al., 2013). 이를 보완하기 위해서 쌀 수출시장 개 척을 위한 여러 목표를 세워 방법을 구상하고 있고, 소비 자의 인식이 쌀 생산성 보다는 고급화를 요구하게 되면서 쌀의 생산이 다수확 품종에서 식미 중심의 품종으로 경작 되고 있다(Kim, 2011;Jung et al., 2016).
현재 우리나라는 쌀을 이용하여 가공식품으로 활용하는 이용률은 주로 주류용으로 사용되어지고 있으며 기타 다른 제품으로의 활용은 미미한 실정이다(Lee et al., 2009b). 또 한 경제 발전으로 인한 국민소득의 향상과 식생활 양상의 변화로 인해 취반용 쌀 소비가 감소되어 다양한 쌀 가공식 품의 개발이 요청되고 있다(Park & Oh, 1997). 편리하면서 맛있는 가공식품의 다양한 개발 및 이용 방법에 대한 검토 가 필요하며, 쌀 가공품의 다양화를 위해서 쌀을 원료로 하는 전통식품 개발에 심혈을 기울여야 할 것이다(Lee et al., 2009a).
밥을 지을 때 쌀이 물을 흡수하면서 끓고 나면 솥바닥에 물이 거의 남아 있지 않게 되는데, 솥 밑바닥에 붙어 있는 밥을 누룽지라고 한다(Yang & Choi, 2016). 누룽지 제조 시 고소한 향과 색은 누룽지 자체 특색의 주요한 인자로 작용하며, 특유의 식감은 누룽지 고유의 장점이라고 할 수 있다(Lee, 2018). 우리 전통 열수식품인 누룽지는 옛날부터 오늘에 이르기까지 밥을 주식으로 하는 우리나라의 식생활 과 밀접한 관계를 가지면서 널리 섭취되어 왔다. 하지만 취사도구의 변화로 각 가정에서 누룽지를 직접 조리하는 경우는 줄어들었고, 제조공장에서 대량 생산된 누룽지가 상품화되어 시중에 유통되고 있다(Do et al., 2010). 누룽지 에 대한 선행연구로는 마 분말을 첨가한 즉석 누룽지(Lee et al., 2009a), 녹색 통곡물을 활용한 누룽지(Lee, 2018), 벼 품종 간 누룽지의 특성 연구(Yoo et al., 2012), 취반조 건에 따른 누룽지(Suh et al., 1996), 누룽지 분말을 첨가한 식빵의 품질 특성(Choi et al., 2017) 등이 있지만 새싹보 리 분말을 첨가한 누룽지의 연구는 없는 실정이다.
따라서 본 연구에서는 새싹보리 분말을 누룽지의 제조 공정에 첨가하여 누룽지 고유의 구수한 풍미와 독특한 향 미를 가진 누룽지를 제조한 후, 전통 가공식품 산업으로 활용하기 위한 기초자료를 제시하고, 품질특성과 항산화 활성을 살펴 쌀 가공제품의 품질 고급화에 기여하고자 하 였다.
재료 및 방법
본 실험에 사용한 재료는 새싹보리 분말(Teazen Inc., Haenam, Korea)과 쌀이며, 쌀은 2019년 9월 10일 경기도 파주에서 도정한 쌀을 사용하였다. 누룽지 제조 장치(0.3 MPa, Hansum Inc., Seoul, Korea)를 사용하여 누룽지를 제 조하였고, 공압실린더(400×300 mm, F.TEC Inc., Gunpo, Korea)가 부착된 판상구조이며, 가열판 상부와 하부의 온 도 조절이 가능한 알루미늄 합금의 압착판으로 구성되어 있다.
새싹보리 분말을 첨가한 누룽지는 Table 1의 비율과 같 이 배합하고 Fig. 1과 같이 제조하였다. 쌀을 1분간 3번 세척한 후 체에 걸러준 후 쌀과 같은 비율로 가수한 뒤 3 시간 동안 침지시키고 밥솥에서 밥을 제조하였다. 상온에 서 10분간 식혀준 뒤 누룽지를 제조하였고, 이때 밥 제조 전 새싹보리 분말을 첨가한 누룽지 시료를 BR (Before Rice cooked), 밥 제조 후 첨가 시료를 AR (After Rice cooked)로 나타내었다. 이때, 새싹보리 분말을 4% 첨가하 였을 때 BR-4, AR-4로 나타내었다. 제조된 밥을 30 g씩 정량하였고, 수동식 누룽지 제조 장치를 이용하여 온도를 160, 180, 200°C로 설정하고 2분간 팽화시켜 즉석 누룽지 를 제조하였다. 제조된 누룽지는 상온에서 24시간 보관 후 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량을 측정하여 적합한 분말 첨가시기와 제조온도를 선정하였다.
누룽지를 잘게 부순 다음 20 g을 취하고 70% methanol 을 40 mL 가하여 실온에서 3시간 동안 교반한 다음 3,000 rpm에서 30분간 원심분리하고 상등액을 취하여 시료용액 으로 사용하였다(Cho & Chung, 2019). 총 폴리페놀 함량 은 시료용액 100 μL에 Folin-ciocalteu's phenol reagent를 500 μL와 증류수 700 μL를 첨가하여 혼합하고 20% sodium carbonate 150 μL를 가하여 암소에서 20분간 방치한 후 ELISA (BioTek Instrument Inc., Winooski, VT, USA)로 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 gallic acid 를 사용한다. 플라보노이드 함량 측정은 시료 250 μL에 5% sodium nitrite 75 μL를 가하여 5분간 방치하고 10% AlCl3 150 μL와 1M sodium hydroxide 500 μL를 가하여 혼합한 후 암소에서 15분간 방치하고 ELISA (BioTek Instrument Inc., Winooski, VT, USA)로 415 nm에서 흡광 도를 측정하였다. 표준물질로는 catechin을 사용하였다 (Yang & Choi, 2016).
새싹보리 누룽지의 pH는 누룽지가루(25 mesh) 5 g을 증 류수 40 mL에 넣고 교반한 후 여과 여액을 pH meter로 측정하였고, 누룽지의 색도는 petri dish (55×12 mm)에 분 말 시료를 넣고 색차계(Color Reader, CR-20, Konica Minolta, Inc., Tokyo, Japan)를 이용하여 L, a, b value를 측정하였다. 이때 사용된 표준 백색판의 L value는 95.1, a value는 –0.1, b value는 3.9이었다.
누룽지의 수분함량 측정은 AOAC 방법(2005)에 준하여 실시하였고, 수분결합능력은 누룽지분말(25 mesh) 1 g을 증 류수 30 mL에 가한 후 자석교반기로 실온에서 1시간 동안 저어준 다음 3,000 rpm에서 30분간 원심분리 후 상등액을 제거하고 침전된 누룽지분말의 무게를 칭량하여 시료와 누 룽지의 중량비를 계산하였다.
가용성 고형물 함량은 시료 5 g에 증류수 70 mL를 가 하여 실온에서 30분간 교반한 후 4,000 rpm에서 5분간 원심분리하여 얻은 상등액을 당도계로 측정하였다. 환원 당은 시료 5 g에 증류수 45 mL를 voltexing한 후 DNS (dinitrosalicylic acid)에 의한 비색법으로 분광광도계 (Genesys10 UV, Thermo spectronic Co., US)를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였고, 표준곡선은 glucose를 농도별로 반응시켜 구하였다.
새싹보리 누룽지의 경도는 Yoo et al. (2012)의 연구를 참고하여 진행하였고, 누룽지를 2.5×2.5×0.05 cm 크기로 자 른 후 texture analyzer (TA-XT Express, Stable Micro Systems Ltd., Godalming, UK)를 이용하였다. 시험 조건은 pre-test 1.0 mm/sec, test speed 1.0 mm/sec, post-test speed 10.0 mm/sec, trigger force 5.0 g로 하였고 probe는 three point bending을 사용하였다.
새싹보리 누룽지의 관능검사는 경험이 있는 서울과학기 술대학교 식품공학과 재학생 40명을 대상으로 실시하였다. 9점 척도법(1점, 매우 나쁨; 3점, 나쁨; 5점, 보통; 7점, 좋 음; 9점, 매우 좋음)을 사용하였고 평가 항목은 색(color), 향기(flavor), 맛(taste), 조직감(texture) 및 전체적인 기호도 (overall acceptability)로 나누어 모두 5가지 항목을 평가하 였다. 모든 시료는 편견을 최소화하기 위해 무작위로 조합 된 세 자리 난수표로 구분하여 흰 접시에 담아서 제공하였 으며, 제시 순서는 패널마다 랜덤하게 제공하였다. 각 시료 테스트 후 제공된 물로 입안을 헹구어 입에 남는 감각을 제거하고 다음 시료를 평가하도록 하였다.
결과 및 고찰
새싹보리 분말을 4% 첨가한 누룽지(AR-4, BR-4)의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 Fig 2와 같다. 누룽지를 AR-4의 방법으로 200°C에서 2분 동안 만든 것이 총 폴리 페놀 함량과 플라보노이드의 함량이 각각 79.75 μg GAE/ mL, 109.67 μg CE/mL으로 가장 높은 함량을 나타내었다. BR-4의 누룽지 제조 전의 폴리페놀과 플라보노이드의 함 량은 70.46 μg GAE/mL과 128.06 μg CE/mL인 것에 반해 제조 후의 함량은 38.20-44.27 μg GAE/mL, 36.95-51.52 μg CE/mL으로 더 유의적으로 더 낮은 값을 보였다 (p<0.05). AR-4 처리군에서 온도가 증가할수록 항산화 성 분이 증가한 것은 Yang et al. (2006)의 고온고압처리에 의 한 인삼의 연구 결과와 유사하였으며, 이는 bound형의 폴 리페놀이 누룽지 기계의 고온고압의 열처리로 인하여 free 형으로 전환되고, 또한 고분자의 페놀성 화합물이 저분자 의 페놀성 화합물로 전환이 되거나 페놀성 화합물이 새롭 게 생성되어 증가한 것으로 생각된다. 한편 Nam et al. (2017)은 열풍 건조만을 처리한 도토리차보다 증숙 및 열 풍 건조 병행 처리 후 볶음한 도토리차가 더 낮은 총 폴 리페놀 및 플라보노이드 함량을 나타났다고 보고하였고, 이는 증숙 및 열풍건조와 같은 전처리는 유용 물질의 생성 및 용출에 도움을 주지만, 열처리가 과도할 경우 유용 성 분의 파괴를 야기하여 함량이 감소하였을 것으로 해석하였 고 누룽지 제조에서도 BR-4 과정이 새싹보리 분말에 열을 2번 가함으로써 항산화 성분이 감소한 것으로 판단된다.
누룽지는 AR의 방법으로 200°C에서 2분간 제조하였으 며, 새싹보리 분말 함량별 누룽지의 무게와 pH는 Table 2 와 같다. 누룽지의 무게는 새싹보리 분말을 많이 첨가할수 록 유의적으로 높은 값이 나타났다(p<0.05).
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pH는 대조군이 5.95로 가장 높았고 새싹보리의 첨가량은 2, 4, 6, 8%로 하였을 때 누룽지의 pH는 5.61-5.78로 약산 성을 띄었으며, 첨가량이 높을수록 pH는 유의적으로 감소 하였다(p<0.05). Yeom et al. (2010)은 보리잎차 분말의 pH가 식빵의 pH에 영향을 주어 보리잎차 분말을 식빵에 첨가하였을 때 분말의 첨가량이 증가할수록 pH가 감소하 여 본 연구결과와 일치하였다.
새싹보리 분말을 첨가한 누룽지의 수분함량 및 수분결합 능력의 결과는 Table 3과 같다. 누룽지의 수분함량은 새싹 보리 무첨가군이 1.45%로 가장 높았고 첨가군은 0.79- 0.94%로 새싹보리 첨가량이 높을수록 수분함량이 감소하 였다. Kim & Kim (2001)의 연구에서 유과에 녹차와 신선 초가루의 첨가량이 많아질수록 수분이 감소하였고, Heu et al. (2008)의 연구에서는 스낵 대조군의 수분함량이 13.1%, 잔사 분말 25% 대체물의 수분함량이 4.5%로 유의적으로 감소하였으며, 이는 밀가루를 대체하는 잔사 분말이 수분 을 거의 함유하지 않은 분말상태이기 때문이라고 해석하 였다.
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누룽지의 수분결합능력은 쌀가루(25 mesh)의 수분결합능 력인 1.17-1.33보다 상당히 높은 물 결합능력을 가진 것으 로 나타났다. 새싹보리 분말을 첨가하지 않은 누룽지의 경 우 수분결합능력이 4.84로 가장 낮게 나타났고 새싹보리 분말 첨가량이 많을수록 수분결합능력이 증가하였고 AR-8 시료가 5.45로 가장 높게 나타났다. 이는 마 분말 첨가량 이 높을수록 누룽지의 수분결합능력이 증가한 Lee et al. (2009a)의 연구 결과와 유사하였다.
누룽지의 가용성 고형물 함량 및 환원당을 분석한 결과 는 Table 4와 같다. 가용성 고형물 함량은 AR-0가 0.13 Brix°로 가장 낮았고 새싹보리 분말을 첨가할수록 유의적 으로 증가하였다(p<0.05). 이는 1% 새싹보리 분말의 가용 성 고형물 함량이 0.4 Brix°로, 부재료의 가용성 고형물 함 량의 영향으로 생각된다.
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환원당은 환원력을 가지는 알데히드기와 케톤기를 갖는 단당류와 이당류의 총칭으로, 포도당, 과당 그리고 맥아당 등의 감미도에 영향을 주는 중요한 성분이다(Lee, 2018). 누룽지 환원당 함량은 새싹보리 분말을 8% 첨가한 누룽지 가 1.59%로 가장 높고, 새싹보리 분말의 첨가량이 낮을수 록 유의적으로 낮아졌다(p<0.05).
새싹보리 누룽지의 색도 및 경도의 결과는 Table 5에 나 타내었다. 대조군의 L값과 b값이 각각 76.03, 19.73으로 가장 높은 값을 보였으며 새싹보리 분말의 함량이 높아질 수록 유의적으로 낮은 값을 보였다(p<0.05). a값은 대조군 이 6.57로 가장 높았고 첨가구의 a값은 3.73-4.57로 분말의 함량이 많을수록 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 이는 보 리잎 분말의 첨가율이 높을수록 식빵과 찜케이크의 적색도 는 낮아지고, 황색도는 높아졌다는 연구결과와 유사하였으 며, 새싹보리 분말의 chlorophyll계 색소가 영향을 준 것으 로 생각되었다(Seo et al., 2006;Yeom et al,, 2010).
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새싹보리 누룽지의 경도는 새싹보리의 함량이 높을수록 더 높은 경향을 나타냈다. 한편 쑥 분말(Yang et al., 2008), 클로렐라(Cho & Kim. 2016), 카레 분말(Kang et al., 2015)을 사용한 유과의 경우도 분말의 함량이 높을수 록 경도가 유의적으로 높게 나타났다. 따라서 누룽지 제조 시 첨가된 새싹보리 분말의 가루성분과 쌀입자 간의 상호 작용을 통해 결합에 영향을 준 것으로 생각되었다(Kang et al., 2015). 한편 녹색 통곡물을 활용한 누룽지의 경도는 수 분 손실이 큰 누룽지가 더 높았으며(Lee, 2018), 인삼 분말 (Park et al., 2019)과 고구마 분말(Cheon & Eun, 2011)을 첨가한 팽화과자의 연구에서도 pellet의 수분함량이 낮은 시료가 팽화되었을 시 높은 경도 값을 나타내었다. 이는 새싹보리 첨가량이 증가할수록 수분함량이 감소하고 높은 경도를 보여준 Table 3과 Table 5의 결과와 일치하였다.
새싹보리를 첨가한 누룽지의 관능평가 결과는 Table 6에 나타내었다. 시료 AR-4에서 모든 관능평가 결과가 좋게 나타났다. 새싹보리 분말을 첨가할수록 색도를 제외한 향, 맛, 조직감, 전체적인 기호도 항목에서 유의적으로 높은 점수를 보였지만 새싹보리의 첨가 비율이 6% 이상이 되 면 모든 항목이 더 낮은 점수를 보이는 경향이 있었다. 이와 같은 결과는 Lim et al. (2018)의 연구에서 새싹보리 를 첨가한 절편에서 첨가량이 늘어날수록 기호도가 향상 되었지만 일정 비율 이상이 첨가되면 기호도가 감소하는 경향을 나타내었다는 보고와 일치하였다. 따라서 누룽지 제조 시 새싹보리 분말의 첨가량은 4%가 바람직할 것으 로 판단된다.
요 약
본 연구에서는 쌀 가공식품으로의 활용을 위한 기초자료 를 제시하고, 품질 고급화에 기여하기 위한 목적으로 누룽 지 제조과정 중 새싹보리 분말의 첨가시기와 누룽지 제조 온도, 분말 첨가 비율을 달리하여 품질특성과 항산화활성 을 비교하였다. 새싹보리 분말을 4% 첨가하여 AR의 방법 으로 200°C의 온도에서 2분 동안 구운 누룽지가 총 폴리 페놀과 플라보노이드의 함량이 79.75 μg GAE/mL, 109.67 μg CE/mL으로 최대의 함량을 보였고, 분말 첨가 비율별로 누룽지의 품질특성을 비교하기 위하여 위와 같은 방법으로 새싹보리 분말을 0, 2, 4, 6, 8%를 첨가하여 처리조건에 따라 제조한 누룽지를 평가 비교하였다. 누룽지의 무게는 새싹보리 분말을 첨가할수록 증가하였지만 pH는 유의적으 로 감소하였다(p<0.05). 수분함량은 분말을 첨가할수록 감 소하는 반면, 수분결합능력과 경도는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 가용성 고형물 함량과 환원당 은 분말 첨가량이 증가할수록 새싹보리 자체가 가지고 있 는 당 성분의 영향으로 인하여 증가하였고, 색도는 새싹보 리 분말의 chlorophyll계 색소의 영향으로 새싹보리 첨가량 이 증가할수록 L값과 b값은 감소하고, a값은 증가하였다. 관능평가에서 새싹보리 분말 첨가량이 4%인 누룽지가 모 든 항목(색도, 향, 맛, 조직감, 종합적인 기호도)에서 가장 우수하였다. 따라서 새싹보리 분말이 4% 첨가된 누룽지가 가장 식감이 좋고, 누룽지의 구수한 향미와 새싹보리 특유 의 향긋한 향미를 함께 가지는 동시에 기능성이 향상 되는 장점을 가질 것이라고 판단된다.
