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서 론
수분은 체내에서 산-염기 균형, 체온조절, 영양소 운반, 노폐물 배출, 조직과 연골의 지지하는 등 다양한 생리적 조절 기능에 관여하고, 정상적인 신체는 수분 섭취량과 수 분 배출량을 조절하여 수분 균형을 유지하게 된다 (Petraccia et al., 2006). 수분은 체내 구성 성분으로 대략 60%를 차지하고 있으며(Daniels & Popkin, 2010), 체중의 2% 수분 감소는 온도 조절 및 혈장 부피를 변화시키고, 10%의 탈수는 사망을 유발할 수 있다(EFSA Panel, 2010). 수분은 배설물, 호흡, 피부 등을 통해 손실되고, 일반적으 로 식품 및 음료의 섭취로 체내 수분을 보충하게 된다.
세계보건기준(Howard & Bartram, 2003)에 따르면 탈수 예방을 위해서 남성은 하루 평균 2.9 L, 여성은 하루 평균 2.2 L로 수분섭취량을 권장하고 있으며, 한국 성인의 수분 섭취 기준량은 남성기준으로 2.5 L 정도이며, 여성은 2 L 정도로 충분섭취량이 설정되어 있다(Lee & Kim, 2017). 수분 섭취 기준량은 연령, 기후, 신체 활동 및 건강 상태 에 따라 크게 달라질 수 있다.
현재 소비자의 「먹는물」은 국내 먹는물관리법[법률 제 17840호] 정의에 따라 수돗물(tap water), 먹는샘물(bottled water, BW), 먹는염지하수(natural mineral water, MW), 먹 는해양심층수(deep ocean water)로 구분된다. ‘먹는염지하 수’는 물속에 녹아 있는 염분 등의 함량이 환경부령으로 정하는 기준 이상인 암반대수층 안의 염지하수를 먹기에 적합하도록 물리적으로 처리하는 방법으로 제조한 물을 말 하며, ‘먹는해양심층수’는 해양심층수를 먹는 데 적합하도 록 물리적으로 처리하는 등의 방법으로 제조한 물로 정의 된다. 국내 시판되는 물은 먹는 샘물 즉 생수 형태가 가장 많지만(Korea Agro-Fisheries & Food Trade Corporation, 2019), 전 세계적으로는 향미, 비타민, 기타 기능성 성분을 담은 프리미엄 생수 시장이 커지고 있다(Rani et al., 2012). 특히 유럽에서는 염지하수의 무기질 함량에 따라 먹는 물의 종류를 구분하고 있다. 구체적으로는 무기질 함 량에 따라 중탄산염 함량이 600 mg/L 초과인 경우 ‘water with biocarbonate’, 황함유량이 200 mg/L초과인 경우 ‘water with sulfate’, 칼슘 함유량이 150 mg/L 초과인 경우 ‘water with calcium’, 마그네슘 함량이 50 mg/L 초과인 경 우는 ‘water with magnesium’으로 구분하고, ‘water with calcium’은 임신부, 유제품 섭취가 불가능한 대상, 노인층 등에 칼슘 보충을 위해 권장하고 있으며, ‘water with magnesium’의 경우는 소화가 잘 되지 않는 대상자들에게 권장하고 있다(Casado et al., 2015;Quattrini et al., 2016). 또한 미네랄워터 속에 포함된 칼슘은 분유 중 칼슘 흡수율 을 높일 수 있으며(Halpern et al., 1991;Couzy et al., 1995), 미네랄워터 속에 포함된 마그네슘은 스페인 지역의 마그네슘 섭취량 개선에 도움을 주는 것으로 보고되어 (Vitoria et al., 2014;Maraver et al., 2015), 먹는 물의 형 태는 일반 식재료 이외에서 공급될 수 있는 무기질의 좋은 공급원이 될 수 있음을 시사하고 있다. 염지하수의 무기질 함량과 생리적 유용성에 대한 연관성 연구도 지속적으로 이루어지고 있다. Wynn et al. (2009)은 칼슘의 농도가 높 은 염지하수의 경우 혈청과 소변 중의 pH 수치를 증가시 켜 체내 골무기질화(bone mineralization) 정도를 증가시킨 다고 보고하였고, Meunier et al. (2005)의 연구에서는 칼슘 섭취량이 낮은 폐경기 여성에서 칼슘의 농도가 높은 염지 하수의 섭취가 골재형성(bone remodeling)의 정도를 개선 시킨다고 보고되는 등 칼슘의 농도가 높은 염지하수의 경 우 뼈 건강 개선에 도움을 주는 것으로 보고되고 있다 (Heanye & Dowel, 1994).
제주용암수는 일반해수와는 달리 생활하수, 산업폐수, 항만오염 등의 환경오염에 노출되어 있지 않고, 화산암반 층에 의해 육지 지하로 스며들면서 중금속 흡착 및 유해 물질을 차단하기 때문에 안전성을 확보하고 있으며(Jeju technopark, 2020), 인체에 유용한 무기질을 다양하게 함유 하고 있어 무기질의 좋은 공급원으로 국내에서 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 용암수의 경우 고정된 화학 적 조성에 따라 탈염된 후 무기질로 재충전되어 생산되어 생산비용이 높으며, 제조사의 담수화 공정에 따라 칼슘, 마 그네슘 등의 무기질 조성이 달라지는 특징을 가지고 있다.
현재 국내 성인의 칼슘 섭취량은 권장섭취량의 70% 정 도를 섭취하고 있다(Ministry of Health & Welfare, 2018). 칼슘 부족을 해소하기 위해 뼈째 먹는 생선, 칼슘강화 가 공식품 등을 권장하고 있지만, 소비자들의 섭취 용이성이 떨어진다. 이는 멸치, 뱅어포 등 한정된 식재료로 인해 식 품 섭취 기회 자체가 감소되기 때문으로 사료된다. 이에 칼슘의 식품 급원을 다양한 한식 메뉴로 확대하는 것이 필 요하다. 국내에서는 칼슘의 농도가 높은 조리수를 이용한 한식 메뉴의 감각 특성에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 한국인이 주로 섭취하는 한식 메뉴 24종을 대상으로 일반 조리수와의 감각 특성 차이를 보고, 칼슘 농도가 높은 제주용암수를 한식 메뉴에 접목하여 조 리수가 한식 메뉴 특성에 미치는 영향을 파악하고, 기호도 특성을 조사하여 칼슘 공급처로서 다양도로 활용할 수 있 는 방안을 마련하고자 한다.
재료 및 방법
본 연구에서는 2019년 오리온제주용암수에서 제공받은 염지하수를 실험조리수로 사용하였다. 실험조리수(MW)로 사용한 제주용암수의 경우 칼슘 68 mg/L, 마그네슘 10 mg/L, 경도는 210 mg/L (National Institute of Environmental Research, 2021)이었다. 대조군으로는 일반 생수(BW)를 시 중에서 구입하여 사용하였으며, 일반 생수 경우 칼슘은 3- 5mg/L, 마그네슘은 2-5 mg/L, 경도는 15-20 mg/L이였다.
시료는 국내 일상식으로 주로 사용될 수 있는 메뉴로서 최종 24종을 대상으로 기준 레시피를 정립하였으며, 요리 전문가 및 조리학술자문가를 통해 최종 결정하였다.
식사유형에 따라 밥류, 죽류, 묵류, 국류, 냉국류, 탕류, 김치류, 찌개류, 반찬류, 음청류, 조리육수 등의 유형을 모 두 포함할 수 있도록 하였으며(Table 1), 24종의 메뉴는 흰 밥, 떡국, 갈비탕, 김치찌개, 된장찌개, 닭죽, 소고기국, 장 조림, 계란국, 오이냉국, 계란찜, 배추김치, 멸치육수, 사골 국물, 다시마육수, 식혜, 수정과, 오곡밥, 콩국수, 삼계탕, 과일화채, 묵, 팥죽, 동치미로 하였다. 모든 식재료는 시중 에서 일반적으로 판매하는 재료를 사용하고 조리를 진행하 였다.
일반수와 실험조리수의 기본적인 차이 비교를 위해 정성 분석을 실시하여 감각적 특성을 파악하였다. 감각특성 분 석을 위한 패널은 관능평가 경험이 있는 전문가 패널 4인 을 선정하여 진행하였으며, 외관(appearance attributes), 향 (odor/aroma attributes), 맛(taste attributes), 조직감(texture attributes) 부분으로 비교할 수 있게 하였다.
조리수에 따른 차이식별검사를 위해서는 일이점 검사 실 시하고, 실험조리수 적용제품과 일반수 적용제품의 품질 차이를 판별하고자 하였다. 일이점 검사의 패널은 20대 대 학생 남녀로 구성되었다. 시료는 제시된 순서대로 취식하 게 하였으며, 1종류의 평가를 마친 후에는 반드시 10분 이 상의 휴식시간을 가지도록 하였다.
소비자 기호도 조사는 일이점 검사에서 차이식별이 가능 한 메뉴를 선정하여 조사하였다. 소비자 기호도 조사 설문 지는 최종 30명의 패널을 모집하여 기호도 조사를 실시하 였다. 검사할 항목에 대한 교육 및 훈련을 실시한 후 기호 도 평가는 9점 항목 척도(1점: 매우 나쁘다, 9점: 매우 좋 다)로 평가하였다. 평가지는 시료 제시 순서의 영향을 최 소화하기 위해 랜덤하게 시료를 제시하였다.
조리수에 의한 음식의 기계적 특성 변화에 대한 평가는 삶은 감자, 삶은 고구마, 끓인 두부, 중탕 두부를 이용하여 진행하였으며, 메뉴에 따라 경도(hardness), 응집성(conhesiveness), 탄력성(springiness), 검성(gumminess), 부서짐 성(brittleness) 등의 물성 검사를 진행하였다. 기계적 물성 평가는 물성측정장치(Sun Rheo Meter compac-100, Sun Scientific Co. Ltd, Tokyo, Japan)을 이용하여 측정하였다. 고구마와 감자는 15분 동안 삶은 후 일정한 두께(1.5 cm) 로 자른 후 시료를 시료대에 고정시키고 2회 압착할 때 발생되는 조직적 특성을 각 3회 반복 측정하고, 그 평균값 을 사용하였다. 두부는 3.0×3.0×2.0 cm의 동일한 크기로 잘 라 끓은 물에 넣어 5분간 끓였고, 중탕을 이용하여 동일한 시간 동안 끓인 후 물성을 측정하였다. 측정에 사용한 probe는 지름 25 mm의 원통형이며, 측정조건은 test speed: 4 mm/s distance: 5 mm, load cell은 최대 2 kg 조건으로 실 시하였다.
결과 및 고찰
본 연구에서 제시한 24종의 한식 메뉴 중 18가지의 메 뉴에서 실험조리수에 따른 감각적 특성이 다르게 나타나는 것으로 평가되었다(Table 2). 밥과 오곡밥의 경우 실험조리 수 사용시 밥알이 더 쫀득쫀득하고, 윤기가 더욱 강하게 나타났다. 그러나 오곡밥과 함께 조리된 종실류의 경우는 단단함을 지나 조금 딱딱하게 분석되었다. 팥죽의 경우는 실험조리수 사용시 단맛과 짠맛의 특성이 강해지고, 물성 은 뻑뻑하게 나타났다. 도토리묵은 형태적인 모습은 두 가 지 조리수에 대한 차이는 없었으나, 실험조리수 사용시 짠 맛의 강도가 높아지고, 향이 강해졌으며, 물성이 더욱 단단 해지는 경향이 나타났다. 떡국은 실험조리수 사용시 떡이 질기고, 짠맛이 강한 특성이 나타났으며, 소고기국은 실험 조리수 사용시 국물이 옅고, 건더기는 딱딱한 특성을 보였 다. 계란국은 실험조리수 사용시 짠맛 강도가 커지고, 씹힙 성이 강해지는 것으로 평가되었으며, 삼계탕은 실험조리수 사용시 육질이 질기고, 국물 색이 옅고, 기름기가 많은 특 성을 보였다. 오이냉국은 실험조리수 사용시 일반조리수에 비해 맛이 희석되는 특성을 나타내었다. 콩국의 경우 짠맛 강도가 매우 크게 나타났으며, 동치미의 경우에도 실험조 리수 사용시 짠맛이 강해지는 특성을 나타내었다. 김치찌 개는 실험조리수 사용시 건더기 조직감이 단단하였고, 신 맛, 짠맛, 김치향 등 다양한 맛 방향이 모두 강한 특성을 나타내었다. 된장찌개의 경우도 실험조리수 사용시 두부, 감자 등의 조직감이 단단해지는 특성을 보였다. 장조림의 경우 외관상의 차이는 없었으나, 실험조리수 사용시 단맛 이 강한 특성을 나타내었다. 계란찜은 실험조리수로 사용 시 짠맛이 강해지고, 조직감은 일반조리수에 비해 부드러 운 특성을 보였다. 수정과 경우는 계피의 우러남이 강하여 전체적인 향이 매우 강한 특성을 나타내었고, 오미자화채 는 색상이 강하고, 단맛과 색상이 강한 특성이 나타났다. 사골육수는 실험조리수 사용 후 국물의 색상이 더 맑게 보 였으나, 맛은 더 진한 국물맛이 우러나는 특성을 나타내었 다. 그 외 삼계죽, 갈비탕, 김치, 식혜, 다시마육수, 멸치육 수 메뉴에서는 조리수에 따른 정성적 특성의 차이가 나타 나지 않았다.
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조리수의 구성비가 높은 메뉴의 경우 가열조리와 비가열 조리의 특성이 다른 패턴으로 나타났다. 가열조리에는 삼 계탕, 계란국, 떡국, 소고기국, 사골육수 등이 해당되었고, 비가열조리 메뉴에는 동치미, 수정과, 오미자화채 등이 포 함되었다. 전체적인 정성적 특성 분석 결과, 실험조리수를 이용한 가열조리 시 건더기의 조직감을 단단하게 하고, 국 물의 경우는 묽어지는 현상이 주로 나타났다. 국물이 묽다 고 해서 짠맛과 직접적으로 관련성이 나타나지는 않았으며, 짠맛의 경향은 메뉴별(조리 후 국물의 양)로 상이하였다. 비가열조리시에는 실험조리수가 짠맛에 미치는 영향이 상 대적으로 큰 것으로 나타났다. 오이냉국의 경우는 비가열 조리 메뉴임에도 상대적으로 짠맛의 강도가 크지 않았으며, 이는 오이냉국 중 포함되는 식초로 인해 맛의 상쇄효과가 나타난 것으로 판단된다.
감각특성의 정성적 평가를 통해 조리수에 따라 특성 차 이가 나타나는 18개 메뉴에서 일이점 검사를 실시한 결과 는 Table 3에 제시하였다. 분석 결과, 조리수 종류에 따라 동치미, 된장찌개, 수정과, 오미자화채, 사골육수에 대한 차 이가 유의적(p<0.05)으로 식별되었으며, 흰밥의 경우도 차 이가 식별되는 것으로 나타났다(p<0.1). 차이식별검사에서 제시한 18개의 메뉴 중 6가지 메뉴에서만 차이식별이 가 능한 것으로 분석되었다.
소비자 기호도 조사는 일이점 검사에서 구분이 가능한 6 종 메뉴(밥, 동치미, 된장찌개, 수정과, 오미자화채, 사골육 수)에 대해 조사하였다(Table 4). 흰밥에 대한 기호도 조사 에서 전반적 기호도(6.79>5.96)외관 기호도(6.93>6.20), 식 감(6.68>5.65), 뒷맛에 대한 기호도(6.75>6.03), 밥의 찰진 정도(6.37>5.48)에 대한 기호도가 실험조리수 사용시 유의 적으로 높게 나타났다(p<0.05). 세부 항목 중 맛과 향에 대 한 기호도(6.96>6.00)는 p<0.001 수준으로 실험조리수 사 용시 유의적으로 높았다. 흰밥의 찰진 정도의 기호도가 실 험조리수 사용시 유의적으로 높게 나타난 것은 칼슘과 마 그네슘 등의 염류가 작용하여 전분간의 수소 결합을 분해 시키고, 이때 전분 입자가 물과 결합하여 밥의 부착성과 응집성이 증가하고 찰진 느낌을 주었기 때문이라고 생각된 다. 이러한 결과는 쌀밥에 식염을 첨가한 경우 부착성과 응집성이 무첨가군에 비해 높았다는 Ha (2003)의 결과와 동일하다. 이에 찰진 밥을 좋아하는 한국인의 기호도와 맞 물려 실험조리수를 이용한 밥의 식감 뿐만 아니라 전반적 인 기호도가 높게 나타난 것으로 판단된다. 오미자화채에 대한 기호도 조사에서는 전반적인 기호도는 조리수 별로 유의적 차이가 나타나지 않았지만, 맛과 향미에 대한 세부 특성 점수(7.10>6.44)가 유의적으로 높게 나타났다(p<0.01). 사골국물에 대한 기호도 조사에서는 세부 항목 중 사골진 한맛에 대한 선호도(4.62>3.72)가 실험조리수 사용시 유의 적으로 높게 나타났다(p<0.05). 수정과에 대한 기호도 조 사에서는 전반적인 기호도 및 맛과 향에 대한 기호도의 유의적 차이가 없었으며, 동치미 및 된장찌개 메뉴의 기호 도 조사 항목에서 조리수 별로 유의적 차이가 나타나지 않았다.
기계적 물성 평가 결과는 Table 5에 제시하였다. 삶은 감자에서 경도(hardness), 응집성(cohesiveness), 탄력성 (springiness), 검성(gumminess), 부서짐성(brittleness) 분석시 실험조리수의 경우 일반수에 비해 응집성과 검성이 유의적 으로 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 삶은 고구마의 경우는 경도, 검성에서 유의적으로 높았으며, 끓인 두부는 경도가 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 중탕으로 가열한 두부 의 경우는 경도 및 응집성 등에서 유의적 차이가 나타나지 않았다.
칼슘과 마그네슘이 많이 함유되어 있는 경수의 경우 식 품 중의 식이섬유, 단백질 등과 반응하여 식품 조직을 경 화시키는 현상을 나타내는 것으로 알려져 있다(Manthey & Hall, 2007). 두부의 경우는 100 g당 단백질 함량이 9.62 g 으로 단백질 비율이 높은 식재료이며, 단백질의 풍부한 경우 양이온과의 금속 가교결합등의 결과로 응고 현상을 유도하는 것으로 보고되었다(Saio et al., 1967;Sun & Breene, 1991;Tay et al., 2006). 식이섬유의 경우도 칼슘과 의 가교 결합을 통해 gelling agent (점증제) 역할을 하는 것이 보고되어있다(Renard & Jarvis, 1999;Thakur et al., 1997;Celus et al., 2018). 또한 전분이 풍부한 식재료의 경우는 경도가 높은 물의 경우 수화능력이 감소되어 검성 에 영향을 주는 것으로 보고되어(Sozer & Kaya, 2008), 본 연구 결과의 감자, 고구마의 경도 및 응집성, 검성이 유의 하게 높아지는 근거로 작용할 것으로 판단된다.
요약 및 결론
본 연구는 칼슘 및 마그네슘 함량이 높은 실험조리수를 이용하여 한식 메뉴 적성을 살펴보고, 소비자 기호도를 분 석하여, 칼슘 및 마그네슘 급원으로의 활용가능성을 확인 하고자 하였다.
조리수가 한식메뉴에 미치는 정성적 감각특성 분석 결과, 제시한 24가지의 한식메뉴 중 18개 메뉴에서 전문가의 감 각 특성 분석 결과가 다르게 나타났으며, 전체적으로 실험 조리수 사용시 가열조리 후 건더기의 조직감을 단단하게 하는 공통적인 특성이 나타났다. 전문가의 감각 특성 분석 결과가 달랐던 18가지 메뉴를 일반인을 대상으로 차이식별 검사를 진행한 결과에서는 흰밥, 동치미, 된장찌개, 수정과, 오미자화채, 사골육수에 대한 6개 메뉴에서 차이식별 결과 가 유의적으로 나타났다. 차이식별 결과가 유의한 6가지 메뉴에 대한 기호도 조사 결과는 밥, 오미자화채, 사골육수 에 대해 기호성이 유의적으로 높게 나타났다. 메뉴 별로 흰밥에 대한 기호도 조사에서는 외관 기호도, 전반적 기호 도, 뒷맛에 대한 기호도, 밥의 찰진 정도에 대한 기호도가 실험조리수 사용시 유의적으로 높게 나타났으며, 맛과 향 에 대한 기호도 역시 실험조리수 사용시 유의적으로 높았 다. 오미자화채의 경우는 맛과 향미에 대한 세부 기호도 점수가 유의적으로 높았으며, 사골육수에 대해서는 사골의 진한맛에 대한 기호도가 유의적으로 높았다.
감각 특성의 정성적 분석 시 조리 중 건더기의 경우 조 직이 경화되는 특징이 공통적으로 나타났으며, 이는 본 연 구의 기계적 특성 평가 시 경도, 응집성, 검성 등이 유의적 으로 높아지는 것과 일관성 있는 결과라 할 수 있다. 정성 적 분석 시 나타난 계란국과 계란찜의 물성 차이는 일반적 으로 끓인 두부와는 다르게 중탕 두부의 물성에 영향이 없 는 것으로 나타난 결과에 비추어, 계란국과 계란찜의 조리 법에 의한 특성 차이가 나타나는 것으로 유추할 수 있다.
결론적으로, 칼슘 및 마그네슘 함량이 높은 실험조리수 를 이용하여 한식 메뉴를 조리했을 때 전문가 패널을 통한 감각 특성의 차이는 다양한 메뉴에서 평가되었으며, 일부 메뉴에서는 일반조리수와 비교하여 기호성이 매우 증진되 는 것으로 나타났다. 밥의 경우 기호성이 세부 항목별로 다양하게 개선되었기 때문에 밥류 조리시 다양하게 활용될 수 있을 것으로 생각되고, 오미자화채의 경우 기본 맛과 향이 시너지 효과가 나타나 오미자 농축액 희석수로 응용 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 국물의 진한 맛의 기호 도가 높았던 사골국물의 경우는 조리 베이스가 되는 만둣 국, 떡국, 순대국, 전골 등 다양한 탕류, 국류에 접목할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구 결과로 칼슘 및 마그네슘 함량이 높은 실험조리수는 다양한 한식 메뉴 적용이 가능 할 것으로 판단되고, 이는 식사를 통한 칼슘 및 마그네슘 공급을 증진시킬 수 있는 방법이 될 수 있음을 시사한다.
