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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.48 No.6 pp.365-373
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2014.48.6.365

Quality Characteristics of Domestic Wheat White Bread Added with Lotus Leaf and Loot Powder

Il-Hun Kim1, Yu-Jin Ko1, In-Duck Choi2, Young-Gi Kim3, Chang-Ho Jeong4, Chung Ho Ryu1, Ki-Hwan Shim1*
1Department of Food Science and Technology, Institute of Agricultural & Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 660-701, Korea
2National Institute of Crop Science, Suwon 441-857, Korea
3Agricultural Technology Center, Hapcheon-gun 678-806, Korea
4Wooyang Frozen Food Co., Ltd., Seocheon 325-907, Korea
Corresponding author: Ki-Hwan Shim Tel: +82-55-772-1902 Fax: +82-55-772-1909 khshim@gnu.ac.kr
September 3, 2014 December 12, 2014 December 12, 2014

Abstract

This study was conducted to evaluate the effect of lotus leaf and root powder on the quality characteristics of white breads using domestic wheat. Different amounts of lotus leaf (0.5, 1.0 and 2.0%) and root (1, 2 and 3%) powder were added to bread and the quality characteristics were evaluated. The samples and non treated control were then compared with regard to quality characteristics such as pH, specific volume, baking loss, color, textural characteristics and sensory evaluations. The pH of dough and weight of bread increased with the addition of lotus leaf and root powder. The baking loss and volume of the breads decreased as lotus leaf and root powder concentration increased. The Hunter L (lightness) value of lotus leaf and root powder decreased but a (redness) value and b (yellowness) value of crumb color increased and crust color decreased. Moreover, the addition of 0.5~3% lotus leaf and root powder resulted in increased hardness, adhesiveness, gumminess and chewiness compared to those of control. Finally, the results of an sensory evaluations showed that lotus leaf and root powder containing 1% and 2% powder had the highest scores respectively.


연잎 및 연근분말을 첨가한 우리밀 식빵의 품질특성

김 일훈1, 고 유진1, 최 인덕2, 김 영기3, 정 창호4, 류 충호1, 심 기환1*
1경상대학교 식품공학과․농업생명과학연구원
2국립식량과학원
3합천군농업기술센터
4우양냉동식품

초록

연잎 및 연근분말을 우리밀가루 중량 100%를 기준하여 0.5, 1, 2 및 3%씩 첨가하여 제조한 우리밀식 빵에 대한 반죽의 발효시간, 굽기 손실률, 식빵의 부피, 색도, 물성 및 관능검사 등 품질특성에 관하여 조사하였다. 연잎 및 연근분말을 첨가하여 제조한 반죽을 발효시간에 따른 부피 변화를 측정한 결과 발 효시간이 경과함에 따라 반죽의 부피가 증가하는 경향을 나타내었으며 굽기 손실률 및 식빵의 부피는 연잎 및 연근분말의 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 식빵의 crust와 crumb의 색도는 연잎 및 연 근 분말의 첨가량이 증가함에 따라 밝기를 나타내는 L값은 감소하였으며, 적색도를 나타내는 a값은 crust, crumb 모두 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었고, 황색도를 나타내는 b값의 경우 crust는 감소한 반면, crumb는 증가하는 것으로 나타났다. 연잎 및 연근분말을 첨가한 식빵의 조직감은 대조군 과 비교하여 첨가량이 증가할수록 경도, 부착성, 검성 및 씹힘성은 증가되었으며, 관능검사를 실시한 결과 전체적인 기호도에서는 연잎분말 1%, 연근분말 2% 첨가한 시료에서 좋은 결과를 나타내었다.


    Rural Development Administration
    2012-0167

    I.서론

    경제발전과 소득수준이 향상되고 식생활의 서구화 로 인해 간편하면서 영양을 고루 갖춘 식품에 대한 관심이 모아지고 있다. 특히 빵은 바쁜 현대인들에 게 식사대용으로 기능성이 강화된 빵에 대한 요구가 증대되고 있다(Jung, 2006). 연(Nelumbo nucifera) 은 수련과의 다년생 수초로 인도와 중국을 중심으로 열대, 온대의 동부아시아를 비롯한 한국, 일본 등지 에 널리 분포하는 식물로 한국에서는 곳곳의 연못에 서 볼 수 있으며 특히 불교에서는 예로부터 신성시 하여 관상용으로 많이 재배하였다. 국내에서 식용을 목적으로 연을 재배하기 시작한 것은 약 40년 전으 로 알려져 있으며 최근에는 농가에서 수익성 작물로 연못이나 논에 연을 심어서 대량으로 재배하는 곳이 늘고 있다. 연의 잎, 열매, 뿌리의 모든 부분이 식 용가능하며 특히 국내에서는 예전부터 반찬용으로 연근(땅속줄기)의 사용이 많았다. 연근은 수용성 섬 유질이 많아 변비에 좋고 혈압강하에도 효과적이라 고 알려져 있다. 또한 연근에는 당단백질인 뮤신이 함유되어 있고 이것은 콜레스테롤 저하 작용이 있다 고 밝혀졌으며 연근에 함유된 탄닌은 강력한 수렴작 용이 있어 지혈효과가 탁월하고 항산화 작용도 크다 고 알려져 있다(Ling et al., 2005). 연잎은 하엽(荷 葉)이라 하며 roemerine, nornuciferine, nuciferine 등과 같은 알칼로이드성분을 함유하고 있어 진정작 용과 해열작용이 있고 당뇨 및 고지혈증에 효과가 있는 것으로 알려져 있다(Kim et al., 2006, Son and Park, 2007). 그 외의 성분으로서 citric, malic, succinic, acetic acid 등의 유기산과 stachyose, raffinose, sucrose, glucose, fructose 등의 유리당 이 함유되어 있고(Han and Koo, 1993), 무기질은 Ca 함량이 높으며, 비타민 A, B2 및 niacin이 함유 되어 있는 것으로 알려져 있다(Yang et al., 2007). 지금까지 연에 대한 연구로는 연근 분말 첨가가 식 빵의 반죽 및 된장의 품질에 미치는 영향(Kim et al., 2002, Park et al., 2005), 연잎의 지질저하 효과(Kim et al., 2005, Shin et al., 2006), 연의 부위별 항산화(Lee et al., 2006b, Rai et al., 2006, Choi et al., 2009), 항균(Lee et al., 2006a), 인슐린 작용 및 분비에 미치는 영향(Ko et al., 2006), 연잎차 제조와 그 품질특성에 관한 연 구(Kim et al., 2006)가 보고되어 있다.

    또한 기능성 부재료를 첨가한 제빵 연구로는 신안 섬초(시금치)분말(Ko et al., 2013), 산사가루(Song et al., 2012), 파프리카 분말(Choi et al., 2012), 감 과피 분말(Shin et al., 2011), 당귀 분말(Shin and Kim, 2008), 황기가루(Min and Lee, 2008), 선식(Jeon and Kim, 2010), 청국장가루(Moon and Park, 2008)등 다양하게 있지만 우리밀을 이용한 기능성 식빵 제조에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 우리밀에 기능적으로 우수한 연잎 및 연근분말을 첨가하여 새로운 식품을 개발하 고자 최근 매년 증가 추세에 있는 제빵산업에 있어 서 기능성 재료인 연잎 및 연근분말을 첨가하여 제 빵의 품질 특성에 미치는 영향을 조사하였다.

    II.재료 및 방법

    2.1.재료

    본 실험에 사용한 연잎분말(홍일당) 및 연근분말 (자연초)은 인터넷, 온라인 쇼핑몰을 통하여 구입 후 사용하였으며, 밀가루는 합천에서 재배하여 생산 된 2013년 우리밀(건조글루텐함량 : 13.5%)을 수확 한 후 분쇄하여 사용하였고, 버터(롯데삼강), 설탕 (CJ), 생이스트(오뚜기), 반죽개량제 및 소금은 순도 99% 이상의 정제염(한주소금)을 마트에서 구입하여 사용하였다.

    2.2.식빵의 제조

    연잎 및 연근분말을 첨가하여 제조한 우리밀 식빵 의 재료 배합비는 Table 1과 같다. 대조구는 우리밀 가루 1,000 g, 물 650 g, 설탕 50 g, 버터 50 g, 생이스트 50 g, 소금 20 g 및 반죽 개량제 20 g 으 로 배합하여 제조하였다. 연잎 및 연근 첨가구는 우 리밀 밀가루를 제외한 나머지 재료의 조건은 모두 고정한 후 밀가루 대비 각각 연잎 분말 0.5, 1 및 2% 연근분말 1, 2 및 3% 비율로 배합하여 직접반죽 법에 준하여 제조하였다. 즉, 재료를 계량한 후 가 루는 먼저 체에 치고 버터를 제외한 모든 재료를 믹 서기(중앙공업, JAM-2030, Korea)에 넣고 저속으 로 2분간 혼합한 후 중속으로 15분 동안 반죽하여 글루텐이 형성되도록 하였다. 제조한 반죽에 비닐을 씌우고 발효기에서 온도 30±1°C, 습도 75%로 약 40분간 1차 발효시켰다. 1차발효가 끝나면 150 g 씩 절단하여 둥글리기 한 후 정형하여 식빵틀에 팬닝하 고 온도 30°C±1°C, 습도 85%조건에서 50분간 2차 발효시켰다. 발효 후 윗불 온도를 170°C, 밑불 온도 200°C로 하는 오븐(Dae Yong Machinery Co., Choice, Korea)에 넣어 35분간 가열하여 빵을 제조 하였다(Lee and Kim, 2001).

    2.3.반죽의 pH 및 발효팽창력

    연잎 및 연근분말을 첨가한 반죽의 pH는 반죽 후 1차 발효가 끝난 시료 10 g를 채취하여 증류수 50 mL으로 homogenizer로 10,000 rpm에서 5분간 균 질화하여 그 혼탁액을 pH meter로 3회 측정하였다. 반죽의 발효팽창력측정은 팽창력 시험법(Son and Park, 2007)에 따라 각 반죽 일정량을 취하여 매스 실린더에 넣고 1차 발효조건에서 발효시키면서 각각 30, 60 및 90분 후에 반죽의 부피를 측정하고 발효 전 반죽 부피와 비교하였다.

    2.4.무게, 굽기 손실률 및 부피측정

    굽기가 끝난 식빵의 굽기 손실률은 다음과 같은 식에 의하여 계산하였다. 부피는 빵을 오븐에서 막 구웠을 때와 실온에서 3시간 방랭한 후의 중량을 3 회 반복 측정하였고, 같은 조건에서 부피는 종자치 환법으로 측정하였다.

    Baking loss rate(%)= A B A × 100

    A : Weight after fermentation dough(g)

    B : Weight after baking(g)

    2.5.색도

    연잎 및 연근분말을 첨가하여 만든 우리밀 식빵의 crumb 및 crust 부분을 색차계(Chroma meter, Minolta CR-300, Japan)를 사용하여 시료를 각각 가로 세로 3 × 5 cm2 두께로 잘라 중앙 부위를 3회 연속 측정하여 Hunter's 색차계인 L(명도), a(적색 도), b(황색도)로 나타내어 통계처리로 유의성을 검정 하였다.

    2.6.조직감

    연잎 및 연근분말을 첨가하여 만든 우리밀 식빵의 조직감 측정은 texture analyzer (TA-XT2i, Stable Micro System Ltd., England)를 이용하여 Texture profile analysis (TPA)로 측정하였으며, probe는 직경이 50 mm인 알루미늄 원통형 probe P50을 장 착하여 측정하였다. 시료의 처리방법은 식빵을 가 로, 세로 70 mm, 두께 30 mm 크기로 잘라 시료 의 견고성(Hardness), 부착성(Adhesiveness), 탄력 성(Springiness) 및 씹힘성(Chewiness) 등을 측정 하였다.

    2.7.관능평가

    연잎 및 연근분말을 첨가하여 만든 우리밀 식빵 의 관능검사는 만든 후 바로 실시하였으며, 관능검 사 요원은 경상대학교 식품공학과 3학년 학생 중 10 명을 panel로 선발하여 이들에게 실험 목적 및 평가 항목에 대해 설명하고 충분한 훈련을 실시하 여 식빵의 품질 차이를 식별할 수 있는 능력을 갖 추어 5점법의 기호도 검사법으로 실시하였다. 평 가 종류는 색(Color), 냄새(Flavor), 맛(Taste), 부 드러움(Softness) 및 전체적인 기호도(Overall acceptability)를 평가하여 통계처리로 유의성을 검정하였다.

    2.8.통계처리

    모든 실험은 3번 반복하였으며, 통계처리는 Window 용 SAS 8.0 version을 이용하여 분산분석 (analysis of variance)을 실시하였으며, Duncan의 다중범위검정법(Duncan’s multiple range test)으 로 유의성을 검정하였다(Yu et al., 1975).

    III.결과 및 고찰

    3.1.반죽의 pH

    연잎 및 연근분말을 첨가한 우리밀 식빵반죽의 pH을 측정한 결과는 Table 2와 같다. 대조구의 pH 는 5.22로 나타났고, 연잎(0.5~2%) 및 연근분말(1 ~3%)을 첨가한 우리밀 반죽은 5.34~5.51 및 5.25 ~5.28로 연잎 및 연근분말을 첨가량이 증가할수록 pH가 증가하는 경향을 보였으며, 가스를 보유하기 에 적합한 pH를 나타내었다. 반죽의 pH는 5.0~ 5.5 일 때 가스보유력이 가장 좋으며, pH 5 이하일 때는 지친 반죽으로 가스보유력이 급격히 떨어지게 된다. 함초 분말을 첨가한 식빵의 품질특성(Bae et al., 2008)에서는 첨가물의 양이 증가함에 따라 pH 는 유의적으로 증가하였다고 보고하였으며, 또한 Kim et al.(2014)은 찰쌀보리가루 첨가 반죽은 대 조군에 비해 글루텐 생성력이 저하되어 CO2가 소실 되고 또한 탄산으로의 용해도가 감소하게 되어 찰 쌀보리 첨가 증가율에 따라 pH가 높아지는 것으로 보고하여 본 연구 결과와 비교하여 유사한 경향을 보였다.

    3.2.무게, 굽기 손실률 및 부피측정

    연잎 및 연근분말을 첨가한 식빵의 무게, 굽기손 실률 및 부피측정 결과는 Table 3과 같다. 식빵의 무게는 대조군이 392.45 g으로 가장 낮았고, 연잎 분말 0.5%, 1%, 2%씩 첨가시에는 각각 400.84 g, 408.48 g, 412.64 g, 연근분말 1%, 2%, 3%씩 첨가 시에는 398.24 g, 400.48 g, 409.64 g 으로 연잎 첨가량이 증가할수록 식빵의 무게는 유의적으로 증 가하는 것으로 나타났다. 식빵의 굽기 손실률은 대 조구가 11.12%로 가장 높았으며, 연잎 및 연근분말 을 첨가량이 증가할수록 굽기 손실률은 점점 감소하 였다. Kim and Kim(1997)의 연구에서 굽기 손실률 은 발효산물 중 휘발성 물질의 휘발과 가열에 의한 수분 증발에 의하여 영향을 끼지지 않는 것으로 보 고한 반면, Lee and Han(2013)은 단호박 분말 첨 가에 의해 비용적과 굽기손실율이 점차적으로 감소 한다고 보고하여 본 실험의 결과와 유사한 경향을 보였다. 부피는 대조구가 2,408.85 mL/g 으로 가 장 높게 나타났으며, 연잎 및 연근분말을 첨가시 각 각 2,307.54~2,094.445 mL/g 및 2,391.54~ 2,200.45 mL/g으로 2% 및 3%가 가장 작게 나타났 고 연잎 및 연근분말을 첨가량이 증가 할수록 부피 는 감소하였다. 동일한 팬 크기의 조건하에서 단백 질이 많을 경우 글루텐의 양이 많기 때문에 가스 보 유력이 크고, 빵의 부피가 커서 얇은 세포벽과 알맞 게 닫힌 크기의 좋은 기공을 보이고 단백질이 적을 경우 글루텐의 양이 적어서 약하기 때문에 가스팽창 력에 대한 저항성이 약해 글루텐의 과도한 팽창이 일어나게 되어 세포벽이 겹쳐지게 되므로 약간 열린 기공과 두꺼운 세포벽을 보이게 된다. 식빵의 높이 에 있어서 연잎분말을 첨가하였을 때 높이는 대조구 에 비해 2% 첨가구는 크게 줄어들었으며 기공이 작 게 나타났다. 연근분말을 첨가하였을 때의 높이는 증가하였으며 기공에서는 유의적인 차이는 보이지 않는 것을 명확히 알 수 있었다.

    3.3.색도

    연잎 및 연근분말을 첨가하여 제조한 우리밀 식빵 의 crumb 및 crust의 색도를 측정한 결과는 Table 4와 같다. 우리밀 식빵의 cumb color중 명도를 나 타내는 L값은 연잎 및 연근분말의 첨가량이 증가함 에 따라 점차적으로 L값이 감소하는 경향을 나타내 었으며, 적색도(a값)는 연잎 첨가구에서 -0.72~ -0.20 범위의 값을, 연근 첨가구에서는 -0.45~ 0.80 범위로 연잎과 연근의 첨가량이 증가할수록 유 의적 증가하는 경향을 보였으며, 황색도(b값)는 연 잎 첨가구에서 13.17~16.36 범위의 값을, 연근 첨 가구에서는 11.74~13.08의 범위로 점차적으로 그 값이 증가하였다. 뽕잎과 연잎분말의 첨가량을 달리 한 설기의 품질 특성(Son and Park, 2007)과 연잎 과 연근분말을 첨가한 스펀지케이크의 품질특성 (Kim et al., 2011) 중의 색도 특성에서 연잎분말의 첨가량이 증가할수록 L값은 낮았고 a값은 높았다 고 하여 본 실험의 결과와 일치하였다. Crust color 는 명도 L값은 감소하였으며 a값, b값 모두 증가하 는 경향을 나타냈었다.

    3.4.조직감

    연잎 및 연근분말을 첨가하여 제조한 우리밀 식빵 의 조직감을 texture analysis로 crumb를 3회 압착 하여 측정한 결과는 Table 5와 같다. 대조구의 경도 는 620.7로 나타났으며, 연잎분말 첨가구 식빵의 경 도는 0.5, 1 및 2%에서 각각 625.8, 630.0 및 644.1로 나타났다. 연근분말 첨가구 식빵의 경도는 1, 2 및 3%에서 각각 618.1, 621.9 및 629.4로 연 잎 및 연근 첨가비율이 증가할수록 경도는 점차적으 로 상승하는 경향을 나타내었다. 새송이 버섯분말 식빵(Lee et al., 2009)과 황기 분말 식빵(Min and Lee, 2008)에서도 첨가량이 증가할수록 경도가 증 가하는 결과를 보여 본 실험과 유사하였다. 부피, 수분 함량, 기공의 발달 정도는 빵의 경도에 영향을 주는데 기공이 잘 발달된 빵은 부피가 크고 부드럽 기 때문에 경도가 낮아지는 것으로 보고되었다. 또 한 응집성, 탄력성, 및 씹힘성도 연잎 및 연근분말 의 첨가군이 높은 값을 나타내어 연잎 및 연근분말 을 첨가함으로써 식빵의 조직감이 더 단단해짐을 알 수 있었다.

    3.5.관능평가

    연잎 및 연근분말의 첨가량을 달리하여 제조한 우 리밀 식빵을 이용하여 색(color), 냄새(flavor), 맛 (taste), 부드러움(softiness) 및 전체적인 기호도 (overall acceptability) 등의 관능검사를 실시한 결 과는 Table 6과 같다. 식빵의 색에 대한 기호도는 연잎분말의 경우 1% 첨가구가 가장 좋았으며 연근 분말의 경우 2% 첨가구에서 대조구와 비교하여 좋 은 관능검사 결과를 나타냈었다. 냄새, 맛, 향 및 부드러움과 같은 다른 항목에서는 연잎분말 0.5~ 1% 및 연근분말 1~ 2%첨가구와 대조구와 비교하였 을 때 큰 유의적인 차이는 나타내지 않았다. 그러나 연잎분말 2% 첨가구와 연근분말 3% 첨가구에서는 매우 낮은 기호도를 보였다. 연잎분말 1%와 연근분 말 2% 첨가구에서 높은 기호도를 보인 이유는 연잎 및 연근분말의 첨가로 인하여 기존의 식빵 색을 탈 피 하여 새로운 색을 가진 식빵의 대한 호기심과 건 강에 대한 관심의 증가로 인하여 기호도가 증가된 결과로 판단된다(Jeong et al., 2006). 종합적으로 살펴보았을 때 식빵의 물리적 특성과 소비자 기호도 등을 고려하여 연잎 및 연근분말은 1% 및 2% 첨가 하는 것이 바람직한 것으로 생각되었다.

    Figure

    Table

    Formula for domestic wheat white breads with lotus leaf and root powder Unit : g

    pH of dough with lotus leaf and root powder

    1)All values are means±SD. (n=3)
    2)Means with different superscripts in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan’s range test.

    Weight, baking loss and volume of domestic wheat white breads with lotus leaf and root powder

    1)All values are means±SD. (n=3)
    2)Means with different superscripts in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan’s range test.

    Color value of domestic wheat white breads with lotus leaf and root powder

    1)All values are means±SD. (n=3)
    2)Means with different superscripts in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan’s range test.

    Textural characteristics of domestic wheat white breads with lotus leaf and root powder

    1)All values are means±SD. (n=3)
    2)Means with different superscripts in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan’s range test.

    Sensory evaluations of domestic wheat white breads added with different levels of lotus leaf and root powder

    1)All values are means±SD. (n=3)
    2)Means with different superscripts in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan’s range test.

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