I.서 론
우리나라 고유의 과자인 한과는 서구화의 식습관으로 양 과자에 밀려 그 이용이 감소하였으나 최근 들어 전통 식품 에 대한 국민들의 관심이 높아짐에 따라 그 수요가 서서히 증가하고 있는 추세이다(Chung et al. 2008). 이에 따라 맛 과 품질 개선을 위한 한과 개발이 학계 및 산업계를 중심으 로 이루어지고 있으며 다양한 식품 소재를 첨가하여 기능성 을 향상시킨 제품 개발 연구가 활발히 진행되고 있다(Baik et al. 2007; Park et al. 2008).
매작과는 유밀과의 한 종류로 밀가루를 반죽하여 얇게 밀 고 칼로 양끝이 떨어지지 않게 3줄로 칼집을 넣고 뒤집어 꼬 인 모양을 만들어 튀겨낸 후 꿀이나 조청에 집청하여 잣가 루나 계피가루를 뿌려 다과상이나 안주상에 내거나, 명절 등 특별한 날에 만들어 먹었다(Kang 1993). 매작과는 우리 고 유의 대표적인 전통한과로, 제조 방법이 비교적 간단하여 만 들기 쉽고, 맛과 모양이 좋아서 선호되는 한과류로써 기능성 물질을 첨가한 매작과는 고령화 사회를 대비한 고령자 및 유 아들의 새로운 간식으로 이용가치가 높을 것으로 생각된다 (Park & Cho 2010).
국내에서 보고된 매작과 관련 연구로는 구기자(Park et al. 2005), 다시마(Park et al. 2008), 견과종실류(Chung et al. 2008), 새우(Kim & Cho 2009), 파래(Park & Cho 2010), 쑥(Kim et al. 2011), 비파(Cho & Kim 2012), 울금(Choi et al. 2012), 연잎(Park et al. 2014) 등을 첨가하여 기호성 과 저장성 등을 증진시킨 매작과에 관한 연구 등이 있다.
클로렐라는 담수녹조류의 일종으로 광합성에 의해 성장, 증식하는 독립영양성과 유기탄소원을 이용하여 증식하는 종 속영양성의 두 가지 생육 성질을 갖는 단세포 진균류로서 엽 록소(chlorophyll a, b)를 다량 함유하며 세포표면은 cellulose 와 hemicellulose로 구성되어 있다. 그리고 상업적으로 중요 한 chlorella 속으로는 C. vulgaris, C. pyrenoidosa 및 C. ellipsoidea 등이 널리 알려져 있다(Oh et al. 2003). 클로렐 라는 필수아미노산의 조성이 뛰어난 고 단백질 식품으로서 총 아미노산 함량은 쇠고기에 비하여 월등히 높으며, 무기질, 식이섬유 및 비타민류도 많이 함유되어 있어 영양적으로 아 주 균형 잡힌 식품이다(Kang et al. 2004a). 특히, 클로렐라 에는 CGF(chlorella growth factor)라는 생물활성물질이 들어 있어 어린이들의 성장 발육과 환자의 병 회복에 효과가 큰 것으로 보고되었고(Kim 2004), 항암효과(Umezawa et al. 1982; Takahashi et al. 1989; Morita & Matsueda 1999), 항산화효과(Shibata et al. 2003), 콜레스테롤 감소효과 (Tanake et al. 1984), 혈압강하효과(Wang et al. 1981), 간 장호보 기능(Shimizu et al. 1985), 변비 예방(Wamt et al. 1980), 중금속 해독작용(Young & Beregi 1980), 항 피로효 과(An et al. 2006) 및 항염증 효과(Choi et al. 2010) 등 다양한 생리활성 기능이 있는 것으로 보고되었다. 또한 클로 렐라는 식품의 풍미 향상 기능(Park et al. 2002)과 다량의 엽록소를 함유(Kang et al. 2004b)하고 있으므로 다른 식품 에 활용할 경우, 식품의 기능성과 영양 증진은 물론 색상이 나 풍미 등의 기호도 향상에도 기여할 수 있는 식품재료가 될 것으로 기대된다. 이에 따라 클로렐라를 이용하여 파운드 케이크(Chung & Choi 2006), 식빵(Chang et al. 2006), 치 즈(Heo et al. 2006), 콩 다식(Kim et al. 2007), 옐로우 레 이어 케이크(Kim & Chung 2010), 쿠키(Bang et al. 2013) 등의 품질 특성과 기능성을 향상시키고자 하는 연구들이 진 행되어왔으나, 매작과에 적용한 연구 결과는 아직 없는 실정 이다.
이에 본 연구는 클로렐라의 소비촉진과 우수한 클로렐라 의 기능성을 활용하고자 클로렐라 분말 매작과를 제조하여 클로렐라 분말 첨가가 매작과의 품질 특성에 미치는 영향을 검토함으로써 영양학적으로 우수한 매작과의 보급과 더불어 건강기능성 성분을 함유하는 클로렐라의 이용성을 증진시킬 수 있는 기초자료를 제시하고자 한다.
II.연구 내용 및 방법
1.재료
매작과를 제조하기 위하여 본 실험에 사용한 밀가루(중력 분, 제일제당, 찰밀가루), 소금(100% 천일염, 청정원) 및 튀 김기름(백설 식용유, 제일제당) 등은 모두 이마트에서 구입 하여 사용하였고, 클로렐라 분말은 (주) 대상(서울, 한국)의 제품이었다.
2.매작과의 제조
매작과의 제조는 매작과의 조리법을 기술한 여러 문헌 및 자료를 참고하여(Park et al. 2008; Cho & Kim 2012; Park et al. 2014) 예비실험을 거쳐 <Table 1>과 같은 비율 로 밀가루, 클로렐라 분말과 소금을 물로 반죽하여 제조하였 다. 밀가루와 클로렐라 분말을 혼합하여 체로 친 후, 소금을 녹인 물을 넣고 수분이 고루 섞이게 하기 위하여 손으로 한 덩어리로 뭉친 후, 반죽기(TR-200, Hanyoung Co., Seoul, Korea)에서 2단으로 2분, 그리고 3단으로 2분 반죽하였다. 국 수기계(Aryuk Co., Seoul, Korea)를 이용하여 롤 간격 6 mm 에서 2번 밀어 펴기 한 후에 2 mm에서 다시 한 번 밀어 펴 기 한 후 일정한 크기(50×20 mm)로 잘라서 중앙에 칼집을 세로로 30 mm 한번 넣었다. 성형된 반죽은 식용대두유를 튀 김기(HEDF-3040, Daeyoung Co., Yangju, Korea)를 이용하 여 145℃에서 5분간 튀긴 후 종이를 깐 체에 꺼내어 10분간 방치하여 기름을 뺀 후 30분간 실온에서 식히고 밀폐된 용 기(Tupperware)에 넣어 밀봉하여 실험의 시료로 이용될 때 까지 냉동고(−20±3℃)에 저장하며 실험에 사용하였다.
3.일반성분 분석
클로렐라 분말의 일반성분은 AOAC법(AOAC 1995)에 준 하여 수분은 105℃ 건조법, 회분은 건식회화법, 조단백질은 Micro-kjeldahl법으로 분석하였으며, 조지방은 Soxhlet 추출 법으로 분석하였다.
4.매작과 반죽의 밀도와 pH
클로렐라 분말 매작과 반죽의 특성을 알아보기 위해 밀도 와 pH를 측정하였다. 밀도는 Park & Cho(2010)의 방법에 의하여 50 mL 메스실린더에 증류수 30 mL를 넣은 후 튀기 기 전 반죽 5 g을 넣었을 때 늘어난 높이, 즉 부피와 반죽의 무게로 구하였다(g/mL). 매작과 반죽의 pH는 비이커에 튀기 기 전 반죽 5 g과 증류수 45 mL을 넣고 충분히 균질화하여 여과(Whatman No. 2)한 여액을 pH meter (EA 920, Orion Research Inc., Indianapolis, USA)로 상온에서 측정하였다.
5.매작과의 퍼짐성 및 수분함량 측정
매작과의 퍼짐성(spread ratio)은 튀긴 후 완제품 매작과의 넓이에 대한 두께의 비로 나타낸 것으로 5회 반복 측정 후 평균값을 이용하였다(Kim & Cho 2009). 매작과의 수분함량 은 튀긴 후 완제품 매작과를 적외선 수분측정기(MB45 Moisture Analyzer, Ohaus Corporation, Zurich, Switzerland) 에 넣어 3회 반복하여 얻은 평균값과 표준편차로 나타내었다.
6.매작과의 색도 및 물성 측정
매작과를 분쇄기(HM-5000, Householdappliances, Incheon, Korea)로 분쇄하여 petri dish (60 mm×15 mm, SPL Life Sciences Co., Pocheon, Korea)에 담은 후 색차계(Chromater CR-200, Minolta, Tokyo, Japan)로 명도(L, lightness), 적색 도(a, redness), 황색도(b, yellowness)값을 5회 반복 측정하 여 평균값으로 나타내었다. 이때 사용되는 표준백색판 (standard plate)은 L값 96.95, a값 −0.03, b값 1.42이었다. 매작과의 물성은 Texture Analyzer (TA-XT2/25, Stable Micro System Co. Ltd., Surrey, England)를 사용하여 측정 하였다. 지름 5 mm의 plunger를 이용하여 hardness를 측정 하였다. 분석조건은 pre test speed: 2.0 mm/sec, test speed: 1.0 mm/sec, post test speed: 2.0 mm/sec, strain: 70%로 하 였으며 매작과의 표면이 고르고 편평한 곳을 측정하였다.
7.매작과의 관능 검사
관능요원은 M대학교에 재학 중인 학부생 30명을 대상으 로 충분한 지식과 용어, 평가기준 등을 숙지시킨 후 실험에 응하도록 하였으며, 패널들이 공복을 느끼는 정오시간을 피 해 오전 10시부터 11시까지 관능검사를 실시하였다. 관능평 가법은 5점 척도법을 이용하여 5점은 ‘대단히 좋아한다’, 3 점은 ‘보통이다’, 1점은 ‘대단히 싫어한다’로 표시하도록 하 였으며, 모든 시료는 난수표에 의해 3자리 숫자로 표시하였 다. 평가내용은 색(color), 단단함(hardness), 바삭함(crispness), 맛(taste), 전반적인 기호도(overall acceptability)에 대한 선호 도 평가를 실시하였다.
8.통계처리
클로렐라 매작과의 관능검사와 기계적 검사의 측정결과는 분산분석, 다중범위검정(Duncan’s multiple test)에 의해 유의 성 검정을 하였으며 모든 통계자료는 SPSS 통계 package를 이용하여 분석하였다.
III.결과 및 고찰
1.일반 성분
실험에 사용한 클로렐라 분말의 일반성분은 <Table 2>와 같다. 수분이 2.38%, 조지방이 0.95%, 조단백질이 65.95%, 조회분이 7.25%, 탄수화물이 23.47%로 나타났다. Kang et al.(2004a)은 클로렐라의 일반성분을 조사한 결과 클로렐라 100 g 당 단백질 60.6 g, 섬유소 13.0 g, 지방 1.28 g, 회분 4.5 g, 탄수화물 3.7 g으로 나타났다고 보고하였다. Han et al. (2002)은 클로렐라 추출물(CGF10000)의 일반성분을 분석한 결과 수분 2.28%, 조단백질 66.91%, 조지방 0.92%, 탄수화 물 22.73%, 식이섬유 10.29% 및 조회분 7.16%로 나타났다 고 보고하였으며, Lee et al.(2009)은 클로렐라 분말의 조단 백질은 47.00%, 탄수화물은 29.10%, 조지방은 7.90%, 수분 은 7.40% 및 회분은 8.60%로 나타났다고 보고하였다. Jeong et al.(2006)은 클로렐라 분말의 일반성분 중 수분 3.27%, 조 단백질 61.45%, 조지방 2.31%, 탄수화물 22.73%, 회분 6.35%, 식이섬유소 15.47%로 나타났다고 보고하였다. 이러 한 결과는 본 연구 결과와 비슷한 경향이었다.
2.매작과 반죽의 밀도와 pH
클로렐라 분말을 첨가한 매작과 반죽의 밀도와 pH를 측정 한 결과는 <Table 3>에 나타난 바와 같다. 매작과 반죽의 밀 도는 대조군이 1.27 g/mL로 가장 낮았으며, 클로렐라 분말을 첨가한 반죽의 경우 클로렐라 분말의 첨가량이 증가될수록 밀도가 증가(1.38~1.49 g/mL)하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 과자류의 반죽에 있어 밀도가 낮으면 경도가 높아져 기호도 가 감소되고, 높으면 쉽게 부스러지는 성질을 나타내어 상품 성이 떨어지는 것으로 알려져 있어(Moon & Jang 2011), 반 죽의 밀도는 중요한 지표 항목이다(Cho et al. 2006). 클로렐 라 분말 첨가에 따라 반죽의 밀도가 증가하는 것은 식이섬 유소가 함유된 첨가물을 넣을 경우 첨가물의 식이섬유소에 의해 반죽의 수분 흡수율이 증가하고, 식이섬유소와 단백질 의 상호작용이 반죽의 밀도를 높이는 결과를 가져올 수 있 다는 연구(Choi 2009)와 유사한 것으로, 본 연구에서는 클로 렐라 분말에 함유된 식이섬유소로 인해 반죽의 밀도가 증가 한 것으로 사료된다. 반죽의 pH는 완성품의 색과 향기에 영 향을 미치는 요인(Kang & Lee 2007)으로 반죽의 pH가 낮 아지면 제품의 색이 연해지고 기공이 작아져 부드러워지며, pH가 높아지면 색이 어두워지고 소다 향과 맛이 난다 (Mcwilliams 2001). 본 연구에서 매작과 반죽의 pH를 측정 한 결과, 클로렐라 분말 첨가군(6.16~6.40)이 대조군(6.57)에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. Heo et al.(2006)은 클로렐 라 첨가 아펜젤러 치즈의 pH를 측정한 결과 클로렐라 첨가 군이 대조군보다 대체로 pH의 값이 더 낮았다고 보고하였으 며, Bang et al.(2013)은 클로렐라 분말을 첨가한 쿠키의 품 질 특성의 경우 pH는 클로렐라 분말 첨가량이 높아질수록 유의적으로 낮아지는 경향을 나타냈다고 보고하여 본 연구 결과와 일치하였다. 또한 Choi et al.(2012)은 울금을 첨가한 매작가 반죽에서 울금 분말 첨가량이 증가할수록 반죽의 pH 가 낮아져서 액성이 산성에 가까워진다고 보고하였으며, Jin (2013)은 뽕잎 분말을 첨가한 매작과 반죽의 pH는 뽕잎 분 말 첨가량이 증가함에 따라 낮아졌다고 보고하여 본 결과와 비슷한 경향을 나타내었다.
3.매작과의 퍼짐성 및 수분함량
클로렐라 분말을 첨가한 매작과의 퍼짐성과 수분함량을 측 정한 결과는 <Table 4>와 같다. 퍼짐성은 반죽이 중력적인 유 동성에 의해 팽창하기 시작하여 반죽 내 단백질인 gluten의 유 리 전이(glass transition)로 연속적 상태가 되어 반죽의 유동이 중단될 때까지 일어나게 되는데, 중력은 일정하므로 반죽 점 성에 의해 퍼짐성이 조절된다(Kim & Cho 2009). 클로렐라 분 말을 첨가한 매작과의 퍼짐성은 클로렐라 분말 첨가량이 증가 할수록 대조군에 비해 증가되는 경향을 보였다. 대조군과 클 로렐라 분말 1% 첨가 매작과가 퍼짐성이 각각 9.23, 9.42%이 었으며, 2% 첨가 9.68, 3% 첨가는 9.87% 및 4% 첨가는 10.15%로 이들은 대조군보다 유의하게 높게 나타났다. 클로렐 라 매작과의 수분함량은 클로렐라 분말 첨가량이 증가될수록 높았으며, 대조군은 4.12%로 유의적으로 가장 낮은 수분함량 을 보였다. 따라서 매작과 제조 시 클로렐라 첨가로 수분함량 이 증가됨으로써 노화 지연과 저장성 향상에 도움이 될 것으 로 생각된다. 허브 추출물을 첨가하여 매작과를 제조한 Kim & Choi(2008)의 연구에 의하면 허브 추출물의 첨가 수준이 높 을수록 수분함량은 유의적으로 증가되었다고 보고하였으며, 파 래 분말을 첨가한 매작과에서도 이들 분말의 첨가량이 많을수 록 파래 매작과의 수분 함량은 유의적으로 높게 나타났다(Park & Cho 2010)고 하여 본 실험과 유사한 경향을 보였다.
4.매작과의 색도
식품에 있어서 색도는 식품의 관능적인 품질을 결정하는 중요한 품질인자로 작용한다. 클로렐라 분말의 첨가량을 달 리한 매작과의 색도를 측정한 결과는 <Table 5>에 나타낸 바와 같다. 매작과의 명도(Lightness)를 나타내는 L값은 클로 렐라 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하여 어 두워지는 경향을 나타내었으며, 클로렐라 분말 4%첨가 매작 과가 37.55로 가장 낮은 값을 나타내어 매작과의 명도에 영 향을 끼치는 요인은 클로렐라 분말 자체의 색소인 것으로 사 료된다. 적색도(Redness)를 나타내는 a값은 대조군이 0.45로 가장 높게 나타났으며, 나머지 시료는 모두 음(−)을 나타내 어 어둡고 진한 녹색을 띠었으며, 유의적으로 감소하는 경향 을 보였다(p<0.05). 황색도(Yellowness)를 나타내는 b값은 대 조군이 가장 높았으며, 클로렐라 분말의 첨가량이 많아질수 록 낮아지는 경향을 보였다. 이는 클로렐라의 녹색 엽록소가 매작과를 튀기는 과정에서 일어나는 갈변반응으로 인해 매 작과의 색에 영향을 나타낸 것으로 생각된다. Chung & Choi (2006)은 2~6% 클로렐라 분말을 첨가한 파운드케이크의 색 도 측정결과, 클로렐라 분말 첨가량이 증가할수록 명도가 낮 아졌고 적색도와 황색도가 유의적으로 감소하였다고 보고하 였다. Jeong et al.(2006)은 클로렐라 분말을 첨가한 식빵의 색도 측정결과, 클로렐라 분말 첨가량이 증가할수록 crust의 명도(L값), 적색도(a값) 및 황색도(b값)는 모두 감소하는 경 향을 나타내었다고 보고하였으며, Bang et al.(2013)은 클로 렐라 분말을 첨가한 쿠키의 품질 특성의 연구에서도 첨가량 이 증가할수록 명도(L값), 적색도(a값) 및 황색도(b값)는 유 의적으로 낮아졌다고 보고하여 본 결과와 일치하였다. 한편, 쑥 분말을 첨가한 매작과(Kim et al. 2011)와 파래 분말을 첨가한 매작과(Park & Cho 2010) 연구에서도 비슷한 경향 이었다.
5.매작과의 경도
클로렐라 분말 첨가 매작과 경도는 <Table 6>과 같이 클 로렐라 분말 첨가량이 증가할수록 경도는 대조군, 1, 2, 3% 및 4% 클로렐라 분말 첨가 매작과의 경우 각각 422.02± 0.21, 430.41±0.61, 436.25±012, 439.40±052, 450.01±023으 로 유의하게 증가하였는데, 이는 클로렐라 분말 첨가가 글루 텐 형성의 방해인자로 작용한 결과로 보여진다. Bang et al. (2013)은 클로렐라 분말을 첨가한 쿠키의 품질 특성의 연구 에서 첨가량이 증가할수록 경도가 유의하게 증가되었다고 보 고하였고, Jeong et al.(2006)은 클로렐라 분말을 첨가한 식 빵의 경우 부재료 첨가량이 증가함에 따라 경도가 점차적으 로 증가하는 경향을 나타냈다고 보고하여 본 결과와 일치하 였다. 매작과의 경도는 첨가되는 재료에 따라 달라지게 되는 데(Lee et al. 2006), 경도의 높고 낮음은 매작과 속의 수분 함량에 의해 가장 큰 영향을 받는 것으로 보고되고 있다 (Kim 1998). Lee(2005)는 한과의 일종인 강정에 대한 연구 에서 인삼첨가량이 증가할수록 강정의 강도가 강해지고, 특 히 인삼을 2.4% 첨가했을 때 무첨가군에 비해 1.5배 정도 강도가 강해진다고 보고하였으며, Gwon & Moon(2007)은 허브를 첨가한 약과의 경도 측정 결과 대조군에 비해 허브 를 첨가한 약과가 유의적으로 경도가 높은 값을 나타냈다고 보고하여 본 결과와 비슷한 경향을 보였다.
6.매작과의 관능적 특성
클로렐라 분말의 첨가랑을 달리하여 제조한 매작과의 관 능적 측정 결과는 <Table 7>과 같다. 매작과의 색상은 클로 렐라 분말 2% 첨가군이 4.07±1.20으로 가장 좋은 것으로 나 타났고, 첨가량이 증가함에 따라 선호도가 낮은 것으로 평가 되었다(p<0.05). 단단함은 클로렐라 분말 첨가량이 증가할수 록 높게 평가 되었으며, 대조군이 3.31±1.05으로 가장 낮게 평가되었다. 바삭함은 클로렐라 분말 2% 첨가군이 3.62±1.30 로 가장 좋게 평가되었다. 매작과의 맛은 클로렐라 분말 2% 첨가군이 3.75±1.12로 가장 좋게 평가되었고, 그 다음 1% 첨가군이 3.65±0.96로 높게 평가되었으며, 클로렐라 분말 3% 이상 첨가군은 오히려 맛이 떨어지는 것으로 나타났다. 전반 적인 기호도는 1% 첨가군이 가장 좋게 평가되었으나 2%까 지는 유의적인 차이가 나지 않는 것으로 좋게 평가되었고, 다음으로 대조군, 3% 및 4% 첨가군 순으로 선호하였다. 이 와 같은 관능검사 결과를 종합해 보면, 전체적으로 클로렐라 가 3 및 4% 첨가된 매작과는 많은 양의 첨가로 인하여 오히 려 관능평가에서 기호도가 낮게 나타났으며, 전반적인 기호 도에서 클로렐라를 첨가하지 않은 대조군보다 1%나 2%를 첨가한 매작과에서 더 좋게 평가된 점은 맛과 함께 기능성 이 향상된 제품을 만들 수 있다는 점에서 주목할 필요가 있 다고 사료된다. Kim et al.(2003)은 두부 제조 시 0.5~1%의 클로렐라를 사용한 경우가 저장성이 향상되었다고 보고하였 으며, Bang et al.(2013)은 쿠키 제조 시 클로렐라를 1% 정 도 첨가하는 것이 기호도가 가장 좋았다고 보고하였다. 본 연구에서도 클로렐라 분말을 1~2% 정도 첨가할 경우 맛과 기호성이 우수한 매작과의 제조가 가능할 것으로 판단된다.
IV.요약 및 결론
본 연구는 생리적 활성이 높은 클로렐라를 효율적으로 활 용하기 위한 방안으로 클로렐라 분말을 1, 2, 3, 4% 수준으 로 첨가하여 제조한 매작과의 품질 특성을 조사하였다. 매작 과 반죽의 pH는 클로렐라 분말 첨가량이 증가할수록 감소하 는 경향을 보였으며, 퍼짐성과 수분함량은 클로렐라 분말을 첨가한 매작과가 대조군보다 유의적으로 높았다. 매작과의 색도 측정 결과, 클로렐라 분말 첨가량이 증가함에 따라 명 도(L값), 적색도(a값) 및 황색도(b값)는 유의하게 감소하는 경 향을 보였다. 매작과의 경도는 대조군에 비해 클로렐라 분말 첨가군이 유의하게 높게 나타났다. 관능평가에서 전반적인 기호도는 클로렐라 3 및 4% 첨가군은 낮게 나타났으나, 대 조군보다 1%나 2% 첨가한 매작과가 유의적으로 가장 높은 점수를 받았다. 따라서 클로렐라 분말을 첨가하여 매작과를 제조할 경우, 클로렐라 분말의 첨가량은 1~2%가 매작과의 관능적 품질을 증진시킬 수 있는 가장 최적 조건으로 생각 되며, 클로렐라 분말 매작과는 영양학적(아미노산 보충효과 등), 기능적(항암, 항산화 효과) 품질측면에서 매작과의 가치 를 높일 수 있을 것으로 사료된다.