I. 서 론

우리나라는 급속한 경제성장과 산업화에 따라 식생활에 많 은 변화가 나타났다(Seo et al. 2008). 서구화의 영향으로 식 단이 간편해졌고, 제과제빵이 식사와 간식 대용으로 소비가 늘어나면서 베이커리 및 디저트 시장의 규모가 확대되었다 (Park et al. 2021). 또한 최근에는 건강에 대한 관심이 높아 지며 기존의 재료 보다는 다양한 생리활성 물질을 갖고 있 는 천연물을 이용한 자연식품과 건강기능성 식품의 수요가 늘어났다. 그 중 머핀은 글루텐 함량에 큰 영향을 받지 않아 다른 재료들과의 혼합이 비교적 용이해 제품의 다양화가 가 능하며, 밀가루에 우유와 달걀 등을 혼합하여 구워내 영양가 가 우수하고, 식사대용으로 가능하다(Jeon et al. 2002;Hae & Jung 2013). 머핀에 다양한 기능성 부재료를 첨가한 선행 연구는 히비스커스 분말(Kim & Kim 2019), 카니와 분말 (Kim et al. 2020), 카레 분말(Kim 2020), 발효강황(Kang et al. 2020), 아사이베리 농축액(Park et al. 2021) 등이 있다.

엉겅퀴는 한국, 일본, 중국, 러시아 등 북반구의 온대지역 을 비롯하여 북미, 유럽 등 전 지구상에 엉겅퀴속(Cirsium) 이 250-300여종이 있으며 한반도에는 10여종이 분포한다 (Kyung 2021). 고려엉겅퀴(Cirsium setidens), 큰엉겅퀴 (Cirsium pendulum), 바늘엉겅퀴(Cirsium rhinoceros), 버들 잎엉겅퀴(Cirsium lineare), 도깨비엉겅퀴(Cirsium schantarense), 물엉겅퀴(Cirsium nipponicum), 흰잎엉겅퀴(Cirsium vlassovianum) 등이 있으며, 자생하는 생산지, 토양, 기후 등 다양한 생육 조건에 따라 동종의 식물이라도 발달 정도가 달라지며 성분 과 함량도 다르다(Jang et al. 2014;Lee et al. 2018). 플라 보노이드는 페놀계 화합물의 총칭으로, 채소류의 유관부 식 물의 꽃, 과실, 줄기, 뿌리 등의 거의 모든 부위에 분포하고 있다(Chung et al. 2007). 엉겅퀴는 아피제닌, 루테올린, 미 리세틴, 캠퍼롤, 펙톨리나린 등을 포함한 약 78종의 플라보 노이드가 확인되었으며, 암 예방, 신경보호효과, 항염증, 항 균작용, 지질 산화 억제, 알코올 해독작용, 간 보호 작용에 효과가 있다고 알려져 있다(Kim & Won 2009).

그 중 물엉겅퀴(Cirsium nipponicum)는 엉겅퀴의 한 종류 로 우리나라 울릉도 전역의 양지바른 곳에서 자라고 있으며 어린잎은 나물이나 국거리로 먹으며, 말려서 묵나물로도 먹 는다. 한방에서는 물엉겅퀴를 ‘대계’라고 하여 사용하고 있 으며 식물체에서 나오는 휘발성 기름인 정유, 알칼로이드, 수 지, 이눌린 등의 성분이 함유되어 있어 지혈, 해혈, 소종에 효과가 있으며 감기, 백일해, 고혈압, 장염, 신장염, 토혈, 혈 변, 산후조리, 대하증, 종기 치료제로 사용한다고 알려져있다 (Kyung 2021).

이에 본 연구에서는 다양한 기능성을 가진 물엉겅퀴 줄기 분말을 머핀에 첨가하여 항산화 활성, 품질특성과 관능평가 를 실시하여 품질특성의 변화에 영향을 주는 요인과 기능성 식품에서의 응용 가능성을 확인하고 부가가치가 높은 머핀 을 제조하기 위한 기초 자료를 제시하고자 하였다.

II. 연구 내용 및 방법

1. 실험재료

본 실험에서 사용한 물엉겅퀴는 2021년 4월 울릉도에서 수확한 것을 구입하였고, 잎을 떼고 줄기만을 사용하였다. 물 엉겅퀴 줄기는 세척 후 동결건조기(MCFD 8508, Ilshin Bio Base, Yangju, Korea)를 이용하여 72시간 동안 건조시킨 후 믹서기(HMF-3260S, Hanil, Seoul, Korea)로 분쇄하였고 30 mesh에 체 친 분말을 −40°C 냉동고에 보관하며 이용하였다. 그 외 머핀 제조에 사용된 박력분(Soft flour, Cheiljedang Co., Anyang. Korea), 무염버터(Anchor butter, Fonterra limited, Auckland, New Zealand), 설탕(White sugar, CJ Cheiljedang Co., Incheon, Korea), 계란(egg, Hansfarm Co., Yeoju, Korea), 소금(Fine salt, Singsong Co., Cheonan, Korea), 베이킹파우더(Baking powder, Sungjin Co., Gwangju, Korea), 우유(Maeil milk, Maeil Co., Gwangju, Korea)는 시중에서 구입하였다. 항산화 실험에 사용한 1,1-diphenyl-1- picrylhydrazyl (DPPH), Folin & Cioclateau 등의 시약은 Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, MO, USA)의 제 품을 사용하였으며, 그 외 시약은 1급을 사용하였다

2. 머핀 제조

머핀의 제조는 Lee et al. (2013)의 제조방법을 참고하고 여러 예비실험을 거쳐 배합비율을 <Table 1>과 같이 하였다. 물엉겅퀴 줄기 분말은 밀가루 중량대비 0, 2, 4, 6, 8%씩 첨 가하였고, 밀가루, 물엉겅퀴 줄기분말, 베이킹파우더는 체를 쳐서 준비하였다. 버터를 반죽기(5K45SS, Kitchen Aid Co., Benton Harbor, MI, USA)에 6단으로 1분간 크림화 한 후 설탕을 넣고 6단으로 2분간 혼합하였고, 계란은 3회 나누어 넣어 8단으로 3분간 믹싱 하였다. 그 후 체 친 분말, 소금과 우유를 넣어 반죽하고 머핀컵(지름 55 mm, 높이 45 mm)에 70 g씩 팬닝하여 오븐(ML32AW, LG, Seoul, Korea)에서 175°C, 25분간 굽고 1시간 식힌 후 실험의 시료로 사용하였다.

3. 비중 측정

물엉겅퀴 머핀 반죽의 비중(specific gravity)은 Ministry of food and drug safety (2021) 방법을 이용하여 측정하였 다. 머핀 반죽 직후 반죽을 비중 컵에 가득 담고 무게를 측 정하여 아래의 식을 이용하여 계산하였고 3회 반복 측정하 고 평균과 표준편차로 나타내었다.

4. 높이, 굽기 손실률 및 비체적 측정

머핀의 높이는 완성된 머핀을 반으로 잘라 단면의 최고 높 이를 측정하였다. 굽기 손실률(baking loss rate)은 반죽 전 후의 무게를 측정하여 아래의 식을 이용하여 계산하였다. 비 체적은 좁쌀을 이용한 종자치환법을 이용하여 부피를 측정 하였고 머핀의 무게를 측정하여 부피(mL)를 무게(g)로 나누 어 계산하였다. 3회 반복 측정하였고 평균과 표준편차로 나 타내었다.

5. pH 및 당도 측정

물엉겅퀴 머핀의 pH와 당도는 멸균필터백(3M^TM St. Paul, MN, USA)에 시료 5 g과 증류수 45 mL를 넣어 균질화 (Model 400, Interscience, Mourjou, France)한 후 여과액을 측정하였다. pH 측정은 pH 미터기(F-51, HORIBA, Kyoto, Japan)로 3회 반복 측정하여 평균과 표준편차로 나타내었고, 당도는 당도계(PAL-1, ATAGO Co., Tokyo, Japan)를 사용 하여 3회 반복 측정하여 평균과 표준편차로 나타냈다.

6. 수분함량 측정

물엉겅퀴 머핀의 수분함량은 MFDS (2021)의 상압가열건 조법으로 드라이오븐(OF-22GW, Jeio Tech., Deajeon, Korea) 을 사용하여 105°C에서 측정하였다. 머핀을 알루미늄 접시 에 1 g씩 정량하여 3회 반복 측정하였고 평균과 표준편차로 나타내었다.

7. 색도 측정

물엉겅퀴 머핀의 색도는 색도계(CR-310, Minolta Co., Osaka, Japan)를 사용하여 머핀의 가운데 단면을 측정하였다. L값(lightness, 명도), a값(redness, 적색도), b값(yellowness, 황색도)의 색도 값을 3회 반복 측정하였으며 평균과 표준편 차로 나타내었다. 이 때 사용한 표준 백색판(standard plate) 의 L, a, b 값은 각각 93.62, −0.05, 3.74이었다.

8. 조직감 측정

물엉겅퀴 머핀의 조직감은 TPA (texture profile analysis) 방법을 이용하였고 시료를 가로, 세로, 높이 20 mm로 자르 고 물성분석기(TA-XT2 Express, Stable Micro System, Haslemere, UK)를 이용하여 경도(hardness), 응집성(cohesiveness), 탄성(springiness), 씹힘성(chewiness), 검성(gumminess)을 측 정하였다. 분석조건은 Lee et al. (2013)을 참고하여 pre-test speed 2.0 mm/sec, test speed 1.0 mm/sec, post-test speed 2.0 mm/sec, test distance 3.0 mm, trigger force 5 g으로 하 였고, 직경 35 mm compression cylinder를 사용하였다. 10 회 반복 측정한 후 평균과 표준편차로 나타내었다.

9. 관능검사

관능평가는 검사특성과 평가방법을 충분히 숙지하고 있는 숙명여자대학교 식품영양학 전공자 25명을 패널로 선정하여 실험의 취지 및 목적에 대해 설명하고, 관능검사 사전교육을 한 후 검사에 응하도록 하였다. 머핀 시료를 동일한 접시에 가로, 세로 2 cm, 높이 2 cm로 잘라 제공하였고 검사항목은 색(color), 맛(taste), 풍미(flavor), 조직감(texture), 전반적인 기호도(overall accpetance)에 대하여(아주 좋다: 7점, 아주 나쁘다: 1점) 평가하도록 하였다. 특성강도평가 항목으로는 색(color intensity), 맛(taste intensity), 풍미(flavor intensity), 촉촉함(moistness)에 대하여 7점 척도로(아주 강하다: 7점, 아 주 약하다: 1점) 평가하였다. 모든 시료는 3자리 숫자의 난 수표로 표기하였으며, 일회용 접시에 담아 동시에 제공하였 다. 하나의 시료를 먹은 후 생수로 입안을 헹군 뒤 평가하도 록 하였다. 관능평가는 숙명여자대학교 생명윤리위원회에서 승인을 받고(SMWU-2107-HR-066) 그 규정에 따라 시행하 였다.

10. 추출물 제조

머핀 5 g에 70% ethanol 45 mL 가하고 24시간 동안 24°C, 120 rpm으로 진탕배양기(HG-SF100, Hangil science, bucheon, Korea)에서 추출한 후 여과지(Whatman No. 2, Whatman International Ltd,. Maidstone, Kent, UK)를 이용 하여 여과하였고 여과액을 시료액으로 사용하였다.

11. 총 폴리페놀 함량 측정

물엉겅퀴 머핀의 총 폴리페놀 함량은 Swain & Hillis (1959)의 Folin-Ciocalte법을 이용하여 측정하였으며, 갈산을 표준물질로 사용하여 검량선을 작성한 후 계산하였다. 추출 물 150 μL에 2,400 μL의 증류수와 50 μL의 2 N Folin- Ciocalteau 용액을 시험관에 넣어 교반하고 3분간 정치시킨 뒤 300 μL의 1 N 탄산나트륨(Na₂CO₃)을 가하였다. 그 후 암 소에서 2시간 동안 정치시키고, 725 nm에서 흡광도(T60UV, PG Instruments, Wibtoft, England)를 측정하였다. 실험은 3 회 반복 측정한 후 평균과 표준편차로 나타내었다.

12. DPPH 라디칼 소거 활성 측정

물엉겅퀴 머핀의 DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrzyl) 라 디칼에 대한 소거방법은 Blois (1958)의 방법을 이용하여 측 정하였다. 희석한 추출물 3 mL에 DPPH 용액(1.5×10⁻⁴ M) 1 mL을 가하여 교반한 후 암소에서 30분 간 방치하였고 517 nm에서 흡광도를 3회 반복 측정한 후 평균과 표준편차로 나 타내었다.

EQ

13. ABTS 라디칼 소거 활성 측정

물엉겅퀴 머핀의 ABTS 라디칼 소거 활성은 Re et al. (1999)의 방법을 변형하여 실험하였다. 7 mM ABTS (2,2- azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)와 2.45 mM 과황산칼륨를 혼합해 ABTS 용액을 제조하고 ABTS 라디칼 (ABTS⁺) 생성을 위하여 12-16시간 암소 반응시켰다. 라디칼 이 생성된 용액은 PBS 완충제로 희석해서 734 nm에서 흡광 도 값이 0.70±0.02가 되도록 하였고 ABTS 용액 900 μL와 추출액 100 μL를 혼합하여 734 nm에서 흡광도를 측정하였 다. 소거 활성을 다음 식을 사용하여 백분율로 표시하였고, 실험은 3회 반복 측정한 후 평균과 표준편차로 나타내었다.

ABTS radical scavenging activity(%) =(1−sample absorbance/control absorbance)×100

14. Reducing power 측정

물엉겅퀴 머핀의 Reducing power는 Oyaizu (1986)의 방 법을 이용하여 측정하였다. 추출물 2.5 mL에 0.2M 인산나 트륨 완충제(pH 6.6) 2.5 mL와 1% 페리시안화칼륨 2.5 mL 를 각각 혼합하고 이 혼합물을 50°C의 중탕냄비(WBT-10, Jeong Bio Tech., Incheon, Korea)에서 20분간 반응시켰다. 여기에 10% 트라이클로로아세트산 2.5 mL를 첨가하여 원심 분리한 후 상등액 5 mL, 증류수 5 mL와 0.1% 염화제2철 1 mL를 넣어 700 nm에서 흡광도를 측정해 그 값을 환원력 으로 나타내었다. 실험은 3회 반복 측정한 후 평균과 표준편 차로 나타내었다.

15. 통계처리

통계처리는 SPSS 프로그램(Statisical Analysis Program, version 25, IBM Co., Amonk, NY, USA)을 이용하여, 평 균과 표준편차로 나타내었다. 일원배치분산분석(one-way analysis of variance, ANOVA)으로 실험의 유의성 검증을 하였고, 유의성이 있는 경우 다중범위검정(Duncan's multiple range test)으로 사후검정을 실시하였다(p<0.05). 상관관계는 Pearson의 적률 상관계수(Pearson’s correlation coefficient)를 이용하여 나타내었다.

III. 결과 및 고찰

1. 비중의 변화

물엉겅퀴 줄기 분말 첨가한 머핀 반죽의 비중은 <Table 2>와 같다. 머핀 반죽의 비중은 0% 첨가군에서 0.93이고 첨 가량이 증가함에 따라 2% 0.93, 4% 0.97, 6% 0.98, 8% 1.00으로 증가하는 경향이 나타났다(p<0.001). 선행연구인 흑 마늘 분말(Sung et al. 2010), 케일분말(Choi 2015), 밀싹 분말(Chung & An 2015), 아마란스잎 분말(Choi 2016) 첨 가 머핀에서도 첨가량이 증가함에 따라 반죽 비중이 증가하 여 본 연구와 유사한 결과가 나타났다. 반죽의 비중은 같은 부피 물의 무게에 대한 반죽의 무게를 나타내는 수치이다 (Kim 2022). 밀가루의 종류, 온도, 사용재료, 믹싱 및 믹싱속 도, 화학 팽창제의 사용 유무와 종류 등에 영향을 받으며, 비 중이 높으면 부피가 줄고 조밀한 기공으로 인해 씹힘성이 떨 어지고, 비중이 낮으면 매우 약하고 부서지기 쉬운 내부를 만든다고 보고하였다(Nagae et al. 1976;Baik et al. 2000). 본 실험에서 물엉겅퀴 줄기 분말 첨가량이 증가함에 따라 밀 가루의 양이 상대적으로 감소한 것도 결과에 영향을 미쳤을 것이라 여겨졌다.

2. 높이, 굽기 손실률 및 비체적의 변화

물엉겅퀴 줄기 분말 첨가 머핀의 높이, 굽기 손실률 및 비 체적 측정결과는 <Table 2>와 같다. 머핀의 높이는 0% 첨가 군에서 5.61 cm이고 첨가량이 증가함에 따라 2% 5.40 cm, 4% 5.25 cm, 6% 5.19 cm, 8% 5.05 cm로 감소하는 경향이 나타났다(p<0.001). 홍삼박 분말(Jung et al. 2015), 아마란스 잎(Choi 2016) 분말 첨가 머핀에서도 첨가량이 증가할수록 감소하여 본 연구 결과와 유사한 경향이 나타났다. 밀가루로 만드는 글루텐이 형성되어 반죽에 망상구조를 이루고 굽는 과정에서 이 글루텐이 증기압에 의해 팽화되어 부피를 형성 하는데 밀가루의 일부를 물엉겅퀴 줄기 분말로 대체하면서 글루텐 형성이 약화되고 전분 호화가 지연되어 망상구조가 발달하지 못한 것이 높이의 감소에 영향을 주었다고 생각된 다(Joung 2019).

머핀의 굽기손실률은 0% 첨가군에서 11.57%이고 첨가량 이 증가함에 따라 2% 13.93%, 4% 13.24%, 6% 13.33%, 8% 13.33%로 대조군과 첨가군 간에는 유의적으로 굽기손실 률이 커졌으나, 2-8% 첨가군 간에는 비슷한 손실률이 나타 났다(p<0.001). 굽기손실률은 반죽에 열이 침투하여 수증기 압이 증가되고 비점이 낮은 수분이 팽창되어 기체로 빠져나 가면서 발생되는데, 부피를 증가시키며 촉촉한 질감을 주기 도 한다(Hae & Jung 2013).

머핀의 비체적은 0% 첨가군에서 1.90 mL/g이고 첨가량이 증가함에 따라 2% 1.87mL/g, 4% 1.72mL/g, 6% 1.63mL/g, 8% 1.60 mL/g으로 감소하는 경향이 나타났다(p<0.001). 비 중이 높으면 반죽의 기포 함유량이 감소하여 기공이 조밀해 지고 조직이 치밀해지는 등 무겁고 부피가 작아지는데 물엉 겅퀴 줄기 분말의 첨가량이 증가함에 따라 비중 값이 증가 한 것이 비체적의 감소와 연관이 되었다고 여겨졌다(Kim et al. 2020). 즉 엉겅퀴 분말의 성상 입자가 밀가루보다 크고, 비중이 무겁고, 섬유소 분말입자로서 글루텐 희석 효과로 인 하여 망상구조가 약화되어 반죽 글루텐 형성의 방해인자로 작용해 부피 형성에 방해된 것으로 판단되었다.

3. pH, 당도 및 수분함량의 변화

물엉겅퀴 줄기 분말 첨가 머핀의 pH와 당도는 <Table 3> 과 같다. 머핀의 pH는 0% 첨가군에서 8.56이었고 첨가량이 증가함에 따라 2% 7.98, 4% 7.89, 6% 7.85, 8% 7.45로 감소하는 경향이 나타났다(p<0.01). 물엉겅퀴 줄기 분말의 pH를 측정한 결과 5.82로 머핀 대조군 pH 8.56보다 낮아 첨 가량이 증가함에 따라 pH가 감소한 것으로 보였다. Cirisium 속의 곤드레 분말 첨가 두부(Chang et al. 2012), 물엉겅퀴 분말 첨가 패티(Jeon et al. 2021)에서도 첨가량이 증가함에 따라 pH가 감소하는 경향을 보여 본 연구와 동일한 결과를 보였다.

머핀의 당도는 0% 첨가군에서 2.70 첨가량이 증가함에 따 라 2% 2.75, 4% 2.60, 6% 2.70, 8% 2.60으로 대조군과 첨가군 간의 유의적인 차이를 보이지 않아 물엉겅퀴 줄기 분 말의 첨가가 머핀의 당도에 영향을 미치지 않았다.

머핀의 수분함량은 0% 첨가군에서 30.92% 첨가량이 증가 함에 따라 2% 30.37%, 4% 29.96%, 6% 29.29%, 8% 28.64%로 감소하는 경향이 나타났다(p<0.001). 당밀(Hwang & An 2020) 첨가 머핀에서도 첨가량이 증가함에 따라 수분 함량이 감소하여 본 연구와 동일한 결과가 나타났으며, 이는 물엉겅퀴 줄기 분말의 수분함량이 밀가루보다 낮아 시료의 함 량이 증가할수록 수분함량이 감소하는 것으로 여겨졌다. 또한 굽기 손실률은 수분 보유력과 관련이 있는데 수분함량이 낮 아지면서 굽기 손실이 증가하는 것을 확인 할 수 있었고 물 엉겅퀴 줄기 분말의 식이섬유소에 의한 수분흡착 작용도 수 분함량에 영향을 주었을거라 여겨졌다(Lee & Lee 2013).

4. 색도의 변화

물엉겅퀴 줄기 분말 첨가 머핀의 색도는 <Table 3>과 같 다. 머핀의 명도를 나타내는 L값은 0% 첨가군에서 76.63이 고 물엉겅퀴 줄기 분말 첨가량이 증가함에 따라 2% 58.82, 4% 50.54, 6% 45.38, 8% 41.03으로 감소하는 경향을 보였 다(p<0.001). 적색도를 나타내는 a값은 0% 첨가군에서 −4.41 이고 첨가량이 증가함에 따라 2% −0.82, 4% 0.26, 6% 0.66, 8% 0.87로 높아지는 경향을 보였고(p<0.001), 황색도 를 나타내는 b값은 0% 첨가군에서 31.22이고 첨가량이 증 가함에 따라 2% 20.68, 4% 19.49, 6% 19.34, 8% 19.47% 로 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.001). 이러한 경 향은 뽕잎 가루(Lee et al. 2011)와 아마란스 잎 분말(Choi 2016)을 첨가한 머핀에서도 유사한 경향을 보였다. 물엉겅퀴 줄기 분말의 색도를 측정한 결과 L값 58.18, a값 −7.21, b값 23.46으로 물엉겅퀴 줄기 분말의 고유의 색이 머핀의 색도에 영향을 주었다고 판단되며, 클로로필 색소는 60°C 이상의 열 을 가하거나 산성 조건에서 올리브그린색의 pheophytin을 형 성하는데 물엉겅퀴 줄기 분말 첨가 머핀을 175°C의 고온에 서 오랜 시간 가열을 한 것도 a값의 증가에 영향이 있을 것 으로 여겨졌다(No et al. 2016).

5. 조직감

물엉겅퀴 줄기 분말 첨가 머핀의 조직감 측정 결과는 <Table 4>와 같다. 경도는 0% 첨가군에서 464.67 g/cm²이었 고 물엉겅퀴 줄기 분말 첨가량이 증가함에 따라 2% 601.67 g/cm², 4% 763.0 g/cm², 6% 877.67 g/cm², 8% 1,028.67 g/cm²로 증가하는 경향을 보였다(p<0.001). 이는 부추 분말 (Ryu et al. 2008)과 뜰보리수 분말(Hong 2019) 첨가 머핀 에서도 유사한 경향을 보였다. 고려엉겅퀴 분말 첨가 생면 (Park & Kim 2014)에서도 첨가량에 따라 경도가 증가하였 으며 이는 엉겅퀴에 함유된 식이섬유에 의한 것으로 구조적 특징을 구성하는 분자 내 결합에 의하여 증가한 것으로 보 고하였다. 또한 본 연구의 품질특성 결과에서 머핀의 높이와 비체적이 감소하여 머핀의 밀도가 증가되었음을 알 수 있었 고 수분이 감소하고 굽기손실률이 증가한 것도 경도의 증가 에 영향을 준 것으로 생각된다. 씹힘성은 0% 첨가군에서 347.33이었고 첨가량이 증가함에 따라 2% 405.30, 4% 575.70, 6% 621.67, 8% 748.37로 증가하는 경향을 보였고 (p<0.001), 검성은 0% 첨가군에서 365.20, 첨가량이 증가함 에 따라 2% 442.90, 4% 590.37, 6% 651.0, 8% 796.53으 로 증가하는 경향을 보였다(p<0.001). 검성은 경도와 응집성 과 관련이 있으며 씹힘성은 검성과 탄련성과 관련이 있으므 로 경도의 증가가 씹힘성과 검성의 값 증가에 영향을 주었 음을 알 수 있었다. 물엉겅퀴 머핀의 응집성과 탄력성은 유 의적인 차이를 보이지 않았으며 이러한 조직감 측정 결과는 물엉겅퀴 첨가 패티(Jeon et al. 2021)에서도 동일한 경향이 나타났다.

6. 관능검사

물엉겅퀴 줄기 분말 첨가 머핀의 관능검사는 기호도 평가 와 특성 강도 평가 항목으로 나누어 실시하였고, 결과는 <Table 5>와 같다. 색에 대한 기호도 평가 결과는 0% 첨가 군에서 3.64로 가장 낮았고 4% 첨가군에서 4.96으로 가장 높았다(p<0.01). 특성 강도 평가의 색 강도에서는 0% 첨가 군에서 1.68로 가장 낮았고 8% 첨가군에서 5.68로 가장 높 은 결과가 나왔다(p<0.001). 색 강도평가 결과, 색도 및 단면 관찰 결과에서 물엉겅퀴 줄기 분말을 머핀에 첨가함으로서 색이 확연하게 진해지는 것을 알 수 있었으며, 물엉겅퀴 줄 기 분말의 첨가가 선호도에 좋은 영향을 주었지만 6% 첨가 군부터는 색의 강도가 지나치게 진해져 오히려 선호도는 감 소하는 것으로 나타났다.

풍미와 맛 대한 기호도 평가 결과는 0% 첨가군에서 각각 3.84, 4.20으로 가장 낮았고 6% 첨가군에서 각각 5.28, 5.60 으로 가장 높았다(p<0.001). 특성 강도 평가에서 풍미 강도 와 맛 강도는 0% 첨가군에서 둘 다 1.00으로 가장 낮았고 8% 첨가군에서 각각 5.40, 5.92로 가장 높았다(p<0.001). 기 호도 평가 향 결과 값이 4, 6, 8% 첨가군에서는 큰 차이를 보이지 않아 4% 첨가군부터는 기호도에 큰 영향을 주지는 않는 것으로 나타났고 맛의 결과 값도 4% 6% 첨가군에서 큰 차이가 보이지 않았다.

조직감에 대한 기호도 평가 결과는 8% 첨가군에서 3.76으 로 가장 낮았고 4% 첨가군에서 5.52로 가장 높았다(p<0.001). 특성 강도 평가의 촉촉함은 0% 첨가군에서 4.88으로 가장 높았고 8% 첨가군에서 3.72로 가장 낮았다(p<0.001). 기계 적 조직감 결과 물엉겅퀴 줄기 분말 첨가량이 증가함에 따 라 경도, 씹힘성, 검성이 높아진 것이 조직감 결과에 영향을 미친 것으로 보였고, 머핀 반죽의 비중, 높이, 비체적 측정결 과에서 기공의 감소나 밀도의 증가도 영향을 주었다고 판단 되었다. 또한 머핀의 수분함량 측정결과 수분함량의 감소가 촉촉함 강도 평가 결과 감소에 영향을 주어 조직감 결과에 도 영향을 주었다고 생각된다.

전반적인 기호도 결과 첨가량에 따라 0% 3.84, 2% 4.88, 4% 5.52, 6% 4.28, 8% 3.68로 4% 첨가군에서 가장 높은 기호도가 나타났다(p<0.001). 기호도 평가 결과 색과 조직감 은 4% 첨가군에서 가장 높았고 향과 맛은 6% 첨가군에서 가장 높게 나타났지만 4%와 6% 첨가군의 결과 차이가 크지 않아 머핀 제조 시 물엉겅퀴 줄기 분말을 4% 첨가하는 것이 기호도를 높이며 품질을 향상시킬 수 있는 양으로 판단되었다.

7. 항산화활성

물엉겅퀴 줄기 분말 첨가 머핀의 항산화 활성 결과는 <Table 6>과 같다. 식물체 내에는 다양한 항산화 성분들이 함유되어있으며, 이들의 특성에 따라 항산화 활성이 다르게 나타날 수 있기 때문에 항산화 활성을 정확하게 검증하기 위 해서는 다양한 방법을 사용하여 측정해야 한다(Jun et al. 2014). 따라서 머핀의 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거 능, ABTS 라디칼 소거능, reducing power를 측정하였다.

페놀 화합물은 천연의 식물성 화합물로 히드록실기를 가 지고 있는 방향족 화합물의 총칭으로 항산화, 항균, 항암 작 용 등 다양한 생리활성 기능을 가지고 있다(Joo 2013). 물엉 겅퀴 줄기 분말 첨가 머핀의 총 폴리페놀 함량은 0% 첨가군 에서 20.94 mg GAE/100 g이고 첨가량이 증가함에 따라 2% 27.96 g GAE/100 g, 4% 36.11 g GAE/100 g, 6% 45.94 g GAE/100 g, 8% 74.80 mg GAE/100 g으로 높아지는 경향을 보였다(p<0.001).

DPPH와 ABTS 라디칼 소거능은 페놀성 물질 함량이 높 을수록 소거 활성이 커지는 항산화 활성 검사법이다. DPPH 라디칼 소거능은 0% 첨가군에서 10.05%, 첨가량에 따라 2% 24.06%, 4% 37.41%, 6% 59.59%, 8% 85.62%고 (p<0.001), ABTS 라디칼 소거능은 0% 첨가군에서 27.00%, 첨가량에 따라 2% 49.30%, 4% 52.32%, 6% 59.35%, 8% 76.61%의 결과를 보여 첨가량에 따라 높은 소거활성을 보였 다(p<0.001).

환원력은 활성 산소종 및 유리기에 전자를 공여하는 능력 이며, 항산화 활성이 큰 물질일수록 높은 흡광도 값을 나타 낸다(Lee et al. 2008). 측정 결과 0% 첨가군에서 0.39였고 첨가량에 따라 2% 0.64, 4% 0.82, 6% 1.03, 8% 1.34로 높아지는 경향을 보였다(p<0.001).

Lee et al. (2005)의 물엉겅퀴 줄기 추출물의 항산화 활성 측정 결과 총 폴리페놀 함량 27.24 μg/mg, 총 플라보이드 함 량 2.36 μg/mg, DPPH의 RC₅₀은 90.53 μg/mL, ABTS의 RC₅₀은 106.43 μg/mL으로 물엉겅퀴 줄기 첨가가 머핀의 항 산화 활성의 증가에 영향을 준 것을 알 수 있었고, 머핀 제 조 시 물엉겅퀴 줄기 분말 첨가가 기능성 식품으로서의 부 가가치를 높일 것으로 여겨졌고 다른 식품에 활용해도 천연 항산화제 기능성 식품으로서의 가능성이 높을 것으로 여겨 졌다.

8. 항산화 활성 간의 상관관계

물엉겅퀴 줄기 분말 첨가 패티의 항산화 활성 간의 상관 관계 분석 결과는 <Table 7>과 같다. 총 폴리페놀 함량은 DPPH와 r=0.964 (p<0.01), ABTS와 0.912 (p<0.01), 환원 력과 0.944 (p<0.01)로 정(+)의 상관관계가 나타났다. DPPH 는 ABTS와 r=0.952 (p<0.01), 환원력과 0.993 (p<0.01)로 정(+)의 상관관계가 나타났다. ABTS는 환원력과 r=0.974 (p<0.01)로 정(+)의 상관관계가 나타났다. Katsube et al. (2004)에서 페놀성 물질과 항산화 활성간에는 높은 상관관계 가 있다고 하였고 본 실험의 항산화 실험들에서도 모두 0.900 이상의 유의한 정의 상관관계가 나타났다. 따라서 물 엉겅퀴가 좋은 천연 항산화 소재라고 판단된다.

IV. 요약 및 결론

본 연구는 물엉겅퀴를 천연 기능성 소재로서 활용도를 넓 히고, 제과에 활용하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 0, 2, 4, 6, 8%의 물엉겅퀴 줄기 분말을 머핀에 첨가하여 품질특 성과 항산화 활성을 측정하였다. 머핀 반죽의 비중은 물엉겅 퀴 줄기 분말 첨가량이 증가할수록 증가하였고, 높이는 낮아 졌다. 굽기손실률은 대조군과 첨가군간에는 유의적으로 감소 하였으나 첨가군간에는 비슷한 손실률을 보였다. 비체적, pH, 수분함량은 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 당도는 유의적 인 차이가 나타나지 않았다. 색도는 첨가량이 증가할수록 L 값은 감소, a값은 증가, b값은 감소하였다. 조직감 측정 결과 는 첨가량이 증가할수록 경도, 씹힘성, 검성은 높아졌고, 응 집성과 탄력성은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 관능평가 특성 강도평가에서는 물엉겅퀴 줄기 분말 첨가량이 증가할 수록 색, 맛, 풍미는 증가하였으며 촉촉함은 감소하는 경향 을 보였다. 기호도 평가 결과에서는 색, 조직감, 전반적인 기 호도는 4% 첨가군에서 가장 높은 기호도를 보였고 향과 맛 은 6% 첨가군에서 가장 높은 기호도를 보였다. 항산화 실험 결과 총 폴리페놀, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소 거능, 환원력 모두 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가 하여 머핀 제조 시 물엉겅퀴 줄기 분말을 4% 첨가하는 것이 항산화 활성을 높이며 기호도도 가장 만족시킬 것으로 판단 되었다.