흑마늘 추출물 첨가 두부의 품질특성

두부 제조를 위한 원료 콩은 경남 남해군에서 2012년도 에 수확한 대두를 사용하였다. 두부 제조를 위한 시판 응고 제는 Taejin GNS사(Incheon, Korea)에서 시판하고 있는 염 화마그네슘(MgCl₂6H₂O)을 사용하였고 해양 암반 심층수 는 경남 남해군 고현면 해안지역에서 지하 800 m 이상의 해양 암반 취수 공으로부터 얻어진 원수를 가열하여 8 °Brix 로 농축한 것을 응고제로 사용하였으며 흑마늘 추출물은 13 °Brix로 농도 조절된 시판품을 남해보물섬영농조합법인 에서 구입하여 사용하였다.

원료 콩은 상온에서 20시간 이상 충분히 불린 후 껍질을 제거하여 사용하였다. 콩의 마쇄, 여과, 두유 끓이기 및 성형 공정은 일체화된 두부제조 기계(DR-200S-1, Dae Ryuk Food Machine, Daegu, Korea)를 이용하여 제조하였다. 콩의 마쇄시 가수량은 콩 무게 대비 8배로 하였으며, 두유는 2중 끓임솥의 온도가 95℃이상으로 승온 한 후부터 5분간 더 끓여 준비하였다. 뜨거운 두유를 20 kg씩 무게를 측정한 후 저으면서 응고제를 50 g씩으로 나누어 3분 간격으로 3회에 나누어 투입하였으며, 응고제가 모두 투입되면 3분 간 더 저어준 뒤 5분간 방치하여 응고를 유도하였다. 이때 응고제는 시판 염화마그네슘과 농축된 해양 암반 심층수를 사용하였다. 시판 응고제는 제조사에서 제시하는 양(두유 L 당 3 g)을 산출한 후 해양 암반 심층수와 동일한 조건으로 첨가하기 위하여 450 g의 물에 미리 용해하여 첨가하였으 며, 해양 암반 심층수는 예비실험 결과에 기초하여 8°Brix로 조절한 후 두부가 응고되는 최적량인 450 g을 사용하였다. 흑마늘 추출물은 두유 20 kg을 기준으로 각각 1, 3, 5, 7%를 응고제에 앞서 두유에 투입하였다. 응고되기 시작한 두유 는 면포를 깐 33×44×8 cm의 성형틀에 부어 1.0 mPa의 압력 하에서 5분간 응고하여 완성하였다.

관능검사는 목적, 방법 및 평가 기준을 미리 교육시킨 20~40대 관능요원 20명을 대상으로 실시하였다. 두부는 동일한 크기와 색의 접시에 3×3×1 cm의 크기로 잘라 제공 하였으며, 한 개의 시료 평가 후 생수로 입안을 헹구고 다른 시료를 평가하도록 하였다. 평가항목은 두부의 색, 향, 조직 감, 맛 및 전반적인 기호도에 대하여 해당 항목이 약하거나 기호도가 낮을 때는 1점을 높거나 해당 항목이 강하거나 기호도가 높을 때는 5점을 부여하도록 하는 5점 척도법으 로 평가하도록 하였다.

두부의 제조 수율은 일정량의 두유로부터 얻어진 두부의 무게를 측정하여 산출하였다. 순물의 탁도는 두부 응고 과 정에서 얻어지는 상층액인 순물을 여과지(No. 2, Advantec, Tokyo, Japan)로 여과한 여액의 흡광도를 spectrophotometer (Libra S35, Biochrome Ltd., England)로 600 nm에서 측정하 였다. pH는 곱게 마쇄한 두부 10 g을 취하여 증류수를 가해 100 mL로 정용한 후 균질화 시킨 액을 원심분리하여 얻은 상층액을 취해 pH meter (Orion 3-star, Thermo, USA)로 3회 반복 측정하였다.

두부를 4×4×1.4 cm의 크기로 절단하여 색차계(Ultrascan VIS, Hunter Lab, USA)를 이용하여 두부 표면색을 측정하 였으며, 이때 표준 백판의 L, a 및 b 값은 각각 99.43, -0.1 및 0.06이었다. 각 시료는 5회 이상 반복 측정하여 평균값으 로 나타내었다.

3×3×2 cm의 크기로 절단한 두부의 물성은 texture analyzer(TAXT express, Stable Micro Systems, England)를 이용하여 각 시료 군별로 10개 이상 시료의 중심부 전단가 를 측정하였다. 이때 texture analyzer의 조건은 Φ 4 mm core를 사용하였고, pre-test speed는 5.0 mm/s, test speed는 5.0 mm/s, post-test speed는 3.0 mm/s, test distance는 10.0 mm, time은 5.00 s, trigger force는 10.0 g이었고, test cycle은 1.0이었다.

각 실험은 5회 이상 반복하여 얻은 결과를 SPSS 12.0 package(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)로 통계처리 하였으 며, 각 시료에 대한 평균±표준편차로 나타내었다. 각 시료 에 대한 유의성 검정은 분산분석을 한 후 p<0.05. 수준에서 Duncan's multiple test에 따라 분석하였다.

흑마늘 추출물의 첨가량을 달리하여 제조한 두부의 관능 평가 결과는 Table 1과 같다. 색에 대한 기호도는 시판 응고 제를 사용하고 흑마늘 추출물이 첨가되지 않은 두부와 해양 암반 심층수를 응고제로 사용하고 흑마늘 추출물이 첨가되 지 않은 두부에서 높았는데 이는 일반적인 두부의 색에 대한 고정관념을 가지고 있기 때문으로 생각된다. 씹었을 때의 질감은 해양 암반 심층수를 응고제로 사용하고 흑마늘 추출물이 첨가되지 않은 두부에서 가장 약했고 시판 응고제 를 사용하고 흑마늘 추출물이 5% 첨가된 두부에서 가장 강했으며 흑마늘 추출물의 첨가량이 증가할수록 두부의 질감이 단단해지는 경향을 나타내어 기계적 특성과 같았 다. 또한 해양 암반 심층수를 응고제로 사용한 두부가 시판 응고제를 사용한 두부에 비해 씹었을 때의 질감이 약한 것으로 판단되었다. 그리고 두부의 흑마늘 향과 맛은 흑마 늘 추출물의 첨가량이 증가할수록 강하였고 시판 응고제를 사용한 두부에 비해 해양 암반 심층수를 응고제로 사용한 두부에서 더 강했다. 시판 응고제에 비해 쓴맛이 적은 해양 암반 심층수를 응고제로 사용한 두부가 전체적인 선호도가 높았는데, 해양 암반 심층수를 응고제로 사용하고 흑마늘 추출물이 첨가되지 않은 두부, 해양 암반 심층수를 응고제 로 사용하고 흑마늘 추출물이 1% 첨가된 두부, 시판 응고제 를 사용하고 흑마늘 추출물이 1% 첨가된 두부의 순서로 전반적인 기호도가 높았다. 관능평가 결과를 기준으로 할 때 시판 응고제 보다는 해양 암반 심층수를 응고제로 사용 하고, 흑마늘 추출물을 1% 이내로 첨가함으로써 두부의 기호도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

두부의 제조 수율, 순물의 탁도 및 pH를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 사용된 두유량 대비 두부의 수율을 측정한 결과 24.02~26.66%의 범위로 흑마늘 추출물의 첨가는 수율 에 큰 영향을 미치지 않았다. Kim 등(13)은 응고제의 양이 부족하거나 과잉이 될 경우 응고되지 못하여 유출되거나 과잉의 응고제가 두부 형성을 오히려 저해함으로서 수율에 영향을 주게 된다고 보고하였다. 천연물 첨가 두부 제조 시 두부의 수율은 천연물의 종류에 따라 영향을 받으며(9) 곤드레 분말(10), 알팔파 추출물(14), 함초(15)를 첨가하여 제조한 두부에서는 천연물의 첨가량이 증가함에 따라 수율 이 감소하는 결과를 나타낸 반면 비파잎 분말(8), 곰취 분말 (16), 구기자(17)를 첨가하여 제조한 두부에서는 천연물의 첨 가량이 증가함에 따라 수율이 증가하는 결과를 나타내었다.

순물의 탁도는 흑마늘 추출물의 첨가량이 증가할수록 높았는데 이는 흑마늘 추출물의 색소 등이 두부 단백질에 흡착되지 못하고 두부 순물로 빠진 결과로 보인다(10). 또한 시판 응고제를 사용한 두부가 해양 암반 심층수를 응고제로 사용한 두부에 비해 탁도가 높았는데 이는 속효성 응고제의 사용으로 단백질 분자와 결합할 수 있는 충분한 시간이 없어(17) 흑마늘 추출물이 여액으로 빠져 나왔기 때문으로 생각된다. 이러한 경향은 비파잎 분말(8), 첨가농도를 달리 한 천연물(9), 알팔파 추출물(14)을 첨가하여 제조한 두부에 서도 시료 첨가량에 따른 탁도가 증가하여 본 실험과 유사 하였다.

두부의 부패를 간접적으로 모니터링 할 수 있는 방법(18) 으로 알려진 pH를 측정한 결과, 응고제에 상관없이 흑마늘 추출물의 첨가량이 증가할수록 두부의 pH는 유의적으로 감소하는 경향을 보였는데 이는 흑마늘 추출물의 pH가 3.95±0.02로(19) 낮기 때문에 흑마늘 추출물의 첨가량이 많아질수록 두부의 pH도 산성화된 것으로 사료된다. 일반 적으로 pH가 낮은 식품이 방부효과가 높으므로 두부 제조 시 흑마늘 추출물의 첨가는 기존 두부보다 저장성 향상에 도움을 줄 수 있다고 판단된다(14).

흑마늘 추출물의 농도를 달리하여 제조한 두부의 표면색 을 측정한 결과는 Table 3과 같다. 명도를 나타내는 L값은 해양 암반 심층수를 응고제로 사용하고 흑마늘 추출물이 첨가되지 않은 두부에서 가장 높았고 시판 응고제를 사용하 고 흑마늘 추출물이 7% 첨가된 두부(78.44)에서 가장 낮았 으며 흑마늘 추출물의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아졌다. 이는 두부 단백질과 결합하며 두부 중에 잔류하 는 흑마늘 추출물 중의 갈변색소가 두부의 명도를 저하시키 기 때문으로 생각된다. Chio 등(9)은 천연물 첨가 두부의 경우 천연물 고유의 색상으로 착색된다고 보고하였으며 본 결과는 홍삼 추출물 첨가 두부(18) 및 알팔파 추출물 첨가 두부(14)에서 첨가수준이 증가할수록 L값이 감소하였 다는 연구결과와 같은 경향을 보였다. 적색도를 나타내는 a값은 –0.65~2.65의 범위로 L값과 상반되게 흑마늘 추출물 의 첨가량이 증가할수록 높아졌다. 황색도를 나타내는 b값 은 흑마늘 추출물을 5% 이상 첨가한 두부에서 유의적으로 높아졌다. 이러한 색의 변화는 두부 제조 시 사용된 응고제 보다는 부재료로 첨가된 흑마늘 추출물에 의한 영향이 더 컸는데 두부 제조 시 흑마늘 추출물의 첨가는 무첨가 두부 에 비해 명도는 저하시키나 적색도와 황색도를 높이는 것으 로 판단된다. 식품에 있어 색은 시각적 기호도의 척도(20)이 며 신선도, 성숙도, 품질 등을 판단하는 중요한 요소이다 (21). 두부의 바람직한 색깔은 유백색을 띠면서 약간 노란색 을 띠는 두부(22)가 가장 좋다고 하였지만 최근 들어 식품에 이용되는 carotenoids, anthocyanins와 같은 천연색소는 관 능적인 면뿐만 아니라 천연 항산화제로서 그 기능적인 면에 서도 우수하게 평가되고 있다(23). 흑마늘 추출물을 첨가한 두부는 일반 두부에 비해 흑갈색을 띠므로 색의 강도에 따라 두부의 기호도에 영향을 미칠 것으로 사료된다. 한편, 흑마늘에는 갈변반응에서 생성된 갈변물질, SAC, 페놀화 합물 등의 항산화 활성 물질이 함유(4)되어 있어 두부의 기능성 부여에 기여할 것으로 기대된다.

시판 응고제와 해양 암반 심층수를 응고제로 사용하고 흑마늘 추출물을 첨가한 두부의 물성을 측정한 결과는 Table 4와 같다. 흑마늘 추출물의 첨가량이 증가함에 따라 경도는 높아지는 경향을 보였으며 시판 응고제를 사용한 두부 중 흑마늘 추출물을 5% 첨가한 두부에서 119.78 g/cm³, 해양 암반 심층수를 응고제로 사용한 두부 중에는 흑마늘 추출물을 5% 첨가한 두부에서 126.58 g/cm³로 가장 높았다. 두부의 견고성은 두유 내 고형분의 함량, 응고제의 첨가량, 단백질의 함량과 조성에 따라 크게 영향을 받는데(24) 이는 흑마늘 추출물의 첨가량이 증가할수록 두부의 수분이 감소 하여 두부의 조직감을 단단하게 한 것으로 사료된다. 그리 고 흑마늘 추출물을 3% 이하로 첨가한 두부에서는 해양 암반 심층수를 응고제로 사용한 두부에 비해 시판 응고제를 사용한 두부의 경도가 더 높았는데, 그 이유는 해양 암반 심층수에 비해 시판 응고제가 더 빠르게 응고시키므로 단백 질과 결합하는 시간이 짧아져 수분 보유력이 약하다고 한 Lee 등(21)의 연구결과와 유사한 이유로 생각된다. 석류즙 (13), 녹차가루(25), 파래분말(26)을 첨가하여 제조한 두부 에서도 이들 부재료의 첨가 수준이 증가할수록 견고성이 높게 나타났다고 보고하였는데, 이는 본 연구결과와 동일 한 경향이었다.

탄력성은 흑마늘 추출물의 첨가량과 응고제에 따른 유의 적인 차이가 없었으며, 씹힘성은 흑마늘 추출물의 첨가량 이 증가함에 따라 커졌는데 흑마늘 추출물을 7% 첨가하고 시판 응고제와 해양 암반 심층수를 응고제로 사용한 두부에 서 각각 129.37 g과 87.20 g으로 타 실험군에 비해 유의적으 로 높았다. 씹힘성은 시판 응고제를 사용한 두부가 54.65~129.37 g, 해양 암반 심층수를 응고제로 사용한 두부 가 45.02~87.20 g의 범위로 시판 응고제를 사용한 두부에서 더 높았다. 검성은 해양 암반 심층수를 응고제로 사용한 두부에 비해 시판 응고제로 제조한 두부가 높았으며 흑마늘 추출물 첨가량이 증가함에 따라 높아졌으나 흑마늘 추출물 을 5% 이상 첨가 시에는 유의적인 차이를 보이지 않았다.

이상의 결과를 종합하여 볼 때 두부 제조 시 흑마늘 추출 물의 첨가는 흑마늘 추출물을 첨가하지 않은 두부에 비하여 경도, 씹힘성, 검성은 높았으나 탄력성은 유의적인 차이가 없었다. 따라서, 두부 제조 시 적당량의 흑마늘 추출물을 첨가함으로써 탄력성에는 영향을 미치지 않으면서 적당한 견고성을 가져 부스러짐이 적은 두부를 제조할 수 있을 것으로 기대된다.