검은비늘버섯 분말을 첨가한 머핀의 품질특성

본 실험에서 만든 검은비늘버섯 머핀의 재료는 박력분 (CJ Cheiljedang, Seoul, Korea), 버터(Lotte, Seoul, Korea), 설탕(CJ Cheiljedang, Seoul, Korea), 소금(CJ, Cheiljedang, Seoul, Korea), 베이킹파우더(Bakingfood, Seoul, Korea), 무항 생 달걀(Pulmuone, Seoul, Korea)이 사용되었고, 검은비늘 버섯은 충청북도농업기술원 버섯팀에서 2013년 재배한 것 을 건조기(J-300M, Jisico, Seoul, Korea)를 사용하여 50°C에 서 12시간 건조하고 분쇄(DA338-G, Daesung Artlon Co., Seoul, Korea)시킨 후 분말형태로 하여 첨가하였다.

머핀 재료의 배합비는 Table 1과 같으며, 검은비늘버섯을 첨가하지 않은 것을 대조구로 하고 박력분 총량을 기준으로 버섯분말을 2.5%, 5%, 10%, 15% 첨가하여 제조한 것을 실험구로 제조하였다. 머핀은 일반 머핀 제조방법(22)을 참고하였다. 우선 버터를 반죽기(5Qt Tilt-Head Mixer White, KitchenAid, Benton Harbor, MI, USA)에 담아 4~6단 에서 2분간 크림화를 시켜준 뒤, 설탕과 소금을 넣어 입자가 느껴지지 않을 때까지 약 18~20분 정도를 6~8단으로 휘핑 하였다. 그런 다음 달걀을 5회에 걸쳐 첨가하고 각 회마다 5분동안 믹싱하여 주었다. 달걀을 모두 첨가 한 후에, 나머 지 가루의 재료(박력분, 베이킹파우더, 버섯분말)를 2회 체 로 걸러 첨가하고 주걱으로 고루 섞어준다. 완성된 반죽은 머핀틀에 유산지를 깔고, 그 위에 짤주머니로 짜서 아래 160°C, 위 190°C로 예열된 오븐(EP-40A, Deayoug Bakery Machine Co., Seoul, Korea)에서 20분 굽고 1시간 방냉하였 다(23).

pH 측정은 머핀 속질 10 g을 가루화하여 증류수 40 mL와 섞어 30°C에서 300 rpm의 조건으로 3시간 동안 추출한 시료 를 10분 동안 8,000 rpm에서 원심분리하고, 흡인 여과기를 사용하여 깔때기를 감압플라스크 위에 놓고 흡수 여과시킨 후 사용하였다. 수분함량(%)은 머핀 중앙 부분을 일정량 취한 후 건조기 내의 온도를 105°C로 조절하여 수기에 넣고 2시간 동안 항량이 될 때까지 건조시킨 후 무게를 측정하였 다. 수기의 항량을 측정한 뒤 시료를 1 g씩 수기에 넣고 중량을 잰 후 시료를 넣은 수기를 2시간 건조하여 항량이 나올 때까지 3회 반복하여 실험하였다(24).

머핀의 반죽밀도는 50 mL 메스실린더에 30 mL 증류수를 넣고 머핀 반죽을 떨어뜨려 증가한 부피에 대한 반죽의 무게의 비(mL/g)로 하였다. 높이는 머핀의 가장 높은 지점 을 기준으로 이등분하여 단면의 높이를 3회 측정하였으며, 머핀 반죽의 무게는 60 g으로 통일하였다. 비용적은 머핀의 부피를 머핀의 무게로 나눈 값으로 하였으며, 부피는 차조 를 이용한 종자치환법(25)을 이용하여 측정하였다. 굽기 손실은 굽기 전 반죽의 중량을 측정하고, 구운 후 1시간 경과 후 제품의 중량을 측정하여 그 차이를 반죽의 중량으 로 나눈 값으로, 3회 반복 측정하여 그 평균값과 표준편차를 사용하였다(26).

색도는 색도색차계(CM-3500d, Minolta, Tokyo, Japan)로 머핀의 속질을 이용하여 3회 측정한 값의 평균값으로 나타 내었다. 명도는 L값(lightness), 적색도는 a값(redness), 황색 도는 b값(yellowness)으로 비교하였고, 표준배판의 값은 L=96.89, a=-0.07, b=-0.18 이었다.

머핀을 구운 후 실온에서 1시간 정도 식힌 후 단면 및 외형 사진은 머핀의 최고 높이 부분에서 종단으로 이등분한 단면을 디지털 카메라(Samsung VLUU PL171, Suwon, Korea)를 사용하여 촬영하였다.

조직감은 texture analyser(TA-TX2i, Stable Micro System std, Surrey, UK)를 사용하여 시료당 10회 이상 측정하였다. Texture analyser의 측정조건은 cylinder prove(p/25), test 1.0 mm/s, pre-test 3.0 nm/s, post-test 3.0 nm/s, distance 80%로 하였으며, 시료는 머핀의 속 부분을 2.5×2.5×2.5 cm로 잘라 사용하였다.

검은비늘버섯 분말 첨가 머핀의 생리활성 및 ABTS 항산 화 측정에 사용된 시료 추출물은 상온에서 방냉시킨 시료를 70% 메탄올에 5배 희석하여 200 rpm, 30°C 조건으로 24시 간 진탕추출한 다음 원심분리(8,000 rpm, 10분)하여 여과한 것으로 사용하였다. 총 폴리페놀 함량측정에 사용된 추출 물은 2배 희석된 것을 사용하였다.

총폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu’s 방법에 따라 각 추 출물 0.1 mL에 증류수 8.4 mL, 2 N Folin-Ciocalteu reagent 0.5 mL, 20% Na₂CO₃1 mL을 혼합하여 1시간 반응시킨 후 725 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. 표준물질 gallic acid (Sigma-Aldrich Co.)를 사용하여 검량선을 작성하였고, 추 출물 중의 mg gallic acid equivalent(GAE, dry basis)로 나타 내었다(27).

추출물에 대한 항산화 활성은 ABTS(2,2’-azino-3-ethlybenzothiazoline-6-sulfonic acid, Sigma-Aldrich Co.) radical 소거활성을 측정하였다(28). 7.4 mM ABTS 과 2.6 mM potassium persulphate 을 하룻동안 암소에 방치하여 ABTS 양이온을 형성시킨 후 이용액을 735 nm에서 흡광도 값이 1.4~1.5가 되도록 몰 흡광계수(ε=3.6×10⁴ M^-1cm^-1)를 이용하여 증류수로 희석하였다. 희석된 ABTS용액 1 mL에 추출액 50 µℓ를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다. ABTS radical의 소거활성은 mg TE(Trolox equivalent antioxidant capacity)/g extract residue(ER)로 표현 하였다.

기호도 평가는 충청북도농업기술원에 재직 중인 직원 및 연구원 40명을 대상으로 하였으며, 연령대는 20대 11명, 30대 9명, 40대 13명, 50대 이상이 7명 이었고, 성별로는 남자 15명, 여자 25명 이었다. 관능평가 항목은 외형, 색, 향, 조직감, 단맛, 고소한 맛, 전반적 기호도로 총 7가지이며, 점수는 5점 척도로 하였다. 시료번호는 난수표를 이용한 3자리 수로 선정하였다.

모든 실험은 3회 이상 반복하였으며, Statistical Analysis System(8.1, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 통계프로그 램을 이용하여 통계 분석하였고, 결과의 유의성을 검정하 기 위하여 분산분석(ANOVA)을 행한 후 시료 간 차이의 유무를 Duncan’s multiple range test로 비교 분석하였다 (p<0.05).

검은비늘버섯 분말의 함량을 달리 첨가하여 제조한 5개 머핀의 pH와 수분함량은 Table 2와 같다. 대조구의 경우 pH는 8.66이었고 15% 첨가구가 8.03으로 버섯분말을 첨가 할수록 pH값이 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 이 결과는 생강즙을 첨가한 머핀(24), 대추분말을 첨가한 머핀(29)과 감귤과피 분말을 첨가한 머핀(30)에서도 첨가량이 증가할 수록 pH가 감소한 결과와 유사한 경향을 나타냈다.

수분함량은 대조구가 26.72%으로 가장 높았고, 5%를 첨가할 때까지는 유의적인 차이가 없었다(p<0.05). 10%를 첨가한 머핀과 15%를 첨가한 머핀은 각각 22.39%, 22.56% 으로 수분함량이 감소하였다. 이는 검은비늘버섯 분말의 첨가량이 증가함에 따라 검은비늘버섯 분말 식이섬유소의 수분결합력 증가와 동시에 분말시료(밀가루와 검은비늘버 섯 분말)의 상대적 양이 증가함에 기인하는 것으로 판단된 다. 대추분말을 첨가한 머핀(29)에서는 첨가량이 증가할수 록 수분함량이 감소하였는데, 이는 대추분말의 식이섬유소 의 수분결합력이 높아진 것으로 추측하였다. 한편 찰수수 와 메수수가루를 첨가한 머핀(23)에서는 수수 첨가량에 따 른 수분함량이 유의적인 차이를 내지 않았다고 보고하였는 데, 이는 우리 결과와 비교하여 상의한 결과가 나타났다.

검은비늘버섯 분말 첨가량을 달리하여 제조한 머핀의 반죽밀도, 높이, 비용적 및 굽기손실률을 측정한 결과는 Table 3에 나타내었다. 반죽밀도는 대조구가 1.09 mL/g로 값이 가장 컸지만 첨가량에 따른 유의적인 차이는 나타내지 않았다(p<0.05). 높이는 대조구가 6.43 cm이었고 5%까지는 유의적 차이가 없었으나 10%부터 낮아졌다(p<0.05). Jung 등(31)의 논문에서도 옥수수 겨의 첨가량이 증가할수록 머 핀의 높이가 낮아졌다고 보고하여, 본 연구결과와 유사한 결과를 나타내었다. 비용적은 대조구의 경우 2.55 mL/g였 고, 2.5% 분말을 첨가한 것을 제외하면 검은비늘버섯 분말 첨가구에서 2.40~2.64 mL/g로 비슷한 값을 보이며, 유의적 차이는 없었다(p<0.05). 이는 감귤 과피 분말첨가 머핀에서 도 유사한 결과가 보고된 바 있다(30). 굽기 손실률은 대조 구가 8.04%로 가장 높았고 버섯분말 첨가량이 증가할수록 값이 감소하며, 유의적 차이를 나타내었다(p<0.05). 브로콜 리 가루를 첨가한 머핀 연구(32)와 대추분말을 첨가한 머핀 (29) 연구에서도 유사한 결과가 보고된 바가 있으며, 수분 함량과 관련하여 검은비늘버섯 분말의 첨가량이 증가할수 록 검은비늘버섯 분말의 식이섬유소의 수분결합력이 커서 상대적으로 결합수가 증가하게 되고, 배합비 증가에 따른 상대적 고형분의 양이 증가하면서 수분함량과 굽기손실률 의 값이 감소하게 되는 것으로 판단된다.

검은비늘버섯 분말을 첨가한 머핀의 색도를 측정한 결과 는 Table 4에 나타내었다. 명도를 나타내는 L값은 대조구가 76.56으로 가장 높았고, 버섯분말의 첨가량에 따라 값이 유의적으로 감소하였다. a값은 값이 커질수록 적색을, 작아 질수록 녹색을 의미하는데, 대조구가 -1.12로 가장 낮았고 첨가량이 증가할수록 값이 커졌다. 또 b값은 커질수록 황색 을, 작아질수록 청색을 의미한다. 실험에서는 대조구가 27.47로 값이 가장 컸고, 버섯분말을 첨가할수록 값이 작아 졌다. 반면 Kim 등(21)의 보고에 의하면 검은비늘버섯 분말 을 첨가할수록 b값이 증가하였다고 보고하여 본 실험에서 첨가량을 증가할수록 b값이 증가하는 결과와는 차이가 있 었다. 또 표고버섯을 첨가한 찹쌀 머핀(34)에서는 달걀의 첨가량이 많아질수록 명도 L값과 황색도 b의 값이 증가한 다고 보고하였으나 본 실험 결과에서는 검은비늘버섯 분말 을 첨가할수록 L값과 b값이 감소하며 상이한 결과를 나타 냈다.

머핀의 외형과 단면은 Fig. 1과 Fig. 2와 같다. 머핀의 crust는 검은비늘버섯 분말 첨가량이 증가할수록 표피에 균열이 많아지는 것을 보였고, crumb은 모든 첨가구에서 균일한 기공과 기포를 나타내었으나, 첨가량이 증가할수록 거칠어 보였으며, 부피는 작아지는 경향을 보였다.

Fig. 1. Shape of muffins containing var ious contents of Pholiota adiposa powder . A : Muffin without Pholiota adiposa powder B : Muffin added 2.5% Pholiota adiposa powder C : Muffin added 5% Pholiota adiposa powder D : Muffin added 10% Pholiota adiposa powder E : Muffin added 15% Pholiota adiposa powder

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Fig. 2. Appearances of vertical sections of muffins containing various contents of Pholiota adiposa powder. A : Muffin without Pholiota adiposa powder B : Muffin added 2.5% Pholiota adiposa powder C : Muffin added 5% Pholiota adiposa powder D : Muffin added 10% Pholiota adiposa powder E : Muffin added 15% Pholiota adiposa powder

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검은비늘버섯 분말 첨가량을 달리하여 제조한 머핀의 조직감 결과는 Table 5에 나타내었고, 경도, 부착성, 탄력성, 응집성, 검성 및 씹힘성을 측정하였다.

경도(hardness)는 1514.69~2954.20 g/cm²의 범위를 보였 으며, 대조구가 1514.69 g/cm²이고, 15% 첨가구가 2954.20 g/cm²로 가장 큰 값을 나타내어 조직이 단단해지는 것으로 평가되며, 분말 첨가량이 증가할수록 경도가 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 이러한 결과는 대추분말(29), 스테비 아 잎 분말(35), 쌀가루(36)을 첨가한 머핀의 결과와 같은 경향을 보였다. 이는 첨가되는 분말 함량만큼 밀가루의 함 량이 적어져 글루텐 희석효과에 의해 망상구조가 약해지 고, 가스포집능력이 저하되어 머핀의 밀도가 증가됨에 따 라 경도가 증가된 것으로 많은 연구에서 보고하고 있으나 (37) 보다 과학적인 접근이 필요하다. 부착성(adhesiveness) 은 대조구가 -3.27 g/s로 15%의 버섯분말을 첨가한 머핀까 지 유의적인 차이가 없었으나(p<0.05), 10%를 첨가한 머핀 부터 대조구보다 값이 더 작아졌다. 탄력성(springiness)과 응집성(cohesiveness)은 대조구가 각각 0.73%과 0.33%으로 가장 높았고, 버섯분말의 첨가량이 증가할수록 값이 감소 하였다. 검성(gumminess)은 대조구가 499.46 g/cm²으로 가 장 작은 값은 나타내었고, 전체적으로 버섯분말 첨가량이 증가할수록 값이 증가하였으며, 첨가구 간에 유의적인 차 이가 없었다(p<0.05). 씹힘성(Chewiness)은 대조구가 361.48 g이었고, 5% 첨가구까지 값이 증가하다가 10%, 15% 첨가구에서 다시 감소하였지만 전체적으로 유의적인 차이 는 보이지 않았다(p<0.05).

검은비늘버섯 분말을 첨가한 머핀의 생리활성을 분석한 결과는 Fig. 3과 같다. 페놀기를 가진 화합물은 식물계에 분포되어 있는 물질 중 하나로, 페놀성 화합물의 phenolic hydroxyl기가 단백질과 같은 거대분자와 결합해 free radical 을 안정화시키는 작용으로 항산화, 항암 및 항균 등의 생리 기능을 가진다고 보고되어 있다(38). 대조구의 총 폴리페놀 의 함량은 24.44 mg%으로 나타났고, 검은비늘버섯 분말의 첨가량이 증가할수록 총 폴리페놀의 함량이 증가하여 15% 를 첨가한 머핀의 경우 40.42 mg%까지 측정되었다. 이는 Kim 등(23)에서 수수가루 첨가량이 증가할수록 총 폴리페 놀이 농도의존적으로 증가하는 경향과 유사한 결과를 나타 내었다.

Fig. 3. Total polyphenol of muffins containing var ious contents of Pholiota adiposa powder. Control: Muffin without Pholiota adiposa powder 2.5: Muffin added 2.5% Pholiota adiposa powder 5: Muffin added 5% Pholiota adiposa powder 10: Muffin added 10% Pholiota adiposa powder 15: Muffin added 15% Pholiota adiposa powder

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검은비늘버섯 첨가 머핀의 ABTS 라디칼 소거능을 실험 한 결과는 Fig. 4와 같다. 항산화 활성을 가지는 천연물은 free radical에 전자를 공여하고, 식품 내 지방질의 산화를 억제한다. 또 인체 내에서는 free radical을 소거하여 인체의 질병과 노화를 방지하기 때문에 매우 중요한 특성으로 간주 된다(39). ABTS radical 소거능은 머핀 메탄올 추출물의 대조구가 25.72 mg TE/g ER로 나타났고, 검은비늘버섯 분 말을 많이 첨가할수록 라디칼 소거능이 증가하였고 15% 첨가구에서 45.46 mg TE/g ER까지 나타났다. 유사한 실험 에서는 찰수수 및 메수수가루 분말을 첨가한 머핀(23)에서 도 수수 분말이 증가할수록, 이를 수수 추출물을 첨가한 경우 수수를 많이 첨가한 머핀에서 높은 활성을 보여 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다. 머핀 제조시 열에 안정 적인 항산화 활성을 지닌 검은비늘버섯 분말의 첨가는 효과 적으로 머핀의 항산화력을 증진시킴으로써 건강기능성 머 핀의 제조가 가능하다고 판단되었다.

Fig. 4. ABTS radical scavenging activity of muffins containing various contents of Pholiota adiposa powder. Control: Muffin without Pholiota adiposa powder 2.5: Muffin added 2.5% Pholiota adiposa powder 5: Muffin added 5% Pholiota adiposa powder 10: Muffin added 10% Pholiota adiposa powder 15: Muffin added 15% Pholiota adiposa powder

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검은비늘버섯 첨가 머핀의 관능검사 결과는 Table 6에 나타내었다. 평가 항목은 대조구에 대하여 외관, 색, 향, 맛, 조직감 및 전체적인 기호도에 대해 평가하였다. 머핀의 외관은 5% 첨가구에서 4.10으로 가장 가장 좋았으며, 그 다음으로 2.5%가 3.78, 대조구가 3.58, 15%가 3.35, 10%가 3.08 순으로 가장 낮게 나타났다. 색, 향에서도 검은비늘버 섯 분말의 첨가량이 증가할수록 5% 첨가구에서 가장 높은 점수를 나타내었다. 머핀의 향은 2.5%, 5%에서 높은 점수 를 나타내었고, 이는 첨가량이 증가할수록 검은비늘버섯의 진한 향을 선호하지 않는 것으로 나타났다. 전체적인 기호 도는 5% 첨가구가 3.90, 2.5% 첨가구가 3.88로 비슷한 경향 을 보였고, 다음으로 대조구가 3.60, 10% 첨가구가 3.35로 15% 첨가구가 2.73순으로 기호도가 낮아졌다. 조직감은 검은비늘버섯 분말의 첨가량이 많아질수록 조직감이 감소 하였으며, 이는 Kim과 Joo(34)의 표고버섯 분말의 지나친 첨가가 오히려 조직감에 대한 기호도를 감소시켰다는 결과 와 유사한 경향을 보였고, An 등(40)도 자일리톨의 첨가량 이 증가할수록 머핀의 조직감에 대한 기호도가 낮아졌다는 결과와도 유사한 경향이었다. 이상의 관능평가 결과를 종 합하면, 검은비늘버섯 머핀 제조 시, 버섯분말을 5% 첨가하 는 것이 머핀의 고유의 향미와 맛이 잘 조화될 것으로 생각 된다.