세발나물 분말을 첨가한 쿠키의 품질특성

쿠키 제조에 사용된 박력분, 백설탕은 삼양사(주), 버터 는 서울우유에서 판매하는 무염버터를 구입하여 사용하였 다. 세발나물은 2014년 3월 전라남도 무안에서 구입하여 이물질 제거 및 수세 후 물기를 제거하여 -70°C에서 동결한 다음 동결건조기(ED 8512, Ilshin, Yangju, Korea)로 건조하 였다. 분쇄기(HR2904, Philips Co., Einthoven, Netherland)를 이용하여 마쇄한 후 100 mesh 체를 통과시킨 분말을 -70°C 에서 냉동보관하면서 사용하였다.

세발나물 분말 첨가 쿠키의 재료 배합비는 Table 1과 같다. 세발나물 분말은 밀가루 함량에 대하여 비율(w/w)을 달리하여 레시피를 확립하였다. 세발나물 분말과 밀가루의 비율은 여러 번의 예비실험을 거쳤으며, 세발나물 분말을 첨가하지 않은 것을 대조군(control)으로 하였고, 세발나물 분말을 밀가루에 대하여 1, 3 및 9% 첨가하여 실험군(SM1, SM3, SM9)으로 구분하였다.

세발나물 분말 첨가 쿠키는 쿠키제조 시 가장 보편적으 로 사용하는 크림법(creaming method)을 사용하였다(16). 반죽기(NVM-14, Daeyong, Seoul, Korea)에 버터를 넣고 충 분히 믹싱해 부드럽게 한 후 설탕을 넣고 설탕 결정이 보이 지 않을 때까지 저어 크림상태로 만들었다. 달걀은 3~4회 나누어 넣어 분리되지 않도록 하여 부드러운 크림이 되도록 믹싱한 다음, 체로 친 박력분과 베이킹파우더를 넣고 혼합 한 후 랩을 씌우고 냉장고의 냉장실에서 1시간 동안 휴지 시켰다. 냉장 휴지가 끝난 반죽을 밀대를 사용하여 1 cm 두께로 균일하게 편 다음 직경 50 mm의 원형 쿠키 틀로 찍어 절단한 후 팬닝하여 윗불 180°C,불 160°C로 예열해 둔 오븐(FDO-7104, Dae Yung Bakery, Seoul, Korea)에서 15분간 구웠다. 구운 쿠키는 1시간 동안 20±4°C에서 냉각시 킨 후 oriented polypropylene(OPP)에 포장해서 24시간 후에 일반성분, 퍼짐성, 색도, pH, 밀도, 경도 및 관능검사를 실시 하였다.

세발나물 분말 첨가 쿠키의 일반성분은 AOAC법(17)에 따라 수분 함량은 105°C 건조법, 조지방은 Soxhlet법, 회분 은 550°C 회화법으로 분석하였고 조단백질은 원소분석기 (Thermo Quest Co., Flash 2000, Cambridge, UK)를 이용하여 전질소량을 정량하고 질소계수 5.70을 곱하여 조단백질로 하였다.

쿠키의 퍼짐성은 직경(width : diameter, cm)에 대한 두께 (thickness, cm)의 비를 나타낸 것으로 AACC method 10-52 의 방법(18)에 의해 퍼짐성 지수를 구하였다. 쿠키의 직경은 쿠키 5개를 나란히 수평으로 정렬한 후 전체 길이를 측정하 고, 각각의 쿠키를 90°로 회전시킨 후 같은 방법으로 전체 길이를 측정하여 쿠키 한 개에 대한 평균 직경을 구하였다. 쿠키의 두께는 위의 쿠키 5개를 수직으로 쌓은 후 수직 높이를 측정하고, 다시 쿠키의 놓인 순서를 바꾸어 높이를 측정하여 쿠키 한 개에 대한 평균 두께를 구하였다. 쿠키 1개에 대한 평균 직경과 두께는 3회 반복 측정 후 평균값을 이용하였고, 반죽과 구워진 쿠키의 외형을 관찰하기 위해 디지털 카메라(VLUU, PL150, Samsung, Seoul, Korea)로 촬영을 하였다.

세발나물 분말의 첨가량을 달리하여 제조한 쿠키의 반죽 및 완성된 쿠키의 표면색은 색차계(Spectro Colormeter JX-777, Color Techno. System Co., Tokyo, Japan)로 동일 실험군에서 쿠키의 윗면에 대해 5회 반복 측정하였다. 색도 는 L(명도), +a(적색도)와 +b(황색도)로 표시하였고, 이때 사용한 표준 백색판(standard plate)의 L값은 94.04, a값은 0.13, b값은 -0.51이었다. 색차(color difference, ΔE)는 백색 판을 기준으로 계산하였다.

세발나물 분말 첨가 쿠키의 조직감 측정을 위해 rheomether(Compac-100, Sun Scientific Co., Tokyo, Japan) 를 사용하였다. Rheomether의 조건은 max wt: 10 kg, distance: 50%, table speed: 120 mm/min, rupture: 1 bite, 및 prove는 직경 2 mm의 number 4 needle을 이용하여 쿠키 표면으로부터 4 mm 침투하도록 설정하고 침투할 때 생기 는 조직적 특성을 측정하였다. 쿠키가 중심부에서 부러질 때 받는 최대 힘(maximum force)을 3회 반복하여 측정하고 경도(hardness)로 나타내었다.

세발나물 분말 첨가 쿠키의 관능평가는 제과∙제빵 관련 된 전문가 집단을 대상으로 실시하였다. 전문가는 20명의 조사팀을 구성하였으며, 조사방법은 쿠키에 넣은 세발나물 함량에 대하여 각 개인의 취향에 따라 평가하도록 하였다. 세발나물 분말 첨가 쿠키는 오븐에서 구워내어 1시간 냉각 시킨 후 OPP 필름으로 포장하고 보관하면서 24시간 후에 1개씩 똑같은 접시에 담아 제공하였으며 한 개의 시료를 먹고 나면 반드시 생수로 입안을 헹군 후 다른 시료를 평가 하도록 하였다. 평가항목은 색(color), 향(flavor), 기호도 (overall acceptability), 조직감(texture), 맛(taste), 외관 (appearance)에 대해 5점 기호척도법(1점: 매우 나쁘다, 5점: 매우 좋다)을 사용하여 평가하였다.

관능검사를 제외한 모든 이화학적, 기계적 검사의 측정 결과는 수차례의 예비실험을 거친 후 3회 반복 실험하여 분산분석을 실시하였다. 모든 통계자료는 SPSS 통계 package(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하였다. 시료 들 간의 평균 차이 유무는 p<0.05 수준에서 사후검증 (Duncan’s multiple-range test)을 실시하였다.

세발나물 분말을 첨가하여 제조한 쿠키의 일반성분을 분석한 결과는 Table 2와 같다. 세발나물 쿠키의 수분 함량 은 대조군(C), SM1, SM3 및 SM9군이 각각 3.69%, 2.35%, 1.93% 및 1.69%로 세발나물 분말의 첨가량이 증가할수록 대조군(C)에 비해 유의하게 낮은 값을 보였다. Jang 등(19) 의 미강분말을 첨가한 쿠키의 수분 함량은 미강분말의 첨가 량이 증가할수록 쿠키의 수분 함량이 감소되었다고 하였 고, Kim 등(20)의 연구에서는 인삼가루를 첨가한 호박쿠키 의 수분 함량이 인삼가루 첨가량의 증가로 인하여 감소하였 다고 보고하여 본 연구와 유사한 결과를 나타냈다. 조지방 함량은 세발나물 첨가량에 관계없이 21.65~23.91%의 범위 를 보여 유의적 차이는 나타나지 않았으며, 조회분 함량은 0.37~0.79%의 범위로 다소 차이를 보였으나 유의적 차이가 없었다. 조단백질 함량은 대조군(C)에 비해 SM9군이 4.27%로 가장 낮은 값은 나타냈다. 본 연구에 사용된 세발 나물의 일반성분 함량은 수분 5.54%, 조단백질 4.70%, 조지 방 36.83%, 조회분 22.37% 및 탄수화물 30.56%이었다(14). 세발나물 분말 첨가에 의한 수분 함량의 변화는 쿠키 재료 중 밀가루의 일부를 세발나물 분말로 대체하였는데 세발나 물 분말의 수분 함량이 밀가루보다 낮아 세발나물 분말의 첨가비율이 높아질수록 쿠키의 수분 함량이 낮아진 것으로 보이고 반면 조단백질 함량은 늘어난 세발나물 분말의 양보 다는 줄어든 밀가루의 영향을 받아 낮아진 것으로 사료된 다.

세발나물 분말 첨가량을 달리하여 제조한 쿠키의 직경, 두께 및 퍼짐성 지수는 Table 3과 같고 Fig. 1은 세발나물 분말 쿠키의 반죽과 구운 쿠키의 외형을 제시한 것이다. 쿠키의 직경은 세발나물 첨가 쿠키군(SM1, SM3, SM9)이 대조군(C)에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였으며, 두께는 대조군(C)이 0.97 cm로 가장 낮은 것으로 나타났다. 쿠키의 퍼짐성은 세발나물 분말 1%, 3% 및 9% 첨가 쿠키가 대조군 (C)과 비교하여 유의적으로 감소하였다.

Fig. 1. Appearance of dough and a baked cookie with different percentage of Spergularia marina Griseb. C, No Spergularia marina Griseb powder (control); SM1, Spergularia marina Griseb powder 1%; SM3, Spergularia marina Griseb powder 3%; SM9, Spergularia marina Griseb powder 9%.

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쿠키의 퍼짐성은 반죽의 점성, 수분 함량, 단백질 함량 등에 의해 영향을 받는다(21,22). 특히 반죽의 점성과 수분 함량은 밀접한 연관이 있는데 반죽 내 수분의 형태가 자유 수로 존재하면 반죽의 점성이 낮아져 퍼짐성 지수가 높아지 는 반면 결합수로 존재할 경우에는 반죽의 점성을 낮추는데 기여하지 못해 퍼짐성 지수가 낮아질 수 있어 반죽에 존재 하는 수분의 상태에 따라 퍼짐성 지수는 다르게 나타날 수 있다(23). Choi(22)의 연구에서는 솔잎 분말 첨가 쿠키가 대조군에 비해 솔잎 분말 첨가 비율이 높아질수록 퍼짐성이 감소한다고 보고하였으며, Jung과 Kang(24)은 커피추출 잔 여물을 첨가한 쿠키가 대조군(C)보다 퍼짐성이 낮아졌다고 하였는데, 이는 밀가루의 수분 함량(14.38%)보다 커피추출 잔여물(6.53%)의 수분 함량이 낮아 커피 추출 잔여물 첨가 량이 증가할수록 쿠키반죽의 수분 함량이 낮아져 퍼짐성이 감소한 것으로 보고하였다. 본 연구에서는 세발나물 첨가 쿠키군(SM1, SM3, SM9)이 대조군(C)보다 퍼짐성 지수가 낮게 나타났다. 이는 밀가루보다 수분 함량이 낮은 세발나 물 분말이 첨가되면서 반죽의 수분 함량이 낮아져 퍼짐성에 영향을 준 것으로 사료된다.

세발나물 분말을 첨가하여 제조한 쿠키의 색도를 측정한 결과는 Table 3과 같다. 명도를 나타내는 L값은 세발나물 분말 첨가량이 증가할수록 대조군(C)에 비해 유의적으로 낮아져 어둡게 나타났다. 이는 세발나물 분말 자체의 색소 가 영향을 끼쳐 색도의 차이를 나타내 어둡게 된 것으로 생각된다. Lee 등(25)의 연구에서도 첨가하는 재료 본래의 색소에 의한 영향으로 색도의 차이를 나타낸다고 한 결과와 도 비슷한 경향을 보였다. 적색도를 나타내는 a값은 대조군 (C)보다 세발나물 첨가 쿠키군(SM1, SM3, SM9)들이 녹색 도를 나타내는 음의 값을 보여 유의적으로 낮은 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 세발나물이 함유하고 있는 녹색 계통의 클로로필 색소에 기인하는 것으로 사료된다. 황색 도를 나타내는 b값은 대조군(C)과 세발나물 첨가 쿠키 SM1, SM3 및 SM9군의 값이 각각 28.09, 35.16, 39.49 및 38.94로 세발나물 첨가량이 높아질수록 b값이 유의적으로 증가하여 황색도가 높아지는 경향을 보였다. 이러한 결과 는 미역분말(7)과 비파잎 분말(26) 첨가 쿠키에서도 미역 및 비파잎 첨가 비율이 높아질수록 L값과 a값은 감소하고 b값은 증가하여 본 연구 결과와 일치하였다.

쿠키의 색은 오븐의 높은 온도에서 굽는 과정에 의해 열에 불안정한 당에 의한 카라멜화 반응, 환원당에 의한 비효소적 갈변인 Maillard 반응에 의해 큰 영향을 받아 쿠키 의 표면 색이 변하게 되며 쿠키 제조 시 첨가되는 부재료 종류에 따라서도 영향을 받는다(27). 일반적으로 부재료의 첨가량이 증가함에 따라 명도는 감소하고, 적색도 및 황색 도가 증가되는데, 적색도는 첨가되는 부재료의 색에 따라 다르게 된다(28). 본 연구에서는 세발나물 첨가량이 많아질 수록 L값과 a값은 감소하고, b값은 증가하였다. 이는 쿠키 를 굽는 과정에서 생기는 카라멜화 반응 및 maillard 반응 등의 영향과 밀가루의 일부가 녹색을 띤 엽록소를 함유하고 있는 세발나물 분말로 대체됨에 따라 첨가군의 b값은 증가 하고 L값과 a값이 감소하는 결과를 나타낸 것으로 생각된 다.

세발나물 분말 첨가량을 달리하여 제조한 쿠키의 경도를 분석한 결과는 Fig. 2와 같다. 쿠키의 경도를 나타내는 Hardness는 세발나물 분말 첨가 비율이 높아짐에 따라 증가 하였는데 대조군(C)과 세발나물 분말 1%와 3% 첨가군들 (SM1, SM3)은 유의적 차이를 보이지 않았으나 점점 증가하 는 경향을 보였으며, 9% 첨가군(SM9)은 큰 폭으로 증가하 였다.

Fig. 2. Hardness of the cookies prepared with different percentage of Spergularia marina Griseb powder. C, No Spergularia marina Griseb powder (control); SM1, Spergularia marina Griseb powder 1%; SM3, Spergularia marina Griseb powder 3%; SM9, Spergularia marina Griseb powder 9%. All the values are expressed as mean±SE of the triplicate determinations. Different superscript letters indicate significantly differences at p<0.05 by Duncan's multiple range test.

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쿠키의 경도는 부재료의 종류 및 첨가량, 수분 함량, 섬유 소 함량, 반죽의 밀도 등에 의해 달라지는데(29) 특히 부재 료의 수분 함량에 의해 가장 큰 영향을 받는다고 보고되고 있다(30). 연잎 분말 첨가 쿠키(21)와 다시마 분말 첨가 쿠키 (8) 등의 연구에서는 쿠키 반죽에 수분이 적은 건조 분말을 첨가할 경우 부재료의 첨가량이 증가할수록 쿠키의 경도가 상승하는 경향을 보였다고 보고하였고, 대나무 잎 분말을 첨가한 쿠키(31)에서는 대나무 잎 분말의 첨가 비율이 높아 질수록 경도가 증가하였는데 이는 쿠키 속의 수분 함량과 상관성이 있다고 보고하여 본 연구 결과와 유사한 경향을 보였다.

따라서 본 연구에서는 밀가루 첨가량을 대신한 건조된 세발나물 분말 첨가량이 증가할수록 수분 함량이 감소되어 쿠키의 경도가 증가한 것으로 사료된다.

세발나물 분말을 첨가하여 제조한 쿠키의 색, 향, 맛, 외 형, 질감 및 전체적인 기호도의 항목으로 관능검사를 실시 한 후 나타낸 결과는 Table 4와 같다. 쿠키의 색상에 있어서 는 대조군(C)과 세발나물 분말 첨가군들(SM1, SM3, SM9) 간의 유의적 차이를 보이지 않았으나, 세발나물 분말 첨가 쿠키들이 다소 높은 점수를 나타냈다. Cho 등(26)은 비파잎 분말 첨가 쿠키의 색상의 기호도가 높은 점수를 받은 이유 는 여러 가지 원료를 이용한 유색의 쿠키들에 대한 소비자 의 인식이 최근 들어 바뀌고 있어 쿠키의 색상에 대한 관념 이 점점 변화되고 있기 때문이라고 보고하였다. 관능검사 항목 중에서 향미와 조직감은 대조군(C)에 비해 세발나물 분말 3%와 9% 첨가군들(SM3, SM9)이 높은 점수를 받아 유의적 차이를 나타냈다. 쿠키의 맛에 있어서는 세발나물 첨가군들(SM1, SM3, SM9)이 대조군(C)보다 높은 기호도 로 평가되었고 SM3군이 가장 높은 점수를 나타냈다. 이러 한 결과는 세발나물 분말의 첨가로 향미와 조직감, 맛에 대한 기호도의 평가가 긍정적인 영향을 미친 것으로 보인 다. 외형의 항목에서는 세발나물 첨가 유무 및 첨가량의 증가에 관계없이 3.40~3.73 범위의 점수를 보여 각 쿠키들 간 유의적 차이가 나타나지 않았다. 전체적인 기호도에 있 어서는 대조군(C)이 3.00으로 가장 낮은 점수를 보였고, SM3군이 4.47로 유의적으로 가장 높은 선호도를 나타냈다.

이상의 결과를 종합해 보면, 세발나물 분말을 3% 첨가한 쿠키(SM3)의 선호도가 전반적으로 높게 평가되었다. 이는 세발나물 특유의 향에 대한 거부감이 없고, 세발나물 자체 의 깔끔한 맛으로 인해 향미, 맛, 조직감, 전체적인 기호도 등의 관능적 품질요소를 향상시킨 것으로 생각된다.