KR100815293B1 - 양파분말을 이용한 기능성 식품 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양파분말을 이용한 기능성 식품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 동결건조법을 이용한 양파의 건조 및 분말화는 양파의 주요성분들이 손상되지 않고 깔끔하게 섭취할 수 있도록 하며, 상기 양파분말을 천연조미료로 제조하여 식품에 첨가함으로써 소비자의 기호에 적합하면서 다량의 양파를 섭취할 수 있는 효과가 있다. 또한, 동결건조시킨 양파분말을 첨가하여 제조한 쿠키는 양파 특유의 냄새가 중화되어 소비자의 양파 소비를 증대시키는 효과가 있다.

양파, 동결건조, 기능성 양파쿠키, 천연조미료

Description

양파분말을 이용한 기능성 식품 및 그 제조방법{A functional food using onion powder and a method for preparing the food}

도 1은 건조방법을 달리한 양파분말의 수분함량을 도시한 것이다.

도 2는 건조방법을 달리한 양파분말을 주사전자현미경으로 조사한 결과를 도시한 사진도이다.

도 3은 건조방법에 따른 양파분말의 복원력을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

도 4는 양파분말의 용해도와 팽윤력을 나타낸 그래프이다.

도 5는 건조방법에 따른 양파분말의 비타민 C 함량을 측정한 결과를 도시한 그래프이다.

도 6은 건조방법에 따른 양파분말의 갈변도의 정도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

도 7은 건조방법에 따른 양파분말의 총당 측정 결과를 도시한 것이다.

도 8은 건조방법에 따른 양파분말의 총 폴리페놀을 측정한 결과를 도시한 것이다.

도 9a 내지 9e는 양파분말의 첨가량과 굽기 시간에 따른 쿠키의 pH와 적정산도, 수분함량 및 쿠키의 퍼짐성과 밀도의 측정값을 도시한 것이다.

도 10a 내지 10c는 양파분말의 첨가량과 굽기 시간에 따른 쿠키의 색도를 측정한 결과를 도시한 것이다.

도 11a 및 11b는 양파분말의 첨가량과 굽기 시간에 따른 쿠키의 조직감을 측정한 결과를 나타낸 것이다.

도 12a 내지 12c는 양파분말의 첨가량과 굽기 온도에 따른 쿠키의 pH와 적정산도, 수분함량의 측정값을 도시한 것이다.

도 13a 및 13b는 양파분말의 첨가량과 굽기 온도에 따른 쿠키의 퍼짐성과 밀도 측정값을 도시한 것이다.

도 14a 내지 14c는 양파분말의 첨가량과 굽기 온도에 따른 쿠키의 색도를 측정한 결과를 도시한 것이다.

도 15a 내지 15c는 양파분말의 첨가량과 굽기 온도에 따른 쿠키의 조직감 특성을 측정한 결과를 나타낸 것이다.

본 발명은 양파분말을 이용한 기능성 식품 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 동결건조시킨 양파분말을 이용하여 천연조미료로 제조하고, 상기 양파분말을 이용하여 기능성 쿠키를 제조하는 방법에 관한 것이다.

양파(Allium cepa L.)는 특유의 맛과 향기를 지닌 세계 각지에서 가장 많이 재배되는 채소 중의 하나이며, 식품의 조리 및 가공 시 주요한 향신 조미료로 사용 된다. 양파는 백합과 작물중 알뿌리를 형성하는 대표적인 작물로서 생장과 발육 및 개화와 결실로 끝나는 한 과정으로 볼 때 2년에 걸쳐 이루어진다고 볼 수 있다. 재배형태나 생육과정의 변화에 따라 1년에 끝날 수도 있으나 정상적인 단계를 거치면 종자가 발아하여 영양생장이 완료되어 알뿌리가 어느 정도 커지고 그 안에 새로운 생장점이 발생하고 이 생장점에서 꽃눈 분화와 꽃대가 발달하게 된다.

양파에는 퀘르세틴(quercetin) 관련물질과 유기황화합물 등이 함유되어 있어 혈액 속의 불필요한 지방과 콜레스테롤을 녹여 없앰으로써 동맥경화와 고지혈증을 예방하고, 혈관을 막는 혈전 형성을 방지함과 동시에 혈전을 분해해서 없애버리는 성질을 가져 순환기장애의 질병을 예방하고 치료하는 기능이 있다. 또한 양파는 혈액을 묽게 하는 작용(섬유소 용해활성 작용과 지질 저하작용)으로 혈액의 점도를 낮춰 끈적거리지 않고 흐르기 쉬우며 맑고 깨끗한 혈액으로 만들어 주기도 한다. 그리고 양파는 혈당을 저하하고, 인슐린의 분비를 촉진하여 당뇨병을 치료할 수도 있고, 혈압을 낮춰주는 효능을 가져 고혈압 환자에게 탁월한 효과가 있다.

우리나라 양파소비의 현황을 살펴보면 96%가 가정용(요식업체 포함)으로 가공되지 않은 생체로 소비되고 있으며 4% 정도만 가공용으로 소비되고 있다. 양파를 가공한 식품들을 보면, 건조양파 분말, 양파깡, 양파링, 양파고추장, 양파국수, 양파주스, 양파발효주, 양파를 첨가한 쨈, 양파분말을 첨가한 식빵, 양파음료 등 다수의 가공기술이 개발이 되었으나 조미재료나 첨가물에 의한 소비량은 한정되어 있으며 발효주의 경우 양파에 함유되어 있는 자극성 냄새가 증류주에서는 더욱 강하게 표출되어 소비자들의 기피로 가공 생산이 미미한 실정이다. 양파 가공 시 가장 문제가 되고 있는 것이 플라보노이드계, 페놀계, 아민계의 냄새성분을 중화시키는 것이 가장 문제가 될 것이라 생각한다. 또한, 양파깡, 양파링 등의 유탕처리스낵은 약 15% 이내의 양파를 함유하고 있어, 파와 마늘과 비교하여 양파의 활용은 상대적으로 적은 편이라 할 수 있으며 현재까지의 연구개발에도 불구하고 소비자의 다양한 기호를 충족시키지 못하고 있는 실정이다.

양파와 관련된 특허출원동향을 보면, 양파 발효주, 고추장, 음료, 쥬스, 조청, 식초, 와인 등등의 제조방법들이 출원되어 있으나, 상용화는 미비한 실정이다.

따라서, 본 발명자들은 양파 및 양파껍질을 이용하여 천연조미료를 개발하여 양파의 부가가치를 극대화하고, 기능성 양파식품을 개발함으로써 양파소비를 확대하고 산업적 생산에 중요한 자료를 제공하면서, 양파를 이용한 다양한 식품개발과 소비촉진에 이바지하기 위해 본 발명을 안출한 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 양파 및 양파껍질을 건조하여 제조한 양파분말 천연조미료를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 양파분말을 이용하여 기능성 양파식품을 제조하고자 한다.

본 발명의 상기 목적은 양파껍질 또는 껍질을 제거한 양파를 동결건조하여 분말을 제조하고 그 분말특성을 비교하고, 각각의 분말을 여러 농도로 첨가하여 양파쿠키를 제조한 후 그 품질특성을 비교 검토하고, 반응표면분석법을 이용하여 기능성 양파쿠키를 제조함에 있어서 가공조건(양파분말의 첨가농도, 쿠키의 굽는 온 도 및 시간)이 기능성 양파쿠키의 이화학적 및 관능적 품질특성에 미치는 영향을 조사함으로써 달성하였다.

본 발명은 양파껍질 또는 껍질을 제거한 양파를 동결건조하여 분말을 제조하고 그 분말특성을 비교하는 단계; 상기 분말을 이용한 양파쿠키의 제조단계; 및, 반응표면분석법을 이용하여 가공조건이 기능성 양파쿠키의 이화학적 및 관능적 품질특성에 미치는 영향을 조사하는 단계로 구성된다.

본 발명은 양파분말 30~60 중량%, 소금 10 중량%, 후추 30~60 중량% 및 찰옥수수전분 10 중량%로 구성된 양파를 주재로 한 천연조미료를 제공함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 동결건조시킨 양파분말 2~8 중량%를 포함한 쿠키 재료를 13~15분 동안 155~185℃에서 굽는 단계를 포함하는 기능성 양파쿠키의 제조방법을 제공함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 구성을 하기 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1: 양파분말의 제조

실험의 주재료인 양파는 전라남도 창녕군(2006년산)에서 재배한 것을 이용하였고, 동결, 진공, 열풍건조 방법을 통하여 분말로 제조하였다. 양파의 껍질을 벗긴 후, 수세·절단하여 2시간 동안 실온에서 건조하였고, 하기 표 1과 같이 각기 다른 조건으로 양파를 건조한 후, 분쇄기(IKA M 20 universal mill , IKA Korea, Japan)로 분쇄하여 50 mesh(297 ㎛)의 체를 통과시켜 입자를 균일하게 하였다. 완성된 분말을 LiCl(11% RH)에서 10일간 보관하면서 수분함량을 10~13%까지 낮춘 후 실험에 사용하였다.

건조 조건

종류	건조 조건
동결건조	EYELA FDU-1100, 건조온도: -50℃, 진공(vacuum): 760mmHg, 동결시간:48시간, 건조시간: 10일
진공건조	EYELA vacuum oven vos-301SD, 건조온도: 70±1℃, 진공: 0.1MPa, 건조시간: 24시간
열풍건조	Mechanical convection oven DMS 122SP, 온도(air temperature): 70±1℃ 건조시간: 24시간

1) 일반성분

양파분말의 일반성분 분석은 AOAC 시험방법(Park and Na, 2005)에 준하여 실시하였고, 성분 분석 결과는 표 2에 나타냈다.

	수분	회분	조 지방	조 단백질	조 섬유소	탄수화물
동결건조	12.99±0.32	3.47±0.006	1.80±0.03	9.29±0.55	22.4±1.69	50.048
진공건조	10.78±0.30	3.58±0.001	1.32±0.16	10.32±0.28	33.27±7.60	40.735
열풍건조	13.29±0.13	3.71±0.06	1.17±0.06	9.39±0.189	44.55±12.2	27.888

단위: %, d.b.

표 2에 나타난 바와 같이, 수분함량은 열풍 건조한 것이 13.29%로 가장 높게 나타났고, 동결건조와 진공건조는 각각 12.99%와 10.78% 순으로 나타났다. 그리고 나머지의 성분들은 건조 방법별로 다소 차이는 있었으나 전체적으로 비슷한 함량을 나타내었다.

2) 수분함량

양파분말의 수분함량은 105℃ 상압가열건조법으로 측정하였고, 도 1에 그 결과를 나타내었다.

도 1에 나타난 바와 같이, 동결건조시킨 분말이 12.66%, 진공건조 분말이 10.94%, 열풍건조 분말이 13.49%를 나타내었다. 생양파의 수분함량은 92.14%로 상당히 높은 값을 나타냈는데, 건조과정 중 많은 수분이 손실되었음을 알 수 있었다. 진공건조와 열풍건조는 온도가 높아서 건조시간이 지나면 검게 타버려 적정수준에서 고정시켰다. 건조방법에 따라서 양파분말의 수분함량은 약간의 차이를 나타냈으며, 진공건조시킨 양파분말의 수분함량이 가장 낮게 나타났다.

3) 색도측정

양파분말의 색도는 색차계(Model CR-200, Minolta Co., Japan)를 사용하여 측정하였으며 이때 레퍼런스 플레이트(reference plate)는 백색판을 기준으로 L값 94.2, a값 0.3101, b값 0.3201로 한 헌터 스캐일(Hunter scale)에 의해 L(lightness), a(redness), b(yellowness)값으로 표시하였고, 각각 3회 반복 측정하였다.

시료	색도
	L-값	a-값	b-값
FD	90.91±0.36	-3.74±0.07	9.01±0.09
VD	74.69±0.10	2.84±0.06	26.17±0.24
HD	70.68±0.26	4.45±0.09	29.77±0.29

※ 여기서 FD는 동결건조(Freeze drying)을, VD는 진공건조(Vacuum drying)을, HD는 고온-공기 건조(Hot-air drying)을 의미한다.

표 3에 나타난 바와 같이, 밝기 정도를 나타내는 L(lightness)값은 동결건조 시킨 분말이 90.91로 가장 높게 나타났는데, 이는 다른 두 건조방법에 비하여 열의 영향이 크게 없어 갈변현상이 심하지 않았고, 그리하여 밝은 색을 띠는 것이라 추측한다. 적색도를 나타내는 a(redness)값과 황색도를 나타내는 b(yellowness)값은 진공건조 분말과 열풍건조 분말이 유사하게 나타났고, 동결건조 분말은 두 분말의 결과와는 차이를 보였으며, 열풍건조시킨 분말의 a값은 4.45이고, b값은 29.77로 다른 건조방법에 비하여 가장 높은값을 나타내었다. 이 또한 마찬가지로 높은 열을 이용하여 건조시켜 갈변현상이 일어나 분말의 색도에 큰 영향을 미친것이라 추측한다.

4) 주사전자현미경(SEM) 관찰

건조양파분말 약 1g을 주사전자현미경(Hitachi S-4300, 5.0 kV, Hitachi, Japan)을 이용하여 500배로 관찰하였다.

도 2에 나타난 바와 같이, 건조 방법에 따른 양파분말의 입자는 크기와 공극률에서 차이를 보였고, 그 차이가 크지는 않았다. 양파분말을 주사전자현미경으로 확대하여 촬영한 결과 열풍건조시킨 분말이 다른 건조방법의 분말보다 입자크기가 크게 나타났고, 이는 분말의 수분함량이 분쇄 시 입자표면에 영향을 미쳐 수분함량이 높을수록 입자크기가 크다고 추측한다. 급속 동결시킨 동결건조분말은 다른 분말보다 건조 중에 입자표면이 손상되는 경우가 적고, 수분이 승화되므로 공극률이 크다. 반면 높은 열을 받은 진공, 열풍건조 분말은 건조과정 중에 외부손상을 많이 받아 동결건조에 비해 공극률이 많이 작다. 이는 동결건조가 다른 건조방법에 비해 제품의 품질에 미치는 영향이 좋다는 것을 보여주는 결과이다.

5) 복원력

복원력은 물 결합능력측정법을 일부 수정하여 측정하였다. 시료 1g(dry weight basis)에 수분이 20㎖가 되도록 증류수를 넣고, 25℃ 항온수조에서 1시간 동안 120rpm의 속도로 흔들어 준 다음 2000×g의 속도로 15분간 원심분리하였다. 원심분리 용기를 1분간 거꾸로 세워 상징액을 제거하고 증가된 수분함량과 건조시료의 중량비로서 다음과 같이 계산하였다.

도 3에 나타난 바와 같이, 열풍건조 분말이 가장 높은 결과를 나타내었고, 다음으로는 진공건조 분말이 비슷하게 높은값을 나타내었으며, 동결건조 분말이 두 건조방법과는 비교적 큰 차이를 보이며 가장 낮게 나타났다. 복원력은 일정한 용액 속의 분말이 수분을 흡수하여 원래의 상태로 되돌아가려는 능력을 말하는데 높은 열을 가할수록 복원력이 크게 나타났다.

6) 용해도 및 팽윤력

용해도 및 팽윤력 측정을 위하여 양파분말 0.1g과 증류수 10㎖을 삼각플라스크에 넣고 균일하게 혼탁시켜 60℃의 진탕배양기(shaking incubator)에서 30분간 120rpm으로 진탕하였다. 찬물에서 3분간 냉각시킨 후 원심분리용 튜브(centrifuge tube)에 시료를 담아 원심분리를 하고(2,000rpm, 4℃, 30분), 상등액과 침전물을 분리한 다음 105℃에서 3시간 건조 후 양파분말의 용해도(%) 및 팽윤력을 다음과 같이 계산하였다.

도 4에 나타난 바와 같이, 건조방법에 따른 용해도와 팽윤력의 결과는 큰 차이를 보였고, 진공건조와 열풍건조는 비교적 비슷한 값을 나타내었다. 용해도는 동결건조 분말이 66.2%로 가장 높았고, 다음은 진공건조 분말이 57.07%, 열풍건조 분말이 55.77%를 나타내었다. 입자크기가 작은 동결건조 분말이 같은 양의 용매에서 용해되는 성질이 크므로 진공, 열풍건조 분말보다 그 값이 크게 나타났고, 입자크기별로 점차 감소한다고 추측한다.

7) 비타민 C 분석

양파분말 1g을 2% 메타포스포르산(metaphosphoric acid) 50㎖과 잘 혼합한 다음 1시간 동안 추출하고, 상등액 10㎖를 원심분리용 튜브에 넣어 2,000rpm으로 30분 동안 원심분리 하였다. 분리된 상등액을 0.45㎛ 멤브레인 필터(Advantec MFS, Inc., USA)로 여과하고, 여과된 여액을 Sep-pak C18로 정제하여 HPLC로 분석하였다.

도 5에 나타난 바와 같이, 진공건조시킨 양파분말의 비타민 C 함량은 1.8%로 사용한 건조방법 중에서 가장 손실이 컸다. 다음으로는 진공건조와 마찬가지로 고온에서(70℃) 건조한 것으로 열풍건조시킨 양파분말이 5.2%로 낮게 나타났다. 반면에 동결건조시킨 양파분말은 7.5%로 가장 많이 잔존하여 본 실험에서 사용한 건조방법 중에서는 비타민 C의 파괴가 가장 적은 건조방법임을 확인하였으나, 건조하지 않은 생양파의 비타민 C 함량 24㎎에 비하면 건조 중 높은 열에 의하여 많은 비타민 C의 손실이 있었음을 추측한다. 이는 비타민 C의 열에 약한 성질 때문에 높은 온도에서는 파괴가 일어나는 것으로 추측한다.

8) 갈변도

양파분말의 갈변도는 시료 1g에 증류수 40㎖를 가하고 10% 트리클로로 아세트산 용액 10㎖를 가하여 상온에서 2시간 방치한 후 여과하여 스펙트로포토미터로 420nm에서 흡광도를 측정하였다.

도 6에 나타난 바와 같이, 동결건조시킨 양파분말이 고온 조건에서 건조한 진공·열풍건조시킨 분말보다 갈변도가 0.013%로 매우 낮게 나타났다. 이와 같은 이유는 가장 갈변에 영향을 미치는 것은 온도로서 낮은 온도에서 보다 온도가 높아질수록 갈변도가 심해지는 것이라 생각하고, 같은 온도에서 건조한 진공건조와 열풍건조 분말의 갈변도가 차이를 나타내는 것은 수분함량의 차이라고 추측한다. 진공건조 분말의 수분함량이 10.94%로 13.49%의 열풍건조 분말의 수분함량보다 낮으나, 열풍건조시킨 분말이 0.329%의 결과를 나타내어 0.337%의 진공건조 분말보다 높은 갈변도를 나타내었다.

9) 총당

총당은 Phenol-H₂SO₄법에 준하여 양파분말 1g을 1000배 희석시키고 5% 페놀 1㎖과 H₂SO₄ 5㎖를 가한 다음 상온에서 반응 냉각 후 480nm에서 3회 반복하여 측정하였다.

도 7에 나타난 바와 같이, 동결건조한 분말의 총당 함량이 10.2%로 가장 낮게 나타났다. 다음으로는 진공건조 양파분말이 12.39%, 열풍건조 분말이 13.41%를 나타내고 있다. 각 시료별 총당 함량은 5% 이내에서 유의성을 나타내었다(p<0.05).

10) 총 폴리페놀

양파분말의 폴리페놀 화합물의 정량은 Folin-Denis법으로 측정하였다. 양파분말을 10mg/㎖ 농도로 증류수에 녹인 다음 0.2㎖를 시험관에 취하고 증류수를 가하여 2㎖로 만든 후, 여기에 0.2㎖ Folin-ciocalteu's phenol reagent를 첨가하여 잘 혼합한 후 3분간 실온에 방치하였다. 3분 후 Na₂CO₃ 포화용액 0.4㎖를 가하여 혼합하고 증류수를 첨가하여 4㎖로 만든 후 실온에서 1시간 방치하여 상징액을 725nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 총 폴리페놀 화합물은 탄닌산(tannic acid)을 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 함량을 구하였다. 표준곡선은 탄닌산을 10mg/㎖의 농도로 증류수에 녹이고, 최종농도가 0, 50, 100, 150, 200 및 300㎍/㎖ 용액이 되도록 취하여 위와 같은 방법으로 725nm에서 흡광도를 측정하여 작성하였다.

도 8에 나타난 바와 같이, 각 함량은 동결건조한 것이 297.19㎍/㎖이고 다음으로는 열풍건조한 것이 789.18㎍/㎖이며, 진공건조한 것이 826.66㎍/㎖으로 가장 높은 함량을 보여주고 있다. 따라서 폴리페놀 성분이 항산화 활성을 가지므로 구기자 추출액도 항산화 효과를 나타낼 것이라 사료된다. 특히 다른 건조방법보다 진공건조시킨 양파분말이 높은 효과를 나타낼 것으로 판단된다.

실시예 2: 양파분말을 이용한 천연조미료 제조

양파분말 첨가량을 변화시켜 천연조미료를 제조하여 관능검사와 소비자 검사를 실시하였다. 이를 위해, 소금의 양을 고정하고, 양파분말과 후추분말을 변화시키면서 배합비율을 정한 다음 찰옥수수전분을 전체양의 10% 만큼 첨가하였다(표 4). 관능검사와 소비자 검사에 사용된 양파분말은 (주)MSC(4.12%, d.b.)에서 대량으로 구입하여 사용하였다. 밀가루는 제일제당 박력분을 사용하였고, 사골육수(오뚜기), 버터(서울우유), 우유(매일유업), 후추(오뚜기), 소금(한주소금), 찰옥수수전분(대명), 식용유(백설), 용가리 치킨(하림), 누드찹쌀순대를 시중에서 구입하여 실험에 사용하였다.

관능검사는 대구대학교 식품공학과 학생 중에서 선별하여 실험목적을 설명하고 각 특성치에 대하여 반복하여 훈련시킨 후 색, 고소한 향, 매콤한 향, 매운맛, 느끼한 맛을 평가하였다. 시료는 관능검사 시작 3분 전에 관능검사용 그릇에 담아 관능 검사요원에게 평가하도록 제시하였고, 생수와 컵을 준비하여 시료가 바뀔 때마다 입을 헹구어내도록 하였다. 7점 척도법(Seven-point scoring test)으로 ‘대단히 강하다’는 7, ‘대단히 약하다’는 1로 나타나게 하고, 7명의 관능검사 요원이 평가하였다.

소비자 검사는 대구대학교 학생 50명을 대상으로 실시하였다. 검사하기 전에 측정항목과 실험의 목적을 우선 설명한 후 색(lightness), 매콤한 향, 짠맛, 삼킨후의 느낌, 전반적인 기호도를 7점 척도법에 따라 각 항목에 대하여 ‘대단히 좋다’는 7점, ‘대단히 나쁘다’는 1점을 부여하여 점수가 클수록 선호도가 높은 것으로 나타내었다.

시료	소금(g)	양파분말(g)	후추(g)	찰옥수수전분(g)
양파	10	0	90	10
27.3% 양파	10	30	60	10
40.9% 양파	10	45	45	10
54.5% 양파	10	60	30	10
후추	10	90	0	10

실험예 1: 스프를 이용한 양파분말의 소비자 검사

표 5에 나타난 바와 같이, 양파분말의 첨가량이 많아질수록 스프의 색이 밝아지고, 후추의 첨가량이 높아질수록 색이 어두워지는 것으로 나타나 서로 상반된 결과를 나타내었다. 고소한 향은 시료들 사이 결과값의 차이가 적어 유의적인 차이를 보이지 않았으나 양파분말과 후추의 비율이 평형이 이루어질 때 가장 강하게 나타났고, 후추보다 양파분말이 고소한 향에 더 영향을 준다는 것도 알 수 있었다.

향미 특성 중 매콤한 향은 모든 시료에서 유의적인 차이를 나타냈다. 양파분말만을 첨가한 시료는 1.29로 낮은 결과를 보이고, 27.3%와 40.9%의 첨가군에서는 4.00으로 강하지도 약하지도 않다고 평가되었으며, 후추만을 첨가한 시료는 6.14의 수치로 강하다고 평가되었다. 양파분말도 매콤한 향을 내지만 후추의 향이 너무 강해 상대적으로 양파분말이 영향을 미치지 못한 것으로 추측한다. 양파분말의 짠맛은 후추만을 첨가한 시료가 6.29로 가장 높은값을 나타내었고, 양파분말의 첨가량이 많아질수록 짠맛은 낮은 점수를 받았다. 이는 양파분말은 후추와 비교해 짠맛에 미치지 영향이 낮은 것으로 추측한다.

느끼한 맛의 측정결과 후추만을 첨가한 시료가 가장 낮은 점수를, 양파분말이 27.3% 첨가된 분말이 가장 높은 점수를 받았다. 다섯 개 항목에서 양파분말의 첨가량이 증가할수록 검사항목에 대한 평가가 높아지는 것은 양파분말을 첨가하면서 soup 고유의 특성에 대한 기대치가 증가하면서 발생하기도 하지만 색과 향 등 기존의 고정관념이 깊이 인식되어 있는 것도 한 원인 중 하나라고 해석되며, 후추의 첨가량이 높아지면서 스프에 기대하고 예상하는 색과 향의 차이를 느끼고 낮은 점수를 주는 이유 중 하나라고 생각된다.

특성	양파	27.3%양파	40.9%양파	54.5%양파	후추
색도	6.86	4.29	3.71	4.86	2.00
고소한 향	3.57	3.57	4.71	3.43	3.00
매콤한 향	1.29	4.00	4.00	3.71	6.14
짠맛	2.86	3.14	3.29	4.86	6.29
느끼한 맛	4.43	5.29	3.71	4.00	2.71

실험예 2: 용가리 치킨을 이용한 양파분말의 소비자 검사

용가리 치킨을 이용하여 양파분말 첨가량을 변화시켜 제조한 조미료에 관한 소비자 검사 결과, 표 6에 나타난 바와 같이, 양파분말이 54.5% 혼합된 시료는 색, 매콤한 향, 짠맛의 항목에서 가장 높은 점수를 받았고, 반면에 후추만으로 제조한 조미료는 색, 짠맛, 삼킨 후의 느낌, 전반적인 기호도 면에서 가장 낮은 점수를 받아 양파분말이 후추에 비하여 소비자들에게 더 선호되고 있음을 추측할 수 있었다. 용가리 치킨을 이용한 양파분말의 전반적인 기호도 결과 27.3%의 양파분말이 혼합된 조미료가 가장 우수한 결과를 보여 소비자들이 가장 선호하고 있음을 알 수 있었고, 다음으로는 54.5%, 양파분말, 40.9%, 후추 순으로 선호됨을 알 수 있었다.

특성	양파	27.3%양파	40.9%양파	54.5%양파	후추
색도(lightness)	4.04	4.32	4.58	4.52	3.48
매콤한 향	3.90	4.16	4.20	4.24	3.96
짠맛	4.08	4.06	4.28	4.36	3.88
삼킨 후 느낌	3.98	4.48	4.06	4.08	3.82
전반적인 기호도	4.22	4.54	4.20	4.44	3.74

실험예 3: 순대를 이용한 양파분말의 소비자 검사

표 7에 나타난 바와 같이, 순대를 이용하여 실시한 소비자 검사 결과 양파분말이 40.9% 첨가된 시료가 4가지 항목에서 가장 높은 점수를 받았고, 삼킨후의 느낌 항목에서는 54.5%의 시료가 가장 높은 점수를 받았다. 후추만으로 제조한 시료는 용가리 치킨을 이용하여 실시한 소비자 검사 결과와 동일하게 모든 항목에서 가장 낮은 점수를 받았고, 양파분말이 후추에 비하여 소비자들에게 더 선호됨을 알 수 있었다. 순대를 이용한 소비자 검사는 용가리 치킨을 이용한 검사 결과에 비하여 점수의 차이가 좁게 나타났고, 양파분말과 후추를 혼합하지 않은 시료(onion, pepper)는 다른 시료들에 비하여 낮은 점수를 받았다. 순대를 이용한 양파분말의 전반적인 기호도 결과 양파분말이 40.9% 첨가된 시료가 가장 높은 점수를 받았고, 54.5%, 27.3%, 양파, 후추 순으로 소비자들에게 선호되고 있음을 추측할 수 있었다.

특성	양파	27.3%양파	40.9%양파	54.5%양파	후추
색도(lightness)	3.98	4.30	4.74	4.70	3.26
매콤한 향	4.20	4.26	4.48	4.28	3.54
짠맛	3.42	4.16	4.36	4.30	3.36
삼킨 후 느낌	3.86	3.86	4.12	4.20	3.56
전반적인 기호도	3.64	4.22	4.82	4.48	3.42

상기 결과는, 양파분말 30~60 중량%, 소금 10 중량%, 후추 30~60 중량% 및 찰옥수수전분 10 중량%로 구성된 한 천연조미료가 소비자들에게 선호됨 수 있음을 알 수 있었다.

실시예 3: 양파분말을 이용한 쿠키의 제조 및 가공조건에 따른 특성 조사

본 실험에 사용된 양파는 전라남도 창녕군에서 2006년에 재배된 것을 구입하였다. 밀가루((주)제일제당)는 박력 1등급을 사용하였고, 설탕((주)제일제당)은 백설탕을, 버터((주)서울우유), baking powder(삼진식품), 소금(한주소금), 달걀(아침이슬)을 시중으로부터 구입하여 사용하였다. 양파를 수세한 다음 KitchenAde(Model RVSA, USA)를 사용하여 얇게 채 썬 다음 실온에서 2시간 건조시키고, -48℃에서 5시간 동결한 후 동결건조(EYELA FDU-1100, 건조온도 = -50℃, 진공 = 760mmHg, 동결시간= 24시간, 건조시간 = 96시간) 시켰다. 건조시킨 양파를 분쇄기(IKA M20, Japan)로 분하고, 50 mesh(297 ㎛)의 체를 통과시켜 입자를 균일하게 한 다음 실험에 사용하였다.

계량된 실험 재료들은 KitchenAde(Model RVSA, USA)를 사용하여, 크림법(creaming method)으로 쿠키를 제조하였다. 버터를 볼에 넣고 3분간 녹인 후 설탕과 소금을 첨가하여(중탕) 7분간 녹이고, 설탕이 적당히 녹으면 달걀을 넣고 5분간 섞어주었다. 마지막으로 분말(밀가루, 베이킹파우더, 양파분말)을 넣고 1분간 섞은 다음 손 반죽으로 마무리하였다. 공기와의 접촉을 피할 수 있게 랩을 씌운 반죽을 냉장실에(-4℃) 넣고 20분 동안 휴지시킨 후 작업대에서 쿠키 틀을 사용하여 성형하고, 예열된 오븐에서 구워 쿠키를 완성하였다.

양파분말의 첨가량과 굽기 시간, 굽기 온도에 따른 품질특성을 조사하였다. 이를 위한 실험 설계 및 쿠키의 재료 배합비는 다음과 같다.

양파분말 첨가량과 굽기 시간

재료의 배합은 양파분말의 첨가량(1.145~8.855%)과 굽기 시간(12.5858~15.4142분)을 변화시키면서 반응표면분석법(Response surface methodology, RSM)을 위한 실험설계에 따라 정하였다. 2요인-5수준(two-factor and five-level experimental design) 실험계획법에 따라 실험을 설계한 후 실험오차를 최소화하기 위하여 실험은 무작위 순서로 실시되었다.

이를 위해, 건조시킨 양파분말을 밀가루 300g(100%)에 대하여 3.435~26.565g을 첨가하였다. 그리고 달걀은 30g(10%)을 첨가하였고, 설탕 135g(45%), 버터 180g(60%), 베이킹파우더 7.5g(2.5%), 소금 0.4g(0.15%)으로 배합하였다.

양파분말 첨가량과 굽기 온도

재료의 배합은 양파분말의 첨가량(1.145~8.855%)과 굽기 온도(155.85~184.14℃)를 변화시키면서 반응표면분석법을 위한 실험설계에 따라 정하였다.

pH 와 적정산도

양파분말 첨가 쿠키의 pH는 시료 5g과 증류수 45㎖를 넣고 Homogenizer(model Ultra-turrax T25B, Ika-Werke Gm bH & Co., Staufen, Germany)를 사용하여 11,000rpm으로 1분간 균질한 다음 pH 미터로 3회 반복 측정하였다.

수분함량

양파분말 첨가 쿠키의 수분함량(moisture)은 105℃에서 상압가열건조법으로 측정하였으며, 3회 반복 측정하였다.

쿠키의 퍼짐성 및 밀도

쿠키의 퍼짐성 지수(spread factor)는 AACC method 10-50D의 방법(Americal association of cereal chemists, 1995)을 사용하여 3회 반복 측정한 후 평균값을 이용하였다. 직경에 대한 쿠키 6개 높이의 비로 나타낸 것으로 아래의 식을 이용하여 구하였다. 쿠키의 밀도는 부피를 종실법(Campbell et al., 1979)에 의하여 측정한 후 시료의 무게로 나누어 구하였다.

색도

쿠키의 색도는 색차계(model CR-200, Minolta Co., Osaka, Japan)를 사용하여 명도(lightness), 적색도(redness), 황색도(yellowness)값을 측정하였고, 쿠키의 중심과 가장자리 부분 3군데를 찍어 4개의 평균값을 구하였다.

조직감

조직감은 Rheometer(model LRXPlus, Lloyd Instrument Limited, Fareham, Hampshire, UK)를 사용하여 hardness와 maximum deflection을 10회 반복 측정하여 평균값을 비교 분석하였다.

반응표면분석

실험결과(experimental data)는 2차식 형태의 반응 모형식에 SAS(statistical analysis system)의 반응표면 회귀분석(RSREG procedure)을 이용하여 회귀계수들(regression coefficients)을 구하였다(SAS Institute, 1998).

실험예 1: 양파분말 첨가량과 굽기 시간에 따른 쿠키의 품질특성

양파분말의 첨가량을 1.145~8.855%, 굽기 시간을 12.5858~15.4142분으로 하여 제조한 쿠키의 pH와 적정산도의 측정값과 변화는 도 9a 및 9b에 나타난 바와 같이, 양파분말의 첨가량이 증가함에 따라 쿠키의 pH는 낮아지는 경향을 나타내었고, 이는 5.25로 산성을 띄는 양파분말이 쿠키 전체의 pH를 낮추는 역할을 하는 것으로 추측한다. 전체적으로 쿠키의 pH와 적정산도는 5% 이내의 유의성이 인정된 결과값을 나타내었고, 굽기 시간에 비하여 양파분말의 첨가량이 더 큰 영향을 미친 것으로 나타났다.

수분함량은 도 9c에 나타난 바와 같이, 굽기 시간이 길어질수록, 양파분말의 첨가량이 증가할수록 높아지는 경향을 보였으나 이는 양파분말의 첨가량보다 굽기시간의 영향이 크게 미친 것으로 나타났다. 굽기 시간과 양파분말의 첨가량이 일정하게 증가하다가 서로 상호작용하여 쿠키의 수분함량이 다시 낮아지는 결과를 볼 수 있었다. 이는 높은 수분함량을 지닌 양파분말이 반죽의 전체 수분함량을 높이는데 영향을 미쳤으나 굽기 시간의 영향력이 더 커져 굽는 동안 쿠키의 수분함량이 크게 감소하였을 것으로 추측한다.

양파분말을 첨가한 쿠키의 퍼짐성과 밀도의 측정값은 도 9d 및 9e에 나타난 바와 같이, 양파분말의 첨가량이 많아질수록 쿠키의 퍼짐성이 증가하는 결과를 나타내었다. 쿠키의 퍼짐성은 수분함량이 높은 양파분말의 영향을 받아 양파분말의 첨가량이 증가할수록 쿠키의 수분함량이 높아지고, 그리하여 퍼짐성이 증가하는 것을 찾아볼 수 있었다. 따라서, 양파분말도 밀가루의 글루텐 형성을 방해하고 있음을 추측할 수 있다. 양파분말을 첨가한 쿠키의 밀도는 양파분말의 첨가량이 증가할수록 높아지고, 굽기 시간이 길어질수록 낮아지고 있음을 볼 수 있었다.

쿠키의 색도 측정 결과는 도 10a 내지 10c에 나타난 바와 같이, 쿠키의 L값은 굽기 시간보다 양파분말의 첨가량이 큰 영향을 미쳐, 양파분말의 첨가량이 많아질수록 L값이 뚜렷하게 증가하여 전체적인 쿠키의 색이 밝아졌음을 알 수 있다. 동결건조시킨 양파분말의 L값은 90.91로 매우 밝아 반죽에 혼합되어 쿠키의 밝기에 영향을 미치고 있음을 추측한다. 쿠키의 a값은 양파분말의 첨가량이 많아질수록, 굽기 시간이 길어질수록 증가하는 경향을 나타내고, 굽기 시간보다는 양파분말의 첨가량이 더 큰 영향을 미쳤다. 이는 양파분말 자체의 붉은 기운을 띄는 플라보노이드계 색소성분인 퀘르세틴이 쿠키에 영향을 미쳐 양파분말의 함량이 많아질수록 적색도가 증가하는 것이라고 추측한다. b값을 나타내는 쿠키의 황색도에는 굽기 시간이 거의 독립적으로 작용하여 양파분말, 설탕의 함량에 관계없이 굽기 시간이 많아질수록 황색도가 눈에 띄게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 양파분말 첨가 쿠키의 황색도에 관한 회귀식의 R²은 0.95로 유의수준 1% 이내에서 유의성이 인정되었으며 양파분말의 첨가량의 영향은 거의 없고 굽기 시간에 거의 의존한 결과값을 나타내었다.

쿠키의 조직감은 도 11a 및 11b에 나타난 바와 같이, 양파분말의 첨가량이 증가할수록, 굽기 시간이 길어질수록 쿠키의 hardness는 높아지는 경향을 띄고 있었고, 양파분말의 첨가량보다는 굽기 시간이 많은 영향을 미치는 것으로 보아 쿠키의 경도는 굽기시간이 길어짐으로 인해 더욱 딱딱해지는 것으로 추측한다. 쿠키의 조직감 특성은 첨가 소재에 따라서 달라지는 경향이 있으나, 본 실험에서 기계적으로 측정한 조직감에서는 유의적인 영향을 보이지 않았다.

실험예 2: 양파분말 첨가량과 굽기 온도에 따른 쿠키의 품질특성

양파분말의 첨가량을 1.145~8.855%, 굽기 온도를 155.85~184.14℃로 하여 제조한 쿠키의 pH와 적정산도는 도 12a 및 12b에 나타난 바와 같이, 양파분말의 첨가량보다 굽기온도의 영향을 많이 받은 쿠키의 pH는 굽기 온도가 높아질수록 그 값이 크게 감소하였다. pH의 결과와 상대적인 값을 보인 적정산도는 양파분말의 첨가량이 절대적으로 영향을 미쳐 양파분말의 첨가량이 증가할수록 적정산도의 결과가 눈에 띄게 증가하는 것을 볼 수 있었다. 유의성 검증 결과 pH는 5% 이내의 유의성을 띄고, 적정산도는 0.1% 이내의 유의성을 찾아볼 수 있었다.

쿠키의 수분함량은 도 12c에 나타난 바와 같이, 양파분말의 첨가량이 증가할수록, 굽기 온도가 높아질수록 수분함량이 증가하다가 다시 감소하는 경향을 볼 수 있었다. 쿠키의 수분함량은 양파분말의 첨가량과 굽기 온도라는 두 변수가 서로 상호작용하여 이런 결과를 나타내었다고 추측한다. 이 또한 양파분말의 첨가량과 굽기 시간을 달리한 수분함량의 결과와 같이 양파분말의 첨가량이 큰 영향을 미쳐 수분함량을 증가시킨 것이라 추측한다.

쿠키의 퍼짐성과 밀도는 도 13a 및 13b에 나타난 바와 같이, 퍼짐성에 관한 회귀식의 R²는 0.95로 유의수준 0.1% 이내에서 유의성이 인정되었다. 양파분말의 첨가량이 많아질수록 퍼짐성은 감소하고, 굽기 온도가 높아질수록 퍼짐성이 증가하는 경향을 찾아볼 수 있고, 두 변수는 서로 상호작용을 하며 굽기 온도가 이에 큰 영향을 미치고 있다. 양파분말의 첨가량과 굽기 온도를 달리한 쿠키의 밀도는 양파분말의 첨가량이 많아질수록 밀도가 증가하고, 굽기 온도에 따른 결과값의 변화는 찾아볼 수 없었다. 쿠키의 색도는 도 14a 내지 14c에 나타난 바와 같이, 쿠키의 L값은 굽기 온도보다 양파분말이 첨가량에 미치는 영향이 크다는 결과를 나타내었고, 그 결과값의 변화가 크지는 않았지만 두 요인이 서로 상호작용하여 유의적인 결과를 보였다. 앞의 양파분말의 첨가량과 굽기 시간의 L값의 결과와는 달리 굽기 온도의 영향을 많이 받아 양파분말의 첨가량이 증가함에도 불구하고, L값이 감소하는 경향을 볼 수 있었다. 쿠키의 a값은 양파분말의 첨가량이 많아질수록, 굽기온도가 높아질수록 증가하는 경향을 나타내고, 굽기 온도 보다는 양파분말의 첨가량이 크게 영향을 미치고 있었고, 이는 앞의 굽기 시간에 따른 적색도의 결과와 같은 경향을 나타내고 있다. 이 결과 또한 퀘르세틴 색소의 영향이 크게 나타난 결과라 볼 수 있다. b값을 나타내는 쿠키의 황색도는 양파분말의 첨가량이 많아질수록 감소하고, 굽기 온도가 높아질수록 증가하는 경향을 나타내다가 두 요인이 서로 상호작용하여 양파분말의 첨가량이 많아질수록, 굽기 온도가 낮아질수록 황색도가 증가하였다. 굽기 온도의 변화에 따른 쿠키의 황색도 결과도 양파분말의 첨가량보다는 굽기 온도가 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

쿠키의 조직감 특성은 도 15a 및 15b에 나타난 바와 같이, Hardness 측정 결과 양파분말은 큰 영향을 미치지 못하고, 굽기 온도가 높아질수록 hardness가 증가하는 경향을 나타냈다. Maximum deflection은 일정한 변화를 찾아볼 수 없었고, 유의적으로 검증되지도 못한 결과이다. 쿠키의 조직감 특성은 양파분말의 첨가량에 따른 변화를 보이기도 하지만 굽기 온도의 영향을 많이 받아 온도가 높아질수록 쿠키가 딱딱해지는 것으로 추측한다.

실험예 3: 소비자검사

굽기 온도와 굽기 시간을 170℃, 14분으로 고정한 다음, 양파분말의 첨가량(0, 2, 4, 6, 8%)만 변화시켜 제조한 쿠키로 소비자검사를 하였다. 20～30대 일반인을 대상으로 남녀 50명을 선정하여 쿠키의 품질특성과 실험의 목적을 우선 설명한 후 쿠키의 기호도 검사를 하였다. 색(갈색), 맛(단맛), 잔향(입안의 양파 향), 조직감, 전반적인 기호도를 7점 척도법에 따라 각 항목에 대하여 ‘대단히 좋다’는 7점, ‘대단히 나쁘다’는 1점을 부여하여 점수가 클수록 선호도가 높은 것으로 나타내었다.

특성	0%	2%	4%	6%	8%
색도	4.64	3.12	3.48	5.52	3.98
맛	4.12	4.26	4.74	4.66	4.42
향	3.56	3.34	4.32	4.74	4.34
조직감	4.20	4.10	4.00	4.62	3.78
전반적인 기호도	3.56	3.62	4.30	5.30	4.60

표 8에 나타난 바와 같이, 색에 대한 평가 결과는 양파 분말을 6% 첨가한 쿠키가 가장 높은 점수를 받았으며, 2% 첨가군의 경우 기호도가 가장 낮게 나타났다.

맛의 경우에는 모든 시료가 4.12에서 4.74의 수치를 보이며 기호도의 유의적 차이를 보이지 않았으나, 4%와 6% 첨가군의 맛은 4.66에서 4.74의 값으로 대조군보다는 높은 기호도의 경향을 보였다. 이는 6%와 8%의 첨가군이 양파분말의 첨가량이 많아짐으로 인해 쿠키 제조 시 약간 타서 단맛이 줄어들었기 때문으로 생각된다.

입안의 양파 잔향의 측정 결과 6% 첨가군이 4.74로 가장 높은 점수를 받았고 2% 첨가군이 3.34로 대조군에 비해 약간 낮게 나타났다. 이는 2% 첨가군은 양파잔향을 적게 띄는 반면 8% 첨가군은 잔향이 너무 강했기 때문에 너무 약하지도 강하지도 않은 6% 첨가군이 가장 좋은 점수를 받은 것으로 생각된다.

조직감에 있어서는 모든 시료가 유의적인 차이를 보이지 않았으나 6% 첨가군의 경우 4.62로 가장 높은 기호도를 보였다. 이는 양파분말의 첨가량이 증가할수록 쿠키의 단단하기가 강해지는 경향이 있어 양파의 첨가량이 가장 많은 8% 첨가군보다 약간 무르고 4% 첨가군 보다는 약간 단단한 6% 첨가군의 경우가 조직감에 있어서 기호도 점수를 가장 높게 받은 것으로 생각된다.

전반적인 기호도 역시 색, 잔향, 조직감에 있어서 가장 높은 점수를 받은 6% 첨가군이 가장 좋은 기호도를 보였다.

상기 결과로부터, 양파분말 2~8 중량%를 쿠키 재료를 첨가하여 13~15분 동안 155~185℃에서 구웠을 때, 전반적으로 기호도가 높은 쿠키가 제조됨을 알 수 있었다.

상기 실시예 및 실험예를 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명은 양파분말을 이용한 기능성 식품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 동결건조법을 이용한 양파의 건조 및 분말화는 양파의 주요성분들이 손상되지 않고 깔끔하게 섭취할 수 있도록 하며, 상기 양파분말을 천연조미료로 제조하여 식품에 첨가함으로써 소비자의 기호에 적합하면서 다량의 양파를 섭취할 수 있는 효과가 있다. 또한, 동결건조시킨 양파분말을 첨가하여 제조한 쿠키는 양파 특유의 냄새가 중화되어 소비자의 양파 소비를 증대시키는 효과가 있다. 따라서, 본 발명은 식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 동결건조시킨 양파분말 2~8 중량%를 포함한 쿠키 재료를 13~15분 동안 155~185℃에서 굽는 단계를 포함함을 특징으로 하는 양파쿠키의 제조방법.
3. 제2항의 방법에 따라 제조된 양파쿠키.

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