KR101799817B1

KR101799817B1 - 커피박 열수 추출물을 이용한 항산화 활성 및 기호도가 우수한 머핀의 제조방법

Info

Publication number: KR101799817B1
Application number: KR1020150142366A
Authority: KR
Inventors: 이신호; 김병국; 박나영
Original assignee: 대구가톨릭대학교산학협력단
Priority date: 2015-10-12
Filing date: 2015-10-12
Publication date: 2017-12-20
Also published as: KR20170043023A

Abstract

본 발명은 (a) 커피박 분말과 물을 혼합한 후 추출하고 여과 및 농축하고 희석하여 커피박 열수 추출물을 제조하는 단계; (b) 마가린, 설탕, 달걀, 박력분, 베이킹파우더, 소금, 탈지분유 및 상기 (a)단계의 제조한 커피박 열수 추출물을 혼합하여 반죽하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계의 반죽한 반죽물을 오븐에 굽는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 커피박 열수 추출물을 이용한 머핀의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 커피박 열수 추출물을 이용한 머핀에 관한 것이다.

Description

커피박 열수 추출물을 이용한 항산화 활성 및 기호도가 우수한 머핀의 제조방법{Method for producing muffin using hot water extract of coffee residue with improved antioxidant activity and taste}

최근 커피의 기능성에 대한 연구가 활발히 진행되어 커피의 항균, 항고혈압 및 항산화 활성 등이 보고되었다. 커피의 항산화 활성은 커피 원두에 함유된 토코페롤, 클로로겐산(chlorogenic acid)이나 커피를 볶는 과정에서 마이야르(Maillard) 반응으로 형성된 중합물에 의해 나타나는 것으로 보고되고 있다. 볶은 커피콩에는 탄수화물(38~42%), 멜라노이딘(23%), 지질(11~17%), 단백질(10%), 미네랄(4.5~4.7%), 클로로겐산(2.7~3.1%), 지방산(2.4~2.5%), 카페인(1.3~2.4%) 등을 비롯하여 기타 850종 이상의 휘발성 성분이 포함되어 있는 것으로 밝혀져 있다. 커피박(폐원두박)은 커피 열수 추출물의 제조공정에서 생기는 추출 잔사로, 1 kg의 커피 열수 추출물 당 약 0.91 kg이 생성된다. 커피 열수 추출액의 수율을 증진시키기 위한 기술이 개발되면서 커피박의 생성량이 점차 감소하고 있기는 하지만, 원료의 약 46%를 차지하는 커피박은 여전히 그 처리방법이 문제가 되고 있다. 최근, 커피박에는 열수추출 공정에서 추출되지 못한 폴리페놀릭(polyphenolic) 또는 비폴리페놀릭 화합물(nonpolyphenolic compound)과 커피의 볶음 과정에서 생성된 마이야르(Maillard) 반응 중합물이 남아 있어 항산화 활성을 가진다는 연구 결과가 보고되어 커피박의 새로운 천연 항산화제로서의 이용 가능성이 대두되고 있다. 그러나, 현재 커피박은 일부가 사료나 비료로 사용될 뿐 대부분 폐기되고 있는 실정이다. 따라서, 원두커피나 에스프레소를 추출한 후 발생되는 커피박에 대한 다양한 연구가 필요한 시점이라고 할 수 있다.

최근 소비자들은 건강과 삶의 질을 높이고자 하는 욕구가 늘어나 디저트에 관한 관심이 높아지면서 디저트시장이 점차 넓어지고 있는 추세이다. 그 중에서도 제과 및 제빵 관련 제품 개발이 많이 이루어지고 있는데 머핀은 부드러운 빵이란 프랑스어 moufflet와 cake의 하나인 독일어 muffe에서 유래되었으며, 기본재료는 밀가루, 설탕, 버터, 팽창제, 우유 등을 주원료로 하여 구워내기 때문에 영양가가 우수하고 간편한 제조법과 편리성 때문에 식사대용이나 간식으로 많이 이용되고 있다.

기존의 공지된 머핀과 관련된 선행특허로는 한국등록특허 제1383374호에는 주박을 이용한 쌀 머핀의 제조방법이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2008-0035178호에는 오디를 첨가한 머핀의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 커피박 열수 추출물을 이용한 머핀의 제조방법과는 상이하다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 버려지고 있는 커피박의 부가가치를 향상시키고 머핀에 다양한 기능성을 부여하기 위해, 커피박의 추출조건 및 첨가량과 굽는 조건 등의 제조조건을 최적화하여 머핀의 독특한 풍미는 훼손시키지 않으면서 커피박과 잘 어울릴 수 있는 품질이 우수한 머핀의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 커피박 분말과 물을 혼합한 후 추출하고 여과 및 농축하고 희석하여 커피박 열수 추출물을 제조하는 단계; (b) 마가린, 설탕, 달걀, 박력분, 베이킹파우더, 소금, 탈지분유 및 상기 (a)단계의 제조한 커피박 열수 추출물을 혼합하여 반죽하는 단계; 및 (c) 상기 (b)단계의 반죽한 반죽물을 오븐에 굽는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 커피박 열수 추출물을 이용한 머핀의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 커피박 열수 추출물을 이용한 머핀을 제공한다.

본 발명의 방법으로 제조된 커피박 추출물을 이용한 머핀은 폐기물로 간주되고 있는 커피박을 식품 자원화하여 부가가치를 향상시키고, 커피박의 기능성 성분을 다량 함유하여 건강증진에 도움이 되고, 맛과 향이 우수하여 소비자들의 기호도가 증진된 머핀을 제공할 수 있다. 또한, 폴리페놀 및 플라보노이드 등과 같은 기능성 물질 함량과 항산화 효과가 우수하여 시판되고 있는 다른 머핀과 차별화된 기능성 머핀을 제공할 수 있다.

도 1은 커피박 열수 추출물(CRE) 또는 커피박 분말(CRP)을 이용한 머핀의 총 폴리페놀 함량을 비교한 그래프이다.
도 2는 커피박 열수 추출물(CRE) 또는 커피박 분말(CRP)을 이용한 머핀의 DPPH 라디칼 소거능을 비교한 그래프이다.
도 3은 커피박 열수 추출물(CRE) 또는 커피박 분말(CRP)을 이용한 머핀의 ABTS 라디칼 소거능을 비교한 그래프이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

(a) 커피박 분말과 물을 혼합한 후 추출하고 여과 및 농축하고 희석하여 커피박 열수 추출물을 제조하는 단계;

(b) 마가린, 설탕, 달걀, 박력분, 베이킹파우더, 소금, 탈지분유 및 상기 (a)단계의 제조한 커피박 열수 추출물을 혼합하여 반죽하는 단계; 및

(c) 상기 (b)단계의 반죽한 반죽물을 오븐에 굽는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 커피박 열수 추출물을 이용한 머핀의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 머핀의 제조방법에서, 상기 (a)단계의 커피박 열수 추출물은 바람직하게는 커피박 분말과 물을 0.8~1.2:8~12(w:v) 비율로 혼합한 후 110~130℃에서 10~20분 동안 추출하고 여과 및 농축하고 0.8~2.2%(w/v) 농도로 희석하여 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 커피박 분말과 물을 1:10(w:v) 비율로 혼합한 후 121℃에서 15분 동안 추출하고 여과 및 농축하고 1~2%(w/v) 농도로 희석하여 제조할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 커피박 추출물을 제조하는 것이 커피박을 보다 효과적으로 추출하여 영양성분을 다량 함유하면서 머핀에 첨가 시 이물감이 느껴지지 않게 추출할 수 있었다. 커피박을 그대로 첨가하거나 분말로 첨가할 경우 커피박의 쓴맛과 텁텁한 맛으로 인해 머핀의 기호도가 감소하고, 추출물 형태로 첨가하는 것에 비해 커피박의 유효성분 함량도 낮으므로, 상기와 같은 조건으로 추출하여 머핀 제조 시 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 머핀의 제조방법에서, 상기 (b)단계의 반죽은 바람직하게는 마가린 180~220 g, 설탕 240~280 g, 달걀 180~220 g, 박력분 360~440 g, 베이킹파우더 6~10 g, 소금 1~3 g, 탈지분유 15~18 g 및 상기 (a)단계의 제조한 0.8~2.2%(w/v) 커피박 열수 추출물 160~240 g을 혼합하여 반죽할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 마가린 200 g, 설탕 240 g, 달걀 200 g, 박력분 400 g, 베이킹파우더 8 g, 소금 2 g, 탈지분유 16.7 g 및 상기 (a)단계의 제조한 커피박 열수 추출물 200 g을 혼합하여 반죽할 수 있다. 상기와 같은 재료 및 배합비로 혼합한 반죽을 이용하여 머핀을 제조하는 것이 적절한 커피박 추출물의 맛과 영양이 가미되고, 머핀 내부가 딱딱하지 않아 부드럽고 촉촉하여 식감이 우수하고 풍미가 증진된 머핀으로 제조할 수 있었다.

상기 재료 중 마가린은 머핀의 부드러움을 증진시키고, 상기 설탕의 첨가로 머핀의 풍미를 개선시키고, 상기 소금의 첨가는 머핀의 단맛을 순화시켜 감미도를 조절하는 역할을 한다. 또한, 상기 달걀에 포함된 단백질은 밀가루 단백질과 상호 보완하는 구성재료가 되며, 식욕을 돋구는 성분과 반죽의 점도 부여 기능을 가질 뿐만 아니라, 머핀의 풍미개선, 식감개선, 보존성 향상, 영양 강화 등의 효과를 가져올 수 있다. 또한, 상기 베이킹파우더는 반죽물을 구울 시 반죽을 부풀어 오르게 하고, 상기 탈지분유는 머핀의 맛과 식감을 더욱 부드럽고 촉촉하게 하는 역할을 한다.

본 발명의 커피박 열수 추출물을 이용한 머핀의 제조방법은, 보다 구체적으로는

(a) 커피박 분말과 물을 0.8~1.2:8~12(w:v) 비율로 혼합한 후 110~130℃에서 10~20분 동안 추출하고 여과 및 농축하고 희석하여 0.8~2.2%(w/v) 커피박 열수 추출물을 제조하는 단계;

(b) 마가린 180~220 g, 설탕 240~280 g, 달걀 180~220 g, 박력분 360~440 g, 베이킹파우더 6~10 g, 소금 1~3 g, 탈지분유 15~18 g 및 상기 (a)단계의 제조한 커피박 열수 추출물 160~240 g을 혼합하여 반죽하는 단계; 및

(c) 상기 (b)단계의 반죽한 반죽물을 175~185℃의 오븐에 20~30분 동안 굽는 단계를 포함할 수 있으며,

더욱 구체적으로는

(a) 커피박 분말과 물을 1:10(w:v) 비율로 혼합한 후 121℃에서 15분 동안 추출하고 여과 및 농축하고 희석하여 1.0~2.0%(w/v) 커피박 열수 추출물을 제조하는 단계;

(b) 마가린 200 g, 설탕 260 g, 달걀 200 g, 박력분 400 g, 베이킹파우더 8 g, 소금 2 g, 탈지분유 16.7 g 및 상기 (a)단계의 제조한 커피박 열수 추출물 200 g을 혼합하여 반죽하는 단계; 및

(c) 상기 (b)단계의 반죽한 반죽물을 175~185℃의 오븐에 25분 동안 굽는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 머핀의 제조방법에서, 상기 (c)단계의 조건으로 머핀을 굽는 것이 겉은 노릇노릇하면서 내부는 부드럽고 촉촉한 식감을 유지하여 조직감이 우수한 머핀으로 구울 수 있었다.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 커피박 열수 추출물을 이용한 머핀을 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

1. 재료 및 제조방법

(1) 재료

커피 추출 후 커피박은 대구 및 경북지역의 대형 커피 프랜차이즈 매장에서 커피를 추출하고 남은 잔여물을 당일 수집하여 실험에 사용하였다. 커피박 분말(CRP)은 121℃에서 15분간 멸균한 후 냉풍건조기(JJ-10002, Junjin E&C, Gyeongsan, Korea)로 건조시킨 후 -80℃ 심온 냉동고(NU-6518G, NuAire, Plymouth, MN, USA)에서 보관하면서 사용하였다. 커피박 열수 추출물(CRE)은 커피 분말과 물을 1:10의 비율로 혼합한 후 오토클레이브(JSAC-100, JS Research Inc., Gongju, Korea)를 이용하여 121℃에서 15분 동안 추출한 후 여과 및 농축하여 보관하면서 사용하였다.

머핀의 기본적 재료인 박력분(Daehan flour mills Co., Busan, Korea), 달걀(Ilo livestock, Daegu, Korea), 마가린(Ottogi, Pyeongtaek, Korea), 우유(Pusan Milk Co,, Busan, Korea), 백설탕(CJ, Incheon, Korea), 소금(Young Jin Green Foods Co., Shinan, Korea), 베이킹파우더(Jenico Foods Co., Jeonju, Korea)는 시중에서 구입하여 사용하였다.

(2) 머핀의 제조

상기 (1)에서 농축하여 보관한 커피 열수 추출물을 2%(w/v) 농도로 희석하여 머핀 제조 시 첨가농도를 달리하여 첨가하였다. 즉, 1% 농도 추출물 첨가구의 경우 물 100 g과 2% 농도의 커피 열수 추출물 100 g을 혼합하여 1% 농도로 맞춰 머핀 제조 시 첨가한 것이다. 또한, 커피 분말 1% 농도 첨가구는 박력분 중량대비 커피 분말이 1% 포함한 첨가구를 의미한다(표 1).

머핀 제조는 마가린을 반죽기로 1분간 혼합한 후 설탕을 첨가하여 1분간 혼합하고, 달걀을 3번에 나누어 3분간 혼합하였다. 그리고 박력분, 베이킹파우더, 소금, 커피박 분말 또는 커피박 추출물과 혼합한 후 우유 또는 탈지분유를 넣고 최종 반죽하였다. 머핀의 반죽은 유산지를 깐 머핀 틀에 70 g씩 팬닝하여 윗불 185℃, 아랫불 175℃로 예열된 전기오븐에서 25분간 구워낸 다음 실온에서 1시간 방냉시켜 시료로 사용하였다.

재료 종류 및 배합비(g)

재료	CRE(농도, %)					CRP(농도, %)
재료	0	0.5	1.0	1.5	2.0	0	0.5	1.0	2.0	3.0
박력분	400	400	400	400	400	400	398	396	392	388
마가린	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200
설탕	260	260	260	260	260	260	260	260	260	260
달걀	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200
베이킹 파우더	8	8	8	8	8	8	8	8	8	8
소금	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
탈지분유	16.7	16.7	16.7	16.7	16.7
우유						200	200	200	200	200
물	200	150	100	50	0
2%(w/v) 커피박 열수 추출물(CRE)	0	50	100	150	200
커피박 분말(CRP)						0	2	4	8	12

2. 실험방법

(1) 중량, 높이, 부피, 비체적 및 굽기 손실률

머핀의 중량과 높이, 부피는 오븐에서 구워낸 머핀을 실온에서 1시간 동안 냉각시킨 후, 한 처리군당 5개의 시료를 사용하여 각 시료당 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었으며 높이는 머핀의 최고의 높이 부분에서 종단으로 2등분한 단면을 측정하였다. 부피는 종자치환법으로 측정하였다. 비체적은 머핀의 부피(mL)를 무게(g)로 나누어 계산하였다. 머핀의 굽기 손실률은 굽기 전 반죽의 중량과 구운 후 머핀의 중량을 이용하여 다음과 같은 계산식, 굽기 손실률(%)=[굽기 전 반죽의 중량(g)-구운 후 머핀의 중량(g)/굽기 전 반죽의 중량(g)]×100으로 계산하였다.

(2) pH, 수분함량 및 색도

머핀의 pH는 머핀의 중앙부분에서 10 g을 취하여 비커에 넣고 증류수 40 mL를 가하여 균질기(Nissei, Nihonseiki Kaisha Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 1분간 균질화한 후 여과하여 pH 미터(Orion 410A, Orion Research Inc., Boston, MA, USA)를 사용하여 측정하였다. 머핀의 수분함량은 머핀의 중앙부분에서 5 g을 정확히 취하여 항량접시에 균일하게 펼친 후 수분분석기(MB45, Ohaos, Greifensee, Switzerland)를 사용하여 측정하였다. 머핀의 색도는 제조 후 실온에서 1시간 방냉 시킨 후 머핀을 종단으로 2등분한 단면으로 내부의 색을 색차계(CR-400, Konica Minolta Inc,, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정한 후 L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값으로 나타내었다. 이때, 표준색은 Y=86.7, x=0.3151, y=0.3213으로 하였다.

(3) 조직감

머핀의 조직감은 머핀의 내부를 동일한 크기로 잘라 레오미터(Compac-100Ⅱ, Sun Scientific Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 경도(hardness), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness), 씹힘성(chewiness)을 측정하였다. 측정 조건은 최대 하중 2 kg, 프로브 거리(probe distance) 3.00 mm, 테이블 이동속도(table speed) 60 mm/min, 거리 33%이고, 모든 시료는 10회 반복 측정하여 평균값을 나타내었다.

(4) 총 폴리페놀 함량

시료 10 g에 95% 에탄올 20 mL를 넣고 10,000 rpm에서 5분간 균질화 시킨 후 원심분리 및 여과하여 시료로 사용하였다. 총 폴리페놀 함량 측정은 시료 1 mL에 0.2N Folin-ciocalteu's 페놀 시약(Sigma-Aldrich Co,, St. Louis, MO, USA) 1 mL를 가하여 실온에서 3분간 반응시킨 후, 7.5% Na₂CO₃ 1 mL를 가한 후 암소에서 1시간 동안 방치한 후 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 갈산(Sigma-Aldrich Co.)을 표준물질로 한 표준곡선에 의하여 산출하였다.

(5) DPPH 라디칼 소거능 측정

DPPH(α-α-diphenyl-β-picrylhydrazyl, Sigma-Aldrich Co.) 라디칼 소거능은 시료 10 g에 95% 에탄올 40 mL를 넣은 후 균질기로 10,000 rpm에서 2분간 균질화한 다음 3,000 rpm에서 15분간 원심분리하여 얻어진 상층액을 시료로 사용하였다. 시료 용액 0.4 mL에 0.4 mM DPPH 에탄올 용액 0.8 mL를 가하여 진탕 혼합하고 상온에서 10분간 방치 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 하기 계산식에 의하여 활성을 산출하였다.

DPPH 라디칼 소거능(%) = [1-(샘플 흡광도 / 대조구 흡광도)] × 100

(6) ABTS 라디칼 소거능

ABTS(2,2'-azino-bis 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid, Sigma-Aldrich Co., USA) 라디칼 소거능은 7.4 mM의 ABTS와 2.6 mM 과황산칼륨(potassium persulfate)을 혼합하여 실온 및 암소에서 24시간 동안 방치하여 라디칼을 형성시킨 다음 실험 직전에 ABTS 용액을 732 nm에서 흡광도가 0.700±0.030이 되도록 phosphate-buffered saline(pH 7.4)으로 희석하여 사용하였다. DPPH 라디칼 소거능 측정 실험과 동일한 방법으로 추출된 시료 용액 50 ㎕에 ABTS 용액 950 ㎕를 첨가하여 암소에서 10분간 반응시킨 후 732 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 하기 계산식에 의하여 활성을 산출하였다.

ABTS 라디칼 소거능(%)= [1-(샘플 흡광도 / 대조구 흡광도)] × 100

(7) 관능검사

머핀에 대한 관능검사는 식품관련전공 학부생 및 대학원생 30명을 대상으로 실시하였으며, 외관, 내부 색, 풍미, 맛, 조직감, 종합적 기호도에 대해서 각각 5점 채점법으로 측정하였으며, 1점은 '매우 나쁘다', 2점은 '나쁘다', 3점은 '보통이다', 4점은 '좋다', 5점은 '매우 좋다'로 하였다.

(8) 통계분석

실험결과의 유의성 검증은 SPSS(Statistical Package for Social Sciences, version 19.0, IBM SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 소프트웨어 패키지를 이용하여 분산분석(ANOVA)을 하였으며 각 처리구간 유의성은 Duncans multiple range test에 의하여 검증하였다.

실시예 1: 커피박 첨가 머핀의 무게, 높이, 부피, 비체적 및 굽기 손실률

커피박 열수 추출물(CRE)과 커피박 분말(CRP)을 첨가하여 제조한 머핀의 중량, 높이, 부피, 비용적 및 굽기 손실률을 조사한 결과는 표 2에 나타내었다. 커피박 열수 추출물(CRE) 농도를 달리한 머핀의 중량은 0.5% 농도 첨가구(62.36 g), 1.0% 농도 첨가구(62.17 g), 1.5% 농도 첨가구(62.17 g), 2.0% 농도 첨가구(62.01 g) 모두 추출물 무첨가인 대조구(61.64 g)보다 높았다. 커피박 열수 추출물 첨가 농도가 증가할수록 중량은 감소하는 경향을 나타내었으나, 유의적 차이는 나타나지 않았다(P<0.05). 커피박 열수 추출물(CRE) 첨가 머핀의 높이는 6.03~6.23 cm로 대조구(5.87 cm)에 비해 높았으며, 부피도 첨가량에 따라 각각 대조구(185 mL), 0.5% 농도 첨가구(193 mL), 1.0% 농도 첨가구(190 mL), 1.5% 농도 첨가구(189 mL), 2.0% 농도 첨가구(186 mL)를 나타내어 높이의 변화와 유사하였으며, 커피박 열수 추출물의 첨가 농도가 증가할수록 감소하였으나 각 첨가구간의 유의적 차이는 나타내지 않았다(P<0.05). 굽기 손실률은 대조구가 11.94%로 가장 높았으며, 빵 1 g이 차지하는 용적비는 추출물 2.0% 농도 첨가구가 가장 낮았으나, 대조구와 유의적 차이는 나타내지 않았다(P<0.05).

커피박 분말(CRP) 첨가 머핀의 경우, 중량이 64.48~64.78 g으로 분말 무첨가 대조구와 뚜렷한 차이는 나타나지 않았으나, 높이는 5.44~5.54 cm로 대조구(5.66 cm)에 비해 낮았으며, 첨가량이 증가할수록 낮아지는 경향을 나타내었다. 부피의 변화도 높이의 변화와 유사하게 첨가량이 증가할수록 감소하였다. 이는 커피박 분말 첨가량 증가에 따라 밀가루 첨가량이 감소함으로써 글루텐 희석 효과가 나타나 가스 보유력이 낮아졌기 때문인 것으로 판단된다. 굽기 손실률 및 용적비도 커피박 분말의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 커피박 분말 첨가로 인해 대조구에 비해 상대적으로 글루텐 형성이 약화되고, 단백질의 망상구조가 잘 발달하지 못했기 때문인 것으로 판단된다. 커피박을 첨가하는 방식에 따른 머핀의 제과 적성을 고려한다면 커피박 분말보다는 커피박 열수 추출물을 첨가하는 것이 머핀 제조에 더욱더 유리할 것으로 판단된다.

머핀의 무게, 높이, 부피, 비체적 및 굽기 손실률

농도(%)		무게(g)	높이(cm)	부피 (mL)	비체적(mL/g)	굽기 손실률(%)
CRE (%)	0	61.64±0.422¹⁾ ^a2 ⁾	5.87±0.12^a	185±4.37^a	3.00±0.08^a	11.94±0.60^a
	0.5	62.36±0.38^a	6.10±0.17^b	193±3.43^b	3.13±0.13^a	10.92±0.54^a
	1.0	62.17±0.45^a	6.03±0.06^ab	190±4.85^ab	3.06±0.08^a	11.19±0.65^a
	1.5	62.17±0.41^a	6.20±0.10^b	189±3.18^ab	3.03±0.05^a	11.18±0.58^a
	2.0	62.01±0.52^a	6.23±0.06^b	186±4.01^ab	2.99±0.07^a	11.41±0.74^a
CRP (%)	0	63.87±0.46^a	5.66±0.21^a	177±8.22^a	2.77±0.04^b	8.70±0.66^a
	0.5	64.78±0.77^a	5.54±0.11^a	174±5.48^a	2.69±0.06^ab	7.46±1.15^a
	1.0	64.76±0.55^a	5.56±0.05^a	174±4.24^a	2.69±0.05^ab	7.43±0.82^a
	1.5	64.71±0.90^a	5.46±0.09^a	172±2.74^a	2.66±0.04^a	7.50±1.12^a
	2.0	64.48±0.52^a	5.44±0.11^a	170±2.24^a	2.64±0.04^a	7.89±0.76^a

¹⁾ 각각의 값은 3 반복에 의한 평균±표준편차를 의미함

²⁾ ^a-b각각의 열 내의 동일한 위첨자는 유의차가 없음을 의미함(P<0.05)

실시예 2: 커피박 첨가 머핀의 pH , 수분 함량 및 색차

커피박 열수 추출물(CRE)과 커피박 분말(CRP)을 첨가하여 제조한 머핀의 pH, 수분함량 및 색차는 표 3에 나타내었다. 커피박 열수 추출물 첨가 머핀의 pH는 6.84~6.54의 범위로 농도가 높을수록 pH는 감소하였으며, 대조구(추출물 0% 첨가)에 비해 pH가 유의적으로 낮았다(P<0.05). 이는 커피박 추출물에 함유되어 있는 구연산(citric acid), 주석산(tartaric acid), 말산(malic acid), 카페인산(caffeic acid), 아세트산(acetic acid) 및 퀸산(quinic acid) 등에 기인된 것으로 판단된다. 머핀의 수분함량은 대조구가 28.52%였으며, 커피박 추출물 첨가 머핀은 29.41~29.92%의 범위를 나타내어 대조구에 비해 높았다. 대조구의 L(lightness)값은 83.38로 가장 높았고, 추출물 0.5% 농도 첨가구는 71.16, 추출물 2.0% 농도 첨가구는 59.68로 추출물 첨가로 인해 L값은 감소하였다. a(redness)값은 대조구가 -2.86으로 가장 낮았고, 추출물 0.5, 1.0, 1.5 및 2.0% 농도 첨가구는 각각 -0.03, 0.90, 1.67, 2.63으로 첨가 농도가 높을수록 유의적으로 증가하였다(P<0.05). b(yellowness)값은 대조구가 21.58로 가장 높았고, 추출물 첨가 머핀은 19.94~20.20의 범위로 첨가 농도가 높을수록 높았으나, 유의적 차이는 없었다(P<0.05). 커피박 추출물 첨가 농도가 증가수록 머핀의 색이 짙어지는 경향을 나타내었는데, 이는 커피박 추출물 고유색에 기인한 것이라고 사료된다.

커피박 분말(CRP) 첨가 머핀의 pH는 7.31~7.36의 범위를 나타내어 분말 무첨가 대조구(7.46)에 비해 낮았으며 수분함량은 대조구(28.04)에 비해 유의적으로 높았다(P<0.05). 수분함량이 대조구에 비해 높은 것은 커피박 분말이 반죽 과정에서 수분 결합력이 증가함에 따라 수분의 보유력이 증가하였기 때문인 것으로 사료된다. L값은 대조구가 83.59로 가장 높았으며, 커피박 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(P<0.05). a값은 대조구(-4.03)가 가장 낮았으며, 커피박 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으나(P<0.05), b값은 감소하는 경향을 나타내었다.

커피박 첨가 머핀의 pH, 수분함량 및 색차

농도(%)		pH	수분함량 (%)	색차
농도(%)		pH	수분함량 (%)	L값	a값	b값
CRE (%)	0	7.40±0.03¹⁾ ^e2 ⁾	28.52±0.19^a	83.38±0.12^e	-2.86±0.02^a	21.58±0.30^b
	0.5	6.84±0.05^d	29.41±1.11^ab	71.16±0.64^d	-0.03±0.10^b	19.94±0.21^a
	1.0	6.72±0.00^c	29.83±0.73^b	66.04±0.82^c	0.90±0.00^c	20.05±0.14^a
	1.5	6.61±0.01^b	29.92±0.17^b	63.62±0.56^b	1.67±0.04^d	20.06±0.24^a
	2.0	6.54±0.01^a	29.90±0.73^b	59.68±0.51^a	2.63±0.07^e	20.20±0.25^a
CRP (%)	0	7.46±0.01^2)c	28.04±0.56^a	83.59±1.39^e	-4.03±0.14^a	28.92±0.64^e
	0.5	7.32±0.01^ab	30.10±0.69^b	74.23±2.22^d	-0.53±0.73^b	19.24±0.51^d
	1.0	7.36±0.01^c	31.16±1.24^b	70.80±1.82^c	0.19±0.17^c	16.97±0.61^c
	2.0	7.33±0.01^b	31.13±1.14^b	63.05±1.69^b	1.47±0.17^d	14.62±0.49^b
	3.0	7.31±0.00^a	31.11±0.98^b	57.77±1.20^a	2.20±0.17^e	13.80±0.55^a

¹⁾ 각각의 값은 3 반복에 의한 평균±표준편차를 의미함

²⁾ ^a-e각각의 열 내의 동일한 위첨자는 유의차가 없음을 의미함(P<0.05)

실시예 3: 커피박 첨가 머핀의 조직감

커피박 열수 추출물(CRE)과 커피박 분말(CRP)을 첨가하여 제조한 머핀의 조직감은 표 4에 나타내었다. 추출물 무첨가 대조구의 경도가 1,041 g/cm²으로 가장 높았으며, 커피박 열수 추출물을 첨가한 머핀은 887.30~953.34 g/cm² 범위를 나타내어 대조구에 비해 유의적으로 낮았으나, 첨가 농도에 따른 유의적 차이는 나타나지 않았다(P<0.05). 일반적으로 기공이 잘 발달된 머핀일수록 가스 포집능력이 증가하여 부피가 크고, 밀도가 감소하여 경도가 낮아지는 것으로 알려져 있다. 커피박 추출물 첨가 머핀이 대조구에 비해 머핀의 높이와 부피가 높았으며(표 2), 이로 인해 머핀의 경도가 낮아진 것으로 보아 커피박 열수 추출물도 최종제품의 가스 보유 및 팽창에 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 응집성은 대조구(32.93%)가 가장 높았으며, 추출물 2.0% 농도 첨가구(31.01%)가 가장 낮았다. 탄력성은 추출물 0.5% 농도 첨가구(42.54%)가 가장 높았으며, 추출물 2.0% 농도 첨가구(37.56%)가 가장 낮았다. 씹힘성은 추출물 첨가 머핀은 16.31~18.36 g의 범위를 나타내어 대조구(23.63 g)에 비해 낮았다. 따라서, 커피박 추출물 첨가에 의해 머핀의 탄력성과 씹힘성 등이 개선될 수 있을 것으로 판단된다.

커피박 분말(CRP) 첨가 머핀의 경도는 분말 무첨가 대조구보다 높았으며, 분말의 첨가량이 증가할수록 경도는 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 커피박 분말 첨가량과 비례하여 머핀의 높이와 부피가 감소한 결과와 같이 밀가루 대신 커피박 분말을 사용함으로써 전체적으로 글루텐 함량이 감소되고, 이로 인하여 망목구조가 약화되었기 때문인 것으로 최종 제품의 가스 포집 능력의 감소 및 머핀의 밀도가 증가됨에 따라 경도도 증가한 것으로 판단된다. 응집성도 커피박 분말 첨가에 따라 증가하였으나 첨가량 증가에 따른 일정한 경향은 관찰되지 않았다. 탄력성과 씹힘성도 경도와 응집성과 같이 대조구에 비해서 커피박 첨가 머핀이 높았으며, 커피박 분말 2% 농도 첨가구까지는 증가하였다가 3% 농도 첨가구에서는 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 머핀 제조 시 이용되는 수분에 커피박 분말 전량이 수화되지 않고 제품화되면서 머핀 조직 내에서 완벽하게 조화되지 못했기 때문에 응집성 및 탄력성, 씹힘성이 다소 감소하는 것으로 판단된다.

커피박 첨가 머핀의 조직감

농도(%)		경도(g/cm²)	응집성(%)	탄력성(%)	씹힘성(g)
CRE(%)	0	1041.92±91.40¹⁾ ^b2 ⁾	32.93±1.35^b	39.45±8.15^a	23.63±4.38^b
	0.5	953.34±50.44^ab	31.01±1.58^ab	42.54±1.72^a	18.36±0.93^a
	1.0	944.90±59.42^ab	30.71±1.52^ab	41.43±3.43^a	17.72±1.95^a
	1.5	887.30±47.59^a	29.21±1.72^a	40.84±4.19^a	16.31±0.63^a
	2.0	930.10±62.39^ab	28.56±2.92^a	37.56±2.78^a	17.30±3.43^a
CRP(%)	0	1853.40±283.09^a	19.30±2.65^a	27.49±6.46^a	11.70±3.20^a
	0.5	2256.60±200.51^ab	22.76±1.80^ab	30.07±4.25^ab	15.85±1.74^ab
	1.0	2016.50±281.41^a	24.64±3.15^b	36.29±15.20^ab	15.77±2.64^ab
	2.0	2675.67±184.50^bc	27.58±3.39^b	48.75±8.31^b	21.82±1.27^c
	3.0	2748.50±203.26^c	24.73±2.33^b	46.54±13.05^ab	19.81±1.94^bc

¹⁾ 각각의 값은 3 반복에 의한 평균±표준편차를 의미함

²⁾ ^a-c각각의 열 내의 동일한 위첨자는 유의차가 없음을 의미함(P<0.05)

실시예 4: 커피박 첨가 머핀의 총 폴리페놀 함량

커피박 열수 추출물(CRE)과 커피박 분말(CRP)을 첨가하여 제조한 머핀의 총 폴리페놀 함량은 도 1에 나타내었다. 커피박 추출물(CRE) 첨가 머핀의 경우 2.0% 농도 첨가구가 22.50 ㎍/mL으로 가장 높았으며, 추출물 무첨가 대조구(8.07 ㎍/mL)가 가장 낮았다. 커피박 추출물 첨가에 의해 머핀의 총 폴리페놀 함량은 증가하였으며, 1.0~2.0% 농도로 첨가한 머핀의 총 폴리페놀 함량의 범위는 20.00~22.50 ㎍/mL로 첨가 농도에 따른 뚜렷한 변화는 나타나지 않았다.

커피박 분말(CRP) 첨가 머핀의 총 폴리페놀의 함량은 5.47~13.96 ㎍/mL의 범위로 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 총 폴리페놀 화합물은 식물계에 존재하며 분자 내에 하이드록시 페놀(phenolic hydroxyl)기를 가지고 있는 방향족 화합물로 라디칼 소거능 및 항산화 활성과 상관관계가 있는 것으로 보고되고 있다. 커피박에 다량 함유된 폴리페놀 성분이 머핀에서 DPPH 라디칼과 ABTS 라디칼 소거능 향상에 영향을 미치어 건강 지향적 식품을 개발하기 위한 소재로써 충분한 가치가 있는 것으로 판단된다.

실시예 5: 커피박 첨가 머핀의 항산화 활성

커피박 열수 추출물(CRE)과 커피박 분말(CRP)을 첨가하여 제조한 머핀의 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능을 조사한 결과는 도 2와 도 3에 나타내었다. 커피박 추출물 첨가 머핀의 DPPH 라디칼 소거능은 15.91~83.25%로 커피박 추출물 무첨가인 대조구(5.53%)에 비해 유의적으로 높았으며, 농도에 비례하여 증가하였다. 커피박 분말 0.5, 1.0% 농도 첨가구는 각각 19.64%, 23.76%로 대조구(17.84%)보다 높았으나 유의적 차이는 나타나지 않았으나, 2.0과 3.0% 농도 첨가구는 각각 35.57%, 46.39%로 농도가 증가할수록 유의적으로 높은 활성을 나타내었다. 본 실험에 사용한 커피박은 항산화 활성을 나타내어, 머핀의 항산화 활성 개선 재료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

커피박의 첨가 형태를 달리한 머핀의 ABTS 라디칼 소거능을 조사하기 위해 머핀과 70% 알코올을 1:10의 비율로 혼합 후 추출한 것을 이용하여 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다(도 3). 커피박 추출물 첨가 머핀의 ABTS 라디칼 소거능은 31.91~48.09%로 추출물 무첨가 대조구(25.20%)에 비해 유의적으로 높았으며, 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 이에 반해 커피박 분말 첨가 머핀은 15.65~16.22%의 범위로 대조구(10.02%)에 비해 높았으나, 첨가량 증가에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 본 실험의 결과, 커피박 추출물을 첨가한 머핀의 항산화 활성이 커피박 분말 첨가에 비해 양호하였다.

실시예 6: 커피박 첨가 머핀의 관능검사

커피박 열수 추출물(CRE)과 커피박 분말(CRP)을 첨가하여 제조한 머핀의 관능검사 결과는 표 5에 나타내었다. 커피박 추출물 첨가 머핀의 외관은 추출물 2.0% 농도 첨가구는 3.32였으며, 0.5% 농도(3.80), 1.0% 농도(3.60)와 1.5% 농도(3.60) 첨가구는 추출물 무첨가 대조구에 비해 증가하였다. 머핀 내부의 색도는 추출물 첨가 머핀이 대조구보다 우수하였으며, 1.0% 첨가구가 가장 높았다. 풍미는 대조구가 2.80으로 보통 이하의 평가를 받은 반면, 추출물 첨가 머핀은 첨가 농도 1.5%까지는 풍미에 대한 기호도가 증가하였으며, 2.0% 농도 첨가구는 다소 감소하였으나, 대조구보다 월등히 높았다. 맛도 대조구(3.00)에 비해 추출물 첨가 머핀(3.64~4.00)이 높았으며, 이들 중 1.0% 농도 첨가구(4.00)가 가장 높았다. 이는 커피박 열수 추출물이 머핀의 풍미 및 맛과 잘 조화되는 것으로 사료되며, 외관 및 색에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단이 된다. 조직감은 커피박 추출물 첨가 머핀(3.44~3.60)이 대조구(3.02)보다 높았다. 종합적 기호도는 커피박 추출물 첨가에 의해 향상되었으며, 1.0% 첨가구가 가장 우수하였다.

커피박 분말 첨가 머핀의 외관은 3.56~4.00(0.5~2% 농도 첨가구)으로 분말 무첨가 대조구(3.52)보다 높았으며, 1.0% 농도 첨가구가 4.00으로 가장 우수하였고 3.0% 농도 첨가구가 3.28로 가장 낮았다. 맛은 1.0% 농도 첨가구(3.92)가 가장 우수하였으며, 3.0% 농도 첨가구(3.20)는 대조구(3.32)보다 낮았다. 조직감은 3.0% 농도 첨가구가 가장 낮았고, 종합적 기호도는 1.0% 농도 첨가구(3.78)가 가장 우수하였다.

관능검사 결과, 커피박 추출물 첨가 머핀이 커피박 분말 첨가 머핀보다 관능적으로 우수하였으며, 색, 맛 종합적 기호도에서 커피박 추출물 1.0% 농도 첨가구가 가장 우수하였다. 본 실험의 결과, 머핀의 부피 및 높이, 관능적 특성 등을 고려하였을 때 커피박 열수 추출물은 약 1% 정도 수준으로 첨가하는 것이 가장 양호할 것으로 판단된다.

커피박 첨가 머핀의 관능검사

농도(%)		외관	내부 색	풍미	맛	조직감	종합적 기호도
CRE (%)	0	3.32	3.12	2.80	3.00	3.02	3.04
	0.5	3.80	3.44	3.56	3.64	3.48	3.56
	1.0	3.60	3.72	3.68	4.00	3.56	3.92
	1.5	3.60	3.32	3.92	3.92	3.60	3.64
	2.0	3.32	3.20	3.84	3.80	3.44	3.64
CRP (%)	0	3.52	3.28	3.12	3.32	3.36	3.30
	0.5	3.68	3.68	3.40	3.48	3.28	3.52
	1.0	4.00	3.96	3.82	3.92	3.40	3.78
	2.0	3.56	3.40	3.92	3.76	3.28	3.74
	3.0	3.28	3.12	3.72	3.20	3.16	3.30

Claims

(a) 커피박을 121℃에서 15분 동안 멸균한 후 냉풍건조기로 건조한 커피박 분말과 물을 1:10(w:v) 비율로 혼합한 후 121℃에서 15분 동안 추출하고 여과 및 농축하고 희석하여 1%(w/v) 커피박 열수 추출물을 제조하는 단계;
(b) 마가린 200 g을 반죽기로 1분간 혼합한 후, 설탕 260 g을 첨가하여 1분간 혼합하고, 달걀 200 g을 3번에 나누어 넣으면서 3분간 혼합한 후, 박력분 400 g, 베이킹파우더 8 g, 소금 2 g, 탈지분유 16.7 g 및 상기 (a)단계의 제조한 커피박 열수 추출물 200 g을 혼합하여 반죽하는 단계; 및
(c) 상기 (b)단계의 반죽한 반죽물을 70 g씩 팬닝하여 윗불 185℃, 아랫불 175℃의 오븐에 25분 동안 굽는 단계를 포함하여 제조하며,
상기 제조 공정 중 커피박 열수 추출물 대신 커피박 분말을 동일 중량비로 첨가하여 제조한 것을 제외하고는 동일하게 제조된 머핀과 비교하여 응집성, 탄력성, 씹힘성, 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능 및 ABTS 라디칼 소거능이 각각 24%, 14%, 12%, 163%, 170% 및 173% 증가하는 것을 특징으로 하는 커피박 열수 추출물을 이용한 머핀의 제조방법.
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