KR101822753B1 - 무가당 유색 고구마 잼의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무가당 유색 고구마 잼의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 고구마 잼은 설탕이 첨가되지 않았음에도 당도가 높고 맛과 식감이 우수하며, 유색의 고구마를 이용함으로써 색상, 천연감 등을 포함한 전체적인 기호도를 향상시킬 수 있다.

Description

무가당 유색 고구마 잼의 제조방법{Preparing Method of colored sweet potato jams without adding sugar}
본 발명은 설탕을 첨가하지 않은 무가당 유색 고구마 잼의 제조방법에 관한 것이다.
고구마는 식용, 가공용, 부식용, 전분용, 공업용 등으로 널리 이용되고 있는 작물이다. 식용으로는 고구마 괴근을 찌거나 구워서 이용하거나 생고구마를 직접 먹는 등의 방법으로 이용되고, 가공용으로는 과자, 튀김, 엿, 잼 등의 원료로 쓰이며 가루로 만들어 당면, 묵, 고추장 등을 만드는데 이용되기도 한다.
고구마는 수분함량이 높고 냉해에 약하며 저장 중 호흡 열과 탄산가스 발생량이 많다는 단점이 있어서, 다른 작물과 비교하여 수확 후 관리가 까다롭다. 따라서 다양한 고구마 가공품을 개발하는 것은 까다로운 저장 및 관리로 인해 발생하는 경제적인 손실을 방지하고 고구마의 연중 지속적인 공급을 가능하게 하는데 기여할 수 있다.
현재 시중에서 유통되는 고구마의 가공품은 냉동 군고구마, 쪄 말린 고구마, 고구마말랭이, 양갱, 페이스트, 주스, 소주, 막걸리 등 매우 다양하다. 그 중에서도 고구마 잼은 빵에 발라먹거나 요거트에 타먹는 식으로 추가적인 조미 없이 간단히 취식할 수 있는 장점이 있다. 일반적으로 현재 시판 중인 잼들은 주로 딸기나 포도와 같은 과일을 주원료로 한 잼이 주로 판매되고 있다. 그러나 이러한 잼 제품들은 대부분 단맛을 내기 위해 추가적인 당을 첨가하고 있어, 최근 건강에 대한 관심이 높은 소비자의 요구를 충족하지 못하는 문제점이 있다.
종래의 고구마 잼 제조방법으로는 고구마와 물을 1:1로 섞어 가열 후 여과 및 재가열하며, 재가열하는 중 조청을 투입하여 잼을 만드는 방법[대한민국 공개특허 제10-2009-0093176호], 자색 고구마를 분쇄, 엿기름과 물을 혼합한 혼합물에 넣고 당화하고 젤리화 시키는 방법[대한민국 공개특허 제10-2014-0117822호], 속노랑고구마를 이용해 분쇄, 가열, 혼합해 잼을 만드는 방법[대한민국 공개특허 제10-2010-0096631호] 등이 알려져 있다. 그러나 상기 방법들 역시 일반적인 잼의 제조방법과 같이 제조과정에서 당 성분이 추가로 투입되거나 소비자들의 기호를 충분히 만족시키지 못하는 문제점이 있을 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2009-0093176호 대한민국 공개특허 제10-2014-0117822호 대한민국 공개특허 제10-2010-0096631호
본 발명의 목적은 설탕을 첨가하지 않으면서도 기호도가 높은 무가당 유색 고구마 잼을 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 무가당 유색 고구마 잼을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유색 고구마를 세척 후 절단하는 단계; 절단한 유색 고구마를 증자하는 단계; 가수 후 전분분해효소를 첨가하여 당화하고 농축하는 단계; 및 유기산과 펙틴을 첨가하여 젤리화하는 단계를 포함하는 무가당 유색 고구마 잼의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유색 고구마는 고구마 잼의 색상 등 기호도를 고려하여 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들어 자색의 신자미, 주황색의 다호미, 백색의 대유미 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 증자 공정의 온도는 100℃인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니며 증자 공정에 적용되는 통상적인 온도 범위에서 증자가 이루어질 수 있다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 증자시간은 30분 내지 50분간 이루어지는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 40분간 이루어지는 것이다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 가수는 원료 대비 1 내지 3배 중량의 가수량을 특징으로 한다. 가수량이 너무 많으면 농축 공정에 많은 시간이 소요되며, 가수량이 너무 적으면 효소반응 및 당화에 소요되는 시간이 너무 많이 걸리는 문제가 있으므로 위와 같은 범위의 가수량을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 전분분해효소는 총 반응물 중량의 0.6~1.0 중량%의 비율로 첨가되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 0.8 중량%가 첨가되는 것이다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 전분분해효소는, 예를 들어 알파-아밀라아제(α-amylase), 베타-아밀라아제(β-amylase), 글루코아밀라아제(glucoamylase) 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 당화는 55℃에서 5시간 동안 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유기산은 구연산, 호박산 및 호박산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유기산은 0.1 내지 0.3 중량%의 비율로 첨가되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 0.1 중량%가 첨가되는 것이다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 펙틴은 1 내지 3 중량%의 비율로 첨가되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 1.0 중량%가 첨가되는 것이다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제조방법은, 절단한 유색 고구마를 100℃에서 40분간 증자하는 단계; 상기 고구마 중량의 2배를 가수한 후 0.8 중량%의 전분분해효소를 첨가하여 당화하고 농축하는 단계; 및 0.1 중량%의 유기산과 1.0 중량%의 펙틴을 첨가하여 젤리화하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 무가당 유색 고구마 잼을 제공한다.
본 발명의 제조방법에 따라 제조된 고구마 잼은 설탕이 첨가되지 않았음에도 당도가 높고 맛과 식감이 우수하며, 백색, 황색 및 자주색 등 유색의 고구마를 이용함으로써 색상, 천연감 등을 포함한 전체적인 기호도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 고구마 잼 제조방법에 있어서 최적의 증자 및 당화 조건을결정하기 위한 실험결과이다,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무가당 유색 고구마 잼의 전체 제조과정을 나타낸 공정도이다,
도 3은 유기산 함량에 따른 본 발명의 무가당 유색 고구마 잼의 관능평가 결과이다,
도 4는 펙틴 함량에 따른 본 발명의 무가당 유색 고구마 잼의 관능평가 결과이다,
도 5는 첨가된 유기산에 따른 본 발명의 무가당 유색 고구마 잼의 관능평가 분석 결과이다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.
실시예 1. 무가당 유색 고구마 잼의 제조
본 발명에 사용된 고구마는 자색인 신자미, 주황색인 다호미, 및 백색인 대유미의 세 품종을 충청북도 소재의 농가로부터 구입하여 시료로 사용하였다.
상기 유색 고구마들을 깨끗이 수세하여 1cm로 절단하고, 절단된 고구마를 증자한 뒤 가수하여 마쇄하고, 전분분해효소를 첨가하여 당화시킨 뒤 농축하고, 유기산과 펙틴으로 젤리화시키는 공정으로 본 발명의 무가당 유색 고구마 잼을 제조하였다.
상기 증자 및 당화의 최적 조건을 결정하기 위해, 증자시간(20분, 40분, 60분), 가수량(2배, 3배, 4배) 및 효소첨가량(0.6, 0.8, 1.0 중량%)을 달리하여 제조하였고, 상기 젤리화의 최적 조건을 결정하기 위해 유기산의 종류(구연산, 사과산, 호박산)와 함량(각 0.1, 0.2, 0.3 중량%) 및 펙틴 함량(1, 3, 5 중량%)을 달리하여 제조하였다.
상기 각각의 조건에서 고구마 잼을 제조한 다음, 각 품종별로 유색 고구마 잼의 제조 조건을 최적화하기 위해 증자시간, 효소 첨가량, 가수량, 유기산 종류, 유기산 함량, 및 펙틴 함량을 조절하여 제조한 잼에 대하여 전반적 기호도(overall acceptance)를 평가하고, 제조된 무가당 유색 고구마 잼에 대하여 당도, 점도, 총산도, 물성, 색도 및 관능특성 평가를 실시하였다.
실시예 2. 무가당 유색 고구마 잼의 성분 및 물리적 특성 분석
<2-1> 증자 및 당화조건의 결정
증자, 당화의 최적 제조 조건을 결정하기 위해 증자시간(20분, 40분, 60분), 가수량(2배, 3배, 4배), 효소첨가량(0.6 중량%, 0.8 중량%, 1.0 중량%) 외의 조건들을 동일하게 하고 중심합성계획법 및 반응표면분석법으로 최적의 제조 조건을 결정하였다.
그 결과 40분간 증자시킨 뒤, 고구마 원물의 2배 중량의 가수와 총 반응물 중량의 0.8 중량%의 전분분해효소를 첨가하는 것이 최적의 증자 및 당화 조건임을 확인하였다(도 1).
<2-2> 유기산에 따른 무가당 유색 고구마 잼의 당도 및 점도 측정
고구마 잼의 제조공정 중 상기 실시예 <2-1>의 최적 조건에서 제조한 유기산 별 잼의 당도는 휴대용 당도계(Pocket refractometer PAL-1, ATAGO)를 통해 측정하였으며, 유기산 별 잼의 점도는 점도계(Brookfield Engineering, US/RVDV-+Pro, 회전식)를 이용하여 시료 100ml을 25℃에서 측정하였다.
최적조건으로 제조한 잼의 당도 및 점도는 아래 표 1과 같다. 품종 및 유기산 별 당도는 대유미는 사과산이 56 Brix로 가장 높았고, 다호미는 구연산이 55 Brix로 가장 높았고, 신자미는 호박산이 45 Brix로 가장 높았다. 점도는 다호미가 첨가한 산 종류별로 cp값 19140.0 ∼ 47800으로 가장 높게 나타났고, 신자미가 947 ∼ 1007로 가장 낮았다.
품종 유기산 당도(%) 점도(cp)
대유미 구연산 55.00±0.82 1890.00±47.53
사과산 56.00±0.82 3848.00±48.99
호박산 53.67±0.47 2951.33±59.25
다호미 구연산 55.00±0.82 39493.33±135.97
사과산 53.67±0.94 47800.00±175.00
호박산 52.00±0.82 19140.00±90.92
신자미 구연산 44.00±0.82 947.00±10.98
사과산 44.33±0.47 975.67±7.93
호박산 45.67±0.94 1007.00±9.63
<2-3> 유기산에 따른 무가당 유색 고구마 잼의 총산도
고구마 잼의 제조공정 중 상기 실시예 <2-1>의 최적 조건에서 제조한 유기산 별 잼의 총산도는 시료 1g에 증류수 9ml를 넣고 여과하여 0.1% phenolphthalein을 지시약으로 사용하여 희석액을 중화시키는데 소비된 0.01N의 NaOH 용액을 유기산 함량(%)으로 환산하여 표시하였다.
최적조건으로 제조한 잼의 총 산도는 표 2와 같다. 품종 및 유기산 별 총산도는 대유미는 구연산이 0.624로 가장 높았고, 다호미는 호박산이 0.72로 가장 높았으며, 신자미에서는 호박산이 0.672로 가장 높았다.
품종 유기산 총산도(%)
대유미 구연산 0.624±0.04
사과산 0.4±0.08
호박산 0.592±0.23
다호미 구연산 0.64±0.16
사과산 0.672±0.21
호박산 0.72±0.2
신자미 구연산 0.592±0.08
사과산 0.608±0.05
호박산 0.672±0.08
<2-4> 유기산에 따른 무가당 유색 고구마 잼의 물성
고구마 잼의 제조공정 중 상기 실시예 <2-1>의 최적 조건에서 제조한 유기산 별 잼의 물성은 Texture analyzer(TA-XT2, Stable Micro Systems Lyd., England)로 5회 반복하여 TPA(tecture profile analysis)를 측정하였다. 측정조건은 5 mm plunger probe를 사용하였으며, pre-test speed는 1.0 mm/s, post-test speed는 10.0 mm/sec, test speed는 3.0 mm/sec, distance는 10mm, trigger force는 1.0 g으로 하여 견고성(Hardness), 점착성(Adhesiveness), 씹힘성(Chewiness), 검성(Gumniness) 을 측정하였다.
최적조건으로 제조한 잼의 물성은 표 3과 같다. 품종 및 유기산 별 물성은, 대유미의 견고성, 점착성, 씹힘성 및 검성은 사과산이 가장 높았으며, 다호미의 견고성, 점착성, 씹힘성, 검성은 구연산이 가장 높았고, 신자미의 경우 견고성은 호박산이 73.18로 가장 높았고, 점착성은 사과산이 85.32로 가장 높았으며, 씸힘성은 호박산이 59.46으로 가장 높았고, 검성은 사과산이 60.44로 가장 높았다.
품종 유기산 견고성 점착성 씹힘성 검성
대유미 구연산 105.28±6.69 384.36±37.68 74.72±5.74 94.95±6.51
사과산 111.20±5.02 449.50±26.22 93.68±7.13 97.98±6.47
호박산 104.18±4.57 374.52±12.70 73.07±4.14 89.08±4.76
다호미 구연산 246.36±11.55 294.52±16.42 191.21±4.44 205.62±3.97
사과산 177.34±7.18 247.64±3.23 130.06±4.97 148.50±5.57
호박산 174.86±15.14 222.14±14.80 127.76±7.03 151.38±8.00
신자미 구연산 66.50±2.78 82.40±1.99 43.81±2.71 55.13±3.06
사과산 71.62±5.20 85.32±3.49 54.28±1.90 60.44±2.27
호박산 73.18±3.48 83.66±4.43 59.46±3.60 59.03±4.03
<2-5> 유기산에 따른 무가당 유색 고구마 잼의 색도
고구마 잼의 제조공정 중 상기 실시예 <2-1>의 최적 조건에서 제조한 유기산 별 잼의 색도는 색차계(Color and color difference meter, CR-300, Minolta Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 명암도를 나타내는 L값(lightness), 적색도를 나타내는 a값(redness), 황색도를 나타내는 b값(yellowness)의 변화된 값을 비교하였다.
최적조건으로 제조한 잼의 색도는 표 4와 같다. 품종 및 유기산 별 색도는, 대유미의 경우 L값은 구연산이 45.11로 가장 컸으며, 적색을 나타내는 a값은 호박산이 가장 높게 나타났고, 황색을 나타내는 b값은 구연산에서 가장 높게 나타났다. 다호미의 경우 L값은 호박산이 46.82로 가장 컸으며, 적색을 나타내는 a값은 구연산이 가장 높게 나타났고, 황색을 나타내는 b값은 사과산에서 가장 높게 나타났다. 신자미의 경우 L값은 사과산이 26.44로 가장 컸으며, 적색을 나타내는 a값은 사과산이 가장 높게 나타났고, 황색을 나타내는 b값은 호박산에서 가장 높게 나타났다.
품종 유기산 L(명도) a(적색도) b(황색도)
대유미 구연산 45.11±0.13 -2.61±0.04 23.16±0.02
사과산 43.82±0.18 -2.33±0.04 21.98±0.11
호박산 42.88±0.36 -2.05±0.04 21.24±0.55
다호미 구연산 46.55±0.02 3.22±0.06 34.59±0.67
사과산 44.84±0.08 3.10±0.03 34.83±0.15
호박산 46.82±0.67 2.87±0.09 34.27±0.55
신자미 구연산 26.19±0.47 16.88±0.51 -3.02±0.19
사과산 26.44±0.19 17.00±0.68 -2.64±0.09
호박산 24.27±0.12 12.26±0.13 -2.17±0.09
실시예 3. 무가당 유색 고구마 잼의 관능특성 평가
<3-1> 유기산 함량에 따른 무가당 유색 고구마 잼의 관능특성 평가
고구마 잼의 제조공정 중 상기 실시예 <2-1>의 최적 조건에서 제조한 유기산 함량에 따른 잼의 관능특성 평가는 C대학교 식품생명공학과 남여 학생을 대상으로 하였으며, 각각 25명씩을 선정하여 사전교육을 실시하였다. 평가항목으로는 1% 펙틴에 유기산의 함량을 조절하여 측정하였다. 평가는 좋다 5점, 보통 3점, 싫다 1점으로 하여 5단계 기호 척도법으로 측정하였다.
잼의 유기산 함량(0.1 중량%, 0.2 중량%, 0.3 중량%)에 따른 관능평가 결과는 도3과 같다. 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 유기산 함량이 0.1 중량%일 때 가장 높은 평가를 받았다.
<3-2> 펙틴 함량에 따른 무가당 유색 고구마 잼의 관능특성 평가
상기 실시예 <2-1>의 최적 조건에서 제조한 잼의 펙틴 함량에 따른 관능특성 평가를 유기산별로 펙틴의 함량을 조절하면서 상기 실시예 <3-1>과 같은 방법으로 측정하였다(도 4).
도 4에 나타낸 바와 같이, 구연산, 사과산, 호박산 별로 펙틴의 함량이 1 중량% 및 3 중량%일 때의 관능평가 결과를 비교해 보면 세 종류의 유기산 모두 펙틴이 1 중량% 함유된 잼의 기호도가 더 높았고 남,여 모두 같은 결과를 보였다.
<3-3> 유기산에 따른 무가당 유색 고구마 잼의 관능특성 평가
상기 실시예 <2-1>의 최적 조건에서 제조한 잼의 유기산 별 잼의 관능특성 평가를 유기산의 종류를 달리하며 상기 실시예 <3-1>과 같은 방법으로 측정하였다. 이 때 평가항목은 잼의 단맛(sweetness), 부드러움(sofrness), 펴짐성(spreadability), 씹힘성(adhsiveness), 신맛(sourness), 전반적 기호도(overall quality)를 측정하였다. 평가는 좋다 5점, 보통 3점, 싫다 1점으로 하여 5단계 기호 척도법으로 측정하였다.
최적조건으로 제조한 잼의 관능평가 결과는 도 5와 같다. 단맛, 부드러움, 펴짐성, 씹힘성, 신맛 및 전반적 기호도에 대하여 남성의 경우 대유미는 호박산, 다호미는 구연산, 신자미는 호박산이 가장 높았으며, 여성의 경우 대유미는 사과산, 다호미는 구연산, 신자미는 호박산이 가장 높았다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 자색의 신자미, 주황색의 다호미 및 백색의 대유미로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 유색 고구마를 세척 후 절단하는 단계;
    절단한 유색 고구마를 100℃에서 40분간 증자하는 단계;
    상기 고구마 중량의 2배를 가수한 후 0.8 중량%의 전분분해효소를 첨가하여 55℃에서 5시간 동안 당화하고 농축하는 단계; 및
    구연산, 사과산 및 호박산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 유기산 0.1 중량%와 펙틴 1.0 중량%를 첨가하여 젤리화하는 단계를 포함하는 무가당 유색 고구마 잼의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전분분해효소는 알파-아밀라아제(α-amylase), 베타-아밀라아제(β-amylase) 또는 글루코아밀라아제(glucoamylase)인 것을 특징으로 하는 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항의 제조방법으로 제조된 무가당 유색 고구마 잼.
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