KR20080044405A

KR20080044405A - 기능성 양파 두부 제조 방법

Info

Publication number: KR20080044405A
Application number: KR1020060113205A
Authority: KR
Inventors: 김명환
Original assignee: 단국대학교 산학협력단; 창녕군
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2008-05-21
Also published as: KR100868895B1

Abstract

본 발명은 기능성 양파 두부 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 양파분말 및 양파 추출물을 활용하여 제조되는 기능성 양파 두부 제조방법을 개시한다.

본 발명은 생리활성성분이 많이 함유되어 있는 양파를 두부제품에 첨가하여 제품화를 함으로써, 보다 객관적인 기능성을 획득하고 고급화할 수 있는 기능성 양파 두부 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 양파 분말을 얻기 위하여 양파 건조전의 전처리 방법, 양파분말의 건조방법, 분쇄방법 또는 추출방법을 분석하여 체계화하고, 이를 응고온도, 응고시간, 압착압력, 응고제첨가량, 두유농도등 최적의 두부 제조 조건과 결합하여 기능성 양파두부 제조 방법을 제안한다.

이에 따라 본 발명은 두부 고유의 색상, 향, 맛, 조직감을 유지함은 물론, 양파의 혈전증치료효과, 혈당저하효과, 심혈관계 질환예방효과, 항암효과, 항균효과, 중금속해독작용, 지질과산화물생성억제효과 등 생리활성기능을 제공할 수 있게 되어, 기능성 양파 두부를 제공하게 되는 유용한 효과를 제공할 수 있게 된다.

Description

기능성 양파 두부 제조 방법{Functional Onion Bean curd Manufacturing Method}

도1은 본 발명에서 두부를 성형하기 위한 설비를 보인 설명도.

본 발명은 기능성 양파 두부 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 양파분말 및 양파 추출물을 활용하여 제조되는 기능성 양파 두부 제조방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 약 2000년 전부터 행해온 전통적인 두부 제조방법은 많은 변천을 가져와 현재에 이르고 있다. 우선적으로 두부의 품질 즉, 맛과 조직감과 수율 향상에 대한 기술개발을 통해 대두의 침지로부터 두유로의 추출, 수용성 대두 단백질의 응고 그리고 응고된 두부의 성형·압착 및 포장방법 등이 크게 향상되었다. 한편으로는 상업화 측면에서 생산규모, 사용장비, 포장방법, 살균 및 식품첨가물을 이용한 저장방법, 자동화 설비 등에 초점을 맞추어 개선되어 왔으나, 두부의 저장성, 기능성 두부 제품의 산업화 등의 연구과제가 아직 미미한 상태이다.

그러므로, 근래에는 최근에는 제조방법의 기술개발 단계를 넘어 두부의 소비 확대와 고부가가치 산업화를 촉진할 수 있는 기술개발이 이루어지고 있는데, 색상두부, 해조류 첨가 두부, 우유 및 난백 첨가 두부, 인삼 첨가 두부, 아미노산 강화 두부, 코코넛 두부 등이 선행되었다.(김경탁 등, 1996; 김동한 등, 1996)

반면에 이와 같이 다양한 두부제품들은 대부분 즉석두부의 형태로 개발되고 있으며, 이에는 80% 이상의 수분이 함유되어 있으며, 이에 따라 저장유통기간이 일반적으로 5일에 불과하고, 포장하지 않은 판두부는 저장기간이 4~10월은 24시간, 11~3월은 48시간 냉장에서는 3일에 불과하여 유통기간으로 매우 짧은 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 이러한 다양한 두부 제품들은 식품소재를 첨가하는 형태의 기술 적용에 그치고 있어 생산된 두부의 품질 개선이나 객관적으로 의미 있는 효용 평가 결과를 얻지 못하고 있는 문제점이 있는 것이다.

그러므로, 두부의 보존성을 개선함과 아울러, 객관적으로 인정된 생리활성성분을 다량 함유하고 있는 두부 제품의 개발이 요청되고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 이러한 요청에 부응하기 위하여 생리활성성분이 많이 함유되어 있는 양파를 두부제품에 첨가하여 제품화를 함으로써, 보다 객관적인 기능성을 획득하고 고급화할 수 있는 기능성 양파 두부 제조 방법을 제공하기 위한 것이 다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 하여서 양파 분말을 얻기 위하여 양파 건조전의 전처리 방법, 양파분말의 건조방법, 분쇄방법 또는 추출방법을 분석하여 체계화하고, 이를 응고온도, 응고시간, 압착압력, 응고제첨가량, 두유농도등 최적의 두부 제조 조건과 결합하여 기능성 양파두부 제조 방법을 제안한다.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

전 세계적으로는 마늘보다 양파의 소비가 많으며 전 세계적으로 170여 개국에서 재배되고 있고 연간 476억kg이 생산되고 있다. 양파에는 플라보노이드계 색소인 케르세틴(quercetin), 케르시트린(quercitrin) 및 루틴알릴프로필디설파이드(rutin allyl propyl disulfide), 디알릴디설파이드(diallyl disulfide) 등의 항산화작용물질 과 다양한 생리활성물질들이 함유되어 있다는 사실이 밝혀지면서 최근 들어 혈전증치료효과, 혈당저하효과, 심혈관계 질환예방효과, 항암효과, 항균효과, 중금속해독작용, 지질과산화물생성억제효과 등에 관한 생리활성연구가 주로 이 루어졌다.

양파의 식품으로서 기능적 특성에 대한 연구를 종합적으로 나타내면 향 특성(flavoring property), 항산화특성(antioxygenic property), 보존성 작용(preservative action), 항미생물 작용(antimicrobial activity), 생리적 및 의학적인 효과(physiological and medical effects)로 나타낼 수 있다. 이러한 양파의 단위공정(unit operation)으로 건조는 동결건조법, 분쇄는 극저온분쇄법, 냉동은 급속 동결방법, 추출은 super critical carbon dioxide법, recombinant DNA 기술, 효소처리 기술, 추출 후 저장 시 양파추출물의 품질변화를 억제하기 위하여 미세캡슐화(micro-encapsulation)방법, 산 또는 소금 절임 시 조직감 연화 억제방법들에 대한 연구가 최근 이루어지고 있다.

먼저, 본 발명에서는 양파 분말을 준비하여야 한다. 이를 위하여 양파를 박피를 한 다음 세척 후 절단하였다. 이를 원적외선건조기를 이용하여 50 ℃이하의 온도에서 건조하였다. 분쇄방법은 분쇄온도조절이 가능한 초미세분쇄기(high impact planetary mill)로 분쇄하여 평균입도가 40 micron이하인 양파분말을 제조하였다.

아울러, 이러한 양파 분말의 케이킹(caking)현상 방지를 위하여 이를 위하여 1%(w/v)이상 수용성 전분 용액에 100℃이상, 1분 이상 양파 분말을 침지하는 전처리 공정을 실시한 후 열풍 건조를 실시하여 양파 분말을 보관하게 된다.

아울러, 본 발명에서는 두유에 양파 추출물을 첨가할 수 있으며, 이를 위하여 양파를 박피한 다음 세척 후 절단하여 착즙을 실시한다. 면보를 이용하여 이러 한 추출액을 여과한 후 가열시간을 조절하여 7.4°brix 내지 8.4°brix의 양파추출물을 제조하였다. 이어서, 준비된 콩을 20℃ ~ 22℃의 상온에서 12시간 내지 24시간 동안 증류수에 침지시킨 후 건져내어 증류수와 함께 블랜더로 마쇄하여 3.0°brix 내지 7brix의 두미를 제조하였다. 제조된 두미를 세겹의 면보를 사용하여 여과시켜 얻은 두유에 건조 양파분말은 대두기준 3wt% ~ 15wt% 또는 양파추출물은 두유기준10% (v/v) ~ 50% (v/v)을 첨가한 다음 대두기준 1wt% ~ 3w%에 상응하는 염화마그네슘(MgCl₂)을 가하여 50℃~90의 온도에서 40분 ~ 80분간 온도에서 방치하여 응고,성형시켰다.

아울러, 자몽추출물이나 피틴산을 1000 ppm 이하로 첨가하여 줌으로써 풍미를 저해하지 않으면서 저장성을 크게 개선할 수 있게 된다.

이와 같이 하여 얻은 기능성 양파두부는 두부 고유의 색상, 향, 맛, 조직감을 유지할 수 있으며, 양파의 유효 성분을 섭취할 수 있게 되므로, 생리 활성에 기여할 수 있게 되고, 저장성을 크게 개선할 수 있게 된다.

이러한 본 발명을 첨부된 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예1

양파를 박피한 다음 세척 후 3 mm 두께로 얇게 절단하였다. 이를 원적외선건조기에 넣고, 50℃의 온도로 점차 승온시키면서 건조하였다. 이와 같이 하여 얻은 건조물의 수분 함유율 4%(dry basis)로 되도록 한 다음을 초미세분쇄기(high impact planetary mill)에 넣어 200rpm으로 30분간 분쇄시켜 평균입도가 40 micron인 양파분말을 얻는다.

아울러, 본 발명의 실시예에서는 양파첨가두부를 제조하기 이전에 두부 제조공정의 최적화를 위하여 제조공정과정에서 두부의 품질에 주요한 영향을 미치는 5가지 요인을 예비실험을 통하여 선별하였으며 선별된 요인(독립변수)으로는 응고온도, 응고시간, 압착압력, 응고제첨가량, 두유농도이었다. 중심합성설계법에 의거하여 각 비선형모형에 따른 27개의 실험 점을 정하였으며 독립변수의 수준에 따른 두부의 전체적인 품질의 기호도에 미치는 영향을 반응표면분석법으로 분석하였다. 본 실험조건에서 두부제조공정의 최적조건은 응고온도(60℃), 응고시간(27.2 min), 압착압력(45.45g_f/cm²), 응고제첨가량(1.44%), 두유농도(5.0°brix)이었다. 따라서 두부제조는 본 가공조건을 이용하였다. 이러한 두부 제조공정 조건을 전제로 하여 전술한 바와 같이 두미를 여과하고, 응고제를 투입하기 전에 3% (w/w)의 양파 분말을 투입한다.

실제로, 준비된 콩 100g을 20℃의 상온에서 12시간 내지 24시간 동안 증류수에 침지시킨 후 건져내어 1700㎖의 증류수와 함께 블랜더로 2분간 마쇄하여 5.0°brix의 두미를 제조하였다. 제조된 두미를 세겹의 면보를 사용하여 여과시켜 얻은 두유에 건조 양파분말 또는 양파추출물을 계획된 수준으로 첨가한 다음 콩중량의 2%에 해당하는 염화마그네슘(MgCl₂)을 가하여 60℃의 온도에서 27.2분간 응고시키고 실온에서 1시간 동안 방치하여 성형시켰다. 이와 같이 하여 얻은 두부를 성형하기 위한 장치의 구체적인 실시 일례를 도1로 도시한다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 두부의 성형은 일정한 구멍이 뚫린 PVC 케이스(가로×세로×높이. 9.3×7.0×6.3cm)를 이용 한 겹의 면보를 깔고 구멍 뚫린 판 위에 올려놓은 다음 두부 응고액을 성형틀 내에 붓고 성형틀 내부에 맞는 철제 추를 올려놓아 45.45g/㎠의 압력이 되게 가압하여 1시간 동안 성형시켰다.

이와 같이 하여 얻은 두부의 저장성을 시험하기 위하여 시판용 두부용기에 포장하여 4℃와 25℃에서 실험을 하였다. 양파 추출물을 첨가한 두부제품에 천연 보존제인 자몽종자추출물(grapefruit seed extract) 또는 피틴산(phytic acid)을 두유대비 1000ppm(v/v)의 농도로 두부에 첨가하여 저장성 연장효과를 분석하였다.

실시예2

본 실시예에서는 양파를 박피한 다음 세척 후 3 mm 두께로 얇게 절단하되, 이를 원적외선건조기에 넣고, 70℃의 온도로 건조하였다. 이와 같이 하여 얻은 건조물의 수분 함유율이 4%(dry basis)로 되도록 한 다음 이를 초미세분쇄기(high impact planetary mill)에 넣어 200rpm으로 30분간 분쇄시켜 평균입도가 40 micron인 양파분말을 얻는다.

아울러, 두부 제조공정 조건과 동일하게 실시하여 두미를 여과하고, 응고제를 투입하기 전에 6% (w/w)의 양파 분말을 투입한다.

이어서, 전술한 바와 같이, 콩 중량에 대하여 2wt%에 해당하는 염화마그네 슘(MgCl₂) 2g을 용액으로 만들어 첨가한 다음 27.2분 동안 60℃에서 방치하여 응고시켰으며, 두부를 성형하기 위한 장치 및 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다.

실시예3

본 실시예에서는 양파를 박피한 다음 세척 후 3 mm 두께로 얇게 절단하되, 이를 원적외선건조기에 넣고, 90℃의 온도로 건조하였다. 이와 같이 하여 얻은 건조물의 수분 함유율이 4%(dry basis)로 되도록 한 다음 이를 초미세분쇄기(high impact planetary mill)에 넣어 200rpm으로 30분간 분쇄사켜 평균입도가 40 micron인 양파분말을 얻는다.

아울러, 두부 제조공정 조건과 동일하게 실시하여 두미를 여과하고, 응고제를 투입하기 전에 9% (w/w)의 양파 분말을 투입한다.

이어서, 전술한 바와 같이, 콩 중량에 대하여 2wt%에 해당하는 염화마그네슘(MgCl₂) 2g을 용액으로 만들어 첨가한 다음 27.2분 동안 60℃에서 방치하여 응고시켰으며, 두부를 성형하기 위한 장치 및 조건은 실시예 1과 동일하게 하였다.

이러한 실시예 1,2,3에 의한 양파분말첨가 두부의 가공공정에 대한 실험설계는 요인실험법(full factorial design)에 의하여 하였으며 요인은 두 가지로서 양파건조온도(X₁)와 양파분말첨가량(X₂)을 사용하였다. 각 요인에 대한 수준은 Table 1 과 같다. 각 독립변수는 수준을 3가지로하여 -1 ~ 1범위의 code value를 갖도록 선형화하였다. 또한 가공조건에 따른 최적화공정설계는 반응표면분석법(response surface methodology)을 이용하여 주요반응변수(측정값)의 최적조건을 찾았다.

Table 1. Factors and levels of onion powder for soybean curd manufacturing

Factor		Code Value
Factor		-1	0	1
Dehydration temperature of onion(℃)	X₁	50	70	90
Added content of onion powder (w/w, %)	X₂	3	6	9

양파추출물첨가두부의 경우에는 양파추출물첨가량을 두유 기준으로 4 ~ 6수준으로 조절한 다음 최적조건을 찾았다.

전술한 바와 같은 실시예1,2,3외에도 양파분말두부제조공정 최적화를 위하여 두 인자인 양파건조온도(X₁)과 양파분말첨가량(X₂)의 수준 변화에 따른 Code Value 에 상응하여 양파분말두부의 각 특성에 관한 기호도 영향을 조사한 결과 Table 2와 같다.

이같은 기호도 측정은 다시료 비교검사법을 이용하였으며, 양파분말을 첨가한 두부의 기호도검사결과 90℃를 제외하고는 전반적으로 대조구(기호도 5점)에 비하여 높은 값을 가졌다. 본 흥미구역에서 9가지 시료의 결과를 분석한 결과 건조온도가 50℃이며 분말양파첨가량이 9%일 때 가장 높은 값으로 전체적인 품질에 대한 기호도가 6.00이었다.(밑줄 부분 참조)

그 이외의 특성으로 색상, 향, 맛 에서도 가장 높은 값을 나타내었다.

각각의 건조온도와 분말양파의 첨가량에 따른 양파분말두부의 외관사진은 Fig. 1와 같다.

Fig. 1. Appearances of onion powder soybean curd by various dehydration temperatures and onion powder contents.

이상에서 확인되는 바와 같이 건조온도가 높을수록 두부의 색상이 갈색화가 심하게 나타났다. 뿐만 아니라, 양파분말첨가량이 증가할수록 두부의 색상이 갈색화가 심하게 나타났다. 이는 양파의 건조과정에서 비효소적 갈변현상이 나타나는데 건조온도가 높아짐에 따라서 갈변도가 증가하기 때문이다. 또한, 갈색 화된 양파분말의 첨가량이 증가할수록 두부의 갈색화가 증가되었다.

본 연구에서 반응표면분석(response surface methodology)을 하기위하여 이 차다항회귀곡선식의 회귀계수를 계산한 결과 Table 3과 같다. 이때의 이차다항회귀곡선식은 아래의 식 1과 같다.

Y=A₀+A₁X₁+A₂X₂+A₃X₁ ²+A₄X₁X₂+A₅X₂ ² --------------------(1)

여기서 Y는 종속변수로 제조된 양파분말두부의 각 특성에 대한 기호도이고, X₁, X₂는 독립변수이며 A_i는 회귀계수이었다.

양파분말두부제조공정 최적화를 위하여 반응표면분석을 이용한 결과 두 인자인 양파건조온도(X₁)과 양파분말첨가량(X₂)의 수준 변화에 따른 양파분말두부의 각 특성에 관한 기호도를 Table 2로 정리하였다.

이에서 확인되는 바와 같이, 양파분말을 첨가한 두부의 색상에 대한 기호도검사결과 건조온도가 낮아질수록 높은 값을 가졌다. 반면 분말양파의 첨가량은 건조온도에 비하여 색상의 기호도에 영향력이 적게 미쳤다. 향과 맛에서는 건조온도가 낮을수록 분말양파의 첨가량이 증가할수록 높은 값의 기호도를 나타내었다. 조직감에서는 반대의 결과로서 건조온도가 낮을수록 분말양파의 첨가량이 증가할수록 작은 값의 기호도를 나타내었다. 결과적으로 전체적인 품질항목에서는 건조온도가 50℃이며 분말양파첨가량이 9%일 때 가장 높은 값으로 최적점이 형성되었다. 앞서의 데이터를 종합하여볼 때 가장 좋은 공정은 건조온도가 50℃이며 분말양파첨가량이 9%일 때로 분석 되었다.

Table 2. Sensory scores of onion powder soybean curd

X₁	X₂	Color	Odor	Taste	Texture	Overall quality
-1	-1	5.63	5.19	5.00	4.19	5.25
0	1	4.88	5.44	5.25	5.13	5.19
-1	0	5.63	5.69	5.50	5.25	5.69
-1	1	6.00	6.25	5.69	5.44	6.00
0	0	5.81	5.81	5.63	5.38	5.88
0	-1	5.13	5.38	4.63	5.25	5.25
1	1	3.75	4.94	4.63	4.56	4.63
1	-1	4.63	5.44	5.25	5.44	5.38
1	0	4.06	4.69	4.19	5.81	4.63

두 인자인 양파건조온도(X₁)과 양파분말첨가량(X₂)의 수준 변화에 따른 양파분말두부의 색상에 관한 값은 Fig. 4와 같다. 양파분말을 첨가한 두부의 명도(lightness)를 조사한 결과 건조온도가 낮아질수록 높은 값을 가졌다. 이는 앞서 양파분말첨가두부의 외관사진(Fig. 1)에 보이는 바와 같이 건조온도가 높아질수록 양파분말의 갈변도가 심하기 때문에 두부에 첨가 시 명도가 떨어지는 현상이다. 적색도(a)와 황색도(b) 또한 건조온도가 높아짐에 따라서 각각 증가하는 것을 알 수 있었다.

Fig. 2. The sensory scores of onion powder soybean curd as related to dehydration temperatures and added onion powder contents.

Table 3. Regression coefficients of second degree polynomials for sensory scores of onion powder soybean curd

Parameter	Estimate
Parameter	Color	Odor	Taste	Texture	Overall quality
Intercept	5.382	5.514	5.191	5.572	5.518
X₁	-0.803	-0.343	-0.353	0.155	-0.383
X₂	-0.127	0.103	0.115	0.042	-0.010
X₁×X₁	-0.323	-0.177	-0.127	-0.138	-0.177
X₁×X₂	-0.163	0.043	-0.032	-0.478	-0.117
X₂×X₂	-0.313	-0.39	-0.328	-0.533	-0.375

Fig. 3. Color values of onion powder soybean curd as related to dehydration temperatures and added onion powder contents.

실시예 4.

본 실시예에서는 양파를 박피한 다음 세척 후 3 mm 두께로 얇게 절단하되, 이를 원적외선건조기에 넣고, 50℃의 온도로 건조하였다. 이와 같이 하여 얻은 건조물의 수분 함유율이 4%(dry basis)로 되도록 한 다음 이를 초미세분쇄기(high impact planetary mill)에 넣어 200rpm으로 30분간 분쇄사켜 평균입도가 40 micron인 양파분말을 얻는다.

실시예 5

아울러, 두부 제조공정 조건과 동일하게 실시하여 두미를 여과하고, 응고제를 투입하기 전에 15% (w/w)의 양파 분말을 투입한다.

양파분말두부제조공정 최적화를 위하여 양파분말첨가량(X₂)의 수준 변화에 따른 양파분말두부의 각 특성에 관한 기호도 및 색상에 관한 값의 영향을 이상의 실시예 4,5에 의하여 추가 조사한 결과 Table 4와 같다. 기호도 측정은 다시료 비교검사법을 이용하였다. 이러한 실시예 4,5에 의한 후속실험을 하게 된 이유는 양 파분말첨가량의 흥미구역을 3~9%까지로 설정하여 분석한 결과 9%에서 가장 높은 기호도를 나타내었기 때문에 그보다 높은 양파분말첨가 시 나타나는 현상에 대하여 분석하고자 한 것이다. 여기서 양파의 건조온도를 50℃이하에서 후속실험을 할 수없었던 것은 그 이하의 온도에서는 건조가 잘 이루어지지 않기 때문이었다. 본 흥미구역에서 4가지 시료의 결과를 분석한 결과 건조온도가 50℃이며 분말양파첨가량이 9%일 때 가장 높은 값으로 전체적인 품질에 대한 기호도가 6.88이었다.

그 이외의 특성으로 맛과 조직감 에서도 가장 높은 값을 나타내었다. 9%, 12% 및 15% 로 첨가 시 5%내에서 대조구와 유의성 차이를 나타내었으며 이는 최적농도는 9%이지만 12%와 15%첨가에서도 대조구와는 차별화가 된다는 것을 의미한다.

양파분말두부의 색상 값을 분석한 결과 대조구에 비하여 양파분말두부의 명도는 약간 감소하였으며 이는 양파분말의 건조 중 갈변현상에 기인되었으리라 사료된다. 적색도(a)와 황색도(b) 또한 대조구에 비하여 각각 증가하는 것을 알 수 있었다.

양파분말첨가량(X₂)의 수준 변화에 따른 양파분말두부의 조직감에 미치는 영향을 texture profile analysis(TPA)방법으로 조사한 결과 Table 5와 같다. 양파분말첨가량이 증가함에 따라서 경도(hardness)는 줄어들었으며 이는 두부의 조직감이 부드러워진다는 것을 의미한다. 양파분말첨가량이 증가함에 따라서 탄력성(springiness)과 결합성(cohesiveness)은 약간의 증가를 보였다.

Table 4. Sensory scores and color values of onion powder soybean curd

Added content of onion powder (w/w %)		Color	Odor	Taste	Texture	Overall quality	L	a	b
50℃	Control	5.00^b	5.00^b	5.00^b	5.00^b	5.00^b	92.14	-2.28	12.50
	9%	6.69^a	6.56^a	6.75^a	6.06^a	6.88^a	89.80	-1.38	12.32
	12%	7.00^a	6.75^a	6.50^a	5.88^a	6.63^a	90.64	-2.04	12.82
	15%	6.50^a	5.94^a	5.44^b	6.06^a	6.13^a	88.36	-1.46	12.64

Table 5. Texture profile analysis of onion powder soybean curd

Added content of onion powder (w/w %)		Springiness	Cohesiveness	Chewiness (g_f*cm)	Gumminess (g_f)	Hardness (g_f)
50℃	9%	0.781	0.562	67.346	85.719	152.120
	12%	0.809	0.567	71.259	85.680	151.160
	15%	0.784	0.576	65.825	79.968	146.320

실시예6

양파추출물첨가두부제조공정 최적화를 위하여 양파추출물첨가량의 수준 변화에 따른 양파추출물첨가두부의 각 특성에 관한 기호도 및 색상에 관한 값의 영향을 조사한 결과 Table 6과 같다. 기호도 측정은 다시료 비교검사법을 이용하였다. 이때의 양파추출물첨가량은 두유대비 10%(v/v), 20%(v/v), 30(v/v)%, 40%(v/v), 50%(v/v)로 각각 차별화하여 실시하였으며, 양파추출물은 7.4ㅀ brix농도의 액상상태이었다. 전 특성항목의 기호도에서 20%까지는 대조구와 5%내에서 차이가 나타나지 않았지만 기호도는 대조구보다 작은 값을 나타내었다. 또한 양파추출물첨가량이 증가함에 따라서 전반적으로 기호도는 줄어들었다. 이러한 이유 중의 하나는 양파 고유의 매운맛이 두부에 살아있기 때문이었다. 양파추출물첨가두부의 색상에서는 양파추출물첨가량이 증가함에 따라서 명도(L) 값은 작아졌으며 이는 양파추출과정에서 효소적 또는 비효소적 갈변현상으로 양파추출물의 색상이 갈변하였기 때문이라 사료된다. 양파추출물첨가량이 증가함에 따라 적색도(a)와 황색도(b)에서는 커다란 차이를 나타내지 않았다.

양파추출물의 첨가량에 따른 양파추출물첨가두부의 외관사진은 Fig. 5와 같다. 양파추출 가공제품첨가량과 양파추출물첨가량이 증가할수록 두부의 색상이 갈색화가 나타났다. 그러나 앞서의 양파분말두부의 외관사진(Fig. 2)에 비하여 갈색화 정도는 미약하게 나타났다. 이는 양파의 추출과정보다 건조과정에서 갈변현상이 많이 생성되었기 때문이다.

양파추출물첨가두부제조공정 최적화를 위하여 가열에 따른 양파추출물첨가두부의 각 특성에 관한 기호도 에 관한 값의 영향을 조사한 결과 Table 7과 같다. 기호도 측정은 다시료 비교검사법을 이용하였다. 가열의 이유는 양파추출물첨가두부에서 기호도에 부정적인 영향을 나타내는 양파의 매운 맛을 제거하기 위함이었다. 가열처리는 10~30분간 하였는데 양파추출물이 끊기 시작한 후 시간을 재어서 10분, 20분 및 30분간 가열하였다. 이때 양파추출물의 가용성성분농도변화는 초기(non-heating) 7.4°brix에서 각각 7.8, 8.0 및 8.4°brix로 농도가 높아졌다. 양파추출물첨가두부의 맛과 전체적인 품질항목에 대한 기호도는 가열시간이 길어짐에 따라서 증가하였으며 전체적인 품질을 기준으로 볼 때 30분간 가열 후 양파추출물을 첨가한 두부가 가장 높은 값을 보였다. 따라서, 양파추출물첨가두부제조공정 은 양파추출물을 30분간 가열처리 후 두부에 첨가하는 것이 가장 좋은 방법이라 할 수 있다.

Table 6. Sensory scores and color values of onion extract soybean curd

Added content of onion extract(v/v %)	Color	Odor	Taste	Texture	Overall quality	L	a	b
10	5.36^a	5.70^a	4.50^a	4.57^NS	4.64^a	91.2	-3.3	14.3
20	4.57^ab	4.36^ab	3.79^ab	5.43^NS	4.07^ab	90.2	-3.5	14.4
30	5.00^ab	4.00^ab	3.14^b	4.79^NS	3.93^ab	90.2	-3.5	14.0
40	4.00^b	3.36^b	2.79^b	4.71^NS	2.86^b	88.5	-3.5	14.1
50	5.43^a	4.00^ab	2.79^b	4.79^NS	3.07^b	87.8	-3.5	14.0

Table 7. Effect of sensory scores and color values of onion extract soybean curd on heating time

Heating time(min)	Color	Odor	Taste	Texture	Overall quality
Non heating	5.07^b	5.57^NS	5.57^NS	4.14^b	4.79^b
10	6.14^ab	5.79^NS	5.29^NS	4.57^b	5.14^b
20	6.43^a	5.29^NS	5.86^NS	4.21^b	4.79^b
30	5.71^ab	6.21^NS	6.14^NS	6.21^a	6.43^a

실시예 7

본 실시예에서는 자몽종자추출물이나 피틴산을 선택적으로 전술한 바와 같은 두유제조 공정중에 1000ppm 첨가하였다. 여타 제조공정은 필요에 따라 양파 분말 또는 양파 추출액과 함께 전술한 과정으로 얻은 두유에 첨가하고 응고액을 넣은 후 전술한 바와 같은 과정으로 두부를 제조한다.

이와 같이 양파추출물첨가두부에 자몽종자추출물을 첨가하였을 때 기호도에 미치는 영향을 분석한 결과 Table 8과 같다. 기호도 측정은 다시료 비교검사법을 이용하였다. 자몽종자추출물은 함유된 naringin 등의 flavonoid성분이 미생물의 세포벽 및 세포막의 기능을 약화시키고 효소활성을 저해하며 DNA/RNA에서 비롯되는 세포증식기작을 억제는 기작을 가지고 있으므로 식품산업에서 천연항균제로서 많이 이용하는 소재이다. 반면에 관능적 측면에서 쓴맛이 강하여 식품첨가물로 이용 시 농도조절은 필요하다. 두유량 기준으로 1000ppm의 농도를 이용할 경우에는 10%양파추출물첨가 두부와 비교 시 색상항목을 제외하고 전반적으로 모든 항목에서 높은 기호도를 보였다. 그러나 1000ppm 이상 2000ppm, 3000ppm의 높은 농도에서는 기호도가 전 항목에서 매우 작은 값을 나타내었다.

Table 8. Sensory scores and color values of onion extract soybean curd on grape seed extracts addition

Concentration of grape seed extract	Color	Odor	Taste	Texture	Overall quality
Control	5.00^ab	5.00^NS	5.00^ab	5.00^ab	5.00^ab
10%(v/v) 양파즙액 첨가 두부	6.08^a	5.54^NS	5.77^a	4.54^b	5.38^b
+자몽1,000ppm	4.31^b	5.46^NS	5.85^a	6.08^a	6.15^a
+자몽2,000ppm	4.08^b	4.85^NS	3.69^bc	4.46^b	3.77^bc
+자몽3,000ppm	3.69^ab	5.00^NS	2.77^c	3.69^b	3.38^c

이와 같이 하여 제조된 양파추출물첨가두부제품에 대한 저장성 시험은 시판용 두부용기를 이용하여 포장한 다음 4℃와 25℃에서 저장성 실험을 하였다. 양파 추출물을 첨가한 두부제품에 천연 보존제인 자몽종자추출물(grapefruit seed extract) 또는 피틴산(phytic acid)을 두유대비 1000ppm(v/v)의 농도로 두부에 첨가 시 저장성 연장효과를 분석하였다. 호기성세균균수는 plate count agar, 효모(yeast)와 곰팡이(mold)는 potato dextrose agar를 각각 사용하여 측정하였다. 호기성세균수의 변화는 Fig. 4와 같다. 25℃의 저장온도에서는 저장 1일 만에 생균수가10⁷CFU/ml이상 되었다. 일반적으로 일반세균 수가 10⁷CFU/ml이상 되었을 경우 두부는 부패가 시작되는 시점이라 하고 유통기간이 끝났다고 규정한다. 또한 25℃의 저장온도에서는 자몽종자추출물이나 피틴산 모두 호기성세균에 대하여 항균효과를 가지지 못하였다. 반면에 4℃의 저장온도에서는 대조구의 경우 저장 9일째가 되어서야 생균수가 10⁷CFU/ml에 도달하였으며 자몽종자추출물이나 피틴산 모두 호기성세균에 대하여 항균효과를 나타내었다. 피틴산의 경우는 호기성세균의 증식이 저장 9일까지 나타나지 않았으며 저장 18일이 지난 후에도 10⁷CFU/ml에 도달하지 않았다.

Fig. 4. Aerobic bacteria changes of onion extract soybean curds during storage at 25℃(A) and 4℃(B).

양파추출물첨가두부제품에 대한 저장과정에서의 효모(yeast)와 곰팡이(mold)수의 변화는 Fig. 5와 같다. 25℃의 저장온도에서는 저장 2일 만에 모든 군에서 생균수가 10⁷CFU/ml이상 되었다. 또한 25℃의 저장온도에서는 자몽종자추출물이나 피틴산 모두 이스트와 곰팡이의 항균효과가 높지 않았다. 반면에 4℃의 저장온도에서는 대조구의 경우 저장 3일 이후부터 급격한 증가를 보였으나 자몽종자추출물이나 피틴산을 첨가한 두부에서는 저장 6일 이후부터 증가가 시작되었다. 자몽종자추출물이나 피틴산을 첨가한 두부가 대조구에 비하여 저장 전 기간을 통하여 낮은 생균수를 나타내었으며 25℃의 저장온도보다는 4℃의 저장온도에서 항균효과가 크게 나타났다.

Fig. 5. Yeast and mold changes of onion extract soybean curds during storage at 25℃(A) and 4℃(B).

이러한, 실시예에 의한 양파추출물첨가두부제품에 대한 저장과정에서의 pH의 변화는 Fig. 6과 같다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 양파추출물첨가두부제품에 대한 저장과정에서의 pH의 변화는 25℃의 저장온도에서는 대조구나 자몽종자추출물첨가 두부의 pH변화형태는 유사하게 나타났다. 반면에 피틴산의 경우에는 저장 전 기간을 통하여 대조구나 자몽종자추출물첨가 두부에 비하여 낮게 나타났다. 이는 피틴산 첨가가 초기 두부의 pH를 낮추는 역할을 한 것으로 사료된다. 대조구나 자몽종자추출물첨가 두부의 pH변화는 저장초기에 비하여 저장 6일 후 낮아졌지만 피틴산 첨가두부의 경우에는 저장 6일 후에도 저장초기와 같은 수준의 pH를 유지하고 있었다. 4℃의 저장온도에서는 25℃의 저장온도와 같이 대조구나 자몽종자추출물첨가 두부의 pH변화형태는 유사하게 나타났다. 반면에 피틴산의 경우에는 저장 전 기간을 통하여 대조구나 자몽종자추출물첨가 두부에 비하여 낮게 나타났다. 모든 군에서 저장기간 18일 동안에 거의 pH의 변화가 나타나지 않았다.

Fig. 6. pH changes of soybean curd immersion solution during storage of onion extract soybean curd at 25℃(A) and 4℃(B).

아울러, Fig. 7로 보인 바와 같이, 본 발명에 의한 자몽추출물 또는 피틴산 첨가 두부는 저장초기에는 대조구에 비하여 약간 높은 초기의 산도를 보였는데 이는 자몽종자추출물첨가나 피틴산첨가 시 첨가물이 지닌 산성분에 기인되었으리라 생각된다. 25℃의 저장온도에서는 대조구의 경우에는 산도가 저장 1일 이후 급격한 증가를 보였는데 이는 미생물의 변화 형태와 유사하였다. 미생물에 의하여 젖산발 효가 진행되어 산도가 증가되었기 때문이라 생각된다. 자몽종자추출물첨가나 피틴산첨가 두부의 산도변화 형태는 유사하게 나타났으며 6일간의 저장 기간동안 지속적인 증가를 보였다. 4℃의 저장온도에서는 25℃의 저장온도보다 낮은 증가속도를 나타내었다. 이는 저온저장에서는 고온저장에서보다 미생물의 증가속도가 낮으므로 나타나는 현상이다. 대조구가 가장 높은 증가 폭을 보였으며 피틴산첨가 두부가 가장 낮은 증가를 보였다.

Fig. 7. Acidity changes of soybean curd immersion solution during storage of onion extract soybean curd at 25℃(A) and 4℃(B).

아울러, 본 발명을 실시하기 위하여 제조되는 건조분말양파는 저장 유통 중에 분말입자의 크기, 저장온도, 상대습도 등에 따라서 수분흡습과 케이킹현상이 나타나게 되며, 이는 저장수명(shelf-life)을 단축시키는 원인이 된다.

그 원인이 되는 것은 양파에 많이 함유된 흡습성이 강한 당류들이 대기 중의 수분을 흡습하여 수용성성분을 용해하면서 입자간의 부착현상에 의하여 덩어리를 형성하게 되는 소위 케이킹(caking)현상이 발생되며, 이러한 현상이 분말양파제품의 유동성을 크게 저하시키게 된다.

그러므로, 이러한 케이킹을 억제하기 위한 전처리가 필요하게 되며, 양파분말은 80 mesh 크기 분말양파의 25℃의 70% RH 저장과정에서 수분흡습정도에 관한 결과는 Fig.8과 같다. 180분간의 저장기간 동안에 대조구는 약 11%(wet basis)의 수분흡습이 이루어졌으나 가용성 전분으로 전처리 한 분말양파의 경우에는 가용성 전분의 농도가 증가함에 따라서 수분흡습정도는 줄어들었다. 1%의 가용성전분으로 전처리한 경우에는 수분흡습이 7%수준이었으며 3%의 가용성전분을 이용한 경우에는 4%수준에 머물렀다.

80 mesh크기 분말양파의 25℃의 70% RH 저장과정에서 케이킹 정도에 관한 결과는 Fig. 9와 같다. 180분간의 저장기간 동안에 대조구는 약 28%의 케이킹이 이루어졌으나 가용성 전분으로 전처리 한 분말양파의 경우에는 가용성 전분의 농도가 증가함에 따라서 케이킹 정도는 줄어들었다. 1%의 가용성전분으로 전처리한 경우에는 분말양파의 케이킹이 8%수준이었으며 3%의 가용성전분을 이용한 경우에는 5%수 준에 머물러 대조구에 비하여 80%이상의 억제효과가 있음이 확인되었다.

Fig. 8. Effect of soluble starch pre-treatment on water absorption of powdered onion at ambient storage(25℃, 70% RH).

Fig. 9. Effect of soluble starch pre-treatment on caking degree of powdered onion at ambient storage(25℃, 70%RH).

아울러, 이러한 양파 분말의 각기 다른 건조온도, 저장온도 및 상대습도에서 저장 2일이 지난 후 분말양파의 외관을 비교한 결과 Fig. 10 및 11과 같다. 10℃의 저장온도에서 건조온도와 저장상대습도가 높아짐에 따라서 분말양파의 색상이 갈색화가 이루어졌다.(Fig. 10) 이러한 현상은 건조과정에서 건조온도가 높아짐에 따라서 비효소적갈변현상이 높게 나타났으며 저장습도가 높아짐에 따라서 효소적 또는 비효소적갈변현상에 의하여 나타나는 현상이라 하겠다. 상대습도가 33%이상에서는 케이킹현상이 나타났으며 또한 petri-dish에 분말양파가 부착되는 현상이 나타났다. 따라서 가능한 낮은 상대습도에서 분말양파를 저장하는 것이 품질변화를 줄일 수 있는 방법이라 할 수 있다. 분말양파를 포장 시에도 수분투과성이 없는 포장재질을 이용하여야 할 것이며 대용량의 포장보다는 일회용포장이 분말양파의 품질변화를 억제시킬 수 있는 방법이라 할 수 있다. 25℃의 저장온도에서도 10℃의 저장온도와 같은 현상이 나타나 건조온도와 저장상대습도가 높아짐에 따라서 분말양파의 색상이 갈색화가 이루어졌다.(Fig. 11) 분말양파의 저장온도에서는 외관상 커다란 차이를 보이지 않았다.

Fig. 10. Appearance of equilibrium onion powder at 25℃.

Fig. 11. Appearances of equilibrium onion powder at 10℃.

또한, 각기 다른 건조온도, 측정온도에서 분말양파의 등온흡습곡선을 비교한 결과 Fig. 12 및 Fig. 13과 같다. 10℃와 25℃의 측정온도에서 분말양파의 등온흡습곡선은 전형적인 sigmoid곡선을 보였다. 10℃의 측정온도에서 건조온도에 따라서 매우 다른 형태의 등온흡습곡선을 나타내었다.(Fig. 12) 건조온도가 높아짐에 따라서 같은 수분활성도에서 낮은 평형수분함량이었으며 그 차이는 건조온도가 70℃와 90℃에서는 크게 나타나지 않았지만 50℃와는 차이가 매우 컸다. 수분함유량이 15~35%수준이 수분활성도가 0.6~0.8사이에 들어감으로서 가능한 이러한 수분함량의 분말양파는 비효소적갈변현상의 속도증가를 초래함으로서 품질저하가 심각하게 올 수 있는 수분함량조건이라 할 수 있다. 25℃의 측정온도에서 분말양파의 등온흡습곡선은 건조온도가 높아짐에 따라서 같은 수분활성도에서 낮은 평형수분함량이었으며 그 차이는 10℃의 측정온도와는 상반되게 건조온도가 70℃와 50℃에서는 크게 나타나지 않았지만 90℃와는 차이가 매우 컸다.

Fig. 12. Effect of isotherm absorption patterns for onion powders on various dehydration temperatures at 10℃.

Fig. 13. Effect of isotherm absorption patterns for onion powders on various dehydration temperatures at 25℃.

이와 같이 하여 본 발명은 양파분말첨가두부제조공정 최적화를 위하여 두 인자인 양파건조온도(X₁)와 양파분말첨가량(X₂)의 수준 변화에 따른 기호도를 반응표면분석법으로 분석한 결과 최적조건은 50℃의 건조온도에서 건조시킨 분말양파를 40 micron 수준으로 분쇄시킨 다음 9%수준으로 첨가시 가장 높은 기호도를 나타내었으며, 첨가량은 조직감 측면에서는 양파분말첨가량이 증가함에 따라서 두부의 조직감이 부드러워짐을 알 수 있었다. 또한, 양파분말을 첨가한 두부의 명도(lightness)는 양파분말의 건조온도가 낮아질수록 높은 값을 가졌으며 적색도(a)와 황색도(b) 또한 건조온도가 높아짐에 따라서 각각 증가하였으므로, 양파분말 첨가두부의 색상과 전체적인 평가에 대한 기호도를 고려하여 양파분말의 건조온도는 50℃내지 60℃를 유지하는 것과 양파분말첨가량은 9~15%(w/w)가 바람직하다.

또한, 양파분말을 사용하지 않고 양파추출액을 사용하는 것도 가능하며, 양 파추출물첨가두부제조를 위하여, 양파추출물을 제조 끓기 시작한 다음 30분간 가열처리 한 양파추출물을 두유대비 10~20%(v/v) 두부에 첨가하는 것이 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

또한, 자몽종자추출물이나 피틴산을 두유대비 1000ppm(v/v) 이하의 농도로 첨가하였을 시 양파추출물첨가두부의 기호도와 보존성 향상을 위하여 가장 바람직한 농도 범위가 됨을 알 수 있었다.

아울러, 전술한 양파 분말은 수분흡습과 케이킹현상에 의하여 저장수명(shelf-life)이 단축되므로, 이문제 해결을 위하여 상대습도를 33% 미만으로 하여야 할 필요가 있고, 건조온도를 90~100℃로 높여 같은 수분활성도에서 낮은 평형수분함량이 되도록 하여 보존성을 최대화할 수 있게 된다.

이와 같이 하여 본 발명은 양파수확 후 양파 건조전의 전처리 방법, 양파분말의 건조방법, 분쇄방법, 양파분말과 추출방법을 분석하여 체계화하고, 이를 응고온도, 응고시간, 압착압력, 응고제첨가량, 두유농도등 최적의 두부 제조 조건과 결합하여 기능성 양파두부 제조 방법을 제공함으로써, 두부 고유의 색상, 향, 맛, 조직감을 유지함은 물론, 양파의 혈전증치료효과, 혈당저하효과, 심혈관계 질환예방효과, 항암효과, 항균효과, 중금속해독작용, 지질과산화물생성억제효과 등 생리활성기능을 제공할 수 있게 되어, 기능성 양파 두부를 제공하게 되는 유용한 효과가 있다. 아울러, 본 발명은 전술한 바와 같은 양파 두부를 제조함에 있어서, 자몽추 출물이나 피틴산을 적량 사용하여 3일에 불과하던 냉장기간을 16일로 연장시켜 5배 이상 저장성을 획기적으로 증가시킬 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.

이와 같이 하여 본 발명은 양질의 식물성 단백질 공급원인 두부의 소비를 촉진시켜, 소비자의 건강 증진에 기여하고, 콩의 소비를 증가시켜 농가 소득 증진에도 이바지할 수 있게 되는 것이다.

Claims

콩을 상온에서 증류수에 침지시킨 후 건져내어 증류수와 함께 블랜더로 마쇄하여 얻은 두미를 가열한 후, 여과시키고, 냉각하도록 하는 두유를 제조하고,

전술한 과정으로 제조된 두미에 적량의 염화마그네슘(MgCl₂)등 응고제를 첨가하며, 가열한 다음 방치하여 응고시키도록 하여 두부를 성형하도록 한 공지의 두부 제조 방법에 있어서, 분말 형태로 건조 또는 액상으로 추출한 양파제품을 응고제 첨가 시 함께 첨가하도록 함을 특징으로 하는 기능성 양파 두부 제조방법.
제1항에 있어서,

전술한 박피된 양파는 절단하고, 건조하여 수분함유율 4%(dry basis)로 되도록 한 다음 40㎛이하로 되도록 하여서 된 양파 분말을 두부 성형 단계의 응고제 첨가 시 함께 첨가하도록 함을 특징으로 하는 기능성 양파 두부 제조방법.
제1항에 있어서,

전술한 양파의 박피를 실시한 후 절단하고 건조하는 온도를 60℃이하로 유지함을 특징으로 하는 기능성 양파 두부 제조방법.
제1항에 있어서,

응고제와 함께 첨가되는 양파분말을 콩 무게비로 3~15%이하(w/w)가 되도록 양파분말을 첨가하여서 됨을 특징으로 하는 기능성 양파두부 제조 방법.
제1항에 있어서,

양파 분말의 케이킹(caking)현상억제를 위하여 분쇄된 양파 분말을 1%이상(w/v)의 수용성 전분(soluble starch)용액에 100℃이하에서 1분이상 침지한 다음 열풍 건조하는 전처리 공정을 실시함을 특징으로 하는 기능성 양파두부 제조 방법.
제1항에 있어서,

전술한 박피된 양파는 압착하여 양파 추출물을 얻고, 이를 가열하여 끓기 시작한 후 30분 이상 가열처리한 후 양파추출물의 농도가 8.4°brix 이상되도록 농축함과 아울러, 양파추출물첨가량을 두유 대비 20%이내(v/v)로 되도록 함을 특징으로 하는 기능성 양파두부 제조 방법.
제2항 또는 제6항에 있어서,

저장성향상을 위하여 자몽종자추출물(grape seed extract)을 두유대비 1,000 ppm(v/v)이하로 양파 및 응고제와 함께 첨가함을 특징으로 하는 기능성 양파두부 제조 방법.
제2항 또는 제6항에 있어서,

저장성향상을 위하여 피틴산(phytic acid)을 두유대비 1,000 ppm(v/v)이하로 양파 및 응고제와 함께 첨가함을 특징으로 하는 기능성 양파두부 제조 방법.