KR20100089631A - 율무 쿠키 제조용 율무 기재 반죽 및 이에 의해 제조된 율무 쿠키 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 율무 쿠키 제조용 율무 기재 반죽 및 이에 의해 제조된 율무 쿠키에 관한 것이다. 본 발명에서는 쿠키 제조시 사용하는 밀가루의 25%가 율무로 대체된다. 본 발명에 따른 율무 쿠키는 다른 쿠키에 비해 지방의 함량과 설탕의 사용량을 감소시켰고, 복합 효소를 사용하여 부드러움이 있고, 특수한 제제의 사용으로 착색의 옅은 쿠키로, 이 쿠키에서는 까끌함을 제거하였고, 소비자 기호도에서도 좋은 반응을 보여 1차, 2차 marketing test를 하는 중으로 well being을 선택하려는 사람들은 높은 선호도를 보였다.
율무 과자, 쿠키, 반죽
Description
본 발명은 율무 쿠키 제조용 율무 기재 반죽 및 이에 의해 제조된 율무 쿠키에 관한 것이다.
율무(Coix lachrymajobi var. mayuen)는 천곡, 초주자미, 당맥등으로 불리우고, 율무의 일반 성분에서 수분은 약 8.5%, 조단백은 약 17.5%, 조지방은 약 7.2%, 전분은 약 51.9%, 회분은 약 2.5%, 열량은 100g 당 약 325kcal 이며, 그 이외의 지방산의 조성의 보고에서 불포화 지방산 함량이 높고, 성분으로는 포스파티딜 콜린(Phosphatidyl choline), 포스파티딜 에탄올아민(phosphatidyl ethanolamine), 포스파티딜 이노시톨(phyosphatidyl inositol) 및 리소포스파티딜 콜린(lysophosphatidyl choline)을 보고 했으며, 전분의 조성은 아밀로펙틴(Amylopectin)의 함량이 높다고 보고되었다.
생리기능에 관한 연구로는 여러 가지 약효성분으로 인해 건위, 이뇨, 진통, 진정 및 자양에 효과가 있고, 항종양 및 혈장 콜레스테롤 저하 작용이 알려져 있 다. 또한 animal을 이용한 실험으로 비만 쥐의 지질 강하 및 혈당치에 관한 연구가 있어 총콜레스테롤, HDL 및 LDL-콜레스테롤 농도 등 20% 저하 효과가 있다고 보고되었으며, 백혈병 세포주 L1210 세포의 증식을 억제함이 보고되었고, 플라보노이드(flavonoid) 함량은 0.66mg%, 총 폴리페놀(polyphenol) 함량은 1.7mg%로 항산화능이 있음이 보고되어 있으며, Typhimmurium TA100을 대상으로 실험한 결과에서는 돌연변이 억제 효과가 크다고 보고된 바 있다.
그러나, 비만을 유도하는 효소나 당뇨를 촉진하는 효소나 carrier 수준의 연구로 메카니즘을 밝힌 연구는 없는 실정으로 메카니즘 규명은 율무의 생리활성을 밝히는 근본이 되는 것으로 그 외에도 세포 독성 수준이나 항산화 효과를 세포 수준에서 규명하여 항비만 효과 및 당뇨 조절 효과의 건강 기능성을 입증할 연구가 필요하다.
율무는 농사짓기에도 일손이 적게 드는 작물로 가공에 응용될 수 있다면 생산이 확대될 수 있는 조건을 갖춘 식물임에도 불구하고 지금까지의 가공의 연구는 백설기, 죽, 국수, 주악등의 제조법을 논문 수준에서 제조 되었으나 독특한 깔끄럼으로 식용으로 하기가 어려워 상품화된 제품이 거의 없는 실정이다.
국내 율무 생산 현황은 총 재배 면적이 2006년에 417ha에 생산량은 1,040톤으로 이중에서 연천군은 325ha의 재배 면적을 가져 전국 대비 78%의 율무 생산지를 확보 하고 있으며 총 생산량은 865ton으로 전국 대비 83%이다.
한편, 중국산 율무의 수입은 2006년에 642톤으로 금액으로는 US$ 86,760으로 전년도 비해 45$% 증가하였다.
연천군의 총사업체 중 제조업은 276업체인데 반해, 농업 및 입업 관련 업체는 6개 업체이고, 연천군의 생산 농산물의 2 산업과 3 산업으로의 연결이 되지 않고 거의 원재료 상태에서의 납품으로 부가 가치 창출이 어려우며, 지역 경제 활성화가 어렵다. 이중에서도 율무는 가공 및 제품화가 이루어지지 않아 지역내 기반 구축과 이를 뒷받침하는 대학이나 연구소등의 산학 네트워크 구축이 필요한 실정이다. 위와 같이 연천군은 율무 생산이 가장 많은 지역이나 값이 싼 수입품 율무의 증가로 하루 빨리 연천군 율무의 가공 적성을 찾아서 원료로 판매하거나 건강 기능식품을 개발하여 많은 사람들이 기호하는 식품을 상품화 하는 문제가 절실히 필요하다.
현재 율무를 비롯한 농산물을 이용의 극대화하여 국내 농산물의 부가가치를 높혀서 국내 재배 농가의 수익을 증대시켜야 하고, 국제적인 농산물등 첨예한 국익에 관련된 문제인 FTA등도 준비해야 할 시점에 있다.
세계 경제의 악화, WTO 체제하에 FTA, DDA등 시장 개방등으로 국제 경쟁은 더욱 심화되었으며 농산물 가격 하락과 농가소득의 감소가 불가피한 환경적 변화는 급속히 진행되고 있는 가운데 한국 사회의 고령화와 농식품 산업의 성장 침체가 심화되어 적극적인 대응 전략으로 국내 산업의 활성화 및 제품의 경쟁력 제고가 중요하다.
한편 국민의 비만, 영양 과일 및 영양 불균형 관련 질환의 실태는 우려할만한 수준에 이르렀고, 이로 인한 국민의 삶의 질 저하, 의료비 부담 증가, 노동력 감소등으로 개선을 위한 국가적 노력이 필요하다
그 동안 한국인의 영양 섭취는 동물성 식품 섭취량의 섭취 비율이 69년에 3.0%에 불과하였으나, 2005년에는 21.6%로 증가하였으며, 단백질은 11.6%에서 42.4%로 증가, 곡류는 85.9%에서 57.9%로 감소하였고, 설탕류의 공급은 1985년 32.0g에서 2003년 57.37g으로 증가하였다.
단순당 섭취 증가는 비만의 주요 원인이며 행동 장애, 충치, 혈중 지질 농도 상승, 당뇨병, 심혈관 질환, 각종 장기암 발병과 관련이 있으며 과체중 인구는 젊은 층의 비만이 급격히 증가하여 적정한 영양 관리와 운동 등 생활 습관 교정이 없다면 당뇨병등의 생활 습관병의 유병률이 급격히 증가할것으로 예상하며 2010년 남자 72.1%, 여자 34.0%의 국민이 과체중이 될것으로 전망하고 있으며 당뇨병은 매년 50만명이 새롭게 걸리고 있으며 2030년에 당뇨병 환자가 722만명(전인구의 14.4%)이 될것으로 예상하고 있으며, 2001년 국민건강영양조사에 의하면 60대 이상의 50%가 고혈압으로 나타났다.
이에 따라 농산물의 고부가가치를 더할 수 있는 기술 연구가 필요하며, 이를 위해서 기능성 식품산업은 경제적으로 막대한 파급효과가 예상되며 핵심 산업으로 성장 가능 잠재력이 있는 산업이다
식품 산업은 농산물에 대한 유발 수요의 창출과 함께 원료 농산물의 가격 지지를 통해 농민 소득 증대에 직접적인 영향을 미치며 농업 및 농촌 발전에 실질적으로 기여하며 농식품 산업과 농업과의 연계 강화가 강조되어 농업에 활력소를 제공할 수 있는 대안이 되며 이의 달성은 고부가가치화 및 사업화 가능성이 높은 기능성 식품 개발을 가장 우선시 되어야 할 과제이다.
급속한 산업화와 식생활 환경의 변화는 핵가족화, 개인주의화, 야간활동의 인구증가, 소비패턴의 다양화, 편리성 추구 그리고 여성의 사회진출 증가 등의 사회변화 식생활 구조의 변화를 초래하였다. 이러한 식사구성에 대한 의식변화와 간편식에 대한 소비자의 요구증가로 편의성을 추구하는 경향으로 나타나기 시작하였다. 이러한 현대인의 잘못된 식생활은 영양부족, 영양과잉 및 잘못된 영양정보에 의한 영양불량을 초래하기 쉽다.
섭취의 편이성과 맛의 다양성, 저렴한 가격 등으로 간편한 인스턴트 식품 및 패스트 후드의 선호 경향이 증가 되고 있다. 특히 패스트 후드는 식사 대용이지만 지방 함량이 높고, 짠맛이 강하고, 비타민 C와 칼슘이 부족하고 열량은 과도하여 청소년들을 빨리 노화시키는 원인이 되며, 그 외에 제조시에 사용하는 트란스 지방산과 가열로 인해 발생되는 Acrylamide 및 유토 과정중의 대장균군의 검출등 위생적인 문제점을 가지고 있다. 특히 원료의 GMO, Aflatoxin에 대응하기 위해 chemicals를 사용하는 현실을 감안 할 때 건강에 유익한 패스트 후드의 개발이 필요한 실정이다.
특히 쿠키류는 반죽방법에 따라 반죽형과 거품형으로 분류되며, 짜는 쿠키등은 버터 500g, 쇼트닝 400g, 설탕 500g, 밀가루 1,100g 등 지방과 설탕의 함량이 밀가루의 함량을 넘어 열량이 높은 제품이다. 또한 밀어 펴 찍어내는 쿠키인 링쿠키, 동물모양 쿠키등은 버터 700g, 설탕 600g, 난황 10개, 박력분 1000g으로 이 역시 지방과 설탕의 함량이 높은 문제점들이 있어 열량이 낮으면서 무기질과 비타민이 풍부한 패스트 후드나 인스턴트 대체 편이식이나 스낵류를 개발하여 균형잡힌 영양 식품 개발이 필요하고 보존 개념의 chemical 사용이 없는 제품의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
최근 사회의 산업화가 빨라지고 노령인구의 증가와 더불어 암, 심장병, 뇌졸중 등 성인병 환자수가 증가하고 있는 현 여건에서는 국민들은 건강에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며 이러한 만성적 질환을 예방하기 위하여 식품의 3차적인 기능인 생체조절기능을 가진 식품의 개발이 더욱 강조되고 있다. 따라서 현대인의 바쁜 생활에 보조를 맞추되 영양적으로 균형적인 식사 대용품이 반드시 필요하다고 하겠다.
본 발명은 상기한 종래기술의 한계를 극복하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 율무가 갖는 고유의 유리한 효과를 그대로 살리면서 chemical의 사용이 없는 율무 쿠키 제조용 율무 기재 반죽을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 쿠키 제조시 사용하는 밀가루의 25%를 율무로 대체함으로써 율무 기재 반죽을 제공한다.
본 발명에 따른 율무 쿠키는 다른 쿠키에 비해 지방의 함량과 설탕의 사용량을 감소시켰고, 복합 효소를 사용하여 부드러움이 있고, 특수한 제제의 사용으로 착색의 옅은 쿠키로, 이 쿠키에서는 까끌함을 제거하였고, 소비자 기호도에서도 좋은 반응을 보여 1차, 2차 marketing test를 하는 중으로 well being을 선택하려는 사람들은 높은 선호도를 보였다.
재료 및 방법
실험재료
o. 율무 및 기타 혼합 곡류의 생리활성
율무는 경기도 연천 소재의 메주와 첼리스트에서, 찰보리와 미강은 농협 하나로 마트에서, 저항전분은 National Maize company에서 제공받아서 사용하였고, 추출은 메타놀과 클로로포름을 사용하여 한국식품연구원에 의뢰하여 제공 받았고, 실험에 사용된 시약 및 표준품은 Sigma Aldrich Co.(USA)에서 구입하여 사용하였다.
o. 율무 가공에 의한 가공 적성
율무는 경기도 소재의 메주와 첼리스트에서, 호정화 가공은 성남 소재 삼원가공에서 가공하여 사용하였다.
시약 및 표준품은 Sigma Aldrich Co., (USA)에서 구입하여 사용하였다.
o. 율무 쿠키류 제조
본실험에 사용된 재료 중 율무는 경기도 소재의 메주와 첼리스트에서 제공받고 율무의 가공은 삼원 가공에서 분말형태로 제공 받아 사용하였으며, 밀가루는 시판 1 등급 박력분 (대한 제분)을 사용하였다. 그 외 버터는 무염 버터(유크림 100% 서울 우유, 한국), 팽창제로 베이킹 파우더(초야식품)를 설탕은 CJ(주)의 백설탕(원당 100%) 결정 과당(삼양사, 한국), Sorbitol(삼양사, 한국), 소금)(꽃 소금, 샘표, 국산), Lipoan (Novozymes, 한국 대리점, 안산, 한국), FSA(Novozymes, 한국대리점, 안산, 한국), Novamyl(Novozymes, 한국대리점, 안산, 한국),을 그리고 계란은 영림축산 제품, Almond slices, Lemon peel, Cocoa powder(대창상사, 인천, 한국)을 사용하였다.
실험방법
1. 율무 및 기타 혼합 곡류의 생리활성
가. 항산화 효과
1. DPPH
1) Sample과 Standard(Vit-C;Ascorbic acid)의 Stock solution을 준비한다. : -Vit-C 100mg/100ml, sample 100mg/100ml in EtOH
2) Standard를 1mg/100ml, 2mg/ml, 3mg/100ml, 4mg/ml, 5mg/100ml 으로 희석한다.
3) 50μΜ(=0.05mM)의 DPPH solution을 만든다.
-MW of DPPH = 394이므로, 1M=394g/L
-100μΜ=0.1mM=0.0394g/L=0.00394g/100ml=3.94mg/100ml
-50μΜ=0.05mM=1.97mg/100ml
-100mL에 만들되 미량을 weighing해야 하므로,
-0.1mM=3.94mg/100ml을 만들어517nm에서 O.D값이 0.7이 되도록 희석해서 사용한다.(Spectrophotometer 사용 시.)
4) Standard(Sample) 0.1ml과 DPPH solution 2.9ml을 섞는다.(Control은 DPPH 2.9ml + EtOH 0.1ml Blank는 EtOH만 well에 200μl 담아서 측정
5) 어두운 곳에서 30분간 반응시킨다.
6) Spectrophotometer에서 흡광도를 측정한다.
7) Standard의 흡광도에 대한 농도의 Standard curve를 구한다.
8) 적당한 농도의 Sample sol.을 가지고 다시 실험한다.
9) Antioxidant Capacity (%) =100-100 X (Sample의 O.D-Blank O.D)/(Control의 O.D-Blank의 O.D)를 이용해 Antioxidant capacity를 구한다.
*DPPH assay
: DPPH(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical 소거능력을 분광광도계(spectrophotometer)를 통해 측정한다. Sample과 Stock solution(Vitamin C)을 준비 한 후, 517 nm에서 0.7의 값을 나타내도록 DPPH solution을 맞춰 놓는다. Sample 0.1ml과 DPPH stock solution 2.9ml을 섞은 뒤 30분간 암반응시킨다. Standard의 흡광도에 대한 농도의 Standard curve를 구한 뒤 Sample의 Antioxidant capacity를 구한다.
Antioxidant capacity (%) = 100-100*{(sample 의 O.D-blank O.D)/(control의 O.D-blank의 O.D}
2. ABTS assay
1) water bath의 온도를 70℃로 맞춰 놓는다.
2) 1.0 mM AAPH(2,2'-azobis-(2-amidinopropane)HCl)와 2.5 mM ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt)를 100mL의 PBS에 녹인다.
3) 혼합물을 Heating을 시킨 후, 상온에서 식힌다.
4) Acrodisc LC13 PVDF 0.45㎛(Gelman)을 이용하여 filtering한 후, 734nm에서 0.65 정도의 흡광도를 나타내도록 희석한다.
5) 흡광도를 측정하는 10분 동안 37℃를 유지시켜준다.
6) 20㎕의 샘플과 980㎕의 radical solution을 넣고 측정한 후 antioxidant capacity를 측정한다.
*ABTS assay
: ABTS (stable oxidized free radical)의 소거능력을 통해 항산화 능력을 측정한다. 70 ℃ water bath에서 .0 mM AAPH (2,2'-azobis-(2-amidinopropane)HCl)와 2.5 mM ABTS2- (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt)을 100ml의 PBS에 30분간 녹여준다. 상온에서 서서히 식혀주면서 ABTS solution이 0.65정도의 흡광도를 나타낼 때까지 734nm에서 희석한다. Solution을 filtering 시킨 후, 37 ℃에서 측정한다. 20 mL의 Sample과 980 mL의 ABTS solution을 10분간 반응 시키면서 흡광도를 측정한 후 antioxidant capacity를 측정한다.
3. HepG2 cell을 이용한 cellular antioxidant activity (CAA)의 측정
산화를 띈 물질 의 세포내 Free radical 소거능을 보고, 항산화능을 측정 및 계산한다. 각 시료의 농도별 항산화 능력을 테스트하여 물질의 흡수도 및 실질적 항산화능을 간접적으로 확인한다.
- HepG2 cell을 2주에 걸쳐 계대배양을 통해 활성화시킨다.
- 3 ㅧ 104의 HepG2 cell을 96well well-plate에 seeding하여 24 시간 동안 배양한다.
- 배지를 걷어내고 sample을 농도별로 12시간 동안 처리한다.
- 100 μM의 H2O2를 2시간 동안 처리하여 ROS를 유발시킨다.
- 50 μM의 DCFH-DA를 1시간 처리한다.
- 485 nm, 535 nm에서 생성된 DCF의 양을 측정한다.
나. 항비만 효과 및 항당뇨 효과
1. 세포 배양 및 추출물 처리:
비분화된 3T3-L1 지방세포를 10% calf bovine serum (Invitrogen)과 Dubecco's modified Eagle's medium (DMEM) (Invitrogen)에 배양한다. 3T3-L1 지방세포의 분화를 위해 인슐린 5 μg/ml, 0.25 μM Dexamethasone, 0.5 mM IBMX (Sigma-Aldrich)를 2일 동안 10% fetal bovine serum과 DMEM (FBS/DMEM)에서 배양한다. 1 μg/ml 인슐린을 포함한 FBS/DMEM에서 2일 동안 배양한다. 율무, 보리, 미강을 10% 메탄올, 80% 메탄올, 클로로포름:메탄올 (2:1)로 각각 추출한 후 동결 건조한 분말을 80% 메탄올에 용해하여 100 μg/ml 농도의 FBS/DMEM으로 48시간 동안 분화된 3T3-L1 세포에 처리한다.
2. RNA 추출 및 RT-PCR 분석을 통한 유전자 발현 정량:
각 추출물을 48시간 동안 처리한 후 Trizol (Invitrogen)로 RNA를 추출하고 cDNA synthesis kit (Invitrogen)을 이용하여 cDNA를 합성한다. 유전자 발현은 각 유전자에 대한 primer와 SYBR Green Master mix (Applied Biosystem)을 이용하여 7300 Real-Time PCR system(Applied Biosystem)으로 측정한다. 사용된 Primer 목록은 다음과 같다.(하기 표 1 참조)
| 유전자 | Sense/Antisense | Primer sequence |
| Actin | sense | 5'-GACGTTGACATCCGTAAAG-3' |
| antisense | 5'-CAGTAACAGTCCGCCT-3' | |
| CD36 | sense | 5'-ATTGGTCAAGCCAGCT-3' |
| antisense | 5'-TGTAGGCTCATCCACTAC-3' | |
| PDK4 | sense | 5'-GACCGCTTAGTGAACAC-3' |
| antisense | 5'-GTAACGGGGTCCACTG-3' | |
| ap2 | sense | 5'-CAGCTCCTCCTCGAAG-3' |
| antisense | 5'-CCCGCCATCTAGGGTTA-3' | |
| GLUT1 | sense | 5'-TCGTAACGAGGAGAACCG-3' |
| anti-sense | 5'-GGCCGTGTTGACGATA-3' | |
| GLUT4 | sense | 5'-AGAGTCTAAAGCGCCT-3' |
| anti-sense | 5'-CCGAGACCAACGTGAA-3' | |
| Lpl | sense | 5'-AGCCAAACTCCCAGGACCAC-3' |
| anti-sense | 5'-TCCAGCAGCAAAGCAGAAGG-3' | |
| ACS1 | sense | 5'-TACCCGACGTTGAGAGC-3' |
| anti-sense | 5'-CATCTATCTGCGACCTGA-3' |
3. 통계 분석:
분석 결과에 대한 통계 분석은 Prizm 3.0 (GraphPad Software)을 이용하여 t-test를 수행한다. P value가 0.05로 유의성 검증.
2. 가공 원료로의 율무 처리
가. 율무의 호화
율무의 부피비로 10배의 물을 가하고 100℃에서 2 시간 가열
나. 율무의 호정화
율무를 증기에 1시간 쪄서 기계로 호정화 후 분말화
다. 분말화
율무쌀을 분말화
위의 3 종류의 원료는 다음과 같은 특성을 실험 분석하였다.
- pH
pH는 (Orion 3 Star, Thermo electron coporation, USA)를 사용하였다
- 환원당 함량 및 환원당 조성
Vitamin analyzer로 측정하였고, 기기의 분석 조건은 다음과 같다. (표 2.)
| Eluent | H20 |
| Flow rate | 1.0 ml/min |
| Detector | RI |
| Temperature | 80℃ |
| Sample size | 5 ㎕ |
| Standard | Glucose 1.0% |
| Galactose 1.0% | |
| Mannose 1.0% | |
| Fructose | |
| Pressure | 0.8MPa |
| Column number | SUGAR SP0810 |
| Column size | 8.0mmIDx300mmL |
| Gel lot number | 070910 |
- 총당 함량 측정
율무 침출액의 총당함량은 phenol-sulfuric acid법에 따라 측정하였다. 즉, 침출액 1mL에 5% 페놀 1mL와 황산 5m을 가하여 발색시킨 다음 20분간 방치 후 Spectrophotometer (UV1601, Shimadzu, Japan)를 이용하여 470nm에서 흡광도를 측정하였다. 총당의 정량은 glucose 표준품을 사용하여 검량선을 작성하여 실시한다.
3. 쿠키의 제조
율무 첨가 쿠키의 배합 비율을 정하기 위해 쿠키 레시피의 문헌 조사와 보리도정 겨 첨가 쿠키와 마분말 첨가 쿠키등의 연구를 참고로 하여 예비실하여 예비 관능 검사를 실시하여 최적의 혼합비는 율무 25%, 율무 15%와 저항 전분 10%로 결정하여 이 비율로 쿠키를 제조 한 후 제품의 특성을 검토하였다.
율무 첨가 버터 쿠키는 표 3, 쇼트브래드 쿠키는 표 4, 초코칩쿠키는 표 5와 같은 재료를 3배의 분량으로 AACC method10-52의 방법을 참고하여 제조한 후 실험에 사용하였다. 계량된 버터를 반죽기(Model K5SS, Kitchen Aid. Co., Joseph, Michigan, U.S.A.)에 넣고 2단으로 1 분간 버터를 부드럽게 풀어준 되 소금, 설탕을 3 회 걸쳐 나누어 놓은 뒤 4 단에서 1 분간, 계란을 넣고 1 분간 작동시켜 크림화 하였으며, 혼합하는 동안 분마다 3 차례에 걸쳐 믹싱 볼에 붙은 쿠키 반죽을 긁어내려 반죽을 균일한 상태로 만들었다. 완성된 크림에 밀가루와 베이킹 파우더, 율무 분말을 함께 3 회에 걸쳐 체에 내린 후 가볍게 혼합하여 반죽을 제조하고, 이를 밀봉하여 4℃의 냉장실(FRB4350-NT, DAEWOO Co., Gumi, Korea)에서 1 시간 동안 휴지시켰다. 반죽이 작업할 수 있을 정도가 되면 pie roller(Fritsch GMBH 7 CO. KG D-97348 Markt Einersheim)를 사용하여 반죽의 높이를 20, 15, 12, 8 mm로 조절하면서 각 높이에서 1 회씩 통과시켜 균일하게 한 후 직경 5 cm의 원형 쿠키틀로 찍어 성형하여 평철판을 두개 겹쳐 놓고 사방 2cm 간격으로 배치하였다. 165℃로 예열해 둔 Convection oven(RSF-22, Rinnai Co., Incheon, Korea)에서 13 분간 구웠다. 구운 쿠키는 1 시간 동안 20ㅁ4℃에서 냉각 시킨 후 O.P.P(Oriented poly propylene)필름으로 포장하고 24 시간 후 실험의 시료로 사용하였다.
| Preparation Recipe | |||
| Ingredient | T/P1)(g) | Ingredient | B/P2)(g) |
| Butter | 80 | Butter | 80 |
| Sugar powder | 55 | Sugar powder | 55 |
| Wheat flour | 100 | Wheat flour | 100 |
| Salt | 1 | Salt | 1 |
| Egg yolk | 10 | Egg | 50 |
| Lemon peel | 0.2 | Lemon peel | 0.2 |
| Cocoa powder | 15 | Cocoa powder | 15 |
| Almond slices | 35 | Almond slices | 35 |
| Job's tear powder | 15 | ||
| Resistance starch | 10 | ||
| lipopan | 0.001 | ||
| FSA | 0.001g | ||
| novamyl | 0.002g | ||
1) T/P; True preparation recipe
2) B/P; Baker's preparation recipe
| Preparation Recipe | |||
| Ingredient | T/P1)(g) | Ingredient | B/P2)(g) |
| Butter | 80 | Butter | 80 |
| Sugar powder | 55 | Sugar powder | 55 |
| Wheat flour | 100 | Wheat flour | 100 |
| Salt | 1 | Salt | 1 |
| Egg yolk | 10 | Egg | 50 |
| Lemon peel | 0.2 | Lemon peel | 0.2 |
| Cocoa powder | 15 | Cocoa powder | 15 |
| Almond slices | 35 | Almond slices | 35 |
| Job's tear powder | 15 | ||
| Resistance starch | 10 | ||
| lipopan | 0.001 | ||
| FSA | 0.001g | ||
| novamyl | 0.002g | ||
1) T/P; True preparation recipe 2) B/P; Baker's preparation recipe
| Preparation Recipe | |||
| Ingredient | T/P1)(g) | Ingredient | B/P2)(g) |
| Butter | 80 | Butter | 80 |
| Sugar powder | 55 | Sugar powder | 55 |
| Wheat flour | 100 | Wheat flour | 100 |
| Salt | 1 | Salt | 1 |
| Egg yolk | 10 | Egg | 50 |
| Lemon peel | 0.2 | Lemon peel | 0.2 |
| Cocoa powder | 15 | Cocoa powder | 15 |
| Almond slices | 35 | Almond slices | 35 |
| Job's tear powder | 15 | ||
| Resistance starch | 10 | ||
| lipopan | 0.001 | ||
| FSA | 0.001g | ||
| novamyl | 0.002g | ||
1) T/P; True preparation recipe 2) B/P; Baker's preparation recipe
| T/P1) preparation | B/P2) preparation | ||
| Ingredient | Content(g) | Ingredient | Content(g) |
| Wheat flour | 100 | Wheat flour | 100 |
| Egg | 10 | Egg | 15 |
| Baking powder | 0.8 | Baking powder | 2 |
| Salt | 1 | Salt | 1 |
| Vanilla | 0.5 | Vanilla | 0.5 |
| Sugar | 20 | Sugar | 5 |
| Fructose | 4 | Fructose | 4 |
| Sorbitol | 10 | Sorbitol | 20 |
| Shortening | 28 | Shortening | 28 |
| Butter | 28 | Butter | 28 |
| Job's Tear powder | 15 | Job's Tear powder | 15 |
| Resistance starch | 10 | Dextrinized Job's tear powder | 10 |
| Lipopan | 0.001 | Lipopan | 0.001 |
| FSA | 0.001 | FSA | 0.001 |
| Novamyl | 0.002 | Novamyl | 0.002 |
| Sugar syrup | 5 | ||
1) T/P; True preparation recipe
2) B/P; Baker's preparation recipe
가. 쿠키류 품질 특성
쿠키의 퍼짐성은 (Spread ratio)는 직경(Width: Diameter; cm)에 대한 두께(Thickness; cm)의 비로 나타낸 것으로 AACC Method 10-52의 방법으로 다음 공식을 이용하여 퍼짐성 지수를 구하였다. 쿠키의 직경은 쿠키 5개를 나란히 수평으로 정렬한 수 전체 길이를 Vernier Calipers(made in China)로 측정하고 각각의 쿠키를 90℃ 회전시킨 후 같은 방법으로 전체 길이를 측정하여 쿠키 한개에 대한 평균 직경을 구하였다. 두께는 위의 쿠키 5 개를 수직으로 쌓은 후 수직 높이를 측정하고, 다시 쿠키의 놓인 순서를 바꾸어 높이를 측정하여 쿠키 한개에 대한 평균 두께를 구하고 쿠키 한개에 대한 평균 직경과 두께는 3 회 반복 측정 후 평균 값을 이용하였다.
퍼짐성 = 쿠키 1 개에 대한 평균 직경 (cm/개)/쿠키 1개에 대한 평균 두께(cm/개)
나. 쿠키류의 pH
반죽 10g에 증류수 50ml을 혼합 교반하여 pH는 (Orion 3 Star, Thermo electron coporation, USA)를 사용하여 측정 하였다
다. 쿠키류의 조직감 측정
조직감은 Texture analyser (TAXT express, England)로 쿠키 표면으로부터 10mm 침투하여 부서지는 조직적 특성인 부서질 때 받는 최대 힘인 peak area와 peak force를 보는 cycle test를 3 회 반복하여 평균과 표준 편차로 나타내었다.
기기 분석 조건들은 아래 표 7과 같다.
| Mode | compression |
| Pre-test speed | 3.00 mm/s |
| Trigger Force | 5.0(g) |
| Test speed | 10.0(mm/s) |
| Return Speed | 5.0(mm/s) |
| Test distance | 17.0(mm) |
| Test cycle | 1 |
| probe | dia 2mm |
바. 쿠키류의 이화학적 특성
일반성분 분석은 AOAC법에 따라 수분은 상압가열건조법으로 수분측정은 수분 측정기(Precise XM60, Swiss)를 사용하였다. 조단백질은 Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet법, 회분은 직접 회화법으로 분석하였다.
라. 색도 측정
율무 분말을 첨가한 쿠키의 색도는 Spectrophotometer(Minolta d-3500d, Japan)을 사용하여 L(lightness), a(redness), b(yellowness)의 색도 값을 3 회 반복측정하여 평균값으로 나타내었으며, 이 때 사용한 표준 백색판의 L 값은 97.26, a 값은 -0.07, b 값은 1.86이었다.
마. 쿠키류의 관능평가
관능검사는 기호 척도법으로 scoring test를 실시하였다. 관능용원은 가천의과학대학생 식품영양학과 학생 15명을 선정하여 충분한 지식과 용어, 평가 기준등을 숙지 시킨 후 관능요원에게 각각의 6 개의 시료를 제시하여 전체적대상으로 관능검사를 실시하였다. 관능 평가에 이용된 율무 첨가 쿠키는 오븐에서 구워내어 1 시간 냉각시킨 후 O.P.P(Oriented Pony Propylene) 필름으로 포장하고 보관하면서 24 시간 후에 1 개씩 똑같은 접시에 담아 제시하였으며 모든 시료들은 난수표에 의해 4 자리 숫자로 표시하였다. 한개의 시료를 먹고 나면 반드시 생수로 입안을 헹군 후 다른 시료를 평가하도록 하였다. 관능평가 항목은 색(color), 외관(Appearance), 향(Flavor), 부드러움(Softness), 전반적인 기호도(Overall Quality)에 대한 기호도 특성으로 scoring test 중 5 점 점수법으로 1점 (매우 나쁨)부터 5점 (매우 좋은)까지로 평가하여 선호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
바. 통계분석
관능검사 이외의 모든 실험은 3 회 이상 반복하였으며 실험 결과는 SPSS 12.0 Version을 이용하여 분산분석(ANOVA)과 다중범위검정(Duncan's multiple range test)으로 시료간의 유의차를 검증하였다.
결과 및 고찰
율무의 생리 활성
우자원들의 연구에 의하면 율무의 일반 성분 조성은 아래의 표 와 같다. 수분의 함량은 율무겨는 수분 함량이 가장 낮아 8.65%였다. 조지방 함량은 율무쌀이 2.02%로 가장 낮고, 율무겨에 26.32%로 높았다. 조단백 함량은 12.90%-14.71%로 시료간에 유사하였으며, 조회분 함량은 율무 겨가 7.54%로 가장 높았고, 조섬유도 율무겨가 3.23%로 가장 높았고, 전분은 율무 쌀이 71.04%로 가장 높았다. 율무는 쌀과 비교하면 조지방과 조단백질 함량이 높은 편이다. 한편 식이섬유, cellulose, lignin의 함량은 율무겨가 가장 높은 것으로 보고하였다.
또한 아미노산 조성은 율무쌀에는 Glutamic acid가 3,000mg 이상 함유된 것으로 보고하였고, 다음으로 leucine이 1,075-1,956mg으로 쌀, 겉보리, 쌀보리, 영광밀, 현미에 비해 높고, 가장 낮은 아미노산은 tryptophan이었고, 율무겨에는 Lysine이 율무쌀에 비해 높은 것으로 보고하였다. 또한 이들의 화학가가 가장 높은 것은 leucine, phenylalanine, tyrosine이고, 가장 낮은 것은 lysine이었고, 율무겨에의 가장 낮은 아미노산은 methionine+cystine이었으며, 이 lysine의 화학가를 쌀과 비교하면 매우 낮았다고 했다.
지질의 함량은 중성 지질이 가장 많아 쌀보다 많으나 중성지질, 인지질은 낮은 편이고, 지방산조성은 palmitic acid, oleic acid 그리고 linoleic acid의 조성이었다고 보고했다.
| Sample | Moisture | Crude fat | Crude protein | Crude ash | Crude fiber | Starch |
| Dehulled Job's tears | 11.14 | 2.02 | 14.71 | 0.50 | 0.59 | 71.04 |
| Brown Job's tear | 10.62 | 7.62 | 14.386 | 2.14 | 0.80 | 54.40 |
| Brown Yeomjoo | 12.24 | 7.09 | 13.97 | 1.62 | 0.64 | 64.86 |
| Job's tears' bran | 8.65 | 26.32 | 13.90 | 7.54 | 3.23 | 40.36 |
1) Issued by 우자원, 이미숙, 이희자, 김형수, Korean J. food Sci. Technol. 21(2) 269-275, 1989
항산화 효과
식물에 존재하는 phytochemical인 페놀산, flavonoid 및 polyphenol등으로 보리와 메일의 catehchine, proanthocyanidine, 쌀의 isovitexin, lignin등이 항산화 및 항암효과를 나타내는 성분으로 보고되었는고, 곽등은 메밀, 수수, 기장, 율무등을 ethanol로 추출하여 지질 과산화 억제활성, DPPH 라디칼 소거 활성 및 Ames test하고 총 flavonoid와 총 polyphenol, 함량과 돌연변이 억제 효과를 측정 한 결과 이들의 곡류에는 polyphenol의 함량이 매우 높았다고 했으며, 지질 과산화 억제 효과가 높다고 하였으나 율무의 유리기 소거 기능과 돌연변이 저해은 위의 시료들 중에서는 가장 낮았으며, S. Typhimurium TA98 또는 TA100에서 에탄올 추출물이 2-Anthramine에 의한 간접 돌연변이 억제 효과는 율무가 우수하였다고 했다.
또한 최영희들은 에탄올 추출물의 in vitro의 실험에서 발안 억제효과를 E. coli PQ37 균주를 이용한 SOS chromotest 한 결과 mitomycin C로 DNA의 strand scission으로 DNA의 손상 시켜서 억제 효과를 본 결과 율무의 70% 에탄올 추출물이 손상 억제 효과가 컸고, Linoleic acid model system에 의한 항산화 활성에서는 율무가 가장 컸다고 보고했다.
이런 보고를 참도로 하여 본 실험에서는 항산화 효과를 내는 물질에는 지용성 성분과 수용성 성분이 있으므로 methanol 10%, 80%, chloroform과 methanol 1:1로 혼합한 용액에 추출하여 항산화 효과를 검증하고자 DPPH와 ABTS(stable oxidized free radical) Assay를 Vitamin C Equivalent Antioxidant Capacity(VCEAC)로 두 assay system에서 나타낸 값을 비교하여 다음과 같이 보고한다.
I. DPPH 결과
산화를 띈 물질(DPPH; 1.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)에 대한 시료의 Free radical 소거능을 보고, 항산화능을 측정 및 계산한다. 각 시료의 농도별 항산화 능력을 테스트하고 항산화제로 효과를 인정받은 비타민 C와 비교, 분석한다(하기 표와 함께 도 1 및 도 2 참조).
결과 : 보리, 미강, 율무 모두 80% Methanol로 추출한 샘플에서 가장 높은 활성의 항산화 능력이 있었다. 보리>미강>율무 순으로 활성이 나타났다.
I. ABTS 결과
산화를 띈 물질 ABTS(stable oxidized free radical)에 대한 시료의 Free radical 소거능을 보고, 항산화능을 측정 및 계산한다. 각 시료의 농도별 항산화 능력을 테스트하고 항산화제로 효과를 인정받은 비타민 C와 비교, 분석한다(하기 표와 함께 도 3 및 도 4 참조)
결과 : 보리, 미강, 율무 모두 80% Methanol로 추출한 샘플에서 가장 높은 활성의 항산화 능력이 있었다. 보리>미강>율무 순으로 활성이 나타났다. 특히, Ch:Me 추출물에서는 항산화 활성이 거의 나타나지 않았다.
| 보리 80 | 보리 10 | 보리 Ch:Me | 미강 80 | 미강 10 | 미강 Ch:Me | 율무 80 | 율무 10 | 율무 Ch:Me | |
| DPPH | 1.96 | 0.19 | 0.40 | 1.02 | 0.50 | 0.72** | 1.11 | 0.10 | 0.40 |
| ABTS | 1.83 | 0.01 | - | 1.89 | 0.59 | - | 0.95 | - | - |
-*VCEAC : 샘플 100mg/100ml의 농도에서 vitamin C Xmg/100ml의 항산화 활성도를 나타냄. 값이 없는 것은 활성을 나타내지 않았음.
-**미강 Ch:Me의 경우 농도가 80mg/100ml일때임. 샘플의 양이 미량이었기 때문에 80mg/100ml부터 테스트함.
본 실험의 결과 항산화 능력을 비교 검증하기 위하여 대표적인 항산화 assay인 DPPH와 ABTS assay를 통해 실험하였다. Vitamin C 의 활성과 비교하여 수치를 나타내는 Vitamin C Equivalent Antioxidant Capacity(VCEAC)로 두 assay system에서 나타낸 값을 비교하면 표 3와 같다. 각각 100mg/100ml의 농도가 나타내는 항산화능은 Vitamin C mg/100ml과 같은 것으로 모든 실험군에서 눈에 띄게 높은 항산화능을 나타내지는 못했다. (농도를 더 높이지 못한 것은 샘플이 이 이상의 농도에서 녹지 않았기 때문임.) MeOH 80%에서 MeOH 10%나 Ch:Me 추출물의 경우보다 활성이 더 높게 나타났으며 이는 항산화 활성이 주로 polyphenol류의 배당체에 기인하는 것으로 추측된다. DPPH assay는 assay시 용매를 Methanol로 쓰기 때문에 buffer를 용매로 사용하는 ABTS assay보다 높게 나타날 경우 지용성 성분(Polyphenol류 등)이 많은 것으로 해석할 수 있으며 반대의 경우 항산화 활성이 지용성물질보다 수용성 고분자물질에 기인하는 것으로 예측할 수 있다. 본 실험에서는 두 assay간 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 특히 미강의 경우는 다른 두 샘플과 반대양상을 나타내어 각각의 샘플의 항산화 활성은 서로 다른 물질로부터 기인하는 것을 알 수 있다. 곡류에도 carotenoid 등 항산화 물질이 존재하는 것으로 알려져 있으나 본 연구에서는 모든 곡류 추출물에서 높은 활성을 보이지 않았다.
cellular antioxidant activity (CAA)
* 실험 방법
: Hep G2(Hepato-carcinoma) cell을 96 well dish에 6*104 cells/well/100ul의 농도로 seeding 한다. 24시간 뒤 PBS로 Washing해 준 뒤, 2000ug/ml의 농도의 sample과 25uM DCFH-DA를 100ul의 (-)medium에 첨가하여 처리한다. 한 시간 뒤 600uM ABAP/100ul HBSS의 Oxidant를 첨가 해 준 뒤 Fluoremeter (485/538)로 한 시간 동안 5분 간격으로 측정한다.
- Control: DCFH-DA + Oxidant
- Blank: Dye and HBSS w/o oxidant
| Quercetin | 율무 80% | 율무 10% | 미강 80% | 미강 10% | 보리 10% | |
| Cellular antioxidant capacity (%) | 28.88 | 54.618 | 19.708 | 52.66 | 25.49 | 12.09 |
| Standard deviation (%) | 5.93 | 5.94 | 7.82 | 6.78 | 6.47 | 7.57 |
| ug/10uM of Quercitin antioxidant capacity | 1058 | 2931 | 1097 | 2266 | 4778 |
* 10uM의 Quercitin을 처리하였을때, Sample들은 2000ug씩 처리하였다. 율무와 미강에서는 유의적으로 높은 (***: p<0.0001) CA(Cellular antioxidant capacity)를 나타내었다. 하지만 나머지 그룹에서는 거의 CA를 나타내지 않았다. 10uM의 Quercitin과 같은 정도의 항산화도를 나타내기 위해서는 율무 80%는 1058ug/ml, 미강 80%는 1097ug/ml의 농도로 처리해야 함을 알 수 있었다. 전체적으로 모든 그룹이 높은 농도로 처리해야만 항산화도를 나타내었으므로 앞서 실시한 in vitro 실험에서의 ABTS나 DPPH와 비슷한 결과 양상을 띄었다. 결과적으로 높은 농도로 섭취해야만 항산화 능력을 띔을 알 수 있었다.(표 10)
2. 항 비만 효과 및 항당뇨 효과
임상철은 비만을 유도시킨 쥐에게 율무 methanol 추출물을 100mg/kg, 200mg/kg을 경구 투여하여 지질 강하 효과와 혈당 저하효과를 검토한 결과 혈장내의 glucose 및 Triglyceride 농도는 대조군에 비해서는 낮은 값을 보였으나 100mg/kg 처리군에서는 유의한 차이가 나타나지 않았다고 했고, 총콜레스테롤 및 LDL-chol.농도는 대조군에 비해 현저하게 낮은 값을 보였으나 HDL-chol.은 대조군이 더 낮은 값을 보였고, 간장내의 총콜레스테롤과 Triglyceride 량, 혈장 및 간장내의 TBARS는 낮았고, GSH-px, SOD 및 CAT 활성치는 높은 것으로 보고 했다.
또한 Bo Kyung Son등은 율무등의 곡식 powder를 사료중의 옥수수 가루의 반으로 대치하여 준 쥐에서 지방 대사와 동맥 조직해부학적 연구를 한 결과 율무는 소장에서 머무는 시간이 찰보리에 비해서 약간 느리지만 빨랐고, 혈장 지질 조성에서 율무 사료 급여 쥐가 확실히 총 triglyceride의 농도를 낮추었으나 HDL-C, LDL-C의 영향은 미치지 않았나. 비만이 유도된 쥐에서 메밀, 찰보리의 식사는 심장별 위험을 줄이는 것으로 보고했다.
Sung Ok Kim등은 율무씨의 추출물을 고지방식이를 준 쥐에게 50mg/100g 4 주간 주사한 결과 체중과 복부 지방과 피하 지방의 양이 유의하게 감소되었고, 백색 지방 세포의 크기가 유의적으로 감소하였고, 총 콜레스테롤, 총 Triglyceride, leptin이 유의하게 감소하였고, 특히 leptin과 TNF-alpha expression을 조절하는 것으로 한약재에 넣어 비만을 치료하는데에 효과가 있을 것으로 보고 했다
이런 보고들을 참조하여 우리팀은 세포내에서의 당의 운반체와 당이 세포내로 들어온 후의 해당 반응을 촉진하는지, 아니면 지방 세포내에서의 지방 세포의 분화를 촉진하는지를 알아보고자 지방세포에서의 운반체, 효소반응을 측정하여 다음과 같이 보고한다.
세포 내 포도당 유입과 해당과정에 관여하는 유전자 발현에 대한 추출물의 영향:
포도당의 세포 내 유입에 관여하는 GLUT1은 미강 10% 메탄올, 율무 80% 메탄올, 보리 (클로로포름:메탄올 2:1) 추출물에 의해 발현이 감소되었고 다른 transporter인 GLUT4는 유전자발현에 있어서 통계적으로 유의한 변화가 없었다. 이는 일부 추출물에 의해 포도당 transporter의 발현이 감소되어 포도당 유입이 감소된다는 것을 의미한다. 해당과정에서 피루브산의 acetyl CoA로 변화하는 데 관여하는 pyruvate dehydrogenase를 조절하는 PDK4가 미강 80% 메탄올과 미강(클로로포름:메탄올 2:1) 추출물에 의해 변화함으로서 포도당의 해당과정이 저해된다는 것을 알수 있다 (도 5 참조).
세포 내 지방산 유입과 대사에 관여하는 유전자 발현에 대한 추출물의 영향:
지방산은 알부민에 부착되어 조직에 전달된다. 이때에 알부민-지방산의 세포 내 유입을 담당하는 CD36는 보리와 미강 (Chloroform:MeOH 2:1) 추출물에 의해 유전자 발현이 증가하여 유리 지방산의 세포내 유입이 증가할 것으로 예상한다. 유입된 유리지방산의 세포내 수송에 관여하는 aP2의 발현 또한 보리 MeOH 10 %, 미강 10%, 미강 80 %, 율무와 미강 (Chloroform:MeOH 2:1) 추출물에 의해 증가되었다. 유리지방산에 Coenzyme A를 부착하여 중성 지방 합성과 지방산 산화의 전구체로서 fatty acyl CoA를 만드는 ACS1은 보리 (Chloroform:MeOH 2:1) 추출물에 의해 발현이 증가한다. 하지만 VLDL이나 chylomicron과 같은 혈중 지방단백질의 세포 내 유입과 중성지방 분해를 담당하는 LpL의 발현은 변화하지 않았다 (Figure 2). 지방세포 내 포도당의 유입감소와 지방산의 유입증가는 당뇨병 치료에 사용되는 Thiazolidinedione (TZD) 계열의 PPARγ 핵수용체 활성화제와 같은 효과를 갖는 것으로 사료된다. 그 증거로서 PPARγ 활성화의 영향을 받는 유전자인 CD36와 aP2가 일부 추출물에 의해 발현이 증가되어 있다. 따라서 세포 모델이 아닌 동물 모델에서 혈당 강하 효과의 검증이 필요할 것이다. 도 6 참조.
율무의 원료 가공
율무의 식품 원재료서의 가공을 위해서는 독특한 성분의 제거가 필수적인데 이 성분이 무엇인지는 모르므로 여러 가지 효소를 처리해서 성분을 분석해 보면서 그 성분이 없어지는 것을 확인하는 것이 효과적일 것이라는 예상으로 본 연구에서 전분을 추출하여 포도당으로 전환되는 율과 총당의 생성을 보고, 섬유소를 제거하는 Cellulase를 적용해 보면서 다음과 같은 data를 얻었다. 즉 제분한 것을 우선 당화시키기 위한 조작으로 alpha amylase를 처리해 보았는데 처리 전에 그 용액은 효소의 최적 pH 수준들이어서 효소 처리에는 문제가 없었고, 그래서 당화촉진을 위해 Alpha amylase를 사용한 것의 당화는 확실한 수준이 되어 총당의 함량도 가장 높고, 거기에 생성되는 포도당의 양 또한 높아서, 율무를 식품 가공의 원료로 사용하기 위해서는 amylase효소 처리가 유효한 것으로 추축된다. 한편 사용한 섬유소 분해효소는 섬유소는 분해되었으나 당화에는 아무런 효용이 없어서 향후 두 가지 효소를 혼용하여 섬유소의 양을 측정하면서 자세한 실험을 하는 것이 필요한 것으로 생각된다(표 11, 12, 13)
| Samples | pH |
| Fresh grinded powder | 6.0ㅁ0.04 |
| Alpha amylase processed powder | 6.13ㅁ0.04 |
| Cellulase processed powder | 6.08ㅁ0.03 |
| Samples | Content(%) |
| Fresh grinded powder | 0.07 |
| Alpha amylase processed powder | 3 |
| Cellulase processed powder | 0.07 |
| Samples | Content(%) |
| Fresh grinded powder | 10.25 |
| Alpha amylase processed powder | 629.65 |
| Cellulase processed powder | 20.28 |
제 3 절. 율무 쿠키류 제조
율무첨가에 따른 쿠키 제조 특성
율무는 독특한 식감으로 식품 원료로의 가공에는 특별한 노력이 필요한 식품이었다. 본 연구에서도 그점을 중요시하여 증자를 통한 호화와 열을 이용한 호정화와 분말로 조제하여 첨가하였고, 최대 첨가량을 25%로 예비실험에서 결정하였고, 그 외에도 율무 15%와 저항 전분 10%를 첨가하여 식이 섬유소의 효과를 낼 수 있도록 제조하여 특성을 보고한다
1. pH
율무와 저항 전분을 첨가하여 만든 쿠키는 모두 버터 쿠키, Short bread 그리고 choco chip 쿠키등 세종류로 이 중에서 Choco chip cookie는 저항 전분을 넣은 것은 식감이 너무 좋지 않아 실험 시료에서 제외시키기로 하였다.
- 버터 쿠키
버터 쿠키의 pH는 Table14와 같이 A1은 밀가루 제품으로 세가지 시료중에서 pH가 가장 낮으며 율무만을 혼합한 쿠키가 가장 높아서 7.10 수준 이었다.
- Short bread 쿠키
이 쿠키는 버터 쿠키 보다는 pH가 다 높으며 여기에서도 율무를 25% 첨가한 시료가 가장 높은 경향을 나타냈다 (표 15)
- Choco Chip cookie
이 쿠키에서도 pH는 율무를 첨가한 시료가 높은 것으로 Table16과 같이 나타났다.
| Samples | pH |
| A1 | 6.85ㅁ 0.31 |
| B1 | 7.10ㅁ 0.44 |
| C1 | 6.99ㅁ 0.23 |
1) Values are MeanㅁS.D
a~c Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan's range test(p<0.05).
| Samples | pH |
| A2 | 7.37ㅁ 0.30 |
| B2 | 7.46ㅁ 0.29 |
| C2 | 7.24ㅁ 0.51 |
1) Values are MeanㅁS.D
a~c Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan's range test(p<0.05).
| Samples | pH |
| A3 | 7.24ㅁ 0.12 |
| B3 | 7.44ㅁ 0.13 |
1) Values are MeanㅁS.D
a~c Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan's range test(p<0.05).
2. 물리적 특성
물리적 특성은 아래 표 17-19와 같으며, 일반적으로 cookie spread 또는 직경은 쿠키용 밀가루의 품질 지료로 사용되며 퍼짐성 또는 직경이 큰 쿠키는 더욱 바람직한 것으로 인식되고 있다. 쿠키의 직경은 율무 첨가와 율무와 저항 전분의 첨가에 따라 다르다.
- 버터 쿠키
밀가루인 대조군의 직경이 가장 크고 퍼짐성도 가장 크지만 율무만을 첨가한 B1 샘플은 직경은 작지만 퍼짐성은 율무와 저항전분을 첨가한 시료보다는 큰 경향을 보였다.
두께는 율무나, 율무와 저항전분을 첨가한 쿠키가 더 증가하였고, 율무를 첨가한 Cookie의 spread ratio는 5.04로 감소하였다. 이런 결과는 보리 도정 겨로 만든 쿠키와도 유사한 경향을 보인 결과이다
이는 밀기울 귀리 기울, 옥수수 기울, 대두피등과 같은 식시 섬유 소재를 쿠키에 첨가할 경우 최종 쿠키의 퍼짐성, 직경등에 부정적인 영향을 미친다는 결과와 유사한 경향이었다.
| Samples | Widthness(cm) | Thickness(cm) | Area | Spread ratio |
| A1 | 5.30ㅁ0.10d1) | 1.40ㅁ0.00c | 7.42ㅁ0.0.14b | 5.76ㅁ0.11b |
| B1 | 4.63ㅁ0.06c | 1.67ㅁ0.12d | 7.72ㅁ0.49b | 5.04ㅁ0.60ab |
| C1 | 4.47ㅁ0.06a | 1.67ㅁ0.06d | 7.45ㅁ0.35b | 4.85ㅁ0.06ab |
1) Values are MeanㅁS.D
a~c Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan's range test(p<0.05).
*** p<0.001
- Short bread 쿠키
이 시료들의 물리적인 특성도 버터 쿠키와 같이 율무나 식이 섬유가 함유된 재료를 혼합함으로써 직경이 감소하여 3.77 이었고, 두께는 0.73에서 0.97로 증가하는 경향을 나타냈고, 퍼짐성은 대조군의 4.46에서 4.09로 감소하였으나, 저항 전분을 넣은 시료에 비해서는 약간 좋은 것으로 나타났다.
| Samples | Widthness(cm) | Thickness(cm) | Area | Spread factor |
| A2 | 4.10ㅁ0.10b | 0.73ㅁ0.06a | 3.01ㅁ0.25a | 4.46ㅁ0.11a |
| B2 | 3.77ㅁ0.06a | 0.97ㅁ0.06b | 3.64ㅁ0.20a | 4.09ㅁ0.60ab |
| C2 | 3.73ㅁ0.06a | 1.00ㅁ0.00b | 3.73ㅁ0.06a | 4.06ㅁ0.06a |
1) Values are MeanㅁS.D
a~c Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan's range test(p<0.05).
*** p<0.001
- Choco Chip cookie
이 쿠키는 다른 쿠키들과는 다르게 율무를 첨가한 시료가 밀가루의 대조군 보다는 직경이 약간 증가하고, 두께도 증가하고 퍼짐성도 더 양호한 결과를 나타냈다.
| Samples | Widthness(cm) | Thickness(cm) | Area | Spread factor |
| A3 | 8.13ㅁ0.15e | 1.67ㅁ0.12d | 13.57ㅁ1.19c | 8.84ㅁ0.17c |
| B3 | 8.27ㅁ0.15b | 1.73ㅁ0.12d | 13.39ㅁ0.52b | 8.62ㅁ1.86d |
1) Values are MeanㅁS.D
a~c Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan's range test(p<0.05).
*** p<0.001
3. 색도 특성
율무 혼합 쿠키의 L, a, b값을 측정한 결과는 표 20-21과 같다.
- 버터쿠키
쿠키 겉면의 밝기의 정도를 나타내는 L값은 율무를 첨가한 시료가 더 밝은 것으로 나타났고, C3의 저항전분과 율무를 첨가한 쿠키는 더욱 밝은 것으로 나타나 다른 보리겨등의 첨가로 색이 어두워졌다는 보고와는 다른 결과를 보였다.
적색의 정도인 a 값도 율무를 첨가한 B1과 율무와 저항 전분을 첨가한 쿠키가 더욱 적색의 정도가 낮은 것으로 나타났고, 황색의 정도인 b 값도 율무 첨가한 쿠키과 율무와 저항 전분을 첨가한 쿠키가 b 값이 낮은 것으로 나타나 율무 첨가한 버터쿠키에서 색도는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
쿠키 밑변의 색도에서 L 값도 겉면과 같이 밀가루의 대조군 보다는 율무와 저항 전분을 첨가한 시료가 더 밝은 것으로 나타났고, 적색의 정도인 a 값도 밀가루의 대조구에 비해서는 값이 낮았고, 황색의 정도인 b 값도 밀가루의 대조구에 비해서는 값이 낮게 나타났다 (표 20, 21, 22)
Effect of Job's tear substitution on color measurements of Butter cookies
* p<0.05, ** p<0.01 *** p<0.001
1) Values are MeanㅁS.D
a~c Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan's range test(p<0.05).
- Short bread
율무와 저항전분등을 첨가한 short bread 쿠키의 crust에서도 밀가루의 대조구에 비해 L 값이 증가하였고, 적색의 정도인 a 값은 율무 첨가한 B2가 가장 낮앗으며, 저항전분과 율무를 첨가한 시료인 C2는 대조구에 비해서는 낮은 결과를 보였다. 황색의 정도인 b 값은 대조구에 비해서는 율무 첨가한 시료들이 낮았으며, 그 중에서도 율무와 저항전분 첨가한 시료가 더욱 낮았다.
밑면의 색도에서 L 값은 율무를 첨가한 B2가 가장 높았고, 율무와 저항전분을 첨가한 C2가 가장 낮아 어두운 색을 나타났다.
황색의 정도인 a 값은 율무 25% 첨가한 B2가 가장 낮았고, 율무와 저항 전분을 첨가한 시료인 C2가 가장 높은 색을 보였고, 적색의 정도인 b 값은 율무만을 첨가한 시료인 B2가 가장 낮았고, 다음으로 율무와 저항전분을 첨가한 시료, 다음이 대조구의 순서였다.
이 Short bread 쿠키에서도 율무를 첨가한 것은 최종 쿠키의 색도에 어두운 영향을 미치지 않았다.
Effect of Job's tear substitution on color measurements of Short bread cookies
* p<0.05, ** p<0.01 *** p<0.001
1) Values are MeanㅁS.D
a~c Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan's range test(p<0.05).
-Choco chip cookie
율무를 첨가한 쿠키의 crust는 L 값이 대조구에 비해 낮아 약간 어두운 편이고, 적색의 정도인 a 값은 거의 유사한 정도이고, 황색의 정도인 b 값은 율무 첨가한 B3가 낮게 나타났다. 또한 이 쿠키에서 율무를 첨가한 쿠키는 밑면의 L 값, a 값, b 값등이 대조구와 큰 차이를 나타내지 않았다. (표 22, 23, 24)
Effect of Job's tear substitution on color measurements of Choco chip cookies
* p<0.05, ** p<0.01 *** p<0.001
1) Values are MeanㅁS.D
a~c Means with the same letter in column are not significantly different by Duncan's range test(p<0.05).
4. 조직감 특성
- 버터 쿠키
과자의 씹힘성, 부서짐등의 정도를 기기로서 얇은 평행이 되는 나무위에서 한번의 부서지져서 측정하는 cycle test를 한 결과 버터 쿠키는 율무를 첨가한 쿠키가 positive peak F와 positive area FT가 낮아 대조구에 비해서는 softness의 정도가 크다고 할 수 있겠다. (표 23)
Effect of Job's tear substitution on textural properties of butter cookies
1) Values are Mean
- Short bread 쿠키
이 쿠키에서는 율무를 첨가한 쿠키가 대조구에 비해 positive peak F 값이 커서 Hardness의 정도가 큰 것으로 추정할 수 있으며, 율무와 저항전분을 첨가한 C2 쿠키도 대조구에 비해서는 값이 커서 곡식을 첨가한 쿠키의 hardness가 더 큰 것으로 나타났다. (표 24)
Effect of Job's tear substitution on textural properties of short bread cookies
1) Values are Mean
- 초코칩 쿠키
이 쿠키도 율무 25% 첨가한 B3의 positive peak F가 커서 곡식을 첨가한 것이 hardness의 정도가 큰 것으로 추정된다.(표 25)
Effect of Job's tear substitution on textural properties of choco chip cookies
1) Values are Mean
5. 일반성분
수분
cookie들의 수분은 6.27%에서 16.67%였고, 그중에서 초코칩 쿠키는 수분 함량이 높았으며, 밀가루 초코칩 쿠키는 수분 함량이 가장 높은 16.67% 였고, 율무 25% 첨가한 B3도 12.53%로 다른 시료들에 비해서는 높은 편이었다.
탄수화물
버터쿠키나 쇼트브레드 쿠키나 초코칩 쿠키들의 탄수화물 함량은 56.1%에서 62.1% 정도였으나 율무를 첨가한 A2가 A1보다는 높았으며, 쇼트브레드 쿠키에서도 율무를 첨가한 쿠키가 더 높았고, 초코칩 쿠키에서도 같은 경향을 나타냈다.
조단백
단백질 함량은 5.55%에서 6.88%로 율무를 첨가한 버터 쿠키에서도 A2가 더 높앗고, 쇼트브레드에서도 더 높고, 초코칩 쿠키에서도 단백질의 함량이 곡류를 첨가한 시료에서 높게 나타났다.
조지방
조지방의 양은 24.06%에서 29.58%로 대조구에 비해 율무를 첨가한 버터쿠키가 10% 정도 낮았고, 쇼트브레드 쿠키에서도 10% 정도 율무를 첨가한 시료가 낮았으며, 초코칩 쿠키에서도 10% 정도의 지방이 낮은 경향을 나타내었다.
회분
버터쿠키에서는 율무를 첨가한 시료에서 회분이 더 높았고 쇼트 브레드 쿠키는 대조구와 같은 정도이고, 초코칩 쿠키에서도 율무를 첨가한 시료에서 회분 함량이 높은 것으로 나타났다.
열량
열량은 초코칩 쿠키가 가장 낮았으며 가장 높은 것은 버터 쿠키이나, 모든 샘플에서 율무를 첨가한 시료가 열량이 낮은 결과를 보였으며, 특히 초코칩 쿠키는 약 10kcal가 낮았으며, 율무와 저항전분을 첨가한 과자들도 밀가루만으로 제조한 대조군에 비해 열량이 낮았으며, 율무만을 첨가한 시료에 비해서 약간 낮은 결과를 보였다. 그러나 여기에서 열량은 100g 당이므로 버터 쿠키 한개당의 열량은 과자의 종류에 따라 다르며, 율무를 첨가한 쿠키가 넣지 않은 쿠키에 비해서는 열량이 낮았다.(표 26)
Proximate composition of cookies made within Job's tear
1) Means of triplicate analyses.
2) % on a dry basis
6. 관능검사
율무 및 저항전분을 첨가한 쿠키들의 관능검사 결과는 표 22와 같다. 맛 항목에서 율무를 호정화하여 첨가한 쿠키들이므로 구수하거나 곡식이 주는 고소함을 물은 항목에서 고소한 맛은 쇼트 브래드 쿠키가 가장 높은 값으로 응답하였고 곡류의 맛을 물은 항목은 1%의 유의 수준을 나타내며 쇼트 브래드의 값이 가장 높았고, 버터 쿠키와 초코칩 쿠키도 율무를 첨가한 것의 곡식맛이 더한 것으로 응답하였다.
조직감에서 시료들은 모든 종류의 쿠키에서 hardness가 대조군에 비해 낮은 부드러움을 보였고, 부서짐성은 초코쿠키의 율무를 첨가한 시료가 가장 낮은 것으로 응답하였고, 씹힘의 정도는 쇼트 브랜드의 율무를 넣은 것이 가장 좋고, 초코칩 쿠키도 양호한 것으로 응답하였다.
외관에서는 쿠키 종류별 크기, 모양이 적합한지에 대한 항목으로 모든 종목이 양호한 것으로 응답하였다.
향기 부분에서 버터의 첨가로 버터 냄새의 정도에 대한 물음에서 대조군이 가장 많이 나고 기타 샘플들은 보통으로 응답하였다.
전체적인 기호도에서 버터 쿠키와 쇼크브래드 쿠키는 율무 첨가군이 더 넣지 않은 군에 비해 좋은 것으로 응답하였다
결과적으로 율무 첨가 쿠키들은 느끼한 맛은 적고, 조직감은 부드럽고, 크기와 모양은 적합한 것으로 응답하였으나 전체적인 기호도 면에서는 대조군 보다는 낮은 점수를 답한 것으로 조사되었다. (표 27)
Sensory scores of 3 kind of different Job's tear cookies
결과에 따른 고찰
율무의 활용을 증진시키고 소비 촉진과 진작을 위한 대책으로 원료서의 가공, 율무의 생리활성, 율무를 활용한 소비식품의 생산으로 3종의 쿠키와 스낵바, 율무 선식 및 율무 차의 제조방법을 개발하였기에 다음과 같이 보고한다
1. 율무의 원료로서의 가공
율무는 자체의 까끌함으로 제분만 하여서는 식품의 원료로 사용하기가 불가능한 것으로 판단되어 그 부분을 제거하기 위한 대책으로는 효소 처리 방법을 가지고 실험하여 포도당의 함량을 측정하였으나 좀 더 지속적인 연구가 필요하다
2. 율무의 생리활성
율무의 생리활성을 보기위해 찰보리와 미강을 메타놀로 추출하여 지용성 성분의 항산화 효과를 확인하고자 하였으나 미강을 제외한 시료에서는 항산화 효과가 확인되지 않았다. 그러나 수용성 성분의 확인도 더 할 필요가 있으나 세포에 적용한 항산화 효과에서는 농도가 높아야 효과가 있을 것으로 추정하나 율무와 미강의 추출물에서는 항산화 효과가 확인되었다.
율무의 생리활성은 여러 연구에서 체중을 감소시키거나 지방세포의 크기를 감소시켰다는 보고로 항비만 효과를 추정할 수 있으나, 이런 결과는 동물에게 사료로 기른 것으로 지방세포의 Cell line으로 실험한 결과 현재 당뇨 치료제로 쓰이는 약과 같은 mechanism을 보였으나 동물 실험을 더욱 진행시켜야 확인을 도출할 수 있을 것으로 판단된다
3. 율무 활용 식품
- 쿠키
3종의 쿠키를 만들고 이 쿠키들은 다른 쿠키에 비해 지방의 함량과 설탕의 사용량을 감소시켰고, 복합 효소를 사용하여 부드러움이 있고, 특수한 제제의 사용으로 착색의 옅은 쿠키로, 이 쿠키에서는 까끌함을 제거하였고, 소비자 기호도에서도 좋은 반응을 보여 1차, 2차 marketing test를 하는 중으로 well being을 선택하려는 사람들은 높은 선호도를 보였다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 Standard curve - Antioxidant capacity of Vitamin-C on DPPH radicals
도 2는 Antioxidant capacity of grain extract samples on DPPH radicals ; 결과 : 보리, 미강, 율무 모두 80% Methanol로 추출한 샘플에서 가장 높은 활성의 항산화 능력이 있었다. 보리>미강>율무 순으로 활성이 나타났다.
도 3은 Standard curve - Antioxidant capacity of Vitamin-C on ABTS radicals
도 4는 Antioxidant capacity of grain extract samples on ABTS radicals; 결과 : 보리, 미강, 율무 모두 80% Methanol로 추출한 샘플에서 가장 높은 활성의 항산화 능력이 있었다. 보리>미강>율무 순으로 활성이 나타났다. 특히, Ch:Me 추출물에서는 항산화 활성이 거의 나타나지 않았다.
도 5는 포도당의 유입과 산화에 관여하는 GLUT1, GLUT4, PDK4의 유전자 발현. 추출물로 분화된 3T3-L1 지방세포를 48시간동안 처리한 후 유전자 발현을 Real-Time PCR로 측정. n=3, control과 비교시 *p<0.05, 평균 ㅁ SEM.
도 6은 지방산의 유입과 대사에 관여하는 ACS1, LpL, aP2, CD36의 유전자 발현. 추출물로 분화된 3T3-L1 지방세포를 48시간동안 처리한 후 유전자 발현을 Real-Time PCR로 측정. n=3, control과 비교시 *p<0.05, 평균 ㅁ SEM.
Claims (2)
- 버터, 설탕, 소맥분, 소금, 달걀 노른자위, 레몬 껍질, 코코아 분말, 아몬드 슬라이스 및 율무로 이루어진 율무 쿠키 제조용 율무 기재 반죽.
- 제 1항에 있어서, 상기 율무가 전체 중량을 기준으로 하여 25중량% 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 율무 쿠키 제조용 율무 기재 반죽.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090008965A KR20100089631A (ko) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | 율무 쿠키 제조용 율무 기재 반죽 및 이에 의해 제조된 율무 쿠키 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090008965A KR20100089631A (ko) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | 율무 쿠키 제조용 율무 기재 반죽 및 이에 의해 제조된 율무 쿠키 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100089631A true KR20100089631A (ko) | 2010-08-12 |
Family
ID=42755497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090008965A KR20100089631A (ko) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | 율무 쿠키 제조용 율무 기재 반죽 및 이에 의해 제조된 율무 쿠키 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20100089631A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160139966A (ko) | 2015-05-29 | 2016-12-07 | 박덕자 | 해조류를 첨가한 쿠키의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 해조류 쿠키 |
| KR102146637B1 (ko) * | 2019-12-09 | 2020-08-20 | 이계충 | 유자잎 분말이 함유된 쿠키제조방법 및 이에 의해 제조된 쿠키 |
| KR102151925B1 (ko) * | 2020-01-30 | 2020-09-03 | 최동순 | 총명 쿠키제조방법 및 이에 의해 제조된 쿠키 |
| KR20220073488A (ko) | 2020-11-26 | 2022-06-03 | 장복실 | 저장성이 향상된 곡물 쿠키의 제조방법 |
-
2009
- 2009-02-04 KR KR1020090008965A patent/KR20100089631A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160139966A (ko) | 2015-05-29 | 2016-12-07 | 박덕자 | 해조류를 첨가한 쿠키의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 해조류 쿠키 |
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| KR102151925B1 (ko) * | 2020-01-30 | 2020-09-03 | 최동순 | 총명 쿠키제조방법 및 이에 의해 제조된 쿠키 |
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