탈피대두로 제조한 두부의 품질 및 기능 특성
한인범1․차승현1․정의환1․현태경2․김선웅3․김순환4․하진석5․장금일1
1충북대학교 식품생명공학과, 2충북대학교 특용식물학과, 3충북대학교 농업경제학과
4두드림협동조합, 5충북테크노파크
Quality and Functional Characteristics of Tofu Prepared with Dehulled Soybeans (Glycine max L. Merrill)
In-Beom Han1, Seung-Hyeon Cha1, Ui-Hwan Jung1, Tae Kyung Hyun2, Seon-woong Kim3, Soon-Hwan Kim4, Jin-Seok Ha5, and Keum-Il Jang1
1Department of Food Science and Biotechnology, 2Department of Industrial Plant Science and Technology, and 3Department of Agricultural Economics, Chungbuk National University
4Dodream-coop, 5Chungbuk Technopark
ABSTRACT In this study, tofu with dehulled soybean (TDS) was prepared, and its quality and functional character- istics were investigated. The weight increase rate was analyzed to compare the water absorption efficiency of the original and dehulled soybeans. The weight of the dehulled soybeans increased more quickly after soaking than that of the original soybeans. The control tofu was prepared with the original soybeans soaked for 12 hours (TOS12), and tofu was prepared with dehulled soybeans soaked for 4 (TDS4), 8 (TDS8), and 12 (TDS12) hours. The proximate compositions and total dietary fiber content of all four tofus were similar. Although the soaking time with TDS4 was reduced three-fold, the yield, chromaticity, texture (hardness and chewiness), and antioxidant properties of TDS4 were similar to those of TOS12. The Biji weight of all three TDSs was lower than that of TOS12. Moreover, the total isoflavone content of TOS12 was the lowest. In the sensory tests, the color, taste, flavor, softness, and overall preference of all three tofus were similar to those of TOS12. These results suggest that the use of dehulled soybeans adds value to tofu because the quality characteristics of the TDS were similar to those of the control despite the reduced soaking time.
Key words: tofu, dehulled soybean, soaking time, quality, isoflavone
Received 10 August 2020; Accepted 15 September 2020 Corresponding Author: Keum-Il Jang, Department of Food Science and Biotechnology, Chungbuk National University, Cheongju, Chung- buk 28644, Korea, E-mail: [email protected]
Author information: In-Beom Han (Graduate student), Seung-Hyeon Cha (Graduate student), Ui-Hwan Jung (Graduate student), Tae Kyung Hyun (Professor), Seon-woong Kim (Professor) Keum-Il Jang (Professor)
서 론
대두(Glycine max L. Merrill)는 영양학적으로 단백질과 지방질이 많고, 특히 지방질의 80% 이상이 불포화지방산으 로(Seo 등, 2010), 중성지방 저하, 혈소판 응집 방해 등 심혈 관계 질환을 예방하는 데 효과적이다(Lee 등, 1997). 대두 의 기능성 성분인 이소플라본은 인체 암세포의 세포 증식 및 전이를 억제하여 항암효과(Kim 등, 2008)가 있고, 에스트 로겐과 유사한 작용을 하여 폐경기 여성의 에스트로겐 결핍 으로 인해 유발되는 골다공증의 예방과 진행억제에도 효과 적으로 알려져 있다(Choi와 Sohn, 1998). 또한 대두의 사포
닌은 항산화 효과가 높고, 대장암 억제 효과가 있는 것으로 알려져 있다(Park 등, 2009).
두부는 콩으로 제조한 가공식품 중 가장 대중적인 가공식 품으로 필수아미노산의 함량이 풍부해 라이신 함량이 낮은 쌀을 주식으로 하는 동양인들에게 주요한 단백질 공급원으 로 이용되어 왔다(Kim 등, 1993). 두부의 영양성분은 응고 제의 종류, 콩 품종 등에 따라 차이가 있으나, 일반적으로 수분은 85%, 조단백질 7.8%, 조지방 4.2% 등을 함유하는 것으로 알려져 있다(Park 등, 2007). 또한 두부는 100 g 기준으로 84 kcal의 낮은 열량을 가지면서도 포만감을 주어 다이어트에 좋고, 칼슘, 칼륨 등의 무기질이 풍부하게 들어 있어 성장기 아이들과 환자에게 무기질 공급원으로서의 역 할을 하고 있다(Jung 등, 2000).
두부의 제조공정에서 시간상으로 가장 높은 비율을 차지 하는 공정은 두부의 초기 공정인 침지 공정이다(Seo 등, 2010). 대두의 침지 공정은 물에 콩을 침지시켜서 콩의 팽윤 효과를 유도하는데, 침지 온도에 따라 다르지만 미생물의 영향을 최소화하기 위해서는 저온에서 침지시켜 일반적으
로 12시간 이상 침지를 수행하게 된다(Kim 등, 2019). 대두 를 침지했을 때 수분은 대두의 종피 내 충분히 침투한 다음 대두의 내부로 침투되는데, 대두의 종피를 침투하는 시간이 많이 걸려 전체적으로 대두의 침지 시간은 길어지고, 또한 대두의 수분이 침투할 때 종피가 벗겨지면서 대두 내부로 수분이 침투되기 때문에 종피가 벗겨질 때까지 시간이 필요 한 것으로 알려져 있다(Kim 등, 2019; Lee 등, 1987). 따라 서 탈피과정을 통해 대두의 종피를 제거한다면 저온에서도 대두 내부로 빠르게 수분을 침투시키는 것이 가능할 것으로 생각되지만 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다.
따라서 본 연구에서는 탈피대두를 이용해 두부를 제조함 으로써 침지 시간 단축으로 인한 신속한 두부의 제조 가능성 을 확인하고 제조된 탈피대두 두부를 일반대두 두부와 품질 을 상호 비교 분석하여 탈피대두를 이용한 두부의 부가가치 를 향상시킬 수 있는 정보를 제공하고자 하였다.
재료 및 방법
실험 재료
두부 제조를 위한 일반대두 및 탈피대두 시료는 2019년 수확한 대원콩으로 두드림 협동조합(Cheongju, Korea)에 서 탈피한 후, 건조된 상태로 제공받았다. 탈피대두는 대두 탈피기로 하단부 맷돌과 상단부 블레이드의 순환식 마찰에 의해 대두를 탈피시키는 기술을 적용한 대두탈피기를 이용 하여 제조하였다(Kim 등, 2019). 탈피대두는 100% 탈피된 대두를 사용하였고, 일반대두 및 탈피대두 모두 진공 포장한 후 -20°C에서 보관하였다가 두부를 제조하는 데 사용하였 다. 총 식이섬유 분석에 사용된 내열성 α-amylase(E- BLAAM-40ML), protease(E-BSPRT-40ML), amyloglu- cosidase(E-AMGDF-40ML)는 Megazyme(Wicklow, Ire- land)에서 구입하여 사용했으며, 이소플라본 분석을 위한 daidzein(16587-10MG), glycitein(43534-10MG) 및 genis- tein(92136-10MG)은 Sigma-Aldrich Co.(St. Louis, MO, USA), HCl은 OCl Company Ltd.(Seoul, Korea), acetoni- trile은 Honeywell Burdick and Jackson(Ulsan, Korea)에 서 구입하여 사용하였다.
침지 과정에서 대두의 무게증가율
대두의 수분 침투 효율을 비교하기 위한 대두의 침지 후 무게증가율은 Lee 등(1987)의 방법을 변형하여 분석하였 다. 일반대두와 100% 탈피대두를 각각 5 g씩 50 mL con- ical tube(SPL Life Sciences Co., Seoul, Korea)에 넣고 45 g의 증류수를 가하여 10, 25, 40°C에서 4, 8, 12시간 동안 침지시킨 다음 꺼내어 표면의 수분을 핸드타월을 이용 해 제거하고, 각각의 대두 무게를 측정하여 초기 대두 무게 대비 흡수된 수분 무게를 환산하여 무게증가율을 식(1)의 방법으로 계산하였다.
Weight increase rate (%)＝ Wt－W0
×100 (1) W0
Wt: weight of soybean after soaking for t h W0: weight of soybean without soaking
두부의 제조
두부의 제조는 Woo 등(2009)과 Lee 등(2011)의 두부 제 조 방법을 변형하여 제조하였다. 일반대두와 탈피대두 600 g을 용기에 넣고 콩 무게 대비 10배의 물을 첨가하여 25°C 에서 일반대두는 12시간, 탈피대두는 4, 8, 12시간 침지시 켰다. 두부 제조기(SD-1500, Daeryuk Food Machinery, Daegu, Korea)를 이용하여 두부를 제조했는데, 불린 대두 에 5 L의 물을 가하면서 습식 마쇄와 동시에 비지와 두유로 여과･분리하였다. 두유는 소포제로 대두유를 첨가하고 15 분간 100°C에서 가열하였다. 가열된 두유를 80°C로 식히고 응고제로 6%(w/v) 식품첨가용 염화마그네슘(Reagents Chemicals, Gwangju, Korea) 용액 300 mL를 첨가하면서 교반한 후 30분 동안 방치하였다. 그 후 성형 틀(30×24×10 cm3)에서 6.3 g/cm2의 압력으로 15분간 압착･성형하여 두 부를 제조하였다. 그리고 대두의 상태 및 침지 시간에 따라 일반대두를 12시간 침지하여 제조한 두부(TOS12, 대조구), 탈피대두를 4시간 침지하여 제조한 두부(TDS4), 탈피대두 를 8시간 침지하여 제조한 두부(TDS8), 탈피대두를 12시간 침지하여 제조한 두부(TDS12)로 구분하여 나타내었다.
두부의 일반성분 및 총 식이섬유 함량
두부의 일반성분 분석은 식품공전의 일반시험법(MFDS, 2019)과 Lee 등(2009)의 방법을 이용하여 분석하였다. 먼 저 수분함량은 2 g의 두부 시료를 105°C에서 상압가열건조 법에 의해 측정하였고, 조회분 함량은 3 g의 두부 시료를 525°C에서 직접회화법, 조단백질 함량은 1 g의 두부 시료 를 Kjeldhal법에 의해 측정했으며, 조지방 함량은 2 g의 두 부 시료를 Soxhlet 추출법에 의해 측정하였다. 탄수화물 함 량은 시료 전체 무게를 100%로 하고 수분, 조회분, 조단백 질, 조지방 함량을 제외한 값으로 나타내었다. 그리고 두부 의 칼로리는 탄수화물, 단백질은 각각 1 g당 4 kcal, 지방은 1 g당 9 kcal로 계산하여 두부 100 g당 kcal로 나타내었다.
총 식이섬유 함량 분석은 AOAC(1995)의 분석법으로 분 석하였다. 먼저 각 시료당 2개의 Tall 비커에 각각 1 g의 두부 시료를 넣은 다음, 40 mL의 pH 8.2 mes-tris buffer (Sigma-Aldrich Co.)를 가한 후 내열성 효소인 α-amylase 50 μL를 첨가하고 97°C에서 65분간 교반시키면서 반응시 켰다. 그리고 60°C로 냉각하여 protease 100 μL를 첨가하 고 60°C에서 45분간 교반시키면서 반응시켰다. 0.561 N HCl을 5 mL 가하여 시료의 pH를 4.0~4.5로 조정한 후, amyloglucosidase 300 μL를 첨가하여 60°C에서 45분간 교반시키면서 반응시켰다. 반응이 끝난 시료에 60°C의 95%
(w/v) 에탄올(OCI Company Ltd.) 225 mL를 가하고 4시간
침전시켰다. 셀라이트(Celatom® acid-washed, Sigma- Aldrich Co.) 1 g을 포함한 유리 도가니에 침전한 시료를 옮겨 감압여과기(2546C-10, Welch, Wuxi, China)를 이용 해 시료를 여과하고, 용기의 잔류물을 78%(w/v) 에탄올 (OCI Company Ltd.)로 세척하였다. 잔사는 각각 78%(w/v) 에탄올, 95%(w/v) 에탄올, 아세톤(OCI Company Ltd.)을 각각 15 mL씩 2회 세척하고, 아세톤이 잔류하지 않도록 충 분히 흡인시킨 후 105°C에서 90분간 건조기(WFO-450PD, EYELA, Tokyo, Japan)에서 건조하였다. 잔사량의 무게를 측정한 후 2개의 시료 중 1개는 Kjeldal법에 의해 단백질 잔사량을 측정하고, 나머지 1개는 직접회화법을 이용해 회 분의 잔사량을 측정하였다. 대조구(blank)의 경우 시료를 가 하지 않고 동일한 방법으로 수행했으며 식(2)로 계산하였다.
총 식이섬유 함량은 식(3)으로 계산하였으며, g/100 g으로 나타내었다.
Blank (g/100 g, wet weight)＝(R－P－A)×100 (2) Total dietary fiber content
(g/100 g, wet weight) ＝(R－P－A－B)
×100 (3) S
R: average weight of residue after enzyme treatment, P: protein content of sample or blank, A: ash content of sample or blank, B: blank, S: average weight of sam- ple
두부의 품질 특성
두부의 수율은 원료 대두의 총 무게 대비 일반대두 및 탈 피대두로 제조한 두부의 총 무게의 비율로 측정하여 식(4)로 계산하였다. 비지량은 여과의 공정에서 얻은 비지의 중량을 습물중(g)으로 나타내었다.
Yield of tofu (%)＝ Weight of tofu (g)
×100 (4) Weight of soybean (g)
두부의 색도는 두부 시료를 petri dish(SPL Life Sciences Co.)에 담은 후 표준 백색판 L=92.700, a=0.313, b=0.396 으로 교정한 색차계(CR-300, Minolta Co., Tokyo, Japan) 로 L(brightness), a(redness), b(yellowness)의 값을 측정 하였다. 그리고 색차값(ΔE)은 아래의 식(5)로 계산하였다.
∆∆ ∆ ∆ (5) 두부의 조직감 측정은 Kim 등(2016)의 방법에 따라 시료 를 2.0×2.0×2.0 cm3의 정육면체 모양으로 자른 후, tex- ture analyser(texture analyzer TA-XT2, Texture Tech- nologies Corp., Scarsdale, NY, USA)를 이용하여 경도 (hardness)와 씹힘성(chewiness)을 분석하였다. Probe는 지름 20.0 mm의 probe를 사용했으며, test speed 1.0 mm/
s, pre-test speed 3.0 mm/s, post-test speed 3.0 mm/s, trigger type 10.0 g으로 측정하였다.
두부의 항산화 성분 및 활성
항산화 분석을 위한 두부 시료의 전처리를 위해 먼저 두부 를 동결 건조(FD8508, IlShinBiobase Co., Deajeon, Ko- rea)한 다음 분쇄기(80335, Elec-Tech Zhuhai Co., Xiang- zhou, China)를 이용하여 분말화하였다. 동결 건조된 두부 분말 2 g을 50 mL conical tube에 넣은 다음 70% 에탄올 20 mL를 첨가하고, 60°C의 항온수조(Wisestir SMHS6, Daihan Scientific Co., Wonju, Korea)를 이용하여 2시간 동안 교반시켰다. 그리고 2,500×g에서 10분간 원심분리 (Union 5kr, Hanil Science Industrial Co., Incheon, Ko- rea)한 다음 상층액을 Whatman filter paper(No. 2, What- man International, Buckinghamshire, UK)로 여과하여 얻 은 여과액을 두부의 항산화 성분 및 활성 분석을 위한 시료 로 사용하였다.
총 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(2002)의 방법을 이용하 여 측정했는데, 2%(w/v) Na2CO3 용액 2 mL를 두부 추출물 100 μL에 가하여 3분간 정치하고, 50%(v/v) Folin-Cio- calteu 시약을 100 μL 가하여 30분간 반응시킨 후 750 nm 에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 gallic acid를 사 용했으며 두부 시료 1 g당 μg gallic acid equivalent con- tent(GAE)로 나타내었다.
총 플라보노이드 함량은 Choi 등(2003)의 방법을 이용하 여 측정하였다. 증류수 1 mL, 5%(w/v) NaNO2 75 μL를 두부 추출물 250 μL에 가하여 5분간 정치하고, 10%(w/v) AlCl3･H2O 150 μL를 가하여 6분간 정치시킨 다음 1 M의 NaOH 500 μL를 가하여 11분 동안 반응시킨 후 510 nm에 서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 (+)-catechin hy- drate를 사용했으며 두부 시료 1 g당 μg catechin equiv- alent content(CE)로 나타내었다.
DPPH 라디칼 소거능은 Blois(1958)의 방법을 이용하여 2×10-4 M의 DPPH 용액 800 μL를 두부 추출물 200 μL에 가하여 교반하고 30분간 반응시킨 후 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 L-ascorbic acid를 사용했으며 두부 시료 1 g당 μg L-ascorbic acid equivalent anti- oxidant capacity(AE)로 나타내었다.
ABTS 라디칼 소거능은 Ahn 등(2012)의 방법을 이용하 여 7.4×10-3 M의 ABTS 용액과 2.6×10-3 M의 potassium persulphate 용액을 1:1로 혼합하여 암냉소에서 24시간 방 치한 것을 735 nm에서 1.4~1.5의 흡광도 값이 되도록 증류 수로 희석하였다. 희석한 ABTS 용액 1 mL를 두부 추출물 에 가하여 교반하고 60분간 반응시킨 후 735 nm에서 흡광 도를 측정하였다. 표준물질로는 L-ascorbic acid를 사용하 였으며 시료 1 g당 μg L-ascorbic acid equivalent anti- oxidant capacity(AE)로 나타내었다.
두부의 이소플라본 함량
두부의 이소플라본 추출은 Kim 등(2004)의 방법을 변형 하여 추출하였다. 동결건조 두부 시료 1 g을 50 mesh 체
Table 1. HPLC condition for analysis of isoflavone content in tofu
Condition Instrument
Column Wavelength Mobile phase Flow rate Injection volume
Shimadzu Corporation LC-2030C, UV-VIS Detector
YMC-pack ODS-AM-303 (5 μm, 12 nm, 250×4.6 mm I.D) 254 nm
Solvent A: 0.1% acetic acid in acetonitrile, Solvent B: 0.1% acetic acid in water 0.5 mL/min
40 μL
Table 2. Solvent gradient condition for analysis isoflavone con- tent in tofu
Time (min) Solvent composition (%) Solvent A Solvent B 0
50 60 65 75 85
15 30 30 100
15 15
85 70 70 0 85 85
Solvent A: 0.1% acetic acid in acetonitrile, Solvent B: 0.1%
acetic acid in water.
(Chunggye Sieve Co., Seoul, Korea)를 이용하여 분리하 고, 80% 에탄올 20 mL를 가하여 50°C에서 1시간 동안 ul- trasonic cleaner(Daihan Scientific Co.)로 초음파 추출을 한 후, 4,000×g로 15분 동안 원심분리(Union 5kr, Hanil Science Industrial Co.)하여 얻은 상층액을 두부 추출액으 로 사용하였다. 두부 추출액을 0.45 μm syringe filter(Mil- lipore, Billerica, MA, USA)로 여과하여 대두의 이소플라 본 함량 분석을 위한 추출 시료로 사용하였다.
이소플라본 함량은 high performance liquid chroma- tography(HPLC, LC-2030C, Shimadzu Corp., Kyoto, Japan)로 gradient solvent system의 방법으로 분석하였 다. HPLC 분석조건은 Table 1에 나타냈으며, A용매(0.1%
acetic acid in acetonitrile)와 B용매(0.1% acetic acid in water)를 이동상으로 하여 Table 2의 gradient 조건으로 분석하였다. 두부의 이소플라본 함량은 이소플라본 중에서 비배당체인 daidzein, glycitein, genistein 함량을 분석했 으며, 각각의 표준물질을 이용하여 표준정량곡선(standard calibration curve)으로부터 각각의 비배당체 이소플라본 함량을 분석하였다.
침지 시간에 따른 탈피대두 두부의 품질 및 기능 특성 간의 상관관계 분석
침지 시간에 따른 탈피대두 두부의 품질 특성(경도, 씹힘 성, 수율, 비지량)과 기능 특성(폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, daidzein 함량, glycitein 함량, genistein 함량, 총 이소플라본 함량) 간의 상관관계는 두 변수 간의 상관계수를 이용해 분석하였 다. 두 변수 간의 상관계수는 SAS(Statistical Analysis Sys- tem, Ver. 9.4, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 프로그
램의 Pearson’s correlation coefficient로 분석하였다(Sung 과 Chang, 2007). 상관계수 r은 -1≤r≤1의 범위로 1에 가 까울수록 양(+)의 상관관계가 높고, -1에 가까울수록 음(-) 의 상관관계가 높은 것으로 나타내었다.
두부의 관능검사
두부의 관능평가를 위한 관능검사 요원의 선발은 Kim 등 (2012)과 Lee 등(2018)의 방법을 변형하여 수행하였다. 남 녀 대학생 30명을 모집하여 관능검사를 진행하였다. 관능 요원에게 실험목적과 두부에 대한 관능적 품질 요소를 잘 인식하도록 사전교육을 한 후 관능검사를 수행하였다. 관능 검사용 일반대두 두부와 탈피대두 두부 시료는 knowing test로 진행되었으며, 동일 크기(2.0×2.0×2.0 cm3)로 자른 후 흰색 접시에 담아 제공하였다. 각각의 시료를 평가하고 다른 시료를 평가하기 전에 생수로 입을 헹구도록 하였으며, 측정 항목은 색, 맛, 냄새(향기), 부드러움, 전체적인 선호도 등을 9점(매우 좋다)부터 1점(매우 나쁘다)까지 9점 척도법 으로 평가하도록 하였다(IRB: CBNU-201910-ETC-948- 01).
통계분석
본 연구의 모든 데이터에 대한 평균값과 표준편차는 3회 이상 반복 측정하여 산출하였다. SAS 프로그램으로 F-val- ue 및 P-value를 분석하여 Duncan’s multiple range test 를 이용하여 P<0.05의 유의수준에서 유의성을 검정하였다.
결과 및 고찰
일반대두와 탈피대두의 침지 시 무게증가율 비교 대두의 수분 침투 효율을 비교하기 위해 일반대두와 탈피 대두의 무게증가율을 비교한 결과를 Fig. 1에 나타내었다.
일반대두에 비해 탈피대두의 무게증가율이 높았으며, 온도 가 증가할수록 무게증가율도 증가하였다. 10°C 침지에서는 12시간 침지한 일반대두보다 4시간 침지한 탈피대두의 무 게증가율이 높게 나타났다. 그리고 25°C 침지에서 일반대두 와 탈피대두는 각각 8시간, 4시간 침지했을 때 유사한 무게 증가율을 나타내었다. 반면, 40°C 침지에서는 일반대두와 탈피대두의 무게증가율이 유사한 경향을 나타내었다. 대두 의 수분흡수속도를 조절하는 인자가 종피라는 Kim(2003)의 보고로 미루어볼 때, 대두의 종피를 거치지 않고 수분이 대
Table 3. Comparison of proximate composition and total dietary fiber content between tofu prepared with soybean after soaking for 12 hours and tofu prepared with dehulled soybean after soaking for 4, 8, and 12 hours at 25°C
Control tofu (TOS12) TDS4 TDS8 TDS12 F-value Moisture content (%)
Crude protein content (%) Crude fat content (%) Mineral content (%) Carbohydrate content (%)
Total dietary fiber content (g/100 g) Calorie (kcal/100 g)
79.75±1.22 7.19±0.45a 7.06±0.19a 0.80±0.03 5.19±1.29 3.66±0.38 113.06
80.60±2.53 6.15±0.78b 6.36±0.51b 0.84±0.02 6.05±2.01 3.71±0.80 106.04
81.17±0.69 7.03±0.34a 5.35±0.07c 0.83±0.03 5.61±0.65 3.87±0.11
98.71
81.80±0.93 7.21±0.01a 4.75±0.56d 0.76±0.11 5.48±0.93 3.27±0.25
93.51
1.99 6.5* 42.16***
1.01 0.22 0.91 Control tofu (TOS12): tofu prepared with original soybean after soaking for 12 h, TDS4: tofu prepared with dehulled soybean after soaking for 4 h, TDS8: tofu prepared with dehulled soybean after soaking for 8 h, TDS12: tofu prepared with dehulled soybean after soaking for 12 h.
Means represented by different superscripts (a-d) in the same row are significantly different at P<0.05.
Significant at *P<0.05, ***P<0.001, respectively.
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0 2 4 6 8 10 12 14
Time (hour)
Weight increase rate (%) .
Control Soybean Dehulled soybean
A
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0 2 4 6 8 10 12 14
Time (hour)
Weight increase rate (%) .
Control Soybean Dehulled soybean
B
0 20 40 60 80 100 120 140 160
0 2 4 6 8 10 12 14
Time (hour)
Weight increase rate (%) .
Control Soybean Dehulled Soybean
C
Fig. 1. Weight increase rate (%) of soybean and dehulled soy- bean after soaking in water at (A) 10, (B) 25, and (C) 40°C for 12 hours.
두 내부로 흡수･팽윤되어 무게증가율에 영향을 미치기 때문 인 것으로 생각된다. 따라서 탈피대두를 이용할 때는 수분 침투 효율이 증가하기 때문에 10°C 및 25°C에서 침지 시간 이 단축되어 신속한 두부 제조가 가능할 것으로 생각된다.
일반대두 두부와 탈피대두 두부의 일반성분 및 총 식이섬유 함량 비교
일반대두와 탈피대두로 제조한 두부의 일반성분 및 총 식 이섬유 함량은 Table 3에 나타내었다. 탈피대두 두부와 TOS12의 일반성분은 전반적으로 유사한 분포를 나타내었 다. 조지방 함량에서는 탈피대두 두부가 TOS12보다 유의적 으로 낮았고, 침지 시간이 증가함에 따라 감소하였지만 큰 차이를 나타내지는 않았다. 이는 지방 함량이 많은 콩의 종피
(Kim, 2006)가 제거되었고 침지 시간이 증가함에 따라 단백 질 용출이 증가(Li 등, 2019)하기 때문에 조지방 함량이 낮 아지는 것으로 생각된다. 조회분 함량과 총 식이섬유 함량은 TOS12와 탈피대두 두부가 침지 시간에 관계없이 유사하게 나타났다. 따라서 침지 시간을 단축해 신속하게 제조한 탈피 대두 두부의 일반성분 및 총 식이섬유 함량이 일반대두 두부 와 유사하게 분포하여 상호 간 품질의 차이는 없을 것으로 생각된다. 또한, 탈피대두 두부의 지방 함량이 상대적으로 낮 아져 두부의 칼로리가 감소하였기 때문에(Table 3) 다이어 트 식품으로의 가능성이 있을 것으로 생각된다.
일반대두 두부와 탈피대두 두부의 품질 특성 비교 일반대두와 탈피대두로 제조한 두부의 품질 특성을 비교
Table 4. Comparison of quality properties between tofu prepared with soybean after soaking for 12 hours and tofu prepared with dehulled soybean after soaking for 4, 8, and 12 hours at 25°C
Control tofu
(TOS12) TDS4 TDS8 TDS12 F-value
Chromatility L a b ΔE Hardness (g) Chewiness Yield (%)
Biji weight (g, wet basis)
86.70±1.27 −2.28±0.11b 13.01±0.70
－ 951.25±44.22a 337.43±15.25a 251.00±2.00b 581.50±2.50a
86.60±0.28 −1.94±0.04a 12.83±0.02 0.77±0.10b 953.02±37.03a 330.92±25.36a 252.33±5.42b 525.50±13.50c
86.15±0.04 −1.97±0.03a 13.05±0.01 1.10±0.16ab 835.64±20.48b 316.06±4.93a 257.54±0.29b 539.50±1.00b
85.41±0.02 −2.00±0.06a 13.08±0.02 1.20±0.27a 732.56±48.39c 268.76±18.96b 270.38±7.96a 549.75±3.25b
2.43 17.46**
0.3 4.46* 22.04**
9.16* 9.69* 33.98***
Samples are the same as in Table 3.
Means represented by different superscripts (a-c) in the same row are significantly different at P<0.05.
Significant at *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, respectively.
Table 5. Comparison of antioxidant content and antioxidant activities between tofu prepared with soybean after soaking for 12 hours and tofu prepared with dehulled soybean after soaking for 4, 8, and 12 hours at 25°C
Control tofu
(TOS12) TDS4 TDS8 TDS12 F-value
Total polyphenol content (μg GAE/g)
Total flavonoid content (μg CE/g)
DPPH radical scavenging activity (μg AE/g) ABTS radical scavenging
activity (μg AE/g)
742.80±26.20ab 215.34±3.40b 120.67±5.05 1,112.54±29.39a
631.11±39.16c 204.87±10.46b 116.03±14.49 999.43±48.13b
677.22±5.43bc 227.49±32.49b 116.80±12.91 1,070.54±11.12ab
800.29±89.11a 337.12±3.34a 129.34±3.19 1,094.43±63.26a
6.47* 37.98***
1.08 4.04* Samples are the same as in Table 3.
Means represented by different superscripts (a-c) in the same row are significantly different at P<0.05.
Significant at *P<0.05, ***P<0.001, respectively.
한 결과는 Table 4에 나타내었다. 먼저 L값에서는 TOS12 가 86.70, TDS4가 86.6으로 상호 간 유사한 값을 보였으며, 침지 시간이 증가할수록 L값이 낮아지는 경향을 보였으나 유 의적인 차이를 나타내지 않았다(P>0.05). a값에서는 탈피 대두 두부가 모든 처리구에서 TOS12보다 높게 나타났으나, 침지 시간에 따른 탈피대두 두부 간에는 차이를 나타내지 않 았다. b값의 경우에도 탈피대두 두부에서 12.83~13.08의 범위를 나타내어 TOS12의 b값(13.01)과 유사한 결과를 나 타내었다. 그리고 색차값(ΔE)은 미국의 National Bureau of Standards의 규정(Wood와 Shouse, 1972)에 따라 색 변화 정도(trace 0.0~0.5, slight 0.5~1.5, noticeable 1.5~3.0, appreciable 3.0~6.0, much 6.0~12.0)로 일반대두 두부와 침지 시간을 달리한 탈피대두 두부와 비교했을 때, 침지 시 간에 관계없이 경미한 차이(slight) 단계를 보여 관능적으로 유사할 것으로 생각된다.
두부의 조직감에서 TOS12와 비교했을 때, TDS4에서 두 부의 경도와 씹힘성이 유사하게 나타났다. 또한, 탈피대두 두부에서 침지 시간이 증가할수록 두부의 경도와 씹힘성이 감소하여 부드러운 성상을 나타내었다. 이는 침지 시간이 증가함에 따라 단백질의 용출이 많아지고(Li 등, 2019), 콩 의 응고제에 의해 콩의 단백질이 응고되면서 단백질의 망상 구조에 수분을 포집하여 응고된다는 보고(Ko와 Kim, 1992)
로 미루어보아 다량의 단백질이 응고제와의 망상구조가 잘 형성되었으며, 결과적으로 수분을 많이 포집하여 조직감이 부드러워진 것으로 생각된다.
두부의 수율에서 단백질의 함량이 많고 수분을 많이 포집 하였기 때문에 부드러움과 비례하여 수율도 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비지량의 경우 TOS12와 비교했을 때 탈피대두 두부의 비지가 적게 생성되었는데, 이는 비지는 대두에서 수용성 성분이 추출된 상태이기 때문에(Woo 등, 2001) 탈피대두의 경우 수용성 성분이 거의 없는 종피가 제거된 상태로 대두의 자엽에서만 비지가 발생하여 감소한 것으로 생각된다. 따라서 탈피대두 두부의 품질이 일반대두 두부와 유사하면서도 비지량이 감소하고 수율이 향상되었 기 때문에 탈피대두를 이용하여 신속하게 두부를 제조하면 부가가치가 향상될 것으로 생각된다.
일반대두 두부와 탈피대두 두부의 항산화 성분 및 활성 비교
일반대두 두부와 탈피대두 두부의 항산화 성분의 함량을 비교한 결과(Table 5), 총 폴리페놀 함량은 TOS12와 TDS 12가 유사했으며, 탈피대두의 침지 시간이 증가함에 따라 탈피대두 두부의 총 폴리페놀 함량이 증가하는 것으로 나타 났다. 이는 콩의 침지 시간이 증가할수록 대두의 폴리페놀
Table 6. Comparison of isoflavone content between tofu prepared with soybean after soaking for 12 hours and tofu prepared with dehulled soybean after soaking for 4, 8, and 12 hours at 25°C (μg/g)
Control tofu (TOS12) TDS4 TDS8 TDS12 F-value Daidzein content
Glycitein content Genistein content Total isoflavone content
396.20±4.57c 65.59±1.51a 625.82±1.51c 1,087.61±4.75c
439.44±22.54c 50.77±0.09c 655.90±31.90c 1,146.11±54.2c
558.21±22.32b 57.79±0.45b 879.59±31.53b 1,495.59±53.49b
662.12±87.13a 60.11±3.93b 1,033.43±93.46a 1,755.65±183.02a
20.11**
25.22**
41.65***
29.94**
Samples are the same as in Table 3.
Means represented by different superscripts (a-c) in the same row are significantly different at P<0.05.
Significant at **P<0.01, ***P<0.001, respectively.
Table 7. Correlation analysis between quality and functional characteristics of tofu prepared dehulled soybean with increase of soaking time
Hardness (g) Chewiness Yield (%) Biji weight (g, wet basis) Total polyphenol content (μg GAE/g)
Total flavonoid content (μg CE/g)
DPPH radical scavenging activity (μg AE/g) ABTS radical scavenging activity (μg AE/g) Daidzein content (μg/g)
Glycitein content (μg/g) Genistein content (μg/g) Total isoflavone content (μg/g)
−0.957
−0.921
−0.873
−0.971
−1.000**
−0.970
−0.998*
−0.999*
−0.999*
−0.998*
−0.984
−0.841
−0.946
−0.839
−0.921
−0.930
0.999* 0.992 0.973 0.868 0.962 0.867 0.941 0.948
0.941 0.900 0.847 0.982 0.999* 0.981 0.999* 0.999**
Significant at *P<0.05, **P<0.01, respectively.
성분 용출이 증가한다는 Eshraq 등(2016)의 보고를 미루어 보아 침지 시간이 증가할수록 대두의 수분흡수량이 크기 때 문에 수분에 의해 페놀성 화합물이 대두에서 비교적 많이 용 출된 것으로 생각된다. 총 플라보노이드 함량의 경우 TOS12 와 TDS4가 유사한 함량을 나타내었고, 침지 시간이 증가함 에 따라 탈피대두 두부의 총 플라보노이드 함량이 증가하였 다. 이는 콩의 침지 시간이 증가할수록 대두의 플라보노이드 성분 용출이 증가한다는 Eshraq 등(2016)의 보고와 플라보 노이드의 한 종류인 이소플라본이 대두의 자엽 부분에 많이 존재한다는 Kim 등(2007)의 보고를 미루어보아 자엽에서 의 수분 침투 및 이소플라본 용출이 용이하였고, 결과적으로 일반대두 두부보다 탈피대두 두부가 더 많은 플라보노이드 함량을 가지는 것으로 생각된다.
ABTS 라디칼 소거능 비교에서 TOS12와 TDS12는 상호 유사한 결과를 나타냈으며(Table 5), 탈피대두의 침지 시간 이 증가함에 따라 ABTS 라디칼 소거능이 증가하는 경향을 보였다. 그리고 DPPH 라디칼 소거능 비교에서 TDS12가 129.34 μg AE/g으로 가장 높았고, TOS12가 120.67 μg AE/g, TDS4와 TDS8이 각각 116.03 μg AE/g, 116.80 μg AE/g으로 가장 낮았으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다 (P>0.05). 이는 항산화 물질의 함량과 항산화 활성이 비례 한다는 Hwang 등(2011)의 보고를 미루어보아 항산화 물질 의 함량에 비례하여 항산화 활성에서 유사한 경향이 나타났 다고 생각된다.
일반대두 두부와 탈피대두 두부의 이소플라본 함량 비교 일반대두 두부와 탈피대두 두부의 이소플라본 중 비배당
체인 daidzein, genistein 및 glycitein의 함량을 비교 분석한 결과는 Table 6에 나타내었다. Daidzein과 genistein 함량 의 경우 TOS12와 TDS4가 유사한 함량을 나타내었고, 침지 시간이 증가함에 따라 daidzein과 genistein의 함량이 증가 하였다. 이는 이소플라본 함량이 대두의 자엽 부분에 많이 존재한다는 Kim 등(2007)의 보고를 미루어볼 때, 탈피를 통해 자엽 부분으로의 수분 침투 및 자엽 부분에서 이소플라 본 용출이 더 용이하여 일반대두 두부보다 많은 함량을 나타 내는 것으로 생각된다. 또한, 침지 공정에서 대두의 iso- flavone glucoside가 β-glucosidase에 의해 가수분해된다 는 Bae 등(1997)의 보고를 미루어볼 때, 탈피대두의 자엽과 수분이 빠르게 접촉하여 배당체인 daidzin과 genistin이 비 배당체인 daidzein과 genistein으로 쉽게 가수분해되어 더 많은 이소플라본 함량을 나타내는 것으로 생각된다. Glyci- tein 함량의 경우 TOS12와 TDS12의 함량이 유사하였고, TDS4와 TDS8의 glycitein 함량이 비교적 낮았다. 이는 대 두의 종류에 따라 다르지만, glycitein이 대두의 종피에 많은 양이 함유되어 있다는 Kim 등(2007)의 보고를 통해 종피가 제거된 탈피대두 두부가 일반대두 두부보다 glycitein 함량 이 낮아진 것으로 생각된다. 그러나 총 비배당체 이소플라본 함량으로 비교해보면 TOS12보다 TDS에서의 함량이 유의 적으로 높게 나타났다(P<0.05). 따라서 TOS12와 TDS4가 유사한 이소플라본 함량을 나타내기 때문에 탈피대두를 이 용하여 두부를 제조하면 일반대두 두부와 동일한 품질을 나 타내면서 신속한 두부 제조가 가능할 것으로 생각된다. 또 한, 탈피대두의 침지 시간을 조절한다면 이소플라본 함량 증가를 유도하여 항암효과 등 기능성이 향상된 두부의 제조
Table 8. Sensory test profiles for among tofu prepared with soybean after soaking for 12 hours and tofu prepared with dehulled soybean after soaking for 4, 8, and 12 hours at 25°C
Control tofu (TOS12) TDS4 TDS8 TDS12 F-value Color
Flavor Taste Softness
Overall preference
6.80±1.24 6.20±1.30 6.30±1.68 6.12±1.75 6.40±1.45
5.90±1.60 5.07±1.36 4.60±2.08 5.08±1.94 5.23±1.76
6.30±1.68 5.37±1.59 4.53±2.19 4.58±1.81 4.73±1.93
6.60±1.33 5.93±1.11 5.90±2.16 5.88±2.08 5.93±1.98
0.21 0.44 0.59 0.42 0.51 Samples are the same as in Table 3.
도 가능할 것으로 생각된다.
침지 시간에 따른 탈피대두 두부의 품질 및 기능 특성 간의 상관관계 분석
TDS4, TDS8, TDS12 간의 품질과 기능 특성 간의 상관 관계를 비교한 결과를 Table 7에 나타내었다. 경도와 씹힘 성에서는 모든 기능 특성과 음(-)의 상관관계를 나타내었 고, 수율과 비지량에서는 모든 기능 특성과 양(+)의 상관관 계를 나타내었다. 경도와 비지량의 경우 daidzein, genis- tein 함량과의 상관관계 계수가 각각 음(-)의 상관계수(-1 과 -0.998) 및 양(+)의 상관계수(0.999와 0.999)로 매우 높은 상관관계를 나타내었다(P<0.05). 대두의 침지 시간이 증가함에 따라 수분함량과 이소플라본 용출이 증가한다는 Bae 등(1997)의 보고를 미루어볼 때, 이는 탈피대두의 침지 시간 증가에 따라 탈피대두 및 두부의 수분함량이 증가하면 서 비지의 무게가 증가하고 두부의 경도가 감소한 반면 두부 의 이소플라본 함량이 증가하였기 때문으로 생각된다.
일반대두 두부와 탈피대두 두부의 관능 특성 비교 일반대두 두부와 탈피대두 두부의 색, 냄새(향기), 맛, 부 드러움, 전체적인 선호도에 대한 관능 특성은 Table 8에 나 타내었다. 색과 냄새에 대한 항목에서는 TOS12가 색 6.80 점, 냄새 6.20점으로 TDS4(색 5.90, 냄새 5.07), TDS8(색 6.30, 냄새 5.37), TDS12(색 6.60, 냄새 5.93)보다 높은 기 호도를 보였지만 유의적 차이는 없었다(P>0.05). 이는 두부 의 관능 특성을 조절하는 인자가 응고제라는 Lee와 Hwang (1997)의 보고와 가공조건에 따라 관능적 차이가 발생한다 는 Kim 등(2001)의 보고를 미루어볼 때, 동일한 응고제와 가공조건에서 제조하였기 때문에 관능적 차이가 없는 것으 로 생각된다. 맛과 부드러움에 대한 항목에서는 TOS12가 탈피대두 두부보다 기호도가 높았는데, 이는 지방 함량이 탈피대두 두부가 더 낮기 때문에 지방으로부터 느낄 수 있는 부드러운 식감이 부족하였고, 결과적으로 부드러움의 정도 가 떨어져 맛까지 영향을 미친 것으로 보이나 유의적인 차이 는 없었다(P>0.05). 종합적인 기호도는 TOS12> TDS12>
TDS4> TDS8의 순으로 나타났으나, 유의적인 차이는 없었 다(P>0.05). 따라서 일반대두 두부와 탈피대두 두부의 관능 특성이 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 미루어보아, 상호 간 기호의 차이는 없을 것으로 생각된다.
결론적으로 본 연구에서는 두부 제조공정에서 탈피대두 를 이용함으로써 침지 시간이 12시간에서 4시간 또는 8시간 으로 단축되었음에도 일반두부와의 품질과 기능 특성의 차 이가 없는 것을 통해 탈피대두를 이용한 신속한 두부 제조의 가능성을 확인했으며, 두부의 공정시간 단축, 수율 증가 등 의 부가가치 향상을 위한 정보를 제공하였다고 생각된다.
요 약
본 연구에서는 탈피대두를 이용하여 제조한 두부의 품질 및 기능 특성에 대하여 일반대두로 제조한 두부와 상호 비교 분 석하였다. 대두의 수분흡수효율을 상호 비교하기 위해 탈피 대두와 일반대두의 침지 공정 중 무게증가율을 분석한 결과, 탈피대두가 일반대두보다 무게증가율이 높은 것으로 나타났 다. 두부는 12시간 침지한 일반대두 두부(TOS12)와 4, 8, 12시간 침지한 탈피대두 두부(각각 TDS4, TDS8, TDS12) 를 이용하여 동일한 조건으로 제조하여 분석했는데, 두부 종류 간 일반성분과 총 식이섬유 함량은 전반적으로 유사하 였다. 침지 시간을 3배 단축하여 제조한 TDS4와 TOS12를 비교해볼 때 TDS4의 비지량은 감소하였고, 수율, 색도, 조 직감, 항산화 특성, 이소플라본 함량, 관능 특성이 유사하게 나타났다. TDS4, TDS8, TDS12에서 경도와 씹힘성은 기능 특성과 음(-)의 상관관계를 나타내었고, 수율과 비지량은 기능 특성과 양(+)의 상관관계를 나타내었다. 결론적으로 본 연구에서는 두부 제조공정에서 탈피대두를 이용함으로 써 침지 시간 단축으로 신속한 두부의 제조 가능성을 확인하 여 부가가치 향상을 위한 정보를 제공하였다고 생각된다.
감사의 글
본 연구는 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원이 지원하 는 커뮤니티비즈니스 활성화사업(P0004671)으로 수행된 연구결과입니다.
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