가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀의 특성 김원모

가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀의 특성

김원모¹․윤기홍²․이규희²

1우송정보대학 제과제빵학과

2우송대학교 외식조리영양학부

Properties of Gluten-Free Rice Muffins with Added Processed Rice Flour

Won-Mo Kim¹, Ki-Hong Yoon², and Gyu-Hee Lee²

1Department of Baking & Pastry, Woosong College

2Department of Food Science & Biotechnology, Woosong University

ABSTRACT The properties of gluten-free rice muffins made with various amounts of processed rice flour were analyzed. The volume and specific volume were not statistically different among muffins made with weak wheat flour (control), 10% processed rice flour muffin (PRFM), and 20% PRFM. The muffin shapes of 10% PRFM and 20%

PRFM were similar to the control. The springiness and cohesiveness of gluten-free rice muffins were not statistically different between each treatment. The chewiness and brittleness were not statistically different between the control, 20%, and 30% PRFM. The strength and hardness were not statistically different between the control, 10%, 20%, and 30% PRFM. For physical properties, gluten-free rice muffins made with processed rice flour showed more desirable hardness and brittleness than springiness and cohesiveness. In the principal component analysis, the variance proportion of principal component (PC) 1 was 0.624 while that of PC 2 was 0.161. The springiness, cohesiveness, and moisture of 10% PRFM were retained after two days of storage period with no significant difference. As a conclusion, 10%

or 20% PRFM will be desirable for making gluten-free rice muffins.

Key words: gluten free, rice muffin, processed rice flour, properties, rice flour

Received 28 January 2020; Accepted 24 April 2020

Corresponding author: Gyu-Hee Lee, Department of Food Science

& Biotechnology, Woosong University, Daejeon 34606, Korea E-mail: [email protected], Phone: +82-42-630-9744

Author information: Won-Mo Kim (Professor), Ki-Hong Yoon (Professor), Gyu-Hee Lee (Professor)

서 론

머핀은 높은 칼로리를 갖지만 달콤한 맛과 스펀지와 같은 조직감을 가지며 식사대용으로도 활용되는 매우 대중적인 제과/제빵 제품(baked products) 중 하나이다(Matos 등, 2014). 머핀 반죽은 계란-당-물-지방 혼합물의 연속상에 기포가 분산된 형태의 수중유적형의 유화 복합체(complex) 이다. 따라서 머핀은 전형적인 다공성의 구조에 의한 스펀지 조직감을 부여하게 된다. 이러한 스펀지 조직감을 갖기 위해 서는 많은 작은 기포를 갖는 안정화된 반죽을 만드는 것이 필요하다(Martínez-Cervera 등, 2012). 반죽과정 중 형성 된 많은 양의 작은 기포들은 굽기 과정에서 유지되면서 부피 를 증가시키는 역할을 하게 된다(Gómez 등, 2007).

전통적으로 머핀 제조를 위해서는 밀가루, 설탕, 식용유, 계란 및 우유가 주원료로 사용된다(Sanz 등, 2009). 따라서 글루텐에 면역 이상 증상을 나타내는 셀리악병(celiac dis-

ease, CD)을 가진 사람들은 전통적인 머핀을 먹을 수 없게 한다. 글루텐프리 제품의 개발은 셀리악병을 가진 사람들로 부터 시작되었으나 글루텐프리 식품 개발에 대한 관심은 점 점 증가하고 있다. 그 이유는 전 세계인구의 3~10%가 글루 텐불내증(gluten intolerance)으로 고통 받고 있으며(Jaya- wardana 등, 2019), 이들은 글루텐을 다량 함유하고 있는 밀 뿐만 아니라 호밀, 보리, 귀리 등으로 제조한 식품의 섭취 도 일생에 걸쳐 엄격히 섭취를 제한하거나 피하게 되는 고통 을 받고 있기 때문이라고 한다(Shevkani 등, 2015). 오늘날 에는 건강을 위해서 밀가루 프리(wheat-free) 식품에 관심 을 갖거나 밀가루 섭취를 줄이려는 소비자들이 증가하고 있 다(Nachay, 2010).

글루텐프리 제품을 필요로 하는 소비자들은 글루텐프리 제품이 전통적으로 제조한 글루텐 함유 제품의 품질과 유사 하기를 바란다. 그러나 밀가루 없이 제과를 하는 글루텐프리 제품들은 낮은 부피, 바람직하지 못한 색, 잘게 부스러지는 현상 등 기술적인 결여로 인한 품질저하가 문제가 된다 (Segura와 Rosell, 2010). 따라서 최근에는 글루텐프리 제 품의 구조, 촉감, 기호도, 제품수명 및 영양적 품질이 전통 제과 제품과 유사한 제품을 만들기 위한 노력이 많이 이루어 지고 있다. 쌀은 낮은 알러젠 특성(hypoallergenicity), 높은

Table 1. Mixing ratio for making the gluten free rice muffin with various processed rice flour amount

Control¹⁾ 0% PRFM²⁾ 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM　 Rice flour

Baking powder Sugar

Whole egg Butter Milk

0 2.5

80 85 85 30

100.0 2.5

80 85 85 30

90.0 2.5

80 85 85 30

80.0 2.5

80 85 85 30

70.0 2.5 80 85 85 30

60.0 2.5

80 85 85 30 Weak wheat flour

Processed rice flour

100

－

－

－

－ 10.0

－ 20.0

－ 30.0

－ 40.0

1)Control means muffin dough making with weak flour instead of rice flour and/or processed rice flour (PRF).

2)0% PRFM means gluten free rice muffin dough making with 0% PRF (100% rice flour) instead of weak flour. 10% PRFM means gluten free muffin dough making with 10% PRF and 90% rice flour. 20% PRFM means gluten free muffin dough making with 20% PRF and 80% rice flour. 30% PRFM means gluten free muffin dough making with 30% PRF and 70% rice flour.

40% PRFM means gluten free muffin dough making with 40% PRF and 60% rice flour. These abbreviations were related with all Figures and Tables.

소화력, 저지방, 저나트륨, 온화한 맛(bland taste) 및 백색 등의 특성을 갖기 때문에 글루텐프리 제품을 제조하기에는 가장 바람직한 원료 중 하나이다(Marco와 Rosell, 2008).

이러한 특성들 때문에 많은 연구자들은 쌀분말을 글루텐프 리 제과 제품을 제조하는 데 이용해왔다(Turabi 등, 2008a;

Turabi 등, 2008b; Park 등, 2012). 그러나 쌀분말만으로는 생성된 CO₂ 기포를 보유할 수 있는 점탄성을 갖는 그물망 (network-like) 구조를 형성하기 어렵기 때문에 쌀전분, 옥 수수전분, 감자전분 및 밀전분 등 다양한 전분류를 사용하여 글루텐의 특성을 대체하려는 노력을 해왔다(Ronda 등, 2011;

Shevkani 등, 2015). 또한 글루텐프리 제품 제조를 위해 밀가루가 아닌 다른 물질로 반죽의 점탄성을 증진하고자 xanthan gum, locust bean gum, carrageenans 등과 같은 다양한 biopolymers를 활용하는 연구도 진행되고 있다 (Marchetti 등, 2020).

가공쌀분말은 쌀을 호화 상태에서 건조한 무정형 구조로 쌀 전분의 구성성분인 amylose와 amylopectin을 부분적으 로 분해하여 저분자화함으로써 전분의 수분 흡수 능력과 수 용성 성분의 양을 증가시킨 것이다(Jeong 등, 2011). 가공 쌀분말은 쌀가루에 비해 2.3~2.6배 더 높은 흡수율을 가지 고 있어 이유식이나 스프류 등에 중간소재로 이용되지만, 그 양은 많지 않다(Kim 등, 2014). 가공쌀분말(pre-gelati- nized rice)은 글루텐프리 dough 제조에 도움을 주었다는 보고가 있으며(Elgeti 등, 2015), 제빵에서는 조직감을 개선 하는 데 도움을 줄 수 있는 가능성이 있다고 보고된 바 있다 (Kokawa 등, 2017).

많은 글루텐프리 제과 제품은 시장에서 종종 부스러지는 조직감(crumbling texture)을 갖는 제품 특성이 있기 때문 에(Matos 등, 2014) 글루텐프리 제과 제품에 대한 부스러지 는 조직감을 줄이고자 하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 전분의 수분 흡수 능력과 수용성 성분의 양을 증가시킨 가공 쌀분말의 함량을 달리하여 부스러지는 조직감을 줄인 글루 텐프리 쌀머핀 제조 가능성과 저장성에 미치는 영향을 확인 하고자 하였다.

재료 및 방법

재료

가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀 을 제조하기 위하여 계란, 버터(Fonterra Co., Ltd., Auck- land, New Zealand), 우유(Maeil Milk, Gwangju, Korea), 설탕(Samyang Co., Ltd., Seoul, Korea), 베이킹파우더 (Jenico Co., Ltd., Pyeongtaek, Korea), 쌀분말(Nongshim Co., Ltd., Asan, Korea)과 80 mesh 체로 65% 이상 통과한 유백색을 띤 가공쌀분말(processed rice flour, ES Food, Gunpo, Korea)을 원료로 사용하였다. 가공쌀분말의 첨가량 을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀에 대한 대조구는 쌀 분말과 가공쌀분말 대신 박력분(Daehan Flour Mills Co., Ltd., Seoul, Korea)을 사용하여 머핀을 제조하였다.

글루텐프리 쌀머핀 제조 방법

가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머 핀 반죽 배합비는 가공쌀분말 양을 쌀분말 대체 비율로 하였 으며 반죽 배합비는 Table 1에 표시하였다. 이때 반죽재료 의 배합비율은 주재료인 밀가루 혹은 쌀가루를 100으로 하 였을 때 이에 대응하는 양을 비율로 표시한 것이다. 머핀은 Shevkani와 Singh(2014)의 방법을 일부 수정하여 제조하 였다. 머핀은 상온에서 버터 272 g을 반죽기(KitchenAid K5SS, St. Joseph, MI, USA)로 크림화하고 설탕(256 g)을 첨가하여 중속(setting 6)에서 3분간 혼합하였다(Lee 등, 2017). 계란 272 g을 3~4회 나누어 넣고 10분간 혼합한 후 배합비에 따른 박력분, 쌀분말, 쌀분말 혹은 가공쌀분말 혼합가루(320 g), 베이킹파우더(8 g)를 넣어 혼합하고 우유 (96 g)를 첨가하여 반죽을 제조하였다. 완성된 반죽을 70 g씩 머핀 틀(65×50 mm)에 넣어 170°C로 예열된 오븐에서 30분간 구워낸 후 꺼내어 실온(온도 22±2°C, 습도 75±10

%)에서 2시간 식힌 다음 머핀틀과 함께 머핀을 poly ethyl- ene film bag에 넣어 밀봉한 후 실험 재료로 사용하였다.

Table 2. Quality characteristics of gluten free rice muffin made with various processed rice flour amount

Samples¹⁾ Weight (g) Volume (mL) Specific volume (mL/g) Baking loss rate (%) Control

0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

58.90±0.92^c2)3) 57.97±0.61^d 59.27±0.15^bc 59.70±0.10^bc 59.83±0.15^b 61.07±0.47^a

161.33±1.53^a 153.00±1.73^b 159.33±1.15^a 160.67±1.53^a 143.67±0.58^c 131.33±0.58^d

2.74±0.02^a 2.64±0.06^b 2.69±0.02^ab 2.69±0.02^ab 2.40±0.01^c 2.15±0.01^d

15.86±1.31^b 17.19±0.87^a 15.33±0.22^bc 14.71±0.14^bc 14.52±0.22^c 12.76±0.68^d

1)Abbreviations are referred to Table 1.

2)Mean±SD (n=3).

3)Means with different letters in same column are different at 5% significance level by Duncan’s multiple range test.

글루텐프리 쌀머핀의 무게, 부피, 비용적 및 굽기손실률 가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머 핀의 무게는 머핀을 구운 후 실온에서 2시간 방랭한 다음 측정하였으며, 머핀의 부피는 종자치환법으로 측정하였다.

가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 쌀머핀의 비용적은 머핀 부피(mL)를 머핀 무게(g)로 나누어 구하였으며, 굽기 손실률은 반죽의 무게와 머핀의 무게를 측정하여 다음 식을 이용하여 산출하였다(Mohammadi 등, 2015).

굽기손실률(%)＝ 반죽의 무게(g)－머핀의 무게(g) 반죽의 무게(g) ×100

글루텐프리 쌀머핀의 crumb 색도 측정

가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 쌀머핀의 crumb 색도는 색차계(DR-10, Minolta Co., Ltd., Osaka, Japan) 를 이용하여 명도(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색 도(b, yellowness)의 값을 측정하였다. 이때 L값은 0(검정 색)에서 100(흰색)까지, a값(적색도)은 -80(녹색)에서 100 (적색)까지, b값(황색도)은 -70(청색)에서 70(황색)까지였 으며, 표준백색판의 L, a, b 값은 각각 93.81, -0.19, 3.91이 었다. Crumb 색도 측정은 가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 쌀머핀을 5.0×5.0×2.0 cm 크기로 잘라 6회씩 반복 측정하여 평균값을 구하였다(Kim 등, 2019).

글루텐프리 쌀머핀의 물성

가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 머핀의 물성은 빵 의 중심 부위를 가로 5.0×5.0×2.0 cm로 잘라 레오미터 (COMPAC-100Ⅱ, Sun Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 측 정하였다. 측정 조건은 직경이 25 mm인 원통형 plunger를 사용하여 table speed 60 mm/min, 최대하중 2 kg, 변형률 은 50%, 2 bite의 조건으로 탄력성(springiness), 응집성 (cohesiveness), 씹힘성(chewiness), 깨짐성(brittleness), 강도(strength) 및 경도(hardness)를 6회 반복 측정하여 평 균값으로 나타내었다(Kim 등, 2019).

저장기간에 따른 글루텐프리 쌀머핀의 특성 변화 가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 쌀머핀은 실온에 서 2시간 식힌 후 머핀틀과 함께 머핀을 poly ethylene film bag에 넣어 밀봉한 다음 항온 항습기(온도 25±2°C, 습도

75±10%)에서 3일간 저장하면서 1일 간격으로 시료를 취하 여 분석하였다. 저장 과정 중 수분 함량은 상압건조법(Chae 등, 2000)으로 분석하였으며, 색도 및 물성의 변화는 가공쌀 분말 첨가량을 달리하여 제조한 쌀머핀의 색도 및 물성 측정 방법과 같이하였다.

통계분석

가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 쌀머핀에 대한 통 계분석은 SPSS 프로그램(ver 24.0, IBM Company, Chi- cago, IL, USA)을 사용하여 결과는 분산분석 후 Duncan’s multiple range test(P<0.05)를 실시하였다. 가공쌀분말 첨 가량을 달리하여 제조한 쌀머핀의 수분 함량, 색도 및 물성 분석 결과와 가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 쌀머핀 의 처리별 저장기간에 따른 상관관계는 주성분 분석(prin- cipal component analysis, PCA)을 수행하였다. PCA 분석 과 분석 결과에 따른 plot은 Minitab 14(Minitab^TM Release 14.20, Minitab Inc., State College, PA, USA)를 이용하였 다.

결과 및 고찰

글루텐프리 쌀머핀의 무게, 크기, 비용적, 굽기손실률 가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀 의 무게, 부피, 비용적 및 굽기손실률은 Table 2에 표시하였 다. 가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀 의 무게는 가공쌀분말 함량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 가공쌀분말은 쌀을 호화 상태에서 건조한 무정 형 구조로 쌀 전분을 부분적으로 분해하여 저분자화함으로 써 전분의 수분 흡수 능력을 증가시킨 것으로(Jeong 등, 2011) 글루텐프리 쌀머핀 제조 시 가공쌀분말 함량이 증가 하면 가공쌀분말의 수분흡수력이 증가하여 무게가 증가하 는 것으로 판단된다.

가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀 의 부피는 control(박력분으로만 제조한 머핀)과 10%와 20% PRFM(processed rice flour muffin)에서 통계적으로 유의차를 나타내지 않았으나, 0%, 30%, 40% PRFM에서는 각각 차례로 감소하였다. Table 2 결과에서 쌀분말만(0%

PRFM)을 이용하여 글루텐프리 쌀머핀을 제조하는 것보다

Table 3. Moisture content changes of gluten free rice muffin made with various processed rice flour amount during storage periods (unit: %)

Samples¹⁾ Storage periods

0 day 1 day 2 days 3 days

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

18.67±0.35^bA2)-4) 20.44±0.73^aA 20.21±0.52^abA 19.75±0.65^abA 19.69±0.68^abA 19.42±0.63^abA

18.62±0.46^bA 20.40±0.42^aA 20.17±0.77^abA 19.60±0.73^abA 19.36±0.36^abA 19.41±0.79^abcA

18.59±0.64^bA 20.39±0.88^aA 20.18±1.00^abA 19.61±0.98^abA 19.22±0.82^abA 19.02±0.33^abA

18.55±0.49^bA 20.36±0.70^aA 20.22±0.60^abA 19.52±0.43^abA 18.98±0.38^abA 18.94±0.06^abA

1)Abbreviations are referred to Table 1.

2)Mean±SD (n=3).

3)Means with different small letters in a column are different at 5% significance level by Duncan’s multiple range test.

4)Means with different capital letters in a row are different at 5% significance level by Duncan’s multiple range test.

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM　 Fig. 1. Crumb pictures for the crumb of gluten free rice muffin made with various processed rice flour amount. Abbreviations are referred to Table 1.

가공쌀분말을 일정 함량 첨가하여 제조하면 부피가 증가하 는 것을 알 수 있었다. 이는 굽기 과정 중 가공쌀분말의 전분 이 hydrocolloids로서 역할을 하여 반죽의 점도를 증가시키 며 CO2 gas를 유지할 수 있는 막이 형성되기 때문인 것 (Ronda 등, 2009)으로 판단된다. 그러나 가공쌀분말 함량 이 30% 이상 증가하면 오히려 부피가 감소하는 경향을 나타 내었는데, 이는 굽기과정 중 가공쌀분말이 CO₂ gas를 유지 할 수 있는 막을 오랫동안 유지하는 것에는 한계가 있는 것 으로 보인다. Giuberti 등(2017)은 전분입자가 굽기 과정 중 연속적인 구조를 형성하지 못하므로 gas를 유지하는 데 한계가 있음을 보고하여 본 실험 결과를 설명하는 것이 가능 할 것으로 보인다.

가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 쌀머핀의 비용적도 control, 10%, 20% PRFM에서 통계적으로 유의차를 나타 내지 않았으나, 0%, 30%, 40% PRFM에서는 각각 차례로 감소하여 부피와 유사한 경향을 나타내었다. 비용적은 머핀 의 부피를 머핀의 무게로 나눈 값으로 값이 클수록 유리한 제과 조건이 된다. Sahagún 등(2018)은 비용적이 작으면 케이크의 경도는 증가한다고 보고하였다. 따라서 글루텐프 리 머핀 제조 시 비용적이 큰 것은 바람직한 현상이다.

Mohammadi 등(2015)은 hydrocolloids가 반죽의 점도를 증가시켜 비용적을 개선시키는 효과가 있다고 보고하였고, Singh 등(2015)은 hydrocolloids가 전분과의 화학적 상호 작용으로 반죽의 점도를 증가시킴으로써 cake의 부피를 증 가시킨다고 보고하였다. 본 연구에서 10%와 20% PRFM에 서 비용적이 증가한 것은 가공쌀분말이 hydrocolloids로 작 용한 것으로 보이며, 결과적으로 가공쌀분말을 10%와 20%

대체하여 글루텐프리 쌀머핀을 제조하는 것이 바람직한 것

으로 판단되었다.

가공쌀분말의 함량을 증가시킬수록 머핀의 굽기손실률은 낮아지는 것을 알 수 있었으나 control과 10% PRMF 사이 에서는 통계적 유의차가 없어 수분 보유력이 이 두 처리구 간에는 유사한 경향을 나타냄을 알 수 있었다. Mohammadi 등(2015)은 검류 등의 친수성 물질의 특성은 굽기공정 후에 빵의 수분을 유지시켜 빵의 굽기손실률을 감소시키고 빵의 수율을 높인다고 보고하였다. 본 실험에서도 가공쌀분말의 친수성 특성이 굽기손실률을 낮추는 효과를 나타낸 것으로 판단된다.

가공쌀분말의 첨가량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀 머핀 단면(crumb)에 대한 사진은 Fig. 1에 나타내었다. 사 진으로 보았을 때 쌀분말만을 이용하여 제조한 0% PRFM은 잘 부풀어 오르지 않았다. Control과 형태가 가장 유사한 것은 10%와 20% PRFM이었으며 30% 이상 가공쌀분말 함 량을 증가시키면 형태가 작아지는 것을 알 수 있었다. Yano 등(2017)은 글루텐프리 빵 제조 시 부피의 팽창은 생성된 gas가 전분입자에 의해 안정화되는 일종의 pickering emul- sion이라고 보고하였는데, 본 연구에서도 전분이 반죽에서 형성된 gas를 유지하도록 하였고 굽기과정 중 gas가 가공쌀 분말의 전분입자와 emulsion의 형태로 안정화된 것으로 판 단된다. 그러나 30% 이상 다량으로 가공쌀분말을 첨가하였 을 때는 머핀 반죽 시 형성된 gas를 굽기 과정에서 안정화할 수 있는 능력이 떨어지므로(Sabanis 등, 2009) 머핀의 형태 가 줄어드는 것으로 판단된다.

저장 중 글루텐프리 쌀머핀의 수분 함량 변화

가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀

Table 4. Crumb color changes of gluten free rice muffin made with various processed rice flour amount during storage periods

Colors Samples¹⁾ Storage periods

0 day 1 day 2 days 3 days

L value

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

59.86±4.20^aB2)-4) 57.00±1.68^bA 58.73±2.23^abA 59.46±1.49^aA 57.06±0.62^bA 55.63±1.97^cA

61.56±3.50^aA 56.75±0.63^bA 58.81±0.68^abA 59.22±0.75^abA 57.09±1.64^bA 55.43±1.79^cA

61.25±2.55^aA 57.13±0.95^bA 58.20±1.09^abA 59.59±1.58^abA 57.64±1.89^bA 55.41±1.62^cA

61.04±3.03^aA 57.75±2.41^bA 58.27±1.58^abA 59.58±1.34^abA 57.84±1.85^bA 55.49±1.14^cA

a value

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

−4.80±1.01^aA

−4.92±0.69^aB

−4.91±0.56^aB

−4.76±0.61^aB

−4.59±0.60^aB

−4.24±1.29^aB

−4.38±1.10^abA

−4.71±0.75^bAB

−4.83±0.80^bB

−4.75±0.69^bAB

−4.71±0.78^bB

−4.22±1.38^aB

−4.61±1.19^bA

−4.17±0.55^bAB

−4.11±0.87^abAB

−4.27±0.86^bAB

−4.38±1.01^bAB

−3.03±0.91^aA

−4.10±1.26^cA

−3.64±0.74^bA

−3.10±1.11^aA

−3.19±0.85^aA

−3.53±0.93^abA

−3.12±0.58^aA

b value

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

30.05±1.30^aA 30.45±0.97^aA 29.75±1.24^aA 29.61±1.41^aA 30.24±0.63^aA 30.44±1.05^aA

30.41±0.78^aA 30.09±0.66^aA 30.23±0.88^aA 30.38±0.62^aA 30.38±0.80^aA 30.59±0.51^aA

30.27±0.74^aA 30.48±0.71^aA 29.87±0.48^aA 29.88±1.49^aA 29.63±1.10^aA 30.08±1.18^aA

30.44±1.60^aA 29.30±1.43^abB 28.66±0.83^bB 29.46±0.71^abA 29.74±1.27^abA 30.26±0.85^aA

1)Abbreviations are referred to Table 1.

2)Mean±SD (n=6).

3)Means with different small letters in a column are different at 5% significance level by Duncan’s multiple range test.

4)Means with different capital letters in a row are different at 5% significance level by Duncan’s multiple range test.

의 수분 함량은 Table 3에 나타내었다. Table 3에서 머핀의 수분 함량은 0% PRFM이 가장 높게 나타났고, control이 통계적으로 유의차를 나타내며 가장 낮게 나타났으며 가공 쌀분말 함량이 증가할수록 약간 감소하는 경향을 보였으나 통계적으로 유의차는 없었다. 저장과정 중 control을 비롯 한 글루텐프리 머핀의 수분 함량의 변화는 거의 없었다.

Shevkani 등(2015)은 머핀의 수분 함량과 경도 사이에는 역 의 상관관계를 갖는다고 보고하였고, Preichardt 등(2011) 은 쌀로 제조한 layer cake에서 수분 함량이 높을수록 빵은 더 부드럽고 탄력성이 더 높아진다고 하였다. 따라서 글루텐 프리 쌀머핀에서 수분 함량이 높은 것은 바람직한 특성이라 할 수 있겠다. 머핀에서 수분유지 현상은 hydrocolloids의 화학적 구조와 식품성분과의 상호작용에 의존한다. Mar- chetti 등(2020)은 일반적인 hydrocolloids로 잘 알려진 bacterial nanocellulose(BNC)를 첨가하여 글루텐프리 머 핀을 제조했을 때 0.06, 0.12, 0.18, 0.24, 0.30%의 BNC를 첨가하여 글루텐프리 0.12~0.18 g BNC/100 g에서 더 좋 은 막 trapping 효과를 갖기 때문에 제품의 부피가 높아짐을 알 수 있었다고 보고하였는데, 본 연구에서도 가공쌀분말 함량이 10%와 20%에서는 부피가 증가하였지만 그 함량보 다 높은 처리구에서는 부피가 감소하여 이들의 연구와 유사 한 경향임을 알 수 있었다. Ronda 등(2009)은 여러 가지 검류를 이용하여 글루텐프리 layer rice cake의 품질 향상 을 시도했을 때 잔탄검 다음으로 pre-gelatinized starch가 높은 보수력을 나타내어 cake의 부피를 높이는 효과를 나타 냈다고 보고하였다. 이들은 pre-gelatinized starch가 높은

수분 유지 능력을 갖게 되며, 이는 반죽에 점도를 주어 bub- ble의 움직임을 막아주고 반죽에 gas를 유지하여 빵의 부피 를 증가시켜주는 역할을 한다고 보고하였는데, 본 연구에서 도 10%와 20% PRFM에서 이와 같은 현상이 발생하여 0%

PRFM보다 부피 팽창이 더 많이 이루어진 것으로 판단된다.

저장 중 글루텐프리 쌀머핀의 crumb 색도 변화

가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀 의 색도 변화는 Table 4에 나타내었다. 결과표에서 머핀의 L값은 control이 가장 높은 값을 나타내었고, 다음은 20%와 10% PRFM 순이었는데 control과 이들 사이에 통계적 유의 차는 없었다. 가장 낮은 L값은 40% PRFM이었는데 이는 부피팽창이 가장 작았기 때문으로 판단된다. 저장기간 동안 control은 2일째에 통계적으로 높은 값을 나타내었으나 글 루텐프리 머핀에서 저장기간 동안 L값의 변화는 없었다. 가 공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 머핀의 a값은 가공쌀분말 첨가량이 증가할수록 높아지는 경향을 나타내 었으나 통계적으로 유의차를 나타내지는 않았다. 저장기간 동안 a값은 황색 정도가 높아지는 경향을 나타내었다. 황색 정도가 높아지는 현상은 글루텐프리 쌀머핀의 경우가 더 강 한 것을 알 수 있었다. 가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 머핀의 b값은 control과 글루텐프리 쌀머핀 모 든 처리구에서 통계적으로 유의차를 나타내지 않았다. 저장 기간 3일 후에는 약간 낮아지는 경향을 나타내었으나 전반 적으로 큰 차이는 없는 것을 알 수 있었다. 따라서 글루텐프 리 머핀 제조 시 가공쌀분말의 첨가량은 crumb 색도에 크게

Table 5. Rheology changes of gluten free rice muffins made with various processed rice flour amount during storage periods Characteristics Samples¹⁾ Storage periods

0 day 1 day 2 days 3 days

Springiness (%)

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

100.21±0.43^aA2)-4) 100.14±0.79^aA 100.83±1.20^aA 100.48±0.58^aA 100.28±0.62^aA 100.07±1.23^aA

99.89±1.85^aA 100.00±1.05^aA 100.18±0.56^aA 100.07±0.54^aA 100.01±0.79^aA 99.87±1.06^abA

99.40±0.71^bA 99.93±0.54^aA 99.96±1.43^aA 99.94±0.92^aA 99.93±0.87^aA 99.93±0.47^aA

99.40±0.49^aA 99.93±0.54^aA 99.73±1.54^aA 99.73±0.26^aA 99.59±1.41^aA 98.92±1.27^aA

Cohesiveness (%)

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

88.14±2.69^aA 88.72±2.86^aA 90.34±6.33^aA 90.48±14.86^aA 88.44±3.80^aA 89.44±6.73^aA

80.58±3.63^bB 82.18±6.00^abB 87.70±2.26^aAB 86.00±4.21^abAB 83.81±2.23^abAB 82.61±6.74^abB

79.16±7.82^abB 81.41±4.43^abBC 83.96±10.57^aBC 83.16±8.74^aB 81.18±9.64^abBC 78.66±11.17^bBC

78.58±8.97^aB 78.17±10.42^aC 80.53±4.51^aC 79.30±6.85^aC 78.45±7.87^aC 73.93±6.96^bC

Chewiness (g)

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

359.71±54.11^abC 336.09±64.76^bC 318.08±64.19^bC 344.82±85.99^abC 363.84±27.41^abC 422.11±53.91^aC

439.56±80.19^bBC 584.98±69.97^aB 377.39±25.47^bBC 368.61±30.75^bBC 407.91±58.31^bBC 588.73±99.95^aB

514.93±92.45^bcB 614.90±36.57^abB 450.76±67.71^cB 445.42±48.85^cB 504.47±96.27^cB 669.75±136.24^aB

667.34±41.68^cdA 810.96±85.03^abA 559.75±89.79^dA 571.58±75.01^dA 702.16±126.59^bcA 834.17±151.94^aA

Brittleness (g)

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

36,034±5,333^abC 33,641±6,535^bC 31,791±6,608^bC 34,587±8,727^abC 36,257±2,852^abC 42,281±5,779^aC

43,705±8,545^bBC 59,028±7,495^aB 37,796±2,631^bBC 37,034±3,041^bBC 40,793±6,083^bBC 58,882±10,007^aB

51,230±9,419^bB 61,770±3,408^aB 44,973±6,951^bB 44,445±5,113^bB 50,433±9,775^bB 66,959±13,794^aB

66,320±3,933^cdA 81,037±8,424^abA 55,440±9,315^dA 57,158±7,495^dA 69,653±13,247^bcA 83,383±15,418^aA

Strength (g/cm²)

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

130.13±21.11^abC 118.29±21.71^bD 113.69±17.68^bD 117.48±15.70^bC 127.87±10.46^bD 150.55±19.55^aC

176.18±27.80^cB 212.05±18.31^bC 147.53±8.85^dC 149.97±6.56^dBC 160.92±19.30^cdC 238.53±36.21^aB

203.08±31.29^bB 246.95±10.50^aB 177.40±22.45^bB 172.38±27.38^bB 191.10±25.34^bB 241.85±47.14^aB

241.82±29.21^cdA 316.28±34.22^bA 226.15±26.20^cdA 216.88±19.45^dA 262.13±31.78^cA 357.55±47.25^aA

Hardness (g/cm²)

Control 0% PRFM 10% PRFM 20% PRFM 30% PRFM 40% PRFM

265.22±41.49^abC 242.63±45.03^bD 233.78±35.37^bD 240.68±31.82^bC 262.00±21.35^bD 307.88±40.08^aC

356.12±55.86^bB 434.85±37.57^aC 302.50±17.46^cC 305.87±13.34^bcBC 327.43±38.89^bcC 482.97±71.27^aB

409.20±63.25^bB 502.55±19.29^aB 361.73±44.80^bB 350.67±54.70^bB 387.43±52.13^bB 490.12±94.69^aB

486.73±57.24^cdA 642.85±69.36^bA 458.60±51.80^cdA 440.20±39.17^dA 529.83±63.35^cA 723.10±93.14^aA

1)Abbreviations are referred to Table 1.

2)Mean±SD (n=6).

3)Means with different small letters in a column are different at 5% significance level by Duncan’s multiple range test.

4)Means with different capital letters in a row are different at 5% significance level by Duncan’s multiple range test.

영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. Ronda 등(2009)은 pre- gelatinized starch를 첨가하여 layer cake를 제조하였을 때 crumb 색도의 차이가 없는 것은 cake 굽기공정에서 caramelization 또는 Maillard reaction과 같은 반응이 크 지 않기 때문에 layer cake의 색도는 첨가되는 부재료에 의해 영향을 받는다고 하였다. 본 연구에서 처리구 간에 색 도의 차이가 없는 것은 이들의 연구 결과와 유사할 것으로 판단된다.

저장 중 글루텐프리 쌀머핀의 물성 변화

가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀

의 물성 변화는 Table 5에 나타내었다. 탄력성은 모든 처리 구에서 통계적으로 유의차가 없었다. 저장기간 동안 약간 감소하는 경향을 나타내었으나 통계적 유의차는 없었다. 탄 력성 값이 높다는 것은 신선하고 기포가 충분하며, 탄성을 가지는 제과에서 바람직한 특성을 나타내는 것이다. Singh 등(2015)은 잔탄검을 머핀 제조하는 데 첨가했을 때 머핀의 탄력성에는 영향을 미치지 않았다고 보고하였는데, 본 연구 에서도 가공쌀분말의 첨가는 글루텐프리 쌀머핀의 탄력성 에는 큰 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있었다. 응집성은 식품구조에서 내부저항을 정량하는 것으로 응집성 값이 높 은 것은 제과에서 바람직한 특성이다. 본 연구에서는 모든

A

B

Fig. 2. Principle components (A) loadings of physicochemical characteristics and (B) products of the gluten free rice muffin made with various processed rice flour amount during storage periods on PC axes using PC1 and PC2.

처리구에서 통계적으로 유의차가 없어 가공쌀분말의 첨가 가 응집성에는 크게 영향을 주지 않았음을 알 수 있었다. 저 장기간 동안에는 통계적으로 유의차를 나타내며 모든 처리 구에서 낮아지는 경향을 나타내었으나 저장기간별로 처리 구에 따른 통계적인 유의차는 없었다. 저장기간 동안 응집성 의 감소는 보통 식품성분들 사이의 분자 내 인력의 감소, 건조 및 노화에 의한 잘 부서지는 경향을 나타내는 것으로 보통 관찰된다. Ronda 등(2009)은 pre-gelatinized starch 의 첨가가 신선한 crumb cake hardness를 증가시켰지만 저장된 cake의 조직감에는 영향을 미치지 않았다고 보고하 여 본 연구 결과와 유사함을 알 수 있었다. 본 연구에서 탄력 성과 응집성은 밀가루 머핀과 쌀머핀 사이에 유의적 차이를 나타내지 않았다. 씹힘성은 저작 작용이 쉬운 조직감과 관계 가 있으며 경도의 조직감과 같은 경향을 나타낸다. 씹힘성은 0% PRFM보다 10% PRFM에서 더 낮은 값을 나타내었으나 가공쌀분말 첨가량이 증가할수록 값은 증가함을 알 수 있었 다. 그러나 씹힘성에서 박력분을 이용해 제조한 머핀과 20%

와 30% PRFM은 통계적으로 유의차가 없어 20%와 30%

PRFM은 씹힘성 부분에서는 박력분을 대체할 수 있음을 알 수 있었다. 저장기간 동안 씹힘성은 통계적으로 유의차를 나타내며 증가함을 알 수 있었으나, 10%와 20% PRFM에서 는 변화가 control보다도 적은 것을 알 수 있었다. 씹힘성에 서는 20% PRFM이 씹힘성이나 저장성 부분에서 유리함을 알 수 있었다. 깨짐성은 0% PRFM보다 10% PRFM에서 더 낮은 값을 나타내었으나 가공쌀분말 함량이 증가할수록 값 은 증가함을 알 수 있었다. 그러나 깨짐성에서 control과 20%와 30% PRFM은 통계적으로 유의차가 없어 20%와 30% PRFM은 깨짐성 부분에서는 박력분을 대체할 수 있음 을 알 수 있었다. 저장기간 동안 깨짐성은 통계적으로 유의 차를 나타내며 증가함을 알 수 있었으나, 10%와 20%에서는 변화가 control보다도 적은 것을 알 수 있었다. 깨짐성에서 도 20% PRFM이 깨짐성이나 저장성 부분에서 유리함을 알 수 있었다. 강도는 40% PRFM에서 가장 높은 값을 나타내 었고 다음은 control이었으나 control과 10%, 20%, 30%

PRFM에서는 통계적 유의차는 존재하지 않았다. 저장기간 동안 강도는 통계적으로 유의차를 나타내며 증가함을 알 수 있었으나, 10%와 20% PRFM에서는 변화가 control보다도 적은 것을 알 수 있었다. 강도에서도 20% PRFM이 강도나 저장성 부분에서 유리함을 알 수 있었다. 경도는 40% PRFM 에서 가장 높은 값을 나타내었고 다음은 control이었으나 control과 10%, 20%, 30% PRFM에서는 통계적 유의차는 존재하지 않았다. Preichardt 등(2011)은 쌀로 제조한 글루 텐프리 케이크 제조 시 수분 함량과 hardness 사이에는 반 대되는 상관성을 나타내었다고 보고하였는데, 본 연구에서 도 수분 함량이 낮은 40% PRFM에서 가장 높은 경도를 나 타내어 이들의 보고와 유사함을 알 수 있었다. 저장기간 동 안 경도는 통계적으로 유의차를 나타내며 증가함을 알 수 있었으나, 10%와 20% PRFM에서는 변화가 control보다도

적은 것을 알 수 있었다. Kokawa 등(2017)은 cooked rice gel을 이용해 글루텐프리 빵을 제조하였을 때 쌀분말 자체 는 노화를 촉진시키는 반면, gelatinized rice는 노화를 지연 시킨다고 보고하여 본 연구 결과와 유사함을 알 수 있었다.

경도에서도 20% PRFM이 강도나 저장성 부분에서 유리함 을 알 수 있었다.

머핀의 물성분석 결과 가공쌀분말을 이용하여 제조한 글 루텐프리 쌀머핀은 탄력성과 응집성보다는 경도와 깨짐성 을 개선시켜 주는 것을 알 수 있었으며, 가공쌀분말 20%를 첨가하여 제조한 머핀은 박력분을 이용하여 제조한 머핀보 다 물성과 저장성이 더 좋음을 알 수 있었다. 결과적으로 가공쌀분말 20%를 첨가 시 좀 더 부드럽고 덜 깨지는 글루 텐프리 머핀을 제조할 수 있음을 의미한다.

가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 머핀의 제조 조건과 특성 사이의 상관성 분석

가공쌀분말을 첨가하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀의 저 장기간과 물리적 특성 사이의 상관성을 분석하고자 주성분 분석을 실시하였다. 주성분 분석을 하였을 때 PC 1에 대한 variance proportion은 0.624였고 PC 2에 대한 variance proportion은 0.161이었다. PCA 분석 결과 plot은 Fig. 2에

나타내었다. Fig. 2에서 1사분면에 속하는 특성은 깨짐성, 씹힘성, 강도, 경도 등 글루텐프리 머핀의 특성으로는 바람 직하지 못한 특성을 나타내는 것으로 이에 해당하는 제품으 로는 0% PRFM-1 day, 0% PRFM-2 day, 0% PRFM-3 day, 10% RFPM-3 day, 20% PRFM-3 day, 40% PRFM- 1 day, 40% PRFM-2 day 제품 등이 있었다. 주성분 분석 결과로 보면 쌀가루로만 제조한 머핀(0% PRFM)은 2일째 부터 매우 잘 부서지는 특성을 나타냄을 알 수 있었으나 10% PRFM과 20% PRFM은 저장 3일이 되어서야 부서지 는 특성을 나타내었다. 2사분면은 탄력성, 응집성과 mois- ture 등 바람직한 특성을 나타내는 것을 알 수 있는데, 2사분 면에 속하는 글루텐프리 쌀머핀은 0% PRFM-0 day, 10%

PRFM-0 day, 20% PRFM-0 day, 30% PRFM-0 day, 40%

PRFM-0 day로 제과 직후의 바람직한 특성을 가지고 있었 다. 10% PRFM은 2일 저장까지도 탄력성, 응집성과 mois- ture 특성을 나타내어 10% PRFM이 글루텐프리 머핀을 제 조하여 저장하였을 때 유리함을 알 수 있었다. 다음으로는 3사분면에 속하는 것으로 이에 속하는 특성으로는 L-value 와 b-value가 3사분면에 속하며 제품으로는 control-0 day, control-1 day, 20% PRFM-1 day, 20% PRFM-2 day, 30% PRFM-1 day, 30% PRFM-2 day 등이 있다.

이 결과에서 control과 유사한 제품을 제조하기 위해서는 가공쌀분말 20%와 30%까지도 사용될 수 있음을 알 수 있 다. 4사분면에 속하는 글루텐프리 머핀으로는 control-2 day, control-3 day, 30% PRFM-3 day, 40% PRFM-3 day가 이에 속하였으나 특별한 특성은 나타나지 않았다. 결 과적으로 쌀분말으로만 제조한 글루텐프리 머핀의 특성은 박력분을 이용하여 제조한 머핀의 특성과는 차이가 있음을 알 수 있었다. 그러나 쌀분말만을 이용하여 글루텐프리 머핀 을 제조하는 것보다는 가공쌀분말을 10%와 20% 대체하여 글루텐프리 쌀머핀을 제조하는 것이 바람직할 것으로 판단 되었다.

요 약

글루텐프리 쌀머핀을 제조하기 위하여 가공쌀분말의 함량 을 달리하여 첨가하였을 때 글루텐프리 쌀머핀 제조 가능성 과 저장성에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 가공쌀분말 함량을 달리하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀의 부피와 비용 적은 박력분으로 제조한 머핀(control)과 10%와 20% 가공 쌀분말을 대체하여 제조한 쌀머핀(processed rice flour muffin, PRFM)에서 통계적으로 유의차를 나타내지 않았다.

글루텐프리 쌀머핀의 형태가 control과 가장 유사한 것은 10%와 20% PRFM이었으며 30% 이상 가공쌀분말 함량을 증가시키면 형태가 작아지는 것을 알 수 있었다. 수분 함량 은 가공쌀분말 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으 나 통계적으로 유의차는 없었으며 저장과정 중 수분 함량의 변화는 거의 없었다. 저장 중 물성 변화를 측정한 탄력성과

응집성은 모든 처리구에서 통계적으로 유의차가 없어 가공 쌀분말의 첨가가 크게 영향을 주지 않았음을 알 수 있었다.

씹힘성과 깨짐성은 control과 20%와 30% PRFM이 통계적 으로 유의차가 없어 20%와 30% PRFM은 씹힘성과 깨짐성 특성에서 박력분을 대체할 수 있음을 알 수 있었다. 강도와 경도는 control과 10%, 20%, 30% PRFM에서 통계적 유의 차가 존재하지 않았다. 물성분석 결과 가공쌀분말을 이용하 여 제조한 글루텐프리 쌀머핀은 탄력성과 응집성보다는 경 도와 깨짐성을 개선시켜 주는 것을 알 수 있었으며, 가공쌀 분말 20%를 첨가하여 제조한 글루텐프리 쌀머핀은 박력분 을 이용하여 제조한 머핀보다 물성과 저장성이 더 좋음을 알 수 있었다. 가공쌀분말 첨가량을 달리하여 제조한 글루텐 프리 쌀머핀의 제조 조건과 특성 사이의 상관성을 분석하고 자 주성분 분석을 실시한 결과 PC 1에 대한 분산 비율(var- iance proportion)은 0.624였고 PC 2에 대한 변수비율은 0.161이었다. 주성분 분석 결과 10% PRFM은 2일 저장까지 도 탄력성, 응집성과 moisture 특성을 나타내어 10% PRFM 이 글루텐프리 쌀머핀을 제조하여 저장하였을 때 유리함을 알 수 있었으며 control과 유사한 제품을 제조하기 위해서는 가공쌀분말 20%와 30%까지도 사용될 수 있음을 알 수 있 다. 결론적으로 쌀분말만을 이용하여 글루텐프리 쌀머핀을 제조하는 것보다는 가공쌀분말을 10%와 20% 대체하여 글 루텐프리 쌀머핀을 제조하는 것이 바람직할 것으로 판단되 었다.

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