가시파래 첨가 모닝빵의 이화학적 품질 특성 및 항산화성 김수진

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가시파래 첨가 모닝빵의 이화학적 품질 특성 및 항산화성

김수진․백승연․김다희․김미리 충남대학교 식품영양학과

Physicochemical Properties and Antioxidant Activities of Morning Bread Added with Enteromorpha prolifera

Su Jin Kim, Seung Yeon Baek, Da Hee Kim, and Mee Ree Kim Department of Food and Nutrition, Chungnam National University

ABSTRACT This study examined the physiochemical properties and antioxidant activities of Morning Bread contain- ing Enteromorpha prolifera powder. E. prolifera powder was added at different amounts to Morning Bread: 0% (control), 1%, 3%, and 5% of wheat flour. The weight and volume of Morning Bread containing 5% E. prolifera powder was lowest. The height and width tended to decrease with increasing amount of E. prolifera powder. The sugar content (°Brix) was the same at 17. The reducing sugar content (%) decreased with increasing amount of E. prolifera powder.

The pH of the control was highest among the other samples. The lightness (L) and redness (a) values of Morning Bread in the Hunter color system decreased significantly with increasing amount of E. prolifera, whereas the yellowness (b) value increased. The phycocyanin contents of the 5% E. prolifera powder addition group were highest among the other groups. In addition, the total chlorophyll contents of Morning Bread containing E. prolifera were higher than that of control. The total phenolics and flavonoid contents increased with increasing addition of E. prolifera powder. The antioxidant activities, such as the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and hydroxyl radical scavenging activity, of the Morning Bread containing E. prolifera powder increased with increasing E. prolifera powder content. In the sensory properties test, the overall acceptance score of Morning Bread containing 3% E. prolifera powder was highest.

From these results, it is desirable to add E. prolifera powder to Morning Bread to achieve good physiochemical properties with high antioxidant activities.

Key words: Enteromorpha prolifera, Morning Bread, physicochemical properties, antioxidant activities

Received 5 August 2019; Accepted 3 September 2019

Corresponding author: Mee Ree Kim, Department of Food and Nutrition, Chungnam National University, Daejeon 34134, Korea E-mail: [email protected], Phone: +82-42-821-6837

Author information: Su Jin Kim (Graduate student), Seung Yeon Baek (Graduate student), Da Hee Kim (Graduate student), Mee Ree Kim (Professor)

서 론

가시파래는 파래류의 일종으로 녹조식물 갈파래과에 속 한다(KORDI, 2004). 가시파래는 영양성분이 고루 함유된 해조로서 단백질, 아미노산, 무기질, 비타민이 풍부할 뿐만 아니라 활성산소에 의한 노화를 억제하는 항산화 물질이 매 우 풍부하다(Zhao 등, 2016). 또한 식이섬유가 풍부하여 비 만과 변비 예방에도 효과적이다(Jung 등, 2005; Kim 등, 2019). 가시파래는 녹색으로 클로로필과 카로티노이드가 풍 부하고 비타민 C도 풍부하여 채소류에 함유된 영양성분을 공급해줄 뿐 아니라 채소에서는 공급할 수 없는 오메가3 지 방산과 비타민 E, 칼슘, 마그네슘, 철분, 요오드가 풍부하여 현대인에게 부족하기 쉬운 영양소를 공급해줄 수 있는 매우

훌륭한 식재료이다(Kim 등, 2019). 특히 파래류에는 육상 식물과는 달리 항혈전, 항염증, 항종양, 항궤양, 항암 및 면 역증진 효능이 우수한 것으로 알려져 있는(Mao 등, 2008;

Saito 등, 2006) 황산기를 함유한 황산 다당류를 다량 함유 하고 있는데, 가시파래에는 그중에서 rhamnose, xylose, glucuronic acid가 풍부하다(Koo 등, 2002). 이러한 해조 식이섬유는 인체 내에서 소화되지 않기 때문에 해조 황산 다당류는 장내세균에 의해 미미하게 분해된다(Im 등, 2006). 뿐만 아니라 가시파래의 조다당체는 면역조절(Wei 등, 2014), 지질강하(Tang 등, 2013) 등에 관여한다고 밝혀 졌다. 최근에 해조류는 생리활성물질의 공급원으로 항암 작 용(Villarreal-Gómez 등, 2010), 항균 작용(Pérez 등, 2016), 항고혈압 활성(Cha 등, 2006), 항산화 작용(Yan 등, 1999) 등에 효과가 있다고 밝혀졌고 해조류의 풍부한 식이섬유와 미네랄, 미량원소와 같은 유용성분은 성인병과 비만 예방에 우수하다는 사실이 분명해지고 있다(Na 등, 2014).

빵은 섭취하기 편리하여 아침 식사대용으로 1인 가구와 젊은 층에서 선호하는 식품이다(Mun 등, 2011). 식생활의 서구화와 가공식품 소비 증가, 간편식 도입과 같은 생활양식

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Mixing all ingredients

(1 min at low speed and then 10 min at high speed)

↓

Fermentation (1 h, 45°C)

↓ Dividing 32 g per sample Fermentation (15 min, room temperature)

↓

Second fermentation (30 min, 45°C)

↓

Baking (13 min, upper at 200°C, down at 150°C)

↓

Cooling (1 h, room temperature)

Fig. 1. Method of making Morning Bread added with E. pro- lifera.

Table 1. Ingredient composition of Morning Bread added with different amount of Enteromorpha prolifera (unit: g)

Ingredients Control EPP¹⁾1 EPP3 EPP5

Wheat flour

E. prolifera powder with water (E. prolifera powder : water) Water

Salt Sugar Butter S-500 Yeast Egg

1,000 0 400

20 140 140 10 50 100

990 40 (10:30)

396 20 140 140 10 50 100

970 120 (30:90)

388 20 140 140 10 50 100

950 200 (50:150)

380 20 140 140 10 50 100

Total weight 1,860 1,886 1,938 1,990

1)Enteromorpha prolifera powder.

의 변화로 식생활 패턴은 계속 변화하고 있다(Lee 등, 2017).

현재 국내 베이커리 업계에서는 건강을 생각하는 소비자들 의 요구를 반영한 건강빵이 베이커리 시장을 주도하고 있으 며(Shin 등, 2014), 건강 기능성 소재를 함유한 제품에 대한 구매의사가 높아지고 있다(Lee 등, 2011a). 이와 같은 사회 적 현상과 더불어 최근에는 빵에 다시마(Kim과 Kang, 1998), 마른 김(Baek 등, 2018), 쑥(Kim 등, 1998), 스피루리나 (Lee 등, 2011b) 등을 첨가하여 기능성을 부여한 빵에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다.

그러나 우리나라에서 서식하는 해조류의 종류는 약 750 여 종이 있는 것으로 알려졌지만 실제 식용으로 이용하는 해조류는 30여종에 그친다. 가정에서 이용하는 해조류는 미 역, 김, 다시마, 톳, 파래 순으로 한정되어 있다(Son, 2009).

더욱이 가시파래는 성분이 매우 우수함에도 불구하고 음식 이나 가공식품에의 활용도는 거의 없는 실정이다.

따라서 본 연구에서는 가시파래의 활용 및 보급 확대를 위해 일상식에서 섭취가 간편한 모닝빵에 생리활성 기능이 우수한 가시파래를 첨가하여 제조한 후 품질 특성 및 항산화 성을 평가하였다.

재료 및 방법

실험재료

본 실험에서 사용된 가시파래는 (주)송원식품(Seosan, Korea)으로부터 분말 상태로 구입하여 -70°C에서 냉동보 관(Ultra-Low Temperature Freezer SW-UF-400P, Sam- won Freezing Engineering Co., Busan, Korea)하여 사용 하였다. 이 밖에 강력밀가루(Daehan Flour Mills Co., In- cheon, Korea), 버터(Lotte Foods Co., Ltd., Seoul, Korea), 설탕(Samyang Corp, Ulsan, Korea), 소금(Shinahn Bay Salt Co., Busan, Korea), 이스트(Jenico Co., Ltd., Seoul, Korea), S-500(Puratos, Seoul, Korea)을 사용하였다.

가시파래 모닝빵의 제조

가시파래 분말의 첨가량을 달리하여 제조한 가시파래 모

닝빵의 배합비는 Table 1과 같다. 밀가루에 가시파래의 양 을 다르게 첨가하여 모닝빵을 제조한 후 수회의 예비실험과 관능검사를 통해 최적의 가시파래 분말 배합비를 결정하였 다. 가시파래 분말은 밀가루 무게의 0%, 1%, 3%, 5%가 되 도록 첨가하여 모닝빵을 제조하였다. 반죽은 재료를 모두 반죽기에 넣어 반죽하는 직접 반죽법(straight법)을 사용하 였다. 먼저 가시파래 분말에 3배가량의 물을 적셔 가시파래 분말이 물을 머금도록 한 후, 반죽기에 강력분, 물, 버터, 설탕, 계란, 이스트, 소금, S-500, 물에 적신 가시파래 분말 을 넣고 버터칼 믹서기(Model YSM50, 400×600×1,100, Daeyung Bakery Machinery Co., Ltd., Seoul, Korea)를 사용하여 저속에서 1분, 고속에서 10분간 반죽하였다. 45°C 발효기에서 1시간 동안 1차 발효를 마친 후 32 g씩 분할하 여 실온에서 15분 동안 중간발효를 하였다. 다시 45°C 발효 기에서 30분 동안 2차 발효를 한 후 윗불 200°C, 아랫불 150°C로 예열한 오븐(Electric deck oven, FDO-7104, Daeyung Bakery Machinery Co., Ltd.)에서 13분 동안 구 운 다음 1시간 방랭하여 시료로 사용하였다(Fig. 1).

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무게, 부피, 높이와 너비

무게는 모닝빵을 실온에서 1시간 정도 식힌 후 전자저울 (KB-500, Kyungin, Seoul, Korea)을 사용하여 무게를 측 정하였고, 부피는 종자치환법(AACC, 2000)에 의해 측정하 였다. 높이는 모닝빵을 반으로 잘라 단면의 가장 긴 곳의 높이를 측정하였으며, 너비 역시 모닝빵을 반으로 잘라 단면 의 가장 긴 곳의 너비를 자로 각각 3회씩 반복 측정하여 평균 값을 구하였다.

당도 및 환원당

당도는 시료 5 g을 증류수 45 mL와 함께 넣어 균질화하 여 sonication(Powersonic 420, Hwashin Technology, Gwangju, Korea)에 40°C에서 30분간 침지시킨 후, centrifuge(Combi-514R, Hanil, Hwaseong, Korea)에서 3,000 rpm으로 20분간 원심분리 하여 상층액을 취해 당도계(SCM -1000, HM Digital, Seoul, Korea)로 측정하였다. 환원당의 시료는 당도의 시료와 동일하며 dinitrosalicylic acid(DNS) 에 의한 비색법으로 microplate reader(Epoch Microplate Spectrophotometer, BioTeck Instruments, Winooski, VT, USA)를 사용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였다.

표준곡선은 glucose(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 농도별로 반응시켜 사용하였다.

pH 및 산도

pH는 시료 5 g을 증류수 45 mL와 함께 넣어 균질화하여 sonication(Hwashin Technology)에 40°C에서 30분간 침 지시킨 후, centrifuge(Hanil)에서 3,000 rpm으로 20분간 원심분리 하여 상층액을 취해 pH meter(420 Benchtop, Orion Research, Beverly, MA, USA)로 측정하였다. 산도 의 시료는 pH의 시료와 동일하며 상층액 10 mL를 취하여 pH 8.3까지 적정하는 데 필요한 0.1 N NaOH 양(mL)을 citric acid 함량(%)으로 환산하여 총산 함량을 표시하였다 (Sadler, 1994).

색도

색도는 색차계(Spectrophotometer CM-600, Konica Minolta Sensing, Inc., Tokyo, Japan)를 사용하여 Hunter color system의 L값(lightness), a값(redness), b값(yellowness)을 총 3회 반복 측정해 평균값으로 나타내었다. 모 닝빵의 속(crumb)을 20 g씩 갈아 균일하게 섞은 후 10 g을 취해 페트리디쉬(50×12 mm)에 빈공간이 생기지 않게 담아 색도를 측정하였다. Standard color value는 L값 99.37, a 값 -0.14, b값 -0.07인 calibration plate를 표준으로 삼았다.

피코시아닌

피코시아닌은 시료 1 g을 80% 메탄올 10 mL와 혼합 후 sonication(Hwashin Technology)에 40°C에서 15시간 동 안 침지시킨 다음, centrifuge(Hanil)에서 3,000 rpm으로 20

분간 원심분리 하여 상층액을 취해 microplate reader(Bio- Teck Instruments)를 사용하여 620 nm, 652 nm에서 흡광 도를 측정하였다. 측정한 흡광도 값을 아래의 식을 통해 계 산하여 피코시아닌 함량을 나타내었다(Kang 등, 2011; Lee 등, 2011b).

Total phycocyanin (µg/mL)＝C-Phycocyanin+

Allophycocyanin

클로로필

클로로필은 시료 2 g을 dimethyl sulfoxide(DMSO) 20 mL에 침지하여 30°C의 암조건에서 24시간 동안 색소를 추 출한 후 microplate reader(BioTeck Instruments)를 이용 하여 664 nm, 648 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정한 흡광도 값을 아래의 식을 통해 계산하여 클로로필 함량을 나타내었다(Chappelle 등, 1992).

Chlorophyll a (µg/mL)＝12.25(A664)－2.79(A648) Chlorophyll b (µg/mL)＝21.50(A648)－5.10(A664) Total chlorophyll (µg/mL)＝Chlorophyll a+

Chlorophyll b

총 페놀 함량

총 페놀 함량은 Folin-Ciocalteu’s phenol reagent가 페 놀성 화합물에 의해 몰리브덴 청색으로 환원되는 원리로 측 정하였다(Singleton 등, 1999). 시료 3 g과 메탄올 50 mL를 4시간 동안 교반하고 24시간 추출한 후 3,000 rpm으로 4°C 에서 20분간 원심분리 하여 얻어진 상층액을 감압농축기 (EYELA SB-1000, Tokyo Rikakikai Co., Ltd., Tokyo, Japan)로 용매를 휘발하여 추출물만 얻었다. 각각의 추출물 200 mg에 1 mL의 메탄올을 넣어 200 mg/mL 농도의 추출 물 용액을 시료 용액으로 사용하여 측정하였다. 시료 용액 50 μL에 증류수 50 μL와 0.2 N Folin-Ciocalteu reagent 500 μL를 넣고 5분간 반응시킨 후 7.5% Na₂CO₃ 400 μL를 넣고 빛을 차단하여 30분간 반응시키고 760 nm에서 흡광도 를 측정하였다. 표준곡선은 포화 tannic acid(Yakuri Pure Chemicals Co., Ltd., Kyoto, Japan)를 사용하였다.

플라보노이드 함량

총 페놀의 시료와 동일한 방법으로 추출하여 200 mg/mL 농도로 희석한 추출물 용액을 시료 용액으로 사용하여 측정 하였다. 시료 용액 100 μL에 90% diethylene glycol 0.9 mL, 1 N NaOH 20 μL를 넣고 37°C water bath(VS-1205 W, Vision Scientific Co., Ltd., Daejeon, Korea)에서 1시 간 동안 반응시키고 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표 준곡선은 tannic acid(Yakuri Pure Chemicals Co., Ltd.)를 사용하였다.

DPPH 라디칼 소거능

항산화 활성을 가지는 물질과 만나면 항산화 물질이 DPPH

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Table 2. Weight, volume, height and width of Morning Bread added with different amount of E. prolifera

Control EPP¹⁾1 EPP3 EPP5

Weight (g) Volume (mL) Height+Width (cm)

29.50±0.10^a2)3) 115.33±2.31^NS 10.80±0.10^a

28.83±0.15^b 105.00±2.65 10.50±0.17^ab

28.70±0.50^b 98.33±0.58 10.23±0.31^b

27.90±0.36^c 97.33±2.31 9.80±0.10^c

2)All values are mean±SD.

3)Different letters (a-c) within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

NS: not significant.

(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)의 라디칼을 소거시켜 탈 색되는 점을 이용하여 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하는 방법이다(Molyneux, 2004). 총 페놀의 시료와 동일한 방법 으로 추출하여 200 mg/mL 농도로 희석한 추출물 용액을 시료 용액으로 사용하여 측정하였다. 농도별로 희석한 시료 용액 50 μL에 1.5×10^-4 mM DPPH 용액 150 μL를 넣고 빛을 차단하여 30분 동안 반응시킨 후 515 nm에서 흡광도 를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능(%)을 아래 식으로 계 산하고 농도별 라디칼 소거능에 대한 검량선에서 DPPH 라 디칼 소거능이 50%가 되는 농도인 IC50 값을 구하였다.

Free radical scavenging

activity (%) ＝ Abs_DPPH－Abs_sample AbsDPPH ×100

Hydroxyl 라디칼 소거능

총 페놀의 시료와 동일한 방법으로 추출하여 200 mg/mL 농도로 희석한 추출물 용액을 시료 용액으로 사용하여 측정 하였다. 농도별로 희석한 시료 용액 25 μL에 buffer 50 μL 를 넣고 30 mM deoxyribose, 1 mM ascorbic acid, 1 EDTA, 1 mM FeCl3, 1 mM H2O2 용액을 각각 15 μL씩 넣고 37°C에서 1시간 반응시켰다. 반응 후 2% TCA 용액 50 μL 와 1% TBA 용액 50 μL를 넣고 교반하여 water bath(VS- 1205W, Vision Scientific Co., Ltd.)에서 20분간 반응 후 냉각시켜 3,000 rpm에서 20분간 원심분리(Hanil) 하여 얻 어진 상층액을 532 nm에서 흡광도를 측정하였다. 농도별 hydroxyl 라디칼 소거능(%)을 아래 식으로 계산하여 검량 선을 그린 후 hydroxyl 라디칼 소거능이 50%가 되는 농도 인 IC₅₀ 값을 구하였다.

Free radical scavenging

activity (%) ＝ Absblank－Abssample

Abs_blank ×100

관능평가

가시파래를 첨가한 모닝빵의 관능평가는 강도검사를 실 시하여 평가하였다(충남대학교 생명윤리위원회 생명윤리 면제심의 윤리면제 승인번호:201903-SB-025-01). 패널 에게 검사방법과 평가특성을 교육한 후 충남대학교 식품영 양학과 학생 8명을 패널로 선정하여 7점 척도법으로 강도(1 점; 매우 약함, 7점; 매우 강함) 평가를 하였다. 강도 검사의 항목은 가시파래색, 외부갈변도, 비린향, 가시파래향, 버터 향, 가시파래맛, 구수한 맛, 촉촉한 정도, 경도, 씹힘성, 탄력

성, 전반적인 수용도였으며 시료는 세 자리 난수표를 부착한 일회용 접시에 제공하였고, 다음 시료 평가에 미치는 영향을 줄이기 위해 따뜻한 물과 함께 제공하였다.

통계처리

본 실험 결과는 3회 반복하여 측정한 값을 SPSS 24.0 (Statistical Package for Social Science, SPSS Inc., Chi- cago, IL, USA) software package 프로그램 중에서 기술 통계를 실시하여 평균과 표준편차를 구하여 나타내었으며 분산분석(ANOVA)을 실시하여 유의성이 있는 경우에 Dun- can의 다중범위검정(Duncan’s multiple range test)을 이 용하여 시료 간의 유의차를 검정하였다(P<0.05).

결과 및 고찰

무게, 부피, 높이와 너비

가시파래를 첨가한 모닝빵의 무게, 부피, 높이와 너비는 Table 2에 나타내었다. 무게는 대조군이 29.50 g으로 가장 컸으며 5% 첨가군은 27.90 g으로 유의적으로 가장 작았다.

부피는 대조군이 115.33 mL로 가장 컸으며 5% 첨가군이 97.33 mL로 가장 작았다. 높이와 너비의 합은 대조군이 각 각 10.80 cm로 가장 길었으며 5% 첨가군이 9.80 cm로 가 장 짧았다. 따라서 가시파래 분말 첨가 시 무게와 부피, 높이 와 너비가 모두 감소하는 것으로 보인다. 이러한 경향은 매 생이 분말을 첨가한 식빵에서 부피를 무게로 나눈 비용적이 감소하는 것과 유사한 경향을 보였다(An 등, 2008). 또한 김 분말을 첨가한 스펀지케이크에서는 김 분말의 첨가량이 적 을수록 기공이 작고 air cell의 수가 많이 발생하여 높이가 대조군에서 가장 컸다고 보고하여 본 실험과 유사한 경향을 보였다(Kweon 등, 2003). 식이섬유 첨가는 글루텐을 희석 시켜 식빵의 부피를 감소시키므로(Pomeranz 등, 1977) 반 죽을 동일한 무게로 분할했음에도 불구하고 가시파래에 함 유된 식이섬유가 반죽의 이산화탄소 보유 능력을 감소시키 고 반죽의 신장도를 감소시켜 부피, 높이와 너비에 영향을 준 것으로 사료된다.

당도 및 환원당

가시파래를 첨가한 모닝빵의 당도 및 환원당은 Table 3 에 나타내었다. 당도는 대조군과 가시파래 분말을 1%, 3%,

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Table 3. Sugar content, reducing sugar content, pH, acidity, and color value of Morning Bread added with different amount of E. prolifera

Sugar content (°Brix) Reducing sugar content (%)

17 3.43±0.26^a2)3)

17 3.04±0.13^b

17 2.89±0.05^bc

17 2.73±0.05^c pH

Acidity (%)

5.99±0.01^a 0.17±0.00^c

5.93±0.02^ab 0.18±0.00^b

5.91±0.02^ab 0.19±0.00^b

5.89±0.08^b 0.20±0.00^a Color value Lightness (L)

Redness (a) Yellowness (b)

83.46±0.16^a 0.05±0.01^a 17.61±0.01^d

72.52±0.31^b

−1.54±0.05^b 20.30±0.17^c

65.53±0.13^c

−1.62±0.05^c 21.58±0.25^b

63.63±0.09^d

−2.03±0.04^d 22.15±0.19^a

3)Different letters (a-d) within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

Table 4. Phycocyanin content and chlorophyll content of Morning Bread added with different amount of E. prolifera

Phycocyanin (µg/mL) 10.13±0.12^d2)3) 11.38±0.08^c 15.37±0.13^b 20.11±0.14^a Chlorophyll

(µg/mL)

Chlorophyll a Chlorophyll b Total chlorophyll

0.4847±0.0064^d 0.8490±0.0112^d 1.3337±0.0133^d

0.8181±0.0425^c 0.9882±0.0335^c 1.8063±0.0760^c

1.6752±0.0290^b 1.5873±0.0926^b 3.2624±0.1209^b

2.3257±0.0655â 2.0215±0.0340â 4.3472±0.0991â

5% 첨가 시 모두 17°Brix로 동일하였다. 환원당은 대조군 의 경우 3.43%, 1% 첨가군은 3.04%, 3% 첨가군은 2.89%, 5% 첨가군은 2.73%로 가시파래 분말의 첨가량이 증가할수 록 모닝빵의 환원당 함량은 유의적으로 감소하였다(P<0.05).

이는 모닝빵의 총 중량에 따른 설탕 함량이 다르기 때문인 것으로 사료된다. 대조군의 총 중량에 대한 설탕 함량은 7.53%이지만 5% 첨가군에서는 설탕 함량이 7.04%로 점차 낮아지므로 환원당 함량 역시 낮아지는 것으로 생각된다.

pH 및 산도

가시파래를 첨가한 모닝빵의 pH 및 산도는 Table 3에 나타내었다. pH는 대조군이 5.99로 가장 높았으며 가시파 래 첨가량이 증가할수록 1% 첨가군이 5.93, 3% 첨가군이 5.91, 5% 첨가군이 5.89로 감소하는 경향을 보였으며 대조 군과 5% 첨가군 사이에 유의적인 차이가 있었다(P<0.05).

반면 산도는 대조군이 0.17%였으며 가시파래 첨가량이 증 가할수록 1% 첨가군이 0.18%, 3% 첨가군이 0.19%, 5%

첨가군이 0.20%로 증가하였다. 제빵 시 발효가 진행될수록 반죽의 pH는 저하되며(Bae 등, 2001), 모닝빵에 첨가되는 원료의 pH가 빵의 품질에 영향을 미칠 수 있다고 보았다 (Min과 Lee, 2008). 쇠비름을 첨가한 모닝빵(Lee 등, 2015), 아로니아 첨가 식빵(Yoon 등, 2014) 등의 연구에서 부재료 로 인해 pH가 감소하여 본 실험 결과와 유사하지만, 마른 김을 첨가한 버터 모닝빵(Baek 등, 2018)의 연구에서는 김 에 함유된 카르복실기와 황산기로 인하여 pH가 증가하였다 고 보고하였고 신안 섬초 분말의 대체량을 달리하여 제조한

식빵의 연구(Ko 등, 2013)에서는 굽기 과정 중 발효 산물인 알코올과 탄산가스의 발생이 활발하게 일어나지 못하여 pH 가 증가하였다고 보고하였다.

색도

가시파래를 첨가한 모닝빵의 색도는 Table 3에 나타내었 다. 밝기 정도를 나타내는 L값은 대조군이 83.46으로 유의 적으로 가장 높았고(P<0.05) 가시파래 분말을 첨가할수록 72.52, 65.53, 63.63으로 감소하여 가시파래 분말의 영향으 로 모닝빵의 밝기가 점점 어두워지는 것을 알 수 있었다.

a값은 대조군이 0.05, 가시파래 1% 첨가군이 -1.54, 3% 첨 가군이 -1.62, 5% 첨가군이 -2.03으로 가시파래를 첨가할 수록 감소하였는데 이는 모닝빵의 녹색도가 증가함을 의미 하며 가시파래와 유사한 해조류인 매생이 분말을 첨가한 스 펀지케이크의 연구(Lee 등, 2007)에서 다시마 분말을 밀가 루 중량의 4%까지 첨가하였을 때 L값과 a값이 감소하는 경 향과 유사하였다. 반면 황색도를 나타내는 b값은 가시파래 분말을 첨가할수록 대조군이 17.61, 1% 첨가군이 20.30, 3% 첨가군이 21.58, 5% 첨가군이 22.15로 유의적으로 증 가함을 알 수 있었다(P<0.05).

피코시아닌

가시파래를 첨가한 모닝빵의 피코시아닌 함량은 Table 4에 나타내었다. 피코시아닌 색소의 항산화 활성은 플라보 노이드나 폴리페놀과 비슷하다고 보고되었다(Lee 등, 2011 b). 대조군의 피코시아닌 함량은 10.13 µg/mL로 가장 낮았

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c d

b c

ab b

a a

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Total phenol contents Flavonoid contents

Tannic acid (mg/mL) .

Control EPP1 EPP3 EPP5

Fig. 2. Total phenol contents and flavonoid contents of Morning Bread added with different amount of E. prolifera. EPP, Entero- morpha prolifera powder. All values are mean±SD. Different letters (a-d) above the bars are significantly different by Dun- can’s multiple range test at P<0.05.

a a

b b

c c

d d

0 50 100 150 200 250

DPPH radical scavenging activity

Hydroxyl radical scavenging activity IC50 (mg/mL) .

Control EPP1 EPP3 EPP5

Fig. 3. DPPH radical scavenging activity and hydroxyl radical scavenging activity of Morning Bread added with different amount of E. prolifera. EPP, Enteromorpha prolifera powder.

All values are mean±SD. Different letters (a-d) above the bars are significantly different by Duncan’s multiple range test at P<0.05.

으며 1% 첨가군은 11.38 µg/mL, 3% 첨가군은 15.37 µg/

mL, 5% 첨가군은 20.11 µg/mL로 가시파래 분말의 첨가량 이 증가할수록 피코시아닌 함량도 유의적으로 증가하여(P<

0.05) 5% 첨가군이 가장 높았다. 이는 가시파래 첨가량이 증가함에 따라 가시파래 분말에 함유된 피코시아닌 함량 역 시 증가함에 따른 결과이며(Choi 등, 2014), 이로 인한 높은 항산화성이 기대된다.

클로로필

가시파래를 첨가한 모닝빵의 클로로필 함량은 Table 4에 나타내었다. 모닝빵의 클로로필 a 함량은 대조군이 0.4847 µg/mL, 1% 첨가군이 0.8181 µg/mL, 3% 첨가군이 1.6572 µg/mL, 5% 첨가군이 2.3257 µg/mL로 가시파래 분말을 많 이 첨가한 시료일수록 클로로필 a값이 증가하였다. 클로로필 b 함량 또한 대조군이 0.8490 µg/mL, 1% 첨가군이 0.9882 µg/mL, 3% 첨가군이 1.5873 µg/mL, 5% 첨가군이 2.0215 µg/mL로 가시파래 첨가량에 따라 유의적으로 증가하였다 (P<0.05). 결론적으로 모닝빵의 클로로필 함량은 클로로필 a와 클로로필 b 모두 가시파래 함량이 증가할수록 유의적으 로 증가하여(P<0.05) 총 클로로필 값 역시 대조군이 1.3337 µg/mL로 가장 낮았으며, 가시파래 분말을 첨가할수록 클로 로필 함량이 1.8063 µg/mL, 3.2624 µg/mL, 4.3472 µg/mL 로 유의적으로 증가하였다(P<0.05).

총 페놀 함량

가시파래를 첨가한 모닝빵의 총 페놀 함량 결과는 Fig.

2에 나타내었다. 가시파래 분말을 첨가하지 않은 분말의 총 페놀 함량은 0.728 mg/mL로 가장 낮았으며 가시파래 분말 을 1% 첨가 시 1.001 mg/mL, 3% 첨가 시 1.153 mg/mL, 5% 첨가 시 1.839 mg/mL로 가시파래 첨가량이 증가할수 록 유의적으로 총 페놀 함량이 증가하였다(P<0.05). 페놀 화합물은 주로 식물계에 널리 분포되어 있으며 항산화, 항

균, 항염 등의 다양한 생리활성 작용을 하는 것으로 알려져 있다(Duval과 Shetty, 2001). 가시파래 분말을 첨가함으로 써 총 페놀 함량이 크게 증가함을 알 수 있었고 이에 따른 높은 생리활성을 보일 것으로 생각된다.

플라보노이드 함량

가시파래를 첨가한 모닝빵의 플라보노이드 함량 결과는 Fig. 2에 나타내었다. 대조군의 플라보노이드 함량은 0.284 mg/mL로 가장 낮았으며 가시파래 1% 첨가군은 0.304 mg/

mL, 3% 첨가군은 0.315 mg/mL, 5% 첨가군은 0.322 mg/

mL였다. 가시파래 첨가량에 따라 플라보노이드 함량이 유 의적으로 증가하여(P<0.05) 5% 첨가군이 가장 높은 플라보 노이드 함량을 나타내었다. 플라보노이드는 항산화능이 우 수하여 노화와 질병을 일으키는 활성산소종 제거에 뛰어나 며 항바이러스, 항염, 항균, 항암 효과가 있는 것으로 알려져 있다(Heim 등, 2002). 따라서 가시파래 분말을 첨가하지 않은 대조군보다 가시파래 분말 첨가군에서 높은 항산화 활 성 증진을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

DPPH 라디칼 소거능

가시파래를 첨가한 모닝빵의 DPPH 라디칼 소거능을 측 정한 IC₅₀ 값은 Fig. 3에 나타내었다. 가시파래 분말을 첨가 하지 않은 대조군의 IC50 값은 219.52 mg/mL, 가시파래 분 말 1% 첨가군의 IC50 값은 182.07 mg/mL, 3% 첨가군의 IC50 값은 157.01 mg/mL, 5% 첨가군의 IC50 값은 121.81 mg/mL로 측정되었다. 가시파래 첨가량에 따라 IC₅₀측정값 은 유의적으로 감소하여 DPPH 라디칼 소거능이 증가하는 것을 알 수 있었다. DPPH 라디칼 소거능 측정 방법은 항산 화 활성을 측정하는 방법 중 비교적 간단하면서 대량으로 측정 가능하며 실제 항산화 활성과도 매우 높은 연관성이 있다(Jeong 등, 2004).

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Table 5. Score of intensity test of Morning Bread added with different amount of E. prolifera

EPP color Browning index Seaweed smell EPP flavor Butter flavor EPP taste Roasted taste Moistness Hardness Chewiness Springiness Overall acceptance

1.0±0.0^d2)3) 2.1±1.4^c 1.3±0.7^c 1.0±0.0^d 6.3±0.7^a 1.0±0.0^d 5.4±1.2^NS 4.4±1.1^NS 3.6±1.4^b 4.5±1.4^NS 4.0±0.5^NS 5.1±1.4^b

2.9±0.4^c 3.6±0.9^b 2.5±0.8^b 3.1±0.8^c 5.1±0.8^b 2.8±0.7^c 5.0±1.1 4.6±0.5 3.6±1.1^b 4.1±1.1 5.0±0.8 5.0±0.8^b

4.8±0.5^b 5.0±0.8â 3.1±1.0^b 4.8±0.5^b 4.3±0.9^bc 4.5±0.5^b 4.8±1.2 4.5±1.3 4.0±1.1âb 4.3±0.9 5.1±1.1 6.3±0.5â

6.6±0.7â 6.0±0.9â 4.6±1.3â 6.4±0.9â 3.4±1.6^c 6.0±0.8â 4.8±1.4 4.6±2.1 5.0±1.3â 4.8±1.6 5.1±1.9 4.5±0.8^b

NS: not significant.

Hydroxyl 라디칼 소거능

가시파래를 첨가한 모닝빵의 hydroxyl 라디칼 소거능을 측정한 IC₅₀ 값은 Fig. 3에 나타내었다. 가시파래 분말을 첨 가하지 않은 대조군의 IC₅₀ 값은 96.86 mg/mL, 가시파래 1 g 첨가군의 IC50 값은 80.48 mg/mL, 첨가군의 IC50 값은 56.39 mg/mL, 첨가군의 IC50 값은 50.45 mg/mL로 가시파 래 첨가량이 늘어날수록 IC50 값이 유의적으로 증가하였다 (P<0.05). 이는 DPPH 라디칼 소거능 측정 시 IC₅₀ 값이 감 소하여 DPPH 라디칼 소거능이 증가한 것과 유사한 결과였 다. 자유 라디칼 중에서도 가장 강한 독성을 나타내는 것으 로 알려진 hydroxyl 라디칼은 반응성이 매우 크고 반응속도 가 빠르며 지질의 산화 및 DNA에 손상을 주고 산화스트레 스와 세포손상을 유발함으로써 노화와 다양한 질환을 유발 하는 것으로 알려져 있다(Halliwell과 Aruoma, 1991). 따라 서 노화와 질병의 예방을 위해 우리 생체 내 항산화 시스템 을 정상적으로 유지하는 것이 중요하며, 이를 위해 가시파래 를 첨가함으로써 항산화 물질을 충분히 섭취하는 것이 도움 이 될 것으로 판단된다(Kim 등, 2012).

관능평가

가시파래를 첨가한 모닝빵의 관능평가 결과는 Table 5에 나타내었다. 가시파래 첨가 모닝빵의 색상은 대조군이 1.0 점, 1% 첨가군이 2.9점, 3% 첨가군이 4.8점, 5% 첨가군이 6.6점으로 가시파래 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가 하였다(P<0.05). 내부 갈변도는 대조군이 2.1점으로 가장 낮았고 가시파래를 첨가할수록 증가하여 5% 첨가군이 6.0 점으로 가장 높았다. 이는 색도 측정 결과와 마찬가지로 가 시파래 첨가량에 따라 황색도가 증가하여 나타나는 결과로 보인다. 가시파래 첨가로 인해 비린내와 가시파래 향은 대조 군의 점수가 가장 낮았으며 가시파래 첨가량에 따라 유의적 으로 점수가 높아졌다(P<0.05). 반면 버터향은 대조군이 6.3점으로 가장 높은 점수를 받았으나 가시파래의 영향으로

점수가 유의적으로 감소하여(P<0.05) 5% 첨가군의 점수가 가장 낮았다. 이는 가시파래 향과 비린내가 강하게 느껴질수 록 상대적으로 버터향이 약하게 느껴졌기 때문이라고 보았 다. 가시파래의 맛은 대조군이 1.0점, 1% 첨가군이 2.8점, 3% 첨가군이 4.5점, 5% 첨가군이 6.0점으로 가시파래의 첨가량에 따라 유의적으로 점수가 높아졌으나(P<0.05) 구 수한 맛은 대조군과 다른 첨가군들 사이에 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 조직감 항목에서는 경도는 대조군이 3.6점 으로 점수가 가장 낮았고 대조군과 1% 첨가군, 3% 첨가군 간의 유의적인 차이가 없었으나(P>0.05) 5% 첨가군은 5.0 점으로 유의적으로 점수가 가장 높았다(P<0.05). 촉촉한 정 도와 씹힘성, 탄력성은 모든 실험군들 간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다(P>0.05). 전반적인 기호도는 3% 첨가군의 점수가 6.3점으로 유의적으로 가장 높았으나(P<0.05) 오히 려 5% 첨가군의 점수가 가장 낮은 것을 미루어볼 때 가시파 래를 5% 이상 첨가할 경우 가시파래 특유의 비린내와 맛으 로 인해 모닝빵의 관능적 요소를 방해해 점수를 가장 낮게 받을 것으로 생각된다.

요 약

가시파래 분말의 첨가량을 달리하여 제조한 모닝빵의 이화 학적 품질 특성 및 항산화성을 분석하였다. 모닝빵의 무게와 부피는 가시파래를 첨가할수록 감소하는 경향을 보였다. 높 이와 너비의 합 역시 대조군의 값이 가장 컸으며 가시파래 첨가량에 따라 감소하여 5% 첨가군이 9.80 cm로 가장 작았 다. 당도는 대조군과 첨가군들 모두 17°Brix로 동일했으며 환원당은 가시파래 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소 하였다. pH는 가시파래 분말이 증가함에 따라 감소하였으나 산도는 증가하였다. L값과 a값은 가시파래 분말의 첨가량이 증가할수록 감소하였고 b값은 증가하였다. 가시파래 첨가 시 모닝빵의 피코시아닌과 클로로필 함량은 가시파래 첨가

(8)

량이 증가할수록 대조군에 비해 유의적으로 증가하였다. 모 닝빵의 항산화성 측정 결과 플라보노이드와 총 페놀 함량은 대조군보다 첨가군이 유의적으로 높았다. DPPH 라디칼과 hydroxyl 라디칼 소거능은 가시파래 첨가량이 많을수록 IC50이 감소하여 항산화능이 증가하였다. 관능검사 결과 가 시파래 첨가량에 따라 가시파래 색과 향, 맛, 비린향, 내부 갈변도는 유의적으로 증가하였다. 반면 버터향은 가시파래 분말을 첨가할수록 유의적으로 감소하였다. 구수한 맛, 촉촉 한 정도, 씹힘성, 탄력성은 시료 간에 유의적인 차이를 보이 지 않았다. 전반적인 수용도는 가시파래 3% 첨가군의 점수 가 가장 높았다. 가시파래를 모닝빵에 첨가 시 이화학적 품 질 특성과 항산화능이 대조군에 비해 증가하였음을 알 수 있었고 가시파래를 첨가한 건강 기능성 식품개발의 활용 가 능성을 보여주었다.

감사의 글

이 논문은 2019년 해양수산부 재원으로 해양수산과학기술 진흥원의 지원을 받아 수행된 연구임(충청씨그랜트).

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