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본 실험에서 사용한 밀가루(중력분, 대한제분), 소금(해표), 초석잠 분말(천년약초, 국내산)은 시중에서 구입하여 사용하였다. 초석잠 분말 첨가 국수의 재료 배합비는 Table 1과 같다. 국수의 제조는 Kim HR 등(2007)의 방법에 준하여 예비실험을 거쳐 면대가 형성되고, 관능적으로 거부감을 일으키지 않는 범위인 초석잠 분말 0%, 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0 %를 밀가루 대체로 첨가하였다. 재료를 혼합하여 5분간 반죽하여 둥글게 뭉친 후 30분간 실온에서 숙성시켰다. 이를 수동 제면기를 이용하여 롤 간격 3.0 mm에 3회 면대를 형성한 후, 2.5 mm 롤에 3회, 2.0 mm 롤에 3회, 1.5 mm롤에 3회 면대를 형성하고, 최종적으로 1.5×2.0 mm 국수로 제조하였다.

국수의 조리 특성은 Kim HR 등(2007)과 Hong SP 등(2004)의 방법을 참고하여 실시하였다. 국수 50 g을 증류수 500 mL에 넣고 4분간 삶은 뒤 30초간 흐르는 물에 헹궈 냉각시킨 후, 체에 3분간 방치하여 탈수 후 측정하였다. 무게증가율(%)은 [(조리면의 중량 — 생면의 중량)/생면의 중량]× 100으로 계산하였다.

부피는 500 mL 메스실린더에 증류수 300 mL를 채운 후, 면을 넣고 증가하는 부피를 측정하여 부피증가율로 나타내었다. 부피증가율은 [(조리면의 부피 — 생면의 부피)/생면의 부피]×100으로 계산하였다. 수분흡수율은 (조리면의 중량—생면의 중량/생면의 중량)×100으로 계산하였으며 탁도는 국수를 삶아낸 물을 실온에서 냉각한 후, 675 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 실험은 3회 반복 측정하여 평균값을 비교하였다.

각 시료를 색차계(Color JS801, Color Techno System Co., Japan)를 사용하여 L 값(명도), a 값(적색도), b 값(황색도)을 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.

최종적으로 제조한 면대(1.5×2.0 mm)를 시료대에 놓고, 표면이 고르고 편평한 곳을 Rheometer(compact-100, Sun Sci. Co. Ltd, Japan)를 이용하여 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness), 씹힘성(chewiness)을 측정하였다. 측정조건은 plunger diameter 10 mm(No.25), table speed 60 mm/min, sample heigh 1 mm, load cell 2 kg, strain 10%로 3회 반복 측정하여 평균치를 나타내었다.

DPPH free radical 소거법은 Park JH 등(2015)의 방법을 참고하여 국수 5 g에 에틸알코올 50 mL를 가하여 stirrer로 균질화 하였다. 그 후 3,600 rpm에 20분간 원심분리하여 상등액 3 mL와 DPPH 용액 6 mL를 가하여 섞은 뒤 30분간 정치한 후 spectrophotometer(Optizen 3220UV, Mecasys Co., Korea)를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 아래의 식에 의해 전자공여능을 산출하였다.

Polyphenol 함량은 Park BH 등(2016)의 방법을 참고하여 시료 1 g에 에탄올 20 mL를 가하여 40℃에서 16시간 교반시킨 후 상등액을 0.2 μm menbrane filter로 여과시켰다. 여액 0.1 mL에 2% sodium carbonate 3 mL를 가하며 3분간 방치시킨 후 Folin-Ciocalteu‘s reagent 0.2 mL를 첨가하여 상온에서 30분간 반응시킨 후 분광광도계(Optizen POP, Mecasys Co., Daegeon, Korea)를 이용하여 750 nm에서 측정하였고, 표준곡선은 gallic acid를 이용하여 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.

ABTS 라디칼 소거능 측정법은 Kim DB 등(18)의 방법을 참고하여 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다. 7.4 mM ABTS와 2.6 mM potassium persulfate를 암소에 24시간 방치하여 양이온(ABTS+)을 형성시킨 후, 750 nm에서 흡광도의 값이 1.7 이하가 되도록 에탄올을 이용하여 희석하였다. 희석된 용액 1 mL와 시료 20 μL를 30분 동안 반응시킨 다음, microplate reader를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 라디칼 소거능은 다음 식에 의하여 백분율로 나타내었다.

Kim DB 등(2014)의 방법을 변형하여 아질산염 소거능을 측정하였으며, 시료는 항산화 실험과 동일한 시료를 사용하였다. 각 시료 1mL 및 1 mM NaNO2 용액 1 mL를 혼합한 뒤 0.1M HCl을 이용하여 pH 1.2로 보정하였다. 다음 37℃에서 1시간 반응시킨 후 반응액 1 mL에 2% acetic acid 5 mL와 Griess reagent 0.4 mL를 첨가하여 혼합한 뒤 상온에서 15분간 방치하였다. 다음 microplate reader를 이용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 아질산염 소거능은 다음 식에 대입하여 값을 백분율로 나타내었다.

국수의 관능검사는 대구가톨릭대학교 식품가공학과 대학원생 25명을 대상으로 평가특성과 검사방법에 대해 충분히 교육 후 7점 척도법(1점-가장 약하다, 가장 기호도가 낮았다, 7점-가장 강하다, 가장 기호도가 높았다)으로 나타내었다. 시료는 원형 접시(지름 10 cm)에 10 g씩 담아 제공하였으며, 평가항목 맛(taste), 삼킨 후 느낌(after swallowing), 기호도(acceptability) 항목으로 구성되었다.

분산분석(ANOVA) 및 다중범위 검정(Duncan’s multiple range test)에 의해 유의성 검정을 하였으며, 모든 통계자료는 computer program package인 SAS 9.1을 사용하였다.

초석잠 분말을 첨가하여 제조한 국수의 조리 특성은 Table 2와 같다. 조리에 따른 국수의 무게증가율은 무첨가군이 94.17 %로 가장 높았으며, 초석잠 분말 첨가량이 많을수록 낮게 나타났다. 또한 부피와 수분흡수율도 초석잠 분말 첨가량이 증가함에 따라 점차 감소하였으며, 시료간 유의한 차이를 나타내었다(p<0.001). 이러한 결과는 국수를 삶아 조리할 때 수분의 흡수 정도에 따라 국수의 질감이 결정되는데 초석잠 분말 첨가량이 많을수록 수분의 흡수율이 낮아 국수의 탄력성을 높여 질감에 영향을 주게 되며, 특히 국수의 품질 특성에 영향을 줄 수 있을 거라 사료된다. Min SH 등(2010)은 재료의 지방 및 식이섬유소 등의 성분이 밀가루의 수화력을 저하하기 때문에 조리 후 면의 중량, 부피 및 수분 흡수율은 감소하는 것으로 보고 있다. Kim GM 등(2015)은 참취 착즙액과 분말 첨가량이 많을수록 국수의 수분 흡수율이 본 실험과 유사하게 낮아지는 것으로 보고하였으나, Park JE 등(2011)은 삼백초 분말 첨가량이 증가할수록 중량, 부피 및 수분흡수율이 증가하는 것으로 보고하였다. 따라서 면의 조리 후 중량, 부피 및 수분흡수율은 밀가루 전분의 수분 흡수력과 관련이 있으며, 국수 제조 시 첨가되는 부재료의 종류와 형태에 따라 면의 품질 특성이 상이한 것으로 생각된다.

조리 중 고형분의 손실 정도를 나타내는 국물의 탁도는 대조군이 0.59로 가장 낮게 나타났으며, 초석잠 분말 2.0% 첨가군에서 0.78로 가장 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 Kim SJ(2013)의 쑥첨가 국수와 Min AY 등(2015)의 숙지황 분말 첨가 국수에서도 복합분에 의해 제조된 면은 조리 시 고형분 용출 성분이 많아 탁도가 증가했다는 보고와 일치하였다. 따라서 초석잠 첨가 국수 제품 개발 시 가용성분이 용출된 국물까지 함께 섭취하는 형태의 제품을 개발하는 것이 바람직하다고 판단된다.

초석잠 분말 첨가 국수의 색도측정 결과는 Table 3과 같다. 국수의 명도 L값은 대조군이 79.04로 가장 높았고, 초석잠 분말 첨가량이 많을수록 유의적으로 낮아져 75.67∼78.13의 범위를 보였다. 적색도 a값은 대조군이 —0.70에 비해 초석잠 분말이 많을수록 높아져 유의적인 차이를 보였다(p<0.001). 황색도 b값은 대조군(18.27)이 가장 높게 나타났고, 초석잠 분말 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0% 첨가 시 각각 17.55, 17.44, 17.12, 16.54로 초석잠 분말을 첨가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.001). 이 결과는 Lee YS 등(2000)의 칡전분 첨가, Lee JW 등(2000)의 김 분말 첨가와 Min AY 등(2015)의 연구에서 부재료의 배합비가 높아질수록 L값과 b값은 감소하고, a값이 증가하였다는 결과와 일치하였다.

초석잠 분말 첨가량을 달리하여 만든 국수의 조직감 측정 결과는 Table 4와 같다. 국수의 경도(hardness)는 대조군이 1,420.00으로 가장 낮았으며, 초석잠 분말 첨가량에 따라서 1,666.67∼1,903.33으로 증가하여 초석잠 분말 첨가량이 많아질수록 견고성이 높아짐을 알 수 있었다. 탄력성(springiness)은 대조군이 130.82로 가장 높게 나타났으며 초석잠 분말 0.5%, 1%, 1.5%, 2.0% 첨가 시 각각 119.12%, 114.16%, 109.50 %, 103.51%로 나타나 초석잠 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였다. 응집성(cohesiveness)과 씹힘성(chewiness)도 대조군에 비해 초석잠 첨가군이 대조군에 비해 유의적으로 낮은 경향을 나타내었다. 마 분말 첨가 국수(Ahn JW & Yoon JY 2008)의 경우, 마 분말을 첨가할수록 경도, 탄성, 응집성, 검성이 감소하였고, 백년초 첨가 국수(Chong HS & Park CS 2003)는 백년초 첨가량이 많아질수록 견고성은 높아졌으나, 응집성, 탄성, 검성은 감소한다고 보고하여 본 연구결과와 유사하였으나, Ko SH & Joo NM(2009)의 표고버섯 분말을 첨가한 경우에는 부재료 고유의 특성으로 인해 조직감적 특성이 증가한 결과로 본 연구와는 상반된 결과를 나타내었다. 이는 국수 제조 시 첨가되는 재료의 종류나 비율에 따라 국수의 조직감에 차이가 있음을 짐작할 수 있었다.

초석잠 첨가 국수의 총폴리페놀 함량, DPPH radical 소거능, ABTS, 아질산염 소거능 함량 결과는 Table 5와 같다.

총폴리페놀 함량은 생면의 경우 26.39 mg%, 초석잠 분말을 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0% 첨가한 구는 각각 38.53 mg%, 50.49 mg%, 61.51 mg%, 71.39 mg%로 초석잠 분말 첨가량이 많아짐에 따라 증가하였다. 식품에 존재하는 polyphenol 화합물들은 우수한 항산화력을 가지는 것으로 알려져 있으며, 이는 free radical를 안정화시킬 수 있는 aromatic phenolic ring의 존재 때문인 것으로 보고되고 있다(Kim YS 등 2016).

DPPH radical 소거능에서 DPPH는 짙은 자주색을 나타내며, 그 자체가 질소 중심의 라디칼로서, 라디칼 전자의 비 편재화에 의해 안정화된 상태로 존재한다. 메탄올에 용해된 DPPH는 517 nm에서 최대 흡광도를 나타내며, 시료의 환원력에 의해서 시료 첨가와 함께 흡광도가 감소한다. Free radical을 환원시키는 정도를 수치화하여 그 값이 높을수록 항산화능이 높다고 판단하는 척도가 된다(Oh JH 등 2004). 대조군이 15.18인 반면, 초석잠 분말 첨가구는 36.87∼87.67로 유의적으로 증가하여 초석잠 분말 2.0% 첨가군이 가장 높은 결과치를 보였다. Baek HS 등(2004)은 초석잠 뿌리 추출물의 용매별 항산화 활성 연구 결과, DPPH radical 소거능의 경우 기존의 항산화제인 BHA, BHT, α-tocopherol에 비해 높은 활성도를 나타내었고, 아질산염 소거능의 경우 pH 3.03과 pH 5.97에서 에틸 아세테이트 추출물이 83.86%, 54.35%로 우수한 소거능을 보인다고 보고한 바 있어, 초석잠 첨가가 국수의 항산화능을 보강해 주리라 사료된다.

Park BH 등(2016)의 딸기 분말 첨가군이 대조군에 비해 DPPH radical 소거능, 총페놀 함량, 플라보노이드 함량 등이 높게 나타나, 자체의 항산화성을 지닌 재료를 첨가 시 국수의 기능성이 향상될 수 있는 가능성을 알 수 있었다.

ABTS radical 소거능은 51.39∼88.02% 범위로 DPPH radical 소거능에 비해 높게 나타났으며, 초석잠 분말 첨가량이 증가할수록 높은 소거능을 나타내었다. 이는 Lee JE 등(2014)의 초서감 두부 연구에서 대조군의 ABTS 라디칼 소거능은 32.64%로 가장 낮았고, 초석잠 분말 첨가량이 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%로 증가함에 따라 37.12%, 38.36%, 43.69%, 45.16 %로 증가하였다는 보고와 Jeon KS & Park SI(2015)의 초석잠을 첨가한 식빵에서 초석잠 첨가 식빵군이 대조군에 비해 높은 활성을 보였다는 보고와 유사한 결과로 나타났다.

아질산염은 식육제품 및 수산물의 가공, 저장과정 중에 독소생성 억제, 발색 및 산패 방지를 위하여 첨가되는 것으로 과다 섭취 시 독성을 나타내어 methemoglobin증과 같은 각종 중독 증상을 유발한다(Kim DB 등 2014). 초석잠 분말 첨가 국수의 아질산염 소거능은 대조군(51.25%)에 비해 초석잠 분말 국수군에서 52.13∼56.07%로 나타나, 초석잠 분말 첨가량이 증가할수록 아질산염 소거능이 높게 나타났다.

Kang YH 등(1996)은 페놀성 화합물의 아질산염 소거 및 전자공여 작용에 대한 연구에서 phenolic acids, flavonoids, 기타 phenol성 화합물 및 기타 환원력이 있는 물질을 사용하여 아질산염 소거능을 살펴본 결과, phenolic acid류가 아질산염 니트로화 반응을 억제하여 높은 활성화를 보인다고 보고한 바 있어, 초석잠 분말을 국수에 제조∙첨가 시 항산화 활성 및 생리활성에 긍정적인 영향을 주리라 사료된다.

초석잠 분말을 첨가하여 제조한 국수의 맛(구수한 맛, 떫은 맛), 삼킨 후 느낌, 기호도(외관, 맛, 질감, 전반적인 기호도)를 7점 척도법으로 관능검사를 실시한 결과는 Table 6과 같다. 국수의 맛에서 구수한 맛(savory taste)은 초석잠 분말 1.0% 첨가군이 4.75로 가장 높게 나타났으며, 떫은 맛(astringent taste)은 대조군과 비교하여 유의적인 차이 없이 1.63∼1.75 범위로 낮게 나타났다.

삼킨 후의 느낌(after swallowing)은 대조군이 4.38로 가장 낮게 평가되었으며, 초석잠 분말 첨가군이 4.50∼6.13으로 높게 나타났는데, 초석잠 분말 1.0% 첨가군에서 가장 높게 나타났으며, 그 이상으로 첨가될 경우 평가가 낮아졌다. 기호도 측정 결과, 외관(appearance)의 기호도는 초석잠 분말 1.0% 첨가군, 0.5% 첨가군, 1.5% 첨가군, 대조군, 2.0% 첨가군 순으로 나타나 약간의 유백색의 외관에도 거부감이 없는 것으로 판단된다. 맛(taste)의 기호도와 질감(texture)의 기호도에서도 초석잠 분말 1.0% 첨가군이 6점대 이상으로 높게 나타났으며, 그 이상 첨가할 경우 기호도가 낮게 나타났다. 전체적인 기호도에서는 초석잠 분말 1.0% 첨가군이 6.63으로 가장 높게 평가되었고, 맛, 삼킨 후 느낌, 외관, 질감에서 종합적으로 우수한 경향을 보였다. 그러나 초석잠 분말 1% 이상 첨가 시 종합적인 기호도가 저하되는 경향이 있어 국수 제조 시 초석잠 분말 0.5∼1% 첨가가 적당할 것으로 판단된다.