본 실험에 사용된 재료는 타가토스(CJ, 백설), 밀가루(중력분, 큐원), 설탕(큐원), 버터(서울우유), 달걀, 물, 전지분유(서울우유), 베이킹 파우더(성진), 소금(대상)이었다.

머핀은 Heo et al(2010)의 방법을 변형하여 재료의 배합비율을 Table 1과 같이 제조하였다. 예비 실험을 통해 타가토스의 양은 전체 설탕 대비 0%(T0), 25%(T25), 50%(T50)로 대체하여 첨가하였다. 밀가루, 전지분유, 베이킹 파우더를 체에 쳐 믹싱볼에 담고, 여기에 설탕, 타가토스, 소금을 넣은 뒤 스탠드 믹서기(5KPM50, Kitchen Aid, USA) 2의 속도로 1분간 잘 섞었다. 그 후 버터와 달걀을 넣고, 스탠드 믹서기 4의 속도로 1분 30 초 동안 믹싱한 후, 물을 붓고 1분간 더 섞어 주었다. 12구 머핀 팬( 70 × 53 × 43, 윗지름(mm) × 아랫지름(mm) × 높이(mm))에 유산지를 깔고 반죽을 70 g 씩 취하여 부은 뒤 200℃로 예열한 오븐에서 25분간 구웠다. 구워진 머핀을 실온에서 식힘망 위에서 한 시간 식힌 뒤 제조 당일 시료로 사용하였고, 나머지 머핀은 지퍼 백에 담은 뒤 20℃ 일반 항온기(C-IN, 창신과학, 한국)에 3일간 저장하면서 시료로 사용하였다. 예비 실험 결과 3일이 경과하면서 머핀의 경화가 심하여 섭취에 바람직하지 않아 저장기간은 3일로 진행하였다. 머핀의 제조과정은 Fig. 2와 같다.

Fig. 2. 
Procedure of muffin baking.

대학교 교직원 15명을 대상으로 설탕과 타가토스의 첨가량을 달리한 세 종류의 머핀에 대해 관능검사를 실시하였다. 타가토스 함량이 다른 세 종류의 머핀을 각각 1개씩 제공하였고, 9점 척도법을 이용하여 껍질의 갈변도(crust color), 내부 갈변도(crumb color), 단면의 부드러운 정도(cross-section softness), 촉촉한 정도(moistness), 강도(hardness), 단맛(sweetness), 쓴맛(bitterness), 냄새(flavor), 전체적 기호도(overall acceptance)에 대해 조사하였다.

설탕과 타가토스 함량을 달리하여 제조한 머핀의 특성 실험은 모두 세 번 반복하여 실시하였으며, 결과는 SPSS 통계 package program(Statistical package social science, Version 12.0 Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균과 표준편차 값으로 나타내었으며, 측정값 사이의 유의성은 Duncan's multiple range test로 검정하였다(p<0.05).

타가토스의 함량을 달리한 머핀을 제조하여 저장기간에 따른 수분 함량의 변화를 측정하였으며, 그 결과는 Table 3에 나타낸 바와 같다. 수분 함량은 모든 실험군에서 저장기간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 각 저장기간별로 실험군에 따른 수분 함량을 분석해 보면 0일째 설탕의 일부를 타가토스로 대체한 T25와 T50의 수분 함량이 T0에 비해 유의적으로 높게 분석되었는데, 이는 Roh et al(1999)의 연구에서 나타난 바와 같이 타가토스의 흡습도가 설탕에 비해 높기 때문인 것으로 생각되었다. 이러한 흡습도에 따른 차이는 저장 2일째까지 타가토스 대체군의 수분 함량이 유의적으로 높게 나타나, 머핀의 수분 함량에 영향을 주는 것으로 분석되었다. 그러나 저장 3일째에는 T25의 수분 함량이 27.75%, T50의 수분 함량이 27.81%로 26.87%인 T0에 비해서는 높은 값을 나타냈으나, 유의적인 차이를 나타내지는 않아 저장기간이 길어지면 흡습도에 따른 차이보다 외부환경에 따른 건조정도가 더 크게 영향을 끼치는 것으로 생각된다.

타가토스를 첨가한 머핀의 색도는 외부 상층과 내부를 나누어 분석하였으며, 그 결과는 Table 4와 같다. 머핀 외부 상층의 L값은 T0에서 78.86으로 가장 밝게 나타났으며, T25에서는 60.35로 가장 낮게 분석되었다. 머핀 내부 역시 T0에서 가장 높은 값을 나타내 가장 밝게 분석되었으며, T25와 T50사이에서는 유의적인 차이를 나타내지는 않았다. 적색도를 나타내는 a값의 경우, 외부 상층과 내부 모두 대조군에서의 값이 가장 낮게 분석되었으며, 외부 상층에서는 타가토스의 함량에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았고, 머핀 내부의 경우 함량이 높아질수록 값이 상승되는 경향을 보였다. 황색도를 나타내는 b값은 외부와 내부에서 유사한 경향을 나타내었는데, T0에서 가장 낮은 값을 보였고, T0과 T25사이에서는 유의적인 차이를 나타내지는 않았으며, T50에서 그 값이 가장 높게 나타났다. 황색도를 나타내는 b값이 T25와 T50에서 T0에 비해 높게 나타나는 것으로 보아, 타가토스가 설탕보다 갈변 정도가 높은 것으로 사료되었다. 이는 Ryu et al (2003)과 Cho et al(2010)의 연구에서 Maillard 갈변반응에 있어서 sucrose에 비해 tagatose의 영향이 크게 나타난다는 결과와 유사함을 알 수 있다. 타가토스의 경우, 설탕에 비해 혈당 증가가 낮고, synbiotic 효과로 인해 설탕의 대체 정도를 높이는 것이 건강측면에서 더 효과적이나, 예비실험에서 50% 이상의 대체는 갈변도의 증가로 기호도가 낮아져 50% 이상의 대체는 어려울 것으로 판단되었다.

타가토스 함량을 달리한 머핀의 조직감을 분석한 결과는 Table 5와 같았다. 경도(hardness)의 경우, 모든 실험군에서 저장기간에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 저장 0일째 T0과 T25는 유의적인 차이를 나타내지 않았고, T50이 유의적으로 경도가 높게 분석되었다. 이러한 결과는 Taylor et al(2008)의 결과에서와 같이 설탕을 타가토스로 대체한 쿠키에서의 경도가 더 높다는 연구와는 유사한 경향을 나타내었다. 그러나 타가토스를 초콜릿에 적용하여 분석한 Roh et al(1998)의 연구에서는 타가토스를 대체한 경우, 설탕으로 만든 초콜릿보다 강도가 낮게 나와, 적용되는 소재에 따라 경도에 대한 영향은 달리 나타나는 것으로 생각되었다. 저장기간에 따라 T25와 T50의 경도는 증가하여 저장 3일째에 이르러서는 T0이 388.73으로 가장 낮고, T25가 451.57, T50이 505.47의 순으로 높게 분석되었다.

탄력성(springiness)는 저장기간에 따라 모든 실험군에서 감소하는 경향을 나타내었고, 저장 0일째에는 T0가 탄력성이 유의적으로 높았으나, 저장이 3일째에서는 실험군간의 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 응집성(cohesiveness)은 T0과 T25는 저장기간에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타냈으며, T50은 저장기간에 따라 감소하는 경향을 보였으나, 2일째 부터는 유의적인 감소를 나타내지는 않았다. 저장 0일째와 저장 1일째의 응집성은 실험군별 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, 2일째는 T50의 응집성이 유의적으로 높았고, 3일째도 T50의 값이 높았으나, 실험군별 유의적 차이는 나타나지 않았다. 씹힘성(chewiness)은 T0는 저장기간별 차이가 거의 없었고, T25와 T50의 경우 1일째부터 씹힘성이 높아졌고, 이후 저장기간에 따른 증가는 보이지 않았다. 깨짐성(fractura-bility)은 T0는 저장1일째 깨짐성이 유의적으로 감소하여 3일째까지 유지되었으며, T25와 T50의 경우 저장기간에 따른 차이는 나타나지 않았다. 실험군별 차이를 분석하면 저장0일째에는 T0의 깨짐성이 높았으나, 저장1일째부터는 유의적으로 타가토스 대체 실험군에서 값이 유의적으로 높게 나타났다.

타가토스 함량을 달리한 머핀의 관능검사 결과는 Table 6과 같다. 껍질의 갈변도는 타가토스로 대체하였을 때 갈변도가 더 강하게 나타나는 것으로 나타났으며, 대체 비율에 대한 차이는 유의적으로 나타나지 않았다. 이는 색도의 b값 분석 결과와 유사한 경향을 나타내 타가토스가 설탕에 비해 Maillard 반응을 통한 갈변에 더 큰 영향을 끼치는 것으로 생각된다. 그러나 내부에 있어서는 전체 실험군에서 유의적인 차이를 나타내지 않아 껍질과는 다른 양상을 나타내었는데, 이는 내부의 경우 온도가 껍질에 비해 높지 않아 타가토스의 갈변 정도가 낮았을 것으로 생각된다. 이는 Roh et al(1999)이 타가토스를 154℃로 가열하였을 때는 갈변이 거의 관찰되지 않았으나, 고온으로 가열시 육안으로도 쉽게 갈변현상을 관찰할 수 있었다는 연구와 유사한 결과를 나타내었다. 단면의 경우도 T25와 T50의 값이 T0에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 갈색 정도와 마찬가지로 대체비율에 따른 유의적 차이는 나타나지 않았다. 촉촉한 정도는 실험군 사이에서 유의적인 차이를 나타내지 않아 수분 함량의 차이가 관능적인 특성에까지 영향을 미치지는 않는 것으로 분석되었다. 경도의 경우, T25가 4.87로 가장 높게 나타났고, T0 2.73으로 가장 낮게 나타나 TPA분석에서의 경도가 T0에서 높게 분석되었던 결과와는 다른 양상을 나타냈다. 단맛은 실험군에 따른 유의적 차이를 나타내지 않았는데, 이는 Choi et al(2013)에서 타가토스로 설탕을 대체한 경우, 감미도가 유사하거나 다소 낮았다는 연구와 유사한 결과를 나타내었다. 쓴맛의 경우는 T0이 가장 낮고, T50이 가장 쓴맛이 강한 것으로 분석되었다. 냄새는 실험군에 따른 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 종합적 기호도에 있어서도 T25의 값이 가장 높게 나타났으나, 유의적인 차이를 보이지는 않았다.