쿠키 반죽 10 g과 증류수 90 mL를 혼합하여 원심분리한 후 여과하여, pH meter를 이용하였고, 밀도는 100 mL의 mess cylinder에 증류수 50 mL를 넣고 쿠키 반죽 10 g을 넣었을 때 늘어난 높이를 측정하여 반죽의 부피에 대한 무게의 비를 구하였다. 실험은 각각 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.

쿠키의 퍼짐성(Spread factor)은 쿠키 6개의 직경(mm)과 두께(mm)를 측정한 후, 평균을 구하여 아래의 식에 대입하여 나타내었다. 쿠키의 굽기 손실률은 굽기 전, 후의 무게차이를 굽기 전 반죽의 무게로 나눠 구하였고, 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.

쿠키의 염도와 당도는 쿠키 시료 10 g과 증류수 90 mL를 혼합한 후 균질화 및 원심분리하고, 상등액을 취하여 염도계및 굴절당도계를 사용하였고, 실험은 각각 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.

쿠키의 경도는 texture analyser(TA-XT2, Stable Micro System Ltd., Haslemerd, England)로 tooth type의 blade를 사용하여 쿠키가 부서질 때 받게 되는 최대의 힘(Maximum force)을 경도(Hardeness)로 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다. 측정조건은 blade No.32 plunger diameter 40 mm, load cell 5.0 kg, test time 3.0 sec이었다.

쿠키의 색도는 색차계를 사용하여 표준백판(L=93.57, a= —0.13, b=0.12)으로 보정하여 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.

쿠키의 수분은 시료 2 g을 적외선 수분 측정기(FD-610, Kett, Tokyo, Japan)를 이용하여 105℃에서 10분간 3회 측정하여 평균값을 구하였다.

쿠키의 총 폴리페놀 함량 측정(Lee CS 등 2015)은 시료 10 g에 메탄올 90 mL를 혼합하여 균질화하고, 실온에서 24시간 추출하였다. 원심분리기(FLETA-40, Hanil Science Indu- strial, Gimpo, Korea)를 사용하여 3,000 rpm에서 10분간 원심분리한 후 Whatman No. 1 여과지로 여과시킨 후 사용하였다. 시료액 150 μL에 증류수 2,400 μL를 가한 후 2 N Folin Ciocalteu 150 μL를 첨가하고 3분간 방치하였다. 1 N sodium carbonate (Na2CO3) 300 μL를 가한 뒤 2시간 동안 암소에 방치한 후 분광광도계(X-ma 1200V, Human Co. Ltd., Seoul, Korea)를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다. 이때 표준물질로 gallic acid를 이용하여 검량곡선을 작성하였고, 총 폴리페놀 함량 측정은 시료 100 g 중의 mg gallic acid(mg GAE/100 g)로 나타내었다.

쿠키의 DPPH free radical 소거능 측정은 추출한 시료 4 mL에 0.2 mM DPPH 1 mL를 가하고, 교반한 후 암소에서 30분간 방치 후 517 nm에서 흡광도를 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다. 시료액 대신 메탄올을 가한 대조군의 흡광도를 측정하여 DPPH free radical 소거 활성을 백분율로 나타냈다.

고추장의 염도, 당도, pH, 수분의 측정 결과, 염도는 7.63± 0.09%, 당도 6.33±4.19%, pH 4.84±0.02, 수분 40.10±0.10%로 각각 나타났다. 고추장은 숙성기간, 효모 등의 요인에 의해 이들 값이 다양한 범위를 나타낸다고 하였다(Lee SY 등 2013). 고추장의 염도는 숙성과정에서 보존성에 영향을 주는 요인인데, 다시마와 키토산을 첨가하여 제조한 고추장(Kwon YM & Kim DH 2002)의 염도는 8.66∼9.13%로 나타났고, 사과 고추장(Lee EY & Park GS 2009)의 경우 13.27∼14.20%로 나타나 본 실험에 사용한 고추장의 염도가 더 낮은 것으로 나타났다. 고추장의 당 성분은 미생물의 전분 가수분해 효소 작용에 영향을 받아 숙성이 진행될수록 함량이 높아지는 경향을 나타내며, 첨가 부재료에 따라 다양한 값을 나타낸다. 사과주스 첨가 고추장의 당도는 37∼42%이었고(Lee EY & Park GS 2009), 두부분말을 첨가한 고추장의 당도는 2%로 나타나(Kim HY 등 2012) 본 실험에서 사용한 고추장의 당도와 차이를 나타냈다. 이는 고추장 제조 시 첨가되는 부재료에 따라 당도의 편차가 큰 것으로 생각된다. 고추장의 pH는 숙성 과정 중 미생물에 의한 발효 산물과 밀접한 관계가 있는데, 선행연구에 따르면 숙성 기간에 따라 pH는 증가하는 경향을 보인다고 하였다. 다시마와 키토산을 첨가한 고추장의 경우, pH 4.6∼5.1의 범위를 나타냈고(Kwon YM & Kim DH 2002), 고구마를 첨가한 고추장(Park SA & Kim DH 2016)은 pH 4.9∼5.2의 범위를 보여 본 실험에 사용한 고추장의 pH 4.84±0.02와 일치하는 경향을 나타내었다. 고추장의 수분은 관능특성에서 중요한 인자로 작용하며, 수분함량이 너무 적으면 유동성이 없어져 다른 식품에 첨가하기에 좋지 않다(Chae IS 2008). 본 실험에 사용한 고추장은 개량식으로 제조된 제품이었는데, 개량식으로 만든 고추장의 수분함량이 숙성기간에 따라 41∼45%(Kim HY 등 2012), 41∼57%(Kim OR & Kim DH 2012)로 나타났는데, 선행연구에 따르면 고추장 제조 초반에는 40% 수준의 수분함량을 보였고, 저장기간이 늘어남에 따라 수분함량 증가하였다고 하여 본 실험에서 사용한 제품의 경우 발효를 제어하며 유통기간 동안 일정한 품질을 유지해야 하는 공장식의 개량식 고추장이었기 때문에 발효초기의 수분함량을 유지하도록 고추장이 제조된 결과로 생각된다. 본 실험에 사용한 고추장 또한 이러한 요소들에 영향을 받았을 것으로 생각된다. 색도는 L값 24.46±0.06, a값 10.18±0.13, b값 7.44±0.10으로 나타났는데, 고추장의 색은 소비자가 고추장의 품질을 평가하는데 중요하게 작용하는 요소 중 하나로 인식된다. 또한 색도는 고추장에 첨가되는 부재료에 따라 다양한 값을 나타낸다고 하였다(Kim HY 등 2012).

고추장을 첨가한 쿠키 반죽의 pH와 밀도 측정 결과는 Table 2와 같다. pH는 대조구가 6.43±0.01로 가장 높은 값을 나타내었고, 고추장 첨가량이 증가할수록 낮아지는 경향을 보였다(p<0.001). 고추장을 첨가한 고추장 빵에 관한 연구(Kim DY & Yoo SS 2016)에서 반죽에 첨가되는 고추장량이 증가할수록 pH가 감소하는 경향을 나타내어 본 연구결과와 일치하였다. 또한 크랜베리(Choi JE & Lee JH 2015)와 아사이베리(Choi YS 등 2014)를 첨가한 쿠키에 관한 연구에서도 부재료의 첨가량이 증가할수록 pH도 함께 낮아지는 경향을 보인 것과 일치하였다. 이는 본 실험에서 사용한 고추장의 pH인 4.84±0.02가 반죽의 pH보다 낮은 값을 나타내어, 첨가량이 증가할수록 pH 또한 함께 감소한 것으로 생각된다. 고추장의 pH는 숙성기간과 효소에 의해 변화를 일으키는데, 이러한 이유로 인해 나타난 고추장의 pH와 첨가량이 영향을 준 것으로 생각된다. 또한 반죽의 pH는 완성된 쿠키의 색에 영향을 줄 수 있는데, 쿠키 반죽의 pH가 높을수록 갈색도가 높게 나타났다는 연구결과를 보았을 때, 본 연구에서도 반죽의 pH가 제품의 색에 영향을 줄 수 있을 것이라 생각된다(Kim HY 등 2002).

쿠키 반죽의 밀도는 대조구가 0.50±0.03으로 나타났고, 고추장 첨가량이 증가에 따라 밀도는 시료간의 유의적인 차이는 없었다. 이는 상수리(Kim OS 등 2012)를 이용한 쿠키와 여주가루를 이용하여 제조한 쿠키(Moon SL & Choi SH 2014)에서 나타난 경향과 일치하였다. 반죽의 밀도는 쿠키의 품질을 평가할 수 있는 중요한 지표 중 하나로 팽창 정도를 알 수 있다(Cho HS 등 2006). 본 연구에서는 고추장 쿠키 반죽의 밀도는 시료간의 유의적인 차이를 보이지 않은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 고추장 첨가량이 쿠키 반죽의 수분 증가율에는 유의적으로 영향을 미쳤으나, 밀도에는 영향을 미치지 못한 결과로 생각된다.

고추장을 첨가한 쿠키의 퍼짐성 및 굽기손실률은 Table 3과 같다. 쿠키의 퍼짐성은 대조구 5.08±0.04, 첨가구 5.30±0.06∼7.80±0.38로 나타나 고추장 첨가량이 늘어날수록 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.001). 이는 흑미 미강 쿠키에 관한 연구(Joo SY & Choi HY 2012)와 도토리 첨가 쿠키에 관한 연구(Joo SY 등 2013)의 연구와 일치하는 경향을 나타내었다. 대조구에 비해 고추장 첨가구의 밀가루 함량이 감소하였고, 이로 인해 밀가루가 가지고 있는 글루텐의 함량이 감소한 반면, 상대적으로 고추장이 가지고 있는 수분으로 인해 반죽의 수분함량이 높아져 퍼짐성이 높아진 것으로 생각된다(Shim EA 등 2012). 쿠키 반죽의 퍼짐성은 반죽의 점성과 수분함량 및 단백질 함량 등에 영향을 받으며, 반죽에 첨가되는 부재료의 이화학적 특성이 퍼짐성에 영향을 미칠 수 있다. 쿠키의 퍼짐성은 품질을 측정하는 요소 중 하나로 제품의 제조 과정에서 반죽의 두께가 감소하고, 상대적으로 직경이 커지게 된다. 또한 쿠키의 퍼짐성은 반죽의 점도에 영향을 받는데, 쿠키를 구울 때 오븐의 온도가 올라가게 되면 반죽의 건조 정도가 높아지게 되고, 이에 따라 유동에 필요한 점도를 잃었을 때 퍼짐성이 멈춰지게 된다(Kim HY 등 2002). 본 연구에서는 고추장의 첨가량이 증가할수록 반죽 내 수분함량이 높아졌고, 이로 인해 오븐 내에서 건조되는 시간이 지연됨에 따라 퍼짐성이 멈춰지는 시간 또한 늦춰지게 되어 퍼짐성이 증가하는 것으로 생각된다.

고추장 쿠키의 굽기손실률은 대조구 10.84±3.57%, 첨가구 11.61±1.89%∼9.37±1.74%로 시료간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 쿠키 반죽의 퍼짐성이 증가하면 오븐 내에서 수분 증발이 용이해지기 때문에 굽기손실률이 증가한다고 하였는데(Joo SY & Choi HY 2012; O H 등 2016), 본 연구에서 고추장 첨가에 따른 쿠키의 굽실손실률 차이는 나타나지 않았다. 쿠키는 반죽 내 물과 밀가루가 혼합된 상태에서 오븐에서 구워지는 과정을 거치게 된다. 이 과정에서 열에 의하여 팽창을 하고 물이 수증기의 형태로 변하여 빠져나가게 되어 반죽의 손실이 발생하게 된다. 본 연구에서 고추장 첨가에 따른 퍼짐성의 증가는 굽기 손실률에 영향을 미치지 않은 것으로 생각된다. 이는 솔잎 쿠키에 관한 연구(Choi HY 2009), 건오디박 첨가 쿠키에 관한 연구(Jeon HL 등 2013)의 연구결과와 일치하는 경향을 보였다.

고추장 첨가 쿠키의 수분 함량은 Table 4와 같다. 쿠키의 수분함량은 대조구가 5.50%로 가장 낮은 값을 나타내었고, 고추장 첨가량이 증가할수록 수분함량 또한 증가하여 20% 첨가구에서 7.13%로 가장 높은 값을 나타내어 유의적인 차이를 보였다(p<0.01). 이는 쌀가루를 첨가하여 제조한 울금 쿠키(Choi SH 2012)와 흑미 가루를 첨가한 쿠키(Kim YS 등 2006)에서 부재료가 가진 수분함량이 밀가루의 수분 함량보다 높을 경우, 부재료의 첨가량이 증가할수록 수분이 유의적으로 증가하였다는 연구 결과와 일치하였다. 본 실험에서 사용한 고추장의 수분함량은 40.10±0.10%로 나타났고, 고추장 첨가량이 늘어날수록 상대적으로 감소시켜 사용한 밀가루의 양 차이로 인해 수분함량의 차이 또한 나타난 것으로 생각되어진다. 수분함량의 증가는 쿠키의 경도에 영향을 주어 첨가량이 증가할수록 경도가 감소하게 된다. 본 연구에서 고추장 첨가량이 증가할수록 경도가 낮아지는 경향을 나타내어 수분함량과 경도간의 상관관계가 있을 것으로 생각된다. 또한 쿠키의 수분함량은 퍼짐성에 영향을 주는 요인 중 하나로 수분함량이 높아질수록 퍼짐성 또한 높아지는 경향을 나타낸다고 하여 본 연구결과와 일치하였다(Shim EA 등 2012).

고추장을 첨가한 쿠키의 염도 및 당도 측정 결과는 Table 4에 나타내었다. 쿠키의 염도는 대조구 0.20±0.00%, 첨가구 0.40±0.00%∼1.36±0.05% 나타나 고추장 첨가량이 증가할수록 염도가 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.01). 이는 고추장 첨가 빵의 연구 결과와 일치하는 경향을 보였다(Kim DY & Yoo SS 2016). 제과에서 소금 사용량은 0.5∼1.5% 정도인데(Kim DH 1992), 본 연구에서 고추장을 첨가하여 쿠키를 제조할 경우, 밀가루 첨가량 대비 고추장 첨가 20%까지의 함량에서는 제과에서 사용하는 소금량의 범위를 벗어나지 않는 것으로 나타났다. 이러한 고추장 첨가에 따른 염도의 변화는 쿠키의 기호도에 영향을 줄 것으로 생각된다.

고추장 쿠키의 당도는 브릭스 당도(brix)를 이용하였다. 이는 당이 포함된 용액 100 g 중의 당의 농도를 나타내는 단위로 고체류와 액체류의 통일된 당도 측정을 위해 고체류를 죽상으로 만든 후 측정하는 방법을 사용하였다(Shin SC 등 2016). 본 연구에서 측정한 고추장 첨가 쿠키의 당도는 대조구 2.30±0.00%, 첨가구 2.40±0.10%∼3.00±0.26%로 나타나 시료간의 유의적인 차이를 보였다(p<0.001). 이는 천년초 분말을 첨가하여 제조한 쿠키(Jung EJ 등 2013)와 상백피 분말을 첨가하여 제조한 쿠키(Park YI & Joo NM 2014)의 연구 결과와 일치하는 경향을 나타내었다. 선행연구에서 쿠키 제조 시 설탕량이 증가할수록 당도 또한 함께 증가한다고 보고하였는데(Jung BM 등 2013), 본 실험에서는 일정한 양의 설탕을 첨가하여 제조하였기 때문에 고추장의 당도가 쿠키에 영향을 준 결과로 생각된다. 고추장 첨가로 인해 달리 나타난 쿠키의 염도 및 수용성 고형분 함량의 차이는 제품의 기호도에 영향을 줄 것으로 생각된다.

고추장을 첨가하여 제조한 쿠키의 경도는 Table 4와 같다. 경도는 고추장 무첨가구 38.70±1.77, 첨가구 32.25±1.92∼21.89±0.38로 나타나 유의적으로 감소하는 결과 값을 나타내었다(p<0.001). 이는 아사이베리 머핀(Kim HS & Yoo SS 2016), 산수유를 첨가한 쿠키(Ko HC 2010)에서 부재료 첨가량이 증가할수록 경도가 감소한다는 연구 결과와 일치하였다. 또한 마늘을 이용하여 제조한 쿠키 연구(Kim HY 등 2002) 결과에서 쿠키의 수분 함량이 증가하면 경도가 감소한다는 경향과도 일치하였는데, 본 실험에 사용한 부재료인 고추장의 수분함량은 40.10±0.10%로 나타나 고추장의 수분이 쿠키에 영향을 주어 경도가 감소하는 경향을 나타낸 것으로 보여진다. 고추장이 가지고 있는 당 성분과 수분이 결합하여 제품의 조직을 촉촉하게 함으로써 경도에 영향을 준 것으로 보인다.

고추장을 첨가한 쿠키의 색도는 Table 4와 같이 나타났다. 명도를 나타내는 L 값은 78.14±1.36∼60.17±0.58로 나타나 고추장 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다(p<0.001). 이는 백복령 가루를 첨가하여 제조한 쿠키(Ryu HH 2014)와 노니분말을 첨가하여 제조한 쿠키(Kim SH & Lee MH 2015)의 연구결과와 일치한 경향으로 부재료 첨가량이 증가할수록 명도가 감소하는 것으로 나타났다. 제품에 첨가하는 재료가 가지고 있는 색소에 의해 최종 제품의 색도에 영향을 줄 수 있다는 연구결과(Lee SM 등 2006)에 따라 고추장이 가지고 있는 색도에 의해 첨가량에 따른 색의 차이를 보인 것으로 생각된다. 적색도인 a 값은 0% 첨가구에서는 —3.69±0.23이었고, 고추장 첨가량이 증가할수록 상대적으로 증가하여 20% 첨가구는 13.82±0.86을 나타내어 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.001). 고추장은 첨가되는 고춧가루가 발효과정을 거치며 특유의 붉은색을 가지는데(Lee SG 1984), 본 실험에 사용한 고추장의 a 값은 10.18±0.13으로 고추장이 가지고 있는 고유의 색의 특성이 고추장 첨가량에 따라 a 값 변화에 영향을 준 것으로 생각된다. 황색도인 b값도 고추장 첨가량이 증가할수록 함께 증가하는 경향을 나타내어(p<0.001) 고추장 무첨가 쿠키(23.42)보다 첨가쿠키(30.19∼31.42)에서 현저하게 높았는데, 이는 쿠키를 오븐에서 굽는 과정 중 높은 온도에 의해 비효소적 갈변반응인 마일라드 반응과 카라멜화 반응에 의해 황색도가 증가하는(Shin JH 등 2007) 과정에서 고추장 첨가에 의해 더 색도가 높게 나타난 것으로 생각된다. 이는 구아바 잎 첨가 쿠키(Jeong EJ 등 2012), 알로에 베라 분말 첨가 쿠키(Yu HH 2014)에서 부재료의 첨가량이 증가할수록 L 값은 감소하였고, a 값과 b 값은 증가하였다고 보고한 색에 대한 결과 값과 일치하는 경향을 보였다.

고추장 쿠키의 총 폴리페놀 함량 측정결과는 Fig. 1과 같다. 대조군은 22.33±0.05 mg/100g의 값을 나타냈고, 고추장 첨가량이 증가할수록 증가하여 첨가군의 폴리페놀 함량은 26.27∼30.37 mg/100g의 값을 나타내었다(p<0.001). 식물에서 유래된 페놀성 화합물은 단순 phenol류, phenolic acid류, flavonoide류 등이 있으며, 지질의 산화를 억제하여 항균, 항알러지, 항산화 등의 효과가 있다. 황기 주박(Lim JM 등 2013)과 솔잎을 첨가한 쿠키(Choi HY 2009)에서 항산화 특성을 가진 재료들을 쿠키에 첨가할 경우, 그 양이 많아질수록 총 페놀함량 또한 증가하는 것으로 나타나, 이는 페놀화합물과 항산화능은 서로 밀접한 관계가 있는 것으로 생각된다. 또한 페놀 화합물은 환원제와 수소공여제, siglet oxygen 제거제 등 다양한 종류의 항산화제 역할을 한다고 보고되어 있고, 폴리페놀 화합물을 섭취할 경우 암과 심혈관계 질환 등 각종 질병의 위험을 낮춰 줄 수 있는 것으로 알려져 있다. 그러므로 총 페놀성 화합물의 양을 증가시키는 것은 건강적 기능과 영양적 기능에 있어 매우 좋은 방법으로 보인다고 하였다(Lim JM 등 2013; Choi HY 2009). 본 실험에서 고추장 첨가량이 증가할수록 총 페놀성 화합물의 양 또한 증가하는 결과 값을 나타냈는데, 이러한 현상은 바람직한 것으로 생각되며, 고추장을 쿠키에 가하여 총 페놀함량을 증가시키게 되면 항산화능에도 영향을 줄 것으로 생각된다.

Fig. 1. 
Contents of total phenolic compounds and DPPH radical scavenging activity of cookie with different amount of gochujang.

¹⁾ Abbreviations are referred to Table 1, Mean±S.D.(n=3).

²⁾ Means in the bars with different superscripts (^a∼e) are significantly different at p<0.05 as by Duncan’s multiple range test.

고추장 쿠키의 DPPH free radical 소거능은 Fig. 1과 같다. 메탄올을 가한 대조군의 흡광도를 비교하였을 때 고추장 무첨가구의 유리라디칼 소거능은 43.37%로 나타났고, 고추장 첨가량이 증가할수록 라디칼 소거능이 증가하며, 67.82∼76.05%의 값을 나타내었다(p<0.001). 선행연구에 따르면 페놀성 화합물과 항산화능은 서로 양의 상관관계가 있다고 하였는데(Lim JM 등 2013), 본 연구에서 고추장 쿠키의 페놀성 화합물의 양이 증가함에 따라 DPPH free radical 소거능도 함께 증가하는 것으로 나타나, 선행연구 결과 값과 일치하는 경향을 나타내었다. DPPH는 안정한 라디칼을 가진 물질로서 항산화능이 있는 물질과 만나면 라디칼이 소거되어 짙은 자색이 노란색으로 탈색되면서 전자 공여능 측정이 가능하므로 이를 이용하여 산화억제 효과를 비교할 수 있다(Han IH 등 2007). 선행연구에 따르면 고추장은 다양한 재료의 혼합으로 이루어져 있고, 미생물에 의하여 2차 산물 생성이 일어난다. 이러한 결과로 인해 기능성이 나타날 수 있으며, 총 페놀성 화합물 외에도 기타 물질이 항산화능에 영향을 줄 수 있다고 하였다(Oh YS 등 2013). 이러한 이유로 쿠키에 고추장 첨가량이 증가할수록 폴리페놀 함량이 높아졌고, DPPH free radical 소거능이 증가하는 것에 영향을 미친 것으로 보여진다. 쿠키는 저장성이 높은 식품으로 고추장 첨가로 인해 산화를 늦출 수 있다면 저장기간을 더 늘일 수 있는 방안이 될 수 있을 것으로 생각되어진다.