세발나물 분말을 첨가한 돈육 패티의 품질 특성과 항산화 활성
Abstract
The purpose of this study is to investigated the effects of Sprgularia marina L. griseb powder on the quality characteristics and antioxidant activity of pork patties containing Spergularia marina L. Griseb powder. Patties were provided with different amounts (0, 1, 2, 3 and 4%) of Spergularia marina L. Griseb powder. Notably, the cooking loss rate of the group added with 2% Spergularia marina L. Griseb powders was lowest (P<0.01). As the content of Spergularia marina L. Griseb powder increased, L*, a* and b* values decreased. The result of texture analysis showed that the group with 1% and 2% Spergularia marina L. Griseb powders had the highest chewiness and springiness (P<0.05). Evaluation of consumer acceptability, revealed that the 2% Spergularia marina L. Griseb groups had a higher score in respect to overall preference, taste, flavor and juiciness compared to the other groups. For antioxidant activities, both total phenol content and DPPH were increased (p<0.001) as the amount of added Spergularia marina L. Griseb powder was increased. As a result, it can be concluded that adding the Spergularia marina L. Griseb to patties in processing can improve antioxidant activities and quality of the patties. Considering various aspects of quality, the suitable amount is 2% of total weight.
Keywords:
Spergularia marina L. Griseb, antioxidant activity, quality characteristics, pork patties서 론
여성 경제인구가 증가하고 단독가구의 비율이 높아지는 등 사회적인 변화와 더불어 개인의 식습관이 변화하고, 외식산업이 발달함으로써 간편하게 조리하여 이용할 수 있는 다양한 식품의 소비가 최근 증가하고 있다. 한편, 소득수준이 높아지면서 구매력이 높아진 소비자들은 건강과 영양에 대한 관심이 높아지고, 이에 대한 정보에 접근이 용이함에 따라 식품에 건강지향적인 의미를 부여하고, 기능성, 저열량, 저염 식품의 구매가 확대되고 있다(Kim KJ & Park KY 2007; Kim MH et al 2015; Foodbank 2016). 이러한 수요로 인하여 식품들은 기본적인 특성에서 벗어나 간편성을 동반한 기호성과 기능성을 포함한 식품으로 전환되어 왔다(Jeong YG & Lee IS 2015; Lee KI et al 2014). 그 중 육제품은 기존의 일차적인 단백질 급원 식품이라는 이미지뿐 아니라, 기능성 물질을 함유한 고품질의 축산물로 변화하고 있다(Choi SW & Ra YS 2013; Lee KI et al 2017).
돈육 패티는 식육을 세절 또는 분쇄하여 제조한 분쇄가공품의 일종이다. 이에 조미료, 결착제, 향신료 등을 첨가하여 혼합하고 성형한 것으로 동결, 절단하여 냉장, 냉동하거나 훈연, 열처리, 튀기는 방식으로 제조되며, 육함량이 50% 이상 되어야 한다(Korean Food and Drug Administration 2002). 돈육 패티는 패스트푸드의 주재료로 이용되는 그 특성상 열량은 높은 반면, 일부 영양소가 부족하여 자주 섭취하면 비타민과 무기질 등의 부족으로 영양불균형을 초래할 수 있어 보완이 요구되어 왔으며(Lee JJ et al 2011), 저장성에 한계가 있고 공정상의 이유로 식품 보존제와 첨가제가 사용되고 있으나, 합성항산화제의 안전성에 대한 논란이 꾸준히 야기되어 법적으로 그 사용량이 제한되어 있다(Cho SH & Chung CH 2010). 이러한 이유로 천연물질을 첨가하여 합성 항산화제를 대체하기 위한 제품의 개발이 주목받게 되었고, 육가공품의 고품질화를 위하여 소비자 기호에 맞고 영양적으로도 기능성이 있으며 항산화 역할을 기대할 수 있는 천연 물질에 대한 연구의 필요성이 제기된다. 돈육 패티에 기능성을 부여한 선행 연구로는 와인(Jung IC et al 2007), 단감(Kim IS et al 2008), 청국장(Lee YM & Lyu ES 2008), 쌀과 조릿대 잎(Oh HK & Lim HS 2010), 로즈마리 및 김치(Oh BS et al 2011), 레드비트(Lee JH & Chin KB 2012), 마(Lee SH & Cho SH 2012), 자색 콜라비(Cha SS & Lee JJ 2013), 율피(Joo SY & Choi HY 2014), 아로니아(Kim MH et al 2015) 등을 첨가한 경우가 있으며, 이를 보다 다양한 식품군에서 진행할 필요성이 요구되고 있다.
세발나물(Spergularia marina L. Griseb)은 염전과 갯벌 주변에서 자생하는 대표적인 염생 식물로 석죽과(Caryophyllaceae)에 속하며, 갯개미자리라고도 한다. 영암, 무안, 신안, 해남 등의 전남 서부지역에서 생산되며, Ca, Mg, K 등의 천연 무기질을 비롯하여 베타카로틴, 비테인, 콜린 등 다양한 기능성 성분이 함유되어 있어 생리활성과 노화방지에 효과적이다(Heo BG et al 2009; Lee JJ & Jung HO 2012). 항산화, 항암, 항당뇨, 항고혈압 등에 유용한 생리활성 화합물에 대한 연구가 이루어져 세발나물로부터 항산화 화합물의 구조해석을 하였고(Kim MS 2013), Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty 쥐에서 세발나물과 칠면초의 인슐린 저항성 개선효과에 대한 연구(Cho JY et al 2014)가 보고된 바 있다. 세발나물과 같은 염생식물은 섬유소가 풍부하여 변비에 효과적이며, 내륙의 암염이 있는 소금기가 있는 지대에서 자라는 식물로 세포 안에 짠맛이 있어 부수적으로 소금 대용의 기능성을 기대할 수 있다(Cho JY et al 2014; Chang HS et al 2017). 이처럼 세발나물은 선행 연구결과, 우수한 항산화 활성과 다량의 무기질을 함유하는 특성이 있어 이를 패티에 적용하여 기능성 패티를 개발하고, 부수적인 짠맛으로 소금의 첨가를 줄이는 것은 매우 적합하리라 사료된다. 한편, 세발나물은 강한 내한성 및 내건성으로 겨울철 생산이 가능하여 농한기에 용이하게 소득 증대를 가져올 수 있는 식물이며, 제품 생산과정에서도 산채류의 출하가 드문 가을과 겨울에 확보가 가능하고, 동종 염생 식물인 함초에 비하여 가격 경쟁력이 우수하여 기능성 식품 소재로의 활용가능성이 높다(Heo BG et al 2009; Cho JY et al 2014). 이에 비하여 세발나물을 식품 소재로 활용한 연구는 세발나물을 첨가한 파운드 케이크(Ji HJ 2014), 쿠키(Son HK et al 2015)와 쌀쿠키(Kim DS et al 2016b), 머핀(Kim DS et al 2016a), 세발나물 분말 첨가 스펀지케이크(Cho SG et al 2016 등) 등 제과 부분과 세발나물 첨가 국수(Chang HS et al 2017)와 같이 제면 부분에 한정적으로 이루어져 있어 다양한 식품 가공에 대한 연구 필요성이 제기된다.
이에 본 연구에서는 다양한 기능성을 가진 세발나물을 돈육 패티에 첨가하여 소금 대용으로 사용하고, 패티에 부족한 영양소를 보완하기로 하였다. 세발나물이 돈육 패티의 항산화성과 품질 특성에 미치는 영향을 분석하여 이를 이용한 식품이용 가능성과 건강기능성 돈육 패티 제조를 위한 기초적 자료를 제시하고자 한다(심의면제번호: SJU-HR-E-2017-006)
재료 및 방법
1. 실험재료
본 실험에 사용된 세발나물은 2017년 5월 전남 해남지역에서 수확한 것을 농장에서 직접 공급받아 사용하였다. 세발나물은 수세하고 동결건조(FD-5518, IIshin Lab Co. Ltd, Korea)하여 분쇄기(HALLDE VCB-61, Kista, Sweden)를 이용하여 분말화시켰다. 그 후 40 mesh의 표준망체에 내린 후 폴리에틸랜 백에 넣어 -40℃의 deep freezer에 보관하면서 시료로 이용하였다. 패티의 제조에 이용된 돈육은 국내산(안성) 후지로 결체조직과 지방을 제거하여 만육기(Meat chopper, M12S, Hankookfujee Industies Co., Gyeonggi, Korea)를 이용, 분쇄하여 사용하였으며, 마늘(국내산), 소금(Hanju, Jeonnam, Korea), 설탕(Cheiljedang, Gyeongnam, Korea), 빵가루(Otoggi, Gyeonggi, Korea), 후추(Otoggi, Gyeonggi, Korea)는 서울 시내 마트에서 구입하였다.
2. 세발나물 분말 첨가 돈육패티의 제조
세발나물을 첨가한 돈육 패티의 제조는 선행연구를 참고(Joo SY & Choi HY 2014; Kim MH et al 2015)하여 연구 목적에 맞게 설정하고, 예비실험을 통해 Table 1과 같은 배합비로 제조하였다. 각 실험군에는 세발나물 분말을 1%, 2%, 3%, 4% 첨가하였으며, 세발나물 분말에 함유된 염도가 소금의 약 15%인 점을 고려하여 소금의 첨가량을 조절하였다. 분쇄된 돈육과 부재료는 혼합기(Model 5K45SS, Kitchen Aid, USA)에 넣고 speed 2에서 5분간 혼합한 후 75 g씩 분할하여 지름 8.5 cm와 두께 1.2 cm로 성형하여 3±1℃의 온도에서 보관하며 실험하였으며, 170℃로 예열된 오븐(CK-9230, Convex, Kyounggi, Korea)에서 15분간 가열하여 실험에 사용하였다.
3. 세발나물 분말 첨가 패티의 품질 특성
pH는 가열 전 패티 10 g을 증류수 90 mL에 혼합하고 원심 분리하여 여과지(Whatman No. 2)를 이용하여 거른 뒤 시료로 사용하였으며, pH meter(PB-10, Sartorius AG, Germany)로 측정하였다. 염도는 가열 후 패티 10 g을 증류수 90 mL에 혼합하고, 균질화 및 원심분리한 뒤 상등액을 취하여 염도계(ES-421, Atago Co, Japan)를 이용하여 측정하였다. 수분함량은 패티의 가열 후 시료 2 g을 적외선 수분측정기(FD-610, Kett, Japan)로 측정하였으며, 실험은 3회 반복하였고 결과는 평균값과 표준편차로 나타내었다.
패티의 색도는 가열 후 패티의 색상을 색차계(Chroma meter CR-300, minolta, Japan)를 이용하여 측정하였으며 L(명도, lightness), a(적색도, redness), b(황색도, yellowness)로 제시하였고, 사용된 표준백판은 Y: 94.2, x: 0.3132, y: 0.3193이었다. 실험은 3회 반복하여 측정하였고 평균값과 표준편차로 결과를 나타내었다.
가열손실율은 돈육 패티에 열처리를 하기 전과 후, 대조군과 실험군의 중량을 측정하여 그 중량의 차이에 대한 비율로 산정하여 제시하였다. 모든 실험값은 가열 후 20분간 방냉 과정을 거친 후 측정하였다.
열처리 전 패티의 직경과 열처리 이후의 직경을 측정하여 그 차이에 대한 비율로 직경감소율을 산정하였으며, 가열 후 20분간 방냉 과정을 거친 후 측정하였다. 각 실험은 5회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
조직감은 가열 후 패티를 시료로 texture analyser(TA-XT2, Stable Micro System Ltd., Haslemerd, England)를 이용하여 경도(hardness), 씹힘성(chewiness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness)을 나타내었다. 시료는 가로 15 mm, 세로 15 mm, 높이 10 mm의 크기로 round probe(75 mm diameter)를 사용하여 측정하였으며, pre-test speed 5.0 mm/sec, test speed 3.0 mm/sec, post-test speed 5.0 mm/sec, test distance 7.0 mm, trigger force 5 g으로 하였다. 각 실험은 군별로 10회 측정하여 평균값을 구하였다.
패티의 관능검사는 서울시내 특1급 호텔 양식 조리사들을 대상으로 30명을 선정하여 실시하였다. 가열 조리된 일정한 크기의 시료 40 g을 화이트 접시에 담아 제공하고 플라스틱 포크를 제공하였다. 둔화효과를 제어하기 위해 입가심 물질로 무염 크래커와 미지근한 물을 제공하였으며, 시료와 시료 사이에 충분히 입을 헹구도록 하였다. 9점 기호척도법을 이용, 색(color)과 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 다즙성(juiciness), 전반적인 기호도(overall preference)의 항목에 매우 싫어한다를 1점, 매우 좋아한다를 9점으로 각 점수에 평가 하도록 하였다.
4. 세발나물 첨가 패티의 항산화 활성
세발나물 첨가 패티를 10 g씩 취하여 ethanol 90 mL를 가하여 균질화하고, 실온에서 24시간 추출과정을 거쳤다. 원심분리기(FLETA-40, Hanil Science Industrial, Korea)를 사용하여 10분간 3,000 rpm에서 원심분리를 거치고, 여과(Whatman No. 2, Whatman International Ltd., Maidstone, UK)시킨 액을 실험에 사용하였다. 시료액 150 μL에 증류수 2,400 μL를 가한 후 2 N Folin Ciocalteu 150 μL를 첨가하여 교반한 후 3분간 방치하였다. 이후 1 N sodium carbonate(Na2CO3) 300 μL를 가하고 2시간 암소에 방치하여 분광광도계(X-ma 1200V, Human Co., Ltd., China)를 이용, 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 사용한 표준물질은 gallic acid를 이용하여 검량곡선을 작성하였고, 총 폴리페놀 함량 측정은 시료 100 g 내에 mg gallic acid(mg GAE/100 g)로 제시했다. 흡광도 측정은 평균값과 표준편차로 제시하였으며, 실험은 3회 반복하였다.
세발나물 패티의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhdrazyl) free radical 소거능 측정은 시료 4 mL에 0.2 mM DPPH 1 mL를 가하고 교반하여 암소에서 30분간 방치하고 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로 ethanol을 시료액 대신으로 가한 뒤 흡광도를 측정, DPPH free radical의 소거 활성을 나타내었으며, 실험 결과는 3회 반복하였고 백분율로 평균값과 표준편차를 제시하였다.
5. 통계분석
모든 실험결과의 통계분석은 SPSS(Statistics Package for the Social Science, Ver. 17.0 for Window)를 이용하여 평균과 표준편차로 나타내었다. 각 실험군 간의 유의성 검정을 위하여 분산분석을 실시하였으며, 사후검정으로 p<0.05 수준에서 Duncan의 다중범위 검정(Duncan’s multiple range test)을 이용하여 다중비교 검정을 수행하였다.
결과 및 고찰
1. 세발나물 분말 첨가 패티의 품질 특성
세발나물 분말의 첨가량을 달리하여 패티를 제조하고, pH와 염도, 수분함량을 측정한 결과는 Table 2에 제시하였다. 패티의 pH를 측정한 결과, 대조군은 5.75, 세발나물 4% 첨가군은 5.94로 세발나물 분말 첨가량이 증가할수록 패티의 pH가 증가하는 경향을 나타내었으며, p<0.001의 유의적인 차이를 보였다. 마분말을 첨가한 패티의 품질 특성 연구(Lee SH & Cho SH 2012)에서 마분말의 첨가량이 높아질수록 pH가 증가함을 보고한 바 있고, 복합 한약제 추출물을 첨가한 돈육패티의 연구(Choi JH et al 2008)에서 추출물 첨가량에 따라 pH가 증가하였음을 보고하여 본 연구와 유사한 경향을 나타내었다. 한편, 아로니아 분말을 첨가한 패티(Kim MH et al 2015)에서 첨가량이 증가하면서 pH가 감소하는 경향을 보였다는 결과와는 다른 경향을 보였으며, 이러한 결과는 첨가되는 부재료의 종류, 첨가량, 형태 등의 다양성에서 기인하는 것으로 사료된다. 본 연구에서 사용된 세발나물 분말의 경우 pH가 6.25로 측정되어 대조군의 5.75보다 높게 나타났으며 이러한 부재료의 pH의 영향이 있었던 것으로 생각된다.
세발나물 첨가 패티의 염도는 대조군이 0.29%이었으나, 1% 첨가군의 경우 0.24%, 2%에서 0.22%, 3%에서 0.20%, 4%에서 0.19%로 첨가량이 증가할수록 감소하였다(p<0.001). 이러한 결과는 본 연구에서 세발나물 분말을 소금 대용으로 첨가하면서 소금의 사용량을 줄였기 때문이며, 세발나물은 다른 종류의 염생식물에 비해서 체내의 나트륨을 배출시키는 기능이 있는 칼륨의 함량이 356.6 mg으로 높은 편이므로 나트륨 배출에도 도움이 될 것으로 사료된다. 따라서 적정량의 소금과 세발나물을 병행 사용하면 패티가 주로 사용되는 패스트푸드의 주요 문제점으로 거론되는 과도한 나트륨 함량을 해소하고, 나트륨 저감화의 부분적 해결방안이 될 수 있을 것으로 기대된다.
세발나물 패티의 수분함량은 대조군이 56.65%, 4% 첨가군이 59.60%로 첨가량이 증가하면서 수분함량도 증가하는 것으로 나타났는데(p<0.001), 이는 Lee와 Lyu(2008)가 청국장분말을 첨가한 패티(Lee YM & Lyu ES 2008)에서 첨가량이 증가함에 따라 패티의 수분함량이 증가하였다고 하여 본 연구의 결과와 유사한 경향이었다. 그러나 마분말 패티(Lee SH & Cho SH 2012)의 경우 첨가 여부와 패티의 수분함량은 유의적인 차이를 보이지 않았고 녹차분말 패티(Cho SH & Chung JH 2010)에서 첨가량의 증가에 따라 패티의 수분함량이 감소하였다고 보고하여 본 연구 결과와는 다른 경향을 보였다. 이는 원료육의 성분조성, 부재료의 종류, 첨가형태와 처리방법에 따라 다른 경향을 보이는 것으로 사료된다. 한편, 세발나물은 섬유소와 엽록소가 풍부한 염생식물로 보고되었고(Lee JJ & Jung HO 2012), 식육제품에 적정량의 식이섬유는 제품의 향상과 보습성의 증가요인이 된다는 연구(Choi YS et al 2010)에 따라 세발나물에 함유된 섬유소가 돈육 패티의 수분과 결합하여 수분 손실을 줄이는데 영향을 준 것으로 생각된다.
세발나물 분말의 첨가량에 따른 색도의 차이는 Table 3에 제시하였으며, 명도인 L값은 대조군이 48.66이고, 4% 첨가군이 45.31로 첨가량이 증가할수록 명도는 낮아지는 경향이었다(p<0.001). 적색도(a)와 황색도(b)는 각각 대조군이 4.23, 10.46으로 세발나물 첨가량이 증가할수록 낮아져 4% 첨가군의 경우 적색도는 3.07, 황색도는 7.51로 나타나 유의적인 감소 현상을 보였다(p<0.001). 선행연구에서 청국장분말 첨가시(Lee YM & Lyu ES 2008) 패티의 적색도는 감소하고 명도와 황색도는 증가한다고 하였는데, 이는 청국장 분말이 황색을 나타내기 때문으로 파악하였다. 한편, 가열된 돈육 패티의 색도는 재료의 색 발현과 함께 조리 중 육색이 붉은색에서 회갈색으로 변하는 등의 복합적인 원인도 작용한 것으로 보이는데, 아로니아 분말을 첨가한 패티(Kim MH et al 2015)의 가열 전, 후 색도를 비교한 결과, 조리전과 후의 색도 경향이 다른 것을 보고한 바 있어 패티의 색은 첨가하는 부재료의 양과 종류에도 영향을 받지만 패티의 처리방법과 조리 여부 등에도 영향을 받는 것으로 생각된다.
세발나물 분말을 첨가한 돈육 패티의 가열손실율과 직경감소율은 Table 4와 같다. 식육 단백질의 가열처리 과정에서 본래의 구조를 잃고 단백질의 변성과 응고가 일어나면서 패티에 포함되어 있던 수분과 지방이 빠져나오는 것을 가열손실율이라고 한다. 가열 손실율은 pH가 낮고 가열 온도가 높을수록 가열시간이 길고, 가열속도가 느릴수록 식육의 표면과 중량의 비율이 커질수록 증가한다고 보고되었다(Winger RJ & Fennema O 1976). 본 실험에서 패티의 가열손실율은 25.96∼24.04% 사이의 비율을 나타내었으며, 유의적인 차이는 있었으나(p<0.01) 세발나물 분말의 첨가량에 따른 일정한 경향을 보이지는 않았다. 직경감소율은 가열손실율이 높은 경우 수분과 지방이 제거되어 보수력, 조직감, 지방 보유율을 저하시켜 기호성에 부정적인 영향을 주게 된다고 하였다(Hasibe T et al 2010). 직경감소율 역시 17.80∼17.02% 사이의 값을 보였고, 유의적인 차이는 있었으나(p<0.05) 일정한 경향은 없었다. 이러한 결과는 세발나물 분말의 pH가 일반적인 돈육 패티의 pH보다 높아 낮은 pH에서 기인된 부정적인 영향을 줄일 수 있는 것으로 생각되었는데, 적정량의 첨가가 중요한 것으로 사료된다. 선행연구를 분석해 보면 아로니아 분말 첨가 패티의 연구(Kim MH et al 2015)에서 아로니아 함량이 증가할수록 가열손실율과 직경감소율이 증가하였다고 보고하였는데, 그 원인을 첨가된 아로니아가 패티의 pH를 저하시켰기 때문으로 파악하였다. 한편, 마 분말 패티의 연구(Lee SH & Cho SH 2012)에서는 첨가량에 따른 가열손실율과 직경감소율에 유의적인 차이가 없었다. 본 실험에서 세발나물 분말을 첨가함에 따라 pH는 증가되는 경향을 보였고, 가열손실율은 2% 첨가군이 가장 낮고, 직경감소율은 1% 첨가군이 가장 낮은 비율을 보였다. 결과적으로 세발나물 분말의 적절한 첨가가 패티의 기호성을 저하시키는 가열손실율과 직경감소율을 감소시키는 영향을 주는 것으로 생각된다. 따라서 패티의 기능성 부재료를 첨가할 때 과도하게 돈육의 pH를 저하시켜 품질의 저하를 일으키는 재료를 배재하여 선택하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
세발나물 첨가 패티의 물리적인 조직감을 측정한 결과는 Table 5에 제시하였다. 경도를 나타내는 hardness는 세발나물 분말의 첨가수준에 따른 유의적인 차이가 보이지 않았다. 씹힘성을 나타내는 chewiness는 첨가군별로 유의적인 차이(p<0.001)를 보였으며, 1% 첨가군이 2,847.79로 가장 높은 수치를 나타냈다. 탄력성을 나타내는 springiness도 처리구간의 일정한 경향 없이 2%와 1% 첨가군이 유의적으로(p<0.05) 높은 값을 보였다. 응집성을 나타내는 cohesiveness는 첨가군별로 유의적인 차이가 보이지 않아 세발나물 분말의 첨가가 경도와 응집성의 차이에 큰 영향을 주지 않음을 알 수 있었다. 세발나물 분말의 첨가에 따라 씹힘성, 탄력성은 일정한 경향 없이 1∼2% 첨가군이 유의적으로 높은 값을 보였는데, 이는 적정량의 세발나물 분말이 결착력을 높이고 보수력을 증가시키지만 3∼4%의 첨가구의 경우 소금의 함량을 줄였기 때문에 오히려 결착력이 저하된 것으로 생각된다. 이와 유사한 결과로 Jeon과 Choi(2012)도 해조류 분말을 돈육 패티에 첨가하였을 때 경도와 씹힘성이 증가되어 품질 특성이 향상되었다고 보고하였다. 육제품의 조직감은 원료육의 상태, 지방이나 수분 함량, 첨가물의 종류, 소금의 함량, 단백질의 변성에 영향을 주는 가열온도의 차이 등 다양한 변인에 의해 달라지는데, 본 실험에서 1∼2%의 세발나물 분말 첨가량에서 씹힘성, 탄력성이 증가한 결과는 소금의 함량과 세발나물 분말의 섬유소가 적절한 조화를 이루어 좋은 영향을 주는 것으로 생각되어진다. 따라서 세발나물 분말 패티 제조시 소금과 세발나물 분말을 병행 사용하는 것이 적절할 것으로 사료된다.
세발나물 분말을 첨가하여 제조한 돈육패티의 관능적 품질 특성은 Table 6과 같다. 세발나물을 첨가하여 제조한 패티의 색(color) 항목은 대조군이 5.36±0.89로 가장 높은 평가를 받았으며 3% 첨가군이 3.82±1.05로 유의적으로 가장 낮게 평가되었다(p<0.05). 이화학적 색도 검사에서 세발나물 분말을 첨가할수록 분말 자체의 색이 발현되어 명도와 적색도, 황색도가 감소하는 경향을 보였는데, 이러한 결과는 관능적인 외관 평가에서 좋지 못한 평가를 받는 것으로 생각된다. 자색콜라비 패티 연구(Cha SS & Lee JJ 2013)에서 첨가량이 증가될수록 색의 관능적 기호도가 높게 평가되었다고 보고하였고, Jeon과 Choi(2012)의 해조류를 패티에 첨가할수록 색의 기호도가 저하된다는 결과와 같이 명도와 적색도를 저하시키는 부재료의 첨가는 색의 기호도에 좋지 않은 영향을 주는 것으로 생각된다. 향(flavor)은 2% 첨가군이 6.74±1.05로 유의적(p<0.01)으로 높은 값을 나타내었으며, 대조군이 4.66±0.42로 가장 낮은 결과를 보여 적정량의 세발나물 분말이 돈육 패티의 이취를 감소시켜주는 요인이 되는 것으로 생각되었다. 맛(taste) 항목에서는 2% 첨가군이 6.56±1.10으로 가장 높은 평가를 받았고(p<0.05), 다즙성(Juiciness) 항목에서도 2% 첨가군이 높은 점수를 받았다(p<0.05). 전반적인 기호도(Overall Preference) 항목에서도 2% 첨가군이 6.45점으로 가장 우수한 평가를 받았다. 이러한 관능적 품질평가의 결과는 적정량의 세발나물 분말이 결착력과 보수성을 증가시켜 응집성과 씹힘성에 좋은 영향을 주는 것과 높은 연관이 있을 것으로 생각되었다.
2. 세발나물 첨가 패티의 항산화 활성
식물계에 널리 분포되어 있는 페놀화합물은 항암, 항산화, 항노화, 항균 등의 생리활성을 나타내는 것으로 보고되어 있으며, phenolic hydroxyl기를 가지고 있는 방향족 화합물들을 의미한다(Duval B & Shetty K 2001). 세발나물을 첨가한 패티의 총 페놀화합물은 Table 7에 제시하였다. 무첨가군은 42.47 mg GAE/100 g으로 가장 낮았으며, 첨가군은 59.53∼77.10 mg GAE/100 g으로 첨가량이 증가할수록 총 페놀화합물의 함량이 유의적으로 증가하였다(p<0.001). 율피 분말을 첨가한 패티(Joo SY & Choi HY 2014)의 총 페놀화합물 측정결과 율피분말 첨가량이 증가함에 따라 총 페놀화합물이 크게 증가함을 보고한 결과와 유사한 결과를 보였다. Heo BG 등(2009)은 세발나물의 열수 추출물의 농도가 2,000 ppm일 때 총 페놀함량이 25.1 mg/L라고 보고하였으며, Kim DS 등(2016a)은 세발나물의 총 폴리페놀을 17.03 mg/g으로 보고하였다. 선행연구에 따라 세발나물 자체에 함유된 총 폴리페놀이 패티에 분말 형태로 1∼4%로 첨가되면서 대조군에 비해 40∼81%의 폴리페놀 함량을 증가시키는 역할을 하였다.
분자 내에 free radical을 가지고 있는 DPPH는 항산화 작용을 나타내는 ascorbate, tocopherol, BHA 등에 의해 고유의 짙은 자색이 환원되어 탈색되는 특성이 있다(Blois MS 1958). 또한 빠른 시간에 항산화 활성에 대한 비교가 가능하고 반복성도 우수하여 일반적으로 많이 사용되고 있는 방법이다(Yoo KM et al 2007). 세발나물 패티의 DPPH 라디칼 소거활성에 대한 결과는 Table 7에 나타내었다. 세발나물 첨가 패티의 DPPH 라디칼 소거능은 1%, 2%, 3%, 4% 첨가군에서 각각 17.12%, 24.97%, 28.47%, 35.50%로 대조군의 17.12%에 비해 유의적으로 높았다(P<0.001). 선행연구(Heo BG et al 2009)에서 세발나물 열수 추출물의 농도가 1,000 ppm일 때 DPPH 라디칼 소거능이 19.0%라는 결과로 세발나물이 우수한 항산화 활성을 가지고 있음이 보고되었으며, 세부 물질로 비타민 C와 클로로필이 각각 68.61 mg/g, 58.11 mg 들어있다고 하였다. 따라서 이러한 활성은 세발나물에 들어있는 비타민 C와 클로로필, 폴리페놀, 폴라보노이드 화합물들이 활성산소 소거에 관여하기 때문으로 보여지며, 이러한 활성을 가진 세발나물 분말을 패티에 첨가하는 것은 패티의 항산화 활성이 향상되는데 도움이 될 것으로 기대된다.
요약 및 결론
다양한 기능과 생리적 활성을 가지고 있는 세발나물의 활용분야를 확대시키고, 건강기능성 돈육 패티 제조를 위한 기초적 자료를 제시하고자 세발나물 분말을 0%, 1%, 2%, 3%, 4% 첨가하여 패티의 품질 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 세발나물 패티의 품질평가를 실시한 결과, 수분함량과 pH는 세발나물 분말 첨가량이 증가할수록 각각 증가하는 경향을 나타내었으며(p<0.001), 염도는 첨가량이 증가할수록 감소하였다(p<0.001). 색도는 세발나물 분말 첨가량이 증가할수록 명도, 적색도, 황색도의 유의적인 감소를 보였다(p<0.001). 가열손실율과 직경감소율은 세발나물 분말 첨가량에 따른 일정한 경향이 없었으며, 가열손실율은 2% 첨가군이 가장 낮고(p<0.01), 직경감소율은 1% 첨가군이 가장 낮은 비율을 보였다(p<0.05). 조직감 측정결과 씹힘성, 탄력성 항목에서 1∼2% 첨가군이 유의적으로 높은 값을 보였으며, 관능적 품질평가에서 외관을 제외한 향, 맛, 다즙성, 전반적인 기호도 항목에서 2% 첨가군이 가장 높은 평가를 받았다. 한편, 세발나물 분말이 1∼4% 첨가되면서 폴리페놀 함량은 대조군에 비해 40∼81% 증가되었으며(P<0.001), 라디칼 소거능을 측정한 결과 1%, 2%, 3%, 4% 첨가군에서 각각 17.12%, 24.97%, 28.47 %, 35.50%로 대조군의 17.12%에 비해 유의적으로 높았다(P <0.001). 본 연구결과 패티에 세발나물 분말을 첨가하면 첨가량이 증가될수록 항산화 활성을 높이는 우수한 특성을 가지게 되고, 적정량의 세발나물 분말의 첨가는 결착력을 높이고 보수력을 증가시켜 가열손실율과 직경감소율을 낮추는 등 패티의 품질에 긍정적인 영향을 주는 것으로 설명되었다. 패티의 중요한 조직감 특성인 씹힘성과 탄력성이 1∼2% 첨가군에서 높게 나타나고, 외관을 제외한 관능적 항목에서 2% 첨가군이 가장 높은 평가를 받은 결과를 종합하여 고려할 때 소금대용으로 2% 세발나물 분말을 첨가하여 병행 사용하는 것이 적합하리라 생각된다.
REFERENCES
- Blois, MS, (1958), Antioxidant determinations by the use of a stable free radical, Nature, 181, p1199-1200. [https://doi.org/10.1038/1811199a0]
- Cha, SS, Lee, JJ, (2013), Quality properties and storage characteristics of amburger patty added with purple kohlrabi (Brassica oleracea var. gongylodes), J Korean Soc Food Sci Nutr, 42(12), p1994-2003. [https://doi.org/10.3746/jkfn.2013.42.12.1994]
- Chang, HS, Kim, MS, Kim, MZ, Lee, JS, Kim, YB, Sim, KH, (2017), Quality characteristics and antioxidant activities of noodles added with Spergularia marina L. Griseb powder, J East Asian Soc Dietary Life, 17(1), p50-60. [https://doi.org/10.17495/easdl.2017.2.27.1.50]
- Cho, JY, Zhangjun, H, Park, SY, Park, KH, Pai, TK, Kim, SY, Kim, HR, Ham, KS, (2014), The effects of several halophytes on insulin resistance in otsuka long-evans Tokushima fatty rats, Korean J Food Sci Technol, 46(1), p100-107. [https://doi.org/10.9721/KJFST.2014.46.1.100]
- Cho, SG, An, HK, Hong, GJ, (2016), Quality properties of sponge cake with added Spergularia marina Griseb powder, J Korean Soc Food Cult, 31(1), p81-87. [https://doi.org/10.7318/KJFC/2016.31.1.081]
- Cho, SH, Chung, CH, (2010), Quality characteristics of pork meat patties formulated with either steam-dried green tea powder or freeze-dried raw tea leaf powder, Korean J Food Cookery Sci, 26(5), p567-574.
- Choi, YS, Choi, JH, Han, DJ, Kim, HY, Lee, MA, Jeong, JY, Chung, HJ, Kim, CJ, (2010), Effects of replacing pork back fat with vegetable oils and rice bran fiber on the quality of reduced-fat frankfurters, Meat Sci, 84, p557-563. [https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2009.10.012]
- Choi, JH, Jang, AR, Lee, BD, Liu, HD, Song, HP, Jo, CH, (2008), Antioxidant and antimicrobial effects of medicinal herb extract mix in pork patties during cold storage, Korean J Food Sci Ani Resour, 28(2), p122-129. [https://doi.org/10.5851/kosfa.2008.28.2.122]
- Choi, SW, Ra, YS, (2013), Influence of purchase motivation and selection attributes of HMR on repurchase intention according to lifestyles, Korean J Culin Res, 19(5), p296-311.
- Duval, B, Shetty, K, (2001), The stimulation of phenolics and an-ioxidant activity in pea (Pisum sativum) elicited by getically transformed anise root extract, J Food Biochem, 25, p361-377. [https://doi.org/10.1111/j.1745-4514.2001.tb00746.x]
- Foodbank, (2016), Single-person household, How does food policies should respond Available from: http://www.foodbank.co.kr/news/articleView.html?idxno=47627 Accessed May 15, 2017.
- Hasibe, T, Cemalettin, S, Mustafa, TY, (2010), Fat, wheat bran and salt effects on cooking properties of meat patties studied by response surface methodology, Int J Food Sci Technol, 45(10), p1980-1992. [https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2010.02357.x]
- Heo, BG, Park, YJ, Park, YS, Im, MH, Oh, KT, Cho, JY, (2009), Distribution status, physicochemical composition, and physiological activity of Spergularia marnia cultivated in the western region in Jeon-Ra-Nam-Do, Korean J Community Living Sci, 20(2), p181-191.
- Jeon, MR, Choi, SH, (2012), Quality characteristics of pork patties added with seaweed powder, Korean J Food Sci Ani Resour, 32, p77-83. [https://doi.org/10.5851/kosfa.2012.32.1.71]
- Jeong, YG, Lee, IS, (2015), Importance-performance and willingness to purchase analyses of home meal replacement using eco-friendly food ingredients in undergraduates according to gender, J Korean Soc Food Sci Nutr, 44(12), p1873-1880. [https://doi.org/10.3746/jkfn.2015.44.12.1873]
- Ji, HJ, (2014), Physicochemical properties of pound cake added with Lyophilized sandspurry powder, MS Thesis, Hansung University, Seoul, p1-45.
- Joo, SY, Choi, HY, (2014), Effects of chestnut inner shell powder on antioxidant activities and quality characteristics of pork patties, J Korean Soc Food Sci Nutr, 43(5), p698-704. [https://doi.org/10.3746/jkfn.2014.43.5.698]
- Jung, IC, Youn, DH, Moon, YH, (2007), Quality and palatability of pork patty containing wine, J Korean Soc Food Sci Nutr, 36(3), p350-360. [https://doi.org/10.3746/jkfn.2007.36.3.355]
- Kim, DS, Lee, SM, Joo, NM, (2016a), Quality characteristics and optimization of rice muffins prepared by substituting salt with Spergularia marina L. Griseb using response surface methodology, Korean J Food Nutr, 29(2), p186-199. [https://doi.org/10.9799/ksfan.2016.29.2.186]
- Kim, DS, Lee, SM, Joo, NM, (2016b), Quality characteristics and optimization of rice cookies prepared by substituting salt with Spergularia marina L. Griseb, Korean J Food Cook Sci, 32(3), p279-289. [https://doi.org/10.9724/kfcs.2016.32.3.279]
- Kim, IS, Jin, SK, Ha, CJ, (2008), Effects of sweet persimmon powder type on quality properties of low salted pork patties during cold storage, J Anim Sci Technol, 50(1), p133-144. [https://doi.org/10.5187/JAST.2008.50.1.133]
- Kim, KJ, Park, KY, (2007), Research on development concept of Korean restaurant through conjoint analysis focused on breakfast foodservice market, J Tour Sci, 31(5), p319-336.
- Kim, MH, Joo, SY, Choi, HY, (2015), The effect of aronia powder (Aronia melanocarpa) on antioxidant activity and quality characteristics of pork patties, Korean J Food Cookery Sci, 31(1), p83-90. [https://doi.org/10.9724/kfcs.2015.31.1.083]
- Kim, MH, Kim, JS, Kim, SS, (2015), A study on the HMR consumption behavior by the lifestyle: Focus infants food, Int J Tour Hosp Res, 29(9), p177-190.
- Kim, MS, (2013), Isolation and structural elucidation of antioxidants from Spergularia marina Griseb, MS Thesis, Chonnam National University, Gwangju, p1-4.
- Korean Food and Drug Administration, (2002), Food Code, Munyoungsa, Seoul. Korea, p219.
- Lee, JH, Chin, KB, (2012), Evaluation of antioxidant activities of red beet extracts, and physicochemical and microbial changes of ground pork patties containing red beet extracts during refrigerated storage, Korean J Food Sci, 32(4), p497-503. [https://doi.org/10.5851/kosfa.2012.32.4.497]
- Lee, JJ, Jung, HO, (2012), Changes in physicochemical properties of Spergularia marina Griseb by blanching, Korean J Food Preserv, 19(6), p866-872. [https://doi.org/10.11002/kjfp.2012.19.6.866]
- Lee, JJ, Park, MR, Kim, AR, Lee, MY, (2011), Effects of ramie leaves on improvement of lipid metabolism and antiobesity effect in rats fed high fat-high cholesterol diet, Korean J Food Sci, 43(1), p83-90. [https://doi.org/10.9721/KJFST.2011.43.1.083]
- Lee, KI, Ban, HJ, Heo, SY, Park, IH, Kim, TH, Jin, HJ, (2014), The Consumer Behavior Survey for Food, Korean Rural Economic Institute, Korea, p173-178.
- Lee, KI, Kim, SH, Heo, SY, (2017), Research report. Agriculture Prospect, Korean Rural Economic Institute, Korea, p103-130.
- Lee, SH, Cho, SH, (2012), Characteristics of hamburger patties containing yam powder, Korean J Food Cookery Sci, 28(6), p781-787. [https://doi.org/10.9724/kfcs.2012.28.6.781]
- Lee, YM, Lyu, ES, (2008), Physico-chemical and sensory characteristics of Chungkukjang powder added hamburger patty, Korean J Food Cook Sci, 24(6), p742-747.
- Oh, BS, Lee, YI, Ko, SH, Kim, HJ, Kim, HY, (2011), Quality characteristics of pork patties with rosemary and Kimchi powder during cold storage, Korean J Food Cookery Sci, 27(2), p125-133. [https://doi.org/10.9724/kfcs.2011.27.2.125]
- Oh, HK, Lim, HS, (2010), Quality characteristics of the hamburger patties with bamboo(Sasa borealis) leaf extract with/ without cooked rice, Korean J Food Sci Ani Resour, 30(5), p833-841. [https://doi.org/10.5851/kosfa.2010.30.5.833]
- Son, HK, Kong, HM, Cha, SS, Choi, YJ, Lee, JJ, (2015), Quality characteristics of cookies added with Spergularia marina Griseb powder, Korean J Food Preserv, 22(20), p211-217. [https://doi.org/10.11002/kjfp.2015.22.2.211]
- Winger, RJ, Fennema, O, (1976), Tenderness and water hodling properties of beef muscle as influenced by freezing and subsequent storage at -3℃ or 15℃, J Food Sci, 41(6), p1433-1438. [https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1976.tb01189.x]
- Yoo, KM, Kim, DO, Lee, CY, (2007), Evaluation of different methods of antioxidant measurement, Food Sci Biotechnol, 16, p177-182.