아스파라거스 분말을 첨가한 설기떡의 품질 특성 및 항산화 활성

서 론

아스파라거스(Asparagus officinalis L.)는 백합과에 속하는 다년생 숙근성 식물로 천문동(Asparagus cochinchinensis)이라고도 한다(Seong KC et al 2001). 재배방식에 따라 녹색 아스파라거스와 백색 아스파라거스로 재배가 가능하다. 녹색 아스파라거스에 비하여 백색 아스파라거스는 부드럽고 쌀쌀한 맛과 향을 내는데, 항산화능력은 다소 떨어지고 빨리 먹지 않으면 쉽게 품질이 나빠진다는 단점이 있어 최근에 녹색 아스파라거스로 대부분 재배하고 있다(Papoulias E et al 2009). 현재 소비패턴의 서구화에 따라 최근에 국내 생산량이 증가하고 있고, 강원도 홍천 등 지역에서 전국적으로 60 ha 이상이 재배되고 있다(Seong KC et al 2006; Seoung KC et al 2012).

아스파라거스에는 asparagine이 풍부하며, 약 18가지 아미노산, Zn, Cu, Mn, Se 등 미량원소, flavonoid 화합물, steroidal saponins, polysaccharides 등과 각종 비타민이 다량 함유되어 있다(Sun CY et al 2004; Zhou LG et al 2006). 예로부터 아스파라거스는 이뇨, 진해, 완화, 자양, 거담, 강장의 효과를 가지고 있어 약재로 사용되는 것으로 기록되었으며(Yoon HS et al 2014), 그 외에 항암효과(Zhao QS et al 2012), 항산화효과(Zhu XL et al 2010), 항돌연변이 효과(Tang XH & Gao J 2001), 간보호 효과(Koo HN et al 2000), 혈당저하 효과(Hannan et al 2007), 숙취 해소 효과(Kim BY et al 2009), 체중 개선 효과(Chrubasik C et al 2008)가 있는 것으로 보고되었다.

떡은 우리나라의 고유의 전통음식으로 제조하는 방법에 따라 시루에 쪄서 제조한 찐떡, 찐 다음 다시 제조한 친떡, 쌀가루 반죽을 삶아 건져 낸 삶은떡 및 기름에 지져서 제조한 지진떡으로 크게 구분하고, 떡의 종류가 다양하다(Lee HG 1988). 그 중에서 설기떡은 가장 기본적인 떡이며, 빻은 멥쌀가루에 설탕물이나 꿀물을 내려 체에 쳐서 수분과 공기를 혼합하여 균질화 시킨 다음에 시루에 안치고 나서 충분히 찌는 것이다. 설기떡의 주재료는 멥쌀과 찹쌀인데, 주재료인 백미는 영양적 측면에서 우수하지 못하다고 알려져 있다. 따라서 설기떡 제조 시 채소, 과일 등 여러 가지 부재료를 첨가하여 영양적 측면에서 보완할 필요가 있다. 그리고 부재료를 첨가함으로써 다양한 식재료로부터 오는 다양한 색깔로 기호도를 향상시킬 수 있다. 최근 소비자는 건강에 대한 관심이 높아져, 건강 기능성 부재료 중 천연재료를 첨가하여 제조한 한국 전통 식품에 대한 요구가 증가하고 있으며(Choi BS & Kim HY 2011), 이러한 요구에 부응하여 모링가 잎 열수 추출물을 첨가한 설기떡(Choi EJ & Kim EK 2015), 비파가루를 첨가한 설기떡(Kang YS 2014), 감 과피를 첨가한 설기떡(Shin DS et al 2013), 주박을 첨가한 설기떡(Cho YH et al 2013), 느타리버섯을 첨가한 설기떡(Chung KM & An HJ 2012), 파슬리가루를 첨가한 설기떡(Lim JH & Park JH 2011) 등 다양한 기능성 천연재료를 첨가하여 떡을 제조하고 있다. 천연 식품 첨가물로서 아스파라거스를 이용한 연구에는 아스파라거스 분말을 첨가한 스펀지케이크(Zhang YY et al 2015), 아스파라거스 첨가한 소시지(Yoon HS et al 2014), 아스파라거스 첨가한 크림스프(Shin HG 2012), 아스파라거스 죽(Shin KM 2012), 아스파라거스 분말을 첨가한 쿠키(Yang SM et al 2010) 등이 있으며, 아스파라거스 분말을 한국 전통 식품에 적용한 연구는 아직까지 미비한 실정이다.

따라서 본 연구에서 약리작용과 기능성이 함유된 아스파라거스를 이용하여 설기떡을 제조한 후 아스파라거스 설기떡의 수분함량, pH, 색도, 조직감, 항산화 활성을 측정하고, 관능검사를 실시하여 아스파라거스 설기떡의 최적 첨가 수준을 제시하고자 하였다.

재료 및 방법

2. 설기떡의 제조

아스파라거스 분말을 첨가한 설기떡의 제조 배합비는 Table 1과 같으며, 제조방법은 Fig. 1과 같다. 모든 재료는 동일한 함량으로 고정하고, 아스파라거스 분말을 멥쌀가루 중량에 대해서 0%, 0.5%, 1%, 2%, 3% 및 4%의 비율로 첨가하였다. 아스파라거스 설기떡의 제조 방법은 Kim KS(1987)의 제조 방법을 참고하여 다음과 같이 제조하였다. 쌀을 3회 씻어 24시간 불린 후 30분간 체에서 물기를 제거하여 소금 1%를 넣고 High Speed Crushing Machine(RT-04, Hung Chuan Machinery Enterprise Co., Taipei, Taiwan)으로 분쇄하여 20 mesh의 체로 내린 후 사용하였다. 쌀가루와 아스파라거스 분말을 혼합하고 물 10%를 섞어 손으로 잘 비벼 중간체에 내린 후 설탕을 넣어 고루 섞었다. 25×25×10 cm의 찜통의 밑에 시루밑을 깔고, 재료를 넣어 20분간 찌고 10분간 뜸을 들인 후 상온에서 30분간 냉각시키고, 20×20×20 mm의 크기로 절단하여 랩으로 포장하여 시료로 사용하였다. 이때 쌀가루의 수분함량은 38.75%이고, 아스파라거스 분말의 수분함량은 2.90%이었다.

Table 1.

Formula for Sulgidduck at varied levels of asparagus powder

Fig. 1.

Preparation procedure of Sulgidduck added asparagus powder.

6. Texture 측정

아스파라거스 설기떡은 실온에서 30분간 냉각시킨 후 가로 2 cm, 세로 2 cm, 높이 2 cm로 절단한 다음에 Rheometer (Sun rheometer Compac-100Ⅱ, Sun Scientific Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 Texture profile analysis(TPA)분석을 통하여 각 시료의 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness), 씹힘성(chewiness)을 측정하였다. 이때 texture의 분석 조건은 Table 2와 같다. 시료별로 3회 반복 측정하여 그 평균값을 구하였다.

Table 2.

Operating conditions for rheometer

결과 및 고찰

1. 수분함량

아스파라거스 분말 첨가량을 달리하여 제조한 설기떡의 수분 측정 결과는 Table 3과 같다. 대조군의 수분함량은 37.08%로 가장 높게 나타났으며, 0.5% 첨가군은 36.83%, 1% 첨가군은 36.73%, 2% 첨가군은 36.28%, 3% 첨가군은 35.15%, 4% 첨가군은 34.55%로 나타났다. 아스파라거스 설기떡의 수분함량은 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 나타냈다(p<0.01). 이는 아스파라거스 분말의 수분함량이 멥쌀가루의 수분함량보다 낮아, 아스파라거스 설기떡의 수분함량은 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향이 나타난 것으로 사료된다. 이러한 결과는 천년초 열매분말을 첨가한 설기떡(Jan SY et al 2013), 곰취가루를 첨가한 설기떡(Kang YS & Kim JS 2011), 쑥갓가루를 첨가한 설기떡(Choi EJ & Lee SM 2010)의 연구에서 부재료의 첨가량이 증가할수록 수분함량이 감소하는 결과를 나타내는 것과 유사하였다.

Table 3.

Moisture content and pH of Sulgidduck at varied levels of asparagus powder

3. 색도 및 외관촬영

본 연구에서 사용된 아스파라거스 분말은 L값이 74.35, a값이 -8.24, b값이 20.00이었고, 멥쌀가루는 L값이 95.71, a값이 0.00, b값이 3.14이었다. 아스파라거스 분말 첨가량을 달리하여 제조한 설기떡의 색도 측정 결과는 Table 4와 같다. 명도를 나타내는 L값은 대조군에서 84.76으로 가장 높게 나타났으며, 0.5% 첨가군은 81.06, 1% 첨가군은 79.68, 2% 첨가군은 70.95, 3% 첨가군은 72.43, 4% 첨가군은 65.38로 나타나, 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 L값은 유의적으로 감소하여 어두워지는 경향을 보였다(p<0.001). 이러한 결과는 마카다미아 가루를 첨가한 설기떡(Jo EH & Kim MH 2013), 살구농축액을 첨가한 설기떡( Choi WS & Chae KY 2012), 메밀채소가루를 첨가한 설기떡(Kim YS 2008) 등 연구에서 부재료의 첨가량이 증가할수록 L값이 감소한 것으로 보고된 연구와 유사한 경향을 나타내었다. 적색도를 나타내는 a값은 대조군은 -1.01로 가장 높게 나타났으며, 0.5% 첨가군은 -2.82, 1% 첨가군은 -2.89, 2% 첨가군은 -2.61, 3% 첨가군은 -2.63, 4% 첨가군은 -2.48로 나타났다. 아스파라거스 분말 첨가군들은 대조군에 비하여 a값이 낮지만, 아스파라거스 첨가군에서 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 a값이 대조군에 비하여 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.001). 황색도를 나타내는 b값은 대조군이 5.48로 가장 낮게 나타났으며, 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향이 나타나 4% 첨가군은 16.99로 가장 높게 나타났다(p<0.001). 색차는 대조군에서 12.85로 가장 낮게 나타났으며, 0.5% 첨가군은 18.94, 1% 첨가군은 20.70, 2% 첨가군은 29.39, 3% 첨가군은 28.58, 4% 첨가군은 35.23로 나타나, 아스파라거스 첨가량이 증가할수록 색차값은 18.94에서 35.23으로 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.001). 무청 분말이 첨가된 설기떡(Kim CH 2015)의 연구에서도 부재료 첨가함에 따라 색차값이 증가했음을 보고한 것과 일치하였다. 이러한 결과는 비타민나무 잎 첨가 현미설기떡(Cho GS & Kim AJ 2015), 복분자 잎 첨가 설기떡(Rha YA & Kang BN 2014), 함초 분말을 첨가한 설기떡(Lee YJ & Kim EH 2013) 등 아스파라거스와 비슷한 녹색인 첨가물을 첨가하여 제조한 설기떡의 연구에서 부재료 첨가량이 증가할수록 L값은 감소하는 반면에 a, b값은 모두 증가하는 결과와 유사하였다. 이는 아스파라거스 등 시료 자체의 녹색으로 인해 L값은 감소하고, a값과 b값은 증가한 것으로 사료된다. 아사이베리 분말 설기떡(Choi YS 2015)의 연구에서 아사이베리 분말을 첨가할수록 설기떡의 L값, b값은 모두 감소하는 반면에, a값은 증가한다고 보고하여 첨가된 부재료 자체가 지니는 색이 설기떡의 색에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

Table 4.

Color values of Sulgidduck at varied levels of asparagus powder

아스파라거스 분말 첨가량을 달리하여 제조한 설기떡을 촬영한 사진은 Fig. 2와 같다. Fig. 2에서 보는 바와 같이, 아스파라거스 분말의 첨가량이 증가함에 따라 설기떡의 녹색빛이 증가하고, 설기떡이 밝은 색에서 진한 색으로 변화된 것을 확인할 수 있다.

Fig. 2.

Photograph of Sulgidduck at varied levels of asparagus powder.0%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, and 4%: prepared with 0%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, and 4% replacement of rice flour with asparagus powder, respectively.

4. Texture 특성

아스파라거스 분말을 첨가한 설기떡의 조직감 특성으로 경도, 응집성, 탄력성, 씹힘성을 측정한 결과는 Table 5와 같다. 아스파라거스 설기떡의 경도는 0% 첨가군은 369.63 g/cm²으로 가장 낮게 나타났으며, 0.5% 첨가군은 409.07 g/cm², 1% 첨가군은 438.97 g/cm², 2% 첨가군은 468.80 g/cm², 3% 첨가군은 567.43 g/cm², 4% 첨가군은 693.17 g/cm²으로 나타나, 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 경도가 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈다(p<0.001). 이는 진피 분말을 첨가한 설기떡(Ahn GJ & Lee YJ 2014), 모시풀잎 분말 첨가 설기떡(Park SS et al 2011), 사과가루를 첨가한 설기떡(Lim JH 2011)의 연구에서 부재료 첨가에 따라 경도가 증가하였다는 결과와 유사한 경향을 보였다. 그러나 울금 분말을 첨가한 설기떡의 연구에서 울금 분말을 첨가할수록 경도가 감소하였다는 보고(Seo KM & Chung YH 2014)와는 상반되었다. 설기떡 제조 시 첨가된 부재료의 수분함량은 떡의 경도에 큰 영향을 미치는데, 아스파라거스 분말의 수분함량은 쌀가루보다 낮기 때문에 아스파라거스 분말을 첨가할 때 쌀가루의 수분이 흡수되고, 전반적으로 첨가된 물의 양이 감소되어 떡의 경도가 증가한 것으로 사료된다. 탄력성은 아스파라거스 분말 첨가군들 간에 일정한 경향을 나타내지 않았다. 이는 모링가 잎 열수 추출물을 첨가한 설기떡(Choi EJ & Kim EK 2015)의 연구결과와 유사하였다. 응집성은 아스파라거스 분말 첨가군들 간에 일정한 경향이 나타나지 않았지만, 4% 첨가군은 65.72%로 다른 군에 비해 유의적으로 가장 낮게 나타났다(p<0.01). 이는 수국차 잎가루를 첨가한 설기떡(Choi BS & Kim HY 2011), 깻잎을 첨가한 설기떡(Choi BS & Kim HY 2010)의 연구에서도 부재료의 첨가가 설기떡의 응집성을 감소시킨다는 결과와 유사하였다. 씹힘성은 0% 첨가군은 421.50 g으로 가장 높게 나타났으며 0.5% 첨가군은 428.03 g, 1% 첨가군은 445.96 g, 2% 첨가군은 556.04 g, 3% 첨가군은 646.10 g, 4% 첨가군은 691.84 g으로 나타나, 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 씹힘성은 유의적으로 증가하는 경향이 나타났다(p<0.001). 이러한 결과는 자색 양파분말 첨가 설기떡(Hwang SJ 2013), 아가리쿠스 버섯 분말을 첨가한 설기떡(Choi YS & Kim YT 2012), 야콘 분말을 첨가한 설기떡(Lee ES & Shim JY 2010)의 연구에서 부재료의 첨가량이 많아질수록 씹힘성이 증가한다는 결과와 일치하였다. 설기떡의 물성은 쌀 전분의 입자 크기, 전분 구성, 첨가된 부재료의 성분에 따라 달라진다고 보고되어 있으며(Ryu YK et al 2008; Lee YN et al 2012), 본 연구에서도 첨가된 아스파라거스 분말이 설기떡의 물성에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

Table 5.

Textural characteristics of Sulgidduck at varied levels of asparagus powder

5. 설기떡의 총 페놀화합물 함량

아스파라거스 분말 첨가한 설기떡의 총 페놀화합물 함량은 Fig. 3에 나타내었다. 대조군의 총 페놀화합물의 함량은 0.01 μg GAE/mg이었으며, 0.5% 첨가군은 0.02 μg GAE/mg, 1% 첨가군은 0.02 μg GAE/mg, 2% 첨가군은 0.05 μg GAE/mg, 3% 첨가군은 0.06 μg GAE/mg, 4% 첨가군은 0.08 μg GAE/mg으로 아스파라거스 분말을 첨가한 설기떡의 페놀화합물 함량이 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향이 나타났다(p<0.001). 이는 아스파라거스 분말에는 페놀화합물이 풍부하게 함유되어 있기 때문으로 사료된다(Maeda T et al 2005). 이는 솔잎착즙액을 첨가한 설기떡의 연구(Lee HJ et al 2013)에서 솔잎착즙액 첨가량이 증가할수록 페놀화합물 함량이 증가하는 경향과 일치하였다.

Fig. 3.

Total polyphenol of Sulgidduck at varied levels of asparagus powder.a∼f Means within the same row without a common letter are significantly different by Duncan’s multiple range test at p<0.05.

6. DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 전자공여능

아스파라거스 분말을 첨가한 설기떡의 DPPH 전자공여능 측정결과는 Fig. 4와 같다. DPPH 50%를 제거하는 시료의 농도(IC₅₀)를 일차함수 관계식에 의해 산출하였다. 대조군의 IC₅₀ 값은 296.54 mg/mL로 가장 높게 나타났으며, 0.5% 첨가군은 199.54 mg/mL, 1% 첨가군은 186.80 mg/mL, 2% 첨가군은 158.86 mg/mL, 3% 첨가군은 143.78 mg/mL, 4% 첨가군은 109.95 mg/mL로 아스파라거스 분말의 첨가량이 증가할수록 IC₅₀ 값이 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.001). 따라서 아스파라거스 분말의 첨가량이 증가함에 따라 DPPH 전자공여능이 증가하여 항산화능력이 높아지는 것을 알 수 있다. 아로니아 분말을 첨가한 설기떡(Park EJ 2014), 비트잎가루를 첨가한 설기떡(Yoo SS & Ko SH 2014), 가지 분말을 첨가한 설기떡(Choi SH et al 2013), 화피 추출물 첨가 설기떡(Joo SY 2013)에서도 아스파라거스 분말 첨가한 설기떡과 유사하게 항산화능력을 가지는 부재료의 첨가량이 증가할수록 DPPH 전자공여능이 유의하게 증가하는 경향이 나타났다.

Fig. 4.

DPPH radical scavenging effect (IC50) of Sulgidduck at varied levels of asparagus powder.a∼e Means within the same row without a common letter are significantly different by Duncan’s multiple range test at p<0.05.

7. 관능적 특성

아스파라거스 분말을 첨가한 설기떡의 색(color), 향미(flavor), 촉촉함(moisture), 단맛(sweetness), 씹힘성(chewiness) 및 전반적인 기호도(overall acceptability)에 대한 관능적 특성을 조사한 결과는 Table 6과 같다. 아스파라거스 분말을 첨가한 설기떡의 색의 점수는 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으며, 4% 첨가군은 5.65로 가장 높게 나타났다. 향미는 아스파라거스 분말 2% 첨가군이 4.95로 가장 높은 점수를 받았으며, 0% 첨가군에서 2% 첨가군까지 증가하다가 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 아스파라거스 자체의 강한 향으로 인해 점수가 증가하다가 감소하는 것으로 사료된다. 촉촉함은 2% 첨가군이 5.65로 가장 높은 점수를 받았다. 단맛은 0% 첨가군은 4.20, 0.5% 첨가군은 4.55, 1% 첨가군은 4.60, 2% 첨가군은 4.90, 3% 첨가군은 4.95, 4% 첨가군은 5.35로 아스파라거스 분말 첨가군들이 0% 첨가군에 비하여 모두 높은 점수를 받았다. 씹힘성의 경우는 0% 첨가군은 4.60으로 가장 낮게 나타났으며, 0.5% 첨가군과 2% 첨가군은 5.30으로 가장 높게 나타났다. 전반적인 기호도는 2% 첨가군이 5.30으로 가장 높은 점수를 받았으며, 0% 첨가군이 4.30으로 가장 낮은 점수를 받았다.

Table 6.

Sensory preference scores for Sulgidduck at varied levels of asparagus powder

결 론

아스파라거스는 항산화 능력이 뛰어나며, 항암 효과를 가지고 있을 뿐만 아니라, 다양한 약용효과가 있는 건강기능성 채소이다. 본 연구에서는 아스파라거스 분말을 첨가하여 설기떡을 제조하고, 설기떡의 품질 특성을 살펴보았다. 아스파라거스 분말을 동결건조 후 분쇄하여 30 mesh 체를 통과하여 시료로 사용하였다. 멥쌀가루의 0%, 0.5%, 1%, 2%, 3% 및 4%로 아스파라거스 분말의 첨가수준을 달리하여 설기떡을 제조하였다. 그 결과, 수분함량은 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. pH 측정결과는 아스파라거스 분말을 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였으며, 4% 첨가군은 5.98로 가장 낮게 나타났다. 색도는 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 L값(명도)은 유의적으로 감소하는 경향을 보였으나, a값(적색도)과 b값(황색도)은 모두 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 색차는 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향이 나타났다. 조직감 측정 결과, 경도와 씹힘성은 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 탄력성은 아스파라거스 분말 첨가군들 간에 일정한 경향을 나타내지 않았다. 응집성의 경우, 아스파라거스 분말 첨가군들에서 일정한 경향을 나타내지 않았지만, 4% 첨가군은 65.72%로 가장 낮게 나타났다. 총 페놀화합물 함량은 아스파라거스 분말 첨가군에서 0.02~0.08 µg GAE/mg의 범위를 보여 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 아스파라거스 분말 첨가량이 증가할수록 IC₅₀이 유의적으로 감소하여 항산화 활성이 높아지는 것으로 나타났다. 7점 척도법을 이용한 관능평가 결과는 향기, 촉촉함, 씹힘성과 전반적인 기호도 평가에서 아스파라거스 분말 2% 첨가군이 가장 높게 나타났다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 아스파라거스 분말을 첨가하여 설기떡을 제조 시 품질을 향상시킬 수 있는 바람직한 아스파라거스 분말 첨가비율은 2%인 것으로 사료된다.

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