Current Issue

본 실험에 사용한 차전자피(Psyllium husk)는 동결건조(freeze-drying)시킨 분말 제품을 사용하였으며, 덕산종합과학(Duksan General Science, Seoul, Korea)을 통하여 구매하였다.

차전자피 분말의 분석에서 시료 조제는 80% 에탄올 10 mL에 차전자피 동결건조 분말(1 g)을 가하고, 1시간 초음파 처리하여 용해시켜 상온에서 24시간 방치 후, 원심분리(8,000 rpm, 10 min, 4℃)하여 조제 시료(100 mg/mL)를 제조하였으며, 이를 24시간 이내에 사용하였다. 차전자피 분말의 분석에 사용된 시약들은 각각 Folin-Ciocalteu reagent(FC reagent), gallic acid, ascorbic acid, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), 2,2′-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS) diammonium salt는 Sigma-Aldrich(St. Louis, MO, USA) 제품, sodium carbonate, sodium nitrite, aluminium chloride, aluminium chloride, sodium hydroxide, potassium persulfate는 Riedel de Haën(Selze, Germany) 제품을 사용하였으며, 기타 시약과 용매는 analytical grade를 사용하였다(Lee KW 등 2017).

차전자피 분말 첨가 머핀 제조에 필요한 실험 재료는 박력분(CJ, Incheon, Korea), 설탕(CJ, Incheon, Korea), 소금(CJ, Incheon, Korea), 베이킹 파우더(Sungjin Co, Gyeonggi, Korea), 달걀(Chakhan Co, Gyeonggi, Korea), 버터(Lotte Co., Seoul, Korea) 등을 사용하였다.

머핀의 차전자피 분말 첨가 비율은 색상과 기호도를 고려하여 0%, 5%, 10%, 15% 및 20% 등 총 다섯 가지로 구분하여 제조하였다(Yoon JA & Shin KO 2024). 박력분 및 차전자피 분말 함량 외에 모든 재료는 동일하게 첨가하였다. 강력분의 0%, 5%, 10%, 15% 및 20%를 차전자피 분말로 대체하여 머핀을 제조하였으며, 재료의 배합비는 Table 1과 같다. 머핀은 일반적인 머핀 제조 방법(Yoon JA & Shin KO 2023)을 적용하여 제조하였다. 박력분, 차전자피 분말, 베이킹 파우더는 체질하여 놓고 설탕, 소금, 달걀, 버터를 넣고 크림상이 되도록 Hand mixer(DretecHM-706, Guangdong Xinbao Electrical Appliances Hold-ings Co., Ltd, Seoul, Korea)로 1분 30초간 반죽한 후 체질(40 mesh)한 재료들을 넣고 30초간 반죽하였다. 머핀 반죽은 머핀 틀에 50 g씩 담고 예열된 오븐(SPS43K, Smeg, Seoul, Korea)으로 170℃에서 15분간 구운 후 꺼내어 상온에서 1시간 방랭한 후 시료로 사용하였다.

차전자피 분말 및 차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 일반성분 분석은 AOAC법(AOAC 2000)에 의하여 실시하였다. 수분함량은 Drying oven(BF-150C, Biofree Co., Seoul, Korea)을 사용하여 105℃에서 상압 가열 건조하여 측정하였다. 조회분 함량은 550℃로 예열된 회화로(KL-160, Toyo Seisakusho Co., Ltd, Tokyo, Japan)를 사용하여 직접 회화법으로 분석하였다. 조단백질 함량은 조단백 분석기(Kjeltec TM 2300, FOSS, Hoganas, Sweden)를 사용하였으며, Kjeldahl법을 이용하여 단백질 환산계수인 6.25를 곱하여 단백질 함량을 측정하였다. 조지방 함량은 조지방 분석기(SOX606, LABTECH, Seoul, Korea)를 사용하여 분석하였으며, Soxhlet 추출법을 활용하여 측정하였다.

차전자피 분말 및 차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 칼슘, 구리, 철, 마그네슘, 망간, 셀레늄, 납 및 아연의 무기질 함량은 Kim HR 등(2007)이 제시한 방법을 활용하여 분석하였다. 건식 분해법에 따라 시료의 전처리는 분해 및 여과하여 증류수로 50 mL까지 정용한 후, 시험용액으로 사용하였으며, 시료를 첨가하지 않은 공시험도 동일한 방법으로 실시하였다. 전처리한 시험용액은 원자흡광광도계(Analyst 700, Perkin Elmer, Norwalk CT, USA)에 주입하여 분석하였다. 각 무기질의 함량은 mg/100 g로 나타내었다.

차전자피 분말 및 차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(Folin O & Denis W 1912)을 변형하여 분석하였다. 96 Well plate에 시료 10 µL, 증류수 90 µL, 1 M Folin-Ciocalteu’s phenol reagent(Sigma, USA) 시약 10 µL를 분주하여 혼합한 후 상온에서 5분간 반응시킨다. 여기에 7% sodium carbonate 용액 100 µL와 증류수 40 µL를 혼합하여 암소에서 90분간 방치시킨 후, Multifunction microplate reader(MMR SPARK^Ⓡ, Tecan, Switzeriand)를 사용하여 파장 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량을 정량하기 위한 표준물질로는 gallic acid(Sigma, USA)를 사용하였으며, 시료와 동일한 방법으로 실험하고 검량선을 작성하여 측정하였다. 시료의 총 폴리페놀 함량(gallic acid equivalent, GAE)을 계산하여 mg GAE/g으로 표시하였다.

차전자피 분말 및 차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 총 플라보노이드 함량은 Moreno MIN 등(2000)의 방법을 변형하여 측정하였다. 96 Well plate에 시료 20 µL, 증류수 80 µL, 5% sodium nitrite 용액 6 µL를 혼합한 후, 5분간 상온에서 반응시킨다. 여기에 10% aluminium chloride 용액 6 µL를 첨가하고 6분간 실온에서 반응시킨 후 1 M sodium hydroxide 40 µL와 증류수 48 µL를 혼합한 다음, Multifunction microplate reader(MMR SPARK^Ⓡ, Tecan, Switzeriand)를 사용하여 파장 510 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량을 정량하기 위한 표준물질로 catechin(Sigma, USA)를 사용하였으며, 총 플라보노이드 함량(catechin equivalent, CE)을 계산하여 mg CE/g로 나타냈다.

차전자피 분말 및 차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical 소거 활성은 Blois MS(1958)의 방법을 변형하여 측정하였다. 96 Well plate에 시료 45 µL, 0.2 mM DPPH 용액 45 µL, ethanol 45 µL를 혼합한 후 30분간 상온의 암소에서 반응시켰다. 반응이 끝난 후에 Multifunction microplate reader(MMR SPARK^Ⓡ, Tecan, Switzeriand)를 사용하여 파장 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료에 대한 대조군으로는 ascorbic acid(Sigma, USA)를 사용하였으며, DPPH radical 소거 활성은 시료 용액을 첨가한 첨가구와 첨가하지 않은 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었다.

• S : 시료 첨가구의 흡광도
• B : Blank의 흡광도
• C : Control(시료 무첨가구)의 흡광도

차전자피 분말 및 차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 ABTS(2,2′-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical 소거 활성은 Re R 등(1999)의 방법을 변형하여 측정하였다. 7.4 mM ABTS와 2.6 mM potassium persulfate 용액을 동일한 비율로 혼합하여 ABTS stock solution을 제조하였으며, 암소에서 24시간 동안 반응시켜 활성화된 상태로 만들어 사용하였다. 활성화된 ABTS stock solution을 phosphate buffer saline(PBS, pH 7.4)으로 희석하여 파장 732 nm에서 측정된 흡광도 값이 0.70±0.03이 되도록 한 후, ABTS working solution으로 사용하였다. ABTS working solution 950 μL와 시료 50 μL를 혼합하여 10분 동안 암소에서 반응시킨 후, Multifunction microplate reader(MMR SPARK^Ⓡ, Tecan, Switzeriand)를 사용하여 파장 732 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료에 대한 대조군은 ascorbic acid(Sigma, USA)를 사용하였으며, ABTS radical 소거 활성은 시료 용액을 첨가한 첨가구와 첨가하지 않은 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었다.

• S : 시료의 흡광도
• C : Control(시료 무첨가구) 흡광도

차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 색도 분석은 색차계(CR-400 Koica Minolta, Osaka, Japan)를 사용하여 측정하였다. 측정 전에 기기에 표준백판(L=93.97, a=—0.63, b=3.85)을 사용하여 보정하였고, 절단된 시료를 원형 cell에 넣어 L(명도, lightness), a(적색도, redness), b(황색도, yellowness) 값을 측정하였다.

차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 pH 측정은 시료 10 g를 취하여 증류수 90 mL에 균일하게 용해 후 pH meter(MP 220, Mettler Toledo Co., Ltd, Urdorf, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. 경도 측정은 2 × 2 × 2 cm의 크기로 절단한 시료를 texture analyser(TAXT plus/50 Stable Micro Systems, Bucheon, Korea)를 사용하여 측정하였다. 분석 조건은 pre-test speed 2.0 mm/s, test speed 1.0 mm/s, post test speed 2.0 mm/s이었으며, 높이와 지름이 각각 50.00 mm, 12.45 mm인 원기둥형 탐침(probe)을 사용하여 측정하여 경도를 평가하였다.

차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 아미노산 성분 분석은 한국기초과학지원연구원에 분석 의뢰하였다. 시료는 일정량을 취한 후 PICO-Tag법에 의하여 phenyl isothiocyanate(PITC) labeling을 실시하였다. PITC labeling된 시료를 400 µL의 buffer(1.4 mM NaHAc＋0.1% Triethylamine＋6% CH₃CN; pH 6.1)에 녹인 후, 그 중 10 µL를 취하고 RP-HPLC(Waters 510)에 주입하여 분석하였다. Waters Pico-tag column(3.9 × 300 mm, 4.0 µm)을 이용하여 용매 A{140 mM sodium acetate(6% acetonitrile)}와 용매 B(60% acetonitrile)를 1 mL/min 유속으로 사용하였다. Waters 2487 UV detector(Youngseong Techpia, Incheon, Korea)를 이용하여 254 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다(Yoon JA & Shin KO 2023).

차전자피 분말을 첨가한 머핀의 관능검사는 식품영양학과 대학원생 11명을 대상으로 실시하였다. 검사 요원들에게 실험 목적과 평가 방법을 설명한 후, 관능검사에 참여하도록 하였다. 시료로 사용된 머핀은 동일한 온도(20℃) 및 크기(1 × 1 × 1 cm)로 제공하였다. 차전자피 분말의 함량을 달리하여 제조한 머핀 총 5개에 대한 색(color), 외관(appearance), 냄새(odor), 맛(taste), 조직감(texture) 및 전반적인 기호도(overall acceptability)를 차례대로 7점 기호도 척도를 이용하여 평가하였다.

차전자피 분말 및 차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 영양적인 특성에 대한 실험 자료는 SPSS(Statistical Package for Social Science, version 23.0, IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 3회 반복한 후, 각 시료에 대한 Mean±S.E.M.로 나타내었다. 시료 간의 차이 분석을 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)을 사용하였고, 사후 검증은 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의적 차이(p<0.05)를 검증하였다.

차전자피 분말에 차전자피 분말의 차전자피 분말의 일반성분, 무기질 함량, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, DPPH 및 ABTS radical 소거 활성 결과는 Table 2에 제시하였다. 수분은 7.11±0.02%, 조회분 3.19±0.09%, 조단백 14.22±0.20% 및 조회분 6.85±0.10%의 함량을 보였다. 100 g 당 칼슘은 836.0±9.98 mg, 구리 3.06±0.7 mg, 철 7.93±0.32 mg, 마그네슘 909.92±3.48 mg, 망간 25.85±0.89 mg, 셀레늄 392.60±25.09 mg 및 아연 30.48±0.54 mg의 함량을 보였으며, 납은 검출되지 않았다. 차전자(질경이) 생것의 경우 가식부 100 g당 수분 83.8 g 단백질 3.0 g, 지방 0.2 g, 회분 2.2 g이었으며, 칼슘 119 g, 철 1.5 g, 칼륨 383 g로 제시하였다(Rural Development Administration 2006). 차전자피 분말의 총 폴리페놀 함량은 4.24±1.29 mg GAE/g이며, 총 플라보노이드 함량은 2.56±0.34 mg CE/g로 나타났다. DPPH radical 소거 활성을 확인하기 위해 positive control로는 ascorbic acid(1 mg/mL)를 사용하였으며, 95.05±0.00%로 유의적으로 가장 높은 활성을 보였다. 이에 대비하여 차전자피 분말은 71.34±0.00%의 활성으로 나타났다. ABTS radical 소거 활성에서도 동일하게 positive control로 ascorbic acid(1 mg/mL)를 사용하였으며, 89.29±0.00%로 유의적으로 가장 높은 활성을 보였다. 이에 대비하여 차전자피 분말은 77.97±0.00%의 활성을 나타내었다. 따라서 위에 제시한 차전자피 분말의 영양성분 분석을 통해 차전자피 분말의 기능성 식품 재료로 활용 가능성을 확인하였다.

차전자피 분말의 첨가량을 달리한 머핀의 일반분석 결과는 Table 3에 제시하였다. 수분함량은 대조군이 18.11±0.30%이며, 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군에서는 각각 18.66±0.06%, 20.41±0.04%, 20.92±0.11% 및 20.95±0.08%로서 20% 첨가군에서 가장 높은 함량을 보였다(p<0.05). 조회분은 대조군에서 0.40±0.01%, 차전자피 분말 5% 첨가군 0.41±0.03%, 10% 첨가군 0.51±0.01%, 15% 첨가군 0.55±0.06%, 20% 첨가군에서 0.60±0.00%로서 차전자피 분말의 첨가량이 높을수록 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 조단백질은 대조군, 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군으로 갈수록 9.80±0.09%, 9.22±0.10%, 8.19±0.15%, 6.74±0.14% 및 6.55±0.03%로 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 특히 대조군(9.85±0.08) 비해 차전자피 분말 15% 첨가군(6.74±0.14)에서 유의하게 감소하였다(p<0.05). 조지방은 대조군이 22.76±0.09%, 차전자피 분말 20% 첨가군이 22.45±0.33%로 유의한 차이는 나타나지 않았다. 수분을 제외한 나머지 성분들에 대한 연구로 차전자피 원물에 대한 일반분석은 진행되었으나, 차전자피를 첨가한 기능성 식품에 대한 일반성분 분석 연구는 부족한 실정이라고 판단된다. 선행연구(Jeon SH & Kim MR 2020)에 따르면, 차전자피 분말을 첨가한 식빵과 절편에서 차전자피 첨가량이 증가할수록 수분함량이 증가했다는 결과와 본 연구 결과가 유사한 경향을 나타내었다. Beikzadeh S 등(2016)의 연구에서는 스펀지 케이크에 차전자피 껍질 분말 비율을 높일수록 회분과 섬유질 함량이 상당히 증가하고, 단백질 함량도 증가한다고 보고하였다.

차전자피 분말을 첨가한 머핀의 무기질 함량 분석 결과는 Table 4에 제시하였다. 전체적인 무기질 중 칼슘의 함량이 가장 높았으며, 차전자피 분말의 첨가량이 증가함에 따라 차전자피 분말 20% 첨가군에서 100 g 당 472.18±18.30 mg로 가장 높은 함량을 보였다. 철은 100 g 당 대조군에서 417.70±263.01 mg로 가장 높았으며, 차전자피 분말의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 마그네슘은 100 g 당 대조군에서 124.57±1.80 mg로 가장 낮았고, 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군에서 100 g 당 각각 144.35±0.51, 157.48±0.32, 169.61±4.62 및 195.93±0.85 mg로 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 망간은 대조군(0.95±0.17 mg/100 g)에 비해 차전자피 분말 20% 첨가군에서 100 g 당 6.98±1.09 mg로 가장 높은 함량을 나타내었다. 셀레늄은 100 g 당 대조군이 7.70±1.91 mg이며, 차전자피 분말 15% 첨가군에서부터 13.25±0.77 mg로 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 아연은 차전자피 분말의 첨가량이 증가함에 따라 함량이 점차 증가하는 경향을 보였으나, 구리와 납은 모든 군에서 검출되지 않았다. 무기질은 체액의 삼투압 조절 및 용해성 부여, 인체 내 혈액의 pH를 7.3∼7.5의 적정수준으로 유지 시켜주는 작용, 대사 관여 효소 반응 촉진 및 활성화 등의 다양한 생리적 기능을 가지고 있다(Park SJ 등 2024). 본 연구의 차전자피 분말의 첨가량을 달리한 머핀의 무기질 함량은 전체적인 무기질 중 칼슘의 함량이 가장 높았다. 선행연구(Cho IS 등 2016)에서는 질경이 분말 100 g 당 무기질 함량에서 칼슘이 다른 무기질보다 276.75±19.76 mg로 높은 함량을 보였다는 연구 결과와 유사한 경향을 보였다.

차전자피 분말을 첨가한 머핀의 총 폴리페놀과 플라보노이드의 함량에 대한 결과는 Table 5에 제시하였다. 총 폴리페놀 함량은 대조군(0.87±0.15 mg GAE/g)에 비해 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군은 각각 1.04±0.36, 1.11±0.03, 1.11±0.99 및 1.19±0.53 mg GAE/g 순으로 차전자피 분말의 함량이 높아질수록 증가하였다(p<0.05). Wojciechowicz-Budzisz A 등(2023)의 연구에서는 호밀 스폰지 케이크에 차전자피 씨앗 분말(Psyllium fiber) 첨가 시 총 페놀 함량은 57.3∼149.6 mg GAE/100 g으로 증가하였으며, 식품의 항산화 능력은 총 폴리페놀 함량과 밀접한 관련이 있다고 보고하였다(Guo L 등 2023). 밀웜 분말을 첨가한 머핀 연구(Yoon JA & Shin KO 2023)에서도 총 페놀 함량은 대조군, 밀웜 분말 5%, 10%, 15%, 20% 및 30% 첨가군이 각각 29.69±0.00, 30.64±0.01, 36.83±0.01, 53.02±0.01, 68.26±0.02 및 80.17±0.02 mg GAE/g 순으로 측정되었으며, 이는 본 연구와 같은 양상을 보였다. 총 플라보노이드 함량은 대조군(0.12±0.06 mg CE/g)에 비해 차전자피 분말 5% 첨가군에서부터 0.32±0.06 mg CE/g으로 유의적으로 증가하였으며, 차전자피 분말 10%, 15% 및 20% 첨가군은 0.35±0.10, 0.41±0.10 및 0.43±0.15 mg CE/g로 점차 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 플라보노이드는 식물체에서 광합성을 통한 탄소 고정 반응 후에 복잡한 생화학 합성 경로를 거쳐 생성되며, 섭취하게 되면 조직 세포의 표적 단백질과의 특이적 상호작용을 통해 인체에 유용한 생리적 활성을 보이기 때문에 항산화 효과를 가지고 있으며, 세포의 신호 전달 과정에 관여하는 인산화 효소의 활성을 저해함으로써 뉴런의 기능 조절, 염증 반응 및 암세포 확산 억제 등 다양한 효과를 가지고 있는 물질이다(Han YL 등 2013). 선행연구(Kim KB 등 2006; Park HJ & Chung HJ 2014; Yoon JA & Shin KO 2023)에서도 지적했듯이 식물 내 폴리 페놀성 물질 및 플라보노이드 등은 분자 내에 phenolic hydroxyl기를 가진 화합물로 항암 및 항염 효과가 뛰어난 것으로 보고하였다.

차전자피 분말을 첨가한 머핀의 DPPH radical 소거 활성 결과는 Fig. 1에 제시하였다. Positive control로는 ascorbic acid(1 mg/mL)를 사용하였으며, 95.05±0.00%로 유의적으로 가장 높은 활성을 보였다. 이에 비해 대조군과 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20%를 첨가한 군에서는 각각 20.88±0.00%, 23.18±0.00%, 27.02±0.00%, 30.41±0.00% 및 32.60±0.00% 순으로 나타났으며, 차전자피 분말의 첨가량이 증가할수록 DPPH radical 소거 활성이 증가하였다(p<0.05). DPPH radical 소거 활성은 radical을 갖는 물질 중에서도 비교적 안정한 화합물로 항산화 활성 물질이 DPPH radical을 소거시켜 보라색에서 황색으로 변한다는 점을 이용해 비교적 간단하게 항산화 효과에 대한 측정이 가능하다(Kim HN 2019). 선행연구(Kim HN 2019)의 결과에 따르면, 차전자피 분말을 첨가하지 않은 대조군(81.23%)에 비해 차전자피 분말 8.3%를 첨가한 석류 젤리의 DPPH radical 소거 활성이 82.34%로 증가한다는 유사한 결과를 보였다. 선행연구(Park GS 2020)를 보면, 루바브 분말을 첨가하여 머핀을 만들었을 때, 분말을 첨가하지 않은 대조군의 DPPH radical 소거 활성은 18.25±1.52%이며, 루바브 분말을 첨가한 머핀의 DPPH 소거 활성은 82.81± 4.81%로 유의적으로 증가한 것을 확인하였다. 이외에도 살구 분말(Lee YS & Chung HJ 2013), 아사이베리 분말(Kim HS 2012), 레몬그라스 분말(Lee JW 등 2015), 그라비올라 분말(Yang SW 2018), 오디 분말(Yoon JA & Shin KO 2024)을 첨가한 머핀에서도 부재료의 첨가량이 증가할수록 DPPH radical 소거 활성이 증가하여 본 연구와 유사한 결과를 보였다. 차전자피 분말을 첨가한 머핀의 ABTS radical 소거 활성 결과는 Fig. 2에 제시하였다. Positive control로는 ascorbic acid(1 mg/mL)를 사용하였으며, 89.29±0.00%로 유의적으로 가장 높은 활성을 보였다. 이에 비해 대조군과 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20%를 첨가한 군에서는 순서대로 9.48±0.00%, 11.68±0.00%, 20.28±0.00%, 22.82±0.00% 및 27.85±0.00%로 차전자피 분말의 첨가량이 증가할수록 ABTS 라디칼 소거 활성이 증가하였다(p<0.05). ABTS radical 소거 활성은 ABTS를 생성시키기 위해 사용되는 potassium persulfate에 반응하여 생성된 ABTS free radical이 시료 내 항산화 물질로부터 수소를 제공받아 안정한 물질로 변화됨에 따라 푸른색이 소멸되는 성질을 활용한 항산화 활성 측정 방법이다(Yoon JC 등 2023). 호밀 스폰지 케이크에 차전자피 씨앗 분말(Psyllium fiber)의 참가량이 0%∼15%로 증가할수록 ABTS radical 소거 활성은 197.2∼331.5 µM TE/100 g로 중가하였으며, 이는 ABTS radical 소거 활성의 경우 베이킹 방법과 차전자피 씨앗 분말의 상호작용이 유의한 영향을 준 것으로 보고하였다(Wojciechowicz-Budzisz A 등 2023). 또한 선행연구(Yoon JC 등 2023)에 따르면, 머핀에 마늘 대조군(0.11%)에 비해 마늘껍질의 첨가량이 많을수록 ABTS radical 소거 활성이 높아져 마늘껍질 분말 24% 첨가군에서 49.60%로 증가하여 본 연구와 유사한 경향을 보였다.

Fig. 1. 
DPPH radical scavenging activity of muffin with Psyllium husk powder.

Each value in mean±S.D. Value with different letters were significantly different at p<0.05 by Ducan’s multiple range test. ASE: ascorbic acid.

Fig. 2. 
ABTS radical scavenging activity of muffin with Psyllium husk powder.

Each value in mean±S.D. Value with different letters were significantly different at p<0.05 by Ducan’s multiple range test. ASE: ascorbic acid.

차전자피 분말을 첨가하여 만든 머핀의 전체면 관찰 및 색도 측정 결과는 Fig. 3과 Table 6에 제시하였다. 머핀의 전체면은 차전차피 분말의 첨가량이 증가할수록 진한 황색으로 변화하였다. L값은 대조군, 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군에서 각각 75.40±0.61, 63.83±0.62, 60.81±0.50, 57.03±0.03 및 52.80±0.12 순으로 유의하게 낮아졌다(p<0.05). a값은 대조군, 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군에서 각각 1.90±0.06, 3.27±0.03, 4.10±0.12, 5.43±0.03 및 6.83±0.03 순으로 차전자피 분말의 함량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). b값은 대조군, 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군에서 각각 28.40±0.71, 19.90±0.06, 18.97±0.87, 17.37±0.07 및 13.20±0.06 순으로 차전자피 분말의 첨가량이 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 본 연구의 결과는 자색 고구마 분말(Ko SH & Seo EO 2010), 감귤 분말(Oh SW 2012), 레몬그라스 분말(Lee JW 등 2015) 및 와송 분말(Bea JY 2021)을 첨가한 머핀에서는 첨가량이 증가할수록 L값과 b값은 감소하고 a값은 증가하는 경향을 보였다는 연구 결과와 유사하였다. 그러나 살구 분말(Lee YS 2013), 꽃게 분말(Sun SY 2017)을 첨가한 머핀에서는 L값은 감소하고 a값과 b값은 감소하는 경향을 보였다고 보고하였다. 따라서 첨가 부재료의 색상이 머핀의 색도에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

Fig. 3. 
Overall shape of muffin according to Psyllium husk powder

차전자피 분말을 첨가한 머핀의 pH 및 경도 측정은 Table 7에 제시하였다. 차전자피 분말을 첨가하지 않은 대조군의 pH는 8.56±0.01이며, 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군의 pH는 각각 8.16±0.00, 7.82±0.00, 7.58±0.00 및 7.24±0.00으로 유의하게 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 선행연구(Cho IS 등 2016)에 따르면 질경이 분말을 첨가하여 만든 양갱의 pH가 대조군 6.66, 질경이 분말 20% 첨가군 6.31로서 질경이 분말의 첨가량이 높을수록 pH가 낮아진다는 결과와 유사한 경향을 보였다. 경도의 경우 대조군은 95.67±2.60이고 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군은 각각 68.33±2.19, 63.00±5.77, 41.33±2.03 및 33.33±1.20으로 나타났으며, 차전자피 분말 첨가량이 증가함에 따라 경도가 감소하였다(p<0.05). 선행연구(Jeon SH & Kim MR 2020)에 따르면, 식빵의 경도가 대조군이 68.74, 차전자피 분말 15% 첨가군이 39.88로서 차전자피 분말의 첨가량이 많을수록 낮아지는 경향을 보인다는 결과와 유사하였으며, 이는 차전자피 분말의 첨가량이 증가할수록 식이섬유의 수분 결합력이 높아져서 겔화됨에 따라 저장 시 보습을 유지하고 수분의 감소를 저하시킴에 따라 경도가 감소한 것으로 사료된다.

차전자피 분말이 첨가된 머핀의 아미노산 분석 결과는 Table 8에 제시하였다. 차전자피 분말 첨가 머핀의 100 g당 필수아미노산 함량은 leucine, phenylalanine, lysine 및 valine 순으로 높았다. 특히 대조군에 비해 차전자피 분말 20% 첨가군에서 100 g당 필수아미노산인 isoleucine(270.2±0.01 g)과 arginine(278.0±0.01 g)의 함량이 가장 높았다(p<0.05). 차전자피 분말 첨가 머핀의 100 g당 비필수아미노산 함량은 glutamic acid, aspartic acid, proline 및 serine 순으로 높았다. 또한 차전자피 분말 5% 첨가군에서 필수아미노산인 valine(335.4±0.01 g), leucine(555.2±0.01 g), lysine(346.0±0.01 g), histidine(153.3±0.01 g) 및 비필수아미노산인 aspartic acid(503.1±0.01 g), serine(439.4±0.01 g), glutamic acid(1,591.9±0.01 g)는 유의하게 높았다(p<0.05). 차전자피 분말을 첨가한 기능성 식품에 대한 선행연구(Jeon SH & Kim MR 2020; Park YU & Yoon HH 2022)에서는 아미노산 조성에 대한 연구가 부족한 실정이라고 판단하여 본 연구에서는 아미노산 조성을 분석하였다. 아미노산은 단백질 합성의 기질이 되는 기능 외에도 glucose, purine 및 pyrimidine 등 다양한 생체분자들의 합성을 위한 전구물질이 되므로 인체 내 필수 영양소 중 하나이다(Kim HY 등 2009). 최근 노화로 인한 신체 내 면역력 감소와 근감소증 등의 이유로 아미노산의 중요성이 사회적인 이슈로 대두되고 있는데(Park SK 등 2011; Yoon JA & Shin KO 2023), 차전자피를 활용한 제품의 생산은 아미노산 함량과 관련하여 큰 의미가 있는 것으로 사료된다.

차전자피 분말을 첨가한 머핀에 대한 관능적 검사 결과는 Table 9에 제시하였다. 색(color)은 차전자피 분말 5% 첨가군이 6.00±0.40으로 가장 높은 평가를 받았으며, 다음으로 차전자피 분말 10% 첨가군(5.50±0.37), 대조군(5.40±0.27), 차전자피 분말 15% 첨가군(5.00±0.33) 및 차전자피 분말 20% 첨가군(4.00±0.47) 순으로 높았다. 냄새(odor)는 대조군과 차전자피 분말 5%, 10%, 15% 및 20% 첨가군이 각각 순서대로 5.70±0.33, 5.50±0.34, 5.20±0.33, 5.20±0.33 및 4.80±0.59의 평가를 받았다. 맛(taste)은 차전자피 분말 5% 첨가군이 5.80±0.33으로 가장 높은 점수를 받았으며, 차전자피 분말 20% 첨가군은 3.50±0.56으로 가장 낮은 평가를 받았다. 외관(appearance)과 조직감(texture)은 차전자피 분말 5% 첨가군, 대조군, 차전자피 분말 10% 첨가군, 차전자피 분말 15% 첨가군 및 차전자피 분말 20% 첨가군 순으로 높은 평가를 받았다. 전반적인 기호도(overall acceptability)도 마찬가지로 5% 첨가군을 가장 선호하였으며, 그 다음으로 대조군, 차전자피 분말 10% 첨가군, 차전자피 분말 15% 첨가군 및 차전자피 분말 20% 첨가군 순으로 나타났다. 따라서 식품에 차전자피 분말을 활용할 경우에 5% 첨가가 가장 적합한 첨가 비율인 것으로 판단된다.