KOREAN J. FOOD COOKERY SCI. Vol. 26, No. 1, pp. 62~71 (2010) 반응표면분석법을이용한감초분말첨가된장의관능적특성 김미림 박은정 1 정지숙 1 대구한의대학교한방식품조리영양학부, 1 대구가톨릭대학교식품영양학과 Sensory Characteristics of Doenjang with Added Licorice Powder as Assessed by Response Surface Methodology Mi-Lim Kim, Eun-Jung Park 1 and Ji-Suk Jeong 1 Department of Faculty of Herbal Cuisine and Nutrition, Daegu Hanny University 1 Department of Food Science and Nutrition, Catholic University of Daegu Abstract The followings describes the result of making doenjang with added licorice (Glycyrrhiza uralensis) powder. and investigating its sensory characteristics and physicochemical quality. General preference was high at 20% salinity and 2% licorice (LD204), and 16% salinity and 2% licorice (LD162). The moisture content was unchanged in the control group, while it was reduced in LD204 and LD162 in the first week of fermentation, but showed little change after then. phs were all in the range 5.90~5.97 on day 0, but decreased from 5.90 to 5.72 in the control group in the fifth week. LD204 changed from 5.95 on day 0to 5.42 in the first week, and then it gradually increased again and became 5.93 in the fifth week, which was similar to that of day 0. LD162 was 5.97 on day 0 and showed cyclic slight increases and decreases in the first week. It increased to 6.32 in the fifth week, which was higher than that of day 0 that is, its ph was higher than that of LD204. The acidity showed a difference right after it was made. In the control group, lactic acid content gradually increased from 0.16% on day 0 to the highest, 0.59%, in the fourth week. It slightly decreased in the fifth week. LD204 slowly increased from 0.25% on day 0 to a maximum, 0.50%, in the fourth week. It also slightly decreased in the fifth week, quite similarly to that of the control group. LD162, gradually increased from 0.22% on day 0 to the highest, 0.49, in the third week, and decreased after the fourth week. Salinity was 29.5%, 22.0%, and 18% in each of the control group, LD204, and LD162 on day 0 but increased to 34.0%, 29.0%, and 26.0% in the fifth week. Soluble solid was 32 Brix, 28 Brix, and 26 Brix in each of the control group, LD204, and LD162 on day 0, but slightly increased to 40 Brix, 32 Brix, and 30 Brix on the fifth day. It is thought that because of the sweetness of licorice, the higher-salinity doenjang earned a higher sensory test score than that of traditional doenjang. If its salinity is lowered a little, it could be used as a sauce, even possibly having medical effects as well. Key words: doenjang, licorice, Glycyrrhiza uralensis I. 서론 된장은대두를이용한우리나라전통발효식품으로식생활에큰부분을차지하고있다. 된장은발효숙성된메주에소금물을가하여일정시간발효과정을거친뒤간장액과고형물인된장을가른다. 거른고형분은곱게빻아서찹쌀을고아메주가루, 소금등을가해다시한번숙성시키면된장이된다. 된장은독특한맛과구수한풍 Corresponding author: Ji-Suk Jeong, Department of Food Science & Nutrition, Catholic University of Daegu Tel: 053-850-3521 Fax: 053-850-3516 E-mail: herojisuk@hanmail.net 미를지니고있으며, 미생물에의해새로운물질이생성되어고혈압, 동맥경화등에효과, 항돌연변이및항암효과등의다양한생리활성기능이보고되었다 (Cheigh HS 와 Lee CY 1993). 그러나된장의효능이입증되고다양한된장연구가보고되었음에도불구하고제품종류의다양성부족과품질개선및신제품개발등의변화는부족한편이다 (Sun JK 와 Baek JH 2008). 최근에는소비자들의건강에대한의식변화로점차저염과무염제품이요구되고있으며, 고품질의기능성된장의기호성향상및저장성문제를보완하고자다양한약용식물을이용한연구가진행되고있다. 다양한약용식물들은특유의향과맛으로식품의향과맛을돋구어주며, 아름다운색 62
반응표면분석법을이용한감초분말첨가된장의관능적특성 63 을더하여식욕을증진시키기도하고, 소화기관을도와주는작용이있다. 약용식물과된장과의관련연구로는유백피 (Son DY 2008), 가시오가피, 당귀와산수유성분이함유된메주로전통된장을제조하였으며 (Lee YJ 와 Han JS 2009), 황기 (Min SH 2006), 녹차 (Heo YH 2007), 표고버섯 (Choi SY 등 2006), 양파 (Shin AG 등 2008) 등을첨가한된장, 유자 (Kim CR 와 Koh DH 2007, Shin JH 등 2008) 등의과즙을첨가하여풍미개선을위한연구가진행되었다. 감초 ( 학명 ; Glycyrrhiza uralensis, 영명 ; licorice) 의뿌리는붉은갈색으로단맛이나는데주로중국의동북부, 몽골이원산지로세계각지에서약초로재배하여먹거나약으로쓴다 (www.100.naver.com 2009). 감초의주성분인 glycyrrhizin 은 triterpenoid saponins 계로약 6~14% 정도함유하며, steroid 와비슷한구조로설탕보다약 200 배가더달아감미료로많이이용되어왔다. 이외에도 liquiritin, liquirigenin, glabrone, licoricidin 등의생리활성성분이있는것으로알려져있다 (Ahn EU 등 1998). 특히, Glycyrrhizin 은알레르기 (Kumagai A 등 1967) 및바이러스질환 (Pompei R 등 1979), liquirigenin 은항균활성, glabrone 은강한항균활성과항산화효과가있는것으로보고되었다 (Ahn 등 1998). 감초관련연구로는 Jeon JY 등 (2008) 이반응표면분석법으로감초의유용성분열수추출조건을최적화하였으며, Yun SH 등 (2004) 의알로에, 계피, 감초첨가청국장의관능평가와아토피환자에서의임상적효능평가연구가보고되었다. Choi SD 등 (2002) 의연구에서는감초추출물을발아및재배수로콩나물을재배한결과아미노산및유기산함량을증가시키는것으로보고하였다. 된장에관한연구는현재도활발히진행되고있으나 (Lee HT 등 2009), 고농도의식염이고혈압등의원인이되어여전히고농도의식염과전통식품의기피가문제점으로지적되고있다. 따라서, 다양한약리작용과기호성이인정되어한방및식품가공에널리이용되고있는감초를된장에첨가하여반응표면분석법에따라감초된장을제조하고관능특성을조사하였다. 1. 실험재료 II. 재료및방법 실험에사용된콩은대구소재의재래시장에서국내산을구입하였으며, 메주는알갱이형태의메주 (www.munhwameju.com, 문화메주, 경상북도 ) 를구입하여사용하였다. 소금은된장을담그기 6 개월전에왕소금을구입하여간수를일부제거한중간정제염으로식염농도 30% 인염수를만들어사용하였다. 감초는대구소재의약령시 Table 1. Levels of independent variables in experimental design of doenjang with added licorice powder Coded-variables level Independent variables X i -2-1 0 1 2 Degree of salinity (% w/w) X 1 8 12 16 20 24 Licorice powder (% w/w) X 2 2 4 6 8 10 장에서건조된국내산을구입하여분쇄기 (FM-680T, Hanil, Korea) 로분쇄한후 100 mesh screen 을통과한감초분말을사용하였다. 2. 실험계획 감초를첨가한된장은예비실험을실시한후감초분말첨가량및된장배합비율의한계구간을결정하였다. 소금농도 (8, 12, 16, 20, 24%) 와감초분말첨가량 (2, 4, 6, 8, 10%) 을요인으로설정하여각요인들의수준을 -2, -1, 0, 1, 2 의 5 단계로부호화하여 10 군의실험조건을 Table 1 과같이설계하여실험하였다 ( 이기동등 2000). 3. 된장제조 반응표면분석법에따른조건별된장을제조하기위해 60 일간숙성시킨된장과삶은콩을각각준비하였다. 숙성된장은알갱이형태의메주 10 kg 에 30% 염수 40 L 를첨가하여만들었으며, Son DY(2008) 의연구결과를참고하여숙성기간을정하였다. 삶은콩은생콩을깨끗이수세하여콩무게의 1.5 배물을첨가하여 12 시간불린다음 1 시간삶아준비하였다. 삶은콩은뜨거울때찧은다음실험계획에따라숙성된장과삶은콩을섞어소금농도를조정하고감초분말을첨가한후충분히혼합하여된장을제조한후 5 주간추가숙성하였다. 소금농도조정은숙성된장에삶은콩을단계별로섞어비율을확인한후그양을확대하여배합하였다. 제조한된장은각각 500 g 씩미리살균한용기에담아실온에서 5 주일동안숙성한후관능평가에사용하였다. 4. 이화학적검사관능특성조사에서전반적인선호도가높게평가된소금농도 20%, 감초분말함량 4%( 이하 LD204로약함 ) 와소금농도 16%, 감초분말함량 2%( 이하 LD162로약함 ) 로제조한된장을감초를첨가하지않은소금농도 30% 의된장 ( 이하대조군으로약함 ) 과비교하여 1주일간격으로된장시료를채취하여수분함량, ph, 산도, 염도, 당도및갈색도의변화를조사하였다. 소금농도와 ph는된장 5 g과증류수 45 ml를 ACE homogenizer(am-10, Nihonseiki Kaisha Ltd, Japan) 로 1분간교반마쇄후 ph meter(691, Methrom, Swiss), 염도계 (Master-S28M, Atago, Korean J. Food Cookery Sci. Vol. 26, No. 1 (2010)
64 김미림 박은정 정지숙 Japan) 및휴대용굴절당도계 (ATC-1E, Atago, Japan) 로측정하였다. 산도는된장 20 g 과증류수 180 ml 를교반기로 1 분간교반마쇄후 7,000 rpm 에서 15 분간원심분리한여액 50 ml 을 ph 8.3 이될때까지 0.1 N NaOH 로적정하여시료 100 ml 에함유되어있는젖산 (lactic acid) 함량으로환산하여표시하였다. 갈색도는원심분리한여액을 spectrophotometer(ana-7a, Tokyokoden, Japan) 로 420 nm 에서흡광도측정하였다. 색도측정은된장 5 g 을증류수 45 ml 로마쇄한후여과지 (Watman, No.2) 로여과하여흰색접시에올려두고색차계 (Chromameter CR-310, Minolta, Japan) 를사용하여표면의반사량색도로명도 (L, lightness), 적색도 (a, redness), 황색도 (b, yellowness) 값을 3 회반복측정하여그평균값으로나타내었다. 이때, 표준판 (Standard plate) 의색도는 L=97.73, a=-0.06, b=+1.28 이다. 5. 관능검사 관능검사는대학원생 10 명을선정하여충분한지식과용어, 평가기준등을숙지시킨후설문지를사용하여외관, 냄새, 맛, 조직감, 전반적인선호도에대한관능항목에대하여 5 점척도법으로평가하였다. 평점법에의해최저 1 점에서 5 점까지특성이강할수록높은점수를주었다. 관능검사시간은오후 2 시에서 3 시사이에실시하였으며, 제시한시료는무작위로추출한 3 자리숫자를달리한흰색접시에각각의된장을 15 g 씩담아중심합성계획법순서와달리하여관능검사원들에게 10 개의시료를동시에제공하였다. 한번시료를먹은후에는반드시물로입안을헹구도록하였다. 6. 통계처리 모든데이터는특별한경우를제외하고는 3 회반복측정한후평균치와표준편차로나타내었으며, SAS program(version 8.1) 을사용하였다. 기계검사와관능검사결과는분산분석 (ANOVA) 하고다중범위검정 (Duncan's multiple range test) 에의해 p<0.05 수준에서유의성을검정하였다. 본실험에서의관능검사결과는회귀분석하여최적조건을예측하였으며, 반응변수와의관계를 2 차다항회귀식으로구하였고인자간교호작용을살펴보았다. 회귀분석결과정상점이안정점일경우에는능선분석을행하여최적점을구하였다. 1. 이화학적변화 III. 결과및고찰 관능특성조사에서전반적인선호도가높게평가된 LD204 와 LD162, 대조군의숙성과정중수분함량, ph, 산도, 염도, 당도및갈색도의변화를조사하여 Fig. 1~ 3 에나타내었다. 또한, 관능평가에사용된된장시료의색도측정결과는 Fig. 4 에나타내었다. 1) 수분함량대조군에서의수분함량은거의변화가없었으나, LD204 와 LD162 는숙성 1 주일째저하하였다가이후에는거의변화가없었다 (Fig. 1). 수분함량이 0 일째대조군보다높았다가 1 주째소폭감소한것은감초분말이 0 일째는수분을흡수하지못했다가시간이지나면서수분을흡수하였기때문인것으로판단된다. Min SH(2006) 의황기를첨가한된장은수분함량이 56.39% 로본연구의결과보다높게보고되었으나, 이는황기추출물을첨가하여제조하였기때문으로보인다. Heo YH(2007) 도녹차를첨가하였을때초기 50.30~50.48 에서 42.14~45.30 으로발효가진행됨에따라발열및밀봉상태에의해수분이증발되어조금씩감소하는것으로보고하였으며, Jung SW 등 (1994) 에의하면된장의수분함량은일반적으로제조시원료자체의수분차이, 숙성기간중상대습도의변화, 숙성과정중의고형분분해정도차이에의해결정된다고보고하였다. 또한, Son DY(2008) 는유백피를첨가한된장의수분함량이 47% 부근으로유백피분말첨가가숙성과정에서고형분의분해에영향을주어수분함량에영향을미쳤을것으로보고하였다. 2) ph ph 의변화는 0 일째 5.90~5.97 로비슷하였으나, 5 주째대조군은 5.90 에서 5.72 로낮아졌으며, LD204 는 0 일째 5.95 에서 1 주째 5.42 로낮아진이후다시서서히높아져 5 주째 5.93 으로 0 일째와비슷하였다. LD162 는 0 일째 5.97 에서 1 주째소폭증가감소를반복하여 5 주째 6.32 로 0 일째보다증가하였으며, LD204 보다 ph 가높았다 (Fig. 1). 많은연구에서된장의숙성기간중 ph 는점차로저하하는경향을보이는것으로보고되어있는데, 본연구에서는감초를첨가하지않은대조군만낮아지고감초를첨가한군에서는증가하는경향을나타내었다. 녹차를첨가한된장은발효초기 5.94~6.12 에서 6 주후 5.52~5.56 으로감소하였으며 (Heo YH 2007), 가시오가피와산수유를첨가한된장은담금직후 ph 6.5 근처에서 60 일숙성후 6.2 근처로감소경향을나타냈다 (Lee YJ 와 Han JS 2009). 된장의제조방법및첨가된재료에따라 ph 가차이가나는결과를나타내었다. Kim MS 등 (2008) 은상온보다저온에서저장시 ph 가낮아지는현상이천천히일어나며, 숙성온도가된장의 ph 와산도에영향을주어된장국을끓였을때에도맛에영향을주어된장의품질특성을판단하는중요한인자라고보고하였다. 한국식품조리과학회지제 26 권제 1 호 (2010)
반응표면분석법을이용한감초분말첨가된장의관능적특성 65 3) 산도산도는담금직후부터차이를나타내어대조군은 0 일째 0.16% 에서서서히증가하여 4 주째젖산함량이 0.59% 로가장높게증가하였으며 5 주째는소폭감소하였다. LD204 는 0 일째 0.25% 에서서서히증가하여 4 주째젖산함량이 0.50% 로가장높았으며 5 주째소폭감소하여대조군과비슷한경향이었다. LD162 는 0 일째 0.22% 에서서서히증가하여 3 주째 0.49 로가장높았으며 4 주이후 감소하는경향이었다 (Fig. 1). Choi SY 등 (2006) 의연구에서표고버섯을첨가한된장의산도는대조군이 0.7%, 표고버섯분말 3% 첨가군 0.8%, 5% 첨가군 1.3% 로표고버섯분말첨가량이증가할수록산도는증가하였다. Lee YJ 와 Han JS(2009) 의가시오가피, 당귀와산수유를첨가한된장은담금직후 0.75~1.14 에서 60 일숙성후 1.34~ 1.64 로감초를첨가한된장보다상당히산도함량이높은차이를보였다. 된장의저장중 ph 감소와산도의증가는발효중에생성되는유기산에의한영향으로염도, 발효온도, 숙성기간등에따라상당한차이를보인다고보고하였다 (Hong HJ 와 Rhee HS 1994, Park WP 등 2006). 4) 염도 0 일째염도는대조군이 29.5%, LD204 는 22.0%, LD162 는 18% 였으나 5 주째각각 34.0%, 29.0% 및 26.0% 로증가하는것으로확인되었다 (Fig. 2). 염도가증가한것은저장기간동안수분증발이염도증가의한요인으로보인다 (Fig. 1). 또한본연구의예비실험에서는시판전통식된장의염도보다높은 16% 에서가장좋은선호도를보 Fig. 1. Change in moisture content, ph and total acidity of doenjang with added licorice powder. Symbols are - -; control (salinity 30%), - -; LD204 (salinity 20%, licorice powder 4%), - -; LD162 (salinity 16%, licorice powder 2%) Fig. 2. Change in salinity and soluble solid of doenjang with added licorice powder. Symbols are - -; control (salinity 30%), - -; LD204 (salinity 20%, licorice powder 4%), - -; LD162 (salinity 16%, licorice powder 2%) Korean J. Food Cookery Sci. Vol. 26, No. 1 (2010)
66 김미림 박은정 정지숙 여본실험에서는염도 16% 를중심점으로하여 8% 에서 24% 사이의된장을중심합성계획에따라된장을제조하여평가에사용하였다. Kim HJ 등 (2002), Lee YJ 와 Han JS(2009) 는식염농도 20% 의염수로된장을제조하여본결과와비슷한염도를보였으나, Park SK 등 (2000) 이조사한시판전통식된장의염도는 10.2~13.0% 의범위로본결과와는상당한차이를보였다. 이는관능평가결과에서초기염도 20% 와 16% 로제조한된장의전반적인선호도가높게평가된것은첨가된감초분말의감미때문에염도를감지하는정도가약해진것으로판단된다. 투명유리병의갈색도가높은것이빛의투과량이많아서갈변이촉진된것으로보고하였으나본실험의결과보다는갈색도가낮았다. 본실험에사용한투명용기도숙성기간동안빛의투과량이많아서갈색도에영향을주었을것으로생각되며, 감초분말첨가로흡광도가더높게나온것으로보인다. Choi SY 등 (2006) 의표고버섯을첨가하여된장을제조한결과표고버섯분말이 5% 이상첨 5) 당도 0 일째당도는대조군이 32 Brix, LD204 는 28 Brix, LD162 는 26 Brix 였으나 5 일째각각 40 Brix, 32 Brix 및 30 Brix 로소폭증가하였다 (Fig. 2). 이는후숙성과정중분발상태로첨가한감초에서감미성분이빠져나왔기때문으로보인다. Shin AG 등 (2008) 의생양파와양파분말을첨가하여제조한된장은담금직후당도는 7.4~10 Brix 를나타냈으나숙성됨에따라점차적으로증가하였으며, 저장 40 일째에는당도가두배가까이증가하는된장시료도있었다. 6) 갈색도된장의갈색도를파장 420 nm 에서측정한결과는 Fig. 3 과같다. 감초분말을혼합한후숙성 1 주일까지는갈색화반응이거의진행되지않았으나, 시간이경과할수록반응이촉진되는것을알수있다. Kim HJ 등 (2002) 도오지항아리와투명유리병에담근된장이숙성기간이길어짐에따라조금씩증가하는경향을나타내었으며, 투명유리병의갈색도가약간더높은값을나타내었다. 또한, Fig. 3. Brown color intensity of doenjang with added licorice powder. Symbols are - -; control (salinity 30%), - -; LD204 (salinity 20%, licorice powder 4%), - -; LD162 (salinity 16%, licorice powder 2%) Fig. 4. Hunter color values of doenjang with added licorice powder. Symbols are - -; control (salinity 30%), - -; LD204 (salinity 20%, licorice powder 4%), - -; LD162 (salinity 16%, licorice powder 2%) 한국식품조리과학회지제 26 권제 1 호 (2010)
반응표면분석법을이용한감초분말첨가된장의관능적특성 67 가되었을때흡광도값이큰폭으로높아져부재료의색과첨가량에영향을받는것으로보인다. 7) 색도측정색도측정결과는 Fig. 4 와같다. 명도를나타내는 L 값은 0 일째감초분말이첨가된 LD204 와 LD162 가대조군보다높았으나, 1 주일째급격하게증가하여 LD204, LD162 및대조군이거의비슷하게증가한이후시간이경과할수록서서히낮아져 4 주일째에는오히려 LD204 와 LD162 가대조군보다낮아졌다. 감초분말을첨가했을때가더어두운것으로나타났다. 적색도를나타내는 a 값은숙성기간동안계속적으로낮아졌으며, 황색도를나타내는 b 값은 1 주일째소폭낮아졌으나이후지속적으로증가하여대조군보다 LD204 와 LD162 의값이더높았다. 2. 관능검사중심합성계획법에의하여 5수준 2요인으로처리한 10개의실험군과각조건에따른관능평점의범위는 Table 2 와같다. 색은 2.30~3.90, 냄새는 2.30~3.80, 맛은 1.80~ 3.60, 조직감은 2.80~3.60, 전반적인선호도는 2.15~3.70 의값을나타내어실험군의조건에따라차이를보였다. 관능검사에대한반응표면분석을통한회귀식 (polynomial equations), 결정계수 (R 2 ) 및유의성 (significance) 은 Table 3과같으며, 이차회귀식에의하여형성된반응표면분석결과색, 냄새, 맛, 조직감및전반적인선호도의 R 2 가 0.80~0.93으로높은편이었으며, 조직감은 5% 에서, 맛과전반적인선호도는 1% 에서유의성이인정되었다. 최적조건인최대값및최소값은 Table 4에, 각요인간 F- Ratio는 Table 5에나타내었다. 또한, 감초첨가된장의반응표면분석결과는 Fig. 5에나타내었다. Table 2. Sensory properties of doenjang with added licorice powder according to kind of experimental conditions Sample No. 1) Conditions Physicochemical properties Degree of salinity (%) Licorice powder (%) Color Flavor Taste Texture Overall preference 1 12(-1) 4(-1) 2.80±1.32 abc 2) 3.20±1.03 ab 3.20±0.79 a 2.90±1.29 ns 3.15±1.00 a 2 12(-1) 8( 1) 2.60±1.26 bc 3.20±0.79 ab 3.00±0.94 a 2.80±1.32 2.85±0.88 ab 3 20( 1) 4(-1) 3.40±1.07 ab 3.40±1.35 a 3.40±1.17 a 3.30±0.82 3.60±1.07 a 4 20( 1) 8( 1) 3.10±0.99 abc 3.30±1.25 ab 3.10±1.10 a 3.30±0.95 3.20±0.79 a 5 16( 0) 6( 0) 3.50±0.97 ab 3.60±1.17 a 3.40±1.17 a 3.20±1.23 3.60±0.84 a 6 16( 0) 6( 0) 3.60±0.97 ab 3.40±0.84 a 3.30±0.95 a 3.00±1.15 3.35±0.75 a 7 24( 2) 6( 0) 3.60±0.84 ab 3.80±0.63 a 3.20±1.23 a 3.20±1.23 3.50±0.85 a 8 8(-2) 6( 0) 2.30±1.25 c 2.30±0.82 b 1.80±0.79 b 2.80±1.23 2.15±0.82 b 9 16( 0) 10( 2) 3.40±1.07 ab 3.40±1.35 a 2.80±1.23 a 3.20±0.92 3.30±0.95 a 10 16( 0) 2(-2) 3.90±0.88 a 3.70±1.16 a 3.60±1.07 a 3.60±0.84 3.70±0.63 a F-value 3) 2.23* 1.50 2.26* 0.52 2.81** 1) The sample number of experimental conditions by central composite design. 2) Values are mean±standard deviation of ten replicates. 3) F-value are *p<.05, **p<.01. a~c Means Duncan's multiple range test (column) ns not significant Table 3. Polynomial equations calculated by RSM program for the doenjang with added licorice powder Responses Polynomial equations 1) R 22) Significance 3) Color Y = 0.763095+0.331548X 1-0.183929X 2-0.007366X 2 2 1-0.003125X 1X 2+0.014286X 2 Flavor Y = 0.739286+0.294643X 1-0.043452X 2-0.006473X 2 2 1-0.003125X 1X 2+0.005357X 2 Taste Y = -1.286905+0.519048X 1+0.091071X 2-0.013616X 2 2 1-0.003125X 1X 2-0.010714X 2 Texture Y = 3.424405+0.055952X 1-0.328571X 2-0.001228X 2 2 1 +0.003125X 1X 2+0.020089X 2 Overall preference Y = -0.016220+0.399702X 1-0.056696X 2-0.009626X 2 2 1-0.003125X 1X 2+0.003683X 2 1) X 1 is degree of salinity(%), X 2 is content of licorice powder(%) 2) R 2 is coefficient of determination. 3) Significant level *p<.10, **p<.05. 0.7951 0.1475 0.8038 0.1366 0.8970 0.0418** 0.8459 0.0883* 0.9323 0.0187** Korean J. Food Cookery Sci. Vol. 26, No. 1 (2010)
68 김미림 박은정 정지숙 Table 4. Predicted level of optimum preparation conditions for the maxmized and minimumed physicochemical properties of doenjang with added licorice powder by the ridge analysis of their response surface Conditions Physicochemical Degree of salinity(%) Content of licorice powder(%) Estimated response Morphology properties Max. Min. Max. Min. Max. Min. Color 19.29 8.02 2.36 6.30 3.92 2.20 saddle point Flavor 20.23 8.00 2.61 6.04 3.81 2.46 saddle point Taste 18.70 8.07 2.24 6.53 3.68 1.99 Maximum Texture 17.59 8.20 2.08 6.89 3.55 2.67 saddle point Overall preference 19.24 8.02 2.34 6.31 3.86 2.20 saddle point Table 5. Analysis of variables for regression model of dependent variables in reparation conditions for concentration of doenjang with added licorice powder F-ratio Sensory characters Conditions Overall Color Flavor Taste Texture preference Degree of salinity(%) 3.86 4.80 9.04* 3.72 14.66* Content of licorice 0.69 0.22 2.28 2.64 2.00 powder(%) Significant level *p<.05. 1) 색 (Color) 색에대한평가에서요인간에안장점을나타내어능선분석한결과색에대한평가가가장낮게나타난조건은소금농도 8.02%, 감초분말 6.30% 를첨가했을때 2.20 으로가장낮게나타났다 (Table 4). 색에대한평가가가장높게나타난조건은소금농도 19.29%, 감초분말 2.36% 첨가했을때 3.92 로가장높게나타났으며 (Table 4), 두요인모두색에대한선호도에영향을주지는않았다 (Table 5). 그러나, Lee YJ 와 Han JS(2009) 은관능평가항목중외관상색이된장의선호도를결정짓는중요한요인으로보고하였다. 조건별시료의색도측정결과는 Table 6 과같다. 소금농도 8%, 감초분말 6% 첨가했을때 L, a 및 b 값모두에서가장높았다. 소금농도가낮고감초분말이첨가되지않았을때 L 값이높았으며, 소금농도가높고감초분말함량이증가할수록 a 및 b 값은낮았다. L 값과 b 값, a 값과 b 값사이에는 p<0.001 의수준에서높은상관관계를보였다 (Table 7). 2) 냄새 (Flavor) 냄새에대한평가에서요인간에안장점을나타내어능선분석한결과소금농도 8.00%, 감초분말 6.04% 첨가했을때 2.46 으로가장낮게나타났으며, 소금농도 20.23%, 감초분말 2.61% 첨가했을때 3.81 로가장높게나타났다 (Table 4). 두요인모두냄새에대한선호도에영향을주지는않았다 (Table 5). 3) 맛 (Taste) 맛에대한평가에서요인간의정상점이최고점을갖는것으로나타났다 (Table 4). 맛에대한평가가가장낮게나타난조건은소금농도 8.07%, 감초분말 6.53% 첨가했을때 1.99 로가장낮게나타났으며, 소금농도 18.70%, 감초분말 2.24% 첨가했을때 3.68 로가장높게나타났다 (Table 4). 맛에대한평가는소금농도에따라 5% 수준에서유의적이었으며맛에영향을미치는인자는소금농도인것으로나타났다 (Table 5). 4) 조직감 (Texture) 조직감에대한평가에서요인간에안장점을나타내어능선분석한결과소금농도 8.20%, 감초분말 6.89% 첨가했을때 2.67 로가장낮게평가되었으며, 소금농도 17.59%, 감초분말 2.08% 첨가했을때 3.55 로가장높게나타났다 (Table 4). 조직감에대한평가에서는두요인모두선호도에영향을주지는않았다 (Table 5). 5) 전반적인선호도 (Overall preference) 전반적인선호도에대한평가에서요인간에안장점을나타냈으며, 평가가가장낮게나타난조건은소금농도 8.02%, 감초분말 6.31% 첨가했을때 2.20 으로가장낮게나타났으며, 평가가가장높게나타난조건은소금농도 19.24%, 감초분말 2.34% 첨가했을때 3.86 으로가장높게나타났다 (Table 4). 전반적인선호도에대한평가는소금농도에따라 5% 수준에서유의적이었으며, 전반적인선호도에영향을미치는인자는소금농도인것으로나타났다 (Table 5). Heo YH(2007) 의녹차된장연구에서녹차를 1% 첨가했을때녹차를첨가하지않은된장보다관능검사에서우수한것으로평가되어, 기호면에서다양한부재료를첨가하여된장을제조하는것도된장소비를증가시킬수있는방법이될수있을것으로판단된다. Seo BC(2001) 도우리장류가국제적인식품으로발전하 한국식품조리과학회지제 26 권제 1 호 (2010)
반응표면분석법을 이용한 감초분말 첨가 된장의 관능적 특성 69 Fig. 5. Rresponse surface for color, flavor, taste, texture and overall preference of doenjang as a function of content of salinity and licorice powder. Table 6. Hunter color values of doenjang with added licorice powder according to kind of experimental conditions Sample No.1) L a c)3,4) Color b b) b) 1 58.34±0.18 1.35±0.04 15.55±0.03 2 57.38±0.03d) 6.43±0.07b) 15.43±0.15b) 3 54.60±0.13f) 5.31±0.01d) 10.28±0.04f) 4 55.27±0.11e) 5.18±0.03e) 9.45±0.03g) 5 52.26±0.21g) 5.96±0.09c) 13.19±0.29c) 6 52.38±0.15g) 5.98±0.02c) 13.26±0.06c) 7 57.42±0.09d) 5.25±0.03de) 11.08±0.02e) 8 64.06±0.23a) 6.87±0.14a) 19.16±0.36a) 9 59.04±0.31b) 4.67±0.05f) 13.40±0.16c) 51.45±0.07h) 6.88±0.53a) 12.24±0.12d) 1512.23**** 406.84**** 880.19**** 10 5) F-value 1) Color value2) The number of experimental conditions by central composite design. Color value was L value(lightness, white +100 0 black), a value(redness, red +100-80 green) and b value(yellowness, yellow +70-80 blue) 3) Values are mean±standard deviation of three replicates. 4) Different superscripts within a column indicate significantly different at p=0.05 by duncan's multiple range test. 5) F-value are ****p<.0001. 2) Table 7. Correlation coefficient between color and color evaluation of doenjang prepared with various concentrations doenjang with added licorice powder Color L L a b 1.0000 a 0.0513 1.0000 b 0.6519*** 0.6472*** 1.0000 Significant level ***p<.001. 기 위해서는 표준화된 제품의 생산 및 기호성을 증대시 켜 소비자 만족도 향상 등 다양한 노력이 필요하다고 하 였다. 6) 관능검사간의 상관관계 관능검사 항목간의 상관관계는 Table 8과 같이 색, 냄 새, 맛, 조직감 및 전반적인 선호도는 정의 상관관계가 있었다. 색과 냄새, 색과 맛, 색과 조직감은 p<0.001의 수 준으로 상관관계가 높았으며, 향과 맛, 향과 조직감, 맛 과 조직감도 p<0.001의 수준으로 상관관계가 높았다. 그 러나, 전반적인 선호도에서는 색, 냄새, 맛과는 유의적인 차이는 없었으며, 조직감과 전반적인 선호도 사이에서 p<0.01의 수준에서 높은 상관관계를 보였다. Korean J. Food Cookery Sci. Vol. 26, No. 1 (2010)
70 김미림 박은정 정지숙 Table 8. Correlation coefficient between sensory and sensory evaluation of doenjang prepared with various concentrations doenjang with added licorice powder Sensory Sensory Color Flavor Taste Texture Overall preference Color 1.0000 Flavor 0.82533*** 1.0000 Taste 0.77719*** 0.77450*** 1.0000 Texture 0.88046*** 0.86450*** 0.83760*** 1.0000 Overall preference 0.25981 0.23604 0.13461 0.37500** 1.0000 Significant level **p<.01, ***p<.001. IV. 요약 감초분말을첨가하여된장을제조한후관능특성및이화학적품질특성을조사한결과는다음과같다. 전반적인기호도는소금농도 20%, 감초분말 4%(LD204) 첨가한된장과소금농도 16%, 감초분말 2%(LD162) 첨가하여제조한된장이우수하였다. 수분함량변화는대조군은수분함량에변화가없었으나, LD204 와 LD162 는숙성 1 주일째수분함량이감소한후이후에는거의변화가없었다. ph 는 0 일째 5.90~5.97 로비슷하였으나, 5 주째대조군은 5.90 에서 5.72 로낮아졌으며, LD204 는 0 일째 5.95 에서 1 주째 5.42 로낮아진이후다시서서히높아져 5 주째 5.93 으로 0 일째와비슷하였다. LD162 는 0 일째 5.97 에서 1 주째소폭증가감소를반복하여 5 주째 6.32 로 0 일째보다증가하였으며, LD204 보다 ph 가높았다. 산도는담금직후부터차이를나타내어대조군은 0 일째 0.16% 에서서서히증가하여 4 주째젖산함량이 0.59% 로가장높았으며 5 주째는소폭감소하였다. LD204 는 0 일째 0.25% 에서서서히증가하여 4 주째젖산함량이 0.50% 로가장높았으며 5 주째소폭감소하여대조군과비슷한경향이었다. LD162 는 0 일째 0.22% 에서서서히증가하여 3 주째 0.49 로가장높았으며 4 주이후감소하는경향이었다. 염도는 0 일째대조군이 29.5%, LD204 는 22.0%, LD162 는 18% 였으나 5 주째각각 34.0%, 29.0% 및 26.0% 로증가하였다. 당도는 0 일째대조군이 32 Brix, LD204 는 28 Brix, LD162 는 26 Brix 였으나 5 일째각각 40 Brix, 32 Brix 및 30 Brix 로소폭증가하였다. 재래된장보다높은염도에서관능점수가높게나온것은감초의감미때문인것으로판단되나앞으로염도를조금더낮춰준다면약리성을가지는장류가될수있을것으로판단된다. 참고문헌 두산백과사전 www.100.naver.com 이기동, 이정은, 권중호. 2000. 식품공업에서반응표면분석의응용. 식품과학과산업 33(1):33-45 Ahn EU, Shin DH, Back NI, Oh JA. 1998. Isolation and identification of antimicrobial active substance from glycyrrhiza uralensis FISCH. Korean J. Food Sci. Technol 30(3):680-687 Cheigh HS, Lee CY. 1993. Antioxidative and antimutagenic characteristics of melanoidin related products. J Korean Soc Food Nutr 22(2):246-52 Choi SD, Kim YH, Nam SH, Shon MY. 2002. Quality characteristics of soybean sprout cultivated with extract of korean Glycyrrhisa glabra. Korean J Food Preserv 9(2):174-178 Choi SY, Sung NJ, Kim HJ. 2006. Physicochemical characteristics of traditional doenjang with added Lentinus edodes. Korean J Food Cookery Sci 22(1):69-79 Heo YH. 2007. Studies on the quality evaluation and metal content of fermented doenjang added green tea powder in sanitary canned. Korean J Sanitation 22(1):37-47 Hong HJ, Rhee HS. 1994. Characteristics of bitter peptides from doenjang. Korean J SocFood Sci 10(1):45-50 Jeon JY, Ha SY, Kim YJ, Lee JE, Choi YH. 2008. Optimization of the hot-water extraction process of functional components from Glycyrrhiza uralensis using a response surface methodology. Korean Soc Food Eng 12(4):289-296 Jung SW, Kwon DJ, Koo MS, Kim YS. 1994. Quality characteristics and acceptance for doenjang prepared with rice. Agric Chem Biotech 37(4):266-271 Kim CR, Coh DH. 2007. Quality evaluations of a citron bio-soybean paste. Korean J Food & Nutr 20(1):34-39 Kim HJ, Sohn KH, Chae SH, Kwak TK, Yim SK. 2002. Brown color characteristics and antioxidizing activity of doenjang extracts. Korean J Soc Food Cookery Sci 18(6):644-654 Kim MS, Kim EM, Chang KS. 2008. Effect of fermentation temperature on quality of doenjang. Jour. Agri, Sci. Chungnam Nat' Univ., Korea 35(1):1-9 Kumaqai A, Nanaboshi M, Asanuma Y, Yaqura T, Nishino K. 1967. Effect of glycyrrhizin on thymolytic and immunosuppressive action of cortisone. Endocrinol 14(1):39-42 Lee HT, Kim JH, Lee SS. 2009. Comparison of biological activity between soybean pastes adding sword bean and general soybean pastes. J Fd Hyg. Safely 24(1):94-101 Lee YJ, Han JS. 2009. Physicochemical and sensory characteristics of traditional doenjang prepared using a meju contain- 한국식품조리과학회지제 26 권제 1 호 (2010)
반응표면분석법을이용한감초분말첨가된장의관능적특성 71 ing components of acanthopanax senticosus, angelica gigas, and corni fructus. Korean J Food Cookery Sci 25(1):90-97 Min SH. 2006. Quality characteristics of doenjang containing astragalus membranaceus water extracts. Korean J Food Cookery Sci 22(4):514-520 Park SK, Seo KI, Choi SH, Moon JS, Lee YH. 2000. Quality assessment of commercial doenjang prepared by traditional method. J Korean Soc Food Sci Nutr 29(2):211-217 Park WP, Kim ND, Lee SC, Kim SY, Cho SH. 2006. Effects of powder and concentration of pmus mume on the quality of doenjang during fermentation. Korea J Food preserv 13(5): 574-580 Pompei R, Flore O, Marcialis MA, Pani A, Loddo B. 1979. Glycyrrhizic acid inhibits virus growth and activates virus partides. Nature 281:689-690 Seo BC. 2001. The Korean traditional fermented soybean food industry for globalization. Food Industry and Nutr 6(3): 28-33 Shin AG, Lee YK, Jung YK, Kim SD. 2008. Quality and storage characteristics of low salted onion and five cereals-doenjang. Korean J Food Preserv 15(2):174-184 Shin JH, Choi DJ, Kwen OC. 2008. Quality characteristics of doenjang prepared with yuza juice. Korean J Food Cookery Sci 24(2):198-205 Son DY. 2008. Characterization of soybean paste doenjang with added ulmi cortex. Korean J Food Preserv 15(4):518-523 Sun JK, Baek JH. 2008. The consuming tendency analysis of soybean paste market in korea. Korean Food Marketing Assoc 25(3):25-52 Yun SH, Lee SS, Jang JE, Noh GW. 2004. Sensory evaluation of chungkukjangs with herbal extracts and clinical evaluation in atopy dermatitis patients. Korean Nutr Soc 37(8): 669-674 2009 년 11 월 4 일접수 ; 2010 년 2 월 4 일심사 ( 수정 ); 2010 년 2 월 4 일채택 Korean J. Food Cookery Sci. Vol. 26, No. 1 (2010)