KR20190050118A - 임신부용 생강함초캔디 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 임신부용 생강함초캔디 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 생강함초캔디 제조방법은 중심합성계획법으로 확인된 최적 조건으로, 상기 제조방법에 따른 생강함초캔디는 임신부의 입덧시기에 쉽게 섭취될 수 있어, 입덧에 의한 구역 및 구토를 완화시킬 수 있으며, 간편한 방법으로 임신부 및 수유부에게 영양공급이 가능한 임신부 및 수유부용 식품으로 제공될 수 있다.
Description
본 발명은 임신부 및 수유부의 임덧 완화 또는 개선용 생강함초캔디를 제공하는 기술이다.
임신부의 영양은 임신 준비기부터 시작하여 임신과 분만기를 대상으로 하는 영양으로, 건강한 임신과 순산, 태아성장을 위하여 매우 중요하므로 이 시기는 모아의 건강관리에서 적극적으로 중재 가능한 영역의 하나이다. 임신기간 동안의 임신부의 영양 및 건강은 모체 건강뿐만 아니라 태아의 성장과 발육에 직접적인 영향을 준다(Bae HS 2008; Lindsay 등 2012). 그러나 Choi 등(2001)은 임신부의 입덧은 음식섭취의 저하로 영양소 섭취상태와 임신기 체중증가에 부정적인 영향을 주며 구토가 심할수록 임부의 영양소 및 열량섭취량이 저조하였고 저체중아를 출산했다고 보고하였으며, 임신부 대상 연구로는 경기지역 임신부의 건강기능성 식품 섭취 실태 조사(Kim JE 2013)와 수도권거주 임신부의 건강기능식품 섭취 실태 조사(Kim SM 2016) 결과, 임신부를 위한 제품개발 연구는 거의 전무한 실정이다.
미국산부인과학회에서는 오랫동안 음료를 섭취하지 못하거나 탈수 증상을 보이는 경우 혈관 내 수액요법을 시행해야 하며, 케톤증이나 비타민 결핍을 교정해야하고 포도당과 비타민, 특히 티아민 투여는 장기간 구토가 있는 경우 보충한다고 발표하였으며, 과학적인 증거가 제한적이나, 임신 중 구역과 구토 시 생강 치료는 효과가 있으며 비약제적 치료중의 하나로 고려될 수 있다고 보고하였다.
생강(Zingiber officinale Roscoe)은 생강과에 속하는 다년생 초본식물로 열대 아시아가 원산지이며 생강의 매운맛은 소화흡수와 위액의 분비를 왕성하게 하며, 살균작용에 효과적으로 세계적으로 사용되는 향신료뿐만 아니라 약리적 효능도 인정되어 소화불량 등의 소화보조제, 오심, 감기 한풍, 복통, 요통, 설사, 독초 또는 생선독 해독 등의 치료제 및 살균제로도 이용되고 있다(Kwak JS 2008; Kim & Chun 2001). 이러한 생강은 현재 생강 첨가 사과잼, 생강가루 첨가 양갱, 생강가루 첨가 쿠키, 생강 첨가 샐러드와 생강첨가 배즙 등의 연구 및 개발이 진행중이나 캔디에 대한 연구는 희소하다.
함초(Salicornia herbacea L.)는 명아주과에 속하는 일년초 식물로 우리나라 섬지방의 해안이나 갯벌 그리고 염전 주위에 무리지어 자생하는 염초(鹽草)로 퉁퉁하고 마디마디 튀어나온 풀이라하여 ‘퉁퉁마디’라하고, 일본에서는 몹시 희귀하고 신령스러운 풀이라 하여 신초(神草)라고 한다(Choi JK 2001). 국내에서는 함초분말을 첨가한 돈육패티(Joo & Choi 2014)와 함초 분말 첨가 제빵연구(Bae 등 2008) 등의 연구가 진행 중이며 주로 소금 대체제로서의 연구가 진행 중이나, 이를 이용한 임산부를 위한 제품 개발 연구는 보고된 바 없다.
본 발명은 임산부의 입덧을 완화하고 계속된 구역과 구토로 인해 부족한 당과 염을 보충할 수 있는 생강함초캔디 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 생강과 물을 함께 분쇄하여 분쇄물을 준비하는 단계; 상기 분쇄물에서 육질과 생강즙을 분리하는 단계; 상기 분리된 생강즙을 냉장보관하여 전분을 제거하는 단계; 상기 전분이 제거된 생강즙을 농축하는 단계; 상기 농축된 생강즙에 설탕, 소금, 함초, 물엿 및 물을 혼합하여 가열하는 단계; 및 상기 가열된 혼합물을 성형틀에 넣어 성형하는 단계를 포함하는 생강함초캔디 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 입덧 예방 또는 개선용 생강함초캔디를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 생강함초캔디를 유효성분으로 함유하는 입덧 예방 또는 개선용 식품조성물을 제공한다.
본 발명의 생강함초캔디 제조방법은 중심합성계획법으로 확인된 최적 조건으로, 상기 제조방법에 따른 생강함초캔디는 임신부의 입덧시기에 쉽게 섭취될 수 있어, 입덧에 의한 구역 및 구토를 완화시킬 수 있으며, 간편한 방법으로 임신부 및 수유부에게 영양공급이 가능한 임신부 및 수유부용 식품으로 제공될 수 있다.
도 1은 생강즙(A) 및 소금(B) 첨가가 함초 캔디의 이화학적 특성에 미치는 영향을 확인한 중첩등고선도(Perturbation plot) 및 반응표면등고선도(response surface plot) 결과이다.
도 2는 생강즙과 소금이 첨가된 생강함초캔디의 시간경과에 따른 용해도를 확인한 결과이다.
도 3은 생강즙(A) 및 소금(B) 첨가가 함초 캔디의 관능적 특성에 미치는 영향을 확인한 중첩등고선도 및 반응표면등고선도 결과로, 색, 향, 단맛, 짠맛, 매운맛 및 전반적인 기호도를 확인한 결과이다.
도 4는 생강즙(A) 및 소금(B) 첨가가 함초 캔디의 특성에 미치는 영향을 확인한 중첩등고선도 및 반응표면등고선도를 통하여 생강함초캔디 제조를 위한 최적의 조건을 확인한 결과이다.
도 2는 생강즙과 소금이 첨가된 생강함초캔디의 시간경과에 따른 용해도를 확인한 결과이다.
도 3은 생강즙(A) 및 소금(B) 첨가가 함초 캔디의 관능적 특성에 미치는 영향을 확인한 중첩등고선도 및 반응표면등고선도 결과로, 색, 향, 단맛, 짠맛, 매운맛 및 전반적인 기호도를 확인한 결과이다.
도 4는 생강즙(A) 및 소금(B) 첨가가 함초 캔디의 특성에 미치는 영향을 확인한 중첩등고선도 및 반응표면등고선도를 통하여 생강함초캔디 제조를 위한 최적의 조건을 확인한 결과이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 임신부 및 수유부용 식품 및 이에 대한 개발이 전무함에 따라, 임산부의 입덧을 완화하고 계속된 구역과 구토로 인해 부족한 당과 염을 채워줄 수 있는 임신부 및 수유부용 식품을 개발하던 중 생강 및 함초를 함유하는 캔디 제조방법을 개발하였으며, 특히 상기 제조방법은 반응표면분석법을 이용하여 관능적으로 최적점을 갖는 생강함초캔디를 제공할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 생강과 물을 함께 분쇄하여 분쇄물을 준비하는 단계; 상기 분쇄물에서 육질과 생강즙을 분리하는 단계; 상기 분리된 생강즙을 냉장보관하여 전분을 제거하는 단계; 상기 전분이 제거된 생강즙을 농축하는 단계; 상기 농축된 생강즙에 설탕, 소금, 함초, 물엿 및 물을 혼합하여 가열하는 단계; 및 상기 가열된 혼합물을 성형틀에 넣어 성형하는 단계를 포함하는 생강함초캔디 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 농축된 생강즙은 1 내지 4% 브릭스(brix)로 농축된 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는 4% 브릭스로 농축된 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 생강함초캔디는 캔디 총 100 중량부에 대하여, 생강즙 5 내지 12 중량부, 설탕 50 내지 80 중량부, 소금 0.3 내지 3 중량부, 함초 0.5 내지 1 중량부, 물엿 14 내지 18 중량부 및 물 5 내지 12 중량부를 포함할 수 있다.
보다 상세하게는 상기 생강함초캔디는 캔디 총 100 중량부에 대하여, 생강즙과 물을 합한 총 함량이 14 내지 18 중량부이며, 소금의 함량이 1.5 내지 2 중량부일 수 있다.
보다 바람직하게는 생강함초캔디 100g에 대하여, 생강즙 7.65g 및 소금 1.75g이 포함될 수 있다.
상기 농축된 생강즙에 설탕, 소금, 함초, 물엿 및 물을 혼합하여 가열하는 단계는 서서히 가열하여 120 내지 150℃까지 가열될 수 있으며, 보다 상세하게는 130℃까지 가열될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 입덧 예방 또는 개선용 생강함초캔디를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 사기 제조방법에 따라 제조된 생강함초캔디를 유효성분으로 함유하는 입덧 예방 또는 개선용 식품조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 반응표면분석법(response surface analysis method RSM)은 모든 독립변인의 각 수준들에 대한 요인 설계 실험을 실시하지 않고, 여러 독립변인들의 조합 효과를 추정하여 최적화하는 실험계획법으로 반응값에 영향을 주는 중요한 실험인자를 찾은 다음, 소수의 중요 인자로 실험하여, 최적의 반응값을 찾아내는 분석법이다. 즉, 실험결과의 추정치들이 지나는 선이나 면을 반응표면이라 하고, 실험자의 관심영역에서 최적조건을 찾는 방법이다.
반응표면 실험계획법 중 최소의 실험으로 최적의 실험결과를 구하기 위해, 독립변수(실험인자)와 종속변수(반응)의 관계를 보다 세밀하게 분석할 수 있는 곡선회귀모형(2차다항회귀모형)의 회귀계수를 추정할 수 있는 효율적인 실험 설계 중 현재까지 가장 많이 사용되고 있는 것이 중심합성계획법(central composite design CCD)이며, 본 발명은 상기 중심합성계획법으로 확인된 최적의 생강함초캔디 제조방법을 제공하며, 상기 방법에 따른 생강함초캔디를 임신부 및 수유부용 건강기능성 식품으로 제공하는 기술이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
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실험예
1> 재료
생강즙첨가 함초캔디를 제조하기 위해 국내산 생강, 함초(동아수산, 국내산), 설탕(백설, 국내산), 소금(백설, 국내산), 및 물엿(오뚜기, 국내산)을 각각 구입하여 사용하였다.
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실험예
2> 중심합성계획법(central composite design)
독립변수로는 예비실험을 통해 캔디의 품질에 가장 큰 영향을 주는 생강즙과 소금 두 가지를 요인으로 설정하였으며, 종속변수로는 기계적 검사로 캔디의 명도(L, lightness), 적색도(a, redness) 및 황색도(b, yellowness)의 색도, pH, 염도, Hardness 및 용해도를 측정하였다. 관능 평가 항목은 색(Color), 향(Flavor), 단맛(Sweetness), 짠맛(Saltiness), 매운맛(Hot taste), 전반적 기호도(Overall quality)로 설정하였다.
중심합성계획법의 실험점은 Center point(0.00)과 ±α점(axial point), ±1 level점(factorial point)으로 이루어지고, 실험점 사이에는 모델설정 및 적합결여 검증을 위하여 2개의 반복점을 포함하여 표 2와 같이 총 10개의 실험점이 설정되었다.
중심합성계획법에서 측정된 데이터로 2차 회귀모형을 추정하고, 추정된 회귀모형이 반응을 설명하는데 적합한지 판단하기 위해, 회귀계수의 유의성검정, 전체 모델의 유의성검정, 모형의 적합성 검정, 회귀모형의 설명력 등을 통계적 유의성 검정을 실시하여 신뢰성 있는 2차 회귀모형을 구한 후, 최적값을 도출하기 위해 정상점(stationary point) 분석을 진행하였다. 정상점은 반응표면분석에서 반응이 증가하다가 감소하거나, 또는 감소하다가 증가하는 변곡점으로 반응 최대점 또는 반응 최소점이거나 최소점도 최대점도 아닌 안장점(saddle point) 중 하나이다.
또한, 정상점 주변의 반응값 탐색을 위한 정준분석(canonical analysis)의 수치최적화(numerical optimization)와 그래프최적화(graphical optimization)를 위해 등고선도(contour plot), 중첩등고선도(perturbation plot), 반응표면등고선도(response surface plot) 분석을 이용하였다.
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실시예
1>
생강함초캔디
제조
생강함초캔디의 배합 및 제조 방법은 도라지 캔디(Lee 등 2001)와 결정형 캔디(Lee 등 2006) 제조방법을 참고한 예비실험을 거쳐, 생강즙첨가 캔디의 카라멜화 현상이 더 빨리 나타나는 특성과 성형 가능한 온도를 고려하여 130℃를 최종 온도로 설정하였다.
세척하여 껍질을 벗긴 생강 1kg을 물 1kg과 함께 분쇄기(HMF-3100S, Hanil, Seoul, Korea)에서 분쇄하여 육질과 즙을 분리하였다. 원료 생강즙을 6시간 동안 4℃에서 냉장보관하여 전분을 제거 후 1.2% 브릭스(brix)의 생강즙을 중불에 끓인 4% 브릭스의 생강즙으로 농축하여 사용하였다.
설탕, 소금, 함초 및 물엿(맥아당 55%)에 상기 생강즙과 물을 넣어 혼합한 후 서서히 가열하여 디지털 온도계(RT903, Muser Apac Sdn Bhd, Kuala Lumpur, Malaysia)로 최종 온도 130℃까지 도달하면 성형틀에 주입, 성형하고 식힌 후 실험에 사용하였다.
캔디 제조조건은 표 1과 같이 예비실험을 거쳐 성형 가능한 최대의 함초량을 설정하고 그 외 짠맛은 소금의 양으로 대치하여 소금 0.5~3g, 생강즙 2~14g으로 설정하였으며 생강즙과 물의 총합은 16g으로 설정하였다.
| Ingredients | Weight(g) |
| Sugar | 66.8 |
| Starch syrup | 16 |
| Salicornia herbacea L. | 0.8 |
| Ginger juice | 2-14 |
| Water | 2-14 |
| Salt | 0.5-3 |
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실시예
2> 이화학적 특성 확인
상기 실시예 1과 같이 제조된 생강함초캔디의 용해도, 당도 및 염도를 Lee 등(2006)의 실험방법을 응용하여 확인하였으며 모든 실험은 3회 측정한 후 평균값을 내었다.
용해도는 6g(6.01±0.06g)의 캔디와 자석교반기(magnetic Stirrer)를 100ml 증류수에 넣고 Hot palt(Corning PC-420, USA)위에서 3단계로 교반하면서 완전히 용해되는 시간을 당도계(PAL-1, ATAGO, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 염도와 당도 및 pH는 염도계(ES-421, ATAGO, Tokyo, Japan), 당도계(PAL-1, ATAGO, Tokyo, Japan), pH meter(F-51, Horiba, Tokyo, Japan)를 이용하여 용해도 측정이 끝난 시료를 측정하였다.
그 결과, 표 2와 같이 생강함초캔디의 10개 실험점에 따른 용해도는 캔디가 완전히 용해되어 없어질 때까지 13~15분이 소요되었다. 또한, 표 3과 같이 용해완료 시간은 독립변수간에 독립적 작용이 발생하는 Linear model이 결정되었으며, p-value는 0.0013(R2=0.8503)로 유의적인 차이가 있는 것으로 나타났다.
또한, 도 1과 같은 중첩등고선도를 참고하면 생강즙(A)의 첨가량이 증가할수록 용해되는 시간이 증가하였으나, 소금(B) 첨가량에는 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 설탕용액을 가열 후 냉각하면 고무질(rubber) 영역을 지나 유리질(glass)이 형성되는 유리전이(glass transition)과정을 거쳐 캔디의 물성이 결정되며(Okuno 등 2003), 이때 잔류 수분 함량 및 제조방법 등이 영향을 주게 된다(Lee 등 2011). 이에 따라, 생강즙의 첨가량이 증가할수록 용해도 시간이 증가하여 생강즙첨가에 의한 잔류 수분함량의 변화와 관련이 있는 것으로 판단된다.
또한, 캔디의 용해도를 구체적으로 판단하기 위해 분마다 용해도를 측정한 결과, 도 2와 같이 평균 80%(4.33%)까지 캔디가 용해되는 시간은 약 7분 정도의 시간이 소요되었으며, 13분 정도에서는 약 99%가 용해되었다.
Lee 등(2006)의 가열조건에 따른 경질형 캔디의 물성 연구 중 최종 가열온도가 170℃인 경우 완전히 녹는 시간이 가장 짧았고, 200℃인 경우 가장 긴 시간이 소요되어 수분함량 낮을수록 당의 용해량이 더 큰 것으로 확인됨에 따라, 본 연구의 최종온도가 130℃인 것을 고려할 때 최종온도가 증가할수록 수분함량이 낮아져 당의 용해시간이 더 길어질 것으로 제안될 수 있다.
생강함초캔디의 당도와 염도를 측정한 결과 당도는 5.3~5.4%, 염도는 4.45~4.68%의 범위로 나타났고, 선형 모델(Linear model)이 결정되었으며 생강즙과 소금의 첨가량이 증가할수록 염도가 유의적으로 증가하였으나(p-value=0.0235, R2=0.6574) 본 발명에 사용된 생강즙의 염도는 3.3%로 생강에 함유한 염성분에 의해 염도가 증가한 것으로 판단된다(p-value=0.0235, R2=0.6574).
당도는 생강즙의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으나 유의적이지 않다(p-value=0.3201, R2=0.2777).
생강즙에 의해 당도가 감소하는 것으로 판단되며 이는 생강 첨가 사과잼(Lee SM 2014)과 장뇌삼추출액 첨가 캔디(Kim & Kim 2005)에서도 생강 첨가량과 장뇌삼추출액 첨가량이 증가할수록 당도가 감소하여 본 연구와 유사한 것으로 나타났다.
생강즙의 pH는 5.72이며, 생강함초캔디의 pH는 6.05~6.40으로 생강즙의 첨가량이 증가할수록 pH가 증가하는 경향을 보였으나 p-value가 0.1161(R2=0.4594)로 유의적인 차이는 아니였으며, 선형 모델이 결정되었다.
상기 결과는 생강가루 첨가 양갱(Han & Kim 2011)과 생강가루 첨가 쿠키 연구(Lee 등 2015)에서 생강가루 첨가량이 증가할수록 무첨가군에 비해 pH가 유의적으로 증가하였다는 결과와 유사한 경향을 보였으며, 그 외 생강 첨가 샐러드연구(Jung 등 2013)와 생강첨가 배즙 연구(Lee 등 2009)에서도 대조군에 비해 생강첨가량이 증가할수록 pH값이 높아졌다고 나타나 생강관련 연구와 유사한 결과로 나타났다.
| Sample No. | Variable levels | Responses | |||||||||
| Ginger juice (g) |
water (g) |
Salt (g) |
Time of stirring water solution (min) |
Sweetness (%) |
Saltness (%) |
pH | L | a | b | Hardness (dyne/cm3) |
|
| 1 | 2 | 14 | 0.5 | 13 | 5.40 | 4.48 | 6.22 | 35.85 | 2.85 | 10.41 | 3621.65 |
| 2 | 14 | 2 | 0.5 | 15 | 5.30 | 4.53 | 6.40 | 35.03 | 3.07 | 11.67 | 3063.90 |
| 3 | 2 | 14 | 3 | 13 | 5.40 | 4.66 | 6.05 | 35.77 | 2.75 | 33.33 | 3451.45 |
| 4 | 14 | 2 | 3 | 15 | 5.30 | 4.68 | 6.26 | 30.62 | 4.88 | 9.81 | 4175.65 |
| 5 | 2 | 14 | 1.75 | 14 | 5.40 | 4.46 | 6.19 | 35.07 | 2.72 | 10.28 | 5226.75 |
| 6 | 14 | 2 | 1.75 | 15 | 5.40 | 4.48 | 6.22 | 31.32 | 5.05 | 9.84 | 3487.90 |
| 7 | 8 | 8 | 0.5 | 14 | 5.30 | 4.45 | 6.22 | 31.70 | 3.59 | 9.58 | 5681.65 |
| 8 | 8 | 8 | 3 | 14 | 5.30 | 4.63 | 6.31 | 33.45 | 3.29 | 10.41 | 5269.50 |
| 9 | 8 | 8 | 1.75 | 14 | 5.40 | 4.53 | 6.29 | 34.73 | 3.11 | 10.76 | 4212.70 |
| 10 | 8 | 8 | 1.75 | 14 | 5.40 | 4.48 | 6.33 | 34.68 | 3.40 | 10.73 | 4100.80 |
| Responses | Model | R-squared1 ) | F-value | P-value Prob > F2) |
Equation of on terms of pseudo component |
| Time of stirring water solution | Linear | 0.8503 | 19.886 | 0.0013** | 14.1+0.833A+B |
| Sweetness | Linear | 0.2777 | 1.346 | 0.3201 | 5.36-0.033A+0B |
| Saltness | Linear | 0.6574 | 6.717 | 0.0235* | 4.533+0.015A+0.084B |
| pH | Linear | 0.4594 | 2.974 | 0.1161 | 6.247+0.068A-0.035B |
| L | Linear | 0.5051 | 3.572 | 0.0853 | 33.820-1.619A-0.456B |
| a | 2FI | 0.7775 | 6.989 | 0.0220* | 3.471+0.779A+0.236B+0.478AB |
| b | 2FI | 0.6693 | 4.049 | 0.0685 | 12.682-3.783A+3.648B-6.195AB |
| Hardness | 2FI | 0.1226 | 0.279 | 0.8385 | 4229.195-262.067A+88.2333B+320.487AB |
A: ginger juice, B: Salt
1) 0<R2<1, close to 1 means more significant
2) * p<0.05, ** p<0.01
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실시예
3> 기계적 특성 확인
상기 실시예 1과 같이 제조된 생강함초캔디의 색은 색도계(Colormeter CR-200, Minolta, Co., Osaka, Japan)를 사용하여 L, a, b를 각 3회 반복하여 측정한 후 평균값으로 나타내었다. 이때 사용한 표준백판의 L값은 93.49, a값은 1.63, b값은 3.13로 보정한 후 측정하였다. 경도(Hardness)는 Texture Analyser (TA, XT Express v 2.1, London, England)를 사용하여 3회 측정 후 평균값을 나타내었다. Lee NJ 등(2006)과 Silva 등(2016)의 연구방법을 응용하여 송곳형 탐침 p/2N을 이용하여 pre-test speed 0.5 mm/sec, test speed 2.0 mm/sec, distance 5.0 mm, trigger force 1.0 g로 실시하였다.
그 결과, 표 2와 같이 생강함초캔디의 명도 (L, lightness), 적색도(a, redness) 및 황색도(b, yellowness) 값은 각각 30.62~35.85, 2.72~5.05 및 9.58~33.33의 범위를 나타내었고, a와 b는 독립변수가 서로 상호작용하는 2FI 모델이 선택되었으며, L은 선형 모델이 선택되었다.
a는 생강즙과 소금의 첨가량이 증가할수록 증가하였으며, p-value가 0.0220로 0.5% 이내의 수준에서 유의성이 나타났으며, R2 값은 0.7775로 모델의 적합성이 확인되었다. L은 생강즙과 소금의 첨가량이 증가할수록 감소하였고, b에서는 생강즙의 첨가량이 감소할수록 소금 첨가량이 증가할수록 높은 경향을 보였다.
생강첨가 사과잼(Lee SM 2014), 흑삼 농축액 첨가 젤리(Kim 등 2010), 장뇌삼 추출액 첨가 캔디(Kim & Kim 2005)에서도 첨가량이 증가할수록 L가 낮은 것으로 나타났으며, 감국, 산국 및 구절초꽃 추출액 첨가 캔디(Lee 등 2009)연구에서는 추출액의 첨가량이 증가할수록 a는 증가하고 L은 감소하여 본연구와 유사한 것으로 나타났다.
한편, 생강 저장 안정성의 연구(Jo 등 1997)에서 생강의 갈변은 비효소적 갈색화 반응인 마이야르(Maillard) 반응과 아스코르브산(ascorbic acid) 산화반응이 기인한다고 보고됨에 따라, 본 발명의 생강즙 제조과정 중 이와 같은 갈색화 반응이 기인했을 것이라고 판단되며, 그 외 생강즙과 소금 첨가로 인해 설탕용액의 카라멜화 반응이 촉진되어 a는 증가하고, L는 감소한 것으로 판단된다.
또한, 생강함초캔디의 경도 범위는 3063.9 ~ 5681.65 dyne/cm3로 확인되었으며 2FI 모델로 결정되었으나, p-value는 0.8385(R2 0.1226)으로 유의적이지 않아 모델의 적합성이 인정되지 않았다. 그러나 소금의 첨가량이 증가할수록 경도에 양의 영향을 주었으나 생강즙은 음의 영향을 주어 소금보다 생강즙에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.
상기 결과는 감국, 산국 및 구절초꽃 추출액 첨가 캔디(Lee 등 2009)연구에서 추출액의 첨가 캔디연구에서 추출액의 첨가량이 증가할수록 수분함량이 높아 대조군에 비해 유의적으로 경도가 감소한다는 연구결과와 유사한 것으로 사료된다.
<
실시예
4> 관능적 특성 확인
상기 실시예 1과 같이 제조된 생강함초캔디의 관능평가는 (주) 일동후디스에서 운영 중인 “후디스맘 아카데미 예비맘 클래스” 수강생 중 임신초기 또는 입덧 중인 임신부를 대상으로 본 실험의 목적과 취지를 설명한 후 참여 희망 임신부 20명을 대상으로 실시하였으며, 실험군 중 반복 실험군을 통해 관능적 감각이 부족한 대상은 연구대상에서 제외하고 총 15명을 panel로 선택하였다. 관능검사 항목은 색(Color), 향(Flavor), 단맛(Sweetness), 짠맛(Saltiness), 매운맛(Hot taste), 전반적 기호도(Overall quality)의 특성으로 구성하였으며, 7점 척도법으로 선호도가 높을수록 높은 점수를 주도록 하였다.
그 결과, 표 4와 같이 색은 3.73~5.32, 향은 4.05~5.05, 단맛 3.67~5.14, 짠맛 3.59~5.09, 매운맛 3.55~5.15 및 전반적인 기호도는 3.32~5.45 사이의 범위로 나타났다. 관능적 특성 모두에서 도 3과 같이 독립변수들 간에 교호 작용하는 2차 모델(quadratic model)이 결정되었다. 또한, 표 5와 같이 R2 값은 색 0.9538, 향 0.9447, 전반적인 기호도 0.8998로 모델의 적합성이 인정되었으며, p-value는 색 0.0089(p<0.01), 향 0.0126(p<0.05), 전반적인 기호도 0.0396(p<0.05)으로 유의적인 결과를 보였으며, 관능검사의 모든 항목에서 생강즙과 소금의 첨가량이 증가할수록 기호도가 증가하다가 일정 시점 이후에는 다시 감소하는 경향을 보였다.
상기 결과는 흑삼 농축액 첨가 젤리(Kim 등 2010)연구에서 대조군보다 흑삼 농축액 1% 첨가 수준에서 가장 높은 기호도를 보이다가 농도가 증가할수록 감소한다는 연구 결과와 유사한 경향을 보였으나, 본 연구에 비해 매우 낮은 농도에서 기호도가 높게 나타났다.
| Sample No. | Variable levels | Responses | |||||||
| Ginger juice (g) |
water (g) |
Salt (g) |
Color | Flavor | Sweetness | Saltness | Hot taste | Overall quality | |
| 1 | 2 | 14 | 0.5 | 4.32 | 4.45 | 4.45 | 4.45 | 4.65 | 4.63 |
| 2 | 14 | 2 | 0.5 | 3.73 | 4.05 | 3.86 | 3.82 | 3.60 | 3.32 |
| 3 | 2 | 14 | 3 | 4.55 | 4.18 | 4.09 | 3.59 | 4.30 | 3.79 |
| 4 | 14 | 2 | 3 | 4.41 | 4.19 | 3.67 | 3.95 | 3.55 | 3.32 |
| 5 | 2 | 14 | 1.75 | 4.57 | 4.59 | 4.36 | 4.09 | 4.25 | 4.26 |
| 6 | 14 | 2 | 1.75 | 4.55 | 4.67 | 4.55 | 4.23 | 4.00 | 4.05 |
| 7 | 8 | 8 | 0.5 | 4.59 | 4.50 | 4.27 | 4.36 | 3.90 | 4.11 |
| 8 | 8 | 8 | 3 | 4.86 | 4.32 | 4.00 | 3.82 | 3.85 | 3.68 |
| 9 | 8 | 8 | 1.75 | 5.27 | 5.05 | 5.14 | 4.95 | 5.05 | 5.21 |
| 10 | 8 | 8 | 1.75 | 5.32 | 5.05 | 5.14 | 5.09 | 5.15 | 5.45 |
1) Mean
| Responses | Model | R-squared1 ) | F-value | P-value Prob > F2) |
Equation of on terms of pseudo component |
| Color | Quadratic | 0.9538 | 16.5308 | 0.0089** | 5.221-0.125A+0.196B+0.113AB-0.588A2-0.419B2 |
| Flavor | Quadratic | 0.9447 | 13.6747 | 0.0126* | 4.980-0.054A-0.051B+0.104AB-0.287A2-0.507B2 |
| Sweetness | Quadratic | 0.8441 | 4.3343 | 0.0902 | 4.975-0.138A-0.138B+0.041AB-0.359A2-0.677B2 |
| Saltness | Quadratic | 0.8404 | 4.2135 | 0.0942 | 4.814-0.022A-0.212B+0.250AB-0.448A2-0.516B2 |
| Hot taste | Quadratic | 0.6941 | 1.8157 | 0.2916 | 4.778-0.341A-0.075B+0.075AB-0.332A2-0.582B2 |
| Overall Quality | Quadratic | 0.8998 | 7.1891 | 0.0396* | 5.104-0.166A-0.043B-0.039AB-0.720A2-0.983B2 |
A: ginger juice, B: Salt
1) 0<R2<1, close to 1 means more significant
2) * p<0.05, ** p<0.01
<
실시예
5> 캔디 품질 최적화
품질 최적화는 1950년대 도입되어 최근 Food science와 technology databases에 일반적으로 사용되고 있는 response surface methodolory(Reinheimer 등 2011) 중 중심합성계획법(central composite design)에 따라 확인하였다.
독립변수로는 생강함초캔디의 맛에 가장 영향을 많이 주는 생강즙과 소금을 두 가지를 요인으로 설정하였으며, 종속변수로는 기계적 검사로 캔디의 명도(L, lightness), 적색도(a, redness) 및 황색도(b, yellowness)와 같은 색도, pH, 염도, 경도(Hardness) 및 용해도를 측정하였다. 관능 평가 항목은 색(Color), 향(Flavor), 단맛(Sweetness), 짠맛(Saltiness), 매운맛(Hot taste), 전반적인 기호도(Overall quality)로 설정하였다.
생강함초캔디의 품질 최적화 분석은 독립변수인 생강즙과 소금의 양을 Design Expert 8 통계 프로그램을 이용하여 선정하고, 지점 예측(point prediction)을 통해 최적점을 확인하였다. 각 실험군의 종속변수(용해도, 당도, 염도 및 pH, 색도, 경도, 관능평가)간의 관계를 확인하기 위해 중첩등고선도와 반응표면등고선도 3D plot을 이용하였고, 수치 최적화는 아래의 계산식과 같이 적합도(desirability)를 구하고 가장 높은 적합도를 나타내는 최적점을 채택하였다(Lee & Joo 2014).
생강함초캔디의 제조조건 최적화를 위해 Canonical 모형의 수치 최적화(numerical optimization) 예측 값은 독립변수인 생강즙과 소금의 배합 범위 내에서 유의적인 결과를 나타낸 색, 향, 전반적인 기호도를 최대로 설정하였다. 지점 예측을 통해 최고의 적합도(desirability)를 나타낸 최적점을 선택하여 도출하였으며, 최적점으로 도출된 생강함초캔디는 생강즙 7.75g, 소금 1.77g으로 예측되었고, 이 때 사용된 반응 모형을 이용한 모형 최적화(graphical optimization)와 중첩등고선도는 도 4와 같이 확인되었다.
상기 결과들로부터 생강함초캔디는 캔디 100g 기준으로 생강즙 7.65g과 소금 1.75g의 적은 양으로도 임신부의 입덧을 완화시킬 수 있음이 확인되었다. 현재 시판되고 있는 임신부용 캔디는 신맛 나는 과일캔디로 pH가 낮고 캔디 섭취의 단점 중 장기적인 산의 노출로 치아 에나멜이 부드러워지고, 치아 마모의 위험으로 임신부의 치아를 더욱 손상시킬 수 있으나, 본 발명에 따른 캔디는 치아 손상에도 덜 위해한 임산부용 캔디제품으로 임신부의 입덧과 속편함에도 효과가 있다.
또한, 임신부라는 특수 집단을 대상으로 한 제품개발연구는 아직까지 매우 희소하여 다양한 제품이 개발되고 있지 못함에 따라, 임신부들이 쉽게 섭취할 수 있는 생강함초캔디는 임신부의 특성에 맞게 영양적, 기능적 및 기호도 측면에서도 우수한 제품으로 제공될 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (7)
- 생강과 물을 함께 분쇄하여 분쇄물을 준비하는 단계;
상기 분쇄물에서 육질과 생강즙으로 분리하는 단계;
상기 분리된 생강즙을 냉장보관하여 전분을 제거하는 단계;
상기 전분이 제거된 생강즙을 농축하는 단계;
상기 농축된 생강즙에 설탕, 소금, 함초, 물엿 및 물을 혼합하여 가열하는 단계; 및
상기 가열된 혼합물을 성형틀에 넣어 성형하는 단계를 포함하는 생강함초캔디 제조방법. - 청구항 1에 있어서, 상기 농축된 생강즙은 1 내지 4% 브릭스(brix)로 농축된 것을 특징으로 하는 생강함초캔디 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 생강함초캔디는 캔디 총 100 중량부에 대하여, 생강즙 5 내지 12 중량부, 설탕 50 내지 80 중량부, 소금 0.3 내지 3 중량부, 함초 0.5 내지 1 중량부, 물엿 14 내지 18 중량부 및 물 5 내지 12 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생강함초캔디 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 생강함초캔디는 캔디 100g에 대하여, 생강즙 7.65g 및 소금 1.75g을 포함하는 것을 특징으로 하는 생강함초캔디 제조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 농축된 생강즙에 설탕, 소금, 함초, 물엿 및 물을 혼합하여 가열하는 단계는 서서히 가열하여 120 내지 150℃까지 가열하는 것을 특징으로 하는 생강함초캔디 제조방법.
- 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 입덧 예방 또는 개선용 생강함초캔디.
- 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 생강함초캔디를 유효성분으로 함유하는 입덧 예방 또는 개선용 식품조성물.
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