Quality characteristics and preparation of Dasik using roasted mung bean

Ⅰ. 서 론

현대사회는 의학의 진보와 더불어 사회, 경제, 문화의 발달로 인간의 평균수명이 연장되면서 평균 수명을 100세 혹은 그 이상까지 기대하며 성별과 나이를 불문하고 어떻게 하면 젊고 건강하게 살아 갈수 있을 지에 대한 관심이 증가되고 있다Cosmetic Mania News, 2010). 이러한 현상으로 뷰티 트랜드가 아웃터뷰티(outer beauty)에서 이너뷰티(inner beauty)로 변화되는 계기가 마련되었다. 이너뷰티란 피부에 좋은 식품을 섭취함으로써 인체 내에서부터 피부를 건강하고 아름답게 만들어 준다는 개념을 기본으로 하고 있다(Cho & Chung, 2012). 이러한 inner beauty에 대한 현대인의 관심은 최근 건강식품이나 기능성식품의 소비 증대를 일으켰다. 또한 현대인들의 서구적인 식습관이 각종 질병의 원인이 되어감에 따라 항산화, 항노화, 항비만 등 다양한 생리 화학적 효과가 있는 식물성 천연 자원을 이용한 미용식품이 각광받고 있다(Kim M. J, 2011; Kim et al., 2009c)

그 가운데 녹두는 콩과(Leguminosae)에 속하는 아열대성 작물로 우리나라는 위도에 따라 기능성 성분 함량 차이가 뚜렷한 특징을 가지고 있다. 녹두는 우리나라뿐 아니라 중국 등의 아시아 지역에서 오랫동안 이용되어 왔고, 식미가 독특하여 콩과 식품 중 콩과 팥 다음으로 이용도가 높아 녹두전, 묵, 국수, 죽, 고물, 전병, 숙주나물 형태 등으로 이용되어 왔다(Jin et al., 2010; Li et al., 2012; Wang et al., 2004). 녹두는 대두나 강낭콩과 비교하여서 열량은 낮고, 비타민과 무기질, 필수 아미노산도 더 풍부하며, 플라보노이드, 페놀성 화합물 등의 기능성 성분이 특정 부위에 다량 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.

녹두에는 vitexin, triacontanol, β-sitosterol, stigmasterol 등의 기능성 물질이 존재한다고 보고되었고(Kim et al., 1998) 그 가운데 vitexin 및 isovitexin은 종실보다는 주로 껍질인 종피에 다량 존재한다고 보고된 바 있다(Kim et al., 2008; Kim et al., 2009b). 또한 녹두 껍질의 메탄올 추출물 또한 자유라디칼 소거 활성과 지질 과산화, 비지질성 산화적 손상 저해제로 작용하는 기능을 하며 선행 연구들에서는 녹두 껍질에 산화방지 물질이 존재할 것으로 보고되었다(Duh et al., 1997; Lai et al., 2010). 하지만 녹두 껍질의 산화방지 활성에 관한 조사는 물론 녹두를 활용한 식품의 산화적 스트레스 저해 효과에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다.

최근 전통식품의 세계화에 대한 관심이 고조됨에도 불구하고 서구에서 들어온 커피문화와 후식류의 유입으로 일반 소비자들 사이에서의 녹차와 어울리는 다식에 대한 인지도나 그 섭취율이 매우 낮은 실정이다. 다식은 영양학적 가치가 높고, 재료이용과 제조방법이 용이하여 산업화 가능성이 높은 전통식품이기에(Kim, 2007) 최근 연구자들 사이에서 전통식품의 상품화를 위한 연구들이 활발히 진행되어 홍삼분말을 활용한 다식 제조에 관한 연구(Yun & Kim, 2006), 상황버섯 분말의 첨가(Kang & Kim, 2009) 및 오디즙을 첨가한 녹말오디다식의 품질특성에 관한 연구(Lee et al., 2005)등 현대인의 다양한 요구에 맞춘 조리과학적 연구가 보고 되었다.

따라서 본 연구에서는 항산화, 항염증 및 항비만 효과와 같은 생리활성 효과가 뛰어난 녹두 종피에 주로 존재하는 vitexin과 isovitexin의 이용율을 높이고자 녹두를 로스팅하여 vitexin 및 isovitexin의 함량을 측정하고, 이를 바탕으로 다식을 제조하여 그 품질 특성을 평가하고 항산화능을 측정하고자 하였다.

Ⅱ. 연구방법

2. 로스팅 조건

녹두의 종피에 주로 포함되어 있는 항비만 지표물질인 vitexin과 isovitexin의 이용화를 위해 녹두를 로스팅하였다. 로스팅 최적 조건을 잡기 위해 수차례 예비실험을 통해 온도는 110℃로 고정시켜 놓고 녹두 300 g을 roaster(Proaster THCR-01, Taewhan automation industry Co., Kyounggi, Korea)를 이용하여 시간(10, 20 및 30분)에서 로스팅 과정을 수행하였다<Table 1>.

<Table 1>

Roasting conditions of mung bean

[Figure 1]

Diagram for the preparation of the mung bean (vigna radiata(L.)).

로스팅이 끝난 녹두는 로스터기에 장착된 공기 냉각기로 실온에서 충분히 식힌 후에 분쇄기(FM-860T, Hanil Electric, Seoul, Korea)로 분말화하고 추출 전까지 one-way valve를 부착한 봉투에 담고 밀봉하여 포장한 후 서늘하고 어두운 곳에 보관하면서 시료로 사용하였다[Figure 1].

4. 로스팅 시간에 따른 녹두의 비택신과 이소비택신 함량 분석

생 녹두와 로스팅 시간별 녹두의 vitexin과 isovitexin 함량은 시료 1.0 g에 70% ethanol 15 mL 첨가하여 80℃에서 90분 동안 추출하였고 상온에서 냉각 후 syringe filter(13 mm/0.20 μm)로 여과하여 HPLC(Alliance 2695, Waters Co., Milford, MA, USA)를 사용하여 측정하였다. HPLC 분석 조건은 <Table 2>에 제시된 바와 같다.

<Table 2>

HPLC analysis conditions for determination of vitexin and isovitexin

5. 로스팅 녹두를 이용한 다식의 제조 및 품질 평가

1) 다식의 배합비와 제조 공정

실험에 사용한 녹두는 초록마을(Seou , Korea)에서 구입하여 조건별(10분∼30분)로 로스팅을 하고 100 mesh로 분말화하여 다식 제조를 위해서 사용하였다.

로스팅 녹두 다식의 제조는 예비실험을 통해 <Table 3>과 같은 레시피로 [Fig 2]와 같은 과정으로 제조하였다. 배합비는 Joung et al.(1997)의 연구와 Jeonge과 Woo (2003)의 선행연구를 바탕으로 예비실험을 실시한 결과를 수정 ·보완하여 제조하였다(Jeonge & Woo, 2003).

로스팅 시간별로 로스팅 한 녹두를 분쇄기(FM-860T, Hanil Electric, Seoul, Korea)로 곱게 갈아, 함량조건에 따라 로스팅 녹두가루와 콩가루(COQUENS, Seoul, Korea)를 섞고, 계피가루(Jeon won Food Co., Gyeonggido, Korea) 1 g 과 소금 0.5 g을 첨가하여 섞었다. 조청과 올리고당의 비율을 1:1로 섞어 끓는점에서 중간불로 바꾸고 8분간 수분을 증발시켰다. 미리 준비해 둔 녹두분말에 시럽(Chungjungwon, Seoul, Korea) 50 g을 넣고 30∼40회 정도 반죽하였다. 충분히 반죽이 된 덩어리를 다식판으로 찍어내었다(Kim et al, 2009a).

<Table 3>

Composition of mungbean Dasik (g)

[Figure 2]

Manufacturing process of Dasik using roasted mung bean powder.

2) 색도

로스팅 녹두를 이용한 다식의 색도는 색도계(Chroma Meter Cr-300, Minolta, Tokyo, Japan)를 사용하여 명도(L, lightness), 적색도(a, redness), 황색도(b, yellowness) 값으로 표시하였으며, 각 시료 당 3회 반복 측정하여 그 평균값을 나타내었다. 이 때 표준 백색 판의 L, a, b값은 각각 97.10, +0.24, +1.75이었다.

3) 관능평가

관능평가는 훈련된 대학원생 15명을 선발하여 시험의 목적과 취지를 설명한 뒤 평가에 응하도록 하였다. 시료의 관능적인 특성에 대하여 완전 랜덤화 계획법으로 평가하도록 하였다. 관능평가에 사용한 로스팅 녹두를 이용한 다식은 난수표에 의해 4자리 숫자로 표시되었으며, 한 개의 시료를 마시고 나면 반드시 생수로 입안을 행군 후 다른 시료를 평가하도록 하였다. 관능평가 항목은 색(color), 향(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전체적인 기호도(overall quality)로 하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 로스팅 시간에 따른 비택신과 이소비택신 함량

생 녹두와 온도별로 로스팅한 녹두의 항비만 지표물질인 vitexin과 isovitexin의 분석 결과는 <Table 4>에 제시된 바와 같다. 생 녹두의 경우 껍질부분에서 종실의 약 10배의 vitexin(60.85 mg/g)이 분석되었으며 껍질부분에서 종실의 약 9배의 isovitexin(71.42 mg/g)이 분석되었다. 이 결과는 Kim et al.(2008)의 녹두 종피의 vitexin과 isovitexin이 각각 52.10, 51.70 mg/g 함유되었으며 녹두 종실의 vitexin과 isovitexin이 각각 8.6, 9.0 mg/g 함유되었다는 연구결과 보다 높은 수준이었다. 로스팅 시간별(10, 20, 30분) 녹두의 종실과 종피를 분석한 결과 110℃, 30분의 로스팅이 최적 조건으로 생각된다. 따라서 다식 제조 시 110℃, 30분에서 로스팅 한 녹두를 사용하기로 하였다.

<Table 4>

The contents of vitexin and isovitexin of mung beans according to roasting time

2. 로스팅 녹두를 이용한 다식의 제조 및 품질 평가

1) 색도

예비실험을 거쳐 선정된 로스팅 조건(110℃, 30분)과 로스팅 녹두 함량으로 제조 한 다식의 색도는 <Table 5>에 제시된 바와 같다.

명도를 나타내는 L값은 로스팅 녹두 분말 0%인 대조군이 53.93으로 가장 높게 나타났으며, 로스팅 녹두 분말의 첨가수준이 증가할수록 유의적(p<0.05)으로 낮아졌다. 이는 로스팅이 될수록 browning효과에 의해 녹두의 색이 짙어졌기 때문으로 생각된다. 적색도(a)는 로스팅 녹두 분말의 첨가수준이 증가할수록 유의적으로 낮아져 로스팅 녹두 분말 100%를 첨가한 다식이 가장 낮은(0.30) 값을 보였다. 황색도(b)는 첨가수준이 증가할수록 유의적으로 높아져 대조군은 17.43, 녹두 100% 첨가한 다식은 21.50으로 유의적으로 증가하였다.

Lee(2009)의 연구에서 커피원두의 볶음 정도에 따른 품질 특성에 관한 연구에서 L값이 감소하고 a 값이 증가하는 경향을 보였다고 한 결과와 일치하였다.

<Table 5>

Color values of mung bean Dasik

2) 관능평가

일반적으로 제품의 품질을 평가할 때나 소비자가 식품을 선택할 때 가장 먼저 제품의 관능적 요소를 선택의 기준으로 하여 직관적인 판단에 의해 평가하기 때문에 제품의 품질적 가치 평가에 관능적 특성은 매우 중요한 성질이라고 할 수 있다(Gisslen, 2001).

예비실험을 거쳐 선정 된 로스팅 조건(110℃, 30분)과 로스팅 녹두 함량으로 제조 된 다식의 관능평가는 Table 6에 제시된 바와 같다.

색(color)은 로스팅 녹두 분말을 100% 첨가한 다식의 점수가 가장 높았고, 향(Flavor)은 경향성을 나타내지 않았다. 맛(taste)과 질감(texture)은 로스팅 녹두 분말 40% 첨가 다식이 점수가 가장 높았고 전반적인 기호도(overall quality)에서 로스팅 녹두 분말 40% 첨가 다식이 가장 좋게 나와 이 수준으로 다식 제조 시 소비자 욕구에 가장 부합할 것이라 생각된다.

Yang et al.(2012)의 연구에서 한국인 소비자들은 흑임자나 콩가루를 이용한 다식에 대한 익숙한 정도가 높다고 하였는데 본 연구에서도 이러한 콩가루와 함께 녹두의 종피 이용률을 향상시키는 방법은 영양학적 가치도 높아 기존 다식과는 차별화되어 소비자욕구에 부합할 것이라 생각된다.

<Table 6>

Sensory evaluation of mung bean Dasik

3. 최적 녹두 다식의 항산화 활성 평가

로스팅 녹두 다식의 추출물은 다식을 80℃의 온수에 1:10비율로 추출 후 고형분 함량을 5%로 희석, 조정하여 측정하였고, 관능평가에서 최종 선택 된 로스팅 녹두 분말 40% 첨가 다식으로 항산화 활성을 측정한 결과는 <Table 7>과 같다.

<Table 7>

Anti-oxidative activity and total phenol contents, total flavonoid content of mung bean Dasik

1) 전자공여능과 ABTS 라디칼 소거능

DPPH는 안정적인 자유라디칼로 cystein, glutathione과 같은 함황아미노산과 ascorbic acid, aromatic amine 등에 의해 환원되어 보라색의 DPPH가 무색의 di-phenyl picrylhydrazine로 탈색되면서 흡광도가 변하는 원리로 분석되며, 항산화물질의 항산화능 측정에 유용한 방법이다(Cho et al., 2008; Sanchez-Moreno C, 2002).

로스팅 녹두 다식의 전자공여능을 측정한 결과는 <Table 7>에 제시된 바와 같다. 로스팅 녹두 다식의 전자공여능은 58.19%로 나타났다.

Seo (2010)의 연구에서 녹두의 열수추출물과 에탄올 추출물의 전자공여능은 농도의존적으로 나타났고, DPPH radical 소거능 또한 우수하였다고 했으며, 녹두 가수분해물의 항산화활성에 미치는 열처리 효과(Kim et al., 2013)에서 열처리를 했을 때가 DPPH 라디칼을 이용한 전자공여능이 우수하였다고 하였고, 열처리 시 결합형 폴리페놀이 유리형으로 전환되며 새로운 화합물의 생성으로 전자공여능이 증가한다 하였다.

ABTS radical 소거능은 ABTS 용액과 과황산칼륨과의 반응에 의해 생성된 ABTS 라디칼이 추출물의 항산화물질과 반응하여 라디칼 특유의 청록색이 탈색되어 흡광도의 변화를 나타내므로 이를 분석하여 추출물의 항산화능력을 추정할 수 있다. ABTS 라디칼 소거능 측정방법은 DPPH assay와 마찬가지로 인위적으로 라디칼을 제거하는 작용기작으로 DPPH 라디칼 소거능과 유의적인 상관성을 보이는 것으로 알려져 있다(Lee et al., 2011).

로스팅 녹두 다식의 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과는 <Table 7>에 제시된 바와 같다. 로스팅 녹두 다식의 ABTS 라디칼 소거능은 13.26%로 나타났다.

Kim et al.(2013)의 연구에서 녹두의 열처리시 ABTS에 의한 총 항산화력의 증가 이유는 maillard reaction에 의해 MRPs 생성이 증대되어 항산화효과가 증가되었다고 하였다.

2) 총 페놀함량과 총 플라보노이드 함량

로스팅 녹두 다식의 총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과는 <Table 7>에 나타내었다. 로스팅 녹두 다식의 총 페놀함량은 0.15 mg/mL로 나타났고, 총 플라보노이드 함량은 0.026 mg/mL로 나타났다.

Kim et al.(2005)은 195계통 녹두의 플라보노이드 함량을 조사한 결과 제주농업연구에서 수확된 KM99004-4B-2 (Suwon28/KM94004, '03 yield trial No 6) 녹두가 가장 높은 함량의 플라보노이드(0.02 g/g)를 함유하였다고 보고하였는데 이는 본 연구결과보다 낮은 수치로써 녹두를 로스팅 하는 과정에서 플라보노이드가 증가한 것으로 판단된다. Rhee et al.(1981)의 연구에서 종실류의 플라보노이드와 phenol성 화합물이 중요한 항산화 물질이라 보고하고, Park(2003)의 연구 역시 phenol 성 화합물의 함량이 많을수록 콩류의 항산화 효과가 대체적으로 높다고 하였는데, 본 연구에서 녹두를 로스팅함에 따라 플라보노이드 함량이 증가한 것으로 나타나 로스팅 한 녹두의 항산화 효과가 생 녹두보다 높을 것으로 사료된다.

Ⅳ. 요약 및 결론

본 연구에서는 녹두 종피에 존재하는 vitexin과 isovitexin을 이용하고자 로스팅 녹두를 다식 제조시 첨가한 후, 그 품질특성을 평가하고자 하였다.

로스팅 녹두의 vitexin과 isovitexin 함량분석에서 생 녹두의 경우 껍질부분에서 종실의 약 10배의 vitexin(60.85 mg/g)이 분석되었으며, isovitexin 역시 껍질부분에서 종실의 약 9배의 isovitexin(71.42 mg/g)이 분석되었다. 로스팅 시간(10, 20, 30분)에 따른 녹두의 종실과 종피를 분석한 결과 110℃30분 종피에서 vitexin(104.94 mg/g)과 isovitexin(122.02 mg/g)의 함량이 가장 높게 나타나 다식 제조 시 110℃30분에서 로스팅 한 녹두를 사용하였다. 이 다식의 제조 및 품질평가에서 색도의 L값과 적색도(a)는 로스팅 녹두 분말의 첨가수준이 증가할수록 유의적(p<0.05)으로 낮아졌고, 황색도(b)는 첨가수준이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. 관능평가에서는 로스팅 녹두 분말 40% 첨가 다식이 가장 좋게 나와 이 수준으로 다식 제조 시 소비자 욕구에 가장 부합할 것이라 생각되어 로스팅 녹두 분말 40% 첨가 다식으로 항산화활성을 측정한 결과 총 페놀 함량은 0.15 mg/mL로 나타났고, 총 플라보노이드 함량은 0.026 mg/mL로 나타났다. DPPH 라디컬 소거능은 58.19%로 높은 활성을 나타내었고, ABTS 라디컬 소거능은 13.26%로 나타났다. 따라서 본 연구결과를 미루어 로스팅 녹두는 110℃, 30분에서 항산화능이 가장 우수하였고, 로스팅 녹두 다식 제조 시 40% 녹두 첨가량이 좋은 기호도를 보였다. 따라서 다식 제조 시 110℃, 30분 로스팅 한 녹두를 40% 이용하는 것이 활용가치가 있을 것으로 기대된다.

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