검색
검색 팝업 닫기

Ex) Article Title, Author, Keywords

JKFN Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition



Online ISSN 2288-5978

Article

home All Articles View

Article

Split Viewer

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2024; 53(4): 410-417

Published online April 30, 2024 https://doi.org/10.3746/jkfn.2024.53.4.410

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

Quality Characteristics of Muffins Produced Using Mulberry (Morus alba L.) Powder

Jin A Yoon1 and Kyung-Ok Shin2

1Department of Food and Nutrition, Gangseo University
2Department of Food and Nutrition, Sahmyook University

Correspondence to:Kyung-Ok Shin, Department of Food and Nutrition, Sahmyook University, 815, Hwarang-ro, Nowon-gu, Seoul 01795, Korea, E-mail: skorose@syu.ac.kr

Received: January 23, 2024; Revised: February 11, 2024; Accepted: February 13, 2024

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

This study investigated the quality characteristics and antioxidant properties of muffins containing mulberry (Morus alba L.) powder. Muffins were prepared by adding mulberry powder at 0 (the control), 5, 10, 20, or 40% to the flour in the basic formulation. As the amount of mulberry powder added increased calcium and magnesium levels. Lightness (L*) and redness (a*) decreased on increasing the amount of mulberry powder added, and muffin darkness was greatest at 40% of mulberry powder loading. Redness was lowest for the control and increased significantly upon adding mulberry powder. Total phenols and total flavonoid contents of mulberry powder were 30.28∼208.31 GAE mg/g and 57.42∼393.17 mg CA/g, respectively and its ABTS and DPPH radical scavenging activities were 5.44∼63.32 and 3.31∼67.51 TEAC μmol/g, respectively. These results show that mulberry powder could be used as a functional food supplement.

Keywords: mulberry (Morus alba L.), muffin, proximate composition, color values, antioxidant

오디는 뽕나무과(Moraceae) 뽕나무속(Morus)에 속하는 뽕나무(Morus alba L.)의 열매로 예로부터 ‘상심자’로 불렸으며, 뽕잎은 양잠산업에 활용되었다(Bang 등, 2020; Kim, 1991; Yim 등, 2023). 최근 미국 항공우주국에서 오디를 우주식품으로 선정하면서 국내외에서 오디에 관한 관심이 집중되고 있다(Joo 등, 2018; Yang 등, 2016). 오디는 glucose, fructose, 비타민 A, B1, C, D, Fe, Ca 및 tannin 등이 함유되어 있고(Joo 등, 2018), resveratrol, rutin, γ-aminobutyric acid, 1-deoxynojirimycin, 각종 유기산, 페놀산 및 antocyanin 색소 등의 천연 생리활성 물질의 함량도 높아 기능성 식품 소재로 알려지기 시작했으며(Kim 등, 2010), 항산화, 항당뇨 및 항염증 등의 효과가 보고되었고(Son과 Choi, 2013), 혈청 지질의 감소를 통한 동맥경화 및 심혈관계질환의 예방, 관절염 억제, 골다공증 치료 및 혈당 상승 억제 효과 등도 보고되었다(Lee, 2020). 또한 예로부터 오디 추출물은 피로회복, 빈혈, 당뇨, 고혈압 및 관절 치료제로 널리 이용되어 왔다(Bang 등, 2020; Joo 등, 2018; Kim, 1991; Yim 등, 2023).

그러나 오디는 크기가 작고 수분함량이 높아 빠르게 물러지기 쉽고, 부패가 잘 일어나서 저장성이 떨어지기 때문에 오디의 이용률이 현저히 낮아서 생물로 이용하기보다는 오디 식혜, 오디즙, 오디잼 및 오디시럽 등의 가공식품 제조에 활용되고 있다(Joo 등, 2018; Kim과 Ryu, 2000). 오디에 관한 최근 연구로는 오디의 영양 및 기능성 성분과 이화학적 품질특성(Kim 등, 2010; Lee 등, 1998), 오디 농축액을 첨가한 식빵(Lee 등, 2008)과 오디 분말을 첨가한 절편의 품질특성(Kang 등, 2009), 건오디, 건오디박, 오디 농축액의 품질특성(Jeon 등, 2012), 오디를 이용한 발효식초의 특성 및 항산화 효과(Bang 등, 2020), 오디 식초의 품질특성 및 생리활성(Yim 등, 2023) 등이 보고되었다.

머핀은 우유와 달걀 등을 주원료로 하여 구운 제과류이며, 독일어 muffe에서 유래되었다(Lee와 Lee, 2014). 머핀은 영양가가 풍부하여 간식이나 아침 대용으로 활용되고 있다(Park, 2016). 머핀에 관한 연구로는 시금치(Joo 등, 2006), 마(Joo 등, 2008), 다시마(Kim 등, 2008a), 버찌(Kim 등, 2009), 청국장(Seo 등, 2009), 블루베리(Hwang과 Ko, 2010), 흑마늘(Yang 등, 2010), 자색고구마(Ko와 Seo, 2010), 대추(Kim과 Lee, 2012), 복분자(Ko와 Hong, 2011), 비트(Seo와 Ko, 2014) 및 밀웜(Hwang과 Choi, 2015; Yoon과 Shin, 2023) 분말 등을 활용하여 머핀의 부재료로 품질특성에 관한 논문들이 보고되었다(Park, 2016). 최근 건강에 대한 소비자들의 관심이 증가하고 있으며, 제과 및 제빵류에도 영양학적 가치뿐만 아니라 식품의 기능성을 요구하는 수요가 높아지고 있다(Park과 Chung, 2014).

따라서 본 연구에서는 천연 식재료를 활용한 다양한 종류의 머핀을 제조하기 위해 오디를 활용한 머핀을 제조하여 식품소재로써 활용 가능성을 검토하였다.

재료

본 실험에 사용된 오디 분말(mulberry powder)은 경상북도 청도군이 원산지인 것을 사용하였다. 그 밖의 재료인 박력분(Korean Milling), 백설탕(Beksul), 소금(Hanjin), 버터(Seoul Milk), 우유(Seoul Milk), 달걀(Haemil Farming Association Corporation), 베이킹파우더(Ever Health Care)는 시중 마트에서 구입하여 사용하였다.

머핀의 제조 방법

머핀 제조는 선행연구인 Yoon과 Shin(2023)의 연구를 참고하여 재료의 배합비율을 결정하였다(Table 1). 머핀의 제조 방법은 크림법을 변형하였고, 오디 분말을 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 비율로 첨가하였다. 버터를 믹싱볼에 넣고 반죽기(BS-201, Busung)에서 버터가 녹을 때까지 1단으로 교반하였고, 녹은 버터에 설탕을 3회로 나누어 녹이면서 첨가하였다. 이후 크림의 형태가 유지되도록 1단에서 1분, 2단에서 1분, 3단에서 3분간 혼합하였다. 분말 형태의 재료들(오디 분말, 박력분, 소금, 베이킹파우더)은 35 mesh 체에 쳐서 첨가하였다. 우유는 마지막에 넣고 1분간 섞어준 후 반죽을 완성하였다. 완성된 반죽은 유산지에 70 g씩 나누어 머핀 틀에 담아 25분간 구웠다. 오븐(BS023, Horno Panadero)의 조건은 윗불 180°C, 아랫불 170°C였다. 구운 머핀은 실온에서 방랭하여 실험에 사용하였다.

Table 1 . Composition of ingredients for muffins using mulberry powder

Ingredients (g)Muffins by mulberry powder content (%)

01)5102040
Soft flour200190180160120
Mulberry powder010204080
Sugar130130130130130
Egg100100100100100
Butter100100100100100
Milk100100100100100
Baking powder44444
Salt11111

1)0%: Control (flour without mulberry powder), 5%: flour with 5% mulberry powder, 10%: flour with 10% mulberry powder, 20%: flour with 20% mulberry powder, 40%: flour with 40% mulberry powder.



머핀의 무게, 높이, 부피 및 pH 측정

오디 분말을 첨가한 머핀의 무게, 높이, 부피, pH의 측정은 오븐에서 구워낸 후 실온에서 방랭하고 각 처리군당 3개의 시료를 측정한 다음 평균값±표준편차로 나타내었다. 머핀의 무게는 전자저울(IB-410, Innotem)을 이용하여 소수점 둘째 자리까지 측정하였고, 높이는 머핀의 정중앙을 잘라 최고 높이를 vernier caliper(150×0.05 mm, Eagle Vernier Caliper)로 측정하였다. 머핀의 부피는 쌀을 이용한 종자치환법으로 측정하였고(Ryu 등, 2008), 머핀의 pH는 머핀 5 g을 갈아서 증류수 50 mL에 섞은 현탁액을 8 μm filter paper(1002 150, Whatman)로 여과한 후, pH meter(pH 7110, InoLab)를 사용하여 측정하였다. 모든 측정은 3회 반복 측정하였다.

굽기 손실, 반죽 수율 및 당도 측정

굽기 손실률(%)과 반죽 수율(%)은 다음과 같이 산출하였다.

Baking loss rate (%)=Weight of muffin doughWeight of muffinWeight of muffin dough×100
Dough yield (%)=Weight of muffinWeight of muffin dough×100

당도는 당도계(PAL, Atago Co., Ltd.)를 이용하여 위의 pH 측정 방법으로 시료를 여과시킨 후 거른 액체를 3회 반복 측정하였다.

일반성분 분석

머핀의 수분함량은 AOAC법(2000)을 이용하여 105°C dry oven(KC0-150, KukJe Eng)에서 항량이 되도록 측정하였으며, 조회분은 회화로(KL160, Toyo Seisakusho Co., Ltd.)를 사용한 건식회화법, 조단백질 함량은 Kjeldahl법(KjeltecTM 2300, FOSS), 조지방 함량은 Soxhlet(SOX606, LabTech) 추출법을 사용하여 분석하였다(Yoon과 Shin, 2023).

무기질 분석

칼슘, 마그네슘, 망간 및 아연의 무기질 함량은 Kim 등(2007)Yoon과 Shin(2023)이 제시한 방법을 활용하여 분석하였다. 건식분해법에 따른 시료 전처리는 분해 및 여과하여 증류수로 100 mL까지 정용한 시험용액으로 하였으며, 시료를 넣지 않은 공시험도 같은 방법으로 실시하였다. 전처리된 시험용액은 유도결합 플라즈마 분광기(inductively coupled plasma-atomic emission spectrophotometer, Z-6100, Hitachi)를 사용하여 분석 조건에 맞추어 분석하였다.

색도 측정 및 단면 관찰

색차계(CR-400, Konica Minolta)를 이용하여 머핀의 색도를 측정하였고, 명도인 L*값(lightness), 적색도인 a*값(redness), 황색도인 b*값(yellowness)을 나타냈다. Calibration plate를 사용하여 백색의 표준색으로 하였고 표준값은 L*값 87.5, a*값 0.31, b*값 0.32이며, 모든 측정은 3회 반복 측정하였다.

머핀의 단면은 카메라(Z flip4, Samsung)를 이용하여 처리군별 일렬로 배치하고 촬영하였다.

머핀의 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성 분석

머핀의 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량 측정은 Park과 Chung(2014)의 방법을 활용하여 측정하였다. 머핀 10 g을 분쇄한 후 메탄올 30 mL를 첨가하여 실온에서 2시간 추출한 다음 2,800×g에서 30분간 원심분리하여 얻은 상등액을 시료로 사용하였다. 총 폴리페놀 함량은 0.1 mL 시료 용액에 증류수 1.9 mL와 Folin-Ciocalteau’s phenol reagent 0.2 mL를 가하여 실온에서 3분간 반응시킨 다음, 포화 Na2CO3 용액 0.4 mL와 증류수 1.9 mL를 첨가하였다. 실온에서 1시간 반응시킨 후 725 nm(Smart Plus SP-1900PC, Youngwoo)에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 tannic acid를 이용하여 농도별 표준곡선을 작성한 후 총 폴리페놀 함량을 구하였다. 총 플라보노이드 함량은 Lee 등(1997)Park과 Chung(2014)의 방법을 응용하여 0.2 mL 시료 용액에 1 N NaOH 0.5 mL와 diethylene glycol 4 mL를 첨가하여 37°C에서 1시간 반응시킨 다음, 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 naringin의 표준 검량곡선을 작성하여 총 플라보노이드 함량을 구하였다.

2,2′-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS) 라디칼 소거 활성은 Shin과 Eum(2021)의 방법을 응용하여 측정하였다. 오디 분말의 첨가량을 달리한 머핀 시료 5 g을 에탄올로 용해시키고 100 mg/mL 농도로 만들었다. 7.4 mM ABTS 수용액과 2.6 mM potassium persulfate 수용액을 1:1로 혼합한 다음 실온에서 24시간 방치한 후, phosphate-buffered saline 용액과 1:72 비율로 혼합하였다. 시료 추출물 0.05 mL를 ABTS 용액 0.95 mL와 혼합한 후, 암소에서 10분 동안 방치한 다음 파장 732 nm에서 흡광도를 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용하여 측정하였다. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazy(DPPH) 라디칼 소거 활성 측정 과정에서 DPPH stock solution은 DPPH 24 mg을 메탄올 100 mL에 용해시킨 후 -20°C에서 보관하면서 사용하였다. DPPH 용액은 515 nm에서 흡광도 값 1.1(±0.02)이 되도록 메탄올로 희석하여 사용하였다. Radical inhibition(%)이 20~80%가 되도록 희석한 50 μL 조제 시료와 2 mL DPPH 용액을 혼합하여 실온의 암소에서 30분간 반응시킨 다음, 메탄올을 blank로 하여 517 nm에서 흡광도를 분광광도계(Optizen 2120UV)를 이용해서 측정하였다(Thaipong 등, 2006).

통계처리

통계처리에 사용한 프로그램은 SPSS 18.0(IBM SPSS Statistics)으로 분산분석(ANOVA)법을 이용하였으며, 실험군 간의 유의적인 차이는 던컨(Duncan)의 다중범위시험법(Duncan’s multiple range test)을 사용하여 유의수준 P<0.05에서 검증하였다.

머핀의 무게, 높이, 부피 및 pH

오디 분말을 첨가하여 제조한 머핀의 무게, 높이, 부피 및 pH 측정 결과는 Table 2에 제시하였다. 머핀의 무게는 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 59.38±1.51, 59.38±1.30, 59.75±1.04, 60.88±1.73 및 62.75±1.49 g으로 유의적인 차이가 나타났다(P<0.05). 이는 잇바디돌김 분말을 첨가한 머핀(Yoon, 2022)과 천도복숭아 분말을 첨가한 머핀(Kim과 An, 2021)의 연구와 비슷한 경향을 보여 오디 분말 첨가량이 증가할수록 머핀의 무게도 증가하였다. 반대로 카무트 분말을 첨가한 머핀에서는 카무트 첨가량이 증가할수록 머핀의 무게가 적어지는 경향을 보였으며(Yoon 등, 2021), 밀웜 분말을 첨가한 머핀에서는 밀웜 분말 첨가량과 머핀의 무게와는 유의적인 차이가 없었다(Yoon과 Shin, 2023). 선행연구(Yoon, 2022)에서 이러한 머핀의 무게 변화는 첨가한 시료의 특성에 따라 차이를 보이는 것으로, 섬유소 함량이 많은 시료는 수분 보유력이 높아 머핀의 무게가 증가하는 것으로 판단된다. 머핀의 높이는 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 49.60±1.14, 51.80±1.30, 51.60±0.89, 49.80±0.84 및 32.80±1.30 mm로 나타나 대조군과 비교해 보면 오디 분말 5%와 10% 첨가군에서 증가하는 경향을 보였으며, 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 머핀의 높이는 낮아지는 경향을 보였다(P<0.05). 머핀의 부피는 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 136.22±2.17, 134.44±2.30, 135.11±2.15, 133.11±2.89 및 86.11±2.20 mL로 대조군과 오디 분말 5%와 10% 첨가군에서는 차이가 없었으나, 20% 첨가군부터 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 감소하였다(P<0.05). 머핀의 높이와 부피에서 5%와 10%로 오디 분말을 첨가했을 때, 대조군과 유사한 수준으로 부풀어 올랐다. 머핀은 gliadin이나 glutenin 등으로 구성된 밀가루 단백질인 gluten의 강도나 함량에 따라 부풀어 오르는 빵과는 달리, gluten 함량이 적은 박력분을 사용하기 때문에 대조군과 오디 분말 5%와 10% 첨가군이 유사하게 부풀어 오를 수 있었다고 판단되며(Bae와 Jung, 2013), 이와 유사한 결과는 홍국을 첨가한 머핀(Choi와 Nam, 2018)과 카레 분말을 첨가한 머핀(Kim, 2020) 연구에서도 확인할 수 있었다. 오디 분말을 첨가한 머핀의 pH는 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 7.39±0.02, 7.11±0.01, 6.92±0.02, 6.72±0.02 및 6.18±0.02로 오디 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 이러한 경향은 칠면초(Yoon, 2021), 홍국(Choi와 Nam, 2018), 히비스커스 분말(Kim과 Kim, 2019), 천도복숭아 분말(Kim과 An, 2021), 아사이베리(Park 등, 2021)를 첨가한 머핀에서 비슷한 경향을 보여 시료 첨가량이 늘어날수록 pH는 감소하는 경향을 보였다. 또한 오디 농축액을 첨가한 머핀 반죽의 pH는 대조군에서 7.46, 오디 농축액 25% 첨가군에서 6.06으로 나타나 오디 농축액의 첨가량이 증가할수록 pH는 유의적으로 감소하였다고 보고하였다(Lee와 Choi, 2011). 이는 오디 시료의 pH에 기인한 것으로 판단되며, 오디 분말이나 농축액을 첨가할수록 머핀의 pH가 낮아지는 것으로 사료된다.

Table 2 . Weight, height, volume, and pH of muffins with mulberry powder

PropertyMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
Weight (g)59.38±1.51d1)2)59.38±1.30d59.75±1.04c60.88±1.73b62.75±1.49a
Height (mm)49.60±1.14b51.80±1.30a51.60±0.89a49.80±0.84b32.80±1.30c
Volume (mL)136.22±2.17a134.44±2.30b135.11±2.15a133.11±2.89b86.11±2.20c
pH7.39±0.02a7.11±0.01a6.92±0.02b6.72±0.02b6.18±0.02b

1)Mean±SD.

2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.



머핀의 굽기 손실률, 반죽 수율 및 당도

오디 분말을 첨가한 머핀의 굽기 손실률, 반죽 수율 및 당도는 Table 3과 같다. 굽기 손실률은 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 15.18±2.15%, 15.18±1.86%, 14.64±1.48%, 13.04±2.47% 및 10.36±2.13%로 나타나 5% 오디 분말 첨가군은 0%와 차이가 없었지만, 오디 분말이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 머핀의 반죽 수율은 구워지는 과정에서 반죽이 열에 의해 팽창하여 달라지는데, 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 84.82±2.15%, 84.82±1.86%, 85.36±1.48%, 86.96±2.47% 및 89.64±2.13%로 나타나 오디 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 높아지는 경향을 보였다(P<0.05). 손실률과 수율은 무게를 측정해 계산해서 얻은 값으로 정반대의 수치를 나타내는데, 이러한 결과는 첨가한 시료의 특성에 따라 달라져 시료의 수분 흡수력이 밀가루보다 크면 굽기 손실률은 낮아지며 수율은 증가하게 된다(Kim과 Kim, 2019). 머핀의 당도는 대조군(2.90±0.07°Brix)보다 오디 분말 첨가군에서 3.14~3.54°Brix 범위로 나타났다. Kim 등(2008)의 연구에서 오디의 당도는 13.0°Brix로 보고하였으며, Lee와 Choi(2011)의 연구에서는 오디의 당도가 16.63°Brix, 오디 농축액의 당도는 33.67°Brix라고 보고하였다.

Table 3 . Baking loss rate, dough yield, and sugar content of muffins with mulberry powder

PropertyMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
Loss rate (%)15.18±2.15a1)2)15.18±1.86a14.64±1.48b13.04±2.47c10.36±2.13d
Dough yield (%)84.82±2.15d84.82±1.86d85.36±1.48c86.96±2.47b89.64±2.13a
Sugar content (°Brix)2.90±0.07b3.18±0.04a3.14±0.09a3.34±0.09a3.54±0.05a

1)Mean±SD.

2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.



머핀의 일반성분 함량

오디 분말을 첨가한 머핀의 일반성분 함량은 Table 4에 제시하였다. 오디를 첨가한 머핀의 수분함량은 23.24~24.75%로 조사되었다. 첨가한 시료의 물 입자를 흡수하는 성질인 수분 친화성에 따라 수분함량은 달라진다(Jeon 등, 2013). 조회분 함량은 대조군에서 0.53±0.02%, 오디 분말 40% 첨가군에서 0.81±0.03%였으며(P<0.05), 조단백질 함량은 대조군, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군으로 갈수록 3.71±0.00%< 5.28±0.14%< 6.28±0.06%< 7.15±0.07%< 7.56±0.12% 순으로 유의하게 증가하였다(P<0.05). 조지방 함량은 대조군에서 16.54±1.15%, 오디 분말 40% 첨가군에서 18.32±0.21%로 유의하게 높았다(P<0.05). Kim 등(2008b)의 연구에서 오디는 일반적으로 수분 83.75~84.2%, 조지방 0.22~0.3%, 조단백 1.95~2.6%, 탄수화물 11.2~13.11%라고 보고하였다.

Table 4 . Proximate composition of muffins with mulberry powder (%)

CompositionMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
Moisture23.71±0.33NS1)2)23.24±0.7223.57±0.6423.90±0.5824.75±0.69
Crude ash0.53±0.02c3)0.60±0.01b0.63±0.00b0.76±0.01a0.81±0.03
Crude protein3.71±0.00d5.28±0.14c6.28±0.06b7.15±0.07a7.56±0.12a
Crude fat16.54±1.15c17.64±0.24b16.88±0.22c17.28±0.55b18.32±0.21a

1)Mean±SD.

2)NS: Not significant from each other, as determined by Duncan’s multiple range test.

3)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.



머핀의 무기질 함량

오디 분말을 첨가한 머핀의 무기질 함량은 Table 5에 제시하였다. 머핀에 오디의 첨가량이 증가할수록 칼슘의 함량은 328.38±1.64%> 257.26±0.90%> 225.11±1.52%> 222.44±0.85%> 189.00±5.59% 순으로 나타났으며(P<0.05), 망간의 함량은 4.13±0.20%> 2.67±0.05%> 1.99±0.14%> 1.89±0.06%> 1.20±0.03% 순으로 나타났다(P<0.05). 마그네슘 함량은 오디 분말 40% 첨가군에서 297.03±2.75%로 가장 높았으며(P<0.05), 아연의 함량은 대조군에서 24.79±0.45%로 가장 높게 측정되었다(P<0.05). 밀웜 분말을 첨가한 머핀에서도 칼슘, 마그네슘, 아연의 함량이 높았으며(Yoon과 Shin, 2023), 이는 본 연구와 같은 양상을 보였다. 국내산 밀가루의 무기질 함량은 칼슘 10.00~15.19 mg%, 마그네슘 0.29~0.63 mg%, 망간 1.11~1.63 mg%, 아연 0.05~0.13 mg% 및 철 0.98~1.45 mg%였으며(Kim 등, 1997), 오디 착즙액의 무기질 함량은 100 g당 칼슘 51.95 mg, 마그네슘 1.06 mg, 망간 0.02 mg, 아연 0.04 mg 및 철 0.39 mg으로 보고되었다(Moon 등, 2012).

Table 5 . Mineral content of muffin with mulberry powder

Measurement (%)Muffins by mulberry powder content (%)

05102040
Calcium189.00±5.59d1)2)222.44±0.85c225.11±1.52c257.26±0.90b328.38±1.64a
Magnesium132.94±2.04d159.62±1.90c149.06±1.26c208.36±1.53b297.03±2.75a
Manganese1.20±0.03d1.89±0.06c1.99±0.14c2.67±0.05b4.13±0.20a
Zinc24.79±0.45a19.57±0.14b10.22±0.27d14.60±0.42c13.54±0.30c

1)Mean±SD.

2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.



머핀의 색도 및 단면 관찰

오디 분말을 첨가한 머핀 단면의 색도는 Table 6과 같다. 머핀의 명도인 L*값은 밝기를 의미하는데, 대조군에서 83.78±0.79로 가장 높았고 5% 첨가군 45.13±1.04, 10% 첨가군 37.39±0.99, 20% 첨가군 28.31±0.73 및 40% 첨가군 22.84±0.61로 오디 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, b*값도 대조군에서 29.57±0.75로 가장 높았고 5% 첨가군 10.34±0.29, 10% 첨가군 9.08±0.42, 20% 첨가군 5.97±0.42 및 40% 첨가군 0.65±0.16으로 나타나 L*값과 비슷한 경향을 보였다(P<0.05). 이와 반대로 a*값은 대조군이 -2.50±0.20으로 가장 낮았고, 5% 첨가군 5.09±0.28, 10% 첨가군 8.05±0.16, 20% 첨가군 9.73±0.23 및 40% 첨가군 10.18±0.30으로 오디 분말 첨가량이 증가할수록 높아지는 경향을 보였다(P<0.05). 즉, 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 명도는 어두워졌고 황색은 감소했으며 붉은색은 증가했는데, 이는 붉은색을 띠는 오디의 색상 특성 때문으로 사료된다. 이와 비슷한 경향은 칠면초 분말을 첨가한 머핀(Yoon, 2021)과 아사이베리 첨가 머핀(Park 등, 2021)에서도 확인할 수 있었다. 선행연구(Kim 등, 2008b)에서는 오디의 색도가 명도 8.96, 적색도 6.55, 황색도 4.96이라고 보고하였다. 머핀의 외관은 단면을 잘라 사진으로 찍어 Fig. 1과 같이 나타났다. 오디의 첨가량이 증가할수록 머핀의 색은 어두워지고 머핀의 크기가 감소하는 것을 관찰할 수 있었다.

Table 6 . Color values of muffins with mulberry powder

PropertyMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
L* (lightness)83.78±0.79a1)2)45.13±1.04b37.39±0.99c28.31±0.73d22.84±0.61e
a* (redness)−2.50±0.20e5.09±0.28d8.05±0.16c9.73±0.23b10.18±0.30a
b* (yellowness)29.57±0.75a10.34±0.29b9.08±0.42c5.97±0.42d0.65±0.16e

1)Mean±SD.

2)Different superscripts (a-e) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.



Fig. 1. Appearance characteristics of muffins with mulberry powder. 0%: Control (flour without mulberry powder), 5%: flour with 5% mulberry powder, 10%: flour with 10% mulberry powder, 20%: flour with 20% mulberry powder, 40%: flour with 40% mulberry powder.

머핀의 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성

오디 분말이 첨가된 머핀의 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성은 Table 7과 같다. 총 페놀 함량은 대조군이 30.28±0.46 mg GAE/g이었으며, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서는 각각 59.41±4.18, 82.23±4.86, 127.29±3.25 및 208.31±1.66 mg GAE/g으로 유의하게 증가하였다(P<0.05). 총 플라보노이드 함량은 대조군, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 57.42±5.51< 103.33±25.80< 206.17±38.42< 233.58±34.60< 393.17±51.32 mg CA/g 순으로 유의하게 증가하였다(P<0.05). 건오디박의 총 페놀, 총 플라보노이드 함량은 오디박 함량이 높아질수록 유의적으로 증가하였는데, 이는 anthocyanin 색소, rutin, quercetin, caffeic acid, piceid 및 4-prenylmoracin과 같은 여러 폴리페놀 화합물이 함유되어 있고, 이 성분이 건오디박 쿠키의 총 페놀, 총 플라보노이드 함량 증가에 기인하는 것으로 보고되었다(Jeon 등, 2013). ABTS 라디칼 소거 활성은 대조군, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 5.44±0.79< 20.84±1.64< 35.11±0.41< 52.79±0.77< 63.32±1.63 TEAC μmol/g 순으로 유의하게 증가하였으며(P<0.05), DPPH 라디칼 소거 활성은 대조군에서 3.31±1.56 TEAC μmol/g, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 6.96±5.17< 12.78±4.37< 34.72±2.37< 67.51±1.53 TEAC μmol/g 순으로 유의하게 증가하였다(P<0.05). DPPH 라디칼 소거 활성은 페놀, 플라보노이드 등에 대한 항산화 작용의 지표이다(Yoon과 Shin, 2023). 건오디박의 ABTS 라디칼 소거 활성은 대조군이 7.53%였으며, 건오디박 첨가군은 7.72~16.75%로 나타나 건오디박의 함량이 증가할수록 항산화성이 높은 결과가 나타났다는 보고와 같은 양상을 보였다. 건오디, 건오디박, 오디 농축액의 ABTS 라디칼 소거 활성과 DPPH 라디칼 소거 활성은 건오디< 건오디박< 오디 농축액의 순으로 높았으며, 이는 페놀과 플라보노이드 함량이 높은 데 기인한 것으로 보고하였다(Jeon 등, 2012).

Table 7 . Total phenolic and total flavonoid contents, ABTS and DPPH radical scavenging activity of muffin with mulberry powder

VariablesTotal phenolic content (GAE mg/g)Total flavonoid content (mg CA/g)ABTS radical cation scavenging activity (TEAC μmol/g)DPPH radical scavenging activity (TEAC μmol/g)
030.28±0.46e1)2)57.42±5.51e5.44±0.79e3.31±1.56e
559.41±4.18d103.33±25.80d20.84±1.64d6.96±5.17d
1082.23±4.86c206.17±38.42c35.11±0.41c12.78±4.37c
20127.29±3.25b233.58±34.60b52.79±0.77b34.72±2.37b
40208.31±1.66a393.17±51.32a63.32±1.63a67.51±1.53a

1)Mean±SD.

2)Different superscripts (a-e) in a column indicate significant differences at the P<0.05 by Duncan’s multiple range test.


본 연구에서는 오디를 첨가하여 머핀을 제조하고, 머핀의 품질특성 및 항산화 활성을 확인하여 오디의 기능성 식품개발에 활용하기 위해 실험을 수행하였다. 오디를 첨가한 머핀은 오디의 첨가량이 증가할수록 무게, 굽기 손실률은 증가했지만, 높이, 부피, pH 및 반죽 수율은 감소하였다. 일반분석 결과 수분 23.24~24.75%, 조회분 0.53~0.81%, 조단백질 3.71~7.56%, 조지방 16.54~18.32%로 나타났으며, 칼슘과 마그네슘은 머핀에 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 높은 수치를 나타내었다. 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 L*값과 b*값은 감소했으며 a*값은 증가하였다. 총 페놀(30.28~208.31 GAE mg/g), 총 플라보노이드(57.42~393.17 mg CA/g), ABTS(5.44~63.32 TEAC μmol/g) 및 DPPH(3.31~67.51 TEAC μmol/g) 라디칼 소거 활성은 대조군에 비해 오디 첨가량이 증가할수록 유의하게 증가하였다. 따라서 오디의 영양학적인 품질특성에 관한 본 연구는 오디를 식품의 기능성 소재로 활용도를 증가시키는 것을 증명하는 연구라고 판단된다.

  1. AOAC. Official method of analysis. 17th ed. Association of Official Analytical Chemists. 2000. p 1-26.
  2. Bae JH, Jung IC. Quality characteristics of muffin added with buckwheat powder. J East Asian Soc Diet Life. 2013. 23:430-436.
  3. Bang SI, Gwon GH, Cho EJ, et al. Characteristics of fermented vinegar using mulberry and its antioxidant activity. Korean J Food Preserv. 2020. 27:651-662.
    CrossRef
  4. Choi HS, Nam HY. Quality characteristics of muffin added with red yeast rice and white rice. J Oil Applied Sci. 2018. 35:1442-1455.
  5. Hwang SH, Ko SH. Quality characteristics of muffins containing domestic blueberry (V. corymbosum). J East Asian Soc Diet Life. 2010. 20:727-734.
  6. Hwang SY, Choi SK. Quality characteristics of muffins containing mealworm (Tenebrio molitor). Korean J Culinary Res. 2015. 21(3):104-115.
    CrossRef
  7. Jeon HL, Hong YP, Lee JH, et al. Antioxidant activities and quality characteristics of mulberry concentrate, freeze-dried mulberry, and pomace. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2012. 41:1402-1408.
    CrossRef
  8. Jeon HL, Oh HL, Kim CR, et al. Antioxidant activities and quality characteristics of cookies supplemented with mulberry pomace. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2013. 42:234-243.
    CrossRef
  9. Joo N, Lee SM, Jeong HS, et al. The optimization of muffin with yam powder using response surface methodology. Korean J Food Cult. 2008. 23:243-251.
  10. Joo SY, Kim HJ, Paik JE, et al. Optimization of muffin with added spinach powder using response surface methodology. Korean J Food Cook Sci. 2006. 24:45-55.
  11. Joo SY, Park JD, Choi YS, et al. Optimization of mixing beverage added with mulberry fruits (Morus alba L.) by response surface methodology. Culi Sci Hos Res. 2018. 24(4):104-114.
  12. Kang YS, Cho TO, Hong JS. Quality characteristics of Jeolpyon with added mulberry fruit powder. Korean J Food Cook Sci. 2009. 25:513-519.
  13. Kim CT, Cho SJ, Hwang JK, et al. Composition of amino acids, sugars and minerals of domestic wheat varieties. J Korean Soc Food Sci Nutr. 1997. 26:229-235.
  14. Kim EJ, Lee JH. Qualities of muffins made with jujube powder. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2012. 41:1792-1797.
    CrossRef
  15. Kim EO, Lee YJ, Leem HH, et al. Comparison of nutritional and functional constituents, and physicochemical characteristics of mulberrys from seven different Morus alba L. cultivars. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2010. 39:1467-1475.
    CrossRef
  16. Kim HB, Ryu KS. Sensory characteristics of mulberry fruit jam & wine. Korean J Seric Sci. 2000. 42:73-77.
  17. Kim HR, Lee JH, Kim YS, et al. Chemical characteristics and enzyme activities of Icheon Ge-Geol radish, Gangwha turnip, and Korean radish. Korean J Food Sci Technol. 2007. 39:255-259.
  18. Kim JH, Kim JH, Yoo SS. Impacts of the proportion of sea-tangle on quality characteristics of muffin. Korean J Food Cook Sci. 2008a. 24:565-572.
  19. Kim JY, An SH. Quality characteristics of muffin added with nectarine powder. Culi Sci Hos Res. 2021. 27(12):83-94.
  20. Kim KH, Lee SY, Yook HS. Quality characteristics of muffins prepared with flowering cherry (Prunus serrulata L. var. spontanea Max. wils.) fruit powder. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2009. 38:750-756.
    CrossRef
  21. Kim SJ, Kim H. Effect of Hibiscus powder (Hibiscus sabdariffa L.) on the quality of muffins. Korean J Community Living Sci. 2019. 30:517-527.
    CrossRef
  22. Kim SK. Younglimsa. 1991. p 598-605.
  23. Kim SY. Quality characteristics and antioxidant activities of muffins with curry powder. Culi Sci Hos Res. 2020. 26(12):197-204.
  24. Kim YS, Jeong DY, Shin DH. Optimum fermentation conditions and fermentation characteristics of mulberry (Morus alba) wine. Korean J Food Sci Technol. 2008b. 40:63-69.
  25. Ko DY, Hong HY. Quality characteristics of muffins containing Bokbunja (Rubus coreus Miquel) powder. J East Asian Soc Diet Life. 2011. 21:863-870.
  26. Ko SH, Seo EO. Quality characteristics of muffins containing purple colored sweetpotato powder. J East Asian Soc Diet Life. 2010. 20:272-278.
  27. Lee HW, Shin DH, Lee WC. Morphological and chemical characteristics of mulberry (Morus) fruit with varietes. Korean J Seric Sci. 1998. 40:1-7.
  28. Lee JA, Choi SH. Quality characteristics of muffins added with mulberry concentrate. Korean J Culinary Res. 2011. 17(4):285-294.
    CrossRef
  29. Lee JA. Quality characteristics of rice cereal bars containing different levels of mulberry fruit (Morus alba Linne) powder. Culi Sci Hos Res. 2020. 26(11):140-147.
  30. Lee SB, Lee KH, Lee KS. Quality characteristics of white pan bread with mulberry extracts. J East Asian Soc Diet Life. 2008. 18:805-811.
  31. Lee WG, Lee JA. Quality characteristics of muffins prepared with yacon powder. Korean J Culinary Res. 2014. 20(4):14-16.
  32. Lee YC, Hwang KH, Han DH, et al. Compositions of Opuntia ficus-indica. Korean J Food Sci Technol. 1997. 29:847-853.
  33. Moon HK, Lee SW, Moon JN, et al. Quality characteristics of jelly added with mulberry juice. Korean J Food Cook Sci. 2012. 28:797-804.
    CrossRef
  34. Park EJ. Quality characteristics of muffin added with Actinidia polygama powder. Culi Sci Hos Res. 2016. 22(2):125-135.
    CrossRef
  35. Park HJ, Chung HJ. Influence of the addition of aronia powder on the quality and antioxidant activity of muffins. Korean J Food Preserv. 2014. 21:668-675.
    CrossRef
  36. Park JB, Lee KY, Lee HG. Physicochemical and antioxidant properties of muffins with acai berry concentrate-loaded nanocapsules. Korean J Food Sci Technol. 2021. 53:181-186.
  37. Ryu SY, Jung HS, Park SH, et al. Optimization of muffins containing dried leek powder using response surface methodology. J Korean Diet Assoc. 2008. 14:105-113.
  38. Seo EO, Ko SH, Kim KO. Quality characteristics of muffins containing Chungkukjang powder. J East Asian Soc Diet Life. 2009. 19:635-640.
  39. Seo EO, Ko SH. Quality characteristics of muffins containing beet powder. Korean J Culinary Res. 2014. 20(1):27-37.
    CrossRef
  40. Shin KO, Eum YC. The antioxidant and antimicrobial activity of Solanum nigrum L. fruit powder by extraction solvent. Korean J Food Nutr. 2021. 34:137-145.
  41. Son WR, Choi SW. Biological activity and analysis of α-glucosidase inhibitor from mulberry (Morus alba L.) wine. Korean J Food Preserv. 2013. 20:877-885.
    CrossRef
  42. Thaipong K, Boonprakob U, Crosby K, et al. Comparison of ABTS, DPPH, FRAP, and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts. J Food Compos Anal. 2006. 19:669-675.
    CrossRef
  43. Yang JW, Jung SK, Song KM, et al. Quality characteristics of Sikhye added with mulberry (Morus alba L.) fruit concentrate. J East Asian Soc Diet Life. 2016. 26:44-54.
    CrossRef
  44. Yang SM, Kang MJ, Kim SH, et al. Quality characteristics of functional muffins containing black garlic extract powder. Korean J Food Cook Sci. 2010. 26:737-744.
  45. Yim EJ, Jo SW, Kang HJ, et al. Quality characteristics and physiological activities of mulberry (Morus alba) vinegar. Korean J Food Preserv. 2023. 30:691-702.
    CrossRef
  46. Yoon JA, Han JW, Choi JH, et al. Quality characteristics and antioxidant activity of muffins with added kamut (Triticum turanicum Jakubz) powder. Korean J Food Sci Technol. 2021. 53:628-633.
  47. Yoon JA, Shin KO. Nutritional functionality and quality characteristics of muffins supplemented with Tenebrio molitor Linne (mealworm) powder. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2023. 52:938-946.
    CrossRef
  48. Yoon JA. Quality characteristics of muffins added with Suaeda japonica powder. J East Asian Soc Diet Life. 2021. 31:311-319.
    CrossRef
  49. Yoon JA. Quality characteristics of muffins supplemented with Porphyra dentata powder. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2022. 51:1066-1073.
    CrossRef

Article

Article

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2024; 53(4): 410-417

Published online April 30, 2024 https://doi.org/10.3746/jkfn.2024.53.4.410

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

오디 분말을 첨가한 머핀의 품질특성

윤진아1․신경옥2

1강서대학교 식품영양학과
2삼육대학교 식품영양학과

Received: January 23, 2024; Revised: February 11, 2024; Accepted: February 13, 2024

Quality Characteristics of Muffins Produced Using Mulberry (Morus alba L.) Powder

Jin A Yoon1 and Kyung-Ok Shin2

1Department of Food and Nutrition, Gangseo University
2Department of Food and Nutrition, Sahmyook University

Correspondence to:Kyung-Ok Shin, Department of Food and Nutrition, Sahmyook University, 815, Hwarang-ro, Nowon-gu, Seoul 01795, Korea, E-mail: skorose@syu.ac.kr

Received: January 23, 2024; Revised: February 11, 2024; Accepted: February 13, 2024

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

This study investigated the quality characteristics and antioxidant properties of muffins containing mulberry (Morus alba L.) powder. Muffins were prepared by adding mulberry powder at 0 (the control), 5, 10, 20, or 40% to the flour in the basic formulation. As the amount of mulberry powder added increased calcium and magnesium levels. Lightness (L*) and redness (a*) decreased on increasing the amount of mulberry powder added, and muffin darkness was greatest at 40% of mulberry powder loading. Redness was lowest for the control and increased significantly upon adding mulberry powder. Total phenols and total flavonoid contents of mulberry powder were 30.28∼208.31 GAE mg/g and 57.42∼393.17 mg CA/g, respectively and its ABTS and DPPH radical scavenging activities were 5.44∼63.32 and 3.31∼67.51 TEAC μmol/g, respectively. These results show that mulberry powder could be used as a functional food supplement.

Keywords: mulberry (Morus alba L.), muffin, proximate composition, color values, antioxidant

서 론

오디는 뽕나무과(Moraceae) 뽕나무속(Morus)에 속하는 뽕나무(Morus alba L.)의 열매로 예로부터 ‘상심자’로 불렸으며, 뽕잎은 양잠산업에 활용되었다(Bang 등, 2020; Kim, 1991; Yim 등, 2023). 최근 미국 항공우주국에서 오디를 우주식품으로 선정하면서 국내외에서 오디에 관한 관심이 집중되고 있다(Joo 등, 2018; Yang 등, 2016). 오디는 glucose, fructose, 비타민 A, B1, C, D, Fe, Ca 및 tannin 등이 함유되어 있고(Joo 등, 2018), resveratrol, rutin, γ-aminobutyric acid, 1-deoxynojirimycin, 각종 유기산, 페놀산 및 antocyanin 색소 등의 천연 생리활성 물질의 함량도 높아 기능성 식품 소재로 알려지기 시작했으며(Kim 등, 2010), 항산화, 항당뇨 및 항염증 등의 효과가 보고되었고(Son과 Choi, 2013), 혈청 지질의 감소를 통한 동맥경화 및 심혈관계질환의 예방, 관절염 억제, 골다공증 치료 및 혈당 상승 억제 효과 등도 보고되었다(Lee, 2020). 또한 예로부터 오디 추출물은 피로회복, 빈혈, 당뇨, 고혈압 및 관절 치료제로 널리 이용되어 왔다(Bang 등, 2020; Joo 등, 2018; Kim, 1991; Yim 등, 2023).

그러나 오디는 크기가 작고 수분함량이 높아 빠르게 물러지기 쉽고, 부패가 잘 일어나서 저장성이 떨어지기 때문에 오디의 이용률이 현저히 낮아서 생물로 이용하기보다는 오디 식혜, 오디즙, 오디잼 및 오디시럽 등의 가공식품 제조에 활용되고 있다(Joo 등, 2018; Kim과 Ryu, 2000). 오디에 관한 최근 연구로는 오디의 영양 및 기능성 성분과 이화학적 품질특성(Kim 등, 2010; Lee 등, 1998), 오디 농축액을 첨가한 식빵(Lee 등, 2008)과 오디 분말을 첨가한 절편의 품질특성(Kang 등, 2009), 건오디, 건오디박, 오디 농축액의 품질특성(Jeon 등, 2012), 오디를 이용한 발효식초의 특성 및 항산화 효과(Bang 등, 2020), 오디 식초의 품질특성 및 생리활성(Yim 등, 2023) 등이 보고되었다.

머핀은 우유와 달걀 등을 주원료로 하여 구운 제과류이며, 독일어 muffe에서 유래되었다(Lee와 Lee, 2014). 머핀은 영양가가 풍부하여 간식이나 아침 대용으로 활용되고 있다(Park, 2016). 머핀에 관한 연구로는 시금치(Joo 등, 2006), 마(Joo 등, 2008), 다시마(Kim 등, 2008a), 버찌(Kim 등, 2009), 청국장(Seo 등, 2009), 블루베리(Hwang과 Ko, 2010), 흑마늘(Yang 등, 2010), 자색고구마(Ko와 Seo, 2010), 대추(Kim과 Lee, 2012), 복분자(Ko와 Hong, 2011), 비트(Seo와 Ko, 2014) 및 밀웜(Hwang과 Choi, 2015; Yoon과 Shin, 2023) 분말 등을 활용하여 머핀의 부재료로 품질특성에 관한 논문들이 보고되었다(Park, 2016). 최근 건강에 대한 소비자들의 관심이 증가하고 있으며, 제과 및 제빵류에도 영양학적 가치뿐만 아니라 식품의 기능성을 요구하는 수요가 높아지고 있다(Park과 Chung, 2014).

따라서 본 연구에서는 천연 식재료를 활용한 다양한 종류의 머핀을 제조하기 위해 오디를 활용한 머핀을 제조하여 식품소재로써 활용 가능성을 검토하였다.

재료 및 방법

재료

본 실험에 사용된 오디 분말(mulberry powder)은 경상북도 청도군이 원산지인 것을 사용하였다. 그 밖의 재료인 박력분(Korean Milling), 백설탕(Beksul), 소금(Hanjin), 버터(Seoul Milk), 우유(Seoul Milk), 달걀(Haemil Farming Association Corporation), 베이킹파우더(Ever Health Care)는 시중 마트에서 구입하여 사용하였다.

머핀의 제조 방법

머핀 제조는 선행연구인 Yoon과 Shin(2023)의 연구를 참고하여 재료의 배합비율을 결정하였다(Table 1). 머핀의 제조 방법은 크림법을 변형하였고, 오디 분말을 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 비율로 첨가하였다. 버터를 믹싱볼에 넣고 반죽기(BS-201, Busung)에서 버터가 녹을 때까지 1단으로 교반하였고, 녹은 버터에 설탕을 3회로 나누어 녹이면서 첨가하였다. 이후 크림의 형태가 유지되도록 1단에서 1분, 2단에서 1분, 3단에서 3분간 혼합하였다. 분말 형태의 재료들(오디 분말, 박력분, 소금, 베이킹파우더)은 35 mesh 체에 쳐서 첨가하였다. 우유는 마지막에 넣고 1분간 섞어준 후 반죽을 완성하였다. 완성된 반죽은 유산지에 70 g씩 나누어 머핀 틀에 담아 25분간 구웠다. 오븐(BS023, Horno Panadero)의 조건은 윗불 180°C, 아랫불 170°C였다. 구운 머핀은 실온에서 방랭하여 실험에 사용하였다.

Table 1 . Composition of ingredients for muffins using mulberry powder.

Ingredients (g)Muffins by mulberry powder content (%)

01)5102040
Soft flour200190180160120
Mulberry powder010204080
Sugar130130130130130
Egg100100100100100
Butter100100100100100
Milk100100100100100
Baking powder44444
Salt11111

1)0%: Control (flour without mulberry powder), 5%: flour with 5% mulberry powder, 10%: flour with 10% mulberry powder, 20%: flour with 20% mulberry powder, 40%: flour with 40% mulberry powder..



머핀의 무게, 높이, 부피 및 pH 측정

오디 분말을 첨가한 머핀의 무게, 높이, 부피, pH의 측정은 오븐에서 구워낸 후 실온에서 방랭하고 각 처리군당 3개의 시료를 측정한 다음 평균값±표준편차로 나타내었다. 머핀의 무게는 전자저울(IB-410, Innotem)을 이용하여 소수점 둘째 자리까지 측정하였고, 높이는 머핀의 정중앙을 잘라 최고 높이를 vernier caliper(150×0.05 mm, Eagle Vernier Caliper)로 측정하였다. 머핀의 부피는 쌀을 이용한 종자치환법으로 측정하였고(Ryu 등, 2008), 머핀의 pH는 머핀 5 g을 갈아서 증류수 50 mL에 섞은 현탁액을 8 μm filter paper(1002 150, Whatman)로 여과한 후, pH meter(pH 7110, InoLab)를 사용하여 측정하였다. 모든 측정은 3회 반복 측정하였다.

굽기 손실, 반죽 수율 및 당도 측정

굽기 손실률(%)과 반죽 수율(%)은 다음과 같이 산출하였다.

Baking loss rate (%)=Weight of muffin doughWeight of muffinWeight of muffin dough×100
Dough yield (%)=Weight of muffinWeight of muffin dough×100

당도는 당도계(PAL, Atago Co., Ltd.)를 이용하여 위의 pH 측정 방법으로 시료를 여과시킨 후 거른 액체를 3회 반복 측정하였다.

일반성분 분석

머핀의 수분함량은 AOAC법(2000)을 이용하여 105°C dry oven(KC0-150, KukJe Eng)에서 항량이 되도록 측정하였으며, 조회분은 회화로(KL160, Toyo Seisakusho Co., Ltd.)를 사용한 건식회화법, 조단백질 함량은 Kjeldahl법(KjeltecTM 2300, FOSS), 조지방 함량은 Soxhlet(SOX606, LabTech) 추출법을 사용하여 분석하였다(Yoon과 Shin, 2023).

무기질 분석

칼슘, 마그네슘, 망간 및 아연의 무기질 함량은 Kim 등(2007)Yoon과 Shin(2023)이 제시한 방법을 활용하여 분석하였다. 건식분해법에 따른 시료 전처리는 분해 및 여과하여 증류수로 100 mL까지 정용한 시험용액으로 하였으며, 시료를 넣지 않은 공시험도 같은 방법으로 실시하였다. 전처리된 시험용액은 유도결합 플라즈마 분광기(inductively coupled plasma-atomic emission spectrophotometer, Z-6100, Hitachi)를 사용하여 분석 조건에 맞추어 분석하였다.

색도 측정 및 단면 관찰

색차계(CR-400, Konica Minolta)를 이용하여 머핀의 색도를 측정하였고, 명도인 L*값(lightness), 적색도인 a*값(redness), 황색도인 b*값(yellowness)을 나타냈다. Calibration plate를 사용하여 백색의 표준색으로 하였고 표준값은 L*값 87.5, a*값 0.31, b*값 0.32이며, 모든 측정은 3회 반복 측정하였다.

머핀의 단면은 카메라(Z flip4, Samsung)를 이용하여 처리군별 일렬로 배치하고 촬영하였다.

머핀의 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성 분석

머핀의 총 폴리페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량 측정은 Park과 Chung(2014)의 방법을 활용하여 측정하였다. 머핀 10 g을 분쇄한 후 메탄올 30 mL를 첨가하여 실온에서 2시간 추출한 다음 2,800×g에서 30분간 원심분리하여 얻은 상등액을 시료로 사용하였다. 총 폴리페놀 함량은 0.1 mL 시료 용액에 증류수 1.9 mL와 Folin-Ciocalteau’s phenol reagent 0.2 mL를 가하여 실온에서 3분간 반응시킨 다음, 포화 Na2CO3 용액 0.4 mL와 증류수 1.9 mL를 첨가하였다. 실온에서 1시간 반응시킨 후 725 nm(Smart Plus SP-1900PC, Youngwoo)에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 tannic acid를 이용하여 농도별 표준곡선을 작성한 후 총 폴리페놀 함량을 구하였다. 총 플라보노이드 함량은 Lee 등(1997)Park과 Chung(2014)의 방법을 응용하여 0.2 mL 시료 용액에 1 N NaOH 0.5 mL와 diethylene glycol 4 mL를 첨가하여 37°C에서 1시간 반응시킨 다음, 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 naringin의 표준 검량곡선을 작성하여 총 플라보노이드 함량을 구하였다.

2,2′-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid(ABTS) 라디칼 소거 활성은 Shin과 Eum(2021)의 방법을 응용하여 측정하였다. 오디 분말의 첨가량을 달리한 머핀 시료 5 g을 에탄올로 용해시키고 100 mg/mL 농도로 만들었다. 7.4 mM ABTS 수용액과 2.6 mM potassium persulfate 수용액을 1:1로 혼합한 다음 실온에서 24시간 방치한 후, phosphate-buffered saline 용액과 1:72 비율로 혼합하였다. 시료 추출물 0.05 mL를 ABTS 용액 0.95 mL와 혼합한 후, 암소에서 10분 동안 방치한 다음 파장 732 nm에서 흡광도를 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용하여 측정하였다. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazy(DPPH) 라디칼 소거 활성 측정 과정에서 DPPH stock solution은 DPPH 24 mg을 메탄올 100 mL에 용해시킨 후 -20°C에서 보관하면서 사용하였다. DPPH 용액은 515 nm에서 흡광도 값 1.1(±0.02)이 되도록 메탄올로 희석하여 사용하였다. Radical inhibition(%)이 20~80%가 되도록 희석한 50 μL 조제 시료와 2 mL DPPH 용액을 혼합하여 실온의 암소에서 30분간 반응시킨 다음, 메탄올을 blank로 하여 517 nm에서 흡광도를 분광광도계(Optizen 2120UV)를 이용해서 측정하였다(Thaipong 등, 2006).

통계처리

통계처리에 사용한 프로그램은 SPSS 18.0(IBM SPSS Statistics)으로 분산분석(ANOVA)법을 이용하였으며, 실험군 간의 유의적인 차이는 던컨(Duncan)의 다중범위시험법(Duncan’s multiple range test)을 사용하여 유의수준 P<0.05에서 검증하였다.

결과 및 고찰

머핀의 무게, 높이, 부피 및 pH

오디 분말을 첨가하여 제조한 머핀의 무게, 높이, 부피 및 pH 측정 결과는 Table 2에 제시하였다. 머핀의 무게는 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 59.38±1.51, 59.38±1.30, 59.75±1.04, 60.88±1.73 및 62.75±1.49 g으로 유의적인 차이가 나타났다(P<0.05). 이는 잇바디돌김 분말을 첨가한 머핀(Yoon, 2022)과 천도복숭아 분말을 첨가한 머핀(Kim과 An, 2021)의 연구와 비슷한 경향을 보여 오디 분말 첨가량이 증가할수록 머핀의 무게도 증가하였다. 반대로 카무트 분말을 첨가한 머핀에서는 카무트 첨가량이 증가할수록 머핀의 무게가 적어지는 경향을 보였으며(Yoon 등, 2021), 밀웜 분말을 첨가한 머핀에서는 밀웜 분말 첨가량과 머핀의 무게와는 유의적인 차이가 없었다(Yoon과 Shin, 2023). 선행연구(Yoon, 2022)에서 이러한 머핀의 무게 변화는 첨가한 시료의 특성에 따라 차이를 보이는 것으로, 섬유소 함량이 많은 시료는 수분 보유력이 높아 머핀의 무게가 증가하는 것으로 판단된다. 머핀의 높이는 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 49.60±1.14, 51.80±1.30, 51.60±0.89, 49.80±0.84 및 32.80±1.30 mm로 나타나 대조군과 비교해 보면 오디 분말 5%와 10% 첨가군에서 증가하는 경향을 보였으며, 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 머핀의 높이는 낮아지는 경향을 보였다(P<0.05). 머핀의 부피는 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 136.22±2.17, 134.44±2.30, 135.11±2.15, 133.11±2.89 및 86.11±2.20 mL로 대조군과 오디 분말 5%와 10% 첨가군에서는 차이가 없었으나, 20% 첨가군부터 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 감소하였다(P<0.05). 머핀의 높이와 부피에서 5%와 10%로 오디 분말을 첨가했을 때, 대조군과 유사한 수준으로 부풀어 올랐다. 머핀은 gliadin이나 glutenin 등으로 구성된 밀가루 단백질인 gluten의 강도나 함량에 따라 부풀어 오르는 빵과는 달리, gluten 함량이 적은 박력분을 사용하기 때문에 대조군과 오디 분말 5%와 10% 첨가군이 유사하게 부풀어 오를 수 있었다고 판단되며(Bae와 Jung, 2013), 이와 유사한 결과는 홍국을 첨가한 머핀(Choi와 Nam, 2018)과 카레 분말을 첨가한 머핀(Kim, 2020) 연구에서도 확인할 수 있었다. 오디 분말을 첨가한 머핀의 pH는 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 7.39±0.02, 7.11±0.01, 6.92±0.02, 6.72±0.02 및 6.18±0.02로 오디 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 이러한 경향은 칠면초(Yoon, 2021), 홍국(Choi와 Nam, 2018), 히비스커스 분말(Kim과 Kim, 2019), 천도복숭아 분말(Kim과 An, 2021), 아사이베리(Park 등, 2021)를 첨가한 머핀에서 비슷한 경향을 보여 시료 첨가량이 늘어날수록 pH는 감소하는 경향을 보였다. 또한 오디 농축액을 첨가한 머핀 반죽의 pH는 대조군에서 7.46, 오디 농축액 25% 첨가군에서 6.06으로 나타나 오디 농축액의 첨가량이 증가할수록 pH는 유의적으로 감소하였다고 보고하였다(Lee와 Choi, 2011). 이는 오디 시료의 pH에 기인한 것으로 판단되며, 오디 분말이나 농축액을 첨가할수록 머핀의 pH가 낮아지는 것으로 사료된다.

Table 2 . Weight, height, volume, and pH of muffins with mulberry powder.

PropertyMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
Weight (g)59.38±1.51d1)2)59.38±1.30d59.75±1.04c60.88±1.73b62.75±1.49a
Height (mm)49.60±1.14b51.80±1.30a51.60±0.89a49.80±0.84b32.80±1.30c
Volume (mL)136.22±2.17a134.44±2.30b135.11±2.15a133.11±2.89b86.11±2.20c
pH7.39±0.02a7.11±0.01a6.92±0.02b6.72±0.02b6.18±0.02b

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..



머핀의 굽기 손실률, 반죽 수율 및 당도

오디 분말을 첨가한 머핀의 굽기 손실률, 반죽 수율 및 당도는 Table 3과 같다. 굽기 손실률은 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 15.18±2.15%, 15.18±1.86%, 14.64±1.48%, 13.04±2.47% 및 10.36±2.13%로 나타나 5% 오디 분말 첨가군은 0%와 차이가 없었지만, 오디 분말이 증가할수록 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 머핀의 반죽 수율은 구워지는 과정에서 반죽이 열에 의해 팽창하여 달라지는데, 오디 분말 0%, 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 84.82±2.15%, 84.82±1.86%, 85.36±1.48%, 86.96±2.47% 및 89.64±2.13%로 나타나 오디 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 높아지는 경향을 보였다(P<0.05). 손실률과 수율은 무게를 측정해 계산해서 얻은 값으로 정반대의 수치를 나타내는데, 이러한 결과는 첨가한 시료의 특성에 따라 달라져 시료의 수분 흡수력이 밀가루보다 크면 굽기 손실률은 낮아지며 수율은 증가하게 된다(Kim과 Kim, 2019). 머핀의 당도는 대조군(2.90±0.07°Brix)보다 오디 분말 첨가군에서 3.14~3.54°Brix 범위로 나타났다. Kim 등(2008)의 연구에서 오디의 당도는 13.0°Brix로 보고하였으며, Lee와 Choi(2011)의 연구에서는 오디의 당도가 16.63°Brix, 오디 농축액의 당도는 33.67°Brix라고 보고하였다.

Table 3 . Baking loss rate, dough yield, and sugar content of muffins with mulberry powder.

PropertyMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
Loss rate (%)15.18±2.15a1)2)15.18±1.86a14.64±1.48b13.04±2.47c10.36±2.13d
Dough yield (%)84.82±2.15d84.82±1.86d85.36±1.48c86.96±2.47b89.64±2.13a
Sugar content (°Brix)2.90±0.07b3.18±0.04a3.14±0.09a3.34±0.09a3.54±0.05a

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..



머핀의 일반성분 함량

오디 분말을 첨가한 머핀의 일반성분 함량은 Table 4에 제시하였다. 오디를 첨가한 머핀의 수분함량은 23.24~24.75%로 조사되었다. 첨가한 시료의 물 입자를 흡수하는 성질인 수분 친화성에 따라 수분함량은 달라진다(Jeon 등, 2013). 조회분 함량은 대조군에서 0.53±0.02%, 오디 분말 40% 첨가군에서 0.81±0.03%였으며(P<0.05), 조단백질 함량은 대조군, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군으로 갈수록 3.71±0.00%< 5.28±0.14%< 6.28±0.06%< 7.15±0.07%< 7.56±0.12% 순으로 유의하게 증가하였다(P<0.05). 조지방 함량은 대조군에서 16.54±1.15%, 오디 분말 40% 첨가군에서 18.32±0.21%로 유의하게 높았다(P<0.05). Kim 등(2008b)의 연구에서 오디는 일반적으로 수분 83.75~84.2%, 조지방 0.22~0.3%, 조단백 1.95~2.6%, 탄수화물 11.2~13.11%라고 보고하였다.

Table 4 . Proximate composition of muffins with mulberry powder (%).

CompositionMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
Moisture23.71±0.33NS1)2)23.24±0.7223.57±0.6423.90±0.5824.75±0.69
Crude ash0.53±0.02c3)0.60±0.01b0.63±0.00b0.76±0.01a0.81±0.03
Crude protein3.71±0.00d5.28±0.14c6.28±0.06b7.15±0.07a7.56±0.12a
Crude fat16.54±1.15c17.64±0.24b16.88±0.22c17.28±0.55b18.32±0.21a

1)Mean±SD..

2)NS: Not significant from each other, as determined by Duncan’s multiple range test..

3)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..



머핀의 무기질 함량

오디 분말을 첨가한 머핀의 무기질 함량은 Table 5에 제시하였다. 머핀에 오디의 첨가량이 증가할수록 칼슘의 함량은 328.38±1.64%> 257.26±0.90%> 225.11±1.52%> 222.44±0.85%> 189.00±5.59% 순으로 나타났으며(P<0.05), 망간의 함량은 4.13±0.20%> 2.67±0.05%> 1.99±0.14%> 1.89±0.06%> 1.20±0.03% 순으로 나타났다(P<0.05). 마그네슘 함량은 오디 분말 40% 첨가군에서 297.03±2.75%로 가장 높았으며(P<0.05), 아연의 함량은 대조군에서 24.79±0.45%로 가장 높게 측정되었다(P<0.05). 밀웜 분말을 첨가한 머핀에서도 칼슘, 마그네슘, 아연의 함량이 높았으며(Yoon과 Shin, 2023), 이는 본 연구와 같은 양상을 보였다. 국내산 밀가루의 무기질 함량은 칼슘 10.00~15.19 mg%, 마그네슘 0.29~0.63 mg%, 망간 1.11~1.63 mg%, 아연 0.05~0.13 mg% 및 철 0.98~1.45 mg%였으며(Kim 등, 1997), 오디 착즙액의 무기질 함량은 100 g당 칼슘 51.95 mg, 마그네슘 1.06 mg, 망간 0.02 mg, 아연 0.04 mg 및 철 0.39 mg으로 보고되었다(Moon 등, 2012).

Table 5 . Mineral content of muffin with mulberry powder.

Measurement (%)Muffins by mulberry powder content (%)

05102040
Calcium189.00±5.59d1)2)222.44±0.85c225.11±1.52c257.26±0.90b328.38±1.64a
Magnesium132.94±2.04d159.62±1.90c149.06±1.26c208.36±1.53b297.03±2.75a
Manganese1.20±0.03d1.89±0.06c1.99±0.14c2.67±0.05b4.13±0.20a
Zinc24.79±0.45a19.57±0.14b10.22±0.27d14.60±0.42c13.54±0.30c

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..



머핀의 색도 및 단면 관찰

오디 분말을 첨가한 머핀 단면의 색도는 Table 6과 같다. 머핀의 명도인 L*값은 밝기를 의미하는데, 대조군에서 83.78±0.79로 가장 높았고 5% 첨가군 45.13±1.04, 10% 첨가군 37.39±0.99, 20% 첨가군 28.31±0.73 및 40% 첨가군 22.84±0.61로 오디 분말 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, b*값도 대조군에서 29.57±0.75로 가장 높았고 5% 첨가군 10.34±0.29, 10% 첨가군 9.08±0.42, 20% 첨가군 5.97±0.42 및 40% 첨가군 0.65±0.16으로 나타나 L*값과 비슷한 경향을 보였다(P<0.05). 이와 반대로 a*값은 대조군이 -2.50±0.20으로 가장 낮았고, 5% 첨가군 5.09±0.28, 10% 첨가군 8.05±0.16, 20% 첨가군 9.73±0.23 및 40% 첨가군 10.18±0.30으로 오디 분말 첨가량이 증가할수록 높아지는 경향을 보였다(P<0.05). 즉, 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 명도는 어두워졌고 황색은 감소했으며 붉은색은 증가했는데, 이는 붉은색을 띠는 오디의 색상 특성 때문으로 사료된다. 이와 비슷한 경향은 칠면초 분말을 첨가한 머핀(Yoon, 2021)과 아사이베리 첨가 머핀(Park 등, 2021)에서도 확인할 수 있었다. 선행연구(Kim 등, 2008b)에서는 오디의 색도가 명도 8.96, 적색도 6.55, 황색도 4.96이라고 보고하였다. 머핀의 외관은 단면을 잘라 사진으로 찍어 Fig. 1과 같이 나타났다. 오디의 첨가량이 증가할수록 머핀의 색은 어두워지고 머핀의 크기가 감소하는 것을 관찰할 수 있었다.

Table 6 . Color values of muffins with mulberry powder.

PropertyMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
L* (lightness)83.78±0.79a1)2)45.13±1.04b37.39±0.99c28.31±0.73d22.84±0.61e
a* (redness)−2.50±0.20e5.09±0.28d8.05±0.16c9.73±0.23b10.18±0.30a
b* (yellowness)29.57±0.75a10.34±0.29b9.08±0.42c5.97±0.42d0.65±0.16e

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-e) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..



Fig 1. Appearance characteristics of muffins with mulberry powder. 0%: Control (flour without mulberry powder), 5%: flour with 5% mulberry powder, 10%: flour with 10% mulberry powder, 20%: flour with 20% mulberry powder, 40%: flour with 40% mulberry powder.

머핀의 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성

오디 분말이 첨가된 머핀의 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성은 Table 7과 같다. 총 페놀 함량은 대조군이 30.28±0.46 mg GAE/g이었으며, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서는 각각 59.41±4.18, 82.23±4.86, 127.29±3.25 및 208.31±1.66 mg GAE/g으로 유의하게 증가하였다(P<0.05). 총 플라보노이드 함량은 대조군, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 57.42±5.51< 103.33±25.80< 206.17±38.42< 233.58±34.60< 393.17±51.32 mg CA/g 순으로 유의하게 증가하였다(P<0.05). 건오디박의 총 페놀, 총 플라보노이드 함량은 오디박 함량이 높아질수록 유의적으로 증가하였는데, 이는 anthocyanin 색소, rutin, quercetin, caffeic acid, piceid 및 4-prenylmoracin과 같은 여러 폴리페놀 화합물이 함유되어 있고, 이 성분이 건오디박 쿠키의 총 페놀, 총 플라보노이드 함량 증가에 기인하는 것으로 보고되었다(Jeon 등, 2013). ABTS 라디칼 소거 활성은 대조군, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 5.44±0.79< 20.84±1.64< 35.11±0.41< 52.79±0.77< 63.32±1.63 TEAC μmol/g 순으로 유의하게 증가하였으며(P<0.05), DPPH 라디칼 소거 활성은 대조군에서 3.31±1.56 TEAC μmol/g, 오디 분말 5%, 10%, 20% 및 40% 첨가군에서 각각 6.96±5.17< 12.78±4.37< 34.72±2.37< 67.51±1.53 TEAC μmol/g 순으로 유의하게 증가하였다(P<0.05). DPPH 라디칼 소거 활성은 페놀, 플라보노이드 등에 대한 항산화 작용의 지표이다(Yoon과 Shin, 2023). 건오디박의 ABTS 라디칼 소거 활성은 대조군이 7.53%였으며, 건오디박 첨가군은 7.72~16.75%로 나타나 건오디박의 함량이 증가할수록 항산화성이 높은 결과가 나타났다는 보고와 같은 양상을 보였다. 건오디, 건오디박, 오디 농축액의 ABTS 라디칼 소거 활성과 DPPH 라디칼 소거 활성은 건오디< 건오디박< 오디 농축액의 순으로 높았으며, 이는 페놀과 플라보노이드 함량이 높은 데 기인한 것으로 보고하였다(Jeon 등, 2012).

Table 7 . Total phenolic and total flavonoid contents, ABTS and DPPH radical scavenging activity of muffin with mulberry powder.

VariablesTotal phenolic content (GAE mg/g)Total flavonoid content (mg CA/g)ABTS radical cation scavenging activity (TEAC μmol/g)DPPH radical scavenging activity (TEAC μmol/g)
030.28±0.46e1)2)57.42±5.51e5.44±0.79e3.31±1.56e
559.41±4.18d103.33±25.80d20.84±1.64d6.96±5.17d
1082.23±4.86c206.17±38.42c35.11±0.41c12.78±4.37c
20127.29±3.25b233.58±34.60b52.79±0.77b34.72±2.37b
40208.31±1.66a393.17±51.32a63.32±1.63a67.51±1.53a

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-e) in a column indicate significant differences at the P<0.05 by Duncan’s multiple range test..


요 약

본 연구에서는 오디를 첨가하여 머핀을 제조하고, 머핀의 품질특성 및 항산화 활성을 확인하여 오디의 기능성 식품개발에 활용하기 위해 실험을 수행하였다. 오디를 첨가한 머핀은 오디의 첨가량이 증가할수록 무게, 굽기 손실률은 증가했지만, 높이, 부피, pH 및 반죽 수율은 감소하였다. 일반분석 결과 수분 23.24~24.75%, 조회분 0.53~0.81%, 조단백질 3.71~7.56%, 조지방 16.54~18.32%로 나타났으며, 칼슘과 마그네슘은 머핀에 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 높은 수치를 나타내었다. 오디 분말의 첨가량이 증가할수록 L*값과 b*값은 감소했으며 a*값은 증가하였다. 총 페놀(30.28~208.31 GAE mg/g), 총 플라보노이드(57.42~393.17 mg CA/g), ABTS(5.44~63.32 TEAC μmol/g) 및 DPPH(3.31~67.51 TEAC μmol/g) 라디칼 소거 활성은 대조군에 비해 오디 첨가량이 증가할수록 유의하게 증가하였다. 따라서 오디의 영양학적인 품질특성에 관한 본 연구는 오디를 식품의 기능성 소재로 활용도를 증가시키는 것을 증명하는 연구라고 판단된다.

Fig 1.

Fig 1.Appearance characteristics of muffins with mulberry powder. 0%: Control (flour without mulberry powder), 5%: flour with 5% mulberry powder, 10%: flour with 10% mulberry powder, 20%: flour with 20% mulberry powder, 40%: flour with 40% mulberry powder.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2024; 53: 410-417https://doi.org/10.3746/jkfn.2024.53.4.410

Table 1 . Composition of ingredients for muffins using mulberry powder.

Ingredients (g)Muffins by mulberry powder content (%)

01)5102040
Soft flour200190180160120
Mulberry powder010204080
Sugar130130130130130
Egg100100100100100
Butter100100100100100
Milk100100100100100
Baking powder44444
Salt11111

1)0%: Control (flour without mulberry powder), 5%: flour with 5% mulberry powder, 10%: flour with 10% mulberry powder, 20%: flour with 20% mulberry powder, 40%: flour with 40% mulberry powder..


Table 2 . Weight, height, volume, and pH of muffins with mulberry powder.

PropertyMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
Weight (g)59.38±1.51d1)2)59.38±1.30d59.75±1.04c60.88±1.73b62.75±1.49a
Height (mm)49.60±1.14b51.80±1.30a51.60±0.89a49.80±0.84b32.80±1.30c
Volume (mL)136.22±2.17a134.44±2.30b135.11±2.15a133.11±2.89b86.11±2.20c
pH7.39±0.02a7.11±0.01a6.92±0.02b6.72±0.02b6.18±0.02b

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..


Table 3 . Baking loss rate, dough yield, and sugar content of muffins with mulberry powder.

PropertyMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
Loss rate (%)15.18±2.15a1)2)15.18±1.86a14.64±1.48b13.04±2.47c10.36±2.13d
Dough yield (%)84.82±2.15d84.82±1.86d85.36±1.48c86.96±2.47b89.64±2.13a
Sugar content (°Brix)2.90±0.07b3.18±0.04a3.14±0.09a3.34±0.09a3.54±0.05a

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..


Table 4 . Proximate composition of muffins with mulberry powder (%).

CompositionMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
Moisture23.71±0.33NS1)2)23.24±0.7223.57±0.6423.90±0.5824.75±0.69
Crude ash0.53±0.02c3)0.60±0.01b0.63±0.00b0.76±0.01a0.81±0.03
Crude protein3.71±0.00d5.28±0.14c6.28±0.06b7.15±0.07a7.56±0.12a
Crude fat16.54±1.15c17.64±0.24b16.88±0.22c17.28±0.55b18.32±0.21a

1)Mean±SD..

2)NS: Not significant from each other, as determined by Duncan’s multiple range test..

3)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..


Table 5 . Mineral content of muffin with mulberry powder.

Measurement (%)Muffins by mulberry powder content (%)

05102040
Calcium189.00±5.59d1)2)222.44±0.85c225.11±1.52c257.26±0.90b328.38±1.64a
Magnesium132.94±2.04d159.62±1.90c149.06±1.26c208.36±1.53b297.03±2.75a
Manganese1.20±0.03d1.89±0.06c1.99±0.14c2.67±0.05b4.13±0.20a
Zinc24.79±0.45a19.57±0.14b10.22±0.27d14.60±0.42c13.54±0.30c

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-d) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..


Table 6 . Color values of muffins with mulberry powder.

PropertyMuffins by mulberry powder content (%)

05102040
L* (lightness)83.78±0.79a1)2)45.13±1.04b37.39±0.99c28.31±0.73d22.84±0.61e
a* (redness)−2.50±0.20e5.09±0.28d8.05±0.16c9.73±0.23b10.18±0.30a
b* (yellowness)29.57±0.75a10.34±0.29b9.08±0.42c5.97±0.42d0.65±0.16e

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-e) in a row indicate significant differences at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..


Table 7 . Total phenolic and total flavonoid contents, ABTS and DPPH radical scavenging activity of muffin with mulberry powder.

VariablesTotal phenolic content (GAE mg/g)Total flavonoid content (mg CA/g)ABTS radical cation scavenging activity (TEAC μmol/g)DPPH radical scavenging activity (TEAC μmol/g)
030.28±0.46e1)2)57.42±5.51e5.44±0.79e3.31±1.56e
559.41±4.18d103.33±25.80d20.84±1.64d6.96±5.17d
1082.23±4.86c206.17±38.42c35.11±0.41c12.78±4.37c
20127.29±3.25b233.58±34.60b52.79±0.77b34.72±2.37b
40208.31±1.66a393.17±51.32a63.32±1.63a67.51±1.53a

1)Mean±SD..

2)Different superscripts (a-e) in a column indicate significant differences at the P<0.05 by Duncan’s multiple range test..


References

  1. AOAC. Official method of analysis. 17th ed. Association of Official Analytical Chemists. 2000. p 1-26.
  2. Bae JH, Jung IC. Quality characteristics of muffin added with buckwheat powder. J East Asian Soc Diet Life. 2013. 23:430-436.
  3. Bang SI, Gwon GH, Cho EJ, et al. Characteristics of fermented vinegar using mulberry and its antioxidant activity. Korean J Food Preserv. 2020. 27:651-662.
    CrossRef
  4. Choi HS, Nam HY. Quality characteristics of muffin added with red yeast rice and white rice. J Oil Applied Sci. 2018. 35:1442-1455.
  5. Hwang SH, Ko SH. Quality characteristics of muffins containing domestic blueberry (V. corymbosum). J East Asian Soc Diet Life. 2010. 20:727-734.
  6. Hwang SY, Choi SK. Quality characteristics of muffins containing mealworm (Tenebrio molitor). Korean J Culinary Res. 2015. 21(3):104-115.
    CrossRef
  7. Jeon HL, Hong YP, Lee JH, et al. Antioxidant activities and quality characteristics of mulberry concentrate, freeze-dried mulberry, and pomace. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2012. 41:1402-1408.
    CrossRef
  8. Jeon HL, Oh HL, Kim CR, et al. Antioxidant activities and quality characteristics of cookies supplemented with mulberry pomace. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2013. 42:234-243.
    CrossRef
  9. Joo N, Lee SM, Jeong HS, et al. The optimization of muffin with yam powder using response surface methodology. Korean J Food Cult. 2008. 23:243-251.
  10. Joo SY, Kim HJ, Paik JE, et al. Optimization of muffin with added spinach powder using response surface methodology. Korean J Food Cook Sci. 2006. 24:45-55.
  11. Joo SY, Park JD, Choi YS, et al. Optimization of mixing beverage added with mulberry fruits (Morus alba L.) by response surface methodology. Culi Sci Hos Res. 2018. 24(4):104-114.
  12. Kang YS, Cho TO, Hong JS. Quality characteristics of Jeolpyon with added mulberry fruit powder. Korean J Food Cook Sci. 2009. 25:513-519.
  13. Kim CT, Cho SJ, Hwang JK, et al. Composition of amino acids, sugars and minerals of domestic wheat varieties. J Korean Soc Food Sci Nutr. 1997. 26:229-235.
  14. Kim EJ, Lee JH. Qualities of muffins made with jujube powder. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2012. 41:1792-1797.
    CrossRef
  15. Kim EO, Lee YJ, Leem HH, et al. Comparison of nutritional and functional constituents, and physicochemical characteristics of mulberrys from seven different Morus alba L. cultivars. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2010. 39:1467-1475.
    CrossRef
  16. Kim HB, Ryu KS. Sensory characteristics of mulberry fruit jam & wine. Korean J Seric Sci. 2000. 42:73-77.
  17. Kim HR, Lee JH, Kim YS, et al. Chemical characteristics and enzyme activities of Icheon Ge-Geol radish, Gangwha turnip, and Korean radish. Korean J Food Sci Technol. 2007. 39:255-259.
  18. Kim JH, Kim JH, Yoo SS. Impacts of the proportion of sea-tangle on quality characteristics of muffin. Korean J Food Cook Sci. 2008a. 24:565-572.
  19. Kim JY, An SH. Quality characteristics of muffin added with nectarine powder. Culi Sci Hos Res. 2021. 27(12):83-94.
  20. Kim KH, Lee SY, Yook HS. Quality characteristics of muffins prepared with flowering cherry (Prunus serrulata L. var. spontanea Max. wils.) fruit powder. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2009. 38:750-756.
    CrossRef
  21. Kim SJ, Kim H. Effect of Hibiscus powder (Hibiscus sabdariffa L.) on the quality of muffins. Korean J Community Living Sci. 2019. 30:517-527.
    CrossRef
  22. Kim SK. Younglimsa. 1991. p 598-605.
  23. Kim SY. Quality characteristics and antioxidant activities of muffins with curry powder. Culi Sci Hos Res. 2020. 26(12):197-204.
  24. Kim YS, Jeong DY, Shin DH. Optimum fermentation conditions and fermentation characteristics of mulberry (Morus alba) wine. Korean J Food Sci Technol. 2008b. 40:63-69.
  25. Ko DY, Hong HY. Quality characteristics of muffins containing Bokbunja (Rubus coreus Miquel) powder. J East Asian Soc Diet Life. 2011. 21:863-870.
  26. Ko SH, Seo EO. Quality characteristics of muffins containing purple colored sweetpotato powder. J East Asian Soc Diet Life. 2010. 20:272-278.
  27. Lee HW, Shin DH, Lee WC. Morphological and chemical characteristics of mulberry (Morus) fruit with varietes. Korean J Seric Sci. 1998. 40:1-7.
  28. Lee JA, Choi SH. Quality characteristics of muffins added with mulberry concentrate. Korean J Culinary Res. 2011. 17(4):285-294.
    CrossRef
  29. Lee JA. Quality characteristics of rice cereal bars containing different levels of mulberry fruit (Morus alba Linne) powder. Culi Sci Hos Res. 2020. 26(11):140-147.
  30. Lee SB, Lee KH, Lee KS. Quality characteristics of white pan bread with mulberry extracts. J East Asian Soc Diet Life. 2008. 18:805-811.
  31. Lee WG, Lee JA. Quality characteristics of muffins prepared with yacon powder. Korean J Culinary Res. 2014. 20(4):14-16.
  32. Lee YC, Hwang KH, Han DH, et al. Compositions of Opuntia ficus-indica. Korean J Food Sci Technol. 1997. 29:847-853.
  33. Moon HK, Lee SW, Moon JN, et al. Quality characteristics of jelly added with mulberry juice. Korean J Food Cook Sci. 2012. 28:797-804.
    CrossRef
  34. Park EJ. Quality characteristics of muffin added with Actinidia polygama powder. Culi Sci Hos Res. 2016. 22(2):125-135.
    CrossRef
  35. Park HJ, Chung HJ. Influence of the addition of aronia powder on the quality and antioxidant activity of muffins. Korean J Food Preserv. 2014. 21:668-675.
    CrossRef
  36. Park JB, Lee KY, Lee HG. Physicochemical and antioxidant properties of muffins with acai berry concentrate-loaded nanocapsules. Korean J Food Sci Technol. 2021. 53:181-186.
  37. Ryu SY, Jung HS, Park SH, et al. Optimization of muffins containing dried leek powder using response surface methodology. J Korean Diet Assoc. 2008. 14:105-113.
  38. Seo EO, Ko SH, Kim KO. Quality characteristics of muffins containing Chungkukjang powder. J East Asian Soc Diet Life. 2009. 19:635-640.
  39. Seo EO, Ko SH. Quality characteristics of muffins containing beet powder. Korean J Culinary Res. 2014. 20(1):27-37.
    CrossRef
  40. Shin KO, Eum YC. The antioxidant and antimicrobial activity of Solanum nigrum L. fruit powder by extraction solvent. Korean J Food Nutr. 2021. 34:137-145.
  41. Son WR, Choi SW. Biological activity and analysis of α-glucosidase inhibitor from mulberry (Morus alba L.) wine. Korean J Food Preserv. 2013. 20:877-885.
    CrossRef
  42. Thaipong K, Boonprakob U, Crosby K, et al. Comparison of ABTS, DPPH, FRAP, and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts. J Food Compos Anal. 2006. 19:669-675.
    CrossRef
  43. Yang JW, Jung SK, Song KM, et al. Quality characteristics of Sikhye added with mulberry (Morus alba L.) fruit concentrate. J East Asian Soc Diet Life. 2016. 26:44-54.
    CrossRef
  44. Yang SM, Kang MJ, Kim SH, et al. Quality characteristics of functional muffins containing black garlic extract powder. Korean J Food Cook Sci. 2010. 26:737-744.
  45. Yim EJ, Jo SW, Kang HJ, et al. Quality characteristics and physiological activities of mulberry (Morus alba) vinegar. Korean J Food Preserv. 2023. 30:691-702.
    CrossRef
  46. Yoon JA, Han JW, Choi JH, et al. Quality characteristics and antioxidant activity of muffins with added kamut (Triticum turanicum Jakubz) powder. Korean J Food Sci Technol. 2021. 53:628-633.
  47. Yoon JA, Shin KO. Nutritional functionality and quality characteristics of muffins supplemented with Tenebrio molitor Linne (mealworm) powder. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2023. 52:938-946.
    CrossRef
  48. Yoon JA. Quality characteristics of muffins added with Suaeda japonica powder. J East Asian Soc Diet Life. 2021. 31:311-319.
    CrossRef
  49. Yoon JA. Quality characteristics of muffins supplemented with Porphyra dentata powder. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2022. 51:1066-1073.
    CrossRef