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JKFN Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition



Online ISSN 2288-5978

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Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(9): 950-959

Published online September 30, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.9.950

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

Antioxidant Activities and Quality Characteristics of Perilla Seed Meal and Plant-Based Rice Added Cookies Prepared with the Addition of Perilla Seed Meal Powder

Hye Lin Oh , Myung Hyun Kim , and Young Sil Han

Department of Food and Nutrition, Sookmyung Women’s University

Correspondence to:Young-Sil Han, Department of Food and Nutrition, Sookmyung Women’s University, 100, Cheongpa-ro 47-gil, Youngsan-gu, Seoul 04310, Korea, E-mail: ygkmh5@nate.com

Received: June 13, 2022; Revised: July 25, 2022; Accepted: July 29, 2022

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.

Perilla seed meal, pressed from roasted perilla seeds, contains various polyphenols. The purpose of this study was to investigate the usability of perilla seed meal powder by baking rice cookies with 0%, 5%, 10%, 15%, and 20% of perilla seed meal powder, and analyze their anti-oxidative properties and quality characteristics. The quality characteristics such as moisture content, hardness, pH, L, a, b values, spread factor, loss rate, leavening rate, and density before baking the rice cookies showed a significant change with an increase in the amounts of perilla seed meal powder (P<0.05). The study showed increases in a, b values and spread factors, with the increase in the amounts of perilla seed powder added to the dough (P<0.05). On the other hand, the study showed a decrease in L values, loss rates, leavening rates, hardness, moisture contents, and pH with an increase in the amounts of the perilla seed powder (P<0.05). The total polyphenol content, total flavonoid content, DPPH radical scavenging activity, ABTS radical scavenging activity, and reducing power all increased significantly as more perilla seed meal powder was added (P<0.05). The results of the sensory evaluation showed that the 15% group received the highest preference in overall acceptability, which included the parameters of color, flavor, taste, and texture (P<0.05). These results proved that cookies prepared with the addition of perilla seed meal powder had better antioxidant activity and sensory properties than the control. Perilla seed meal powder, therefore, has a high potential for use as a food material.

Keywords: perilla seed meal, cookies, quality characteristics, antioxidant activities

들깨(Perilla frutescens var. japonica Hara)는 꿀풀과에 속하는 한해살이 초본식물로 중국, 인도와 한국 등에서 수확되고 있다(Jeong 등, 2020). 들깨는 주로 착유하여 들기름으로 섭취하며, 들깨에는 불포화지방산 중 linolenic acid가 풍부한 것으로 알려져 있다(Longvah 등, 2000). 들깨는 항염증(Yamamoto 등, 1998), 항당뇨(Ha 등, 2012), 항산화(Jun 등, 2014) 등의 생리활성에 관한 많은 연구가 진행되었다. 들깨를 착유한 후 부산물인 들깨박은 다양한 페놀화합물이 존재하며 탄수화물과 단백질이 30~40% 함유되어 있어 활용 가능한 자원이지만 대부분 식품 가공 부산물로 폐기되거나 식품이 아닌 사료로 활용되고 있다(Kim 등, 2019a). 자원을 재활용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며 그중 식품 가공 부산물의 재활용은 자원재활용과 환경문제라는 두 가지 면에서 주목받고 있어(Han 등, 2020) 들깨박 또한 가치를 높일 수 있을 것이라 기대할 수 있다. 식품 가공 부산물에 관한 연구에는 참깨 가공부산물의 항산화 활성(Othman 등, 2015), 올리브 가공부산물로부터 항산화 활성 화합물 동정(Moudache 등, 2016) 등이 있다. 들깨박의 기능성에 관한 선행 연구로는 들깨박 열수 추출물의 항산화 활성(Jeong 등, 2020), 들깨박 효소 분해의 추출 항산화 활성(Hwang 등, 2021) 등의 다양한 연구가 이루어지고 있지만 들깨박을 식품에 적용한 연구는 부족하여 연구가 필요하다.

우리나라의 주식인 쌀은 약 95%가 밥으로 소비되지만, 식생활의 서구화로 인해 쌀 소비량이 꾸준히 감소하는 추세를 보이고 있어 쌀의 잉여가 심각한 문제이다(Sim 등, 2017). 국내 생산량의 적은 양만이 가공식품 제조에 이용되고 있어 쌀을 이용한 가공식품 활성화를 통해 쌀 소비 확대가 필요한 실정이다(Han과 Gouk, 2014). 쌀을 활용하여 식품에 적용한 연구는 녹차 분말을 첨가한 쌀 스펀지케이크의 품질특성(Lee와 Hwang, 2016), 머루 분말 첨가 쌀 시폰 케이크의 품질특성(Bing과 Chun, 2015) 등 품질특성에 관한 선행 연구가 있다. 그중 쿠키는 바삭한 식감과 뛰어난 맛을 가지고 있고, 낮은 수분함량으로 인해 미생물의 생육이 저하되기 때문에 저장성이 좋은 식품으로 알려져 있다(Kim과 Chung, 2011). 건강에 대한 높은 관심을 충족시키기 위하여 커피분말 첨가 쌀쿠키(Seong 등, 2014), 메리골드 분말 첨가 쌀쿠키(Lee와 Park, 2020) 등 다양한 기능성 재료를 첨가한 쌀쿠키에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다.

건강에 관한 관심은 식물성 유지와 재료에 관한 관심으로 이어지고 있어 본 연구에서는 식물성 지방인 코코넛 오일을 첨가하여 쿠키를 제조하였다. 대부분의 포화지방산이 중쇄지방산인 라우르산(lauric acid) 형태로 이뤄져 있으며(Wang 등, 2015), 중쇄지방산은 동맥경화나 심장병의 위험을 낮추고(Rial 등, 2016) 코코넛 오일에 대해서는 중년 여성들의 체지방, 산화스트레스, 혈압 관리에 효과적이라고 보고되었다(Kim, 2017).

따라서 본 연구에서는 들깨 부산물인 들깨박의 활용 가능성과 그 기능성을 살펴보기 위하여 들깨박을 첨가한 식물성 쌀쿠키를 제조한 뒤, 쌀쿠키의 항산화 효과 및 품질특성을 분석하고 이를 통하여 들깨박의 활용 가치를 향상하고자 하였다. 또한 소비량이 감소하고 있는 쌀의 소비를 촉진할 수 있도록 밀가루를 쌀가루로 대체하고, 동물성 식품 대신 식물성 지방인 코코넛 오일로 대체한 식물성 쌀쿠키를 제조하여 활용 방안을 제공하고자 한다.

실험재료 및 시약

본 연구에 사용된 들깨박은 경기도 광주에서 2021년에 들깨를 수확하여 착유하고 남은 것을 사용하였다. 들깨를 120°C에서 12분 동안 볶음솥(Poongjin Food Machine Co., Pyeongtaek, Korea)에서 볶은 후 착유(Poongjin Food Machine Co.)하고 만들어진 들깨박을 이용하였다. 들깨박을 분쇄기(Hanil, Seoul, Korea)로 갈아, 40 mesh(Chung Gye Industrial Mfg., Co., Seoul, Korea)로 체 친 분말을 사용하였다. 본 실험에 사용된 나머지 재료는 설탕(CJ Cheiljedang Co., Incheon, Korea), 소금(CJ Cheiljedang Co.), 박력쌀가루(Daedoo Co., Gunsan, Korea), 코코넛 오일(Daesang Co., Seoul, Korea)은 대형마트와 온라인 쇼핑몰에서 구입하여 사용하였다. 항산화 실험에 사용한 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), gallic acid, Folin-Denis’ reagent 시약은 Sigma-Aldrich Chemical Co.(St.Louis, MO, USA)의 제품을 이용하였고, 그 외의 시약은 1급을 이용하였다.

들깨박 쌀쿠키의 제조

들깨박의 분말을 첨가해 쌀쿠키를 제조한 방법은 여러 번의 예비실험을 통해서 최적의 배합비율을 선정하였다. 제조한 쌀쿠키의 배합비는 Table 1과 같으며, 쌀가루 대비 들깨박 분말을 0%, 5%, 10%, 15%, 20% 비율로 제조하였다. 쌀가루, 들깨박, 소금, 설탕을 체에 친 후, 반죽기(KitchenAid Co., Benton Harbor, MI, USA)의 믹싱볼에 넣어 2단에서 3분간 혼합하며 코코넛 오일과 물을 3회에 나누어 넣었다. 반죽은 냉장고(LG Electronics Co., Seoul, Korea)에서 20분간 휴지시킨 뒤, 두께 45 mm로 일정하게 밀대로 펴고 직경 45 mm의 원형 모양 쿠키 틀로 찍어내었다. 전기 오븐(LG Electronics Co.)으로 170°C에서 11분간 굽고 완성된 쌀쿠키는 실온에서 1시간 방랭한 뒤 사용하였다.

Table 1 . Ingredients of rice cookies added with different amount perilla seed meal powder

Ingredient (g)Perilla seed meal powder (%)1)
Control5101520
Perilla seed meal powder05101520
Rice flour10095908580
Salt11111
Coconut oil2525252525
Sugar5050505050
Water2525252525

1)Control: no perilla seed meal powder, 5%: rice flour with 5% perilla seed meal powder, 10%: rice flour with 10% perilla seed meal powder, 15%: rice flour with 15% perilla seed meal powder, 20%: rice flour with 20% perilla seed meal powder.



들깨박 분말 첨가 쌀쿠키 추출물 제조

분쇄한 들깨박을 70% 에탄올에 침지하여 70°C에서 3시간 동안 열수 추출한 뒤 농축(Tokyo Rikakikai Co., Ltd., Tokyo, Japan)하였다. 들깨박 쌀쿠키 분말 5 g과 70% 에탄올 45 mL를 섞고 24시간 동안 상온 추출하였다. 추출액은 Whatman No. 2로 여과한 뒤 20분 동안 925.704×g로 4°C에서 centrifuge(Hanil science industrial Co., Ltd., Incheon, Korea)를 돌린 후 사용하였다. 시료액은 각 실험에 따라 희석하여 사용하였다.

총 폴리페놀 함량 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키는 Folin-Denis’s phenol method(Swain과 Hillis, 1959)를 이용하여 총 페놀화합물의 함량을 측정하였고, gallic acid를 표준물질로 이용하였다. 시료액 150 μL에 증류수 2,400 μL와 2 N Folin-Ciocalteu reagent 50 μL를 시험관에 넣고 voltexing 한 뒤, 1 N sodium carbonate(Na2CO3) 300 μL를 가하여 2시간 암소에서 반응시키고 분광광도계(PG Instruments, Wibtoft, UK)를 사용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 실험은 3회 반복하였고 평균값과 표준편차로 나타내었다.

총 플라보노이드 함량 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 총 플라보노이드 함량은 Davis 변법을 일부 변형시킨 Um과 Kim(2007)의 방법에 따라 측정하였고, 표준물질은 quercetin을 이용하여 표준곡선을 구한 후 계산하였다. 시료액 100 μL에 99% diethyleneglycol 1 mL와 1 N NaOH 100 μL를 넣은 후 교반한 뒤, 37°C의 water bath(Jeong Bio Tech, Incheon, Korea)에서 1시간 동안 반응시켜 분광광도계(PG Instruments)를 이용하여 흡광도를 420 nm에서 측정하였다. 실험은 3회 반복하였으며 평균값과 표준편차로 나타내었다.

DPPH 자유라디칼 소거 활성 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 DPPH 자유라디칼에 대한 소거능은 Blois(1958) 방법에 준하여 측정하였다. 시료액 900 μL에 DPPH solution(1.5×10-4 M) 300 μL를 넣고 교반한 뒤, 30분 동안 실온의 암실에서 방치하였고 분광광도계(PG Instruments)를 이용하여 흡광도를 517 nm에서 측정하였다. 실험은 3회 반복 시행했으며 평균값과 표준편차로 나타내었다.

DPPH radical scavenging activity (%)=(1-sample absorbance/control absorbance)×100

ABTS 라디칼 소거 활성 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 ABTS 라디칼 소거 활성은 Re 등(1999)의 방법을 변형하여 실험하였다. ABTS solution은 7 mM 2,2-azionobis-(3-ethylbenxothiazoline-6-sulfonic acid)와 2.45 mM potassium persulfate를 혼합하여 제조한 뒤 ABTS 라디칼(ABTS+) 생성을 위해 12~16시간 암소 반응시켰다. 반응시킨 용액은 PBS buffer로 희석하여 흡광도 값이 734 nm에서 0.70±0.02가 되도록 조정하였다. ABTS solution 900 μL에 시료 100 μL를 넣고 교반하여 734 nm에서 흡광도를 측정하였다. 실험은 3회 반복 시행했으며 평균값과 표준편차로 나타내었다.

ABTS radical scavenging activity (%)=(1-sample absorbance/control absorbance)×100

환원력 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 환원력 측정 방법은 Yıldırım 방법(2001)에 준하여 측정하였다. 시료액 1 mL에 pH를 6.6으로 맞춘 0.2 M sodium phosphate buffer 1 mL를 가한 후 1% potassium ferricyanide 1 mL를 가하였다. 혼합물은 50°C water bath에서 20분간 반응시킨 뒤, 반응물에 10% trichloroacetic acid(TCA:CCl3COOH, w/v) 1 mL를 가하였다. 반응물의 상층액 1 mL와 증류수 1 mL를 혼합한 뒤 0.1% ferric chloride 0.2 mL를 첨가하였고 분광광도계(PG Instruments)를 이용하여 흡광도 700 nm에서 측정한 뒤 흡광도 값으로 환원력을 표시하였다.

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 품질특성

밀도 측정: 들깨박 쌀쿠키의 밀도는 30 mL의 증류수를 50 mL 메스실린더에 담고, 5 g의 쌀쿠키 반죽을 넣었을 때 부피의 증가량을 측정하여 반죽의 부피에 대한 무게의 비(g/mL)로 계산하였다.

pH 측정: 들깨박 쌀쿠키 3 g과 증류수 27 mL를 넣고 충분하게 균질화한 뒤 3,000 rpm에서 10분 동안 centrifuge(Hanil Science Industrial Co., Ltd.)를 돌린 후 상등액을 취해 시료로 이용하였다. 쌀쿠키의 pH 측정은 pH meter(Horiba, Kyoto, Japan)를 사용하였고, 3회 반복 측정 후 평균값과 표준편차로 나타내었다.

퍼짐성, 손실률 및 팽창률 측정: 들깨박 쌀쿠키의 퍼짐성 지수(spread factor)는 AACC(2000)의 방법을 이용하여 쌀쿠키의 너비(mm)와 높이(mm)를 측정해 비율로 계산해 나타내었다. 쌀쿠키의 직경은 6개를 나란히 가로로 정렬한 후 총길이를 측정한 뒤, 쌀쿠키를 다시 각각 90°C로 회전시킨 후 총길이를 다시 측정한 값을 각 6으로 나누어 1개에 대한 평균값을 구하였다. 쌀쿠키의 높이는 쌀쿠키 6개를 세로로 쌓아 올려 총 높이를 측정한 뒤 다시 쌓은 순서를 바꿔 높이를 측정하고 이 값을 6으로 나눠 평균 높이를 구하였다.

손실률(loss rate)과 팽창률(leavening rate)은 각각 대조군과 실험군, 쌀쿠키의 구운 후와 굽기 전의 중량을 측정하여 그 차이에 대한 비율로 산출하였으며, 3회 반복 측정하여 나타내었다.

Spreadfactor= 6 mm 6 mmLossrate= g g×100Leaveningrate= g g×100

색도 측정: 들깨박 쌀쿠키의 색도는 색도계(Minolta Co., Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였고, L값(lightness, 백색도), a값(redness, 적색도), b값(yellowness, 황색도)으로 나타내었다. 실험은 3회 반복 측정하였고, 평균과 표준편차로 나타내었다. 측정 시에 이용한 표준 백색판의 L값은 95.07, a값은 -0.19, b값은 4.69였다.

수분 측정: 들깨박 쌀쿠키의 수분함량은 시료 1 g을 정량하여 적외선 수분측정기(Ohaus Co., Zurich, Switzerland)를 이용하여 온도 105°C에서 3회 반복하여 측정한 뒤 평균값과 표준편차로 나타내었다.

경도 측정: 들깨박 쌀쿠키의 경도는 texture analyzer(Stable Micro System Ltd, Haslemere, UK)로 값을 측정하였고, 실험군별로 10회 반복 측정한 뒤 평균값과 표준편차로 나타내었다. Probe는 3 mm cylinder probe를 이용하였고, 분석 조건은 test speed 1.0 mm/s, return speed 5.0 mm/s, trigger force 5.0 g, test distance 5.0 mm, pre-test 5.0 mm/s로 하였다.

관능검사

들깨박 쌀쿠키의 관능검사는 숙명여자대학교 식품영양학 전공 대학원생 15명을 대상으로 실시하였다. 평가 방법과 실험의 목적을 검사 요원들에게 충분히 설명한 뒤 검사에 응하도록 하였다. 시료는 완성 후 1시간 동안 실온에서 방랭한 시료를 사용하였고, 난수표를 이용한 3자리 숫자로 나타내었다. 시료는 모두 동시에 일정한 크기(2 cm×2 cm×0.45 cm)로 잘라 동일한 양을 제공하였으며, 백색 일회용 폴리에틸렌 접시에 담아 제공하였다. 평가는 강도 특성과 기호도를 검사하였으며, 9점 척도법으로 강도 특성은 매우 강하다 9점, 매우 약하다 1점으로, 기호도는 매우 좋다 9점, 매우 나쁘다 1점으로 특성을 평가하도록 하였다. 강도 특성은 어두운 정도(darkness), 들깨박 향의 강도(perilla seed meal scent), 고소한 정도(roasted nutty), 목 넘김이 편한 정도(after taste), 단단한 정도(hardness)를 평가하였다. 기호도는 색(color), 향(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전반적인 기호도(overall acceptability)를 평가하였다. 검사는 숙명여자대학교 생명윤리위원회의 승인을 받았으며(SMWU-2204-HR-019-01) 규정을 따라 시행하였다.

통계처리

들깨박 쌀쿠키의 통계분석은 통계 프로그램 SPSS(Statistical Analysis Program, ver. 25, IBM Co., Armonk, NY, USA)를 사용하였으며, 3회 반복하여 표준편차와 평균으로 나타내었다. 유의성 검증을 위하여 ANOVA test를 한 뒤 유의적인 차이가 있는 실험에 대해서는 Duncan's multiple range test 법으로 P<0.05 수준에서 검정하였다. 들깨박 쌀쿠키의 총 페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량, 항산화능의 상관관계는 P<0.05 수준에서 상관분석을 실시하여 상관도를 Pearson 계수로 검정하여 결과로 나타내었다.

들깨박 분말과 쌀쿠키의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량

들깨박 분말의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 Table 2에 표시하였으며, 총 폴리페놀 함량은 111.00 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량은 47.06 mg QE/g으로 측정되었다. 페놀은 다양한 생리활성을 나타내며 식품 중에서는 식물성 식품에 가장 많은 양이 들어있는 2차 대사산물이다. 식물성 폴리페놀의 가장 큰 부류 중 하나인 플라보노이드는 항산화 활성이 높다(Kim 등, 2021a). 다른 폐자원인 귤피 연구에서는 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 각각 20.08 mg GAE/g, 17.79 mg QE/g(Choi, 2021), 카카오빈 허스크 분말은 각각 46.10 mg GAE/g, 16.27 mg QE/g(Kim 등, 2021a)으로 들깨박이 비교적 높은 함량을 보였다.

Table 2 . Total polyphenol, flavonoid content and antioxidant activities of perilla seed meal 70% ethanol extract

Perilla seed meal 70% ethanol extract
Total polyphenol content (mg GAE1)/g)111.00±1.713)
Total flavonoid content (mg QE2)/g)47.06±2.95
DPPH free radical scavenging activity IC50 (µg/mL)28.15±0.45
ABTS radical scavenging activity IC50 (µg/mL)193.04±7.37
Reducing power (O.D.)0.51±0.00

1)GAE: gallic acid equivalent.

2)QE: quercetin equivalent.

3)All values are mean±SD.



들깨박 쌀쿠키의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 Table 3에 나타내었으며, 들깨박 쌀쿠키 대조군의 총 폴리페놀 결과는 16.89 mg GAE/100 g이며 첨가군은 35.00~92.50 mg GAE/100 g으로 들깨박 분말의 첨가량이 증가할수록 총 폴리페놀 함량은 유의적으로 증가하였다(P<0.001). 햄프시드 첨가 쌀쿠키(Ryu와 Chung, 2018)와 카카오닙스 첨가 쿠키(Kim 등, 2019b)에서도 부재료 첨가량에 비례하여 총 폴리페놀 함량이 증가한다고 보고하였다.

Table 3 . Total polyphenol, flavonoid content, and antioxidant activities of rice cookies added with different amount perilla seed meal powder

Perilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
Total polyphenol content (mg GAE1)/100 g)16.89±0.65e3)4)35.00±1.04d52.16±1.02c79.20±0.79b92.50±0.23a4,456.73***
Total flavonoid content(mg QE2)/100 g)ND5)39.08±12.58d133.25±31.32c214.08±13.76b256.58±8.77a152.40***
DPPH free radical scavenging activity (%)2.67±1.80d13.56±2.35c29.88±5.35b35.70±1.15b52.49±3.8a104.93***
ABTS radical scavenging activity (%)14.78±2.35e39.08±1.96d64.03±1.51c82.94±4.44b95.27±3.77a349.74***
Reducing power (O.D.)0.06±0.00e0.58±0.01d0.79±0.02c1.19±0.01b1.58±0.01a4,110.797***

1)GAE: gallic acid equivalent.

2)QE: quercetin equivalent.

3)All values are mean±SD.

4)Different letters within a same row (a-e) indicate significant differences by Duncan’s multiple range test (P<0.05).

5)ND: not determined.

***P<0.001.



들깨박 쌀쿠키의 총 플라보노이드 함량은 대조군에서 측정되지 않았고 첨가군에서는 39.08~256.58 mg QE/100 g으로 첨가량에 비례하여 함량이 높아졌다(P<0.001). 귤피 분말 첨가 쿠키(Choi, 2021), 모링가 잎 분말 첨가 쌀쿠키(Go와 Choi, 2021)에서도 부재료 첨가량이 증가할수록 플라보노이드 함량이 증가하는 유사한 경향을 보였다. 들깨박의 항산화 활성 물질 연구에서 분획 및 분리를 통해 들깨박에 우수한 라디칼 소거능을 가진 다량의 페놀성 화합물이 함유된 것을 확인하였다(Jeong 등, 2020). 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 대조군에 비하여 들깨박 분말 첨가군에서 높은 함량을 나타내어 들깨박의 항산화 활성을 확인할 수 있었다.

들깨박 분말과 쌀쿠키의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성

들깨박 분말의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성은 Table 2에 나타내었으며, 라디칼 소거 활성이 50%가 되는 농도인 IC50값은 DPPH 라디칼 소거 활성은 28.15 µg/mL이고 ABTS는 193.04 µg/mL로 측정되었다.

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 활성에 관한 결과 Table 3과 같다. DPPH 라디칼 소거 활성 결과 대조군은 2.67%이고 첨가군은 13.56~52.49%로 높은 소거 활성을 나타내어 들깨박 첨가량이 증가할수록 활성이 높아지는 결과를 나타내었다(P<0.001). 음나무 잎 분말 첨가 쌀쿠키에서도 부재료 함량이 증가할수록 DPPH 소거 활성도 높아졌다(Lee와 Jin, 2015).

ABTS 라디칼 소거 활성은 대조군이 14.78%, 들깨박 분말 첨가군에서 39.08~95.27%로 들깨박 첨가량이 증가할수록 유의하게 높아지는 활성을 보여주었다(P<0.001). DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성은 페놀성 물질의 함량이 높을수록 소거 활성도 증가한다고 하였다(Villaňo 등, 2007). 들깨박의 경우 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 있어 항산화 효과에 긍정적인 영향을 끼친 것으로 생각된다. 카카오닙스 분말 첨가 쿠키(Kim 등, 2019b)에서도 부재료 첨가량이 증가하면 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성도 증가한다고 보고해 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다.

들깨박 분말과 쌀쿠키의 환원력

환원력은 Fe3+가 시료 중 항산화능을 가진 물질이 존재할 때 Fe2+ 형태로 환원되며 녹색을 띠는 원리로 측정하며 환원력이 클수록 발색이 진하게 된다(Han과 Chung, 2013). 환원력은 항산화능과 관련이 있으므로 흡광도 값이 높게 나타날수록 항산화 활성도 강하다. 들깨박 분말의 환원력은 Table 2에 나타내었다. 들깨박 분말의 흡광도는 250 µg/mL에서 0.51로 측정되었다. 들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 환원력은 Table 3에 나타내었다. 대조군은 0.06으로 가장 낮았으며, 들깨박 첨가군은 0.58~1.58로 들깨박 첨가량에 비례하여 증가하였다(P<0.001). 음나무 잎 분말 첨가 쌀쿠키(Lee와 Jin, 2015)에서도 부재료 첨가량이 증가할수록 환원력이 증가하는 유사한 경향을 보였다.

들깨박 쌀쿠키의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량 및 항산화 활성 간의 상관관계

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성은 들깨박 분말 첨가량에 비례하여 증가하였으며, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성의 상관관계를 분석하여 결과를 Table 4에 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 총 플라보노이드 함량과 r=0.980(P<0.001)으로 양의 상관관계를 나타냈으며, DPPH 라디칼 소거 활성과 r=0.970(P<0.001)으로 양의 상관관계를 보였다. ABTS+ 라디칼 소거 활성과 r=0.984(P<0.001), 환원력과 r=0.989(P<0.001)로 둘 다 양의 상관관계를 보였다. 총 플라보노이드 함량은 DPPH 라디칼 소거 활성과 r=0.979(P<0.001)로 양의 상관관계, ABTS+ 라디칼 소거 활성과 r=0.995(P<0.001), 환원력과 r=0.976(P<0.001)으로 둘 다 양의 상관관계를 나타내었다. DPPH 라디칼 소거 활성은 ABTS+ 라디칼 소거 활성과 r=0.979(P<0.001), 환원력과 r=0.975(P<0.001)로 양의 상관관계를 보였다. ABTS+ 라디칼 소거 활성은 환원력과 r=0.980(P<0.001)으로 양의 상관관계를 보였다. ABTS 소거 활성과 DPPH 라디칼 소거 활성능은 서로 유의미한 상관관계를 갖는다고 발표되었다(Villaňo 등, 2007). 일반적으로 총 플라보노이드와 총 폴리페놀의 함량은 항산화 활성과 양의 상관관계를 나타내며, 항산화능의 주성분이 폴리페놀 성분이라 보고된 적이 있다(Gheldof와 Engeseth, 2002). 카카오닙스 첨가 쿠키에서도 총 페놀화합물 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성이 양의 상관관계를 나타낸다고 보고했다(Kim 등, 2019b). 따라서 들깨박 분말을 쌀쿠키에 첨가하여 항산화 활성을 높여 기능성이 향상된 쿠키를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

Table 4 . Correlation between total polyphenol, flavonoid content, and antioxidant activity of rice cookies added with different amount perilla seed meal powder

TPCTFCDPPHABTSReducing power
TPC1)1
TFC0.980***1
DPPH0.970***0.979***1
ABTS0.984***0.995***0.979***1
Reducing power0.989***0.976***0.975***0.980***1

1)TPC: total polyphenol content, TFC: total flavonoid content, DPPH: DPPH free radical scavenging activity, ABTS: ABTS radical scavenging activity.

***P<0.001.



들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 품질특성

밀도: 들깨박 분말 첨가량을 달리한 쌀쿠키의 밀도와 pH는 Table 5와 같다. 쌀쿠키의 밀도는 대조군이 1.52고 첨가군은 1.25~1.52 g/mL로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 인삼잎 분말 첨가 쿠키 연구(Kim 등, 2014)에서도 본 연구와 유사하게 부재료의 첨가량에 따른 유의적인 반죽 밀도 차이가 없다고 하였다. 반죽의 밀도는 반죽이 팽창한 정도를 나타내며 밀도가 높을 경우 쉽게 부서지며 밀도가 낮을 경우 쿠키가 단단해진다고 보고되었으며(Moon과 Jang, 2011), 들깨박은 밀도에 영향을 주지 않아 안정적인 쿠키 제조가 가능할 것으로 생각된다.

Table 5 . Quality characteristics of rice cookies added with various concentration of perilla seed meal powder

PropertiesPerilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
Density (g/mL)1.52±0.24a1)2)1.52±0.33a1.25±0.00a1.30±0.24a1.38±0.24a0.83NS3)
pH6.73±0.01a6.68±0.04b6.61±0.02bc6.59±0.01bc6.57±0.00c791.92***
Spread factor (%)7.41±0.68d7.50±0.34c7.58±0.20ab7.60±0.05a7.61±0.04a9.60***
Loss rate (%)12.02±0.17a10.61±0.06b10.17±0.30bc9.59±0.73c9.39±0.48c18.22***
Leavening rate (%)100.00±6.66ab111.53±0.00a107.69±6.66a100.00±6.66ab92.30±6.66b4.75*
Moisture contents (%)9.41±0.16a8.54±0.11b7.79±0.04c7.41±0.13d6.91±0.24e119.12***
Hardness (g/cm2)4,118.36±195.71a2,953.46±120.77b2,058.60±43.89c1,229.73±173.69d861.43±142.04e249.29***

1)All values are mean±SD.

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

3)NS: not significant.

*P<0.05, ***P<0.001.



pH: 들깨박 쌀쿠키의 pH 측정 결과 대조군의 pH는 6.73으로 가장 높았으며 들깨박 분말 첨가군은 6.57~6.68로, 들깨박 분말의 첨가량이 증가할수록 pH가 낮아지는 결과를 나타내었다(P<0.001). 실험에 사용된 재료의 pH를 측정한 결과 쌀가루는 6.82, 들깨박 분말은 6.42로 들깨박이 쌀가루보다 낮은 pH를 보였기 때문에 첨가량이 증가할수록 쿠키의 pH가 감소했다고 생각된다. 흰깨 첨가 마카롱에서도 부재료 첨가량이 증가할수록 pH가 낮아지는 유사한 경향을 보였다(Kim 등, 2021b).

퍼짐성, 손실률 및 팽창률: 들깨박 분말 첨가량을 달리한 쌀쿠키의 퍼짐성, 손실률 및 팽창률을 계산한 결과는 Table 5에 나타내었다. 퍼짐성은 쿠키를 반죽하여 성형한 뒤 오븐에서 구워지는 동안 반죽의 두께는 감소하고 직경은 증가하는 현상을 말한다(Lee 등, 2002). 쌀쿠키의 퍼짐성은 대조군이 7.41%, 들깨박 분말 첨가군은 7.50~7.61%로 나타나 첨가량이 증가할수록 퍼짐성이 커지는 결과를 나타내었다(P<0.001). 퍼짐성이 큰 쿠키가 품질이 좋다고 여겨지고 있으며(Lee 등, 2002), 반죽 내의 수분 함량, 반죽의 점성, 단백질 함량, 지방의 함량 등이 영향을 주는 요인으로 알려졌다(Doescher 등, 1987). 흑미 미강 쿠키 연구에서 첨가한 부재료의 지방 함량이 높으면 쿠키 반죽의 유화를 돕게 되어 퍼짐성이 증가한다고 보고하였다(Joo와 Choi, 2012). You(2010)는 들깨박에 약 18.75%의 높은 지방 함량이 있다고 하였는데 이것이 쿠키의 유화를 도와 퍼짐성이 증가했다고 생각되며, 들깨가루 첨가 쿠키(Lee, 2007)와 햄프시드 분말 첨가 쿠키(Ryu와 Chung, 2018)에서도 시료의 첨가량이 증가할수록 퍼짐성이 커진다고 보고하여 본 연구와 비슷한 경향을 보였다.

손실률은 쿠키가 구워지는 동안 수분이 증발한 것과 연관이 있다고 하였다(Bae 등, 2013). 본 실험에서는 대조군이 12.02%로 손실률이 가장 높았으며 들깨박 분말 첨가군은 9.39~10.61%로 나타나 손실률이 낮아지는 결과를 나타내었다(P<0.001). 감잎 분말 첨가 쿠키 연구에서 쿠키 반죽이 첨가된 부재료와 이화학 작용을 일으켜 결합수를 형성하고, 이에 따라 부재료의 양이 증가할수록 결합수의 양도 증가하여 손실률이 감소한다고 보고하였다(Lim과 Lee, 2016). 따라서 들깨박 분말의 첨가량이 증가할수록 결합수 양도 함께 증가하여 손실률이 감소했다고 생각된다. 모링가잎 첨가 쌀쿠키 연구(Go와 Choi, 2021)에서도 부재료의 첨가량이 증가할수록 손실률이 감소한다고 보고하여 본 연구 결과와 유사한 경향을 보였다.

팽창률은 대조군이 100.00%일 때, 들깨박 분말 첨가군은 92.30~111.53%로 감소하는 결과를 보였다. 팽창률은 유지의 종류와 첨가량, 수분에 영향을 받는다고 알려져 있으며(Lim과 Cha, 2014), 팽창은 쿠키의 식감과 풍미에 영향을 준다(Sin과 No, 2010). 감과피 첨가 쿠키(Lim과 Cha, 2014) 연구에서도 부재료가 반죽 속 수분을 흡수하여 팽창하는 데에 필요한 수분이 부족하여 팽창률이 감소한다고 하였다. 본 연구에서도 들깨박 분말 첨가량에 반비례하여 수분함량이 감소했으며, 이로 인해 팽창률도 감소한 것으로 생각된다.

색도: 들깨박 분말 첨가비율을 달리하여 제조한 쌀쿠키의 색도는 Table 6과 같다.

Table 6 . Color value of rice cookies added with various concentration of perilla seed meal powder

PropertiesPerilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
Color valueL80.19±1.75a1)2)67.53±0.61b65.25±0.36c60.59±0.81d55.18±0.62e282.46***
a−1.26±0.03e2.09±0.10d2.82±0.09c3.62±0.17b4.10±0.19a766.58***
b7.39±0.17d14.09±0.27c15.05±0.42b16.14±0.13a16.69±0.43a426.84***

1)All values are mean±SD.

2)Different letters within a same row (a-e) indicate significant differences by Duncan’s multiple range test (P<0.05).

***P<0.001.



쿠키의 명도인 L(lightness)값은 대조군이 80.19이고, 들깨박 첨가군은 55.18~67.53으로 들깨박 분말이 증가할수록 낮아지는 결과를 보였다(P<0.001). 적색도를 나타내는 a(+red, -green)값은 대조군이 -1.26이고 들깨박 첨가군이 2.09~4.10으로 들깨박 분말이 증가할수록 높아지는 결과를 보였다(P<0.001). 황색도를 나타내는 b(+yellow, -blue)값은 대조군이 7.39이고 들깨박 첨가군이 14.09~16.69로 들깨박 분말이 증가할수록 황색을 나타내었다(P<0.001). 쿠키 제조 시에 첨가하는 부재료의 자체적인 색소가 색도에 영향을 준다는 연구 결과가 있었다(Kim 등, 2021a). 또한 색은 일정 조건 하에서 주로 당에게 영향을 받으며 비효소적 갈변인 환원당에 의한 마이야르 반응이나 열에 불안정한 당에 의해 생성되는 캬라멜화 반응에도 크게 영향을 받고, 이런 반응들은 쿠키를 구울 때 높은 온도에 반응을 일으켜 쿠키의 색도에 영향을 미친다고 보고되었다(Kim 등, 2021a). 실험에 사용된 쌀가루의 L값은 103.12, a값은 -1.68, b값은 10.84였으며 들깨박 분말의 L값은 67.72, a값은 3.03, b값은 23.51이었다. L값은 쌀가루보다 들깨박 분말이 더 낮은 값을 보였기 때문에 감소한 것으로 보이며, a값과 b값은 들깨박 분말이 더 높은 값을 보여 증가한 것으로 추측된다. 이에 따라 쌀쿠키의 색도는 마이야르 반응, 캬라멜화 반응과 첨가한 부재료 자체의 색도에 의한 것으로 생각된다.

수분: 들깨박 분말 첨가비율을 달리하여 제조한 쌀쿠키의 수분함량은 Table 5와 같다. 수분함량은 대조군이 9.41%로 가장 높았으며, 들깨박 분말을 첨가한 쌀쿠키는 6.91~8.54%로 들깨박 분말의 비율이 높아질수록 수분함량이 낮아지는 결과를 보였다(P<0.001). 이는 실험에 사용한 들깨박 분말의 수분함량이 3.87%로 쌀가루의 수분함량인 12.70%보다 낮아 쿠키의 수분함량에도 영향을 끼쳤다고 판단된다. 햄프시드 분말 첨가 쌀쿠키(Ryu와 Chung, 2018)와 카카오빈 허스크 첨가 쿠키(Kim 등, 2021a) 연구에서도 첨가한 부재료의 수분함량이 밀가루보다 낮아 부재료 첨가군의 수분함량이 첨가량에 반비례하여 감소하는 경향을 보였다. 또한 들깨박 첨가군의 퍼짐성에 증가함과 비례하여 쿠키의 표면적이 커져 높은 온도의 오븐 내에서 수분이 증발한 양이 더 커졌을 것으로 생각된다(Kim 등, 2013). 수분 함량이 낮을수록 미생물의 생육을 저하시키기 때문에 저장성이 좋아지며(Kim과 Chung, 2011), 낮은 수분 함량을 가진 들깨박 쌀쿠키는 저장성이 좋을 것으로 예상된다.

경도: 들깨박 분말 첨가비율을 달리하여 제조한 쌀쿠키의 경도는 Table 5와 같다. 대조군은 4,118.36 g/cm2이고 들깨박 첨가군은 861.43~2,953.46 g/cm2로 들깨박 첨가량이 증가할수록 경도가 낮아지는 경향을 보였다(P<0.001). 흰 참깨 첨가 마카롱 연구(Kim 등, 2021b)와 모링가잎 첨가 쌀쿠키 연구(Go와 Choi, 2021)에서도 부재료 첨가량 증가에 따른 경도 감소를 보여 본 연구와 비슷한 결과를 보고하였다. 유지를 달리한 호박냉동쿠키에서는 대두유 등 식물 유지를 첨가한 쿠키가 버터를 첨가한 쿠키보다 경도가 높은 경향을 보인다고 보고했다(Shin 등, 2014). 흑미 미강 쿠키에서는 부재료에 함유된 지방이 반죽 사이에 기름 막을 형성하고 결합을 방해하여 부재료 첨가량이 증가할수록 경도가 낮아진다고 보고하였다(Joo와 Choi, 2012). 따라서 들깨박은 높은 지방 함량을 가지고 있으며, 이런 지방이 쿠키 반죽의 유화를 돕고 기름 막을 형성하여 들깨박 첨가가 증가할수록 경도는 낮아진 것으로 생각된다.

관능검사

들깨박 분말 첨가 쿠키에 대한 기호도 검사와 강도 특성 검사를 시행한 결과는 Table 7과 같다. 강도 특성 검사 결과 항목 중 외관의 어두움은 1.33~7.44점으로 들깨박 첨가량이 증가할수록 높아졌다(P<0.001). 이는 쿠키의 색도 결과에서 명도를 나타내는 L값이 들깨박 첨가량이 증가할수록 낮아졌기 때문에 육안으로 확인하기에도 어두워지는 결과를 나타낸 것으로 보인다(Table 6). 들깨박 향의 강도는 2.66~7.77점으로 들깨박 첨가량이 증가할수록 강해지는 결과를 보였다(P<0.001). 이는 들깨박 향을 내는 들깨박이 증가할수록 향이 더 강해졌기 때문이라고 추측된다. 단단함은 4.11~5.88점으로 들깨박 분말 첨가량이 증가할수록 낮아지는 결과를 보였지만 유의적인 차이는 보이지 않았다. 이는 경도 실험에서 들깨박 첨가량이 많아질수록 경도가 낮아지는 결과를 보였기 때문으로 생각된다(Table 5). 먹은 후의 목 넘김은 2.44~6.77점으로 들깨박 첨가량이 증가할수록 더 강해지는 결과를 보였으며, 이는 쌀가루의 입자보다 들깨박의 입자가 더 커서 들깨박 첨가량이 증가할수록 거친 식감을 주기 때문이라고 생각된다(P<0.001). 마지막으로 고소한 맛은 2.00~7.88점으로 들깨박 분말 첨가량이 많아질수록 강해졌는데(P<0.001), 이는 고소한 맛을 내는 들깨박이 증가할수록 함께 맛도 증가하기 때문이라고 추측된다. 흰 참깨 첨가 마카롱 연구에서도 참깨가 증가할수록 고소한 맛이 증가하는 유사한 결과를 보였다(Kim 등, 2021b).

Table 7 . Sensory characteristics of rice cookies added with various amounts of perilla seed meal powder

Perilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
IntensityDarkness1.33±0.5e1)2)3.55±1.33d4.55±1.01c6.44±1.13b7.44±0.52a56.687***
Perilla scent2.66±2.39d4.66±1.58c5.66±0.86bc6.88±1.05ab7.77±0.97a16.14***
Hardness5.88±2.615.44±1.745.00±0.864.66±1.654.11±3.170.90NS3)
Aftertaste2.44±1.58d4.00±1.22c5.00±1.11bc6.11±1.61ab6.77±1.98a11.25***
Roasted nutty2.00±1.32d4.33±1.32c5.77±1.20b7.11±1.05a7.88±0.78a37.05***
AcceptabilityColor2.88±1.9b4.88±1.45a5.88±1.53a6.22±1.09a5.44±1.74a6.33***
Flavor3.11±2.36b4.88±1.16a5.88±0.60a6.44±1.13a6.00±1.93a6.43***
Texture2.22±1.20c4.33±1.11b5.66±0.86a6.33±0.70a5.55±1.58a18.30***
Taste2.77±1.56c4.55±1.23b6.11±1.16a6.77±1.09a5.77±1.85ab11.20***
Overall acceptability2.44±1.42c4.44±1.01b6.22±1.39a6.66±1.32a4.88±1.61b13.34***

1)All values are mean±SD.

2)Different letters within the same row (a-e) differ significantly by Duncan’s multiple range test (P<0.05).

3)NS: not significant.

***P<0.001.



기호도 검사 결과 평가 항목 중에서 색은 2.88~6.22점이었으며, 15%가 6.22점으로 가장 높았다(P<0.001). 쿠키 외관의 색이 진해질수록 기호도가 높아졌지만 들깨박의 첨가량을 20% 이상 첨가하면 지나치게 색이 어두워져 오히려 기호도가 감소하였다. 들깨 분말 첨가 식빵에서도 15%에서 가장 높은 기호도를 보였으며, 첨가량이 20%이상일 때는 들깨 분말의 수분 흡착으로 인한 수분 부족으로 마이야르 반응이 미흡해져 기호도가 떨어진다고 보고하였다(Ji와 Jeong, 2013). 향 기호도 결과는 3.11~6.44점으로 15%가 6.44점으로 가장 높았고, 20%가 6.00점으로 두 번째로 높았다(P<0.001). 들깨박 향이 강해질수록 기호도가 높아지는 결과가 나타났지만, 들깨박 첨가량이 20% 이상이면 오히려 향이 너무 강하여 기호도가 감소하는 결과를 보였다. 들깨 분말 첨가 식빵에서도 15%에서 가장 큰 기호도를 보였으며, 20% 이상에서는 적정량 이상의 향이 기호도를 떨어트린다고 보고하였다(Ji와 Jeong, 2013). 조직감에 대한 기호도는 2.22~6.33점이었으며 15%가 가장 높았다(P<0.001). 이는 쿠키의 경도 측정 결과에서 들깨박의 첨가량이 많아질수록 경도가 낮아지는 결과를 보였기 때문으로 판단된다. 경도가 낮아질수록 부드러워져 기호도가 높아지다가 20% 첨가군의 경우에는 지나치게 부드러워져 오히려 기호도가 낮아진 것으로 생각된다. 맛 기호도 결과는 2.77~6.77점이었으며 15%가 6.77점으로 가장 높았고 10%가 6.11점으로 두 번째로 높았다(P<0.001). 들깨박 첨가량이 늘어날수록 고소함이 증가하며 기호도가 높아지다가 20% 이상 첨가되면 오히려 지나치게 느끼한 맛이 강해져 기호도가 낮아진 것으로 추측된다. 들깨 분말 첨가 식빵 연구에서도 15% 첨가 식빵에서 가장 큰 기호도를 보여 본 실험과 유사한 결과를 보고하였다(Ji와 Jeong, 2013). 전반적인 기호도는 control은 2.44점, 5%는 4.44점, 10%는 6.22점, 15%는 6.66점, 20%는 4.88점의 결과를 보여 15%가 가장 높았다(P<0.001). 쌀쿠키 제조 시 들깨박의 첨가로 인하여 쿠키의 품질과 관능적 특성이 개선되고 우수한 항산화 활성을 가지고 있기에 기능성 쿠키로서의 개발은 바람직할 것으로 생각된다. 또한, 기호도 검사 및 강도 특성을 실시했던 관능검사를 고려할 때 쿠키에 첨가하는 들깨박 분말의 양은 15% 첨가가 적절할 것으로 생각된다.

본 연구에서는 부산물인 들깨박을 기능성 소재로의 활용 가능성을 알아보고 들깨박 분말을 이용한 기능성 식품으로 쌀쿠키 개발을 위해 들깨박 분말을 각각 0%, 5%, 10%, 15%, 20%를 첨가한 쌀쿠키를 제조하여 쌀쿠키의 항산화 활성과 품질특성을 실험하였다. 들깨박 분말의 총 폴리페놀과 플라보노이드는 111.00 mg GAE/g과 47.06 mg QE/g이었으며, 이를 쌀쿠키에 첨가한 경우 시료 첨가량과 비례하여 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량이 증가하였다. 들깨박 분말의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정한 결과 각각 IC50값은 28.15 µg/mL, 193.04 µg/mL로 나타났다. 제조된 쌀쿠키의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성은 들깨박 분말 첨가량 증가에 따라 유의적으로 항산화 활성을 보였다. 들깨박 분말을 첨가한 쌀쿠키의 품질 평가로는 밀도, pH, 퍼짐성, 손실률, 팽창률, 색도, 수분함량, 경도 평가를 실시하였다. 쌀쿠키의 밀도는 유의적인 결과를 보이지 않았고, pH는 들깨박 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 들깨박 첨가량에 비례하여 퍼짐성은 높아졌고, 손실률과 팽창률은 첨가량이 증가함에 따라 낮아졌다. 색도의 L값은 들깨박 첨가량에 따라 낮아졌고, a값과 b값은 높아지는 결과를 보였다. 수분함량과 경도는 시료 첨가량과 반비례하여 감소하였다. 쌀쿠키의 특성 강도 검사에서는 들깨박 분말의 첨가량이 증가할수록 들깨박 향, 먹은 뒤의 목 넘김, 고소한 맛, 어두움이 강해졌으며 단단함은 줄어들었다고 평가되었다. 기호도 검사에서는 대조군보다 첨가군이 높은 평가 점수를 받았으며 들깨박 분말 15% 첨가군이 전반적으로 가장 높은 기호도를 보였다. 이런 결과를 종합한다면 쌀쿠키에 들깨박 분말을 첨가하는 것은 항산화능을 증가시켜 쌀쿠키의 가치를 높일 수 있고 건강 지향적인 부분을 고려한 쌀쿠키 개발이 가능할 것으로 판단된다. 또한 코코넛 오일로 동물성 유지를 대체한 식물성 쿠키로 건강 기능성 식품으로의 가치가 높을 것으로 판단되며, 특히 들깨박 분말 15% 첨가가 생리활성 측면과 전반적인 기호도를 고려할 때 가장 적절하게 쌀쿠키의 가치를 높일 수 있을 것으로 예상된다. 들깨박 분말을 첨가한 식품 모델 연구는 아직 부족하므로 본 연구는 향후 식품 가공 부산물이자 기능성 소재인 들깨박을 활용한 다양한 식품개발에 기여할 것으로 판단된다.

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Article

Article

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(9): 950-959

Published online September 30, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.9.950

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

들깨박을 첨가한 식물성 쌀쿠키의 항산화 활성 및 품질특성

오혜린․김명현․한영실

숙명여자대학교 식품영양학과

Received: June 13, 2022; Revised: July 25, 2022; Accepted: July 29, 2022

Antioxidant Activities and Quality Characteristics of Perilla Seed Meal and Plant-Based Rice Added Cookies Prepared with the Addition of Perilla Seed Meal Powder

Hye Lin Oh , Myung Hyun Kim , and Young Sil Han

Department of Food and Nutrition, Sookmyung Women’s University

Correspondence to:Young-Sil Han, Department of Food and Nutrition, Sookmyung Women’s University, 100, Cheongpa-ro 47-gil, Youngsan-gu, Seoul 04310, Korea, E-mail: ygkmh5@nate.com

Received: June 13, 2022; Revised: July 25, 2022; Accepted: July 29, 2022

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

Perilla seed meal, pressed from roasted perilla seeds, contains various polyphenols. The purpose of this study was to investigate the usability of perilla seed meal powder by baking rice cookies with 0%, 5%, 10%, 15%, and 20% of perilla seed meal powder, and analyze their anti-oxidative properties and quality characteristics. The quality characteristics such as moisture content, hardness, pH, L, a, b values, spread factor, loss rate, leavening rate, and density before baking the rice cookies showed a significant change with an increase in the amounts of perilla seed meal powder (P<0.05). The study showed increases in a, b values and spread factors, with the increase in the amounts of perilla seed powder added to the dough (P<0.05). On the other hand, the study showed a decrease in L values, loss rates, leavening rates, hardness, moisture contents, and pH with an increase in the amounts of the perilla seed powder (P<0.05). The total polyphenol content, total flavonoid content, DPPH radical scavenging activity, ABTS radical scavenging activity, and reducing power all increased significantly as more perilla seed meal powder was added (P<0.05). The results of the sensory evaluation showed that the 15% group received the highest preference in overall acceptability, which included the parameters of color, flavor, taste, and texture (P<0.05). These results proved that cookies prepared with the addition of perilla seed meal powder had better antioxidant activity and sensory properties than the control. Perilla seed meal powder, therefore, has a high potential for use as a food material.

Keywords: perilla seed meal, cookies, quality characteristics, antioxidant activities

서 론

들깨(Perilla frutescens var. japonica Hara)는 꿀풀과에 속하는 한해살이 초본식물로 중국, 인도와 한국 등에서 수확되고 있다(Jeong 등, 2020). 들깨는 주로 착유하여 들기름으로 섭취하며, 들깨에는 불포화지방산 중 linolenic acid가 풍부한 것으로 알려져 있다(Longvah 등, 2000). 들깨는 항염증(Yamamoto 등, 1998), 항당뇨(Ha 등, 2012), 항산화(Jun 등, 2014) 등의 생리활성에 관한 많은 연구가 진행되었다. 들깨를 착유한 후 부산물인 들깨박은 다양한 페놀화합물이 존재하며 탄수화물과 단백질이 30~40% 함유되어 있어 활용 가능한 자원이지만 대부분 식품 가공 부산물로 폐기되거나 식품이 아닌 사료로 활용되고 있다(Kim 등, 2019a). 자원을 재활용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며 그중 식품 가공 부산물의 재활용은 자원재활용과 환경문제라는 두 가지 면에서 주목받고 있어(Han 등, 2020) 들깨박 또한 가치를 높일 수 있을 것이라 기대할 수 있다. 식품 가공 부산물에 관한 연구에는 참깨 가공부산물의 항산화 활성(Othman 등, 2015), 올리브 가공부산물로부터 항산화 활성 화합물 동정(Moudache 등, 2016) 등이 있다. 들깨박의 기능성에 관한 선행 연구로는 들깨박 열수 추출물의 항산화 활성(Jeong 등, 2020), 들깨박 효소 분해의 추출 항산화 활성(Hwang 등, 2021) 등의 다양한 연구가 이루어지고 있지만 들깨박을 식품에 적용한 연구는 부족하여 연구가 필요하다.

우리나라의 주식인 쌀은 약 95%가 밥으로 소비되지만, 식생활의 서구화로 인해 쌀 소비량이 꾸준히 감소하는 추세를 보이고 있어 쌀의 잉여가 심각한 문제이다(Sim 등, 2017). 국내 생산량의 적은 양만이 가공식품 제조에 이용되고 있어 쌀을 이용한 가공식품 활성화를 통해 쌀 소비 확대가 필요한 실정이다(Han과 Gouk, 2014). 쌀을 활용하여 식품에 적용한 연구는 녹차 분말을 첨가한 쌀 스펀지케이크의 품질특성(Lee와 Hwang, 2016), 머루 분말 첨가 쌀 시폰 케이크의 품질특성(Bing과 Chun, 2015) 등 품질특성에 관한 선행 연구가 있다. 그중 쿠키는 바삭한 식감과 뛰어난 맛을 가지고 있고, 낮은 수분함량으로 인해 미생물의 생육이 저하되기 때문에 저장성이 좋은 식품으로 알려져 있다(Kim과 Chung, 2011). 건강에 대한 높은 관심을 충족시키기 위하여 커피분말 첨가 쌀쿠키(Seong 등, 2014), 메리골드 분말 첨가 쌀쿠키(Lee와 Park, 2020) 등 다양한 기능성 재료를 첨가한 쌀쿠키에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다.

건강에 관한 관심은 식물성 유지와 재료에 관한 관심으로 이어지고 있어 본 연구에서는 식물성 지방인 코코넛 오일을 첨가하여 쿠키를 제조하였다. 대부분의 포화지방산이 중쇄지방산인 라우르산(lauric acid) 형태로 이뤄져 있으며(Wang 등, 2015), 중쇄지방산은 동맥경화나 심장병의 위험을 낮추고(Rial 등, 2016) 코코넛 오일에 대해서는 중년 여성들의 체지방, 산화스트레스, 혈압 관리에 효과적이라고 보고되었다(Kim, 2017).

따라서 본 연구에서는 들깨 부산물인 들깨박의 활용 가능성과 그 기능성을 살펴보기 위하여 들깨박을 첨가한 식물성 쌀쿠키를 제조한 뒤, 쌀쿠키의 항산화 효과 및 품질특성을 분석하고 이를 통하여 들깨박의 활용 가치를 향상하고자 하였다. 또한 소비량이 감소하고 있는 쌀의 소비를 촉진할 수 있도록 밀가루를 쌀가루로 대체하고, 동물성 식품 대신 식물성 지방인 코코넛 오일로 대체한 식물성 쌀쿠키를 제조하여 활용 방안을 제공하고자 한다.

재료 및 방법

실험재료 및 시약

본 연구에 사용된 들깨박은 경기도 광주에서 2021년에 들깨를 수확하여 착유하고 남은 것을 사용하였다. 들깨를 120°C에서 12분 동안 볶음솥(Poongjin Food Machine Co., Pyeongtaek, Korea)에서 볶은 후 착유(Poongjin Food Machine Co.)하고 만들어진 들깨박을 이용하였다. 들깨박을 분쇄기(Hanil, Seoul, Korea)로 갈아, 40 mesh(Chung Gye Industrial Mfg., Co., Seoul, Korea)로 체 친 분말을 사용하였다. 본 실험에 사용된 나머지 재료는 설탕(CJ Cheiljedang Co., Incheon, Korea), 소금(CJ Cheiljedang Co.), 박력쌀가루(Daedoo Co., Gunsan, Korea), 코코넛 오일(Daesang Co., Seoul, Korea)은 대형마트와 온라인 쇼핑몰에서 구입하여 사용하였다. 항산화 실험에 사용한 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), gallic acid, Folin-Denis’ reagent 시약은 Sigma-Aldrich Chemical Co.(St.Louis, MO, USA)의 제품을 이용하였고, 그 외의 시약은 1급을 이용하였다.

들깨박 쌀쿠키의 제조

들깨박의 분말을 첨가해 쌀쿠키를 제조한 방법은 여러 번의 예비실험을 통해서 최적의 배합비율을 선정하였다. 제조한 쌀쿠키의 배합비는 Table 1과 같으며, 쌀가루 대비 들깨박 분말을 0%, 5%, 10%, 15%, 20% 비율로 제조하였다. 쌀가루, 들깨박, 소금, 설탕을 체에 친 후, 반죽기(KitchenAid Co., Benton Harbor, MI, USA)의 믹싱볼에 넣어 2단에서 3분간 혼합하며 코코넛 오일과 물을 3회에 나누어 넣었다. 반죽은 냉장고(LG Electronics Co., Seoul, Korea)에서 20분간 휴지시킨 뒤, 두께 45 mm로 일정하게 밀대로 펴고 직경 45 mm의 원형 모양 쿠키 틀로 찍어내었다. 전기 오븐(LG Electronics Co.)으로 170°C에서 11분간 굽고 완성된 쌀쿠키는 실온에서 1시간 방랭한 뒤 사용하였다.

Table 1 . Ingredients of rice cookies added with different amount perilla seed meal powder.

Ingredient (g)Perilla seed meal powder (%)1)
Control5101520
Perilla seed meal powder05101520
Rice flour10095908580
Salt11111
Coconut oil2525252525
Sugar5050505050
Water2525252525

1)Control: no perilla seed meal powder, 5%: rice flour with 5% perilla seed meal powder, 10%: rice flour with 10% perilla seed meal powder, 15%: rice flour with 15% perilla seed meal powder, 20%: rice flour with 20% perilla seed meal powder..



들깨박 분말 첨가 쌀쿠키 추출물 제조

분쇄한 들깨박을 70% 에탄올에 침지하여 70°C에서 3시간 동안 열수 추출한 뒤 농축(Tokyo Rikakikai Co., Ltd., Tokyo, Japan)하였다. 들깨박 쌀쿠키 분말 5 g과 70% 에탄올 45 mL를 섞고 24시간 동안 상온 추출하였다. 추출액은 Whatman No. 2로 여과한 뒤 20분 동안 925.704×g로 4°C에서 centrifuge(Hanil science industrial Co., Ltd., Incheon, Korea)를 돌린 후 사용하였다. 시료액은 각 실험에 따라 희석하여 사용하였다.

총 폴리페놀 함량 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키는 Folin-Denis’s phenol method(Swain과 Hillis, 1959)를 이용하여 총 페놀화합물의 함량을 측정하였고, gallic acid를 표준물질로 이용하였다. 시료액 150 μL에 증류수 2,400 μL와 2 N Folin-Ciocalteu reagent 50 μL를 시험관에 넣고 voltexing 한 뒤, 1 N sodium carbonate(Na2CO3) 300 μL를 가하여 2시간 암소에서 반응시키고 분광광도계(PG Instruments, Wibtoft, UK)를 사용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 실험은 3회 반복하였고 평균값과 표준편차로 나타내었다.

총 플라보노이드 함량 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 총 플라보노이드 함량은 Davis 변법을 일부 변형시킨 Um과 Kim(2007)의 방법에 따라 측정하였고, 표준물질은 quercetin을 이용하여 표준곡선을 구한 후 계산하였다. 시료액 100 μL에 99% diethyleneglycol 1 mL와 1 N NaOH 100 μL를 넣은 후 교반한 뒤, 37°C의 water bath(Jeong Bio Tech, Incheon, Korea)에서 1시간 동안 반응시켜 분광광도계(PG Instruments)를 이용하여 흡광도를 420 nm에서 측정하였다. 실험은 3회 반복하였으며 평균값과 표준편차로 나타내었다.

DPPH 자유라디칼 소거 활성 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 DPPH 자유라디칼에 대한 소거능은 Blois(1958) 방법에 준하여 측정하였다. 시료액 900 μL에 DPPH solution(1.5×10-4 M) 300 μL를 넣고 교반한 뒤, 30분 동안 실온의 암실에서 방치하였고 분광광도계(PG Instruments)를 이용하여 흡광도를 517 nm에서 측정하였다. 실험은 3회 반복 시행했으며 평균값과 표준편차로 나타내었다.

DPPH radical scavenging activity (%)=(1-sample absorbance/control absorbance)×100

ABTS 라디칼 소거 활성 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 ABTS 라디칼 소거 활성은 Re 등(1999)의 방법을 변형하여 실험하였다. ABTS solution은 7 mM 2,2-azionobis-(3-ethylbenxothiazoline-6-sulfonic acid)와 2.45 mM potassium persulfate를 혼합하여 제조한 뒤 ABTS 라디칼(ABTS+) 생성을 위해 12~16시간 암소 반응시켰다. 반응시킨 용액은 PBS buffer로 희석하여 흡광도 값이 734 nm에서 0.70±0.02가 되도록 조정하였다. ABTS solution 900 μL에 시료 100 μL를 넣고 교반하여 734 nm에서 흡광도를 측정하였다. 실험은 3회 반복 시행했으며 평균값과 표준편차로 나타내었다.

ABTS radical scavenging activity (%)=(1-sample absorbance/control absorbance)×100

환원력 측정

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 환원력 측정 방법은 Yıldırım 방법(2001)에 준하여 측정하였다. 시료액 1 mL에 pH를 6.6으로 맞춘 0.2 M sodium phosphate buffer 1 mL를 가한 후 1% potassium ferricyanide 1 mL를 가하였다. 혼합물은 50°C water bath에서 20분간 반응시킨 뒤, 반응물에 10% trichloroacetic acid(TCA:CCl3COOH, w/v) 1 mL를 가하였다. 반응물의 상층액 1 mL와 증류수 1 mL를 혼합한 뒤 0.1% ferric chloride 0.2 mL를 첨가하였고 분광광도계(PG Instruments)를 이용하여 흡광도 700 nm에서 측정한 뒤 흡광도 값으로 환원력을 표시하였다.

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 품질특성

밀도 측정: 들깨박 쌀쿠키의 밀도는 30 mL의 증류수를 50 mL 메스실린더에 담고, 5 g의 쌀쿠키 반죽을 넣었을 때 부피의 증가량을 측정하여 반죽의 부피에 대한 무게의 비(g/mL)로 계산하였다.

pH 측정: 들깨박 쌀쿠키 3 g과 증류수 27 mL를 넣고 충분하게 균질화한 뒤 3,000 rpm에서 10분 동안 centrifuge(Hanil Science Industrial Co., Ltd.)를 돌린 후 상등액을 취해 시료로 이용하였다. 쌀쿠키의 pH 측정은 pH meter(Horiba, Kyoto, Japan)를 사용하였고, 3회 반복 측정 후 평균값과 표준편차로 나타내었다.

퍼짐성, 손실률 및 팽창률 측정: 들깨박 쌀쿠키의 퍼짐성 지수(spread factor)는 AACC(2000)의 방법을 이용하여 쌀쿠키의 너비(mm)와 높이(mm)를 측정해 비율로 계산해 나타내었다. 쌀쿠키의 직경은 6개를 나란히 가로로 정렬한 후 총길이를 측정한 뒤, 쌀쿠키를 다시 각각 90°C로 회전시킨 후 총길이를 다시 측정한 값을 각 6으로 나누어 1개에 대한 평균값을 구하였다. 쌀쿠키의 높이는 쌀쿠키 6개를 세로로 쌓아 올려 총 높이를 측정한 뒤 다시 쌓은 순서를 바꿔 높이를 측정하고 이 값을 6으로 나눠 평균 높이를 구하였다.

손실률(loss rate)과 팽창률(leavening rate)은 각각 대조군과 실험군, 쌀쿠키의 구운 후와 굽기 전의 중량을 측정하여 그 차이에 대한 비율로 산출하였으며, 3회 반복 측정하여 나타내었다.

Spreadfactor= 6 mm 6 mmLossrate= g g×100Leaveningrate= g g×100

색도 측정: 들깨박 쌀쿠키의 색도는 색도계(Minolta Co., Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였고, L값(lightness, 백색도), a값(redness, 적색도), b값(yellowness, 황색도)으로 나타내었다. 실험은 3회 반복 측정하였고, 평균과 표준편차로 나타내었다. 측정 시에 이용한 표준 백색판의 L값은 95.07, a값은 -0.19, b값은 4.69였다.

수분 측정: 들깨박 쌀쿠키의 수분함량은 시료 1 g을 정량하여 적외선 수분측정기(Ohaus Co., Zurich, Switzerland)를 이용하여 온도 105°C에서 3회 반복하여 측정한 뒤 평균값과 표준편차로 나타내었다.

경도 측정: 들깨박 쌀쿠키의 경도는 texture analyzer(Stable Micro System Ltd, Haslemere, UK)로 값을 측정하였고, 실험군별로 10회 반복 측정한 뒤 평균값과 표준편차로 나타내었다. Probe는 3 mm cylinder probe를 이용하였고, 분석 조건은 test speed 1.0 mm/s, return speed 5.0 mm/s, trigger force 5.0 g, test distance 5.0 mm, pre-test 5.0 mm/s로 하였다.

관능검사

들깨박 쌀쿠키의 관능검사는 숙명여자대학교 식품영양학 전공 대학원생 15명을 대상으로 실시하였다. 평가 방법과 실험의 목적을 검사 요원들에게 충분히 설명한 뒤 검사에 응하도록 하였다. 시료는 완성 후 1시간 동안 실온에서 방랭한 시료를 사용하였고, 난수표를 이용한 3자리 숫자로 나타내었다. 시료는 모두 동시에 일정한 크기(2 cm×2 cm×0.45 cm)로 잘라 동일한 양을 제공하였으며, 백색 일회용 폴리에틸렌 접시에 담아 제공하였다. 평가는 강도 특성과 기호도를 검사하였으며, 9점 척도법으로 강도 특성은 매우 강하다 9점, 매우 약하다 1점으로, 기호도는 매우 좋다 9점, 매우 나쁘다 1점으로 특성을 평가하도록 하였다. 강도 특성은 어두운 정도(darkness), 들깨박 향의 강도(perilla seed meal scent), 고소한 정도(roasted nutty), 목 넘김이 편한 정도(after taste), 단단한 정도(hardness)를 평가하였다. 기호도는 색(color), 향(flavor), 맛(taste), 조직감(texture), 전반적인 기호도(overall acceptability)를 평가하였다. 검사는 숙명여자대학교 생명윤리위원회의 승인을 받았으며(SMWU-2204-HR-019-01) 규정을 따라 시행하였다.

통계처리

들깨박 쌀쿠키의 통계분석은 통계 프로그램 SPSS(Statistical Analysis Program, ver. 25, IBM Co., Armonk, NY, USA)를 사용하였으며, 3회 반복하여 표준편차와 평균으로 나타내었다. 유의성 검증을 위하여 ANOVA test를 한 뒤 유의적인 차이가 있는 실험에 대해서는 Duncan's multiple range test 법으로 P<0.05 수준에서 검정하였다. 들깨박 쌀쿠키의 총 페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량, 항산화능의 상관관계는 P<0.05 수준에서 상관분석을 실시하여 상관도를 Pearson 계수로 검정하여 결과로 나타내었다.

결과 및 고찰

들깨박 분말과 쌀쿠키의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량

들깨박 분말의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 Table 2에 표시하였으며, 총 폴리페놀 함량은 111.00 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량은 47.06 mg QE/g으로 측정되었다. 페놀은 다양한 생리활성을 나타내며 식품 중에서는 식물성 식품에 가장 많은 양이 들어있는 2차 대사산물이다. 식물성 폴리페놀의 가장 큰 부류 중 하나인 플라보노이드는 항산화 활성이 높다(Kim 등, 2021a). 다른 폐자원인 귤피 연구에서는 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 각각 20.08 mg GAE/g, 17.79 mg QE/g(Choi, 2021), 카카오빈 허스크 분말은 각각 46.10 mg GAE/g, 16.27 mg QE/g(Kim 등, 2021a)으로 들깨박이 비교적 높은 함량을 보였다.

Table 2 . Total polyphenol, flavonoid content and antioxidant activities of perilla seed meal 70% ethanol extract.

Perilla seed meal 70% ethanol extract
Total polyphenol content (mg GAE1)/g)111.00±1.713)
Total flavonoid content (mg QE2)/g)47.06±2.95
DPPH free radical scavenging activity IC50 (µg/mL)28.15±0.45
ABTS radical scavenging activity IC50 (µg/mL)193.04±7.37
Reducing power (O.D.)0.51±0.00

1)GAE: gallic acid equivalent..

2)QE: quercetin equivalent..

3)All values are mean±SD..



들깨박 쌀쿠키의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 Table 3에 나타내었으며, 들깨박 쌀쿠키 대조군의 총 폴리페놀 결과는 16.89 mg GAE/100 g이며 첨가군은 35.00~92.50 mg GAE/100 g으로 들깨박 분말의 첨가량이 증가할수록 총 폴리페놀 함량은 유의적으로 증가하였다(P<0.001). 햄프시드 첨가 쌀쿠키(Ryu와 Chung, 2018)와 카카오닙스 첨가 쿠키(Kim 등, 2019b)에서도 부재료 첨가량에 비례하여 총 폴리페놀 함량이 증가한다고 보고하였다.

Table 3 . Total polyphenol, flavonoid content, and antioxidant activities of rice cookies added with different amount perilla seed meal powder.

Perilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
Total polyphenol content (mg GAE1)/100 g)16.89±0.65e3)4)35.00±1.04d52.16±1.02c79.20±0.79b92.50±0.23a4,456.73***
Total flavonoid content(mg QE2)/100 g)ND5)39.08±12.58d133.25±31.32c214.08±13.76b256.58±8.77a152.40***
DPPH free radical scavenging activity (%)2.67±1.80d13.56±2.35c29.88±5.35b35.70±1.15b52.49±3.8a104.93***
ABTS radical scavenging activity (%)14.78±2.35e39.08±1.96d64.03±1.51c82.94±4.44b95.27±3.77a349.74***
Reducing power (O.D.)0.06±0.00e0.58±0.01d0.79±0.02c1.19±0.01b1.58±0.01a4,110.797***

1)GAE: gallic acid equivalent..

2)QE: quercetin equivalent..

3)All values are mean±SD..

4)Different letters within a same row (a-e) indicate significant differences by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

5)ND: not determined..

***P<0.001..



들깨박 쌀쿠키의 총 플라보노이드 함량은 대조군에서 측정되지 않았고 첨가군에서는 39.08~256.58 mg QE/100 g으로 첨가량에 비례하여 함량이 높아졌다(P<0.001). 귤피 분말 첨가 쿠키(Choi, 2021), 모링가 잎 분말 첨가 쌀쿠키(Go와 Choi, 2021)에서도 부재료 첨가량이 증가할수록 플라보노이드 함량이 증가하는 유사한 경향을 보였다. 들깨박의 항산화 활성 물질 연구에서 분획 및 분리를 통해 들깨박에 우수한 라디칼 소거능을 가진 다량의 페놀성 화합물이 함유된 것을 확인하였다(Jeong 등, 2020). 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 대조군에 비하여 들깨박 분말 첨가군에서 높은 함량을 나타내어 들깨박의 항산화 활성을 확인할 수 있었다.

들깨박 분말과 쌀쿠키의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성

들깨박 분말의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성은 Table 2에 나타내었으며, 라디칼 소거 활성이 50%가 되는 농도인 IC50값은 DPPH 라디칼 소거 활성은 28.15 µg/mL이고 ABTS는 193.04 µg/mL로 측정되었다.

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 활성에 관한 결과 Table 3과 같다. DPPH 라디칼 소거 활성 결과 대조군은 2.67%이고 첨가군은 13.56~52.49%로 높은 소거 활성을 나타내어 들깨박 첨가량이 증가할수록 활성이 높아지는 결과를 나타내었다(P<0.001). 음나무 잎 분말 첨가 쌀쿠키에서도 부재료 함량이 증가할수록 DPPH 소거 활성도 높아졌다(Lee와 Jin, 2015).

ABTS 라디칼 소거 활성은 대조군이 14.78%, 들깨박 분말 첨가군에서 39.08~95.27%로 들깨박 첨가량이 증가할수록 유의하게 높아지는 활성을 보여주었다(P<0.001). DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성은 페놀성 물질의 함량이 높을수록 소거 활성도 증가한다고 하였다(Villaňo 등, 2007). 들깨박의 경우 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 있어 항산화 효과에 긍정적인 영향을 끼친 것으로 생각된다. 카카오닙스 분말 첨가 쿠키(Kim 등, 2019b)에서도 부재료 첨가량이 증가하면 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성도 증가한다고 보고해 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다.

들깨박 분말과 쌀쿠키의 환원력

환원력은 Fe3+가 시료 중 항산화능을 가진 물질이 존재할 때 Fe2+ 형태로 환원되며 녹색을 띠는 원리로 측정하며 환원력이 클수록 발색이 진하게 된다(Han과 Chung, 2013). 환원력은 항산화능과 관련이 있으므로 흡광도 값이 높게 나타날수록 항산화 활성도 강하다. 들깨박 분말의 환원력은 Table 2에 나타내었다. 들깨박 분말의 흡광도는 250 µg/mL에서 0.51로 측정되었다. 들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 환원력은 Table 3에 나타내었다. 대조군은 0.06으로 가장 낮았으며, 들깨박 첨가군은 0.58~1.58로 들깨박 첨가량에 비례하여 증가하였다(P<0.001). 음나무 잎 분말 첨가 쌀쿠키(Lee와 Jin, 2015)에서도 부재료 첨가량이 증가할수록 환원력이 증가하는 유사한 경향을 보였다.

들깨박 쌀쿠키의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량 및 항산화 활성 간의 상관관계

들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성은 들깨박 분말 첨가량에 비례하여 증가하였으며, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성의 상관관계를 분석하여 결과를 Table 4에 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 총 플라보노이드 함량과 r=0.980(P<0.001)으로 양의 상관관계를 나타냈으며, DPPH 라디칼 소거 활성과 r=0.970(P<0.001)으로 양의 상관관계를 보였다. ABTS+ 라디칼 소거 활성과 r=0.984(P<0.001), 환원력과 r=0.989(P<0.001)로 둘 다 양의 상관관계를 보였다. 총 플라보노이드 함량은 DPPH 라디칼 소거 활성과 r=0.979(P<0.001)로 양의 상관관계, ABTS+ 라디칼 소거 활성과 r=0.995(P<0.001), 환원력과 r=0.976(P<0.001)으로 둘 다 양의 상관관계를 나타내었다. DPPH 라디칼 소거 활성은 ABTS+ 라디칼 소거 활성과 r=0.979(P<0.001), 환원력과 r=0.975(P<0.001)로 양의 상관관계를 보였다. ABTS+ 라디칼 소거 활성은 환원력과 r=0.980(P<0.001)으로 양의 상관관계를 보였다. ABTS 소거 활성과 DPPH 라디칼 소거 활성능은 서로 유의미한 상관관계를 갖는다고 발표되었다(Villaňo 등, 2007). 일반적으로 총 플라보노이드와 총 폴리페놀의 함량은 항산화 활성과 양의 상관관계를 나타내며, 항산화능의 주성분이 폴리페놀 성분이라 보고된 적이 있다(Gheldof와 Engeseth, 2002). 카카오닙스 첨가 쿠키에서도 총 페놀화합물 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성이 양의 상관관계를 나타낸다고 보고했다(Kim 등, 2019b). 따라서 들깨박 분말을 쌀쿠키에 첨가하여 항산화 활성을 높여 기능성이 향상된 쿠키를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

Table 4 . Correlation between total polyphenol, flavonoid content, and antioxidant activity of rice cookies added with different amount perilla seed meal powder.

TPCTFCDPPHABTSReducing power
TPC1)1
TFC0.980***1
DPPH0.970***0.979***1
ABTS0.984***0.995***0.979***1
Reducing power0.989***0.976***0.975***0.980***1

1)TPC: total polyphenol content, TFC: total flavonoid content, DPPH: DPPH free radical scavenging activity, ABTS: ABTS radical scavenging activity..

***P<0.001..



들깨박 분말 첨가 쌀쿠키의 품질특성

밀도: 들깨박 분말 첨가량을 달리한 쌀쿠키의 밀도와 pH는 Table 5와 같다. 쌀쿠키의 밀도는 대조군이 1.52고 첨가군은 1.25~1.52 g/mL로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 인삼잎 분말 첨가 쿠키 연구(Kim 등, 2014)에서도 본 연구와 유사하게 부재료의 첨가량에 따른 유의적인 반죽 밀도 차이가 없다고 하였다. 반죽의 밀도는 반죽이 팽창한 정도를 나타내며 밀도가 높을 경우 쉽게 부서지며 밀도가 낮을 경우 쿠키가 단단해진다고 보고되었으며(Moon과 Jang, 2011), 들깨박은 밀도에 영향을 주지 않아 안정적인 쿠키 제조가 가능할 것으로 생각된다.

Table 5 . Quality characteristics of rice cookies added with various concentration of perilla seed meal powder.

PropertiesPerilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
Density (g/mL)1.52±0.24a1)2)1.52±0.33a1.25±0.00a1.30±0.24a1.38±0.24a0.83NS3)
pH6.73±0.01a6.68±0.04b6.61±0.02bc6.59±0.01bc6.57±0.00c791.92***
Spread factor (%)7.41±0.68d7.50±0.34c7.58±0.20ab7.60±0.05a7.61±0.04a9.60***
Loss rate (%)12.02±0.17a10.61±0.06b10.17±0.30bc9.59±0.73c9.39±0.48c18.22***
Leavening rate (%)100.00±6.66ab111.53±0.00a107.69±6.66a100.00±6.66ab92.30±6.66b4.75*
Moisture contents (%)9.41±0.16a8.54±0.11b7.79±0.04c7.41±0.13d6.91±0.24e119.12***
Hardness (g/cm2)4,118.36±195.71a2,953.46±120.77b2,058.60±43.89c1,229.73±173.69d861.43±142.04e249.29***

1)All values are mean±SD..

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

3)NS: not significant..

*P<0.05, ***P<0.001..



pH: 들깨박 쌀쿠키의 pH 측정 결과 대조군의 pH는 6.73으로 가장 높았으며 들깨박 분말 첨가군은 6.57~6.68로, 들깨박 분말의 첨가량이 증가할수록 pH가 낮아지는 결과를 나타내었다(P<0.001). 실험에 사용된 재료의 pH를 측정한 결과 쌀가루는 6.82, 들깨박 분말은 6.42로 들깨박이 쌀가루보다 낮은 pH를 보였기 때문에 첨가량이 증가할수록 쿠키의 pH가 감소했다고 생각된다. 흰깨 첨가 마카롱에서도 부재료 첨가량이 증가할수록 pH가 낮아지는 유사한 경향을 보였다(Kim 등, 2021b).

퍼짐성, 손실률 및 팽창률: 들깨박 분말 첨가량을 달리한 쌀쿠키의 퍼짐성, 손실률 및 팽창률을 계산한 결과는 Table 5에 나타내었다. 퍼짐성은 쿠키를 반죽하여 성형한 뒤 오븐에서 구워지는 동안 반죽의 두께는 감소하고 직경은 증가하는 현상을 말한다(Lee 등, 2002). 쌀쿠키의 퍼짐성은 대조군이 7.41%, 들깨박 분말 첨가군은 7.50~7.61%로 나타나 첨가량이 증가할수록 퍼짐성이 커지는 결과를 나타내었다(P<0.001). 퍼짐성이 큰 쿠키가 품질이 좋다고 여겨지고 있으며(Lee 등, 2002), 반죽 내의 수분 함량, 반죽의 점성, 단백질 함량, 지방의 함량 등이 영향을 주는 요인으로 알려졌다(Doescher 등, 1987). 흑미 미강 쿠키 연구에서 첨가한 부재료의 지방 함량이 높으면 쿠키 반죽의 유화를 돕게 되어 퍼짐성이 증가한다고 보고하였다(Joo와 Choi, 2012). You(2010)는 들깨박에 약 18.75%의 높은 지방 함량이 있다고 하였는데 이것이 쿠키의 유화를 도와 퍼짐성이 증가했다고 생각되며, 들깨가루 첨가 쿠키(Lee, 2007)와 햄프시드 분말 첨가 쿠키(Ryu와 Chung, 2018)에서도 시료의 첨가량이 증가할수록 퍼짐성이 커진다고 보고하여 본 연구와 비슷한 경향을 보였다.

손실률은 쿠키가 구워지는 동안 수분이 증발한 것과 연관이 있다고 하였다(Bae 등, 2013). 본 실험에서는 대조군이 12.02%로 손실률이 가장 높았으며 들깨박 분말 첨가군은 9.39~10.61%로 나타나 손실률이 낮아지는 결과를 나타내었다(P<0.001). 감잎 분말 첨가 쿠키 연구에서 쿠키 반죽이 첨가된 부재료와 이화학 작용을 일으켜 결합수를 형성하고, 이에 따라 부재료의 양이 증가할수록 결합수의 양도 증가하여 손실률이 감소한다고 보고하였다(Lim과 Lee, 2016). 따라서 들깨박 분말의 첨가량이 증가할수록 결합수 양도 함께 증가하여 손실률이 감소했다고 생각된다. 모링가잎 첨가 쌀쿠키 연구(Go와 Choi, 2021)에서도 부재료의 첨가량이 증가할수록 손실률이 감소한다고 보고하여 본 연구 결과와 유사한 경향을 보였다.

팽창률은 대조군이 100.00%일 때, 들깨박 분말 첨가군은 92.30~111.53%로 감소하는 결과를 보였다. 팽창률은 유지의 종류와 첨가량, 수분에 영향을 받는다고 알려져 있으며(Lim과 Cha, 2014), 팽창은 쿠키의 식감과 풍미에 영향을 준다(Sin과 No, 2010). 감과피 첨가 쿠키(Lim과 Cha, 2014) 연구에서도 부재료가 반죽 속 수분을 흡수하여 팽창하는 데에 필요한 수분이 부족하여 팽창률이 감소한다고 하였다. 본 연구에서도 들깨박 분말 첨가량에 반비례하여 수분함량이 감소했으며, 이로 인해 팽창률도 감소한 것으로 생각된다.

색도: 들깨박 분말 첨가비율을 달리하여 제조한 쌀쿠키의 색도는 Table 6과 같다.

Table 6 . Color value of rice cookies added with various concentration of perilla seed meal powder.

PropertiesPerilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
Color valueL80.19±1.75a1)2)67.53±0.61b65.25±0.36c60.59±0.81d55.18±0.62e282.46***
a−1.26±0.03e2.09±0.10d2.82±0.09c3.62±0.17b4.10±0.19a766.58***
b7.39±0.17d14.09±0.27c15.05±0.42b16.14±0.13a16.69±0.43a426.84***

1)All values are mean±SD..

2)Different letters within a same row (a-e) indicate significant differences by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

***P<0.001..



쿠키의 명도인 L(lightness)값은 대조군이 80.19이고, 들깨박 첨가군은 55.18~67.53으로 들깨박 분말이 증가할수록 낮아지는 결과를 보였다(P<0.001). 적색도를 나타내는 a(+red, -green)값은 대조군이 -1.26이고 들깨박 첨가군이 2.09~4.10으로 들깨박 분말이 증가할수록 높아지는 결과를 보였다(P<0.001). 황색도를 나타내는 b(+yellow, -blue)값은 대조군이 7.39이고 들깨박 첨가군이 14.09~16.69로 들깨박 분말이 증가할수록 황색을 나타내었다(P<0.001). 쿠키 제조 시에 첨가하는 부재료의 자체적인 색소가 색도에 영향을 준다는 연구 결과가 있었다(Kim 등, 2021a). 또한 색은 일정 조건 하에서 주로 당에게 영향을 받으며 비효소적 갈변인 환원당에 의한 마이야르 반응이나 열에 불안정한 당에 의해 생성되는 캬라멜화 반응에도 크게 영향을 받고, 이런 반응들은 쿠키를 구울 때 높은 온도에 반응을 일으켜 쿠키의 색도에 영향을 미친다고 보고되었다(Kim 등, 2021a). 실험에 사용된 쌀가루의 L값은 103.12, a값은 -1.68, b값은 10.84였으며 들깨박 분말의 L값은 67.72, a값은 3.03, b값은 23.51이었다. L값은 쌀가루보다 들깨박 분말이 더 낮은 값을 보였기 때문에 감소한 것으로 보이며, a값과 b값은 들깨박 분말이 더 높은 값을 보여 증가한 것으로 추측된다. 이에 따라 쌀쿠키의 색도는 마이야르 반응, 캬라멜화 반응과 첨가한 부재료 자체의 색도에 의한 것으로 생각된다.

수분: 들깨박 분말 첨가비율을 달리하여 제조한 쌀쿠키의 수분함량은 Table 5와 같다. 수분함량은 대조군이 9.41%로 가장 높았으며, 들깨박 분말을 첨가한 쌀쿠키는 6.91~8.54%로 들깨박 분말의 비율이 높아질수록 수분함량이 낮아지는 결과를 보였다(P<0.001). 이는 실험에 사용한 들깨박 분말의 수분함량이 3.87%로 쌀가루의 수분함량인 12.70%보다 낮아 쿠키의 수분함량에도 영향을 끼쳤다고 판단된다. 햄프시드 분말 첨가 쌀쿠키(Ryu와 Chung, 2018)와 카카오빈 허스크 첨가 쿠키(Kim 등, 2021a) 연구에서도 첨가한 부재료의 수분함량이 밀가루보다 낮아 부재료 첨가군의 수분함량이 첨가량에 반비례하여 감소하는 경향을 보였다. 또한 들깨박 첨가군의 퍼짐성에 증가함과 비례하여 쿠키의 표면적이 커져 높은 온도의 오븐 내에서 수분이 증발한 양이 더 커졌을 것으로 생각된다(Kim 등, 2013). 수분 함량이 낮을수록 미생물의 생육을 저하시키기 때문에 저장성이 좋아지며(Kim과 Chung, 2011), 낮은 수분 함량을 가진 들깨박 쌀쿠키는 저장성이 좋을 것으로 예상된다.

경도: 들깨박 분말 첨가비율을 달리하여 제조한 쌀쿠키의 경도는 Table 5와 같다. 대조군은 4,118.36 g/cm2이고 들깨박 첨가군은 861.43~2,953.46 g/cm2로 들깨박 첨가량이 증가할수록 경도가 낮아지는 경향을 보였다(P<0.001). 흰 참깨 첨가 마카롱 연구(Kim 등, 2021b)와 모링가잎 첨가 쌀쿠키 연구(Go와 Choi, 2021)에서도 부재료 첨가량 증가에 따른 경도 감소를 보여 본 연구와 비슷한 결과를 보고하였다. 유지를 달리한 호박냉동쿠키에서는 대두유 등 식물 유지를 첨가한 쿠키가 버터를 첨가한 쿠키보다 경도가 높은 경향을 보인다고 보고했다(Shin 등, 2014). 흑미 미강 쿠키에서는 부재료에 함유된 지방이 반죽 사이에 기름 막을 형성하고 결합을 방해하여 부재료 첨가량이 증가할수록 경도가 낮아진다고 보고하였다(Joo와 Choi, 2012). 따라서 들깨박은 높은 지방 함량을 가지고 있으며, 이런 지방이 쿠키 반죽의 유화를 돕고 기름 막을 형성하여 들깨박 첨가가 증가할수록 경도는 낮아진 것으로 생각된다.

관능검사

들깨박 분말 첨가 쿠키에 대한 기호도 검사와 강도 특성 검사를 시행한 결과는 Table 7과 같다. 강도 특성 검사 결과 항목 중 외관의 어두움은 1.33~7.44점으로 들깨박 첨가량이 증가할수록 높아졌다(P<0.001). 이는 쿠키의 색도 결과에서 명도를 나타내는 L값이 들깨박 첨가량이 증가할수록 낮아졌기 때문에 육안으로 확인하기에도 어두워지는 결과를 나타낸 것으로 보인다(Table 6). 들깨박 향의 강도는 2.66~7.77점으로 들깨박 첨가량이 증가할수록 강해지는 결과를 보였다(P<0.001). 이는 들깨박 향을 내는 들깨박이 증가할수록 향이 더 강해졌기 때문이라고 추측된다. 단단함은 4.11~5.88점으로 들깨박 분말 첨가량이 증가할수록 낮아지는 결과를 보였지만 유의적인 차이는 보이지 않았다. 이는 경도 실험에서 들깨박 첨가량이 많아질수록 경도가 낮아지는 결과를 보였기 때문으로 생각된다(Table 5). 먹은 후의 목 넘김은 2.44~6.77점으로 들깨박 첨가량이 증가할수록 더 강해지는 결과를 보였으며, 이는 쌀가루의 입자보다 들깨박의 입자가 더 커서 들깨박 첨가량이 증가할수록 거친 식감을 주기 때문이라고 생각된다(P<0.001). 마지막으로 고소한 맛은 2.00~7.88점으로 들깨박 분말 첨가량이 많아질수록 강해졌는데(P<0.001), 이는 고소한 맛을 내는 들깨박이 증가할수록 함께 맛도 증가하기 때문이라고 추측된다. 흰 참깨 첨가 마카롱 연구에서도 참깨가 증가할수록 고소한 맛이 증가하는 유사한 결과를 보였다(Kim 등, 2021b).

Table 7 . Sensory characteristics of rice cookies added with various amounts of perilla seed meal powder.

Perilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
IntensityDarkness1.33±0.5e1)2)3.55±1.33d4.55±1.01c6.44±1.13b7.44±0.52a56.687***
Perilla scent2.66±2.39d4.66±1.58c5.66±0.86bc6.88±1.05ab7.77±0.97a16.14***
Hardness5.88±2.615.44±1.745.00±0.864.66±1.654.11±3.170.90NS3)
Aftertaste2.44±1.58d4.00±1.22c5.00±1.11bc6.11±1.61ab6.77±1.98a11.25***
Roasted nutty2.00±1.32d4.33±1.32c5.77±1.20b7.11±1.05a7.88±0.78a37.05***
AcceptabilityColor2.88±1.9b4.88±1.45a5.88±1.53a6.22±1.09a5.44±1.74a6.33***
Flavor3.11±2.36b4.88±1.16a5.88±0.60a6.44±1.13a6.00±1.93a6.43***
Texture2.22±1.20c4.33±1.11b5.66±0.86a6.33±0.70a5.55±1.58a18.30***
Taste2.77±1.56c4.55±1.23b6.11±1.16a6.77±1.09a5.77±1.85ab11.20***
Overall acceptability2.44±1.42c4.44±1.01b6.22±1.39a6.66±1.32a4.88±1.61b13.34***

1)All values are mean±SD..

2)Different letters within the same row (a-e) differ significantly by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

3)NS: not significant..

***P<0.001..



기호도 검사 결과 평가 항목 중에서 색은 2.88~6.22점이었으며, 15%가 6.22점으로 가장 높았다(P<0.001). 쿠키 외관의 색이 진해질수록 기호도가 높아졌지만 들깨박의 첨가량을 20% 이상 첨가하면 지나치게 색이 어두워져 오히려 기호도가 감소하였다. 들깨 분말 첨가 식빵에서도 15%에서 가장 높은 기호도를 보였으며, 첨가량이 20%이상일 때는 들깨 분말의 수분 흡착으로 인한 수분 부족으로 마이야르 반응이 미흡해져 기호도가 떨어진다고 보고하였다(Ji와 Jeong, 2013). 향 기호도 결과는 3.11~6.44점으로 15%가 6.44점으로 가장 높았고, 20%가 6.00점으로 두 번째로 높았다(P<0.001). 들깨박 향이 강해질수록 기호도가 높아지는 결과가 나타났지만, 들깨박 첨가량이 20% 이상이면 오히려 향이 너무 강하여 기호도가 감소하는 결과를 보였다. 들깨 분말 첨가 식빵에서도 15%에서 가장 큰 기호도를 보였으며, 20% 이상에서는 적정량 이상의 향이 기호도를 떨어트린다고 보고하였다(Ji와 Jeong, 2013). 조직감에 대한 기호도는 2.22~6.33점이었으며 15%가 가장 높았다(P<0.001). 이는 쿠키의 경도 측정 결과에서 들깨박의 첨가량이 많아질수록 경도가 낮아지는 결과를 보였기 때문으로 판단된다. 경도가 낮아질수록 부드러워져 기호도가 높아지다가 20% 첨가군의 경우에는 지나치게 부드러워져 오히려 기호도가 낮아진 것으로 생각된다. 맛 기호도 결과는 2.77~6.77점이었으며 15%가 6.77점으로 가장 높았고 10%가 6.11점으로 두 번째로 높았다(P<0.001). 들깨박 첨가량이 늘어날수록 고소함이 증가하며 기호도가 높아지다가 20% 이상 첨가되면 오히려 지나치게 느끼한 맛이 강해져 기호도가 낮아진 것으로 추측된다. 들깨 분말 첨가 식빵 연구에서도 15% 첨가 식빵에서 가장 큰 기호도를 보여 본 실험과 유사한 결과를 보고하였다(Ji와 Jeong, 2013). 전반적인 기호도는 control은 2.44점, 5%는 4.44점, 10%는 6.22점, 15%는 6.66점, 20%는 4.88점의 결과를 보여 15%가 가장 높았다(P<0.001). 쌀쿠키 제조 시 들깨박의 첨가로 인하여 쿠키의 품질과 관능적 특성이 개선되고 우수한 항산화 활성을 가지고 있기에 기능성 쿠키로서의 개발은 바람직할 것으로 생각된다. 또한, 기호도 검사 및 강도 특성을 실시했던 관능검사를 고려할 때 쿠키에 첨가하는 들깨박 분말의 양은 15% 첨가가 적절할 것으로 생각된다.

요 약

본 연구에서는 부산물인 들깨박을 기능성 소재로의 활용 가능성을 알아보고 들깨박 분말을 이용한 기능성 식품으로 쌀쿠키 개발을 위해 들깨박 분말을 각각 0%, 5%, 10%, 15%, 20%를 첨가한 쌀쿠키를 제조하여 쌀쿠키의 항산화 활성과 품질특성을 실험하였다. 들깨박 분말의 총 폴리페놀과 플라보노이드는 111.00 mg GAE/g과 47.06 mg QE/g이었으며, 이를 쌀쿠키에 첨가한 경우 시료 첨가량과 비례하여 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량이 증가하였다. 들깨박 분말의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정한 결과 각각 IC50값은 28.15 µg/mL, 193.04 µg/mL로 나타났다. 제조된 쌀쿠키의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성은 들깨박 분말 첨가량 증가에 따라 유의적으로 항산화 활성을 보였다. 들깨박 분말을 첨가한 쌀쿠키의 품질 평가로는 밀도, pH, 퍼짐성, 손실률, 팽창률, 색도, 수분함량, 경도 평가를 실시하였다. 쌀쿠키의 밀도는 유의적인 결과를 보이지 않았고, pH는 들깨박 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 들깨박 첨가량에 비례하여 퍼짐성은 높아졌고, 손실률과 팽창률은 첨가량이 증가함에 따라 낮아졌다. 색도의 L값은 들깨박 첨가량에 따라 낮아졌고, a값과 b값은 높아지는 결과를 보였다. 수분함량과 경도는 시료 첨가량과 반비례하여 감소하였다. 쌀쿠키의 특성 강도 검사에서는 들깨박 분말의 첨가량이 증가할수록 들깨박 향, 먹은 뒤의 목 넘김, 고소한 맛, 어두움이 강해졌으며 단단함은 줄어들었다고 평가되었다. 기호도 검사에서는 대조군보다 첨가군이 높은 평가 점수를 받았으며 들깨박 분말 15% 첨가군이 전반적으로 가장 높은 기호도를 보였다. 이런 결과를 종합한다면 쌀쿠키에 들깨박 분말을 첨가하는 것은 항산화능을 증가시켜 쌀쿠키의 가치를 높일 수 있고 건강 지향적인 부분을 고려한 쌀쿠키 개발이 가능할 것으로 판단된다. 또한 코코넛 오일로 동물성 유지를 대체한 식물성 쿠키로 건강 기능성 식품으로의 가치가 높을 것으로 판단되며, 특히 들깨박 분말 15% 첨가가 생리활성 측면과 전반적인 기호도를 고려할 때 가장 적절하게 쌀쿠키의 가치를 높일 수 있을 것으로 예상된다. 들깨박 분말을 첨가한 식품 모델 연구는 아직 부족하므로 본 연구는 향후 식품 가공 부산물이자 기능성 소재인 들깨박을 활용한 다양한 식품개발에 기여할 것으로 판단된다.

Table 1 . Ingredients of rice cookies added with different amount perilla seed meal powder.

Ingredient (g)Perilla seed meal powder (%)1)
Control5101520
Perilla seed meal powder05101520
Rice flour10095908580
Salt11111
Coconut oil2525252525
Sugar5050505050
Water2525252525

1)Control: no perilla seed meal powder, 5%: rice flour with 5% perilla seed meal powder, 10%: rice flour with 10% perilla seed meal powder, 15%: rice flour with 15% perilla seed meal powder, 20%: rice flour with 20% perilla seed meal powder..


Table 2 . Total polyphenol, flavonoid content and antioxidant activities of perilla seed meal 70% ethanol extract.

Perilla seed meal 70% ethanol extract
Total polyphenol content (mg GAE1)/g)111.00±1.713)
Total flavonoid content (mg QE2)/g)47.06±2.95
DPPH free radical scavenging activity IC50 (µg/mL)28.15±0.45
ABTS radical scavenging activity IC50 (µg/mL)193.04±7.37
Reducing power (O.D.)0.51±0.00

1)GAE: gallic acid equivalent..

2)QE: quercetin equivalent..

3)All values are mean±SD..


Table 3 . Total polyphenol, flavonoid content, and antioxidant activities of rice cookies added with different amount perilla seed meal powder.

Perilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
Total polyphenol content (mg GAE1)/100 g)16.89±0.65e3)4)35.00±1.04d52.16±1.02c79.20±0.79b92.50±0.23a4,456.73***
Total flavonoid content(mg QE2)/100 g)ND5)39.08±12.58d133.25±31.32c214.08±13.76b256.58±8.77a152.40***
DPPH free radical scavenging activity (%)2.67±1.80d13.56±2.35c29.88±5.35b35.70±1.15b52.49±3.8a104.93***
ABTS radical scavenging activity (%)14.78±2.35e39.08±1.96d64.03±1.51c82.94±4.44b95.27±3.77a349.74***
Reducing power (O.D.)0.06±0.00e0.58±0.01d0.79±0.02c1.19±0.01b1.58±0.01a4,110.797***

1)GAE: gallic acid equivalent..

2)QE: quercetin equivalent..

3)All values are mean±SD..

4)Different letters within a same row (a-e) indicate significant differences by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

5)ND: not determined..

***P<0.001..


Table 4 . Correlation between total polyphenol, flavonoid content, and antioxidant activity of rice cookies added with different amount perilla seed meal powder.

TPCTFCDPPHABTSReducing power
TPC1)1
TFC0.980***1
DPPH0.970***0.979***1
ABTS0.984***0.995***0.979***1
Reducing power0.989***0.976***0.975***0.980***1

1)TPC: total polyphenol content, TFC: total flavonoid content, DPPH: DPPH free radical scavenging activity, ABTS: ABTS radical scavenging activity..

***P<0.001..


Table 5 . Quality characteristics of rice cookies added with various concentration of perilla seed meal powder.

PropertiesPerilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
Density (g/mL)1.52±0.24a1)2)1.52±0.33a1.25±0.00a1.30±0.24a1.38±0.24a0.83NS3)
pH6.73±0.01a6.68±0.04b6.61±0.02bc6.59±0.01bc6.57±0.00c791.92***
Spread factor (%)7.41±0.68d7.50±0.34c7.58±0.20ab7.60±0.05a7.61±0.04a9.60***
Loss rate (%)12.02±0.17a10.61±0.06b10.17±0.30bc9.59±0.73c9.39±0.48c18.22***
Leavening rate (%)100.00±6.66ab111.53±0.00a107.69±6.66a100.00±6.66ab92.30±6.66b4.75*
Moisture contents (%)9.41±0.16a8.54±0.11b7.79±0.04c7.41±0.13d6.91±0.24e119.12***
Hardness (g/cm2)4,118.36±195.71a2,953.46±120.77b2,058.60±43.89c1,229.73±173.69d861.43±142.04e249.29***

1)All values are mean±SD..

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

3)NS: not significant..

*P<0.05, ***P<0.001..


Table 6 . Color value of rice cookies added with various concentration of perilla seed meal powder.

PropertiesPerilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
Color valueL80.19±1.75a1)2)67.53±0.61b65.25±0.36c60.59±0.81d55.18±0.62e282.46***
a−1.26±0.03e2.09±0.10d2.82±0.09c3.62±0.17b4.10±0.19a766.58***
b7.39±0.17d14.09±0.27c15.05±0.42b16.14±0.13a16.69±0.43a426.84***

1)All values are mean±SD..

2)Different letters within a same row (a-e) indicate significant differences by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

***P<0.001..


Table 7 . Sensory characteristics of rice cookies added with various amounts of perilla seed meal powder.

Perilla seed meal powder (%)F-value
Control5101520
IntensityDarkness1.33±0.5e1)2)3.55±1.33d4.55±1.01c6.44±1.13b7.44±0.52a56.687***
Perilla scent2.66±2.39d4.66±1.58c5.66±0.86bc6.88±1.05ab7.77±0.97a16.14***
Hardness5.88±2.615.44±1.745.00±0.864.66±1.654.11±3.170.90NS3)
Aftertaste2.44±1.58d4.00±1.22c5.00±1.11bc6.11±1.61ab6.77±1.98a11.25***
Roasted nutty2.00±1.32d4.33±1.32c5.77±1.20b7.11±1.05a7.88±0.78a37.05***
AcceptabilityColor2.88±1.9b4.88±1.45a5.88±1.53a6.22±1.09a5.44±1.74a6.33***
Flavor3.11±2.36b4.88±1.16a5.88±0.60a6.44±1.13a6.00±1.93a6.43***
Texture2.22±1.20c4.33±1.11b5.66±0.86a6.33±0.70a5.55±1.58a18.30***
Taste2.77±1.56c4.55±1.23b6.11±1.16a6.77±1.09a5.77±1.85ab11.20***
Overall acceptability2.44±1.42c4.44±1.01b6.22±1.39a6.66±1.32a4.88±1.61b13.34***

1)All values are mean±SD..

2)Different letters within the same row (a-e) differ significantly by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

3)NS: not significant..

***P<0.001..


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