콩은 예로부터 우리나라를 포함한 동양권에서 중요한 영양공급원으로 사용되어왔으며, 특히 우리나라의 식탁에서는 간장, 된장, 청국장 등 장류 가공품을 중심으로 한 다양한 가공식품으로 이용되어왔다(Shin 등, 2014). 콩은 쌀에는 부족한 양질의 단백질과 지방질을 비롯한 비타민과 필수 아미노산 등을 다량 함유하고 있어 성인병 예방은 물론 최근 항암효과에 관한 연구 결과가 밝혀짐으로써 영양 및 건강식품으로 각광을 받고 있으며, 가공용 수요 역시 크게 증가하고 있다(Kim과 Cho, 2005).

콩은 우리 식생활에서 주요한 식물성 단백질과 지방질의 급원이고 이소플라본, 올리고당, 사포닌, phytate 등과 같은 다양한 기능성 성분이 많이 함유되어 있으며(Coward 등, 1993), 암을 비롯한 성인병을 예방할 수 있는 생리활성 물질인 phytic acid, triterpenes, phenolics, lignan, carotenoid 및 coumarin 등과 protease inhibitor, oligosaccharides와 dietary fiber 등과 같은 생리활성 기능을 갖는 성분들이 함유되어 있다(Hayes 등, 1977). 현대인의 식습관이 서구화되고 육류의 소비가 매년 증가하고 있어 한국인에게 발병하는 질병도 당뇨, 고혈압 및 암 등 서구화된 성인병의 발병이 증가하고 있다(Kim 등, 1996).

식물성 단백질이 풍부한 콩은 성인병을 예방하는 여러 가지 기능성 성분들이 존재한다는 것이 알려지면서 콩에 관한 관심이 높아졌으며(Nagata 등, 1980), 콩 단백질을 편리하게 섭취할 수 있는 콩고기 제조에 관한 연구가 진행되고 있다. 콩고기 관련 연구를 살펴보면 콩고기 제조법 및 품질특성과 항산화 활성(Lee 등, 2014), 미래 육류 대체식품으로서의 콩고기의 시장성(Lee, 2008), 그리고 식물성 단백질을 이용한 육류 대체식품 연구(Kim 등, 2017) 등이 진행되었으며, 콩가루를 첨가한 빵, 과자, 이유식, 시리얼, 돈가스 및 햄버거 패티 등이 개발되고 있으나(Shin 등, 2014) 콩을 주원료로 만든 소시지에 관한 연구는 찾아보기 어려운 실정이다.

따라서 본 연구에서는 콩가루를 주원료로 콩 소시지를 제조하고 기름, 글루텐 및 전분 첨가량에 따른 콩 소시지의 조직감 및 관능 특성 등 품질특성을 조사하여 최적의 콩 소시지 제조조건을 확립고자 하였다.

실험재료

본 실험에 사용된 콩은 경기도 연천에서 2019년 재배된 신팔달콩 2호 품종을 국립식량과학원 수확후이용과에서 제공받아 사용하였다. 느타리버섯 분말은 인그린(Pocheon, Korea), 소금은 한주(Ulsan, Korea), 식용유는 CJ제일제당(Incheon, Korea), 글루텐은 배지푸드(Namyangju, Korea), 전분은 전원식품(Gimpo, Korea), 소시지 케이싱은 자파로(Daegu, Korea)의 제품을 구입하여 사용하였다.

콩 소시지 제조

콩 소시지를 제조하기 위하여 콩을 상온에서 24시간 수침한 후 열풍건조기(VS-4172D, Vision Scientific, Daejeon, Korea)로 50°C에서 48시간 건조한 다음 100 mesh로 분쇄하였다. 예비실험을 통해 선정된 기본 배합비인 콩 분말 100 g, 물 160 mL, 느타리버섯 분말 10 g, 소금 1 g을 기본 배합비로 하여 유지(10, 20 및 30 g), 글루텐(10, 20 및 30 g) 및 전분(5, 15 및 25 g)을 각각 첨가하여 제조하였다. 각각의 원료를 반죽기(WSS-6835P, Wiswell, Seoul, Korea)에 넣고 10분간 반죽한 다음 4°C에서 5시간 숙성시킨 후 소시지 충진기(MGH-090, Haiyue, Guangzhou, China)를 이용하여 28 mm 천연 collagen 케이싱에 반죽을 충진하였다. 이후 스팀기(DS-1, Ducsan, Siheung, Korea)를 이용하여 40분간 증자 처리를 하고 상온에서 냉각과정을 거쳐 품질특성을 측정하였다.

색도

콩 소시지의 색도는 색차계(CR-300, Minolta Co., Ltd., Osaka, Japan)를 사용하여 L(lightness), a(redness) 및 b(yellowness) 값을 3회 반복하여 측정하였다. 명도(L), 적색도(a) 및 황색도(b)를 Hunter 값으로 나타내었으며, 표준색판의 L값은 96.28, a값은 -5.06, b값은 +7.14였다.

조직감 및 절단력

콩 소시지의 조직감 및 절단력은 Seo 등(2020)의 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, texture analyser(TA-XT2 express, Stable Micro System Ltd., Surrey, England)를 이용하여 pre-test speed 3.0 mm/s, test speed 3.0 mm/s, post-test speed 3.0 mm/s, distance 7.0 mm, trigger force 5.0 g로 하였고, 시료를 일정 크기(직경 10 mm, 높이 10 mm)로 자른 다음 25 mm cylinder probe를 사용하여 경도(hardness)와 씹힘성(chewiness)을 측정하였다. 절단력 측정은 1 mm light knife blade probe를 사용했으며, pre-test speed 3.0 mm/s, test speed 3.0 mm/s, post-test speed 3.0 mm/s였다.

관통력 및 압축력

콩 소시지의 관통력을 측정하기 위해 직경이 2 mm인 stainless steel rod를 사용하여 pre-test speed 1.0 mm/s, test speed 2.0 mm/s, post-test speed 3.0 mm/s로 하였다. 압축시험은 탐침 cylinder type probe(25 mm)를 사용하였다. 압축력은 시료를 일정 크기(직경 10 mm, 높이 10 mm)로 잘라 사용했으며, 측정조건은 pre-test speed 1.0 mm/s, test speed 2.0 mm/s, post-test speed 3.0 mm/s, distance 7.0 mm, trigger force 5.0 g로 하였다.

관능검사

콩 소시지 관능검사 및 패널 선발은 Kim 등(2012)의 방법을 변형하여 측정하였으며, 충북대학교 산학협력단 생물윤리위원회의 IRB(Institutional Review Board, IRB No. CBNU-202112-HR-0230) 승인 후 실시하였다. 충북대학교 식품생명공학과 학생 20명을 대상으로 소비자 테스트를 진행했으며 사전교육을 실시한 후 검사에 응하도록 하였다. 관능검사용 콩 소시지는 지름 2 cm, 높이 1 cm로 자른 뒤 흰 접시에 담아 난수표를 이용하여 샘플번호를 부여하였으며, 시료 제시는 무작위로 진행하였다. 관능검사 항목은 색, 향, 맛, 식감, 전체적인 기호도에 대해 7점 기호척도법으로 최고 7점, 최저 1점으로 평가하도록 하였다.

통계분석

통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, ver. 12.0, IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균과 표준편차를 산출하였다. 처리 간의 차이 유무를 one-way ANOVA(Analysis of variation)로 분석한 뒤 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다(P=0.05).

색도

유지 첨가량에 따른 콩 소시지의 색도 측정 결과는 Table 1과 같다. 유지 10 g을 첨가한 콩 소시지의 L값은 50.42였으며, 첨가량이 증가함에 따라 51.93 및 52.11로 증가하였다. a값은 유지 첨가량 증가에 따라 -0.05에서 -0.15로 약간 감소하였고 b값은 첨가량 증가에 따른 유의적인 차이를 나타내지 않았다. Seleshe 등(2021)의 연구 결과에 따르면 지방 함량이 증가할수록 소시지의 L값이 증가하고 a값이 감소하여 본 연구 결과와 유사한 경향을 보였으며, 지방 함량이 높을수록 L값이 높게 나타난다는 기존의 결과와 일치하였다(Olivares 등, 2010). 글루텐 첨가에 따른 콩 소시지 색도 변화는 글루텐 첨가량 10, 20 및 30 g에서 L값이 각각 52.92, 51.82 및 50.44로 글루텐 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다. a값은 각각 -0.29, -0.16 및 -0.06으로 유의적으로 증가하는 경향을 보였으며, b값은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 활성 글루텐이 식빵의 품질특성에 미치는 영향에 관한 연구에서 활성 글루텐 첨가량이 많아질수록 색도가 감소하였다고 보고하였으며(Kim 등, 2013), 이는 대체육에서 제품의 글루텐 함량이 높을수록 brown 색상을 부여하여 명도를 저하하는 결과와 일치하였다(Kumar 등, 2012). 전분 첨가량 5, 15 및 25 g에서 색도는 a값이 각각 -0.07, -0.12 및 -0.17로 전분 첨가량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, L값과 b값은 큰 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 색상에 영향을 미칠만한 단백질이나 당 성분이 없기 때문에 영향을 주지 않은 것으로 판단된다(Bae 등, 2013).

Table 1 . Hunter’s color value of sausage analogue added with oil, gluten, and starch.

Added materials (g)		Hunter’s color value
		L	a	b
Oil	10	50.42±0.26Cb	−0.05±0.00Aa	18.28±0.07Cb
	20	51.93±0.44Ba	−0.09±0.01Bb	18.62±0.03ABa
	30	52.11±0.15Ba	−0.15±0.01Dc	18.61±0.19ABa
Gluten	10	52.92±0.28Aa	−0.29±0.02Ec	18.69±0.05Aa
	20	51.82±0.34Bb	−0.16±0.01Db	18.61±0.03ABa
	30	50.44±0.16Cc	−0.06±0.00Aa	18.46±0.22BCa
Starch	5	52.02±0.27Ba	−0.07±0.01ABa	18.58±0.08ABa
	15	51.91±0.24Ba	−0.12±0.00Cb	18.60±0.04ABa
	25	51.75±0.33Ba	−0.17±0.03Dc	18.65±0.05ABa

¹⁾Values are mean±SD (n=3)..

²⁾Different capital letters in the same column indicate a significant difference (P<0.05) among different amounts. Different small letters in the same item indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

조직감

유지 첨가량에 따른 콩 소시지 조직감을 측정한 결과는 Table 2와 같다. 유지 첨가량이 10 g에서 30 g으로 증가함에 따라 경도는 각각 1,004.60, 940.93 및 809.60 g 그리고 씹힘성은 각각 102.08, 84.68 및 82.41로 감소하는 경향을 나타내었으며, 이러한 결과는 지방 함량이 감소함에 따라 경도가 증가하였다고 보고한 Salazar 등(2009)의 결과와 유사하였다. 글루텐 첨가량에 따른 영향을 살펴보면 글루텐 첨가량 10, 20 및 30 g에서 경도는 각각 860.37, 935.73 및 1,071.47 g 그리고 씹힘성은 각각 72.06, 85.78 및 116.56으로 증가하였다. 이러한 결과는 밀 글루텐의 함량이 10~30%로 증가함에 따라 경도와 씹힘성이 증가한다고 보고한 Chiang 등(2019)의 결과와 유사하였다. 이는 불용성의 단백질인 글루텐이 수화하여 반죽 내의 글루텐 망상구조를 형성하고 이에 따라 결괏값이 증가한 것으로 사료된다(Kang, 2011). 전분 첨가량에 따른 영향은 전분 첨가량이 5, 15 및 25 g으로 증가함에 따라서는 경도가 각각 774.47, 923.33 및 1,269.60 g 그리고 씹힘성은 87.16, 98.84 및 158.27로 증가하여 글루텐의 첨가와 유사한 경향을 보였다. 이러한 결과는 당면의 경우에서도 전분 함량이 증가함에 따라 경도가 증가했다는 Park 등(1990)의 결과와 유사하였으며, 절편의 경도, 씹힘성 및 검성도 전분 첨가량의 증가에 따라 증가한다는 Ahn(2005)의 결과와 유사한 결과를 나타내었다. 이는 소시지 제조 시 전분이 micelle 구조를 형성하여 결착제로 작용하므로 전분 첨가량이 증가함에 따라 경도 및 씹힘성이 증가한 것으로 생각된다(Na와 Joo, 2012).

Table 2 . Texture profile analysis of sausage analogue added with oil, gluten, and starch.

Added materials (g)		Hardness (g)	Springiness	Chewiness	Gumminess	Cohesiveness
Oil	10	1,004.60±1.25Ca	0.40±0.02CDa	102.08±2.61Ca	252.58±7.23Ca	0.25±0.01Ba
	20	940.93±18.66Db	0.35±0.01Eb	84.68±3.77Db	236.52±8.72Db	0.25±0.01Ba
	30	809.60±22.27Fc	0.39±0.01Da	82.41±2.15Db	211.94±2.96Ec	0.26±0.01ABa
Gluten	10	860.37±13.48Ec	0.33±0.01Ec	72.06±3.05Ec	211.05±8.23Ec	0.25±0.01Ba
	20	935.73±12.61Db	0.36±0.01Eb	85.78±3.77Db	242.51±8.72Db	0.25±0.01Ba
	30	1,071.47±16.93Ba	0.42±0.01BCa	116.56±2.07Ba	275.00±8.12Ba	0.26±0.01ABa
Starch	5	774.47±14.45Gc	0.42±0.01BCb	87.16±1.69Dc	208.19±7.26Ec	0.27±0.01Aa
	15	923.33±5.77Db	0.43±0.01Bb	98.84±4.73Cb	230.86±10.42Db	0.25±0.01Ba
	25	1,269.60±41.17Aa	0.46±0.02Aa	158.27±5.57Aa	349.56±13.48Aa	0.27±0.01Aa

¹⁾Values are mean±SD (n=3)..

²⁾Different capital letters in the same column indicate a significant difference (P<0.05) among different amounts. Different small letters in the same item indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (P<0.05)..

관통력 압축력 및 절단력

유지 첨가량에 따른 콩 소시지의 관통력, 압축력 및 절단력을 측정한 결과는 Fig. 1~3과 같다. 유지 첨가량이 10 g에서 30 g으로 증가함에 따라 관통력은 273.70에서 209.00 g로 감소하는 경향을 나타내었다. 압축력과 절단력도 각각 1,011.93~721.55 g 및 192.60~147.23 g로 관통력과 마찬가지로 유지 첨가량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 글루텐 첨가량에 따라서는 유지 첨가량이 10 g에서 30 g으로 증가함에 따라 208.87 g에서 314.67 g로 관통력이 증가하였다. 압축력과 절단력도 각각 745.80~1,078.33 g 및 144.10~222.13 g로 글루텐 첨가량이 증가함에 따라 증가하였다. Chiang 등(2019)의 콩 단백질과 밀 글루텐 비율에 따른 압출 콩고기의 이화학적 특성 연구 결과에 따르면 글루텐 함량이 10~30% 증가함에 따라 절단력이 1.35에서 1.74로 증가하여 본 연구의 결과와 일치하였다. 전분 첨가량에 따른 관통력은 전분 5 g 첨가 시 235.43 g를 나타내었지만 25 g 첨가에서는 322.03 g로 증가하였다. 압축력과 절단력 또한 관통력과 마찬가지로 전분 25 g 첨가구에서 각각 1,033.77 g 및 260.60 g까지 증가하였다.

Fig 1. Puncture force of sausage analogue added with different amounts of material. Values are mean±SD of 3 replicates. Different capital letters in all items indicate a significant difference (P<0.05) among different amounts. Different small letters in the same item indicate a significant difference (P<0.05) among different amounts.

관능검사

유지, 글루텐 및 전분 첨가량에 따른 콩 소시지의 관능검사 결과는 Table 3과 같다. 유지 첨가량을 10 g보다는 20 g을 첨가했을 때 색, 향, 맛 식감, 전체적인 기호도 모든 항목에서 유의적으로 높은 선호도를 보였으나 첨가량이 30 g에서는 전체적으로 감소하였다. 기존의 소시지 연구에서 지방 함량이 감소하게 되면 제품의 외관이 불량해지고(Liaros 등, 2009) 딱딱해지며, 다즙성도 낮아지고 색깔의 발현이 불량해지며 염도가 높아지고 맛이 저하한다고 보고하였는데(Mendoza 등, 2001), 본 실험의 30 g 유지 첨가구에 대해서도 조직감 저하가 나타났으며 종합적인 기호도도 낮게 평가되었다. 글루텐 첨가량에 따른 관능검사 결과 10 g 첨가구의 전체적인 기호도가 3.30으로 낮은 점수를 받았지만, 20 g에서 높아짐에 따라 전체적인 기호도를 포함한 모든 항목에서 유의적으로 증가하였다. 그러나 30 g 첨가량에서는 모든 항목에서 낮게 평가되었다. 전분 첨가량에 따른 관능검사 결과 전분 5 g 첨가보다 15 g 첨가했을 때 모든 항목에서 유의적으로 높은 점수를 받았으며, 25 g 첨가했을 때는 오히려 낮아지는 경향을 보였다. 이는 전분 첨가량이 증가할수록 보습성이 나빠지므로(Ahn, 2005), 단단한 질감을 증가시켜 기호도가 저하된 것으로 판단된다.

Table 3 . Sensory evaluation of sausage analogue added with oil, gluten, and starch.

Added materials (g)		Color	Flavor	Taste	Texture	Overall acceptance
Oil	10	3.70±0.80Cb	3.80±0.70Bb	3.65±0.59BCb	3.70±0.98BCb	3.60±0.75BCb
	20	4.65±1.31ABa	5.05±1.00Aa	5.15±1.09Aa	5.25±0.97Aa	5.30±0.98Aa
	30	4.05±0.76BCab	4.00±0.73Bb	3.85±0.75Bb	4.15±0.75Bb	4.05±0.69Bb
Gluten	10	3.85±1.14Cb	3.60±0.88Bb	3.20±0.70Cb	3.45±0.83Cb	3.30±0.73Cb
	20	5.15±1.46Aa	5.10±1.41Aa	5.10±1.29Aa	5.25±1.48Aa	5.20±1.36Aa
	30	3.75±0.97Cb	3.75±0.44Bb	3.75±0.64BCb	3.80±0.62BCb	3.75±0.55BCb
Starch	5	3.90±0.85Cb	3.65±0.75Bb	3.45±0.89BCb	3.60±0.94BCb	3.50±0.89BCb
	15	5.05±1.28Aa	5.35±1.18Aa	5.30±1.26Aa	5.40±1.27Aa	5.40±1.23Aa
	25	3.50±0.89Cb	3.75±0.79Bb	3.75±0.72BCb	3.80±0.77BCb	3.70±0.80BCb

¹⁾Values are mean±SD (n=20)..

²⁾Different capital letters in the same column indicate a significant difference (P<0.05) among different amounts. Different small letters in the same item indicate a significant difference by Duncan’s range test (P<0.05)..

본 연구에서는 콩가루를 첨가하여 만든 소시지의 품질특성을 평가하고 최적의 배합비를 결정하였다. 기본 배합비인 콩 분말 100 g, 느타리버섯 분말 10 g, 소금 1 g, 물 160 mL에 유지, 글루텐 및 전분 첨가량을 달리하여 소시지를 제조하였다. 밝기를 나타내는 L값은 유지 첨가량 10 g에서 50.42였고 30 g 첨가 시 52.11로 증가하였으나, 글루텐 첨가량이 증가함에 따라서는 감소하였다. 콩 소시지의 경도는 유지 첨가량 10 g에서 1,004.60 g였지만, 30 g에서는 809.60 g로 감소하였고 글루텐 및 전분 함량이 증가함에 따라 증가하였다. 관통력, 압축력 및 절단력은 경도의 결과와 유사하게 유지 첨가량의 증가에 따라 감소하며 글루텐 및 전분 첨가량이 늘어남에 따라 증가하였다. 관능평가 결과 유지 20 g, 글루텐 20 g, 전분 15 g 첨가구에서 색, 향미, 맛, 식감, 전체적인 기호도에서 가장 높은 점수를 얻었다. 이상의 결과를 종합해보면 콩 분말 100 g에 느타리버섯 분말 10 g, 소금 1 g, 물 160 mL의 기본 배합비에 유지 20 g, 글루텐 20 g 및 전분 15 g을 각각 첨가했을 때 콩 소시지 품질이 우수하였다.

본 연구는 농촌진흥청 연구비지원(과제번호: PJ0150212022)에 의해 수행되었으며 이에 감사드립니다.