발효숙성마늘 추출물 첨가 초콜릿 제조 조건의 최적화 = Processing Optimization of Chocolate with Fermented and Aged Garlic Extract

국문 초록 (Abstract)

최근 건강지향적인 식품에 대한 관심이 집중되면서 다양한 생리활성 성분을 함유하고 있는 천연 소재를 식품에 첨가하는 연구가 활발히 이뤄지고 있으나 초콜릿을 이용한 기능성 식품개발에 대한 연구가 미비한 실정이다.
본 연구는 우리나라의 대표적 향신료이자 이미 세계적으로 기능성 식품으로 인정받은 마늘을 숙성시킴으로써 그 자체를 섭취해도 부담이 없는 검은색의 발효숙성마늘의 추출물을 첨가하여 초콜릿을 제조하였다. 제조된 발효숙성마늘 초콜릿의 품질 특성과 관능적 특성으로 최적의 조건을 만족하는 최적제조조건을 얻고자 하였다.
모든 실험계획, data 분석 및 품질의 최적화 분석은 Design Expert 7(Stat-Easy Co., Mineneapolis, USA) 프로그램을 사용하였다. 제조 조건의 최적화는 response surface 중 central composite design에 따라 설계하였고, 초콜릿의 물리적 특성에 영향을 줄 수 있는 액체 재료는 발효숙성마늘 추출물(A)과 생크림(B) 두 요인으로 설정하였다.
이화학적 특성의 실험을 통해, pH, sweetness, lightness, hardness와 cohesiveness는 각각의 유의수준 범위 내에서 유의적이었고, 관능적 특성 항목 중에 color, texture, sourness, bitterness와 overall quality에서 유의적으로 나타났다.
관능적 특성과 이화학적 품질특성간의 상관관계를 통해 관능적 특성은 pH, redness, yellowness에서 부의 상관관계를 보였고, 관능적 항목의 flavor, color, texture, sourness와 bitterness에서 정의 상관관계를 나타났으며, 관능평가의 모든 항목의 목표범위를 모두 충족시키는 발효숙성마늘 초콜릿의 최적제조조건은 다크 초콜릿 200g 고정, 발효숙성마늘 추출물 34.61g, 생크림 72.68g으로 나타났다.
최적화된 초콜릿의 품질 특성은 대조구 초콜릿을 제조하여 성분검사를 비교한 결과 특징적으로 발효숙성마늘 초콜릿이 대조구 초콜릿 보다 조지방 함량과 칼로리가 낮게 나타났다. 이화학적, 관능적 특성 검사를 실시하여 t-test를 통해 품질 특성을 비교한 결과 총 폴리페놀 함량이 최적화된 발효숙성마늘 초콜릿에서 높게 나타났다(p<0.05). 관능적 특성에서 발효숙성마늘 초콜릿이 향에 대한 선호도가 대조구보다 유의적으로 높게 나타났고(p<0.05) 전반적인 기호도에서 유의적인 차이가 나타나지 않아 발효숙성마늘 추출물 첨가로 인한 거부감은 나타나지 않았고, 발효숙성마늘 초콜릿이 기능성 초콜릿으로 제품 개발의 가능성을 보여준다고 하겠다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was conducted to develop the optimal recipe for chocolate with fermented and aged garlic extract (Allium sativum var. pekinense) which is included for higher nutritional value. It was determined the optimal sensory composite recipe and following Central Composites for chocolate with different levels of fermented and aged garlic extract(A) and cream(B) while analysis by Response Surface Methodology from date obtained from sensory evaluation was performed. Ten experimental recipes including 2 reference points in the composition were selected. The compositional and functional properties were measured, and physical and sensory values were applied to the mathematical models. Perturbation plots showed the influence of each ingredient on the final product. Measurements showed significant values in lightness, sweetness, pH, hardness and cohesiveness, while sensory measurements showed significant values in color, texture, sourness, bitterness and overall quality. The optimum formulations by numerical and graphical methods were calculated as 34.61g fermented and aged garlic extract, 72.68g cream for 200g chocolate, and it was revealed that chocolate aptitude was more influenced by fermentation garlic extract than cream.
Quality characteristics of the chocolate which becomes optimization manufactured the controled chocolate and the result which compares an ingredient inspection feature the taking effect the fermented and aged garlic chocolate appeared the controled chocolate compared to crude fat content and calorie lowly.
It executed the physics and chemistry and sensory measurements by t-test. The total phenol content it appeared highly from the taking effect the fermented and aged garlic chocolate had become optimization.
Sensory measurement showed significant values in flavor at the optimized chocolate than the controled chocolate.
It will say that the taking effect the fermented and aged garlic chocolate shows a product development possibility with the functional chocolate.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 문헌고찰 = 4
• (1) 마늘 및 발효숙성마늘의 기능성 = 4
• (2) 초콜릿 관련 연구 = 8
• (3) 반응표면분석법 = 10
• Ⅲ. 연구내용 및 방법 = 14
• 1. 실험재료 = 14
• 2. 실험방법 = 16
• 가. 재료의 일반성분 분석 = 16
• 나. 발효숙성마늘 초콜릿 제조 = 16
• 다. 발효숙성마늘 초콜릿의 품질 특성 = 17
• (1) 이화학적 특성 = 17
• 1) pH = 17
• 2) 당도 = 19
• 3) 수분함량 = 19
• (2) 기계적 특성 = 19
• 1) 색도 = 19
• 2) 조직감 = 19
• (3) 관능검사 = 20
• 라. 최적화된 발효숙성마늘 초콜릿의 품질 특성 = 22
• 마. 통계처리 = 23
• (1) 발효숙성마늘 초콜릿 품질과 관능적 특성간의 상관관계 = 23
• (2) 발효숙성마늘 초콜릿 관능의 최적화 = 23
• (3) 최적화된 발효숙성마늘 초콜릿의 품질 특성 = 24
• Ⅳ. 결과 및 고찰 = 25
• 1. 재료의 일반성분 분석 = 25
• 2. 발효숙성마늘 초콜릿의 품질 특성 = 25
• 가. 이화학적 특성 = 25
• (1) pH = 25
• (2) 당도 = 31
• (3) 수분함량 = 34
• 나. 기계적 특성 = 37
• (1) 색도 = 37
• (2) 조직감 = 43
• 다. 관능검사 = 52
• 라. 발효숙성마늘 초콜릿 품질과 관능적 특성간의 상관관계 = 69
• 마. 발효숙성마늘 초콜릿 관능의 최적화 = 72
• 3. 최적화된 발효숙성마늘 초콜릿의 품질 특성 = 76
• 가. 일반성분 분석 = 76
• 나. 이화학적 특성 = 78
• 다. 기계적 특성 = 79
• 라. 관능검사 = 82
• Ⅴ. 요약 및 결론 = 84
• Ⅵ. 참고문헌 = 87
• APPENDIX = 98
• ABSTRACT = 109