재료 배합비율에 따른 유자갈수(渴水)의 개발과 품질특성 연구

Abstract

The purpose of this study is to optimize the mixture ratio of Yuzu Glasu for developing a modern-style beverage with the enhanced functional components and sensory attributes. Glasu is a Korean traditional drink manufactured from medicinal plants and fruits using sugar or honey. It is described in an old book,『Imwonshibyukji』 written in 1827, the Joseon Dynasty period. Also, even though Yuzu is a Korean traditional ingredient, it has low applicable scope except for citrus tea. Accordingly, the purpose of this study is to increase the consumption of Yuzu and to provide fundamental data of Galsu by developing a processed Yuzu product. In order to optimize the mixture ratio of Yuzu Galsu, this study used D-optimal Mixture design of response surface methodology(RSM). The experimental design incorporated three independent variables(Yuzu extract, sugar, soybean milk) producing 12 samples with different proportions of each variable. The following data were analyzed by using Designing Expert 6 to investigate the influences of these variables on physicochemical characteristics such as pH, acidity, sugar contents, Hunter’s color value(L*, a*, b*), total phenolic compounds, DPPH free radical scavenging and Vitamin C and sensory attributes. Also, after optimizing the mixture ratio of Yuzu Galsu, a survey on consumer preference was conducted. The findings from physicochemical analysis showed that Yuzu extract was confirmed as the most influential element in acidity, a*, b*, vitamin C contents, total phenolic compounds, and DPPH free radical scavenging activity; as the input ratio of yuzu extract was higher, acidity, b*, vitamin C contents, total phenolic compounds, and DPPH free radical scavenging activity increased while a* decreased. Sugar was confirmed as the most influential element in sugar contents; as the input ratio of sugar was higher, sugar contents has been increasing. Soybean milk was confirmed as the most influential element in pH and L*; as the input ratio of soybean milk was higher, pH and L* have been increasing. The findings from sensory analysis showed that Yuzu extract was confirmed as the most influential element in sour odor, Yuzu odor, sour taste, sour taste in aftertaste, and yellowness; as the input ratio of yuzu extract was higher, the degree of those sensory attributes increased. Sugar was confirmed as the most influential element in overall intensity, sweet taste, goso flavor, viscosity, sweet taste in aftertaste, astringent/tuptup and astringent/tuptup in aftertaste; as the input ratio of sugar was higher, the degree of those sensory attributes increased except for astringent/tuptup and astringent/tuptup in aftertaste. Soybean milk was confirmed as the most influential element in sweet odor, tofu odor, boiled soybean odor, roasted grain odor, beany flavor, throat hit, pungent sensation, beany flavor in aftertaste and turbidity; as the input ratio of soybean milk was higher, the degree of those sensory attributes increased. The optimization of Yuzu Galsu varying the mixture ratio was set in terms of Yuzu extract (A), sugar (B), soy milk (C) as independent variables in range. Among response variables, the items that had positive features while increasing its levels (sugar contents, Vitamin C contents, total phenolic compounds, DPPH free radical scavenging activity, sweet odor, Yuzu flavor, sweet taste, pungent sensation) were set as maximum. The items that had negative features while decreasing its levels (beany flavor, astringent/tuptup, beany flavor in aftertaste, astringent/tuptup in aftertaste) were set as minimum. And then, the sour odor and sour taste, the major characteristics of Yuzu Galsu, were set in range to predict the optimized numerical point. The polynomial models developed by RSM for physicochemical characteristics and sensory attributes(p<0.05), and the optimum predicted formulation of Yuzu Galsu as a final product was 28.4% of Yuzu extract, 36.6% of sugar and 35.0% of soybean milk. The preferences for overall acceptability, flavor, taste and color of the final product of Yuzu Galsu were determined by using a 9-point hedonic scale by 60 consumers. The mean scores of overall acceptability, flavor, taste and color were 7.13, 7.25, 7.13, and 5.55 respectively. The mean scores of familiarity, purchase intention and recommendation intention were 5.47, 6.27 and 6.11. Consumers selected astringent as a reason for disliking using CATA. Also, as a result of thirst level test, the final product of Yuzu Glasu has the effect of quenching thirst. Those results indicate that the optimized Yuzu Galsu showed the possibility of sale on market and it had the effect of quenching thirst. The results of this study are expected to be used as basic data for the development of Galsu. Therefore, it is assumed that the commercialization of Yuzu Galsu is possible when astringent/tuptup is adjusted. In doing so, the possibilities of improving the utilization of Yuzu and the industrialization of Galsu are explored. In spite of the implications above, additional studies to reduce astringent/tuptup of the developed Yuzu Galsu and to stabilize floating matters originated from soymilk should be conducted. Moreover, it is expected that follow-up studies can expand the scope of investigations by researching the restoration stability of Yuzu Galsu.;갈수(渴水)는 농축된 과일즙에 한약재를 가루 내 혼합하여 달이거나 한약재에 누룩 등을 넣어 꿀과 함께 달여 마시는 음료이다. 조선 후기 실용백과사전인 『임원십육지(1827)』에서는 ‘갈수는 갈증이 심할 때 먹는 물을 말하며, 향이 있는 약이성 재료를 단것에 담아 사용한 것이다.’라고 하였다. 또한 유자는 한국의 전통 식재료임에도 불구하고 유자차 외에는 활용 범위가 작다. 따라서 이 연구의 목적은 유자의 이용률을 높이고 전통 음료 중 하나인 갈수의 산업화를 위하여 기능적 특성과 관능적 특성이 최적인 유자갈수의 재료 혼합 비율을 찾는 것이다. 최종적으로 유자 가공 제품의 개발을 통한 유자 소비 증진 및 조선시대 이후 잊혀진 갈수에 대한 연구를 위한 기초 자료를 제시하고자 한다. 이를 위하여 반응표면분석법을 이용하여 유자갈수의 최적 재료 혼합 비율 선정을 위한 실험을 실시하였다. 반응표면분석법의 Mixture design 중 D-optimal design을 설정하고 유자갈수의 주 재료인 유자원액, 설탕, 콩즙을 독립변수로 설정하였으며, 이화학 실험 항목(pH, 산도, 당도, 색도, 비타민 C 함량, 총 페놀성 화합물 함량, DPPH 자유기 소거능)과 관능검사 항목(묘사 분석으로 개발된 총 20가지의 관능적 특성)을 반응 변수로 설정하였다. 이에 따라 12가지의 실험점이 확정되었으며, 12가지 시료로 실험한 결과를 바탕으로 재료 혼합 비율을 최적화하였다. 또한 개발된 최적의 혼합 비율의 유자갈수 일종에 대한 소비자 기호도 검사를 실시하였다. 재료 혼합 비율에 따른 유자갈수의 pH와 색도의 L값에 가장 크게 영향을 주는 성분은 콩즙이며, 콩즙의 투입비율이 높아질수록 pH가 증가하였다. 당도에 가장 크게 영향을 주는 성분은 설탕이며, 설탕의 투입비율이 높아질수록 당도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 산도, 색도 중 b값과 항산화 성분 분석인 총 비타민 C 함량, 총 페놀성 화합물 함량, DPPH 자유기 소거능에 가장 크게 영향을 주는 성분은 유자원액이며, 유자원액의 투입비율이 높아질수록 산도가 증가하였다. 색도 중 a값에 가장 크게 영향을 주는 성분은 유자원액이며, 유자원액의 투입비율이 높아질수록 a값이 낮아졌다. 관능적 특성 중 단내와 두부향, 삶은 콩 향, 구수한 향, 콩 비린 향미, 부드러운 목넘김, 탄산감, 후미의 콩 비린 향미, 탁한 정도는 콩즙에 가장 큰 영향을 받았으며, 콩즙의 투입비율이 높아질수록 그 강도가 증가하였다. 전반 맛 강도와 단맛, 고소한 향미, 걸쭉함, 후미의 단맛에 가장 큰 영향을 주는 성분은 설탕이며, 설탕의 투입비율이 높아질수록 그 강도가 증가하였고, 떫은 느낌/텁텁함과 후미 중 떫은 느낌/텁텁함은 설탕에 의해 가장 큰 영향을 받았으며, 설탕의 투입비율이 높아질수록 그 강도가 감소하였다. 신내와 유자향, 신맛, 후미 중 신맛과 외관의 노란 정도에 가장 큰 영향을 주는 성분은 유자원액이며, 유자원액의 투입비율을 높일수록 그 강도가 증가하였다. 배합 비율을 달리한 유자갈수의 최적화는 독립변수인 유자원액(A), 설탕(B), 콩즙(C)은 범위 내(in range)로 설정하였으며, 반응변수 중 높을수록 긍정적인 특성을 보이는 항목(당도, 총 비타민 C 함량, 총 페놀성 화합물 함량, DPPH 자유기 소거능, 단내, 유자향, 단맛, 탄산감)들은 최대치(maximum)로 설정하였다. 높을수록 부정적인 특성을 보이는 항목들(콩 비린 향미, 떫은 느낌/텁텁함, 후미의 콩 비린 향미, 후미의 떫은 느낌/텁텁함)은 최소치(minimum)로 설정하였고, 그 외 유자갈수의 중요한 특성인 신내와 신맛은 범위 내(in range)로 설정하여 수치 최적점(numerical point)을 예측하였다. 예측된 최적점의 유자원액, 설탕과 콩즙의 비율은 각각 28.4%, 36.6%, 35.0%이었고 이때의 desirability는 0.621이었다. 반응표면분석법을 이용하여 최적화한 유자갈수 1종에 대해 소비자 기호도 검사를 실시하였으며, 이 때 9점 척도를 사용하였다. 전반적 기호도, 향 기호도, 향미 기호도, 그리고 색 기호도의 평균 점수는 각각 7.13점, 7.25점, 7.13점, 5.55점이었다. 태도 조사의 결과 친숙도의 평균 점수는 5.47점, 구매 의사는 6.27점, 그리고 추천 의향은 6.11을 나타내었다. CATA 방법을 이용한 선호, 비선호 이유 조사를 통해 소비자들은 비선호 이유로는 떫은맛/텁텁함을 꼽았으며, 이를 통해 최적화한 유자갈수의 시중판매를 위하여 콩즙으로 인해 탁한 빛을 띄는 점과 떫은느낌/텁텁함에 대한 개선안이 필요함을 알 수 있다. 또한 음료를 마시기 전과 마신 후 측정한 갈증 정도를 비교한 결과 갈증 해소에 효과가 있는 것으로 나타났다. 이 연구를 통해 기능적 특성과 관능적 특성에 최적화된 유자갈수를 개발하였다. 개발된 유자갈수의 소비자 기호도는 높게 평가되었으며, 갈증 해소 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 유자갈수의 탁한 정도와 떫은 느낌을 조절하여 상용화가 가능할 것으로 사료되며, 이를 통해 유자의 활용도를 높이고 갈수를 산업화 할 수 있는 가능성을 탐색하였다. 위와 같은 시사점에도 불구하고 개발된 유자갈수의 떫은느낌/텁텁함을 줄이고, 콩즙에서 기인한 부유물을 안정화시킬 수 있는 방법이 추가로 모색되어야 할 것이다. 또한 향후 연구에서는 유자갈수의 저장 안전성을 연구함으로써 연구 범위를 확대 할 수 있을 것이다.