ISP(Isolated soybean protein)와 WP(Whey protein) 배합비를 달리한 고단백 쿠키의 품질특성과 소비자 기호

Abstract

고단백 식이는 다이어트를 위한 처방으로 많이 이용되고 있으며 고단백 다이어트를 위한 고단백 식품에 대한 관심도 매우 증가하고 있다. 그에 따라 단백질을 강화한 다양한 제품들이 나오고 있으며, 특히 단백질 강화제로는 분리대두단백(ISP, Isolated Soy Protein)과 유청 단백질이 상업적으로 많이 사용 되고 있다. 두 단백질을 혼합하여서 사용할 경우, 포만감의 시간이 늘어나며 아미노산 조합이 풍부해지는 등 다양한 이점을 가지는 것으로 보고되고 있다. 한편, 쿠키는 과자 중에서도 건과자에 속하며 수분 함량이 5% 이하로 낮아 미생물에 의한 변패가 적어 저장성이 우수하다. 따라서 소비자들의 이러한 건강지향적 식품을 선호하는 경향은 기능성이 첨가되고 영양성분이 강화된 제품에 대한 관심과 수요로 이어져 기존의 쿠키 제품들에서 기능성 물질을 첨가하고 영양소가 강화된 새로운 쿠키의 개발로 이어지고 있다. 그러나 단백질을 강화시킨 고단백 쿠키에 대한 연구는 많지 않은 실정이다. 따라서 본 연구는 단백질 함량을 크게 높이되 단백질 배합비를 분리대두단백과 유청단백으로 달리한 고단백 쿠키를 개발하고 품질 특성을 조사하였다. 단백질 비율은 분리대두 단백질: 유청단백질을 100%:0%, 75%:25%, 50%:50%, 25%:75%, 0%:100%로 달리하여 ISP/WP100, ISP/WP75, ISP/WP50, ISP/WP25, ISP/WP0, 총 5종의 쿠키 시료를 제조하였고, 이화학적 분석 및 소비자 평가와 단백질 쿠키의 요구도 및 섭취 실태 조사를 진행하였다. 이화학적 분석은 반죽의 밀도 및 pH 측정, 완성된 쿠키의 일반성분 분석, 퍼짐성 측정 지수 측정, 색도와 경도를 측정하였다. 제조된 쿠키의 품질 특성은 다음과 같았다. 쿠키 반죽의 밀도는 분리대두단백 분말의 함량이 높고 유청단백 분말의 함량이 낮을수록 밀도가 높은 경향을 보였다(p <0.001). 밀도가 가장 높은 ISP/WP100은 가장 잘 부스러져 반죽 시 어려움을 겪었으며 구워진 후에도 타 시료에 비해 부스러짐이 심한 것에 반해, ISP/WP0은 반죽이 용이하였으나 구워진 후에는 딱딱한 식감을 보였다. 반죽의 pH는 유청단백 분말의 사용 비율이 증가하고 분리대두단백 분말의 사용 비율이 낮아짐에 따라 유의적으로 낮은 pH을 가지는 경향을 보였다(p <0.001). 이는 부재료에 따라 pH가 변하는데, 분리대두단백 분말의 pH가 유청단백 분말의 pH보다 높게 측정된 결과에 의한 것이라고 분석되었다. 쿠키의 일반성분을 분석한 결과 첨가하는 단백질 비율에 따라 단백질 분말의 특성이 반영된 결과가 나타났다. 조단백질은ISP/WP100이 27.68%로 가장 높았고, ISP/WP0이 25.72%로 가장 낮아 분리대두단백 분말의 비율이 높을수록 높은 조단백질을 가지는 것으로 나타났다(p <0.001). 조회분은ISP/WP100이 1.89%로 가장 높았고 ISP/WP0이 1.36%로 가장 낮아 분리대두단백 분말의 비율이 높을수록 높은 조회분을 가지는 것으로 나타났다. 수분 함량은 통계적 유의성은 없었지만 (p>0.05) ISP/WP100이 9.13%로 가장 높았고 ISP/WP0이 8.47%로 가장 낮았으며 단백질 가루에서 ISP함량이 높아질수록 수분 함량도 증가하는 경향을 보였다. 조지방은ISP/WP100이 21.33%, ISP/WP0이 23.20%로 유청단백 분말의 함량이 높을수록 조지방 함량이 높아지는 경향을 보였지만, 그룹별로 유의적인 차이는 없었다(p >0.05). 이러한 결과는 쿠키 제조 시 사용된 대두단백 분말이 유청단백 분말보다 조단백, 조회분, 수분 함량은 높고 조지방 함량은 낮은 결과인 것으로 분석되었다. 쿠키의 퍼짐성 지수는 ISP/WP100이 5.32로 가장 낮았으며 ISP/WP0이 5.67으로 가장 높았고 유청단백 분말의 함량이 증가하고 분리대두단백 분말의 함량이 낮아짐에 따라 퍼짐성 지수가 유의적으로 높아지는 것으로 나타났다(p <0.001). 쿠키의 색도는 황색도를 나타내는 b값에서 첨가하는 단백질 종류에 따라 가장 일정한 경향을 보였다. b값에서는 유청단백분말의 비율이 높고 분리대두단백 분말의 비율이 낮을수록 높아지는 경향을 확인 할 수 있었으며, ISP/WP0과 ISP/WP25는 유의적 차이가 없었지만 이외의 시료에서는 분리대두단백 분말의 함량이 낮아질수록 b값이 높아졌다(p <0.001). a 값은 ISP/WP100이 7.01, ISP/WP75가 7.56으로 유의적으로 낮은 값을 나타냈고, ISP/WP50이 9.20, ISP/WP25가 9.19, ISP/WP0이 9.52로 ISP 함량이 높은 ISP/WP 100, ISP/WP50 시료에 비해 유의적으로 높은 값을 나타냈다(p <0.001). 밝기를 나타내는 L값은 ISP/WP0이 74.41으로 가장 높았고 ISP/WP25는 ISP/WP50이 71.49로 가장 낮아 단백질 비율에 따른 일정한 경향성은 없는 것으로 나타났다(p <0.001). 쿠키의 경도는 ISP/WP25 시료와 ISP/WP0시료를 제외한 모든 처리군에서 유의적인 차이를 보이며 분리대두단백 분말의 비율이 감소하고 유청 단백 분말의 비율이 증가할수록 경도가 증가하는 경향을 나타냈다(p <0.001). 단백질 종류를 달리한 미강 첨가 고단백 쿠키의 소비자 기호도 평가 결과, 전반적인 기호도의 경우 ISP/WP50 시료, ISP/WP100 시료가 유의적으로 높은 기호도 점수를 보였고 ISP/WP0 시료는 가장 낮은 기호도 점수를 보였다(p <0.001). 외관 기호도와 색 기호도의 경우, ISP/WP0 시료와 ISP/WP25 시료가 유의적으로 높은 기호도 점수를 보였다(p <0.05). 맛 기호도의 경우 ISP/WP50 시료가 가잔 높은 기호도 점수를 보였고, 그 다음으로 ISP/WP100, ISP/WP25, ISP/WP75, ISP/WP0 순으로 나타났다(p <0.01). ISP/WP50 시료의 경우 단맛, 짠맛, 고소한 맛 기호도에서도 유의하게 기호도가 가장 높았으며(p <0.01), 통계적으로 유의한 수준은 아니지만 전반적인 기호도 점수도 가장 높은 값을 보였다. 식감 기호도에서는 ISP/WP100 시료가 유의적으로 가장 높은 기호도를 보였고 ISP/WP50 시료가 두번째로 높은 기호도를 보였으며, ISP/WP0 시료의 기호도는 가장 낮았다(p <0.001). 단백질 종류를 달리한 미강 첨가 고단백 쿠키의 소비자 태도 조사 결과, 친숙한 정도는 ISP/WP50 시료가 가장 높았으며 이후 ISP/WP100, ISP/WP25, ISP/WP75, ISP/WP0 순으로 유의적으로 감소하였다(p <0.001). 구매의도와 추천의도는 ISP/WP50과 ISP/WP100이 유의하게 높았으며(p< 0.001), ISP/WP50의 점수가 가장 높았다. 반면 ISP/WP0은 구매의도, 추천의도 점수 모두 가장 유의적으로 낮은 값을 보였다. 쿠키 시료에 대한 선호 이유와 비선호 이유(CATA)를 분석한 결과를 보면 모든 시료의 주된 선호 이유는 ‘건강에 좋을 것 같음’, ‘곡물향미’, ‘순한맛’ 으로 나타나 건강에 좋을 것 같은 순한 맛과 곡물향미가 선호도에 큰 영향을 미치는 것으로 보였다. ISP/WP50 시료의 주된 선호 이유 항목이 가장 다양하게 나타났으며, ISP/WP0 시료는 타 쿠키 시료에 비해 주된 비선호 이유 항목이 가장 다양하게 나타났다. 시료들의 공통적인 비선호 이유로는 ‘텁텁함’, ‘싱거운맛’이 선택되었다. ISP/WP0 시료의 비선호 이유로는 친숙하지 않은 맛이라는 타 시료에 나타나지 않은 항목이 포함되어 친숙하지 않은 맛이 선호도를 낮추는데 영향을 미친 것으로 보였다. 본 연구는 잉여 농산물인 미강을 첨가하고 단백질 분말을 사용하여 영양소까지 크게 강화시켜 단백질 함량을 크게 높인 쿠키를 개발한 데 차별점 및 의의가 있다. 연구의 결과로 단백질 분말이 조리에 활용 될 때 어떠한 특성을 부여하는지 알 수 있었고, 따라서 단백질 분말을 활용하여 고단백 식품을 개발 시 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 생각된다. 첨가되는 단백질의 종류와 비율에 따라 이화학적 품질 특성과 소비자 기호도가 크게 달라지는 것을 확인 할 수 있었으며, CATA 설문 기법으로 선호 및 비선호 요인을 구체적으로 파악 할 수 있었다. 또한, 쿠키의 섭취 실태 및 고단백 쿠키의 인식 및 요구도를 조사하여 후속 응용연구의 기초 자료로 이용할 수 있겠다. 추후로는 단백질 분말의 특성 상 나타나는 쿠키의 비선호 요인을 개선하는 연구가 필요할 것으로 보인다. 본 연구에서 제조된 단백질 쿠키에 기호성이 높은 부재료를 첨가하거나 후속 연구로 단백질의 함량, 종류와 그 비율을 더 탐색하여 제품을 개발한다면 경쟁력 있는 쿠키 상품 개발이 이루어질 것으로 예상된다.;Protein is a macro nutrient and it is known that regular intake of small amounts of protein increases the holding amount of interior body. These properties have resulted in a variety of protein-enriched products. In particular, isolated soy protein (ISP) and whey protein are commercially available as protein enhancers. With blending two proteins, the amino acid combination becomes richer, and has various advantages such as increasing the time of satiety are reported. On the other hand, cookies belong to dry foods and its moisture content is low as 5% or less. Therefore, the tendency of consumers preferring such health-oriented foods is leading to the development of new cookies containing nutrients and functional ingredients added to existing cookie products. However, there are not many studies on high-protein cookies. Therefore, this study was conducted to investigate the quality characteristics of high protein cookie with rice bran by using different protein sources as isolated soybean proteins and whey proteins. By differentiate the ratio of protein, such as Isolated soybean protein: whey protein, 100%:0%, 75%:25%, 50%:50%, 25%:75%, 0%:100%, we have made 5 other distinguishable cookies. We also performed physicochemical analysis, consumer preference test, and requirement and consumption survey of protein cookies. The quality characteristics of cookies were as follows. The density of cookie dough tended to be higher as the content of isolated soybean protein powder and whey protein powder was lower (p <0.001). ISP / WP100, which had the highest density, was so crumble to form a certain shape compare with other cookies. The pH of the dough tended to have a significantly lower value (p <0.001) while the use of whey protein powder increased and the proportion of isolated soybean protein powder decreased. The proximate composition of the cookies was reflected on the characteristics of the protein powder. The crude protein was highest in ISP / WP100 (27.68%) and ISP / WP0 was lowest (25.72%), and the higher the percentage of isolated soybean protein powder, the higher the crude protein (p <0.001). ISP / WP100 showed the highest value of 1.89%, ISP / WP0 had the lowest value of 1.36%, and the higher the percentage of isolated soybean protein powder, the higher the number of hatchings. The water content was not statistically significant (p> 0.05) but ISP / WP100 was the highest at 9.13% and ISP / WP0 was the lowest at 8.47%. The higher the ISP content of protein powder, the higher the moisture content. The crude lipid content of crude lipase was 21.33% for ISP / WP100 and 23.20% for ISP / WP0. The higher the content of whey protein powder, the higher the crude lipid content, but there was no significant difference among those groups (p> 0.05). These results indicate that soybean protein powder used in cookie production is higher in crude protein, crude protein, and moisture content .As contrast crude fat content was low. The spread factor of cookies was lowest at 5.32 for ISP / WP100, 5.67 for ISP / WP0, and it was found to be significantly higher as the content of whey protein powder increased and the content of isolated soybean protein powder decreased(p <0.001). The color values of cookies were as follows. The b-value, which indicates yellowness, was most affected by the type of protein added. The b-value tended to be increased as the proportion of whey protein powder was higher and the proportion of isolated soybean protein powder was lower. There was no significant difference between ISP/WP0 and ISP/WP25. However, b-value was increased as the content of isolated soybean protein powder decreased(p <0.001). The a-value of ISP/WP100(7.01), ISP/WP75(7.56) were significantly lower than ISP/WP50(9.20), ISP/WP25(9.19), ISP/WP0(9.52)(p <0.001). L-value indicating the brightness was the highest at ISP / WP0 of 74.41 and the ISP / WP25 was the lowest at 71.49 (p <0.001). Hardness of cookies showed significant difference in all samples except ISP/WP25 and ISP/WP0. Hardness tended to increase as the proportion of isolated soybean protein powder decreased and the proportion of whey protein powder increased (p <0.001). As a result of the evaluation of consumer preference of samples, ISP/WP50 and ISP / WP100 samples showed significantly higher preference while ISP / WP0 samples showed the lowest preference scores(p <0.001). In the appearance preference and color preference, ISP/WP0 and ISP/WP25 showed significantly higher preference(p <0.05). ISP/WP50 showed the highest overall taste preference followed by ISP/WP100, ISP/WP25, ISP/WP75 and ISP/WP0. The ISP / WP50 samples showed the highest preference in sweetness, saltiness, and flavor preference (p <0.01), and the overall preference score was the highest, though not statistically significant. In the texture preference, ISP/WP100 showed the highest preference and ISP/WP50 was the second, while the ISP / WP0 samples showed the lowest preference(p <0.001). As a result of the survey on consumer attitudes, ISP / WP50 samples showed the highest level of familiarity, followed by ISP/WP100, ISP/WP25, ISP/WP75 and ISP/WP0(p <0.001). Purchasing-intention and recommendation-intention were significantly higher in ISP/WP50 and ISP/WP100 (p <0.001) and score of ISP/WP50 was the highest. On the other hand, ISP / WP0 showed the lowest value in purchasing-intention and recommendation-intention. As a result of analyzing the reason for liking and disliking(CATA) for cookie samples, the main reasons for liking all samples were 'good for health', 'grain taste' and 'mild taste'. ISP / WP50 samples showed the most diverse reasons for liking and ISP / WP0 samples showed the most diverse reasons for disliking. The common reasons for disliking samples were "soupy" and "bland". The reasons for the disliking of the ISP/WP0 were 'unfamiliar' so that its taste seemed to have affected the level of familiarity because 'unfamiliar' did not appear as a main disliking reason in other samples. This study has differentiation and significance in the development of high-protein cookies using two types of protein powder and rice bran. As a result, we could know what kind of protein powder would be used when it was used in cooking. Therefore, this research might be used as basic data for development of high protein foods. It was confirmed that the physicochemical quality characteristics and consumer preference were significantly changed according to the kinds and ratios of the added proteins, and liking and disliking factors of the CATA could be understood in detail. In addition, the investigation of the intake and recognition of cookies, the requirement of high-protein cookies can be used as a basis for subsequent application studies. Future research will need to improve the disliking factors of cookies caused by the characteristics of protein powders. It is expected that a competitive cookie product will be developed if a high palatability ingredient is added or a product is developed by searching further the content, type and ratio of protein in a subsequent study.