인삼과 마늘 분말이 닭고기 Nugget의 식품학적 품질에 미치는 영향 = Effects of Ginseng and Garlic Powder on the Food Quality of Chicken Nugget

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Nutritional and health values influence many consumer's food choices. At present, Korean consumers prefer functional foods or medicinal foods with esoteric plants such as ginseng root and garlic to decrease health problems. Therefore, research and processing were required to provide products with developed specifications for active individual ingredient that are acceptable to consumers. Research also must find out the ways to improve availability of nutrients, characterizing them as active ingredients, and methods of cooking those healthful foods.
Chicken nugget products are the representative American style fast food which could result the high caloric intake and trans-fatty acid problem. This research was designed to develop chicken nugget that is popular with all generations in the world using garlic and ginseng.
The response surface methodology(RSM) was applied in identifying the optimized mixing ratio of ginseng and garlic powder, which was followed by nutritional quality evaluation, and then a survey was conducted to find out the maximum level of consumer acceptability. To evaluate the food quality of chicken nugget with optimum garlic and ginseng level, proximate composition and protein quality were determined using in vitro protein digestibility and computed protein efficiency ratio assays. Fatty acid composition and the degree of fat oxidation(TBA value and TBARS) were also studied to check the changes in lipid quality during nugget cooking.
The recipe of the chicken nugget made with the optimized mixing ratio was 0.63g of ginseng powder, 0.12g of garlic powder, 20g of chicken breast, 0.12g of salt, and 0.04g of black pepper through trained panel test and RSM.
The protein content in chicken nugget containing ginseng and garlic powder cooked with the optimized mixing ratio(CG) was 26.44±0.27 g/100g sample (64.65 g /100g solid), whereas the control(commercial chicken nugget type) had 26.90±0.47 g/100g sample(67.08 g/100g solid) of protein. Some lower fat content was showed in such nugget (6.12±0.21 g/100g sample, 14.97 g/100g solid) compared to control(6.39±0.02 g/100g sample, 15.94 g/100g solid).
There was not a significant difference in vitro protein digestibility between whole CG(81.09±0.23%) and control(80.36±0.47%). But the core of CG(without fried nugget coat) resulted better protein digestibility(84.13±0.37%) than those of control(82.72±0.39%).
Lower TBA values level resulted as 88.95±1.48 for whole CG and 85.23±0.35 for coat of CG than those of control(145.17±1.58 for whole, 150.03±2.14 for coat). Similar result of TBARS were showed in both nugget samples. Those results indicated that ginseng and garlic could retard lipid oxidation during nugget cooking.
The consumer scores for CG were 3.70(appearance), 3.84(smell), 3.74 (juiciness), 3.94(hardness), 3.60(chewiness) and overall 3.75(acceptability) through 5-point hedonic scale experiment. The consumer scores for control were 3.61(appearance), 3.79(smell), 3.44(juiciness), 3.81(hardness), 3.51 (chewiness) and 3.59(overall acceptability).
Because of the unique flavor of ginseng and garlic powder, it would be expected that CG have a low consumer score. However, contrary to the those expectation, the consumer score of CG was close to those of control and had a positive effect in acceptability. Therefore CG could improve availability of nutrients by ginseng and garlic as active ingredients, and those could help in retarding lipid oxidation during nugget cooking.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 반응표면 분석을 이용하여 인삼과 마늘 분말의 최적 첨가비율로 만든 닭고기 nugget과 인삼과 마늘 분말을 첨가하지 않은 닭고기 nugget을 비교하여 기호도 측면, 식품학적인 측면을 살펴보고 관능성과 영양성을 모두 만족시키는 닭고기 nugget을 개발하고자 하였다.
반응표면 분석에서 제시한 첨가비율로 인삼과 마늘 분말의 첨가 비율을 달리하여 11개의 시료를 제조하여 닭고기 nugget에 대한 관능검사를 실시한 후 반응표면 분석법을 이용하여 기호도를 최대화하는 닭고기 nugget의 최적량을 구하였다. 인삼과 마늘 분말의 최적 첨가비율로 만든 닭고기 nugget과 인삼과 마늘 분말을 첨가하지 않은 닭고기 nugget을 제조하여 소비자 기호도 조사를 실시하고, 일반성분 분석 및 영양학적 평가로 구성아미노산분석, 단백질 소화율, 단백질 효율비, 지방산 분석, 지방산패도를 측정하여 최적치 닭고기 nugget과 대조구를 비교하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 닭고기 nugget의 요인 변수 인삼분말(x1), 마늘분말(x2)의 첨가비율을 달리하여 만든 11개의 닭고기 nugget의 기호도 검사 결과 반응표면분석을 통해 최적 첨가비율을 구하였다. 최적 첨가비율은 인삼분말(x1) 3.163%(코드화값 1.310), 마늘분말(x2) 0.586%(코드화값 -1.414)로 나타났다.
2. 닭고기 nugget의 외관(appearance), 냄새(smell), 다즙성(juiciness), 경도(hardness) 및 씹힘성(chewiness)은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 전반적인 기호도(overall acceptability)는 대조구(3.59)보다 최적 첨가비율로 제조한 닭고기 nugget인 최적군(3.75)이 약간 높았으나 유의적인 차이는 보이지 않았다. 이는 인삼과 마늘의 독특한 향과 맛 때문에 기호도가 떨어질 것으로 예상 되었음에도 대조구와의 기호도 점수와 최적군의 기호도 점수 사이의 유의적인 차이가 나지 않았다는 것은 앞으로 인삼과 마늘을 첨가한 제품개발 가능성을 시사하는 것으로 생각된다.
3. 대조구 닭고기 nugget(C)과 최적 혼합비율로 제조한 닭고기 nugget (CG)의 일반성분은 비슷하였다. 대조구 닭고기 nugget(C)의 열량은 184.91 kcal(461.14 calorie/100g solid), 최적 혼합비율로 제조한 닭고기 nugget (CG)은 186.16kcal(455.70 calorie/100g solid)이다. 최적 첨가비율로 제조한 nugget(CG)과 대조구 nugget(C) 전체(whole), 튀김옷(coat) 및 속(core)의 일반성분 차이 역시 비슷하였다.
4. 생닭가슴살(RB)보다는 튀긴 닭고기 nugget의 소화율이 높았으며, 최적비율 닭고기 nugget의 튀김옷을 제거한 속(CG core)과 전체(CG whole)의 단백질 소화율은 대조구 닭고기 nugget의 튀김옷을 제거한 속(C core)과 전체(C whole)의 단백질 소화율 보다 높았다. 전체적으로 인삼과 마늘 분말을 첨가하지 않은 닭고기 nugget(C)의 소화율보다 첨가한 닭고기 nugget(CG)의 소화율이 더 높았다. 이는 인삼과 마늘 분말이 닭고기 nugget의 소화율을 높이는데 긍정적인 영향을 미쳤다고 할 수 있다.
대조구(C)의 단백질 효율비(C-PER)는 2.59, 최적비율 닭고기 nugget(CG)의 단백질 효율비는 2.68을 나타내었다. 표준 단백질(ANRC casein)과 생닭가슴살(RB) 보다는 닭고기 nugget의 C-PER 값이 높았으며 대조구(C) 보다는 인삼과 마늘 분말을 첨가한 닭고기 nugget(CG)의 C-PER 값이 높은 것으로 보아 단백질 품질이 개선되어진 것으로 보여진다.
5. TBA value와 TBARS 실험 결과 인삼과 마늘 분말 첨가로 인하여 nugget 지방산화 저해 효과를 확인 할 수 있었다.
국민소득의 향상에 따른 외식산업의 발달로 현대인들의 식생활 문화가 간편화, 서구화되어 쉽고 간편하게 조리하여 이용할 수 있는 편이식품의 소비가 증가하고 있다. 서구의 편이 식품은 간편성, 경제성 및 관능성에 비중을 높이 두게 되므로, 영양적으로 바람직하지 못하다. 그러나 기능성 식품재료를 혼합하는 것과 같이 제조방법을 개선한다면 패스트푸드의 부정적 영양성이 줄어들 수 있을 것이다.
이러한 식품류의 대표적인 패스트푸드 제품인 닭고기 nugget에 인삼과 마늘 분말을 최적비율로 첨가한 제품을 개발하여 식품학적 품질과 영양학적 평가, 기호도 조사의 연구결과를 제시함으로써, 패스트푸드의 식품영양학적 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 = 6
• 1. 실험재료 및 시료의 제조 = 6
• 1.1. 실험재료 = 6
• 1.2. 인삼과 마늘 분말 첨가 닭고기 Nugget의 제조 = 6
• 2. 반응표면 분석(Response Surface Methodology) = 8
• 3. 물성검사(Texture Profile Analysis) = 8
• 4. 관능검사 = 11
• 4.1. 첨가비율의 최적화를 위한 관능검사 = 11
• 4.2. 소비자 기호도 조사(Consumer Acceptability Test) = 13
• 5. 일반성분 분석과 단백질 품질 평가 = 14
• 5.1. 일반성분 분석 = 14
• 5.2. 단백질 품질평가 = 15
• 5.2.1. 구성아미노산 분석 = 15
• 5.2.2. 단백질 소화율(in vitro) = 15
• 5.2.3. C-PER(Computed Protein Efficiency)과 DC-PER(Discriminant Computed Protein Ratio) = 16
• 6. 지방 품질평가 = 16
• 6.1. 지방산 조성 = 16
• 6.2. 지방산패도 = 18
• 7. 통계 분석 = 18
• Ⅲ. 실험결과 및 고찰 = 20
• 1. 물성검사(Texture Profile Analysis) = 20
• 1.1. 닭고기 Nugget의 물성 = 20
• 1.2. 물성에 대한 반응표면분석 = 23
• 2. 관능검사 = 34
• 2.1. 첨가비율의 최적화를 위한 관능검사 = 34
• 2.2. 관능검사 결과에 대한 반응표면분석 = 38
• 2.3. 반응 변수를 동시에 최대화하는 최적조건 = 51
• 3. 닭고기 Nugget의 소비자 기호도 = 54
• 4. 닭고기 Nugget의 일반성분과 단백질 품질 = 54
• 4.1. 일반성분 = 56
• 4.2. 단백질 품질 = 56
• 4.2.1. 구성 아미노산 조성 = 56
• 4.2.2. 단백질 소화율(in vitro) = 59
• 4.2.3. C-PER과 DC-PER = 61
• 5. 닭고기 Nugget 지방의 품질 = 63
• 5.1. 지방산 조성 = 63
• 5.2. 지방산패도 = 65
• Ⅳ. 요약 및 결론 = 67
• Ⅴ. 참고문헌 = 70
• 감사의 글 = 77