MCT 대체지방의 산화안정성 및 조리적합성에 관한 연구

Abstract

최근 식생활은 여러 가지 요인에 의하여 다변화되었으며 그 일환으로 동물성 식품의 섭취 소비량이 증가하였고 이와 더불어 식용유지의 소비량도 높아졌다. 이와같이 지방의 과잉 섭취로 인한 동맥경화, 관상동맥질환과 같은 심혈관계 질환 및 당뇨병, 암 그리고 비만 등과 같은 만성 퇴행성 질환의 발병율이 높아지고 있어 식생활에서 유지함량 및 조성지방산과 섭취방법에 관한 여러 가지 문제점들이 대두되고 있다. 따라서 총지방섭취량을 줄이는 방법으로 지방 대체물이 지속적으로 개발되고 있으나 오랜 기간 익숙해져온 식사습관을 변화시켜야 하는 것이 새로운 대체지방 개발의 어려움으로 남아 있다. 더욱이 지방을 대체시킴으로써 식품의 외형, 풍미, 맛, 텍스츄어에서 나타나는 변화에서 지방이 제공하는 독특한 식감을 상실하는 문제점이 유발하게 되었다. 이러한 단점을 보완하면서 지방이 지니는 각종 기능적인 특징을 제공하는 지방 대체물이 개발되고 그 이용이 서서히 증가하고 있으나 아직까지 대체지방 중 중쇄지방산인 MCT(medium chain triglyceride)를 이용한 제품에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 MCT의 저장안정성을 측정하고 또 케?, 식빵, 쿠키, 마요네즈를 기존 사용유지인 옥배유, 쇼트닝, 버터, 대두유에 대하여 각각 MCT를 10, 20, 30, 40, 50, 100％로 대체하여 제조하고 물성, 색도 측정 및 외형촬영, 아밀로그람과 효소BAP법에 의한 호화도와 노화도의 측정, 그리고 이들에 대한 관능검사를 실시하여 MCT를 대체하지 않은 기존의 방법으로 만든 것과 그 결과를 비교하고 이를 통해 바람직한 식품개발의 가능성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 옥배유, 대두유, 버터, 쇼트닝 그리고 이들 유지에 대하여 10~50％ MCT 대체유지 및 MCT를 60±2℃에서 저장하면서 3일 간격으로 과산화물가(POV)를 측정한 결과 MCT는 옥배유, 대두유, 쇼트닝, 버터보다 낮은것으로 나타났다. 또한 공액이중산가(CDV)는 옥배유, 대두유의 경우 저장 9일에 급격한 증가를 보인 반면 고체지방인 버터와 쇼트닝은 저장 21일까지 비슷한 값을 보이다가 그 후 증가되었다. 그러나 MCT나 이들 유지에 MCT를 대체한 경우 대체비율이 높을수록 낮은 CDV를 보여주어 MCT는 다른 유지에 비하여 산화에 대한 안정성이 좋았으므로 대체율이 높을수록 좋은 산화안정성?? 보여 주었다. 2. 케?의 외형은 옥배유로 만든 케?과 10~30％를 MCT로 대체시킨 케?의 외형은 크게 다르지 않았으나 식빵의 외형에서는 10~40％를 MCT로 대체한 경우 부피가 증가된 것으로 나타났다. 또한 쿠키의 외형은 10~30％의 MCT를 대체시킨 것에서 부피가 증가되었으나 외형은 크게 변하지 않았다. 마요네즈는 10~30％의 MCT를 대체시킨 경우 외형상 부피와 색깔이 대체 하지 않은 것과 거의 유사하였다. 3. 케? 반죽의 비중은 옥배유에 대한 MCT 대체 비율이 높을 수록 비중이 높아지는 경향을 보였으나 MCT만을 단독으로 사용한 때는 옥배유만을 사용한 때와 비슷한 비중을 보였다. 점도에서도 옥배유에 대한 MCT 대체율이 높을수록 점도가 증가하는 경향을 보여 MCT 대체비율이 높아질수록 비중과 점도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 4. 호화도는 옥배유와 쇼트닝으로 각각 케?과 식빵을 제조한 때에 MCT만을 단독으로 사용한 결과를 제외하고는 각각의 유지에 MCT를 10~50％의 비 을로 대체하는 경우 호화도는 대체하지 않은 것에 비하여 크게 차이를 보이 지 않은 것으로 나타나 식빵과 케? 제조시 MCT를 일정비율 첨가하는 것은 이들 제품의 호화에 크게 영향을 미치지 않는 ?痼막? 나타났다. 5. 케?을 제조할 때 옥배유만을 사용한 것에 비해 MCT를 대체한 것이 굽기 손실율은 증가되었으며 그 경향은 대체비율이 높을수록 증가폭이 큰 것으로 나타났다. 그러나 식빵에서는 MCT 대체비율이 10~30％인 것에서는 MCT를 대체하지 않은 것에 비해 큰 차이를 나타내지 않았다. 6. 옥배유만을 사용하여 제조한 케?과 MCT를 10~50％ 대체한 케?의 노화도는 거의 같은 정도로 노화되는 양상을 보였으나 MCT만을 단독으로 사용한 경우는 매우 높은 노화도를 보였다. 식빵에서는 MCT로 대체한 것이 저장초기에는 대체하지 않은 것보다 노화도가 높았으며 대체비율이 높을수록 노화도가 높아지는 것으로 나타났다. 따라서 호화도와는 달리 식빵에서는 MCT의 대체사용으로 노화도가 촉진되는 것을 알 수 있었다. 7.마요네즈의 점도는 MCT를 10~50％로 대체한 경우 낮은 값을 보였으며 MCT만을 단독으로 사용한 마요네즈는 가장 낮은 점도를 나타내었다. 마요네즈의 유화안정성은 MCT를 10~50％를 대체한 경우 대체하지 않은 것에 비하여 비슷하거나 다소 낮았으나 MCT만을 사용한 경우는 유화안정성이 매우 낮은 결과를 보여주었다. 8. 케?의 물성은 MCT의 대체비율에 따라 유의적인 차이를 보여주었다. 검성, 경도와 씹힘성은 MCT 대체비율이 20, 30％인 때 기존의 것보다 약 2배정도 증가하였으나 탄력성과 응집성은 모든 케?에서 MCT의 대체유무와 상관없이 거의 같은 값을 보였다. 식빵은 탄력성, 응집성 그리고 씹힘성은 기존의 것에 비해 MCT를 20％까지 대체한 것이 높은 것으로 나타났으며 경도, 검성은 20％까지 MCT로 대체한 경우 기존의 것과 유사한 경향을 보였다. 쿠키의 탄력성과 응집성은 MCT를 40％까지 대체한 경우 유사하였으나 검성과 씹힘성은 대체율이 증가함에 따라 감소되었다. 쿠키의 경도는 10％ 대체율까지는 버터로 제조한 경우와 유사하였으나 그 이상의 대체율에서는 감소되었고, MCT를 100％로 대체한 쿠키는 모양의 변형이 심하게 일어남과 동시에 경도도 크게 증가되어 쿠키로서의 특성을 상실하였다. 마요네즈에서는 탄력성은 대체율이 20％이상일 때 크게 증가되는 경향을 보였으며, 응집성은 20％까지의 대체율에서 유사한 경향을 보였고, 경도, 검성과 씹힘성은 30％까지의 대체율에서 유사하거나 다소 증가하였다. 9. MCT로 대체한 경우 케?의 명도는 40％까지 유사하거나 다소 낮아졌으며, 적색도는 대체비율 20％까지는 유사하다가 대체비율이 증가함에 따라 다소 증가되는 경향을 보였다. 황색도는 MCT를 30％까지 대체한 경우 유사한 값을 보여 주었다. 식빵의 명도는 MCT를 대체비율이 증가할수록 명도값은 높아졌으며 적색도는 20％까지의 대체율에서는 증가하는 경향을 보였으며 황색도는 MCT를 50％까지 대체한 경우 비슷한 경향을 보여주었다. 쿠키의 명도는 50％까지의 대체비율에서는 유사하였으나 적색도는 대체비율이 증가함에 따라 크게 저하되었고 황색도는 MCT를 30％까지 대체한 경우 유사한 경향을 보여주었다. 마요네즈의 명도는 대체비율이 30％까지는 유사하였으며 적색도는 대체비율간의 유의적인 차이를 나타내지 않았고 황색도는 MCT를 10％ 비율로 대체한 경우부터 크게 저하되었다. 10. 관능검사 결과 케?은 외형, 색깔, 풍미가 MCT 대체율이 100％가 될 때까지 기존의 것보다 더 좋아진 것으로 평가되었고, 맛은 30％인 때 기존의 것보다 더 좋게 평가되었으며 조직감은 10％로 대체한 경우 이미 기존의 것 보다 선호도가 낮게 평가되었다. 따라서 전체적으로는 MCT 대체율이 30％인 것이 기존의 것과 유사한 것으로 나타났다. 식빵은 외형, 색, 풍미, 맛, 조직감 그리고 전체적인 기호도에서 MCT를 40％로 대체한 경우 기존의 것보다 매우 좋은 것으로 평가되었다. 쿠키는 조직감은 MCT를 40％로 대체한 경우 높은 선호도를 나타내었으며, 맛은 MCT를 10％로 대체한 때 다소 좋은 것으로 평가되었고 외형, 색, CT 대체율이 40％인 경우 기존의 것보다 좋게 평가되었다. 마요네즈의 경우는 MCT의 대체율이 증가할수록 기존의 것보다 외형, 색, 풍미, 조직감, 맛에서 낮은 평가를 받았으며, 전체적인 기호도는 MCT를 10％로 대체한 경우 기존의 것과 유사하였으나 MCT를 20％이상으로 대체한 결과 선호도는 크게 저하되었다. 따라서 마요네즈는 MCT를 10％ 비율로 대체가능 할 것으로 보여진다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때 미래에 대체지방의 사용이 필연적인 상황으로 다가올 것을 예측하면서 유지사용제품에서 기존사용유지의 20-30％정도를 MCT로 대체 할 수 있음을 제시할 수 있었다. 따라서 대체지방의 보다 더 높은 대체율을 적용시킬 수 있도록 대체지방의 기능성 보강과 대체지방 사용식품의 범위를 확대하는 방법에 대하여 계속 연구 개발하고자 한다.|This study was carried on the real practice possibilities of fat substitute which was asking eagerly nowadays because fats and oils were known as the causes of cardiac disease, obesity and cancers. Thus human become to demand for fat substitute that has less fat and low calories. The food industry has being researched and developed new and various kinds of substitute fats. MCT(medium chain triglycerides) is one of the fat based fat substitutes used as fat replacers. The purposes of this study were to research on the oxidative stabilities of MCT and the applying probabilities of MCT substitute in foods made of using general fats and oils. In order to know the oxidative stabilities of MCT, POV(peroxide values) and CDV(conjugated dienoic acid values) were determined upon the substitute ratios, storaged for 33 days at 60＋2oC, periodically, and also POV and CDV of MCT were compared to those of corn germ oil(CO), soybean oil(SO), shortening(ST), and butter(BT). And the appearances, rheological properties, colors and sensory evaluations of 4 kinds of food products were determined. These foods were such as cakes, breads, cookies, and mayonnaise which were produced with generally using fats and oils substituted by MCT at levels of 10, 20, 30, 40, 50, 100％. The results were obtained as follows ; 1. The POV, CDV of MCT and CO, SO, ST, and BT substituted by MCT at levels of 10, 20, 30, 40, 50％ were shown to be lower than CO, SO, ST, BT. From these results, these were known that MCT and those fats substituted by MCT had high oxidative stabilities, the effects as like these results were increased upon MCT amounts obviously. And also the induction period of MCT was longer than CO, SO by 10 times or more, and than ST, BT by 3 times or more. Therefore the oxidative stability of MCT was certified excellent. 2. The appearances of cakes made from CO substituted by MCT at 10-30％ levels were shown to be almost same as cake made from CO no substituted by MCT. But in case of breads, the volumes of breads prepared with ST substituted by MCT at 10-40％ levels were increased a little. In cookies prepared with BT substituted by MCT, the volumes were increased but the appearances were not changed differently. And also the appearance and color of mayonnaise made from SO substituted by MCT at 10-30％ levels were shown to be almost same as mayonnaise made from SO. 3. Cake batter made from CO substituted by MCT had higher specific gravity than that made from CO, also the consistency had shown as same result as the specific gravity, and these effects were increased upon MCT amounts. 4. The degrees of gelatinization of cakes made from CO substituted by MCT at 10-30％ levels were almost same as none substituted MCT or more sustained high gelatinization during storaged periods. While the degrees of gelatinization of breads prepared with MCT only were highly decreased during storaged periods compared to breads prepared with ST, but breads made from ST substituted by MCT at 10-30％ levels were shown to be sustained almost same gelatinized pattern as those made from ST. 5. The baking losses of cake prepared with CO substituted by MCT were shown to be more increased than none substituted MCT cake, these effects were high in more amount MCT. But baking losses of breads prepared with ST substituted by MCT at 10-30％ levels were almost same as none substituted MCT bread. 6. The degrees of retrogradation of cakes made from CO substituted by MCT at 10-50％ levels were almost same as the cake prepared with CO only, but that of cake prepared with MCT only was the highest. And in the early storaged periods, the degrees of retrogradation of breads prepared with MCT were presented higher upon fluctuation with MCT substitution ratios increase. So it was known that retrogradation of breads made with MCT substitution were promoted in spite of no different in gelatinization with or without MCT. 7. The consistency of mayonnaise prepared with SO substituted by MCT at level of 10-50％ were lower than that of mayonnaise prepared with SO, and that of mayonnaise prepared with MCT only had the lowest. Therefore it was thought that the emulsifying stabilities of mayonnaise were same as none MCT substitution until 10-50％ MCT substitution except that made of MCT only. 8. The rheological properties of cakes were presented difference significantly (p＜0.05) upon MCT substitution ratios. Gumminess, hardness, and chewiness of cakes made of CO substituted by 20-30％ MCT were higher by about 2 times than that of without MCT, while spriginess and cohesiveness had similar patterns in all cakes with or without MCT. In case of breads made with ST substituted by 20％ MCT, springiness, cohesiveness, and chewiness were higher than that without MCT substitution, but hardness and gumminess were almost same. And springiness, cohesiveness of cookies were almost same in using BT substituted by 10-40％ MCT or without MCT, but gumminess and chewiness were decreased upon MCT substitution ratios increase. While hardness of cookies prepared with BT substituted by 10％ MCT was similar to that without MCT, but it was decreased upon MCT substitution ratio increase. Specially in case of the cookie made with MCT only, appearance was changed seriously and also hardness was increased highly, so it could not be called cookies anymore because it lost cookie's characteristics. While springiness of mayonnaise prepared with SO substituted by over 20％ MCT increased highly, cohesiveness of mayonnaise made of 10-20％ MCT substitution was similar to that made without MCT. And hardness, gumminess, and chewiness of mayonnaise prepared with 10-30％ MCT substitution were similar or increased more or less to that made with SO only. 9. The brightness(L) of cakes made with CO substituted by MCT at 10-40％ levels were similar or decreased a little to that made without MCT. Redness(a) was similar to that without MCT until 20％ substitution and then increased more or less over 30％ MCT substitution, while yellowness(b) was shown to be almost same to that without MCT until 30％ MCT substitution. In case of breads, brightness was high upon MCT substitution ratios increase and redness was increased until 20％ MCT substitution, and also yellowness was similar to that without MCT until 50％ MCT substitution. In cookies, brightness was almost same with 10-50％ or without MCT, redness was decreased highly upon MCT substitution ratios increase, and yellowness was similar to that without MCT in range of 30％ MCT substitution. In case of mayonnaise, brightness of that made with SO substituted by 10-30％ MCT was similar to that made with SO only, redness was almost same without differences significantly in all samples with or without MCT, but yellowness was decreased highly over 10％ MCT substitution. 10. By the results of sensory evaluations, appearance, color, and flavor of cakes prepared with CO substituted by MCT until 100％ were shown to be better, and taste was better in range of 30％ MCT substitution, but texture had lower acceptability than those of cake made without MCT. In breads made with ST substituted by MCT in the range of 40％, appearance, color, flavor, taste, texture, and overall acceptance were recognized as better than those of bread made without MCT. In cookies, texture was obtained the best acceptability when substituted by MCT at 40％ levels, taste was better in the range of 10％ MCT substitution and appearance, color, flavor, overall acceptance were better in the range of 40％ MCT substitution than that made with BT only. While in case of mayonnaise, appearance, color, flavor, texture, and taste were obtained worse score, overall acceptance was similar in the range of 10％ MCT substitution but was decreased highly upon MCT substitution ratios increase over 20％ substitution than that made with SO only. Respecting that the necessity of fat substitute become real situation in dietary in the future, it will be suggested that many foods containing fats and oils will substitute by MCT at 20-30％ levels by the above results. In order to apply fat substitute at high levels in foods widely, it is necessary that the methods for development of fat substitute functionality and wide range of the foods containing fat substitute will be researched.