상황버섯 쌀가루 첨가 비건 파운드케이크의 품질 특성 및 항산화성 = Quality Characteristics and Antioxidant Properties of Vegan Pound Cake added with Fermented Rice Flour of Sangwhang Mushroom

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to enhance the utilization value of Sanghwang mushroom rice flour, a functional ingredient, and to provide fundamental data for its application as a food material by evaluating the physicochemical properties, mechanical characteristics, and antioxidant activity of batter and final products. Vegan-certified Sanghwang mushroom rice flour was incorporated into vegan pound cakes at substitution levels of 0%, 15%, 30%, 45%, and 60% based on wheat flour. The pH of the batter containing Sanghwang mushroom rice flour was highest in the control and decreased significantly as the substitution level increased. Moisture content was also highest in the control and showed a significant decrease with increasing levels of Sanghwang mushroom rice flour, whereas water activity did not show significant differences among samples. The sugar content of the batter was lowest in the control and increased significantly with increasing substitution levels. The specific gravity of the batter did not differ significantly between the control and supplemented groups. Cake volume was lowest in the control and increased significantly as the substitution level increased. Cake weight showed a statistically significant but slight increase with increasing amounts of Sanghwang mushroom rice flour. The specific volume of the cakes was lowest in the control and increased significantly with higher substitution levels. In contrast, baking loss was highest in the control and decreased as the substitution level increased. The crumb lightness (L*) was highest in the control and decreased significantly with increasing amounts of Sanghwang mushroom rice flour. The redness (a*) value was lowest in the control and increased significantly as the substitution level increased, while the yellowness (b*) value of the crumb decreased significantly. Similarly, the crust lightness (L*) was highest in the control. Texture analysis revealed that hardness was lowest in the control and increased significantly with higher substitution levels. Springiness showed no significant differences among samples. Cohesiveness was highest in the control, but no significant differences were observed among the supplemented groups despite slight variations depending on the substitution level. Gumminess and chewiness were lowest in the control, and no significant differences were observed among samples as the substitution level increased. The total polyphenol content of the pound cakes was lowest in the control and increased significantly with increasing amounts of Sanghwang mushroom rice flour; however, the magnitude of increase was relatively lower compared to the results of DPPH and ABTS assays. The DPPH free radical scavenging activity was lowest in the control and increased significantly as the substitution level increased. Similarly, ABTS⁺ radical scavenging activity was lowest in the control and showed a significant increasing trend with higher levels of Sanghwang mushroom rice flour. No noticeable differences in appearance were observed among the samples. In terms of texture and overall acceptability, the 30% substitution group showed the highest preference, whereas the control and the 60% substitution group exhibited the lowest preference scores. Overall sensory evaluation indicated that preference for aroma, color, texture, taste, and overall acceptability increased with increasing substitution levels up to 30%, but decreased at the 45% substitution level. Therefore, these results suggest that the incorporation of Sanghwang mushroom rice flour at levels up to 30% is optimal for improving the quality characteristics and consumer acceptability of vegan pound cakes. This study demonstrates the potential of Sanghwang mushroom rice flour as a functional food ingredient and provides foundational data for its further application in bakery products.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 기능성이 우수한 상황버섯 쌀가루의 이용 가치를 높이고 반죽과 제품의 이화학적 특성과 기계적 특성 및 항산화 활성을 측정하여 상황버섯 쌀가루를 식품 소재로써 활용하기 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 비건 인증을 받은 상황버섯 쌀가루를 비건 파운드케이크에 밀가루 대비 0%, 15%, 30%, 45% 및 60%를 첨가하여 상황버섯 쌀가루 첨가 파운드케이크를 제조하였다. 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크 반죽의 pH는 대조구가 가장 높았고, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가할수록 pH는 유의미하게 감소하는 경향을 나타내었다. 수분함량은 대조구가 가장 높았고, 15% 첨가량이 늘어날수록 유의적으로 감소하는 결과를 나타내었다, 수분 활성도는 대조구가 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가함에 따라 유의적인 차이가 없었다. 반죽의 당도는 대조구가 가장 낮았고, 첨가량이 늘어날수록 유의미하게 증가하는 경향을 나타내었다. 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크 반죽의 비중은 대조구와 양을 늘린 첨가구 간에는 유의미한 차이는 보이지 않았다. 부피는 대조구가 가장 낮았고, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가할수록 유의미하게 증가하는 경향을 보였다. 무게는 대조구에 비해 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였으나 그 차이는 미미하였다. 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크의 비용적은 대조구가 가장 낮았으며, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가함에 따라 비용적은 유의적으로 증가하는 결과를 나타내었다. 반면, 굽기 손실률은 대조구가 높았고, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가할수록 낮아지는 결과를 보였다. Crumb의 명도인 L값(lightness)은 대조구가 가장 높았으며, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아지는 결과를 나타내었다. 적색도를 나타내는 a값(redness)은 대조구가 가장 낮았으며, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 증가하는 결과를 나타내었다. 황색도를 나타내는 crumb의 b값(yellowness)은 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 낮아지는 결과를 나타내었다. Crust의 L값은 대조구가 가장 높았으며 경도(hardness)는 대조구가 가장 낮았으며, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가할수록 유의미하게 증가하는 결과를 보였다. 탄력성(springiness)은 대조구와 첨가구 시료 간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 응집성(cohesiveness)은 대조구가 가장 높았고 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가할수록 %에 따라 증가하고 감소하는 변화는 조금씩 있었지만, 시료 간에 유의미한 차이는 보이지 않았다. 점착성(gumminess)과 씹힘성(chewiness)은 대조구가 가장 낮았으며, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가함에 따라 시료 간의 차이는 나타나지 않았다. 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크의 총 폴리페놀 함량은 대조구가 가장 낮았고, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였으나 그 수치는 DPPH와 ABTS 대비 높지 않았다. 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크의 DPPH free radical 소거능에 대한 결과는 대조구가 가장 낮았으며, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가할수록 유의미하게 높아지는 경향을 보였다. 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크의 ABTS+ radical 소거능에 대한 결과는 대조구가 가장 낮았고, 상황버섯 쌀가루의 첨가량이 증가함에 따라 ABTS+ radical은 유의미하게 높아지는 경향을 보였다. 외관은 대조구와 비교해 상황버섯 첨가량에 따른 외관은 차이를 보이지 않았다. 질감과 전반적인 기호도에서는 30% 첨가구가 가장 높았으며, 대조구와 60% 첨가구가 가장 낮은 선호도를 보였다. 따라서 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크의 향, 색, 질감, 맛 그리고 전반적인 기호도에서 15% 첨가구와 30% 첨가구까지는 상황버섯 쌀가루의 분말의 첨가량이 증가할수록 선호도는 증가하다가 45% 첨가구에서 낮아지는 결과를 나타내어 상황버섯 쌀가루를 최대 30%로 첨가하는 것이 긍정적일 것으로 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 제 2 장 이론적 배경 4
• 1. 파운드케이크 4
• 1.1 파운드케이크의 개념 4
• 1.2 파운드케이크에 관한 선행연구 6
• 2. 상황버섯 및 쌀가루 8
• 2.1 상황버섯의 개념 8
• 2.2 상황버섯에 관한 선행연구 10
• 2.3 쌀가루 및 상황버섯 쌀의 개념 11
• 2.4 쌀가루 및 상황버섯 쌀의 선행연구 13
• 3. 비건 14
• 3.1 비건의 개념 14
• 3.2 비건에 관한 선행연구 15
• 4. 항산화성 16
• 4.1 항산화성의 정의 16
• 4.2 항산화성에 관한 선행연구 17
• 제 3 장 재료 및 방법 19
• 1. 실험 재료 19
• 1.1 재료 19
• 1.2 시료의 제조 19
• 1.2.1 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크의 제조 19
• 2. 실험 방법 23
• 2.1 이화학적 특성 23
• 2.1.1 pH 23
• 2.1.2 수분함량 23
• 2.1.3 수분 활성도 23
• 2.1.4 당도 24
• 2.2 물리적 특성 25
• 2.2.1 비중 25
• 2.2.2 부피와 무게 25
• 2.2.3 비용적과 굽기 손실률 25
• 2.3 기계적 특성 26
• 2.3.1 색도 26
• 2.3.2 물성 측정 26
• 2.3.3 외관 및 미세구조 측정 28
• 2.4 항산화활성 측정 28
• 2.4.1 DPPH free radical 소거능 28
• 2.4.2 ABTS+ radical 소거능 28
• 2.4.3 Total polyphenol 정량 29
• 3. 관능평가 30
• 4. 통계분석 30
• 제 4 장 결과 및 고찰 31
• 1. 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크의 특성 31
• 1.1 이화학적 특성 31
• 1.1.1 pH 31
• 1.1.2 수분함량과 수분 활성도 34
• 1.1.3 당도 38
• 1.2 물리적 특성 41
• 1.2.1 비중 41
• 1.2.2 부피, 무게, 비용적 및 굽기손실률 44
• 1.3 기계적 특성 49
• 1.3.1 색도 49
• 1.3.2 물성 54
• 1.3.3 외관 및 미세구조 58
• 2. 상황버섯 쌀가루를 첨가한 파운드케이크의 항산화성 62
• 2.1 DPPH free radical 소거능 62
• 2.2 ABTS+ radical 소거능 65
• 2.3 Total polyphenol 정량 68
• 3. 관능평가 71
• 제 5 장 요약 및 결론 75
• 참고문헌 79
• ABSTRACT 95