홍게(Chionoecetes japonicus)는 한국과 일본 근해의 수심 200-2,300 m의 광범위하게 분포하고 있는(Kim et al., 2016) 갑각류로, 심층으로 갈수록 분포 밀도가 높고 환경오염 피해가 적으며 연중 안정적인 어획이 가능하여 어민의 중요한 소득원이 되고 있는 수산자원이다(Seoung et al., 2008). 게살의 주요 아미노산은 glutamic acid, aspartic acid, arginine, lysine, glycine, leucine 등이며(Park et al., 2003), taurine, arginine 및 glycine 등이 풍부하여 풍미제의 역할을 한다(Seo and Cho, 2012; Park et al., 2003). 색소성분으로는 astaxanthin이 함유되어 있어 천연색소로서 식품첨가물이나 양어사료 소재로 재사용할 수 있다(Cho and Kim, 2009). 홍게관련 연구로는 자숙수를 활용한 게향 소재 개발(Ahn et al., 2014), 자숙액의 휘발성 향기성분(Ahn et al., 2006), 자숙액의 효소분해물 제조(Baek et al., 2011), 크림스프 개발(Oh, 2007), 어간장 제조(Lim et al., 2015; Kim et al., 2015a), 다릿살 채육방법(Kim et al., 2015b), 어묵(Kim et al., 2016), 키틴/키토산 분리(No and Lee, 1995; Kim and Park, 1994), 키틴/키토산의 소화관내 기능성 효과(Chang et al., 1994), 키토산 필름의 제조(Kim et al., 1999) 등 다양한 연구가 활발히 이뤄져 오고 있으나, 게 살의 부가가치 향상을 위한 가공품 개발관련 연구는 아직까지 미흡한 수준이다.

국수는 밀가루를 주원료로 소금과 물을 넣어 반죽한 후 면대를 만들고 가늘고 길게 성형한 후 일정한 크기로 잘라 만든 식품을 총칭하는 것으로, 밀의 종류 및 첨가되는 소재의 종류에 따라 다양한 제품이 개발되고 있으며, 전 세계적으로 널리 소비되는 식품이다(Yun, 1991). 영양성분, 맛, 조직감 등의 변화를 최소화하며 조리시간을 단축할 수 있는 편의성과 경제 수준의 향상으로 사회 구조가 점점 다양화되고 저장, 생산 및 유통이 대형화되는 식품 산업의 발달로 국수의 이용은 급격히 증가하고 있다(Choi, 2011). 국수에 관한 연구로는 콩 및 천마 분말(Kwon et al., 2010), 어성초 분말(Park, 2014), 아마란스 분말(Choi, 2011), 게걸무 분말(Kim et al., 2007)을 첨가한 국수 등이 있으며, 지역특산물을 첨가한 국수들이 제조되어 지역 축제나 지역 음식점에서 향토음식으로 판매되고 있다(Kwon et al., 2010; Kim et al., 2005). 이는 국수가 제조방법이 간단하고 소규모의 시설을 갖추어도 제조가 가능하기 때문에 지역민들이 손쉽게 제조하여 지역음식으로 판매가 가능하기 때문이다(Kim et al., 2007).

이에 본 연구에서는 지역 특산물을 이용한 새로운 국수 제품의 개발을 위한 일환으로 강원도 대표 수산자원인 홍게의 다릿살 분말이 첨가된 국수를 제조한 후 품질특성을 분석함으로써 제품의 개발 및 생산을 위한 기초자료를 얻고자 하였다.

실험에 사용된 홍게(Chionoecetes japonicus) 다릿살은 2015년 3-5월 강원도 속초시 S기업(Sockcho, Korea)으로부터 냉동된 다릿살을 구입하여 동결건조한 후 분쇄기(CH550, Duksan, Gyeonggi, Korea)로 분쇄하였으며, 100 mesh 체에 통과시켜 분말(이하 게살 분말)을 제조하였다. 게살 분말은 진공포장한 후 실험 전까지 −70℃에 보관하였다. 기타 부원료로 중력분 밀가루(Beksul, Yangsan, Korea), 정제염(Hanju, Ulsan, Korea)은 강원도 강릉시 농협마트에서 각각 구입하여 사용하였다.

게살 분말 첨가 국수는 Table 1의 배합비율에 따라 제조하였다. 게살 분말 첨가량은 밀가루의 중량 대비 0, 2, 4, 6, 8, 10% (w/w)를 첨가하여 제조하였다. 각각의 중량으로 계량한 후 소금과 물을 가하여 상온에서 10분간 전기 믹서(HR7770, Philips, Amsterdam, Nederland)를 이용하여 반죽한 후, 비닐 백에 넣어 상온에서 1시간 동안 숙성시켰다. 숙성된 반죽은 국수 제조기(YMC-103, Yong-Ma, Korea)로 롤 간격을 2 mm로 하여 3회 sheeting하여 면대를 만들고 25 cm 길이로 절단하여 생면을 만들었다. 제조된 생면은 실온에서 2일간 건조하여 건면(CPN)을 제조하였고 실험용 시료로 사용하였다.

[Table 1.] Formula for the manufacturing of noodles with Chionoecetes japonicus leg-meat powder

Formula for the manufacturing of noodles with Chionoecetes japonicus leg-meat powder

게살 분말 및 국수의 수분, 조단백질, 조지방 및 회분 함량은 AOAC (2006)의 방법에 따라 실시하였다. 수분함량은 105℃ 상압가열 건조법, 조단백질함량은 semimicro-Kjeldahl 질소정량법, 조지방함량은 Soxhlet추출법, 조회분함량은 550℃ 건식 회화법으로 각각 분석하였다. 염도 측정은 Mohr법(Doughty, 1924)에 따라 시료 1 g 취하여 sea sand를 적당히 넣고 증류수를 가한 후 분쇄, 여과하여 0.1 N AgNO₃를 이용하여 적정하였으며, 여기에 소요된 AgNO₃ 용량(mL)을 환산하여 나타내었다. pH는 시료 10 g에 90 mL의 증류수를 가한 후 분쇄기(T 18 Ultra-Turrax, IKA, Germany)로 분쇄하여 상등액을 취하였고, pH meter (SG2-ELK, Mettler Toledo Co., Ltd., Switzerland)를 사용하여 측정하였다. 색도는 colormeter (JS-555, Color Techno System Co., Ltd., Japan)을 이용하여 Hunter L (lightness), a (redness), b (yellowness) 값을 측정하였고, 이때 표준 백판은 L값이 91.6, a값이 0.28 및 b값이 2.69이었다.

국수의 조직감 분석은 Texture analyser (TAXT plus, Stable Micro System, Godalming, UK)를 사용하여 측정하였다. 조리된 국수를 5 cm 길이로 절단한 후 plate 위에 올려놓고 라운드형 probe (5 mm P/5S)를 이용하여 pre test speed는 30 mm/s, post test speed는 1.0 mm/s, test speed는 1 mm/s, trigger force는 5.0 g의 조건으로 2회 연속 압착하였을 때 얻어지는 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)을 측정하였다.

국수의 표면 및 단면의 구조를 관찰하기 위해 주사전자현미경 (SNE-3000M, SEC Co. Ltd, Gyeonggi, Korea)을 이용하였다. 전자현미경을 통한 관찰은 국수를 2 cm×2 cm×1 cm 크기로 절단한 후 금으로 코팅하여 15 kV에서 300배 배율로 관찰하였다.

제조된 국수의 조리시험은 국수 20 g을 500 mL 끓는 물에 넣고 10분 간 삶은 다음 건져 5분 간 물을 뺀 후 국수의 중량, 부피, 함수율 및 국물의 탁도를 측정하였다. 국수의 중량은 삶아서 건져낸 국수를 철망으로 건져 5분 간 물빼기 후의 무게로 계산하였고, 국수의 부피는 200 mL의 메스실린더에 120 mL의 물을 채운 후 물을 뺀 국수를 10 g 담아 늘어난 물의 부피로 계산하였다. 국물의 탁도는 국수를 삶은 물을 실온에서 냉각한 후 UV-spectrometer를 이용하여 675 nm에서 측정한 흡광도로 나타내었다. 조리면의 함수율은 조리된 국수의 양에서 생국수량을 빼고 생국수량으로 나눠준 후 100을 곱하여 구하였다.

게살 분말 첨가 국수의 관능검사를 위한 시료는 조리 특성 측정과 동일하게 제조된 국수를 제시하였고, 20대 남녀 10명으로 패널을 구성하여 9점 평가법(9점: 매우 우수, 5점: 보통, 1점: 매우 나쁨)으로 외관, 풍미, 이취, 색 그리고 전체적 기호도를 조사하였다.

실험 결과는 통계분석용 프로그램인 SPSS package program 18.0을 사용하여 평균과 표준편차를 구하였고, 세 집단이상의 평균치 분석은 one-way ANOVA 방법에 따라 실시하였으며, 평균들간의 유의성 검증은 Duncan’s multiple comparison test (P<0.05)를 이용하여 검정하였다.

게살 분말의 일반성분, 염도, pH, 색도 및 미네랄 함량을 조사하여 Table 2에 나타내었다. 수분은 4.64%, 조회분은 9.30%, 조지방은 2.79%, 탄수화물은 9.30%이었고, 조단백질은 73.45%로 가장 높았다. 게살 분말의 염도는 0.50%이었고, pH는 8.38이었다. 게살 분말의 색도는 L 값이 85.16, a 값이 8.42, b 값이 18.61로 조사되었다.

[Table 2.] Proximate composition of freeze dried Chionoecetes japonicus leg-meat powder

Proximate composition of freeze dried Chionoecetes japonicus leg-meat powder

게살 분말 첨가량에 따라 달리 제조한 건면의 일반성분을 조사하여 Table 3에 나타내었다. 국수의 수분함량은 2CPN이 7.69%로 실험군 중 가장 높았고, 다음으로 4CPN (7.42%)의 순이었으나, 나머지 제품(control, 6CPN, 8CPN, 10CPN) 간에는 차이가 없었다(P<0.05). 조회분함량은 대조군이 2.3%로 2CPN (2.5%)을 제외한 나머지 실험군에 비해 낮았고, 4CPN이 2.8%, 6CPN이 2.7%, 8CPN이 3.0%, 10CPN이 3.2%로 게살 분말 첨가량이 증가할수록 미미한 증가를 보였다. 조단백질함량은 대조군이 10.67%로 실험군 중 가장 낮았고, 2CPN이 11.99%, 4CPN이 13.09%, 6CPN이 14.26%, 8CPN이 15.49%, 10CPN이 16.91%로 각각 조사되어 게살 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 조지방함량은 대조군과 2CPN이 각각 0.26% 및 0.28%로 실험군 중 가장 낮았고, 4CPN이 0.32%, 6CPN이 0.37%, 8CPN이 0.66%, 10CPN이 0.71%로 게살 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 식염함량은 대조군이 2.22%로 실험군 중 가장 낮았고, 2CPN이 2.72%, 4CPN이 2.77%, 6CPN이 2.91%, 8CPN이 2.90%, 10CPN이 3.11%로 각각 조사되었다. 게살 분말 첨가 국수의 외관은 Fig. 1과 같다. 대조군과 게살 분말을 첨가하여 제조한 실험군 간의 육안적인 차이는 관찰되지 않았으나, 육안적 밝기는 게살 분말 첨가량이 증가할수록 어두워지는 것으로 관찰되었다.

[Table 3.] Proximate composition of noodles contained Chionoecetes japonicus leg-meat powder

Proximate composition of noodles contained Chionoecetes japonicus leg-meat powder

[Fig. 1.] Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on appearance in noodles (before cooking).

게살 분말을 첨가하여 제조한 건면의 표면과 단면의 미세구조를 조사하여 Fig. 2에 나타내었다. 표면의 경우, 대조군과 게살 분말 첨가군 모두 조밀한 형태의 구상을 이루고 있어 보통의 전분형태를 보이는 것으로 관찰되었다. 단면의 경우, 대조군에 비해 게살 분말 첨가량이 증가할수록 입자 간의 조밀도가 떨어지고 판 모양의 형태를 이루고 있음을 관찰할 수 있었다.

[Fig. 2.] Scanning electron micrographs of noodles added Chionoecetes japonicus leg-meat powder (×300)

게살 분말 첨가량에 따라 달리 제조한 건면의 조리 후 중량, 부피, 수분흡수율 및 국물의 탁도를 측정하여 Table 5에 나타내었다. 국수의 중량은 대조군과 2CPN이 각각 73.81 g, 73.19 g으로 실험군 중 가장 높았고, 4CPN이 72.69 g, 6CPN이 70.47 g, 8CPN이 69.71 g, 10CPN이 69.38 g으로 게살 분말 첨가량이 증가할수록 국수의 중량이 서서히 감소하였다. 국수의 부피는 대조군이 66.67 mL로 실험군 중 가장 높았고, 2CPN이 63.52 mL, 4CPN이 63.93 mL, 6CPN이 60.75 mL, 8CPN이 62.62 mL, 10CPN이 62.34 mL으로 게살 분말 첨가량이 증가할수록 국수의 부피는 감소하는 경향을 보였다. 수분흡수률은 대조군과 2CPN이 각각 146.03%, 146.97%로 실험군 중 가장 높았고, 4CPN이 142.30%, 6CPN이 134.89%, 8CPN이 132.36%, 10CPN이 131.25%로 게살 분말 첨가량이 증가할수록 국물의 수분흡수률은 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 국물의 탁도는 대조군이 0.27로 실험군 중 가장 낮았고, 2CPN이 0.51, 4CPN이 0.62, 6CPN이 0.70, 8CPN이 0.73, 10CPN이 0.88로 각각 조사되어 게살 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 높아졌다(P<0.05). 조리된 국수의 수분흡수률은 밀가루의 단백질 함량에 따라 증가한다고 하였고(Hong et al., 2003), 콩 분말의 단백질 함량에 의해 콩 분말을 첨가함으로써 국수의 수분흡수률이 증가한다고 보고하였으나(Kwon et al., 2010), 본 연구 결과에서는 게살 분말의 단백질 함량이 높음(Table 2)에도 불구하고 수분흡수률은 감소하여 상반되는 결과를 보였다. 이는 수분흡수률이 밀가루 전분의 수분흡수력과 연관되어 있고, 면 제조시 첨가되는 부재료의 종류와 형태에 따라 면의 품질특성이 다르게 나타나기 때문에(Hwang and Jeong, 2012) 게살 분말의 단백질 함량이 높다하더라도 수분흡수률이 감소한 것으로 생각되며, 게살 분말의 지방 등 성분이 밀가루의 수화력을 저하하였기 때문에(Min et al., 2010) 조리 후 면의 수분흡수률이 감소한 것으로 생각된다. 조리 중 고형분의 손실 정도를 나타내는 국물의 탁도는 게살 분말 첨가량이 증가할수록 높아졌는데, 이는 게살 분말의 지방 등 성분이 밀가루 전분의 결합을 방해하여 밀가루의 고형분이 국물로 우러나오는 것으로 추측되며, 고형분의 손실량이 커졌기 때문에 게살 분말 첨가량이 증가할수록 국물의 탁도가 높게 나타난 것으로 생각된다(Park, 2014).

[Table 5.] Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on cooking properties in noodles

Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on cooking properties in noodles

게살 분말 첨가량에 따라 달리 제조한 건면의 조리 후 색도를 측정하여 Table 6에 나타내었다. 명도(L)는 대조군이 81.4로 실험군 중 가장 높았고, 2CPN이 75.7, 4CPN이 70.4, 6CPN이 71.5, 8CPN이 73.4, 10CPN이 74.7로 대조군에 비해 게살 분말 첨가군이 통계적으로 낮았다(P<0.05). 적색도(a)는 대조군이 −0.01로 실험군 중 가장 낮았고, 2CPN이 0.3, 4CPN 및 6CPN이 1.2, 8CPN이 1.3, 10CPN이 1.4로 각각 조사되어 게살 분말 첨가군이 대조군에 비해 높게 나타났다(P<0.05). 황색도(b)는 대조군이 14.8, 2CPN이 18.3, 4CPN이 19.8, 6CPN이 19.6, 8CPN이 19.4로 각각 관찰되어 게살 분말 첨가량이 증가할수록 높아졌으나, 10CPN이 18.5로 조사되어 8CPN에 비해 낮았다. 게살 분말 첨가군이 대조군에 비해 명도가 낮고 적색도가 증가하는 것은 게살 분말에 함유되어 있는 붉은색 색소인 astaxanthin에 의해 기인된 것으로 생각된다(Kim et al., 2016).

[Table 6.] Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on hunter color value in noodles

Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on hunter color value in noodles

게살 분말 첨가량에 따라 달리 제조한 건면의 조리 후 텍스쳐를 측정하여 Table 7에 나타내었다. 경도(hardness)는 대조군이 374.26 g이었고, 2CPN이 384.60 g, 4CPN이 478.88 g, 6CPN이 461.90 g, 8CPN이 451.17 g, 10CPN이 334.16 g으로 조사되어 게살 분말을 첨가함에 따라 4CPN까지는 증가하다가 6CPN부터는 감소하였다(P<0.05). 탄력성(springiness)과 응집성(cohesiveness)은 대조군과 게살 분말 첨가군 간의 유의적인 차이는 관찰되지 않았다(P<0.05). 검성(gumminess)은 대조군이 138.83 g이었고, 2CPN이 143.36 g, 4CPN이 164.74 g, 6CPN이 149.62 g, 8CPN이 153.44 g으로 대조군에 비해 높았으나, 10CPN은 112.85 g으로 대조군에 비해 낮았다(P<0.05). 씹힘성(chewiness)은 대조군이 117.39 g이었고, 2CPN이 137.22 g, 4CPN이 137.19 g, 6CPN이 131.78 g으로 대조군에 비해 높았고, 8CPN은 119.94 g으로 대조군과 비슷하였으나, 10CPN은 90.79 g으로 대조군에 비해 낮았다(P<0.05). Bae and Lee (1998)는 분리 대두 단백질 함량이 높을수록 밀가루 국수의 경도 및 씹힘성이 증가하였다고 보고하여 단백질 함량이 높은 게살 분말을 첨가한 국수의 제조시 면의 경도 및 씹힘성이 증가할 것으로 생각되었으나, 일정 함량 이후 조리면의 텍스쳐가 감소하는 것은 부원료로 사용된 게살 분말의 원료특성에 의해 밀가루와의 결합력을 감소시켜 게살 분말 첨가에 따라 수분 흡수율이 감소되었기 때문인 것으로 생각된다. 국수 면의 조직감은 글루텐 단백질의 차이에 기인되지만, 전분을 포함한 다른 비단백질 성분 또한 밀 단백질과 상호작용하면서 면의 조직감에 영향을 미치므로(Keihan et al., 1990; Medcalf, 1968) 게살 분말을 첨가한 국수의 제조시 일정량 이상을 첨가하는 것은 부적절할 것으로 생각된다.

[Table 7.] Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on texture in noodles

Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on texture in noodles

게살 분말 첨가량에 따라 달리 제조한 건면의 조리 후 관능평가를 조사하여 Table 8에 나타내었다. 외관과 향에 대한 기호도는 대조군과 실험군 간의 통계적 유의성은 관찰되지 않았다(P<0.05). 색의 기호도는 대조군이 5.67이었고, 2CPN이 6.00, 4CPN이 6.33, 6CPN 및 8CPN이 7.0, 10CPN이 7.17로 조사되어 대조군에 비해 게살 분말 첨가군이 유의적으로 높았다(P<0.05). 맛의 기호도는 대조군이 4.67이었고, 2CPN이 5.33, 4CPN이 5.50, 6CPN이 5.17로 대조군에 비해 높았으나, 8CPN이 3.67, 10CPN이 3.33으로 대조군에 비해 낮았다. 조직감은 대조군이 5.67이었고, 2CPN이 5.83, 4CPN이 6.67로 조사되어 대조군에 비해 높았으나, 6CPN이 5.33, 8CPN이 5.00, 10CPN이 3.00으로 각각 조사되어 대조군에 비해 유의적으로 낮은 기호도를 보였다(P<0.05). 전체적인 기호도에서는 대조군이 5.50이었고, 2CPN이 5.33, 4CPN이 6.33으로 대조군에 비해 높았고, 6CPN이 5.17, 8CPN이 5.10, 10CPN이 2.67로 대조군에 비해 낮은 평가를 보였다(P<0.05). 전체적인 기호도가 6CPN 이후 감소하는 것은 게살 분말 특유의 향과 냄새 등으로 인해 국수의 맛 기호도를 감소시키는 원인으로 작용하였고, 이러한 결과가 전체적인 기호도에 반영되어 나타난 것으로 생각된다. 상기의 결과들을 종합해 볼 때, 게살 분말을 첨가한 국수의 제조시 게살 분말 첨가량은 박력분 중량 대비 4-6%가 적절할 것으로 생각된다.

[Fig. 3.] Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on appearance in noodles (after cooking).

[Table 8.] Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on sensory evaluation in noodles

Effects of Chionoecetes japonicus leg-meat powder on sensory evaluation in noodles