Physicochemical properties of enzyme treated-dietary fibers from whole grain and the quality characteristics of cakes

본 연구에서는 다양한 곡류전곡립(벼, 보리, 밀, 및 메밀)에서 추출한 식이섬유(dietary fiber, DF)에 cellulase와 xylanase 를 각각 고형분 대비 1, 5 및 10% 처리하여 전곡립별 효소종류 및 농도에 따른 총 식이섬유 함량, 수용성/불용성 식이섬유 조성 변화 및 항산화 활성 분석을 통해 기능성분 변화를 알아보고자 하였다. 아울러 기능성분 결과를 바탕으로 전곡립 종류 및 효소처리 조건을 선정하였으며, 10% xylanase 처리 보리 식이섬유를 밀가루 중량 대비 1-3% 대체한 스펀지 케이크를 제조하여 물리적 특성, 항산화 활성 및 전분 소화율의 건강기능적 특성을 밀가루로 제조한 control 케이크와 native 보리 식이섬유 첨가 케이크와 비교 · 분석하였다. 총 식이섬유 함량은 모든 효소처리 전곡립 식이섬유에서 native 식이섬유에 비해 증가하였으며, cellulase와 xylanase의 1% 처리에서 가장 많이 증가하고, 5-10% 효소처리에서는 효소종류에 관계없이 감소하는 경향을 나타내었다. 특히, 전곡립 중 메밀 총 식이섬유의 증가율 및 식이섬유 조성변화가 가장 컸으며, 전곡립의 종류에 관계없이 xylanase 가 cellulase에 비해 식이섬유 함량 및 조성변화에 더 큰 영향을 주었다. 또한 cellulase와 xylanase의 효소농도에 따라 항산화 활성이 유의적으로 증가했으며(p0.05), 특히 보리 식이섬유의 증가율이 가장 컸고, xylanase가 효과적이었다. 한편, 효소처리 보리 식이섬유를 1, 2 및 3% 대체한 스펀지 케이크의 hardness는 증가하고 색도의 값은 감소하였지만, 효소처리 보리 식이섬유 대체 케이크의 대체율에 따라 항산화 활성이 control과 native 보리식이섬유 첨가 케이크와 비교하여 유의적으로 증가하였고(p0.05), 전분 가수분해율이 낮아져 전분소화 지연에 효과적임을 나타내었다. 이상의 결과로 볼 때, 곡류 전곡립 유래 식이섬유를 효과적으로 변형시키는 효소는 xylanase로 나타났으며, 식이섬유 함량 및 식이섬유의 수용화는 메밀에서, 항산화 유용성분 및 활성변화는 보리 식이섬유에서 가장 많이 증가함을 확인함과 동시에, 효소처리 전곡립 식이섬유를 첨가할 경우, 기존 케이크와 비교하여 품질변화가 최소화 되면서 항산화 특성이 향상됨을 확인하여 건강기능성이 증대된 식품 개발로의 가능성을 제시하였다.