Optimization of Cookie Preparation by Addition of Polygonum multiflorum Radix Powder using Response Surface Methodology

The purpose of this study was to determine the optimal mixing ratios of three different ingredients of Polygonum multiflorum Radix powder, butter, and sugar for the development of recipe for cookies with Polygonum multiflorum Radix powder. Response surface methodology based on a five level and three variables by central composite design was employed to obtain the best possible combination for the ratios of Polygonum multiflorum Radix powder ($X_1$), butter ($X_2$), and sugar ($X_3$). The analytical results of the physical and mechanical properties for each sample including color L (P<0.01), color a (P<0.01), color b (P<0.01), spread ratio (P<0.001), and hardness (P<0.001) showed significant differences. The sensory measurements were significantly different in color (P<0.05), appearance (P<0.05), texture (P<0.001), flavor (P<0.01), taste (P<0.01), and overall quality (P<0.001). The optimal compositional ratios were determined to be 4.00 g for the Polygonum multiflorum Radix powder, 75.42 g for the butter, and 45.67 g for the sugar.

반응표면분석법을 이용한 하수오 가루를 첨가한 쿠키의 제조조건 최적화

본 연구는 하수오 가루를 첨가한 과자류 개발을 위해 회전중심 합성계획법에 따라 하수오 가루, 버터, 설탕의 양을 독립변수로 하여 쿠키를 제조하고, 품질 특성을 조사하였으며, 반응표면분석법을 이용하여 최적배합비를 구하였다. 이화학적 특성과 물성 중 L값(명도), b값(황색도), 경도는 quadratic 모델이 채택되었고, a값(적색도), 퍼짐성은 Linear 모델이 채택되었다. 관능적 특성인 색, 외관, 조직감, 풍미, 맛, 전체적 기호도는 quadratic 모델이 채택되었다. 관능특성 검사 결과, 하수오 가루 첨가량의 증가에 따라 색, 외관, 맛, 전체적 기호도는 감소하였고, 조직감에는 거의 영향이 없었으며, 풍미는 중심점(4 g)까지 증가하다가 감소하였다. 버터 첨가량의 증가에 따라 색의 기호도는 감소하였고, 다른 기호도(외관, 조직감, 풍미, 맛, 전체적 기호도)는 중심점(60 g)까지 급격히 증가하다가 점차 감소하는 경향이었다. 설탕 첨가량의 증가에 따라 풍미, 맛은 중심점까지 급격히 증가하다가 중심점 이후부터는 증가폭이 적었으며, 다른 기호도(색, 외관, 조직감, 전체적 기호도)는 중심점(40 g)까지 증가하다가 감소하는 경향이었다. 또한 색, 풍미, 맛, 전체적 기호도에 대한 기호도는 하수오 가루 첨가량이 버터나 설탕 첨가량의 영향보다 컸으며, 외관은 설탕의 첨가량이 하수오 가루나 버터 첨가량보다, 조직감에는 버터 첨가량이 하수오 가루나 설탕 첨가량의 영향보다 컸다. 관능특성 검사 결과 중 유의성이 있었던 모든 항목의 최대값 목표범위를 충족시키는 최적의 배합량은 하수오 가루 4.00 g, 버터 75.42 g, 설탕 45.67 g으로 산출되었다.