파로 분말을 첨가한 구운 약과의 일반 품질특성 및 생리활성

1. 실험재료

본 실험에 사용된 고대 곡물 파로(Triticum dicoccum)는 이탈리아에서 생산된 제품을 2025년에 구매하여 사용하였다. 멥쌀가루(라이스텍, 옥천), 올리고당(CJ제일제당, 인천), 생강청(CJ제일제당, 진천), 소금(CJ제일제당, 신안), 참기름(CJ제일제당, 인천), 소주(선양소주, 대전)는 시중에서 구입하여 사용하였다. 파로 낟알은 고속분쇄기(M20, IKA-WERKE, Staufen, Germany)를 이용하여 분말화한 후 시료로 사용하였다. 쌀가루와 파로가루는 각각 3 g과 증류수 30 mL를 균질기(SHG-15A, SciLab Korea Co., Ltd., Seoul, Korea)로 균질화한 뒤, 3,600 rpm에서 원심분리하여 얻은 상등액으로 쌀가루와 파로가루의 품질 특성 실험을 진행하였다.

2. 약과의 제조

약과의 재료 배합비는 선행연구(Kim & Lee 2012; Hwang & Kwak 2017)를 참고하였으며, Table 1과 같이 설정하였다. 파로 분말의 첨가량은 예비 실험 결과를 바탕으로 쌀가루 중량 대비 0, 30, 50, 100%로 조정하였다. 쌀가루는 일반 조리용 체에 내린 후 파로 분말과 소금을 혼합하여 동일한 체로 다시 내렸다. 이어 참기름을 첨가하여 균일하게 혼합한 뒤, 동일한 체에 한 차례 더 내렸다. 이후 소주를 첨가하여 손바닥으로 약 10회 비빈 후, 생강즙과 올리고당을 첨가하여 다시 10회 비벼 반죽하였다. 완성된 반죽은 polypropylene bag에 넣어 4°C에서 20분간 휴지시킨 뒤, 밀대를 이용하여 두께 1 cm로 편 후 직경 2.5 cm 원형틀로 성형하였다. 성형된 시료는 160°C로 예열한 오븐에서 15분간 구운 후, 10분간 식힘망에서 냉각하여 약과를 제조하였다.

Table 1.

Ingredient composition of yakgwa prepared with 0, 30, 50, and 100% farro powder

3. 약과 추출액 제조

농도별 파로 가루 첨가 약과를 동결건조하여 분말화한 후 항산화 추출액 제조에 사용하였다. 약과 분말 3 g을 초음파분쇄기(DH.WUC.A03H, Daihan Scientific, Wonju, Korea)를 사용하여 80% 에탄올(Daejung Chemicals & Metals, Siheung, Korea) 30 mL를 용매로 하여 30분씩 3회 반복 추출하였다. 추출액은 여과 후 80% 에탄올 추출물(100 mg/mL)로 사용하였다.

4. 약과의 일반성분 측정

파로 약과의 수분, 회분, 조지방 및 조단백 함량(%)을 측정하였다(AOAC 2023). 수분 함량은 105°C 오븐(HB-501VL, Hanbaek, Bucheon, Korea)에서 상압 가열건조법(950.46)으로 측정하였고, 회분 함량은 600°C 회화로(CT-DMF2, Coretech, Hwaseong, Korea)에서 직접 회화법(923.03)으로 정량하였다. 조지방 함량은 Soxhlet 법(991.36), 조단백 함량은 Kjeldahl 법(928.08)으로 측정하였다. 탄수화물 함량은 100에서 수분, 회분, 조지방 및 조단백 함량(%)의 합을 뺀 값으로 산출하여 백분율로 나타내었다.

5. 약과의 이화학적 품질특성

파로 분말을 첨가한 약과의 pH, 당도 및 염도를 측정하였다. pH meter(pH-200L, Istek, Seoul, Korea)를 사용하여 pH를 측정하고, 굴절당도계(N-1E Brix 0–32%, Atago, Tokyo, Japan)를 이용하여 당도를, 염도계(ES-421, Atago, Tokyo, Japan)를 이용하여 염도를 측정하였다. 약과 분말 3 g에 증류수 30 mL를 가해 균질기(SHG-15A, SciLab Korea Co. Ltd., Seoul, Korea)로 균질화한 뒤, 3,600 rpm에서 원심분리하여 얻은 상등액을 시료로 사용하였다. 이를 이용해 pH, 당도, 염도 및 보수력(water holding capacity, WHC)을 측정하였다. 보수력은 시료의 무게와 원심분리 후 얻은 침전물의 무게를 측정하여 아래 식을 통해 산출하였다 (Lee et al. 2003).

$$ \text{보수력}\left(\mathrm{\%}\right)=\frac{\text{침전물무게}\left(\mathrm{g}\right)-\text{시료무게}\left(\mathrm{g}\right)}{\text{시료무게}\left(\mathrm{g}\right)}$$

파로 분말 첨가 약과의 부피는 50 mL 메스실린더에 증류수 30 mL를 넣은 후, 농도별 파로 분말 첨가량을 달리한 약과 3 g을 넣어 증가된 눈금의 높이를 측정하였다. 밀도는 무게(g)/부피(mL) 공식에 따라 계산하였다.

6. 약과의 색도

파로 분말을 첨가한 약과의 색도는 색차계(CM-700d, Konica Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하여 L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값을 측정하였다. 색도 측정 시 사용한 백색판의 기준 값은 L=99.33, a=0.26, b=2.03이었다. 백색판에 대한 시료의 total color difference(ΔE)는 다음 공식을 이용하여 산출하였다.

$$ \Delta \mathrm{E}=\sqrt{(\mathrm{\Delta }L{)}^2+(\mathrm{\Delta }a{)}^2+(\mathrm{\Delta }b{)}^2}$$

7. 약과의 팽창률, 손실률 및 퍼짐성 측정

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 팽창률은 파로 분말을 첨가하지 않은 대조군과 파로 분말 첨가군을 대상으로, 굽기 전후의 중량을 측정한 후, 그 차이에 대한 비율을 다음 식에 따라 산출하였다. 손실률은 굽기 전의 반죽 중량과 구운 후 약과의 중량을 각각 측정하여 동일 시료의 굽기 전후 중량 차이를 구한 뒤, 다음 식을 이용하여 계산하였다. 퍼짐성 지수(spread factor)는 AACC 방법(2000)을 응용하여 측정하였다. 이를 위해 약과의 가로, 세로 길이와 높이를 각각 측정하여 평균값을 구한 후, 평균 넓이를 평균 두께로 나누어 계산하였다.

$$ \text{팽창률}\left(\mathrm{\%}\right)=\frac{\text{ 굽기 전 후의 실험군 약과의 중량 차}\left(\mathrm{g}\right)}{\text{ 굽기 전 약과 반죽 한 개의 중량}\left(\mathrm{g}\right)}\times 100$$

$$ \begin{array}{c}\begin{array}{ll}\text{굽기 손실률}\left(\mathrm{\%}\right)=& \\ \text{굽기 전 약과반죽 한 개의 중량}\left(\mathrm{g}\right)-\text{구운 후 약과의}& \\ \underset{\_}{\text{중량}\left(\mathrm{g}\right) }& \text{×100}\end{array}\\ \text{굽기 전 약과반죽 한 개의 중량}\left(\mathrm{g}\right)\end{array}$$

$$ \text{ 퍼짐성지수 }=\frac{\text{ 약과의 평균 넓이}\left({mm}^2\right)}{\text{ 약과의 평균 두께}\left(mm\right)}$$

8. 단백질 소화도 측정

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 단백질 소화도(invitro protein digestibility, IVPD)는 Jang et al.(2024)의 방법을 변형하여 측정하였다. 단백질 소화 효소액은 1 mL당 trypsin (VWR Life Science, West Chester, PA, USA) 1.6 mg, a-chymotrypsin crystalline (BDH Chemicals Ltd., West Chester) 3.1 mg, protease from Aspergillus (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 1.3 mg을 혼합하여, ice bath에서 냉각하며 0.1N NaOH(Daejung Chemicals & Metals, Siheung, Korea)를 사용하여 pH 8.0으로 조정하여 제조하였다. 각 시료는 단백질이 312.5 mg 함유되도록 계산하여 증류수와 혼합하여 교질 용액을 제조하였다. 교질 용액은 온도를 37°C oven에서 20분간 진탕하며 보관하여 온도를 안정화시킨 뒤 0.1N NaOH(Daejung Chemicals & Metals)를 이용하여 pH 8.0으로 조정하였다. IVPD 측정을 위하여 시료 교질 용액에 단백질 소화 효소액 5 ml를 혼합하고, 37°C에서 10분간 반응시켰다. 이후 pH를 측정하여 IVPD=210.46-18.10×pH 계산식에 따라 계산하여 단백질 소화도를 산출하였다.

9. 약과의 조직감

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 물성 측정을 위하여, 제조 후 식힌 약과를 texture analyzer(TA-XT2 express, Stable Micro Systems Ltd., Godalming, UK)에 45 mm disc를 장착하여 분석하였다. 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)은 2회 압착 시험법을 이용하여 측정하였다. 측정 조건은 pre-test speed 1.00 mm/sec, post-test speed 1.00 mm/sec, test speed 1.00 mm/sec, strain 20.0%, trigger force 5.0 g으로 설정하였다.

10. 약과의 항산화 효능

총 폴리페놀 함량 측정은 Singleton et al. (1999)의 방법을 응용하여 Folin-ciocalteu법으로 측정하였다. 2% Sodium carbonate(Daejung Chemicals & Metals) 10 mL와 농도별 약과 추출액 0.1 mL를 혼합 후 2분 뒤 50% Folin-ciocalteu’s reagent(Junsei Chemical, Tokyo, Japan) 0.1 mL를 추가 혼합하여 30분간 상온에서 반응시켜 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 Ferulic acid(Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)으로 본 실험과 동일하게 실험하여 총 폴리페놀 함량을 mg Ferulic acid equivalent(FAE)/g으로 계산하였다.

총 플라보노이드 함량 측정은 Davis 법에 따라 측정하였다(Birasuren et al. 2013). 약과 추출액 0.1 mL에 Diethylene glycol(Daejung Chemicals & Metals) 1 mL와 1 N NaOH (Daejung Chemicals & Metals) 0.1 mL를 혼합하여 37°C shaking incubator(ISS-4075R, Jeio Tech, Daejeon, Korea)에서 1시간 동안 반응시켜 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 Quercetin(Sigma-Aldrich)을 사용하여 본 실험과 같은 방법으로 측정한 후 standard curve를 작성하여 총 플라보노이드 함량을 mg Quercetin equivalent antioxidant capacity(QEAC)/g으로 계산하였다.

2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazy (DPPH) 라디칼 소거능은 Shin et al.(2025)의 방법을 변형하여 측정하였다. 파로 약과 80% 에탄올 추출물 100 μL와 0.004% DPPH in methanol (sigma-aldrich) 1 mL를 혼합하여 암실에서 30분간 반응시킨 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. Trolox(Sigma-Aldrich)를 표준물질로 사용하여 동일한 방법으로 분석하였으며, 파로 약과 80% 에탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 활성은 μg Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC)/g으로 계산하였다.

2,2'-Azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거능은 Fellegrini et al.(1999)의 방법을 이용하였다. 7 mM ABTS (Sigma-Aldrich)와 14 mM pottasium persulfate (Daejung Chemicals & Metals)를 각각 증류수에 용해한 후, 5 mL:88 μL의 비율로 혼합하여 암소에서 12~16시간 동안 방치하였다. 이후 absolute ethanol로 희석하여 734 nm에서의 흡광도가 0.70 ± 0.002가 되도록 희석하여 조정한 ABTS solution을 제조하여 사용하였다. 파로 약과 80% 에탄올 추출물 50 μL와 ABTS solution 1 mL를 혼합하여 암실에서 2.5분간 반응시킨 후 734 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 trolox를 사용하여 동일한 방법으로 측정하였으며, ABTS 라디칼 소거능은 μg TEAC/g로 산출하였다.

환원력 측정은 Shin et al.(2025)의 방법을 변형하여 측정하였다. 파로 약과 80% 에탄올 추출물 50 μL에 0.2 M sodium phosphate buffer(Sigma-Aldrich, pH 6.6) 250 μL와 1% potassium ferricyanide(Sigma-Aldrich) 25 μL를 혼합하여 50°C shaking incubator에서 20분간 반응시켰다. 이후 10% trichloroacetic acid(Daejung Chemicals & Metals) 1.25 mL를 첨가하였다. 반응액 500 μL에 증류수 500 μL와 1% ferric chloride(Junsei Chemical) 100 μL를 가한 뒤 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 trolox를 사용하여 동일한 방법으로 측정하였으며, 파로 약과 80% 에탄올 추출물의 환원력은 mg Trolox equivalent reducing power(TERP)/g으로 계산하였다.

SOD 유사 활성 측정은 Shin et al.(2025)의 방법에 따라 측정하였다. 파로 약과 80% 에탄올 추출물 20 μL에 Tris-Hcl(Bioneer Corp., Daejeon, Korea) buffer(50 mM Tris-HCl, 10 mM EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid, Jensei Chemical), pH 8.0) 0.3 mL, 7.2 mM pyrogallol(Sigma-Aldrich) 20 μL를 혼합하여 25°C shaking incubator에서 10분간 반응시켰다. 이후 0.1 N HCl(Daejung Chemicals & Metals)을 첨가하여 반응을 정지시키고, 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군은 pyrogallol 대신 증류수 0.1 mL를 첨가하여 동일한 방법으로 측정하였다. SOD 유사 활성은 다음식에 따라 백분율(%)로 산출하였다.

SOD-like activity(%)={1-(A-B)/C}×100
A : 파로 약과 80% 에탄올 추출물 첨가구의 흡광도
B : Pyrogallol 대신 3차 증류수를 첨가한 대조구의 흡광도
C : 파로 약과 80% 에탄올 추출물 무첨가구의 흡광도

11. 약과의 관능평가

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 관능 평가는 모집 공고를 통해 지원한 총 24명을 대상으로 실시하였다. 평가의 일관성과 정확성을 확보하기 위하여, 관능평가에 앞서 실험 목적과 각 평가 항목(맛, 향, 색, 식감, 전체 기호도)의 정의를 기재한 안내문을 제공하고 설명하였다. 시료는 동일한 양으로 제공되었으며, 평가 방법은 7점 척도법(1점, 매우 나쁘다; 2점, 조금 나쁘다; 3점, 나쁘다; 4점, 보통; 5점, 조금 좋다; 6점, 좋다; 7점, 매우 좋다)에 따라 점수화하였다. 시료의 식별은 무작위로 조합된 세 자리의 난수표를 부여하여 수행하였다. 모든 시료는 집청액에 24시간 침지한 후 식힘망에서 5시간 건조하여 제공하였다. 본 연구기관의 생명윤리위원회 승인(심의면제 번호 202506-SB-114-01)을 받아 진행하였다.

12. 통계분석

본 연구의 실험 결과는 3회 반복 값을 평균 ± 표준편차로 나타내었으며, SPSS 28.0(IBM, Armonk, NY, USA)을 이용하여 ANOVA 분석하였다. 이후 실험 간의 유의성을 알아보기 위해 유의수준 0.05에서 Duncan’s multiple range test로 사후 검증하였다. 두 집단 간의 유의성은 Student’s t-test로 검정하였다.

1. 쌀가루와 파로가루의 수분, 회분, 염도, pH, WHC 및 색도

쌀가루와 파로가루의 수분, 회분, 당도, 염도, pH, 보수력(Water Holding Capacity, WHC) 및 색도 측정 결과는 Table 2에 제시하였다. 수분 함량은 쌀가루가 9.68 ± 0.06%, 파로가루가 11.16 ± 0.02%였으며, 회분 함량은 각각 0.77 ± 0.02%, 2.09 ± 0.02%로 나타났다. 파로와 같은 고대 통밀가루의 회분 함량은 1.36%~1.77%로 보고되어(Unal & Ozkaya 2024) 상대적으로 높은 수준을 나타내었다. pH는 각각 6.66 ± 0.01, 6.59 ± 0.00, 보수력은 쌀가루 91.90 ± 1.92, 파로가루 58.75 ± 3.95였다. 색도에서 L 값은 쌀 가루 73.62 ± 0.16, 파로가루가 59.57 ± 0.26, a 값은 각각 5.40 ± 0.09와 14.54 ± 0.16, b 값은 쌀가루 89.93 ± 0.36, 파로가루 76.75 ± 0.30, ΔE 값은 쌀가루 5.47 ± 0.21, 파로가루 22.50 ± 0.03으로 나타났다. 파로의 명도는 46.26~48.25, 적색도는 6.76~7.47, 황색도는 17.11~17.83 범위로 보고되었으며(Fatma et al. 2025), 특히 적색도가 높게 나타난 이유는 파로에 함유된 카로티노이드 색소의 영향을 받은 것을 판단된다(Dhanavath & Prasada 2017).

Table 2.

Quality characteristics of farro powder and rice flour

2. 약과의 일반성분

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 일반성분 분석 결과는 Table 3에 제시하였다. 수분함량은 파로 분말을 첨가하지 않은 대조군에서 14.74 ± 0.08%로 가장 높았으며 FPY30 12.61 ± 0.55%, FPY50 13.74 ± 0.67%, FPY100 14.18 ± 0.52%로 나타나 대조군과 FPY100에서 상대적으로 높은 경향을 보였다. 회분 함량은 파로 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였는데 (p<0.05), 대조군은 1.11 ± 0.00%로 가장 낮았으며, FPY100은 2.13 ± 0.00%로 가장 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과는 파로의 회분 함량이 쌀보다 유의미하게 높았기 때문에(p<0.01) 파로 가루 첨가량 증가에 따라 회분 함량이 증가한 것으로 판단된다. 단백질 함량은 FPY0 5.68 ± 0.00, FPY30 6.86 ± 0.04, FPY50 8.21 ± 0.00, FPY100 10.10 ± 0.09으로 파로 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 증가하였다 (p<0.05). 이는 파로는 여러 곡물 원료 중에서 단백질 함량이 특히 높아 17~18% 수준을 보이는 것으로 알려져 있고(Giacintucci et al. 2014), 쌀의 단백질 함량은 밀보다 낮은 반면, 고대밀인 파로는 상대적으로 높은 단백질을 함유하고 있기 때문에 판단된다(Hwang & Kang 2014). 또한 파로로 파스타를 제작한 선행연구들에서도 파로 파스타의 단백질 함량이 100 g당 12.7 g~13.8 g(Carcea et al. 2017; Ozhamamci 2026)으로 나타났다. 지방 함량은 대조군에서 4.85 ± 0.17, FPY30 6.15 ± 0.13, FPY50 5.96 ± 0.37, FPY100 5.82 ± 0.07으로 첨가군과 대조군 간 차이를 확인할 수 있었다. 탄수화물의 함량은 FPY100 67.77 ± 0.59으로 가장 낮았으며, 파로 분말 첨가량이 감소할수록 함량이 유의미하게 증가하였다(p<0.05). 파로는 원시밀로 현대 밀보다 알곡의 크기가 작아 밀가루로 제조될 경우 조섬유, 미네랄 및 기타 성분이 겨에 더 많이 농축되는 것으로 알려져 있다(Geisslitz & Scherf 2020). 따라서 파로 통밀가루는 일반 밀가루보다 회분 함량이 높고, 단백질과 지방 함량 또한 풍부한 원료로 보고되었다(Tekmile 2023). 따라서 본 연구에서도 파로 분말의 첨가량이 증가함에 따라 약과의 회분, 단백질 및 지방 함량이 증가한 것으로 판단된다.

Table 3.

General composition of yakgwa prepared with 0, 30, 50, and 100% farro powder

3. 약과의 이화학적 품질

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 염도, pH, 보수력, 밀도 및 당도는 Table 4에 나타내었다. 염도는 대조군에서 0.07 ± 0.00, FPY30 0.08 ± 0.00, FPY50 0.08 ± 0.10, FPY100 0.09 ± 0.01로 나타났고, 보수력은 대조군에서 82.91 ± 3.10, FPY30 81.53 ± 1.16, FPY50 79.28 ± 6.88, FPY100 73.59 ± 5.22로 나타났으나 염도와 보수력 모두 유의적 차이를 나타내지 않았다. 밀도에서도 유의적 차이가 나타나지 않았으며, 대조군에서 0.92 ± 0.00, FPY30 0.92 ± 0.00, FPY50 0.91 ± 0.00, FPY100 0.91 ± 0.00로 측정되었다. 파로 약과의 pH는 대조군 5.38 ± 0.01, FPY30 5.60 ± 0.00, FPY50 5.74 ± 0.10, FPY100 5.90 ± 0.01로 파로 분말 첨가량이 증가할수록 유의미하게 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 쌀에는 구연산, 말산, 호박산 등의 유기산이 존재하며, 특히 구연산의 함량이 가장 높은 것으로 보고되었고(Huh et al. 2013), 파로에는 페룰산과 같은 페놀성 화합물이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다(Kim et al. 2025). 따라서 본 연구에서 파로 분말 첨가량이 증가함에 따라 pH가 상승한 것은 쌀에 함유된 유기산의 영향이 상대적으로 감소하여 pH 상승에 기여한 것으로 판단된다. 약과의 당도는 대조군 1.47 ± 0.05, FPY30 4.13 ± 0.09, FPY50 4.8 ± 0.00, FPY100 4.97 ± 0.05로 나타나 파로 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 파로에는 갈락토스, 포도당, 과당, 맥아당, 자당 등의 당류가 함유하고 있으며, 그중 맥아당이 1.85 ± 0.02 g/L로 가장 높은 함량을 나타내어(Kuznetsova et al. 2019), 다양한 당류의 존재와 총 당 함량 증가로 인해 파로 첨가량이 증가할수록 당도가 증가한 것으로 판단된다.

Table 4.

Quality characteristics of yakgwa prepared with 0, 30, 50, and 100% farro powder

4. 약과의 팽창률, 손실률 및 퍼짐성 측정

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 팽창률, 손실률 및 퍼짐성은 Table 4에 나타내었다. 약과의 팽창률은 대조군을 100%로 하였고, 파로 분말을 30% 첨가한 약과에서 87.60 ± 0.83%, 파로 분말을 50% 첨가한 약과에서 86.78 ± 0.00%, 100% 첨가한 약과에서 83.47 ± 1.79%로 파로 분말을 첨가함에 따라 감소하였다. 팽창률은 반죽이 오븐에서 구워지며 증가한 부피를 백분율로 나타낸 것으로(AACC 2000), 반죽의 섬유소, 단백질 및 수분 함량과 관련이 있는 것으로 알려져 있다(Lee et al. 2015). 마 분말을 첨가한 약과에서도 마 분말 무첨가 약과의 팽창률이 크게 나타나 본 실험과 동일한 결과를 나타내었다(Lee & Kim 2014). Lee et al.(2013)의 연구에서도 약과 반죽시 밀가루 단백질이 글루텐을 형성하여 밀가루의 첨가량이 많아질수록 수축 현상이 나타난 것으로 보고되어 본 연구 결과와 일치하였다.

약과의 손실률은 대조군 16.10 ± 0.37, 파로 분말 30% 첨가군이 16.11 ± 0.44, 파로 분말 50% 첨가군이 15.97 ± 0.69, 파로 분말 100% 첨가군이 15.54 ± 0.33로 대조군과 첨가군 사이에서 유의미한 차이를 나타내지 않았다. Hwang et al.(2025)의 와송 분말 첨가량을 달리한 쿠키 연구에서 분말 첨가량이 증가함에 따라 손실률이 감소하는 경향이 부재료 분말이 반죽과의 상호작용으로 통해 결합수를 형성함으로써 수분 손실을 억제하기 때문이라고 보고하였다(Hwang et al. 2025), 약과의 퍼짐성은 재료들을 반죽하고 성형한 후, 오븐에서 굽는 과정에서 쿠키의 반죽이 밀려 퍼지면서 두께가 감소하고 직경이 커지는 현상으로, 쿠키의 품질 요인에 매우 중요한 인자로 작용한다(Lee et al. 2015). 본 연구에서는 파로 분말 30% 첨가군과 파로분말 50% 첨가군에서 각각 5.72 ± 0.02와 5.72 ± 0.01로 유의적으로 높게 나타나고(p<0.05), 파로 분말 0% 첨가군과 파로 분말 100% 첨가군에서 유의적으로 낮게 나타나(p<0.05) 파로의 영향보다는 굽는 과정에서의 변형에 의한 차이로 판단된다.

5. 약과의 단백질 소화도

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 단백질 소화도(IVPD)를 측정한 결과는 Table 4와 같다. 파로 분말을 첨가하지 않은 대조군 약과의 단백질 소화도는 73.74 ± 0.17%이고, 파로 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 증가하여 FPY100에서는 79.66 ± 0.08%로 가장 높은 활성을 나타냈다(p<0.05). 파로 분말을 이용해 제조한 약과의 품질특성을 평가하기 위해 단백질 소화도를 three enzyme method로 확인하였고, 단백질 분해 효소인 trypsin, chymotrypsin, protease를 시료에 처리하여 가수분해 과정에서 나타나는 pH 감소치를 측정하는 방식으로 단백질이 분해되는 정도를 계산하여 소화도를 산출하였다(Han & Park 2014). 밀에는 피틴산, 프로테아제 억제제, 탄닌, 렉틴, 옥살산염 등 다양한 항영양소가 존재하며, 이러한 물질들은 생체 분자의 흡수를 저해하고 단백질의 생체이용률을 감소시키는 것으로 알려져 있다(Amanda & James 2024). 그러나 열처리는 단백질 구조를 변성시켜 효소의 접근성을 증가시키고, 동시에 일부 항영양소의 활성을 감소시켜 단백질 소화율을 향상시키는 중요한 요인으로 작용한다(Amanda & James 2024). 또한 파로는 일반 밀에 비해 소화가 더 잘 되고 부작용을 덜 유발하는 단백질을 함유하고 있다(Deyalage et al. 2024)고 보고되어 파로의 첨가량이 증가할수록 단백질 소화도가 증가한 것으로 보인다.

6. 약과의 색도

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 색도를 Table 4에 나타내었다. 색도 측정 결과 L 값은 파로 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 감소하는 경향을 나타내어, 대조군에서 78.02 ± 0.30, FPY30 70.64 ± 0.05, FPY50 65.52 ± 0.52, FPY100 54.52 ± 0.23으로 나타났다. 이는 파로 자체의 명도가 46.26~48.25으로 낮게 나타나, 파로 첨가량 증가에 따른 약과의 명도가 유의미하게 감소한 것으로 판단된다(Fatma et al. 2025). a 값, b값과 ΔE 값은 파로 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). a 값은 대조군에서 0.45 ± 0.13, FPY30 4.29 ± 0.13, FPY50 6.32 ± 0.24, FPY100에서 9.65 ± 0.17로 나타났고, b 값은 대조군에서 19.70 ± 0.21, FPY30에서 23.31 ± 0.50, FPY50 24.07 ± 0.10, FPY100 26.32 ± 0.12로 나타났다. ΔE 값은 대조군에서 26.17 ± 0.34, FPY30 34.37 ± 0.33, FPY50 39.17 ± 0.52, FPY100 50.10 ± 0.11로 나타났다. 파로에는 밀의 주요 카로티노이드로 알려진 황색 색소 루테인이 함유되어있어(Serpen et al. 2008), 파로 분말 첨가량이 증가할수록 적색도인 a 값과 황색도인 b 값이 높아진 것으로 판단된다. 피자 도우에 Triticum dicoccum을 첨가하여 색도를 측정한 실험에서도(Terletskaya et al. 2021), 본 실험과 동일하게 첨가량이 가장 높은 군에서 L 값은 낮았고, a 값은 높은 경향을 보였다.

7. 약과의 조직감

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 조직감은 경도, 탄력성, 응집성, 검성, 씹힘성과 회복성을 측정하였으며, 결과는 Table 5에 나타내었다. 경도는 식품이 변형되기 시작될 때 요구되는 힘을 의미하며(Kim et al. 2019), FPY0 36,403.11 ± 1,952.23, FPY30 33,991.01 ± 2,297.81, FPY50 24,355.88 ± 314.45이고, FPY100 16,994.00 ± 1,390.53으로 파로 분말 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 밀로 만든 약과가 쌀로 만든 약과에 비해 경도가 낮다고 보고되어(Kim et al. 2013), 본 연구 결과와 일치하는 경향을 나타내었다. 본 실험에서는 밀가루 단백질인 글루텐 함량이 증가함에 따라 내부 망상구조가 형성되며(Hwang et al. 2025), 내부의 기공이 증가하며 경도가 감소한 것으로 판단된다. 탄력성은 식품이 변형된 후 원래 상태로 복귀하려는 성질을 의미하며(Kim et al. 2019), 파로 약과의 탄력성은 FPY0 0.854 ± 0.01, FPY30 0.81 ± 0.03, FPY50 0.76 ± 0.03, FPY100 0.77 ± 0.00으로 첨가량 증가에 따라 유의미하게 감소하였다(p<0.05). 응집성은 식품이 원래의 형태를 유지하려고 하는 힘으로(Kim et al. 2019), FPY0 0.82 ± 0.00, FPY30 0.77 ± 0.00, FPY50 0.74 ± 0.00이고, FPY100 0.67 ± 0.00으로 나타났으며, 파로 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 감소하였다(p<0.05). 검성은 반고체 식품을 삼킬 수 있는 상태로 변화시키는 성질으로(Kim et al. 2019), 파로 분말의 첨가량이 증가할수록 유의미하게 감소하였는데(p<0.05), FPY0 30,657.37 ± 1,627.00, FPY가 21,553.79 ± 1,569.63, FPY50 16,652.38 ± 1,094.48이고, FPY100 6,772.92 ± 523.80으로 나타났다. 씹힘성도 파로 분말의 첨가량이 증가함에 따라 감소하여 FPY0 25,762.83 ± 1,931.92, FPY30 16,779.74 ± 1,860.18, FPY50 14,660.96 ± 771.59, FPY100 5,666.33 ± 291.26으로 나타났다. 쌀가루 가공품은 밀보다 쌀에 함유된 전분이 찰진 성질을 가지며 씹힘성이 증가하는데(Kim & Kim 2006), 따라서 본 실험에서 쌀가루보다 파로 가루의 첨가량이 증가함에 따라 씹힘성이 감소한 것으로 판단된다. 회복성은 FPY0 0.62 ± 0.01, FPY30 0.52 ± 0.01, FPY50 0.45 ± 0.01, FPY100 0.39 ± 0.00으로 파로 분말이 증가함에 따라 탄력성이 유의미하게 감소하는 경향을 나타내어(p<0.05), 파로 첨가량이 많을수록 조직이 외부 압력을 받은 뒤 원래 상태로 복원되는 능력이 감소함을 확인할 수 있었다.

Table 5.

Texture properties values of yakgwa prepared with 0, 30, 50, and 100% farro powder

8. 약과의 항산화 효능

파로 분말 첨가량을 달리한 약과 80% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정한 결과는 Fig. 1A와 Fig. 1B에 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 FPY100에서 89.04 ± 1.23 μg FAE/g으로 나타나 대조군 FPY0 25.89 ± 0.81μg FAE/g과 비교하였을떄 유의미하게 높아진 것을 확인할 수 있었다(p<0.05). 총 플라보노이드 함량 측정 결과 49.83 ± 2.18 μg QE/g으로 대조군 FPY0 6.11 ± 0.72 μg QE/g과 비교하였을때 유의미하게 높아진 것을 확인할 수 있었다(p<0.05). 페놀성 화합물은 식물체에 널리 분포하는 2차 대사산물 중 하나로 phenolic hydroxyl(OH)기를 가지며, 산화 반응을 억제하여 항산화 및 항균성을 나타내고, 단백질과 같은 거대 분자와 쉽게 결합하는 특성을 지닌다(Jung et al. 2012; Son et al. 2016). 플라보노이드는 밀의 건강에 유익한 성분에 기여하는 중요한 식물성 화학물질로(Serpen et al. 2008), 일반적으로 곡물은 페놀 화합물이 풍부한 것으로 알려져 있으며 페놀 화합물이 밀 곡물의 전반적인 항산화 능력에 크게 기여할 수 있다는 것이 인정되었다(Kim et al. 2006). 파로는 Gallic acid, rutin, trans-ferulic acid, isoquercitrin, and quercetin와 같은 페놀 화합물을 함유하고 있고(Gabriele et al. 2023), 페롤산은 과피, 종피, 호분층을 포함하는 bran에 주로 분포되어 있으며 파로의 세포벽 물질에 결합된 형태로 주로 존재하기 때문에(Serpen et al. 2008; Baek et al. 2020) 파로 첨가량에 따라 폴리페놀과 플라보노이드의 함량이 증가한 것으로 판단된다. 파로에서 플라보노이드와 총 항산화 능력이 현저히 높게 검출되었으며, 이는 천연 항산화 물질이 풍부한 새로운 곡물로서 높은 활용 가능성을 시사한다(Serpen et al. 2008). 항산화 활성이 높은 원료의 첨가 수준이 증가함에 따라 총 페놀 및 플라보노이드 함량이 증가하는 경향이 확인되었으며, 이러한 결과는 쓴 메밀 약과(Kim et al. 2023)와 렌틸콩 추출물 약과(Oh & Sim 2025)와 같은 선행연구 결과와 유사한 경향을 보씀다. 곡물의 페놀은 풍부한 외부층에 주로 존재하며, 통곡물인 Triticum dicoccum에서 높은 페놀산 함량을 가져(Volkan et al. 2015), 본 실험에서도 페놀 함량이 파로 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 증가한 것으로 판단된다.

Fig. 1.

Total polyphenol (A), Total flavonoid (B) of yakgwa with 0, 30, 50, and 100% farro Powder.

파로 분말 첨가량을 달리한 약과 80% 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과는 Fig. 2A와 Fig. 2B에 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능은 모두 FPY100에서 가장 높은 활성을 보여 각각 39.99 ± 0.80 μg TEAC/g, 50.72 ± 0.22 μg TEAC/g 으로 나타났다(p<0.05). DPPH는 항산화 활성을 측정하기 위한 기질로서, flavonoid, phenol과 같은 페놀성 물질에 대한 항산화 작용의 지표라고 알려져 있다(Lee et al. 2011). 해당 화합물이 전자나 수소를 제공하여 DPPH 라디칼을 환원시켜 자색이 감소하는 원리를 바탕으로 한다(Kim & Jun 2015). 반면, ABTS assay는 potassium persulfate와 반응하며 양이온 라디칼이 생성되고, 항산화 물질에 의해 제거되어 청록색이 무색으로 변화하는 반응을 이용한 방법이다. 양이온 라디칼을 대상으로 진행된다는점에서, 일반적으로 중성의 유리 라디칼을 소거하는 DPPH 방법보다 일부 조건에서 더 높은 항산화 활성을 나타낼 수 있는 것으로 보고된 바 있다(Kim & Jun 2015). 폴리페놀 함량이 높을수록 항산화 활성도 증가하여 기능성 소재로서의 활용 가능성이 높은 것으로 보고되어 있는데(Lee et al. 2016), 따라서 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능이 파로 분말 첨가량이 증가함에 따라 높아진 것으로 판단된다.

Fig. 2.

DPPH radical scavenging activity (A), ABTS radical scavenging activity (B), Reducing power (C) and SOD-like activity (D) of yakgwa with 0, 30, 50, and 100% farro powder.

파로 분말 첨가량을 달리한 약과의 환원력과 SOD 유사 활성을 측정한 결과는 Fig. 2C, Fig. 2D에 나타내었다. 환원력은 모두 파로 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의미하게 증가하며, FPY100에서 가장 높은 활성을 보여 129.52 ± 1.77μg TERP/g으로 나타났다(p<0.05). SOD 유사 활성은 대조군이 55.15 ± 6.17%으로, 파로 분말을 첨가군 사이 유의미한 차이를 보였다(p<0.05). 환원력은 700 nm 파장에서 ferric-ferricyanide (Fe³⁺) 복합체가 전자 공여체로부터 수소를 받아 ferrous(Fe²⁺)로 환원되는 과정을 흡광도를 통해 확인하는 방식으로, 자유라디칼에 전자를 제공하여 이들을 안정화시키는 능력을 의미하며, 흡광도 증가는 이러한 환원 작용의 지표로 활용된다(Sa et al. 2010). SOD는 세포 내에서 작용하는 항산화 효소로 활성산소를 제거함으로 산화 스트레스가 세포에 미치는 피해를 억제한다(Liang et al. 2024). 특히 반응성이 높은 초과산화물을 안정한 산소 분자로 환원시켜, 활성산소로 인한 노화나 질환 발생을 완화하는데 기여하는 것으로 알려져 있다(Song et al. 2003). 본 실험 결과 파로 분말 첨가는 약과의 SOD 유사 활성, 환원력과 같은 항산화 효과를 증가시키는 것으로 보인다.

9. 약과의 관능평가

파로 분말 첨가량을 달리하여 제조한 약과의 관능 평가 결과는 Table 6과 같다. 7점 만점에 맛(taste)은 50% 첨가군이 5.75 ± 0.75, 향(flavor)은 30% 첨가군 5.83 ± 0.49점, 색(color)은 30% 첨가군 5.71 ± 0.49점, 식감(texture)은 50% 첨가군 5.58 ± 1.17점, 전체적인 기호도(overall preference)는 5.79 ± 0.80점으로 가장 높게 나타나 관능 평가에서 30% 첨가군과 50% 첨가군을 가장 선호하는 것으로 평가되었다. 한편, 파로를 파스타 및 조리된 곡물 형태로 적용한 선행연구에서는 조리된 곡물 형태에서 가장 높은 기호도를 나타낸 반면, 파스타 형태에서는 가장 낮은 기호도를 나타낸 것으로 보고되었다(Kucek et al. 2017). 이러한 결과는 파로의 가공 형태에 따라 관능적 특성이 달라질 수 있음을 나타낸다. 약과의 경우에는 30~50% 정도 수준에서 파로의 첨가가 기호도 증가에 기여하는 것으로 보인다.

Table 6.

Sensory properties of yakgwa prepared with 0, 30, 50, and 100% farro powder