전분을 이용하여 생리활성을 갖고 있으며 식품산업에 응용가능성이 높은 소재를 개발하여 다양한 식품에 첨가하고자 보통 옥수수전분으로 제조방법을 달리하여 다양한 성질의 저항전분을 개발하였고, RS 수율을 높히는 처리방법을 확립하였으며 제조된 RS의 특성을 조사하였다. RS 제조방법으로 고압 가열-냉각 과정을 반복하는 RS 3 전분 형성 방법, 압출성형기를 이용하여 RS 3 전분을 형성하는 방법과 ...
전분을 이용하여 생리활성을 갖고 있으며 식품산업에 응용가능성이 높은 소재를 개발하여 다양한 식품에 첨가하고자 보통 옥수수전분으로 제조방법을 달리하여 다양한 성질의 저항전분을 개발하였고, RS 수율을 높히는 처리방법을 확립하였으며 제조된 RS의 특성을 조사하였다. RS 제조방법으로 고압 가열-냉각 과정을 반복하는 RS 3 전분 형성 방법, 압출성형기를 이용하여 RS 3 전분을 형성하는 방법과 가교결합으로 RS 4 전분을 제조하는 방법을 사용하였다. 각 제조 방법에 따라 RS 수율을 높히기 위해 다른 물리, 화학적 처리를 병행하였으며 RS 3 전분 제조시에는 수분-열처리법이나, 유기산 또는 다른첨가물의 효과, RS 4 전분 제조시에는 annealing과 계면활성제 효과를 비교하였다. RS 분석은 AOAC법과 P/G법(pancreatin-gravimetric method)을 이용하였고, RS의 특성은 X-선 회절도, 시차주사열량기(Differential scanningcalorimetry, DSC), 주사전자 현미경(Scanning electron microscophy. SEM), 팽윤력으로 조사하였다. 수분-열처리한 전분은 RS 수율이 증가하였으며, 가열-냉각 과정을 거친 시료(RS 3 전분)를 수분-열처리하면 수분-열처리 전분으로 RS 3를 제조한 것보다 RS 수율이 크게 증가하였다. RS 수율이 높은 가열-냉각 후 수분-열처리한 전분의 X-선 회절도는 결정형은 변하지 않았으나 결정강도가 증가하였으며 DSC에 의해 저항 전분의 특정인 155℃ 부근에서 용융피크를 나타내었다. 가열-냉각 과정의 마지막 단계에서 냉각전 전분무게의 6% 염을 첨가했을 때 모든 저장조건에서 RS 3 수율이 증가하였으며, 그 중 실온에서 저장한 경우 RS 수율이 더 높았다. 유기산을 첨가하여 가열-냉각 과정을 거치면 0.5% 수준을 첨가하였을 때 RS 수율의 증가율이 컸으며, 유기산의 농도가 증가할수록 RS 형성전분의 팽윤력은 감소하였다. 압출성형으로 온도, 수분함량, 건조조건등을 조절하여 제조하였을 때 온도 110℃ 이하에서 저항전분이 생성되었으며 RS 수율은 분석방법에 따라 다른 경향을 보여 AOAC법으로 분석한 경우는 건조조건에 의한 수율의 변화가 뚜렷하였는데, P/G 법에 의해서는 건조조건보다는 수분함량이 증가할수록 증가되는 경향이었다. 압출성형시 cross-linking agent의 첨가가 RS 수율을 증가시켰으나, 수용성 흡착지수와 RVA상에서의 점도는 감소시켰다. Citric acid와 계면활성제를 압출성형시 함께 첨가하면 RS 수율이 증가되었고, citric acid를 첨가했을 때 그 증가정도가 더 컸다. 멥쌀전분, 옥수수전분, 고아밀로오스 옥수수전분을 STMP(sodium trimetaphophate)와 STPP(sodium tripolyphosphate)를 사용하여 가교결합시켜 RS 4 전분을 제조한 후 RS 수율을 조사하였을 때, 고아밀로오스 옥수수전분으로 제조된 RS 4 전분의 수율이 가장 높았고, 멥쌀전분, 옥수수전분 순이었다. 가교결합 과정전에 전분의 호화온도 이하에서 annealing 처리하면 RS 수율은 증가하였으나 팽윤력에는 영향을 주지 못했다. 호화온도 이상으로 가온하여 처리된 전분으로 RS 4 제조한 경우는 RS 수율은 감소하였으나 팽윤력은 증가하였는데, 멥쌀전분은 60℃, 옥수수전분은 70℃ 이상에서 팽윤력이 증가하였고, 고아밀로오스 옥수수전분의 경우는 100℃에서 전처리했을때도 팽윤력이 증가하지는 않았다. 가교결합을 하기전에 계면활성제를 0.5% 수준으로 처리하면 RS 수율이 증가할 뿐만 아니라 분쇄성이 증가하였으며 SE1170의 효과가 가장 컸다.
전분을 이용하여 생리활성을 갖고 있으며 식품산업에 응용가능성이 높은 소재를 개발하여 다양한 식품에 첨가하고자 보통 옥수수전분으로 제조방법을 달리하여 다양한 성질의 저항전분을 개발하였고, RS 수율을 높히는 처리방법을 확립하였으며 제조된 RS의 특성을 조사하였다. RS 제조방법으로 고압 가열-냉각 과정을 반복하는 RS 3 전분 형성 방법, 압출성형기를 이용하여 RS 3 전분을 형성하는 방법과 가교결합으로 RS 4 전분을 제조하는 방법을 사용하였다. 각 제조 방법에 따라 RS 수율을 높히기 위해 다른 물리, 화학적 처리를 병행하였으며 RS 3 전분 제조시에는 수분-열처리법이나, 유기산 또는 다른첨가물의 효과, RS 4 전분 제조시에는 annealing과 계면활성제 효과를 비교하였다. RS 분석은 AOAC법과 P/G법(pancreatin-gravimetric method)을 이용하였고, RS의 특성은 X-선 회절도, 시차주사열량기(Differential scanning calorimetry, DSC), 주사전자 현미경(Scanning electron microscophy. SEM), 팽윤력으로 조사하였다. 수분-열처리한 전분은 RS 수율이 증가하였으며, 가열-냉각 과정을 거친 시료(RS 3 전분)를 수분-열처리하면 수분-열처리 전분으로 RS 3를 제조한 것보다 RS 수율이 크게 증가하였다. RS 수율이 높은 가열-냉각 후 수분-열처리한 전분의 X-선 회절도는 결정형은 변하지 않았으나 결정강도가 증가하였으며 DSC에 의해 저항 전분의 특정인 155℃ 부근에서 용융피크를 나타내었다. 가열-냉각 과정의 마지막 단계에서 냉각전 전분무게의 6% 염을 첨가했을 때 모든 저장조건에서 RS 3 수율이 증가하였으며, 그 중 실온에서 저장한 경우 RS 수율이 더 높았다. 유기산을 첨가하여 가열-냉각 과정을 거치면 0.5% 수준을 첨가하였을 때 RS 수율의 증가율이 컸으며, 유기산의 농도가 증가할수록 RS 형성전분의 팽윤력은 감소하였다. 압출성형으로 온도, 수분함량, 건조조건등을 조절하여 제조하였을 때 온도 110℃ 이하에서 저항전분이 생성되었으며 RS 수율은 분석방법에 따라 다른 경향을 보여 AOAC법으로 분석한 경우는 건조조건에 의한 수율의 변화가 뚜렷하였는데, P/G 법에 의해서는 건조조건보다는 수분함량이 증가할수록 증가되는 경향이었다. 압출성형시 cross-linking agent의 첨가가 RS 수율을 증가시켰으나, 수용성 흡착지수와 RVA상에서의 점도는 감소시켰다. Citric acid와 계면활성제를 압출성형시 함께 첨가하면 RS 수율이 증가되었고, citric acid를 첨가했을 때 그 증가정도가 더 컸다. 멥쌀전분, 옥수수전분, 고아밀로오스 옥수수전분을 STMP(sodium trimetaphophate)와 STPP(sodium tripolyphosphate)를 사용하여 가교결합시켜 RS 4 전분을 제조한 후 RS 수율을 조사하였을 때, 고아밀로오스 옥수수전분으로 제조된 RS 4 전분의 수율이 가장 높았고, 멥쌀전분, 옥수수전분 순이었다. 가교결합 과정전에 전분의 호화온도 이하에서 annealing 처리하면 RS 수율은 증가하였으나 팽윤력에는 영향을 주지 못했다. 호화온도 이상으로 가온하여 처리된 전분으로 RS 4 제조한 경우는 RS 수율은 감소하였으나 팽윤력은 증가하였는데, 멥쌀전분은 60℃, 옥수수전분은 70℃ 이상에서 팽윤력이 증가하였고, 고아밀로오스 옥수수전분의 경우는 100℃에서 전처리했을때도 팽윤력이 증가하지는 않았다. 가교결합을 하기전에 계면활성제를 0.5% 수준으로 처리하면 RS 수율이 증가할 뿐만 아니라 분쇄성이 증가하였으며 SE1170의 효과가 가장 컸다.
To develop the resistant starch as health functional material for applying to food industries, normal maize starch was used to prepare RS with various physicochemical properties using different processing methods. The methods were included with autoclaving-cooling cycled with heat-moisture treatment...
To develop the resistant starch as health functional material for applying to food industries, normal maize starch was used to prepare RS with various physicochemical properties using different processing methods. The methods were included with autoclaving-cooling cycled with heat-moisture treatment and addition of additives such as organic acid and salt, extrusion cooking process with NaHCO₃, citric acid and surfactant and cross-linking modification with annealing treatment and addition of surfactant. The assay methods for RS levels were used AOAC and P/G method (pancreatin-gravimetric method) and the characteristics of RS were measured using X-ray diffractometry, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and swelling power. When the starch were heat-moisture treated with limited moisture content, the RS yield increased, especially the process of heat-moisture treated after autoclaving-cooling cycles was a best method for improving the RS yield of normal maize starch. The X-ray diffraction patterns of the starch heat-moisture treated after autoclaving-cooling cycles were not changed but exhibited very strong peak when compared with the starch autoclaving-cooling cycled and the endothermic peak by DSC was showed at around 155˚C. When NaCl was added to autoclave-cooled starch, RS yield of the starch with 6% (based on weight of starch) NaCl was increased regardless of storage temperature. Storage at room temperature was more effective than other storage temperatures. RS yield was increased when 0.5% citric acid was added to raw materials and swelling power was decreased as citric acid concentration was increased. RS yield of extrudate which was controlled by barrel temp., water content and drying method was affected dry methods using AOAC method but was affected moisture content rather than drying methods using pancreatin-gravimetric method. RS yield of cross-linking agent added extrudates was higher than that of extrudate with no additives, whereas WAI and the viscosity in RVA were reduced. The addition of citric acid and SE 1170 was also effective in increasing RS yield of extrudates and the degree of increasing was higher in citric acid added extrudates. When rice, normal maize and high amylose maize starch were cross-linked at 45˚C and pH 11.0 by slurrying the starch on a solution of STMP(sodium trimetaphosphate), STPP(sodium tripolyphosphate) and sodium sulfate, RS yield of RS 4 prepared from high amylose maize starch was the highest and in order of rice starch, normal maize starch. Annealing below gelatinization temperature before cross-linking increased RS yield of prepared RS 4, but did not affect the swelling power of RS 4. However, annealing above gelatinization temperature, for example 60˚C (rice starch) and 70˚C (normal maize starch), increased the swelling power of RS 4 prepared from rice starch and normal maize starch. Addition of surfactant before cross-linking not only increased RS, but also made starch to be powder easily. Among surfactant, SE 1170 was the most effective.
To develop the resistant starch as health functional material for applying to food industries, normal maize starch was used to prepare RS with various physicochemical properties using different processing methods. The methods were included with autoclaving-cooling cycled with heat-moisture treatment and addition of additives such as organic acid and salt, extrusion cooking process with NaHCO₃, citric acid and surfactant and cross-linking modification with annealing treatment and addition of surfactant. The assay methods for RS levels were used AOAC and P/G method (pancreatin-gravimetric method) and the characteristics of RS were measured using X-ray diffractometry, differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and swelling power. When the starch were heat-moisture treated with limited moisture content, the RS yield increased, especially the process of heat-moisture treated after autoclaving-cooling cycles was a best method for improving the RS yield of normal maize starch. The X-ray diffraction patterns of the starch heat-moisture treated after autoclaving-cooling cycles were not changed but exhibited very strong peak when compared with the starch autoclaving-cooling cycled and the endothermic peak by DSC was showed at around 155˚C. When NaCl was added to autoclave-cooled starch, RS yield of the starch with 6% (based on weight of starch) NaCl was increased regardless of storage temperature. Storage at room temperature was more effective than other storage temperatures. RS yield was increased when 0.5% citric acid was added to raw materials and swelling power was decreased as citric acid concentration was increased. RS yield of extrudate which was controlled by barrel temp., water content and drying method was affected dry methods using AOAC method but was affected moisture content rather than drying methods using pancreatin-gravimetric method. RS yield of cross-linking agent added extrudates was higher than that of extrudate with no additives, whereas WAI and the viscosity in RVA were reduced. The addition of citric acid and SE 1170 was also effective in increasing RS yield of extrudates and the degree of increasing was higher in citric acid added extrudates. When rice, normal maize and high amylose maize starch were cross-linked at 45˚C and pH 11.0 by slurrying the starch on a solution of STMP(sodium trimetaphosphate), STPP(sodium tripolyphosphate) and sodium sulfate, RS yield of RS 4 prepared from high amylose maize starch was the highest and in order of rice starch, normal maize starch. Annealing below gelatinization temperature before cross-linking increased RS yield of prepared RS 4, but did not affect the swelling power of RS 4. However, annealing above gelatinization temperature, for example 60˚C (rice starch) and 70˚C (normal maize starch), increased the swelling power of RS 4 prepared from rice starch and normal maize starch. Addition of surfactant before cross-linking not only increased RS, but also made starch to be powder easily. Among surfactant, SE 1170 was the most effective.
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