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문제 정의
- 그러므로 본 연구에서는 기능성 식품소재를 첨가하고 품질도 향상된 국수를 만들기 위한 기초자료를 얻기 위해 고아밀로오스 옥수수전분과 보통 옥수수 전분으로 RS-Ⅲ 형태의 저항전분을 형성하여 이를 첨가하고 국수를 제조하여 그 품질 특성을 비교하였다.
제안 방법
- 5분간 조리하고 1분 냉각 후 건져 3분간 방치한 것을 5 cm로 자르고 rheometer(Sun rheometer Compac-100, Sun Sci. Co., Japan)로 견고성 (hardness), 부착성(adhesiveness), 응집성 (cohesiveness), 탄성 (springiness)을 최소한 10회 이상 반복 측정하였다.
- Pomeranz 등12)의 방법을 변형하여 저항전분 형성전분(Autoclaved-cooled maize starch, AMS)을 제조하였다. 전분과 물의 비율을 1:3.
- Nagao가 제시한 평가표21)를 기준으로 ASW로 만든 국수를 control 점수로 하여 고아밀로오스 옥수수전분과 보통 옥수수 전분으로 저항전분을 형성한 전분을 첨가한 국수를 평가하도록 하였다. 개인 부스를 이용하였으며 시료는 5 분간 가열조리하여 냉각시킨 후, 미리 준비한 소스와 함께 흰색의 용기에 담아 평가하도록 하였다. 평가된 결과는 ANOVA에 의해 분석하였고 유의성 검정은 Duncan's Multiple Range Test를 사용하였다.
- 고아밀로오스 옥수수전분으로 제조한 저항전분 ACAMS(Autoclaved-cooled amylomaize VII)와 보통 옥수수전분으로 제조한 ACNMS(Autoclaved-cooled normal maize starch)를 ASW(Australian standard wheat) 밀가루에 저항저분 함량이 5%가 되게 첨가하여 밀가루의 리올리지와 국수의 품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 파리노그라프에 의한 리올리지 특성은 ACAMS와 ACNMS를 첨가했을 때, 무첨가 밀가루에 비해 수분 흡수력은 증가하였으나 반죽의 안정도는 감소하였고, 그 차이는 ACNMS 첨가 밀가루에서 가장 컸다.
- 밀가루 200g에 대해 저항전분 함량이 5% 첨가되도록 26.4 g의 ACAMS와 47.6 g의 ACNMS를 ASW 밀가루에 각각 첨가하고 잘 혼합하였다. 여기에 물(무첨가군 : 40.
- 5~30g이고, 하루 섭취되는 양이 10g내외로 추정되는데 저항전분을 매끼 5% 주식에 첨가하면 필요한 양을 섭취할 수 있을 것이므로 저항전분이 5% 첨가 되도록 조절하였다. 밀가루에 저항전분 함량이 5%가 되도록 각각의 저항 전분 형성 전분을 첨가, 혼합한 후 300g을 (수분 14%기준) 취하여 파리노그라프로 수분 흡수율, 반죽형성시간, 안정성 등을 조사하였다. 호화양상은 신속점도 측정계 (RVA,Rapid Visco Analyzer, Newport, Australia)를 이용하여 조사하였다.
- 6 g의 ACNMS를 ASW 밀가루에 각각 첨가하고 잘 혼합하였다. 여기에 물(무첨가군 : 40.5%, 저항전분 형성전분 첨가군 : 45.0%)과 소금(2%)을 가하고 Hobart mixer 1단에서 5분 혼합한 다음 젖은 행주로 덮고 25℃에서 20분간 방치한 후, 국수 제조기 (OMC Marcato, Atlas, Italy)의 롤 간격을 4 mm로 하여 면대를 형성한 후, 두 면대를 복합하여 다시 25P에서 1시간 숙성시켰다. 이를 3단계에 걸치면서 국수의 두께를 얇게하고 최종 3.
- 0%)과 소금(2%)을 가하고 Hobart mixer 1단에서 5분 혼합한 다음 젖은 행주로 덮고 25℃에서 20분간 방치한 후, 국수 제조기 (OMC Marcato, Atlas, Italy)의 롤 간격을 4 mm로 하여 면대를 형성한 후, 두 면대를 복합하여 다시 25P에서 1시간 숙성시켰다. 이를 3단계에 걸치면서 국수의 두께를 얇게하고 최종 3.0 × 1.5 mm 굵기의 국수를 제조하였으며, 일정한 크기로 자른 뒤 바로 비닐 팩에 넣어 시료로 사용하였다.
- 중량을 계산하였다. 조리된 국수의 부피는 중량을 측정한 직 후 500ml의 중류수를 채운 1L용 메스실린더에 넣고 증가하는 부피로 구하였다.
- 조리한 국수의 성질을 비교하기 위하여 국수를 삶은 다음 가열시간에 따른 무게와 부피변화를 조사하였다(Fig. 1). 국수의 white core가 사라지는 시간을 최적 조리 시간으로 정하였고, 무첨가 국수의 경우 5분이었다.
- 5로 조절하여 멸균병에 넣고 121℃ 멸균기에서 1시간 가열하였다. 호화된 전분액을 실온까지 냉각시킨 후 4℃에서 1일간 저장하였고, 가열-냉각 횟수를 4회까지 반복한 다음 냉동 건조기 (Freeze dryer, Il-Sin Engineering Co.)에서 냉동건조시켰다. 건조된 시료는 마쇄기로 마쇄하고 100 메쉬체를 통과시킨 다음 데시케이터에 보관하면서 시료로 사용하였다.
- 밀가루에 저항전분 함량이 5%가 되도록 각각의 저항 전분 형성 전분을 첨가, 혼합한 후 300g을 (수분 14%기준) 취하여 파리노그라프로 수분 흡수율, 반죽형성시간, 안정성 등을 조사하였다. 호화양상은 신속점도 측정계 (RVA,Rapid Visco Analyzer, Newport, Australia)를 이용하여 조사하였다. 시료 3 g (수분함량 14% 기준)을 증류수 25 ml에 분산시키고 0~4분은 50℃, 4시2분은 95℃까지 상승, 12~14분은 95。(?에서 유지, 14~22분은 50℃2까지 냉각, 22~26분은 50℃를 유지하면서 점도를 측정하였다.
대상 데이터
- 일본식 국수를 제조하기 위해 사용된 밀가루는Australian standard wheat(ASW) floui로 단백질 함량은 8.83%, 회분함량은 0.29%이었다.
- 조리된 국수의 관능검사는 전남대학교 식품영양 학과대학원생 9명을 대상으로 실시하였고, 제면성이 가장 좋다고 알려진 ASW로 국수를 만들어 각각의 평가요인이 갖는 의미를 설명하고 훈련하였다. Nagao가 제시한 평가표21)를 기준으로 ASW로 만든 국수를 control 점수로 하여 고아밀로오스 옥수수전분과 보통 옥수수 전분으로 저항전분을 형성한 전분을 첨가한 국수를 평가하도록 하였다.
데이터처리
- 개인 부스를 이용하였으며 시료는 5 분간 가열조리하여 냉각시킨 후, 미리 준비한 소스와 함께 흰색의 용기에 담아 평가하도록 하였다. 평가된 결과는 ANOVA에 의해 분석하였고 유의성 검정은 Duncan's Multiple Range Test를 사용하였다.
이론/모형
- 국수의 관능검사 결과는 Table 5에 나타내었고, 각각의 요인에 대한 평가점수는 Nagao21)가 제시한 평가표를 기준으로 하였다. Toyokawa 등29-34)은 일본 국수의 품질은 색 (color), 맛(taste), 표면모양(surface appearance), 조리시 무게나 부피등에 의해 평가되며, 전분과 아밀로오스 함량이 일본국수의 점탄성을 좌우하는 인자라고 하였다.
- 국수의 조리시험은 신 등20의 방법에 따라 500 ml의 끓는 증류수에 생국수 50 g을 넣고 5, 10, 20분간 조리후 건져서 흐르는 냉수에 1분간 냉각시킨 후, 체에 건져 3분간 방치하여 물을 빼고 무게를 측정하여 국수의 중량을 계산하였다. 조리된 국수의 부피는 중량을 측정한 직 후 500ml의 중류수를 채운 1L용 메스실린더에 넣고 증가하는 부피로 구하였다.
- 저항전분 형성전분 중 고아밀로오스 옥수수전분으로 제조된 것은 ACAMS(Autoclaved-cooled amylomaize VII)로 보통 옥수수전분으로 제조된 것은 ACNMS(Autoclaved-cooled nonnal maize starch)로 칭하였다. 제조한 저항전분 형성전분의 RS 함량은 AOAC 방법을 변형한 문 등18)의 방법으로 측정하였다.
- 파리노그라프를 이용한 밀가루의 리올리지 측정은 AACC방법14)을 이용하였다. 유럽이나 미국에서의 총 식이섬유소의 1일 섭취 권장량은 2.
성능/효과
- 조리 후 국수 중량의 변화는 무첨가 국수에서 가장 컸고, ACAMS, ACNMS 첨가 순이었다. 5분분 조리까지는 세 국수간에 차이를 보이지 않다가 시간이 지남에 따라 차이를 나타내었는데 이 결과는 파리노그라프에서 나타난 ACNMS 첨가에 의한 높은 수분흡수력과는 일치하지 않았으며, 반죽시에 많은 양의 수분이 필요했던 것은 부분적으로 호화된 전분 때문이었으나, 일단 제조된 국수의 경우에는 반죽시 호화된 전분이 흡수했던 물로 인해 조리중에 국수의 수분 흡수는 무첨가 국수보다 적었고, 그로 인해 무게의 중가가 적었던 것으로 생각되었다. 조리후의 부피 변화 역시 무첨가 국수가 가장 높았으며, ACAMS, ACNMS 첨가 국수 순이었다.
- ASW 밀가루의 수분 흡수력은 64.2%였으며, ACAMS를 첨가한 경우 78.7%, ACNMS 첨가의 경우 86.0%로 증가하였다. 파리노그래프의 수분흡수력은 단백질 함량과 정의 상관관계를 보이는 것으로 알려져 있으나22) 본 실험에서 나타난 수분흡수력의 증가는 저항전분 형성 전분의 첨가로 상대적인 단백질 함량은 감소하였으나, 단백질 함량과는 상관없이 호화과정을 거쳐 형성된 무정형 부분이 많은 수분을 흡수할 수 있었기 때문이라고 생각된다.
- 파리노그라프에 의한 리올리지 특성은 ACAMS와 ACNMS를 첨가했을 때, 무첨가 밀가루에 비해 수분 흡수력은 증가하였으나 반죽의 안정도는 감소하였고, 그 차이는 ACNMS 첨가 밀가루에서 가장 컸다. RVA에 의한 호화개시온도는 ACNMS 첨가 밀가루에서 가장 컸으며 ACAMS, 무첨가 밀가루순이 었으나 최고점도는 ACNMS 첨가 밀가루가 가장 낮았다. 국수의 조리후 중량 및 부피중가는 조리시간 5분 까지는 저항전분의 첨가에 대한 영향을 받지 않았으 나, 조리시간이 증가함에 따른 변화정도는 무첨가 국수에서 가장 컸고, ACAMS, ACNMS 첨가순이었다.
- Toyokawa 등29-34)은 일본 국수의 품질은 색 (color), 맛(taste), 표면모양(surface appearance), 조리시 무게나 부피등에 의해 평가되며, 전분과 아밀로오스 함량이 일본국수의 점탄성을 좌우하는 인자라고 하였다. 관능검사 결과 색과 탄력성(elasticity) 만이 ACNMS 첨가 국수의 점수가 무첨가 국수에 비해 낮았고, 부드러움성 (smoothness), 맛, 전체적인 기호도(overall acceptability무첨가 국수에 비해 높은 값을 나타내었다 (p<0.05). Ross 등25)은 알칼리 국수에서 밀가루의 최고점도, 팽윤력은 국수의 탄력성과 부의 상관관계를 보이고 부드러움성과는 정의 상관관계를 보인다고 보고하였는데, 본 실험에서는 가장 낮은 최고 점도를 나타내는 ACNMS 첨가 밀가루가 무첨가 밀가루에 비해 탄력성이 더 낮았고, 부드러움성에 관한 점수는 높게 나타냈다.
- RVA에 의한 호화개시온도는 ACNMS 첨가 밀가루에서 가장 컸으며 ACAMS, 무첨가 밀가루순이 었으나 최고점도는 ACNMS 첨가 밀가루가 가장 낮았다. 국수의 조리후 중량 및 부피중가는 조리시간 5분 까지는 저항전분의 첨가에 대한 영향을 받지 않았으 나, 조리시간이 증가함에 따른 변화정도는 무첨가 국수에서 가장 컸고, ACAMS, ACNMS 첨가순이었다. 조 리한 국수의 견고성은 저항전분 형성전분이 첨가된 국수에서 높게 나타났으며, 응집성은 무첨가 국수와 ACAMS 첨가국수에서 큰 차이를 보였으나 ACNMS의 응집성과 다른 두 가지 국수사이에서 유의적인 차이는 없었다.
- 김 등17)이 국수 제조시에 미강 식이섬유소를 밀가루에 3, 6, 9% 되게 첨가하여 실험하였을 때 첨가량이 증가함에 따라 수분 흡수력이 증가하였는데 수분 흡수력의 증가는 미강식이섬유의 높은 보수력 때문이라고 보고하였다. 기능성을 증가시키기 위해 식이섬유소를 첨가하면 수분흡수력이 중가되고텍스쳐가 저하되는 단점이 있지만, 식이섬유와 거의 같은 기능성을 갖는 저항전분을 첨가하면 수분흡수력을 조절할 수 있고 텍스쳐 변화가 없기 때문에 국수의 품질을 유지하는데 바람직할 것으로 생각되었다. 무첨가 밀가루와 ACAMS, ACNMS 첨가 밀가루의 RVA에 의한 호화양상은 Table 3에 나타내었다.
- Kim 등31)이 감자와 콩 전분으로 국수를 제조하고 국수의 관능검사 결과와 기계적 측정치간의 상관관계를 조사하였는데, 관능검사요인 중 투명도(transparency)와 전체적인 기호도는 기계적 측정치인 응집성과 양의 상관관계를 보인다고 보고하였다. 본 실험에서는 p≤0.05 수준에서 탄성 (springiness)과 탄력성에서 양의 상관관계를 나타내었고, 응집성과 전체적인 기호도간의 상관관계는 보이지 않았다. 그러나 본 실험에서 rheometer에 의한 웅집성이 ACAMS 첨가 국수가 무첨가 국수와 크게 다르지 않았고 관능검사시 전체적인 기호도에 대해서도 높은 값을 나타냄으로써, 국수에 대한 효소저항전분 첨가 목적으로 ACNMS를 첨가한다면 현재 만들어지고 있는 국수의 품질에 떨어지지 않는 제품을 만들 수 있을 것으로 생각되었다.
- 응집성은 무첨가 국수와 ACAMS 첨가 국수에서 큰 차이를 나타냈으며, ACNMS의 응집성은 다른 두 가지 국수와 다르지 않았다. 여러보고들에 의하면 밀가루내의 전분의 팽윤력와최고점도가 높을수록 이로부터 만들어진 국수의 견고성은 낮고, 응집성은 높다고 하였는데25-28), 본 연구에서는 ACNMS 첨가 밀가루의 최고점도가 가장 낮음에도 불구하고 무첨가 밀가루와 응집성이 다르지 않은 이유는, 저항전분이 5%가 되게 밀가루에 첨가하면, ACAMS의 저항전분 수율이 높기 때문에 ACAMS 보다는 ACNMS의 더 많은 양이 밀가루에 첨가되게 되고, 그 결과 ACAMS 보다는 더 많은 무정형 부분을 포함하게 되어, 높은 흡수력을 갖게 되므로 국수 내부구조의 결착력이 증가하였기 때문이라고 생각되었다.
- 국수의 조리후 중량 및 부피중가는 조리시간 5분 까지는 저항전분의 첨가에 대한 영향을 받지 않았으 나, 조리시간이 증가함에 따른 변화정도는 무첨가 국수에서 가장 컸고, ACAMS, ACNMS 첨가순이었다. 조 리한 국수의 견고성은 저항전분 형성전분이 첨가된 국수에서 높게 나타났으며, 응집성은 무첨가 국수와 ACAMS 첨가국수에서 큰 차이를 보였으나 ACNMS의 응집성과 다른 두 가지 국수사이에서 유의적인 차이는 없었다. 조리한 국수의 관능검사 결과 ACNMS 첨가 밀가루가 무첨가 밀가루에 비해 탄력성은 낮았으나, 부드러움성은 높았다
- 국수의 white core가 사라지는 시간을 최적 조리 시간으로 정하였고, 무첨가 국수의 경우 5분이었다. 조리 후 국수 중량의 변화는 무첨가 국수에서 가장 컸고, ACAMS, ACNMS 첨가 순이었다. 5분분 조리까지는 세 국수간에 차이를 보이지 않다가 시간이 지남에 따라 차이를 나타내었는데 이 결과는 파리노그라프에서 나타난 ACNMS 첨가에 의한 높은 수분흡수력과는 일치하지 않았으며, 반죽시에 많은 양의 수분이 필요했던 것은 부분적으로 호화된 전분 때문이었으나, 일단 제조된 국수의 경우에는 반죽시 호화된 전분이 흡수했던 물로 인해 조리중에 국수의 수분 흡수는 무첨가 국수보다 적었고, 그로 인해 무게의 중가가 적었던 것으로 생각되었다.
- 조 리한 국수의 견고성은 저항전분 형성전분이 첨가된 국수에서 높게 나타났으며, 응집성은 무첨가 국수와 ACAMS 첨가국수에서 큰 차이를 보였으나 ACNMS의 응집성과 다른 두 가지 국수사이에서 유의적인 차이는 없었다. 조리한 국수의 관능검사 결과 ACNMS 첨가 밀가루가 무첨가 밀가루에 비해 탄력성은 낮았으나, 부드러움성은 높았다
- 5분분 조리까지는 세 국수간에 차이를 보이지 않다가 시간이 지남에 따라 차이를 나타내었는데 이 결과는 파리노그라프에서 나타난 ACNMS 첨가에 의한 높은 수분흡수력과는 일치하지 않았으며, 반죽시에 많은 양의 수분이 필요했던 것은 부분적으로 호화된 전분 때문이었으나, 일단 제조된 국수의 경우에는 반죽시 호화된 전분이 흡수했던 물로 인해 조리중에 국수의 수분 흡수는 무첨가 국수보다 적었고, 그로 인해 무게의 중가가 적었던 것으로 생각되었다. 조리후의 부피 변화 역시 무첨가 국수가 가장 높았으며, ACAMS, ACNMS 첨가 국수 순이었다. 김 등17)도 조리후의 국수의 부피변화는 아밀로그래프나 파리노그라프의 특성과 상관이 없다고 하였는데, 이는 실험결과와 같은경향이었다.
- 고아밀로오스 옥수수전분으로 제조한 저항전분 ACAMS(Autoclaved-cooled amylomaize VII)와 보통 옥수수전분으로 제조한 ACNMS(Autoclaved-cooled normal maize starch)를 ASW(Australian standard wheat) 밀가루에 저항저분 함량이 5%가 되게 첨가하여 밀가루의 리올리지와 국수의 품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 파리노그라프에 의한 리올리지 특성은 ACAMS와 ACNMS를 첨가했을 때, 무첨가 밀가루에 비해 수분 흡수력은 증가하였으나 반죽의 안정도는 감소하였고, 그 차이는 ACNMS 첨가 밀가루에서 가장 컸다. RVA에 의한 호화개시온도는 ACNMS 첨가 밀가루에서 가장 컸으며 ACAMS, 무첨가 밀가루순이 었으나 최고점도는 ACNMS 첨가 밀가루가 가장 낮았다.
- 무첨가 밀가루와 ACAMS, ACNMS 첨가 밀가루의 RVA에 의한 호화양상은 Table 3에 나타내었다. 호화개시온도는 무첨가 밀가루 70.6℃ ACAMS 첨가 밀가루는 72.2℃, ACNMS 첨가 밀가루는 74.2℃로 가장 높았으며, 최고점도 는 무첨가 밀가루가 160RVU로 가장 높았고, 가장 낮은 것이 ACNMS 첨가 밀가루로 최고점도 103RVU 이었다. 저항전분 형성전분을 첨가한 밀가루의 호화개시온도가 높은 것은 저항전분 형성전분이 전분의 팽윤을 억제하거나 저항전분 형성전분 중무정형 부분의 정도가 낮아 상대적으로 높은 온도에서 점도의 중가를 보이는 것으로 생각되었다.
후속연구
- 05 수준에서 탄성 (springiness)과 탄력성에서 양의 상관관계를 나타내었고, 응집성과 전체적인 기호도간의 상관관계는 보이지 않았다. 그러나 본 실험에서 rheometer에 의한 웅집성이 ACAMS 첨가 국수가 무첨가 국수와 크게 다르지 않았고 관능검사시 전체적인 기호도에 대해서도 높은 값을 나타냄으로써, 국수에 대한 효소저항전분 첨가 목적으로 ACNMS를 첨가한다면 현재 만들어지고 있는 국수의 품질에 떨어지지 않는 제품을 만들 수 있을 것으로 생각되었다.
- 식이 섬유소의 생리활성이 알려지면서 식물자원을 식이섬유소로 첨가하려는 시도가 진행되고 있지만 식이 섬유소는 높은 수분 흡수력으로 인해 조리한 국수의 품질저하가 나타날 수 있다. 이런 면에서 식이 섬유소와 비슷한 생리활성을 갖지만 수분흡수력이 낮은 효소저항전분을 첨가하면 국수가 불어 맛이 저하되는 점을 보완할 수 있을 것으며, 국수의 품질 저하를 억제하고 다이어트 식품 제조에 포만감을 갖게하는 기초물질로 이용이 가능 할 것이다.
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