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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 K-cairageenan, xanthangum 등의 검류를 각각 첨가하여 반죽을 제조하여 이들이 반죽의 품질에 미치는 영향을 파리노그램, 익스텐소그램, 아밀로그램 등을 통한 theology 특성과 pH변화 및 SEM을 이용한 반죽의 미세구조를 비교 분석하여 냉동 반죽의 품질개선제로서의 사용가능성을 조사하였다.
제안 방법
- pH 측정 : pH 측정은 냉동된 반죽을 5℃ 냉장고에서 저온 해동한 후, 그리고 반죽을 성형하여 2차 발효한 후 각각의 반죽 pH를 측정하였으며 측정방법은 반죽 10g을 250mL 비이커에 넣고 100mL 증류수를 첨가한 다음 균일하게 흔합하고 25℃에서 30분간 방치한 후 pH meterfmodel 34, Beckmann, Germany)로 측정하였다.
- 검류 첨가가 반죽의 리올로지 특성에 미치는 영향을 조사한 결과 파리노그램 특성중 검류 첨가 반죽의 수분흡수율, 반죽형성시간, 기계적 내성이 대조구에 비하여중가하였다. 익스텐소그램 특성중 검류 첨가 반죽의 저항도는 크게 중가하였고 신장도는 대조구와 같아 R/E 비율은 대조구에 비해 증가하였다.
- 냉동반죽 제조시 xanthangum, guaigum, K-carrageenan을 반죽에 각각 첨가하여 12주 동안 냉동저장 하면서 이들이 반죽의 품질에 미치는 영향을 파리노그램, 익스텐소그램, 아밀로그램 등의 리올로지 특성과, pH 변화, 반죽의 물리적 구조를 통하여 비교 검토하여 냉동 반죽의 동해방지제로서의 가능성을 조사하였다. 검류 첨가가 반죽의 리올로지 특성에 미치는 영향을 조사한 결과 파리노그램 특성중 검류 첨가 반죽의 수분흡수율, 반죽형성시간, 기계적 내성이 대조구에 비하여중가하였다.
- 반죽의 리올로지 특성 : 검류 첨가에 따른 반죽의 리올로지 특성을 조사하기 위하여 밀가루 100 g에 대하여 각각 xanthangum, guargum 및 K-carrageenan을 0.3 g 첨가하고 반죽기 (CS-32, Kanto Co. Japan)를 이용하여 190rpm에서 5분간 혼합한 후 폴리에틸렌 백에 밀봉하여 넣고 실온(25℃)에서 보관하면서 사용하였다.
- 1g으로 분할한 후 라운더에서 20번 등 굴리기하고 원통형으로 성형하여 30℃의 항온조에서 45분간 방치하고 1차 측정이 끝난 후 다시 30℃에서 45분간 방치하고 2차 측정을 하였다. 이와 같은 방법으로 45 분, 90분, 135분까지 반복 측정을 실시하였다. 신장도에 대한 저항도는 5 cm에서의 높이 (B.
- U에 도달 할 때까지 홉수량을 조절하였다. 파리노그램으로 부터 도착시간(arrival time), 반죽시간(peak time), 출발시간(departure time), 반죽 저항도(mechanical tolerance index, MTI), 반죽 안정도(stabffity) 등의 특성 값을 측정하였다(16).
- 75rpm으로 조정했다. 현탁액은 1분간 1.5℃ 의 비율로 30℃에서 95℃까지 가열시키면서 paste의 호화개시온도, 최고점도, 최고점도를 나타내는 온도 등을 측정하였다(16).
대상 데이터
- 밀가루는 한국제분(주)에서 생산된 제빵용 밀가루(수분 14.0%, 단백질 12.5%, 회분 0.38%)를 사용하였으며, 효모는 시판용 instant dry yeas롤 마가린은 룻데삼강의 마가린을, 소금은 한주소금을 그리고 실험에 사용된 K-carrageenan, guargum 및 xanthangume 모두 시판용 제품을 사용하였다.
이론/모형
- 반죽의 미세구조 관찰 : 반죽의 미세 구조 측정은 Varriano-Marston 방법에 따라 4주간 냉동된 반죽 시료를 동결 건조시킨 후 단면을 절단하여 전자 주사 현미경 (S-2380M, Hitach Co. LTD, Japan)을 사용하여 관찰하였다.
- 아밀로그램 특성 : 시료의 아밀로그램 특성은 AACC 방법 (22-10)에 따라 아밀로그래프(ASG6, Brabender, Germany)를 사용하여 65 g의 시료(14%, 건량기준)를 450 mL 중류수에 현탁시켜서 보울에 넣고 보울의 회전속도를 75rpm으로 조정했다. 현탁액은 1분간 1.
- 익스텐소그래 프의 측정 : 익스텐소그래프(EXEK/7, Brabender, Germany)는 AACC 방법 (54-10)에 따라 300 g 밀가루와 6 g의 소금을 사용하였고 물의 양은 파리노그래프 흡수량 보다 2% 적게하였다. 3분 동안 반죽을 한 다음 5분간 방치하고 다시 2분간 반죽을 하면서 파리노그래프의 중심이 500 B.
- 파리노그래프의 측정 : 파리노그래프(M8101, Brabender, Germany) 측정은 AACC 방법(54-21)에 따라 300 g 밀가루(14%, 건량기준)를 사용하고 보울의 온도가 30± 0.2℃로 유지하도록 하였다. 혼합하는 동안 커브의 중앙이 500±20 B.
성능/효과
- 80. 4.52, 4.53이었으며 냉동 12주에는 5.02, 4.66, 4.61을 나타내어 모든 시험구에서 저장기간에 따라 pH가 중가되었으나 검류를 첨가한 반죽의 pH 변화는 매우 적었다.
- U를 보여 검류첨가 반죽의 최고 점도가 높았다. K-carrageenan 및 xanthangum 첨가 반죽의 pH는 대조구에 비하여 냉동 저장 기간중 낮게 나타나 냉동 저장 중 반죽의 냉동장해를 적게 받은 것으로 나타났다.
- 아밀로그램 특성 중 호화개시온도는 대조구가 59.VC이었으며, 검류 첨가 반죽이 58P로 나타나 대조구의 호화개시 온도가 높았으나, 최고점도는 대조구가 550 B.U, xanthangum, guargum, K-cairageenan 첨가반죽이 각각 690, 780, 760 B.U를 보여 검류첨가 반죽의 최고 점도가 높았다. K-carrageenan 및 xanthangum 첨가 반죽의 pH는 대조구에 비하여 냉동 저장 기간중 낮게 나타나 냉동 저장 중 반죽의 냉동장해를 적게 받은 것으로 나타났다.
- 냉동반죽을 저장기간 별로 5℃에서 저온 해동한 후 pH를 측정한 결과는 Fig. 1에서와 같이 반죽을 제조하였을 때의 pH는 대조구가 5.41, xanthangum 첨가 반죽이 5.57, guar gum 첨가반죽이 5.60, K-carrageenan 첨가반죽이 5.63이었으며, 냉동기간이 중가함에 따라 대조구 및 시험구의 pH는 모두 증가하는 경향을 보였다. 또한 대조구에 비하여 검류를 첨가한 반죽의 pH는 제조 직 후부터 냉동 12주까지 변화가 거의 없이 안정적인 패턴을 보였다.
- 대조구와 유사하였다. 또한 R/E 비율은 45분 발효시 대조구가 209를 보인 반면 xanthangum 첨가구는 22.5, guargum 첨가 구는 25.0, 그리고 K-carrageenan 첨가구는 23.0을 보여 R/E 비율이 검류 첨가구에서 증가하는 패턴을 나타내었으며, K-carrageenan과 guagum을 첨가시에 더욱 높았다. 이러한 결과는 반죽에 산화, 환원제를 첨가 하였을 때 R/E 비율의 중가로 발효시간을 단축하였다는 보고(19)와 유사한 경향을 나타내었고 흡수율이 적으면 글루텐의 흡수량 부족으로 반죽의 유동성이 떨어져 신장성에 대한 저항성이 중가된다는 결과와 일치하였다(20).
- 63이었으며, 냉동기간이 중가함에 따라 대조구 및 시험구의 pH는 모두 증가하는 경향을 보였다. 또한 대조구에 비하여 검류를 첨가한 반죽의 pH는 제조 직 후부터 냉동 12주까지 변화가 거의 없이 안정적인 패턴을 보였다. 그러나 냉동반죽을 저온해동 한 후 28℃에서 1시간 동안 발효를 시킨 반죽의 pH는 저온 해동 후 측정한 pH와 큰 차이를 보였다.
- 2);">등(22)의 xanthangun 및 cellulose gum을 이용한 연구 결과와 일치하였다. 또한 전분의 cooking 용이성을 예측할 수 있는 최고 점도에서의 온도는 대조구가 9LUC를 나타내었고 xanthangum 90.0℃, guargume 89.0℃ 그리고 K-carrageenan 89.0℃를 나타내어 검류 첨가시 전분의 호화온도가 낮아질 수 있다는 것을 보여주었다.
- 5분으로 안정도는 대조구에 비해 시험 구에서 감소하는 경향을 보였다. 반죽의 기계적 내성을 나타내는 MTI(mechanical tolerance index)도 대조구 5 B.U에 비하여 검류첨가 시험구에서 20-30 B.U 로 나타나 수치가 증가하는 경향을 보여 검류의 첨가가 반죽의 안정도에는 부(-)의 효과를 미치는 결과로 나타났다. 그러나 development timee 대조구의 경우 20.
- 또한 대조구 및 모든 시험구 에서 냉동 저장기간이 중가할수록 pH가 증가하는 것은 냉동 저장기간이 중가할수록 반죽내 효모의 가스 발생력이 감소하였음을 나타내는 것으로 생각된다. 이상의 실험결과에서 냉동반죽을 28℃ 에서 1시간 동안 발효를 시켰을 때 xanthangum 및 K- carrageenan 첨가반죽의 pH가 냉동기간이 중가될수록대조구에 비하여 비교적 안정적으로 낮게 나타났는데 이러한 결과는 냉동 기간동안 대조구보다 xanthangum 과 K-carrageenan 첨가 시험구의 반죽이 냉동장해를 적게 받아서 비교적 높은 효모생존율과 이에 따라 낮은 pH를 나타낸 것으로 보여진다.
- 이 결과는 검류 첨가 반죽의 경우 흡수율이 높기 때문에 혼합시간이 대조 구에 비하여 상대적으로 길어져 다른 재료 분산성에 영향을 미치고 반죽에 첨가된 K-carragee nan 등의 검류가 단백질과의 복합체를 잘 형성하였기 때문인 것으로 생각된다. 이상의 실험에서 xanthangum, K-carrageenan을 반죽 제조시에 첨가할 때 development time, 수분흡수율, RRE 비율 및 최고점도가 중가하였고최고점도에서의 온도는 감소하였으며, 반죽의 미세구조도 밀가루 반죽에 비하여 안정되어 있음을 관찰할 수 있었다. 이는 향후 K-carrageenan을 첨가한 냉동 반죽을 빵 제조시에 이용하면 빵의 품질에 좋은 영향을 줄 것으로 생각된다.
- 4%의 흡수율을 나타내어 검류 첨가 구의 반죽흡수율이 대조구에 비하여 중가되었다. 이상의 실험에서 xanthangum과 K-carrageenan을 반죽 제조 시에 긱각 첨가하였을 때 development time과 수분 흡수율이 가장 높았다.
- 검류 첨가가 반죽의 리올로지 특성에 미치는 영향을 조사한 결과 파리노그램 특성중 검류 첨가 반죽의 수분흡수율, 반죽형성시간, 기계적 내성이 대조구에 비하여중가하였다. 익스텐소그램 특성중 검류 첨가 반죽의 저항도는 크게 중가하였고 신장도는 대조구와 같아 R/E 비율은 대조구에 비해 증가하였다. 아밀로그램 특성 중 호화개시온도는 대조구가 59.
- Table 1과 같다. 표에서와 같이 안정도는 원료 밀가루인 경우 38.0분을 나타내었으나 검류를 첨가한 시험 구에서는 xanthangum이 370분, guargum이 375분, KYarrageenan이 37.5분으로 안정도는 대조구에 비해 시험 구에서 감소하는 경향을 보였다. 반죽의 기계적 내성을 나타내는 MTI(mechanical tolerance index)도 대조구 5 B.
- Bechtel 등(24)은반 죽이 적절하게 혼합되면 반죽 속의 글루텐은 얇은 막으로 변형되고 그 막을 중심으로 전분이나 다른 부재료들이 침투되어 있거나 분산되어 있으며 발효가 진행됨에 따라 반죽에 가스기공이 형성된다고 보고하였는데 본 실험의 미세구조 관찰에서도 대조구의 경우 글루텐 매트릭스에 전분이 분산되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 한편 대조구와 검류 첨가 반죽의 미세구조를 비교해보면 검류를 첨가한 반죽이 대조구에 비하여 gluten 결합이 굵고 구조적으로 안정된 공간을 많이 갖고 있는 것을 볼 수 있었다. 이 결과는 검류 첨가 반죽의 경우 흡수율이 높기 때문에 혼합시간이 대조 구에 비하여 상대적으로 길어져 다른 재료 분산성에 영향을 미치고 반죽에 첨가된 K-carragee nan 등의 검류가 단백질과의 복합체를 잘 형성하였기 때문인 것으로 생각된다.
- 대조구와 몇 가지 검류를 첨가한 반죽으로부터 얻은 아밀로그램의 결과는 Table 4 와 같다. 호화개시온도는 대조구가 59.5℃, xanthangum, guargum, K-carrageenan을 각각 첨가한 반죽이 58% C로 대조 구보다 낮게 나타났으며 최고점도는 대조구가 550 B.U이었고, xanthangum, guargum, K-carrageenan 첨가 반죽이 각각 690 B.U, 780 B.U, 760 B.U를 보여 첨류를 첨가한 반죽에서 최고점도가 높았다.
후속연구
- 그러나 이들의 xanthagum 및 CMG에 관한 보고 이외에는 검류를 냉동반죽에 사용하여 냉동반죽의 품질을 향상시킨 보고가 거의 없는 실정이다. 검류중 K-carrageenan 등도 냉동 저장시 발생하는 얼음 입자의 재결정화 지연에 효과가 있어 얼음 결정체가 성장하는 속도와 크기를 줄임으로써 효모와 gluten 구조의 물리적 손상을 줄일 수 있을 것으로 기대되어 냉동반죽 제조시에 이를 첨가하면 냉동 반죽 품질향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
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