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문제 정의
- Anticaking agent가 분말제품의 물리적 특성에 미치는 영향 및 흐름성(flowability)을 증가시키는 방법에 관한 연구는 많이 보고,(9-18) 되었으나 현재까지 양파분말의 caking 억제방법에 대한 연구는 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 양파의 다양한 식품적용을 생각하여 anticaking agent를 선발하였고 전분의 종류를 달리하여 양파분말 입자크기별로 전처리 및 후처리가 caking 현상에 미치는 영향을 조사하였다.
제안 방법
- A; 30~50 mesh(20% post-treatment), B; 50~80 mesh(30% post-treatment), C; 80~200 mesh(30% post-treatment), Control; Dipping in water, 1% SS+6% CS+20 ~ 30% CS; post-treatment(20 or 30% CS) after pre-treatment, 1% SS+6% WCS+20~30% CS; post-treatment(20 or 30% CS) after pre-treatment.
- Anticaking agent 후처리는 대조군 양파시료를 건조 후 분쇄사별하여 30~50, 50~80 및 80~200 mesh 범위의 3개 입자크기별로 각각 나누어 옥수수전분을 0, 10, 20, 30% 첨가하여 균질기(Homogenizer)로 10분간 혼합하였다.
- , Korea)를 사용하여 배습을 4로 조정한 다음 70℃에서 5시간 건조하였다. 건조한 양파는 분쇄기 (Food mixer, FM-680T, Haiul Co., Korea)를 이용하여 분쇄하였고 30~50 mesh, 50~80 mesh, 80~200mesh의 입자크기별로 체분석기(단상유도전동기, 신명전기, 한국)를 사용하여 나누었다.
- 63%로 덩어리형성이 가장 적었으며 6% 이상의 고농도에서는 차이가 거의 없었다. 김과 김(1)은 열풍건조전에 2% 가용성 전분을 전처리하여 분말양파의 덩어리 형성을 억제할 수 있었다고 보고하였는 바, 본 실험에서는 분말양파의 덩어리형성 억제효과를 향상시키기 위해서 전처리제로 가용성 전분액에 옥수수전분과 찰옥수수전분을 현탁시킨 액을 anticaking agen로 선정하였다.
- 5 kg을 20분간 침지처리한 다음 건조하여 입자크기가 30~50 mesh범위로 분쇄사별하였다. 대조군은 절단한 양파를 증류수에 20분간 침지처리한 것으로 하였다. 덩어리형성 억제효과가 있는 anticaking agent를 선발하기 위해서 40℃, 92% RH의 가속화된 조건에서 덩어리형성정도를 김과 김(1)의 방법에 준하여 측정하였다.
- 분말양파의 덩어리 형성을 억제하기 위해서 anticaking agent를선발하였고 전처리 및 후처리가 덩어리 형성에 미치는 영향을 조사하였다. 여러가지 고결방지제 중 옥수수전분과 찰옥수수전분을 anticaking agen로 선정하였다.
- 열풍건조는 농산물건조기 (HSED4 Hansung Co., Korea)를 사용하여 배습을 4로 조정한 다음 70℃에서 5시간 건조하였다. 건조한 양파는 분쇄기 (Food mixer, FM-680T, Haiul Co.
- 입자크기에 따라 양파분말 3 g을 직경 5cm의 알루미늄접시에 담고 30℃, 73±1% RH 조건의 항온항습기에 넣어 저장시간별(0, 2, 4, 6시간)로 덩어리 형성을 측정하였다(1). 즉, 양파분말의 덩어리형성 정도는 일정시간이 지난 다음 입자크기별로 30, 50 그리고 80 mesh의 Tyler체로 3분간 진동(단상유도전동기, 신명전기, 한국)시킨 후 체에 남아있는 무게를 진동전의 무게로 나눈 다음 백분율로 나타내었다.
- 전처리는 1% 가용성 전분용액에 옥수수전분, 찰옥수수전분, 초산아디핀산전분 및 α-전분을 각각 6% 농도(현탁액)가 되도록 제조(9 kg)한 후 절단한 양파 4.5 kg을 20분간 침지처리한 다음 건조하여 입자크기가 30~50 mesh범위로 분쇄사별하였다. 대조군은 절단한 양파를 증류수에 20분간 침지처리한 것으로 하였다.
대상 데이터
- , LTD, Korea}를 사용하여 양파의 종축에 대해 3 mm 두께로 수직이 되게 절단하였다. 가용성전분은 (주)덕산화학사에서 구입하였고, 옥수수전분, 찰옥수수전분, 초산아디핀산 전분 등은 (주)삼양제넥스에서 제공받아 사용하였다.
- 양파는 무안에서 재배되어 0℃ 저온창고에 저장 중인 천주황 품종을 서남부양념채소영농조합에서 구입하여 사용하였다. 양파의 껍질을 벗긴 후 구근의 줄기와 뿌리 부분을 제거하고 세척한 다음 야채절단기(Yong Woo Precision Co.
- 미치는 영향을 조사하였다. 여러가지 고결방지제 중 옥수수전분과 찰옥수수전분을 anticaking agen로 선정하였다. 30~50 mesh, 50~80 mesh, 80~200mesh의 입자크기에 따라 덩어리 형성억제효과를 측정한 결과 1% 가용성 전분에 6% 옥수수 전분이나 6% 찰옥수수전분으로 전처리한 경우보다 후처리만 한 것, 그리고 전처리와 후처리를 병행한 것이 효과가 컸다.
이론/모형
- 대조군은 절단한 양파를 증류수에 20분간 침지처리한 것으로 하였다. 덩어리형성 억제효과가 있는 anticaking agent를 선발하기 위해서 40℃, 92% RH의 가속화된 조건에서 덩어리형성정도를 김과 김(1)의 방법에 준하여 측정하였다.
성능/효과
- 1과 같다. 1% 가용성 전분으로만 처리한 시료의 덩어리형성은 14.29%였고 옥수수전분의 첨가 농도가 높을수록 덩어리형성은 감소하였다. 6% 농도의 옥수수전분처리는 5.
- 여러가지 고결방지제 중 옥수수전분과 찰옥수수전분을 anticaking agen로 선정하였다. 30~50 mesh, 50~80 mesh, 80~200mesh의 입자크기에 따라 덩어리 형성억제효과를 측정한 결과 1% 가용성 전분에 6% 옥수수 전분이나 6% 찰옥수수전분으로 전처리한 경우보다 후처리만 한 것, 그리고 전처리와 후처리를 병행한 것이 효과가 컸다. 전분의 종류에 따라서 찰옥수수전분처리가 옥수수전분에 비해 비교적 덩어리 형성억제효과가 컸다.
- 3C와 같다. 50~80 mesh인 분말양파는 30~50mesh인 분말양파보다 저장기간에 따라 덩어리 형성이 컸으며, 저장기간째에 후처리 농도가 10%인 경우 대조군과 차이가 없었으나 30% 농도로 처리한 경우 대조군과 비교하여 약 59%의 덩어리 형성 억제효과가 나타났다. 80~200mesh인 분말양파는 저장 2시간부터 덩어리 형성이 급격히 증가하였고 후처리 농도가 30%인 경우 10~20% 농도보다 덩어리 형성 억제효과가 나타났으나 저장기간이 증가함에 따라 증가하는 추세를 보였다.
- 29%였고 옥수수전분의 첨가 농도가 높을수록 덩어리형성은 감소하였다. 6% 농도의 옥수수전분처리는 5.63%로 덩어리형성이 가장 적었으며 6% 이상의 고농도에서는 차이가 거의 없었다. 김과 김(1)은 열풍건조전에 2% 가용성 전분을 전처리하여 분말양파의 덩어리 형성을 억제할 수 있었다고 보고하였는 바, 본 실험에서는 분말양파의 덩어리형성 억제효과를 향상시키기 위해서 전처리제로 가용성 전분액에 옥수수전분과 찰옥수수전분을 현탁시킨 액을 anticaking agen로 선정하였다.
- 50~80 mesh인 분말양파는 30~50mesh인 분말양파보다 저장기간에 따라 덩어리 형성이 컸으며, 저장기간째에 후처리 농도가 10%인 경우 대조군과 차이가 없었으나 30% 농도로 처리한 경우 대조군과 비교하여 약 59%의 덩어리 형성 억제효과가 나타났다. 80~200mesh인 분말양파는 저장 2시간부터 덩어리 형성이 급격히 증가하였고 후처리 농도가 30%인 경우 10~20% 농도보다 덩어리 형성 억제효과가 나타났으나 저장기간이 증가함에 따라 증가하는 추세를 보였다. 분말양파에 옥수수전분으로 후처리할 때가 전처리로 침지한 경우보다 덩어리 형성 억제효과가 컸다.
- 69%로 덩어리 형성이 크게 나타났고 저장 6시간째에는 덩어리 형성이 완만하게 증가하는 경향이 나타났다. 또한, 분말양파의 입자크기가 클수록 덩어리형성은 증가하는 경향을 나타냈다. 이는 입자의 크기가 클수록 표면적이 커져서 공기중의 수분흡수가 증가하기 때문으로 생각된다.
- 2와 같다. 무처리군과 열풍건조 전에 1% 가용성 전분용액에 6% 옥수수전분 또는 찰옥수수전분을 처리한 것 중에서 입자크기에 상관없이 저장 중에 1% 가용성 전분에 6% 찰옥수수전분을 현탁시킨 것이 덩어리형성억제에 비교적 효과가 컸다. 입자크기가 30~50mesh인 시료들은 30℃, 73% RH 저장조건에서 저장 2시간까지는 덩어리형성이 일어나지 않았지만 저장 2시간 후부터는 저장기간이 증가할수록 덩어리형성이 크게 증가하였고, 덩어리형성은 대조군, 1% 가용성 전분 +6% 옥수수전분현탁액, 1% 가용성 전분 +6% 찰옥수수전분현탁액 처리한 순으로 나타났다.
- 80~200mesh인 분말양파는 저장 2시간부터 덩어리 형성이 급격히 증가하였고 후처리 농도가 30%인 경우 10~20% 농도보다 덩어리 형성 억제효과가 나타났으나 저장기간이 증가함에 따라 증가하는 추세를 보였다. 분말양파에 옥수수전분으로 후처리할 때가 전처리로 침지한 경우보다 덩어리 형성 억제효과가 컸다. 후처리군의 경우 전분이 분말양파 입자사이의 표면에 bairiei로 작용하여 입자간의 결합을 방지하는 것으로 생각된다(4,19).
- 이는 입자의 크기가 클수록 표면적이 커져서 공기중의 수분흡수가 증가하기 때문으로 생각된다. 분말양파의 덩어리 형성을 억제하기 위해 열풍건조전에 전분으로 전처리 한 결과 찰옥수수전 분이 옥수수전분보다 다소 억제 효과가 컸으나 대조군에 비해 처리군은 큰 차이를 나타내지 않았다. 반면에 김과 김(1)은 2% 가용성 전분처리만으로도 대조군에 비해 덩어리 형성 억제효과가 컸다고 보고하였다.
- 2, B). 분말양파의 입자크기가 가장 작은 80~200 mesh에서는 저장 4시간째에 무처리군과 처리군 모두 62.20~86.69%로 덩어리 형성이 크게 나타났고 저장 6시간째에는 덩어리 형성이 완만하게 증가하는 경향이 나타났다. 또한, 분말양파의 입자크기가 클수록 덩어리형성은 증가하는 경향을 나타냈다.
- 무처리군과 열풍건조 전에 1% 가용성 전분용액에 6% 옥수수전분 또는 찰옥수수전분을 처리한 것 중에서 입자크기에 상관없이 저장 중에 1% 가용성 전분에 6% 찰옥수수전분을 현탁시킨 것이 덩어리형성억제에 비교적 효과가 컸다. 입자크기가 30~50mesh인 시료들은 30℃, 73% RH 저장조건에서 저장 2시간까지는 덩어리형성이 일어나지 않았지만 저장 2시간 후부터는 저장기간이 증가할수록 덩어리형성이 크게 증가하였고, 덩어리형성은 대조군, 1% 가용성 전분 +6% 옥수수전분현탁액, 1% 가용성 전분 +6% 찰옥수수전분현탁액 처리한 순으로 나타났다. 분말양파의 입자크기가 50~80 mesh인 경우, 저장 2시간에 덩어리 형성은 6.
- 30~50 mesh, 50~80 mesh, 80~200mesh의 입자크기에 따라 덩어리 형성억제효과를 측정한 결과 1% 가용성 전분에 6% 옥수수 전분이나 6% 찰옥수수전분으로 전처리한 경우보다 후처리만 한 것, 그리고 전처리와 후처리를 병행한 것이 효과가 컸다. 전분의 종류에 따라서 찰옥수수전분처리가 옥수수전분에 비해 비교적 덩어리 형성억제효과가 컸다. Anticaking agent로 전분이 첨가된 양파분말을 여러가지 전분질 식품 등에 첨가물이나 재료로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.
- 4와 같다. 전처리 후 옥수수전분을 20% 후처리한 30~50mesh의 분말양파는 저장 6시간에 9.07~11.37%로 대조군의 30.49% 보다 덩어리 형성 억제효과가 있었으며, 50~80mesh의 분말양파는 18.53~22.10%로 대조군의 67.70%보다 덩어리 형성이 크게 감소하였다. 그러나 입자크기가 작은 80~200 mesh는 저장기간 2시간부터 저장기간이 증가함에 따라 덩어리 형성이 증가하였고 뚜렷한 억제효과를 나타내지 않았다.
- 저장 2시간까지는 덩어리 형성이 거의 일어나지 않다가 저장 2시간 이후부터는 대조군에 비하여 전분을 10~30% 후처리한 것이 덩어리형성이 크게 감소하였다. 특히, 옥수수전분의 농도가 20%이상인 경우 저장 6시간에 대조군(100기준)에 비해 약 21~27%의 덩어리형성으로 차이가 크지 않았으며 10%인 경우는 약 52%로 후처리 농도가 높을수록 덩어리 형성이 감소하였다. 입자크기가 50~80 mesh, 80~200mesh인 분말양파에 후처리 농도에 따라 덩어리형성에 미치는 결과는 각각 Fig.
후속연구
- 후처리군의 경우 전분이 분말양파 입자사이의 표면에 bairiei로 작용하여 입자간의 결합을 방지하는 것으로 생각된다(4,19). 후처리된 분말양파는 전분이 함유되어 있어도 무방한 soup, sauce, 케찹, 면류, 스낵, 호상요구르트 등의 식품가공에 적용될 수 #것으로 사료된다.
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