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문제 정의
- 저자 등이 전보 25)에서 녹두전분 겔을 온도(5℃, 25℃) 및 기간별(1, 24, 48, 72시간)로 저장하면서 겔의 색도, 이수 현상, 텍스쳐, 관능적 특성 등에 대하여 조사한 결과, 저장에 의해 백색도와 이수량이 증가하고, 단단하고 푸석푸석한 텍스쳐를 가지는 겔이 되는 경향이 있었으며 이러한 경향은 5℃ 저장시 더욱 현저했는데, 관능적 특성치 중 전체적인 바람직성은 5℃ 저장시에는 2일째부터, 25℃ 저장시에는 3일째부터 기호도가 낮아지는 등 저장 온도 및 기간에 따라 전분겔의 관능적, 텍스쳐 특성이 변화되는 것을 알 수 있었다. 본보에서는 전보", 와 같은 조건으로 녹두전분 겔을 제조, 저장하면서 열적특성, 점도특성, 효소소화도, 미세구조 등 노화와 관련된 특성의 변화를 조사하여, 녹두전분 겔의 저장에 따른 품질저하와의 관련성을 규명하고자 한다.
제안 방법
- 건조전분겔 분말을 시료로 X-선 회절기(PW1710, Philips) 를 사용하여 Target : Cu-Ka, Scanning speed : 2° /min, Voltage : 40KV, CuiTent :40mA의 조건으로 회절각도 2θ를 5° 부터 40°까지 회절시켜 얻어진 피크의 위치와 강도를 비교하였다.
- 72시간 저장하여 제조하였다. 건조전분겔은 기간별로 저장한 시료 겔을 동결건조 하여 제조하였으며, 분말로 이용시에는 분쇄하여 lOOmesh 표준망체를 통과시켰다.
- 녹두전분 겔을 온도(5℃, 25℃) 및 기간(1, 24, 48, 72시간)별로 저장하여 겔의 열적 특성, 점도 특성, 효소소화도, X-선 회절도, 미세구조의 변화를 조사 하였다. DSC 실험 결과 5℃ 저장시 25℃ 저장시보다 용융피크가 저온측에 있고, 용융엔탈피 값은 더 큰 값을 나타내어 저온에서 겔의 노화가 빠르게 진 행됨을 나타내었다.
- 제17권 제4호(2001)(Rapid Visco Analyzer, Newport Scientific, RVA-3D+,Australia)를 이용하여 측정하였다. 시료는 건조전분겔 분말 현탁액(6% w/w, 건물기준)으로 제조하였으며, 측정 온도는 1분간 50℃ 를 유지 하고, 95℃까지 12℃/min의 속도로 온도를 상승시킨 후 2분 30초 동안 95℃ 를 유지, 12℃/min의 속도로 50℃ 까지 온도를 하강시킨 후 50℃ 에서 2분간 유지하여 점도 곡선을 얻었다. 얻어진 점도곡선으로부터 초기점도(initial viscosity), 피크점도(peak viscosity), 최종점도(final viscosity)를 얻었다.
- 시료는 건조전분겔 분말 현탁액(6% w/w, 건물기준)으로 제조하였으며, 측정 온도는 1분간 50℃ 를 유지 하고, 95℃까지 12℃/min의 속도로 온도를 상승시킨 후 2분 30초 동안 95℃ 를 유지, 12℃/min의 속도로 50℃ 까지 온도를 하강시킨 후 50℃ 에서 2분간 유지하여 점도 곡선을 얻었다. 얻어진 점도곡선으로부터 초기점도(initial viscosity), 피크점도(peak viscosity), 최종점도(final viscosity)를 얻었다. 초기점도는 현탁액을 50℃에서 1분간 유지시켰을 때의 점도, 피크 점도는 점도가 급격히 증가하다가 감소되기 직전의 최고점도, 최종점도는 50℃ 로 하강시킨 후 2분간 유지했을 때의 점도를 의미한다.
- , Japan)를 사용하여 20℃ 부터 140℃ 까지 5 ℃/min의 속도로 재가열하여 흡열 곡선을 얻었다. 얻어진 흡열곡선으로부터 초기 온도(To), 피크온도(TQ, 종결온도 (Tc) 와 엔탈피(4 H) 를 구하였다. reference 로는 증류수를 사용하였다.
- 저장에 따른 녹두 전분겔의 X-선 회절도를 관찰하였다. 건조전분겔 분말을 시료로 X-선 회절기(PW1710, Philips) 를 사용하여 Target : Cu-Ka, Scanning speed : 2° /min, Voltage : 40KV, CuiTent :40mA의 조건으로 회절각도 2θ를 5° 부터 40°까지 회절시켜 얻어진 피크의 위치와 강도를 비교하였다.
- 저장에 따른 녹두전분 겔의 미세구조 관찰은 건조 전분 겔을 면도칼로 잘라 잘린 단면을 polladium으로 코팅시킨 후 주사전자현미경 (SEM, S-2380H, HITACHI, Japan)으로 600배 배율에서 관찰하였다.
- 저장에 따른 녹두전분겔의 0-amylase에 의한 환원당 생성량을 측정하였다. 건조전분겔 분말 150mg을 0.
- 전분 겔은 전보 2'와 같이 전분현탁액(7%, 건량 기준)을 5(31의 원심분리관에 넣고, 95℃의 진탕수조 (SW-90MW, 성우과학)에서 20분간 210rpm의 속도로 흔들어 주면서 가열한 다음 직경 20mm, 높이 20mm 의 원통형 용기에 성형하여 5℃와 25℃에서 1, 24, 48, 72시간 저장하여 제조하였다. 건조전분겔은 기간별로 저장한 시료 겔을 동결건조 하여 제조하였으며, 분말로 이용시에는 분쇄하여 lOOmesh 표준망체를 통과시켰다.
- 호화한 시료를 5℃ 와 25℃ 에서 각각 1, 24, 48, 72시간 저장한 후, 시차주사열량기 (DSC 120, Seico Inst. Inc., Japan)를 사용하여 20℃ 부터 140℃ 까지 5 ℃/min의 속도로 재가열하여 흡열 곡선을 얻었다. 얻어진 흡열곡선으로부터 초기 온도(To), 피크온도(TQ, 종결온도 (Tc) 와 엔탈피(4 H) 를 구하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 녹두는 1997년도산 금성 녹두였고, 전분은 알칼리 침지법26)으로 분리, 실온에서 통풍 건조하여 lOOmesh 표준망체를 통과시킨 후 데시케이터에 보관하면서 사용하였다.
이론/모형
- ) 1ml을 가하고 37℃ 항온수조에서 lOOnmi의 속도로 2시간 진탕하면서 효소반응을 시켰다. 반응이 끝난 후, IN HC1 용액 0.6ml를 가하여 효소반응을 정지시키고, 반응액 중 1ml을 취하여 환원당량(maltose로서 환산)을 Somogyi-Nelson법">으로 정량하였다.
- 저장에 따른 녹두 전분겔의 점도 특성을 RVA 한국조리과학회지 제17권 제4호(2001)(Rapid Visco Analyzer, Newport Scientific, RVA-3D+,Australia)를 이용하여 측정하였다. 시료는 건조전분겔 분말 현탁액(6% w/w, 건물기준)으로 제조하였으며, 측정 온도는 1분간 50℃ 를 유지 하고, 95℃까지 12℃/min의 속도로 온도를 상승시킨 후 2분 30초 동안 95℃ 를 유지, 12℃/min의 속도로 50℃ 까지 온도를 하강시킨 후 50℃ 에서 2분간 유지하여 점도 곡선을 얻었다.
성능/효과
- 또한 25℃ 저장시의 엔탈피 값은 저장 2일째 까지는 변화가 미미하여 노화가 느리게 진행되며 저장 3일째에는 엔탈피 값이 크게 증가하여 저장 2 일 이후에 노화가 빠르게 진행되는 것을 나타내었다. 5℃ 저장시는 1일 저장시의 엔탈피 값이 2일, 3 일 저장시와 거의 같아서 25℃ 보다 상대적으로 노 화가 매우 빨리 일어나고 있음을 나타내었다. 이것은 전보에서 보고한 5℃ 저장시에는 저장 2일째부 터, 25℃ 저장시에는 저장 3일째부터 기호도가 상당히 낮아진 것을 뒷받침하는 결과로 생각된다.
- 녹두전분 겔을 온도(5℃, 25℃) 및 기간(1, 24, 48, 72시간)별로 저장하여 겔의 열적 특성, 점도 특성, 효소소화도, X-선 회절도, 미세구조의 변화를 조사 하였다. DSC 실험 결과 5℃ 저장시 25℃ 저장시보다 용융피크가 저온측에 있고, 용융엔탈피 값은 더 큰 값을 나타내어 저온에서 겔의 노화가 빠르게 진 행됨을 나타내었다. RVA에 의한 점도 측정 결과 25℃ 에서 3일간 저장한 시료를 제외하면, 5℃ 및 25℃ 저장 모두 peak 점도, 최종점도 등의 점도 특성이 저장에 의해 증가하였는데, 이러한 현상은 5℃ 저장시 보다 현저하였다.
- DSC 실험 결과 5℃ 저장시 25℃ 저장시보다 용융피크가 저온측에 있고, 용융엔탈피 값은 더 큰 값을 나타내어 저온에서 겔의 노화가 빠르게 진 행됨을 나타내었다. RVA에 의한 점도 측정 결과 25℃ 에서 3일간 저장한 시료를 제외하면, 5℃ 및 25℃ 저장 모두 peak 점도, 최종점도 등의 점도 특성이 저장에 의해 증가하였는데, 이러한 현상은 5℃ 저장시 보다 현저하였다. 효소소화도는 저장기간이 경과함에 따라 감소했으며, 이러한 경향은 5℃ 저장 시 더 현저하였다.
- 엔탈피는 5℃ 저장시의 값이 25℃ 저장시보다 더 높아서, 저온에서 노화가 잘 일어나는 것을 나타내었다. 또한 25℃ 저장시의 엔탈피 값은 저장 2일째 까지는 변화가 미미하여 노화가 느리게 진행되며 저장 3일째에는 엔탈피 값이 크게 증가하여 저장 2 일 이후에 노화가 빠르게 진행되는 것을 나타내었다. 5℃ 저장시는 1일 저장시의 엔탈피 값이 2일, 3 일 저장시와 거의 같아서 25℃ 보다 상대적으로 노 화가 매우 빨리 일어나고 있음을 나타내었다.
- 용융피크는 5℃, 25℃ 의 양 온도에서 모두 저장 1시간 후에는 관찰되지 않았으며, 1일 후부터 관찰되었다. 생전분이 저장 녹두전분겔보다 용융피크의 초기온도, 피크온도 및 종료온도가 모두 높고, 온도범위가 좁으며, 엔탈피 값은 컸다. 저장겔 시료의 전체적인 용융피크는 5℃ 저장시보다 25℃ 저장시가 더 높은 온도 쪽으로 이 동하여, 25℃ 저장시의 초기온도, 피크온도 및 종료 온도 모두 5℃ 저장시보다 더 높았다.
- 전분 겔의 저장에 따른 품질 변화는 대부분 노화와 물성 변화와 관련지어 조사하고 있는데, 녹두전분겔의 저장에 따른 품질특성 연구는 체계적으로 수행된 것이 별로 없다. 저자 등이 전보 25)에서 녹두전분 겔을 온도(5℃, 25℃) 및 기간별(1, 24, 48, 72시간)로 저장하면서 겔의 색도, 이수 현상, 텍스쳐, 관능적 특성 등에 대하여 조사한 결과, 저장에 의해 백색도와 이수량이 증가하고, 단단하고 푸석푸석한 텍스쳐를 가지는 겔이 되는 경향이 있었으며 이러한 경향은 5℃ 저장시 더욱 현저했는데, 관능적 특성치 중 전체적인 바람직성은 5℃ 저장시에는 2일째부터, 25℃ 저장시에는 3일째부터 기호도가 낮아지는 등 저장 온도 및 기간에 따라 전분겔의 관능적, 텍스쳐 특성이 변화되는 것을 알 수 있었다. 본보에서는 전보", 와 같은 조건으로 녹두전분 겔을 제조, 저장하면서 열적특성, 점도특성, 효소소화도, 미세구조 등 노화와 관련된 특성의 변화를 조사하여, 녹두전분 겔의 저장에 따른 품질저하와의 관련성을 규명하고자 한다.
- 생전분이 저장 녹두전분겔보다 용융피크의 초기온도, 피크온도 및 종료온도가 모두 높고, 온도범위가 좁으며, 엔탈피 값은 컸다. 저장겔 시료의 전체적인 용융피크는 5℃ 저장시보다 25℃ 저장시가 더 높은 온도 쪽으로 이 동하여, 25℃ 저장시의 초기온도, 피크온도 및 종료 온도 모두 5℃ 저장시보다 더 높았다. 이와 같이 5℃ 저장시의 용융피크가 25℃ 저장시의 용융피크 보다 더 낮은 온도측에 있는 것은 전분쇄의 결정화 가 5℃ 에서 더 많이 일어나서 용융이 더 빨리 시작 되기 때문인 것으로 생각된다.
- X-선 회절도는 25℃ 저장시에는 매우 약한 피크가, 5℃ 저장에서는 보다 강한 피크 가 관찰되었지만, 동일 온도에서 저장한 시료 사이의 차이는 구별하기 어려웠다. 주사전자현미경에 의한 미세구조 관찰 결과 모든 겔에서 잘 발달된 망 상구조가 관찰되었으며, 25℃에서 저장시에는 3일째 에 전분쇄의 망상구조가 두꺼워졌고, 5℃ 저장시는 저장 초기부터 망상구조가 두꺼워졌다.
- 초기 점도는 25℃에서는 유의차가 없었으나, 5℃에서는 저장기간 이 길어질수록 그 값이 유의적으로 커졌다. 최고점 도, 최종점도는 25℃ 에서 72시간 저장한 겔을 제외 하면 5℃ 및 25℃ 모두 저장기간이 길어질수록 그 값이 유의적으로 증가하였다. RVA에 의한 생전분의 점도 특성은 주로 용출된 amylose에 의해 결정되는 데, 저장에 따른 전분겔 분말의 점도특성은 노화된amylose와 amylopectin의 결정화 정도를 나타낸다고 생각된다.
- 저장 기간이 경과함에 따라 환원당량은 점차 감소했는더〕, 5℃ 저장시에는 24시간 이후부터, 25℃ 저장시에는 72시간 이후에 유의적으로 감소하였다. 환원당량은 같은 시간 저장시 25℃보다 5℃에서 더 많이 감소했으며, 5℃에서 1시간 저장한 겔의 환원당량이 25℃에서 3일간 저장한 겔의 환원당량 보다 작아서, 저온에서 노화가 크게 촉진되는 것을 나타내었다. 이러한 경향은 DSC에의한 엔탈피 측정 결과와도 일치하였으며, 전보”)에서 보고한 5℃ 저장시 25℃ 저장시보다 텍스쳐가 더 단단해지는 것이 노화때문이라는 것을 뒷받침하는 결과라고 생각된다.
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