[논문]반죽의 냉동과 저장 조건에 따른 빵의 품질 특성

고봉경

반죽의 냉동과 저장 조건에 따른 빵의 품질 특성
Quality Characteristics of Wheat Flour Breads with the Doughs Frozen at the Different Freezing and Storage Conditions 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.34 no.3 = no.163, 2002년, pp.413 - 418

초록
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제빵에 이용 할 반죽을 발효하거나 발효하지 않은 상태로 다섯 가지의 다른 냉동 및 저장 환경에서 냉동하고 일주일간 저장하여 해동 한 후 제조된 빵의 품질을 비교하였다. 냉동속도가 빠르더라도 발효한 후 냉동된 반죽은 빵의 부피가 감소하였으며 이러한 문제점은 침지식 냉동 방식에서도 해결되지 않았다. $-70^{\circ}C$의 초저온 냉동은 $-20^{\circ}C$ 침지식 냉동고에 비하여 냉동 온도가 매우 낮으나, 냉동 속도도 느리고 해동 후 재 발효하여도 빵의 부피가 작아서 효과적인 냉동 방법이 되지 못하였다. 반면 냉동 속도는 느리지만 $-20^{\circ}C$ 공기 송풍식 냉동고가 $-70^{\circ}C$ 공시 송풍식 냉동고보다 냉동에 따른 장해가 적어서 반죽의 발효가 잘되었다. 동일한 온도일 때는 침지식 냉동이 더욱 효과적이었으며 침지식 가운데도 온도가 더 높은 $-10^{\circ}C$ 냉동이 가장 효과적이어서 발효하지 않고 냉동하여 재 발효 할 경우 대조구보다도 오히려 반죽의 발효가 잘되어 빵의 부피가 더 컸다. 따라서 본 연구에 이용한 방법 가운데 $-70^{\circ}C$ 공기 송풍식 냉동고에서 냉동, 저장하는 것이 가장 비효율적이며 침지식 냉동방법들이 냉동 온도가 높더라도 오히려 해동 후 발효 장해가 적어서 효율적이었다. 위의 실험 결과를 종합하였을 때, 냉동 전에 반죽을 발효하지 않고 $-10^{\circ}C$ 침지식 냉동고에서 냉동하여 저장하거나, $-20^{\circ}C$ 침지식 냉동고에서 초기에 냉동을 하고, $-20^{\circ}C$ air freezer에 저장하는 방법이 가장 효과적이었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The dough was frozen either before or after fermentation at the five different freezing and storage conditions. Although fermentation before freezing was effective for rapid freezing, it reduced bread volume of the dough frozen at both air freezer and liquid immersion freezer. Freezing at the air freezer set to $-70^{\circ}C$ took more time for freezing and resulted in lower bread volume than freezing at the immersion freezer set to $-20^{\circ}C$. Therefore, the freezing in the liquid immersion freezer was more effective to reduce the freezing time and increase the bread volume. At the liquid immersion freezer, the higher temperature was more effective than lower temperature. The doughs frozen in a liquid immersion freezer set to $-10^{\circ}C$ and fermented after de-frosting produced higher bread volume than control unfrozen dough. And also there was no significant difference in bread volume between the control unfrozen dough and the dough frozen in a liquid immersion freezer set to $-10^{\circ}C$, fermented before freezing and re-fermented after defrosting. The longer proof time and greater loaf volume obtained for the dough frozen and stored at the air freezer set to $-70^{\circ}C$. Therefore the optimum process for freezing the dough was freezing immediately after mixing, storing at $-10^{\circ}C$ in a liquid immersion freezer and fermented after defrosting.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 냉동 반죽 생산 과정에서의 기술적 문제를 해결하기 위한 하나의 방안으로, 냉동 온도와 방법을 달리 하여 냉동, 저장된 반죽으로 생산된 빵의 품질을 비교하여, 냉동 장해를 줄일 수 있는 냉동 처리 조건을 찾고자 하였다.

가설 설정

3)Values with different letters at the column are significantly different (Pv<0.05).
b) freezing time for fermented/ non-fermented dough before freezing.

제안 방법

반죽 덩어리는 크기를 60g로 분할하여 20번 둥글리기를 하였다. Bread I을 만들기 위한 발효하지 않고 냉동하는 반죽은 둥글리기 직후 즉시 baking 용기에 넣어 냉매 등이 침투하지 못하도록 밀봉한 후 Table 2와 같은 조건의 냉동고에 각각 넣어 냉동하였으며, Bread II와 Ⅲ을 만들기 위한 시료는 반죽을 60g 분할한 후 20회 둥글리기 한 뒤 발효(30℃, 85% Rh, 1.5h, Soft Mill, Dae Hung Co. Korea)하고, 다시 5회 둥글리기 하여 baking 용기에 넣어 밀봉한 후 Table 2의 조건으로 냉동되도록 각각의 시료를 냉동고에 넣어 냉동하였다.
침지식 냉동고에서는 김²³⁾의 연구 결과 공기 대류식 냉동고 보다 높은 온도에서도 냉동 속도가 빠르므로, -10℃와 -20℃에서 냉동하였으며 중심부의 온도가 -10℃가 된 뒤에는 -10℃ 침지식인 경우는 그대로 계속 냉동(Ill) 하고 -20℃ 냉동 시료(122)는 공기대류식 가정용 냉동고로 이동하여 -20℃에서 저장하였다. 공기 대류 방식의 냉동고(Air freezer)는 현재 보편적으로 널리 이용되는 가정용 냉동고(SR-62EA, Sam Sung Co., Korea)와 실험실용 초저온 냉동고(Programmable deep freezer, PDF 9014, Il Sin, Korea)를 이용하여 가정용은 -20℃에서 냉동하여 중심부의 온도가 -10℃가 된 후에도 그대로 계속 저장(A22)하였으며, 초저온 냉동고에서는 -70℃에서 냉동하여 반죽의 중심부 온도가 -10℃가 된 후 그대로 동일한 냉동고에 두거나(A77), -20℃ 가정용 냉동고로 이동하여 저장(A72)하였다.
냉동 반죽을 이용한 빵의 부피 감소를 재발효 시간을 연장하여 극복하고자 Bread I와 Ⅱ에 이용되는 반죽에 대하여 120분, 150분, 180분, 그리고 210분까지 재 발효시간을 연장하여 발효시켜, 냉동하지 않은 대조구와 같은 부피를 갖는데 필요한 재 발효시간을 조사하였다.
저장을 위하여 냉동고를 변경할 경우, 반죽의 중심부 온도가 -10℃가 되는데 걸리는 시간만큼 냉동하고 즉시 Table 2에 나타난 실험 계획과 같이 저장고로 이동하였다. 냉동과 저장은 냉각 방식이 다른 냉동고와 온도가 다른 조건에서 실험하였는데, 침지식 냉동고(Immersion freezer)는 실험실에서 외부 cooler(LC-301, Advantec, Japan)의 cooling coil을 propylene glycol 냉매로 채워진 항온조에 넣어 냉매를 냉각한 후, 반죽을 넣어 냉동하도록 제작하였으며 냉매는 항상 내부에 설치된 stirrer에 의하여 저어지므로 냉매 전체가 균일한 온도를 유지할 수 있도록 하였다²³⁾. 침지식 냉동고에서는 김²³⁾의 연구 결과 공기 대류식 냉동고 보다 높은 온도에서도 냉동 속도가 빠르므로, -10℃와 -20℃에서 냉동하였으며 중심부의 온도가 -10℃가 된 뒤에는 -10℃ 침지식인 경우는 그대로 계속 냉동(Ill) 하고 -20℃ 냉동 시료(122)는 공기대류식 가정용 냉동고로 이동하여 -20℃에서 저장하였다.
냉동에 의한 yeast의 활성 저하로 인하여 냉동 반죽으로 만든 빵은 90분간 동일한 시간 동안 발효하면 냉동하지 않은 것과 비교하여, 부피가 매우 감소되었다 따라서 발효 시간을 연장하여 부피를 냉동하지 않은 것만큼 증가되도록 하고자 해동 후 발효 시간을 달리하여 발효한 후 baking된 빵의 발효 시간에 따른 specific volume을 측정하였다. Fig.
빵의 품질은 baking 되어진 후 3시간 방랭한 빵의 무게를 측정하며, 좁쌀 치환용 부피 측정기를 이용하여 부피를 측정하여, 빵의 무게에 대한 부피의 비율인 specific volume을 통하여 평가하였다. 실험 결과는 SAS²⁶⁾ 통계 프로그램을 이용하여 평균과 표준편차를 구하였으며 ANOVA와 Duncan's multiple range test로 시료 간의 유의적인 차이를 검증하였다.

대상 데이터

1999년산 DNS(Dark Northern spring) 밀을 제분하여 straight grade fraction을 실험용 밀가루로 이용하였으며 단백질 함량은 13%(N X 5.74)이었다. Active dry yeast(Saf levure, France), 백설탕(Sam Yang Co.
74)이었다. Active dry yeast(Saf levure, France), 백설탕(Sam Yang Co.) 소금(Hae pyo), shortening(Coco, Sam lip), KBrO₃(Sigma Co.) 등은 시중에서 구입하여 사용하였다.

데이터처리

평가하였다. 실험 결과는 SAS²⁶⁾ 통계 프로그램을 이용하여 평균과 표준편차를 구하였으며 ANOVA와 Duncan's multiple range test로 시료 간의 유의적인 차이를 검증하였다.

이론/모형

실험에 사용되는 반죽은 Table 1과 같이 AACC method 10-10B의 formula²⁵⁾와 제조 방법을 이용하여 Fig. 1과 같은 과정으로 제조되었다. Hobalt mixer(Hobalt A120, USA)를 이용하여 speed 1에서 30초간 dry ingredients를 혼합한 후에 speed 1에서 1.

성능/효과

부피가 유의적으로 차이가 없었다. 그러나 반죽을 발효하여 냉동한 bread Ⅱ는 bread I과 비교하여 어떠한 냉동과 저장 방법에서도 모두 현격히 빵의 부피가 감소되며 저온 침지식 냉동한 Ill을 제외하고 모두 대조구보다 빵의 부피가 감소되었다. 즉, 발효하여 냉동하였을 경우 김^23,24)의 연구에서와 같이 냉동속도는 빨라지지만, 최종 제품의 부피가 현격히 감소되는 것을 알 수 있었다.
냉동저장 방법 가운데 가장 온도가 높은 -10℃ 침지식 냉동고에서 저장되었을 때 냉동 전 발효하지 않은 반죽을 이용한 bread Ie 대조구보다도 부피가 오히려 더 크고, 냉동 전 발효되고 해동 후 재 발효된 bread Ⅱ는 대조구와 유의적으로 같았다. 또한 해동 후 재 발효시키지 않은 bread Ⅲ은 대조구보다는 작지만 나머지 냉동 시료보다는 월등히 부피가 컸다.
발효 장해가 나타나는 것으로 생각된다. 또한 -20℃ 침지식 냉동과 공기 송풍식 냉동 방법을 비교하였을 때 동일한 -20℃ 냉동일지라도 침지식 냉동을 할 경우 냉동 시간도 짧으며 유의적인 차이(p<0.05)는 없지만 침지식 냉동으로 제조된 반죽을 이용한 빵의 SV가 더 높은 것으로 보아 침지식 냉동 방법이 일반적인 냉동공학에서 알려진 바와 같이 냉동 반죽의 제조에도 유리하다는 것을 알 수 있다.
그러나 위의 실험결과를 종합하였을 때, 냉동 전에 반죽을 발효하지 않고 -10℃ 침지식 냉동하여 저장하거나 -20℃에서 초기에 급속냉동을 하고, -20℃ air freezer에 저장하여도 초기 냉동 속도가 빠르고 저장 기간 중 -20℃는 초저온이 아니므로 yeast의 활성 저하도 적어서 가장 바람직한 방법으로 생각된다. 또한 반죽의 냉동 연구를 통하여 냉동속도 조절에 가장 결정적 요인은 역시 냉동 방법과 온도인 것을 확인할 수 있었다. 연구에 이용된 programmable deep freezer는 당초 예상하였던 것과는 달리 -70℃의 초저온 냉동에서도 -20℃ 침지식 냉동고에 비하여 냉동속도가 현저히 늦으므로 냉동 반죽 제조에 immersion freezer보다 덜 효율적인 것을 확인할 수 있었으며, 냉동 빵 저장을 좀더 효과적으로 하기 위하여 immersion type의 냉동고의 보급이 필요한 것으로 생각된다.
또한 반죽의 냉동 연구를 통하여 냉동속도 조절에 가장 결정적 요인은 역시 냉동 방법과 온도인 것을 확인할 수 있었다. 연구에 이용된 programmable deep freezer는 당초 예상하였던 것과는 달리 -70℃의 초저온 냉동에서도 -20℃ 침지식 냉동고에 비하여 냉동속도가 현저히 늦으므로 냉동 반죽 제조에 immersion freezer보다 덜 효율적인 것을 확인할 수 있었으며, 냉동 빵 저장을 좀더 효과적으로 하기 위하여 immersion type의 냉동고의 보급이 필요한 것으로 생각된다.
특히 냉동 전 발효하여 재발효 과정을 거치지 않고 곧바로 baking한 bread Ⅲ는 가장 빵의 부피가 작아서 바람직한 방법이 아니었다. 재 발효 과정을 거치지 않으므로 제빵 공정에서 시간과 노력이 절감될 수 있으므로 실험에서 시도하였으나 재 발효하지 않고는 빵의 부피가 매우 작아서 해동 후 반드시 재 발효 과정이 필요한 것을 확인할 수 있었다.
또한 해동 후 재 발효시키지 않은 bread Ⅲ은 대조구보다는 작지만 나머지 냉동 시료보다는 월등히 부피가 컸다. 즉 -10℃ 침지식 냉동은 다른 초저온 냉동 방식 또는 -20℃ 침지식 냉동보다 냉동 속도는 늦지만 이스트의 냉동 장해가 가장 적으며 저온 저장은 오히려 저장 기간 동안 반죽의 숙성이 진행되어 빵의 부피가 오히려 더 커지는 것을 알 수 있었다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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