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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 찹쌀인 신선찰벼 전분을 대조구로 설정하여, 흑미 중에서 일반적으로 이용되는 품종인 상해항혈나(찰벼 ) 전분을 대상으로 식품 재료로서의 이용도를 넓히는데 기초 자료를 제공하고자 이 화학적 성 질 등의 차이점을 조사하였다.
제안 방법
- 전분을 Owusu-Ansah 등의 방법 (14)에 따라 X-ray dif-fractometer(D/MAX-1200, Rigaku Co., Japan)를 이 용하여 target: Cu-K a, filter: Ni, scanning speed: 5.0°/min의 조건으로 회절각도(2 0): 5"부터 40°까지 회절시켜 회절각도에 따른 피크의 위치로부터 결정형을 분석하였다.
- Schoch의 방법(12)을 변형시켜 55℃, 60℃, 65℃, 70℃, 80'C 및 90℃에서 팽윤력 과 용해도를 측정하였다. 15 mL 코니 컬 원심 분리 튜브에 전분 100 mg(건량기준)을 취 하고 증류수를 가하여 10 mL로 하여 현탁시 킨 다음 항온수욕진탕기 를 이용하여 30℃에서부터 각각의 온도까지 l℃/min 상승 시 키고 각 온도에서 30분간 유지 시켰다.
- 방냉 후 염 산 : 물(1 : 1 v/v) 10 mL를 첨가하여 수욕상에 서 증발 건고시킨 다음 염산 : 물(1 : 3 v/v) 10 mL를 첨가하여 30분 정도 수욕상에서 가열하여 방냉 후 1 N HNO.3 용액 (Ca 은 La으로서 1000 ppm이 되 도록 LaCh를 첨가한 1 N HNO3 용액 )으로 50 rn丄로 정 용하여 유도결합플라스마(Inductively Coupled Plasma, Model JY-138 Ultrace, Jobin Yvon, France)로 Table 1의 분석 조건에 따라 무기 성 분(Ca, Fe, Cu, Mn, Zn, Mg, Na, K)을 분석하였다. Pe 몰리부덴블루비색법 (8)으로 실험 하여 625 nm의 흡광도를 UV/VIS Spectro-photometer(Model 150*20, Hitachi, Ltd.
- 해 아래와 같이 전분을 분리하였다. 색소를 제거시킨 흑미와 신 선 찰벼 를 80 mesh로 거 른 다음 3배 량의 증류수를 가하여 Waring Blender로 5분간 마쇄 한 후 200 mesh와 325 mesh 체를 차례로 통과시켜 체에 남은 잔사를 제거하고 쌀가루 입자가 완전히 가라앉도록 냉장고에 방치 하였다. 상징 액은 버리고 침전물에 3배량의 0.
- 5 N KOH 용액 10 mL를 가하여 시료를 잘 분산시킨 다음 증류수를 가하여 100 mL로 하였다. 이 액 10 mL를 취하여 0.1 N HC1 5 mL로 중화시 킨 후 증류수를 가하여 45 mL되 게 한 다음 요오드 용액 (0.2% h와 2% KI 혼합액) 0.5 mL 및 증류수로 전체가 50 mL가 되게 한 다음 실온에서 20분간 발색시켜 분광광도계 (Model Uvikon 943, Kontron Co., USA)를 이 용하여 350 — 800 nm로 scanning하여 최 대흡수파장( 人 max)과 625 nm에서의 흡광도를 측정하였다.
- 전분을 동결 건조하여 100 mesh로 마쇄한 후 140 A 두께로 금도금을 한 후(Emitech, K~550, England) 주사전자현미경 (Scanning Electron Microphotograph, Model S2500-C, HtachiCo., Japan)을 이용하여 15Kv에서 3000배의 배 율로 %자의 형태를 분석하였다.
- 현탁액을 무게를 미리 잰원심 분리 병 에 옮기 고 증류수로 비 이 커 를 세 정 하면서 50 mL로 정 용하여 원심 분리 (1000 X g, 30분) 후 상징 액 은 제거 하고 거꾸로 세워 1분 정도 유지 시 켰다. 침 전된 전분의 무게(A)를 측정하여 시료 전분과의 중량비-로부터 물결합 능력을 계산하였다.
대상 데이터
- 찰흑미(상해항혈나, 진도산)와 찹쌀(신선찰벼)는 1998년에 생산된 것을 현미상태로 농협에서 구입하여 냉장 보관하면서 시료로 사용하였다.
이론/모형
- 3 용액 (Ca 은 La으로서 1000 ppm이 되 도록 LaCh를 첨가한 1 N HNO3 용액 )으로 50 rn丄로 정 용하여 유도결합플라스마(Inductively Coupled Plasma, Model JY-138 Ultrace, Jobin Yvon, France)로 Table 1의 분석 조건에 따라 무기 성 분(Ca, Fe, Cu, Mn, Zn, Mg, Na, K)을 분석하였다. Pe 몰리부덴블루비색법 (8)으로 실험 하여 625 nm의 흡광도를 UV/VIS Spectro-photometer(Model 150*20, Hitachi, Ltd., Japan)로 측정 하여 정량하였다.
- 15 mL 코니 컬 원심 분리 튜브에 전분 100 mg(건량기준)을 취 하고 증류수를 가하여 10 mL로 하여 현탁시 킨 다음 항온수욕진탕기 를 이용하여 30℃에서부터 각각의 온도까지 l℃/min 상승 시 키고 각 온도에서 30분간 유지 시켰다. 내용물은 실온이 될 때까지 재빨리 얼음물로 냉각시킨 다음 원심분리 (3000 xg, 15분)하여 침전물의 부피와 침전물의 무게로부터 팽윤력을 측정하였으며, 용해도는 상징액을 Phenol-sulfuric acid법 (13)으로 총당(T)을 측정하여 다음 식에 따라 계산하였다.
- 신선찰벼 전분의 분리는 현미상태의 시료를 직접 실험용 분쇄기를 이용하여 건식 분쇄한 다음 알칼리 침지법(5)을 이용하여 분리 하였으며 , 흑미 전분은 Yoon 등(6)의 방법에 따라 현미상태의 흑미 20g당 1%HCl-methanol lOOrnL를 가하여 상온에서 2시간 동안 일정한 속도로 고르게 교반하며 색소를 추출한 후 색소가 제거된 쌀로부터 알칼리 침지 법(5)에 의 해 아래와 같이 전분을 분리하였다. 색소를 제거시킨 흑미와 신 선 찰벼 를 80 mesh로 거 른 다음 3배 량의 증류수를 가하여 Waring Blender로 5분간 마쇄 한 후 200 mesh와 325 mesh 체를 차례로 통과시켜 체에 남은 잔사를 제거하고 쌀가루 입자가 완전히 가라앉도록 냉장고에 방치 하였다.
- 요오드 반응은 Williams 등의 방법 (9)에 따라 측정 하였 다. 전분 20 mg을 100 mL 용량플라스크에 취하고 0.
- 전분의 고유점도는 미국 옥수수 산업 협회의 방법(11)에 따라 전분 0.5 g(건 량기 준)을 100 mL 비 이 커 에 취 하고 25℃ 증류수 50 mL를 가하여 잘 현탁시킨 후 25℃ 2 M NaOH 용액 50 mL를 가하여 100 mL로 하였다. 이 용액을 30분 간 교반시 킨 후 glass filter(lG3)를 사용하여 감압여 과 한 여 액을 점도 측정용으로 하였다.
- 전분의 물결합 능력은 Medcalf와 Gilles의 방법(10)에 따라 다음과 같이 실험하였다. 전분 2 g(건량기준)을 칭량하여 비 이 커 에 취 한 후 증류수 30 mL를 가한 다음 자석 교반기 를 이용하여 1시간 동안 교반하였다.
- 전분의 수분, 회 분, 조지 방, 조단백질 함량은 AOAC법 (7)에 따라 정 량하였으며 , 탄수화물은 100에서 수분, 조단백질, 조지방과 회분의 함량을 제외한 값으로 하였다.
- 전분의 입도분포는 레이저 분산법을 이용한 particle size analyzer(Mal.,en PSA, England)로 입 자직경 0.1 —80(45 mm lens: 0.1-80 Um) 마이크론 범위에서-쿤포비율(부피%)과 비표면적을 계산하였다. 분석조건은 시료의 탁도 범위가 0.
성능/효과
- 1%로 전분입자가 이 범위에서 가장 많이 분포함을 알수 있었다. 10.0 Um 이상의 경우에는 신선찰벼 전분이 24.9%, 혹미 전분이 26.7%의 분포를 보였다.
- 따라 좌우된다(26). 본 결과 신선찰벼 전분이 178 mL/g, 흑미 전분이 183 mL/g 으로 나타났다(Table 6).
- 27 um 입자를 정 점으로 큰 피크를 보이는 이중분포를 보여 두 품종 모두 거의 유사한 경향을 보였다. 분포비율은 5.0 Um 미만의 경우 신선찰벼 전분이 23.6%, 흑미 전분은 26.2%이 었으며, 5.0 Um 이상 10.0 Um 미 만의 범위에서 차지하는 비율은 신선찰벼 전분이 51.5%, 흑미 전분이 47.1%로 전분입자가 이 범위에서 가장 많이 분포함을 알수 있었다. 10.
- 1 및 Table 4와 같다. 신선찰벼 와 혹미 전분은 각각 1.15, 1.75 Um 의 작은 피크와 6.97, 6.27 um 입자를 정 점으로 큰 피크를 보이는 이중분포를 보여 두 품종 모두 거의 유사한 경향을 보였다. 분포비율은 5.
- 신선찰벼 전분과 흑미 전분의 무기 성 분은 Table 3에서 외 같이 신선찰벼 전분의 경우 Ca(2.34 mg%), Mg(L71 mg%) P(1.38 mg%)와 Nad.28 mg%) 순으로 나타났으며 , 흑미 疋분의 경우 Ca(2.88 mg%), P(1.28 mg%), Fe(0.96 mg%)괴 Mg(0.66 mg%) 순으로 높게 나타났다. 또한 시료간에도 £ 체 무기성분 함량이 신선찰벼 전분의 경우 7.
- 전분의 팽윤력과 용해도는 두 시료 모두 55~60℃에서는 완만한 증가를 보이다가 60℃를 경 계로 65℃까지 급격히 중가하여 70℃ 이후에는 서서히 증가하는 경향을 보였다. 신선찰벼와 흑미 전분의 X-선 회절도는 전형적인 A형을 보였으며, 주사전자현미경에 의한 입자의 형태 관찰에서는 두 시료간에 차이를 보이지 않았다.
- 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 신선찰벼와 흑미 전분의 일반성 분은 시료간에 차이를 보이지 않았으며 , 무기 성분은 신선찰벼 전분의 경우 Ca, Mg, P, Na 순으로 함유하고 있었으며, 흑미 전분의 경우 Ca, P, Fe, Mg 순으로 나타났다. 입도분포는 두 시료 모두 1.
- 신선찰벼와 흑미 전분의 팽윤력과 용해도는 Table 7에서와 같이 55~60℃에서는 완만한 증가를 보이다가, 60℃를 경계로 65℃까지 급격히 증가하여 70℃이후에는 서서히 증가하는 것을 볼 수 있었는데, 신선찰벼 전분의 팽윤력과 용해도가 흑미 전분에 비해 상대적으로 높음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 찰흑미와 신선찰벼 쌀가루의 팽윤력과 용해도가 5C ~60℃에서 완만한 증가를 보이다가 그 이후에는 급격하거 증가하며 , 신선찰벼 쌀가루의 팽윤력 과 용해도가 찰흑미어 비해 높았다는 Oh의 결과(17)와 일치하였다.
- 요오드 반응의 최대 흡수파장과 人 max에서 의 흡광도는 신선 찰벼 전분이 각각 518 nm와 0.164, 흑미 가 521 nm와 0.184 로 흑미 전분이 다소 높은 경향을 보였으며, 625 nm에서의 흡광도 값은 신선찰벼 전분이 0.112, 흑미가 0.140으로 나타났다(Table 6).
- 이러电 결과로 미루어 전분의 경우 분리 및 정제과정에서 색소 믗그 외 성분들과 결합되어 있던 무기성분 또한 상당량 제거도었을 것으로 생각되며, 전분의 분리 및 정제 후에도 Ca, Mg, P, Na 등은 다른 무기성분에 비하여 상대적으로 더 많이 분포함을 알 수 있었다.
- 97 Um 입자의 큰 피 크를 보이는 이 중 분포를 보여 두 품종 모두 거의 유사한 경향을 보였다. 전분의 요오드 반응에서 최대 흡수 파장과 /hnax에서의 흡광도는 신선찰벼 전분이 각각 518 nm와 0.164, 흑미 전분이 521 nm와 0.184로 흑미 전분이 다소 높았으며 , 625 nm에서 의 흡광도 값은 신선찰벼 전분이 0.112, 흑미 가 0.140으로 나타났다. 고유점도는 신선 찰벼 전분이 178 mL/g, 흑미 전분이 183 mL/g으로 흑미 전분이 다소 높게 나타났으나, 물결합능력 은 103.
- 3%로 두 시료 간에 차이를 보이지 않았다. 전분의 팽윤력과 용해도는 두 시료 모두 55~60℃에서는 완만한 증가를 보이다가 60℃를 경 계로 65℃까지 급격히 중가하여 70℃ 이후에는 서서히 증가하는 경향을 보였다. 신선찰벼와 흑미 전분의 X-선 회절도는 전형적인 A형을 보였으며, 주사전자현미경에 의한 입자의 형태 관찰에서는 두 시료간에 차이를 보이지 않았다.
- 전분의 평균입경과 중심입경은 신선찰벼 전분이 각각 9.69, 6.76 Um이 었으며 흑미 전분이 9.13, 6.50 Um으로 신선 찰벼 전분에 비해 다소 작았으나 표면적은 흑미 전분이 다소 크게 나타났다.
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