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산화정도와 단백질 첨가에 따른 산화 옥수수 전분 겔의 유동특성
Effect of Protein and Degree of Oxidation on Viscoelastic Behavior of Corn Starch Gel 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.32 no.7, 2003년, pp.1046 - 1052  

한진숙 (동의공업대학 식품생명과학계열) ,  박귀선 (동아대학교 식품과학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Viscoelastic behavior of oxidized starch gel, modified with sodium hypochlorite (NaOCl) and the adding effects of protein in oxidized starch gel was studied by dynamic viscoelastic measurement. The storage modulus(G′) of starch gel increased with the increase of starch concentration. They showed hig...

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제안 방법

  • CMstianson과 Bagley(21) 의 방법을 보완하여 호화 전분용액을 제조하여 유동 특성을 측정하였다. 전분 현탁액의 농도가 8%와 10%(w/v, 건량 기준)가 되도록 시료를 취하여 50 mL screw cap tube에 담고 실온의 증류수 30 ml를 가하여 잘 분산 시 킨 다음 각각 85°C와 95°C의 진탕수욕조에서 30 분간 처리한 후 60°C 항온 수조로 즉시 옮겨서 30분간 냉각시킨 후 RMS에 넣었다.
  • 단백질 첨가에 따른 전분 용액의 유동 특성의 변화는 Lin- dahl과 Elia$$on(22)의 방법을 변형하여 측정하였다. 전분현탁액의 농도가 6%(w/v, 건량 기준)가 되도록 시료를 취하여 50 mL screw cap tube에 담고, 분리 대두 단백질(soypro­ tein isolate, SPI, Purina Co.
  • 31-33). 본 연구에서는 분리 대두 단백질(soyprotein isolate, SPI)과 우유 단백질인 카제인(Na-caseinate)을 첨가하여 만든 호화 전분 용액의 유동 특성을 측정하였다. 6%의 전분 용액은 완전히 호화되면서 closed packed system을 이루는 농도이나(34), 1.
  • 본 연구에서는 산화 옥수수 전분 현탁액을 가열하여 냉각시킨 후 전분 겔의 리올로지 특성 변화를 동적 점탄성 측정방법으로 측정하여 산화 정도에 따른 전분 겔의 물성 특성과 단백질 첨가에 따른 산화 전분 겔의 유동 특성의 변화를 시험하였다.
  • 7。)에서 1O 분간 반응 시켜 제조하였다. 산화에 따른 카르복실기 함량의 변화는 Han과 Ahn⑹의 방법을 이용하여 측정하였으며, 각 처리 농도에서 전분 내 생성된 카르복실기 함량은 0, 141, 0, 724, 1.297, 2046과 3, 194 mg/g starch이었다.
  • 전분 현탁액의 농도가 8%와 10%(w/v, 건량 기준)가 되도록 시료를 취하여 50 mL screw cap tube에 담고 실온의 증류수 30 ml를 가하여 잘 분산 시 킨 다음 각각 85°C와 95°C의 진탕수욕조에서 30 분간 처리한 후 60°C 항온 수조로 즉시 옮겨서 30분간 냉각시킨 후 RMS에 넣었다. 이때 원뿔 각도(cone angle)가 0, 04 radian인 원뿔-원통형 (conEcylinder type, cup dia, 52, 0 mm, bob dia, 50 mm, bob length 20, 0 mm, gap 0, 05 mm) geom- etay를 이용하였으며, 실험 중 시료의 수분 증발을 방지하기위해 실리콘 오일(점도 1 Pa・$)로 표면을 덮은 후 변형률 (strain) 0丄에서 각 진동수(angular frequency)를 0, 1 — 100 rad/sec까지 변화시키면서 저장 탄성률(G', storage modulus), 소실 탄성 률© '; loss modulus), tan6와 복소수 점도com­ plex viscosity)를 측정하였다.
  • 제조하여 유동 특성을 측정하였다. 전분 현탁액의 농도가 8%와 10%(w/v, 건량 기준)가 되도록 시료를 취하여 50 mL screw cap tube에 담고 실온의 증류수 30 ml를 가하여 잘 분산 시 킨 다음 각각 85°C와 95°C의 진탕수욕조에서 30 분간 처리한 후 60°C 항온 수조로 즉시 옮겨서 30분간 냉각시킨 후 RMS에 넣었다. 이때 원뿔 각도(cone angle)가 0, 04 radian인 원뿔-원통형 (conEcylinder type, cup dia, 52, 0 mm, bob dia, 50 mm, bob length 20, 0 mm, gap 0, 05 mm) geom- etay를 이용하였으며, 실험 중 시료의 수분 증발을 방지하기위해 실리콘 오일(점도 1 Pa・$)로 표면을 덮은 후 변형률 (strain) 0丄에서 각 진동수(angular frequency)를 0, 1 — 100 rad/sec까지 변화시키면서 저장 탄성률(G', storage modulus), 소실 탄성 률© '; loss modulus), tan6와 복소수 점도com­ plex viscosity)를 측정하였다.
  • 전분은 호화시 입자가 팽윤 되고 호화되면서 전분 입자에서 아밀로오스가 용출되어 아밀로오스 매트릭스를 형성하게 되고 그 내부에 전분 입자가 차 있는 상태가 되면서 결정성이 소실되고 리올로지 특성이 변하게 된다 다양한 온도에서 호화시킨 전분 용액의 전단 속도(안iear rate)에 따른 점도 특성에 대한 많은 연구를 보면 호화 전분 용액의 팽윤력과 불용성 침전물의 양으로 낮은 전단 속도와 높은 전단 속도에서의 점도 특성을 설명하였고 CLO), 전분 페이스트는 팽윤된 입자, 입자의 조각들, 조각난 입자와 입자에서 용출되어 나온 물질로 구성된다고 간주하여 팽윤력과 용해도 패턴으로 유동 특성을 평가하였다(U). 전분 겔은 아밀로오스 겔 매트릭스에아밀로펙틴이 들어 있는 팽윤 된 호화 전분 입자가 차 있는 현상으로 전분 겔과 페이스트의 물리적인 특성은 전분 입자의 농도, 가열 동안 입자에서 용출되는 아밀로오스와 아밀로펙틴의 양, 입자의 모양 입자의 팽윤력, 아밀로오스와 아밀로펙틴간의 얽힘(entanglement)과 입자-입자, 아밀로오스- 입자와 아밀로펙틴-입자 간의 상호작용에 의존한다 CL2).
  • 전분의 산화를 위한 조건은 전보⑹의 NaOCl 농도, 온도와 pH에 따른 산화 반웅 프로파일을 토대로 0, 25, 0, 5, 0, 75, 1, 0, 1, 5% active Cl/g starch를 포함하는 NaOCl 용액 (25°C, pH 7。)에서 1O 분간 반응 시켜 제조하였다. 산화에 따른 카르복실기 함량의 변화는 Han과 Ahn⑹의 방법을 이용하여 측정하였으며, 각 처리 농도에서 전분 내 생성된 카르복실기 함량은 0, 141, 0, 724, 1.
  • 전분현탁액의 농도가 6%(w/v, 건량 기준)가 되도록 시료를 취하여 50 mL screw cap tube에 담고, 분리 대두 단백질(soypro­ tein isolate, SPI, Purina Co.)과 Na-caseinate(Meggle Co.) 을 각각 l%(w/w, 전분의 건량 기준)씩 첨가하여 분말 상태에서 혼합한 후 실온의 증류수 30 mL를 가하여 잘 분산시 킨 다음 95°C의 진탕수욕조에서 30분간 처리한 후 30°C 항온 수조로 즉시 옮겨서 30분간 방치 후 측정하였다.
  • 호화 전분 용액의 전단 속도(Y)에 따른 겉보기 점도(n)와 각진동수(如에 따른 복소수 점도 m*)를 비교하였을 때, Fig. 1에서 처럼 두 직선이 거의 일치하여 Cox와 Merz(23)의 법칙에 잘 따르는 것으로 나타나 각진 동수(to)에 따른 복소수 점도(n*)로 호화 전분 용액의 유동 특성을 비교하였다. 호화 전분 용액의 복소수 점도는 power law를 따르는 것으로 나타났다.

대상 데이터

  • 옥수수는 홍천의 옥수수 작물 시험장에서 수확한 광한 옥품종을 사용하여 알칼리 침지법⑹으로 전분을 분리하여 정제하였다. 분리한 옥수수 전분은 조단백질 0, 17%, 조지방 0, 16%, 수분 125%와 회분 함량이 0.

이론/모형

  • 산화전분의 유동 특성의 측정은 Rheometrics Mechanical Spectrometer(RMS, model RMS-800, Rheometric Scien­ tific Co, , USA)를 사용하였다.
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