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문제 정의
- 0% 이하 첨가로 된장 식빵의 부피 증가뿐만 아니라 현저한 조직감의 향상을 보였다. 이 에본 연구에서는 시판 된장의 사용이 밀가루 반죽 물성 특히 신장성 과 신장 저항성에 미치는 효과를 Micro-extensigraph 를 사용하여 알아보고, 된장 및 반죽 특성 관련 인자들과 빵 품질 특성과의 상관관계를 조사하여 그 결과를 보고하고자 한다.
가설 설정
- 2) Means with the same superscripts in each column are not significantly different (p<0.05).
- 3) Means with the same superscripts in each column are not significantly different (p<0.05).
- 3) Means with the same superscripts in each row are not significantly different (p<0.05).
- 4) Means with the same superscripts in each row are not significantly (Afferent (p<0.05).
- 4) Means with the same superscripts in each row are not significantly different (p<0.05).
- 한편 반죽 시간 12분을 초과한 반죽은 과도한 gluten 파괴로 반죽이 처 지면서 낮은 gluten 함량을 보였다(data not shown). 따라서 본 실험에서의 적정반죽시간은 12분으로 정하였다. 이때 된장 2.
제안 방법
- 2 g의 sulf salicylic acid를 가하여 혼합한 다음 -4℃에서 60분간 방치하여 불순물을 침전시켰다. 그 후 30분간 원심분리하여 상등액을취 하고 증류수로 10 mL 정용하여 2 mL를 취하여 원심 분리한 후 0.2 Um membrane filter로 여과한 여 액을 아미노산 자동분석기 (Biochrom 20, Pharmacia Biotech Ltd., England) 를 이용하여 분석하였다.
- 된장 첨가가 글루텐 형성에 미치는 효과를 조사하기 위하여 7가지 된장 분말을 밀가루 중량의 2.5, 5.0, 7.5, 10.0%의 비율로 각각 첨가한 밀가루 반죽을 제조하였다. 이때 반죽의적정가수율(60.
- 된장 첨가가 밀가루 반죽의 글루텐 형성에 미치는 영향을 조사하고자 완성된 반죽의 wet gluten과 dry gluten 함량을 측정하였다(Table 3). 예비실험에서 대조구(된장무첨가)는 12분 미만의 반죽 시간으로 gluten 이 형성되었으나 된장 첨가 군의 경우 gluten이 충분히 형성되지 못하였다.
- 1과 같이 AACC 방법 (13) 38-10 을 변형하여 일정량의 된장 분말을 사용물의 일부를 이용하여 페이스트 상태로 복원시킨 후 밀가루에 투입하고 나머지 물을 가하여 vertical type mixer(N-50, Hobart, USA)로 저속(47 rpm) 3분, 중속(87 rpm) 9분을 적용하여 총 12분 동안 반죽을 형 성하였다. 완성된 반죽 중 40 g을 흐르는 수돗물에 씻어 전분 및 수용성 물질을 제거하고 회수한 글루텐을 물속에서 10분 정도 방치한 후 꺼내어 물기를 제거하고 무게 비율을 산출하여 % wet gluten으로 나타내었으며 , dry glutene wet gluten을 건조기 (100℃)에서 24시간 건조하여 데시케이터에서 30분간 방냉 후 무게를 달아 원료 밀가루에 대한 % dry gluten으로 표시하였다. 측정값들은 3회 반복 측정한 평균값으로 나타내었다.
- 3%, 물 64%이며, 제빵 공정은 직접반죽법으로 AACC 10-10A 표준방법 (13) 에 준하여 12분 반죽 시간을 사용한 전보⑼의 Oh 등의 방법으로 수행하였다. 완성된 식 빵은 1시 후간방냉 후 좁쌀을 이용한 종자치 환법으로 빵부피 를 구하고 조직감은 빵의 내부를 일정 크기 (50 x 40 x 25 mm)로 잘라 texture analyzer(TA-XT2, Stable Micro Systems Ltd., England)를 사용흐]■여 adaptor, 25 mm plexiglass cylinder probe (P/25P); force, 100 g; distance, 50%; test speed, 1.0 mm/sec; data acquisition rate, 400 pps의 조건으로 시료를 2회 연속적으로 압착시켰을 때 얻어지는 force-time curve 로부터 hardness를 10회 반복 측정하였다.
- 0%의 비율로 각각 첨가한 밀가루 반죽을 제조하였다. 이때 반죽의적정가수율(60.0%~65.0 殯은 예비실험을 통하여 얻었고, 최종 염도는 무 첨가 구와 동일하도록 소금 첨가량(0~1.6%) 을 조절하였다. 반죽은 Fig.
대상 데이터
- , Ltd, Korea)로 건조하여 분쇄한 후 80 mesh 표준망체로 통과 시켜 분말화하였다. 강력분(대한제분(주), 수분 12.8%, 조단백질 11.7%, 조지방 1.26%, 회분 0.34%), 소금(한주), 인스턴트 드라이 이스트(Saf-instant, France), 설탕(제일제당), 탈지분유(지유락-300)를 시중에서 구입 하여 사용하였으며, 유화제가 첨가되지 않은 쇼트닝은 동서유지(주)로부터 제공받아 사용하였다.
- 사용된 된장은 7종으로 재래식 된장(A) 1종과 국내 시판개 량식 된장(B, C, D, E) 4종, Miso type 된장(F) 1종, 일본산 Miso(G) 1종이며 2002년 3월에 시중에서 구입하여 -27℃의 급속 냉동고에 보관하면서 분석 시료로 사용하였다. 여기에서 재래식된장이라 함은 Bacillus 속 세균과 곰팡이의 미생물 작용을 이용한 100% 콩 된장을 말하며 개량식된장은 대두와 전분질 재료의 혼합물에 Aspergillus or財zae를 사용한 것을 말한다.
데이터처리
- 05 수준으로 Duncan's 다중범위 시험 법을 사용하여 검정하였다. 실험결과 값들 사이의 상관관계를 알아보기 위하여 Pearson의 상관분석을 실시하였다.
- 결과는 SPSS program을 .이용하여 분산분석 (ANOVAX 실시하여 각 측정 평균값의 유의성을 p<0.05 수준으로 Duncan's 다중범위 시험 법을 사용하여 검정하였다. 실험결과 값들 사이의 상관관계를 알아보기 위하여 Pearson의 상관분석을 실시하였다.
이론/모형
- Fig. 1과 같이 준비된 밀가루 반죽과 wet gluten의 신장성과 신장저항도 측정은 TA-XT2 texture analyzer 본체에 SMS/Kieffer rig (Stable Micro System, Godaiming, England)를 부착하여 Micro-extensigraph를 사용하는 Smewing의 방법(8)에 따라 실시하였으며, 이때의 측정 조건은 adaptor, Kieffer dough & gluten extensibility Rig(A/KIE); distance, 85 mm; test speed, 3.3 mm/sec; data acquisition rate, 200 pps로 하였다.
- a -Amylase 활성은 洗arch-Iodine 발색법(11)을 이용하여 측정하였고, a -am-, -lase 1 unit는 37℃에서 30분 동안 10mg의 전분을 분해하는 효소의 양으로 하였다. Protease 활성은 0.5% casein 용액 (in 50 mM phosphate buffer, pH 7.5) 1.0 mL에 조효소액 0.2 mL를 첨가하여 30℃에서 1시간 반응시킨 후 생성된 tyrosine량을 Folins's법 (12) 으로 측정하였고, protease 1 unit는 【분당 1 μmol의 tyrosine을 유지시키는 효소의 양으로 하겼다.
- 그 여액을 효소액으로 사용하였다. a -Amylase 활성은 洗arch-Iodine 발색법(11)을 이용하여 측정하였고, a -am-, -lase 1 unit는 37℃에서 30분 동안 10mg의 전분을 분해하는 효소의 양으로 하였다. Protease 활성은 0.
- 된장과 밀가루의 수분, 조단백질, 조지 방과 회분 함량은 AOAC방법(10)에 준하여 측정하였으며, 된장의 염도는 시료 5 g에 증류수 45 mL를 가하여 균질화한 후 염도계(TM-30D/Takemura Electric Works, Ltd., Japan)로 측정 하였다.
- 이스트 발효 식빵의 기본 배합비는 강력분 100%, 설탕 6%, 소금 2%, 탈지분유 3%, 쇼트닝 5%, 인스턴트 이스트 1.3%, 물 64%이며, 제빵 공정은 직접반죽법으로 AACC 10-10A 표준방법 (13) 에 준하여 12분 반죽 시간을 사용한 전보⑼의 Oh 등의 방법으로 수행하였다. 완성된 식 빵은 1시 후간방냉 후 좁쌀을 이용한 종자치 환법으로 빵부피 를 구하고 조직감은 빵의 내부를 일정 크기 (50 x 40 x 25 mm)로 잘라 texture analyzer(TA-XT2, Stable Micro Systems Ltd.
성능/효과
- 8 mm로 가장 적었다. BD(dough with B), CD, DD(dough with D), ED에서 gluten함량이 8.7 ~8.9%로 서로 유사함에도 불구하고 된장 간의 protease 활성 차이는 반죽 물성에 크게 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 이때 된장 A는 된장 자체의 높은 염도로 7.
- a-amylase 활성은 페이스트 상태의 된장에 비하여 된장 분말이 낮은 활성을 보였으며, 특히 전분질 재료가 많이 함유되 어 있는 시 판 Miso type 된장 F가 가장 높았고 그 다음은 B, E가 서로 유사하며 C, D, A, G 순으로 낮았다. Protease 활성은 된장과 된장 분말이 서로 유사하였으며 시판 개량식 된장 C가 가장 높았고 A, D, E, G, B, F 순으로 낮게 나타나 F는 가장 큰 아밀라제 활성을 보인 반면 protease 활성은 가장 낮았다. G 된장은 두 가지 효소 활성이 대체로 낮게 나타나 된장 저장 중에 효소에 의한 품질변화가 다른 된장에 비하여 적게 나타나리라고 생각된다.
- Table 5에서 밀가루 반죽으로부터 전분을 제거한 wet gluten의 물성은 반죽에서와 유사한 경향을 나타내었으나 된장 무첨가 구와 된장 첨가 구의 신장 저항도는 밀가루 반죽에서보다 훨씬 큰 측정값을 보였으며, 무 첨가 구의 신장성은 된장 첨가 구보다 현저히 낮은 값을 보여 반죽 물성 에서 신장 저항도와 신장성은 전분보다는 gluten에 주로 기인한다는 것을 확인하였다. 된장 종류나 첨가량에 따른 신장저항도와 신장성 의 변화폭도 밀가루 반죽에서 보다 wet gluten에서 크게 나타나 된장첨가는 gluten 물성 특히 강도에 직접적으로 관련하여 신장저항도에 영향을 미친다고 사료된다.
- 2와 같다. a-amylase 활성은 페이스트 상태의 된장에 비하여 된장 분말이 낮은 활성을 보였으며, 특히 전분질 재료가 많이 함유되 어 있는 시 판 Miso type 된장 F가 가장 높았고 그 다음은 B, E가 서로 유사하며 C, D, A, G 순으로 낮았다. Protease 활성은 된장과 된장 분말이 서로 유사하였으며 시판 개량식 된장 C가 가장 높았고 A, D, E, G, B, F 순으로 낮게 나타나 F는 가장 큰 아밀라제 활성을 보인 반면 protease 활성은 가장 낮았다.
- 0% 첨가한 GBR(bread with G product) 을 제외하고 모든 된장 첨가군 빵 부피가 무첨가구(control; 509 cc)에 비해 유의적으로 증가하여 최대 13%의 부피 증가를 나타내었다. 경도(hardness)는 된장 종류간에 유의적인 차이가 있으며, A, E, G를 제외한 나머지 된장 7.5% 이하의 첨가는 무첨가구에 비해 유의적으로 낮은 값을, 그 이상의 된장 첨가는 빵 부피 감소로 높은 경도값을 나타내었다.
- 된장 2.5 ~5.0% 첨가한 GBR(bread with G product) 을 제외하고 모든 된장 첨가군 빵 부피가 무첨가구(control; 509 cc)에 비해 유의적으로 증가하여 최대 13%의 부피 증가를 나타내었다. 경도(hardness)는 된장 종류간에 유의적인 차이가 있으며, A, E, G를 제외한 나머지 된장 7.
- 93)을 보였고 빵의 경도는 이 들과 음의 상관성을 나타내 어 반죽 및 wet gluten의 신장성 이 클수록 빵의 부피가 증가하고 부드러운 빵의 품질을 가져왔다. 된장의 protease 활성은 밀가루 반죽 신장 저항도와 음의 상관관계 (r=-0.85)를, 반죽 신장성과는 양의 상관관계 (r=0.87)를 보여 밀가루 반죽의 P/E와 음의 상관성 (r=-0.86) 을 나타내었다. Indrani 등(23)은 밀가루 반죽에 protease 처리는 반죽의 신장 저항도 감소와 신장성 증가를 가져와 최종적으로 식빵의 부피 증가를 가져온다고 보고하였다.
- 이는 protease 활성 외 에 a -amylase 활성이나 된장의 여러 성분 차이 에기인 된 복합된 결과라고 생각된다. 또한 protease 작용으로 인한 된장에 유리된 아미노산 중 cystein 함량은 밀가루 반죽의 신장성과 높은 양의 상관성 (r=0.93)을 보여 cystein의 환원작용에 의한 것임을 확인하였다. Cullen 등(2、4)은 cystein 50 ppm 첨가한 반죽의 180분간 발효 후 퍼짐율은 cystein 무첨가 반죽과 차이가 나타나지 않았는데, 이는 발효과정 중 효모에 의하여 반죽 산화제와 유사한 효과가 나타나 반죽에 대한 환원제로서의 cystein의 효과를 상쇄하는 것으로 알려져 있다(25).
- Table 7과 같다. 밀가루 반죽의 신장 저 항도는 wet gluten의 신장저 항도와 신장성에 대해 각각 높은 상관관계 (r= 0.78, -0.78)를 보였으며 밀가루 반죽의 PZE와 wet gluten의 P/E와는 서로 양의 상관성(p<0.05)을 나타내었다. 식빵 부피와 경도는 반죽 신장 저항도와는 관련이 적은 반면 dry gluten 함량, 밀가루 반죽이나 wet gluten의 신장성은 빵부피 와각각 양의 상관성(r=0.
- Indrani 등(23)은 밀가루 반죽에 protease 처리는 반죽의 신장 저항도 감소와 신장성 증가를 가져와 최종적으로 식빵의 부피 증가를 가져온다고 보고하였다. 본 실험에서도 protease 활성이 클수록 반죽의 신장성이 증가하였으나 최종 빵 부피와는 상관성을 보이지 않았다. 이는 protease 활성 외 에 a -amylase 활성이나 된장의 여러 성분 차이 에기인 된 복합된 결과라고 생각된다.
- 05)을 나타내었다. 식빵 부피와 경도는 반죽 신장 저항도와는 관련이 적은 반면 dry gluten 함량, 밀가루 반죽이나 wet gluten의 신장성은 빵부피 와각각 양의 상관성(r=0.76, 0.91, 0.93)을 보였고 빵의 경도는 이 들과 음의 상관성을 나타내 어 반죽 및 wet gluten의 신장성 이 클수록 빵의 부피가 증가하고 부드러운 빵의 품질을 가져왔다. 된장의 protease 활성은 밀가루 반죽 신장 저항도와 음의 상관관계 (r=-0.
- 2와 같다. 유리 아미노산의 총 함량은 1, 763 - 9, 411 mg/ 100 g의 범위로 시료 간에 크게는 5.3배의 차이를 보였으며, 재래식 된장(A)이나 시판 개량식 된장(B, C, D, E)의 유리 아미노산 함량은 시판 Miso type 된장(日과 Miso(G)에 비해 현저히 높았고, 된장에 따라 유리 아미노산 종류 간의 함량 차이가 많이 나타났다. 특히, 된장 C에는 함황 아미노산인 cystein과 methioine 함량이 각각 60.
- 따라서 본 실험에서의 적정반죽시간은 12분으로 정하였다. 이때 된장 2.5% 첨가로 dry gluten 함량(8.7~8.9%)이 무첨가구(8.5%) 보다 오히려 높게 나타나 된장이 첨가되면 gluten 형성에 필요한 반죽시간이 더 요구됨을 알 수 있었다. 일부 된장 첨가 구의 gluten 증가는 대두단백질, 밀단백질 그리고 된장의 protease에 의한 이들 단백질의 peptide 결합의 일부 파괴로 생성된 단백질사슬 등이 반죽 과정 중 적당한 상호작용에 의하여 -SS- 결합으로 연결되면서 형성되는 새로운 gluten 망상구조에 의한 것으로 생각된다.
- 9%로 서로 유사함에도 불구하고 된장 간의 protease 활성 차이는 반죽 물성에 크게 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 이때 된장 A는 된장 자체의 높은 염도로 7.5% 이상 첨가 수준에서는 무첨가구와 동일한 염도 조절이 불가능하여 그 결과 반죽의 염도 상승으로 다른 된장 첨 가군과 다르게 반죽의 신장저항도는 증가하고 신장성은 감소하였다. 이는 높은 염도는 반죽의 신장성을 감소시키며 신장저항도를 증가 시켜 강한 반죽을 형 성 한다고 보고한 Finney(20) 및 Harinder 와 Bains(21)의 결과와 일치한다.
- 51%이다. 조지방 또한 2.11 ~7.68%로 된장 시료 간에 큰 차이를 보여 콩을 많이 함유한 된장일수록 높은 조단백과조지방 함량을 보였다. 회분 함량은 10.
- 0%까지 증가하다 그 이후 gluten 형 성 부족으로 감소하여 반죽이 연화되 는 경향을 나타내었다. 특히 된장 2.5% 첨가에서 반죽 CD(dough with C)의 신장 저 항도값(23.3 g)은 다른 된장첨 가반죽(30.1 ~32.9 g)에 비하여 현저히 낮은 반면 신장성은 가장 큰 값 (75.5 mm)을 보였고, 동일한 된장 첨가수준에서 ED(dough with E)의 신장성은 56.8 mm로 가장 적었다. BD(dough with B), CD, DD(dough with D), ED에서 gluten함량이 8.
- 된장 종류나 첨가량에 따른 신장저항도와 신장성 의 변화폭도 밀가루 반죽에서 보다 wet gluten에서 크게 나타나 된장첨가는 gluten 물성 특히 강도에 직접적으로 관련하여 신장저항도에 영향을 미친다고 사료된다. 특히, protease 활성이 높고 유리 아미노산인 cystein이 다른 된장보다 다량 함유되어 있는 C 된장은 2.5%에서 10.0%로 첨가량이 증가함에 따라 신장 저항도가 49.9 g에서 13.8 g으로 다른 된장 첨가 구보다 크게 감소하면서 매우 약한 gluten 물성을 나타내었다. 이러한 결과는 cystein의 환원작용으로 반죽의 gluten 단백질간의 결합이 일부 파괴되어 신장저항도는 감소하고 신장성은 증가하여 P/E(g/mm)의 큰 감소를 보인다는 Jo 등(22)과 protease 작용에 의해 신장성 이 증가한다는 Indrani 등(23)의 보고와 일치하였다.
- 이러한 결과들은 이미 앞에서 언급된 바와 같이 된장 내의 cystein의 환원작용과 protease의 활성 차이로 인한 휴지 시간 40분 동안의 글루텐 망상구조 변화가 반죽의 신장 저항도와 신장성에 영향을 미친 것으로 생각된다. 특히, 밀가루 반죽에서보다 전분이 제거된 wet gluten에서 그 효과가 뚜렷이 나타났다.
- 반면에 고와 송(17)은 콩 단백질 가수분해물과 peptide가 반죽의 물성을 개선하여 빵의 부피 증대를 가져왔다고 발표하였다. 한편 된장 첨가량이 5.0%에서 10.0%로 증가할수록 dry gluten 함량은 7.1%까지 감소하는 경향을 보여 일정량 이상의 된장 증가는 된장내의 지나친 fungal protease 활성과 지방함량 증가로 글루텐 형성을 오히려 방해하는 것으로 사료된다. 이러한 결과를 뒷받침하는 연구보고로 Chung(16)은 밀가루 반죽 시 지방은 글리 아딘-지방-글루테닌 복합체를 형성함으로써 글루텐 구조 형성을 방해한다고 하였고, Woods 등(18)과 Kim 등(19)은 반죽이나 gluten에 지나친 protease 작용은 글루텐 구조 형성을 방해한다고 하였다.
- 68%로 된장 시료 간에 큰 차이를 보여 콩을 많이 함유한 된장일수록 높은 조단백과조지방 함량을 보였다. 회분 함량은 10.87~17.38% 범위로 비교적 높고 염도는 A가 17.5%로 가장 높았고 G는 13.0%, B~E는 11.5~12.5%, F는 10.4%로 시료 간에 차이가 크게 나타났다.
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