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문제 정의
- 실제 surfactants에 의한 떡의 노화억제 연구는 친수성콜로이드 기능을 가진 일부만을 제 외 하고는 아직도 잘 이루어져 있지 않고 있다(1). 본 연구에서는 점성, 조직감, 입안에서의 촉감, 결정억제기능, 분산기 능, 윤활기능 등의 역할을 가진 식품첨가물용 surfac- tant를 선정, 이들이 떡의 저장 중 조직과 표면의 변화, 관능적 변화, 열특성의 변화에 어떻게 관여하는지를 규명하여 궁극적으로 가래떡의 노화방지를 이루고자 하였다.
제안 방법
- 5 cm되는 원통형의 떡을 넣고 2, 450 MHz의 전자파를 1분간 처리 했을 때 나타나는 용융상태를 Martin직경으로 측정하여 결정하였다(27). 노화는떡의 경 도를 경 시 적 으로 분석한 자료를 Avrami식 (28, 29) 에의해서 분석한 후 식의 절편으로부터 속도상수 k를, 결정화 양상을 나타내는 Avrami지수 n을 식의 기울기로부터 각각 구하여 떡의 노화특성을 결정하였다. Avrami식은 다음과 같다.
- 5 cmxl cm로 절단하였고 직경이 5 cm인 원통형 plunger를 이용하여 forcetime curve를 얻고 이로부터 경시적인 경도변화를 구하였다. 또 관능성 검토에는 관능능력 평가를 통과한 사람(Spearman 의 순위 상관계수 0.85 이 상) 12명 을 관능검 사요원으로 선발, 색깔(color), 맛(taste), 응집성 (cohesiveness), 경도(hardness), 점성 (viscosity), 그리고 전반적인 기호성 (overall acceptability) 등 관능성을 7점 채점법(7점: 매우 양호, 1점: 매우 나쁨)으로 하여 (3회) 정 량적 특성 묘사시험 법 (quantitative description analysis, QDA)을 이용, 도해하였다. 또 떡의 색깔은 색 차계 (Color Reader, CR-10, Minolta Co.
- 최근에는 실용적 인 방법으로 내 열성 P-amylase(16), a -amylase, P-amylase, pullul- anase 등을 비롯하여 변성전분(modified starch)을 첨가하기도 하였다(17). 또한 검류(16), 식물조직단백(18), 다당류(19), 유기산과 올리고당류(20), 축합인산염(21), 말티톨(1) 등을 사용하여 문제점을 해결하고자 하였다. 실제 surfactants에 의한 떡의 노화억제 연구는 친수성콜로이드 기능을 가진 일부만을 제 외 하고는 아직도 잘 이루어져 있지 않고 있다(1).
- , TA-XT2, England)를 이용하였다. 모든 측정은 post-test speed: 10.0 mm/s, pre test speed: 10.0 mm/s, test speed: 5.0 mm/s, force units: grams, strain: 50%, distance fonnat: strain, time: 0.01s, trigger force: 5 g 조건 에서 흐갱 하였으며 반복압착시험을 행하였다. 시료를 1.
- 시 차주사열량기는 시료의 용융이 나 결정성의 변화 등 물리적 상태 변화와 분자수준의 반응에서 생기는 열의 수지 즉 흡 . 발열로 나타난 enthalpy를 정 량적으로 측정하는 기기로 열적특성으로부터 전분의 호화와 노화정도를 해석 하였다. 시료는 10 mg으로 절단하여 알루미늄시료 팬에 넣고 2시간동안 방치하여 시료를 균일하게 한 후 10℃/min의 가열속도로 20℃에서 180℃(22-24)까지 가열하여 열반응 곡선을 얻은 후 호화개 시온도(To: onset temperature), 최 대호화온도(Tp: peak temperature)와 용융엔탈피 (/H)를 결정하였다(25, 26).
- 발열로 나타난 enthalpy를 정 량적으로 측정하는 기기로 열적특성으로부터 전분의 호화와 노화정도를 해석 하였다. 시료는 10 mg으로 절단하여 알루미늄시료 팬에 넣고 2시간동안 방치하여 시료를 균일하게 한 후 10℃/min의 가열속도로 20℃에서 180℃(22-24)까지 가열하여 열반응 곡선을 얻은 후 호화개 시온도(To: onset temperature), 최 대호화온도(Tp: peak temperature)와 용융엔탈피 (/H)를 결정하였다(25, 26). 재결정도(recrystallinity, %)는초기 용융엔탈피 에 대하여 4일간 재결정한 것의 용융엔탈피를 고려하여 결정 하였다[(zlH for retrograded one/ J H for native one) x 100].
- 01s, trigger force: 5 g 조건 에서 흐갱 하였으며 반복압착시험을 행하였다. 시료를 1.5 cmxl cm로 절단하였고 직경이 5 cm인 원통형 plunger를 이용하여 forcetime curve를 얻고 이로부터 경시적인 경도변화를 구하였다. 또 관능성 검토에는 관능능력 평가를 통과한 사람(Spearman 의 순위 상관계수 0.
- 5 HP, 동아전기, 한국)를 이용하여 분쇄하였다. 쌀가루 중량비 25%의 온수(70℃, 쌀가루 중량비로 25%)와 각종 surfactants를 0.1% 첨가, 반죽, conditioning시키고 auto- clave를 이용한 수증기로 30분간 증자하여 호화시 켰다. 이를압출성 형기 (multifunctional extruder, 동아산업 , 한국)를 사용하여 떡 샘플(1.
- 시료는 10 mg으로 절단하여 알루미늄시료 팬에 넣고 2시간동안 방치하여 시료를 균일하게 한 후 10℃/min의 가열속도로 20℃에서 180℃(22-24)까지 가열하여 열반응 곡선을 얻은 후 호화개 시온도(To: onset temperature), 최 대호화온도(Tp: peak temperature)와 용융엔탈피 (/H)를 결정하였다(25, 26). 재결정도(recrystallinity, %)는초기 용융엔탈피 에 대하여 4일간 재결정한 것의 용융엔탈피를 고려하여 결정 하였다[(zlH for retrograded one/ J H for native one) x 100]. 전자레 인지를 이용한 떡의 용융정도는 petri dish에 직경 1 cmX높이 0.
- 재결정도(recrystallinity, %)는초기 용융엔탈피 에 대하여 4일간 재결정한 것의 용융엔탈피를 고려하여 결정 하였다[(zlH for retrograded one/ J H for native one) x 100]. 전자레 인지를 이용한 떡의 용융정도는 petri dish에 직경 1 cmX높이 0.5 cm되는 원통형의 떡을 넣고 2, 450 MHz의 전자파를 1분간 처리 했을 때 나타나는 용융상태를 Martin직경으로 측정하여 결정하였다(27). 노화는떡의 경 도를 경 시 적 으로 분석한 자료를 Avrami식 (28, 29) 에의해서 분석한 후 식의 절편으로부터 속도상수 k를, 결정화 양상을 나타내는 Avrami지수 n을 식의 기울기로부터 각각 구하여 떡의 노화특성을 결정하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 떡의 원료는 멥쌀(아끼바레계, 한림농협 쌀)을 사용하였고 surfactants는 유도 및 합성 surfactants 중에서 식품첨가물로 사용 가능한 ionic group인 succinyl monoglycerides (SMG) 와 nonionic group인 sorbitan fatty acid ester(SOF), sucrose fatty acid ester(SUF), glycerin fatty acid ester(GLF), polysorbate T-80(PST) 등을 사용하였다(Ilshin Chemical Co., Korea). Surfactants의 HLB값은 12정도로 monoglyceride형을 선택하여 사용하였다.
- 실험에 사용한 떡은 떡볶이떡인 가래떡을 선택하였다(이하 떡이라 칭함). 떡은 쌀 500 g(수화전 쌀가루의 수분함량 13.
- 열특성 은 시 차주사열 량기 (DSC, differential scanning calorimeter, TA Insturments, Inc., Dupont DSC 2910 module, USA)와 전자레 인지 (microwave oven, MR-M253, LG전자, 한국)를 이용하였다. 시 차주사열량기는 시료의 용융이 나 결정성의 변화 등 물리적 상태 변화와 분자수준의 반응에서 생기는 열의 수지 즉 흡 .
- 1% 첨가, 반죽, conditioning시키고 auto- clave를 이용한 수증기로 30분간 증자하여 호화시 켰다. 이를압출성 형기 (multifunctional extruder, 동아산업 , 한국)를 사용하여 떡 샘플(1.5 cmxlO cm)을 제조한 다음 실온(20℃) 에서 약 30분 가량 방치하여 품온을 낮춘 후 폴리에틸렌랩 (polyethylene wrap)으로 포장, 실온에 저장하면서 시료로 사용하였다.
이론/모형
- , Korea). Surfactants의 HLB값은 12정도로 monoglyceride형을 선택하여 사용하였다. 예비실험 결과 surfactants첨가량은 SMG는 0.
- Surfactant를 첨가/비첨가한 떡의 색깔(color), 맛(taste), 응집 성 (cohesiveness), 경도(hardness), 점성 (viscosity), 그리 고 전반적인 기 호성 (overall acceptability) 등 관능성 을 채점 하여 정 량적 특성 묘사시험 법 (quantitative description anal- ysis, QDA)을 이용하여 나타내었다. 그 결과(Fig.
성능/효과
- QDA)을 이용하여 나타내었다. 그 결과(Fig. 8) 저장하면서 관능성은 경시적으로 나빠졌지만 대조구에 비해서 surfactant를 첨가한 것은 그 정도가 적고 식미감 또한 크게 저하지 않은 것으로 나타났다. 그 중 GLF의 첨가효과가 전체적 인 관능성 에 가장 좋은 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 8) 저장하면서 관능성은 경시적으로 나빠졌지만 대조구에 비해서 surfactant를 첨가한 것은 그 정도가 적고 식미감 또한 크게 저하지 않은 것으로 나타났다. 그 중 GLF의 첨가효과가 전체적 인 관능성 에 가장 좋은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 응집성은 가장 많이 변한 것으로 나타났다.
- 따라서 떡의 용융상태를 전자레인지를 이용, 용융 퍼짐 정도를 검 토한 결과(Fig. 5) 떡 의 용융퍼 짐 성은 대조구보다 GLF, SUF, SOF, PST 등을 첨가한 떡 이 모두 큰 것으로 나타났다. 이것은 surfactant 첨가한 떡이 열신전성과 확산성이 좋고 조직 자체가 유연한 구조를 하고 있음을 의미한다.
- 또 surfactant를 첨가한 떡전분의 용융엔탈피는 대조구에 비해서 모두 낮은 값을 보였으며 GLF가 가장 낮은 값을 나타내었다(Fig. 3). 이것은 GLF 첨가 떡의 구조가 수소결합을 중심으로 되어 있어 수산기가 전분과 경쟁적이므로 전분 분자와 결합할 기회가 적고 전분분자 상호 수소결합을 하므로 전체적으로 불규칙적인 folding 구조를 하고 있기 때문에 용융엔탈피가 적게 요구되는 것으로 생각된다.
- 이 방법은 어떤 물질의 melting이나 crystallity 등 물리적인 변화가 일어났을 때 생기는 열의 홉슈나 방출 정도를 정 량적 으로 측정하여 전분의 호화와 노화과정 정도를 열역학적으로 해석한 것이다. 본 연구에서는 DSC 홉열곡선상에 나타나는 호화개시온도, 최대호화온도, =리고 용융엔탈피를 열역학적으로 검토한 결과(Fig. 1) 호화개 시 온도는 surfactant를 사용한 떡 이 대 조구보다 낮은 값을 보였으며 그 중 GLF를 첨가한 떡 이 가장 낮은 것으로 나타났다. 그 다음은 SOF, SUF, PST, SMG 순이었는데 전체적우로 이 온그룹형 이 비 이 온형 그룹에 비하여 낮은 값을 나타 W었다.
- Surfactants의 HLB값은 12정도로 monoglyceride형을 선택하여 사용하였다. 예비실험 결과 surfactants첨가량은 SMG는 0.09%, SOF, SUF는각각 0.12%, GLF, PST는 각각 0.11% 정도로 하는 것이 품질 에 적합한 것으로 나타나 전체 surfactants의 첨 가량은 쌀함량에 대해서 0.1%로 통일하였다. 첨가방법은 쌀가루를 반죽할 때 균등하게 혼합하였다.
- 이 모두 어두운 쪽으로 변하였는데 그 중 GLF의 경우 가장 적게 변하고 SOF가 가장 많이 변한 것으로 나타났다. 적색과 녹색의 정도를 나타내는 a값의 경우는 SOF를 제외하고는 녹색 쪽으로 변하였으며 GLF7} 가장 적게 변한 것으로 나타났다. b값의 경우는 모두 황색 쪽으로 변하였는데 SUF, GLF, PST 등의 경우에는 많이 변한 것으로 나타났다.
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