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문제 정의
- 이에 ADA를 첨가한 밀가루 반죽의 이화학적 특성과 냉동반죽 제빵법으로 제조한 제빵 특성을 조사하였다.
제안 방법
- 2차 발효 시간 및 pH 측정 : -20℃ 냉동고에 각각 0주(24 시간), 1주, 2주, 4주, 8주 및 12주 저장한 냉동 반죽을 5℃ 냉장고에서 반죽을 12시간 해동 후, 상온에서 반죽 온도를 20℃까지 상승시켜 식빵 틀에 490 g(용적비 3.77: 1)을 팬닝하여 온도 38℃, 습도 85%의 발효기에서 2차 발효 시간을 측정 하였다. 제품의 pH 측정은 pH meter(∅ TM 300 Series, Beckman Coulter Inc.
- Amylogram 특성 : Amylogram 특성은 AACC 방법 22-10(20)에 따라 아밀로그래프(ASG-6, Brabender Co., Ltd., Duisburg, Germany)를 사용하여 밀가루 65 g에 ADA를 각각 0, 15, 30, 45, 60 ppm을 첨가하여 450 mL 증류수에 현탁시켜서 보울에 넣고 보울의 회전 속도를 75 rpm으로 조정 했다. 현탁액은 1분간 1.
- Crumb softness : Crumb softness는 구운 후 0일(6시간 후), 2일, 4일, 6일 간격으로 제품을 상온에서 보관하면서 Rheometer(Model CR-200D, Sun Rheometer, Japan)에 직경이 40 mm인 adaptor를 사용하여, adaptor의 진입 거리를 10 mm, 감지 센서의 최대 값을 4 kg으로 고정 시 킨 후, 시료의 제품을 2회 연속 반복, 측정하여 실측치를 얻고, Rheometer 로 maximum weight와 distance를 측정하여 strength를 계산하고 경도를 구하였다.
- Extensogram 특성 : Extensogram(EXEK/7, Brabender Co., Ltd., Duisburg, Germany) 특성은 AACC 방법 54-10(20) 에 따라 300 g의 밀가루에 ADA를 각각 0, 15, 30, 45, 60ppm을 첨가하고, 물의 양은 Faronogram 흡수량보다 2% 적게 하였다. 3분 동안 반죽을 한 다음 5분간 방치하고 다시 2분간 반죽을 하면서 파리노그래프의 중심이 500 BU에 도달하도록 필요에 따라 흡수량을 조절하였다.
- Farinogram 특성 : Farinogram(M81044, Brabender Co., Ltd., Duisburg, Germany) 측정은 AACC 방법 54-21 (20)에 따라 300 g의 밀가루에 ADA(azodicarbonamide)를 각각 0, 15, 30, 45, 60 ppm을 첨가하여 반죽의 흡수율, 흡수 시간(development time), 안정도, 약화도, 강력도의 값을 측정하였다.
- 제조 공정은 배합기 로 발전 단계까지 혼합하여 반죽 온도를 20℃±0.5℃, floor timee。~10분, 반죽 무게는 490 g으로 분할하여 -35℃에서 30분간 급속 냉동기(SC2, Castel Mac spa Tecnomac, Veneto, Italy) 로 냉동 후, 폴리비닐 포장지로 포장하여 -20℃ 냉동고SC2, Castel Mac spa Tecnomac, Veneto, Italy)에 각각 0 주 (24 시간), 1주, 2주, 4주, 8주 및 12주 저장하여 사용하였다. 공정에 따라 5℃ 냉장고에서 반죽을 12시간 해동 후, 상온에서 반죽 온도를 20℃까지 상승시켜 식 빵 틀에 490 g(용적 비 3.
- 냉동 반죽 제조시 azodicarbonamide(ADA) 첨가량을 달리하여 만든 냉동 반죽의 물성 에 미치는 영향인 farinogram, amylogram, extensogram을 비교 조사하였고, 냉동 반죽의 품질을 결정하는 2차 발효 시간, 빵 제품의 pH, 수분 함량, 비용적 및 경도에 미치는 영향을 -20℃ 냉동고에서 제조 직후부터 12주까지 저장하면서 비교 조사하였다.ADA 첨가량이 증가할수록 farinogram에서 반죽의 흡수율, 안정도와 강력도는 증가하고, 흡수 시간과 약화도는 감소하였으며, am-ylogram에서 호화 개시 온도와 최고 점도는 증가하고, 최고점도시 온도는 감소하였다.
- 이와 같은 방법으로 45분, 90분, 135분까지 반복 측정을 실시하였다. 밀가루의 힘을 나타내는 면적, 신장도에 대한 저항도는 5 cm 높이(BU)로, 신장도는 커브의 전체 길이(mm)로, 그리고 저항비(RRE)를 측정하였다(20).
- 수분 함량 및 비용적 측정 : 제품의 수분 함량은 굽기 1시간 후에 수분 분석기 (Model MB45, Moisture Balance, Ohaus Co., Ltd., USA)를 사용하여 105℃에서 3시간 건조시키는 방법으로 측정하였다. 제품의 비용적은 굽기 1시간 후에 유채씨 를 사용한 종자 치 환법 으로 제품의 부피 를 측정 하여 굽기 후 중량으로 나눈 값을 사용하였다.
- 이 glutathione 물질은 gluten 단백질에 존재하는 disulfide(-SS-) 결합을 -SH로 환원시켜 제품의 부피를 감소시킨다(16). 이러한 문제점을 해결하기 위하여 KBrO3(1996년 4월 지정 취소)(17), 비타민 C, KIO3> CaO2, (NIId)2S2O8, ADA(Azodicarbonamide)같은 산화제를 사용하여 -SH기를 -SS- 결합으로 산화하여 단백질 분해를 지연시킨다. 이런 결과에 의해서 전분의 미셀구조의 붕괴가 억제되어 이는 노화를 지연시키는 원인이 된다(1, 18, 19).
- , USA)를 사용하여 105℃에서 3시간 건조시키는 방법으로 측정하였다. 제품의 비용적은 굽기 1시간 후에 유채씨 를 사용한 종자 치 환법 으로 제품의 부피 를 측정 하여 굽기 후 중량으로 나눈 값을 사용하였다.
- , Duisburg, Germany)를 사용하여 밀가루 65 g에 ADA를 각각 0, 15, 30, 45, 60 ppm을 첨가하여 450 mL 증류수에 현탁시켜서 보울에 넣고 보울의 회전 속도를 75 rpm으로 조정 했다. 현탁액은 1분간 1.5℃의 비율로 30℃에서 95℃까지 가열시키면서 paste의 호화개시온도, 최고 점도시 온도, 최고점도의 값을 측정하였다(20).
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 재료는 밀가루(강력 1등급, 대한제분), 생효모((주) 제니코), 정백당(대한 제당), 탈지분유(서울우유협동조합), 정제염(삼한염업), 쇼트닝((주)롯데삼강), ADA (Azodicarbonamide, Sakura & Co., Inc., Kyoto, Japan)를 사용하였다.
데이터처리
- 2)Means with different superscripts in a column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 2)Means with different superscripts in a column of each baked loaf storage are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 통계 처리 : 통계 분석은 Statistical Analysis System(SAS)(22) 통계 package를 사용하여 분산 분석(one-way ANOVA)을 실시하였고, 각 시료간의 유의성 검증은 p<0.05 수준으로 던 컨의 다중 범위시험법(Duncan's multiple range test)을 사용하였다.
이론/모형
- 반죽 배합율 및 제조 공정 : 반죽의 배합비율은 Table 1과 같이 Karel 등(21)의 방법을 수정한 냉동 반죽법 (frozen dough method)을 사용하였으며, ADA를 각각 0, 15, 30, 45, 60 ppm을 첨가하였다. 제조 공정은 배합기 로 발전 단계까지 혼합하여 반죽 온도를 20℃±0.
성능/효과
- 결과는 Table 7과 같다. 0주와 12주 동안 냉동 저장 후 제조한 제품의 수분 함량은 대조구가 각각 37.33±0.12%, 37.85±0.04%이 었으며, ADA 60 ppm 첨가구는 각각 36.46±0.58%, 37.33±0.13%로 냉동 저장 기간이 증가할수록 미세한 증가를 하였으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다.
- 측정한 결과는 Table 8과 같다. 0주와 12주 동안 냉동 저장후 제조한 제품의 비용적은 대조구가 각각 5.04±0.04 mL/g, 4.07±0.02 mL/g이 었으며, ADA 60 ppm 첨가구는 각각 5.39±0.01 mL/g, 4.31±0.07 mL/g으로 냉동 저장 기간이 증가할수록 제품의 비용적이 감소하였으며, ADA 첨가량이 증가할수록 제품의 비용적은 증가하는 경향이었으며, 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다. Inoue와 Bushuk(12)은 냉동 반죽의 저장 기간이 증가할수록 비용적이 감소하였다고 보고하였다.
- 변화를 측정한 결과는 Table 6과 같다. 0주와 12주 동안 냉동저장 후 제조한 제품의 pH는 대조구가 각각 5.30±0.02, 5.50±0.02이었으며, ADA 60 ppm 첨가구는 각각 5.40±0.01, 5.58±0.01 로 냉동 저장 기간과 ADA 첨가량이 증가할수록 pH는 다소 증가하는 경향이 었다. 각각의 첨가구는 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다.
- 7 dyne/cm2로 나타났으며, 같은 첨가구에서는 상온에서 저장 기간이 증가할수록 증가하였으나, ADA 첨가 비율이 증가할수록 감소하였다. 12주 동안 냉동 저장한 것은 대조구가 각각 78.8± 1.2 dyne/cm2, 137.9±0.9 dyne/cm2, ADA 60 ppm 첨가한 것은 각각 49.5±1.1 dyne/cm2, 106.9±0.1 dyne/cm2로 나타나, 같은 첨가구에서 냉동 저장 기간이 증가할수록, 제품이상온에서 저장 기간이 증가할수록 경도는 증가하였으며, 같은 냉동 저장 기간과 같은 상온 저장 기간에서 ADA 첨가 비율이 증가할수록 경도는 감소하는 경향이 었다. 이는 냉동 저장 기간이 증가할수록 단백질의 동결 변성, 얼음 결정의 성장으로 글루텐 막의 손상, 냉동 장해 효모에서 환원성 물질 유출 등에 의해 비용적이 감소하여 빵 크럼(crumb)이 약화에 기인되어 경도 값이 증가된 것으로 생각된다(1).
- 8 mm으로 발효 시간이 증가함에 따라 감소하였다. ADA 15 ppm 첨가구는 발효 시간 45분에서 170.0 ±1.6 mm 로 대조구에 비해 감소하였으나, 발효 시간 90분, 135분과 ADA 30 ppm 이상 첨가구는 측정 이 불가능하였다. 한편 저항도를 신장도로 나눈 값인 저항비는 대조구가 발효 시간 45분과 155분에서 각각 3.
- 4 BU로 발효 시간이 증가함에 따라 증가하였다. ADA 15 ppm 첨가구는 발효 시간 45분이 763.3±4.7, 발효 시간 90분과 135분은 1,000 BU 이상으로 나타났으며, 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다. 한편 ADA 30 ppm 이상 첨가구는 각각의 발효 시간에서 1,000 BU 이상으로 나타나 측정이 불가능하였다.
- 12주까지 저장하면서 비교 조사하였다.ADA 첨가량이 증가할수록 farinogram에서 반죽의 흡수율, 안정도와 강력도는 증가하고, 흡수 시간과 약화도는 감소하였으며, am-ylogram에서 호화 개시 온도와 최고 점도는 증가하고, 최고점도시 온도는 감소하였다. 또한 extensogram에서는 발효 시간 45분에서 면적, 신장도와 저항비는 증가하고, 저항도는 감소되었다.
- 또한 extensogram에서는 발효 시간 45분에서 면적, 신장도와 저항비는 증가하고, 저항도는 감소되었다. 냉동 반죽 제빵법으로 만든 냉동 반죽은 같은 냉동 저장 기간에서 ADA 첨가량이 증가할수록 2차 발효 시간, 수분 함량 및 경도 값은 감소하였으며, pH, 비용적은 증가하였다.
- 결과는 Table 9와 같다. 냉동 반죽을 0주(24시간) 동안냉동 저장한 후 제품을 제 조하여 상온에서 0일 (6시간)과 6일 저장한 후 제품의 경도는 대조구가 각각 34.0±0.5 dyne/cm2, 76.1±0.3dyne/cm2이 었으나, ADA 60 ppm 첨가한 것은 각각 23.3±0.4 dyne/cm2, 65.5±0.7 dyne/cm2로 나타났으며, 같은 첨가구에서는 상온에서 저장 기간이 증가할수록 증가하였으나, ADA 첨가 비율이 증가할수록 감소하였다. 12주 동안 냉동 저장한 것은 대조구가 각각 78.
- 같다. 냉동 저장 기간 0주와 12주의 2차 발효 시간은 대조구가 각각 60.00±1.63분, 104.00±0.82분이었으며, ADA 60 ppm 첨가구는 각각 52.33±0.94분, 8933±0.47분으로 냉동저장 기간이 증가할수록 2차 발효 시간이 증가하는 경향이었으며, ADA 첨가량이 증가할수록 2차 발효 시간이 감소하는 경향이 었다. 각각의 첨가구는 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다.
- 또한 ADA 첨가량이 증가할수록 제품의 수분 함량은 다소 감소하는 경향이 었으나, 유의적인 차이가 나타나지 않는 경향이었다. 이는 냉동 반죽의 냉동 저장 기간이 증가할수록 냉동 건조에 의해 제품의 수분 함량이 감소될 것으로 생각되었으나, 냉동 반죽의 해동 과정에서 재수화가 일어나거나 비용적이 낮아져 제품의 수분 함량이 증가되어 냉동 저장 기간에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않은 것으로 생각된다.
- ADA 첨가량이 증가할수록 farinogram에서 반죽의 흡수율, 안정도와 강력도는 증가하고, 흡수 시간과 약화도는 감소하였으며, am-ylogram에서 호화 개시 온도와 최고 점도는 증가하고, 최고점도시 온도는 감소하였다. 또한 extensogram에서는 발효 시간 45분에서 면적, 신장도와 저항비는 증가하고, 저항도는 감소되었다. 냉동 반죽 제빵법으로 만든 냉동 반죽은 같은 냉동 저장 기간에서 ADA 첨가량이 증가할수록 2차 발효 시간, 수분 함량 및 경도 값은 감소하였으며, pH, 비용적은 증가하였다.
- 08분이었으나, ADA 15 ppm 첨가구부터 18분 이상으로 측정이 불가능하였다. 약화도는 대조구가 45.00 + 0.82 BU이 었으나, ADA 15 ppm 첨가구는 14.67±0.47 BU로 반죽 시간과 반죽에 대한 저항성에 기초를 둔 강력 도는 대조구가 58.67±0.94 units이 었으나, ADA 15 ppm 첨가구는 66.00±1.63 units로 첨가 비율이 증가함에 따라 증가하였으며 , ADA 30 ppm 이상 첨가구는 최대 저항도 값이 1,000 BU를 넘어서 측정이 불가능하였으며, 각각의 첨가구는 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다. 이상의 실험에서 밀가루 반죽 제조시 ADA 첨가 비율이 증가할수록 반죽의 흡수율, 안정도와 강력도는 증가하고, 흡수 시간과 약화도는 감소하는 것을 알 수 있었다.
- Tsen(23)에 의하면 ADA 20 ppm 이상 첨가시 exten sogram 측정 이 불가능하였다. 이는 밀가루 반죽시 글루텐 단백질에 있는 -SH기를 ADA가 -SS-로 산화하여 저항도가 1, 000 BU 이상 되어 측정이 불가능하다는 보고와 동일하다는 것을 알 수 있었으며, 본 연구에서는 신장도와 저항비(R/E)도 같은 결과가 나타났다.
- 이상의 실험에서 냉동저장 기간과 ADA 첨가 비율이 증가할수록 pH가 증가되는것을 알 수 있었다. 이는 본 연구에서 냉동 저장 기간이 증가할수록 사멸 효모의 증가로 2차 발효 시간의 증가(19)에 따라 pH가 다소 감소되었으며, 같은 냉동 저장 기간에서 산화제인 ADA 첨가량이 증가할수록 -SH기가 -SS- 결합으로 산화가 증가되어 2차 발효시간이 감소되어 pH가 다소 증가된것으로 생각된다. 빵의 pH는 원료의 종류와 함량 및 제법에 따라 5.
- 0으로 대조구에 비해 증가하였으나, 발효시간 90분, 135분과 ADA 30 ppm 이상 첨가구는 저항도와 신장도값이 측정이 불가하여 저항비는 계산되지 않았다. 이상의 실험에서 ADAf- 첨가한 반죽은 발효 시간 45분에서 면적, 신장도와 저 항비는 증가하고, 저항도는 감소되는 것을 알 수 있었다. 이는 farinogram과 같은 원인으로 인하여 저항도의 값이 증가하여 그 결과 측정이 부가한 것으로 생각된다.
- 각각의 첨가구는 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다. 이상의 실험에서 냉동 저장 기간이 증가할수록 2차 발효 시간이 증가하고, ADA 첨가 비율이 증가할수록 같은 냉동 저장 기간에서 2차 발효 시간이 감소되는것을 알 수 있었다. 이는 반죽이 냉동 저장 기간에 따라 사멸한 효모에서 방출한 glutathione의 증가(1) 즉 glutathione에 결합되어 있는 -SH기의 증가에 의해 2차 발효 시간이 증가된 것으로 생각되며, 산화제인 ADA를 첨가함에 따라 첨가량이 증가할수록 -SH기가 -SS- 결합으로 산화가 증가되어같은 냉동 저장 기간에서 2차 발효시간이 감소된 것으로 생각된다(19).
- Inoue와 Bushuk(12)은 냉동 반죽의 저장 기간이 증가할수록 비용적이 감소하였다고 보고하였다. 이상의 실험에서 냉동 저장 기간이 증가할수록 제품의 비용적이 감소하고, ADA 첨가 비율이 증가할수록 같은 냉동 저장 기간에서 비용적이 증가되는 것을 알 수 있었다. 이는 ADA를 반죽에 첨가함으로서 단백질, 펩티드 및 glu-tathione의 -SH기를 -SS- 결합으로 산화하여 글루텐 단백질의 신전성과 가스 보유력이 증가하고 oven spring이 양호하여 비용적이 증가된 것으로 생각된다(1, 18).
- 각각의 첨가구는 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다. 이상의 실험에서 냉동저장 기간과 ADA 첨가 비율이 증가할수록 pH가 증가되는것을 알 수 있었다. 이는 본 연구에서 냉동 저장 기간이 증가할수록 사멸 효모의 증가로 2차 발효 시간의 증가(19)에 따라 pH가 다소 감소되었으며, 같은 냉동 저장 기간에서 산화제인 ADA 첨가량이 증가할수록 -SH기가 -SS- 결합으로 산화가 증가되어 2차 발효시간이 감소되어 pH가 다소 증가된것으로 생각된다.
- 63 units로 첨가 비율이 증가함에 따라 증가하였으며 , ADA 30 ppm 이상 첨가구는 최대 저항도 값이 1,000 BU를 넘어서 측정이 불가능하였으며, 각각의 첨가구는 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다. 이상의 실험에서 밀가루 반죽 제조시 ADA 첨가 비율이 증가할수록 반죽의 흡수율, 안정도와 강력도는 증가하고, 흡수 시간과 약화도는 감소하는 것을 알 수 있었다. 이는 밀가루 단백질의 2개의 -SH(thiol group)기가 산화되어 -SS- 결합을 형성함으로서 반죽의 강력도가 증가되는 요인으로 생각된다.
- 각각의 첨가구는 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다. 이상의 실험에서 밀가루 반죽 제조시 ADA 첨가 비율이 증가할수록 호화 개시 온도와 최고 점도는 증가하고, 최고 점도시 온도는 감소되는 것을 알 수 있었다. 이는 밀가루 또는 효모로부터 유래하는 환원성 물질인 glutathi-one이 단백질 분자 상호간에 비공유 결합과 미세 입자간의 결합·응집 반응에 의해 전분의 호화 개시 온도, 최고점도 및 최고 점도시 온도에 기인된 것으로 생각된다(19).
- 6 mm 로 대조구에 비해 감소하였으나, 발효 시간 90분, 135분과 ADA 30 ppm 이상 첨가구는 측정 이 불가능하였다. 한편 저항도를 신장도로 나눈 값인 저항비는 대조구가 발효 시간 45분과 155분에서 각각 3.0±0.1, 3.8±0.0으로 발효 시간이 증가함에 따라 증가하였으나, ADA 15 ppm 첨가구는 발효 시간 45분에서 4.5±0.0으로 대조구에 비해 증가하였으나, 발효시간 90분, 135분과 ADA 30 ppm 이상 첨가구는 저항도와 신장도값이 측정이 불가하여 저항비는 계산되지 않았다. 이상의 실험에서 ADAf- 첨가한 반죽은 발효 시간 45분에서 면적, 신장도와 저 항비는 증가하고, 저항도는 감소되는 것을 알 수 있었다.
- 값은 Table 2와 같다. 흡수율은 대조구가 65.10±0.16% 이었으나, ADA 30, 60 ppm 첨가구는 각각 65.57±0.19%, 66.70±0.16%로 첨가 비율이 증가할수록 흡수율이 증가하는 경향이었으며, 대조구와 비교하여 유의적인 차이가 나타났다. 흡수 시간은 대조구가 3.
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