선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 그러므로 본 연구는 압출성형공정을 이용하여 새로운 형태의 곡류생식소재 개발을 위한 기초연구로서 동결건조와 압출 성형한 생식원료 곡류의 수분용해지수, 수분흡착지수, 페이스트점도와 미생물지 표로서 일반세균수를 측정하였다.
제안 방법
- Chang(17)의 방법을 응용하여 분쇄한 현미와 발아현미를 각각 5 kg씩 수분함량을 25%와 30%로 미리 조절한 후 24시간 동안 냉장 보관하여 수분을 고르게 분포시킨 다음 개별적으로 압출성형시료를 제조하였다. 압출성형시료의 제조는 실험용 쌍축 동방향 압출성형기(THK 31T, 인천기계)를 사용하였으며 스크루배열은 Fig.
- Chang(17)의 방법을 응용하여 분쇄한 곡류(현미, 발아현미, 보리, 옥수수, 수수, 차조, 검정콩)를 현미 42.1%, 발아현미 1.8%, 보리 28.1%, 옥수수 7%, 수수 8.8%, 차조 7%, 검정콩 5.2%의 비율로 배합한 후 압출성형시료를 제조하였다. 배합비는 생식 제조회사의 배합비를 참고하였다.
- 총 소요 시간은 18분이였으며 시료의 분산을 증가시키기 위하여 10초간 960rpm으로 페달을 회전시킨 후 160rpm에서 점도를 측정하였다(19). Fig. 2의 페이스트 점도곡선으로부터 최고점도(peak viscosity, PV), 최 저점도(trough viscosity, TV), 최종점도(final viscosity, FV), 구조파 괴점도(breakdown viscosity, BV)와 회복점도(setback viscosity, SV)등의 페이스트점도 지표를 각각 계산하였다.
- 85% 생리식염수 10 mL 이 들어있는 시험관에 넣어주고 잘 섞어준 다음 연속 희석하였다. 각각의 희석액에서 ImL씩 취하여 배지(PCA, Plate Count Agar)에 pour plating하고 37°C 인큐베이터(VS-1203P3, Vision Scientific Co.)에서 24시간 배양한 후 일반세균수를 측정하였다.
- 0 mm인 것을 사용하였다. 배럴의 온도 조절은 전열기와 냉각수를 사용하여 조절하였다.
- 시료의 수용성 성질을 분석하기 위하여 AACC 방법(18)을 응용하여 시료 lg(d.b.)에 증류수 25mL를 가하여 301의 항온수 조(SWB 10, Jeio Tech.)에서 30분간 교반한 후 원심분리기(H- 1000-3, Hanil Science Industrial Co.)에서 2500rpm으로 20분간원심 분리하였다. 상등액은 알루미늄 접시에 부어 105P의 열풍 건조기(HB-502MP, Han Beak Co.
- 압출성 형 공정변수는 배럴온도와 수분함량이며 배 럴온도는70/70/60/40°C와 90/90/60/401(배럴부위 1/2/3/4), 수분함량은 25%와 30%로 하였다. 스크루 회전속도는 250 rpm, 원료사입량은 177.
- 압출성형공정을 곡류식품 소재개발에 적용하기 위한 기초연구로서 압출성형으로 곡류를 처리한 후 압출성형 곡류, 원료 곡류, 동결건조 곡류의 수용성지수, 수분흡착지수, 페이스트점도와 미생물지표로서 일반세균수를 측정하였다. 압출성형 시료는 배럴온도(70, 90, 110℃)와 수분함량(25, 30%)을 달리하여 제조하였다.
- 압출성형공정을 곡류식품 소재개발에 적용하기 위한 기초연구로서 압출성형으로 곡류를 처리한 후 압출성형 곡류, 원료 곡류, 동결건조 곡류의 수용성지수, 수분흡착지수, 페이스트점도와 미생물지표로서 일반세균수를 측정하였다. 압출성형 시료는 배럴온도(70, 90, 110℃)와 수분함량(25, 30%)을 달리하여 제조하였다.
- 압출성형시료의 제조에 사용된 압출성형기는 단일 생식곡류 의 압출성형에 사용한 것과 동일한 기종이며, 압출성형 공정변수는 배럴온도와 수분함량이며 배럴의 온도는 70/70/60/40°C, 90/90/60/40°C, 110/110/60/401(배럴부위 1/2/3/4), 수분함량은 25%와 30%로 하였다. 스크루 회전속도는 250 rpm, 원료사입량은 197.
- cfii/g, 동결건조 보리는 IO, cfu/g 으로 일반세균수가 많이 검출되었다. 이중에서 현미와 발아현미를 사출구부위 배럴 온도 80°C, 수분함량 28%, 스크루 회전속도 250rpm에서 압출 성형 물을 조제하고 건조기 60℃에 서 8시간 건조한 후 300μm 체로 친분말을 시료로 일반세균수를 측정하였다. 압출성형한 현미와 발아현미에서 미생물이 모두 사멸되어 검출되지 않았다.
- 신속점도기의 가열과 냉각조건은 초기온도 25℃에서 2분 동안 25℃로 유지한 다음 5분 동안 95℃로 가열 후 3분 동안 95℃로 유지하였으며 5분에 걸쳐 25℃로 냉각하였다. 총 소요 시간은 18분이였으며 시료의 분산을 증가시키기 위하여 10초간 960rpm으로 페달을 회전시킨 후 160rpm에서 점도를 측정하였다(19). Fig.
대상 데이터
- 1과 같다. 스크루 직경은 2.9cm이며 길이와 직경비(L/D ratio)는 25: 1이였고 사출구는 원형으로 직경이 3.0 mm인 것을 사용하였다. 배럴의 온도 조절은 전열기와 냉각수를 사용하여 조절하였다.
- 시료를 핀밀(경창기계, 서울)을 사용하여 입자크기를 120 mesh 이하로 분쇄한 후 냉장보관하면서 실험에 사용하였다.
- 현미, 찐 현미, 발아현미, 옥수수, 보리, 밀, 수수, 차조, 팥, 검정콩을 재료로 하였다. 압출성형 처리군과 비교하기 위하여 생식제조용으로 사용되는 동결건조 현미, 발아현미, 밀, 보리, 수수, 팥을 구입하였다.
- Chang(17)의 방법을 응용하여 분쇄한 현미와 발아현미를 각각 5 kg씩 수분함량을 25%와 30%로 미리 조절한 후 24시간 동안 냉장 보관하여 수분을 고르게 분포시킨 다음 개별적으로 압출성형시료를 제조하였다. 압출성형시료의 제조는 실험용 쌍축 동방향 압출성형기(THK 31T, 인천기계)를 사용하였으며 스크루배열은 Fig. 1과 같다. 스크루 직경은 2.
- 현미, 찐 현미, 발아현미, 옥수수, 보리, 밀, 수수, 차조, 팥, 검정콩을 재료로 하였다. 압출성형 처리군과 비교하기 위하여 생식제조용으로 사용되는 동결건조 현미, 발아현미, 밀, 보리, 수수, 팥을 구입하였다.
이론/모형
- 곡류의 페이스트 점도를 측정하기 위하여 신속점도측정기(RVA, Rapid Visco Analyser, Newport Scientific Inc. RVA3D)를 사용하였다. 시료 4 g(14%, w.
성능/효과
- 최종점도와 회복점도는 수분함량이 25%에서 30%로 증가함에 따라 높게 나타났다. 최종점도는 배럴온도가 7(FC에서 110"C 로 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 최종점도는 일반적으로 겔 형성력과 노화도 등의 지표로 사용된다(19).
- 압출성형 후 혼합곡류의 최고점도, 최저점도, 최종점도, 회복점도는 압출성형 전 혼합곡류에 비해 크게 감소하였다. 구조파괴점도는 배럴온도 70°C, 수분함량 25%인 압출성형시료 를 제외하고 압출성형 전 혼합곡류에 비해 증가하였다.
- 압출성형 발아현 미의 수용성지수와 수분흡착지수가 원료 발아현미나 동결건조 발아현미에 비해 높았다. 또한 원료 발아현미의 수용성지수가 동결건조 발아현미보다 높게 나타났고 수분흡착지수는 큰 차이가 없었다. 수분함량에 따른 수용성지수와 수분흡착지수의 변화는 수분함량이 25%에서 30%로 증가함에 따라 수용성지수는 크게 감소하였지만 수분흡착지수는 증가하는 경향을 보였다.
- 최종점도는 배럴온도 90°C, 수분함량 25%일 때 가장 낮게 나타났다. 미생물지표로서 일반세균수를 측정한 결과는 압출성형 공정으로 처리한 원료곡류와 혼합곡류에서 미생물이 검출되지 않았다.
- 또한 원료 발아현미의 수용성지수가 동결건조 발아현미보다 높게 나타났고 수분흡착지수는 큰 차이가 없었다. 수분함량에 따른 수용성지수와 수분흡착지수의 변화는 수분함량이 25%에서 30%로 증가함에 따라 수용성지수는 크게 감소하였지만 수분흡착지수는 증가하는 경향을 보였다.
- 70으로 증가하는 경향을 보였다. 수용성지수와는 달리 수분 흡착지수는 수분함량 30%에서 배럴온도가 7(rc에서 ii(rc로 증가함에 따라 7.34에서 8.47로 증가하는 경향을 보였다.
- 스팀처리한 현미의 일반세균수는 2X102 cfti/g으로 적게 검출되었지만 동결건조 현미는 IO, cfu/g, 동결건조 발아현미는 2 XIO5 cfii/g, 동결건조 보리는 IO, cfu/g 으로 일반세균수가 많이 검출되었다. 이중에서 현미와 발아현미를 사출구부위 배럴 온도 80°C, 수분함량 28%, 스크루 회전속도 250rpm에서 압출 성형 물을 조제하고 건조기 60℃에 서 8시간 건조한 후 300μm 체로 친분말을 시료로 일반세균수를 측정하였다.
- 3, 4에 각각 비교하였다. 압출성형 발아현 미의 수용성지수와 수분흡착지수가 원료 발아현미나 동결건조 발아현미에 비해 높았다. 또한 원료 발아현미의 수용성지수가 동결건조 발아현미보다 높게 나타났고 수분흡착지수는 큰 차이가 없었다.
- 최저점도는 압출성형 현미가 원료 현미와 동결건조 현미에비해 현저히 감소하였고 원료 현미와 동결건조 현미를 비교할 때 원료 현미가 현저히 낮았다. 압출성형 현미에서 최저점도는 배럴온도 90°C, 수분함량 25%일 때 가장 낮게 나타났고 배럴 온도 90°C, 수분함량 30%일 때 가장 높게 나타났다.
- 압출성형 현미의 구조파괴점도가 원료 현미와 동결건조 현 미에 비해 현저히 낮게 나타났고 원료 현미와 동결건조 현미 를 비교할 때 원료 현미가 현저히 높았다. 압출성형 현미에서 구조파괴점도가 배럴온도와 수분함량이 각각 70°C에서 90°C로, 25%에서 30%로 증가함에 따라 증가하였다.
- 원료 곡류, 동결건조 곡류, 압출성형 단일곡류와 압출성형 혼합 곡류의 수용성지수와 수분흡착지수는 압출성형시료가 원료 곡류와 동결건조 곡류에 비해 증가하였다. 압출성형 혼합곡류 에서 수분용해지수는 배럴온도 70℃, 수분함량 25%일 때 가장 높았고 수분흡착지수는 배럴온도 110°C, 수분함량 25%일 때 가장 높게 나타났다.
- 원료 곡류, 동결건조 곡류, 압출성형 단일곡류와 압출성형 혼합곡류의 최고점도, 최저점도, 구조파괴점도, 최종점도는 압출 성형시료가 원료 곡류와 동결건조 곡류에 비해 현저히 감소하였다. 압출성형 혼합곡류에서 최고점도와 구조파괴점도는 배럴 온도 70℃, 수분함량 25%일 때 가장 낮았고 최저점도는 배럴 온도 110°C, 수분함량 25%일 때 가장 낮은 값을 나타내었다. 최종점도는 배럴온도 90°C, 수분함량 25%일 때 가장 낮게 나타났다.
- 혼합곡류와 압출성형한 혼합곡류의 페이스트 점도지 표는 Table 1과 같다. 압출성형 후 혼합곡류의 최고점도, 최저점도, 최종점도, 회복점도는 압출성형 전 혼합곡류에 비해 크게 감소하였다. 구조파괴점도는 배럴온도 70°C, 수분함량 25%인 압출성형시료 를 제외하고 압출성형 전 혼합곡류에 비해 증가하였다.
- 압출성형공정은 원료곡류 미생물의 살균과 함께 수용성을 증가시킬 수 있었으므로 선식을 비롯한 곡류소재의 제조에 응용할 수 있는 효율적인 공정으로 판단되었다. 한편 생식원료 곡류의 가공에 압출성형공정을 적용할 경우, 압출성형온도가 60°C 보다 낮은 저온압출성형공정으로 원료곡류를 가공할 수 있다면 기존의 동결건조를 대체할 수 있는 가능성을 발견하였다.
- 압출성형시료에서 배럴온도 변화에 따른 수용성지수의 변화는 수분함량 25%에서 배럴온도가 70℃에서 110℃로 증가함에 따라 10.79%에서 9.56%로 감소하였고 수분함량 30%에서 배럴 온도가 70℃에서 llVC로 증가함에 따라 8.47%에서 7.47%로 감소하는 경향을 보였다.
- 원료 곡류, 동결건조 곡류, 압출성형 단일곡류와 압출성형 혼합 곡류의 수용성지수와 수분흡착지수는 압출성형시료가 원료 곡류와 동결건조 곡류에 비해 증가하였다. 압출성형 혼합곡류 에서 수분용해지수는 배럴온도 70℃, 수분함량 25%일 때 가장 높았고 수분흡착지수는 배럴온도 110°C, 수분함량 25%일 때 가장 높게 나타났다.
- 원료 곡류, 동결건조 곡류, 압출성형 단일곡류와 압출성형 혼합곡류의 최고점도, 최저점도, 구조파괴점도, 최종점도는 압출 성형시료가 원료 곡류와 동결건조 곡류에 비해 현저히 감소하였다. 압출성형 혼합곡류에서 최고점도와 구조파괴점도는 배럴 온도 70℃, 수분함량 25%일 때 가장 낮았고 최저점도는 배럴 온도 110°C, 수분함량 25%일 때 가장 낮은 값을 나타내었다.
- 이러한 연구결과는 본 실험에서 압줄성형과정 중에 미생물이 사멸되어 단일곡류와 혼합곡류에서 미생물이 검출되지 않은 결과와 일치하였다. 이상의 결과 쌍축동방향 압출성형기의 살균 특성이 우수하며 곡류식품 소재용 원료곡류의 미생물살균에 압출성형 공정은 효율적인 공정이라고 판단되었다.
- 이상의 결과 압출성형을 통해 단일곡류와 혼합곡류의 수용 성지수와 수분흡착지수가 증가하였다. 이는 현미, 보리 및 옥수수 등에 포함된 전분이 압출성형공정을 거치면서 부분적인 호화와 스크루의 회전을 통해 배럴 내부물질에 가해지는 전단력에 의한 전분사슬의 절단과 함께 아밀로펙틴의 분획화를 통해 아밀로오스함량이 증가하여 수용성지수가 증가(20, 21)했기 때문으로 판단되었다.
- 압출성형 혼합곡류의 수분흡착지수는 원료 혼합곡류에 비해 높았다. 즉 원료 혼합곡류의 수분흡착지수 2.93과 비교하여 배럴온도 70°C, 수분함량 25%에서 압출성형한 시료의 수분흡착 지수는 7.88로 압출성형공정을 통해 크게 증가하였다. 반면에 수용성지수는 수분흡착지수와 비교하여 압줄성형을 통해 큰 차이를 보이지 않았다.
- 7, 8, 9와 같다. 최고점도는 압출성형 현미가 원료 현미와 동결건조 현미에 비해 현저히 감소하였고 원료 현미와 동결건조 현미는 큰 차이를 나타내지 않았다. 압출성형 현미에 서 최고점도는 배럴온도가 70℃에서 90℃로 증가함에 따라 높게 나타났고 수분함량이 25%에서 30%로 증가함에 따라 증가 하였다.
- 최고점도와 구조파괴 점도는 압출성형 시료에서 배럴온도 90°C, 수분함량 30%인 시료를 제외하고 배럴온도가 70℃에서 110°C로 증가함에 따라 증가하였고 수분함량이 25%에서 30%로 증가함에 따라 증가하였다. 최저점도는 배럴온도가 70℃에서 110°C로 증가함에 따라 감소하였다.
- 최저점도는 압출성형 현미가 원료 현미와 동결건조 현미에비해 현저히 감소하였고 원료 현미와 동결건조 현미를 비교할 때 원료 현미가 현저히 낮았다. 압출성형 현미에서 최저점도는 배럴온도 90°C, 수분함량 25%일 때 가장 낮게 나타났고 배럴 온도 90°C, 수분함량 30%일 때 가장 높게 나타났다.
- 압출성형 혼합곡류에서 최고점도와 구조파괴점도는 배럴 온도 70℃, 수분함량 25%일 때 가장 낮았고 최저점도는 배럴 온도 110°C, 수분함량 25%일 때 가장 낮은 값을 나타내었다. 최종점도는 배럴온도 90°C, 수분함량 25%일 때 가장 낮게 나타났다. 미생물지표로서 일반세균수를 측정한 결과는 압출성형 공정으로 처리한 원료곡류와 혼합곡류에서 미생물이 검출되지 않았다.
- 최종점도와 회복점도는 수분함량이 25%에서 30%로 증가함에 따라 높게 나타났다. 최종점도는 배럴온도가 7(FC에서 110"C 로 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.
- 압출성형공정은 원료곡류 미생물의 살균과 함께 수용성을 증가시킬 수 있었으므로 선식을 비롯한 곡류소재의 제조에 응용할 수 있는 효율적인 공정으로 판단되었다. 한편 생식원료 곡류의 가공에 압출성형공정을 적용할 경우, 압출성형온도가 60°C 보다 낮은 저온압출성형공정으로 원료곡류를 가공할 수 있다면 기존의 동결건조를 대체할 수 있는 가능성을 발견하였다.
- 또한 압출성형공정의 미생물살균 효과를 검증하기 위하여 혼합곡류와 압출성형한 혼합곡류의 일반세균수를 측정하였으며 그 결과는 Table 3과 같다. 혼합곡류에서 일반세균수가 8X103 cfu/g 검출되었고 각 압출성형조건에서 조제한 압출성형 혼합 곡류에서 미생물이 검출되지 않았다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.