다시마 분말을 첨가한 쌀 압출팽화물의 최적제조조건을 설정하기 위하여 원료의 수분함량, 압출성형기의 barrel 온도, 다시마 첨가량의 변화에 따른 압출팽화물의 특성을 조사하였다. 수분함량 $18\%$에서 높은 수분흡수지수, 낮은 텍스쳐 값을 나타내었고, barrel 온도는 $100^{\circ}C$에서 낮은 텍스쳐와 높은 팽화율을 보여 이화학적 특성이 좋았다. 쌀가루에 다시마를 첨가한 압출팽화물은 첨가량이 증가할수록 수분흡수지수는 감소하고 텍스쳐는 부드러워졌으며, 팽화율은 높아졌다. 관능평가에서도 수분함량 $18\%$와 barrel 온도가 $100^{\circ}C$일때 가장 선호도가 좋았다. 다시마를 첨가하지 않은 control과 다시마 $10\%$ 첨가구는 유의적인 차이가 없었으나 다시마 $20\%$ 이상 부터는 다시마 특유의 냄새 때문에 전체적으로 낮은 평가를 받았다. 이러한 결과로 부터 다시마 분말 $10\%$를 첨가하여도 제품의 품질에 영향을 미치지 않고 영양적 기능을 강화시킬 수 있는 제품을 제조할 수 있을 것으로 판단 되었다.
다시마 분말을 첨가한 쌀 압출팽화물의 최적제조조건을 설정하기 위하여 원료의 수분함량, 압출성형기의 barrel 온도, 다시마 첨가량의 변화에 따른 압출팽화물의 특성을 조사하였다. 수분함량 $18\%$에서 높은 수분흡수지수, 낮은 텍스쳐 값을 나타내었고, barrel 온도는 $100^{\circ}C$에서 낮은 텍스쳐와 높은 팽화율을 보여 이화학적 특성이 좋았다. 쌀가루에 다시마를 첨가한 압출팽화물은 첨가량이 증가할수록 수분흡수지수는 감소하고 텍스쳐는 부드러워졌으며, 팽화율은 높아졌다. 관능평가에서도 수분함량 $18\%$와 barrel 온도가 $100^{\circ}C$일때 가장 선호도가 좋았다. 다시마를 첨가하지 않은 control과 다시마 $10\%$ 첨가구는 유의적인 차이가 없었으나 다시마 $20\%$ 이상 부터는 다시마 특유의 냄새 때문에 전체적으로 낮은 평가를 받았다. 이러한 결과로 부터 다시마 분말 $10\%$를 첨가하여도 제품의 품질에 영향을 미치지 않고 영양적 기능을 강화시킬 수 있는 제품을 제조할 수 있을 것으로 판단 되었다.
This study showed the optimum conditions for producing rice extrudate added with the sea tangle powder, and presented the effects of moisture content, barrel temperature and the amount of sea tangle powder. From the results, the more the amount of sea tangle powder was added, the less the water abso...
This study showed the optimum conditions for producing rice extrudate added with the sea tangle powder, and presented the effects of moisture content, barrel temperature and the amount of sea tangle powder. From the results, the more the amount of sea tangle powder was added, the less the water absorption ratio was showed, while the more the texture became smooth, the more the expansion ratio increased. From the sensory evaluation, the best preference was obtained when the moisture content was $18\%$, and the barrel temperature was at $100^{\circ}C$. Between control and $10\%$ sea tangle, there was no significant difference in all observed parameters. But if more than $20\%$ sea tangle was added, low sensory evaluation scores were obtained due to the peculiar smell from sea tangle. From these results, addition of sea tangle below $10\%$(w/w) did not affect the quality of products.
This study showed the optimum conditions for producing rice extrudate added with the sea tangle powder, and presented the effects of moisture content, barrel temperature and the amount of sea tangle powder. From the results, the more the amount of sea tangle powder was added, the less the water absorption ratio was showed, while the more the texture became smooth, the more the expansion ratio increased. From the sensory evaluation, the best preference was obtained when the moisture content was $18\%$, and the barrel temperature was at $100^{\circ}C$. Between control and $10\%$ sea tangle, there was no significant difference in all observed parameters. But if more than $20\%$ sea tangle was added, low sensory evaluation scores were obtained due to the peculiar smell from sea tangle. From these results, addition of sea tangle below $10\%$(w/w) did not affect the quality of products.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 다시마의 이용성을 증대하기 위해서 쌀을 주 전분질 재료로 하여 여기에 다시마분말을 첨가한 쌀 압출팽화물의 제조와 품질특성을 조사하였다.
수분함량의 비율을 달리하여 제조한 압출팽화물의 수분 흡수지수, 텍스쳐, 팽화율, 색도를 분석한 결과는 Table 1과 같다. 압출팽화물로 갖추어야 할 품질 특성은 Lee와 Kim(17)에 의하면 가급적 낮은 텍스쳐, 높은 팽화율, 높은 수분흡수지수가 좋은 압출팽화물이라고 보고하고 있어 본 연구에서도 위와 같은 조건을 최적 조건으로 설정하고자 하였다. 수분흡수지수는 수분함량 18%에서 705으로 가장 높게 나타났으며 22%에서 686으로 낮은 결과였다.
제안 방법
다시마 분말을 첨가한 쌀 압출팽화물의 최적수분함량 조건을 설정하기 위해서 먼저 수분함량을 18, 20, 22%로 조건을 달리하여 제조한 쌀 압출팽화물의 특성을 조사하여 최적수분함량을 선발하고자 하였다.
다시마 분말을 첨가한 쌀 압출팽화물의 최적제조조건을 설정하기 위하여 원료의 수분함량, 압출성형기의 barrel 온도, 다시마 첨가량의 변화에 따른 압출팽화물의 특성을 조사하였다. 수분함량 18%에서 높은 수분흡수지수, 낮은 텍스쳐 값을 나타내었고, barrel 온도는 100℃에서 낮은 텍스쳐와 높은 팽화율을 보여 이화학적 특성이 좋았다.
압출팽화물 제조의 최적조건을 선발하기 위해 원료의 수분함량, barrel 온도, 다시마분말 첨가량의 조건을 각각 달리하여 시료를 제조하였다. 먼저 쌀의 수분함량은 18, 20, 22%로 하였고, barrel 온도는 100, 120, 140℃로 하였으며 다시마분말 첨가량은 10, 20, 30, 40%의 4가지로 하여 압출팽화물을 제조하였다. 위와 같은 조건으로 압출성형한 후 수분함량이 2%정도가 되도록 60℃의 건조기에서 6시간 동안 건조시킨 후 지퍼백에 보관하면서 분석시료로 사용하였다.
색도는 압출팽화물의 분말을 일정량 취하여 색차계 (HunterLab Color Quest 4570, Hunter Associates Laboratory, Inc., Reston, Virginia, U.S.A)를 사용하여 측정하였고, 각 시료당 3회 측정한 L, a, b의 평균값으로 하였다 대조군(쌀 100%)과 다시마를 첨가한 압출팽화물의 총색택의 차는 △E(color difference)로 표시하였고 △E의 값은 다음 식에 의해 구하였다.
쌀 압출팽화물의 최적수분함량을 18%로 설정하고, barrel 온도를 100, 120, 140℃의 3가지 조건으로 하여 제조한 쌀 압출팽화물의 특성을 조사하여 최적 barrel 온도를 선발하고자 하였다.
압출물의 전단력은 Rheometer (Sun Compac-100, Japan)를 이용하여 측정하였고 시료의 크기는 3 ㎝ 길이로 절단하였으며 측정조건은 모드 21에서 speed는 120 mm/min, 침입 정도는 0.6 ㎜, 최대하중 10 kg의 조건으로 harness와 bending strength를 10회 반복 측정하여 최대와 최소값을 제외한 나머지의 평균값으로 하였다. 아답터는 No.
압출팽화물 제조의 최적조건을 선발하기 위해 원료의 수분함량, barrel 온도, 다시마분말 첨가량의 조건을 각각 달리하여 시료를 제조하였다. 먼저 쌀의 수분함량은 18, 20, 22%로 하였고, barrel 온도는 100, 120, 140℃로 하였으며 다시마분말 첨가량은 10, 20, 30, 40%의 4가지로 하여 압출팽화물을 제조하였다.
쌍축 동방향 압출성형기 (Corotating twin screw extruder, Model IHM 30, 인천기계, Korea)를 사용하였으며 기계적 조건으로 die 직경은 4 mm인 원형(circular type)을 이용하였고 스크류 배열은 high-shear screw를 이용하였다. 원료 사입부에 수분을 주입하였으며 바렐온도는 0.5 kw 전열기를 사용하여 가열하였고 사출구 직전의 바렐에 냉각수를 통과시켜 수분에 의한 팽화가 발생하지 않도록 하였다. 원료 사입속도는 150 g/min, 스크류 회전 속도는 250 rpm 이었으며 계량부위의 온도는 100, 120, 140℃로 조건별로 유지하였다.
5 kw 전열기를 사용하여 가열하였고 사출구 직전의 바렐에 냉각수를 통과시켜 수분에 의한 팽화가 발생하지 않도록 하였다. 원료 사입속도는 150 g/min, 스크류 회전 속도는 250 rpm 이었으며 계량부위의 온도는 100, 120, 140℃로 조건별로 유지하였다.
먼저 쌀의 수분함량은 18, 20, 22%로 하였고, barrel 온도는 100, 120, 140℃로 하였으며 다시마분말 첨가량은 10, 20, 30, 40%의 4가지로 하여 압출팽화물을 제조하였다. 위와 같은 조건으로 압출성형한 후 수분함량이 2%정도가 되도록 60℃의 건조기에서 6시간 동안 건조시킨 후 지퍼백에 보관하면서 분석시료로 사용하였다.
최적 다시마 분말 첨가량을 설정하기 위해서 앞에서 선발한 수분함량 18%, barrel 온도 100℃의 조건에서 다시마 분말을 10%, 20%, 30%, 40% 농도별로 첨가하여 제조한 쌀 압출팽화물의 특성을 조사하였다.
팽화율은 제품의 직경과 사출구 직경의 비로써 계산하였으며, 제품 중 무작위로 20개의 시료를 취하여 Digital Mitutoyo caliper(U.S.A)를 이용하여 10회 반복측정 후 평균 값을 구하고 사출구 직경으로 나누었다.
대상 데이터
실험에 사용된 다시마는 (주)아침가리에서 분쇄된 것을 구입하여 사용하였으며, 쌀은 청계농협에서 구입하여 분쇄기(MS-2000, 명성기계, Korea)로 마쇄하여 100 mesh 체를 통과한 것을 사용하였다.
데이터처리
압출물의 관능검사는 15명의 패널요원이 수분함량, barrel의 온도 및 다시마분말 첨가량의 조건을 다르게 하여 제조한 시료의 외관, 색, 맛, 텍스쳐, 전체적인 기호도에 대하여 5점 평점법으로 평가하였으며, 관능검사 결과는 SPSS program을 사용하여 5% 유의차 검정을 하였다.
성능/효과
Barrel 온도에 따른 압출팽화물의 관능평가는 barrel 온도가 100℃ 일때 가장 선호도가 높은 결과였다. 다시마 첨가량에 따른 관능평가는 다시마를 첨가하지 않는 control과 다시마 10% 첨가구를 비교하면 모든 항목에서 유의적인 차이가 없었다. 이러한 결과로부터 쌀로만 만든 압출팽화물보다 다시마를 첨가하여도 제품의 품질에 영향을 미치지 않아 영양적 기능을 강화시킬 수 있는 제품을 제조할 수 있을 것으로 사료된다.
압출팽화물의 텍스쳐는 다시마 분말 첨가량이 증가할수록 조직감이 부드러워진 결과였다. 대조구는 13, 271 g/cm2으로 다른 처리구보다 가장 높았으며 분말 첨가량이 증가할수록 12, 073 g/cm2에서 10, 423 g/cm2으로 유의적인 차이를 보여 첨가량이 증가할수록 압출팽화물의 조직감이 좋아짐을 알 수 있었다. Do 등(24)은 해조류 함량이 증가할수록 텍스쳐가 낮아진다는 보고와 일치하였다.
수분함량, barrel 온도변화, 다시마 첨가량에 따른 압출팽화물의 관능평가 결과는 Table 6과 같다. 먼저 수분함량에 따른 관능평가에서는 수분함량 18%가 모든 평가항목에서 가장 우수한 점수를 얻어 최적조건임을 알 수 있었다. Barrel 온도에 따른 압출팽화물의 관능평가는 barrel 온도가 100℃ 일때 가장 선호도가 높은 결과였다.
압출팽화물의 팽화는 압출성형기 내부에서 일어나는 층밀림 변형과 열 발생으로 인하여 부분적인 용융이 일어나 die를 경계로 고압에서 저압으로 나오면서 급격한 압력저하로 수분 및 휘발성 물질들의 증발을 동반하는 현상으로 원료의 수분함량에 영향을 받는다(21). 본 실험에서는 수분함량이 증가할수록 쌀의 전분질 원료가 높은 팽화를 나타냈다. 이는 원료에 수분이 die를 통과할 때 많은 수분이 증발되면서 큰 기공을 형성하여 팽화율이 높아지는 반면에 수분함량이 적은 원료는 수분 증발량이 적어 팽화율이 낮은 것으로 사료된다.
53으로 팽화율이 감소하였다. 본 연구에서 이화학적 성분 변화를 분석한 결과 barrel 온도가 100℃일때 낮은 텍스쳐, 높은 팽화율을 보여 barrel 최적 온도로 판단되었다.
다시마 분말을 첨가한 쌀 압출팽화물의 최적제조조건을 설정하기 위하여 원료의 수분함량, 압출성형기의 barrel 온도, 다시마 첨가량의 변화에 따른 압출팽화물의 특성을 조사하였다. 수분함량 18%에서 높은 수분흡수지수, 낮은 텍스쳐 값을 나타내었고, barrel 온도는 100℃에서 낮은 텍스쳐와 높은 팽화율을 보여 이화학적 특성이 좋았다. 쌀가루에 다시마를 첨가한 압출팽화물은 첨가량이 증가할수록 수분흡수지수는 감소하고 텍스쳐는 부드러워졌으며 , 팽화율은 높아졌다.
압출팽화물의 텍스쳐값에서 Lee 등(20)은 압 출팽화물로써 텍스쳐가 단단하지 않아야 한다고 보고하고 있다. 수분함량이 18%에서 22%로 함량이 높아질수록 압출 팽화물의 텍스쳐는 증가하였다. Bhattacharya 등(19)은 수 분함량이 높을수록 밀도가 높아지므로 파단강도가 높아진다는 연구결과와 일치하였다.
압출팽화물로 갖추어야 할 품질 특성은 Lee와 Kim(17)에 의하면 가급적 낮은 텍스쳐, 높은 팽화율, 높은 수분흡수지수가 좋은 압출팽화물이라고 보고하고 있어 본 연구에서도 위와 같은 조건을 최적 조건으로 설정하고자 하였다. 수분흡수지수는 수분함량 18%에서 705으로 가장 높게 나타났으며 22%에서 686으로 낮은 결과였다. Mercier와 Feillet(18)에 의하면 쌀 압출팽화물 실험에서 수용성 dextrin과 수용성 전분의 영향 때문에 수분함량이 적을수록 수분흡착력이 증가하는 것으로 보고하였고, Bhattacharya 등(19)도 역시 수분함량이 증가하면 압출팽화물의 수분흡착력 이 낮아지는 것으로 발표하여 본 실험결과와 유사한 경향이었다.
수분함량 18%에서 높은 수분흡수지수, 낮은 텍스쳐 값을 나타내었고, barrel 온도는 100℃에서 낮은 텍스쳐와 높은 팽화율을 보여 이화학적 특성이 좋았다. 쌀가루에 다시마를 첨가한 압출팽화물은 첨가량이 증가할수록 수분흡수지수는 감소하고 텍스쳐는 부드러워졌으며 , 팽화율은 높아졌다. 관능평가에서도 수분함량 18%와 barrel 온도가 100℃일때 가장 선호도가 좋았다 다시마를 첨가하지 않은 control과 다시마 10% 첨가구는 유의적인 차이가 없었으나 다시마 20% 이상부터는 다시마 특유의 냄새 때문에 전체적으로 낮은 평가를 받았다.
다시마 분말 첨가량에 따른 압출팽화물의 색도는 Table 5와 같다. 압출팽화물의 색도는 원료의 색깔이 가장 큰 영향을 미치는데, 쌀 보다는 다시 마가 L값이 낮아 다시마 분말 첨가량이 증가할수록 명도값이 낮아져 다시마 분말 함량이 많으면 색깔이 너무 진해 외관상 보기 좋지 않았다. 적색도 (a)는 분말 첨가량이 증가할수록 녹색이 진해져 -값이 증가 하였고, 황색도(b)는 분말 첨가량이 증가할수록 대조구 보다 황색도가 증가하였다.
이는 압출성형시 쌀 전분이 dextrin화 되어 수분흡수율이 높아진 것으로 사료된다. 압출팽화물의 텍스쳐는 다시마 분말 첨가량이 증가할수록 조직감이 부드러워진 결과였다. 대조구는 13, 271 g/cm2으로 다른 처리구보다 가장 높았으며 분말 첨가량이 증가할수록 12, 073 g/cm2에서 10, 423 g/cm2으로 유의적인 차이를 보여 첨가량이 증가할수록 압출팽화물의 조직감이 좋아짐을 알 수 있었다.
Anderson(22) 에 의하면 수분흡수지수는 barrel 온도가 상승함에 따라 증가하는 추세를 보인다고 하였고, Gomez와 Agilera(23)도 생전분이 압출성형시 호화 및 층밀름 등의 전단력을 받아 호정화가 일어나 WAI가 증가한다고 보고하였다. 온도에 따른 압출팽화물의 텍스쳐는 100℃에서 13, 271 g/cm2로 강도가 낮았고 120℃ 일때는 13,690 g/cm2, 140℃에서는 14,028 g/cm2으로 온도가 낮을수록 압출팽화 물의 텍스쳐는 감소하여 조직이 부드러워지는 결과였다. 팽화율은 온도가 증가할수록 1.
관능평가에서도 수분함량 18%와 barrel 온도가 100℃일때 가장 선호도가 좋았다 다시마를 첨가하지 않은 control과 다시마 10% 첨가구는 유의적인 차이가 없었으나 다시마 20% 이상부터는 다시마 특유의 냄새 때문에 전체적으로 낮은 평가를 받았다. 이러한 결과로부터 다시마 분말 10%를 첨가하여도 제품의 품질에 영향을 미치지 않고 영양적 기능을 강화시킬 수 있는 제품을 제조할 수 있을 것으로 판단되었다.
이는 원료에 수분이 die를 통과할 때 많은 수분이 증발되면서 큰 기공을 형성하여 팽화율이 높아지는 반면에 수분함량이 적은 원료는 수분 증발량이 적어 팽화율이 낮은 것으로 사료된다. 이와 같이 수분함량에 따른 이화학적 특성을 조사한 결과 높은 수분흡수지수, 낮은 텍스쳐값을 가진 18%를 최적 수분함량으로 설정하였다.
후속연구
다시마 첨가량에 따른 관능평가는 다시마를 첨가하지 않는 control과 다시마 10% 첨가구를 비교하면 모든 항목에서 유의적인 차이가 없었다. 이러한 결과로부터 쌀로만 만든 압출팽화물보다 다시마를 첨가하여도 제품의 품질에 영향을 미치지 않아 영양적 기능을 강화시킬 수 있는 제품을 제조할 수 있을 것으로 사료된다. 다시마 20% 이상 처리구에서는 다시마 특유의 냄새 때문에 전체적으로 낮은 평가를 받았다.
참고문헌 (25)
Jung, B.I., Don, K.P., Kim, E.S., Rhee, K.S. and Rhee, K.C, (2000) Single-screw extrusion puffmg of rice flour-defatted soy flour-squid, blends: Process optimization and product characterization. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 29, 412-419
Ranhotra, G. S. and Vetter, J.L. (1991) Food considered for nutrient addition ; snacks and confectioneries. In Nutrient Addition to Food, eds Bauernfeind, J.C. and Lachance, P.A. Food & Nutrion Press, Inc., Trumbull, CT, USA, p.319-345
Sim, Y.J., Jung, B.M. and Rhee, K.C. (2001) Quality characteristics of extruded formulated products prepared from blends of rice flour, com flour and fish muscle by single-screw extrusion. Korean J. Food Sci. Technol., 33, 45-49
Kim, S.J., Mook, J.S., Park, J.W., Park, I.B., Kim, J.M., Rhim, J.W., Jung, S.T. and Kang, S.G. (2004) Quality of soybean paste prepared with sea tangle, sea mustard and anchovy powder. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 33, 875-879
Kang, Y.J., Ryu, K.T. and Kim, H.S. (1996) Preparation of cellular liquid from brown seaweeds for functional tonic products. J. Korean Soc. Food Nutr., 25, 94-103
Yoon, M.O., Lee, S.C., Rhim, J.W. and Kim, J.M. (2004) Comparison of alginic acid yields and viscosity by different extraction conditions from various seaweeds. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 33, 747-752
Lee, K.H., Song, B.K., Jeong, I.H., Hong, B.I., Jung, B.C. and Lee, D.H. (1997) Processing condition of seasoning material of the mixture of Laminaria and enzyme-treated macderel meat. Korean J. Food Sci Technol., 29, 77-81
Jung, E.J. and Bang, B.H. (2003) The effect on the quality of yogurt added water extracted from sea tangle. Korean J. Food Nutr., 16, 66-71
Cho, S.Y., Kang, H.J., Joo, D.S., Lee, J.S. and Kim, S.M. (1999) A comparative study on physical properties and gel formation abilities of hot-water extractable material, water-soluble alginate and alkali-soluble alginate extracted from Laminaria japonica in east sea. J. Korean Fish. Soc., 31, 774-778
Cui, C.B., Lee, E.Y., Lee, D.S. and Ham, S.S. (2002) Antimutagenic and anticancer effects of ethanol extract from korean traditional Doenjang added sea tangle. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 31. 322-328
Kwon, Y.M. and Kim, D.H. (2002) Effects of sea tangle and chitosan on the physicochemical properties of traditional kochujang. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 31, 977-985
Sim, Y.J., Jung, B.M. and Rhee, K.C. (2001) Quality characteristics of extruded formulated products prepared from blends of rice flour, com flour and fish muscle by single-screw extrusion. Korean J. Food Sci. Technol., 33, 45-49
Shin, M.S., Mun, S.H. and Bae, C.H. (2002) Effects of processing parameters of twin screw extruder and dry methods on the resistant starch formation from normal maize starch. Korean J. Human Ecology, 5, 62-70
Kee, H.J., Ryu, G.H. and Park, Y.K. (2001) Physical properties of extruded snack made of dried onion and onion pomace. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr., 30, 64-69
Lee, S.H. and Kim, C.K. (1994) Optimization for extrusion cooking conditions of rice extrudate by response surface methodology. J. Korean Food Nutr., 7, 137-143
Mercier, C. and Feillet, P. (1975) Modification of carbohydrate components by extrusion-cooking of cereal products. Cereal Chem., 52, 283-297
Bhattacharya, M., Hanna, M.A. and Kaufman, R.E. (1986) Textural properties of extruded plant protein blends. J. Food Sci., 51, 988-993
Lee, Y.C., Ha, Y.C., Bock, J.Y., Shin, D.B. and Lee, K.H. (1990) Effects of row material and extrusion cooking conditions on physical and chemical properties of the puffed rice extrudate. Korean J. Food Sci. Technol., 22, 105-109
Peri, C. Barbieri and Casiraghi, E.M. (1983) Physical, chemical and nutritional quality of extruded com germ flour and milk protein blends. J. Food Technol., 18, 43-49
Anderson, R.A. (1982) Water adsorption and solubility and amylogmph characteristics of roll cooked small grain products. Cereal Chem., 59, 265-269
Gomez, M.H. and Agilera, J.M. (1984) A physicochemical model for extrusion of corn starch. J. Food Sci., 49, 378-383
Do, J.R., Oh, S.L., Kim, Y.M., Jo, J.H., Moon, K.D., Jo, K.S. and Koo, J.G. (1994) A study on the physicochemical properties of extrudate containing sea mustard by single extruder. Bull. Korean Fish. Soc., 27, 13-26
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