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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 제빵공업의 현장에서 새로운 독창적인 제빵법을 확립하기 위하여 한국 전통주인 탁주제조에 이용되고 있는 백국균(4 kawachii)을 증자한 밀가루에 접종하여 만든 밀가루 코지에 물을 가하여 seed mash를 만들고, 밀가루에 이 seed mash와 사워도우법에서 사용되는 유산균을 함께 첨가하여 혼합 배양한 발효액종의 특성을 조사하였다.
제안 방법
- 유기산 및 에탄을 측정. 각각의 시료 50 g에 100 mZ의 증류수를 가하여 희석하고 15, 000 rpm에서 10분 동안 원심분리한 후 상층액을 Sep-pak(C18) 처리하고 나서 Millipore filter(0.45 ㎛)로 여과한 후 유기산 분석을 위해 HPLC 및 에탄올 분석을 위해 GC 주입용 시료로 사용하였다. 유기산 분석시 컬럼은 Supelco gel C-610H를 사용하여 1 ml/min의 flow rate로 조절하였으며, Waters 441 UV detector를 사용하였다.
- Headspace volatiles를 추출하기 위한 SPME fiber는 100 gm polydimethylsiloxane(PDMS) 를 이용하였다. 발효액종을 15 g 취하여 50 mZ headspace glass vial에 넣고 밀봉한 후 내부온도 40℃3에서 약 30분간 SPME fiber를 노출시켜 흡착시킨 후 1분 동안 탈착하였다씨 GC 분석에 의하여 분리된 각 peak 성분의 확인은 각 성분의 mass spectra와 문헌상의 mass spectral database17)의 mass spectra를 비교하여 확인하였다.
- 원심분리기(H50Q-8, Hanil Industrial Co, Korea), packed column(HaySep P80-100 mesh, HaySep Separation Co., Ltd., USA), HPLC(M501, Waters Co., USA)를 이용하여 유기산과 알코올 함량을 측정하였고, 각각의 시료 pH와 총 산도의 측정은 pH meter(model 420A, Orion Co., USA)를, 향기 성분 분석은 GC와 GC-MSD(Agilent Co., Palo Alto, CA, USA), Mass spectral database(Agilent Co. Palo Alto, CA, USA)를, 이용하여 측정하였다.
- 유기산 및 에탄을 측정. 각각의 시료 50 g에 100 mZ의 증류수를 가하여 희석하고 15, 000 rpm에서 10분 동안 원심분리한 후 상층액을 Sep-pak(C18) 처리하고 나서 Millipore filter(0.
- 발효액종 제조. 일정량의 증류수(520-570 m/)를 삼각 플라스크에 넣고 해당 원료 및 균주들을 Table 1과 같이 효모와 유산균을 각각의 비율로 첨가하고, 여기에 증류수 500g과 코지 400g에각 균주를 첨가하여 72시간 배양한 seed mash를 5%와 밀가루 400 g씩을 넣고 혼합한 후 각각의 시료를 25℃ 항온기에서 6시간 교반하면서 발효하였다, 발효가 종료되면 5℃냉장고에 보관하여 사용하였다.
- 발효액종의 pH 변화. 증류수 520 mH 해당 원료 및 균주들을 일정 비율로 첨가하고 여기에 seed mash 5%와 밀가루 400 g을 혼합호}여 25℃에서 발효시키면서 발효액종의 pH 변화를 측정한 결과는 Fig. 1과 같다.
대상 데이터
- 각각의 시료의 향기성분의 포집은 SPME를 이용한 headspace법을 이용하였다. Headspace volatiles를 추출하기 위한 SPME fiber는 100 gm polydimethylsiloxane(PDMS) 를 이용하였다. 발효액종을 15 g 취하여 50 mZ headspace glass vial에 넣고 밀봉한 후 내부온도 40℃3에서 약 30분간 SPME fiber를 노출시켜 흡착시킨 후 1분 동안 탈착하였다씨 GC 분석에 의하여 분리된 각 peak 성분의 확인은 각 성분의 mass spectra와 문헌상의 mass spectral database17)의 mass spectra를 비교하여 확인하였다.
- lactis subsp. cremoris (Christian Hansen Co., Ltd., Denmark)의 혼합균주를 사용하였다. 코지는 천등산 박달주에서 제조한 밀가루 입국을 사용하였다.
- 45 ㎛)로 여과한 후 유기산 분석을 위해 HPLC 및 에탄올 분석을 위해 GC 주입용 시료로 사용하였다. 유기산 분석시 컬럼은 Supelco gel C-610H를 사용하여 1 ml/min의 flow rate로 조절하였으며, Waters 441 UV detector를 사용하였다. 에탄올 함량은 Packed column을 사용하여 분석하였고 오븐 온도는 110℃에서 125℃까지 3℃/mmS- 승온시켰다.
- , Denmark)의 혼합균주를 사용하였다. 코지는 천등산 박달주에서 제조한 밀가루 입국을 사용하였다.
이론/모형
- pH의 측정. pH 측정은 AACC 방법(02-52)에 의하여 각각의 시료 20g을 250m/ 비이커에 넣고 lOOm/의 증류수를 첨가한 다음 균일하게 혼합하고 2VC에서 30분간 방치한 후 pH meter 로 측정하였다15).
- 향기성분 분석. 각각의 시료의 향기성분의 포집은 SPME를 이용한 headspace법을 이용하였다. Headspace volatiles를 추출하기 위한 SPME fiber는 100 gm polydimethylsiloxane(PDMS) 를 이용하였다.
성능/효과
- Seed mash와 유산균 L brevis(L-62), 효모를 혼합 발효시킨 경우 4시간 후 총산도는 4.79, 6시간 후 총산도 9.9로 증가하였으며 seed mash와 혼합유산균 (CHN-22), 효모를 혼합 발효한 경우 "간 후 총산도는 7.3, 6시간 후 총산도 9.0을 나타내었고, seed mash와 유산균 L. 6revis(L-62), 혼합유산균(CHN-22), 효모를 혼합 발효한 경우 간 후 총산도는 7.7, 6시간 후 총 산도 9.7을 나타내었다. 이상에서와 같이 seed mash를 첨가하지 않은 대조구와 seed mash를 5% 첨가한 시험구 모두 발효시간의 경과에 따라 총산도가 증가함을 보였으며 seed mash를 첨가하여 발효시킨 발효액종이 대조구 보다 총 산도 값이 높게 나타났으며, 발효액종의 총산도의 증가와 pH 감소는 다양한 유기산의 생성과 밀접한 관계가 있으며, 이는 잡균의 생육을 억제하는 것으로 알려져 있어, 이를 빵 제조시에 이용할 경우 제품의 품질 및 보존성에 좋은 영향을 줄 것으로 생각된다.
- 69를 나타내었다. 또한 seed mash와 유산균 L brevis(L-62), 혼합유산균(CHN-22), 효모를 혼합 발효한 경우 "]간 후 pH 4.78, 6시간 후 pH 4.65를 나타내었다. 이 등18)은 물과 코지를 혼합한 후 효모와 유산균을 넣고 배양한 seed mash의 pH는 배양 직후 3.
- Seed mash를 첨가하지 않고 효모만을 단독 발효시킨 대조구와 seed mash를 5% 첨가한 시험구의 pH 변화를 측정한 결과배양 직후 각 발효액종의 pH는 대조구가 6.13, seed mash 첨가시험구가 5.12-5.40으로 나타나 다소 차이가 있었다. 또한 대조구의 경우 배양 1시간 후 pH는 5.
- Seed mash를 첨가하지 않고 효모만을 단독 발효시킨 대조구와 seed mash를 첨가한 시험구의 총산도 변화를 측정한 결과배양 직후 각 발효액종의 총산도는 대조구가 0.8, seed mash 첨가 시험구는 3.1-3.8이었으며, 대조구의 경우 1시간 후 총 산도는 2.3으로 증가하였고, 이후 6시간 발효 후의 산도는 2.5를 나타내었다. 그러나 seed mash를 첨가한 시험구의 경우 배양 1시간 후 총산도는 모두 증가하여 대조구 보다 높았으며 그 증가폭은 균주별로 다른 양상을 보였다.
- Seed mash를 첨가하지 않고 효모만을 단독 발효시킨 대조구의 경우 에탄올 함량이 3.78%로 가장 낮았으며 seed mash와 효모로 혼합 발효시킨 경우 5.66%로 나타냈으며 seed mash와 유산균, 효모를 혼합 발효한 경우는 5.23-5.82%로 나타났다. 본 실험에서 대조구의 에탄올 함량이 가장 낮은 것은 발효액종 제조 시 코지가 함유된 seed mash를 첨가하지 않아 밀가루 전분의 당화가 적어 환원당의 부족에 기인하며, 그 외 시험구는 코지를 첨가한 seed mash속에 포함된 a-amylase, saccharifying amylase에 의해 발효성 당이 생성되고, 이를 효모가 에탄올 생산에 이용하여 대조구보다 높게 나온 것으로 생각된다.
- 08mg/g이 검출되었다. Seed mash와 유산균 L brevis(L-62), 혼합유산균(CHN-22), 효모를 혼합 발효한 발효액종은 젖산이 0.24 mg/g, 프로피온산이 0.20 mg/g, 아세트산이 0.08mg/g, 구연산이 0.07mg/g이 검출되었다.
- Seed mash와 유산균 L. brevis(L-61), 효모를 혼합 발효시킨경우 4시간 후 pH 4.79, 6시간 후 pH 4.63을 나타내었고, seed mash와 혼합유산균(CHN-22), 효모를 혼합 발효한 경우 배양 4시간 후 pH 4.83, 6시간 후 pH 4.69를 나타내었다. 또한 seed mash와 유산균 L brevis(L-62), 혼합유산균(CHN-22), 효모를 혼합 발효한 경우 "]간 후 pH 4.
- 06 mg/g이 검출되었다. Seed mash와 혼합유산균(CHN-22), 효모를 혼합 발효한 발효액종도 젖산이0.27 mg/g, 프로피온산 0.21 mg/g, 아세트산 0.06 mg/g, 구연산 0.08mg/g이 검출되었다. Seed mash와 유산균 L brevis(L-62), 혼합유산균(CHN-22), 효모를 혼합 발효한 발효액종은 젖산이 0.
- 5를 나타내었다. 그러나 seed mash를 첨가한 시험구의 경우 배양 1시간 후 총산도는 모두 증가하여 대조구 보다 높았으며 그 증가폭은 균주별로 다른 양상을 보였다. 즉 seed mash와" 효모만을 혼합 발효시킨 경우 4시간 후의 총산도는 7.
- 06 mg/g이 검출되었다. 그러나 seed mash와 유산균 L brevis(L-62), 효모를 혼합 발효한 발효액종은 젖산이 0.23 mg/g으로 가장 높았으며 프로피온산 0.2 mg/g, 아세트산과 구연산이 각각 0.1 mg/g, 0.06 mg/g이 검출되었다. Seed mash와 혼합유산균(CHN-22), 효모를 혼합 발효한 발효액종도 젖산이0.
- 58% 순으로 검출되었다. 또한 seed mash와 효모, 유산균 L brevis 배양시킨 발효액종은 에탄을 이 51.5%, 이소아밀알코올 18.4%, 에틸카프릴레이트 7.97%, 에틸 아세테이트 5.15%, 에틸 카프로에이트 4.76%가 검출되었다.
- 04 mg/g이 검출되었다. 또한 seed mash와 효모를 혼합 발효시킨 발효액종은 프로피온산이 0.21 mg/g으로 가장 높게 나왔고 젖산 0.16 mg/g, 구연산 0.05 mg/g, 아세트산 0.06 mg/g이 검출되었다. 그러나 seed mash와 유산균 L brevis(L-62), 효모를 혼합 발효한 발효액종은 젖산이 0.
- 또한 유기산은 빵의 향미에 영향을 줄 뿐만 아니라 gluten 의 팽윤을 도와주어 수분 보유력을 높여 조직감을 좋게 하고 비용적(체적)이 큰 제품을 생산할 수 있어 밀가루와 물, seed mash, 효모, 유산균을 혼합 배양한 발효액종은 천연 제빵 개량제로서 역할이 가능하며, 이는 빵 제품의 조직감 등 품질 특성에 좋은 영향을 줄 것으로 생각된다.
- 7을 나타내었다. 이상에서와 같이 seed mash를 첨가하지 않은 대조구와 seed mash를 5% 첨가한 시험구 모두 발효시간의 경과에 따라 총산도가 증가함을 보였으며 seed mash를 첨가하여 발효시킨 발효액종이 대조구 보다 총 산도 값이 높게 나타났으며, 발효액종의 총산도의 증가와 pH 감소는 다양한 유기산의 생성과 밀접한 관계가 있으며, 이는 잡균의 생육을 억제하는 것으로 알려져 있어, 이를 빵 제조시에 이용할 경우 제품의 품질 및 보존성에 좋은 영향을 줄 것으로 생각된다. 발효액종의 유기산 함량 측정.
- 이상의 실험결과 모든 발효액종에서 향기 성분 중 에탄올이 가장 많이 검출 되었으며, 특히 효모만을 단독 발효한 경우가 효모와 유산균 첨가구에서 보다 상대적으로 높은 함량을 나타냈다. 그러나 효모만 단독 발효한 경우보다 효모와 유산균을 혼합 배양한 발효액종에서 에칠 아세테이트, 에칠 카프레이트, 에틸 라우레이트, 페닐에칠 아세테이트 등의 에스테르 화합물이 상대적으로 더 많이 생성되었다.
- 이상의 실험에서 seed mash와 효모, 유산균을 함께 첨가하여 배양한 발효액종에서 젖산과 프로피온산이 가장 많이 검출되었고 다음으로 아세트산과 구연산이 검출되었다. 이 등I"은 물, 코지와 유산균, 효모를 72시간 혼합 배양한 seed mash에서 젖산이 3.
- 증류수 520ml에 해당 원료 및 균주들을 일정 비율로 첨가하고 여기에 seed mash 5%와 밀가루 400ml혼합하여 25T에서 4시간 발효한 발효액종의 향기 성분분석 결과는 Table 3과 같다. 표에서와 같이 효모로만 발효시킨 발효액종의 향기성분은 검출된 총 함량을 100으로 보았을 때 에탄올이 70%, 이소아밀알코올 16.3%, 페닐에틸알코올 3.37%, 에틸카프릴레이트 3.01% 순으로 검출되었다. Seed mash 와 효모를 발효시킨 발효액종의 경우는 에탄올 52.
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