알칼리 침지법에 의하여 박피한 밤 전분과 박피하지 않은 밤 전분의 이화학적 특성, 가열 및 알칼리에 의한 호화특성을 각각 분석한 결과는 다음과 같다. 물결합력은 박피한 A전분의 경우86.9%, 박피하지 않은 B전분은 80.66%로 박피한 A전분이 더 높은 물결합력을 나타냈다. A전분과 B전분의 팽윤력은 $60^{\circ}C$에서 급격히 증가하기 시작하여 $80^{\circ}C$까지 증가하다가 그 이후는 완만하게 변하였고, 용해도는 $60^{\circ}C$에서부터 증가하기 시작하여 온도가 상승함에 따라 점점 증가하는 특성을 보였으며, A전분이 B전분보다 팽윤력과 용해도가 더 높게 나타났다. 요오드 반응은 A전분이 B전분보다 더 높게 났다. X-선 회절도는 A전분은 $C_b$도형, B전분은 B도형으로 나타났고, 상대적 결정화도는 A전분이 36.2%, B전분은 37.0%로 B전분이 더 높게 나타났다. DSC에 의하여 측정한 호화온도 및 호화엔탈피는 A전분의 경우 $66.95^{\circ}C{\sim}77.5^{\circ}C$, 2.04 cal/g, B전분의 경우 $67.09^{\circ}C{\sim}77.5^{\circ}C$, 2.29 cal/g으로 나타났다. 6.5% 밤 전분의 아밀로그램 특성은 A전분보다 B전분이 호화개시 온도가 더 높았고, peak viscosity, break-down, setback은 A전분이 B전분보다 더 높았다. 알칼리에 의한 호화특성에서 A전분이 B전분보다 점도, gel 부피 및 광투과도가 더 높게 나타났다.
알칼리 침지법에 의하여 박피한 밤 전분과 박피하지 않은 밤 전분의 이화학적 특성, 가열 및 알칼리에 의한 호화특성을 각각 분석한 결과는 다음과 같다. 물결합력은 박피한 A전분의 경우86.9%, 박피하지 않은 B전분은 80.66%로 박피한 A전분이 더 높은 물결합력을 나타냈다. A전분과 B전분의 팽윤력은 $60^{\circ}C$에서 급격히 증가하기 시작하여 $80^{\circ}C$까지 증가하다가 그 이후는 완만하게 변하였고, 용해도는 $60^{\circ}C$에서부터 증가하기 시작하여 온도가 상승함에 따라 점점 증가하는 특성을 보였으며, A전분이 B전분보다 팽윤력과 용해도가 더 높게 나타났다. 요오드 반응은 A전분이 B전분보다 더 높게 났다. X-선 회절도는 A전분은 $C_b$도형, B전분은 B도형으로 나타났고, 상대적 결정화도는 A전분이 36.2%, B전분은 37.0%로 B전분이 더 높게 나타났다. DSC에 의하여 측정한 호화온도 및 호화엔탈피는 A전분의 경우 $66.95^{\circ}C{\sim}77.5^{\circ}C$, 2.04 cal/g, B전분의 경우 $67.09^{\circ}C{\sim}77.5^{\circ}C$, 2.29 cal/g으로 나타났다. 6.5% 밤 전분의 아밀로그램 특성은 A전분보다 B전분이 호화개시 온도가 더 높았고, peak viscosity, break-down, setback은 A전분이 B전분보다 더 높았다. 알칼리에 의한 호화특성에서 A전분이 B전분보다 점도, gel 부피 및 광투과도가 더 높게 나타났다.
This study is to investigate the physicochemical properties of differently pretreated chestnut starches during starch isolation and to examine their gelatinization properties by both heat and alkali treatments. One kind is starch A made by alkali method from peeled chestnut. The other is starch B ma...
This study is to investigate the physicochemical properties of differently pretreated chestnut starches during starch isolation and to examine their gelatinization properties by both heat and alkali treatments. One kind is starch A made by alkali method from peeled chestnut. The other is starch B made from chestnut with the outer layer. The results are as follows. Starch A has higher water binding capacity of 86.9% than starch B with 80.66%. Swelling powers of both starch A and B increased rapidly from $60^{\circ}C\;to\;80^{\circ}C$ in both, and since then it has changed a bit. Both began to show their solubility at $60^{\circ}C$ and increased continuously as the temperature went up. Starch A has higher swelling power and solubility than starch B. In iodine reaction, starch A has higher ${\lambda}max$ and absorbance at ${\lambda}max$ than starch B. X-ray diffraction patterns showed that starch A is type $C_b$ and that starch B is type B. Starch B has higher relative crystallinity of 37.0% than starch A with 36.2%. The results by differential scanning calorimetry revealed that starch A gelatinized from $66.95^{\circ}C$ to $77.5^{\circ}C$ and its enthalpy is 2.04 cal/g. And starch B gelatinized from $67.09^{\circ}C\;to\;77.5^{\circ}C$, and its enthalpy is 2.29 cal/g. Amylograms of chestnut starch at 6.5% concentration indicated that starch B needs higher onset temperature when beginning to gelatinize than starch A does. But starch A shows much higher peak viscosity, breakdown and setback than starch B does. Starch A shows higher viscosity, gel volume, and optical transmittance in gelatinization properties by alkali than starch B does.
This study is to investigate the physicochemical properties of differently pretreated chestnut starches during starch isolation and to examine their gelatinization properties by both heat and alkali treatments. One kind is starch A made by alkali method from peeled chestnut. The other is starch B made from chestnut with the outer layer. The results are as follows. Starch A has higher water binding capacity of 86.9% than starch B with 80.66%. Swelling powers of both starch A and B increased rapidly from $60^{\circ}C\;to\;80^{\circ}C$ in both, and since then it has changed a bit. Both began to show their solubility at $60^{\circ}C$ and increased continuously as the temperature went up. Starch A has higher swelling power and solubility than starch B. In iodine reaction, starch A has higher ${\lambda}max$ and absorbance at ${\lambda}max$ than starch B. X-ray diffraction patterns showed that starch A is type $C_b$ and that starch B is type B. Starch B has higher relative crystallinity of 37.0% than starch A with 36.2%. The results by differential scanning calorimetry revealed that starch A gelatinized from $66.95^{\circ}C$ to $77.5^{\circ}C$ and its enthalpy is 2.04 cal/g. And starch B gelatinized from $67.09^{\circ}C\;to\;77.5^{\circ}C$, and its enthalpy is 2.29 cal/g. Amylograms of chestnut starch at 6.5% concentration indicated that starch B needs higher onset temperature when beginning to gelatinize than starch A does. But starch A shows much higher peak viscosity, breakdown and setback than starch B does. Starch A shows higher viscosity, gel volume, and optical transmittance in gelatinization properties by alkali than starch B does.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구에서는 밤의 효율적인 이용을 모색하고자 박피하여 제조한 밤전분과 박피하지 않고 제조한 밤전분의 물결합력, 팽윤력, X-ray 회절도, 입자의 형태 등의 이화학적 특성과 가열 및 알칼리 에 의 한 호화특성 을 각각 비 교하여 밤 전분의 다양한 이용을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
X-선 회 절도는 X-ray diffractometer(D/Max 1200, Rigaku Co., Japan)를 사용하여 target: Cu-Ka, filter: Ni, voltage: 36 kV, current: 16 mA, time constant: 1 sec, F.S.R.: 1 x 103 cps 조건에서 회절각도(20) 4°〜40°까지 회절하여 분석하였다. 상대적 결정화도는 Nara 방법 (15)에 준하여 X-선 회절도에서 intensity가 최소가 되는 점들을 곡선으로 연결하여 윗부분의 면적 (Ac)을 결정부분으로 아래 부분의 면적 (Aa)을 비 결정 부분으로 나누어 Ac/(Ac + Aa)로 상대적 결정화도를 계산하였다
물결합력은 Medcalf와 Gilles 방법 (12)으로, 팽윤도와 용해도는 Schoch 방법(13)을 개량하여 50〜90°C 범위에서 5°C 간격으로 진탕수욕조의 각 온도에서 30분간 진탕한 후 l, 810x g에서 원심분리하였고 상등액 중의 총당의 함량은 페놀-황산법으로 측정 하였다. 요오드반응은 Gilbert와 Spragg의 방법(14)에 따라 측정하였다.
알칼리 호화에 의 한 광투과도는 Wilson 등(17)의 방법을 변 형 하여 측정 하였다. 즉 전 분 0.
0°C/ min 속도로 가열하여 흡열 (endothermic) peak를 얻었다. 이 흡열곡선으로부터 호화개시온도 (To), 호화정점 온도 (Tp), 호화종료 온도(Tc) 및 호화엔탈피(/H)를 계산하였다.
15 N의 6% 전분용액 40 mL가 되도록 하였다. 이것을 30초 동안 교반한 후, Brookfield 점도계(DV-I, USA)를 사용하여 spindle No. 5, 회 전속도 10 rpm 조건으로 45분간 점도변화를 측정하였다.
전분입자의 형태는 전분을 금으로 진공 coating한 후, 주사전자현미경 (SEM, JEOL JSM-T330A, Japan)을 이용하여 2, 500배로 확대하여 관찰하였다.
전분은 알칼리 침지법(11)에 의하여 제조하였다. 즉 박피한 밤을 잘게 썰은 다음 Waring blendor로 10분 마쇄한 후 60 mesh와 100 mesh로 잔사를 제거 한 후, 4°C에서 뷰렛반응이 나타나지 않을 때 까지 0.2% NaOH 용액으로 교환한 후, 중성 이 될 때까지 증류수로 교환한 다음 실온에서 건조하여 100 mesh로 하였다(A 시료). 박피하지 않은 밤 전분은 밤을 그대로 Waring blendor에서 마쇄하여 A전분과 동일하게 제조하였다(B 시료).
형 하여 측정 하였다. 즉 전 분 0.3 g을 300 mL 삼각플라스크에 취 하고 적 당량의 증류수를 가하여 1분간 교반한 후, 1.0 N-NaOH 용액을 가하여 최 종농도가 0.11 N NaOH 농도의 0.2% 전 분용액 150 mL가 되 도록 한 다음, 30초간 교반하고 30분간 유지하면서 1분 간격으로 625 nm에서 광 투과도를 측정하였다.
대상 데이터
2004년도 10월 전남 순천농협 에서 구입한 광양산의 밤을 이용하였다
이론/모형
KSCN(potassium thiocynate) 에 의한 호화는 Lindqvist (20)의 방법 에 따라 전분 0.3 g을 50 mL 실린더에 취하고 적당량의 증류수를 가하여 교반한 후, 8 M KSCN 용액을 가하여 최종농도가 1.5〜4.0 M KSCN 범위의 0.6% 전분 용액 50 mL가 되 도록 하여 25°C에서 24시 간 방치 한 후에 형 성된 gel의 부피를 측정하였다.
NaOH에 의 한 점 도변화는 Maher(18)와 Kim 등(19)의 방법에 따라 전분 2.4 g을 50 mL 실린더에 취하고 적당량의 증류수를 넣어 1분간 교반시 킨 다음, 1.0 N NaOH용액을 가하여 최종농도 0.15 N의 6% 전분용액 40 mL가 되도록 하였다. 이것을 30초 동안 교반한 후, Brookfield 점도계(DV-I, USA)를 사용하여 spindle No.
광투과도는 Wilson 등(17)의 방법 에 따라 0.2% 전분 현탁액을 50°C~95°C 범위에서 가열 호화시켜 분광 광도계 (6300, Jenway, U.K.)를 사용하여 625 nm에서 광 투과도를 측정하였다.
: 1 x 103 cps 조건에서 회절각도(20) 4°〜40°까지 회절하여 분석하였다. 상대적 결정화도는 Nara 방법 (15)에 준하여 X-선 회절도에서 intensity가 최소가 되는 점들을 곡선으로 연결하여 윗부분의 면적 (Ac)을 결정부분으로 아래 부분의 면적 (Aa)을 비 결정 부분으로 나누어 Ac/(Ac + Aa)로 상대적 결정화도를 계산하였다
아밀로그램은 Micro Visco Amylograph(D-47055, Bra- bender, Germany)를 이용하여 Medcalf와 Gilles(12)의 방법에 따라 측정 하였고, 6.5% 전분 현탁액 에 대하여 측정하였다.
측정 하였다. 요오드반응은 Gilbert와 Spragg의 방법(14)에 따라 측정하였다.
전분은 알칼리 침지법(11)에 의하여 제조하였다. 즉 박피한 밤을 잘게 썰은 다음 Waring blendor로 10분 마쇄한 후 60 mesh와 100 mesh로 잔사를 제거 한 후, 4°C에서 뷰렛반응이 나타나지 않을 때 까지 0.
전분의 DSC(Differential Scanning Calorimetry)분석은 Donovan(16)의 방법 에 따라 전분 3 mg을 aluminum pan에 취하고 여기에 전분의 3배에 해당하는 증류수를 micro- sylinge로 가여 밀봉한 다음 12시 간 방치 한 후 DSC 2010(TA Instrument, USA)을 사용하여, 30°C부터 100°C까지 10.0°C/ min 속도로 가열하여 흡열 (endothermic) peak를 얻었다. 이 흡열곡선으로부터 호화개시온도 (To), 호화정점 온도 (Tp), 호화종료 온도(Tc) 및 호화엔탈피(/H)를 계산하였다.
성능/효과
한편 최고점도와 95°C에서 30분 유지 시켰을 때와의 점도 차이 인 breakdown은 A전분이 405, B전분이 386으로 나타났는데 이 는 8% 도토리 전분 100(24), 8% 동부 전분 120(30)에 비하여 훨씬 높은 것으로 이들 전분에 비하여 팽윤된 전분입자가 열이나 전단에 매우 약한 것으로 나타났으며, A전분이 전분이 B전분보다 더 약함을 알 수 있다. 노화의 특성을 나타내는 setback은 A전분은 537, B전분은 214로 각각 나타나 A전분이 박피하지 않은 B전분보다 노화가 더 잘 되는 것으로 나타났다. 따라서 박피하지 않고 제조한 전분은 박피 하여 제 조한 전분보다 점 도가 더 낮고 노화는 느리게 진행된다고 할 수 있다
3과 같다. 박피하여 제조 한밤 전분은 회절각도 17.1°에서 강한 peak를, 15.1°, 23.5°에서 중간 peak를 나타내어 Cb도형 에 가까웠으며, 박피 하지 않고 제조한 전분은 17.1°에서 강한 peak를 나타냈으며, 5.5°, 15.1°, 19.5°, 22.3°, 23.4°에서 중간 peak 피크가 나타나 B도형의 특성이 뚜렷하게 나타났다. 그러나 Park 등(6), Lee와 Rhee (24) 는 밤 전분을 B도형 으로, Choo오} Ahn(8) 및 Takeda 등 (25) 은 每도형으로 구분하였다.
5와 같다. 밤 전 분의 광 투과도는 온도가 상승함에 따라 증가하였고 광 투과도로부터 구한 호화개시 온도는 A전분, B전분 모두 60°C로 나타났다. 그러나 A전분은 B전분에 비하여 동일온도에서 광 투과도가 더 높게 나타나 A전분이 B전분보다 호화가 더 잘되는 것으로 판단된다.
밤 전분의 팽윤력은 60°C에서 급격히 증가하기 시작하여 80°C까지 증가하다가 그 이후는 완만하게 변하였고 A전분이 박피하지 않은 B 전분보다 팽윤력이 높게 나타났다. 용해도는 60°C에서부터 증가하기 시 작하여 온도가 상승함에 따라 점점 증가하는 특성을 보였으며 A전분이 B전분보다 용해도가 더 높게 나타났다. Park 등⑹은 50°C부터 팽윤이 일어나며 55~60°C에서 급격히 증가되어 고온에서 억제되었다고 하였고 용해도도 55°C부터 증가하기 시작하여 계속적으로 증가하였다고 하였는데, 본 실험에서는 60°C에서부터 팽윤이 되기 시작하였다.
밤 전분 입자의 표면은 둥글고 매끄러웠으며 불규칙한 타원형 모양을 나타냈다. 입자의 크기는 3〜20 Jim정도이었고 입자가 작을수록 원형 에 가까운 모양을 나타냈으며 입자의 장축과 단축의 비는 1.4:1정도였다. Park 등⑹은 2.
A.전분은 1분째부터 점점 광투과도가 증가하기 시 작하여 20분째 부터 급격 하게 증가한 반면, B전분은 1 분째부터 점진적으로 증가하였고 A전분에 비하여 광 투과도는 낮게 나타났다. Choi 등⑶)은 자색 고구마전분의 경우 알칼리의 농도가 높을수록 광투과도가 증가하였으며, 0.
참고문헌 (32)
손철호, 석현덕, 민경택. 2003. 국내 밤산업의 동향과 전망. 농촌경제연구소. p 77-79
Kim JS, Jung BH, Joo RW, Choi SI. 2004. Marketing of chestnut and economic analysis of chestnut cultivation. Korean J Forest Economics 12: 12-21
FAOSTAT: http://apps.fao.org
Kim JH, Park JB, Choi CH. 1997. Development of chestnut peeling system. Annual Meeting of The Biosystems Eng. p 150-154
Kim SK, Jeon YJ, Kim YT, Lee BJ, Kang OJ. 1995. Physicochemical and texture properties of chestnut starches. J Korean Soc Food Nutr 24: 594-600
Park IS, Kim SK, Kim CS. 1982. Physicochemical properties of chestnut starch. J Korean Agric Chem Soc 25: 218-223
Park HH, Kim SK, Pyun YR, Lee SY. 1989. Rheological properties of chestnut starch solution. Korean J Food Sci Technol 21: 815-819
Choo NY, Ahn SY. 1995. Properties of chestnut starch and it's gel. Korean J Food Sci Technol 27: 1017-1027
Park YH, Kim SK, Lee SY, Kim JB. 1984. Rheological properties of gelatinized chestnut starch solution. Korean J Food Sci Technol 16: 314-318
Park HH, Lee KH, Kim SK. 1986. Effect of heat-moisture treatments on physico-chemical properties of chestnut starch. Korean J Food Sci Technol 18: 437-442
Yamamoto K, Sawada S, Onogaki T. 1973. Properties of rice starch prepared by alkali method with various conditions. J Jpn Soc Starch Sci 20: 99-104
Medcalf DF, Gilles KA. 1965. Wheat starches, I. comparison of physicochemical properties. Cereal Chem 42: 558-568
Schoch TJ. 1964. Swelling power and solubility of granular starches. In Methods in Carbohydrate Chemistry. Whistler RL, ed. Academic Press, New York. Vol 4, p 106-108
Gilbert GA, Spragg SP. 1964. Iodimetric determination of amylose. In Methods in Carbohydrate Chemistry. Whistler RL, ed. Academic Press, New York. Vol 4, p 168-169
Nara S, Mori A, Komiya T. 1978. Study on relative crystallinity of moist potato starch. Starch 30: 111-114
Higo A, Shmazaki M, Noguchi S. 1982. Hardening of food texture induced by microwave irradiation (part 6): Formation of starch-fatty acid methyl ester complexes. J Home Economics Jpn 33: 297-303
Cura JA, Krisman CR. 1990. Cereal grains: A study of their $\alpha$ -1,4, $\alpha$ -1,6 glucopolysaccharide composition. Starch 42: 171-176
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.