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문제 정의
- 또한 두부의 품질에 영향을 미치는 요소로는 대두의 단백질 및 지방 함량, 대두의 수침 시간, phytic acid 함량 두유농도두유의 가열온도 및 응고제의 종류, 응고온도 응고제의 첨가 속도 응고 시간, 압착 시 성형 압력 등이 알려졌다10).이러한 사실을 바탕으로 본 연구에서는 탈지 대두분을 이용하여 만든 두부의 경우 두유의 가열온도, 가열시간, 응고제의 첨가량, 지방의 첨가량, 응고제 첨가 온도 등이 제품의 품질 특성에 미치는 영향에 관하여 알아보고 이를 이용하여 우수한 품질의 두부를 생산하기 위한 기초 자료를 얻고자 하였다.
제안 방법
- 85 ℃ 에서 20분 동안 가열한 1,700 mL의 탈지 대두분 두유액 온도가 각각 55, 65, 70, 75, 80, 85, 95 ℃에도 달하면 글루코노 델타 락톤 12 g과 식용유 20 g을 첨가하고 5분 동안 각각의 온도를 유지하였다가 용액을 성형틀(10x10x8 cm)에 옮기고 20분 동안 2 kg의 추로 압착한 후 성형된 두부의 특성을 조사하였다.
- 가열 시간이 두부 생성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 탈지 대두분 두유 1,700 mL를 85 ℃ 에서 각각 1분, 2부 5부 10분, 15부 20분 동안 가열한 후 식용유 20 g 과 글루코노 델타 락톤 12 g을 첨가하여 단백질을 응고시켰다. 용액의 온도가 60~65℃ 되면 성형틀 (10x10x8 cm)에 응고물을 옮기고 20분 동안 2 kg의 추로 압착 성형하였다.
- 두부를 실온과 4℃에서 보관하여 미생물 실험에 이용하였다. PCA(plate count agar, Difco, USA) 배지에 100 μL씩 접종한 다음 37℃에서 24시간 동안 배양한 후 colony 수를 계수하였다.
- 두부의 품질 특성에 따른 두부 제조 실험은 모두 3회 이상 제조하여 두부의 수분 함량, 수분 및 견고성을 측정하였다. 수분 함량은 상압 가열 건조법, 수율은 압착 성형 된 두부를 추를 제거하고 측정한 무게를 표시하여 3회 반복하여 얻은 평 균값을 사용하여 나타내었다.
- 수분 함량은 상압 가열 건조법, 수율은 압착 성형 된 두부를 추를 제거하고 측정한 무게를 표시하여 3회 반복하여 얻은 평 균값을 사용하여 나타내었다. 조직감 측정은 두부를 동일한 크기로(1.5x1.5x1.5cm) 자르고 Rheometer(Compac-100, Sun Scientific, Ja- pan) 를 사용하여 직경 15 mm두께 1 mm 원형 probe를 이용하여 두부의 견고성 (hardness)을 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
- (0, 5, 10, 12, 20 g) 제조된 두부의 특성을 조사하였다. 지방의 함량도 역시 동일한 방법으로 두유액 1, 700 mL를 85 ℃ 이상으로 가열하고 식용유의 양을 달리하여 (0, 5, 10, 20, 30, 60 g) 응고제의 양을 12 g으로 고정하였을 때 생성되는 두부의 상태를 조사하였다.
- 탈지 대두분 두유 1, 700 mL를 water bath를 이용하여 각각의 온도(60, 65, 70, 75, 80, 85, 90℃)에서 20분간 가열한 후, 식용유 20 g, 글루코노 델타 락톤 12 g을 첨 가하여 두부를 제조하였다. 용액의 온도가 60-65℃ 가 되면 성형틀(10x10x8 cm)에 응고물을 옮기고 20분동안 2 kg의 추로 압착 성형하였다.
- 탈지 대두분 두유액 1,700 mL를 85℃으로 가열하고 식용유 20 g을 넣은 후 글루코노 델타 락톤의 첨가량에 따른 (0, 5, 10, 12, 20 g) 제조된 두부의 특성을 조사하였다. 지방의 함량도 역시 동일한 방법으로 두유액 1, 700 mL를 85 ℃ 이상으로 가열하고 식용유의 양을 달리하여 (0, 5, 10, 20, 30, 60 g) 응고제의 양을 12 g으로 고정하였을 때 생성되는 두부의 상태를 조사하였다.
- 탈지 대두분을 이용하여 두부를 제조함에 있어 각 공정의 최적조건을 알아보았다. 탈지 대두분을 물과 1:9 (wt/wt)의 비율로 혼합하고 용액을 교반하면서 가열하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 열처리하지 않은 탈지 대두분(defatted soybean flour)과 GDL(glucono-delta-lactone) 을 비롯한 모든 시약은 Sigma(St. Louis, USA)에서 구입하여 사용하였고 식용유는 시중 농협에서 구입하여 사용하였다.
이론/모형
- 0으로 고정한 다음 원심 분리기를 이용하여 8,000xg에서 30분간 분리하여 상등액을 취하였다. 두부 제조를 위하여 micro-Kjeldahl 법으로 단백질을 정량하고 단백질 농도를 3.53%로 고정하여 탈지 대두분 두유로 사용하였다.
성능/효과
- 글루코노 델타 락톤 첨가량이 증가함에 따라 제조된 두부의 무게는 비례하게 증가되었고 12 g 이상 첨가된 두부의 무게는 일정한 수준을 유지하였다. 글루코노 델타 락톤 첨가량은 견고성에 영향을 끼치는데 첨가량이 5 g일 때 가장 단단한 두부가 만들어졌으며 그 이상을 첨가하면 견고성은 감소하다 추가적인 글루코노 델타 락톤 첨가에도 거의 일정한 수준을 유지하는 경향을 보였다. 응고제 첨가온도에 따른 두부의 무게는 75 ℃ 일 때 가장 많은 두부가 제조되었으며 65 ℃ 의 낮은 온도나, 85℃의 높은 온도에서는 무게가 감소하는 경향을 나타내었다.
- 탈지 대두분 두유의 가열 온도가 85~90℃ 일 때 두부의 수분함량은 78%로 높게 나타났으며, 80℃에서는 77%, 80℃ 미만의 온도에서는 비교적 낮은 수분 함량을 보였다. 따라서 부드러운 텍스쳐를 갖는 두부를 제조하기 위해서는 탈지 대두분 두유액을 85 ℃ 이상으로 가열하는 것이 필요한 것으로 나타났다. 높은 온도에서 대두 단백질의 구조는 변성에 의해 느슨하여지고 수분과 결합하는 친수성 부위가 외부로 노출되어 단백질의 보수력이 높아지는 것으로 판단된다.
- 한편 Smith 등은 두부 수율은 콩의 수용성 단백질과 지방의 양과 직접적인 관련이 있다고 보고하였다. 따라서 우수한 두부의 제조에 있어 대두 즉 원료의 단백질 함량뿐만 아니라 지방의 함량이 중요한 인자임을 보여주었다.
- 이는 단백질 subunit 사이에 형성되는 이황화 결합과 소수성 상호 작용이 단백질과 물 분자 사이에 수소결합을 저해하기 때문인 것으로 사료된다. 따라서 탈지 대두분 두유액을 5~10분 가량 가열하는 것이 두부의 수율과 수분함량 측면에서 모두 유리 한 결과를 보였다.
- 응고제 첨가온도에 따른 두부의 무게는 75 ℃ 일 때 가장 많은 두부가 제조되었으며 65 ℃ 의 낮은 온도나, 85℃의 높은 온도에서는 무게가 감소하는 경향을 나타내었다. 수분함량 역시 75℃에서 가장 높은 수분함량을 나타내었고 낮은 온도와 높은 온도에서는 비교적 수분함량이 감소하는 경향을 보였다. 두부의 저장성은 실온과 4℃ 모두 저장시간이 경과할수록 colony 수가 증가하였다.
- 응고제 첨가온도에 따른 두부의 수분 함량 변화는 두부의 무게 변화와 비슷한 경향을 보였다. 응고제 첨가 온도가 75 ℃ 일 때 두부의 수분 함량이 가장 높게 나타났으며, 95℃에서는 비교적 낮은 수분 함량을 보였다. 이와 같은 현상은 단백질의 응고 온도가 너무 낮을 경우 글루코노 델타 락톤의 글루콘산으로의 전환이 불충분하여 단백질의 응고가 일어나지 않고, 반면 응고 온도가 너무 높을 경우에는 단백질 사이의 과도한 응고는 단백질 분자와 물 분자 사이의 결합을 오히려 방해하여 두부 생성에 필수적인 3차원적인 망상구조의 생성이 저해되어 나타나는 현상으로 생각된다.
- 글루코노 델타 락톤 첨가량은 견고성에 영향을 끼치는데 첨가량이 5 g일 때 가장 단단한 두부가 만들어졌으며 그 이상을 첨가하면 견고성은 감소하다 추가적인 글루코노 델타 락톤 첨가에도 거의 일정한 수준을 유지하는 경향을 보였다. 응고제 첨가온도에 따른 두부의 무게는 75 ℃ 일 때 가장 많은 두부가 제조되었으며 65 ℃ 의 낮은 온도나, 85℃의 높은 온도에서는 무게가 감소하는 경향을 나타내었다. 수분함량 역시 75℃에서 가장 높은 수분함량을 나타내었고 낮은 온도와 높은 온도에서는 비교적 수분함량이 감소하는 경향을 보였다.
- 한편 60~65℃로 가열한 탈지 대두분 두유는 응고체가 거의 형성되지 않아 두부 제조가 불가능하였다. 이상과 같은 결과로부터 두부를 제조하기 위해서는 탈지 대두분 두유를 80℃ 이상의 온도로 가열하여야 탈지 대두분 두유 속에 있는 대두 단백질이 응고에 적합한 구조로 변성되는 것으로 생각된다.
- 4에 나타내었다. 지방의 첨가량이 증가하면 생성된 두부의 무게가 점차 증가하는 경향을 보였으나 20 g 이상의 지방 첨가량에서는 두부의 생성이 오히려 저해되는 경향을 보였다. 지방 첨가량이 20 g일 때 두부 수율이 가장 높았으며, 두부의 수분 함량도 역시 비슷한 경향을 보였다.
- 따라서 두부를 5~10분 가량 가열하는 것이 대두 단백질의 변성이 충분하게 일어나고 두부의 수분함량도 적절하게 유지되는 것으로 사료된다. 지방질을 20 g 첨가하였을 때 두부의 무게와 수분함량이 가장 높았으며 그 이상으로 첨가하였을 때는 두부의 무게와 수분 함량이 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 높은 지방 함량이 두부 조직과 물 분자 사이의 결합을 방해하기 때문인 것으로 사료된다.
- 탈지 대두분 두유 가열시간이 2분 이하일 때는 대두 단백질의 변성이 충분히 일어나지 않아 응고제를 첨가하여도 단백질의 응고현상이 일어나지 않았고 따라서 두부의 형태로 성형하기도 불가능하였다. 탈지 대두분 두유 가열시간이 5~10분일 때 가장 높은 수율로 두부가 만들어졌으며, 10분 이상에서는 두부 수율이 다소 감소하는 현상을 보였다. Saio12)는 과다한 가열은 gel 응집성을 감소시킨다고 보고하여 본 연구와 유사한 결과를 보였다.
- 수분 함량은 두부의 품질과 밀접한 관계가 있으므로 제품에 적합한 함수율을 갖도록 두부를 제조하여야 한다. 탈지 대두분 두유의 가열 온도가 85~90℃ 일 때 두부의 수분함량은 78%로 높게 나타났으며, 80℃에서는 77%, 80℃ 미만의 온도에서는 비교적 낮은 수분 함량을 보였다. 따라서 부드러운 텍스쳐를 갖는 두부를 제조하기 위해서는 탈지 대두분 두유액을 85 ℃ 이상으로 가열하는 것이 필요한 것으로 나타났다.
- 따라서 80 ℃ 이상으로 탈지 대두분 두유를 가열하는 과정이 두부 제조에 필수적인 과정인 것으로 판단된다. 탈지 대두분 두유의 가열시간의 경우, 5분 미만일 때 응고현상을 나타내지 않았고 가열시간이 5~10분일 때 두부의 무게가 증가하는 경향을 보였으며 수분함량은 1~10분 사이일 경우 80% 정도로 유지되었으나 10분을 초과할 경우 수분함량이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 두부를 5~10분 가량 가열하는 것이 대두 단백질의 변성이 충분하게 일어나고 두부의 수분함량도 적절하게 유지되는 것으로 사료된다.
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