This study was carried out to investigate rheological properties of bread dough by adding hydrocolloids such as arabic gum, pectin and carboxyl methyl cellulose (CMC). 0.2% and 0.5% of each hydrocolloid were added to the dough. Farinograph, pH of dough, extensograph, fermometer and amylograph were a...
This study was carried out to investigate rheological properties of bread dough by adding hydrocolloids such as arabic gum, pectin and carboxyl methyl cellulose (CMC). 0.2% and 0.5% of each hydrocolloid were added to the dough. Farinograph, pH of dough, extensograph, fermometer and amylograph were analyzed. In farinograph, water absorption rate of dough was increased by adding hydrocolloids and the highest water absorption resulting in 70.8% was shown by adding 0.5% of CMC. Dough development time increased but stability decreased. pH of dough was lowered by adding hydrocolloids and pH of dough with 0.5% of pectin was the lowest. In extensograph, resistance of dough decreased but extensibility increased and R/E value lowered. In fermometer, $CO_2$ gas production increased and dough with 0.2% of CMC showed the largest gas production. In amylograph, initial gelatinization temperature increased by $0.5-1.5^{\circ}C$, but temperature for maximum viscosity was lowered by $1-1.5^{\circ}C$ and maximum viscosity was increased.
This study was carried out to investigate rheological properties of bread dough by adding hydrocolloids such as arabic gum, pectin and carboxyl methyl cellulose (CMC). 0.2% and 0.5% of each hydrocolloid were added to the dough. Farinograph, pH of dough, extensograph, fermometer and amylograph were analyzed. In farinograph, water absorption rate of dough was increased by adding hydrocolloids and the highest water absorption resulting in 70.8% was shown by adding 0.5% of CMC. Dough development time increased but stability decreased. pH of dough was lowered by adding hydrocolloids and pH of dough with 0.5% of pectin was the lowest. In extensograph, resistance of dough decreased but extensibility increased and R/E value lowered. In fermometer, $CO_2$ gas production increased and dough with 0.2% of CMC showed the largest gas production. In amylograph, initial gelatinization temperature increased by $0.5-1.5^{\circ}C$, but temperature for maximum viscosity was lowered by $1-1.5^{\circ}C$ and maximum viscosity was increased.
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문제 정의
본 연구는 hydrocolloid로 arabic gum, pectin, carboxyl methyl cellulose 등을 밀가루 대비 각각 0.2%와 0.5%를 첨가하여 반죽의 pH, farinograph, extensograph, amylograph, fermometer 등으로 반죽의 물성에 미치는 영향을 분석하여 향후 빵을 제조하였을 때 제품에 미치는 영향을 예측하고자 하였다.
제안 방법
반죽의 extensograph 특성은 AACC방법 (54-10)10)에 의하여 측정하였다. 각각의 hydrocolloid 0.2%와 0.5%를 첨가한 반죽의 흡수량은 farinograph의 흡수량보다 2% 적게하여 fhrinograph의 믹싱 보울에서 1분간 혼합하여 제조하였다. 1분간 혼합 후 스위치를 끄고 덮개를 덮어 5분간 정치한 후 스위치를 켜 2분간 더 반죽하여 커브의 중앙이 500 BU에 도달하도록 하였다.
반죽의 farinograph 특성은 AACC방법 (54-21)10)에 의하여 측정하였다. 미리 예열한 30±0.2℃의 farinograph 반죽 보울에 밀가루 300 g과 각각의 hydrocolloid 0.2%와 0.5%를 첨가하여 기계를 작동하면서 그래프 커브의 중앙이 500+20 BU에 도달할 때까지 흡수량을 조절한 후 도착 시간(arrival time), 반죽형성시간(development time), 반죽의 약화도(weakness), 발로리메타값(valorimeter value, V.V) 반죽 안정도(stability) 등의 특성 값을 측정하였다.
, Aichi-Ken, Japan)로 측정하였다. 밀가루 300 g, 각각의 hydrocolloid 0.2%와 0.5%, 물 195 ml, 효모 6 g, 소금 6 g으로 저속 3분, 고속 3분간 믹싱 후 35 g 분할하여 시료병에 넣고 32℃ 항온 수조에서 120분간 발효하면서 5분 간격으로 측정하였다.
반죽의 pH는 AACC방법(02-52)10)에 의하여 측정하였다. 밀가루 300 g, 효모 6 g, 물 180 m/에 각각의 hydrocolloid 0.2%와 0.5% 첨가하여 저속 3분, 중속 3분간 믹싱으로 반죽을 제조하여 27℃에서 120분간 발효 후 시료 10 g 을 250mZ 비이커에 취하고 증류수 100ml 가하여 균일하게 혼합한 후 pH meter(MP 220, Mettler Toledo, Schwerzenbach, Switzland)로 측정하였다.
반죽의 amylograph는 AACC방법 (22- 10)10)에 의하여 측정하였다. 밀가루와 각각의 hydrocolloid 0.2% 와 0.5%를 첨가하여 65 g 시료를 450 m/ 증류수에 현탁시켜 보울에 넣고 보울의 회전 속도를 75 rpm으로 조절하여 25℃부터 95℃까지 1.5℃/분의 비율로 온도를 상승시키면서 점도 변화를 측정하였다. 측정개시온도 25℃부터 시작하여 호화개시온도, 최고점도온도 및 최고점도의 특성 값을 측정하였으며 호화개시온도는 초기점도가 10 BU에 도달하는 온도로 나타냈다.
1분간 혼합 후 스위치를 끄고 덮개를 덮어 5분간 정치한 후 스위치를 켜 2분간 더 반죽하여 커브의 중앙이 500 BU에 도달하도록 하였다. 반죽을 믹싱 보울에서 꺼내 150±0.1 g로 분할하여 라운더에서 20회 둥글리기하고 원통형으로 성형하여 30±2℃의 발효실에서 45, 90, 135분 숙성시킨 후 extensograph 로 측정하였다. 신장도는 커브의 전체길이(cm)로 표시하였고 신장도에 대한 저 항도는 5 cm에서 의 높이 (BU)로 측정 하였다.
1 g로 분할하여 라운더에서 20회 둥글리기하고 원통형으로 성형하여 30±2℃의 발효실에서 45, 90, 135분 숙성시킨 후 extensograph 로 측정하였다. 신장도는 커브의 전체길이(cm)로 표시하였고 신장도에 대한 저 항도는 5 cm에서 의 높이 (BU)로 측정 하였다.
5℃/분의 비율로 온도를 상승시키면서 점도 변화를 측정하였다. 측정개시온도 25℃부터 시작하여 호화개시온도, 최고점도온도 및 최고점도의 특성 값을 측정하였으며 호화개시온도는 초기점도가 10 BU에 도달하는 온도로 나타냈다.
대상 데이터
재료 강력분은 2006년 동일기간에 제분된 대한제분(주) 제품(단백질 12.08%, 수분 13.5%, 회분 0.42%)을 사용하였고, hydrocolloid류는 carboxyl methyl cellulose(CMC, Hercules Co., Widnes, United Kingdom), arabic gum(Colloides Naturels International Co., Rouen, France), pectin(Citrico Co., Malchin, German) 등과 소금은 순도 99%(한주소금, 울산, 한국), 생효모 (조흥화학, 안산, 한국) 등을 사용하였다.
이론/모형
Amylogragh 측정. 반죽의 amylograph는 AACC방법 (22- 10)10)에 의하여 측정하였다. 밀가루와 각각의 hydrocolloid 0.
Extensograph 측정. 반죽의 extensograph 특성은 AACC방법 (54-10)10)에 의하여 측정하였다. 각각의 hydrocolloid 0.
Farinograph 측정. 반죽의 farinograph 특성은 AACC방법 (54-21)10)에 의하여 측정하였다. 미리 예열한 30±0.
반죽의 pH 측정. 반죽의 pH는 AACC방법(02-52)10)에 의하여 측정하였다. 밀가루 300 g, 효모 6 g, 물 180 m/에 각각의 hydrocolloid 0.
성능/효과
또한 R과 E의 균형은 반죽의 가스 수용력에 중요한 요인이 되는 것으로 알려져 있다.15) 본 연구에서 초기 R값은 대조구가 높지만, 시간에 따른 증가폭은 시험구가 높아 제빵 공정에서 반죽이 쉽고 좋은 빵이 될 것으로 생각된다. 대조구에 비하여 시험구의 RE값이 낮은 것은 hydrocolloid 첨가에 의한 흡수율이 증가하였기 때문으로 생각된다.
2% 첨가한 것은 대조구와 유사한 결과를 나타냈다. RE비율은 대조구보다 시험구가 전체적으로 낮은 값을 나타냈고 CMC를 0.5% 첨가한 것이 가장 낮은 값을 나타냈다. 135분 발효 후 R/E비율은 대조구와 시험구간에 유의적인 차이가 있었고, CMC와 pectine 첨가량에 따라서도 유의적인 차이가 있었다0< 0.
5% 첨가한 시험구에서 가장 높은 흡수율을 나타냈다. 대조 구와 시험구간에 유의적인 차이가 있었으나 arabic gum 0.2%, 0.5% 첨가한 것과 CMC 0.2%, pectin 0.5%를 첨가한 것들은 유의적인 차이가 없었다3<0.05). 반죽발전시간은 대조구가 4.
Hydrocolloid® 첨가하지 않은 대조구와 첨가한 시험구의 extensograph 측정 결과는 Table 2와 같다. 대조구의 저항도는 45, 90, 135분 발효했을 때 각각 565, 645, 660 BLS 시험구보다 높았다. 발효 시간이 경과함에 따라 시험구 중에서는 CMC를 0.
2와 같다. 발효 60분에 대조구의 가스발생량은 42.1m/이었으나 시험 구들은 대조구보다 가스발생량이 많았으며 시험구 중에서는 CMC를 0.2% 첨가한 것이 54.8 m2로 가장 많았고, arabic gum 을 0.2% 첨가한 것이 47.7m/로 가장 적었다. 발효 120분에는 대조 구가 117.
대조구의 저항도는 45, 90, 135분 발효했을 때 각각 565, 645, 660 BLS 시험구보다 높았다. 발효 시간이 경과함에 따라 시험구 중에서는 CMC를 0.5% 첨가한 것의 저항도가 가장 낮았고 pectini- 0.2% 첨가한 것이 가장 높았다. 신장성은 대조 구가 45, 90, 135분 발효했을 때 각각 148, 143, 145 mm이었으나 시험구들은 대조구보다 높게 나타났다.
신장성은 대조 구가 45, 90, 135분 발효했을 때 각각 148, 143, 145 mm이었으나 시험구들은 대조구보다 높게 나타났다. 발효시간이 경과함에 따라 시험구 중 CMC를 0.5% 첨가한 것의 신장성이 가장 좋았고, arabic gum을 0.2% 첨가한 것은 대조구와 유사한 결과를 나타냈다. RE비율은 대조구보다 시험구가 전체적으로 낮은 값을 나타냈고 CMC를 0.
대조구보다 20% 증가를 나타냈다. 시험구 중 arabic gum을 0.2% 첨가한 것의 가스발생량이 가장 적었으나 대조구보다는 13.0% 증가를 나타냈다. Resell 등(1)은 빵 제조시 hydrocolloid로 sodium alginate, K-carrageenan, xanthan gum, HPMC 등의 hydrocolloid 를 첨가하면 발효 동안 반죽에 안전성을 부여하여 부피가 커진다고 하였는데 본 실험에서도 hydrocolloid의 첨가로 발효 부피가 증가하였다.
2% 첨가한 것이 가장 높았다. 신장성은 대조 구가 45, 90, 135분 발효했을 때 각각 148, 143, 145 mm이었으나 시험구들은 대조구보다 높게 나타났다. 발효시간이 경과함에 따라 시험구 중 CMC를 0.
이는 hydrocolloid를 첨가한 시험구의 수분 흡수율이 높았기 때문에 그 영향으로 안정도가 다소 낮은 값을 나타낸 것으로 생각된다. 약화도는 대조구가 30 BU이었으나 arabic gum을 첨가한 것은 첨가량에 관계없이 대조구와 동일하였고, 이외의 시험 구는 대조구보다 길게 나타났으며 특히 pectin을 0.5% 첨가한 것이 60 BU로 가장 높았다. 발로리메타 값은 대조구가 66 W 이었으나 시험구는 71-75 VV 값을 보였다.
5-90℃ 로 대조구에 비하여 1-1SC 낮게 나타났다. 최고점도는 대조 구가 500 BU이었으나 시험구는 hydrocolloid의 종류와 첨가량에 영향을 받아 525-660 BU를 나타내 유의적인 차이가 있었다 (pv0.05) Hydrocolloid 중 arabic giml을 0.2% 첨가한 것이 가장 높았고, CMC를 0.2% 첨가한 것이 가장 낮게 나타났다. Arabic gum에 비하여 CMC와 pectin의 경우 첨가량에 따라 최고점도 차이가 큰 것은 arabic gume은 farinograph에서 첨가량에 따른 수분 흡수율의 차이가 거의 없는 반면 CMC와 pectiire첨가량에 따라 수분흡수율이 약 1% 이상 차이가 있어 흡수율이 점도에 영향을 주었기 때문으로 생각된다.
Hydrocolloid를 첨가하지 않은 대조구와 첨가한 시험구의 farinograph를 측정한 결과는 Table 1과 같다. 흡수율은 대조구가 65.2%, hydrocolloid를 첨가한 시험구가 67.8-70.8%로 hydrocolloid의 종류에 따라 흡수율 차이가 있었고, 대조구에 비하여 26-5.6% 증가하였는데, 이 중 CMC를 0.5% 첨가한 시험구에서 가장 높은 흡수율을 나타냈다. 대조 구와 시험구간에 유의적인 차이가 있었으나 arabic gum 0.
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