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문제 정의
- 따라서 본 연구는 Lactobacillus acidophilus 젖산균을 이용하여 밀가루에 배양시킨 발효물을 이용해서 숙면의 조직감 특성과 호화, 노화의 변화 및 이에 따른 기호성을 조사하였다.
- 밀가루에 정상 발효 젖산균인 Lactobacillus acidophilus를 배양하여 면제조시 발효물로서 이의 실용 가능성을 조사하기 위해서 본 실험은 수행한 결과는 다음과 같다.
가설 설정
- 3) Values are mean±SD.
제안 방법
- 7 g 사이에 있는 면가닥을 선별했다. 3 cm의 길이로 자른 면 2가닥을 직경 15mm원형의 압착탐침(adaptor No. 25)를 사용하여 table speed(100 mm/min), chart speed(50 no./sec), scale force (1 kg)의 조건으로 Rheometer(CR-2000, Sun Scientific Co., Japan)를 사용하여 측정하였다.
- 4oC에서 시료를 3주간 보관하여 일정량을 취하여 휘발성 알루미늄팬에 밀봉하여 이 시료 팬을 1차 가열하여 각 시료의 열적 특성인 gel화 온도와 엔탈피를 구하였다. 노화를 측정하기 위해 1차 가열하여 시료 팬을 4oC에서 3주간 저장한 후, 다시 2차 가열하였고 이때 얻은 DSC 흡열 피크 면적으로 상대적인 노화를 결정하였다.
- , Osaka, Japan)를 이용해서 먼저 두께 10 mm의 조면대로 만들고 이것을 다시 반으로 접어 복합시켰다. 5단 롤러의 효과를 얻기 위해 면대 두께를 6.5, 5, 3 mm로 면대를 형성했다. A10번선(각형 절출기)을 이용해서 최종 면 가닥의 두께를 2mm로 한 후 절단은 두께 2mmX 폭 3 mm로 조정하였다.
- 5, 5, 3 mm로 면대를 형성했다. A10번선(각형 절출기)을 이용해서 최종 면 가닥의 두께를 2mm로 한 후 절단은 두께 2mmX 폭 3 mm로 조정하였다.면선 길이는 25 cm로 맞추었다.
- L. acidophilus를 배양한 밀가루 발효물의 첨가가 면의 호화에 미치는 효과를 조사하기 위해 DSC를 이용하여 대조구와 발효물을 각각 5, 10, 20% 되게 첨가한 면의 각엔탈피를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 표에서와 같이 DSC 분석에 의한 호화 특성을 비교해보면 겔화 개시 온도(To)와 종료 온도(Tc)의 차이는 18-20℃로 나타났으며, 융해온도(Tc)는 대조구에서 74.
- Table 1의 배합비율에 의해 대조구는 발효물을 첨가하지 않은 것이고, 5% 첨가구는 밀가루 100%를 중량기준으로 5%의 발효물 첨가, 10% 첨가구는 발효물 10%를, 20% 첨가구는 20%의 발효물을 첨가하였다.면의 제조는 밀가루를 30mesh체를 통과시키고, 급수에 다 식염을 완전히 용해시킨 다음 제면 배합기(MG 8, Okuba Co.
- 관능평가는 패널 요원 8명을 선발하여 15oC에서 3일간 보존된 숙면을 사용하여 관능검사를 실시하였다. 물 200 mL를 알미늄 냄비 솥에 넣어 끓여 준비된 면과 액체스프(간장 300 g, 다랑어 엑기스 3g, 멸치엑기스 10g, 다시마엑기스 1g, 식염 140g, 정백50g, 물 900g 비율로 농축한 스프를 10g를 넣고 3분간 뚜껑을 닫고 끓인 후 깨끗하고 같은 크기의 그릇에 담아 1분간 지나 시식하기 적당한 온도 75-80oC 정도가 되면 관능검사를 시작했다.
- 4oC에서 시료를 3주간 보관하여 일정량을 취하여 휘발성 알루미늄팬에 밀봉하여 이 시료 팬을 1차 가열하여 각 시료의 열적 특성인 gel화 온도와 엔탈피를 구하였다. 노화를 측정하기 위해 1차 가열하여 시료 팬을 4oC에서 3주간 저장한 후, 다시 2차 가열하였고 이때 얻은 DSC 흡열 피크 면적으로 상대적인 노화를 결정하였다. 전이온도(Tg)와 엔탈피 이완을 측정하기 위하여 DSC (DSC 6100, Seiko Instrument Co.
- 시료의 수분 분포를 고르게 하기 위하여 4oC에서 시료를 3주간 보관한 후 30oC에서 100oC까지 5oC/mn으로 가열하여 호화 특성을 알아보았다. 또한 저장에 따른 노화전분의 용융흡열반응 피크의 엔탈피(AH)와 초기 온도 (To), 피크온도(Tp), 종료 온도(Tc)를 구하였다.
- Table 1의 배합비율에 의해 대조구는 발효물을 첨가하지 않은 것이고, 5% 첨가구는 밀가루 100%를 중량기준으로 5%의 발효물 첨가, 10% 첨가구는 발효물 10%를, 20% 첨가구는 20%의 발효물을 첨가하였다.면의 제조는 밀가루를 30mesh체를 통과시키고, 급수에 다 식염을 완전히 용해시킨 다음 제면 배합기(MG 8, Okuba Co. Ltd., Osaka, Japan)를 이용하여 회전수 80rpm의 준비된 밀가루을 먼저 넣고 3분 간 회전 후, 미리 용해시킨 식염수와 각 발효물을 서서히 부어넣고 20분간 배합하였다.
- 관능평가는 패널 요원 8명을 선발하여 15oC에서 3일간 보존된 숙면을 사용하여 관능검사를 실시하였다. 물 200 mL를 알미늄 냄비 솥에 넣어 끓여 준비된 면과 액체스프(간장 300 g, 다랑어 엑기스 3g, 멸치엑기스 10g, 다시마엑기스 1g, 식염 140g, 정백50g, 물 900g 비율로 농축한 스프를 10g를 넣고 3분간 뚜껑을 닫고 끓인 후 깨끗하고 같은 크기의 그릇에 담아 1분간 지나 시식하기 적당한 온도 75-80oC 정도가 되면 관능검사를 시작했다. 풍미, 조직감을 개인별 scalar scoring(채점 척도 관능시험법)으로 하여 대단히 좋다 1점, 보통이다 3점, 대단히 나쁘다 5점으로 점수를 주어 평가했다.
- Reference는 빈팬을 사용하였으며 가열 속도 5oC/min의 속도로 0oC에서 170oC까지 가열하였다. 시료의 노화 측정을 위해서 호화된 시료pan을 4oC에서 21일 저장한 후 호화와 같은 조건으로 가열하였다.
- , Swiss)에 넣어 총 시료량이 10mg이 되게 밀봉하였다. 시료의 수분 분포를 고르게 하기 위하여 4oC에서 시료를 3주간 보관한 후 30oC에서 100oC까지 5oC/mn으로 가열하여 호화 특성을 알아보았다. 또한 저장에 따른 노화전분의 용융흡열반응 피크의 엔탈피(AH)와 초기 온도 (To), 피크온도(Tp), 종료 온도(Tc)를 구하였다.
- 시료의 호화 측정을 위해 differential scanning calorimeter(DSC 6100, Seiko Instrument Co. Ltd., Chiba, Japan)를 사용하였으며 indium과 수은을 사용하여 온도와 엔탈피값을 보정하였다. 시료 3.
- 노화를 측정하기 위해 1차 가열하여 시료 팬을 4oC에서 3주간 저장한 후, 다시 2차 가열하였고 이때 얻은 DSC 흡열 피크 면적으로 상대적인 노화를 결정하였다. 전이온도(Tg)와 엔탈피 이완을 측정하기 위하여 DSC (DSC 6100, Seiko Instrument Co. Ltd., Chiba, Japan)을 사용하였다.
- 제면기(RC 60 B, Okuba Co. Ltd., Osaka, Japan)를 이용해서 먼저 두께 10 mm의 조면대로 만들고 이것을 다시 반으로 접어 복합시켰다. 5단 롤러의 효과를 얻기 위해 면대 두께를 6.
- 중력분 100%, 소금 2%, Lactobacillus acidophilus균을 37oC에서 48시간 배양한 젖산균 배양물 1%, 증류수 160% 비율로 vertical 배합기(Spar mixer, model 5MX, Daewoo Co., Seoul, Korea) 에 먼저 중력분을 넣고 소금을 녹인 증류수에 배양시킨 젖산균을 넣고 beater로 혼합시키면서 이것을 천천히 가하면서 60rpm의 배합기 속도에서 10분간 혼합했다. 위의 밀가루 혼합액을 멸균된 500 mL 삼각플라스크에 200 g씩 담아 밀봉한 후 30oC 항온기에서 72시간 정치배양시켜 밀가루 발효물로 사용했다.
- 같다. 표에서와 같이 맛은 대조군, 발효물 10%, 5%, 20% 첨가 구순으로 선호하였다. P<0.
- 물 200 mL를 알미늄 냄비 솥에 넣어 끓여 준비된 면과 액체스프(간장 300 g, 다랑어 엑기스 3g, 멸치엑기스 10g, 다시마엑기스 1g, 식염 140g, 정백50g, 물 900g 비율로 농축한 스프를 10g를 넣고 3분간 뚜껑을 닫고 끓인 후 깨끗하고 같은 크기의 그릇에 담아 1분간 지나 시식하기 적당한 온도 75-80oC 정도가 되면 관능검사를 시작했다. 풍미, 조직감을 개인별 scalar scoring(채점 척도 관능시험법)으로 하여 대단히 좋다 1점, 보통이다 3점, 대단히 나쁘다 5점으로 점수를 주어 평가했다. 각 처리 구간의 차이 분석은 SPSS 통계 처리 프로그램을 이용하여 Duncan’s multiple range test를 실시하였다
대상 데이터
- Lactobacillus acidophilus롤 밀가루에 발효시킨 발효물, 밀가루 (중력1급 맥분, Daehan Flour Mills Co., Seoul, Korea), 소금(식탁염) 원료를 구입 사용했고, 물은 경도 70-100 ppm의 수도물을 사 용했다
- 면선 길이는 25 cm로 맞추었다. 절단한 생면은 바로 비닐포장지 (두께 NY 15 ㎛ X PE 20 ㎛ X LLDPE 40 ㎛)에 100 g씩 엉키지 않게 담아 밀봉한 후에 24시간 경과된 면을 관능 검사용으로 사용하였다
- 포장된 시료를 12일간 15±10℃ 에서 보존하면서 실험하였다. 한 가닥의 단면의 길이가 가로 4 mm, 세로 2mm 정도의 면을 3 cm의 길이로 자르고 1편의 무게는 0.65-0.7 g 사이에 있는 면가닥을 선별했다. 3 cm의 길이로 자른 면 2가닥을 직경 15mm원형의 압착탐침(adaptor No.
데이터처리
- 풍미, 조직감을 개인별 scalar scoring(채점 척도 관능시험법)으로 하여 대단히 좋다 1점, 보통이다 3점, 대단히 나쁘다 5점으로 점수를 주어 평가했다. 각 처리 구간의 차이 분석은 SPSS 통계 처리 프로그램을 이용하여 Duncan’s multiple range test를 실시하였다
성능/효과
- 20% 첨가구에서 선호도가 낮은 이유는 면가닥과 국물에서 미미한 신맛을 감지하는 패널의 의견으로 국물의 pH를 측정 했을 때 우동 국물만의 본래 pH는 6.76이고, 대조구의 국물은 5.88이고, 5% 첨가구는 5.65, 10% 첨가구 5.45, 20% 첨가구의 5.37로 국수를 끓였을 때 면가닥에 침지된 산이 국물에 침출이 되어 전반적인 맛에 큰 영향을 주는 것으로 생각된다.
- 표에서와 같이 맛은 대조군, 발효물 10%, 5%, 20% 첨가 구순으로 선호하였다. P<0.01 유의차로 대조구와 5%, 10% 첨가 구와는 유의적 차이가 없었고 20% 첨가구와는 차이가 있었다.
- 제조된 면의 견고성은 저장기간이 경과함에 따라 초기 24 시간에 걸쳐 경도가 증가하였고 그 이후부터는 다소 일정한 경도를 유지하였다. 대조구의 견고성은 발효물 5%, 10% 첨가 구의 경도보다 낮았으나 20% 첨가구보다는 높은 것으로 나타났다.
- 01 유의차 범위 내에서 10%와 20% 첨가구 차이가 있으며 대조구와 5% 발효액 첨가구와는 유의적 차이가 없었다. 맛에서는 유의적 차이가 없었고 조직감은 대조 구와 같았으며 전반적인 기호도는 10% 첨가구면이 대조 구보다 도 높은 것으로 나타나 발효물 10% 첨가 수준이 면에 대한 기호도에 좋은 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 무첨가 대조구와 발효물을 각각 5, 10 및 20%씩 첨가한 면의 노화 엔탈피AH(J/g)는 대조구가 4.5876, 발효물 5% 첨가구가 3.8889, 10% 첨가구는 3.4016, 20% 첨가구는 3.3995로 나타나 첨가되는 발효물의 양이 증가할수록 엔탈피가 감소되어 전분의 결정화가 지연됨을 알 수 있었다. 이것은 발효물의 첨가로 노화를 지연하는 효과를 보인다고 생각된다.
- 발효물의 첨가에 따른 면의 호화도를 DSC를 이용하여 측정한 결과, 발효물을 첨가한 면의 엔탈피가 대조구보다 높았으며 면의 노화도는 첨가되는 발효물의 양이 많을수록 엔탈피가 감소되어 면의 노화의 억제 효과를 나타냈다. 물성 측정에서는 응집성은 대조구가 높았고, 점착성은 대조구가 낮았다. 탄성은 대조구가 발효물 첨가구보다 높았으나 시간이 경과하면서 초기의 차이가 점차 좁혀져 12일 후에는 거의 차이가 없는 탄성을 갖게 되었다 관능검사에서는 맛에 대한 유의적 차이가 없었고 조직감은 대조구와 같았으며 전반적인 기호도는 발효물이 10% 첨가된 면이 대조구보다도 높게 나타나, 면제조 시 20%까지의 발효물 첨가는 기호도에 좋은 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 있었다. 발효물 5%와 10%는 각각 첨가시에 대조구보다 견고성이 높았다. 응집성은 발효물 첨가면이 시간이 경과할수록 서서히 증가하나 대조구가 발효물 첨가구보다 전반적으로 높게 나타났으며 점착성은 3일까지는 첨가구가 대조구보다 다소 높게 나타나나 3일 이후에서부터는 점착성의 큰 차이는 없었다.
- 발효물 첨가에 의한 응집성(cohesiveness)의 변화는 Fig. 2에서와 같이 시간이 경과할수록 서서히 증가하고 대조구가 발효물 첨가 구 보다 전반적으로 높게 나타났다. 응집성은 어떤 물질을 형성하는 내부 결합력의 크기라고 정의되며, 이차적 요소인 껌 성으로 관능적으로 평가되며 ‘푸석 하다’, ‘쫄깃쫄깃 하다’ 라고 표현된다(17).
- 발효물의 첨가에 따른 면의 호화도를 DSC를 이용하여 측정한 결과, 발효물을 첨가한 면의 엔탈피가 대조구보다 높았으며 면의 노화도는 첨가되는 발효물의 양이 많을수록 엔탈피가 감소되어 면의 노화의 억제 효과를 나타냈다. 물성 측정에서는 응집성은 대조구가 높았고, 점착성은 대조구가 낮았다.
- 이와 반대로 Wootton 등(16)은 극히 높은 pH에서는 전분의 cold gelatinization의 원인이 된다고 하였다. 본 실험에서도 숙면의 경우 대조구면의 pH가 6.01, 발효물 5% 첨가시 5.11, 10% 첨가시 4.58, 20% 첨가시 4.03으로 발효물의 첨가량이 많을수록 숙면의 pH가 낮아졌다. 숙면에서 대조 구의 pH가 노화의 최대점인 5.
- 발효물 5%와 10%는 각각 첨가시에 대조구보다 견고성이 높았다. 응집성은 발효물 첨가면이 시간이 경과할수록 서서히 증가하나 대조구가 발효물 첨가구보다 전반적으로 높게 나타났으며 점착성은 3일까지는 첨가구가 대조구보다 다소 높게 나타나나 3일 이후에서부터는 점착성의 큰 차이는 없었다. 탄성은 대조 구가 발효물 첨가구보다 높았으나 시간이 경과하면서 초기의 차이가 점차 좁혀져 12일 후에는 거의 차이가 없었다.
- Kim 등(10)은 acorn starch와 corn starch에서 노화를 나타내는 peak의 면적은 4oC에서 저장기간이 길어질수록 유의성 있게 증가하였다고 하였다. 이로써 엔탈피값이 선형 증가함을 알았으며 1일 보관시 AHJ/g)값이 1.기에서 14일 보관시 AH(J/g) 6.29로 저장기간이 길어짐에 따라 재가열엔탈피가 선형으로 증가되는 이유는 아밀로펙틴의 재결정화가 서서히 진행되기 때문이라고 보고한 내용과 일치함을 알 수 있었다.
- 5oC가 상승했던 결과와 유사하였다 (9). 이상의 결과로부터 amylograph 상의 호화 온도의 변화 양상과 DSC 상에서의 전분 결정의 융해온도는 큰 차이 없이 비슷한 양상을 가지는 것으로 생각된다. Kim 등(10)은 엔탈피가 증가하는 이유는 전분입자 내에 수분이 흡수되어 비결정성 영역에 의한 것이고 비 결정성 영역으로 흡수된 수분은 가열 시 결정 부분을 불안정화시켜 겔화가 일어나는 것을 촉진시키므로 전분의 겔화는 수화에 의해서 촉진되는 나선 코일 전이라고 했다.
- 이상의 실험에서 대조구와 발효물 5, 10, 20% 첨가구를 12일간 보존하면서 3일 간격으로 면의 견고성, 점착성, 응집성, 탄성을 측정한 결과 단단함과 연약함을 비교하는 견고성은 1일 후에상승되다가 3일 이후에 완만하게 유지되는 것을 볼 수 있었다. 발효물 5%와 10%는 각각 첨가시에 대조구보다 견고성이 높았다.
- 이상의 실험에서 제품의 적정량을 사용하면 초기에는 식감에 영향을 주나 시간이 경과함에 따라 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 10% 첨가구가 전반적으로 대조구보다는 조직감 면에서 우세한 것으로 나온 것은 10% 발효물 첨가구가면에 견고성, 부착성에 영향을 끼쳐 껌성을 상승시키는 것으로 생각된다. 전반적인 기호도에서 맛과 조직감의 평가는 10%, 대조구, 5%, 20% 첨가구순으로 높았다. P< 0.
- 1과 같다. 제조된 면의 견고성은 저장기간이 경과함에 따라 초기 24 시간에 걸쳐 경도가 증가하였고 그 이후부터는 다소 일정한 경도를 유지하였다. 대조구의 견고성은 발효물 5%, 10% 첨가 구의 경도보다 낮았으나 20% 첨가구보다는 높은 것으로 나타났다.
- 조직감 비교 결과는 발효물 10%> 대조구, 5%>20% 첨가 구순으로 높았다. P<0.
- 물성 측정에서는 응집성은 대조구가 높았고, 점착성은 대조구가 낮았다. 탄성은 대조구가 발효물 첨가구보다 높았으나 시간이 경과하면서 초기의 차이가 점차 좁혀져 12일 후에는 거의 차이가 없는 탄성을 갖게 되었다 관능검사에서는 맛에 대한 유의적 차이가 없었고 조직감은 대조구와 같았으며 전반적인 기호도는 발효물이 10% 첨가된 면이 대조구보다도 높게 나타나, 면제조 시 20%까지의 발효물 첨가는 기호도에 좋은 영향을 주는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 Lactobacillus acidophilus를 이용한 밀가루 발효물을 제면 산업에 이용할 경우에는 유익한 품질 개선 효과를 가져다 줄 것으로 생각된다
- acidophilus를 배양한 밀가루 발효물의 첨가가 면의 호화에 미치는 효과를 조사하기 위해 DSC를 이용하여 대조구와 발효물을 각각 5, 10, 20% 되게 첨가한 면의 각엔탈피를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 표에서와 같이 DSC 분석에 의한 호화 특성을 비교해보면 겔화 개시 온도(To)와 종료 온도(Tc)의 차이는 18-20℃로 나타났으며, 융해온도(Tc)는 대조구에서 74.6℃, 발효물 5% 첨가구는 74.1oC, 10% 첨가구는 74.65oC, 20% 첨가구는 74.4oC로 시료간의 큰 차이를 보이지 않았으나, 엔탈피AH(J/g)는 대조구가 6.1969이며, 5% 첨가구는 6.3193, 10% 첨가구는 6.2808, 20% 첨가구는 6.3209로 나타나 발효물의 첨가구는 전반적으로 대조구보다 엔탈피가 증가하였다. 발효물을 첨가한 면의 엔탈피가 다소 높은 것은 결국 발효물을 첨가하였을 때 pH의 저하 효과로 전분의 결정성 영역에서 엔탈피 증가의 영향을 미치는 것을 나타나는 것으로 생각된다.
후속연구
- 탄성은 대조구가 발효물 첨가구보다 높았으나 시간이 경과하면서 초기의 차이가 점차 좁혀져 12일 후에는 거의 차이가 없는 탄성을 갖게 되었다 관능검사에서는 맛에 대한 유의적 차이가 없었고 조직감은 대조구와 같았으며 전반적인 기호도는 발효물이 10% 첨가된 면이 대조구보다도 높게 나타나, 면제조 시 20%까지의 발효물 첨가는 기호도에 좋은 영향을 주는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 Lactobacillus acidophilus를 이용한 밀가루 발효물을 제면 산업에 이용할 경우에는 유익한 품질 개선 효과를 가져다 줄 것으로 생각된다
- 이 다당류는 항암효과가 있음이 밝혀졌으며 생리활성물질로서 효과가 인정되기 때문에 젖산균을 식품 제조에 이용한다면 식품의 품질을 개선시키는데 매우 바람직하다 (7). 제면에서 이러한 젖산균의 특성을 이용해서 최종 제품에서 관능적으로 느끼는 산의 고유한 산미, 산취 등을 최소화시키면서 면류 중 유통기간에 취약한 생면과 숙면에 유산균 발효물을 첨가하여 면의 pH를 조절하여 숙면의 보존성을 향상시키고(8) 더불어 제품의 품질 특성을 충분히 갖춘 면이 제조된다면 제면산업에 많은 도움이 될 것이다.
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