Extrusion 제조조건에 따른 유과바탕의 물리적 품질특성(I): 찹쌀가루와 쌀가루 배합에 따른 유과바탕의 제조 Physical Properties of Yukwa Base According to the Extrusion Processing Conditions (I): Manufacturing of Yukwa Base with Combination of Glutinous Rice Flour and Rice Flour원문보기
찹쌀가루, 쌀가루, 탈지콩가루 및 소금을 첨가하여 수분함량 16-18%, screw 속도 300 및 400 rpm, feed rate 43.4kg/hr 조건에서 extruder로 제조한 유과바탕의 특성은 다음과 같았다. 길이, 직경 및 비용적은 extruder에서 공급되는 수분함량이 낮을수록 크게 나타났다. 유과바탕의 색도 중 L값은 수분함량이 많을수록 높은 반면, a값 및 b값은 낮게 나타났다. 유과바탕의 수분흡착지수는 수분 함량이 많을수록 유의적으로 증가되었다. 유과바탕의 x-ray 회절도는 수분함량 16% 및 17%에서는 B도형을 나타냈으며, 수분함량 18%에서는 A도형을 나타냈다. 상대적 결정화도와 breaking strength는 수분함량 16%에서 가장 낮게 나타났으며, 17%, 18%에서는 유의적인 차이가 없었다. TPA에서 hardness는 수분함량 16% 및 17%, screw 속도 400 rpm에서 가장 낮게 나타났다. 유과바탕의 단면을 40배로 확대하여 관찰한 유과바탕은 수분함량이 증가할수록 기공의 크기가 컸고 세포벽은 두꺼웠다. 유과바탕의 관능검사 결과 수분함량에 따른 색과 향미에 대한 기호도는 유의적인 차이는 없었으나, 맛, 외관, 입안에서의 느낌 및 전체적인 선호도는 수분함량이 낮을수록 기호도는 높게 나타났다.
찹쌀가루, 쌀가루, 탈지콩가루 및 소금을 첨가하여 수분함량 16-18%, screw 속도 300 및 400 rpm, feed rate 43.4kg/hr 조건에서 extruder로 제조한 유과바탕의 특성은 다음과 같았다. 길이, 직경 및 비용적은 extruder에서 공급되는 수분함량이 낮을수록 크게 나타났다. 유과바탕의 색도 중 L값은 수분함량이 많을수록 높은 반면, a값 및 b값은 낮게 나타났다. 유과바탕의 수분흡착지수는 수분 함량이 많을수록 유의적으로 증가되었다. 유과바탕의 x-ray 회절도는 수분함량 16% 및 17%에서는 B도형을 나타냈으며, 수분함량 18%에서는 A도형을 나타냈다. 상대적 결정화도와 breaking strength는 수분함량 16%에서 가장 낮게 나타났으며, 17%, 18%에서는 유의적인 차이가 없었다. TPA에서 hardness는 수분함량 16% 및 17%, screw 속도 400 rpm에서 가장 낮게 나타났다. 유과바탕의 단면을 40배로 확대하여 관찰한 유과바탕은 수분함량이 증가할수록 기공의 크기가 컸고 세포벽은 두꺼웠다. 유과바탕의 관능검사 결과 수분함량에 따른 색과 향미에 대한 기호도는 유의적인 차이는 없었으나, 맛, 외관, 입안에서의 느낌 및 전체적인 선호도는 수분함량이 낮을수록 기호도는 높게 나타났다.
Physical properties of Yukwa base extruded with glutinous rice flour, rice flour, defatted soy flour, and salt using an twin-screw extruder were investigated. The ingredients were extruded at various moisture contents (16-18%), screw speeds (300 & 400 rpm) at 43.4 kg/hr feed rate. Length and specifi...
Physical properties of Yukwa base extruded with glutinous rice flour, rice flour, defatted soy flour, and salt using an twin-screw extruder were investigated. The ingredients were extruded at various moisture contents (16-18%), screw speeds (300 & 400 rpm) at 43.4 kg/hr feed rate. Length and specific volume of Yukwa base increased with decreasing moisture contents. Hunter's color L* values of Yukwa base was higher whereas $a^*\;and\;b^*$ values were lower with increasing moisture content. Water absorption index of Yukwa base increased with increasing moisture contents. X-ray diffraction of Yukwa base showed B type moisture content of 16% and 17% while it showed A type moisture content of 18%. Degree of crystallinity and breaking strength of Yukwa base were the lowest in the moisture content of 16% while the lowest value for hardness was found in the moisture content of 16% and of 17% with screw speed 400 rpm for all samples. In the microstructure of cross section of Yukwa base, air cell size was larger and cell wall was thicker as moisture content increased. The sensory evaluation of the Yukwa base showed that color and flavor were not significantly different among samples, while taste, appearance, mouth feel, and overall preference were higher as moisture contents decreased.
Physical properties of Yukwa base extruded with glutinous rice flour, rice flour, defatted soy flour, and salt using an twin-screw extruder were investigated. The ingredients were extruded at various moisture contents (16-18%), screw speeds (300 & 400 rpm) at 43.4 kg/hr feed rate. Length and specific volume of Yukwa base increased with decreasing moisture contents. Hunter's color L* values of Yukwa base was higher whereas $a^*\;and\;b^*$ values were lower with increasing moisture content. Water absorption index of Yukwa base increased with increasing moisture contents. X-ray diffraction of Yukwa base showed B type moisture content of 16% and 17% while it showed A type moisture content of 18%. Degree of crystallinity and breaking strength of Yukwa base were the lowest in the moisture content of 16% while the lowest value for hardness was found in the moisture content of 16% and of 17% with screw speed 400 rpm for all samples. In the microstructure of cross section of Yukwa base, air cell size was larger and cell wall was thicker as moisture content increased. The sensory evaluation of the Yukwa base showed that color and flavor were not significantly different among samples, while taste, appearance, mouth feel, and overall preference were higher as moisture contents decreased.
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3) The different letters within a column are significantly different at p<0.05.
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제안 방법
유과바탕의 길이와 직경은 Caliper(No. CD-6"C Mitutoyo Co., Kawasaki, Japan)를 이용하여 시료 50개를 각각 측정하여 평균값을 구하였고, 무게는 시료 50개의 무게를 6회 측정하였다. 유과바탕의 실부피는 시료 50개를 믹서 (Commercial Blender, model 51BL31, Waring Commercial, Torrington, CT, USA)로 2분간 고속으로 마쇄한 후 40 mesh로 하여 메스실린더로 측정하였고, 유과바탕 자체의 부피는 종자 치환법 (21)으로 측정하였다, True density는 무게를 실 부피로 나누어 나타냈고, bulk density는 유과바탕의 무게를 부피로 나누었으며, specific volumee 1/bulk density로 나타냈다.
0 mm/sec, distance: 25 mm, road cell: 50 kg, calibration probe: Warner-Bratzler shear blade로 하였다. Breaking strength는 유과바탕의 중앙 단면을 자른 후 최대 shear force를 단면 면적으로 나누어 계산하였으며, 10회 반복실험 하였다. TPA(Texture Profile Analysis)는 Texture Analyzer(TA-XT2R Texture Technologies Co.
Breaking strength는 유과바탕의 중앙 단면을 자른 후 최대 shear force를 단면 면적으로 나누어 계산하였으며, 10회 반복실험 하였다. TPA(Texture Profile Analysis)는 Texture Analyzer(TA-XT2R Texture Technologies Co.)를 사용하여 측정하였으며, test speed: 1.0 mm/sec, load cell: 25 kg, calibration probe: 20 mm cylinder probe, strain: 30% 조건에서 실험하였다.
관능검사는 식품을 전공한 한국 유학생과 교민들을 대상으로 panel을 15(남 5, 여 10)명 구성하여 검사 실시 전에 model system과 시료를 이용하여 예비실험을 한 후 본 실험에 응하도록 하였다. 즉 유과바탕을 모양이 같은 용기에 각각 담아서 오전 11시경에 평가하였고 평가내용은 색 (color), 맛(taste), 향미 (flavor), 입 안에서 의 느낌 (mouth feel) 및 전체적인 기호도(overall preference)를 7점 척도법으로 평가하였다.
4 kg/hr를 유지하였다. 모든 barrel과 제품 온도, die 압력, die 온도, % torque, screw speed, feed rate는 MACS PL-1000 data acquisition system(Elexor Associates, Morris Plains, NJ, USA)과 IBM PC-ATQCT compatible computer(Northgate, Plymouth, MN, USA)로 자동통제 하였다.
본 연구는 extruder 를 이용하여 전통적인 유과의 품질 특성을 재현하기 위한 방법의 일환으로 찹쌀가루, 쌀가루 및 콩가루 혼합물을 extrusion 제조에 따라 유과바탕을 제조하여 유과바탕의 specific volume, 색도, x-ray회절도, breaking strength, 단면구조, 관능검사 등 품질 특성을 비교 분석하였다.
R: 1x103 cps 조건으로 회절각도(26) 4o~40o까지 회절 시켜 분석하였다. 상대적 결정화도는 X-선 회절도에서 회절강도가 최소가 되는 점들을 곡선으로 연결하여 윗부분의 면적 (Ac)을 결정 부분으로, 아래 부분의 면적(Aa)을 비결정 부분으로 나누어 Ac/(Aa + Ac) 를 상대적 결정화도로 계산하였다 (23).
색 도는 색차계 (Chroma Meter CR-410, Konica Minolta Sensing Inc., Osaka, Japan)롤 이용하여 L(백 색도), a(적 색도), b(황색도) 값을 5회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
압출성형실험은 extruder 를 이용하여 길이와 직경비율은 25:1로 하였고, die 직경 50 mm, 온도는 6개 barrel zone에서 각각 26.7, 26.7, 51.7, 93.3, 121.1, 121.1oC로 하여 실험하였다. Feed 수분함량은 16-18%, screw 속도는 300 및 400 rpm로 하였고, feed rate는 45.
유과바탕의 breaking strength는 Texture Analyzer(TA- HDi Texture Technologies Co., Scarsdale, NY, USA)를 사용하여 측정하였다. 기기의 측정조건은 test type: measure force in tension, test speed: 1.
유과바탕의 단면은 Video Microscope System(ICS- 305B, Sometech Co., Seoul, Korea)을 이용하여 유과 바탕의 단면을 절단한 후 40배 확대하여 관찰하였다
, Kawasaki, Japan)를 이용하여 시료 50개를 각각 측정하여 평균값을 구하였고, 무게는 시료 50개의 무게를 6회 측정하였다. 유과바탕의 실부피는 시료 50개를 믹서 (Commercial Blender, model 51BL31, Waring Commercial, Torrington, CT, USA)로 2분간 고속으로 마쇄한 후 40 mesh로 하여 메스실린더로 측정하였고, 유과바탕 자체의 부피는 종자 치환법 (21)으로 측정하였다, True density는 무게를 실 부피로 나누어 나타냈고, bulk density는 유과바탕의 무게를 부피로 나누었으며, specific volumee 1/bulk density로 나타냈다.
유과바탕의 제조는 우리나라 전통적인 방법에 준하여 찹쌀가루와 콩가루를 주원료로 하여 extruder 의 여러가지 조건에서 실험하였으나 점착성이 강하고 지나치게 팽화되어 성형의 어려움이 있었기 때문에 예비실험을 통하여 찹쌀가루와 쌀가루를 1:1로 혼합한 후 유과바탕의 품질이 우수한 수분함량 17%를 중심으로 하여 실험하였다. 사용된 재료는 Table 1과 같은 비율로 계량하여 믹서기(Double Action Mixer; model 100 DA70, Leland Southwest, Fort Worth, TX, USA)로 1시간 동안 혼합하였다.
응하도록 하였다. 즉 유과바탕을 모양이 같은 용기에 각각 담아서 오전 11시경에 평가하였고 평가내용은 색 (color), 맛(taste), 향미 (flavor), 입 안에서 의 느낌 (mouth feel) 및 전체적인 기호도(overall preference)를 7점 척도법으로 평가하였다.
찹쌀가루, 쌀가루, 탈지콩가루 및 소금을 첨가하여 수분함량 16~18%, screw 속도 300 및 400 rpm, feed rate 43.4 kg/hr 조건에서 extruder로 제조한 유과바탕의 특성은 다음과 같았다. 길이, 직경 및 비용적은 extruder에서 공급되는 수분함량이 낮을수록 크게 나타났다.
대상 데이터
유과바탕 제조에 사용된 재료는 찹쌀가루(Milled sweet rice flour, KODA FARMS Inc., Dospalos, CA, USA), 쌀가루(RM -100 RIV LAND, Huston, TX, USA), 탈지콩가루 (063-100 Baker soy flour 93-902-HB protein specialties division, Decatur, IL, USA), 소금(Morton International Inc., Chicago, IL, USA) 이다.
데이터처리
본 연구의 실험결과는 SPSS(Statistics Package for the Social Science, Ver. 12.1 for Window) 프로그램을 이 용하여 통계처리 하여 분석하였다. 분석방법으로는 평균, 표준편차 및 분산분석 등을 실시했으며, Duncan's multiple range test 를 통하여 사후검정 하였다.
1 for Window) 프로그램을 이 용하여 통계처리 하여 분석하였다. 분석방법으로는 평균, 표준편차 및 분산분석 등을 실시했으며, Duncan's multiple range test 를 통하여 사후검정 하였다.
이론/모형
WAI 및 WSI는 AACC방법(56-20)에 따라 실험하였다 (22). 40 mesh로 마쇄한 시료(A) 2.
성능/효과
40으로 유의적으로 높게 나타났다. a, b 값은 수분함량이 16%, screw 속도 400 rpm에서 가장 높았고 수분함량이 18%, 400 mm에서 가장 낮게 나타났다. 수분함량이 많은 경우 L값은 높고 a값 및 b값이 낮게 나타났다.
4 kg/hr 조건에서 extruder로 제조한 유과바탕의 특성은 다음과 같았다. 길이, 직경 및 비용적은 extruder에서 공급되는 수분함량이 낮을수록 크게 나타났다. 유과바탕의 색도 중 L값은 수분함량이 많을수록 높은 반면, a값 및 b값은 낮게 나타났다.
향미에 대한 기호도는 수분함량 17%, screw 속도 400 rpm에서 높았으나 그룹 간유의 적인 차는 없었다. 맛, 외관, 입안에서의 느낌 및 전체적인 선호도는 수분함량 16%, screw 속도 400 rpm에서 가장 높게 나타났다. 이는 유과바탕의 크기(Table 2), 내부구조 (Fig.
반면에 직경은 수분함량 17%, 300 및 400 rpm 에서 작게 나타났으나 두 그룹 간 유의적인 차이는 없었다, True density는 수분함량 18%, 300 rpm에서 높게 나타났다. 비용적은 수분함량 16%, screw 속도가 400 rpm일 때 10.16으로 가장 높았고, 수분함량 18%, 300 rpm일 때 7.93으로 가장 낮게 나타났다. 수분함량이 17%인 경우 screw 속도 300 rpm보다 400 rpm일 때 비용적은 더 높았으나 유의적 인 차이는 없었다, Wu 등(24)은 압출성형 시 수분함량은 비용적에 가장 많은 영향을 미친다고 하였으며 flaxseed-corn puff 의 수분함량을 16%에서 20%로 증가하였을 때 비용적은 유의적으로 감소하였다고 하였다.
유과바탕의 x-ray 회절도는 수분함량 16% 및 17%에서는 B도형을 나타냈으며, 수분함량 18%에서는 A도형을 나타냈다. 상대적 결정화도와 breaking strength 는 수분함량 16%에서 가장 낮게 나타났으며, 17%, 18%에서는 유의적인 차이가 없었다. TPA에서 hard- ness는 수분함량 16% 및 17%, screw 속도 400 rpm에서 가장 낮게 나타났다.
유과바탕의 단면을 40배로 확대하여 관찰한 유과바탕은 수분함량이 증가할수록 기공의 크기가 컸고 세포벽은 두꺼웠다. 유과바탕의 관능검사 결과 수분함량에 따른 색과 향미에 대한 기호도는 유의적인 차이는 없었으나, 맛, 외관, 입안에서의 느낌 및 전체적인 선호도는 수분함량이 낮을수록 기호도는 높게 나타났다.
2와 같았다. 유과바탕의 기공 크기는 수분함량이 18% 인 경우 가장 크게 나타났고 단위면적당 기공의 수는 가장 작았으며 세포벽이 두껍게 나타났다. 수분함량이 16%인 경우 기공의 크기가 더 작고 치밀한 특징을 나타냈다.
TPA에서 hard- ness는 수분함량 16% 및 17%, screw 속도 400 rpm에서 가장 낮게 나타났다. 유과바탕의 단면을 40배로 확대하여 관찰한 유과바탕은 수분함량이 증가할수록 기공의 크기가 컸고 세포벽은 두꺼웠다. 유과바탕의 관능검사 결과 수분함량에 따른 색과 향미에 대한 기호도는 유의적인 차이는 없었으나, 맛, 외관, 입안에서의 느낌 및 전체적인 선호도는 수분함량이 낮을수록 기호도는 높게 나타났다.
유과바탕의 수분흡착지 수는 공급되는 수분함량이 많을수록 증가되어 수분함량 18%, screw 속도 300 rpm에서는 6.00으로 가장 높았고, 수분함량 17%인 경우 screw 속도 300, 400 rpm에서 각각 5.69, 5.43으로 screw 속도가 낮을 때 수분흡착지수는 더 높게 나타났다. Jin 등(26)에 의하면 screw 속도가 낮은 경우 전분의 손상이 적어 친수성기의 이용으로 인하여 물 분자와 더 많이 결합하기 때문에 수분흡착지수는 증가한다고 하였다.
유과바탕의 색도 중 L값은 수분함량이 많을수록 높은 반면, a값 및 b값은 낮게 나타났다. 유과바탕의 수분흡착지수는 수분 함량이 많을수록 유의적으로 증가되었다. 유과바탕의 x-ray 회절도는 수분함량 16% 및 17%에서는 B도형을 나타냈으며, 수분함량 18%에서는 A도형을 나타냈다.
Kim과 Lee(29)는 압출성 형한 옥수수전분에서 바렐 온도가 상승하였을 때 20°(2。) 이상에서 peak가 나타나지 않았다고 하였고, 2。값이 클수록 결정 격자 면간 거리 d 가 작아지는데 여기에서 peak 가 나타나지 않은 것은 조밀한 결정구조가 붕괴되고 느슨한 결정구조들이 약간 잔존하는 것으로 보고하였다. 회절강도가 최소가 되는 점들을 연결하여 계산한 상대적 결정화도의 결과는 수분함량 16%, screw 속도 400 rpm에서 가장 낮게 나타났으며, 수분함량 17%, 18%에서는 유의적인 차이가 없었다.
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