본 연구에서는 냉동반죽의 동결장해와 동결손상으로 제빵성이 저하되는 것을 막기 위한 방법의 하나로 단백질-다당류 혼합물(protein-polysaccharide mixtures, 1:1)을 냉동반죽에 첨가하여 빵을 제조하여 품질 특성을 조사하였다. CA 첨가 빵이 총 부피와 비용적에서 가장 높았고 냉동-해동 cycle별 비용적은 첨가 빵이 대조 빵보다 감소율이 작았다. 빵의 저장중 수분함량의 변화는 첨가 빵이 대조 빵보다 감소율이 작아 수분 보유력에 효과가 있음을 알 수 있었다. Crumb 색도는 첨가 빵이 대조 빵보다 $L^{\ast}$값은 높았으나 $a^{\ast}$와 $b^{\ast}$값은 낮았다. Crust 색도는 CA와 CK 첨가 빵은 $L^{\ast}$, $a^{\ast}$, $^{\ast}b$값 모두 대조 빵보다 낮았지만 WK 첨가 빵은 $^{\ast}L$값이 높았다. 저장 기간중 텍스쳐는 대조 빵과 첨가 빵 모두 견고성과 탄력성이 저장중 증가하였다. 응집성은 저장에 따라 WK 첨가 빵이 대조 빵보다 높았고 씹힘성은 $20^{\circ}C$에서 4일간 저장에서만 대조 빵이 CA, CK, WA 첨가 빵보다는 높았다. 관능 평가 결과, 단백질-다당류 혼합물 첨가 빵이 내부 평가와 외부 평가에서 높은 경향을 보였으나 향, 맛, 전체적인 기호도에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 위의 결과들을 통해 단백질-다당류 혼합물을 첨가할 경우 제빵 적성을 향상시켜주며 CA와 WA를 냉동반죽 제조 시 첨가하면 동결손상으로 인한 제빵성의 저하를 억제할 수 있으며 빵의 노화를 지연시켜 저장수명을 연장시킬 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서는 냉동반죽의 동결장해와 동결손상으로 제빵성이 저하되는 것을 막기 위한 방법의 하나로 단백질-다당류 혼합물(protein-polysaccharide mixtures, 1:1)을 냉동반죽에 첨가하여 빵을 제조하여 품질 특성을 조사하였다. CA 첨가 빵이 총 부피와 비용적에서 가장 높았고 냉동-해동 cycle별 비용적은 첨가 빵이 대조 빵보다 감소율이 작았다. 빵의 저장중 수분함량의 변화는 첨가 빵이 대조 빵보다 감소율이 작아 수분 보유력에 효과가 있음을 알 수 있었다. Crumb 색도는 첨가 빵이 대조 빵보다 $L^{\ast}$값은 높았으나 $a^{\ast}$와 $b^{\ast}$값은 낮았다. Crust 색도는 CA와 CK 첨가 빵은 $L^{\ast}$, $a^{\ast}$, $^{\ast}b$값 모두 대조 빵보다 낮았지만 WK 첨가 빵은 $^{\ast}L$값이 높았다. 저장 기간중 텍스쳐는 대조 빵과 첨가 빵 모두 견고성과 탄력성이 저장중 증가하였다. 응집성은 저장에 따라 WK 첨가 빵이 대조 빵보다 높았고 씹힘성은 $20^{\circ}C$에서 4일간 저장에서만 대조 빵이 CA, CK, WA 첨가 빵보다는 높았다. 관능 평가 결과, 단백질-다당류 혼합물 첨가 빵이 내부 평가와 외부 평가에서 높은 경향을 보였으나 향, 맛, 전체적인 기호도에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 위의 결과들을 통해 단백질-다당류 혼합물을 첨가할 경우 제빵 적성을 향상시켜주며 CA와 WA를 냉동반죽 제조 시 첨가하면 동결손상으로 인한 제빵성의 저하를 억제할 수 있으며 빵의 노화를 지연시켜 저장수명을 연장시킬 수 있을 것으로 생각된다.
The quality attributes of bread made with milk protein (casein, C; whey protein, W) and polysaccharide (sodium alginate, A; ${\kappa}$-carrageenan, K) mixtures were investigated to study the method to suppressing quality deterioration during storage. Bread prepared with the CA mixture had...
The quality attributes of bread made with milk protein (casein, C; whey protein, W) and polysaccharide (sodium alginate, A; ${\kappa}$-carrageenan, K) mixtures were investigated to study the method to suppressing quality deterioration during storage. Bread prepared with the CA mixture had a higher specific loaf volume compared to the control. And bread made with the WA mixture had reduced moisture loss during storage compared to the control. The hardness of control and breads containing protein-polysaccharide mixtures increased during storage, but hardness increased more in the control than the treatments. In terms of crumb color, the breads containing protein-polysaccharide mixtures had higher $L^{\ast}$ values, but lower $a^{\ast}$ and $b^{\ast}$ values than the control. Finally, there were no significant differences in sensory quality among the control and treatment breads. Overall, data indicate that the addition of CA and WA improved the baking quality of bread and retarded staling.
The quality attributes of bread made with milk protein (casein, C; whey protein, W) and polysaccharide (sodium alginate, A; ${\kappa}$-carrageenan, K) mixtures were investigated to study the method to suppressing quality deterioration during storage. Bread prepared with the CA mixture had a higher specific loaf volume compared to the control. And bread made with the WA mixture had reduced moisture loss during storage compared to the control. The hardness of control and breads containing protein-polysaccharide mixtures increased during storage, but hardness increased more in the control than the treatments. In terms of crumb color, the breads containing protein-polysaccharide mixtures had higher $L^{\ast}$ values, but lower $a^{\ast}$ and $b^{\ast}$ values than the control. Finally, there were no significant differences in sensory quality among the control and treatment breads. Overall, data indicate that the addition of CA and WA improved the baking quality of bread and retarded staling.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 냉동반죽에 단백질-다당류를 첨가하여 냉동ㆍ해동에 의한 변화를 줄여 제빵성 저하를 억제하고 저장기간과 빵의 품질을 개선하기 위하여 냉동반죽에 단백질-다당류 혼합물을 첨가하여 식빵을 제조한 후 식빵의 품질 특성을 조사하였다.
본 연구에서는 냉동반죽의 동결장해와 동결손상으로 제빵성이 저하되는 것을 막기 위한 방법의 하나로 단백질-다당류 혼합물(protein-polysaccharide mixtures, 1:1)을 냉동반죽에 첨가하여 빵을 제조하여 품질 특성을 조사하였다. CA 첨가 빵이 총 부피와 비용적에서 가장 높았고 냉동-해동 cycle별 비용적은 첨가 빵이 대조 빵보다 감소율이 작았다.
가설 설정
2)Means within the same column with the same letters are not significantly different (p<0.05).
2)Means within the same row with the same letters are not significantly different (p<0.05).
5)Means within the same column with the same letters are not significantly different (p<0.05).
6)Means within the same row with the same letters are not significantly different (p<0.05).
제안 방법
빵의 관능검사는 6일 동안 −20℃에서 냉동 보관한 반죽을 사용하여 빵을 제조하여 전남대학교 식품공학과 8명의 대학원생들을 대상으로 관능검사의 취지를 충분히 인식시킨 후 최종적으로 평가하였다.
빵의 색도측정은 6일동안 −20℃에서 냉동 보관한 반죽을 사용하여 빵을 제조하여 지름 5 cm, 두께 1.3 cm로 자른 단면을 이용하여 색차계(Spectrophotometer, Minolta CM-3500d, Tokyo, Japan)로 측정하였으며 L*(명도), a*(적색도), b*(황색도)값을 4회 측정하여 평균값으로 나타내었다.
빵의 텍스쳐 변화는 빵의 crumb 부분을 2.0×2.0×1.3 cm3 크기로 잘라 texture analyzer(TA-XT2, Stable Micro Systems Ltd., Hasemere, England)로 측정하였다.
빵의 관능검사는 6일 동안 −20℃에서 냉동 보관한 반죽을 사용하여 빵을 제조하여 전남대학교 식품공학과 8명의 대학원생들을 대상으로 관능검사의 취지를 충분히 인식시킨 후 최종적으로 평가하였다. 시료는 식빵을 1.3 cm 두께로 썰어서 관능검사 10분전에 흰 접시 5개에 각각 한 장씩 놓아 제시하였고, 평가내용은 식빵의 품질 특성에 영향을 미치는 형태(form symmetry), 껍질색(crust color), 터짐성(break-shred)의 외부평가와 내색상(crumb color), 기공(grain), 내상 막(texture)의 내부평가, 그리고 향(aroma), 맛(taste), 전체적인 기호도(overall acceptability) 등이었으며 매우 나쁘다(1점)에서 매우 좋다(5점)까지 5점 만점으로 5점 기호척도법으로 평가하였다. 기계적 텍스쳐 측정 결과와 관능검사 결과는 SAS package를 사용하여 ANOVA에 의해 분석하였으며 실험군간의 유의성 검정은 다중 범위 시험 비교법(Duncan’s multiple range test)(20)으로 검증하였다.
저장에 따른 변화는 빵을 1.3 cm 두께로 잘라 비닐백에 넣어 4℃와 20℃에서 4일간 저장한 후 2.0×2.0×1.3 cm3로 잘라서 측정하였다.
3 cm3로 잘라서 측정하였다. 지름 20 mm인 원통형의 plunger를 이용하여 2 cm 높이에서 two bite compression test로 실행하였다. 빵의 색도측정은 6일동안 −20℃에서 냉동 보관한 반죽을 사용하여 빵을 제조하여 지름 5 cm, 두께 1.
대상 데이터
본 실험에 사용한 단백질-다당류 혼합물(protein-polysaccharide mixtures, 1:1)은 우유 단백질인 casein(C), whey protein(W)와 다당류인 κ-carrageenan(K), sodium alginate(A)를 각각 0.8%씩 혼합 첨가하였으며 그 혼합물은 casein-sodium alginate(CA), casein-κcarrageenan(CK), whey-sodium alginate(WA) 및 whey-κ-carrageenan(WK)였다.
본 실험에 사용한 우유 단백질은 casein(Meggle GMBH, Munich, Germany)과 whey protein(Borculo Domo Ingredients, Borculo, Netherland)을 다당류는 sodium alginate(Fuji Chemical Industry Co., Wakayama, Japan)와 κ-carrageenan(Korea carrageen Co., ltd., Suncheon, Korea)을 사용하였다.
기계적 텍스쳐 측정 결과와 관능검사 결과는 SAS package를 사용하여 ANOVA에 의해 분석하였으며 실험군간의 유의성 검정은 다중 범위 시험 비교법(Duncan’s multiple range test)(20)으로 검증하였다.
이론/모형
1. Procedure for making bread from frozen dough using straight dough method.
빵의 부피는 종자치환법(AACC method 72-10)(18,19)에 의해측정하였으며, 비용적(cm3/g)은 식빵의 무게를 측정하여 무게에 대한 부피의 비로서 표시하였다. 식빵의 저장기간별 수분함량 변화는 AACC (44-15A)(18) 방법으로 식빵의 가운데 부분에서 crumb 부분만을 잘라 시료로 사용하였고 crumb 부분을 비닐백에 담아 4℃와 20℃에서 4일간 저장 후 저장 중의 수분함량 변화를 상압 건조 가열 건조법으로 측정하였다.
8%씩 혼합 첨가하였으며 그 혼합물은 casein-sodium alginate(CA), casein-κcarrageenan(CK), whey-sodium alginate(WA) 및 whey-κ-carrageenan(WK)였다. 식빵의 원료 배합 비율은 Table 1과 같았으며 Fig. 1과 같이 직접 반죽법(AACC Approved Method 10-10B)(18)으로 제조하였다. 제빵시 반죽은 spinal mixer(PM-250 S, Shihung, Korea)로 행하였으며 100 rpm에서 2분, 190 rpm에서 2분간 혼합한 후 마가린을 첨가하고 다시 100 rpm에서 2분, 190 rpm에서 5분간 혼합하였다.
/g)은 식빵의 무게를 측정하여 무게에 대한 부피의 비로서 표시하였다. 식빵의 저장기간별 수분함량 변화는 AACC (44-15A)(18) 방법으로 식빵의 가운데 부분에서 crumb 부분만을 잘라 시료로 사용하였고 crumb 부분을 비닐백에 담아 4℃와 20℃에서 4일간 저장 후 저장 중의 수분함량 변화를 상압 건조 가열 건조법으로 측정하였다. 빵의 텍스쳐 변화는 빵의 crumb 부분을 2.
성능/효과
3)Protein-polysaccharide mixtures was prepared in the same rate by weight of protein and polysaccharide and was used 0.8% based on wheat flour.
본 연구에서는 냉동반죽의 동결장해와 동결손상으로 제빵성이 저하되는 것을 막기 위한 방법의 하나로 단백질-다당류 혼합물(protein-polysaccharide mixtures, 1:1)을 냉동반죽에 첨가하여 빵을 제조하여 품질 특성을 조사하였다. CA 첨가 빵이 총 부피와 비용적에서 가장 높았고 냉동-해동 cycle별 비용적은 첨가 빵이 대조 빵보다 감소율이 작았다. 빵의 저장중 수분함량의 변화는 첨가 빵이 대조 빵보다 감소율이 작아 수분 보유력에 효과가 있음을 알 수 있었다.
응집성은 저장에 따라 WK 첨가 빵이 대조 빵보다 높았고 씹힘성은 20°C에서 4일간 저장에서만 대조 빵이 CA, CK, WA 첨가 빵보다는 높았다. 관능 평가 결과, 단백질-다당류 혼합물 첨가 빵이 내부 평가와 외부 평가에서 높은 경향을 보였으나 향, 맛, 전체적인 기호도에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 위의 결과들을 통해 단백질-다당류 혼합물을 첨가할 경우 제빵 적성을 향상시켜주며 CA와 WA를 냉동반죽 제조 시 첨가하면 동결손상으로 인한 제빵성의 저하를 억제할 수 있으며 빵의 노화를 지연시켜 저장수명을 연장시킬 수 있을 것으로 생각된다.
3과 같았다. 대조 식빵의 비용적은 4.48 cm3/g을 나타냈으며 CA 첨가구는 4.61 cm3/g으로 대조 식빵과 유의적인 차이를 보이지 않았고 CK 첨가구는 4.46 cm3/g으로 비슷하였고 WA와 WK 첨가구는 각각 4.32 cm3/g, 4.00 cm3/g으로 대조 식빵보다 작은 부피를 나타내어 대조 식빵과 유의적인 차이를 나타냈다. 이는 단백질-다당류 혼합물 첨가구에서 단백질과 다당류가 상호작용의 요인으로 글루텐 분자들이 망상구조를 형성하지 못하고 작은 전분 입자들이 엉켜지고 많아지는 양상으로 초기 이산화탄소 가스 포집력을 나쁘게 하여 빽빽한 내관을 형성하며 빵의 부피의 감소를 초래한 것으로 보인다(21).
껍질색의 변화는 아미노 화합물과 환원당과의 반응에 의한 메일라드 반응에 기인한다. 빵의 껍질의 L*값은 대조 빵이 39.1로 CA와 CK 첨가 빵의 32.8과 34.2보다 높았고 WA 첨가 빵의 40.7과는 유의적인 차이가 없었다. 그리고 WK 첨가 빵이 50.
빵의 텍스쳐를 측정한 결과는 Table 5와 같았다. 빵의 노화가 가장 잘 일어나는 온도인 4℃에서 4일간 저장한 빵의 견고성을 측정한 결과 단백질-다당류 혼합물 첨가한 빵이 223.0-304.6로 저장하지 않았을 때(70.4-91.0)의 3-4배의 증가를 보였고 대조식빵은 84.0에서 317.8로 거의 4배의 증가를 보였다. 빵은 저장 중 견고성이 증가하며 이는 전분의 노화와 상관성이 있다.
CA 첨가 빵이 총 부피와 비용적에서 가장 높았고 냉동-해동 cycle별 비용적은 첨가 빵이 대조 빵보다 감소율이 작았다. 빵의 저장중 수분함량의 변화는 첨가 빵이 대조 빵보다 감소율이 작아 수분 보유력에 효과가 있음을 알 수 있었다. Crumb 색도는 첨가 빵이 대조 빵보다 L*값은 높았으나 a*와 b*값은 낮았다.
씹힘성은 제조 당일에 대조 빵이 CA, CK 첨가 빵보다 높았고 WA, WK 첨가 빵보다는 낮았지만 저장에 따라 대조 빵이 가장 높았으며 시료 간 유의적인 차이는 20°C에서 4일간 저장에서만 나타났다.
응집성은 대조 빵에서 가장 높았고, 저장 중 CK, WK 첨가 빵이 대조 빵보다 높았고 4℃에서 4일간 저장 시 모든 첨가 빵이 대조 빵보다 높았으며 시료 간 유의적인 차이는 4℃에서 4일간 저장에서만 나타났다. 씹힘성은 제조 당일에 대조 빵이 CA, CK 첨가 빵보다 높았고 WA, WK 첨가 빵보다는 낮았지만 저장에 따라 대조 빵이 가장 높았으며 시료 간 유의적인 차이는 20°C에서 4일간 저장에서만 나타났다.
응집성은 저장에 따라 WK 첨가 빵이 대조 빵보다 높았고 씹힘성은 20°C에서 4일간 저장에서만 대조 빵이 CA, CK, WA 첨가 빵보다는 높았다.
이들 다당류인 alginate은 단독으로 유화력이 낮으나 열, pH에 안정하고 단백질인 casein은 유화력은 안정하지만 열에 약한 단점이 있다. 이들 단백질과 다당류의 기능적인 장점들을 고려하여 단백질-다당류 혼합물 첨가가 냉동ㆍ해동 과정에서 얼음 입자의 재결정화를 지연시켜 얼음 결정체가 성장하는 속도와 크기를 줄임으로써 효모와 글루텐 구조의 물리적 손상을 줄일 수 있을 것으로 생각된다.
이상의 결과는 Tsen(28)이 반죽의 흡수율이 높을수록 빵 제조 시 빵 부피를 증가시키고 빵이 부드러워 진다고 보고한 것과 같이 냉동기간 동안 단백질-다당류 혼합물의 첨가로 인한 흡수율, 팽창력, 비용적 등의 물성의 개선에서 기인되는 것으로 생각된다. 이를 종합적으로 살펴볼 때 단백질-다당류 혼합물첨가 빵이 무첨가 빵과 비교하여 소비자의 기호도에서 차이가 없음을 알 수 있었고 빵의 관능적 특성을 변화시키지 않는다는 결과를 가져왔다.
50 이상의 높은 점수로 좋은 평가를 받았다. 이상의 결과는 Tsen(28)이 반죽의 흡수율이 높을수록 빵 제조 시 빵 부피를 증가시키고 빵이 부드러워 진다고 보고한 것과 같이 냉동기간 동안 단백질-다당류 혼합물의 첨가로 인한 흡수율, 팽창력, 비용적 등의 물성의 개선에서 기인되는 것으로 생각된다. 이를 종합적으로 살펴볼 때 단백질-다당류 혼합물첨가 빵이 무첨가 빵과 비교하여 소비자의 기호도에서 차이가 없음을 알 수 있었고 빵의 관능적 특성을 변화시키지 않는다는 결과를 가져왔다.
Crust 색도는 CA와 CK 첨가 빵은 L*, a*, *b값 모두 대조 빵보다 낮았지만 WK 첨가 빵은 L*값이 높았다. 저장 기간 중 텍스쳐는 대조 빵과 첨가 빵 모두 견고성과 탄력성이 저장중 증가하였다. 응집성은 저장에 따라 WK 첨가 빵이 대조 빵보다 높았고 씹힘성은 20°C에서 4일간 저장에서만 대조 빵이 CA, CK, WA 첨가 빵보다는 높았다.
향(aroma)과 맛(taste)에 있어서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타나 단백질-다당류 혼합물 첨가가 내부 특성과 맛에 부정적인 영향을 끼치지 않는다고 생각된다. 전체적인 기호도(overall acceptability)에서도 유의적인 차이는 없었지만 대조 빵과 첨가 빵 모두 3.50 이상의 높은 점수로 좋은 평가를 받았다. 이상의 결과는 Tsen(28)이 반죽의 흡수율이 높을수록 빵 제조 시 빵 부피를 증가시키고 빵이 부드러워 진다고 보고한 것과 같이 냉동기간 동안 단백질-다당류 혼합물의 첨가로 인한 흡수율, 팽창력, 비용적 등의 물성의 개선에서 기인되는 것으로 생각된다.
0으로 낮은 경도를 보였는데 이는 검류의 첨가가 반죽의 냉동 상태에서 글루텐 구조의 물리적 손상을 적게하여 경도가 감소하였다고 보고하였는데(8) 본 실험에서도 sodium alginate 첨가가 빵의 경도를 감소시켰기 때문으로 생각된다. 탄력성은 대조 빵이 138.6으로 CA와 CK 첨가 빵의 78.2, 100.4보다 높았고 WA와 WK 첨가 빵의 144.8, 140.0과는 비슷하였으며 저장기간 중 현저히 증가하였다. 시료 간의 유의적인 차이는 제조 당일과 4℃에서 4일간 저장 시 없었지만 20℃에서 4일간 저장의 경우 첨가 빵에서 유의적인 차이를 나타냈다.
후속연구
0로 대조 빵과 비교하여 낮았다. 대조 빵과 전반적으로 유의적인 차이를 나타냈고 밝기의 증가와 황색도, 적색도 값의 감소를 통해 단백질-다당류 혼합물 첨가 빵의 경우 희고 밝은 빵을 선호하는 소비자들에게 호감을 줄 것으로 기대돤다. 빵 겉의 색도를 조사한 결과는 Table 7과 같았다.
관능 평가 결과, 단백질-다당류 혼합물 첨가 빵이 내부 평가와 외부 평가에서 높은 경향을 보였으나 향, 맛, 전체적인 기호도에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 위의 결과들을 통해 단백질-다당류 혼합물을 첨가할 경우 제빵 적성을 향상시켜주며 CA와 WA를 냉동반죽 제조 시 첨가하면 동결손상으로 인한 제빵성의 저하를 억제할 수 있으며 빵의 노화를 지연시켜 저장수명을 연장시킬 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
다당류 중 친수성 콜로이드 탄수화물인 sodium alginate의 특성은?
다당류 중 친수성 콜로이드 탄수화물인 sodium alginate는 주로 얼음 결정화의 성장을 방지하는 특성이 있어 아이스크림의 안정제로 사용하며, alginate는 빵의 staling을 방지하는 첨가제로써 사용되고 있다(11). 다당류 중 κ-carrageenan은 아이스크림과 냉동제품의 안정제로 사용되며, κ-carrageenan의 첨가가 냉동저장 시 발생하는 얼음 입자의 재결정화의 지연에 효과가 있어 세포의 파괴를 감소시킨다고 하였다(12).
냉동 저장 중의 빵 반죽의 품질을 저하시키는 요인은 무엇인가?
그러나 빵 반죽의 전체 품질은 냉동저장 중 점차 저하된다(2). 냉동반죽의 품질을 저하시키는 주요요인은 반죽의 강도와 효모활성의 저하이며(3) 수송과 저장 중의 잘못된 취급 또한 냉동반죽의 품질을 저하시키는 요인이다(4). 냉동반죽의 얼음결정화는 글루텐 구조의 물리적 손상과 효모의 동결장해를 가져와 반죽강도, 가스 보유력, 발효력 저하로 인한 제빵제품의 풍미저하, 부피감소, 노화가 빠르게 진행된다(5).
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