[논문]분리대두단백 첨가에 의한 쌀 압출성형물의 물리화학적 특성 변화

이찬

분리대두단백 첨가에 의한 쌀 압출성형물의 물리화학적 특성 변화
Changes in Physicochemical Properties of Rice Extrudate Due to Added Isolated Soy Protein 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.23 no.1, 2010년, pp.114 - 117

이찬 (한서대학교 식품생물공학과)

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The effects of isolated soy protein(ISP) content on the physicochemical properties of extrudates from rice flour produced by a single-screw extruder were evaluated. The integrity index(II), nitrogen solubility index(NSI), rehydration ratio(RR), and density were measured as indices of the changes of physicochemical properties of rice extrudates. Increased amounts of ISP resulted in increased II but decreased RR and density. There was no change in the NSI value. It was concluded that the addition of ISP to the raw material could be helpful in texturization of rice extrudate.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 압출성형물의 조직화 정도에 큰 영향을 주는 토출구 온도와 원료의 수분 함량은 고정시킨 상태에서 쌀가루와 분리대두단백의 비율만을 조절함으로써 쌀 압출성형물의 물리화학적 특성에 분리대두단백 첨가가 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 결과에서 수용성 질소지수는 분리대두 단백 함량의 차이에 의하여 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.
본 연구의 목적은 단축 스크류 압출성형기를 이용하여 쌀을 원료로 생성된 압출성형물의 조직잔사지수, 수용성 질소지수, 재흡수율 그리고 밀도에 분리대두단백 첨가가 어떤 영향을 미치는지 조사하는 것이다.

제안 방법

10 g의 시료를 메스실린더에 넣고, 좁쌀 200 cc를 시료위에 부어 평형이 될 때까지 두드린 다음 늘어난 용적을 시료의 용적으로 하여 다음 식으로 산출하였다.
본 연구에서는 압출성형물의 조직화 정도는 토출구 온도와 수분 함량이 증가할수록 비례하여 증가한다는 보고(Lee C 2004)에 따라 토출구 온도 120℃ 그리고 원료 수분 함량 30%의 비교적 높은 조건에서 실험하였다. Fig.
쌀가루와 분리대두단백을 7 : 3, 5 : 5 그리고 3 : 7의 비율로 혼합한 후 밀봉한 상태로 12시간 이상, 5℃에서 수분평형시킨 다음 압출성형하였다. 압출성형물의 제조는 온도 조절, torque, 온도 및 압력 계측기(SS-100P-6P, Konics Co.

대상 데이터

다이 크기는 20× 3 ㎜(slot type)인 스크류를 사용하였다.
시험에 사용한 재료는 미국 퓨리나(St. Louis, MO, USA)의 분리대두단백 제품 500E, 광일(Seoul, Korea)의 쌀가루(150～200 mesh)를 사용하였다. AOAC 방법(1970)으로 분석한 실험 재료들의 일반성분 조성은 Table 1에 있다.
쌀가루와 분리대두단백을 7 : 3, 5 : 5 그리고 3 : 7의 비율로 혼합한 후 밀봉한 상태로 12시간 이상, 5℃에서 수분평형시킨 다음 압출성형하였다. 압출성형물의 제조는 온도 조절, torque, 온도 및 압력 계측기(SS-100P-6P, Konics Co., Korea)를 보유한 6 ㎜ 직경과 7 : 5 길이/직경(L/D ratio)의 바렐이 부착된 단축 스크류 압출성형기(model S-200, Namsung, Korea)를 사용하였다. 다이 크기는 20× 3 ㎜(slot type)인 스크류를 사용하였다.

성능/효과

본 연구에서는 압출성형물의 조직화 정도는 토출구 온도와 수분 함량이 증가할수록 비례하여 증가한다는 보고(Lee C 2004)에 따라 토출구 온도 120℃ 그리고 원료 수분 함량 30%의 비교적 높은 조건에서 실험하였다. Fig. 1에서 보듯이 분리대두단백 함량이 증가하고 반대로 쌀가루 함량은 감소함에 따라 쌀 압출성형물의 조직화 정도를 나타내는 지표 중의 하나인 조직잔사지수가 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 쌀 함량이 증가할수록 압출성형물의 조직잔사지수는 감소한다는 Han 등(1989)의 보고와 일치하였다.
본 연구에서는 압출성형물의 조직화 정도에 큰 영향을 주는 토출구 온도와 원료의 수분 함량은 고정시킨 상태에서 쌀가루와 분리대두단백의 비율만을 조절함으로써 쌀 압출성형물의 물리화학적 특성에 분리대두단백 첨가가 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 결과에서 수용성 질소지수는 분리대두 단백 함량의 차이에 의하여 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 분리대두단백 함량이 증가함에 따라 쌀 압출성형물의 조직잔사지수는 증가하는 경향을 나타낸 반면 재흡수율과 밀도는 감소하였다.
분리대두단백 함량이 증가함에 따라 물로 복원시킨 후 무게를 측정하여 흡수된 물의 양을 백분율로 나타낸 쌀 압출성형물의 재흡수율도 감소하는 경향을 보였다(Fig. 3).
결과에서 수용성 질소지수는 분리대두 단백 함량의 차이에 의하여 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 분리대두단백 함량이 증가함에 따라 쌀 압출성형물의 조직잔사지수는 증가하는 경향을 나타낸 반면 재흡수율과 밀도는 감소하였다. 그러므로 원료에 분리대두단백을 첨가하는 것은 쌀 압출성형물의 조직화에 도움이 된다고 할 수 있다.
수용성 질소지수는 분리대두단백 함량의 차이에 의해 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다(Fig. 2). 일반적으로 압출 성형시 토출구 온도가 증가함에 따라 압출성형물의 토출속도가 빨라져서 단백질 변성이 감소하므로 수용성 질소지수는 증가하는 것으로 알려져 있다.

후속연구

그러므로 원료에 분리대두단백을 첨가하는 것은 쌀 압출성형물의 조직화에 도움이 된다고 할 수 있다. 그러나 분리대두단백과 쌀가루의 비율뿐만 아니라 수분 함량 그리고 토출구 온도 등이 쌀 압출성형물의 물리화학적 및 관능적 특성에 복합적인 영향을 미치므로 반응표면분석(response surface methodology)을 이용한 최적화에 관한 추가적인 연구가 바람직하다고 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	식품의 압출성형기술은 주로 어디에 이용되는가?	식품의 압출성형기술은 적당한 수분 함량을 갖는 천연 고분자 물질이 압출성형기 내부의 높은 온도와 압력 하에서 스크류의 회전과 가열에 의하여 열반응과 성형이 동시에 발생하도록 함으로써 아침편의식(Midden TM 1989; Rokey GJ 1995), 이유식(Lee 등 1994), 식물조직화단백질 제조(Cabrera 등 1979; Puski & Konwinski 1976; Cheftel 등 1992; Park 등 1993; Han 등 1989) 등에 이용되고 있다.
	압출성형에 영향을 주는 요인은?	압출성형은 원료 조성, 수분 함량 그리고 토출구 온도 등의 변수에 의하여 생성물의 물리화학적 및 관능적 특성이 복합적인 영향을 받는데, 일반적으로 전분의 경우 수분 함량이 증가하면 호화도가 높아진다(Chiang & Johnson 1977)고 알려져 있으며, 쌀의 경우에는 원료의 수분 함량이 낮으면 압출성형물의 팽화율이 증가한다고 보고되었다(Han 등 1988). 그리고 쌀을 원료로 하는 압출성형물의 조직화 정도는 쌀가루 함량에 의해서는 큰 영향을 받지 않는 반면 토출구 온도와 수분함량이 증가할수록 조직화 정도도 비례하여 증가한다고 보고되었다(Lee C 2004).
	압출성형물의 조직화 정도에 영향을 주는 쌀 압출성형물의 문리화학적 특성에 분리대두단백 첨가가 어떤 영향을 미치는가?	본 연구에서는 압출성형물의 조직화 정도에 큰 영향을 주는 토출구 온도와 원료의 수분 함량은 고정시킨 상태에서 쌀가루와 분리대두단백의 비율만을 조절함으로써 쌀 압출성형물의 물리화학적 특성에 분리대두단백 첨가가 어떤 영향을 미치는지 조사하였다. 결과에서 수용성 질소지수는 분리대두 단백 함량의 차이에 의하여 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 분리대두단백 함량이 증가함에 따라 쌀 압출성형물의 조직잔사지수는 증가하는 경향을 나타낸 반면 재흡수율과 밀도는 감소하였다. 그러므로 원료에 분리대두단백을 첨가하는 것은 쌀 압출성형물의 조직화에 도움이 된다고 할 수 있다. 그러나 분리대두단백과 쌀가루의 비율뿐만 아니라 수분 함량 그리고 토출구 온도 등이 쌀 압출성형물의 물리화학적 및 관능적 특성에 복합적인 영향을 미치므로 반응표면분석(response surface methodology)을 이용한 최적화에 관한 추가적인 연구가 바람직하다고 생각된다.

참고문헌 (18)

AOAC. 1970. Official Methods of Analysis. 11th ed. Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC, USA
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Rokey GJ. 1995. RTE breakfast cereal flake extrusion. Cereal Food World 40:422-426
Smith AK, Circle SJ. 1978. Soybeans - Chemistry and Technology. AVI Publishing Co. Westport, CT

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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