계란분말 제조 조건이 스펀지케이크의 특성 변화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 분무건조 온도를 $70^{\circ}C$로 일정하게 하고, 비탈당 또는 탈당하여 pH를 달리하는 등으로 제조한 4종류의 계란분말과 상업용분무건조분말, 동결건조분말 등을 소재로 한 스펀지케이크를 제조하여 이들의 특성을 분석 하여 본 결과, 스펀지케이크의 특성을 높이는데 가장 적합한 소재로는 계란을 탈당한 뒤 $70^{\circ}C$에서 분무 건조시켜 제조한 계란분말이 가장 우수하였으며, 이 분말의 거품상태와 반죽상태에서의 비중은 각각 0.32와 0.42로 대조구와 비교하여 유의차가 나타나지 않았다. 동결건조분말의 경우 거품과 반죽 상태에서의 비중 및 케이크의 부피와 물성 등은 비교적 양호한 편이었으나 탈당시켜 분무건조온도를 $70^{\circ}C$로 하여 제조한 분말에는 미치지 못하였다. 그 외에 시료로 사용된 모든 계란분말은 거품이나 반죽상태에서의 비중이 크게 나타났고, 또한 제품의 관능검사 결과로 볼 때, 스펀지케이크 제조용 소재로는 부적합하다는 것을 알 수 있었다. 특히 상업용분무건조분말로 제조한 케이크는 모든 특성 면에서 크게 떨어지는 것으로 나타났다. 따라서 신선한 계란액을 탈당시킨 후 $70^{\circ}C$에서 분무 건조시켜 만든 분말이 스펀지케이크를 만드는데 있어 가장 적합한 소재로 확인되었다.
계란분말 제조 조건이 스펀지케이크의 특성 변화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 분무건조 온도를 $70^{\circ}C$로 일정하게 하고, 비탈당 또는 탈당하여 pH를 달리하는 등으로 제조한 4종류의 계란분말과 상업용분무건조분말, 동결건조분말 등을 소재로 한 스펀지케이크를 제조하여 이들의 특성을 분석 하여 본 결과, 스펀지케이크의 특성을 높이는데 가장 적합한 소재로는 계란을 탈당한 뒤 $70^{\circ}C$에서 분무 건조시켜 제조한 계란분말이 가장 우수하였으며, 이 분말의 거품상태와 반죽상태에서의 비중은 각각 0.32와 0.42로 대조구와 비교하여 유의차가 나타나지 않았다. 동결건조분말의 경우 거품과 반죽 상태에서의 비중 및 케이크의 부피와 물성 등은 비교적 양호한 편이었으나 탈당시켜 분무건조온도를 $70^{\circ}C$로 하여 제조한 분말에는 미치지 못하였다. 그 외에 시료로 사용된 모든 계란분말은 거품이나 반죽상태에서의 비중이 크게 나타났고, 또한 제품의 관능검사 결과로 볼 때, 스펀지케이크 제조용 소재로는 부적합하다는 것을 알 수 있었다. 특히 상업용분무건조분말로 제조한 케이크는 모든 특성 면에서 크게 떨어지는 것으로 나타났다. 따라서 신선한 계란액을 탈당시킨 후 $70^{\circ}C$에서 분무 건조시켜 만든 분말이 스펀지케이크를 만드는데 있어 가장 적합한 소재로 확인되었다.
The objective of this study was to determine the optimum manufacturing conditions of whole egg powder with high foaming property sufficient for making sponge cakes. Whole eggs were either desugarized and/or adjusted pH before spray-dried at a temperature of $70^{\circ}C$. The physical pro...
The objective of this study was to determine the optimum manufacturing conditions of whole egg powder with high foaming property sufficient for making sponge cakes. Whole eggs were either desugarized and/or adjusted pH before spray-dried at a temperature of $70^{\circ}C$. The physical properties of the cake were measured, and sensory evaluation was conducted on a 9-point scale. The pH and specific gravities of the foam and batter made from desugarized egg powder did not differ from those of the control, whereas batter made from commercial powder experienced significant loss of cake characteristics. The pH adjustment did not improve the foaming properties of the egg powders. The volume and textural properties of the cakes made from spray-dried egg did not differ from those of fresh egg. The taste and sensory characteristic scores for fresh egg, desugarized whole egg powder, and commercial powder were 5.00, 4.78, and 1.89, respectively. These results indicate that egg powders desugarized and spray-dried at $70^{\circ}C$ are sufficient for making sponge cakes with acceptable physical and sensory attributes.
The objective of this study was to determine the optimum manufacturing conditions of whole egg powder with high foaming property sufficient for making sponge cakes. Whole eggs were either desugarized and/or adjusted pH before spray-dried at a temperature of $70^{\circ}C$. The physical properties of the cake were measured, and sensory evaluation was conducted on a 9-point scale. The pH and specific gravities of the foam and batter made from desugarized egg powder did not differ from those of the control, whereas batter made from commercial powder experienced significant loss of cake characteristics. The pH adjustment did not improve the foaming properties of the egg powders. The volume and textural properties of the cakes made from spray-dried egg did not differ from those of fresh egg. The taste and sensory characteristic scores for fresh egg, desugarized whole egg powder, and commercial powder were 5.00, 4.78, and 1.89, respectively. These results indicate that egg powders desugarized and spray-dried at $70^{\circ}C$ are sufficient for making sponge cakes with acceptable physical and sensory attributes.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 계란분말의 제조조건과 분무건조 전 pH의 조절이 스펀지케이크의 특성에 미치는 영향을 검토하고자 하였다. 예비실험으로 계란액과 탈당시킨 계란액을 소재로 하여 분무기의 건조온도(air outlet temperature)를 각각 65, 70, 75, 80, 85 및 90℃ 등으로 조절하여 분말을 제조하였으며, 이들 분말을 소재로 한 스펀지케이크를 만들어 여러 가지 특성을 조사하여 본 결과, 분무건조 온도를 70℃로 하여 처리한 분말의 제품이 가장 우수한 품질을 나타냈음을 확인하였다.
예비실험으로 계란액과 탈당시킨 계란액을 소재로 하여 분무기의 건조온도(air outlet temperature)를 각각 65, 70, 75, 80, 85 및 90℃ 등으로 조절하여 분말을 제조하였으며, 이들 분말을 소재로 한 스펀지케이크를 만들어 여러 가지 특성을 조사하여 본 결과, 분무건조 온도를 70℃로 하여 처리한 분말의 제품이 가장 우수한 품질을 나타냈음을 확인하였다. 따라서 분무건조온도를 70℃로 고정하고, 비탈당 또는 탈당한 계란액과 탈당한 계란액을 분무건조하기 전에 pH를 두 가지로 조절하여 만든 4종류의 분말과, 그 밖에 상업용분무건조분말 및 동결건조분말 등 모두 6종류의 계란분말을 소재로 한 스펀지케이크를 만들어, 이들의 물리적 특성과 관능적 특성 등을 분석하여 스펀지케이크의 특성을 개선할 수 있는 계란분말의 적정 제조조건을 찾아보고자 하였다.
제안 방법
Standard testing sieve(No. 50/300 µm, Chung Gye Sang Gong Sa, Seoul, Korea)를 이용하여 2회 여과하였다.
계란액의 탈당 및 pH 조절: 계란액의 탈당은 Lee와 Chen(21) 의 방법을 변형하여 전 처리된 계란액의 1.2%에 해당하는 yeast (safinstant, S. I. Lesaffre, Marcq en Baroeul, France)를 첨가하여 탈당하였다. Yeast는 5배의 증류수에 녹여 사용하였으며 계란액의 온도를 24℃로 유지하여 yeast의 활성을 증대시켰다.
Yeast는 5배의 증류수에 녹여 사용하였으며 계란액의 온도를 24℃로 유지하여 yeast의 활성을 증대시켰다. 당의 함량 변화는 one touch glucose meter(Roche Diagnostics GmbH, Frankfurt, Germany)를 사용하여 측정하였다. 탈당된 계란액은 0.
건조 조건: 계란액을 건조 분말로 만들기 위하여 예비실험결과 가장 적정한 온도로 확인된 70℃를 이용하여 분말을 제조하였다. 열풍분무 건조는 분무건조기(Samjin Engineering, Pyeongtaek, Korea)를 사용하여 air inlet temperature 94℃, air outlet temperature 70℃, spray air pressure 2 kgf /cm2 , speed control 1.
건조 조건: 계란액을 건조 분말로 만들기 위하여 예비실험결과 가장 적정한 온도로 확인된 70℃를 이용하여 분말을 제조하였다. 열풍분무 건조는 분무건조기(Samjin Engineering, Pyeongtaek, Korea)를 사용하여 air inlet temperature 94℃, air outlet temperature 70℃, spray air pressure 2 kgf /cm2 , speed control 1.5의 조건으로 분무하였으며, 동결건조는 계란액을 급속 냉동시킨 후 동결건조기(Beta-A type, Martin Christ, Berlin, Germany)를 사용하여 수분을 제거하였다.
신선계란을 이용한 스펀지케이크의 제조: 계란을 24℃에서 3시간 방치한 다음 반죽기에 장착한 혼합조(mixing bowl)에 넣고 2단으로 20초간 저어 난백과 난황을 풀어 주었다. 설탕, 소금 등을 Table 1의 내용과 같이 넣고 거품기를 혼합조의 바닥에서 일정한 간격을 유지하도록 하여 2단으로 20초간 저어 주었다. 혼합 액의 온도는 24℃를 유지하였다.
계란분말을 이용한 스펀지케이크의 제조: 비탈당, 탈당, 및 탈당하여 pH를 6.0(탈당/pH 6.0)과 6.5(탈당/pH 6.5)로 조절하여 제조한 4종의 계란분말과 그 밖에 상업용분무건조분말과 동결건조 분말 등을 각각 증류수와 잘 혼합되도록 stirrer를 사용하여 10분 간 저어 계란액(liquid)을 만들었다. 혼합조에 계란액, 설탕, 소금을 넣고 거품기를 혼합조의 바닥에서 일정한 간격을 유지하도록 하여 2단으로 20초간 저어 주었다.
5)로 조절하여 제조한 4종의 계란분말과 그 밖에 상업용분무건조분말과 동결건조 분말 등을 각각 증류수와 잘 혼합되도록 stirrer를 사용하여 10분 간 저어 계란액(liquid)을 만들었다. 혼합조에 계란액, 설탕, 소금을 넣고 거품기를 혼합조의 바닥에서 일정한 간격을 유지하도록 하여 2단으로 20초간 저어 주었다. 이때 혼합액의 온도는 24℃ 로 유지하였으며, 나머지는 위의 제조방법과 동일하게 하였다
pH: pH의 측정은 액상, 거품 및 반죽상태 등에서의 pH를 pH meter(pp-11, Sartorious, Goettingen, Germany)를 이용하여 측정하 였다.
굽기를 마친 케이크를 상온에서 30분 간 냉각시킨 다음 팬에서 분리하여 AACC methods 72-10(24)의 종자치환법을 이용하여 부피를 측정하였다. 비용적(specfic capacity)은 냉각시킨 후 측정한 케이크의 부피를 분할 중량으로 나누어 구하였다(17).
색도: 제조된 케이크를 25℃의 온도에서 24시간 방치한 후 6.0×6.0×2.0 cm3 로 절단하여 Hunter Difference Meter(Ultra Scan PRO, Hunter Laboratories Inc., Campbell, CA, USA)를 사용하여, L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값을 측정하였다.
각각 제조된 케이크는 6개 항목의 관능적 특성에 대한 상대강도를 평가하기 위하여 밀봉하여 실온에서 6시간 방치한 뒤 케이크를 2×2×2.5 cm3 의 크기로 잘랐다.
관능검사원은 식품공학과 재학생을 선정하여 이들에게 실험목적 및 평가항목에 대해 설명하고 충분한 훈련을 실시하여 케이크의 품질 차이를 식별할 수 있는 능력을 갖추게 하였다. 평가항목은 케이크 단면에 나타나는 기공 크기와 기공의 균일성, 케이크의 색깔, 맛, 이취 및 조직감 등의 순서로 평가하였다. 평가의 척도는 Kim과 Lee(25)의 방법으로 9점 척도로 1점에서 9점 으로 하였으며 평가는 계란액으로 제조한 스펀지케이크의 특성을 5점, 동일하다로 설정하여 비교토록 하였으며 조사한 특성 척 도는 다음과 같다.
건조온도, 탈당 및 pH 등의 조건을 달리하여 제조한 계란분말이 제품의 조직감 특성에 미치는 영향을 texture analyzer를 이용하여 측정하였다. Kawasome 등(34)은 케이크의 경도, 검성 및 씹 힘성 등과 입안에서의 촉감과는 상관관계가 높다고 하였다.
Texture: 제조된 케이크를 25℃의 온도에서 24시간 방치한 다음 케이크의 가운데 부분을 중심으로 4.0×4.0×3.0 cm3 로 절단하여 Texture Analyzer(TAHDi/500, Stable Micro Systems, Surrey, UK)를 이용하여 texture profile analysis(T.P.A) mode로 반복 측정하였다.
대상 데이터
박력분 1급(수분 13.5%, 단백질 7.75%, 회분 0.39%(Daehan Flour Mills Co., Seoul, Korea)), 설탕(Samyang Co., Ulsan, Korea), 소금(순도 98% 이상, Hanju. Co., Ulsan, Korea), 액란, 계란분말(비탈당, 탈당, 탈당/계란액의 pH를 6.0으로 조절, 탈당/계란액의 pH를 6.5로 조절 등 4가지 조건), 상업용분무건조분말(Poonglim, Jincheon, Korea), 동결건조분말 등을 사용하였다.
5 cm3 의 크기로 잘랐다. 각 처리 시료를 흰색 용기에 담아 폴리비닐 랩을 씌워 물과 함께 12명의 관능검사원에게 제 시하였다. 관능검사원은 식품공학과 재학생을 선정하여 이들에게 실험목적 및 평가항목에 대해 설명하고 충분한 훈련을 실시하여 케이크의 품질 차이를 식별할 수 있는 능력을 갖추게 하였다.
데이터처리
각 항목에 대하여 5회 반복 실시하였으며 이 결과에 대해서는 SAS program(26)을 이용하여 분산분석(analysis of variance, ANOVA)과 Duncan’s multiple range test법으로 유의성을 검증하 였다.
이론/모형
재료의 배합은 Baker’s percentage(22) 방법을 이용하였으며 Mizukoshi 등(23)의 제조방법을 달리하여 Fig. 1과 같은 방법으로 스펀지케이크를 제조하였다.
비중, 부피 및 비용적: 거품 및 반죽의 비중(specific gravity)은 AACC methods 10-15(24)에 따라 물의 무게에 대한 거품 및 반죽의 무게 비로 나타냈다. 굽기를 마친 케이크를 상온에서 30분 간 냉각시킨 다음 팬에서 분리하여 AACC methods 72-10(24)의 종자치환법을 이용하여 부피를 측정하였다.
비중, 부피 및 비용적: 거품 및 반죽의 비중(specific gravity)은 AACC methods 10-15(24)에 따라 물의 무게에 대한 거품 및 반죽의 무게 비로 나타냈다. 굽기를 마친 케이크를 상온에서 30분 간 냉각시킨 다음 팬에서 분리하여 AACC methods 72-10(24)의 종자치환법을 이용하여 부피를 측정하였다. 비용적(specfic capacity)은 냉각시킨 후 측정한 케이크의 부피를 분할 중량으로 나누어 구하였다(17).
평가항목은 케이크 단면에 나타나는 기공 크기와 기공의 균일성, 케이크의 색깔, 맛, 이취 및 조직감 등의 순서로 평가하였다. 평가의 척도는 Kim과 Lee(25)의 방법으로 9점 척도로 1점에서 9점 으로 하였으며 평가는 계란액으로 제조한 스펀지케이크의 특성을 5점, 동일하다로 설정하여 비교토록 하였으며 조사한 특성 척 도는 다음과 같다. 기공의 특성은 1점, 매우 조밀하다 9점, 매우 크다; 기공의 균일성은 1점, 매우 불균일하다 9점, 매우 균일하 다; 색은 1점, 매우 밝다 9점, 매우 어둡다; 이취는 1점, 매우 연하다 9점, 매우 강하다; 조직감은 1점, 매우 단단하다 9점, 매우 부드럽다 등으로 평가하였다.
성능/효과
따라서 본 연구에서는 계란분말의 제조조건과 분무건조 전 pH의 조절이 스펀지케이크의 특성에 미치는 영향을 검토하고자 하였다. 예비실험으로 계란액과 탈당시킨 계란액을 소재로 하여 분무기의 건조온도(air outlet temperature)를 각각 65, 70, 75, 80, 85 및 90℃ 등으로 조절하여 분말을 제조하였으며, 이들 분말을 소재로 한 스펀지케이크를 만들어 여러 가지 특성을 조사하여 본 결과, 분무건조 온도를 70℃로 하여 처리한 분말의 제품이 가장 우수한 품질을 나타냈음을 확인하였다. 따라서 분무건조온도를 70℃로 고정하고, 비탈당 또는 탈당한 계란액과 탈당한 계란액을 분무건조하기 전에 pH를 두 가지로 조절하여 만든 4종류의 분말과, 그 밖에 상업용분무건조분말 및 동결건조분말 등 모두 6종류의 계란분말을 소재로 한 스펀지케이크를 만들어, 이들의 물리적 특성과 관능적 특성 등을 분석하여 스펀지케이크의 특성을 개선할 수 있는 계란분말의 적정 제조조건을 찾아보고자 하였다.
34로 높 았다. 그러나 pH를 조절하지 않은 비탈당분말이나 탈당분말의 액상 pH는 유의적 차이를 나타내지 않아 pH가 탈당여부와는 관계 가 없음을 확인할 수 있었다. 한편 pH의 변화가 계란분말의 특 성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 계란액의 pH를 6.
49로 나 타났는데, 이는 분말을 제조하는 과정에서 구연산을 넣어 pH를 낮추어서 분말을 제조하는데서 오는 결과로 사료된다. 그리고 설탕과 소금을 넣고 휘저어 만든 거품상태의 pH는 대조구의 경우 7.97, 계란액의 pH를 6.5로 조절하여 만든 분말의 경우 7.99로서 이들 사이에는 유의차가 없는 것으로 나타났다.
6이어야만 케이크의 특성을 잘 살릴 수 있다고 하였다. 이러한 사실로 볼 때, 거품에 밀가루를 넣고 혼합한 결과 상업용 분무건조분말과 계란액의 pH를 6.0으로 조절하여 만든 분말의 경우 반죽상태에서의 pH가 모두 6.2 이하로 낮게 나타났다. 동결건조분말과 비탈당분말의 경우는 모두 pH가 7.
검성은 상업용분무건조분말의 경우 4.91로 가장 높은 값을 나타냈으며 대조구와 나머지의 시료는 0.82-1.44로 나타나 대조구와 유의차가 없는 것으로 나타났다. 경도, 탄력성 등과 관련이 있는 씹힘성은 대조구 0.
이는 탈당으로 인하여 이취가 개선된 것을 나타내는 결과라고 판단된다. 케이크의 부드러움을 측정한 조직감에서는 탈당분말의 경우, 대조구와 유의 차이가 나지 않아 부드러운 것으로 나타났다.
계란분말 제조 조건이 스펀지케이크의 특성 변화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 분무건조 온도를 70℃로 일정하게 하고, 비탈당 또는 탈당하여 pH를 달리하는 등으로 제조한 4종류의 계란분말과 상업용분무건조분말, 동결건조분말 등을 소재로 한 스펀지케이크를 제조하여 이들의 특성을 분석 하여 본 결과, 스펀지케이크의 특성을 높이는데 가장 적합한 소재로는 계란을 탈당한 뒤 70℃에서 분무 건조시켜 제조한 계란분말이 가장 우수하였으며, 이 분말의 거품상태와 반죽상태에서의 비중은 각각 0.32 와 0.42로 대조구와 비교하여 유의차가 나타나지 않았다. 동결건조분말의 경우 거품과 반죽 상태에서의 비중 및 케이크의 부피와 물성 등은 비교적 양호한 편이었으나 탈당시켜 분무건조온도를 70℃로 하여 제조한 분말에는 미치지 못하였다.
동결건조분말의 경우 거품과 반죽 상태에서의 비중 및 케이크의 부피와 물성 등은 비교적 양호한 편이었으나 탈당시켜 분무건조온도를 70℃로 하여 제조한 분말에는 미치지 못하였다. 그 외에 시료로 사용된 모든 계란분말은 거품이나 반죽상태에서의 비중이 크게 나타났고, 또한 제품의 관능검사 결과로 볼 때, 스펀지케이크 제조용 소재로는 부적합하다는 것을 알 수 있었다. 특히 상업용분무건조분말로 제조한 케이크는 모든 특성 면에서 크게 떨어 지는 것으로 나타났다.
그 외에 시료로 사용된 모든 계란분말은 거품이나 반죽상태에서의 비중이 크게 나타났고, 또한 제품의 관능검사 결과로 볼 때, 스펀지케이크 제조용 소재로는 부적합하다는 것을 알 수 있었다. 특히 상업용분무건조분말로 제조한 케이크는 모든 특성 면에서 크게 떨어 지는 것으로 나타났다. 따라서 신선한 계란액을 탈당시킨 후 70℃에서 분무 건조시켜 만든 분말이 스펀지케이크를 만드는데 있어 가장 적합한 소재로 확인되었다.
특히 상업용분무건조분말로 제조한 케이크는 모든 특성 면에서 크게 떨어 지는 것으로 나타났다. 따라서 신선한 계란액을 탈당시킨 후 70℃에서 분무 건조시켜 만든 분말이 스펀지케이크를 만드는데 있어 가장 적합한 소재로 확인되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
계란은 어떤 물질로 구성되어 있는가?
계란은 단백질 12.8-13.4%, 지질 10.5-11.8%, 탄수화물 0.3-1.0% 및 무기질 0.8-1.0%, 나머지는 수분으로 구성되어 있는 것으로 알려져 있다(1-3). 계란을 분말로 만들면 저장이나 운반 등이 용이 하며, 또한 미생물학적 측면에서도 안정성을 유지할 수 있는 장점을 가지고 있다.
계란분말에는 어떤 문제점이 있는가?
계란을 분말로 만들면 저장이나 운반 등이 용이 하며, 또한 미생물학적 측면에서도 안정성을 유지할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 계란분말은 거품형성능력의 저하로 물리적 기능성이 제한되거나, 난백에 있는 포도당 등의 유리 환원 당(1)에 의한 아미노카르보닐 반응으로 갈변현상이나 이취 등이 나타나기도 하고, 건조과정에서 물리ㆍ화학적 변화를 일으키는 등의 여러 가지 문제점도 가지고 있다(4-8). 계란분말의 거품형성 능력이나 겔 형성능력 등은 가공처리조건에 따라서도 크게 달라 질 수 있기 때문에 이들을 극대화하기 위한 연구가 외국에서는 다소 진행되고 있는 실정이나(9-13), 국내에서는 난백분말에 관한 연구(14,15)만 다소 진행되고 있을 뿐 계란분말에 대한 연구는 거 의 찾아 볼 수 없으며, 생산현장에서의 계란분말 가공은 경험에 의존하고 있는 실정이다.
스펀지케이크에서 계란의 단백질은 무엇에 의하여 케이크 조직을 형성하는 주요 인자가 되는가?
스펀지케이크는 근본적으로 계란의 팽창성을 이용한 대표적인 거품류 케이크로써, 계란의 양과 품질은 케이크의 품질에 큰 영 향을 미친다(16,17). 안정된 거품은 가열하는 동안 응고되어 큰 부피를 형성하는데(18), 계란의 단백질은 열변성에 의해 케이크 조직을 형성하는 주요한 인자라고 알려져 있으며(19), 분무건조 전 pH의 조절이 거품형성능력에 영향을 미친다는 보고가 있다 (14). 또한, Franke와 Kieβling(20)은 건조분말을 사용할 경우, 분 말의 건조조건에 따른 변화로 그의 기능특성이 달라질 수 있다 는 사실 등을 밝힌 바 있다.
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