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문제 정의
- 본 연구에서는 육질색이 다른 고구마로부터 분말을 제조하여 고구마 분말의 이화학적 특성 차이를 비교하고자 하였다.
가설 설정
- 1)L=lightness value, 100=white, 0=black; +a=red; -a=green; +b=yellow; -b=blue.
- 1)Values are means of replications±standard deviation.
제안 방법
- 고구마 분말을 원통형용기(지름×높이, 4 cm×1 cm)에 담아 색차계(CR-300, Minolta, Osaka, Japan)를 사용하여 L(lightness), a(redness) 및 b(yellowness)값을 측정하였다.
- 고구마 분말의 oil 흡수율은 시료 0.5 g과 corn oil(백설유, CJ) 5 mL를 원심분리 튜브에 넣고 실온에서 10분 간격으로 30초씩 저어주면서 30분간 유지한 후 10,000 rpm에서 25분간 원심분리 하여 oil을 제거한 다음 무게를 측정하여 oil 흡수율(%)을 산출하였다.
- 고구마 분말의 입도분석은 입도분석기(CILAS 1064, Orleans, France)를 사용하여 측정하였다. 고구마 분말의 미세구조는 백금으로 도금한 후 주사전자현미경(JSM-5400, JEOL Ltd., Tokyo, Japan)을 이용하여 분석하였다.
- 고구마 분말의 입도분석은 입도분석기(CILAS 1064, Orleans, France)를 사용하여 측정하였다. 고구마 분말의 미세구조는 백금으로 도금한 후 주사전자현미경(JSM-5400, JEOL Ltd.
- 고구마를 세척하여 껍질을 벗기고 1 cm cube 모양으로 세절하였으며 고구마의 변색을 방지하기 위한 방법으로 NaHSO3와 citric acid 용액에 침지처리를 하였다. 세절된 고구마는 70℃ 건조기(JEIO-TECH Co.
- 고구마의 분말화를 위한 가공처리에 있어 주된 문제점 중의 하나는 polyphenol oxidase에 의한 효소적 갈변으로 이러한 효소적 변색을 방지하기 위해 데치기, NaHSO3 또는 유기산 용액에 침지처리 하는 방법이 사용되었다(24). 고구마의 갈변방지제로 NaHSO3와 citric acid를사용하였으며, 갈변방지제 용액의 농도와 침지시간 등의 처리를 달리한 예비실험을 바탕으로 일반고구마와 주황색고구마는 0.3% NaHSO3 용액에서 1분간 침지하였고 자색고구마는 0.3% NaHSO3＋1.0% citric acid 복합처리 한 용액에서 1분간 침지처리 하였다. 일반고구마는 갈변방지제 처리 없이 열풍건조 하여 제조한 분말이 동결건조 하여 제조한 분말의 밝기인 L값에 비해 낮았으나 NaHSO3(0.
- 5 g과 30 mL 증류수를 50 mL 원심분리 튜브에 넣고 분산시킨 후 가끔 흔들어주면서 30℃에서 30분간 방치한 다음 3,000 rpm 에서 10분간 원심분리 하였다. 상등액 전부를 미리 항량을 구한 수분정량 수기에 담아 105℃에서 하룻밤 건조하여 남은 고형분량을 측정하여 2.5 g 시료에 대한 백분율로서 수분 용해도지수를 산출하였다. 수분흡수지수는 원심분리 하여 침전된 침전물의 무게를 측정하여 건조시료 1 g에 함유된 수분함량 g으로 계산하였다.
- 와 citric acid 용액에 침지처리를 하였다. 세절된 고구마는 70℃ 건조기(JEIO-TECH Co., Daejeon, Korea)에서 열풍건조하거나 동결건조기(Ilshin Lab Co., Yangju, Korea)를 사용하여 48시간 동안 동결건조 하였다. 건조한 고구마는 0.
- 육질색에 따른 일반고구마, 주황색고구마 및 자색고구마로부터 갈변방지제 처리와 건조방법을 달리하여 분말을 제조한 후 고구마 분말의 이화학적 특성을 분석하였다. 고구마 분말의 조단백질, 회분 및 식이섬유 함량은 자색고구마에서 가장 높았고 조지방과 전분 함량은 주황색고구마에서 가장 높게 나타났다.
대상 데이터
- , Yangju, Korea)를 사용하여 48시간 동안 동결건조 하였다. 건조한 고구마는 0.5 mm 스크린을 장착한 Cyclotec 1093 Sample mill(Tecator Co., Hognanas, Sweden)을 사용하여 분쇄하여 분말로 제조하였다.
- 본 실험에 사용한 고구마는 일반고구마(white-fleshed sweet potato)와 유색고구마인 주황색고구마(yellow/orangefleshed sweet potato) 및 자색고구마(purple-fleshed sweet potato)를 시중에서 구입하여 사용하였다.
이론/모형
- 고구마 분말의 수분, 회분, 단백질 및 지방 함량은 AOAC 방법(11)에 따라 측정하였다.
- 고구마 분말의 수분흡수지수와 수분용해도지수는 Anderson의 방법(14)에 의해 측정하였다. 고구마 분말 2.
- 고구마 분말의 전분 함량은 starch-glucosamylase 방법(12)에 의하여 측정하였다. 고구마 분말의 수용성 식이섬유(SDF), 불용성 식이섬유(IDF) 및 총 식이섬유(TDF) 함량은 Prosky 등(13)의 방법에 따라 측정하였다.
- 고구마 분말의 전분 함량은 starch-glucosamylase 방법(12)에 의하여 측정하였다. 고구마 분말의 수용성 식이섬유(SDF), 불용성 식이섬유(IDF) 및 총 식이섬유(TDF) 함량은 Prosky 등(13)의 방법에 따라 측정하였다.
성능/효과
- 1과 같다. 각각의 고구마 분말에서 전분입자를 관찰할 수 있었으며 동결건조 하여 제조한 고구마 분말 뿐만 아니라 70℃에서 열풍건조 하여 제조한 분말에서도 고구마 전분이 그 입자 형태를 유지하고 있었다. 생고구마의 전분입자는 둥글고, 6각형, 또는 구형의 모양으로 2∼>60μm의 다양한 입자크기 분포를 하고 있으며(20-22), 평균 입자크기는 10∼80 μm로 보고한(20) 바 있다.
- 일반고구마와 주황색고구마 분말은 a값이 (-)값으로 녹색도를 띠는 것으로 나타난 반면 자색고구마 분말은 적색도인 (+)a값을 보여주었다. 갈변방지제 처리 없이 동결 또는 열풍건조한 자색고구마 분말의 a값은 각각 9.81, 7.85로 열풍건조에 의해 a값이 낮아진 반면에 NaHSO3와 citric acid의 복합처리에 의해 a값이 14.05로 증가하여 갈변방지제 처리에 따라 그 차이가 큰 것으로 나타났다. 고구마는 종류별로 그 육질색이 다르기 때문에 고구마 분말 제조 시 고유의 색을 유지할 수 있는 갈변방지제의 선택 및 처리방법이 중요할 것으로 생각되었다.
- 39%로 가장 낮은 수치를 주었다. 고구마 분말의 oil 흡수율은 고구마의 건조방법에 따라 차이를 나타내 모든 육질색 종류의 고구마에서 동결건조 한 분말보다 열풍건조한 분말의 oil 흡수율이 유의적으로 높게 나타났다. 고구마 분말의 oil 흡수율의 차이는 유탕제품과 같은 고구마 가공제품의 특성에 차이를 줄 수 있을 것으로 사료되었다.
- 고구마 분말의 oil 흡수율은 동결건조 하여 제조한 분말 중 주황색고구마 분말이 91.92%로 가장 높고, 일반고구마 분말이 74.39%로 가장 낮은 수치를 주었다. 고구마 분말의 oil 흡수율은 고구마의 건조방법에 따라 차이를 나타내 모든 육질색 종류의 고구마에서 동결건조 한 분말보다 열풍건조한 분말의 oil 흡수율이 유의적으로 높게 나타났다.
- 고구마 분말의 oil 흡수율은 고구마의 건조방법에 따라 차이를 나타내 모든 육질색 종류의 고구마에서 동결건조 한 분말보다 열풍건조한 분말의 oil 흡수율이 유의적으로 높게 나타났다. 고구마 분말의 oil 흡수율의 차이는 유탕제품과 같은 고구마 가공제품의 특성에 차이를 줄 수 있을 것으로 사료되었다.
- 고구마 분말의 수분흡수지수 및 oil 흡수율은 열풍건조방법으로 제조한 분말이 동결건조에 의한 분말보다 높은 경향을 주었다. 고구마 분말의 수분용해도지수는 일반고구마와 자색고구마의 경우 건조조건에 따른 차이가 크지 않은 반면, 주황색고구마의 경우 열풍건조 한 분말에서 수분용해도지수가 높게 나타났다.
- 고구마 분말의 식이섬유 함량을 측정한 결과 수용성 식이섬유 함량은 1.0∼1.3%로 유사한 수준이었으나 불용성 식이섬유는 자색고구마 7.97%, 일반고구마 5.68%, 주황색고구마 2.58%로 큰 차이를 보여주었다.
- 고구마 육질색 종류별 고구마 분말의 전분 및 식이섬유 함량을 측정한 결과는 Table 2와 같다. 고구마 분말의 전분 함량은 주황색고구마 분말이 46.37%로 가장 높게 나타났으며 일반고구마 43.72%, 자색고구마 42.85% 순으로 크게 차이를 보이지 않았다. 고구마의 전분함량은 품종, 산지, 수확시기 등에 따라 다양하여 40.
- 육질색 종류별 고구마를 동결건조한 후 분쇄하여 제조한고구마 분말의 일반성분을 측정한 결과는 Table 1과 같다. 고구마 분말의 조단백질 함량은 자색고구마가 6.65%로 가장 높았으며 일반고구마와 주황색고구마 순으로 각각 4.86%, 3.94%로 나타났다. 조지방 함량은 일반고구마에 비해 유색고구마에서 다소 높았으며 주황색고구마가 2.
- 육질색에 따른 일반고구마, 주황색고구마 및 자색고구마로부터 갈변방지제 처리와 건조방법을 달리하여 분말을 제조한 후 고구마 분말의 이화학적 특성을 분석하였다. 고구마 분말의 조단백질, 회분 및 식이섬유 함량은 자색고구마에서 가장 높았고 조지방과 전분 함량은 주황색고구마에서 가장 높게 나타났다. 고구마 분말의 평균 입자크기는 주황색고구마 분말에서 가장 크게 나타났으며 각각의 고구마 분말에서 둥근형 또는 다각형의 전분입자 형태를 관찰할 수 있었다.
- 고구마 분말의 평균 입자크기는 동결건조하여 제조한 일반고구마와 자색고구마 분말이 각각 42.73, 42.91 μm로 유사한 크기로 나타났고, 주황색고구마가 이보다 약간 큰 46.84 μm로 측정되었다.
- 고구마 분말의 조단백질, 회분 및 식이섬유 함량은 자색고구마에서 가장 높았고 조지방과 전분 함량은 주황색고구마에서 가장 높게 나타났다. 고구마 분말의 평균 입자크기는 주황색고구마 분말에서 가장 크게 나타났으며 각각의 고구마 분말에서 둥근형 또는 다각형의 전분입자 형태를 관찰할 수 있었다. 고구마 분말의 수분흡수지수 및 oil 흡수율은 열풍건조방법으로 제조한 분말이 동결건조에 의한 분말보다 높은 경향을 주었다.
- 본 실험의 결과는 일반고구마의 수분용해도지수 18.2∼21.5%, 주황색고구마는 22.8∼26.5%로 분석한 Shih 등의 결과(25)와 같이 주황색고구마에서 높았으며 유사한 육질색 고구마에서도 사용된 고구마의 품종에 따른 차이가 있을 것으로 생각되었다.
- 수분용해도지수는 열풍건조 하여 제조한 주황색고구마 분말이 29∼31%로 가장 높은 수치를 보여준 반면 동결건조한 주황색고구마 분말에서는 약 21%로 낮게 나타났다.
- 수용성 및 불용성 식이섬유의 합계인 총 식이섬유 함량은 자색고구마(9.27%)> 일반고구마(6.70%)> 주황색고구마(3.57%) 순으로 분석되었다.
- 열풍건조 하여 제조한 고구마 분말의 경우 주황색고구마 분말의 입자크기가 90.77μm로 나타났으며, 일반고구마 32.49 μm, 자색고구마 36.58μm로 측정되어 두 가지 건조 방법에서 모두 주황색고구마 분말의 입자크기가 가장 큰 결과를 보여주었다.
- 수분용해도지수는 열풍건조 하여 제조한 주황색고구마 분말이 29∼31%로 가장 높은 수치를 보여준 반면 동결건조한 주황색고구마 분말에서는 약 21%로 낮게 나타났다. 일반 고구마와 자색고구마 분말의 수분용해도지수는 평균적으로 각각 16.75, 24.72%로 나타나 일반고구마 분말의 수분용해도지수가 가장 낮았으며 두 가지 건조방법에 따른 차이는 크지 않았다. 본 실험의 결과는 일반고구마의 수분용해도지수 18.
- 0% citric acid 복합처리 한 용액에서 1분간 침지처리 하였다. 일반고구마는 갈변방지제 처리 없이 열풍건조 하여 제조한 분말이 동결건조 하여 제조한 분말의 밝기인 L값에 비해 낮았으나 NaHSO3(0.3%) 처리 후 열풍건조한 분말의 L값이 88.22로 증가하여 NaHSO3 처리에 의한 일반고구마의 갈변방지 효과를 볼 수 있었다.
- 94%로 나타났다. 조지방 함량은 일반고구마에 비해 유색고구마에서 다소 높았으며 주황색고구마가 2.33%로 가장 높게 나타났다. 이는 지용성 색소인 carotenoid 색소가 함께 추출되었기 때문인 것으로 보고한 Kim 등(15)의 결과와 유사한 것으로 나타났다.
- 주황색고구마 분말은 고구마 분말 중 b값(황색도)이 가장 높았으며 b값은 NaHSO3 처리한 후 열풍건조 하여 제조한 처리구가 무처리구에 비해 그 수치가 약간 높게 측정되었다. 일반고구마와 주황색고구마 분말은 a값이 (-)값으로 녹색도를 띠는 것으로 나타난 반면 자색고구마 분말은 적색도인 (+)a값을 보여주었다.
- 이는 지용성 색소인 carotenoid 색소가 함께 추출되었기 때문인 것으로 보고한 Kim 등(15)의 결과와 유사한 것으로 나타났다. 회분 함량은 일반고구마와 주황색고구마가 각각 2.53, 2.35%로 유사한 결과를 보였고 자색고구마가 3.65%로 가장 높은 회분을 함유하는 것으로 분석되었다.
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