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문제 정의
- 본 연구에서는 쌀가루의 증자, 교반 및 압출성형 공정이 연속적으로 진행되는 압출성형기를 이용하여 떡볶이 떡을 제조할 시 압출성형 횟수가 떡볶이 떢의 품질특성에 주는 영향을 살펴보고 최적의 압출조건을 찾고자 하였다. 궁극적으로 쌀 가공식품의 부가가치를 극대화하는 일환으로 한식 세계화 수출품목 중의 하나인 떡볶이를 선정하여 품질 표준화를 위한 제조 조건을 설정하고자 한다.
- 본 연구에서는 쌀가루의 증자, 교반 및 압출성형 공정이 연속적으로 진행되는 압출성형기를 이용하여 떡볶이 떡을 제조할 시 압출성형 횟수가 떡볶이 떢의 품질특성에 주는 영향을 살펴보고 최적의 압출조건을 찾고자 하였다. 궁극적으로 쌀 가공식품의 부가가치를 극대화하는 일환으로 한식 세계화 수출품목 중의 하나인 떡볶이를 선정하여 품질 표준화를 위한 제조 조건을 설정하고자 한다.
가설 설정
- 1)Values are mean±standard deviation of three replications.
- 1)Values are mean±standard deviation of twenty replications.
- 2)Different letters within the same row differ significantly (p<0.05).
제안 방법
- 떡볶이 떡의 조리특성을 확인해보기 위해 수분흡수율과 고형물 용출량을 측정하였다. 떡 20 g을 5배 중량의 끓는 물에서 3분간 가열한 후 체에 밭쳐 2시간 동안 상온에서 방냉하여 떡의 표면의 물기를 제거하고 그 떡의 무게를 측정하여 아래의 식에 의해 수분흡수율을 구하였다. 이때 생긴 끓인 물을 미리 무게를 달아둔 알루미늄 용기에 부어 105℃에서 10시간 건조시킨 후 용기의 무게를 측정하여 아래의 식에 의해 용출량을 구하였다.
- 떡볶이 떡의 관능검사는 떡볶이연구소의 연구원과 한국 산업기술대학교 생명화학공학과 대학원생 총 30명의 패널 을 대상으로 떡의 경도, 촉촉함, 부착성, 씹힘성, 및 전반적인 기호도를 실시하였다. 시료는 무작위 선정하여 1×1×6 cm3 의 일정한 크기로 자른 후 세자리 난수표로 표기한 흰색 플라스틱 접시에 담아 제공하였다.
- 떡볶이 떡의 조리특성을 확인해보기 위해 수분흡수율과 고형물 용출량을 측정하였다.
- 떡의 미세구조는 gold polladium으로 된 ion sputter(C1010, Hitachi Co., Ltd.)를 이용하여 동결건조 시킨 떡을 코팅한 다음 SEM으로 ×100배, ×200배, ×500배 확대하여 내부구조를 각각 관찰하였다.
- 시료는 무작위 선정하여 1×1×6 cm3 의 일정한 크기로 자른 후 세자리 난수표로 표기한 흰색 플라스틱 접시에 담아 제공하였다.
- , Seoul, Korea)를 사용하였다. 압출 성형기의 배럴 안에 미리 중량한 쌀가루(3 kg)를 넣고 쌀가루 대비 40%의 물(1.2 L)을 조금씩 첨가하면 서 교반기를 작동시켜 5분간 premixing하였다. Premixing이 끝난 후 7분간 steaming(100℃, 4 atm) 처리하고 다시 5분간 mixing하여 반죽의 혼합을 완료시켰다.
- 압출성형 횟수에 따른 떡 내부 입자의 미세구조를 비교하기 위하여 주사전자현미경(SEM, S-2380N, Hitachi Co., Ltd., Hitachi-shi, Japan)을 이용하여 측정하였다. 떡의 미세구조는 gold polladium으로 된 ion sputter(C1010, Hitachi Co.
- 압출성형기(extruder)로 떡볶이용 떡을 제조할 시 떡의 수분 및 조직감에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 판단되는 압출성형 횟수를 각각 달리하여 떡을 제조하였고 제조된 떡의 품질 특성을 확인해보았다. 수분함량은 압출성형 횟수가 증가할수록 유의적으로 증가하여 3회 압출 성형한 떡이 50.
- 떡은 직경이 10 mm인 die를 장착시켜 반죽이 die를 통과하면서 긴 가래 떡 형태로 성형하여 곧바로 냉각수에 냉각시킨 다음 상온에 서 1시간 방냉한 떡을 실험재료로 사용하였다. 이때 압출과 정 횟수에 따라 1, 2 및 3회 실시하여 제조한 처리군별 떡의 품질을 비교 평가하였다.
- 평가방법은 9점 척도법(9 점: 매우좋다∼5점: 보통이다∼1점: 매우싫다)으로 평가하였다.
- 평가방법은 9점 척도법(9 점: 매우좋다∼5점: 보통이다∼1점: 매우싫다)으로 평가하였다. 평가하기 전 패널에게 각 평가항목에 대한 관능평가교육을 다음과 같이 실시하였다 즉, 각 시료를 입안에서 어금니로 1회 압착하였을 때 느껴지는 힘에 대한 기호도를 경도, 이후 10회 저작하였을 때 느껴지는 기호도를 촉촉함, 입안에서 시료가 달라붙는 정도에 대한 기호도를 부착성, 시료의 쫄깃한 정도를 씹힙성, 전반적인 기호도를 평가하도록 하고 매 시료가 끝나고 다음시료를 평가할 때 물로 입안을 헹구도록 교육하여 평가를 실시하였다.
대상 데이터
- 떡볶이용 가래떡은 screw의 배열이 완전 맞물림형인 쌍축 압출성형기(MD-010, Daesun Co., Ltd., Seoul, Korea)를 사용하였다. 압출 성형기의 배럴 안에 미리 중량한 쌀가루(3 kg)를 넣고 쌀가루 대비 40%의 물(1.
- Premixing이 끝난 후 7분간 steaming(100℃, 4 atm) 처리하고 다시 5분간 mixing하여 반죽의 혼합을 완료시켰다. 떡은 직경이 10 mm인 die를 장착시켜 반죽이 die를 통과하면서 긴 가래 떡 형태로 성형하여 곧바로 냉각수에 냉각시킨 다음 상온에 서 1시간 방냉한 떡을 실험재료로 사용하였다. 이때 압출과 정 횟수에 따라 1, 2 및 3회 실시하여 제조한 처리군별 떡의 품질을 비교 평가하였다.
- 본 실험에서 떡볶이용 가래떡 제조 시에 사용한 쌀가루 (씻어나온 쌀가루, Ricetech Co., Ltd., Anseong, Korea)는 냉장고(4℃)에 보관하며 실험에 사용하였다.
데이터처리
- 실험에서 얻어진 결과 값은 Statistic Analysis System(Version 9.1, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 통계처리를 하였으며 Duncan의 다중범위검정법(Duncan's multiple range test)으로 유의성을 검증하였다(p< 0.05).
- 제조된 떡볶이 떡의 수분함량은 105℃의 dry oven(ONO2G, JEIO TECH Co., Ltd., Gimpo, Korea)에서 상압 가열 건조법(20)으로 6반복 측정하여 그 평균값으로 결과를 나타내었다.
- 조직감 측정 조건은 Table 1과 같으며 조직감을 측정하기 위한 떡볶이 떡의 크기는 일정하게 잘라(1×1 cm2) 사용하였고 조직감 특성 항목은 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 응집성 (cohesiveness), 탄력성(springiness) 및 씹힘성(chewiness) 에 대하여 각각 20반복 측정하여 결과를 통계처리하였다.
이론/모형
- 떡볶이 떡의 조직감은 Texture Analyzer(TA.XT plus, MHK Trading Co., Bucheon, Korea)를 이용하여 TPA (texture profile analysis) 방법으로 측정하였다. 조직감 측정 조건은 Table 1과 같으며 조직감을 측정하기 위한 떡볶이 떡의 크기는 일정하게 잘라(1×1 cm2) 사용하였고 조직감 특성 항목은 경도(hardness), 부착성(adhesiveness), 응집성 (cohesiveness), 탄력성(springiness) 및 씹힘성(chewiness) 에 대하여 각각 20반복 측정하여 결과를 통계처리하였다.
성능/효과
- 떡이 입안 에서 이와 입천장에 달라붙는 정도인 부착성(adhesiveness)은 압출성형 횟수가 증가할수록 유의적으로 증가하였고 이는 떡의 수분함량이 압출횟수에 따라 증가한 결과와 연관이 있는 것으로 수분함량이 증가할수록 떡의 부착성을 증가시킨 것으로 판단된다. 1회 압출 성형한 떡은 입안에서 쌀가루 입자가 미세하게 씹혀 부착성이 낮은 평가결과를 나타냈고 2, 3회 압출 성형한 떡보다 거칠다고 평가되었다. 전반적인 기호도(overall acceptability)는 1회 압출 성형한 떡이 4.
- 경도는 압출성형 1, 2, 3회 각각 805.47, 616.75, 481.22 g으로 압출횟수가 증가할수록 값이 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- 관능검사를 실시한 결과 전반적인 기호도는 1회 압출 성형한 떡이 촉촉한 정도와 부착성의 값이 약하고 경도는 강하여 가장 낮은 기호도를 나타낸 반면 3회 압출 성형한 떡은 경도가 가장 낮았고 부착성은 가장 높은 것으로 나타났다. 경도와 부착성이 적절하게 조화를 이룬 2회 압출 성형한 떡이 전반적인 기호도가 6.42로 가장 높게 나타났다. 따라서 압출성형기로 떡볶이 떡을 제조 시 압출성형 횟수 2회가 떡의 수분함량, 조직감 및 전반적인 기호도가 높게 나타났다.
- 05). 경도의 결과는 수분함량 결과와는 정반대로 수분함량이 증가할수록 경도는 감소하 였다. 이는 수분함량이 증가할수록 경도가 감소하였다는 절 편(23-25), 설기떡(26), 호박떡(27), 백설기(28)의 연구결과와 일치하였다.
- 05). 고형물 용출량과 수분흡수율을 측정한 결과 압출횟수가 늘어날수록 고형물용출량은 증가하였고 반대로 수분흡수율은 감소하였다. 관능검사를 실시한 결과 전반적인 기호도는 1회 압출 성형한 떡이 촉촉한 정도와 부착성의 값이 약하고 경도는 강하여 가장 낮은 기호도를 나타낸 반면 3회 압출 성형한 떡은 경도가 가장 낮았고 부착성은 가장 높은 것으로 나타났다.
- 고형물 용출량과 수분흡수율을 측정한 결과 압출횟수가 늘어날수록 고형물용출량은 증가하였고 반대로 수분흡수율은 감소하였다. 관능검사를 실시한 결과 전반적인 기호도는 1회 압출 성형한 떡이 촉촉한 정도와 부착성의 값이 약하고 경도는 강하여 가장 낮은 기호도를 나타낸 반면 3회 압출 성형한 떡은 경도가 가장 낮았고 부착성은 가장 높은 것으로 나타났다. 경도와 부착성이 적절하게 조화를 이룬 2회 압출 성형한 떡이 전반적인 기호도가 6.
- 기계적인 조직감에서 경도와 씹힘성은 압출성형 횟수가 증가할수록 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- 42로 가장 높게 나타났다. 따라서 압출성형기로 떡볶이 떡을 제조 시 압출성형 횟수 2회가 떡의 수분함량, 조직감 및 전반적인 기호도가 높게 나타났다.
- 떡의 촉촉한 정도(moistness)는 압출성형 횟수가 증가할수록 유의적으로 증가하여(p<0.05) 3회 압출 성형한 떡이 5.42로 가장 촉촉한 것으로 나타났다.
- 경도의 결과는 본 연구에서 측정한 기계적인 경도 값에서 압출성형을 반복할수록 낮아지는 경향을 보였던 결과(Table 3)와 일치하였다. 떡이 입안 에서 이와 입천장에 달라붙는 정도인 부착성(adhesiveness)은 압출성형 횟수가 증가할수록 유의적으로 증가하였고 이는 떡의 수분함량이 압출횟수에 따라 증가한 결과와 연관이 있는 것으로 수분함량이 증가할수록 떡의 부착성을 증가시킨 것으로 판단된다. 1회 압출 성형한 떡은 입안에서 쌀가루 입자가 미세하게 씹혀 부착성이 낮은 평가결과를 나타냈고 2, 3회 압출 성형한 떡보다 거칠다고 평가되었다.
- 압출성형기(extruder)로 떡볶이용 떡을 제조할 시 떡의 수분 및 조직감에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 판단되는 압출성형 횟수를 각각 달리하여 떡을 제조하였고 제조된 떡의 품질 특성을 확인해보았다. 수분함량은 압출성형 횟수가 증가할수록 유의적으로 증가하여 3회 압출 성형한 떡이 50.8%로 수분함량이 가장 높았다. 기계적인 조직감에서 경도와 씹힘성은 압출성형 횟수가 증가할수록 유의적으로 감소하였다(p<0.
- 이는 압출성형 공정횟수가 증가하면서 떡의 수분함량이 증가한 것과 일치하는 결과로 입안에서 느껴지는 촉촉한 정도도 높게 평가되었다. 씹힘성(chewiness)의 경우도 마찬가지로 압출횟수가 증가할수록 증가하였으며, 떡의 경도(hardness)는 1회 압출 성형 한 떡이 5.92로 가장 강하였고 압출성형을 2, 3회로 반복할수록 경도 값은 낮게 나타났다. 경도의 결과는 본 연구에서 측정한 기계적인 경도 값에서 압출성형을 반복할수록 낮아지는 경향을 보였던 결과(Table 3)와 일치하였다.
- 씹힘성은 경도와 같은 경향으로 압출성형 1회에서 가장 높았으며 압출성형 횟수가 증가할수록 씹힘성은 경도와 같은 경향으로 압출성형 횟수가 증가할수록 유의적으로 감소하여 1회에서 527, 2, 3회 각각 415, 320%로 나타났다(p<0.05).
- 압출성형 횟수 가 증가할수록 조리 시 가래떡의 수분흡수율은 유의적으로 감소하였고 반대로 용출된 고형물의 양은 증가하였다(p< 0.05).
- 압출성형 횟수에 따른 떡볶이 떡의 미세구조 관찰결과, 1회 압출 성형한 떡의 기공은 크기가 크고 불균일한 반면 압출횟수가 증가할수록 기공이 작고 균일한 것으로 나타났다(Fig. 2). 압출물이 die를 경계로 고압에서 저압으로 나오면서 급격한 압력변화로 인해 내부에 포함하고 있는 수분 및 휘발성 물질들이 증발되어 수많은 기공들을 형성하는 것으로 알려져 있다.
- 압출횟수가 증가할수록 미 세 쌀가루 입자는 감소하고 기공의 크기는 작아지며 많은 양의 기공이 분포하여 3회 압출성형한 떡볶이 떡의 미세구조는 스펀지형태와 같은 구조로 관찰되었다. 압출성형된 떡의 다공성 정도가 떡의 기계적, 관능적 품질 특성에도 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 압출횟수 1, 2회시 떡의 수분함량은 유의적인 차이가 없었으나 압출횟수 3회의 떡은 50.82%로 유의적으로 가장 높았다(p< 0.05).
- 특히 1회 압출성형한 떡 내부의 큰 기공들이 불균일하게 분포하고 있고 미세한 쌀가루 입자들로 보이 는 것이 관찰되었는데 이는 수침시간의 쌀가루 연구에서 수침과정 중 단백질, 지질, 유리당, 회분 등이 유실되면서 수분 확산이 용이하여 배유구조가 느슨해지고 입자간 결합력 약화로 손상전분 감소와 함께 미세입자가 얻어지는 것으로 보인다는 연구(22)와 유사하였다. 압출횟수가 증가할수록 미 세 쌀가루 입자는 감소하고 기공의 크기는 작아지며 많은 양의 기공이 분포하여 3회 압출성형한 떡볶이 떡의 미세구조는 스펀지형태와 같은 구조로 관찰되었다. 압출성형된 떡의 다공성 정도가 떡의 기계적, 관능적 품질 특성에도 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 1에 나타내었다. 압출횟수를 1, 2, 3회 각각 달리하여 제조된 떡볶이 떡의 수분함량은 각각 47.81, 48.24, 50.82%로 압출횟수 가 증가할수록 수분함량은 증가하는 경향을 보였다. 압출횟수 1, 2회시 떡의 수분함량은 유의적인 차이가 없었으나 압출횟수 3회의 떡은 50.
- 전반적인 기호도(overall acceptability)는 1회 압출 성형한 떡이 4.08 로 가장 낮게 나타났는데, 이는 떡의 촉촉한 정도와 부착성은 약하고 씹힘성과 경도는 강하여 기호도에 영향을 준 것으로 판단되며 3회 압출 성형한 떡은 1회 압출성형한 떡에 비해 경도가 너무 낮아 떡의 조직감이 너무 무르다는 평가로 조직감과 씹힘성이 전반적 기호도에 영향을 준 것으로 판단된다.
- 08 로 가장 낮게 나타났는데, 이는 떡의 촉촉한 정도와 부착성은 약하고 씹힘성과 경도는 강하여 기호도에 영향을 준 것으로 판단되며 3회 압출 성형한 떡은 1회 압출성형한 떡에 비해 경도가 너무 낮아 떡의 조직감이 너무 무르다는 평가로 조직감과 씹힘성이 전반적 기호도에 영향을 준 것으로 판단된다. 전반적인 기호도는 압출성형 횟수가 2회로 성형한 떡이 6.42로 가장 높은 점수를 받아 떡볶이 떡의 가공 적성 시 가장 우수한 것으로 판단되었다.
- 05). 조직감의 특성 결과 입출성형 횟수에 따른 수분함량 차이가 떡의 경도 및 씹힘성 등의 조직감에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다.
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