[논문]예비호화 현미분 함량과 CO2 가스 주입량에 따른 저온 현미-야채류 압출성형물의 물리적 특성 변화

길선국; 최지혜; 류기형

doi:10.3746/jkfn.2014.43.11.1716

예비호화 현미분 함량과 CO2 가스 주입량에 따른 저온 현미-야채류 압출성형물의 물리적 특성 변화
Change in Physical Properties of Cold-Extruded Brown Rice and Vegetable Mix at Various Pregelatinized Brown Rice Content and CO2 Gas Injection 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.43 no.11, 2014년, pp.1716 - 1723

길선국 (공주대학교 식품공학과) , 최지혜 (공주대학교 식품공학과) , 류기형 (공주대학교 식품공학과)

초록
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예비호화 현미분 함량과 $CO_2$ 가스 주입량에 따른 현미-야채류 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 비기계적에너지, 팽화 특성, 기계적 특성, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조, 페이스트 점도, 호화도를 분석하였다. 수분 함량 30%, 사출구 온도 $60^{\circ}C$, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, $CO_2$ 가스 주입량(0, 300, 600, 800 mL/min)으로 조절하였다. 원료는 예비호화 현미분/현미분/채소분을 0/95/5, 30/65/5, 50/45/5%로 배합하여 사용하였다. 비기계적에너지 투입량은 예비호화 현미분 함량이 증가할수록 감소하였다. 예비호화 현미분 함량에 따른 압출성형물은 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 직경팽화율이 증가하다가 내부 기공이 붕괴되면 직경팽화율은 감소하였다. $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 체적밀도는 감소하였다. 예비호화 현미분 함량이 감소할수록 $CO_2$ 가스 주입량에 따른 기공의 변화가 크게 나타났다. 페이스트 점도 측정 결과는 저온최고 점도가 나타나지 않았으며 원료와 유사한 peak time을 가지고 고온최고점도를 나타내었다. 또한 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 호화도도 증가하였다. 결론적으로 $CO_2$ 가스를 주입한 $60^{\circ}C$의 저온 압출성형공정은 재래식 압출성형공정과 동일한 팽화율과 낮은 밀도는 아니지만 생식팽화스낵 제조에 적용될 수 있는 공정으로 판단되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was designed to examine the change in physical properties of extruded brown rice-vegetable mix at different pregelatinized brown rice contents and $CO_2$ gas injection. Moisture content, screw speed and die temperature were fixed to 30%, 100 rpm and 60, respectively. $CO_2$ gas injection was adjusted to 0, 300, 600, and 800 mL/min. The content of vegetables (carrot, pumpkin, kale and Angelica keiskei) mix was fixed 5%. Pregelatinized and raw brown rice powder were blended as the ratio of 0/95, 30/65 and 50/45. Specific mechanical energy input decreased as pregelatinized brown rice ratio increased. Expansion index increased and the size and number of pores increased but density decreased with the increasing in $CO_2$ gas injection. Gelatinization degree increased as $CO_2$ gas injection increased. In conclusion, cold extrusion with $CO_2$ gas injection at $60^{\circ}C$ die temperature could be applied for Saengsik (uncooked food) making.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

가스 주입량에 따른 저온 현미-야채류 압출성형물로 제조하여 물리적 특성 변화를 알아보고자 팽화 특성, 기계적 특성, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조 등을 살펴보았다. 또한 호화된 현미분을 넣어 저온에서도 제품의 팽화율을 높이고 호화된 성분이 50% 미만이 되어야 하는 생식의 기준에 맞추고자 예비호화 현미분의 함량에 변화를 주었다.
본 연구는 60°C 이하의 온도에서만 제조가 인정되는 생식팽화스낵을 개발하고자 예비호화 현미분 함량과 CO2 가스 주입량에 따른 저온 현미-야채류 압출성형물로 제조하여 물리적 특성 변화를 알아보고자 팽화 특성, 기계적 특성, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조 등을 살펴보았다.

가설 설정

3)Values within the same column with different letters are significantly different at P<0.05.

제안 방법

수분 함량 30%, 사출구 온도 60°C, 스크루 회전 속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, CO2 가스 주입량(0, 300, 600, 800 mL/ min)으로 조절하였다.
스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 온도 60°C로 고정하였으며 CO2 가스 주입은 0, 300, 600, 800 mL/min으로 각각 조절하였다.
시료의 수용성 성질을 분석하기 위하여 AACC 방법(18)을 응용하여 건량 기준의 시료 1.5 g에 증류수 30 mL를 가하여 30°C의 항온수조(BF-45SB, Biofree Co., Seoul, Korea)에서 30분간 교반 후 원심분리기(H-1000-3, Hanil Science Industrial Co., Gangneung, Korea)에서 3,000 rpm으로 20분간 원심분리 하였다.
압출성형물의 단면을 백금으로 코팅 후 고분해능 주사전자현미경(MIRA LMH, Tescan, Brno, Czech)으로 가속전력 5 kV에서 미세구조를 관찰하였다.
예비호화 현미분 함량과 CO₂ 가스 주입량에 따른 현미-야채류 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 비기계적에너지, 팽화 특성, 기계적 특성, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조, 페이스트 점도, 호화도를 분석하였다. 수분 함량 30%, 사출구 온도 60°C, 스크루 회전 속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, CO₂ 가스 주입량(0, 300, 600, 800 mL/ min)으로 조절하였다.
수분 함량 30%, 사출구 온도 60°C, 스크루 회전 속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, CO₂ 가스 주입량(0, 300, 600, 800 mL/ min)으로 조절하였다. 원료는 예비호화 현미분/현미분/채소 분을 0/95/5, 30/65/5, 50/45/5%로 배합하여 사용하였다. 비기계적에너지 투입량은 예비호화 현미분 함량이 증가할 수록 감소하였다.
제조된 압출성형물은 50°C에서 8시간 건조하여 팽화율, 비길이, 겉보기탄성계수와 파괴력, 밀도를 측정하였고, Micro Hammer-cutter Mill(Type 3, Culatti AG Co., Zurich, Switzerland)을 사용하여 0.5 mm 이하로 분쇄한 시료를 사용하였다.
비기계적에너지 투입량(SME input)은 Ryu와 Mulvaney (10)의 방법을 이용하여 압출성형기의 운전이 정상상태일때 원료의 단위 질량당 소비된 전기에너지로 나타내었다. 즉 원료투입 시의 전력과 모터 공회전 시의 전력의 차와 생산량과의 비로부터 실제 원료에 투입된 전력을 구하였다(식 1).
직경팽화율은 압출성형물의 직경을 캘리퍼스(CD-15C, Mitutoyo Co., Kanagawa, Japan)로 10회 측정하여 사출구의 직경과 압출성형물 직경비의 평균값으로 산출하였다. 비길이는 압출성형물 무게와 길이를 10회 측정하여 단위 무게 당 길이의 비를 평균치로 산출하였다(15).
압출성형물 제조를 위한 원료인 알파현미분, 동결건조 현미분, 채소분(당근, 호박, 케일, 신선초)은 (주)이롬(Chuncheon, Korea)에서 제공받아 사용하였다. 채소분은 당근, 호박, 케일, 신선초를 섞어 5%로 고정하였고, 알파현미분과 동결건조 현미분말은 0/95, 30/65, 50/45%로 배합하여 사용하였다. 배합된 원료의 일반성분은 알파현미분 0% 혼합 시 수분 함량 13.
호화도 측정은 Nelson(20)의 방법을 응용하여 효소반응 동안 방출된 환원당을 측정하여 분석하였다. NaOH를 사용 하여 시료를 100% 호화시킨 용액과 호화시키지 않은 시료 용액을 각각 Fig.

대상 데이터

압출성형물 제조는 실험용 쌍축 압출성형기(THK 31T, Inchon Machinery, Inchon, Korea)를 사용하였다. 스크루 직경은 3.0 cm이며 길이와 직경비(L/D ratio)는 23:1이었고 사출구는 원형으로 직경이 3 mm인 것을 사용하였으며, 스크루 배열은 Fig. 1과 같다. 압출성형 원료의 수분 함량은 펌프를 사용해 원료 사입구에 직접 주입하여 30%로 고정하였다.
압출성형물 제조는 실험용 쌍축 압출성형기(THK 31T, Inchon Machinery, Inchon, Korea)를 사용하였다. 스크루 직경은 3.
압출성형물 제조를 위한 원료인 알파현미분, 동결건조 현미분, 채소분(당근, 호박, 케일, 신선초)은 (주)이롬(Chuncheon, Korea)에서 제공받아 사용하였다. 채소분은 당근, 호박, 케일, 신선초를 섞어 5%로 고정하였고, 알파현미분과 동결건조 현미분말은 0/95, 30/65, 50/45%로 배합하여 사용하였다.

데이터처리

모든 값은 평균±표준편차로 기록하였다.
, Kanagawa, Japan)로 10회 측정하여 사출구의 직경과 압출성형물 직경비의 평균값으로 산출하였다. 비길이는 압출성형물 무게와 길이를 10회 측정하여 단위 무게 당 길이의 비를 평균치로 산출하였다(15).
압출성형 후레이크의 체적밀도는 차조를 이용한 종자 치환법으로 총 10회 반복하여 식(2)를 이용하여 평균값을 계산하였다(16).
압출성형물의 겉보기탄성계수와 파괴력은 Sun Rheometer(Compac-100Ⅱ, Sun Sci. Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 10회 측정하여 평균값을 산출하였다. 측정 조건은 probe angle type(65°), 최대응력 10 kg, 지지대 이동속도 60 mm/min, 지지대 간의 거리 3 cm였다.

이론/모형

비기계적에너지 투입량(SME input)은 Ryu와 Mulvaney (10)의 방법을 이용하여 압출성형기의 운전이 정상상태일때 원료의 단위 질량당 소비된 전기에너지로 나타내었다. 즉 원료투입 시의 전력과 모터 공회전 시의 전력의 차와 생산량과의 비로부터 실제 원료에 투입된 전력을 구하였다(식 1).
측정 조건은 probe angle type(65°), 최대응력 10 kg, 지지대 이동속도 60 mm/min, 지지대 간의 거리 3 cm였다. 측정치를 Ryu 와 Ng(17)의 방법을 이용하여 겉보기탄성계수(E_app)와 파괴력(F_bs)을 각각 식(3)과 식(4)로 계산하였다.
페이스트 점도는 Ryu 등(19)의 방법을 응용한 Rapid Visco Analyzer(RVA-3D, Newport Scientific Inc., Sydney, Australia)를 사용하여 측정하였으며, 신속점도 측정기의 소프트 프로그램 중 extrusion method를 사용하여 압출성형물의 점도를 측정하였다.
평균값은 Fisher's least significant difference (LSD) test에 따라 계산하였다.

성능/효과

2)Values with in the same column with different letters are significantly different at P<0.05.
CO2 가스 주입량이 0 mL/min, 예비호화 현미분의 함량 0, 30, 50%일 때 사출구 온도가 60°C로 기공형성제인 수분의 상변화가 일어나지 않아 기공이 형성되지 않음을 볼 수 있었다.
또한 CO₂ 가스 주입량이 증가할수록 호화도도 증가하였다. 결론적으로 CO₂ 가스를 주입한 60°C의 저온 압출성형공정은 재래식 압출성형공정과 동일한 팽화율과 낮은 밀도는 아니지만 생식팽화스낵 제조에 적용될 수 있는 공정으로 판단되었다.
페이스트 점도 측정 결과는 저온최고 점도가 나타나지 않았으며 원료와 유사한 peak time을 가지고 고온최고점도를 나타내었다. 또한 CO₂ 가스 주입량이 증가할수록 호화도도 증가하였다. 결론적으로 CO₂ 가스를 주입한 60°C의 저온 압출성형공정은 재래식 압출성형공정과 동일한 팽화율과 낮은 밀도는 아니지만 생식팽화스낵 제조에 적용될 수 있는 공정으로 판단되었다.
채소분은 당근, 호박, 케일, 신선초를 섞어 5%로 고정하였고, 알파현미분과 동결건조 현미분말은 0/95, 30/65, 50/45%로 배합하여 사용하였다. 배합된 원료의 일반성분은 알파현미분 0% 혼합 시 수분 함량 13.22%, 조회분 1.22%, 조지방 1.60%, 조단백 6.10%였고, 알파현미분 30% 혼합 시 수분 함량 13.22%, 조회분 1.23%, 조지방 1.45%, 조단백 6.04%였으며, 알파 현미분 50% 혼합 시에는 수분 함량 13.23%, 조회분 1.25%, 조지방 1.30%, 조단백 6.03%로 측정되었다.
본 실험 결과 예비호화 현미분 함량의 증가에 따른 비기계적에너지 투입량이 감소되는 것은 100°C 이상의 재래식 압출성형공정에서 전분의 호화가 증가되어 반죽 점도의 감소로 내부 용융물 또한 점도가 감소하여 60°C에서도 비기계적에너지 투입량이 감소된다고 판단된다.
본 실험에서 직경팽화율이 증가하면 비길이는 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 밀과 옥수수가루를 이용한 130°C 이상의 재래식 압출성형공정에서 직경팽화율이 증가하면 비 길이는 감소하는 음의 상관관계를 갖는다고 보고한 Gu 와 Ryu(8) 및 Ryu와 Ng(17)의 결과와 유사하였다.
현미분 함량과 CO₂ 가스 주입량에 따른 현미-야채류 압출성형물의 비기계적에너지 투입량은 Table 1과 같다. 비기계적에 너지 투입량은 예비호화 현미분 함량이 0%일 때 CO₂ 가스 주입량 300 mL/min에서 279.05 kJ/kg으로 가장 높은 값을 나타내었으며, 예비호화 현미분 함량이 30%일 때 CO₂ 가스 주입량 0 mL/min에서 164.55 kJ/kg으로 가장 낮은 값을 나타내었다. 예비호화 현미분 함량이 증가할수록 비기계적에너지 투입량은 모두 감소하였으며 CO₂ 가스 주입에 따른 영향은 보이지 않았다.
원료는 예비호화 현미분/현미분/채소 분을 0/95/5, 30/65/5, 50/45/5%로 배합하여 사용하였다. 비기계적에너지 투입량은 예비호화 현미분 함량이 증가할 수록 감소하였다. 예비호화 현미분 함량에 따른 압출성형물은 CO₂ 가스 주입량이 증가할수록 직경팽화율이 증가하다가 내부 기공이 붕괴되면 직경팽화율은 감소하였다.
비길이는 예비호화 현미분 50%, CO₂ 가스 주입량 800 mL/min일 때 103.63 m/kg으로 가장 높은 값을 나타내었으며, 예비호화 현미분 50%, CO₂ 가스 주입량 0 mL/min일때 72.04 m/kg으로 가장 낮은 값을 나타내었다. Ryu 등(10)의 옥수수가루와 유제품 분말을 원료로 CO₂ 가스 주입 압출 성형 하였을 때 주입압력이 증가함에 따라 팽화율과 비길이는 증가하는 경향을 보였으며, 이는 CO₂ 가스 주입량이 증가 함에 따라 원료 용융물의 점도가 감소하여 용융물이 사출구로 사출되는 순간 유속이 증가하여 CO₂ 가스를 주입하지 않을 때보다 비길이가 증가한다는 보고와 일치하였다.
예비 호화 현미분의 함량이 0%일 때 CO2 가스 주입량이 300∼800 mL/min으로 증가할수록 기공의 크기와 수가 증가하였다.
가스 주입량에 따른 현미- 야채류 압출성형물의 수분흡착지수(WAI)와 수분용해지수 (WSI)는 Table 2와 같다. 예비호화 현미분 0%를 첨가한 압출성형 처리구의 수분흡착지수와 수분용해지수가 무 처리구에 비해 증가하였다. 하지만 예비호화 현미분 30, 50%를 첨가한 경우 압출성형 처리구의 수분용해지수가 무 처리구에 비해 감소하였다.
5와 같다. 예비호화 현미분 0%인 압출성형물 원료의 호화도는 17.63%로 측정되었다. 예비호화 현미분 30%인 압출성형물 원료의 호화도는 34.
예비호화 현미분 0%일 때 압출성형물의 CO2 가스 주입이 증가할수록 호화도도 35∼60%로 증가하였다.
예비호화 현미분 0, 30% 첨가된 압출성형물중 생식 제조의 기준이 되는 호화된 원료 50% 이하, CO2 가스 주입에 의한 저온압출공정에 의해 가열온도 60°C 이하를 충족시키는 압출성형 조건에서 팽화가 가능한 것으로 판단되었다.
구조파괴점도는 예비호화 현미분 0% 압출성형물은 원료에 비해 매우 낮게 측정되었다. 예비호화 현미분 30%는 원료와 차이가 줄어들었으나 예비호화 현미분 50%는 원료보다 높은 구조파괴점도를 나타내었다. 회복점도는 압출성형물의 예비호화 현미분이 증가할수록 감소하며 압출성형물 전부 원료보다는 낮은 회복점도를 나타내었다.
63%로 측정되었다. 예비호화 현미분 30%인 압출성형물 원료의 호화도는 34.98%로 측정되었다. 예비호화 현미분 50%인 압출성형물 원료의 호화도는 63.
예비호화 현미분 30%일 때 압출성형물의 CO2 가스 주입이 증가할 때 호화도는 39∼64%로 증가하였다.
92로 가장 낮은 값을 나타내었다. 예비호화 현미분 50%에서 CO₂ 가스 주입량이 0에서 300 mL/min으로 증가하였을 때 직경팽화율은 증가되었으며, CO₂ 가스 주입량 600과 800 mL/min으로 증가될 때 직경팽화율은 감소되었다. 예비호화 현미분 30%에서는 CO₂ 가스 주입량이 600 mL/min까지 직경팽화율이 증가되었으나 CO₂가스 주입량 800 mL/min으로 증가할 때 감소되었다.
98%로 측정되었다. 예비호화 현미분 50%인 압출성형물 원료의 호화도는 63.63%로 측정되었다. 예비호화 현미분 0%일 때 압출성형물의 CO₂ 가스 주입이 증가할수록 호화도도 35∼60%로 증가하였다.
예비호화 현미분 50%일 때 압출성형물의 CO2 가스 주입이 증가할수록 호화도도 64∼85%로 증가하였다.
가스 주입량에 따른 현미- 야채류 압출성형물의 페이스트 점도는 Table 2와 같다. 예비호화 현미분 함량과 CO₂ 가스 주입량에 따른 현미-야채류 압출성형물의 고온최고점도와 최종점도는 예비호화 현미분의 함량이 증가할수록 값이 감소하였으며, CO₂ 가스 주입량이 증가할수록 최고점도가 감소하였다. 이는 Ryu(11)의 보고와 같이 CO₂ 가스와 물이 반응하여 약산인 CO₂가 전분의 가수분해를 유도해 CO₂ 가스 주입량이 증가할수록 전분 사슬의 절단으로 인하여 점도가 낮아져 감소한 것으로 판단된다.
비기계적에너지 투입량은 예비호화 현미분 함량이 증가할 수록 감소하였다. 예비호화 현미분 함량에 따른 압출성형물은 CO₂ 가스 주입량이 증가할수록 직경팽화율이 증가하다가 내부 기공이 붕괴되면 직경팽화율은 감소하였다. CO₂ 가스 주입량이 증가할수록 체적밀도는 감소하였다.
CO₂ 가스 주입량이 증가할수록 체적밀도는 감소하였다. 예비호화 현미분 함량이 감소할수록 CO₂ 가스 주입량에 따른 기공의 변화가 크게 나타났다. 페이스트 점도 측정 결과는 저온최고 점도가 나타나지 않았으며 원료와 유사한 peak time을 가지고 고온최고점도를 나타내었다.
55 kJ/kg으로 가장 낮은 값을 나타내었다. 예비호화 현미분 함량이 증가할수록 비기계적에너지 투입량은 모두 감소하였으며 CO₂ 가스 주입에 따른 영향은 보이지 않았다. 이는 Ryu와 Ng(17)의 100°C 이상의 재래식 압출성형공정에서 밀가루와 옥수수를 압출성형 하였을 때 사출구 온도가 증가하면 반죽의 호화로 점도가 감소하여 비기계적에너지 투입량이 감소한 결과와 유사하다.
예비 호화 현미분의 함량이 0%일 때 CO₂ 가스 주입량이 300∼800 mL/min으로 증가할수록 기공의 크기와 수가 증가하였다. 예비호화 현미분의 함량 30%, CO₂ 가스 주입량이 300, 600 mL/min으로 주입했을 때 기공의 수가 CO₂ 가스를 주입하지 않을 때보다 증가된 것을 확인하였다. 예비호화 현미분의 함량 50%일 때는 CO₂ 가스 주입량이 300 mL/min에서만 기공의 수가 증가되었다.
하지만 예비호화 현미분 30, 50%를 첨가한 경우 압출성형 처리구의 수분용해지수가 무 처리구에 비해 감소하였다. 이러한 결과는 배럴 내부의 예비호화 현미분의 함량이 0%인 경우 점도가 높아져 체류시간이 길어지고 강한 전단력을 받아 전분의 사슬이 절단되어 수분용해지수가 증가된 것으로 판단되며, 이와 반대로 예비호화 현미분의 함량이 30, 50%일 경우는 점도가 낮아져 수분용해지수가 무 처리구에 비해 감소한 것으로 판단된다. Jeong 등(23)과 Ferdinand 등(25)은 CO₂ 가스 주입량을 증가시키면 수분흡착지수와 수분용해지수가 증가하는 경향을 보인다고 보고하였으며, 본 연구 결과는 CO₂ 가스 주입에 의한 수분용해지수의 증가는 배럴 내부에서 CO₂ 가스와 수분의 반응으로 약산성인 CO₂가 생성되어 전분사슬을 절단해 수분용해지수가 증가한다고 보고한 Ryu 등(26)의 결과와 일치하였다.
체적밀도와 비교해 보아도 기공의 수와 크기가 증가된 부분에서 밀도가 감소된 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과로 예비호화 현미분의 함량이 감소할수록 CO₂ 가스 주입을 통한 기공형성제 효과를 높여 직경팽화율을 증가시키고 밀도는 감소시킬 수 있다고 판단된다.
직경팽화율이 증가하면 체적밀도는 감소하였으며, 반대로 감소하면 체적밀도는 증가되었다. 전체적으로 CO₂ 가스가 주입되면 체적밀도는 감소되었다. 또한 Jeong 등(23)의 CO₂ 가스 주입량이 증가함에 따라 밀도가 감소한 보고와 일치하였다.
3과 같다. 직경팽화율은 예비호화 현미분 50%, CO₂ 가스 주입량 300 mL/min일 때 1.44로 가장 높았으며, 예비호화 현미분 50%, CO₂ 가스 주입량 800 mL/min일 때 0.92로 가장 낮은 값을 나타내었다. 예비호화 현미분 50%에서 CO₂ 가스 주입량이 0에서 300 mL/min으로 증가하였을 때 직경팽화율은 증가되었으며, CO₂ 가스 주입량 600과 800 mL/min으로 증가될 때 직경팽화율은 감소되었다.
또한 직경팽화율의 결과와도 매우 유사한 경향을 보였다. 직경팽화율이 증가한 조건에서 기공의 크기와 수가 증가된 미세구조를 확인할 수 있었다. 체적밀도와 비교해 보아도 기공의 수와 크기가 증가된 부분에서 밀도가 감소된 것을 확인할 수 있었다.
체적밀도는 예비호화 현미분 0%, CO₂ 가스 주입량 800 mL/min으로 주입한 압출성형물이 0.61 g/cm³로 가장 낮았으며, 예비호화 현미분 50%, CO₂ 가스 주입량 0 mL/min일 때 0.97 g/cm³로 가장 높았다. 예비호화 현미분 함량에 따른 압출성형물의 체적밀도는 직경팽화율과 연관성을 나타내었다.
직경팽화율이 증가한 조건에서 기공의 크기와 수가 증가된 미세구조를 확인할 수 있었다. 체적밀도와 비교해 보아도 기공의 수와 크기가 증가된 부분에서 밀도가 감소된 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과로 예비호화 현미분의 함량이 감소할수록 CO₂ 가스 주입을 통한 기공형성제 효과를 높여 직경팽화율을 증가시키고 밀도는 감소시킬 수 있다고 판단된다.
파괴력은 예비호화 현미분 50%, CO2 가스 주입량 0 mL/ min일 때 2.75×104 N/m2로 가장 낮은 값을 나타내었으며, 예비호화 현미분 0%, CO2 가스 주입량 600 mL/min일 때 3.72×105 N/m2로 가장 높은 값을 나타내었다.
팽화지수, 밀도, 기공구조로 인해 영향을 받으며 압출성형물의 품질을 결정하는 중요한 인자인 겉보기탄성계수는 예비호화 현미분 50%, CO2 가스 주입량 300 mL/min일 때 5.20×108 N/m2 로 가장 낮은 값을 나타내었으며, 예비호화 현미분 0%, CO2 가스 주입량 0 mL/min일 때 1.43×1010 N/m2로 가장 높은 값을 나타내었다.
예비호화 현미분 함량이 감소할수록 CO₂ 가스 주입량에 따른 기공의 변화가 크게 나타났다. 페이스트 점도 측정 결과는 저온최고 점도가 나타나지 않았으며 원료와 유사한 peak time을 가지고 고온최고점도를 나타내었다. 또한 CO₂ 가스 주입량이 증가할수록 호화도도 증가하였다.
Ryu(11)의 보고에 의하면 일반적인 압출성형공정을 통해 생산된 압출성형물의 수분용해지수는 비기계적에너지 투입량의 증가와 함께 증가한다고 하였다. 하지만 CO₂ 가스를 주입한 본 연구는 재래식 압출성형공정과는 다르게 비기계적에너지 투입량이 감소할수록 수분용해지수가 증가되었다.
예비호화 현미분 30%는 원료와 차이가 줄어들었으나 예비호화 현미분 50%는 원료보다 높은 구조파괴점도를 나타내었다. 회복점도는 압출성형물의 예비호화 현미분이 증가할수록 감소하며 압출성형물 전부 원료보다는 낮은 회복점도를 나타내었다. 예비호화 현미분의 함량이 증가할수록 peak time이 원료와 비교해 단축되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	생식이란 무엇인가?	생식이란 식물성 원료를 주원료로 건조 등 가공 처리를 하여 분말, 과립, 바, 페이스트, 겔상, 액상 등으로 동결건조, 60°C 이하의 송풍건조 등을 사용하여 영양소의 파괴, 효소의 불활성화 및 전분의 호화 등을 최소화한 완전식품으로 섭취할 수 있는 형태의 식품이다(1-3).
	압출성형공정의 특징은?	압출성형은 독립변수인 원료투입량, 수분첨가량, 배럴의 온도, 스크루 회전속도, 사출구의 구조를 변화시켜 단시간에 혼합, 분쇄, 가열, 성형, 건조가 일어나는 단일공정으로서 다른 가열 가공공정과 비교하여 효율적이며 경제적인 공정이다(8,9). CO2 가스 주입 저온 압출성형은 100°C 이상에서 수분의 상변화를 이용하여 팽화를 하는 재래식 압출성형공정과 비교하여 낮은 온도에서 팽화가 가능하여 재래식 압출성형공정의 팽화와 달리 압력차에 의한 탄산가스의 비체적 변화로 100°C 이하에서도 팽화가 가능하고 열에 불안정한 영양소의 파괴를 감소시키며 스크루 마모율 감소와 에너지 투입량이 낮다(10,11).
	신선초의 효능은 무엇인가?	생식 원료는 단백질, 지방, 탄수화물, 비타민, 무기질 등의 영양성분 이외에 셀룰로오스, 펙틴, 헤미셀룰로오스 등 인체 내의 효소로 소화되지 않는 식이섬유들을 다량 포함하고 있다(4). 신선초는 미나리과에 속하는 다년생 초본으로 chalcone, triterpenoid 등의 성분이 피부암 억제효과와 폐암, 대장암 예방효과가 있으며 neuraminidase 활성을 억제하여 신종 인플루엔자 발병을 예방할 수 있다고 보고되어 있다(5). 케일은 특히 비타민, 미네랄, 식이섬유와 항산화 화합물 뿐만 아니라 질소화합물도 풍부하다(6).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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