This study was carried out to investigate the effect of hydrocolloids [hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), xanthan gum (XG), guar gum (GG), and glucomannan (GM)] on the physicochemical properties of bread flour dough containing rice flour. In amylograph analysis, the significantly lowest gelatiniz...
This study was carried out to investigate the effect of hydrocolloids [hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), xanthan gum (XG), guar gum (GG), and glucomannan (GM)] on the physicochemical properties of bread flour dough containing rice flour. In amylograph analysis, the significantly lowest gelatinization temperature was obtained in dough with XG (P<0.05). XG revealed the highest maximum viscosity while GM revealed the lowest. In viscograph test, the lowest gelatinization temperature and maximum viscosity showed the same result as in the amylograph. Breakdown value was also highest in dough containing XG, but lowest in the control and dough containing HPMC. Setback value was highest in dough containing HPMC, but lowest in dough containing XG. In farinograph analysis, consistency was greatest in dough with HPMC and XG. Hydrocolloids affected water absorption, which was highest in dough containing GM. Development times of dough containing HPMC and XG were low. Stability was lowest in dough with XG. Degree of softening was reduced in dough containing HPMC and GG compared to the control but increased in dough containing XG and GM. Dough containing HPMC and GG showed the largest volume at 3 h of fermentation. Dough with HPMC showed the lowest pH value. Hydrocolloids in this study affected physicochemical properties of dough.
This study was carried out to investigate the effect of hydrocolloids [hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), xanthan gum (XG), guar gum (GG), and glucomannan (GM)] on the physicochemical properties of bread flour dough containing rice flour. In amylograph analysis, the significantly lowest gelatinization temperature was obtained in dough with XG (P<0.05). XG revealed the highest maximum viscosity while GM revealed the lowest. In viscograph test, the lowest gelatinization temperature and maximum viscosity showed the same result as in the amylograph. Breakdown value was also highest in dough containing XG, but lowest in the control and dough containing HPMC. Setback value was highest in dough containing HPMC, but lowest in dough containing XG. In farinograph analysis, consistency was greatest in dough with HPMC and XG. Hydrocolloids affected water absorption, which was highest in dough containing GM. Development times of dough containing HPMC and XG were low. Stability was lowest in dough with XG. Degree of softening was reduced in dough containing HPMC and GG compared to the control but increased in dough containing XG and GM. Dough containing HPMC and GG showed the largest volume at 3 h of fermentation. Dough with HPMC showed the lowest pH value. Hydrocolloids in this study affected physicochemical properties of dough.
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문제 정의
본 연구는 빵 제조에 밀가루의 20%를 쌀로 대체 첨가하여 쌀빵을 제조할 때 나타나는 단점을 개선하기 위하여 여러 가지 검류로 HPMC, xanthan gum, guar gum, glucomannan 등을 각각 1% 첨가하고 이들이 쌀빵 반죽의 물성학적 특성에 미치는 영향을 분석하여 쌀빵을 제조하는 데 기초 자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
강력분 80%와 쌀가루 20% 혼합 분에 검류(HPMC, xanthan gum, guar gum, glucomannan)를 각각 1% 첨가하여 만든 후 65 g을 증류수 450 mL에 현탁시켜 볼에 넣고 볼의 회전 속도를 75 rpm으로 조절하여 25°C부터 95°C까지 1.5°C/min의 비율로 온도를 상승시키면서 paste 특성 변화를 측정하였다.
강력분 80%와 쌀가루 20% 혼합분에 각각의 검류 1%, 물 62%, 효모 2%를 믹싱 볼에 넣고 저속 3분, 중속 2분간 믹싱(VM-0008, DaeYung Co., Ltd., Seoul, Korea)하여 만든 반죽(반죽온도 27°C)을 30°C의 발효실에서 3시간 동안 발효하면서 20분 단위로 반죽의 발효부피를 측정하였다.
KG)로 분석하였다. 강력분 80%와 쌀가루 20% 혼합분에 검류를 각각 1% 첨가하여 만든 후 53 g을 증류수 450 mL에 현탁하여 측정용 볼에 넣고 핀을 결합하였다. 회전속도를 75 rpm으로 조정하고 1분간 1.
강력분 80%와 쌀가루 20%를 혼합한 후 검류로 HPMC, xanthan gum, guar gum, glucomannan 등을 각각 1% 첨가하여 반죽의 물성학적 특성을 분석하였다. 혼합분의 Amylograph 분석에서 호화온도는 xanthan gum 첨가구가 가장 낮았으며 유의적 차이가 있었다(P<0.
강력분 밀가루 80%와 쌀가루 20%를 혼합한 후 검류를 각각 1% 첨가하여 Amylograph로 호화온도, 최고점도온도, 최고점도 등을 분석한 결과는 Table 1과 같다. 호화온도는 강력분과 쌀가루를 혼합한 대조구가 가장 높았고 HPMC, guar gum, glucomannan 등을 첨가한 시험구는 유의적 차이가 없었으나, xanthan gum을 첨가한 시험구는 가장 낮아 유의적 차이가 있었다(P<0.
2°C로 예열하고 강력분 80%와 쌀가루 20% 혼합분에 검류를 각각 1% 첨가하여 만든 후 300 g을 믹싱 볼에 넣고 기계를 작동하면서 그래프 커브의 중앙이 500±20 BU에 도달하도록 증류수를 가하여 물의 양을 조절하였다. 견도(consistency), 흡수율(water absorption), 반죽형성시간(development time), 안정도(stability), 약화도(degree of softening, 12 min after peak), FQN(Farinograph quality number) 등의 값을 그래프로부터 분석하였다.
다양한 검류를 첨가한 강력분과 쌀가루 혼합분으로 만든 반죽을 발효하면서 부피 변화를 측정하였다. 강력분 80%와 쌀가루 20% 혼합분에 각각의 검류 1%, 물 62%, 효모 2%를 믹싱 볼에 넣고 저속 3분, 중속 2분간 믹싱(VM-0008, DaeYung Co.
미리 Farinograph 믹싱 볼을 30±0.2°C로 예열하고 강력분 80%와 쌀가루 20% 혼합분에 검류를 각각 1% 첨가하여 만든 후 300 g을 믹싱 볼에 넣고 기계를 작동하면서 그래프 커브의 중앙이 500±20 BU에 도달하도록 증류수를 가하여 물의 양을 조절하였다.
반죽을 각각 100 g 씩 취하여 둥글리기 한 후 10 mL 단위로 표시된 원통형 유리발효기(직경 5.5 cm×높이 25 cm) 밑면에 넣고 뚜껑을 씌워 30°C의 인큐베이터에서 발효시키면서 발효되는 부피를 측정하였다.
반죽의 발효부피 변화를 분석하기 위하여 제조한 반죽을 30°C의 발효실에서 발효하면서 20분 간격으로 2시간 동안 pH 변화를 측정하였다.
측정개시온도 25°C부터 시작하여 호화개시온도(beginning of gelatinization temperature;°C), 최고점도온도(maximum viscosity temperature;°C) 및 최고점도(maximum viscosity; AU) 등의 특성 값을 측정하였다.
회전속도를 75 rpm으로 조정하고 1분간 1.5°C의 비율로 30°C에서 93°C까지 가열시키면서 1.5시간 동안 호화개시온도(beginning of gelatinization temperature), 최고점도(maximum viscosity), 유지온도개시(start of holding period), 냉각개시(start of cooling period), 냉각종료(end of cooling period), 최종 유지온도 종료(end of final holding period), breakdown, setback 등을 측정하였다.
대상 데이터
본 실험에서는 재료로 강력분(DaeHan Milling Co., Ltd,, Incheon, Korea), 쌀가루(200 mesh, DaeDoo Food, Kunsan, Korea), 효모(JoHung Chemical, Ansan, Korea) 등을 사용하였다. 검류로 hydroxyl propyl methyl cellulose(HPMC, Samsung Fine Chemicals Co.
데이터처리
각 항목에 대하여 실험을 3회 반복 실시하였고 실험 결과는 평균값±표준편차(mean±SD)로 나타냈다.
통계분석은 Statistical Analysis System(SAS) 통계 프로그램(Ver. 9.3, SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고, 던컨의 다중 범위시험법(Duncan's multiple range test)으로 P<0.05 수준에서 시료 간의 유의성을 검증하였다.
이론/모형
다양한 검류를 첨가한 강력분과 쌀가루 혼합분의 Amylograph 특성은 AACC 방법(22-10)(12)에 따라 Amylograph(ASG-6, Brabender GmbH & Co. KG, Duisburg, Germany)로 분석하였다.
반죽의 발효부피 변화를 분석하기 위하여 제조한 반죽을 30°C의 발효실에서 발효하면서 20분 간격으로 2시간 동안 pH 변화를 측정하였다. 반죽의 pH는 AACC 방법(02-52) (12)에 따라 반죽 10 g을 취하여 증류수 100 mL에 균일하게 용해 후 pH meter(MP 220, Mettler Toledo Co., Urdorf, Switzerland)로 측정하였다.
여러 가지 검류를 첨가한 강력분과 쌀가루 혼합분의 Farinograph 특성을 AACC 방법(54-21)(12)에 따라 Farinograph(No 183538, Type 860000, Brabender GmbH & Co. KG)로 분석하였다.
여러 가지 검류를 첨가한 강력분과 쌀가루 혼합분의 호화 및 노화 특성을 AACC 방법(61-01)(12)에 따라 Brabender Viscograph(Viscograph E, Brabender GmbH & Co. KG)로 분석하였다.
성능/효과
Viscograph 분석에서 호화개시온도와 최고점도는 Amylograph 결과와 일치하였으며, 유지온도와 냉각온도에서의 점도는 xanthan gum 첨가구가 가장 높았다. Breakdown은 xanthan gum 첨가구의 값이 가장 높았고 대조구와 HPMC 첨가구가 가장 낮았으며, setback은 HPMC 첨가구가 가장 높았고 xanthan gum 첨가구가 가장 낮았다. Farinograph에서 반죽의 되기는 HPMC 및 xanthan gum 첨가구가 유의적으로 높았으며, 흡수율은 glucomannan 첨가구가 가장 높았다.
05). FQN은 대조구에 비하여 HPMC와 guar gum 첨가구는 다소 증가하였으나 glucomannan 첨가구는 감소하였고, 특히 xanthan gum 첨가구는 현저히 감소하여 반죽의 안정성이 좋지 않은 것으로 나타났다.
Breakdown은 xanthan gum 첨가구의 값이 가장 높았고 대조구와 HPMC 첨가구가 가장 낮았으며, setback은 HPMC 첨가구가 가장 높았고 xanthan gum 첨가구가 가장 낮았다. Farinograph에서 반죽의 되기는 HPMC 및 xanthan gum 첨가구가 유의적으로 높았으며, 흡수율은 glucomannan 첨가구가 가장 높았다. 반죽형성시간은 대조구에 비하여 guar gum 첨가구가 길었다.
05). Setback은 HPMC와 guar gum 첨가구가 가장 높았고 다음이 대조구와 glucomannan이었으며, xanthan gum 첨가구가 가장 낮아 hydrocolloid에 따라 setback 값이 달라지는 것을 알 수 있었다.
최고점도 온도도 같은 경향을 나타냈으며, 최고점도는 xanthan gum 첨가구가 가장 높았고 glucomannan 첨가구가 가장 낮았으며 유의적 차이가 있었다. Viscograph 분석에서 호화개시온도와 최고점도는 Amylograph 결과와 일치하였으며, 유지온도와 냉각온도에서의 점도는 xanthan gum 첨가구가 가장 높았다. Breakdown은 xanthan gum 첨가구의 값이 가장 높았고 대조구와 HPMC 첨가구가 가장 낮았으며, setback은 HPMC 첨가구가 가장 높았고 xanthan gum 첨가구가 가장 낮았다.
견도는 xanthan gum과 HPMC 첨가구가 가장 높아 대조구와 유의적 차이가 있었으며(P<0.05) glucomannan 첨가구는 가장 낮은 값으로 대조구와 유의적 차이가 없었다.
냉각개시점에서 첨가구들 간의 점도는 최고점도 결과와 같이 xanthan gum 첨가구가 가장 높았고 HPMC 첨가구가 가장 낮았으며 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
냉각종료점에서의 점도는 xanthan gum과 guar gum 첨가구가 가장 높았고, glucomannan 첨가구가 가장 낮아 대조구와 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
반죽을 시작하여 그래프의 피크에서 12분 후에 측정하는 약화도는 대조구에 비하여 xanthan gum과 glucomannan 첨가구가 현저히 증가하였고, guar gum과 HPMC 첨가구는 감소하여 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
FQN은 HPMC와 guar gum 첨가구가 대조 구에 비해 높았다. 반죽의 발효부피 분석에서 guar gum과 HPMC 첨가구의 부피가 컸고, 반죽의 pH는 HPMC 첨가구가 가장 낮았다. 이상의 실험으로 hydrocolloids가 밀가루와 쌀가루 혼합분의 paste, 반죽, 발효부피, 반죽의 pH 등에 영향을 주었다.
반죽형성시간은 대조구에 비하여 guar gum 첨가구는 9.6분 증가하였으나 glucomannan, xanthan gum, HPMC 첨가구 등은 현저히 짧아져 대조구와 hydrocolloid 첨가구별로 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
23이었으나, 발효가 진행되면서 pH 가 낮아지기 시작하여 발효 40분에 대조구와 시험구 중 xanthan gum 첨가구가 가장 높았고 HPMC 첨가구가 가장 낮아 활발한 발효가 진행되고 있음을 보여주었다. 발효 120분에는 HPMC 첨가구가 가장 낮았으나 대조구, glucomannan과 guar gum 첨가구는 유의적 차이가 없었고, xanthan gum 첨가구가 다소 높아 발효 진행이 느렸다.
그러나 guar gum 첨가구는 380 cc로 가장 큰 부피를 나타냈다. 발효 160분에는 HPMC와 guar gum 첨가구의 부피가 가장 컸으며, xanthan gum 첨가구가 가장 작았다. 이는 Farinograph 분석에서 xanthan gum과 glucomannan 첨가구의 안정도가 대조구, HPMC, guar gum 첨가구에 비해 낮아 발효가 진행되는 동안 가스포집력이 약하기 때문으로 생각된다.
2와 같다. 발효 20분까지는 대조구와 시험구 간에 발효부피에 차이가 거의 없었으나 40분부터 차이가 생겨 guar gum 첨가구의 발효부피가 가장 컸고 HPMC 첨가구가 가장 작았다. 이러한 경향은 발효 60분까지 진행되었으며, 발효 80분에는 대조구의 발효부피가 가장 컸고 다음이 HPMC 첨가구였으며 glucomannan 첨가구가 가장 작았으며 유의적 차이가 있었다(P<0.
1과 같다. 발효 개시 대조구와 시험구들의 pH는 6.18~6.23이었으나, 발효가 진행되면서 pH 가 낮아지기 시작하여 발효 40분에 대조구와 시험구 중 xanthan gum 첨가구가 가장 높았고 HPMC 첨가구가 가장 낮아 활발한 발효가 진행되고 있음을 보여주었다. 발효 120분에는 HPMC 첨가구가 가장 낮았으나 대조구, glucomannan과 guar gum 첨가구는 유의적 차이가 없었고, xanthan gum 첨가구가 다소 높아 발효 진행이 느렸다.
안정도는 대조구에 비하여 HPMC와 guar gum 첨가구는 유의적 차이가 없었으나 xanthan gum 첨가구는 훨씬 짧아져 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
안정도는 대조구에 비하여 HPMC와 guar gum 첨가구에서 유의적 차이가 없었으나, glucomannan과 xanthan gum 첨가구는 현저히 짧아졌다(P<0.05).
이러한 경향은 발효 60분까지 진행되었으며, 발효 80분에는 대조구의 발효부피가 가장 컸고 다음이 HPMC 첨가구였으며 glucomannan 첨가구가 가장 작았으며 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
이상의 실험에서 강력분 밀가루와 쌀가루 혼합분에 검류를 1% 첨가하였을 때 호화온도가 다소 낮아졌고, 특히 xanthan gum 첨가 시 호화온도가 대조구에 비하여 5.5°C 낮아 빵 제조 시 굽기 중 낮은 온도에서 호화가 일어나 빵의 구조가 빨리 형성될 것으로 생각된다.
반죽의 발효부피 분석에서 guar gum과 HPMC 첨가구의 부피가 컸고, 반죽의 pH는 HPMC 첨가구가 가장 낮았다. 이상의 실험으로 hydrocolloids가 밀가루와 쌀가루 혼합분의 paste, 반죽, 발효부피, 반죽의 pH 등에 영향을 주었다.
05). 최고점도 온도도 같은 경향을 나타냈으며, 최고점도는 xanthan gum 첨가구가 가장 높았고 glucomannan 첨가구가 가장 낮았으며 유의적 차이가 있었다. Viscograph 분석에서 호화개시온도와 최고점도는 Amylograph 결과와 일치하였으며, 유지온도와 냉각온도에서의 점도는 xanthan gum 첨가구가 가장 높았다.
최고점도는 xanthan gum과 guar gum을 첨가한 시험구가 가장 높았고, 다음이 HPMC와 대조구였으며 glucomannan 첨가구가 가장 낮아 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
최고점도는 대조구와 hydrocolloids 첨가구 간에 유의적 차이가 있었으며(P<0.05) xanthan gum 첨가구의 최고점도가 가장 높았는데, 이는 Amylograph로 측정한 결과와 일치하였다.
최고점도온도는 대조구와 HPMC, guar gum, glucomannan 등을 각각 첨가한 시험구들이 유의적 차이가 없었으나, xanthan gum은 가장 낮아 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
호화개시온도는 대조구와 glucomannan 첨가구 간에는 유의적 차이가 없었으나 HPMC와 guar gum 첨가구는 다소 낮았으며, xanthan gum 첨가구는 58.0°C로 가장 낮아 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
05). 호화개시온도에서의 점도는 xanthan gum 첨가구가 가장 높았고 대조구와 다른 첨가구들 사이에 유의적 차이가 있었다. 최고점도는 대조구와 hydrocolloids 첨가구 간에 유의적 차이가 있었으며(P<0.
호화온도는 강력분과 쌀가루를 혼합한 대조구가 가장 높았고 HPMC, guar gum, glucomannan 등을 첨가한 시험구는 유의적 차이가 없었으나, xanthan gum을 첨가한 시험구는 가장 낮아 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
혼합분의 Amylograph 분석에서 호화온도는 xanthan gum 첨가구가 가장 낮았으며 유의적 차이가 있었다(P<0.05).
05) glucomannan 첨가구는 가장 낮은 값으로 대조구와 유의적 차이가 없었다. 흡수율은 glucomannan 첨가구가 가장 높았고 다음이 HPMC, xanthan gum, guar gum 첨가구, 대조구로 hydrocolloid의 종류에 따라 흡수율에 차이가 있었으며 대조구에 비해 증가하였다. 반죽형성시간은 대조구에 비하여 guar gum 첨가구는 9.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
빵이란?
빵은 인류의 역사에서 매우 중요한 식품 중의 하나로 과거에는 빵의 생산과 유통이 서민들에게 정치적인 영향력을 행사하는 도구로 이용되기도 하였다. 빵은 밀가루를 주원료로 하여 물, 소금, 이스트 등을 넣고 반죽하여 발효 후 굽거나, 튀기거나, 증기로 찐 제품이다(1). 밀가루 이외에 다른 곡물로 콩, 보리, 귀리, 호밀, 쌀 등을 가루로 만들어 빵을 만들려고 시도하였으나 이들 곡류에는 글루텐을 형성하는 단백질이 없어 밀가루로 만든 빵과 차이가 있다.
쌀만을 사용해 쌀을 이용한 빵을 만들 수 있는가?
식습관의 서구화 및 간편화로 쌀 소비가 점차 줄어 쌀의 잉여 문제가 대두되므로 쌀을 이용한 빵과 과자류 및 간편식품에 이용할 수 있도록 가공하는 것이 필요하다(2). 쌀 단백질은 소수성으로 중성의 pH에서 팽윤이 잘 되지 않으며(3), 밀가루가 가지고 있는 글루텐이 없어 반죽을 하여도 신장성과 탄력성을 가지는 반죽을 형성하지 못하기 때문에 쌀 단독으로는 빵을 만들 수 없다. 그러나 쌀은 단백질 함량이 적고 글루텐 형성 단백질이 없기 때문에 Celiac 질병이 있는 사람들에게 이상적인 식품재료로 여겨진다(4).
밀가루로 만든 빵과 다른 곡물로 만든 빵의 차이는 무엇인가?
빵은 밀가루를 주원료로 하여 물, 소금, 이스트 등을 넣고 반죽하여 발효 후 굽거나, 튀기거나, 증기로 찐 제품이다(1). 밀가루 이외에 다른 곡물로 콩, 보리, 귀리, 호밀, 쌀 등을 가루로 만들어 빵을 만들려고 시도하였으나 이들 곡류에는 글루텐을 형성하는 단백질이 없어 밀가루로 만든 빵과 차이가 있다.
참고문헌 (30)
Lee JH, Yun MS, Book JH, Park DK, Son DH, Woo HS, Lee GJ, Jo HL. 2012. Practical bread & cake. Jigumoonwhasa, Seoul, Korea. p 34.
Kim HY, Lee IS, Kang JY, Kim GY. 2002. Quality characteristics of cookies with various levels of functional rice flour. Korean J Food Sci Technol 34: 642-646.
Lumdubwong N, Seib PA. 2000. Rice starch isolation by alkaline protease digestion of wet-milled rice flour. J Cereal Sci 31: 63-74.
Gallagher E, Gormley TR, Arendt EK. 2004. Recent advances in the formulation of gluten-free cereal-based products. Trends in Food Sci Technol 15: 143-152.
Reyes Aguilar MJ, Palomo P, Bressani R. 2004. Development of bakery products for greater adult consumption based on wheat and rice flour. Arch Latinoam Nutr 54: 314-321.
Arisaka M, Nakamura K, Yoshii Y. 1992. Properties of rice flour prepared by different milling methods. Denpun Kagaku 39: 155-163.
Touno M. 2005. Flour composite and foodstuff with bubbles prepared from the said flours. Japanese Patent 2005-3110.
Nishita KD, Roberts RL, Bean MM, Kennedy BM. 1976. Development of a yeast-leavened rice-based formula. Cereal Chem 53: 626-634.
AACC. 1985. Approved methods of AACC. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA. Methods 22-10, 61-01, 54-21, 02-52.
Chaisawang M, Suphantharika M. 2005. Effects of guar gum and xanthan gum additions on physical and rheological properties of cationic tapioca starch. Carbohydr Polym 61: 288-295.
Charoenrein S, Tatirat O, Rengsutthi K, Thongngam M. 2011. Effect of konjac glucomannan on syneresis, textural properties and the microstructure of frozen rice starch gels. Carbohydr Polym 83: 291-296.
Funami T, Kataoka Y, Omoto T, Goto Y, Asai I, Nishinari K. 2005. Effects of non-ionic polysaccharides on the gelatinization and retrogradation behavior of wheat starch. Food Hydrocolloids 19: 1-13.
Rosell CM, Collar C, Haros M. 2007. Assessment of hydrocolloid effects on the thermo-mechanical properties of wheat using the Mixolab. Food Hydrocolloids 21: 452-462.
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