Maltogenic Amylase가 식빵반죽의 물성과 식빵의 품질 특성에 미치는 영향 Effects of Maltogenic Amylase on Textural Properties of Dough and Quality Characteristics of White Pan Bread원문보기
식빵반죽의 아밀로그램의 setback은 대조군이 $480.0{\pm}12.25B.U.$, M-4가 $215.0{\pm}5.00B.U.$로 maltogenic amylase의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다. 파리노그램 특성은 흡수율, mixing toleranceindex, stability 등 대조군과 maltogenic amylase의 첨가군과 유의적인 차이는 없었다. 익스텐소그램의 RTE(resistance to extensibility)/EXT(extensibility)는 대조군과 첨가군 간에 유의적 차이는 없었으나 RTE 90분과 AUC(area under curve) 135분에서 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하여(P<0.05) 식빵반죽에 maltogenic amylase를 사용하면 빵의 부피에 영향이 있을 것으로 판단되었다. 식빵의 texture profile analysis는 대조군과 비교하여 maltogenic amylase 첨가군의 경도가 유의적으로 낮게 나타났으며(P<0.05) M-3, M-4가 대조군과 비교하여 약 1~3일 정도 노화가 지연된 것으로 생각된다. 빵의 탄력성과 응집성은 대조구와 유의적 차이는 없었으나 점착성과 씹힘성은 유의적으로 감소하여(P<0.05) 식감 개선에 영향을 주는 것으로 나타났다. Imaging scan 결과 대조군과 비교하여 4, 5구역의 평균 기공 크기는 maltogenic amylase 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며(P<0.05) $0.4mm^2$ 이하의 미세기공은 maltogenic amylase의 첨가량이 증가할수록 94.90~95.70%로 대조군과 비교하여 조밀하고 일정한 기공구조를 가진 것으로 나타나, 빵의 부피는 빵 내부의 기공 수, 기공의 신장성 증가와 밀접한 관계가 있었다. 관능검사는 맛, 풍미, 조직감, 식감과 촉촉한 정도가 대조구와 비교하여 높게 나타났다. 이상의 결과로 maltogenic amylase를 식빵반죽에 첨가 시 반죽의 물성이 개선되었으며 식빵 내부구조가 조밀하고 일정한 기공구조를 형성하여 식감과 관능검사에서 우수한 결과를 나타내어 화학적 첨가물을 사용하지 않고도 식빵의 품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
식빵반죽의 아밀로그램의 setback은 대조군이 $480.0{\pm}12.25B.U.$, M-4가 $215.0{\pm}5.00B.U.$로 maltogenic amylase의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다. 파리노그램 특성은 흡수율, mixing tolerance index, stability 등 대조군과 maltogenic amylase의 첨가군과 유의적인 차이는 없었다. 익스텐소그램의 RTE(resistance to extensibility)/EXT(extensibility)는 대조군과 첨가군 간에 유의적 차이는 없었으나 RTE 90분과 AUC(area under curve) 135분에서 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하여(P<0.05) 식빵반죽에 maltogenic amylase를 사용하면 빵의 부피에 영향이 있을 것으로 판단되었다. 식빵의 texture profile analysis는 대조군과 비교하여 maltogenic amylase 첨가군의 경도가 유의적으로 낮게 나타났으며(P<0.05) M-3, M-4가 대조군과 비교하여 약 1~3일 정도 노화가 지연된 것으로 생각된다. 빵의 탄력성과 응집성은 대조구와 유의적 차이는 없었으나 점착성과 씹힘성은 유의적으로 감소하여(P<0.05) 식감 개선에 영향을 주는 것으로 나타났다. Imaging scan 결과 대조군과 비교하여 4, 5구역의 평균 기공 크기는 maltogenic amylase 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며(P<0.05) $0.4mm^2$ 이하의 미세기공은 maltogenic amylase의 첨가량이 증가할수록 94.90~95.70%로 대조군과 비교하여 조밀하고 일정한 기공구조를 가진 것으로 나타나, 빵의 부피는 빵 내부의 기공 수, 기공의 신장성 증가와 밀접한 관계가 있었다. 관능검사는 맛, 풍미, 조직감, 식감과 촉촉한 정도가 대조구와 비교하여 높게 나타났다. 이상의 결과로 maltogenic amylase를 식빵반죽에 첨가 시 반죽의 물성이 개선되었으며 식빵 내부구조가 조밀하고 일정한 기공구조를 형성하여 식감과 관능검사에서 우수한 결과를 나타내어 화학적 첨가물을 사용하지 않고도 식빵의 품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
Effects of maltogenic amylase on textural properties of dough and quality characteristics of white pan bread were investigated. White pan bread was prepared with four different levels of maltogenic amylase contents (M-1: 0.048 U/g, M-2: 0.060 U/g, M-3: 0.072 U/g, M-4: 0.084 U/g). The setback by amyl...
Effects of maltogenic amylase on textural properties of dough and quality characteristics of white pan bread were investigated. White pan bread was prepared with four different levels of maltogenic amylase contents (M-1: 0.048 U/g, M-2: 0.060 U/g, M-3: 0.072 U/g, M-4: 0.084 U/g). The setback by amylograph for the control was $480.0{\pm}12.25$ Brabender Unit (B.U.) while M-4 showed the a setback of $215.0{\pm}5.00B.U.$ The absorption, mixing tolerance index, and stability by farinogram were not significantly different (P>0.05) for across all treatments. The area under the curve (135 min) by extensogram was higher than all samples. The texture profile analysis results showed that there was significant decreasing in hardness for the maltogenic amylase infused bread (P<0.05). M-3 and M-4 showed higher springiness and cohesiveness but lower hardness than control over 1 to 3 days, indicating possibly extended shelf-life. Imaging scan showed that air cell size less than $0.4mm^2$ for the control and M-4 were at rates of 94.90% and 95.70%, respectively. For sensory evaluation, M-3 and M-4 showed higher intensities than the control for taste, flavor, texture, mouthfeel, and moistness quality. These results imply that the quality of white pan bread could be improved by adding maltogenic amylase without the use of chemical additives.
Effects of maltogenic amylase on textural properties of dough and quality characteristics of white pan bread were investigated. White pan bread was prepared with four different levels of maltogenic amylase contents (M-1: 0.048 U/g, M-2: 0.060 U/g, M-3: 0.072 U/g, M-4: 0.084 U/g). The setback by amylograph for the control was $480.0{\pm}12.25$ Brabender Unit (B.U.) while M-4 showed the a setback of $215.0{\pm}5.00B.U.$ The absorption, mixing tolerance index, and stability by farinogram were not significantly different (P>0.05) for across all treatments. The area under the curve (135 min) by extensogram was higher than all samples. The texture profile analysis results showed that there was significant decreasing in hardness for the maltogenic amylase infused bread (P<0.05). M-3 and M-4 showed higher springiness and cohesiveness but lower hardness than control over 1 to 3 days, indicating possibly extended shelf-life. Imaging scan showed that air cell size less than $0.4mm^2$ for the control and M-4 were at rates of 94.90% and 95.70%, respectively. For sensory evaluation, M-3 and M-4 showed higher intensities than the control for taste, flavor, texture, mouthfeel, and moistness quality. These results imply that the quality of white pan bread could be improved by adding maltogenic amylase without the use of chemical additives.
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문제 정의
본 연구에서는 maltogenic amylase가 식빵반죽의 물성과 식빵내부의 품질 특성에 미치는 영향을 연구하여 제빵에효소의 적용 가능성을 탐색하고 빵의 상업적 사용 가능성을 높이고자 하였다.
제안 방법
Imaging scan은 시료를 오븐에서 꺼내고 상온에서 1시간방치 후, 폴리에틸렌 백에 넣고 상온(25°C)에서 1일 저장후 20 mm 두께로 잘라서 이미징 스캐너(ASE, American Institute of Baking, Manhattan, KS, USA)에 넣고 최종제품 표면에 대한 기공의 크기(air cell size)와 기공의 크기에따른 기공의 수를 관찰하기 위하여 식빵을 9개의 영역으로나누어 표면 특성과 내부조직의 기공 상태를 측정하였다.
Texture profile analysis는 시료를 오븐에서 꺼내고 상온에서 1시간 방치 후, 폴리에틸렌 백에 넣고 상온(25°C)에서 5일간 보관하면서 측정하였다. 식빵의 속살 중심부를 2X 2x2 cm로 자른 다음 texture analyzer(TA-XT2, stable micro systems, Surrey, UK)를 이용하여 측정하였다.
내부 색상(crumb color), 맛 (taste), 풍미(flavor), 조직감(texture), 식감(mouthfeel), 촉촉한 정도(moistness quality)의 강도를 9점 척도(1=매우 약하다, 9=매우 강하다)를 이용하여 평가하였다. 각 시료별 관능검사 후 물로 입을 헹군 다음 다른 시료를 검사하였으며, 외형적 검사는 동일한 장소에서 식빵을 무작위로 제공하여 부피(volume), 외부색상(crust color)에 대하여 평가하였다.
)를 이용하여 분석하였다. 강력분(수분함량 14%) 300 g에 6 g의 식염과 maltogenic amylase를 농도별로 첨가하였다. 물의 양은 파리 노그라프보다 2~4% 적 게 사용하였다.
, Duisburg, Germany)를 이용하여 분석하였다. 강력분(수분함량 14%) 65 g에 maltogenic amylase를 농도별로 첨가하여 증류수와 잘 혼합한 다음 30°C에서 95°C까지 1.5°C/min 으로 승온시키고 95°C에서 15분간 유지시킨 다음 63°C까지 1.5°C/min으로 냉각시키면서 점도 변화를 측정하였다. 아밀 로그라프로부터 호화개시 온도(°C), 최 고점 도, 95°C에서의 점도 및 95°C에서 15분 후의 점도, 점도붕괴도(break down)와 setback을 구하였다.
관능검사는 시료들 간의 차이 식별을 위하여 15명의 패널을 선발하여 최종제품의 관능적 품질 항목을 90일간 반복훈련한 후 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 제조 후 상온보관 1일 이후에 실시하였으며, 실험실에서 테이블에 칸막이를 설치하여 실시하였다.
후 관능검사를 실시하였다. 관능검사는 제조 후 상온보관 1일 이후에 실시하였으며, 실험실에서 테이블에 칸막이를 설치하여 실시하였다. 식빵의 껍질을 제거하고 2X2X 2 cm 크기로 잘라 1회용 접시에 5개씩 담아 물과 함께 무작위로 패널에게 제시하였다.
식빵의 껍질을 제거하고 2X2X 2 cm 크기로 잘라 1회용 접시에 5개씩 담아 물과 함께 무작위로 패널에게 제시하였다. 내부 색상(crumb color), 맛 (taste), 풍미(flavor), 조직감(texture), 식감(mouthfeel), 촉촉한 정도(moistness quality)의 강도를 9점 척도(1=매우 약하다, 9=매우 강하다)를 이용하여 평가하였다. 각 시료별 관능검사 후 물로 입을 헹군 다음 다른 시료를 검사하였으며, 외형적 검사는 동일한 장소에서 식빵을 무작위로 제공하여 부피(volume), 외부색상(crust color)에 대하여 평가하였다.
Farinograph mixing bowl을 30±2°C 로 유지하면서 강력분(수분함량 14%) 300 g에 maltogenic amylase를 농도별로 첨가하여 사용하였다. 밀가루를 1단에서 2분간 혼합하면서 25초 동안 증류수를 첨가하여 파리노그라프 곡선의 중앙이 500 B.U.에 도달할 때까지 흡수량을 조절하면서 흡수율(absorption), 반죽도달시간(arrival time), 반죽형성시간(peak time), 안정도(stability) 및 약화도(time to breakdown)를 측정하였다.
, Namyangju-si, Korea) 에서 90분간 실시하였으며, 1차 발효 후 반죽을 180 g으로 분할하여 둥글리기 한 후 15분간 중간발효를 실시하였다. 밀대를 이용하여 가스빼기를 하고 반죽을 원통형으로 성형하여 식빵 틀(195X95X95 mm)에 3개씩 넣고 온도 38°C, 습도 85%의 발효기에서 식빵 틀 상단 1 cm 높이로 반죽이팽창될 때까지 2차 발효를 실시하였다. 2차 발효가 끝난 반죽은 윗불 170°C, 아랫불 190°C의 오븐(3D-403, Daiah Commercial Co.
에 도달하도록 흡수율을 조절하였다. 반죽을 150±0.1 g으로 분할한 후 라운더에서 20회 둥글리기 하고 원통형으로 성형하여 30±2°C의 발효조에서 45분, 90분, 135분 간격으로 발효시킨 후 익스텐소그램을 측정하였다. 반죽의 신장도(extension), 저항도 (resistance) 및 전체면적(total area)을 측정하였고, 신장도는 커브의 전체길이(cm)로 표시하였으며, 신장도에 대한저항도(resistant to extension)는 익스텐소그라프 시작점부터 5 cm의 높이(B.
1 g으로 분할한 후 라운더에서 20회 둥글리기 하고 원통형으로 성형하여 30±2°C의 발효조에서 45분, 90분, 135분 간격으로 발효시킨 후 익스텐소그램을 측정하였다. 반죽의 신장도(extension), 저항도 (resistance) 및 전체면적(total area)을 측정하였고, 신장도는 커브의 전체길이(cm)로 표시하였으며, 신장도에 대한저항도(resistant to extension)는 익스텐소그라프 시작점부터 5 cm의 높이(B.U.)를 측정하였다.
관능검사는 제조 후 상온보관 1일 이후에 실시하였으며, 실험실에서 테이블에 칸막이를 설치하여 실시하였다. 식빵의 껍질을 제거하고 2X2X 2 cm 크기로 잘라 1회용 접시에 5개씩 담아 물과 함께 무작위로 패널에게 제시하였다. 내부 색상(crumb color), 맛 (taste), 풍미(flavor), 조직감(texture), 식감(mouthfeel), 촉촉한 정도(moistness quality)의 강도를 9점 척도(1=매우 약하다, 9=매우 강하다)를 이용하여 평가하였다.
식빵의 내부조직 특성을 알아보기 위해 식빵의 단면을 9 구역으로 나누어 기공 크기, 기공의 수를 측정하였다(Tables 7, 8). 식빵의 평균 기공의 크기가 가장 작은 구역은 오븐의전도열이 가장 빠른 식빵 바닥 3, 6, 9구역으로 나타났다.
식빵의 반죽은 혼합기(A200, Hobart, Troy, OH, USA) 를 사용하여 쇼트닝을 제외한 나머지 원료를 볼(bowl)에 넣고 1단(61/107 rpm)과 2단(113/196 rpm)에서 각각 3분간 혼합하여 반죽의 표면이 매끄러운 상태(clean-up stage)가된 후 쇼트닝을 첨가하였다. 2단(113/196 rpm)에서 반죽이형성될 때까지 9분간 혼합하였으며, 최종 반죽의 온도는 27°C가 되도록 하였다.
5°C/min으로 냉각시키면서 점도 변화를 측정하였다. 아밀 로그라프로부터 호화개시 온도(°C), 최 고점 도, 95°C에서의 점도 및 95°C에서 15분 후의 점도, 점도붕괴도(break down)와 setback을 구하였다. 호화개시온도는 초기점도가 10 Brabender Unit(B.
식빵의 속살 중심부를 2X 2x2 cm로 자른 다음 texture analyzer(TA-XT2, stable micro systems, Surrey, UK)를 이용하여 측정하였다. 이때 사용한 cylinder probe는 75 mm, pre-test speeds는 1.0 mm/s, test speed 및 post test speed는 5.0 mm/s로 하였으며, 시료의 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess), 씹힘성(chewiness) 을 9회 반복 측정하였다.
)에 도달하는 온도로 나타내었다. 점도붕괴도는 최고점도와 15분 후의 점도 차이를 측정하였으며, setback은 냉각 점도(63°C에서의 점도)와 95°C에서15분 후의 점도 차이로부터 구하였다.
시간에 따른 차이가 없는 항목은 일원분산(one-way ANOVA)으로 진행 후시료 간의 차이 유무를 파악하기 위해 Fisher’s least sig nificant difference(LSD) test로 유의적 차이를 검정하였다. TPA 측정은 시료 간의 차이와 시간에 따른 차이를 이원분산(two-way ANOVA)으로 진행 후 시료 간의 차이 유무를 파악하기 위해 Fisher’s LSD test를 진행하였다. 모든통계적 유의 수준은 5%로 하였다.
모든 실험의 데이터는 Minitab® 16.2.1 Package(Min- itab Inc., College Station, PA, USA)를 이용하여 분산분석 (analysis of variance, ANOVA)을 하였다. 시간에 따른 차이가 없는 항목은 일원분산(one-way ANOVA)으로 진행 후시료 간의 차이 유무를 파악하기 위해 Fisher’s least sig nificant difference(LSD) test로 유의적 차이를 검정하였다.
, College Station, PA, USA)를 이용하여 분산분석 (analysis of variance, ANOVA)을 하였다. 시간에 따른 차이가 없는 항목은 일원분산(one-way ANOVA)으로 진행 후시료 간의 차이 유무를 파악하기 위해 Fisher’s least sig nificant difference(LSD) test로 유의적 차이를 검정하였다. TPA 측정은 시료 간의 차이와 시간에 따른 차이를 이원분산(two-way ANOVA)으로 진행 후 시료 간의 차이 유무를 파악하기 위해 Fisher’s LSD test를 진행하였다.
이론/모형
식빵반죽의 아밀로그라프 특성은 AACC method 22-10 (22)에 따라 Visco/amylo graph(801360, Brabender Co., Duisburg, Germany)를 이용하여 분석하였다. 강력분(수분함량 14%) 65 g에 maltogenic amylase를 농도별로 첨가하여 증류수와 잘 혼합한 다음 30°C에서 95°C까지 1.
식빵반죽의 파리노그라프 특성은 AACC method 54-21 (23)에 따라 Farinograph(827504, Brabender Co.)를 이용하여 분석하였다. Farinograph mixing bowl을 30±2°C 로 유지하면서 강력분(수분함량 14%) 300 g에 maltogenic amylase를 농도별로 첨가하여 사용하였다.
05). 135분 후의 RTE와 EXT는유의적 차이가 없었으나 부피를 의미하는 AUC는 malto genic amylase의 첨가량이 증가할수록 대조군보다 유의적으로 증가하였으며(尸<0.05) 반죽에 maltogenic amylase 의 첨가량이 증가할수록 이미징 스캔의 기공 크기와 기공의수에 영향을 주어 부피를 향상시키는 것으로 나타났다.
45 분 후의 resistance to extensibility(RTE), extensibility (EXT), area under curve(AUC)와 RTE/EXT는 대조군과첨가군 모두 유의적 차이가 없었으나 90분 후 RTE와 EXT 는 대조군이 각각 285±11.18, 211±8.69, maltogenic amylase 첨가군이 각각 290±12.25〜295±11.18, 212± 4.69〜216±8.86으로 유의적으로 증가하였다(尸<0.05). 반면 RTE/EXT는 대조군과 maltogenic amylase 첨가군 간의유의적 차이는 없었다(R0.
오븐스프링과 밀접한 관계를 가진 구역은 1, 2, 4, 5, 7, 8구역으로 나타났으며 4구역(식빵의 가장 높은 부위)과 5구역 (식빵의 중심부)의 평균 기공의 크기가 가장 큰 것으로 나타났다. 4구역과 5구역은 대조군이 각각 1.28±0.06, 1.26± 0.05였으며, M-1이 각각 1.26±0.08, 1.28±0.07, M-2가 각각 1.34±0.12, 1.32±0.04, M-3이 각각 1.34±0.06, 1.34±0.05, M-4는 각각 1.37±0.08, 1.36±0.05로 malto genic amylase의 첨가량이 증가할수록 평균 기공의 크기는유의적으로 증가하였다(尸<0.05). 기공의 크기가 0.
37이었다. Maltogenic amylase 첨가군의 경도는 대조군과 비교하여 첨가량이 증가할수록 유의적으로 낮아졌으며3<0.05), M-3, M-4의 4일차 경도는 각각 933.26±67.19, 882.70±74.28로 대조군의 1일차(926.01 ±63.50)와 비교하여 유의적으로 증가하지 않아/<0.05) 1 ~3일 정도 노화가 지연된 것으로 생각된다. 식빵의 탄력성과 응집성에서 대조군과 첨가군 간에 유의적 차이는 없었으나/<0.
Table 4와 같다. 대조군의 흡수율은 65.1±0.61%, 첨가군인 M-1은 64.9±2.81%, M-2는 64.7±1.43%, M-3 은 64.5±1.41%, M-4는 64.1±2.64%로 maltogenic amy- lase의 첨가량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었으나 유의적 차이는 없었다(/<0.05). 이러한 현상은 a-mal- togenic amylase를 첨가한 반죽의 점탄성은 감소하며 반죽의 흡수율에 영향을 미친다는 Harinder오} Bains(29)의 연구 결과와 유사하였다.
이러한 경향은 아밀로그램에서 maltogenic amylase 첨가군의 setback이 낮아져 저장성에 영향을 미쳐 TPA에 영향을 미친 것으로 생각되며, 빵의 경도는 빵 내부의 수분함량이 많을수록, 비용적이 증가할수록 감소한다는 보고와 유사하였다(33, 34). 따라서 대조군과 비교하여 maltogenic amylase 첨가군 M-3과 M-4의 경도가가장 낮았으며, 탄력성과 응집성은 증가하고 점착성과 씹힘성이 낮아져 식감 개선에 긍정적이라 생각된다.
8). 식빵의 평균 기공의 크기가 가장 작은 구역은 오븐의전도열이 가장 빠른 식빵 바닥 3, 6, 9구역으로 나타났다. 오븐스프링과 밀접한 관계를 가진 구역은 1, 2, 4, 5, 7, 8구역으로 나타났으며 4구역(식빵의 가장 높은 부위)과 5구역 (식빵의 중심부)의 평균 기공의 크기가 가장 큰 것으로 나타났다.
식빵의 평균 기공의 크기가 가장 작은 구역은 오븐의전도열이 가장 빠른 식빵 바닥 3, 6, 9구역으로 나타났다. 오븐스프링과 밀접한 관계를 가진 구역은 1, 2, 4, 5, 7, 8구역으로 나타났으며 4구역(식빵의 가장 높은 부위)과 5구역 (식빵의 중심부)의 평균 기공의 크기가 가장 큰 것으로 나타났다. 4구역과 5구역은 대조군이 각각 1.
제빵에효소를 사용하는 목적은 밀가루에 부족한 효소를 보충하여 효모(yeast)의 활성에 필요한 발효성 당을 생산하고 발효를 촉진하여 반죽 내에 존재하는 무기질에 의해 반죽이 산성화 (acidification)되어 빵의 저장성을 향상시킨다는 연구 결과와 유사하였다(31). 이상의 실험 결과로 maltogenic amy lase 첨가군의 경도는 유의적으로 낮았는데/<0.05), 이는부피가 빵 내부조직의 경도와 관련이 깊다고 보고한 Faubion 과 Faridi(32)의 연구 결과와 같이 빵의 노화를 지연시키는 효소들의 함량이 증가되어 빵의 수분함량이 증가하고 전분을 액화시켜 덱스트린과 같은 고 흡수성 물질이 형성되었기 때문인 것으로 생각된다. 이러한 경향은 아밀로그램에서 maltogenic amylase 첨가군의 setback이 낮아져 저장성에 영향을 미쳐 TPA에 영향을 미친 것으로 생각되며, 빵의 경도는 빵 내부의 수분함량이 많을수록, 비용적이 증가할수록 감소한다는 보고와 유사하였다(33, 34).
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