[논문]아밀로스 함량이 다른 쌀 전분으로 산 가수분해 처리된 입자의 형태적 및 열적 특성

노준희; 이채은; 신말식

doi:10.9724/kfcs.2017.33.3.307

아밀로스 함량이 다른 쌀 전분으로 산 가수분해 처리된 입자의 형태적 및 열적 특성
Granular Morphology and Thermal Properties of Acid-Hydrolyzed Rice Starches with Different Amylose Contents 원문보기

한국식품조리과학회지 = Korean Journal of Food & Cookery Science, v.33 no.3, 2017년, pp.307 - 315

노준희 (전남대학교 식품영양학과) , 이채은 (전남대학교 식품영양학과) , 신말식 (전남대학교 식품영양학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: To develop nano-sized starch particles for application as dietary fiber sources in liquid food system, the morphology and thermal properties of acid hydrolyzed rice starches with different amylose contents were evaluated. Methods: Rice starches purified from three Korean cultivars, including Goami, Hopyeong, and Hwaseonchal, were hydrolyzed with 2.2 N HCl solution in a $35^{\circ}C$ shaking water bath (100 rpm) for 7, 10 and 15 days. Results: Acid hydrolysis rates of rice starches increased with increasing hydrolysis duration, and rates for Goami, Hopyeong, and Hwaseonchal were 28.74-38.50%, 38.96-49.53%, and 40.24-48.88%, respectively. The granular size of acid hydrolyzed starches decreased to 122.4-479.9 nm, whereas granular aggregation increased with increasing hydrolysis duration. In particular, waxy rice starch of Hwaseonchal was composed of many tiny granules without aggregates. Gelatinization temperature and temperature range increased with increasing hydrolysis duration. All starches showed A type crystallinity using an x-ray diffractometer, regardless of acid hydrolysis. Conclusion: It is suggested that nanoparticles could be prepared by acid hydrolysis of rice starches, and waxy rice starch is the most preferred source for application.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 쌀 전분으로 나노 크기의 입자를 제조하기 위하여 산가수분해 조건을 확인하고자 3가지 쌀 품종인 고아미, 호평, 화선찰 전분을 2.2 N HCl 용액으로 7, 10 및 15일간 산 가수분해 처리한 후 쌀 나노전분 입자의 생성을 살펴보았다. 아밀로스 함량에 따른 산처리 쌀전분의 특성을 X-선 회절도와 differential scanning calorimeter (DSC)에 의한 열적 특성을 비교하여 분석하였다.

제안 방법

2 N HCl 용액으로 7, 10 및 15일간 산 가수분해 처리한 후 쌀 나노전분 입자의 생성을 살펴보았다. 아밀로스 함량에 따른 산처리 쌀전분의 특성을 X-선 회절도와 differential scanning calorimeter (DSC)에 의한 열적 특성을 비교하여 분석하였다.
아밀로즈 함량이 다른 3종의 쌀 품종 고아미, 호평, 화선 찰을 7, 10, 그리고 15일간 산 가수분해 처리하여 가수분해 기간에 따른 전분의 입자 특성을 확인하였다. 각 전분의 산가수분해율은 고아미전분이 28.

대상 데이터

아밀로스 함량이 다른 쌀 전분의 산 가수분해 특성을 확인하기 위하여 찹쌀 품종인 화선찰, 저아밀로스인 호평과 고아밀로스인 고아미 품종의 백미를 구하여 전분을 분리하여 사용하였고 실험에 사용된 전분의 아밀로스 함량은 화선찰은 0.31%, 호평은 16.69%, 고아미는 27.47% 였다. 3가지 품종의 쌀은 농촌진흥청 국립식량과학원 벼맥류부(NICS, Rural Development Administration, Iksan, Korea)에서 구매하였다.

데이터처리

모든 실험은 3번 이상 반복하여 측정하였고, 측정한 결과값은 평균과 표준편차로 제시하였다. 통계처리는 SPSS Statistics(ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용 하여 처리하였으며, ANOVA에 의한 분산분석을 실시하 였고, Duncan’s multiple range tests로 p<0.05 수준에서 유의성을 검정하여 분석하였다.

이론/모형

산 가수분해 전분의 물결합능력은 Medcalf DG & Gilles KA(1965)의 방법으로 측정되었다. 산처리 전분 0.

성능/효과

아밀로즈 함량이 다른 3종의 쌀 품종 고아미, 호평, 화선 찰을 7, 10, 그리고 15일간 산 가수분해 처리하여 가수분해 기간에 따른 전분의 입자 특성을 확인하였다. 각 전분의 산가수분해율은 고아미전분이 28.74-38.50%, 호평전분이 38.96-49.53%, 화선찰전분이 40.24-48.88%로 가수분 해기간이 길어질수록 가수분해율이 증가하였다(p<0.05). 생전분과 산 가수분해 전분의 결정형은 A타입으로 산 가수분해에 따른 변화는 없었으며, 산가수분해로 전분의 호화 온도가 높아지고 호화온도 범위가 넓어지는 특성을 보였다.
Jiping P 등(2007)의 보고에 따르면 전분 입자는 산처리를 하면 초기에 전분입자 표면을 먼저 공격하여 갈라지게 하고(crack) 채널을 따라 들어간 산에 의해 내부부터 산가수분해가 진행되어 입자가 파괴되는 현상으로 나타난다. 고아미 전분의 7일간 산처리된 전분 입자는 일부만 입자 표면에 홈이 파이고 거친 표면을 가진 전분 입자들이 관찰되었으며 가수분해 기간이 길어질수록 작은 크기의 입자의 수가 증가하였고, 더불어 작은 전분 입자들간에 물 층으로 인한 케이킹 현상이 나타나 서로 덩어리져 커다란 집합체를 형성하였다. 본 연구결과는 Shujun W 등(2007)의 산처리한 전분에서 강한 산에 의해 손상되어 파괴된 입자들이 서로 중합되는 현상을 보인다는 연구와 유사한 결과로 나타났다.
특히 화선찰전분은 산 가수분 해로 작아진 입자간의 응집현상이 낮아 나노 입자를 제조하는데 좋은 소재임을 알 수 있었다. 위의 결과로부터 크기가 작은 쌀 전분 중에 아밀로스 함량을 거의 포함하지 않는 찹쌀전분이 산 가수분해에 의해 나노 크기 입자를 제조할 때 가장 바람직한 결과를 나타냄을 확인하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	전분의 용도는?	전분은 식품 산업에서 가장 많이 사용하는 식품 소재중 하나로 점증제, 분산 안정제, 겔 형성 물질, 증량제, 수분 보유제 등의 목적으로 사용된다(Singh J 등 2007, Kaur M 등 2011). 전분은 대표적인 식물체의 탄수화물 저장 형태로 직선상의 아밀로스와 분지상의 아밀로펙틴으로 구성이 되어 있으며 이들 함량과 사슬구조, 중합도 등은 전분 입자의 수분흡수력이나 호화특성, 노화특성, 안정성등 전분의 특성에 영향을 준다.
	전분의 가수분해 정도는 어떤 요인에 의해 결정되는가?	전분 변성의 대표적인 방법 중 하나인 산을 이용한 전분의 가수분해는 산처리로 인해 저분자 물질로 변화, 점성 감소, 결정성의 변화, 환원력 증가 등으로 전분의 특성을 변화시켜 식품 산업에 널리 사용하고 있다. 가수분해 정도는 산의 농도에 따라 다르나 분해로 인해 전분의 구조적 특성, 결정구조, 호화 엔탈피 등의 호화특성도 달라진다(Lee SK 등 1997, Shujun W 등 2007). 가수분해를 위하여 일정 농도의 염산이나 황산을 이용하며, 산처리에서 초기에는 전분의 무정형 영역이 급격히 분해되고 그다음 결정성 부분인 아밀로펙틴이 서서히 분해되는 2단계의 가수분해현상을 보인다.
	전분의 구성요소와 그에 따른 특징은?	전분은 식품 산업에서 가장 많이 사용하는 식품 소재중 하나로 점증제, 분산 안정제, 겔 형성 물질, 증량제, 수분 보유제 등의 목적으로 사용된다(Singh J 등 2007, Kaur M 등 2011). 전분은 대표적인 식물체의 탄수화물 저장 형태로 직선상의 아밀로스와 분지상의 아밀로펙틴으로 구성이 되어 있으며 이들 함량과 사슬구조, 중합도 등은 전분 입자의 수분흡수력이나 호화특성, 노화특성, 안정성등 전분의 특성에 영향을 준다. 특히 전분을 활용하는 식품공정에서 전단에 대한 저항성과 열에 의해 호화, 노화, 겔화 및 분해가 일어나 품질 저하를 가져올 수 있어 생전 분을 사용시에 가공적성이 낮다(Singh J 등 2007).

참고문헌 (25)

Atichokudomchai N, Shobsngob S, Varavinit S. 2000. Morphological properties of acid-modified tapioca starch. Starch-Starke 52(8-9):283-289.

상세보기
Buleon A, Colonna P, Planchot V, Ball S. 1998. Starch granules: Structure and biosynthesis. Int J Biol Macromol 23(2):85-112.

상세보기
Choi ID. 2010. Physicochemical properties of rice cultivars with different amylose contents. J Korean Soc Food Sci Nutr 39(9):1313-1319.

원문보기 상세보기
Han JA. 2009. Digestive, physical and sensory properties of cookies made of dry-heated OSA-high amylose rice starch. Korean J Food Sci Technol 41(6):668-672.
Huh CK, Lee JW, Kim YD. 2012. Fermentation and quality characteristics of Yakju according to different rice varieties. Korean J Food Preserv 19(6):925-932.

원문보기 상세보기
Jiping P, Shujun W, Jinglin Y, Hongyan L, Jiugao Y, Wenyuan G. 2007. Comparative studies on morphological and crystalline properties of B-type and C-type starches by acid hydrolysis. Food Chem 105(3):989-995.

상세보기
Kang KJ, Kim K, Lee SK, Kim SK. 1997. Relationship between molecular structure of acid-hydrolyzed rice starch and retrogradation. Korean J Food Sci Technol 29(5):876-881.
Kaur M, Oberoi DPS, Sogi DS, Gill BS. 2011. Physicochemical, morphological and pasting properties of acid treated starches from different botanical sources. J Food Sci Technol 48(4):460-465.

상세보기
Kim HY, Lee JH, Kim JY, Lim WJ, Lim ST. 2012. Characterization of nanoparticles prepared by acid hydrolysis of various starches. Starch-Starke 64(5):367-373.

상세보기
Koksel H, Masatcioglu T, Kahraman K, Ozturk S, Basman A. 2008. Improving effect of lyophilization on functional properties of resistant starch preparations formed by acid hydrolysis and heat treatment. J Cereal Sci 47(2):275-282.

상세보기
Lee MK, Kim JO, Shin MS. 2004. Properties of nonwaxy rice flours with different soaking time and particle sizes. Korean J Food Sci Technol 36(2):268-275.
Lee SK, Mun SH, Shin MS. 1997. Enzyme-resistant starch formation from mild acid-treated maize starches. Korean J Food Sci Technol 29(6):1309-1315.
Lee SK, Shin MS. 1997. Morphological properties of lintnerized maize starches with different amylose content. J Korean Soc Food Sci Nutr 26(6):1086-1090.
Medcalf DG, Gilles KA. 1965. Wheat starches. I. Comparison of physicochemical properties. Cereal Chem 42(6):558-568.
Nakazawa Y, Wang YJ. 2003. Acid hydrolysis of native and annealed starches and branch-structure of their Naegeli dextrins. Carbohyd Res 338(24):2871-2882.

상세보기
Oh SM, No JH, Shin M. 2014. Gelatinization properties and molecular structure of waxy rice starches isolated from Korean japonica and indica cultivars. J Food Cook Sci 30(6):716-725.

원문보기 상세보기
Oh SM, Shin M. 2015. Physicochemical properties and molecular structures of Korean waxy rice starches. Food Sci Biotechnol 24(3):791-798.

상세보기
Park YK, Kim SK, Kim K. 1991. Properties of lintnerized rice starches. Korean J Food Sci Technol 23(1):62-67.
Putaux JL, Molina-Boisseau S, Momaur T, Dufresne A. 2003. Platelet nanocrystals resulting from the disruption of waxy maize starch granules by acid hydrolysis. Biomacromol 4(5):1198-1202.

상세보기
Robin JP. 1974. Lint-nerized starches. Gel filtration and enzymatic studies of insoluble residues from prolonged acid treatment of potato starch. Cereal Chem 51:389-406.
Sandhu KS, Singh N, Lim ST. 2007. A comparison of native and acid thinned normal and waxy corn starches: Physicochemical, thermal, morphological and pasting properties. LWT-Food Sci Technol 40(9):1527-1536.

상세보기
Shujun W, Jinglin Y, Jiugao Y, Haixia C, Jiping P. 2007. The effect of acid hydrolysis on morphological and crystalline properties of Rhizoma dioscorea starch. Food Hydrocoll 21(7):1217-1222.

상세보기
Singh J, Kaur L, McCarthy OJ. 2007. Factors influencing the physico-chemical, morphological, thermal and rheological properties of some chemically modified starches for food applications-A review. Food Hydrocoll 21(1):1-22.

상세보기
Wang L, Wang YJ. 2001. Structures and physicochemical properties of acid-thinned corn, potato and rice starches. Starch-Starke 53(11):570-576.

상세보기
Wang S, Copeland L. 2015. Effect of acid hydrolysis on starch structure and functionality: A review. Crit Rev Food Sci Nutr 55(8):1081-1097.

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