[논문]압출성형 공정변수가 갈색거저리 애벌레(mealworm) 첨가 쌀 팽화 스낵의 이화학적 특성에 미치는 영향

조선영; 정다혜; 류기형

doi:10.9721/kjfst.2017.49.4.444

압출성형 공정변수가 갈색거저리 애벌레(mealworm) 첨가 쌀 팽화 스낵의 이화학적 특성에 미치는 영향
Effect of extrusion process variable on physicochemical properties of extruded rice snack with mealworm 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.49 no.4, 2017년, pp.444 - 452

조선영 (공주대학교 식품공학과) , 정다혜 (공주대학교 식품공학과) , 류기형 (공주대학교 식품공학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 조직감과 영양이 뛰어난 쌀 팽화 스낵 제조를 위하여, 쌀가루에 부족한 각종 영양소를 보충할 수 있는 저렴하고 우수한 식품 소재인 갈색거저리(mealworm)를 첨가한 압출성형물의 이화학적 특성에 대하여 살펴보았다. 쌀 압출성형 원료배합비는 쌀가루 100%, 쌀가루 90%에 갈색거저리 10%, 쌀가루 80%에 갈색거저리 20%로 하였고, 압출성형 공정변수는 사출구 온도를 $130^{\circ}C$와 $140^{\circ}C$, 수분함량을 20%와 25%로 조절하였다. 압출성형한 후 직경 팽화율, 비길이, 조각밀도, 파괴세기 및 겉보기 탄성계수, 색도, 수분용해지수 및 수분흡착지수, 수용성질소지수, 단백질 소화율, DPPH 라디칼 소거 활성, 산패도를 측정하였다. 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 팽화율은 감소하였고 비길이와 밀도는 증가하였다. 온도와 수분함량에 따른 변화에서는 사출구 도가 증가하고 수분함량이 감소할수록 직경팽화율은 증가하였으며 밀도는 감소하는 경향을 보였다. 파괴세기와 겉보기 탄성계수에서는 갈색거저리 첨가 함량이 10%일 때 감소하였다가 20%일 때 다소 증가하였다. 또한 사출구 온도가 감소하고 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 수분용해지수는 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 상승하였다. 수분흡착지수는 갈색거저리 첨가함량이 높을수록 증가하였다. DPPH 라디칼 소거 활성에서는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 값이 유의적으로 증가하였고 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 산패도는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 감소하였고 40일 이후에도 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 값이 감소하였으나 값의 상승폭은 쌀 압출성형물에 비하여 다소 크게 나타났다. 쌀가루에 갈색거저리의 첨가는 쌀 스낵의 영양적인 면을 개선하고 항산화성을 부여하는 유효한 공정이며 사출구 온도를 낮추고 수분함량을 증가시켰을 때 팽화스낵으로써 조직감이 향상되었음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to investigate the physicochemical properties of the extruded rice snack with added the containing mealworm. Adding the mealworm addition enhanced protein and unsaturated fatty acid contents, which are insufficient in rice. As the extrusion process variables, the death temperatures and moisture content were set to at respective 130 and $140^{\circ}C$, and 20 and 25%, respectively. The expansion ratio increased as with death temperature, whereas the increased moisture content decreased. The nitrogen solubility index and protein digestibility index increased with the added mealworm content of mealworm increased. As mealworm content and death temperature, and moisture content increased, DPPH radical scavenging activity significantly increased but the rancidity decreased. As the result of this study, confirmed that the addition of mealworm to the extruded rice snack was the confirmed as the effective process to improve nutrition, and antioxidation. Also, death temperature and moisture content have an effect on softened the texture of extruded rice snack.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

따라서 본 연구에서는 조직감과 영양 면에서 우수한 팽화스낵제조를 위하여 갈색거저리의 첨가량과 사출구 온도, 수분함량에 따른 압출성형 쌀 스낵의 이화학적 특성에 대하여 살펴보았다.
본 연구는 조직감과 영양이 뛰어난 쌀 팽화 스낵 제조를 위하여, 쌀가루에 부족한 각종 영양소를 보충할 수 있는 저렴하고 우수한 식품 소재인 갈색거저리(mealworm)를 첨가한 압출성형물의 이화학적 특성에 대하여 살펴보았다. 쌀 압출성형 원료배합비는 쌀가루 100%, 쌀가루 90%에 갈색거저리 10%, 쌀가루 80%에 갈색거저리 20%로 하였고, 압출성형 공정변수는 사출구 온도를 130℃와 140℃, 수분함량을 20%와 25%로 조절하였다.

가설 설정

L: lightness, a: redness, b: yellowness.

제안 방법

5 g의 시료를 시험관에 취하여 에탄올에 녹인 3% BHT용액 0.3 mL 와 pH 2.0 의 과염소산용액 45mL를 가한 후에 2,000×g으로 30분 동안 원심분리하여 상층액을 종이여과 하였다.
, Gangneung, Korea)에서 2000×g으로 20분간 원심분리 하였다. 상층액은 알루미늄 접시에 부은 후 침전물의 무게를 측정하고 알루미늄 접시를 105℃의 열풍건조기(HB-502MP, Han Beak Co., Bucheon, Korea)에서 2시간 동안 건조하여 상층액의 고형분 함량을 측정하여 수분 용해지수(water soluble index, WSI)와 수분흡착지수(water adsorption index, WAI)를 각각 식(6)와 식(7)으로 계산하였다.
본 연구는 조직감과 영양이 뛰어난 쌀 팽화 스낵 제조를 위하여, 쌀가루에 부족한 각종 영양소를 보충할 수 있는 저렴하고 우수한 식품 소재인 갈색거저리(mealworm)를 첨가한 압출성형물의 이화학적 특성에 대하여 살펴보았다. 쌀 압출성형 원료배합비는 쌀가루 100%, 쌀가루 90%에 갈색거저리 10%, 쌀가루 80%에 갈색거저리 20%로 하였고, 압출성형 공정변수는 사출구 온도를 130℃와 140℃, 수분함량을 20%와 25%로 조절하였다. 압출성형한 후 직경 팽화율, 비길이, 조각밀도, 파괴세기 및 겉보기 탄성계수, 색도, 수분용해지수 및 수분흡착지수, 수용성질소지수, 단백질 소화율, DPPH 라디칼 소거 활성, 산패도를 측정하였다.
압출성형물의 원료는 쌀가루 100%, 쌀가루 90%에 갈색거저리 10%, 쌀가루 80%에 갈색 거저리 20%를 각각, 실온에서 수작업으로 혼합하였다. 압출성형 공정 변수는 갈색거저리 첨가 압출성형물의 사출구 온도와 수분 함량에 따른 품질 특성을 알아보기 위해 사출구 온도를 130℃와 14℃, 수분 함량을 20%와 30%로 조절하였다. 제조한 압출성형 시료들은 50℃에서 8시간 건조하여 물리적 특성을 측정하였고, 가정용 분쇄기(FM-909T, Hanil, Haman, Korea)로 분쇄한 14-30 mesh의 분말을 시료로 사용하여 화학적 특성을 측정하였다.
압출성형물의 겉보기 탄성 계수와 파괴세기은 레오미터(Sun Rheo-meter, Compac-100II, Sun Sci. Co., Tokyo, Japan)를 사용하여 10회 측정 후 평균값을 산출하였다. 측정조건은 probe angle type (65º), 최대응력 10 kg, 지지대 이동 속도 60 mm/min, 지지대 간의 거리 3 cm였다.
압출성형물의 산패도 측정을 위한 TBA가는 Chang 등(32)의 방법을 변형하여 사용하였다. 5 g의 시료를 시험관에 취하여 에탄올에 녹인 3% BHT용액 0.
압출성형물의 수용성 성질을 분석하기 위하여 AACC 방법(28)을 응용하여 건량 기준으로 시료 1.5 g에 증류수 30 mL를 가하여 30℃의 항온 수조(BF-45SB, Biofree Co., Seoul, Korea)에서 30분간 교반한 후 원심분리기(H-1000-3, Hanil Science Industrial Co., Gangneung, Korea)에서 2000×g으로 20분간 원심분리 하였다.
압출성형물의 직경 팽화율은 압출 성형물의 직경을 캘리퍼스(CD-15C, Mitutoyo Co., Tokyo, Japan)로 10회 측정하여 사출구의 직경과 압출 성형물의 직경 비의 평균값으로 산출하였다(24). 비길이압출성형물의 비길이(specific length)는 일정한 길이로 절단한 압출성형물의 길이와 무게의 비로 10회 측정한 후 식 (1)을 이용하여 평균값과 오차를 구하였다(25).
쌀 압출성형 원료배합비는 쌀가루 100%, 쌀가루 90%에 갈색거저리 10%, 쌀가루 80%에 갈색거저리 20%로 하였고, 압출성형 공정변수는 사출구 온도를 130℃와 140℃, 수분함량을 20%와 25%로 조절하였다. 압출성형한 후 직경 팽화율, 비길이, 조각밀도, 파괴세기 및 겉보기 탄성계수, 색도, 수분용해지수 및 수분흡착지수, 수용성질소지수, 단백질 소화율, DPPH 라디칼 소거 활성, 산패도를 측정하였다. 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 팽화율은 감소하였고 비길이와 밀도는 증가하였다.
압출성형 공정 변수는 갈색거저리 첨가 압출성형물의 사출구 온도와 수분 함량에 따른 품질 특성을 알아보기 위해 사출구 온도를 130℃와 14℃, 수분 함량을 20%와 30%로 조절하였다. 제조한 압출성형 시료들은 50℃에서 8시간 건조하여 물리적 특성을 측정하였고, 가정용 분쇄기(FM-909T, Hanil, Haman, Korea)로 분쇄한 14-30 mesh의 분말을 시료로 사용하여 화학적 특성을 측정하였다.

대상 데이터

0 의 과염소산용액 45mL를 가한 후에 2,000×g으로 30분 동안 원심분리하여 상층액을 종이여과 하였다. 걸러진 여액 중 5 mL를 유리 시험관에 옮긴 후빙초산(glacial acetic acid) 99.5%에 2-thiobarbituric acid 0.69%를 용해시킨 TBA 시약 5 mL를 각각의 시험관에 가하였다. 이를 100℃에서 35분 동안 중탕 가열하고 침지 냉각한 후에 분광광도계 531 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
본 실험에 사용된 압출성형기는 실험용 동방향 쌍축압출성형기(THK31T, Incheon Machinary Co. Incheon, Korea)로 스크루직경은 30.0 mm, 길이와 직경의 비(L/D ratio)는 23:1이었고, 사출구는 원형으로 직경이 3 mm인 것을 사용하였으며, 스크류의 배열은 Fig. 1과 같다. 완전 맞물림 형 쌍축압출성형기로서 pitch 비율이 큰 스크루는 feeding section으로 스크루 앞부분이 원료로 차도록 보장하는 기능을 하고, pitch 비율이 작은 스크루는 압축부분(compression section)으로 스크루 사입 부위에서 들어오는 원료를 압축, 전진시키는 부위이다.
본 실험에서 사용한 쌀가루는 신통정미소(Asan, Korea)에서 정미한 쌀을 사용하였으며 갈색거저리(M.G Natural, Damyang, Korea)는 건조된 것을 쌀분쇄 돌롤러기(Shinpoong Eng. Ltd., Seoul, Korea)로 분쇄한 가루를 사용하였다.
분석시약은 닌하이드린(ninhydrin, Duksan Chemical Co., Ansan, Korea), 에틸렌글리콜(ethylene glycol, Daejung Chemical Co., Goryeong, Korea), 아세틱에씨드(acetic acid, Daejung Chemical Co.), 소듐아세테이트(sodium acetate, Duksan Chemical Co.), 염화주석(II) (stannous chloride II, Kokusan Chemical Co., Kitasaiwai Nishi-ku, Japan)를 구입하여 사용하였다.
비길이압출성형물의 비길이(specific length)는 일정한 길이로 절단한 압출성형물의 길이와 무게의 비로 10회 측정한 후 식 (1)을 이용하여 평균값과 오차를 구하였다(25). 압출성형물의 길이는 캘리퍼스(CD-15C, Mitutoyo Co.)를 이용하였고, 무게는 전자저울(MWII, CAS Co.)을 사용하였다.

데이터처리

2)Means with different letters within a column are significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple range test.
결과의 통계처리는 SPSS (version 23.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA)을 실시한 후 유의적 차이가 있는 항목에 대해서 p<0.05수준에서 그 결과를 던컨의 다중점검(Duncan’s multiple range test)로 검정하였다.

이론/모형

그 중 50 mL를 취하여 2000×g에서 20분 동안 원심분리 한 후 0.5 mL의 상층액을 최종적으로 취하여 Ninhydrin 방법(23)으로 수용성 질소함량(Soluble nitrogen content)을 측정하였다.
084 N의 염산을 가한 펩신(pepsin) 용액에 넣고 37℃의 온도에서 150 rpm으로 교반한 후 2M의 NaOH 용액 2 mL을 가하여 2000×g으로 원심 분리하였다. 상층액을 제거 후 잔사에 0.1 M의 인산포타슘 완충용액(potassium phosphate buffer)를 넣어 원심분리 하는 작업을 두 번 반복하였고 남은 잔사를 30℃의 드라이 오븐에 넣고 완전히 건조 시킨 후 잔사의 질소 함량을 Ninhydrin 방법(23)으로 측정하여 다음 식 (9)에 대입하였다.
압출성형 원료의 일반 성분은 AACC 방법(22)의 측정 방법에 따라서 수분함량은 105oC 상압건조법, 조지방은 속실렛(Soxhlet)추출법, 조단백은 Ninhydrin법(23)으로 정량하였다. 갈색거저리의 수분함량은 9.
압출성형물의 DPPH 라디칼 소거 활성 실험은 Brand-Williams 등(31)의 방법을 사용하였다. 시료 1 g을 80% methanol (메탄올) 10 mL에 넣고 2시간 동안 추출한 후 2000×g으로 30분 동안 원심 분리하였다.
압출성형물의 단백질 소화율 실험은 Mertz 등(30)의 방법을 사용하였다. 총 단백질 함량은 시료 0.
압출성형물의 수용성 질소 지수(nitrogen solubility index)의 실험은 Capritar 등(29)의 방법을 응용하여 사용하였다. 시료 1.
압출성형물의 단백질 소화율 실험은 Mertz 등(30)의 방법을 사용하였다. 총 단백질 함량은 시료 0.2 g을 취하여 Ninhydrin 방법(23)으로 측정하였다. 소화되지 않은 단백질의 값은 시료 0.
5 mL의 상층액을 최종적으로 취하여 Ninhydrin 방법(23)으로 수용성 질소함량(Soluble nitrogen content)을 측정하였다. 총 질소 함량 값은 시료 1.5 g을 6N의 염산 100℃에 24시간 동안 완전히 가수분해하여 75 mL의 증류수에 녹인 후 상층액 0.5 mL를취하여 Ninhydrin 방법(23)으로 측정하여 다음 식 (8)에 대입하였다.
측정조건은 probe angle type (65º), 최대응력 10 kg, 지지대 이동 속도 60 mm/min, 지지대 간의 거리 3 cm였다. 측정치를 Ryu와 Ng의 방법(27)을 이용하여 겉보기 탄성계수(E_app)와 파괴세기(F_bs)를 각각 식 (3)과 (4)로 계산하였다.

성능/효과

40일 이후에도 역시 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 TBARS 값이 감소하였으나 압출성형 당일 시료와 비교하여 볼 때, 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 산패도의 증가 폭이 다소 커지는 경향을 보였다. 이는 저장기간이 길어지면서 갈색거저리의 고함량 지방 성분이 산패를 촉진하고 항산화 활성능력이 감소되어 지방 함량이 적은 쌀 압출성형물보다 산패도의 증가가 크게 일어난 것으로 생각된다(59).
DPPH 라디칼 소거 활성 값은 갈색거저리 첨가함량 0%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 20%인 시료가 6.48±0.95%로 가장 낮은 값을 나타내었고,갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 25%인 시료가 45.02±1.54%로 가장 높은 값을 나타내어 갈색거저리의 첨가함량이 높을수록 DPPH 라디칼 소거 활성도 유의적으로 증가하는 양의 상관관계를 보였다.
수분흡착지수는 갈색거저리 첨가함량이 높을수록 증가하였다. DPPH 라디칼 소거 활성에서는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 값이 유의적으로 증가하였고 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 산패도는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 감소하였고 40일 이후에도 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 값이 감소하였으나 값의 상승폭은 쌀 압출성형물에 비하여 다소 크게 나타났다.
갈색거저리 첨가 함량 0, 10, 20%에서 모두 사출구 온도 140℃, 수분함량 25%의 시료가 각각 11.23±1.25, 31.95±0.54, 45.02±1.54%로 가장 높은 값을 나타내었는데 이는 사출구 온도가 130℃에서 140℃로, 수분함량이 20%에서 25%로 증가할수록 DPPH 라디칼 소거 활성 값도 증가함을 보여준다.
압출성형한 후 직경 팽화율, 비길이, 조각밀도, 파괴세기 및 겉보기 탄성계수, 색도, 수분용해지수 및 수분흡착지수, 수용성질소지수, 단백질 소화율, DPPH 라디칼 소거 활성, 산패도를 측정하였다. 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 팽화율은 감소하였고 비길이와 밀도는 증가하였다. 온도와 수분함량에 따른 변화에서는 사출구 온도가 증가하고 수분함량이 감소할수록 직경팽화율은 증가하였으며 밀도는 감소하는 경향을 보였다.
갈색거저리의 수분함량은 9.69±0.25%, 조단백은 44.88±0.31%, 조지방은 34.05±0.15%였으며 쌀가루의 수분함량은 8.12±0.08%, 조단백은 7.54±0.24%, 조지방은 0.45±0.08%의 값을 나타내었다.
갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 직경팽화율은 감소하였으나 비길이에서는 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 25%인 시료가 71.37±0.09 cm/g로 가장 높은 값을 나타내었으며, 갈색거저리 첨가 함량 0%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 20%인 시료가 25.54±0.05 cm/g으로 가장 낮은 값을 나타내어 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 값이 유의적으로 증가하였다.
단백질 소화율은 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 25%인 시료가 91.34±0.15%로 가장 높았고, 가장 값이 낮은 시료는 갈색거저리 첨가 함량 0%에 사출구 온도 140℃, 25%인 시료가 63.07±0.13%로 갈색거저리 첨가 함량이 높고 사출구 온도가 낮을수록 다소 높은 값을 나타내었다.
파괴세기와 겉보기 탄성계수에서는 갈색거저리 첨가 함량이 10%일 때 감소하였다가 20%일 때 다소 증가하였다. 또한 사출구 온도가 감소하고 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 수분용해지수는 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 상승하였다.
명도는 갈색거저리 첨가 함량 0%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 25%인 시료의 값이 85.54±0.06으로 가장 높았고 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 20%인 시료가 68.43±0.06으로 가장 낮았다.
밀도는 갈색거저리 첨가 함량 0%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 20%인 시료가 0.35±0.21 g/cm3로 가장 낮은 값을 나타내었고 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 25%인 시료가 0.68±0.09 g/cm3로 가장 높은 값을 나타내어 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 값이 증가한 비길이와 같은 패턴을 보였다.
DPPH 라디칼 소거 활성에서는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 값이 유의적으로 증가하였고 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 산패도는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 감소하였고 40일 이후에도 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 값이 감소하였으나 값의 상승폭은 쌀 압출성형물에 비하여 다소 크게 나타났다. 쌀가루에 갈색거저리의 첨가는 쌀 스낵의 영양적인 면을 개선하고 항산화성을 부여하는 유효한 공정이며 사출구 온도를 낮추고 수분함량을 증가시켰을 때 팽화스낵으로써 조직감이 향상되었음을 확인하였다.
색도차는 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 20%인 시료가 29.65±0.05로 가장 높은 값을 나타내었고 갈색거저리 첨가 함량 0%에 사출구 온도 130℃,수분함량 25%인 시료가 11.62±0.09로 가장 낮은 값을 나타내었다.
수분용해지수는 갈색거저리 첨가 함량 0%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 20%인 시료 값이 24.32±0.09%로 가장 높았고 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 20%인 시료의 값이 13.78±0.11%로 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 낮은 값을 나타내었다.
또한 사출구 온도가 감소하고 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 수분용해지수는 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 상승하였다. 수분흡착지수는 갈색거저리 첨가함량이 높을수록 증가하였다.
수분흡착지수는 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 25%의 시료가 8.50±0.15 g/g로 가장 높은 값을 나타내었고 가장 낮은 값을 나타낸 것은 갈색거저리 첨가 함량 0%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 25%에서 5.74±0.11 g/g으로 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 값이 다소 증가하는 경향을 보였다.
수용성 질소지수가 가장 높은 것은 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 20%인 시료로 56.27±0.15%의 값을 나타내었고, 가장 낮은 값을 나타낸 것은 갈색거저리 첨가함량 0%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 25%인 시료가 12.07±0.25%로 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 값은 상승하는 경향을 보였다(Table 3).
이는 쌀 함량이 감소하고 단백질 첨가물이 증가하였을 때 수용성질소지수의 값이 증가하였다는 Han 등(15)의 보고와도 일치하는 것이다. 수용성질소지수와 수분함량과의 상관관계는 없었으나 사출구 온도가 120℃에서 130℃로 증가할수록 값이 감소하는 경향을 보였다. 이는 압출성형물 속 단백질이 조직화 되는 과정에서 열에 의해 변성되었으며 온도가 상승할수록 변성정도도 증가하였기 때문이라고 생각된다(34).
산패도는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 감소하였고 40일 이후에도 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 값이 감소하였으나 값의 상승폭은 쌀 압출성형물에 비하여 다소 크게 나타났다. 쌀가루에 갈색거저리의 첨가는 쌀 스낵의 영양적인 면을 개선하고 항산화성을 부여하는 유효한 공정이며 사출구 온도를 낮추고 수분함량을 증가시켰을 때 팽화스낵으로써 조직감이 향상되었음을 확인하였다.
압출성형 당일 측정한 시료의 TBARS 값은 갈색거저리 첨가함량 0%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 20%의 시료가 80.31±0.25 mg/kg로 가장 높았으며 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 20%의 시료가 24.51±0.19 mg/kg로 가장 낮았다(Fig. 3).
갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 팽화율은 감소하였고 비길이와 밀도는 증가하였다. 온도와 수분함량에 따른 변화에서는 사출구 온도가 증가하고 수분함량이 감소할수록 직경팽화율은 증가하였으며 밀도는 감소하는 경향을 보였다. 파괴세기와 겉보기 탄성계수에서는 갈색거저리 첨가 함량이 10%일 때 감소하였다가 20%일 때 다소 증가하였다.
온도와 수분함량에 따른 팽화 특성의 변화는 사출구 온도가 130℃에서 140℃로 증가하고 수분함량이 25%에서 20%로 감소할수록 직경팽화율은 증가하고 비길이와 조각밀도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 온도가 낮고 수분함량이 높을수록 직경팽화보다 길이 팽화가 일어나 압출성형물의 밀도와 비길이가 증가하고, 온도가 높고 수분함량이 낮을수록 쉽게 팽화가 일어나기 때문에 길이 팽화보다 직경팽화가 이루어진 것으로 생각된다(25).
저장기간 40일 후의 TBARS 값은 갈색거저리 첨가 함량 0%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 25% (AKN)인 시료가 83.07±2.15 mg/kg로 가장 높은 값을 나타내었고, 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 20% (COJ)가 42.85±1.32 mg/kg로 가장 낮은 값을 나타내었다.
06으로 가장 낮았다. 적색도와 황색도가 가장 높은 것은 갈색거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 20%인 시료로 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 명도는 감소하고 적색도와 황색도는 증가하는 경향을 보였다. 이는 갈색거저리 원료가 지닌 고유의 황색과 함유된 단백질 성분이 압출성형을 통해 갈변화를 촉진하여 명도는 감소하고 적색도와 황색도는 증가한 것으로 생각되며, Youssef와 Barbut(41)의 연구 결과에서 단백질 함량이 증가할수록 명도는 어두워지며, 적색도 값은 증가한다는 보고와도 일치하였다.
3). 지방 함량이 높은 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 TBARS 값은 오히려 감소하는 경향을 보였는데 이는 DPPH 라디칼 소거 활성 실험 결과(Fig. 2)에서 알 수 있듯이 갈색거저리에 함유된 항산화 성분이 지방 산화로 인해 발생하는 과산화 지질의 형성을 막아 산패도를 감소시킨 것으로 생각된다. 이는 항산화력과 과산화물가 사이에는 역상관관계가 있다는 Kim 등(58)의 보고와도 일치하였다(Fig.
직경팽화율은 갈색거저리 첨가 함량 0%에 사출구 온도 140℃, 수분함량 20%인 시료가 11.79±0.05로 가장 높은 값을 나타내었고 갈색 거저리 첨가 함량 20%에 사출구 온도 130℃, 수분함량 25%인 시료가 6.63±0.02로 가장 낮은 값을 나타내었다.
온도와 수분함량에 따른 변화에서는 사출구 온도가 증가하고 수분함량이 감소할수록 직경팽화율은 증가하였으며 밀도는 감소하는 경향을 보였다. 파괴세기와 겉보기 탄성계수에서는 갈색거저리 첨가 함량이 10%일 때 감소하였다가 20%일 때 다소 증가하였다. 또한 사출구 온도가 감소하고 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다.
05×103N/cm²값을 나타내었다. 팽화 특성에서는 갈색거저리의 첨가함량이 증가할수록 직경팽화율은 감소하고 비길이와 밀도는 증가하는 일정한 패턴을 보였으나, 파괴세기와 탄성계수에서는 갈색거저리 첨가함량이 10% 일 때 값이 유의적으로 감소하였다. 이는 갈색거저리에 함유된 지방질이 전분의 아밀로오스나 아밀로펙틴의 긴 사슬과 결합함으로써 전분의 재결정화를 막아 노화를 억제하여 압출성형물의 조직이 유연화된 것으로 생각된다(37,38).

후속연구

TBARS 값과 수분함량과의 상관관계는 없었으나 사출구 온도가 130℃에서 140℃로 증가할수록 TBARS 값도 증가하였는데 이는 압출 열의 상승으로 인하여 시료가 함유하고 있는 지질의 상태가 불안정해져 산패가 촉진되었기 때문인 것으로 생각된다(60). 갈색거저리의 첨가로 인하여 산패도가 감소하였으므로 장기간 보관 시 저장에만 유의한다면 압출성형 쌀 스낵 고유의 영양과 항산화성을 유지할 수 있을 것으로 추측된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	밀가루를 쌀가루로 대체하여 가공식품을 만들려는 이유는 무엇인가?	또한 가공식품 제조에 이용되는 쌀은 국내 생산량의 약 6%에 불과해 쌀 가공식품의 활성화를 통한 쌀 소비 확대가 절실하게 요구되는 실정이다(2). 밀가루에는 밀단백질이 함유되어 있는데 이로 인해 알레르기 질환인 셀리악병(celiac disease)이 발병되는 것으로 밝혀지면서(3), 알레르기의 유발을 저하시키고자 밀가루를 쌀가루로 대체한 과자류 및 빵류, 팽화 식품 등 다양한 가공식품들이 개발되고 있다(4-11). 쌀가루는 필수 아미노산, 비타민 B 복합체 등 영양학적인 측면에서 장점을 갖고 있고 소화가 잘 되며 알레르기 유발율이 현저히 낮다(12,13).
	쌀가루의 영양적인 단점은?	또한 쌀가루는 그물구조를 형성하는 글루텐을 함유하고 있지 않으며 다른 곡류에 비해 전분입자의 크기가 작아 여러 곡류 가루 중 gluten-free 과자류 제조를 위한 밀가루를 대체할 수 있는 좋은 스낵 소재로 사용되고 있다(14). 하지만, 구성성분 중 80%가 녹말으로 이루어져 낮은 단백질 함량과 필수 아미노산의 일종인 라이신, 트레오닌 등이 부족해 영양 강화의 필요성이 요구되어 왔다(15).
	쌀가루의 영약적인 장점은?	밀가루에는 밀단백질이 함유되어 있는데 이로 인해 알레르기 질환인 셀리악병(celiac disease)이 발병되는 것으로 밝혀지면서(3), 알레르기의 유발을 저하시키고자 밀가루를 쌀가루로 대체한 과자류 및 빵류, 팽화 식품 등 다양한 가공식품들이 개발되고 있다(4-11). 쌀가루는 필수 아미노산, 비타민 B 복합체 등 영양학적인 측면에서 장점을 갖고 있고 소화가 잘 되며 알레르기 유발율이 현저히 낮다(12,13). 또한 쌀가루는 그물구조를 형성하는 글루텐을 함유하고 있지 않으며 다른 곡류에 비해 전분입자의 크기가 작아 여러 곡류 가루 중 gluten-free 과자류 제조를 위한 밀가루를 대체할 수 있는 좋은 스낵 소재로 사용되고 있다(14).

참고문헌 (60)

Kim HK, Han HS, Lee GD, Kim KH. Physiological activities of fresh Pleurotus eryngii extacts. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 34: 439-445 (2005)

원문보기 상세보기
Kim MR. The status of Korea's rice industry and the rice processing industry. Food Ind. Nutr. 16: 22-26 (2011)
Moore MM, Heinbockel M, Dockery P, Ulmer HM, Arendt EK. Network formation in gluten-free bread with application of transglutaminase. Cereal Chem. 83: 28-36 (2006)

상세보기
Kim HY, Lee IS, Kang JY, Kim GY. Quality characteristics of cookies with various levels of functional rice flour. Korean J. Food Sci. Technol. 34: 642-646 (2002)
Kwon YR, Jung MH, Cho JH, Song YC, Kang HW, Lee WY, Youn KS. Quality characteristics of rice cookies prepared with different amylose contents. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 40: 832-838 (2011)

원문보기 상세보기
Kim JN, Shin WS. Physical and sensory of chiffon cake made with rice flour. Korean J Food Sci. Technol. 41: 69-76 (2009)
Lee MH, Lee SY, Lee SA, Choi YS. Physicochemical characteristics of rice flour sponge cakes containing various levels of pumpkin flour. Korean J. Food Nutr. 23: 162-170 (2010)
Kim SJ, Kim HJ, Ma SJ, Kim SJ. Preparation and quality characteristics of rice breads. Korean J. Food Cult. 20: 433-437 (2005)
Lee MH, Chang HG, Lee YT. Effects of enzymes and emulsifiers on the loaf volume and crumb hardness of rice breads. J Korean Soc. Food Sci. Nutr. 37: 761-766 (2008)

원문보기 상세보기
Park MK, Lee KH, Kang SA. Effect of particle size of rice flour on popping rice bread. Korean J. Food Cook. Sci. 22: 419-427 (2006)
We GJ, Cho YS, Yoon MR, Shin MS, Ko SH. Development of rice flour-based puffing snack for early childhood. Food Eng. Prog. 14: 322-327 (2010)
Payne FA, Taraba JL, Saputra D. A review of puffing processes for expansion of biological products. J. Food Eng. 10: 183-197 (1989)

상세보기
Kang SH, Ryu GH. Improvement in the Yukwa manufacturing by extrusion process with $CO_2$ gas injection. Food Sci. Biotechnol. 10: 1-6 (2001)

상세보기
Ju JE, Nam YH, Lee KA. Quality characteristics of sponge cakes with wheat-rice composite flour. Korean J. Food Cook. Sci. 22: 923-929 (2006)
Han O, Park YH, Lee SH, Lee HY, Min BL. The texturization properties of textured extudate made by a mixture of rice flour and isolated soybean protein. J. Korean Food Sci. Technol. 6: 780-787 (1989)
DeFoliart GR. Insect as food: Annual review of entomology. Framtidens Lantbruk 44: 21-50 (1999)
Huis A. Potential of insects as food and feed in assuring food security. J. Annu. Rev. Ento. 58: 563-583 (2013)

상세보기
Pansawat N, Eitenmiller RR, Phillips RD. Effects of extrusion conditions on secondary extrusion variables and physical properties of fish, rice-based snacks. LWT-Food Sci. Technol. 41: 632-641 (2008)

상세보기
Jeong SH, Kang WS, Shin M. Physicochemical properties of high yieding non-waxy rice flours extruded with different moisture contents. Korean J. Food Cook. Sci. 746-754 (2011)
Jung BM, Park DK, Kim ES, Rhee KS, Rhee KC. Sing-screw extrusion putting of rice flour defatted soy flour squid blends. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 29: 412-419 (2000)
Lee C. Optimization for extrusion-cooking of rice-isp-file fish mixture by response surface methodology. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 33: 1742-1747 (2004)

원문보기 상세보기
AACC. Approved Method of the AACC. 11th ed. Method 08-01, 30-25, 46-10, 56-20. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA (1999)
Starcher B. A Ninhydrin-based assay to quantitate the total protein content of tissue samples. Anal. Biochem. 292: 125-129 (2011)
Alverez-Marinez L, Kondury KP, Harper JM. A general model for expansion of extruded products. J. Food Sci. 53: 609-615 (1988)

상세보기
Kim CH, Tie J, Rye GH. Effects of moisture content on physical properties of extruded cereal flours. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 41: 1603-1610 (2012)

원문보기 상세보기
Jin T, Gu BJ, Ryu GH. Manufacturing of hemp seed flake by using extrusion and mechanical properties of wheat flour and whole cornmeal extrudates. Food Eng. Prog. 53: 147-154 (2010)
Ryu GH, Ng PKW. Effects of selected process parameters on expansion and mechanical properties of wheat flour and whole cornmeal extrudates. Starch/Starke 53: 147-154 (2001)

상세보기
AACC. Approved Method of the AACC. 10th ed. Method 56-20. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA (1983)
Capritar R, Caprita A, Cretescu I. Protein solubility as quality index for processed soybean. J. Animal Sci. Biotechnol. 43: 375-378 (2010)
Mertz ET, Hassen MM, Carins-Whittern C, Kirleis AW, Tu L, Axtell JD. Pepsin digestibility of proteins in sorghum and other major cereals. Proc. Natl. Acad. Sci. 81: 1-2 (1984)

상세보기
Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset C. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT-Food Sci. Technol. 28: 25-30 (1995)

상세보기
Chang WP, Hong GE, Jang SH, Kim J, Kim SK, Lee CH. A method for measuring lipid peroxidation of freeze-dried egg yolk by using chemiluminescence analyzer. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 1: 98-102 (2012)
Gu BJ, Norajit K, Ryu GH. Physicochemical properties of extruded defatted hemp seed and its energy bar manufacturing. Food Eng. Prog. 14: 127-134 (2010)
Han O, Lee SH, Lee HY, Oh SL, Lee CH. The effects of screw speeds and moisture contents on soy protein under texturization using a single-screw extruder. J. Korean Food Sci. Technol. 21: 772-779 (1989)
Hagenimana A, Ding X, Fang T. Evaluation of rice flour modified by extrusion cooking. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 43: 38-46 (2006)
Song JY, Shin M. Effects of soaking and particle sizes on the properties of rice flour and gluten-free rice bread. J. Korean Soc. Food Sci. Biotechnol. 16: 759-764 (2007)
Lagendijk J, Pennings HJ. Relation between compex formation of starch with monoglycerides and the firmness of bread. Cereal Sci. 15: 354-356 (1970)
Huang JJ, White PJ. Waxy corn starch: Monoglyceride interaction in a model system. Cereal Cham. 70: 42-47 (1993)
Saio K. Expansion and texturization mechanisms of soybean proteins relating to the microstructures. Nippon Shokuhin Kogyo Garraishi 34: 407-408 (1987)

상세보기
Chinaswamy R, Hanna MA. Macromolecular and functional properties of native and extrusion cooked corn-starch. Cereal Chem. 6: 490-498 (1999)
Youssef MK, Barbut S. Effects of two types of soy protein isolates, native, and preheated whey protein isolateds on emulsified meat batters prepared at different protein levels. Meat Sci. 87: 54-60 (2010)
Miwa M, Kong ZL, Shinihara K, Watanabe M. Macrophage stimulating activity of food. Agri. Biol. Chem. 54: 1863-1866 (1990)
Altan A, Mccarthy KL, Maskan M. Extrusion cooking of barley flour and process parameter optimization by using response surface methodology. J. Korean Soc. Food Sci. Agric. 88: 1648-1659 (2008)

상세보기
Jin T, Yu JH, Ryu, GH. Effect of moisture content and tempera ture on physical properties of instant puffed rice snacks J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 41: 846-852 (2012)

원문보기 상세보기
Lee SH, Kim CK. Optimization for extrusion cooking conditions of rice extrudate by response surface methodology. J. Korea Soc. Food Sci. Nutr. 7: 137-143 (1994)
Kim SW, Kim DS, Kim BY, Baik MY. Physicochemical properties of waxy rice, waxy rice flour and waxy rice starch during steeping. J. Appl. Biol. Chem. 51: 277-284 (2008)

원문보기 상세보기
Jin T, Park HY, Ryu GH. Characteristics of cereals prepared by extrusion- cooking and freeze-drying. J. Korean Soc. Food Sci. Thchnol. 37: 757-762 (2005)
Lee KC, Kim YS, Ryu GH. Saccharification characteristics of extruded corn starch at different process parameters. Food Eng. Prog. 15: 155-161 (2011)
Yoo GY, Bai SC. Effects of different dietary protein sources on apparent digestibility and growth in juvenile river puffer Takifugu obscurus. Kor. J. Fish Aquat. Sci. 47: 383-389 (2014)
Mattews DE. Proteins and amino acids. Modern nutrition in health and disease. 9th ed. Lippicott Williams & Wilkins, Baltimore, MD, USA. pp. 11-19 (1999)
Finke MD, Defoliat GR, Benevenga NJ. Use of a four-parameter logistic model to evaluate the quality of the protein from three insect species when fed to rats. J. Nutr. 119: 864-871 (1989)

상세보기
Gam LS. Effect of heat treatment on the antioxidant activities and quality characteristics of strawberries. MS thesis. Gyeongsang National University, Jinju, Korea (2013)
Lee HJ, Oh SK, Kim DJ, Yoon MR, Chun A, Choi IS, Lee JS, Kim YG. Comparison of antioxidant activities by different extraction temperatures of some commercially available cultivars of rice bran in Korea. Korean J. Food Nutr. 26: 1-7 (2013)

원문보기 상세보기
Rumpold BA, Schluter OK. Nutritional composition and safety aspects of edible insects. J. Molecular Nutr. 57: 802-823 (2013)
Park HJ, Lee MJ, Lee HR. Vitamin C and antioxidant capacity stability in cherry and romaine during storage at different temperatures. J. Nutr. 49: 51-58 (2016)
Choi J, Kim JH, Lee JW. Physiological properties of tuna cooking drips hydrolysate prepared with gamma irradiation. Process Biochem. 46: 1875-1878 (2011)

상세보기
Lee KH, Kim MJ, Kim AJ. Physicochemical composition and antioxidative activities of phynchosia nulubilis according to roasting temperature. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 43: 675-681 (2014)

원문보기 상세보기
Kim AR, Lee JJ, Lee MY. Antioxidative effect of angelica acutiloba kitagawa ethanol extract. J. Life Sci. 19: 501-759 (2009)
Lee S, Kang SH, Kim MK, Song SR, Lee MW, Kang HJ. Degree of rancidity and sensory characteristics of frying oils with reuse and storage at home. Korean J. Food Cook. Sci. 28: 265-273 (2012)

원문보기 상세보기
Koh HY, Kwon YJ. Effect of storage temperature and humidity on water adsorption and rancidity of peanuts. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 18: 216-222 (1989)

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증