[논문]증점제로서의 곡류 가루 특성 연구

설유나; 한정아

doi:10.9721/kjfst.2018.50.6.608

증점제로서의 곡류 가루 특성 연구
Characteristics of grain powder as a viscosity agent 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.50 no.6, 2018년, pp.608 - 613

초록
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점도 상승 효과와 열량 및 영양성분의 섭취량 증가를 목적으로 고아미, 찰보리, 발아현미, 귀리 등 4종 곡류를 이용, 시판 증점제와 유사한 점도를 갖는 첨가량을 결정하고, 시료의 점도, 색도, 관능적 특성 등을 평가하였다. 곡류들 중, 찰보리가 가장 높은 호화 점도 특성을 보였으며, 고아미가 가장 낮은 특성을 보였다. 색도측정 결과 고아미는 명도가 가장 높았고, 귀리나 발아현미는 황색도가 높아 첨가한 시료의 노란색이 두드러지는 특성을 보였다. 시판 증점제 첨가량을 기준으로 분산매인 흰쌀죽 시료의 점도를 비교한 결과, 시판 증점제 0.5포 첨가 점도, 즉 1단계 점도를 얻기 위해서는 고아미 3%, 찰보리 3%, 발아현미 4%, 귀리 3.5%를 첨가해야 하고, 시판 증점제 1포에 해당하는 점도 2단계에 도달하려면 고아미 6%, 찰보리 4%, 발아현미 5.5%, 귀리 5%를, 2포에 해당하는 점도 3단계는 고아미 7%, 찰보리 5.5%, 발아현미 6%, 귀리 6.5%를 첨가해야 도달할 수 있었다. 온도에 따라 증점제 첨가시료의 점도는 달라졌으나, 배식과 섭취온도를 고려한 $55-60^{\circ}C$에서는 시판 증점제를 대체하기에 충분한 점도를 보였다. 관능검사결과 전체적 선호도는 주로 색에 기인하였으며, 다른 요인들은 관능적 특성에 차이가 없는 것으로 나타났기 때문에 감각적 특성이 20-30대보다 민감하지 않은 연하곤란자(주로 노인)의 경우, 그 차이가 적을 수 있어 본 실험에서 사용한 곡류 가루들은 충분히 시판 증점제를 대체할 수 있을 것으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

For increasing both the viscosity and intake of calories and nutrients, four cereal powders: Goami (GR), waxy barley (WBL), germinated brown rice (GBR), and oat (OT) were added to rice porridge, and the properties of the porridge were compared with that containing a commercial thickener. Among the samples, the porridge with WBL showed the highest viscosity, whereas that with GR showed the lowest. With regards to color properties, the porridge with GR showed the highest whiteness, while those with OT or GBR had the highest yellowness, affecting the color of the rice porridge. The viscosity level of porridges with cereal powders did not reach that of the porridge with the commercial thickener at $90-95^{\circ}C$; however, at $55-60^{\circ}C$, the viscosity of the porridge with cereals was enough to replace the commercial thickener. With regards to organoleptic tests, the overall acceptability was mainly attributed to color, and there were no significant differences in other properties. From these results, it seems that the cereal powders could be suitable substitutes for commercial thickeners.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Addition ratio of each grain powder based on the viscosity of porridge containing commercial thickener
표 Table 2. Pasting properties of grain powder
표 Table 3. Color properties of rice porridge with different viscosity agents at 60℃
그림 Fig. 1. Appearance of rice porridge containing different viscosity agents at step II (at 60℃).
그림 Fig. 2. Viscosity of rice porridge with different viscosity agents at 90-95℃ (A) and at 55-60℃ (B).
표 Table 4. Sensory properties of rice porridge containing different viscosity agents at step II viscosity

AI 본문요약
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문제 정의

고아미는 일반 쌀보다 아밀로스 함량이 높은 쌀로 식이섬유 함량이 일반 쌀의 4배 이상 많고 제 2 당뇨병 및 비만예방에도 효과가 있다고 알려져 있다(Lee와 Shin, 2002). 곡류에는 전분이 함유되어 있어 가열 시 호화에 의한 점도 상승 효과를 기대할 수 있으며, 위에서 설명한 바와 같이 다양한 영양성분을 함유하고 있어 위의 네 가지 곡류를 이용, 시판 증점제에 상응하는 점도를 갖는 첨가량을 결정하고, 그 특성을 비교하여 연하곤란자용 영양강화 증점제로서의 가능성을 알아보고자 하였다.

제안 방법

90°C에서 3분간 점도 측정을 마친 후 상온에 두어 식히면서 배식시간과 식사시간 등을 고려하여 시료의 온도가 55-60°C가 되었을 때 다시 3분간 점도를 측정하였다.
각 곡류 가루 자체의 색과 분산매에 농도별로 첨가한 시료의 색은 색차계(Chromameter, CR-300, Minolta Co., Ltd, Osaka, Japan)를 이용하여 명도(lightness, L*), 적색도(redness, a*), 황색도(yellowness, b*) 값을 측정하여 나타내었다. 한 시료 당 6회 반복하여 색도를 측정한 뒤 평균값으로 나타내었다.
각 곡류 가루의 호화 특성은 12% 현탁액을 만든 뒤 Rapid Visco Analyser (RVA 3D, Newport Scientific, Warriewood, Australia)를 이용하여 측정하였다. 현탁액은 50°C에서 1분간 유지 후, 95°C까지 1분당 9°C의 속도로 가열하고, 95°C에서 5분간 유지하였다.
모든 곡류는 흐르는 물에 3번 씻은 후 사용하였다. 고아미에는 일반적으로 밥 지을 때와 같은 양인 1.5배의 증류수를 첨가하였으며 찰보리, 발아현미, 귀리에는 2배의 증류수를 첨가하여 자동전기밥솥(Electric rice cooker, HMXT1070SB, CUCKOO, Seoul, Korea)을 이용하여 취반하였다. 이 후 열풍건조기(Dry Oven, WFO-700, EYELA, Tokyo, Japan)를 이용하여 60°C에서 16시간동안 건조한 후 분쇄기(Shinil electric mixer, SMX-7300WS, Shinil, Seoul, Korea)로 분쇄 후, 150 mesh 크기로 체질해 냉동실에 보관하며 사용하였다.
균질화한 죽 150 mL에 시판 증점제(1포 기준 중량 2.7 g) 0.5포, 1포, 2포를 각각 첨가한 후 교반기를 이용하여 600 rpm으로 25분간 완전히 섞어준 뒤 수조에서 90-95°C까지 온도를 높여준 후 점도계(RVDV-II+P, Brookfield, MA, USA)로 spindle RV6를 이용하여 90 rpm으로 점도를 측정하였으며, 각 점도에 해당하는 % 토크(Torque) 값을 기준으로 1단계(%Torque ~25, 시럽 점도), 2단계(%Torque ~45, 요거트 점도), 3단계(%Torque ~100, 푸딩 점도)로 구분하였다.
시료로는 시판 증점제 1포에 해당하는 점도 2단계 시료들로 준비하였고, 제조한 시료들은 보온병에 보관하여 온도를 55-60°C로 유지하면서 일정량 제공하였다.
연하곤란자들이 주로 노인이기 때문에 실제 증상이 있는 노인들을 대상으로 진행하기 앞선 사전 평가로, 시판 증점제와 차이 구별을 위해 시각적, 관능적 감각이 우수한 20-30대를 대상으로 곡류의 종류를 달리하여 제조한 죽의 관능특성을 평가하였다. 시료로는 시판 증점제 1포에 해당하는 점도 2단계 시료들로 준비하였고, 제조한 시료들은 보온병에 보관하여 온도를 55-60°C로 유지하면서 일정량 제공하였다.
이 후 50°C까지 1분 당 9°C의 속도로 냉각하고, 50°C에서 2분간 유지하면서 총 13분간 측정하였다.
전반적인 기호도, 색, 맛, 향미, 이취, 점도에 대한 선호도를 5점 평점 법(1: 대단히 싫어한다→5: 대단히 좋아한다)로 평가하였다.
점도 상승 효과와 열량 및 영양성분의 섭취량 증가를 목적으로 고아미, 찰보리, 발아현미, 귀리 등 4종 곡류를 이용, 시판 증점제와 유사한 점도를 갖는 첨가량을 결정하고, 시료의 점도, 색도, 관능적 특성 등을 평가하였다. 곡류들 중, 찰보리가 가장 높은 호화 점도 특성을 보였으며, 고아미가 가장 낮은 특성을 보였다.

대상 데이터

실험에 사용된 발아현미, 귀리, 찰보리는 서울시내 한 마트에서 2016년산을 구입하였고, 고아미쌀(고아미 2호)은 2015년에 수확된 경북칠곡산을 사용하였다. 증점소재의 분산매로는 흰쌀죽(CJ Cheiljedang, Seoul, Korea)을, 비교를 위한 시판 증점제로는 연하솔루션(Greenbia Dysphagia Solution, Dr.
증점소재의 분산매로는 흰쌀죽(CJ Cheiljedang, Seoul, Korea)을, 비교를 위한 시판 증점제로는 연하솔루션(Greenbia Dysphagia Solution, Dr. Chung’s Food, Cheongju, Korea)을 사용하였다.

데이터처리

각 실험은 3회 이상 반복 한 후 SPSS (Statistical Package for Social Sciences, version 20.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA) 하였으며, 각 시료들 간의 유의성에 대한 검증은 사후검증(Duncan’s multiple range test)을 통해 p<0.05 수준에서 나타내었다.
, Ltd, Osaka, Japan)를 이용하여 명도(lightness, L*), 적색도(redness, a*), 황색도(yellowness, b*) 값을 측정하여 나타내었다. 한 시료 당 6회 반복하여 색도를 측정한 뒤 평균값으로 나타내었다. 측정 시 사용한 표준판(standard plate)의 값은 L*=96.

성능/효과

90°C 이상에서는 전분사슬의 열분해로 인한 점도 감소로 시판 증점제 첨가 2단계 이상에 상응하는 점도에 도달하지 못했으나, 온도가 낮아지면서 전분사슬의 재결합으로 인해 점도가 상승하는 현상이 일어나기 때문에 55-60°C의 온도에서는 시판 증점제를 첨가한 시료에 상응하는 점도 값에 충분히 도달할 수 있는 것으로 나타났다.
a*값은 찰보리 III단계를 제외하고는 모든 시료에서 음의 값을 보였으며 고아미 첨가군을 제외하고는 L*값과 마찬가지로 첨가량이 많아질수록 증가하는 경향을 보였는데, 이는 고아미 자체의 a*값이 다른 시료에 비해 유의적으로 낮기 때문이다. b*값도 a*와 마찬가지로 곡류 가루의 첨가량이 많아질수록 증가하는 경향을 보였으며, 귀리가루 첨가군은 각 단계에서 시료 중 가장 높은 값을 보여 전체적으로 노란 색이 두드러진 특징을 보였다.
첨가하는 소재의 색도가 분산매(쌀죽)의 외관에 영향을 줄 수 있으며 이는 최종 제품의 기호도에 영향을 미칠 수 있기 때문에 소재 자체의 색의 특성과 분산매인 쌀죽에 첨가하였을 때의 색도의 변화를 비교하여 Table 3에 제시하였다. 곡류 가루 자체의 색을 측정했을 때 명도의 경우 고아미가 93.37로 가장 높은 L*값을 보였으며, 다음으로 찰보리, 귀리, 발아현미의 순으로 낮아졌다. 적색도를 나타내는 a*값은 L*값과는 반대로 찰보리, 발아현미, 귀리가 1.
점도 상승 효과와 열량 및 영양성분의 섭취량 증가를 목적으로 고아미, 찰보리, 발아현미, 귀리 등 4종 곡류를 이용, 시판 증점제와 유사한 점도를 갖는 첨가량을 결정하고, 시료의 점도, 색도, 관능적 특성 등을 평가하였다. 곡류들 중, 찰보리가 가장 높은 호화 점도 특성을 보였으며, 고아미가 가장 낮은 특성을 보였다. 색도측정 결과 고아미는 명도가 가장 높았고, 귀리나 발아현미는 황색도가 높아 첨가한 시료의 노란색이 두드러지는 특성을 보였다.
온도에 따라 증점제 첨가시료의 점도는 달라졌으나, 배식과 섭취온도를 고 려한 55-60o C에서는 시판 증점제를 대체하기에 충분한 점도를 보였다. 관능검사결과 전체적 선호도는 주로 색에 기인하였으며, 다른 요인들은 관능적 특성에 차이가 없는 것으로 나타났기 때문 에 감각적 특성이 20-30대보다 민감하지 않은 연하곤란자(주로 노인)의 경우, 그 차이가 적을 수 있어 본 실험에서 사용한 곡류 가루들은 충분히 시판 증점제를 대체할 수 있을 것으로 생각된다.
1°C로 가장 높았고, 다음으로 찰보리, 발아현미, 귀리의 순이었다. 노화정도를 예측할 수 있는 setback 점도는 찰보리가 1796.5cP로 가장 높았으며 다음이 귀리였고 고아미와 발아현미가 가장 낮은 값을 보였다. 각 곡류의 호화 특성은 전분 이외에 식이섬유나 단백질, 지방 등의 함량에 의해 영향을 받기 때문에 시판 증점제와 유사한 점증 효과를 나타내기 위해서는 적절한 농도 조절이 이루어져야 할 것이다.
Jin 등(2017)도 증점제로 사용된 가루들이 각각의 향을 가지고 있으나, 노인 대상 관능시험 결과 후각의 민감도가 떨어져 차이가 없는 것으로 평가되었다고 보고한 바 있다. 본 실험결과, 시판 증점제와 고아미를 첨가한 두 시료의 전체적인 선호도가 가장 높았고 그 외의 곡류 가루 첨가 시료에 대한 선호는 상대적으로 낮았으며 그 차이는 주로 색에 기인한 것으로 보이지만, 실제 연하곤란증상이 있는 노인들에게는 그 차이가 더 적게 인식될 수 있으므로 이러한 곡류들이 충분히 시판 증점제를 대체하여 사용할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
곡류들 중, 찰보리가 가장 높은 호화 점도 특성을 보였으며, 고아미가 가장 낮은 특성을 보였다. 색도측정 결과 고아미는 명도가 가장 높았고, 귀리나 발아현미는 황색도가 높아 첨가한 시료의 노란색이 두드러지는 특성을 보였다. 시판 증점제 첨가량을 기준으로 분산매인 흰쌀죽 시료의 점도를 비교한 결과, 시판 증점제 0.
곡류 가루를 첨가한 후 90-95°C까지 온도를 올린 후에 시료의 점도를 측정한 결과는 Fig 2(A)와 같다. 시판 증점제 0.5포를 첨가한 흰쌀죽의 점도는 940.7 cP이었으며 4종의 곡류 가루 첨가 시료의 점도는 714.8-1003.7 cP로 모두 시판 증점제 0.5포에 해당하는 1단계 점도 범위에 도달할 수 있었다. 시판 증점제 1포를 첨가한 죽 시료는 1855.
색도측정 결과 고아미는 명도가 가장 높았고, 귀리나 발아현미는 황색도가 높아 첨가한 시료의 노란색이 두드러지는 특성을 보였다. 시판 증점제 첨가량을 기준으로 분산매인 흰쌀죽 시료의 점도를 비교한 결과, 시판 증점제 0.5포 첨가 점도, 즉 1단계 점도를 얻기 위해서는 고아미 3%, 찰보리 3%, 발아현미 4%, 귀리 3.5%를 첨가해야 하고, 시판 증점제 1포에 해당하는 점도 2단계에 도달하려면 고아미 6%, 찰보리 4%, 발아현미 5.5%, 귀리 5% 를, 2포에 해당하는 점도 3단계는 고아미 7%, 찰보리 5.5%, 발아현미 6%, 귀리 6.5%를 첨가해야 도달할 수 있었다. 온도에 따라 증점제 첨가시료의 점도는 달라졌으나, 배식과 섭취온도를 고 려한 55-60o C에서는 시판 증점제를 대체하기에 충분한 점도를 보였다.
5%를 첨가해야 도달할 수 있었다. 온도에 따라 증점제 첨가시료의 점도는 달라졌으나, 배식과 섭취온도를 고 려한 55-60o C에서는 시판 증점제를 대체하기에 충분한 점도를 보였다. 관능검사결과 전체적 선호도는 주로 색에 기인하였으며, 다른 요인들은 관능적 특성에 차이가 없는 것으로 나타났기 때문 에 감각적 특성이 20-30대보다 민감하지 않은 연하곤란자(주로 노인)의 경우, 그 차이가 적을 수 있어 본 실험에서 사용한 곡류 가루들은 충분히 시판 증점제를 대체할 수 있을 것으로 생각된다.
증점제의 종류를 달리하여 점도를 동일하게 맞춘 흰쌀죽 시료의 관능검사 결과는 Table 4에 나타냈다. 전반적인 선호도는 시판 증점제와 고아미를 첨가한 시료가 찰보리, 발아현미, 귀리에 비해 높았지만, 모든 시료에 대해서 맛, 향, 이취는 유의적 차이를 보이지 않았다. 색의 경우 시판 증점제와 고아미 첨가시료가 가장 높은 선호도를 보였으며 찰보리나 귀리 첨가시료에 대한 선호도는 이에 비해 유의적으로 낮았는데 이는 Fig.
증점제를 분산매인 죽에 첨가한 후 색의 특성을 비교해보면 시판 증점제의 경우, 점도 I, II 단계에 해당하는 각 0.5포, 1포를 흰죽에 첨가하여도 L*값과 a*값은 변화가 없었으며, 3단계 해당하는 두 포를 첨가 시, L값은 62.42에서 61.45로 감소하였고, b값은 −5.05에서 −4.78로 약간 증가하는 경향을 보였다.
전분의 팽윤은 주로 입자 내의 아밀로펙틴에 의해 이루어지며, 아밀로스 함량이 높을수록 억제되므로(Morrison 등, 1993), 아밀로스 함량이 높은 고아미에서 가장 팽윤이 억제되면서 점도가 낮은 결과를 보였다. 최종 점도는 최고 점도와 동일한 결과를 보여 찰보리가 가장 높았고, 고아미가 가장 낮은 점도를 보였다. 호화 개시 온도는 고아미가 89.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	연하장애란 무엇인가?	연하란 구강 내의 음식물이 식도를 통해 이동하는 과정을 말하며(Yoon, 2016) 음식물이 인두, 식도를 통해 위, 장관까지 전달되는 과정에 문제가 있는 상태를 연하장애라고 하는데(Roy 등, 2007), 연하장애의 원인으로는 구강, 인두, 식도, 안면근육, 입술, 혀의 기능을 담당하고 있는 신경이나 근육 기능의 쇠퇴 이외에도 뇌졸중, 외상, 파킨슨씨병, 소아마비, 중증의 근무력증 등이 보고되고 있다(Kim과 Lee, 2011). 연하장애는 모든 연령대에 나타날 수 있는 증상이지만, 신체적 노화가 일어나는 노인기에 발생하기 쉬우며 노인 사망원인 1위인 흡인성 폐렴의 주원인이 된다 (Ney 등, 2009).
	연하장애의 원인은 무엇인가?	연하란 구강 내의 음식물이 식도를 통해 이동하는 과정을 말하며(Yoon, 2016) 음식물이 인두, 식도를 통해 위, 장관까지 전달되는 과정에 문제가 있는 상태를 연하장애라고 하는데(Roy 등, 2007), 연하장애의 원인으로는 구강, 인두, 식도, 안면근육, 입술, 혀의 기능을 담당하고 있는 신경이나 근육 기능의 쇠퇴 이외에도 뇌졸중, 외상, 파킨슨씨병, 소아마비, 중증의 근무력증 등이 보고되고 있다(Kim과 Lee, 2011). 연하장애는 모든 연령대에 나타날 수 있는 증상이지만, 신체적 노화가 일어나는 노인기에 발생하기 쉬우며 노인 사망원인 1위인 흡인성 폐렴의 주원인이 된다 (Ney 등, 2009).
	연하장애 환자용 식단 제조 시 유의 점은 무엇인가?	음식물의 점도가 높을수록 구강 및 인두 통과시간이 늘어나서 조기 연하로 인한 기도흡인의 가능성이 줄어들기 때문에(Dantas 등, 1990), 연하장애 환자용 식단은 식품에 점도를 부여하여 구강 내에서 음식의 덩어리를 형성, 구강 내 점막이나 목에 달라붙지 않고 인두를 따라 쉽게 통과할 수 있는 식단을 의미한다(Bisch 등, 1994). 그러나, 점도가 너무 높으면 음식물의 이동시간이 과도하게 길어질 뿐만 아니라 연하와 관련된 근육들이 약한 환자들에게는 음식물이 구인두 내에 남게 되어 오히려 흡인의 위험을 높일 수 있으므로(Hamlet 등, 1996), 적절한 점도를 가진 식품을 섭취하게 함으로써 흡인으로 인한 폐렴 등의 발병률을 낮출 수 있다(Steele 등, 2003). 연하곤란자의 41%는 죽 형태의 식사를, 34%는 미음형태의 식사를 한다고 보고되고 있는데(Baek, 2007), 이러한 식사로는 연하곤란자들이 충분한 열량을 섭취하기 어렵기 때문에 재활전문병원에 입원 중인 뇌졸중 노인환자 가운데 연하곤란자의 50%가 영양실조, 66.

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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].

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