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반응표면분석법을 이용한 현미유 유화 제조공정 최적화
Optimization of the process conditions for the emulsification of rice bran oil using response surface methodology 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.51 no.6, 2019년, pp.531 - 536  

백진우 (한양대학교 식품영양학과) ,  이광연 (서울대학교 농업생명과학연구원) ,  이현규 (한양대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구에서는 현미유 음료 가공과 관련하여 현미유 유화물을 제조하기 위해 가공적성을 높이고 저장안정성을 증대시키기 위한 공정을 최적화하였다. 이를 위해 유상 대비 수상 비율과 유화제 첨가량, 균질 속도를 독립변수로 하고 유화안정지수(ESI)를 반응값으로 설정하여 실험을 진행하였다. 예비실험을 통해 2종의 유화제를 사용하였는데 HLB가 낮은 슈가에스터(HLB 3)와 수중 유적형 유화계 형성을 위한 HLB 10의 폴리글리세린지방산에스터(PGE)를 선정하였다. 안정한 유화계를 형성하는 조건은 다양한 변수들이 복합적으로 작용하여 최적점에 도달할 때라는 가설을 바탕으로, 반응 표면분석법을 이용하여 유화물 형성에 관여하는 반응조건을 최적화하였다. 그 결과, 유화제 함량은 현미유 유화물 총량의 0.2 g%, 호모믹서 회전속도는 60℃에서 6,700 rpm, 현미유와 물의 비율은 1:1.3 일 때 ESI 예측치가 94.5%로 최대치를 나타냈으며, 실측값은 95.7%이어서 통계적으로 유의하였다. 최적 조건에서 제조한 유화물의 분산안정성을 확인한 결과, transmission 및 backscattering 값이 시간경과에 따라 일치하는 것으로 나타났고, TSI global result는 0.7 미만으로 나타나 응집이나 상층부유 현상이 적어 분산성이 유지되는 것으로 나타났다. 이같은 최적화 조건에서 제조된 현미유 유화물을 쌀 이용 음료에 사용한다면 고소한 풍미와 유지에 함유된 다양한 생리활성 성분을 부여함으로써 기능적인 면에서의 긍정적인 효과를 나타내어 이러한 제품은 국내 쌀 소비 촉진에 기여할 것으로 예상된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the optimization of the manufacturing process for the oil-in-water emulsification of rice bran oil was performed by response surface methodology (RSM) using varying amounts of the emulsifier (0.05-0.25%), varying rotation speeds of the homomixer (4,000-8,000 rpm), and varying water to...

주제어

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문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 건강기능적으로 우수하고 식품의 풍미 향상에 도움을 줄 수 있는 현미유의 식품 가공 활용성 확대를 위해 반응표면분석법(response surface methodology, RSM)을 이용하여 유화 제조시 영향을 미치는 반응 조건에 따른 수중유적형(O/W type) 유화계를 형성시켜 안정성이 뛰어난 현미유 유화물을 제조하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 현미유 음료 가공과 관련하여 현미유 유화물을 제조하기 위해 가공적성을 높이고 저장안정성을 증대시키기 위한 공정을 최적화하였다. 이를 위해 유상 대비 수상 비율과 유화제 첨가량, 균질 속도를 독립변수로 하고 유화안정지수(ESI)를 반응값으로 설정하여 실험을 진행하였다.
  • 안정한 유화물을 제조하기 위해서는 유상과 수상의 종류 및 성질, 두 상의 용적비, 유화제의 종류와 첨가량, 균질속도, 균질압, 균질온도 등이 고려되어야 한다(Park과 Row, 2013). 본 연구에서는 현미유를 유상으로 하고 PGE를 유화제로 선정하여, 유화제 첨가량과 유화계 형성 조건에 따른 안정한 유화물 제조 최적 공정 조건을 도출하고자 하였다. 이를 위해 미니탭 18 프로그램을 이용하여 중심합성계획법의 반응모델을 설계하고 계산된 회귀 방정식으로부터 최적화된 변수를 얻었다.

가설 설정

  • 예비실험을 통해 2종의 유화제를 사용하였는데 HLB가 낮은 슈가에스터(HLB 3)와 수중 유적형 유화계 형성을 위한 HLB 10의 폴리글리세린지방산에스터(PGE)를 선정하였다. 안정한 유화계를 형성하는 조건은 다양한 변수들이 복합적으로 작용하여 최적점에 도달할 때라는 가설을 바탕으로, 반응 표면분석법을 이용하여 유화물 형성에 관여하는 반응조건을 최적화하였다. 그 결과, 유화제 함량은 현미유 유화물 총량의 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
미강은 언제 생기는가? 이러한 가공 특성 제한 사항을 해결하기 위해 유산균을 첨가한 쌀 발효음료(Kim 등, 2011), 균주를 이용한 혼합잡곡 발효음료(Lee 등, 2014), 호화 쌀가루를 첨가한 요구르트 형태의 음료(Kim 등, 2014) 등 주로 쌀 자체를 발효하거나 당화하여 부가적인 맛을 구현한 연구가 진행되고 있으며(Shin 등, 2017), 최근에는 쌀을 현미로 도정하는 과정에서 생기는 미강을 유지로 추출하여 현미유를 제조하는 방법에 따른 성분 및 항산화 특성에 대한 연구(Pengkumsri 등, 2015)도 진행되었다. 현미유는 현미를 도정할 때 생기는 미강을 활용해 만드는데 항산화 효과가 있는 토코페롤, 토코트리에놀 등의 토콜류와 γ-oryzanol, 체내 콜레스테롤 대사조절을 도와 주는 phytosterol과 squalene 등의 기능성 영양성분들이 함유되어 있다(Kwon 등, 1996). 또한, 15-20% 정도의 불포화지방을 함유하고 있어 건강기능 측면에서 긍정적인 효과를 기대할 수 있을 뿐만 아니라 풍미가 좋고 대두유, 옥수수유 등 다른 식물성유에 비해 비교적 산화안정성이 높은 것으로 알려져 있다(Lee 등, 2010).
쌀 전분을 이용한 가공품의 한계점은? 이에 쌀 소비 촉진 일환으로 쌀을 이용한 가공 식품이 개발되고 있으나 주로 전분을 이용한 가공품이 주류를 이루고 있다. 이는 쌀 전분이 고온에서 호화되면 고소하고 단맛이 발현되고 물성적으로는 점도가 높아지기 때문인데 오히려 이러한 물성적인 측면으로 인해 고온살균을 주로 하는 액상 음료 식품에는 가공 적성이 낮은 한계점도 있다(Kang 등, 2009).
현미유는 무엇을 활용해 만드는가? 이러한 가공 특성 제한 사항을 해결하기 위해 유산균을 첨가한 쌀 발효음료(Kim 등, 2011), 균주를 이용한 혼합잡곡 발효음료(Lee 등, 2014), 호화 쌀가루를 첨가한 요구르트 형태의 음료(Kim 등, 2014) 등 주로 쌀 자체를 발효하거나 당화하여 부가적인 맛을 구현한 연구가 진행되고 있으며(Shin 등, 2017), 최근에는 쌀을 현미로 도정하는 과정에서 생기는 미강을 유지로 추출하여 현미유를 제조하는 방법에 따른 성분 및 항산화 특성에 대한 연구(Pengkumsri 등, 2015)도 진행되었다. 현미유는 현미를 도정할 때 생기는 미강을 활용해 만드는데 항산화 효과가 있는 토코페롤, 토코트리에놀 등의 토콜류와 γ-oryzanol, 체내 콜레스테롤 대사조절을 도와 주는 phytosterol과 squalene 등의 기능성 영양성분들이 함유되어 있다(Kwon 등, 1996). 또한, 15-20% 정도의 불포화지방을 함유하고 있어 건강기능 측면에서 긍정적인 효과를 기대할 수 있을 뿐만 아니라 풍미가 좋고 대두유, 옥수수유 등 다른 식물성유에 비해 비교적 산화안정성이 높은 것으로 알려져 있다(Lee 등, 2010).
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참고문헌 (24)

  1. Bae HK, Hwang JD, Seo JH, Kim SY. Optimal transplanting time for 'Saemimyeon' production in Youngnam province. Korean J. Crop Sci. 63: 205-209 (2018) 

  2. Chang PS. Determination of emulsion stability index in w/o emulsion. Anal. Sci. Technol. 7: 233-236 (1994) 

  3. Chang PS, Shin MG, Lee WM. Relationship between emulsion stability index and HLB value of emulsifier in the analysis of w/o emulsion stability. Anal. Sci. Technol. 7: 237-243 (1994) 

  4. Hong SS, Park WJ, Hwang KS, Kim KT, Kim KS, Shin SM, Joung KH. Quality characteristics of magnesium chloride emulsion amount used the soybean curd coagulant. J. Korea Acad. Industr. Coop. Soc. 13: 3537-3543 (2012) 

  5. Kang MH, Choi IS, Ro HK. A comparative study on the diet quality evaluation and blood oil profiles in adult male drinkers according to the smoking. Korean J. Nutr. 42: 547-558 (2009) 

  6. Kim YH. The effects of HLB value of the surfactants added in the silicon oil emulsion antifoamer on the antifoaming ability. J. Korean Oil Chemists' Soc. 27: 223-232 (2010) 

  7. Kim DC, Choi JW, In MJ. Utilization of Leuconostoc mesenteroides 310-12 strain in the fermentation of a traditional Korean ricebased beverage. J. Appl. Biol. Chem. 54: 21-25 (2011) 

  8. Kim BC, Chun JY, Park YM, Hong GP, Lee SK, Choi MJ. Influence of coating materials and emulsifiers on nanoparticles in manufacturing process. Korean J. Food Sci. Ani. Resour. 32: 220-227 (2012) 

  9. Kim SH, Kim AN, An BK, Choi SK. Studies on the fermentation characteristics of yogurt added with pregelatinized rice flour. Korean J. Culinary Res. 20: 37-48 (2014) 

  10. Kim HR, Shin ES, Lyu ES. Mothers' perceptions on nutrition education for elementary school students in the Busan area 1 -A demographical factor approach-. J. Korean Diet. Assoc. 14: 276-290 (2008) 

  11. Kwon KS, Kim HK, Ahn MS. Comparative studies on the oil content and neutral oil composition in Japonica and Indica rice bran oils. Korean J. Food Sci. Technol. 28: 207-211 (1996) 

  12. Lee YY. Effect of size distribution of oil particles with emulsifiers and stabilizers on the emulsion stability of mayonnaise. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 30: 204-209 (2001) 

  13. Lee JS, Kang YH, Kim KK, Lim JG, Kim TW, Kim DJ, Bae MH, Choe M. Production of saccharogenic mixed grain beverages with various strains and comparison of common ingredients. J. East Asian Soc. Diet. Life. 24: 53-61 (2014) 

  14. Lee HS, Kim JS. The flow properties and stability of o/w emulsion composed of various mixed nonionic surfactants. J. Korean Ind. Eng. Chem. 4: 196-203 (1993) 

  15. Lee ES, Kim KJ, Kim JH, Hong ST. A study on the development of high functional food protein ingredient from rice bran. J. Agric. Sci. 37: 61-68 (2010) 

  16. Matsaridou I, Barmpalexis P, Salis A, Nikolakakis I. The influence of surfactant HLB and oil/surfactant ratio on the formation and properties of self-emulsifying pellets and microemulsion reconstitution. AAPS Pharm. Sci. Tech. 13: 1319-1330 (2012) 

  17. Mengual O, Meunier G, Cayre I, Puech K, Snabre P. TURBISCAN MA 2000: multiple light scattering measurement for concentrated emulsion and suspension instability analysis. Talanta 50: 445-456 (1999) 

  18. Mun SH, Surh JH. Effect of corn oil as an oil phase on the preparation and characterization of oil-in-water nanoemulsions fabricated by spontaneous emulsification. Korean J. Food Cook Sci. 33: 427-434 (2017) 

  19. Park HE, Row KH. Optimization of synthesis condition of monolithic sorbent using response surface methodology. Appl. Chem. Eng. 24: 299-304 (2013) 

  20. Pengkumsri N, Chaiyasut C, Sivamaruthi BS, Saenjum C, Sirilun S, Peerajan S, Suwannalert P, Sirisattha S, Chaiyasut K, Kesika P. The influence of extraction methods on composition and antioxidant properties of rice bran oil. Food Sci. Technol. 35: 493-501 (2015) 

  21. Priepke PE, Wei LS, Nelson AI, Steinberg MP. Suspension stability of Illinois soybean beverage. J. Food Sci. 45: 242-248 (1980) 

  22. Shin DS, Sim EY, Lee SK, Choi HS, Park JY, Woo KS, Kim HJ, Cho DH, Oh SK, Han SI, Park HY. Comparison of quality properties of rice cultivars for beverage processing. Korean J. Food Nutr. 30: 1260-1267 (2017) 

  23. Tarun B, Praveen D, Indar D. B., Ranbeer SR, Veena P. Optimization extraction conditions for improving phenolic content and antioxidant activity in Berberis asiatica fruits using response surface methodology (RSM). Food Chem. 207: 115-124 (2016) 

  24. Zainal S, Nadzirah KZ, Noriham A, Normah I. Optimisation of beef tenderisation treated with bromelain using response surface methodology (RSM). Agric. Sci. 4: 65-72 (2013) 

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