[논문]전분 나노입자 첨가가 휘핑크림 품질특성에 미치는 영향

신혜영; 최희돈; 홍정선; 신경원; 김종예

doi:10.9721/kjfst.2020.52.4.423

전분 나노입자 첨가가 휘핑크림 품질특성에 미치는 영향
Effect of starch nanoparticle on the quality characteristics of whipped cream 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.52 no.4, 2020년, pp.423 - 426

신혜영 (강원대학교 식품생명공학과) , 최희돈 (한국식품연구원 가공공정연구단) , 홍정선 (한국식품연구원 가공공정연구단) , 신경원 (강원대학교 식품생명공학과) , 김종예 (강원대학교 식품생명공학과)

초록
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본 연구를 통해 전분 나노입자의 첨가가 유제품 휘핑크림의 품질특성에 미치는 영향과 휘핑크림의 안정성을 향상시킴을 확인할 수 있었다. 전분 나노입자 첨가는 유화 액적의 계면을 안정화시킴으로써 휘핑크림의 저장 안정성을 향상시킬 수 있었다. 전분 나노입자 첨가에 의한 휘핑크림의 점도 역시 증가하였고 이로 인하여 휘핑크림의 저장 안정성이 증가하였으며, 액적의 입도 크기 역시 증가하였다. 하지만 3% 이상 전분 나노입자를 첨가하였을 때 오버런은 감소하는 경향을 보였다. 본 연구결과에 따르면 1% 전분 나노입자를 휘핑크림에 첨가하였을 때 휘핑크림의 오버런에 주목할 만한 변화 없이 휘핑크림의 저장 안정성을 향상시킬 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was performed to investigate how the addition of starch nanoparticles prior to whipping could affect the quality characteristics and stability of full-fat dairy cream. Starch nanoparticles were prepared by dry heating under mildly acidic conditions and added to dairy cream as amount of 1, 3, and 5% (w/w). The whipped cream's storage stability, viscosity, overrun, and droplet size were investigated in combination with various starch nanoparticle contents. The storage stability and apparent viscosity increased in parallel with the increasing starch nanoparticle content compared to the control. The mean size and homogeneity of the droplets in the whipped cream increased with higher starch nanoparticle addition levels. Even though the whipped cream overrun was reduced by the addition of starch nanoparticles, the 1% addition level exhibited a similar overrun value as the control.

주제어

표/그림 (3)

그림 Fig. 1. Storage stability of whipped cream depending on addition level of starch nano-particle (SNP).
그림 Fig. 2. Apparent viscosity (A) and particle size distribution (B) of whipped cream depending on addition level of starch nano-particle (SNP).
그림 Fig. 3. Overrun of whipped cream depending on addition level of starch nano-particle (SNP).

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 휘핑크림을 위한 유화제로써 전분 나노입자의 활용가능성을 확인하고자 하였으며 이를 위하여 전분 나노입자 첨가량 따른 휘핑크림의 오버런 및 저장 안정성 변화를 분석하였다.

제안 방법

사전 냉각된 비커를 500 g의 얼음이 담긴 볼에 위치시킨 후, 비커에 생크림 200 g을 넣고 전분 나노입자를 2, 6, 및 10 g 첨가한 후 핸드 믹서(HM 3000, Braun, Frankfurter, Germany)를 이용하여 speed 5에서 5분간 교반하여 휘핑크림을 제조하였다.
앞서 기술한 방법으로 제조된 휘핑크림을 24시간 동안 실온에서 방치한 후 점도계(DV2TLVTJO, Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Middleboro, MA, USA)를 이용하여 spindle 4로 0.5 rpm 조건에서 겉보기 점도를 측정하였으며 측정 후 1분이 지난 시점의 점도를 기록하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용한 옥수수 전분은 삼양사(Seoul, Korea)에서 제공받았으며, 크림은 동원 F&B가 판매하는 덴마크 생크림 S를 지역 마트에서 구입하여 사용하였다. 그 이외에 본 연구의 분석을 위하여 사용된 시약은 ACS 등급의 것을 사용하였다.

이론/모형

Nesaretnam 등(1993)의 방법을 사용하여 저장안정성을 측정하였다. 앞서 기술한 방법으로 휘핑크림을 제조한 직후 30°C에서 1, 2, 4, 8, 및 16 시간 동안 크림을 밀봉하여 저장하면서 크림에서 분리된 액체의 부피를 측정하였다.
Wang 등(2013)의 방법을 사용하여 전분 나노입자 첨가량에 따른 휘핑크림의 오버런을 측정하였다. 크림 제조 직후 크림의 무게와 부피를 이용하여 무게 증가에 대한 부피 증가의 비례식으로 휘핑된 크림의 부피를 계산하였다.

성능/효과

이 때 모든 공기방울은 유착된 지방구에 의해 포접되어 공기/슬러리 접점에서 고르게 분포되어 있다(Jakubczyk과 Niranjan, 2006). Fig. 3에서 전분 나노입자를 1, 3, 및 5% 첨가한 실험구와 전분 나노입자를 첨가하지 않은 실험구를 비교하였을 때, 첨가하지 않은 실험구와 1% 첨가한 실험구는 오버런 값에 유의적 차이가 없고, 3 및 5% 실험구에서는 유의적으로 오버런이 감소하는 결과를 확인할 수 있었다. Zhao 등(2009)의 연구에서 휘핑크림에 잔탄검을 첨가하였을 때, 휘핑 시간이 증가하고 잔탄검을 첨가하면 thickening 효과로 인해 버블들이 잘 깨지지 않게 되어 오버런이 증가하였으나 첨가량의 따른 차이는 나타나지 않았다고 보고된 바 있다.
2(A)에 도식화하였다. 전분 나노입자 첨가량이 증가할수록 크림의 점도 또한 상승하는 결과를 확인할 수 있었다. Wang 등(2013)의 연구에서 역시 micronized 전분입자의 첨가량이 증가할수록 크림의 점도가 높아지고 그에 따른 수분 이동성(mobility)이 감소하는 결과가 발표된 바 있었다.
1은 전분 나노입자 첨가량 및 저장 시간에 따른 휘핑크림의 상 분리된 유지방의 함량을 도식한 것으로써 상 분리된 유지방 함량의 증가는 휘핑크림의 저장 안정성이 낮다는 것을 의미한다. 전분 나노입자를 첨가함에 따라 휘핑크림의 저장안정성이 향상한 것을 확인할 수 있었다. 식품 에멀젼에 분산된 나노미터 크기의 고체입자가 에멀젼 입자의 합일(coalescence)을 방지하기 위해 물리적 안정화에 기여하는 안정화 기작을 피커링(Pickering)이라 칭하며, 이 기작으로써 이뤄진 에멀젼을 피커링 에멀젼이라고 한다(Cho, 2012).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	휘핑크림의 구성성분에 따른 분류는 어떻게 되는가?	휘핑크림이란 크림에 물리적 충격을 주어 기포를 크림 속으로 투입시켜 보형성을 갖게 한 O/W 에멀젼을 뜻하며 다양한 디저트와 케이크의 장식 등에 사용된다. 휘핑크림은 구성성분에 따라 유제품 크림(dairy cream), 비유제품 크림(non-dairy cream), 유지방과 오일이 혼합된 크림의 3가지로 분류할 수 있다. 휘핑크림(유제품 크림)은 지방 함량, 휘핑 조건, 안정제와 유화제의 종류에 의하여 구조적 특성에 영향을 받게 되는데 휘핑크림은 보통 18%이상의 크림을 함유하고 있고, 라이트 휘핑크림은 30-36%의 유지방을, 헤비 휘핑크림은 36% 이상의 유지방을 함유하고 있다(Amiri 등, 2018; Bruhn과 Bruhn, 1988; Wang 등, 2013).
	전분이 식품, 의약품 및 화장품 등의 다양한 산업에서 널리 사용되고 있는 이유는?	전분은 친환경적이고 저렴하며 생분해성, 재생가능한 고분자 탄수화물 소재로, 겔화, 농축 및 안정제와 같은 다양한 기능성으로 인해 식품, 의약품 및 화장품 등의 다양한 산업에서 널리 사용되고 있다. 전분은 여타 많은 다당류와 같이 낮은 계면활성도를 나타내어 유화제보다는 점증제 또는 식품 에멀젼의 안정제로 자주 사용된다(Ye 등, 2004).
	전분 입자의 growth ring에서 반결정형 층의 결정 라멜라의 이중사슬 구조로 인한 특징은?	전분 입자는 무정형과 반결정형의 층이 번갈아 나타나는 중심이 같은 growth ring으로 이루어져 있는데, 반결정형 층의 결정 라멜라는 평행하게 빽빽한 아밀로펙틴의 이중사슬로 구성되어 있다. 그래서 물과의 상호작용이나 화학적 반응, 효소적 가수분해에 대해 덜 민감하게 반응한다(Wang 등, 2013). 비록 전분 과립은 효과적인 유화제로 사용될 수 없지만, 과립 크기가 작은 전분의 경우 피커링 에멀젼(Pickering emulsion)을 형성할 수 있다는 보고가 있다(Li 등, 2013).

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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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