초록 ▼

I. 제 목 미량영양성분이 강화된 식이성 구형조성물 제조 II. 연구개발의 목적 및 필요성 가. 우리 국민은 비타민 류의 영양보충용 의약품, 미네랄류의 영양강화 식품, Se와 Ge 등의 건강식품에 많은 비용을 지불하고 있음 나. 쌀을 주식으로 하는 한국인의 식단에서 부족하기 쉬운 영양성분 보 급을 위한 간편식 개발, 새로운 형태의 식품가공기술 개발 및 활성 화, 곡류의 수요 창출이 요구됨 다. 개별 또는 소수 영양식품을 대체할 복합영양식품을 개발하면 실질적 인 가계수입

I. 제 목 미량영양성분이 강화된 식이성 구형조성물 제조 II. 연구개발의 목적 및 필요성 가. 우리 국민은 비타민 류의 영양보충용 의약품, 미네랄류의 영양강화 식품, Se와 Ge 등의 건강식품에 많은 비용을 지불하고 있음 나. 쌀을 주식으로 하는 한국인의 식단에서 부족하기 쉬운 영양성분 보 급을 위한 간편식 개발, 새로운 형태의 식품가공기술 개발 및 활성 화, 곡류의 수요 창출이 요구됨 다. 개별 또는 소수 영양식품을 대체할 복합영양식품을 개발하면 실질적 인 가계수입이 감소하는 현재 경제상황에서 비용을 절약할 수 있으 며, 가족 모두가 함께 영양을 보충할 수 있는 식품 개발이 필요함. III. 연구개발의 내용 및 범위 가. 구형조성물 형성 조건: 검물질, 겔화 원리를 검토하고 원료 결정. 알 긴산과 겔화제 농도, 겔화시간 설정 나. 미량 영양성분 강화 취반용 구형조성물: 쌀가루와 미량영양성분이 강 화된 건조된 구형조성물 제조. 취반시 첨가하여 섭취. 다. 즉석 복원밥의 개발: 취반용 구형조성물에 식품첨가물을 사용하여 끓 는 물에서 수분 내에 밥처럼 복원될 수 있는 즉석 복원밥을 개발. 용기면에 사용. 라. 구형조성물이 분산되어 떠 있는 음료의 개발: 제조시 구형조성물 성 분의 조성과 음료의 성분의 변화에 따라 구형조성물이 음료에 분산된 상태를 유지하는 음료 개발. 마. 부식용 구형조성물의 개발: 구형조성물 제조시 양념류 및 천연 flavor 를 첨가하여 魚卵대용품처럼 섭취할 수 있는 제품 개발 IV. 연구개발결과 가. 구형조성물 형성 조건 우선 구형조성물을 형성할 수 있는 조건을 결정하기 위하여 검 물질로는 알긴산, 알긴산 나트륨, 폴리에틸렌 글라이콜 알긴산을 고려하고 겔화제(gelling agent)로는 염화칼슘, 초산칼슘, 유산칼슘을 고려하였다. 알긴산 나트륨 농도 또는 겔화제 농도를 고정하고 구형조성물 생성 조건을 조사한 결과 알긴산 농도 1%, 염화칼슘 농도 90 mM이 적합하였다. 검물질로 아라비검이나 한천을 사용하고 가열하여 겔인 상태에서 이들을 얼음물에 적하시키면 구형조성물을 얻을 수 있었다. 그러나 이는 열에 의해 다시 용융되므로 가공적성이 낮은 편이다. 나. 미량영양성분을 강화한 취반용 구형조성물 제조방법 (1) 정제수를 가열하여 끓으면 알긴산 또는 알긴산 나트륨을 흩뿌려 용 해시킨다. (2) 이를 상온으로 냉각하고 강화하고자 하는 영양소를 용해시킨다. 이 후 400mesh 이하인 쌀가루를 첨가하고 반죽기를 이용하여 혼합한다 (3) 혼합물을 Ca2+ 이온이 용해되어 있는 용액에 적하시킨다. (4) 액상 구형조성물을 끓는물에서 일정 시간 살균한다. (5) 이를 냉각하고 deep freezer에서 동결시킨다. (6) 쌀가루와 미량 영양성분이 함유된 구형조성물을 동결건조 한다. 다. 즉석 복원밥 제조 구형으로 재성형한 밥의 활용도를 높이기 위하여 용기면(라면)에 사용할 수 있게 하고자 끓는물에 넣으면 단시간에 복원될 수 있는 방안을 연구하였다. 개발하고자 하는 취반용 구형조성물에 식품첨가물을 첨가하고 이들이 즉석 복원밥의 복원시간에 미치는 영향을 조사하였다. 제조한 취반미를 끓는물에 담고 1 분 간격으로 꺼내어 저작하면서 밥으로의 복원시간을 측정하였다. 쌀가루 입도의 영향을 조사한 결과 400 mesh 이하인 미세분말은 혼합물 적하시 꼬리를 달고 떨어져 외관이 문제였으며, 끓는물에서 복원시켰을 때 조직감이 좋지 않았다. 구형조성물 제조 과정 중 취반 시간은 쌀의 호화(gelatinization)가 완전히 이루어지는 데 소요되는 시간으로 15 분 이상이 필요하였다. 쌀 대신 감자 전분을 대체한 것은 복원이 매우 느린 것으로 나타났다. 복원시간을 단축하기 위하여 우선 쌀가루 첨가량과 유화제의 효과를 분석하였다. 쌀 첨가량이 낮으면 복원에 소요되는 시간이?다. 유화제 농도는 0.5%가 적당하다고 판단되었다. 물을 끌어들이는 특성이 있는 성분(소금, 잔탄검, 한천, 감자전분)이 즉석 복원밥의 복원시간에 미치는 영향을 조사하였다. 예상과 달리 소금과 감자전분은 수화시간을 오히려 늦추는 결과를 나타냈으며, 당류로 감미가 낮은 편인 maltodextrin을 사용하였으나 복원시간에 큰 영향을 미치지는 못하였다. 검물질 중 젤라틴, 잔탄검과 한천을 사용하였을 때 한천이 복원시간을 단축시킬 수 있었고 최종적으로 결정한 즉석 복원밥의 복원시간은 3 분 30 초였다. 겔화시간은 복원 속도에 별로 영향을 미치지 못하였다. 라. 구형조성물이 분산되어 떠 있는 음료의 개발 구형조성물의 분산성을 조사하기 위해 알긴산 화합물과 검물질들의 양립성을 조사한 후 젤란검과 잔탄검을 사용하였다. 음료 base는 일정량의 당류와 유기산을 첨가하여 감미와 산도를 조절하였다. 구형조성물을 음료에 떠 있게 하기 위해서는 구형조성물의 조성도 중요하지만 음료 base에 첨가되는 검물질의 종류와 농도가 더 중요함을 알 수 있다. 음료 base에 첨가하는 검물질의 농도가 높으면 점성이 높아져 음료의 형태를 유지하기 어려우며 농도가 낮을 경우에는 구형조성물이 침전된다. 또한 음료 base에 잔탄검을 첨가할 경우에는 구형조성물이 침전되며 젤란검을 첨가한 경우에는 구형조성물이 떠 있게 되는데 젤란검의 농도는 0.05%가 적당한 것으로 나타났다. 이보다 농도가 낮을 경우에는 구형조성물이 침전되고 농도가 높을 경우에는 음료의 점성이 높아지는 현상을 나타냈다. 구형조성물의 조성은 알긴산 나트륨만으로 할 때보다는 알긴산 나트륨에 젤란검 또는 잔탄검을 혼합하였을 때 쉽게 떠 있는 상태를 유지할 수 있는 것으로 나타났다. 마. 부식용 구형조성물의 개발 반찬으로 이용할 수 있는 부식용 구형조성물을 개발하기 위하여 알긴산 나트륨에 양념류를 혼합하였다. 양념류는 간장, 고과당, 설탕, 식초 등을 일정 비율로 혼합하였으며 여기에 불고기, pork cutlet, 게살의 천연향을 첨가하였다. 구형조성물은 알긴산 나트륨 용액이 유산 칼슘 용액으로 적하되면서 형성되는데 이때 알긴산 나트륨 용액에 첨가된 양념류가 유산 칼슘 용액으로 용출되는 현상이 나타나 이를 방지하기 위해 유산 칼슘 용액에도 알긴산 나트륨 용액과 같은 농도의 양념류를 첨가하여 이러한 현상을 방지하였다. 그러나 구형조성물의 형상이 완전 구형을 이루지 못하는 문제가 있어 이에 대한 개선이 필요하였다. 바. 연속식구형조성물 제조장치 구형조성물을 연속으로 제조할 수 있는 장치를 고안하였다. 이 장치는 구형조성물 형성부, 겔화부, 구형조성물과 겔화제 분리부, 겔화제 순환펌프, 제균여과기로 구성되었으며, 겔화시간을 조절할 수 있으며 겔화용액에 겔화제를 보충하면 재사용할 수 있도록 하였다. 이 장치를 이용하여 구형조성물의 크기를 조절할 수 있는 원리 한가지를 밝혀내고, 씹어먹을 것이 있는 식이섬유 강화 음료와 스포츠 음료를 개발하였다. V. 연구개발결과의 활용계획 가. Bead 가공기술 개량, 용도 확대, 곡류 이용도 증대 나. 쓴맛 등 차폐(masking) 기술 개발, 기호성이 낮은 농산물의 새 로운 식용방법 개발 다. Microparticulation 기술의 개발, 활용도 제고, 기술이전

Abstract ▼

I. Title A Process for Manufacture of Rice Beads with Enriched Micronutrients II. Purpose and Importance of the Study A. Our people spends some money on health foods, vitamin supplements and mineral supplements such as Se and Ge. Their price is generally high in Korea. B. P

I. Title A Process for Manufacture of Rice Beads with Enriched Micronutrients II. Purpose and Importance of the Study A. Our people spends some money on health foods, vitamin supplements and mineral supplements such as Se and Ge. Their price is generally high in Korea. B. People who live on rice is apt to lack some amino acids such as tryptophan, lysine and methionine. A product enriched with multiple micronutrients would contribute to nutritional status of our people. C. A simple and economic process for manufacture of micronutrient supplement is required for the national health. III. Scope and Content of the Study A. Factors for the bead formation: Literature was surveyed to select gum and gelling principle which are suitable for bead formation. Minimum condition for bead formation was determined, and gelling time was checked. B. A process for manufacture of rice beads with enriched micronutrients: A process to prepare precooked rice beads enriched with micronutrients such as mineral, vitamin and amino acid was developed. Rice content, cooking time, nutrient fortification and drying method are critical faors. C. Instant rice bead: Instant rice beads which reconstitute in a few minutes after adding a boiling water was prepared. They are applicable for instant Ramen. D. Development of a beverage with floating beads: Compatability of various gums with alginate compounds was checked. Gellan gum, xanthan gum, sodium alginate and their combination was considered as beverage base and floating bead materials. E. Development of mimetic fish eggs: Mimetic fish eggs was enriched with micronutrients and formulated into palatable side dishes. F. An equipment to make bead continuously was designed. IV. Results and Recommendation A. Factors for the bead formation Alginic acid, sodium alginate and polyethylene glycol were examined as the gums for the bead formation, and calcium chloride, calcium acetate and calcium lactate as the gelling agents. Minimal content of sodium alginate and calcium chloride was around 0.8% and 25 mM, respectively to make stable bead. For practical application 1% of sodium alginate and 90 mM of calcium chloride were better. By dropping the hot gel solutions of gum arabic and agar into the ice bath, beads could be formed. The beads revealed poor quality, since they melted by thermal treatment. B. A Process for manufacture of rice bead with enriched micronutrients 1) Into a boiling distilled water, scatter and solubilize the alginic acid or sodium alginate. 2) Cool the mixture to room temperature, and fortify micronutrients such as minerals, vitamins and amino acids. Add rice powder(<400mesh) and mix well with a blender. 3) Drop the mixture into the calcium chloride solution(90 mM). 4) After 10 min, sieve the beads, and cook for 15 min in a boiling water. 5) Lyophilize the cooked rice beads, and pack the dried products. C. Instant rice beads which reconstitute in a few minutes Based on a process for manufacture of rice bead, instant rice beads which could reconstitute within a few minutes by adding a boiling water was prepared. Some factors which influence reconstitution time were gelling and cooking times, rice content, and additives such as salts, starch, gum, sugar and surfactant. Reconstitution time was determined by chewing rehydrating beads in a hot water. Fine rice powder(passed> 400 mesh) formed a unwanted beads with long tails when they were dropped, and gave poor palatability. For rapid reconstitution, complete gelatinization during cooking was required, and it took at least 15 min. Replacement of rice powder with potato starch took longer time for reconstitution. Addition of Tween 20(0.5%) as a surfactant could shorten reconstitution time, and resulted in good texture. At the fixed formula of 1% sodium alginate, 13.5% rice powder and 1.5% modified starch, the reconstitution time was 4, 5, and 5.5 min, respectively as the concentration of Tween 20 changed in a range of 0.25%, 1% and 5%. When the effect of hygroscopic additives was measured, maltodextrin, xanthan gum and gelatin affected little, whereas potato starch retarded reconstitution time. Sodium chloride and agar could most effectively shorten the reconstitution time within 3.5 min. Gelling time in a calcium lactate bath had little effect on reconstitution time. D. Development of a beverage with floating beads To make bead float through a beverage, the kind and the concentration of gum in a base solution of the beverage are more critical factors than the formula of a bead itself. If a gum concentration in the base was too low, the beads sank to the bottom of the bottle. Higher gum concentration in the base solution resulted in floating beads. The beverage, however, was not palatable because of viscous mouthfeel. These results mean that gum concentration should be optimal. Gellan gum(0.5%) was suitable for the base solution, and a mixture of sodium alginate and gellan or xanthan gum maintained the beads to float easier than the sodium alginate alone. E. Development of mimetic fish eggs for side dishes To use the beads as side dishes, soy sauce, fructose, sugar and vinegar were mixed with sodium alginate solution. It was flavored with bulgogi, pork cutlet or crab. To prevent reverse-osmotic diffusion of the additives from beads to gelling solution during bead formation, calcium lactate solution was formulated with the same concentration amount as in beads. At present, however, the formulation did not form a perfect spherical shape, probably due to affinity of calcium and the other ions. F. An equipment for continuous manufacture of various beads An equipment was designed to make beads continuously. That is composed of bead formation unit, gelling unit, separation unit, peristaltic pump and filtration unit. Gelling time was controlled by tube length. Gelling solution could be reused after supplement of gelling agent.

목차 Contents

• 제1장 서 론...16
• 제2장 실험재료 및 방법...18
• 제3장 연구결과 및 고찰...19
• 제1절 구형조성물 형성 조건...19
• 제2절 미량영양성분을 강화한 취반용 구형조성물 제조방법...20
• 제3절 즉석 복원밥 제조...22
• 제4절 구형조성물이 떠 있는 음료의 개발...27
• 1. Bead 음료Ⅰ...27
• 2. Bead 음료Ⅱ...27
• 3. Bead 음료Ⅲ...28
• 4. Bead 음료Ⅳ...28
• 5. Bead 음료Ⅴ...29
• 6. Bead 음료Ⅵ...32
• 7. Bead 음료 제조 결과...33
• 제5절부식용 구형조성물의 개발...35
• 1. 부식용 bead Ⅰ...35
• 2. 부식용 bead Ⅱ...35
• 3. 부식용 bead Ⅲ...36
• 제6절 구형조성물을 첨가한 이온 음료 개발...37
• 제7절 연속식 구형조성물 제조 장치의 개발...38