보고서 정보
주관연구기관 |
한국식품개발연구원 Korea Food Research Institute |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 1999-12 |
주관부처 |
국무조정실 The Office for Government Policy Coordination |
등록번호 |
TRKO200200052096 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
고구마.유동식.식사대용.Sweet potato.
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초록
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Ⅰ. 제목 고구마를 이용한 식사대용 유동식 제품 개발 Ⅱ. 연구개발의 목적과 중요성 고구마는 주성분인 당질이 높은 열량을 내며 식이섬유, 무기질, 비타민 등이 풍부한 훌륭한 천연 식품소재로 오래 전부터 널리 이용되어져 왔다. 현대에 이르러 식품이 지닌 다양한 생리활성에 대한 관심이 높아지면서 고구마가 지닌 폐암 예방, 혈중 cholesterol 감소, 항산화작용 등의 다양한 생리작용에 대한 연구도 활발히 진행 중에 있다. 국내 고구마의 수급현황을 보면 97년 기준으로 국내 총 생산량 271천톤 중에서 식용
Ⅰ. 제목 고구마를 이용한 식사대용 유동식 제품 개발 Ⅱ. 연구개발의 목적과 중요성 고구마는 주성분인 당질이 높은 열량을 내며 식이섬유, 무기질, 비타민 등이 풍부한 훌륭한 천연 식품소재로 오래 전부터 널리 이용되어져 왔다. 현대에 이르러 식품이 지닌 다양한 생리활성에 대한 관심이 높아지면서 고구마가 지닌 폐암 예방, 혈중 cholesterol 감소, 항산화작용 등의 다양한 생리작용에 대한 연구도 활발히 진행 중에 있다. 국내 고구마의 수급현황을 보면 97년 기준으로 국내 총 생산량 271천톤 중에서 식용 및 종자용 고구마는 156천톤 정도로 57.6% 정도를 차지하고 있으나 시장개방 등의 국제 무역체제의 변화에 따라 가격 경쟁력이 상대적으로 낮은 전분 또는 주정 가공용 고구마의 소비가 줄어듬에 따라 식용 및 종자용고구마의 비중도 점차 늘어날 것으로 전망된다. 따라서 고구마 가공제품 개발을 통한 수급안정이 절실히 요구되고 있으나 현재 시판되고 있는 고구마 가공제품은 거의 전무한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 고구마의 수급 불균형에 의한 국내 고구마 생산과 가격 불안정에 대처하기 위하여 고구마를 당화 또는 액화시킨 것을 주 원료로 하고 곡류와 두류 등을 첨가하여 영양성을 보강한 다양한 식사대용 유동식 제품을 개발해 보고자 하였다. Ⅲ. 연구내용과 범위 1. 당화 및 액화를 통한 고구마 유동식 제품 제조 2. 고구마 유동식 제품의 풍미 향상 3. 곡류 및 두류를 혼합한 고구마 유동식 제품의 다양화 4. 제품의 포장 형태, 살균 조건 및 저장 안정성 검토 Ⅳ. 연구개발 결과 1. 고구마 품종 및 재배지역에 따른 이화학적 조성차이를 살펴본 결과 일반성분, 아미노산 조성 및 함량 등에 있어 품종에 따라 다소 차이를 나타내었다. 증자한 고구마를 이용하여 25% 퓨레 제조시에 자미, 신황미 등의 유색고구마는 관능적인 품질 특성이 좋지 않아 유동식으로 적합하지 않았으며 당도는 증미가 11.9 oBrix로 가장 높았고 점도는 여주산이 0.032 Pa.s로 가장 높게 나타났다. 관능적 품질에 있어서는 증미가 대체로 가장 좋게 평가되었다. 카로테노이드의 경우 강화산 고구마가 6.69mg%, 신황미가 52.4mg%의 함량을 나타낸 것을 제외하고 다른 고구마 품종에서는 본 연구의 분석 검출범위 내에서 카로테노이드가 검출되지 않았다. 2. 당화효소인 Mycolase를 40% 고구마 퓨레에 처리하고 50℃에서 90분 반응시켰을 때 점도는 0.0588 에서 0.0313 Pa.s로 감소하였고 당도는 12.6 에서 15.1 oBrix 로 증가하였다. 효소처리시 수율은 20 mesh 채를 이용하여 여과시에 약 4.3% 정도 증가하였다. DSC 분석시 4℃에서 약 1주일 저장한 시료의 경우 효소처리여부에 무관하게 노화 peak를 확인할 수 없었다. 반면 층분리 현상은 당화 및 액화 효소처리 시에 더 크게 나타났으며 이는 점도감소와 관련이 있었다. 3. 관능검사결과에서 적정 고구마 퓨레의 함량은 약 25% 정도 이었으며 고과당의 첨가농도는 5% 정도가 적당하였다. 고과당의 일부를 올리고당이나 trehalose 같은 당류로 대체시에는 단맛에 대한 기호도가 보다 더 향상되는 효과가 있었다. 전반적으로 20mesh 정도의 채를 이용하여 여과처리시 식감이 좋아졌으며 식물성 크림을 0.1% 정도 첨가시에도 식감개선 효과가 있었다. 군고구마 향의 경우 약 100ppm 정도 첨가시에 고구마 유동식 제품의 향에 대한 기호도가 좋아지는 것으로 나타났다. 4. 고구마 유동식 제품은 병과 캔으로 포장형태를 달리하여 제조하였다. 두 제품 모두 121℃에서 가압살균시 적정 살균시간은 살균기 내부 온도가 121℃에 이른 후 약 25분 정도 이었다. 살균 후 고구마 유동식 제품의 당도와 점도 변화는 그리 크지 않았으나 색깔의 경우 다소 노란색이 짙어지는 경향을 나타내었고 미생물 시험에서는 호기성 일반세균 및 대장균류 모두 검출되지 않았다. 5. 저장시 일어나는 층분리 현상을 억제하기 위하여 200 ㎏/㎠ 압력하에서 1회 균질화 과정을 거쳤으며 보다 장기적인 저장을 위해서는 펙틴 또는 자당 지방산 에스테르를 0.1% 씩 각각 첨가해 주는 것이 바람직할 것으로 생각되었다. 고구마 유동식 제품의 경우 10일이상 저장시 색깔이 다소 암갈색으로 변하는 현상이 관찰되었으며 저온이나 상온에서는 그 정도가 심하지 않았으나 특히 고온(40℃)에서는 다소 문제시 되는 것으로 나타났다. 이를 방지하기 위하여 ascorbic acid 또는 isoascorbic acid를 각각 0.1% 씩 첨가했을 때 색깔의 변화를 억제하는 효과가 컸으나 최종제품에서 다소 신맛이 느껴지는 문제점이 있었다. 6. 고구마에서 다소 부족하기 쉬운 단백질 등의 영양성을 보다 강화시키기 위해 대두 단백질 및 비타민류의 첨가를 검토해 보았으며 그 결과 우수한 식물성 단백질원인 대두단백질의 경우 SPI와 SPC 모두 0.2% 정도까지 첨가 시에도 대조구에 비해 점도, 색깔 및 관능적인 특성에서 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 비타민 premix의 경우에도 USRDA의 약 30%에 해당되는 비타민류(A, C, E, B1, B2)를 첨가하는 것이 가능하였다. 제품의 다양화와 영양성을 강화시키기 위해 roasted soy flour, 밤호박 퓨레, 찹쌀가루 등을 각각 0.2, 0.2, 0.5% 씩 첨가해 본 결과, 밤호박 퓨레와 roasted soy flour의 경우 대조구와 유사한 관능적인 품질을 나타내었고 찹쌀가루의 경우에도 식감과 맛에 있어 다소 우수한 관능적 품질을 나타내었다. 또한 형태의 다양화를 위해 고구마 함량을 다소 늘이고 gelatin을 약 2% 첨가한 젤 형태의 제품을 개발하였다. Ⅴ. 연구개발 결과의 활용계획 고구마 품종별 이화학적 성분 및 조성에 관한 분석 결과는 고구마 품종별 가공적성을 검토하는 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단되며 본 연구에서 개발된 고구마 유동식 제품의 경우 일부 보안 실험을 거친 후 상품화가 가능할 것으로 생각된다. 또한 앞서 개발된 유동식 제품을 이용하여 젤 형태 등 다양한 형태의 제품 개발이 가능할 것으로 판단되며 대상으로 하는 소비층에 알맞은 영양성과 기능성을 강화한 제품 개발이 가능할 것으로 생각된다.
Abstract
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Ⅰ. Title Development of Liquid Food Products Using Sweet Potato Ⅱ. Objectives and Significance Because of its high productivity, sweet potato has been used as an emergency crop for long time. With its high energy, dietary fiber, vitamins and mineral contents, sweet potato was known as an
Ⅰ. Title Development of Liquid Food Products Using Sweet Potato Ⅱ. Objectives and Significance Because of its high productivity, sweet potato has been used as an emergency crop for long time. With its high energy, dietary fiber, vitamins and mineral contents, sweet potato was known as an excellent natural health food for young man in particular. As the concerns on various biological functionalities of foods are getting increased, many researches revealed such functionalities as cancer preventing activity, cholesterol lowing activity and anti-oxidative activity of sweet potato. When examining consumption state of domestic sweet potato in 1997, the proportion for processing to starch, alcohol, etc. was 57% of 271 MT of total production. Since international trade circumstance were changed, however, that proportion was predicted to decrease gradually. And also there were difficulties for storage because of its high water contents. Therefore it is necessary to develop various processing products for suitable production of domestic sweet potato as well as preventing its market price from declining by overproduction. Unfortunately there are few processed products using sweet potato on the markets. The purpose of this study is to develop new-styled fluid food products using domestic sweet potato for inducing new consumption and improving the unbalance of production and consumption of it. Ⅲ. Scope 1. Preparation of sweet potato fluid food by saccharification or liquefaction 2. Flavor and taste improvement of sweet potato fluid food 3. Diversification of products by adding cereals, legumes flours, and etc. 4. Examination of package style and the condition of sterilization Ⅳ. Major results and Conclusion According to the analytical results of physicochemical properties of sweet potato, there were a few differences in approximate composition, amino acid compostion among different cultivars. The carotenoid contents were 52.5mg% in Sinhwangmi and 6.79mg% in Kanghwa. Other tested cultivars did not show detectable carotenoid contents. When 25% purees were prepared using sweet potato cultivars, the sensory properties of Jami and Sinhwangmi were not proper to produce fluid food. Jeungmi's sweetness was the highest of 11.9oBrix and viscosity of Yoeju was the highest of 0.032 Pa.s. We determined the optimum hydrolysis condition for saccharifying and liquefying enzymes. When the saccharification of 40% sweet potato puree by Mycolase at 50℃ for 90min was done, viscosity was decreased from 0.0588 to 0.0313 Pa.s, otherwise sweetness was increased from 12.6 up to 15.1oBrix. The yield after filtration through 20mesh sieve increased by 4.3% in the case of enzyme treatment. During storage at 4℃ for 7 days, the retrogradation peaks on DSC analysis was not shown no matter enzyme treatment was applied or not. But the degree of precipitation was increased after enzyme treatment, which was considered to be related with decrease of viscosity. According to the results of sensory evaluation, optimum contents of sweet potato in fluid food was about 25%. The Addition of 5% of high fructose syrup led to optimum sweetness. The substitution of a part of high fructose syrup with commercial oligo-sugars or trehalose, led to improved sensory quality for sweetness. After sieving through 20mesh, mouthfeel was a little improved and also the addition of 0.1% of coffee creamer had the same effect. The addition of 100ppm of roasted sweet potato flavor led to improve the flavor of fluid food. Sweet potato fluid food was packaged in bottle or can. Optimum sterilization time for both products were 25min after inside temperature reached to 121℃. After sterilization, the color of products turned to a little yellowish but any viable microbes were not detected in both products. The precipitation which can be occured during storage for 1~2 months was prevented by just one pass homogenization under the pressure of 200㎏/㎠. But for longer storage, the addition of 0.05% sucrose fatty acid ester or pectin as stabilizer was considered to be necessary. The changes in color during storage at room temperature and 4℃ were not serious with blocking light, but a little serious at 40℃. That color changes was prevented by addition of 0.1% of ascorbic acid or isoascorbic acid. In order to enriching nutrients, 0.2% of isolated soy protein, soy protein concentrates and vitamins premix which contains 30% of USRDA were added to the sweet potato fluid foods. These products did not deteriorate sensory quality. And also addition of 0.2% kabocha puree and 0.5% waxy rice flour were profitable for the nutrition and sensory properties. The gel-type products using 2% of gelatin were developed for diversification of sweet potato processing products
목차 Contents
- 머리말...3
- 요약문...4
- Summary...8
- Contents...12
- 목차...13
- 제 1 장 서 론...16
- 제 2 장 국내외 관련기술의 현황과 문제점...18
- 제 3 장 재료 및 방법...20
- 제 1 절. 재료...20
- 제 2 절 방법...20
- 1. 원료고구마의 전처리...20
- 2. 원료고구마의 이화학적 특성...20
- (1) 일반성분...20
- (2) 아미노산 조성 및 함량...21
- (3) 베타카로텐 함량 분석...21
- (4) Aroma scan을 이용한 향기 분석...24
- (5) 점도...24
- (6) 당도...24
- 3. 증자한 고구마의 효소처리 조건 검토...25
- 4. Differential scanning calorimeter(DSC) 분석...25
- 5. 고구마 유동식 제품의 향미증진 시험...25
- (1) 식감개선 시험...25
- (2) 적정 당류 및 첨가량 결정...27
- (3) 향 개선 시험...27
- 6. 저장 안정성 시험...27
- (1) 층분리 억제 시험...27
- (2) 색깔변화 방지 시험...27
- 7. 제품의 포장 형태 및 살균조건 검토...29
- 8. 제품의 영양성 강화 및 다양화 시험...29
- (1) 영양성 강화 시험...29
- (2) 제품의 다양화 시험...29
- (3) 제품 형태의 다양화...31
- 9. 관능평가...31
- 제 4 장 결과 및 고찰...32
- 제 1 절 원료 고구마의 품종별, 산지별 이화학적 특성...32
- 1. 일반성분...32
- 2. 아미노산 함량...32
- 3. 고구마 품종별 퓨레제조시의 품질 특성...35
- 4. 고구마 품종별 25% 퓨레의 관능적 특성 비교...35
- 5. 증자 고구마의 향 비교...39
- 6. Carotenoid 함량...39
- 제 2 절 적정 효소처리 조건...43
- 1. 당화 및 액화 효소의 열안정성 검토...43
- 2. 적정 효소 처리 농도 및 반응시간...45
- 3. 당화 및 액화효소 혼용시의 점도 및 당도 변화...45
- 4. 노화 억제 효과...45
- 5. 수율 향상 효과...50
- 6. 침전 억제 효과...50
- 제 3 절 고구마 유동식 제품의 제조 및 관능적 품질 개선...53
- 1. 고구마 퓨레의 적정 첨가량...53
- 2. 적정 당류의 종류 및 첨가량...53
- 3. 식감 개선...55
- 4. 향 개선...55
- 제 4 절 적정 포장 형태 및 살균조건...59
- 1. 고구마 유동식 제품의 제조...59
- 2. 포장형태에 따른 적정 살균조건...59
- 3. 살균처리시간에 따른 이화학적 특성 변화...61
- 4. 살균처리한 고구마 유동식 제품의 저장 중 미생물 변화...61
- 제 5 절 저장안정성 시험...64
- 1. 층분리 현상 억제...64
- 2. 색깔방지 시험...64
- 제 6 절 제품의 다양화 시험...66
- 1. 영양성강화...66
- 2. 형태의 다양화...67
- 제 7 절 개발시제품의 조성 및 특징...67
- 1. 고구마 유동식 제품...67
- 2. 젤상 고구마 유동식 제품...67
- 참고문헌...73
- 부록...75
- 1. 고구마 품종별 외형...75
- 2. 고구마의 품종별 특성...76
- 3. 고구마의 생산...77
- 4. 국내고구마의 예상 수급 현황...78
- 5. 국내외 고구마 가공제품 관련 특허...79
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