초록 ▼

○ 연구결과
1. 아마란스를 이용한 식품소재 및 가공제품 개발
팽화로 인한 아마란스의 성분 및 특성 변화를 분석하였으며 스낵형 가공제품을 제조하였다. 아마란스의 팽화는 hot air popping이 효율적이었으며 아마란스와 팽화 아마란스를 가속저장한 후의 특성 변화를 측정한 결과 60℃에서 60일 가속저장 후에는 저장취의 영향이 나타났다. 다당류 코팅제를 처리한 후 저장한 결과 팽화 아마란스는 공액이중산가, 아니시딘가, TBA가 모두 낮은 값을 나타내었다. 팽화 아마란스의 독특한 텍스쳐 특성과 잘 어울리는 제품으로 강정형

○ 연구결과
1. 아마란스를 이용한 식품소재 및 가공제품 개발
팽화로 인한 아마란스의 성분 및 특성 변화를 분석하였으며 스낵형 가공제품을 제조하였다. 아마란스의 팽화는 hot air popping이 효율적이었으며 아마란스와 팽화 아마란스를 가속저장한 후의 특성 변화를 측정한 결과 60℃에서 60일 가속저장 후에는 저장취의 영향이 나타났다. 다당류 코팅제를 처리한 후 저장한 결과 팽화 아마란스는 공액이중산가, 아니시딘가, TBA가 모두 낮은 값을 나타내었다. 팽화 아마란스의 독특한 텍스쳐 특성과 잘 어울리는 제품으로 강정형 스낵을 제조하였으며 당액의 조성, 아마란스와 기타 부재료의 첨가량은 기호도와 함께 최종 제품의 외관, 텍스쳐를 고려하여 조정하였다. 아마란스를 분말상의 첨가소재로 개발하고자 물리적 방법(Size fractionation, sieving)에 의하여 고 단백질 분획을 생산하는 공정과 상업용 α-amylase 등 효소처리에 의한 고단백분획 생산 공정을 비교하였다. 음료용 아마란스 추출액을 제조하고 영양 음료로 개발하였다. 아마란스 고유의 풍미를 살리는 배합비를 확립하였으며 기호도가 우수하면서 유화 안정성이 높고 저장 중 품질이 안정된 아마란스 음료를 개발 하였다.
2. 아마란스 분말과 전분의 응용
아마란스를 식품가공용 중간소재로 개발하기 위해 아마란스 종실을 1차 가공처리한 후 전분과 각 분말의 가공특성을 조사하였고 이를 이용하여 식품을 제조하였다.
아마란스는 전분, 생가루(Raw), 탈지(Def), 발아(GM), Roasting(RT), Popping(POP), 압출성형(EX1, EX2)하여 이화학특성, 호화특성, 냉해동 안정성을 조사하였다. 각 시료를 5회까지 냉-해동을 반복했을 때 전분은 매우 안정적이었고, 아마란스 가루는 가공처리에 따라 다른 결과를 보여주었다. 아마란스 가루 중 예비실험을 거쳐 4종의 시료를 선택한 후 쌀가루를 기본으로 하여 아마란스를 20% 첨가한 아마란스 죽과 인절미를 제조하여 제품적용 특성을 평가하였다.
3. 아마란스의 유용성분 및 기능성
국내산 아마란스 종실의 유용성분 및 기능적 우수성 조사를 위해 국내산 아마란스 품종의 유용성분과 가공처리에 따른 유용성분의 변이를 조사하였다. 아마란스 종실에는 식물성 스쿠알렌이 풍부하고 발아시 그 함량이 높아지며 또한 알파, 감마 토코페롤과 알파, 감마 토코트리에놀 성분이 함유되었고 그 중 항산화력이 높은 알파토코트리에놀 함량이 높았다. 총 폴리페놀 함량과 flavonoid 함량은 아마란스의 발아시 높아졌다. 아마란스 종실의 항산화(DPPH)활성은 분획별, 종실의 색깔에 따라 차이를 보였으며 에틸아세테이트 층에서 강하고, 검정색 종실에서 높게 나타났다. 발아 시킨 아마란스의 항산화 활성은 세 품종 모두에서 발아로 인하여 높아졌다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results and Recommendation
1. Development of value-added food products using amaranth Amaranth grains have various attractive features that are high protein content with favorable amino acid profile, high mineral content, and popping properties by unique cotyledon structure and high lipid cont

Ⅳ. Results and Recommendation
1. Development of value-added food products using amaranth Amaranth grains have various attractive features that are high protein content with favorable amino acid profile, high mineral content, and popping properties by unique cotyledon structure and high lipid content.
To develop value-added food products using amaranth and popped amaranth, compositional changes by popping were studied, and cereal snack with popped amaranth were developed.
For preparation of popped amaranth, hot air popping were most effective and 5∼6 times volume expansion were occured. Compositional changes by popping such as sugar content, fatty acid and amino acids contents during storage were analyzed. Creation of unfavorable flavors and mild oxidative deterioration in popped amaranth were detected after the storage at 60℃ for 60 days. Application of coating materials to prevent oxidative deterioration in popped amaranth were effective. Popped amaranth coated with 12% shellac solution had lower values of conjugated linoleic acid, anicidine value, and TBA value. Cereal snack(Kang-Jung) was prepared from popped amaranth and sugar syrup containing sugar and thickener. Various formulations of popped amaranth, some cereals, nuts and dried fruits were tried to improve the taste.
Production of high protein amaranth flour, and development of high protein food and amaranth beverage were investigated. High protein amaranth flours were produced by enzymatic treatment and size fractionation and can be used as dry milk extender in soup, bakery and milky beverage etc. Amaranth beverage were produced by formulation with amaranth extract and drink ingredients. Starch hydrolysis treatm entbefore extraction were needed for production of amaranth extract for beverage. And complete emulsification in formulation and tightly controlled process in retorting were needed for stable shelf-life. Formulation of recipe for amaranth beverage and improvement of taste with flavorings were examined. The quality and taste of amaranth beverage were improved by addition of rice extracts and flavorings.
2. Food applications of amaranth starch and flours processed by various methods
This study was performed to develop processed foods using amaranth starch and flours. Amaranth seeds was defatted(Def), germinated(GM), roasted(RT), popped(POP) and extruded(EX1 and EX2). The water binding capacity of POP was the highest(740.3%) and EX1 was the lowest(38.5%).
Amaranth flours showed A-type pattern on X-ray diffractograms, but the crystallinity was disappeared in POP, EX1 and EX2. The transmittances of RT, POP, EX1 and EX2 were higher than those of others. The initial pasting temperature of amaranth flours by RVA were 68.1∼73.0℃, the peak viscosity of GM and RT were 31.6 RVU and 401.1 RVU,
respectively. The effect of NaCl salt on the water binding capacity was studied. Addition of 0.2M NaCl enhanced the water binding capacity of amarath starch and raw flour but decreased those of other processed flours. Amaranth starch was very stable for freeze-thaw cycles but amaranth flour was different as processing method. Juk(gruel) and Injulmi(waxy rice cake) were prepared with the mixed flours of waxy rice and amaranth (20% of waxy rice flour). After cooking, the viscosity of Juk made of extruded amaranth blend was constant and the viscosity of them was the lowest value in sensory evaluation. Lightness of Juk made of RT blend had the lowest value of 5.31. There were no significant differences between the samples in overall quality. In the textural properties, hardness and adhesiveness of Injulmi made of amaranth blends was increased with storage time while springiness and cohesiveness of them was not significantly different. In sensory evaluation, the quality of Injulmi was not significantly different except smoothness.
3. Composition and nutritional properties of amaranth Nutritional quality and their some variance of amaranth seeds(various genotypes) cultivated in 2001 and 2002 in North-West Kyonggi-do, Korea were investigated.
Protein and beneficial mineral content in amaranth seeds were more highly than conventional grains. Protein and ash content in amaranth seeds ranged 13.0∼17.2%, 2.6∼3.3% respectively. Especially Ca(1450∼2296mg/kg) and Fe(65.5∼84.4mg/kg) investigated were 25, 15 times respectively more concentrated in amaranrh seeds than in conventional grains. The protein amino acid composition of amaranth seeds were excellent food source and showed in general that amaranth contains high levels of sulfur amino acid and lysine. The lysine content in amaranth is higher than the corresponding values for conventional grains. Amaranth seed has the components called squalene and alpa-, gamma-tocoperol and alpa-, gamma-tocotrienol(especially alpa-tocotrienol about 14.2∼17.8ppm of the seeds). Total polyphenol content in amaranth seeds showed 2.4 mg/g in normal seed, 6.7mg/g in germinated seeds. Total flavonoid content showed 1.1mg/g in normal seed, 2.0mg/g in germinated seeds. DPPH Quenching activity calibrated with BHC(unit ppm) showed high in ethylacetate extraction layer, in black seeds, and in germinated seeds.
Conclusively the grain amaranth cultivated in Korea have good potential as a food source because of excellent nutritional quality.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 12
• 목차 ... 15
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 19
• 제1절 연구개발의 목적 ... 19
• 제2절 연구의 필요성 ... 19
• 제3절 연구범위 ... 21
• 제2장 국내외 기술 개발 현황 ... 22
• 1. 아마란스의 특성 ... 22
• 2. 국외 기술현황 ... 23
• 3. 국내 기술현황 ... 24
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 26
• 제1절 재료 및 방법 ... 26
• 1. 재료 ... 26
• 2. 1차 가공처리 아마란스 분말 제조 ... 26
• 3. 아마란스 전분의 제조 ... 27
• 4. 성분 분석 ... 27
• 5. 페놀화합물의 분석 ... 28
• 6. 지질 특성 분석 ... 28
• 7. 수분활성도 측정 ... 29
• 8. 고단백 분획의 제조 ... 29
• 9. 아마란스의 특수성분 분석 ... 29
• 가. 스쿠알렌 분석 ... 29
• 나. 토코페롤, 토코트리에놀 분석 ... 30
• 다. 비타민 함량 ... 30
• 라. 총 polyphenol 및 flavonoid 함량 분석 ... 30
• 10. DPPH quanching activity ... 31
• 제2절 결과 및 고찰 ... 32
• 1. 아마란스를 이용한 스낵형 가공제품 개발 ... 32
• 가. 팽화 아마란스의 제조 및 팽화로 인한 성분 변화 ... 32
• 1) 팽화 아마란스의 제조 ... 32
• 2) 팽화 아마란스의 성분 변화 ... 33
• 3) 팽화처리가 아마란스의 아미노산 조성에 미치는 영향 ... 33
• 4) 팽화처리가 아마란스의 페놀산 함량에 미치는 영향 ... 35
• 나. 아마란스의 유지 특성 및 산패 조절 ... 36
• 1) 아마란스의 지질특성 및 팽화가 미치는 영향 ... 36
• 2) 가속저장한 아마란스 및 팽화 아마란스의 지질특성 ... 38
• 3) 향기 분석 및 가속 저장처리가 미치는 영향 ... 39
• 4) 산패조절을 위한 코팅제 처리 ... 40
• 다. 강정형태의 아마란스 스낵 제품 개발 ... 41
• 1) 결착용 당액 조성 및 배합비 ... 41
• 2) 기호도 증진을 위한 부재료 배합 ... 44
• 2. 아마란스를 이용한 고단백 특수영양식품 및 곡류음료 개발 ... 46
• 가. 단백질이 농축된 아마란스 고단백 분획 제조 ... 46
• 1) 효소적 방법 ... 46
• 2) 물리적 방법(Size fractionation, sieving) ... 49
• 나. 영양음료 개발을 위한 아마란스 추출액 ... 50
• 1) 아마란스 추출액 제조 ... 50
• 2) 전처리 후 추출액 제조 ... 51
• 3) 추출액 제조공정 ... 52
• 4) 음료용 추출액의 아미노산 함량 ... 53
• 다. 아마란스 음료 개발 ... 54
• 1) 배합비에 따른 음료 제조 및 기호도 개선 ... 54
• 2) 아마란스 음료의 풍미 증진 ... 58
• 3) 아마란스와 곡류추출액 혼합 음료 ... 60
• 3. 아마란스 전분 및 1차 가공처리한 아마란스 분말 소재의 특성 ... 64
• 가. 1차 가공처리 아마란스 분말 소재 ... 64
• 나. 아마란스 전분 및 분말 소재의 특성 ... 66
• 4. 아마란스 전분 및 분말의 가공 특성 ... 75
• 가. 염류 및 당류와의 상호작용 ... 75
• 나. 냉해동 안정성 ... 77
• 5. 아마란스 분말소재의 응용 ... 78
• 가. 죽제품 ... 78
• 나. 인절미 ... 83
• 6. 국내산 아마란스의 유용성분 및 기능성 ... 88
• 가. 국내산 아마란스의 유용성분 ... 90
• 1) 국내산 아마란스 유전자원의 일반 성분 ... 90
• 2) 국내산 아마란스 유전자원의 무기질 함량 ... 91
• 3) 국내산 아마란스 유전자원의 아미노산 함량 ... 93
• 4) 국내산 아마란스 유전자원의 지방산 함량 ... 96
• 나. 가공처리한 아마란스 분말 소재의 성분 특성 ... 97
• 다. 국내산 아마란스의 기능성 ... 103
• 1) 국내산 아마란스 유전자원의 스쿠알렌 함량 ... 103
• 2) 국내산 아마란스의 비타민 및 Tocopherol, Tocotrienol 함량 ... 104
• 3) 국내산 아마란스의 폴리페놀 화합물 ... 106
• 4) 국내산 아마란스의 항산화 활성 ... 107
• 제4장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 109
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 110
• 1. 활용방안 ... 110
• 2. 활용 실적 및 활용 계획 ... 110
• 제6장 참고문헌 ... 112
• 끝페이지 ... 119