초록 ▼

IV. 연구개발결과
1. 쌀 전분의 추출 제조공정 개발 및 품질규격 설정
○ 쌀가루 분쇄정도에 따른 입도별, 건식 및 습식 분쇄방법별, 일반미와 고고미, 도정율 별 전분수율, 순도 및 전분특성을 분석하였다. 그에 따른 쌀 전분 특성을 토대로 알칼리 처리 최적제조공정 방법은 쌀을 입도 20~11.25㎛로 분쇄하여 0.2% NaOH 용액을 5배 정도 가하여 하룻밤 침지 후 상등액을 제거한다. 뷰렛 반응이 나타나지 않을 때 까지 세척을 반복하고 쌀 전분의 중성화 과정을 거쳐 실온에서 건조한다.

○ 친환경 쌀 전분

IV. 연구개발결과
1. 쌀 전분의 추출 제조공정 개발 및 품질규격 설정
○ 쌀가루 분쇄정도에 따른 입도별, 건식 및 습식 분쇄방법별, 일반미와 고고미, 도정율 별 전분수율, 순도 및 전분특성을 분석하였다. 그에 따른 쌀 전분 특성을 토대로 알칼리 처리 최적제조공정 방법은 쌀을 입도 20~11.25㎛로 분쇄하여 0.2% NaOH 용액을 5배 정도 가하여 하룻밤 침지 후 상등액을 제거한다. 뷰렛 반응이 나타나지 않을 때 까지 세척을 반복하고 쌀 전분의 중성화 과정을 거쳐 실온에서 건조한다.

○ 친환경 쌀 전분 제조기술 개발을 위해 예전부터 쓰이고 있던 방법인 알칼리 처리 대신 효소처리 방법을 고안하였다. 단백질 분해효소로 Protamex, Nutrase, Alcalase를 사용하여 쌀 전분의 조단백질 함량을 분석한 결과 Protamex를 8시간 반응시켰을 때 조단백질 함량이 2.4%로 가장 낮게 분석되었고 pectinase로는 Cytolase pcl5를 사용하였다. 효소 혼합과 처리시간에 따른 조단백질 함량과 전분가의 함량은 Cytolase pcl5 0.1%, 8시간 반응 후 protamex 0.1%, 8시간 반응시킨 처리구의 조단백질 함량이 1.9%로 가장 낮게 나타났고, 전분가는 89.3%로 가장 높게 나타났다. 1차적인 효소를 이용한 쌀 전분의 제조방법은 선별 후 분쇄하고 증류수를 2배 가해 이를 pH 5, 50~55℃, 120~150 PRM에서 Cytolase pcl5 0.1%에 8시간 반응 후 증류수를 씻어내고 침전물에 다시 protamaz 0.1% 첨가하여 8시간 반응 후 다시 씻어내는 과정을 반복한다. 그 후 안식향산나트륨을 고형분의 0.1% 첨가하여 원심분리기를 이용하여 상등액을 분리하고 다시 증류수를 가해 1회 세척 후 실온에서 건조하여 제조하였다. 2차 적인 효소를 이용한 쌀 전분의 제조 방법은 10분 도미한 쌀을 이용하여 입도가 20~11.25㎛ 크기로 건식 분쇄하고 이를 pH5, 50~55℃, 120~150 PRM에서 Cytolase pcl5 0.1%에 8시간 반응 후 protamex 0.1%에 8시간 반응 한 후 안식향산나트륨을 고형분의 0.1% 첨가하여 원심 분리기를 이용하여 상등액을 분리하고 다시 증류수를 가해 2회 세척 후 실온에서 건조하여 제조하였다.

○ 쌀 전분의 용도에 따른 단백질 함량을 조절하기 위해 표준망체 크기로 쌀가루를 여과하여 입도에 따라 쌀 전분을 제조한 결과 48.4, 11.24, 8.49㎛ 일 때 단백질함량이 각각 4.24, 2.60, 0.54%로, 전분가는 90% 이상으로 분석되었다. 하지만 효소처리의 경우 쌀가루 제조방법, 혼합 방법, 온도, pH에 굉장히 민감하므로 다량 제조시 정확히 실험조건을 준수하는 것이 중요하다.


○ 쌀 전분의 품질기준은 백색분말로 이미, 이취가 없어야하고 수분, 조단백, 회분은 각 14, 0.2, 0.15% 이하여야며 전분가는 90% 이상이어야 한다. 쌀 전분을 포함한 빵류의 가공제품은 고유의 색택과 향미를 가지고 이미, 이취 및 이물이 없어야 하고, 산가는 유탕한 제품의 경우 2.0이하, 세균수는 1.0 × 10³이하, 대장균군, 타르색소, 인공감미료, 보존료는 음성이거나 검출되지 않아야 한다. 쌀 전분을 포함한 면류의 가공제품은 고유의 색택과 향미를 가지고 이미, 이취 및 이물이 없어야 하고, 수분은 14%이하, 타르색소, 인공감미료, 보존료는 검출되지 않아야 한다. 쌀 전분을 포함한 프리믹스류는 고유의 색택과 향미를 가지고 이미, 이취 및 이물이 없어야 하고 수분과 조단백질은 각각 11, 10% 이하여야하며 500㎛ 시험용 체를 통과할 수 있는 입도크기라야 한다.
2. 다양한 쌀 변성전분의 개발
○ 기존 타 전분(옥수수, 밀)과의 차별화되는 출처가 다양한 쌀 전분의 특성을 확인하기 위해 각 전분의 이화학적 특성을 분석하였다. 자포니카형 쌀 전분의 호화온도는 인디카형 쌀 전분보다 낮은 반면에, 최고 점도, breakdown, 최종 점도, setback은 인디카형보다 더 높은 것으로 나타났다. 쌀 전분의 단백질 함량은 최고 점도에 영향을 주는데, 단백질 함량이 높은 쌀 전분의 경우 최고 점도가 감소되었다. 냉장 온도에서 저장하여 제조된 겔은 amylose 함량이 높을 때 단단한 것으로 확인되었다. 따라서, 국내산 쌀 전분(자포니카형)은 수입산 쌀 전분(인디카 형)과 비교해보면 산업 분야에 적용함에 있어 이상적일 것으로 예상된다.

○ 다양한 전분을 화학적 변성을 통해 초산전분, 하이드록시프로필화전분, 가교화전분, 복합 변성된 가교화 후 초산전분과 하이드록시프로필전분을 제조하였다. 복합 변형된 쌀 전분은 단일 변성된 전분들의 페이스팅 온도보다 높고, breakdown은 더 낮았다. Control과 단일 변성된 타 전분들과 비교했을 때, 쌀 전분의 복합 변성은 겔 hardness의 유의적인 증가를 초래한 것으로 보인다. 종합적으로 살펴보면, 복합 변성된 쌀 전분의 페이스트 점도와 물성이 향상되어 노화지연 효과를 보이는 것으로 확인할 수 있었다. 화학적으로 단일 또는 복합 변성전분은 노화를 지연시키거나 점도를 증가시켜 제빵이나 제면에 산업적으로 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

○ 쌀 전분(2종)과 타 전분(옥수수, 밀)의 페이스트 특성, 열전이 특성, 조직감 특성을 통해 호화(pregelatinization), 습열(HMT) 및 건열건조(dry heating)와 같은 물리적인 변성 효과를 연구하였다. 호화전분의 페이스트 점도, 팽윤력, 용해도는 증가하였다. 습열 처리에 의해 옥수수 전분과 밀 전분의 페이스트 점도는 가교화 전분의 특성과 유사하게 감소한 반면에, 쌀 전분의 페이스트 점도는 증가하였다. 단일 변성(호화 또는 습열처리) 쌀 전분의 겔 hardness는 저온저장 중에도 크게 증가하지 않았다. 복합 변성 쌀 전분의 엔탈피는 증가하는 것으로 나타났다. 쌀 생전분과 비교했을 때, 호화시킨 후 건열처리로 제조된 복합 변성 전분들의 페이스트의 열 안정성은 화학적인 변성 방법을 사용하지 않았음에도 불구하고 증가하였다. 그러므로, 호화, HMT와 dry heating과 같은 물리적인 복합 변성은 화학적 변성 처리의 대체방안으로 이용할 수 있다. 특히, 복합 변성 쌀 전분의 물리적으로 처리된 쌀 전분은 점증제나 안정제로써 산업적 이용이 기대된다.

3. 쌀 전분 소재의 응용기술 개발
○ 쌀의 종류별(멥쌀, 찹쌀) 쌀 전분의 이화학적 특성을 분석하여 쌀 전분을 이용한 제품의 응용기술 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 쌀 전분은 호화개시온도가 옥수수, 감자, 고구마전분에 비해 낮았고 페이스트 점도가 타 전분에 비해 낮은 경향이었다. 멥쌀 전분의 호화개시온도는 찹쌀 전분에 비해 높았으며 최고점도, breakdown이 보다 낮게 나타났다. 가공식품의 원료로 널리 사용되고 있는 옥수수, 감자, 고구마 전분을 멥쌀 및 찹쌀로부터 분리한 전분으로 일부 (10~30%) 대체하여 호화특성의 변화를 조사하였다. 밀가루에 쌀 전분을 대체시에 멥쌀 전분은 밀가루의 페이스트 점도는 증가시키는 반면에 찹쌀 전분은 전반적으로 점도는 감소시키는 것으로 나타났다.

○ 쌀 전분 소재의 베이커리 가공적성을 검토하기 위해 쌀 전분 첨가수준별(0~30%), 쌀 전분 종류별(국산쌀 분리 전분, 태국산 수입 전분, 초산 쌀 전분, 하이드록시프로필 쌀 전분) 머핀, 쿠기, white layer cake에 쌀 전분을 첨가하여 제품의 체적, 비체적, 외관, 색상, 관능평가 등 품질특성을 조사하였다. 쌀 전분을 첨가한 머핀은 20% 첨가수준에서 품질에 크게 영향응ㄹ 미치지 않았으며 국산쌀 전분을 사용한 머핀이 수입산 쌀 전분에 비해 머핀 제조적성이 우수한 것으로 나타났다. 10~20% 수준의 쌀 전분의 첨가는 supar-snap cookie의 풍미, 텍스쳐, 그리고 전반적인 기호도에서 대조구와 유의적인 차이가 없는 것으로 분석되었다. 국내산 쌀 전분이 수입살 쌀 전분에 비해 쿠키의 직경, 퍼짐성이 높게 나타났으며 변성전분인 초산 쌀 전분을 첨가한 쿠기는 쿠기의 직경, 두께, 퍼짐성 등 특성이 대조구와 유사하게 나타났다. 쌀 전분의 첨가 (10~30%)는 white layer cake의 부피를 증가시킴에 따라 cake의 현저히 향상되고 grain, 향미, 텍스쳐가 대조구와 유사하게 나타나 전반적인 기호도가 대조구 cake에 비해 높게 평가되었다. 생 쌀 전분과 아울로 초산 및 하이드록시프로필 쌀 전분을 사용한 cake에서도 대조구에 비해 품질이 개선되었다. 쌀 전분의 첨가한 머핀과 cake의 내부 crumb 색은 대조구에 비해 밝아졌다.

○ 쌀 전분은 타 전분에 비해 전분의 호화속도가 빠르고 초산 쌀 전분과 하이드록시프로필 쌀 전분과 같은 변성 쌀 전분은 호화온도를 더욱 낮추어주는 효과가 있는 것으로 확인되었다. 생쌀 전분을 첨가한 유탕면은 대조구에 비해 경도, 검성, 씹힘성이 낮아 부드러운 식감을 주었다. 쌀 변성전분을 첨가한 유탕면은 생 쌀 전분 보다 검성, 응집성, 경도, 씹힘성이 낮았으며 특히 초산 쌀 전분의 경우 유탕면이 쉽게 호화가 됨과 아울러 경도가 현저히 낮아 부드러운 식감을 부여해 주었다. 쌀 전분을 첨가한 유탕면은 밀가루로만 만든 유탕면에 비해 관능점수가 다소 높게 평가되었으며, 특히 초산 쌀 전분을 첨가한 유탕면은 조리가 빠르고 외관, 색, 향, 맛, 조직감에서 관능적 기호성이 가장 향상됨을 보여주었다. 쌀 전분을 밀가루에 20% 대체한 복합분에 guar gum과 유화제(SSL)를 첨가하여 제조한 유탕면의 품질특성을 분석한 결과 관능적 기호성이 향상됨을 나타내었다.

○ 살 전분을 첨가하여 제조한 가래떡의 조리특성을 조사한 결과 대조구와 조리후 중량, 부피, 수분흡수율, 고형분 용출량 등 조리특성 및 관능적 기호성에 별 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 1일 저장 후 대조구 가래떡은 맛, 조직감 등 전반적인 기호도가 현저하게 떨어진 반면에 쌀 전분(변성전분)을 첨가한 가래떡은 저장중 기호도 감소가 적게 나타났으며 가래떡의 저장중 텍스쳐 측정에서도 이를 확인하였다. 이는 쌀 변성전분을 첨가한 떡의 노화지연 효과가 있음을 제시해 주었다.

○쌀 전분 크림수프의 점도는 옥수수 전분을 첨가한 수프보다 약간 높은 반면에 감자, 고구마, 밀, 타피오카 전분을 사용하여 제조한 크림수프에 비해서는 다소 낮게 나타났으며, 관능검사 결과 타 전분과 결줄만한 기호성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 쌀 전분을 포함하는 크림수프 배합비에 친수성 클로이드인 구아검(guar gum)의 첨가가 수프의 품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 쌀 전분 크림수프는 쌀 전분에 수아검의 부분적인 대체로 인해 호화개시온도가 낮아지고 점도의 상승효과를 나타내었으며 크림수프의 외관, 향, 맛, 입안의 감촉 등 관능적 기호성을 향상시킬 수 있음을 나타내 주었다.

○ 머핀 및 컵케이크 제조실험을 통해 쌀 전분 첨가 머핀 및 컵케이크의 프리믹스의 기본 formula와 사용방법을 확립하였다. 쌀 전분을 첨가한 프리믹스 머핀의 품질특성을 조사한 결과 머핀에 첨가되는 버터의 20% 정도를 쌀 전분으로 대체하였을 때 프리믹스 머핀의 품질에 별다른 영향을 주지 않아 지방과 열량이 감소된 프리믹스 머핀을 제조할 수 있는 것으로 나타났다. 쌀 전분을 버터에 약 22% 대체한 프리믹스로 제조한 컵케이크는 전분을 첨가하지 않은 대조구에 비해 체적이 증가하고 밝아졌으며 관능적 기호성이 증가하였다.

○ 고지방 식품인 마요네즈의 배합 중 유지를 쌀 전분, 쌀 변성전분, 검 페이스트로 대체하여 저지방 마요네즈를 제조한 후 저지방 마요네즈의 품질 특성을 조사하였다. 마요네즈 제조시 15% 쌀 전분 겔을 사용하여 식용유에 대해 10~50% 대체한 결과 쌀 전분의 첨가수준이 증가할수록 점도는 감소한 반면 색상이 밝아졌으며 살 전분 겔을 10~30% 대체한 마요네즈가 전체적으로 보다 좋은 관능적 특성을 나타냈다. 쌀 변성전분 첨가 마요네즈의 점도는 대조구보다 낮았지만 관능평가 결과 외관, 색, 향, 맛, 입안의 감촉, 전체적 기호도에서 하이드록시프로필화 쌀 전분이 가장 높은 결과를 나타냈으며 천연 쌀 전분과 가교화/하이드록시프로필화 쌀 전분이 대조구에 비해 전반적으로 높은 점수를 나타냈다. 쌀 전분과 검류를 혼합 사용한 저지망 마요네즈의 품질특성을 조사한 결과 대조구에 비해 guar gum 10%와 쌀 전분 30~40% 혼합첨가 수준까지 마요네즈의 관능적인 기호도가 우수하게 나타나 쌀 전분과 검류의 혼합사용에 의해 식용류의 양을 40~50%정도 줄일 수 있는 지방대체제로의 가능성을 제시하였다.

4. 썰 전분 대체 신가공 제품의 개발 및 산업화
○ 쌀 전분 및 쌀 변성전분을 이용한 제품개발을 위해 태국산 쌀 전분을 이용하여 당면, 컵수프, 조리용 수프 개발 실험을 진행하였다. 쌀 전분, 초산 쌀 전분, 가교 쌀 전분 및 고구마 전분을 이용하여 당면을 제조하였을 때, 전체적인 백색도는 고구마 전분에 비해 쌀 전분이 높이 나타나 전체적으로 밝은 색상을 띄는 당면을 제조할 수 있었다. 제면적성, TA측정 및 당면의 관능검사를 통해 당면의 쌀 전분 함량이 늘어날수록 식감은 떨어지며, 외관 기호도는 높아지는 것을 알 수 있었다. 쌀 전분을 적용한 조리용 수프의 경우, 옥수수 전분 적용 수프의 비해 높은 점도와 백색도를 보여 쌀 전분 적용 후 외관 및 식감 기호도가 높아지는 것을 볼 수 있었다.

○ 전분을 사용하는 당면, 수프 그리고 프리믹스(핫케익믹스)에 기존에 고구마전분, 옥수수전분 대신 국내산 쌀에서 추출한 쌀 전분을 적용하여 제품을 개발하기 위한 proto type 제품개발 테스트를 진행하였다. 수프 5종, 컵수프 2종, 프리믹스 1종, 당면 3종, 마요네즈 1종 proto type 개발을 진행하였으며, 산업화를 위해 proto type 제품 중 당면 1종, 프리믹스 1종, 수프 5종, 마요네즈 1종의 시제품을 생산하였다.

○ 당면의 식감 및 최적화된 배합량 확인을 위해 기존 고구마전분 5%, 10%, 15%를 쌀 전분으로 대체하여 건 당면을 제조한 후 색도, 물성 및 관능검사를 진행하였다. 국내산 쌀 전분 함량이 높아짐에 따라 낮은 hardness, springiness, chewiness를 나타내었지만 건당면 제조 시 제품의 L값이 높아져 밝은 외관을 보임으로써 프리미엄급 당면으로써의 가능성을 확인 할 수 있었다. 국내산 쌀 전분 적용 proto type 당면 제품 개발시험을 통한 유통기한 2년 확보가 가능한 쌀 전분 5% 적용 프리미엄 당면 시제품을 제조하였다.
○ 국내산 쌀 전분을 이용한 핫케익 믹스의 proto type 제품개발을 진행하였다. 가정용 제품믹스인 핫케익 믹스에 옥수수전분 8%를 전량 쌀 전분으로 대체하여 쌀 전분 핫케익 믹스 배합을 설정하였다. 보스트윅(Bostwick) 점도계를 이용하여 핫케익믹스의 점도를 측정한 결과 옥수수전분 적용 반죽에 비해 쌀 전분 적용 반죽에서 높은 점도 특성을 보이는 것을 확인할 수 있었으며, 부드럽고 높은 점성을 보이는 특성을 통해 제품 가열 후 최종제품 볼륨에도 긍정적인 영향을 주는 것으로 확인되었다. 국내산 쌀 전분을 이용한 핫케익 믹스 proto type 실험을 통해 유통기한은 12개월로 기존 제품과 동일한 안정성의 확보가 가능한 시제품의 제조를 확인하였다.

○ 쌀 전분을 적용하여 조리용 수프 제품을 제조함으로써 쌀 전분의 적용 가능성을 확인하고 제품화를 위한 공정을 확립하였다. 조리용 수프 배합 내 옥수수 전분 (기존 당사 스프) 및 쌀 전분 (쌀 전분 적용 수프)의 전분 함량은 각각 크림수프 8.2%, 야채수프 8.61%, 양소이 수프 17.0%, 쇠고기 수프 8.61%, 마늘수프 11.02% 이었다. 총 5가지 제품에 대한 색도를 측정하여 쌀 전분 적용시 색도에 미치는 영향에 대해 확인한 결과, 쌀 전분을 투입시 백색도가 증가형 외관에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 쌀 전분 적용 조리용 수프에 점도를 측정한 결과, 옥수수전분 대비 쌀 전분 투입시 높은 점도 값을 보이며 관능검사 실시에도 이같은 결과를 확인할 수 있었다. 국내산 쌀 전분 및 기존 옥수수 전분 적용 조리용 수프의 영양성분 분석치는 큰 차이를 보이지 않았으며, 가혹보존실험을 통해 제품의 색도 및 품질 변화 측정치를 근거로 하여 국내산 쌀 전분 조리용 수프 시제품의 유통기한을 12개월로 설정하였다. 국내산 쌀 전분을 이용한 조리용 수프의 안전성 실험 결과 시제품은 8 × 10²으로 일반세균 규격은 적합하게 나타났으며, 그 외 기타 미생물에 관련된 안전성 실험은 모두 규격내 적합한 것으로 나타났다.

○ 고칼로리 제품으로 미용에 다소 부정적인 제품으로 소비자들에게 인식되던 마요네즈 제품에 새로운 소구점을 부여함과 동시에 새로운 needs를 채워줄 수 있는 칼로리컷 마요네즈 제품개발을 진행하였다. 쌀 전분을 이용한 마요네즈의 배합설정을 위해 쌀 전분의 함량을 0. 0.5, 1, 2, 4% 첨가하여 5가지 샘플을 제조하였다. 이때 쌀 전분의 함량이 높아질수록 대두유의 함량은 각각 70, 55, 55, 62, 35%를 첨가하였다. 총 5가지 샘플 중 쌀 전분 적용시 점도 및 가공적성이 가장 우수한 쌀 전분 4% 적용 마요네즈제품을 배합을 통해 칼로리컷 마요네즈 시제품을 제조하였다. 시제품의 칼로리 측정결과 쌀 전분 적용제품 총 칼로리는 351.1 kcal/100g 으로 기존 당사 제품 대비 46.1% 칼로리 저감효과를 보임으로써 칼로리컷 마요네즈 제품의 쌀 전분의 적용 가능성을 확인 하였다. 국내산 쌀 전분을 이용하여 생산한 마요네즈 시제품의 소비자 관능검사결과 외관이 우수하며 전반적으로 느끼한 맛이 적어 뒷맛이 깔끔하다는 의견이 나왔으며 기존제품대비 유의차 없는 수준의 기호도를 나타내었다. 쌀 전분 적용 칼로리컷 마요네즈 제품 시제품의 유통기한실험결과 시제품의 유통기한은 8개월로 기존 당사의 고소한 마요네즈 제품의 유통시간 설정기준 및 유통기한과 큰 차이를 보이지 않았다. 당사에서 생산중인 기존 마요네즈 제품의 규격을 토대로 쌀 전분을 적용한 마요네즈 시제품의 안전성을 확인한 결과 제품의 조지방 함량 외 미생물에 대한 안전성 규격 모두 적합하게 나타났다.

Abstract ▼

IV. Results
1. Development of manufacturing process and establishment of Quality standards for rice starch
o Yield, purity, and characteristics of rice starches were analyzed accroding to polishing rate, particle size of rice flour, dry and wet grinding method, and types of rice (Ilbanmi and G

IV. Results
1. Development of manufacturing process and establishment of Quality standards for rice starch
o Yield, purity, and characteristics of rice starches were analyzed accroding to polishing rate, particle size of rice flour, dry and wet grinding method, and types of rice (Ilbanmi and Gogomi). Optimum manufacturing method of the alkali treatment was based on the qualities of rice starch above mentioned. First, five times with 0.2 % NaOH solution were added to a particle size of rice 20 ~ 11.25㎛ and the supernatant was removed after overnight. rice starch was washed repeatedly until no burette reaction and dried at room temperature through a neutralization process.

o To develop eco-friendly manufacturing techniques, rice starch preparation by enzymatic treatment method was devised instead of traditional alkali treatment method. Protein content of rice starch was analyzed when reacted using Protamex, Nutrase, Alcalase. When reacted with Protamex for 8 hours, the protein content was as low as 2.4 %. With enzyme treatment of Cytolase pcl5 0.1 % for 8 hrs, followed by Protamex 0.1 % for 8 hrs, crude protein content of rice starch was found in 1.9 % of treatment for 8 hours reaction, and starch value was the highest of 89.3 %.

o To produce rice starch using the primary enzyme treatment, rice is screened, crushed, and then 4 times distilled water is added to the rice flour and adjusted to pH 5, 50 - 55 ℃. The 0.1% Cytolase pcl5 is reacted at 120 ~ 150 RPM for 8 hours, and the reactant is washed with distilled water. Protamex 0.1 % is reacted for 8 hours, and the reactant is re-washed again. 0.1 % of sodium benzoate was added to the washed solid, the supernatant was separated using a centrifuge, and then washed twice with distilled water. To produce rice starch using the secondary enzyme treatment, rice is dry-pulverized to a particle size of 11.25 ㎛ and reacted at pH 5, 50 - 55°C, 120 - 150 RPM with 0.1% Cytolase pel5 for 8 hours, followed by the addition of Protamex 0.1%. After the reaction, 0.1% sodium benzoate is added to solid content, and the supernatant is separated by using a centrifuge. The resulting rice starch is washed twice and then dried at room temperature.

o rice starch was prepared from the rice flours with different particle sizes 10 order to control the protein content in the rice starch for various starch utilizations. From rice flours with particle sizes of 48.4, 11.24, 8.49 ㎛ , protein contents of rice starch were 4.24, 2.60, 0.54%, respectively, and starch value was analysed as more than 90%. However, it was necessary to observe the exact experimental conditions of enzyme treatment for large scale production, since the enzyme treatment is so sensitive to the method of rice flour preparation, mixing methods, temperature, pH, and so on.

o Based on quality standards, rice starch is a white powder, has no unnatural taste and off-flavor. Moisture, crude protein, and ash content should be below 14, 0.2, and 0.15%, respectively. Processed bakery products containing rice starch should have unique flavor and color, no unnatural taste, no off-flavor and no foreign substances. In case of fried products, acid value and bacterial counts should be below 2.0 and 1.0 x 10³. Also coliform, tar dyes, artificial sweeteners and preservatives should be negative or not detected. Noodle products containing rice starch should have a unique color and flavor. They should not have unnatural taste, off flavor, and foreign substances. Also moisture contents are below 14 %, and tar dyes, artificial sweeteners, and preservatives should not be detected in the processed noodle products containing rice starch. The premixes containing rice starch should be unique color and flavor, should be no unnatural taste, no off-flavor and no foreign substances. Also moisture and crude protein content should be below 11 and 10%, respectively, and the particles should pass through the test sieve of 500㎛.

2. Development of various modified rice starches
o The physicochemical properties of rice starches from different cultivars were investigated. The pasting temperature of the starches isolated from japonica rices was lower than that of indica rice starches. However, the peak and final viscosity, breakdown, and setback of starches isolated from japonica rice were higher than those of indica rice starches. Protein content in rice starches influenced on the peak viscosity, which was reduced when the protein content in rice starches increased. Gelatinized starch pastes became gel by storing at 4°C and the extent of gel firmness was increased postively with amylose content. Based on these results, the starches isolated from japonica rices may be more desirable for industrial utilization compared to those isolated from indica rices.

o Rice starches were chemically modified by several methods (acetylation, hydroxypropylation, cross-linking, and dual modification of cross-linked cross-linked hydroxypropylation). Dual modified rice starches showed higher pasting temperatures and lower breakdown, compared to corresponding single modified rice starches. Also, they exhibited significant increase in gel hardness as compared to the corresponding unmodified or single modified rice starches. Overall, dual modification effectively retarded retrogradation of rice starches. These results may be attributed to the improvement of the paste viscosity and physical properties. Possibly, rice starches modified by single or dual method may be used in bakery and noodle making.

o Effects of physical modification such as pregelatinization, heat-moisture treatment, and dry heating on the pasting, thermal and textural properties of various starches (com, wheat, and two cultivars of rice) were investigated. By pregelatinization, the paste viscosity, swelling power, and solubility of all starches were increased, compared to those of native starches. However, the change of paste viscosity by heat moisture treatment (HMT) was somewhat different depending on the starch source. By HMT, corn and wheat starches had decreased pasting viscosity, similarly to cross linked starches. On the other hands, HMT rice starches had increased pasting viscosity. The gel hardness of single modified (pregelatinization or HMT) rice starches did not increase significantly. The gelatinization enthalpy and pasting stability of dual modified (pregelatinization and dry heating) rice starches were higher than native starches. Therefore, it is expected that the physical modifications could be used as an alternative to chemical modification for rice starches. Especially, dual modified rice starches may be used as thickening agents or stabilizer.

3. Development of application technology for rice starch use
o Rice starches were prepared from different types of rice, and their physicochemical properties were studied. Rapid visco analyzer (RVA) was performed to evaluate the pasting properties of selected starches, i.e. corn, potato, and sweet potato starches and wheat flours substituted with rice starches isolated from normal and waxy rice samples. Gelatinization temperature and pasting viscosities of rice starch were lower than those of the corn, potato, and sweet potato starches. Incorporating normal rice starch increased pasting viscosities of wheat flour, while waxy rice starch resulted in lowered flour pasting viscosities.

o For the development of bakery products containing rice starch, replacement of wheat flour by 10~30% native and modified rice starch was tested for the effects on quality characteristics of muffin, sugar snap cookie and white layer cake. Replacement of 20% wheat flour by native and modified(acetylated or hydroxypropylated) rice starch did not significantly affect muffin characteristics. Rice starch substitution up to 30% resulted in increased cake volume and improved sensory characteristics such as grain, flavor and texture. Physical and sensory properties indicated that rice starch could be added to muffin, cookie, and cake at replacement levels up to 20~30% without adverse effects on the muffin, cookie, and cake qualities.

o The effects of rice starch addition including native and modified(acetylated or hydroxypropylated) rice starch on the quality characteristics of instant fried noodles were tested. The addition of acetylated and hydroxylated rice starch as well as native rice starch demonstrated increased cooked weight, volume, and water absorption of the fried noodles, compared to control noodles. The addition of native rice starch tended to increase softness of noodles, whereas addition of acetylated or hydroxypropylated rice starch significantly lowered hardness, gumminess, and chewiness values. The results of the sensory evaluation indicate that noodles containing rice starches showed improved sensory characteristics such as color, appearance, flavor, taste, and texture. Especially, acetylated rice starch could be used to improve eating quality of instant fried noodle. Effects of adding gum and emulsifier on the instant fried-noodle quality were also examined. Addition of optimum combination of guar gum and sodium stearoyl lactylate(SSL) to flour demonstrated improved noodle quality characteristics.

o Replacement of white milled rice flour by 2% rice starch was tested for the quality characteristics of Korean rice cake(Garaedduk). Compared to the control(100% rice flour), Garaedduck containing rice starch(modified rice starch) resulted in soft texture and good sensory properties during storage. Muffin and cup cake premixes were developed by partial replacement of fat by rice starch, and the quality characteristics were tested. Approximately 20 ~ 25% replacement of fat by rice starch increased the volume of cup cake and lightness, causing overall organoleptic acceptability.

o Quality characteristics of cream soup containing 5% w/w rice starch were investigated to develop a new cream soup formulation. Sensory evaluation showed that the overall acceptability score of cream soup containing rice starch was 6.7 on a nine point hedonic scale and comparable to those containing potato, sweet potato, wheat, and tapioca starch scores ranging from 6.2 to 6.9, since rice starch cream soup seemed to give soft and clean taste. Apparent viscosity measured on the cooked cream soup containing rice starch was somewhat lower than those containing potato, sweet potato, tapioca, and wheat starches, while increased gradually at increased guar gum replacement levels. Guar gum also lowered pasting temperatures in cream soup formulation and resulted in increased pasting viscosities. Guar gum replacement up to 15% appeared to improve sensory characteristics of rice starch cream soup such as appearance, flavor, mouthfeel, and overall acceptability.

o Suitability of native and chemically modified (hydroxypropylation or cross linked hydroxypropylation) rice starches alone or along with gums (guar and xanthan) were investigated for formulation of low fat mayonnaise. Mayonnaise with 10 ~ 30% replacement of fat by rice starch appeared to have better sensory characteristics. Low fat mayonnaise could be developed by oil replacement by the use of rice starch (30~40%) and guar gum (10%) combinations.

4. Development and commercialization of new processed products with rice starch
Total rice consumption in Korea is continuously declining by a changing of consumer trend. Recently the situation require countermeasure for this problem of economic loss due to increase in the stock of rice.
Therefore the purpose of this study is to develop food products using nee starch. and thus to industrialize the products, eventually increasing the consumption of rice. The results are as blow.
o To investigate the possibilities of using rice starch, we investigated various products containing rice and rice starch, and selected some products for commercial development.
o The developed prototypes using rice starch were 5 types of soup powder, 2 types of cup soup powder, 1 type of cake premix powder, 3 types of noodle, and 1 type of mayonnaise.
o For the developed prototype using rice starch, we conducted the quality evaluation and checked the stability
o For the commercial food products containing rice starch developed in this study, we established an optimum manufacturing process to industrialize the products.
o We produced 1 type of noodle, 1 type of cakes premix powder, 5 types of soup powder and 1 type of mayonnaise through the established process.
Rice and rice starch consumption is expected to increase significantly by adding rice starch to existing products. By commercializing new products with rice starch, our company sales seems to increase.

5. Research Outcome and Utilization Plan
o Basic research results obtained from this research were used for presenting in scientific society and publishing in scientific journals. Some research results were submitted for patent. Newly developed processed products with rice starch will be transferred to industry for commercial production
o 6 research papers were published
o 4 research papers have been in submission
o 9 posters were presented
o 12 prototypes of processed products with rice starch were developed
o 9 processed products are ready for commercial production