Effects of Sodium Alginate, Gum Karaya, and Gum Arabic on the Foaming Properties of Sodium Caseinate

Sodium Alginate, Gum Karaya 및 Gum Arabic이 Sodium Caseinate의 거품성에 미치는 효과

To investigate the effects of sodium alginate, gum karaya and gum arabic on the foaming properties of sodium caseinate, surface tension, specific viscosity, turbidity, foaming ability and foam stability of the caseinate solution with added gums were examined. Surface tensions of the 5%(w/v) protein solutions containing gums at pH 7.0 and 8.0 were $43.7{\sim}44.7dyne/cm$ and $43.6{\sim}44.0 dyne/cm$, respectively. Specific viscosities of the solutions with 0.2 and 0.3% sodium alginates were 15.6 and 39.1 at pH 7.0 (control, 2.8), and 12.1 and 8.2 at pH 8.0 (control, 2.6), respectively. Turbidities were $69.5{\sim}74.0$ at pH 7.0 and $68.0{\sim}72.5$ at pH 8.0. The optimum conditions for foaming ability of the solutions were 0.1% conc. and 15 min whipping in addition of sodium alginates; 0.2% conc. and 20 min whipping in gum karaya; 0.1% conc. and 10 min whipping in gum arabic. For foam stability optimal concentrations were 0.3% in sodium alginate and gum karaya at pH 7.0 and 0.2% at pH 8.0. Addition of sodium alginates was most effective to increase foam stability of the solution, but was not effective to increase foaming ability. At same pH, surface tensions and turbidity of the solutions were related to foaming ability and specific viscosities were related to foam stability.

친수성 콜로이드를 식품에 유효하게 이용하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 sodium alginate, gum karaya 및 gum arabic 등 3종의 고무질을 sodium caseinate에 첨가하였을 때 이들이 거품성에 비피는 영향을 검토하였다. 표면장력은 pH 7.0(대조구, 43.9 dyne/cm)에서 고무질의 종류 및 농도에 따라 $43.7{\sim}44.7\;dyne/cm$이었으며 pH 8.0(대조구, 42.7 dyne/cm)에서는 $43.6{\sim}44.0\;dyne/cm$이었다. 비점도는 sodium alginate 첨가시 pH 7.0에서 0.2 및 0.3% 첨가하였을 때 각각 15.6 및 39.1로써 대조구(2.8)에서 보다 크게 증가하였으며 pH 8.0에서도 12.1 및 8.2로써 대조구(2.6)에서 보다 증가하였다. Gum karaya 첨가시는 pH 7.0에서 0.1, 0.2 및 0.3% 첨가농도에 따라 $3.3{\sim}10.7$로써 대조구(2.6)에서 보다 증가하였으며 pH 8.0에서도 농도에 따라 $3.4{\sim}4.4$로써 다소 증가하였다. 혼탁도는 pH 7.0(대조구, 69.0)에서 고무질의 종류 및 농도에 따라 $69.5{\sim}74.0$, pH 8.0(대조구, 67.0)에서 $68.0{\sim}72.5$이었다. 거품형성능은 전체적으로 고무질 첨가구가 대조구에서 보다 떨어졌으며, 전체적으로 보아 pH 8.0에서 보다 pH 7.0에서가 다소 양호하였다. 거품형성을 위한 고무질의 첨가농도 및 whipping 시간을 보면, 전체적으로 보아 sodium alginate의 경우 0.1% 및 15분, gum karaya는 0.2% 및 20분, 그리고 gum arabic은 0.1% 및 10분이 비교적 양호한 조건임을 알 수 있었다. 거품안정성은 pH 7.0에서 sodium alginate 및 gum karaya가 0.3%, pH 8.0에서는 0.2%가 적절한 첨가농도이었으며 pH 8.0보다 pH 7.0에서가 더 양호하였다. 전체적으로 보아, 표면장력, 점도 및 혼탁도의 증감에 따른 거품형성능 및 안정성의 뚜렷한 증감은 보이지 않았으나, 동일 pH 영역에서는 표면장력과 혼탁도가 낮으면 거품형성능이 높아지고, 점도가 높으면 거품안정성이 증진되는 경향이 있었다.