Effect of Various Mixing Ratio of Non-glutinous and Glutinous Rice on Physical and Rheological Properties of Extrudate

멥쌀과 찹쌀의 혼합비율별 압출성형물의 물리적 성질 및 유동특성

Effect of different mixing ratio of non-glutinous and glutinous rice on physical and rheological properties of extrudate prepared in a single screw extruder were examined. The extrusion conditions in term of screw speeds, moisture content and die temperature were 258 rpm, 18% and $120^{\circ}C$, respectively. The resisdence time distribution of the most of materials were within 30 second and small portion of them went up to 80 second. The expansion ratio was the highest value (2.93) for 70% of glutinous rice in the mixture, while the lowest value for 100% of non-glutinous rice. Breaking strength was in the range between 1,051g and 1,117g for $10{\sim}20%$ of glutinous rice in the mixture, while the lowest value (737g) for 80%r of glutinous rice. As the amount of glutinous rice increased, L and a values were increased and b value was decreased. The uncooked cold paste viscosity had 400 B.U. for 100% non-glutinous rice , while no peak for the 100% glutinous rice. As the amount of glutinous rice increased up to 100%, the water absorption index (WAI) was decreased, while water solubility index (WSI) was increased. The rheological properties of extrudate were accounted by the law of Oswald. The flow behavior index of extrudate was less than 1.0, which showed pseudoplastic behavior. Yield stress was the highest value for 20% of glutinous rice in the mixture and the lowest value for $80{\sim}100%$ of glutinous; rice. Number of air cell was between 128 and 159 for $80{\sim}100%$ of glutinous rice in the mixture, while $81{\sim}84%$ for $0{\sim}20%$ of glutinous rice. The degree of shapefact was increased more when the mixtures of glutinous and non-glutinous rice was used than when glutinous or non-glutinous rice was only used.

압출성형 조건을 원료의 수분함량 18%, 스크류의 회전속도 258rpm, 토출구의 온도 $120^{\circ}C$로 하여, 멥쌀과 찹쌀의 혼합비율에 따른 압출성형물의 변화를 조사하였다. 원료의 압출성형기 내부에서의 체류시간은 약 30초 정도이며 80초까지 지속되었다. 압출성형물의 팽화율은 찹쌀의 함량이 70%일 때라 2.93으로서 최대값을 나타내었고 100% 멥쌀은 2.10으로 최소값을 나타내었다. 절단강도는 찹쌀첨가량 $10{\sim}20%$ 일때는 $1059{\sim}1117g$으로 최대였고, 80%일 때는 737g으로서 최소값을 나타내었다. 색도의 변화에 있어 L값 및 a값은 찹쌀의 증가에　따라 증가하였으나, b값은 감소하는 서로 상반된 결과를 가져왔다. 압출성형물의 amylogram의 측정에서 uncooked cold paste viscosity의 값은 100% 멥쌀에서 400B.U.로서 최대값을 나타냈으나, 100% 찹쌀일 경우에는 피크가 나타나지 않았다. 압출성형물의 수분흡수지주(WAI)는 100% 멥쌀 처리구가 4.8, 100% 찹쌀 일때는 1.05로 찹쌀 합량이 증가함에 따라 감소하였으나, 수분용해지수(WSI)는 증가하여 WAI와 부(負)의 상관관계를 나타내었다. 압출성형물의 유동특성은 Ostwald의 모델식에 가장 가까웠으며 유동거동지수(floww behavior index)는 1보다 적어 pseudoplastic 성질은 나타내었다. 항력계수는 찹쌀의 함량이 20%일때 0.92로서 최대값을 나타냈으며, $89{\sim}100%$일 경우는 $0.08{\sim}0.07$로 최소값을 나타내었다. 미세구조에서 기공의 수는 찹쌀함량이 $80{\sim}100%$일 경우 $128{\sim}159$개 였고 $0{\sim}20%$의 경우 $81{\sim}84%$개로서 찹쌀 합량이 증가 할수록 기공의 수도 증가 하였다. 한편, 화적율(shapefact)는 찹쌀 또는 멥쌀만 사용한 경우보다 두 원료를 혼합했을 경우에 그 효과가 큰 것으로 나타났다.