Effects of Freezing Rate and Storage Temperature on the Degree of Retrogradation, Texture and Microstructure of Cooked Rice

동결속도 및 저장온도가 취반된 쌀의 노화도, 조직감 및 미세구조에 미치는 영향

Cooked rices were frozen at four different rates(3, 5, 7 and 12 hr) of maximum ice crystal formation zone and stored at $-20^{\circ}C\;and\;-70^{\circ}C$ for 3 months. Freezing rate, storage temperature and storage period all affected the degree of retrogradation of cooked rice. As the maximum ice crystal formation zone increased from 3 hrs to 12 hrs, the degree of retrogradation of cooked rice increased from 14.9% to 40.0%. Further retrogradation occurred during the freezing storage and cooked rice stored at $-20^{\circ}C$ retrograded faster than that held at $-70^{\circ}C$. The hardness and adhesiveness of frozen cooked rice thawed in $40^{\circ}C$ water were measured. Hardness of the frozen cooked rice was higher than that of non-frozen sample and was higher at lower freezing rate. However, the hardness of cooked rice decreased after 3 months of storage. On the other hand, the adhesiveness decreased during the freezing processing, and adhesiveness decreased more rapidly at a higher freezing rate. However, the adhesiveness of cooked rice increased after 3 months of the storage, and the level of decrease was higher at $-70^{\circ}C$ than at $-20^{\circ}C$. After 3 months of storage, ice crystal size of frozen cooked rice became larger by recrystalization than that of frozen sample prior to storage. Microstructure of cooked rice was damaged by ice crystal formation and its growth when observed by scanning electron microscope.

본 연구는 동결속도 및 동결저장온도가 취반된 쌀의 이화학적 특성에 미치는 영향을 살펴보고자, 단열재를 이용하여 최대 빙결정 형성신간이 3시간, 5시간, 7시간 그리고 12시간인 동결속도로 24시간 동안 동결하였고, 동결된 시료는 각각 $-20^{\circ}C$와 $-70^{\circ}C$의 냉동고에서 3개월간 저장하여 동결저장동안에 각 시료의 노화도 그리고 조직감의 변화를 조사하였다. 동결된 쌀밥의 미세구조 및 표면구조는 빙결정을 동결치환에 의해 제거한후 scanning electron microscopy(SEM)으로 관찰하였다. 취반된 쌀의 노화도는 동결속도, 동결저장온도, 저장기간에 따라 큰 영향을 받아 최대 빙결정 형성시간이 3시간에서 12시간으로 길어짐에 따라 노화도는 14.85%에서 40.00%로 증가하였고, 동결된 쌀밥의 동결저장 중 노화도는 $-20^{\circ}C$에서 저장한 것이 $-70^{\circ}C$의 경우보다 노화된 정도로 크고, 빠른 진행을 보였다. 동결된 시료를 해동한 후의 경도는 동결시키지 않은 대조구와 비교할 때 크게 증가하였으며, 또한 동결속도가 늦어질수록 더 큰 증가를 보였다. 하지만, 3개월간 저장한 후에는 경도가 다시 감소하였다. 한편, 부착성은 대조구와 비교하여 24시간 동안 동결된 쌀밥에서는 감소하였으며 3개월간 저장한 후에는 다시 증가하는 경향을 보였다. 동결된 취반된 쌀의 빙결정의 크기는 동결속도가 늦어짐에 따라 커졌고 그 수는 상대적으로 적었다. 또한 3개월간 저장한 후에는 얼음의 재결정화에 의해 시료의 빙결정은 더욱 커져 취반된 쌀의 구조가 많이 파손되었음을 확인할 수 있었다. 결론적으로 최대빙결정형성시간을 단축하여 취반된 쌀을 동결시키는 것과 낮은 온도에서 저장하는 것이 빙결정의 형성과 성장에 따른 전분의 노화와 조직감의 변화를 억제할 수 있다고 판단되었다.