Optimization of mixing ratio in preparation of gluten-free rice udon through response surface methodology

반응 표면 분석법을 이용한 글루텐 프리 쌀 우동 제조 최적화

This study focuses on the use of rice in the production of gluten-free rice udon (GFU) through an optimized mixing ratio, using the Box-Behnken response surface methodology (RSM). Different additional levels of rice flour (A, 40-60 g), acetylated distarch adipate (B, 10-20 g), and trehalose (C, 0-3 g) were used as variables, while water absorption level, volume, cooking loss, solid yield, lightness, texture properties, proximate compositions of GFU and turbidity of cooking water were set as responses in the RSM design model. The optimum mixing ratio for the preparation of gluten-free rice udon was obtained for 60.00 g of rice flour, 18.81 g of acetylated distarch adipate without the addition of trehalose. The response values of the optimized samples were water absorption (60.94%), volume (34.94%), turbidity of the cooking water (0.37), cooking loss (4.77%), solid yield (1.55 g), lightness value (70.04), hardness (2.53 N), springiness (0.18), gumminess (10.45 N), chewiness (1.83 N), and cohesiveness (2.89). This study has shown that rice flour can replace wheat flour to manufacture udon at an optimized mixing ratio successfully derived by statistical estimation method.

본 연구에서는 가공용 쌀 이용성 향상을 위한 쌀 가공 제품개발과 쌀 생면 제조 기술 확보를 위해 반응표면분석법을 이용하여 글루텐 프리 쌀 우동의 주원료인 쌀가루, 변성전분(아세틸아디핀산이전분), 트레할로스의 함량에 따른 글루텐 프리 쌀 우동의 품질에 미치는 영향을 분석하고 제조 배합비를 Box-Behnken법을 이용하여 최적화하였다. 반응모형에서 쌀가루 함량이 높을수록 수분흡수율, 부피, 황색도, 탄성, 검성, 씹힘성, 응집성이 증가하였으며 변성전분의 함량이 적을수록 황색도, 탄성이 높았다. 수분함량, 명도, 황색도는 linear 모델로 결정되었으며 p-value는 <0.0001, 0.0113, 0.0214로 유의적 차이를 보였다. 글루텐 프리 쌀 우동 주원료의 배합비는 트레할로스의 첨가 없이 쌀가루 60 g, 변성전분 18.81 g 사용하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 반응표면 분석법을 통한 최적 배합비에 따라 글루텐 프리 쌀 우동을 제조한 결과 백색도는 73.09, 수분 흡수율은 59.73%, 부피 32.61 mL, 탁도 0.44, 조리손실율 5.74%, 용출고형분 함량은 1.86%였다. 이 연구 결과는 글루텐 프리 쌀 우동 제조에 기초자료로 제공되어 향후 제품 개발에 도움이 될 것으로 여겨진다.