$95^{\circ}C$에서 열처리한 밀가루(Kansas hard white winter wheat flour)로 제조된 라면은 그 제조시 약 38%의 물 흡수율을 보여주었는데 이는 열처리를 안 한 control 밀가루에 비하여 약 4~5% 증가함을 보여주었다. $95^{\circ}C$에서 열처리한 밀가루는 글루텐이 열에 의해 응고되어 대부분 손상되었으며 $\alpha$-amylase의 양이 거의 없는 것으로 나타났다. 한편 라면의 가열 전후를 볼 때, 육안으로 본 라면의 색은 상당히 좋아졌는데, 이는 polyphenol oxidase의 불활성화로 인한 것이며, 조리시간도 많이 단축되었다. 조리 후의 라면의 증가된 무게는 control에 비하여 감소하였고, 조리에 의한 손실은 증가하였는데 이는 열에 의해 글루텐 단백질이 응고되거나 손상을 입어 라면 조직의 텍스쳐가 약해졌기 때문이다. 그러므로 열처리를 한 밀가루로부터 라면을 제조시는, 손상되지 않은 천연의 글루텐(vital gluten)을 첨가하면 국수의 글루텐 단백질과 전분의 결합력을 증가시켜 라면조직을 향상시킬 것으로 보여진다.
활성글루텐을 0, 2, 4% 첨가하여 제조한 냉동생지를 8주간 냉동보존하면서 1주 단위로 생지의 효모균수와 냉동생지를 해동 발효 굽기로 제품을 제조하였다. 냉동자당기간에 따른 생지의 효모 생존율과 제품의 비용적, 부피, 조직감, 관능검사 등을 분석하였다. 생지의 효모균수은 냉동저장기간이 경과하여도 활성글루텐 4% 첨가한 생지에서 저장 8주에 $4.4{\times}10^{6}\;cfu/g$로 가장 높게 검출되었다. 제품의 비용적과 부피는 활성글루텐을 4% 첨가한 냉동생지가 컸고, 조직감은 저장 4주까지는 활성글루텐을 첨가하지 않은 냉동생지가 더 부드러웠으며, 관능검사는 활성글루텐 4% 첨가한 냉동생지가 높은 점수를 얻어 1차 발효 후 냉동생지 제조에 활성글루텐 4% 첨가가 좋은 것으로 나타났다.
저항전분이 10% 첨가된 제품을 대조구로 하여 활성글루텐을 2%, 4%, 6% 첨가하여 식빵을 제조하였다. 활성글루텐이 미치는 효과를 측정하기 위하여 반죽과 제품의 pH, 수분활성도, 비용적, 굽기 손실률, crumb 색도, 조직감, 관능검사 등을 분석하였다. 반죽과 제품의 pH는 대조구에 비하여 활성글루텐 첨가 시 높았다. 수분활성도는 대조구에 비하여 활성글루텐 첨가구에서 다소 낮았으나 유의적 차이가 없었다. 비용적은 활성글루텐 첨가량이 많을수록 높아져 부피가 커지는 것으로 나타났다. 굽기 손실률은 활성글루텐 첨가량이 많을수록 낮아졌다. Crumb 색도의 L, a, b 값 모두 활성글루텐 첨가량이 많을수록 낮아졌으며 유의적 차이가 있었다. 조직감(경도)은 저장기간이 경과함에 따라 대조구에 비하여 시험구들이 낮은 값이었고, 관능검사에서 4% 첨가구가 가장 높은 점수를 얻었다. 이상의 실험으로 활성글루텐 4% 첨가 시에 저항전분이 10% 첨가된 식빵의 품질을 개선하는 것으로 나타났다.
글루텐 함량과 수분 함량이 분리대두단백의 조직화 및 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분 함량에 따른 물리적 특성을 알아보기 위해 사출구 온도 $140^{\circ}C$, 스크루 회전속도 250 rpm으로 고정시키고 분리대두단백에 첨가된 글루텐의 배합비는 각각 20, 40, 60%로, 수분 함량은 45, 50, 55%로 조절하였다. 글루텐 함량이 20에서 60%로 증가함에 따라 비기계적 에너지 투입량은 감소하였다. 압출성형물의 수분 흡수율은 글루텐 함량이 20에서 60%로 증가함에 따라, 수분 함량이 55에서 45%로 감소함에 따라 감소하였다. 글루텐 함량이 증가할 때 명도(L)와 황색도(b)는 증가하는 경향을 보였으며 적색도(a)는 감소하는 경향을 보였다. 총색도차는 글루텐 함량과 수분 함량이 낮을 때 가장 높은 수치를 나타냈다. 조직잔사지수는 글루텐 함량이 60%, 수분 함량 45%에서 $71.15{\pm}0.93%$로 가장 높은 값을 보였다. 압출성형물의 수분 함량에 따라 NSI 값은 유의적 차이가 없었으며, 수용성 질소지수는 글루텐 함량 60%, 수분 함량 55%에서 $22.46{\pm}1.11%$로 가장 낮은 값을 나타내었다. 이러한 결과로 수분 함량을 줄이고 글루텐의 함량을 늘리는 방법이 인조육 제조 시 조직화를 촉진하는 방법으로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
메밀분 30%와 강력분 70%의 복합분으로 강력분만을 사용한 이스트 발효빵과 유사하도록 메밀빵을 만들기 위하여 활성 글루텐과 gum 물질을 첨가하였으며 복합분의 제빵 적성에 미치는 그들의 효과를 알아보기 위하여 첨가물별 메밀빵의 물리적, 관능적 검사를 통하여 메밀빵의 품질 특성을 비교하였다. 메밀에 결여된 글루텐의 기능성을 보완하기 위하여 활성 글루텐과 gum물질을 첨가한 결과 메밀빵의 부피와 무게가 모두 증가하였으며 그 효과는 xanthan gum>활성 글루텐>guar gum 순 이었고, 단독 사용시보다는 활성 글루텐과 gum물질을 같이 사용하였을 때 효과가 더욱 증대되어 대조구 밀빵과 유사한 부피를 나타내었다. 빵 껍질색은 guar gum의 첨가로 L, a값이 증가하여 밝아졌고 xanthan gum을 첨가한 경우에는 L, b값이 감소하여 상대적으로 어두운 색을 나타내었다. 빵 내부색은 활성 글루텐과 xanthan gum 첨가로 L, b값이 감소하여 어두워졌다. 관능검사 QDA 결과 메밀빵에 활성 글루텐이나 gum 물질을 첨가함으로써 빵 속의 부서짐성이 유의적으로 감소되었고 그 밖의 탄력성, 촉촉함, 깔깔함 등의 조직감이 개선되었다. Amylograph에서 호화는 밀가루보다 메밀가루가 낮은 온도에서 일찍 시작되었고 최고 점도는 밀가루보다 메밀가루가 현저히 높았다. 메밀가루 30%와 강력분 70%의 복합분에 활성 글루텐과 gum물질을 간이 첨가함으로써 호화 점도가 감소되고 제빵 적성이 개선되었다. 또한 100% 강력분의 호화 점도쪽으로 낮아질수록 관능검사에서 메밀랑은 부드럽고 촉촉하게 나타났으며 부서지는 정도도 감소하였다. 이러한 관점에서 첨가물에 따른 메밀빵의 저장기간 중 노화변화에 대한 연구가 수행되어져야 할 것으로 사려된다.
본 연구는 볶음 처리를 한 맥문동 첨가 국수의 제면적성 및 품질특성을 살펴보기 위하여 생면을 제조한 후 최적의 맥문동 첨가비율을 밝히고자 하였다. 볶음 처리를 한 맥문동 분말을 밀가루 중량 대비 1%, 3%, 5%, 7% 및 9%를 첨가하여 제조한 국수의 제면적성과 품질특성을 조사하였다. 맥문동 분말을 첨가하여 제조한 국수의 조리 후 중량과 부피 및 수분흡수율은 맥문동 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며, 탁도는 증가하였다. 색도는 생면과 조리면 모두 맥문동 첨가량이 증가할수록 대조구에 비해 L값은 감소하였으며 a, b값은 증가하였다. 탄력성, 응집성, 씹힘성, 부서짐성 등의 조직감은 모두 맥문동 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 관능검사 결과 맥문동 분말 7% 첨가국수가 가장 좋은 것으로 나타났다. 하지만 맥문동 첨가량이 증가할수록 고형분의 용출로 인한 탁도 증가와 조직감의 저하가 나타났으므로 이를 보완하기 위해 품질개량제인 활성글루텐을 첨가하여 품질 향상을 시도하였다. 품질특성 실험결과 기능성과 관능 등에서 가장 적절한 것으로 선정된 맥문동 7% 첨가군에 활성글루텐 1%, 2%, 3%, 4% 및 5%를 첨가하여 품질특성을 살펴보았다. 이 결과 조리 후 중량, 부피, 수분흡수율은 글루텐 첨가량과 비례하여 증가하였으며, 탁도는 감소하였다. 탄력성, 응집성, 씹힘성, 부서짐성 등의 조직감도 모두 향상되었다. 관능검사 결과 활성글루텐 3% 첨가구가 관능적으로 가장 좋은 것으로 나타났다. 결과적으로 맥문동 분말 7%에 활성글루텐 3%를 첨가하였을 때 가장 우수한 맥문동 첨가 국수를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.
본 연구는 조직감 및 기능성 면에서 우수한 식물성 대체육의 제조를 위하여 부원료로 버섯을 첨가한 압출성형 대체육의 품질특성에 대하여 살펴보았다. 대체육의 원료는 분리대두단백 50%, 글루텐 40%, 옥수수 전분 10%를 섞은 것을 기본배합(base)으로 하였다. 버섯 첨가함량을 기본배합 대비 0, 4, 8, 12%로 한 총 네개의 시료를 수분함량 55%, 스크루 속도 150 rpm, 바렐 온도를 170℃로 하여 냉각 사출구를 통해 20℃로 사출하였다. 압출성형 후 물리적 특성으로 경도, 탄성, 응집성, 씹힘성과 절단 강도, 조직잔사지수, 보수력을 측정하였고, 화학적 특성으로 수용성 질소지수, 단백질 소화율과 DPPH 라디칼 소거활성을 측정하였다. 버섯 첨가함량이 증가함에 따라 경도, 탄성, 응집성, 씹힘성과 절단강도가 모두 증가하였으며, 조직잔사지수 역시 증가하였다. 반면에, 버섯 첨가함량이 증가할수록 보수력과 수용성 질소지수는 감소하였으며, 단백질 소화율도 다소 감소하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 버섯 첨가함량의 증가에 따라 유의적인 증가를 나타내었다. 압출성형 대체육에 버섯의 첨가는 대체육의 조직감을 개선하고 항산화 기능성을 부여하는 유효한 공정임을 확인하였다.
본 연구에서는 탈지대두분말 식물조직단백(TVP) 제조 시 사용하는 탈지대두분말 원료의 전처리 공정에서 대두의 껍질 제거 정도가 식물조직단백(TVP)의 조직화 특성에 어떤 영향을 미치는지 살펴보았다. 식물조직단백 원료의 배합은 탈지대두분말 50%, 글루텐 30%, 옥수수전분 20%를 기본 배합으로 하였다. 대두껍질은 탈지대두분말 중량 대비 0, 3, 6 및 9% 비율로 첨가하였다. 압출성형은 냉각 다이(die)가 장착된 압출성형기를 이용하여 배럴온도 190℃, 스크루회전속도 250 rpm, 수분은 정량펌프 9 rpm 속도로 주입하였다. 압출성형 탈지대두분말 식물조직단백의 조직감은 껍질 함량이 증가함에 따라 외관으로는 섬유화 구조층이 감소하고, 물성은 경도는 증가하였으나 탄력성과 응집성은 큰 차이가 없었다. pH는 껍질 함량이 증가함에 따라 낮아졌다. 수분함량은 껍질 함량이 증가함에 따라 감소하였으며 수분흡수력, 고형분용출량 및 탁도는 껍질 함량이 증가함에 따라 값이 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 껍질함량의 증가로 단백질의 비중이 감소하고 껍질의 섬유소가 조직화를 저해하기 때문으로 판단된다. 이상의 결과에서 압출성형에 위한 탈지대두분말 식물조직단백 제조 시 원료 대두의 껍질 함량은 대두 종실의 중량 대비 50% 이상이 되지 않도록 하는 것이 적합하다고 사료된다.
Addition of reducing agents during extrusion markedly affected physical and chemical properties of wheat flour and gluten extrudates. Expansion at the die was increased for wheat flour and gluten extrudates. Organic materials containing sulfur were evaporated as a flavor from gluten at the die and total sulfur contents were decreased. Physical shape was different for gluten extrudates without reducing agents. It was difficult to form the long strand of gluten extrudate without cooling die. Hydroquinone accelerated cell breakdown and produced more irregular shape of extrudate. However, addition of cysteine decreased the cell breakdown and produced the long strand of gluten extrudates. Chemical reactions of reducing agents such as cysteine and hydroquinone were different for high content (<80%) of wheat gluten. It was assumed that reducing agents donated hydrogen to inhibit the formation of disulfide crosslinking, decreased the dough strength and produced the broken cell and irregular shape of extrudates. Whereas, cysteine reacted as a binder as well as reducing agent and formed long strands. The evidence of reaction of reducing agents was shown from the fact that non-protein disulfide was increased and protein disulfide was slightly decreased from cysteine added gluten extrudate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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