두부는 특유의 질감으로 우리 민족의 주요부식이 되어온 전통식품으로서 국제적으로 잘 알려져있는 고단백식품이다. 두부의 원료인 대두는 전체단백질의 80∼90%를 차지하는 glycinin과 albumin등의 단백질 성분과 비단백 질소 화합물이 함유되어 있는데 가격이 저렴하면서 영양과 기능성이 우수하여 식육, 낙농제품, 계란단백질이 disulfide 결합, 수소결합 및 소수결합에 의해 응집되어 gel이 된 후 염농도 증가에 의해 침전되거나 산에 의해 등전점 (pH 4.2∼4.6)에서 침전되는 성질을 이용한다. 또한 두부는 80% 이상의 높은 수분함량 때문에 쉽게 변질되는 소지가 많으며 두부의 저장에 많은 한계성을 보이는 식품이기도 한다. 따라서 건조에 의한 식품의 저장은 식품내의 수분을 감소시킴으로써 용질의 상대적 농도를 높혀 식품내의 수분 활성도를 저하시켜 미생물 및 효소에 의한 부패나 변패 및 변질을 방지할 수 있다. 이에 본 연구에서는 두부의 안전저장과 유통을 위하여 열풍건조, 진공건조 및 동결건조에 따라 분말두부를 제조하고 수분흡습특성과 기존 모델식과의 적합성 및 평형수분함량의 예측모델을 구하여 분말두부의 활용성을 높이며 다른 분말식품에도 적용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다.
식품의 건조는 저장성을 향상시키고 수송을 간편하게 하나 특별한 경우는 건조과정에서 일어나는 성분변화에 의해 풍미, 색깔, 조직 등이 향성되게 하는 경우도 있다. 그러나 일반적으로 건조에 의해 풍미의 저하, 색깔의 퇴조, 영양성분의 손실 및 조직과 형태의 손상 등 품질을 저하시키므로 가능한 저온에서 단시간에 수분을 제거해야 한다. 건조식품의 저장성은 수분활성도, 제품의 종류, 저장온도등 다양한 요인들에 영향을 받으며, 특히 수분 활성도에 따라 비효소 갈색화 반응, 지방의 산패, 미생물의 발생정도가 달라진다. 따라서 건조식품 저장시 변질을 방지하기 위해서는 식품의 수분함량을 측정할 수 있는 등온흡습곡선을 작성하는 것이 중요하다. 또한 식품의 단분자층 수분함량을 결정하고, 흡습에 필요한 에너지를 구함으로서 건조식품의 저장조건 및 포장조건의 선택시 유용한 자료가 된다. 특히 식품분말의 흡습특성은 분말입자의 크기, 형태, 화학성분 등과 밀접한 관련이 있다. 위의 사실로 미루어 볼 때 본 연구에서는 시판 유통되고 있는 두부를 진공동결 시킴으로써 위생화와 장기저장 가능성을 연구하면서 진공동결 건조 후 시료의 수분활성, 재수화 및 일반성분 변화를 검토하고자 한다.
가시오가피(Acanthopanax senticosus)는 오갈피나무과(두릅나무과, Araliaceae)에 속한 낙엽관목인 가시오갈피나무 Acanthopanax senticosus Seem. 또는 기타 동속 식물의 뿌리 및 줄기 껍질이다. Acanthopanax 속 식물의 잎에 대한 약리 연구로는 위장보호작용, 항산화작용, 소염진통작용, 항암작용, 항균작용, 심근경색 개선 작용, 혈당강하작용 등에 대한 탁월한 효과가 알려져 있다. 그 중 가시오가피는 모든 오갈피 나무를 통틀어 약효가 가장 높고 보약의 역할을 한다. 인삼의 가공 과정을 적용하여 가시오가피를 증숙하면 수배에서 수십배까지 생이용성과 생리활성이 증진되나, 이렇게 제조하기 위해서는 증숙 및 냉각하는 공정을 반복적으로 가하고 효소 처리하는 증 가공 공정으로 의해 가격이 증가하게 된다. 콩단백은 콩기름이나 두부를 제조하고 남은 부산물로 영양학적으로 쇠고기 단백질과 비견할 만큼 우수한 영양학적 가치를 가지지만, 이용되는 양은 현저히 적어 이에 따른 활용도가 요구되고 있다. 압착대두 단백은 압착방식으로 기름을 짜고 남은 부산물을 파우더 형태로 가공하여 6% 가량의 지방질과 Glutamic acid, Arginine, Aspartic acid, Alanine 등 여러 가지 필수 아미노산을 제공한다. 이에, 본 연구에서는 압착대두단백과 두부건조분말을 가시오가피 소재의 기능증진 소재로 활용하고자 한다. 건조 가시오가피와 콩단백 분말의 비율을 1:0, 1:1, 1:10, 10:1로 하여, 고온고압 혼합 가공한 효과를 측정하였다. 가시오가피 단독 가공한 것에 비하여, 가시오가피-콩단백 가공물에서 가시오가피 단독 열가공에 비해, 가시오가피의 항산화도가 약 2-4배 증가하였고, 가시오가피 사포닌의 생이용성이 현격하게 증가함을 확인하였다. 본 연구는 콩가공 부산물의 고부가가치 산업화에 기여할 뿐만 아니라, 가시오가피 산업 활성에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
백서를 이용하여 콩가공품(두부, 비지)의 섭취가 간장 및 혈청의 콜레스테롤 농도에 미치는 효과를 검토하였다. 단백질원으로서 casein, 건조두부분말 또는 casein과 건조비지분말의 혼합물(3 : 1, w/w)을 코레스테롤이 첨가된 정제사료로 4주간 수컷 백서를 사육하였다. 두부분말과 비지혼합물의 섭취는 카제인 단독섭취에 비하여 현저한 혈청콜레스테롤 농도를 감소시켰다. HDL-콜레스테롤농도는 카제인 섭취군이 다른 두 군보다 높았으나, HDL-콜레스테롤과 총콜레스테롤 농도에 비해 유의한 차이는 없었다. 간장콜레스테롤은 caseind을 섭취했던 두 군에 비하여 두부섭취군에서 현저하게 낮은 온도를 나타내었다. 이러한 결과는 콜레스테롤 첨가사료를 섭취한 백서에 있어서 콩가공품의 콜레스테롤 저하작용, 더 나아가 비지의 섭취는 식이중 동물성 단백질의 존재에도 불구하고 효과적인 혈청콜레스테롤 농도의 조절 가능성을 시사한다.
두부는 단백질 식품으로서 기호성이 높고 소화율이 높지만 보존성이 극히 불량한 것이 단점이다. 본 연구의 목적은 클로렐라 생균 분말을 유기농 두부에 첨가할 경우 두부의 수율, 품질, 저장성에 미치는 영향을 조사하였다. 건조 대두를 기준으로 클로렐라 분말을 0.5~2% 첨가하여 제조한 두부의 수율, 물성, 색도, 저장성 및 관능적인 특성을 일반 두부와 비교 하였다. 클로렐라 두부의 수율은 일반 두부에 비하여 10%이상 향상 되었다. 클로렐라를 첨가함으로써 두부의 물리성 중 견고성, 검성과 씹힘성이 증가 하였으며, 색도는 L값, a값, b값 모두 첨가량에 비례하여 감소하였다. 두부를 $4^{\circ}C$ 저장하면, 일반 두부의 총균수는 클로렐라 두부보다 높은 반면 pH는 감소하였다. 저장 7일 후, 2% 클로렐라 두부의 총균수가 일반 두부에 비해 현저히 억제되었다. 클로렐라 두부 저장기간의 증가에 따라 두부의 L값과 a값이 증가하였으나 b값은 낮았다. 따라서 클로렐라 생균 분말을 첨가하면 투부의 저장성 향상에 기여할 뿐만 아니라 유기농 두부의 수율, 품질과 저장성을 증진하는데 효과적인 첨가물임을 확인되었다.
동결건조 양파분말을 첨가하여 기능성 두부를 제조하고 품질특성 변화를 조사하였다. 두부의 수분함량은 양파건조 분말의 첨가량이 증가할수록 그 값이 다소 증가하는 현상을 나타내었다. 색도 변화에 있어 백색도(L값)는 양파건조분말 0.1%를 첨가했을 때 83.06으로 가장 높게 나타났다. 적색도(a값)는 대조구나 양파건조분말 첨가구에서 $-1.03{\sim}1.54$로 거의 변화가 없었다. 황색도(b값)의 경우 양파건조분말 첨가구는 $13.00{\sim}13.93$으로 비슷하게 나타났다. Sucrose함량은 0.2% 첨가구가 $303.50\;{\mu}g/100g$로 가장 높았고, fructose, glucose 및 maltose함량은 0.2% 첨가구에서 각각 $67.48{\mu}g/100g,\;44.60{\mu}g/100g$ 및 $43.37{\mu}g/100g$으로 높게 나타났다. 주된 유기산은 tartaric acid로 대조구가 $282.62{\mu}g/100g$으로 가장 많았으며, citric과 oxalic acid함량 또한 대조구가 $94.83{\mu}g/100g$과 $11.53{\mug/100g$으로 가장 많았다. 주요 유리 아미노산은 L-glutamic acid, L-arginine, L-valine, L-serine, L-tyrosine 및 L-threonine 등 이였고, 0.2% 첨가구에서는 L-glutamic acid, L-arginine 및 L-valine가 $114.17{\mu}g/100g,\;141.40{\mu}g/100g$ 및 $124.30{\mu}g/100g$으로 많은 함량을 나타내었다. 페놀성분으로는 quercitrin, protocatechuic acid, cafferic acid 등이 주요 페놀성분으로 확인되었다. 무기질로는 P, Ca, Mg의 경우는 0.2% 첨가구가 206.46 mg%, 170.88 mg% 및 70.49 mg%로 많은 함량을 나타내었다. 조직감 특성 중견고성의 경우는 대조구,0.1% 첨가 및 0.2% 첨가는 서로 비슷하게 나타났으며 첨가량이 증가할수록 견고성이 낮았다. 관능적 품질특성은 색, 냄새, 맛, 조직감, 전체적인 기호도는 양파분말을 첨가함에 따라 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 위의 결과를 종합해 볼 때 두부제조시 동결건조 양파분말의 첨가량은 0.2% 정도가 가장 바람직할 것으로 판단된다.
건조분말두부의 열풍, 진공 및 동결 건조방법에 따른 흡습특성과 평형수분함량 예측의 회귀식을 도출하였다. 단분자층 수분함량은 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 수분흡습을 위한 엔탈피, 자유에너지, 엔트로피의 변화는 큰 차이는 없었으나 수분활성도가 0.11에서 0.93으로 증가할수록 흡습엔탈피의 값은 감소하였으며 등온흡습곡선의 경우 수분활성도가 증가할수록 수분함량이 높아졌으며 수분 활성도가 높을수록 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있다. 평형수분함량 예측은 수분 활성도를 독립변수로 평형수분함량을 종속변수로 하여 3차 회귀분석을 하였고, 건조방법에 관계없이 5, 15, $25^{\circ}C$ 온도조건에서 모두 결정계수가 0.98이상의 높은 값을 보였다. 등온흡습곡선의 적합도가 가장 높은 모델은 Caurie, Oswin, Henderson 순이였으며, 결정계수(R-square)값이 $0.94\~0.99$이상으로 높은 적합도를 나타내었으며 편차도는 Oswin식이 낮은 편차를 나타내었으며, 동결건조의 경우에는 Caurie식이 가장 낮은 편차를 나타내었다.
본 연구에서는 응고제의 종류를 달리하여 제조한 두부의 텍스쳐 특성을 알아보기 위해 기계적 측진과 관능검사를 실시하였고, 두부 제조시 부산물로 생기는 두부순물의 일반성분, 올리고당, 아미노산을 분석하여 비교하였으며, 콩분말, 두유, 두부순물의 단백질 pattern을 전기 영동을 실시하여 알아보았다. 1. 두부의 기계적 견고성, 응집성, 탄력성, 검성은 수분함량이 적었던 염화칼슘두부와 염화마그네슘두부가 황산칼슘두부, 글루코노델타락톤두부보다 컸다. 2. 두부의 관능검사 결과 텍스쳐는 황산칼슘두부, 글루코노델타락톤두부가 수분함량이 많아 부드럽고 매끈하다고 평가되었으나 글루코노델타락톤두부는 신맛을 강하게 나타내었다. 3. 동결건조한 글루코노델타락톤두부에서 나온 두부순물에는 상데적으로 arginine이 가장 많았으나, 나머지 3종류의 주부순물의 아미노산 중에는 glutamic acid가 가장 많았다. 4. 두부 순물에 함유된 주요 당은 fructose, glucose, sucrose, raffinose, stachyose였으며 당의 총 함량은 12-13 g/l 내외로 순물간에 차이가 별로 없었다. 5. 전기영동결과 콩분말과 두유에서는 콩단백진의 주요 획분인 glycinin과 $\beta$-conglycinin이 나타났으나 두부 순물에서는 저분자량의 band 만이 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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