한국제과기능장협회(회장 서정웅)는 8월19일 한국제과고등기술학교에서 제1회 제과기능장 기술 세미나를 개최했다. 이번 세미나에서는 제과기능장 박찬회,장복용, 함상훈,윤성찬씨가 각각 머랭케이크,마지팬 공예, 버터크림케이크, 가나슈케이크 부문의 실연을 맡아 다양한 데커레이션 기법들을 선보였다.
분진여과시 형성되는 분진 케이크는 궁극적인 여과 성능을 좌우하며, 필터의 구조, 분진 입자의 형태나 크기, 분진농도, 여과속도 등에 의해 영향을 받는다 특히 필터의 표면 구조나 기공 크기는 여과 초기 단계의 케이크 층의 구조를 결정하며, 연속적인 여과시 초기 케이크 층은 다음에 쌓이는 케이크 형성과 비저항에 영향을 주므로 필터 medium 구조 또한 분진여과 과정에서 중요한 영향 요인이 된다. 본 연구에서는 필터 medium의 구조가 서로 다른 고온가스정화용 복합 세라믹 필터, metal fiber mat, 스테인레스 필터를 이용하여 분진농도와 여과속도를 변수로 하여 분진 여과 실험을 함으로써 각각의 필터에 대한 케이크 비저항과 기공율을 실험과 이론식으로부터 추정하였다. (중략)
팬케이크 형태로 권선된 고온초전도 마그넷의 경우 모든 팬케이크 권선을 직렬로 연결하여 단일전원으로 여자할 경우 가장 큰 수직자장을 받는 팬케이크 권선에 의해 모든 팬케이크 권선의 임계전류가 제한된다. 본 논문에서는 별도전원으로 여자되는 YBCO 고온초전도 마그넷의 특성을 계산하여 단일전원으로 여자되는 경우와 비교하였다. 계산 결과 별도전원으로 여자되는 YBCO 고온초전도 마그넷의 모든 팬케이크 권선들은 각각의 임계전류까지 통전되었으며 중심자장의 세기가 단일전원으로 여자되는 마그넷보다 증가함을 확인하였다.
최근 높은 임계전류를 지닌 고온초전도선재를 이용한 초전도 전력기기의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 고온초전도선재의 임계전류는 자장에 대한 의존성을 지니고 있으며 이로 인해 고온초전도선재가 코일의 형태로써 초전도 전력기기의 개발에 이용되는 경우, 권선 방식에 따라 다른 전기적 특성을 지니게 된다. 이러한 특성은 초전도선재의 전력기기의 효율에 큰 영향을 미치므로 권선 방식에 따른 코일의 특성을 연구하는 것은 초전도선재를 이용한 전력기기의 효율을 높이는데 있어서 중요한 의미를 갖는다. 본 논문에서는 권선 방식에 따른 코일의 특성을 비교하기 위해 동일한 턴 수와 사용 선재길이를 가진 팬케이크 코일과 솔레노이드 코일을 설계, 제작하고 두 코일의 임계전류를 측정하였다. 또한 인가전류에 대한 두 코일의 전압, 저항특성과 교류손실 특성을 측정하고 비교하였다. 측정결과, 두 코일의 임계전류는 솔레노이드 코일이 109A로 팬케이크 코일에 비해 약 $36\%$ 더 높았다. 코일에 가해준 인가전류가 증가함에 따라 코일에서 발생하는 전압 중 손실에 관련된 저항성 성분의 전압이 변화하고 있음을 확인하였다. 또한 교류손실은 인가 전류의 피크값이 팬케이크 코일의 임계전류 이하인 구간에서 팬케이크 코일이 솔레노이드 코일의 교류손실보다 9배 크며, 팬케이크와 솔레노이드의 임계전류 사이에서는 8.3배 컸다.
본 연구는 설탕을 소비톨로 대체하여 저장성을 높인 저열량 시폰 케이크를 만들고자, 전체 설탕 함량 중 소비톨을 0, 30, 50, 70, 100%로 대체하여 시폰 케이크를 제조하고, 가장 적합한 소비톨 대체량을 제시하였다. 케익 반죽에 소비톨 첨가량이 증가할수록 비중은 낮아지고, 점도는 감소하였다. 이는 굽기 손실률과 구운 후의 케이크 부피에 영향을 미쳐, 대조군의 굽기 손실률이 낮고, 부피는 큰 것으로 측정되었고, 소비톨 함량이 증가할수록 굽기 손실률은 증가하고 부피는 감소하였다. 시폰 케이크를 실온($25^{\circ}C$)과 냉장($8^{\circ}C$) 온도에서 3일간 보관하면서 조직감을 측정한 결과 제조당일의 경도는 대조군에서 가장 높았고, 소비톨 대체량이 증가할수록 점차 감소하였다. 저장시간이 길어질수록 시료간 경도의 차이는 감소하였으며, 저장일수의 증가에 따른 경도의 변화는 적었다. 응집성의 경우, 제조당일 시료간에는 차이가 없었고, 저장 1일부터 3일까지 50% 대체군이 가장 낮은 값을 보였다. 시폰 케이크의 내부 단면을 관찰한 결과 대조군은 내부의 기공이 크고 부드러운 내면을 보였으나, 소비톨 첨가량이 증가할수록 기공이 작고 조밀한 결과를 보였다. 저장 중 시폰 케이크의 외부를 관찰한 결과, 냉장보관 케이크에서는 저장 15일까지 곰팡이가 발견되지 않았으나, 실온저장 5일차에는 100% 소비톨 대체군을 제외한 모두 시료에서 곰팡이가 발견되었으며, 저장 7일차에는 모든 시료에서 곰팡이가 발견되었다. 곰팡이의 양은 대조군에서 가장 많았고, 소비톨 대체량이 증가할수록 현저히 줄었다. 저장기간에 따른 생균수 집락수 결과, 냉장온도에서는 저장 7일까지 모든 시료에서 균수가 검출되지 않았으며 실온에서 보관 시에도 2일까지는 무의미한 생균수 집락수가 계수되었다. 저장 3일째부터 총균수는 유의적으로 증가하였으며 저장 4일째는 소비톨 70%와 100% 대체군, 저장 5일째는 100% 대체군만 안전한 계수 수준을 보였다. 관능검사 결과 대조군과 소비톨 30, 70% 대체군은 전반적 기호도 뿐 아니라 모든 항목에서 가장 높은 평가를 받았다. 이상의 모든 결과를 종합해 보았을 때, 소비톨 70%를 첨가하여 제조한 시폰 케이크는 열량 감소 효과뿐만 아니라 품질 특성 및 관능적 특성에서도 높은 선호도를 얻었고, 저장성 향상 효과도 크게 나타나 시폰 케이크 제조 시 가장 적합한 설탕 대체량으로 판단된다.
본 연구에서는 옥수수 전분의 첨가량을 0, 10, 20, 30, $40\%$로 달리 하였을 때의 반죽의 특성과 스폰지 케이크의 물리적 및 관능적 특성을 조사하여 스폰지 케이크 제조시 옥수수전분의 첨가량에 따른 영향을 알아보고자 하였고, 그 결과는 다음과 같다. 옥수수 전분 첨가량을 달리 하여 첨가한 스폰지 케이크 반죽의 비중은 전분 첨가량이 증가할수록 감소하였고, 반죽의 점도는 전분 첨가량이 증가할수록 점도가 증가하였다. 스폰지 케 이크의 부피는 전분을 $30\%$ 첨가할 때까지는 부피가 증가하다. 그 이상 첨가할 경우 부피가 오히려 감소하는 것을 알 수 있었다. 색도를 측정한 결과 L값은 옥수수 전분의 첨가량이 증가함에 따라 높은 값을 보였고, 전분 첨가량이 증가할수록 점점 황금 갈색을 나타내었다. $30\%$ 처리구가 저장기간 동안 색의 변화가 적음을 알 수 있었다. 텍스쳐 실험 결과는 경도와 씹힘성은 옥수수 전분 첨가량이 증가할수록 낮은 값을 보였고, 저장기간이 증가함에 따라 모든 처리구의 경도는 증가하였다. 저장 기간동안 전분을 $30\%$ 첨가한 처리구의 경도 증가율이 다른 케이크에 비하여 가장 낮았다. 부착성의 경우 옥수수 전분의 첨가량이 증가할수록 높았고, 저장기간이 길어질수록 증가하였다. $30\%$ 처리구의 경우 부착성이 완만하게 증가하였다. 응집성 은 옥수수 전분첨가량이 증가할수록 감소하였고, 저장 기간이 길어질수록 다소 감소하였다. $20\%$와 $30\%$ 처리구는 완만하게 감소하여 저장 3일에도 크게 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 관능검사결과 모든 항목에서 전분을 첨가하지 않은 $0\%$ 처리구보다 전분을 첨가한 $10\%,\;20\%$와 $30\%$ 처리구의 점수가 높았다. 반면 $40\%$ 처리구는 저장기간 동안 가장 낮은 점수를 받아 전분을 많이 첨가한 케이크는 오히려 좋아하지 않음을 알 수 있었다. 저장기간 전반에 걸쳐 $20\%$와 $30\%$의 처리구의 점수가 높아 스폰지 케이크에 옥수수 전분은 $20{\~}30\%$ 정도 첨가한 것을 가장 좋아하였다. 이상의 결과로 볼 때 스폰지 케이크를 만들 때 물리적 특성에서는 옥수수 전분을 $30\%$ 첨가할 경우 부피를 증가시키고 저장하는 동안 색과 텍스쳐를 잘 유지하여 좋은 상태의 케이크로 보관할 수 있을 것으로 보이며, 관능검사 결과에서도 전분을 $20{\~}30\%$ 첨가한 것을 선호하는 것으로 보아 스폰지 케이크 제조 시 옥수수 전분을 $30\%$ 정도 첨가할 경우 바람직한 결과를 줄 것으로 기대된다.
본 연구에서는 옐로우 레이어 케이크의 재료 중 쇼트닝 대신 시판 탄수화물계 지방대체물인 waxy maize starch의 사용 가능성을 측정하고, 저 열량 레이어 케이크를 제조하기 위한 최적 비율을 결정하기 위해 여러 가지 비율로 대체하여 제조한 케이크의 물리적 및 관능적 특성을 평가하였다. 지방대체율이 증가할수록 케이크의 비중은 증가하지만 점도는 감소하였다. 주사전자 현미경 측정 결과, 지방 대체물이 증가함에 따라 air cell과 함께 지방구의 수와 크기는 감소하였고, 점도가 높을수록 치밀한 구조를 보였다. 또한, 물성특성 측정결과 대체율이 증가할수록 hardness, springiness, cohe-ssiveness, gumminess, chewiness 및 resilience는 감소하였다. 관능적 평가에서 색의 경우에만 waxy maize starch 대체 45%에서 가장 우수한 것으로 평가되었고 지방 대체율이 크게 증가했을 때 전반적인 관능적 평가에서 좋지 않은 것으로 나타났다. 따라서 지방 대체물인 waxy maize starch는 저 열량 레이어 케이크 제조 시 적은 비율의 쇼트닝 대체로 사용한다면, 새로운 저 열량 레이어 케이크 제조를 위한 새로운 소재로 사용 가능성이 시사되었다.
새로 개발된 '고액분리 통합이론'의 핵심 개념인 '케이크 첫 입자층이 받는 압력 $p_d$'의 역할을 인식하기 위해, 고압축성 케이크에 대해 다음과 같은 세 가지 고액분리 분야를 새로운 개념으로 분석하였다. 첫째, 침전된 플럭의 케이크 여과에서 여과 대상이 되는 침전 플럭의 두께 계산에서 $p_d$의 역할과, 케이크의 형성 두께 계산에서의 $p_d$의 역할. 둘째, 압착 과정에서의 $p_d$의 역할, 그리고 마지막으로 간섭침전 결과 쌓이는 높이에 미치는 $p_d$의 역할과 간섭침전 과정에서의 $p_d$의 중요성을 보였다. 이로써 고액분리 통합이론의 적용 가능성과, 그에 있어 $p_d$의 중요성을 밝힐 수 있었다. 이 과정을 통하여 케이크 여과, 압착, 간섭침전의 이론적인 새로운 정의가 가능해졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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