KR100462413B1 - 검류 혼합과 건식가열을 이용한 변형전분의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전분에 검류를 혼합한 후 건식열처리 제조된 변형전분에 관한 것으로, 소량의 검류를 전분과 혼합한 후 건식열처리로 검류와 전분과의 결합을 유도하여 제조됨으로써 기존의 화학변성 방법에 의해 제조된 변형전분에 비해 공정이 간편하고, 부산물이 없으며, 인체에 안정성이 높아 산업적으로 이용도가 매우 높은 변형전분을 제공하는 뛰어난 효과가 있다.

Description

검류 혼합과 건식가열을 이용한 변형전분의 제조방법{A preparation method of modified starch by dry heating with natural gums}

본 발명은 변형전분에 관한 것으로 더욱 상세하게는 전분에 검류를 혼합한 후 건식열처리하여 제조된 변형전분에 관한 것이다.

전분변형을 위한 습식열처리(heat-moisture treatment)는 물리적인 방법으로 널리 연구되고 있지만 건조한 상태에서 전분의 열처리는 드물게 연구되어 왔다. 건조된 상태에서 전분을 높은 온도로 가열하게 되면 열분해를 일으킨다. 이 방법은 파이로덱스트린(pyrodextrin)을 생성하는데 이용될 수 있다(Greenwood, C.T. 1967. The thermal degradation of starch. Advan. Carbohydr. Chem. 22: 483-515.). Goto(Goto, F. 1972. Determination of gelatinization property of highly concentrated starch suspensions by Brabender plastograph. IV. Plastograms of heat-treated starches. J. Jpn. Soc. Starch Sci. 19: 90-99.)는 오븐에서 전분을 가열할 때 물리적인 변화가 일어날 수 있다고 발표했다. 다양한 전분에 80-120℃에서 20 시간동안 열처리한 것은 페이스트 점도 그래프상에서 최고점도 및 페이스트 형성온도(pasting temperate)가 감소하는 현상이 나타났다. Seguchi 들(Seguchi, M. 1984. Oil-binding capacity of heat-treated wheat starch. Cereal Chem. 61: 241-244. Seguchi, M., and Yamada, Y. 1988. Hydrophobic character of heat-treated wheat starch. Cereal Chem. 65: 375-376.)은 120℃에서 몇 시간 열처리된 밀 전분은 소수성(hydrophobic) 특징이 높아진다는 것을 발견하였고 이러한 변화는 케이크에 이용될 경우 바람직하다고 하였다. 전분의 건식열처리는 최근에 들어서 새로운 물리적 변형 방법으로 발표된 바 있다(Chiu, C.-W., Schiermeyer, E., Thomas, D.J., Shah, M.B., Hanchett, D.J., and Jeffcoat, R.1999. Thermally inhibited non-pregelatinized granular starches and flours and preparation thereof. US Patent 5,932,017.). 이 기술에서는 100℃ 이상에서 몇 시간동안 전분을 가열하면 화학적인 가교반응과 동등한 기능을 가진 제품을 얻을 수 있다고 보고하였다. 특히 열처리 전에 전분을 건조하여 수분함량을 낮추고 전분을 알칼리화(pH 8-9.5)하는 것이 이러한 열처리 효과를 높인다고 했다. 가열 중 반응을 할 수 있는 화합물을 첨가하면 전분의 열처리 효과에 부가적 화학변성을 유도할 수 있다. 예를 들어 약간의 레보글루코산(levoglucosan)을 열처리 전에 전분에 혼합하며 가열중 전분의 하이드록실 그룹(hydroxyl group)과 반응하여 효소 저항성을 가지는 글리코사이 결합(glycosidic linkage)이 형성된다(Theander, O., and Westerlund, E. 1987. Studies on chemical modification in heat-processed starch and wheat flour. Starch/Staerke 39: 88-93.).

본 발명에서는 소량의 검류를 전분과 혼합한 후 건식열처리로 검류와 전분과의 결합을 유도하여 새로운 형태의 변형전분을 제조하였고, 이 변형전분은 천연전분과 동일한 입자상태로 얻어질 수 있다.

이에 본 발명은 기존에 사용되어 왔던 전분과 검류의 단순한 혼합물과는 달리 새로운 특성을 부여하는 제품으로 사용될 수 있고, 전분만을 건식 열처리로 변성시키는 기술과는 다르다.

따라서, 본 발명의 목적은 전분에 검류를 첨가한 후, 건식열처리하여 변형전분을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 목적은 입자상의 전분과 검이 1000 대 1 ~ 10 대 1의 중량비율로 혼합된 전분 ·검 혼합물을 50~220℃로 0.5~24시간 동안 가열함으로써 달성되었다.

도 1는 소디움 알지네이트(Sodium alginate; 총 고형물 중 1%(w/w))가 첨가된 경우에 130℃에서 2, 4시간 동안 열처리한 천연 찰 옥수수, HP 찰 옥수수, 그리고 감자 전분 페이스트의 비스코그램(viscogram)을 나타내는 그래프이다.

도 2는 소디움 카르복시메틸셀룰로오스(Sodium carboxymethylcellulose; CMC, 총 고형물 중 1%(w/w))가 첨가된 경우, 130℃에서 2, 4시간 동안 열처리한 천연 찰 옥수수, HP 찰 옥수수, 그리고 감자 전분 페이스트의 비스코그램(viscogram)을 나타내는 그래프이다.

도 3은 잔탄(xanthan; 총 고형물 중 1%(w/w))가 첨가된 경우, 130℃에서 2, 4시간 동안 열처리한 천연 찰 옥수수, HP 찰 옥수수, 그리고 감자 전분 페이스트의 비스코그램(viscogram)을 나타내는 그래프이다.

본 발명은 입자상의 전분과 검(gum)이 1000 대 1 ~ 10 대 1의 중량비율로 혼합된 전분 ·검 혼합물을 50~220℃로 0.5~24시간 동안 가열함을 특징으로 하는 변형전분의 제조방법을 제공한다.

상기 변형전분의 제조방법에 있어, 바람직하게 상기 다당류 또는 단백질 소재의 검이 1000 대 1 ~ 10 대 1의 중량비율로 균일하게 혼합된 전분 ·검 혼합물은, 검과 전분을 순차적으로 1000 대 1 ~ 10 대 1의 중량비율로 첨가하여 제조된 분산액을 수분함량이 15~20%가 될 때까지 20~65℃의 온도로 건조한 후 가열하여 제조된 것이 좋다.

또한, 바람직하게 상기 입자상의 전분은 곡류, 서류, 근경류, 두류, 과실류를 포함하는 천연전분 및 그 변성전분인 것이 좋다.

또한, 상기 검은 식물성, 미생물성, 동물성 다당류 및 단백질 소재의 천연 검류 및 그 유도체인 것이 좋다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 입자상의 전분과 검을 1000 대 1 ~ 10 대 1의 비율로 혼합한 후 50 ~ 220℃의 온도로 0.5 ~ 24시간 동안 가열하여 변형된 전분을 제조하는 것으로 구성된다.

이때, 검류가 전분대비 1/1000의 비율로 첨가되는 경우는 검류가 전분과의 결합으로 물성의 변화를 줄 수 있는 최소농도이고, 1/10 이상의 비율로 첨가되는 경우는 검류의 첨가가 현실적으로 경제성에 비해 실용적이지 못하여 바람직스럽지 못하다.

또한, 혼합된 전분 ·검 혼합물을 가열할 경우 50℃의 온도는 전분과 검 사이에 반응이 일어날 수 있는 최소의 온도이고, 220℃이상에서는 전분의 열분해가 일어나 바람직스럽지 못하다.

그리고 상기 가열시 그 가열시간에 있어, 0.5시간은 220℃의 온도로 가열할 때 반응에 필요한 최소한의 시간이고, 24시간은 50℃로 가열할 경우에 있어 반응에 필요한 최대한의 시간이다.

이때 사용되는 전분은 입자상의 전분으로서 곡류, 서류, 근경류, 두류, 과실류에서 얻어지는 모든 천연전분 및 그 변성전분을 사용할 수 있고, 검은 식물성, 미생물성, 동물성 다당류 및 단백질 소재의 천연 검류 및 유도체를 사용할 수 있다.

또한, 전분과 검을 직접 혼합하기도 하나 효율성을 높이기 위해 전분을 기준으로 하여 0.1~10%(w/w)의 검을 강하게 교반되고 있는 증류수에 천천히 가한 후, 전분을 검 용액에 가하고 분산액을 실온에서 교반하고, 분산액을 수분함량이15~20%이 될 때까지 호화가 되지 않는 온도 20~65℃에서 건조한 후 가루로 분쇄하여 제조된 전분 · 검 혼합물의 분말을 사용하는 것이 바람직하다.

상기에서 수분함량이 20%일 때는 검과 전분사이에 반응이 일어나기 시작하며, 수분함량이 15%는 실제적인 기술로 달성할 수 있는 하한의 수분함량이다.

또한 상기 분산액에 있어 그 pH를 NaOH, HCl 등의 산 ·염기 용액을 첨가하여 조절할 수 있으며, 하지만 pH를 3이하 또는 12이상으로 조절하는 것은 산이나 알카리에 의한 반응이 일어나므로 바람직 하지 않다.

본 발명에 있어 대조군으로 사용되는 전분 및 본발명의 변형전분의 페이스트 점도는 Rapid Viscoanalyzer (RVA, Newport Scientific Inst., Australia)를 이용하여 측정한다.

열처리 없이 검을 전분에 첨가한 경우에는 전분의 비스코그램(viscogram)에서 주목할 만한 변화가 없다. 그리고, 건식 열처리(50~220℃로 0.5 ~ 24시간)를 한 경우에 있어서는 비록 페이스트 점도가 증가하나, 가열시간이 증가할수록 점도도 계속 증가할 뿐, 그 증가량은 초기시간 일 때에 비해 적다. 즉, 검류 첨가 없이 건식열처리 만으로도 페이스트 점도가 변하기는 하나, 이 경우 본발명의 검류 첨가에 비해 최고 점도 및 고온에서의 점도감소, 냉각시 점도상승의 모든 효과가 감소하는 경향을 보인다.

또한 전체적인 페이스트 비스코그램(viscogram)에서 본 발명에서 처럼 검을 첨가하고 열처리한 전분입자는 더 쉽게 수화되고 팽윤 된다.

변형전분은 변형되지 않은 전분과 비슷한 경향을 보이나, 고온에서의 점도감소 (Breakdown)와 냉각시 점도증가(Setback)는 열처리에 의해 증가하여 최종점도에서 주목할 만한 증가가 나타난다.

한편, 검류를 첨가하면 전분의 pH가 다소 변한다. 이 변화는 전분 및 검류의 종류에 따라 다소 달라진다. 하지만 전분과 검의 분산액을 산 또는 알카리 용액을 첨가하여, 또는 완충용액을 사용하여 pH를 다양하게 조절할 수 있으며, 분산액의 pH에 따라 제품의 점도 및 물성이 달라진다.

약산성에서 열을 처리한 경우에는 검류 첨가 또는 열처리의 두 경우 모두 페이스트 형성온도에는 큰 변화를 주지 않으나 최종점도의 경우에 있어서는 열처리에 의해 증가하는 경향을 볼 수 있다.

이러한 최종점도의 증가는 검류를 두가지 이상 혼합사용한 경우에 있어 두드러지며, 이는 검류의 작용이 서로 보완되어 점도감소(breakdown) 현상이 감소한 결과로 해석할 수 있다.

그리고 약알칼리의 경우에는 열처리로 인한 상승의 효과가 더욱 크게 나타난다.

이상 상기 본 본발명에 있어, 검분자는 열처리에 의해 전분분자와 화학적 결합을 하는 것으로 판단되며 특히 이온성 그룹은 전분의 수산기와 에스터화 반응 등을 일으키는 것으로 생각된다. 이러한 반응은 반응 pH, 온도, 촉매제의 존재와 같은 여러 가지 조건에 영향 받을 수 있다. 따라서 이들 조건을 변화시키면 반응성을 변화시킬 수 있다.

또한, 사용하는 검류에 있어 알긴산과 같은 검류는 가교와 같은 효과보다는치환과 같은 효과가 두드러져서 피크점도를 상승시키고 고온안정성을 낮추는 효과를 보이고 잔탄검은 가교와 같은 효과가 매우 우수하다. 따라서 이들 두 검류의 혼합물을 사용하면 치환과 가교와 같은 효과를 동시에 얻을 수 있으므로 산업적으로 이용도가 높은 전분제품을 얻을 수 있다. 또한 화학적 변성전분에 비해서 공정이 간편하고 부산물이 없으며, 인체 안전성이 높아 장점이 있다.

이하, 본 발명의 구성을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만 본 발명을 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 변성전분의 제조

본 발명에 사용된 찰 옥수수 전분과 감자 전분은 A. E. Staley Manufacturing Company (Decatur, IL) 와 Penford Food Ingredients Company (Englewood, CO)에서 구입하였다. 식용 잔탄검과 소디움 알지네이트는 NutraSweet Company (Chicago, IL)에서 구입하였다. 카로복시메틸셀룰로스(Carboxymethylcellulose; CMC)는 Hercules Inc. (Wilmington, DE)의 낮은 점도 타입(low-viscosity type; 7LF) 이다.

찰 옥수수 전분은 부분적으로 하이드록시프로필레이트(hydroxypropylate) 된 것을 별도의 시료로 사용하였고(Tsuzuki 1968), 찰 옥수수 전분의 하이드록시프로필레이션은 찰 옥수수 전분(300 g, db)을 프로필렌 옥사이드(propylene oxide; 23 mL), 알카라인 카탈리스트(alkaline catalyst; 40 mL, 7% NaOH), 소디움설페이트(sodium sulfate; 43 g)과 혼합하고 물을 가하여 용액 부피를 500ml로 맞춘 후, 45℃에서 24시간 동안 교반하여 제조하였다.

본 발명은 전분과 검을 입자상으로 직접 사용할 수도 있고 하기 같이 혼합의 효율성을 높이기 위해 전분입자와 검류를 수용액 상에서 혼합한 후 건조하여 사용할 수도 있으나 본 실시예에서는 하기와 같이 제조된 전분 ·검 혼합물을 사용하였다.

먼저, 소디움 알지네이트(Sodium alginate), CMC, 또는 잔탄 0.4 g을 강하게 교반하면서 증류수 70ml에 천천히 가하였다. 그 후 전분 고형분 39.6 g 을 검 용액에 가하고 분산액을 실온에서 30분간 교반하였다. 이때 분산 액의 pH는 NaOH, HCl 등의 산 염기 용액을 첨가하여 조절할 수 있다. 본 실험에서는 pH를 6과 8로 조절하여 비교해 보았다. 이어서 분산 액을 수분함량이 17%가 될 때까지 호화가 되지 않는 온도, 50℃에서 건조한 후 가루로 분쇄하였다. 이 혼합물에 첨가된 검류는 전분기준으로 1.0%이었다.

상기와 같이 제조된 전분-검 혼합 분말을 알루미늄 용기에 담아 전기 오븐에서 130℃의 온도로 2 시간 및 4 시간 동안 가열하였다. 한편 대조구로서 검이 첨가되지 않은 전분도 함께 동일한 조건에서 가열하였다.

전분의 페이스트 점도는 농도 7.0% (총 28g 중에 1,96g)로 Rapid Viscoanalyzer (RVA, Newport Scientific Inst., Australia)를 이용하여 측정하였다. RVA manufacturer에서 제공하는 기본 과정(No. 1) (최초 및 최종 온도는 50℃, 3분간 95℃ 유지, 총 15분 분석시간)을 사용하였다.

검류를 첨가하면 전분의 pH가 다소 변했다. 특히 천연 찰 옥수수 전분 슬러리(pH 5.1)의 pH는 첨가되는 검의 종류에 따라 5.6~6.5로 증가하였으며, 감자 전분 슬러리의 pH는 검 첨가에 의해 6.7~7.2로 다소 감소하였다. 하지만 찰옥수수 전분을 수용액상에 분산시킨 뒤 중성으로 pH를 조절하면 열처리에 의해 점도의 변화가 크지 않았다. 따라서 찰옥수수 전분 자체의 약산성으로 인해 검류 첨가없이 열처리만으로도 다소 점도의 감소를 가져온다는 것을 확인할 수 있었다.

도 1은 알긴산 나트륨을 첨가한 후 열처리된 3가지 전분의 페이스트 점도를 나타낸다. 열처리 없이 알긴산 나트륨을 첨가한 경우에는 찰 옥수수 전분의 비스코그램(viscogram)에서 주목할 만한 변화가 없었다(도 3과 도 2의 0시간). 그러나 건식 열처리(130℃, 2 또는 4 시간)를 한 경우에는 페이스트 점도가 증가하였다. 130℃에서 2시간 처리시 최고 및 최종 점도값은 각각 900 cP와 500 cP 증가했다. 2시간에서 4시간으로 가열시간이 증가할수록 점도도 계속 증가하였지만 그 증가량은 초기 2시간 일 때에 비해 적었다. 열처리 자체만으로도 페이스트 형성온도가 낮아졌지만, 검이 첨가된 경우 더 확실한 감소가 있었다. 전체적인 페이스트 비스코그램(viscogram)에서 찰 옥수수 전분 입자는 알긴산을 첨가하고 열처리한 경우에 더 쉽게 수화되고 팽윤된다는 것을 알 수 있었다.

히드록시프로필 찰옥수수 전분은 변형되지 않은 전분과 비슷한 경향을 보였다(도 1). 고온에서의 점도감소 (Breakdown)와 냉각시 점도증가(Setback)는 열처리에 의해 증가하여 최종점도에 있어 약 1,000 cP의 주목할 만한 증가가 나타났다.

감자 전분은 열처리 없이 알긴산의 첨가만으로도 영향을 받았다 (도 1의 0시간). 검류의 첨가만으로도 페이스트 점도의 변화가 생기는 현상은 이미 밝혀진 바 있다. 한편 검류 첨가 없이 건식열처리 만으로도 페이스트 점도가 변하였다. 이 경우 최고 점도, 고온에서의 점도감소, 냉각시 점도 상승 모두 감소하는 경향을 보였다. 왜냐하면 감자 전분은 천연적으로 인산에스터기를 갖기 때문에 외부 이온성 물질에 민감하기 때문이다. 즉, 최고점도의 감소는 이러한 이온성 검류 첨가에 기인한 것이고, 이러한 효과는 이온간의 전하 반발에 의한 것이라고 설명될 수 있다. 알긴산이 함유된 감자 전분의 건식 열처리는 페이스트 점도를 더욱 감소시켰다. 하지만 이러한 경향은 찰옥수수 전분의 경우와는 반대이다. 열에 의한 입자의 팽윤 억제는 검이 첨가되거나 첨가되지 않은 두 가지 경우 모두에서 나타났다. 하지만 알긴 산이 첨가되었을 경우, 첨가되지 않았을 경우에 비해 최고점도의 감소가 더욱 크고 점도 안정성이 향상되었다.

CMC(저점도 타입)의 첨가는 찰 옥수수 전분의 페이스트 점도를 증가시켰지만, 감자전분은 혼합된 결과를 보였다(도 2). 검과 함께 열처리된 천연 찰 옥수수 전분은 전분안정성이 우수한 페이스트를 형성하였고, 이러한 안정성에 기인하여 최종 점도가 상당히 높아질 수 있었다. 4시간 열처리한 찰 옥수수 전분-CMC 혼합물은 최종 점도가 대략 2,5000 cP로 열처리하지 않은 것에 비해 거의 1,000 cP 가량 높았다. 그러나 변성된 찰 옥수수(HP)의 경우 똑 같은 처리에 의해 최고점도의 증가가 두드러졌다 (도 2). 또한 천연 찰 옥수수전분과는 다르게, HP 전분은 페이스트의 고온에서 점도감소(breakdown)가 두드러졌다.

알긴산의 경우와 마찬가지로 열처리 없이 CMC만을 첨가하는 것은 감자 전분입자의 팽윤을 억제했다(도 2의 0시간). 전분-CMC 혼합물을 2시간 열처리한 경우, 억제효과가 증가하였기 때문에 전분 페이스트는 더욱 안정한 점도를 나타냈다. 그리나 냉각시 점도상승은 열처리하지 않은 대조구보다 컸고, 결과적으로 최종점도는 비슷하였다. 그러나 4시간 동안 열처리한 경우는 전분-CMC 혼합물을 2시간 열처리한 것보다 최고점도가 대략 500 cP 높았지만 최종점도는 2시간 열처리한 것보다 낮았다.

따라서 CMC와 함께 열처리된 감자전분의 페이스트 점도는 알긴산의 경우와는 달랐다. 또한 CMC의 경우는 열처리 시간(2, 4시간)에 따라 점도변화 현상에 주목할 만한 차이가 있었다.

시험된 검류 중에서 잔탄(xanthan)검이 열처리된 전분의 페이스트 점도에서 가장 큰 효과를 나타냈다(도 3). 잔탄을 첨가하고 건식 열처리를 한 경우 찰 옥수수 전분은 페이스트를 형성하는 것에 대해 높은 저항성이 생겼다. 따라서 점도의 상승이 매우 늦게 일어났으며, 95℃에서 조차 입자의 팽윤이 저지되는 현상을 보였다. 하지만 최종점도는 열처리 하지 않은 대조구보다 높았다. 비슷한 경향이 HP 찰 옥수수에서도 보였지만 변화가 더 단계적으로 나타났다(도 3). 2시간 열처리한 전분의 최고점도는 온도가 95℃에 도달한 후에 나타났고, 이러한 결과로 인해 95℃로 유지하는 시간이 줄게 되어서 점도감소가 최소화되었다. 열처리를 4시간으로 연장하면 입자의 팽윤이 극도로 억제되었는데, 그 증거로 페이스트 형성온도(pasting temperate)에서부터 최종온도까지 점도상승이 거의 일정하게 일어나는 것을 볼 수 있었다. 2 시간과 4시간 열처리한 두가지 시료의 최종점도는 거의 비슷하지만, 열처리하지 않은 대조구에 비해 거의 1000 cP가 높았다.

알긴산과 CMC의 경우처럼 감자 전분 입자의 팽윤은 잔탄검의 첨가에 의해서도 영향 받았지만(도 3), 감자 전분-잔탄 혼합물은 다른 검의 첨가와는 다른 형태로 페이스트 점도경향을 보였다(도 1과 2). 2시간 동안 열처리한 감자 전분-잔탄 혼합물은 열처리하지 않은 것보다 대략 2배 높은 최고점도를 보였다. 4 시간 동안 열처리한 것은 2시간 열처리한 것보다는 최고점도가 감소하였지만 열처리하지 않은 것보다는 여전히 높았다. 최고점도의 두드러진 차이에도 불구하고 다른 시간 동안 열처리한 시료의 최종 점도는 서로 비슷하였고, 열처리하지 않은 것보다 대략 500 cP 정도 높았다.

따라서 이상의 결과는 검류의 혼합에 있어, 특히 이온성 검류의 경우, 건식열처리를 함으로서 찰 옥수수의 페이스트 점도를 변화시킬 수 있었으며 점도를 상승시키거나 점도의 안정성을 향상시키는 바람직한 결과를 가져올 수 있었다. 감자 전분의 경우 검의 종류에 따라 다양한 결과를 보였다.

페이스트의 투명도 역시 검류 혼합후 가열에 의한 처리에 의해 변했다. 변형전분 1% 용액을 호화한 후 빛 투과도를 비교한 결과 (표 1), 검류 혼합 가열처리에 의해 빛 투과도가 다소 감소하는 경향을 보였다. 이는 전반적으로 전분과 검의 결합이 일어났음을 나타내는 증거이다.

다른 기간(0~4시간) 동안 건식 열처리(130℃)한 전분-검 혼합물을 희석한 페이스트(1% 고형물)의 투과도 백분율

샘플	% T
	0 ha	2 ha	4 ha
찰옥수수 전분	검이 첨가 안된 경우b	49.5	56.7	62.1
	소디움 알지네이트	44.7	22.7	19.9
	CMC	41.9	18.1	11.1
	잔탄	44.3	21.2	21.3
HP 찰옥수수 전분	검이 첨가안된 경우	55.3	57.3	53.1
	소디움 알지네이트	51.6	31.8	21.8
	CMC	47	28.8	27.6
	잔탄	47.9	34.2	25.6
감자 전분	검이 첨가 안된 경우	86.3	87.5	87.4
	소디움 알지네이트	87.2	81	85.7
	CMC	87.5	88.6	76.1
	잔탄	90	92.9	89.9
a 130℃에서 가열 시간
b 중성화 하지 않은 상업적으로 쓰이는 찰 옥수수 전분(슬러리 pH 5.1)

검이 없는 상태에서 상업적으로 쓰이는 찰 옥수수 전분은 열처리 시간이 증가함에 따라 페이스트 투과율이 증가하여 산에 의한 분해현상으로 설명할 수 있었다. 변성된(HP) 찰 옥수수 전분과 감자전분의 투과율은 열처리에 의해 변하지 않았는데, 그 이유는 중성에 가까운 이 전분들의 성질 때문이다. 팽윤의 억제 때문에, 열처리한 감자 전분은 페이스트의 투명도가 감소할 것이라고 생각되어 왔는데 페이스트의 투명도에서 실질적인 변화는 없었다.

검류 혼합후 열처리를 한 경우 찰 옥수수 전분 페이스트의 투명도가 감소되는 반면에 감자 전분의 경우 특별한 경향이 없었다.

실시예 2: 혼합물 pH 조절 효과

표 2는 찰옥수수 전분을 알긴산, CMC, 잔탄검, 그리고 이들 검류의 혼합물과 함께 열처리 했을 때, RVA 점도 그래프의 변화를 살펴본 결과이다.

pH 6 과 pH 8에서 검과 함께 열처리한 찰옥수수 전분의 페이스트 점도 특성

		패이스트온도	최고점도(cP)	최고온도(℃)	최종점도(cP)	점도감소(cP)	점도증가 (cP)
	샘플	*NH	**H	NH	H	NH	H	NH	H	NH	H	NH	H
pH6	전분단독	77	75	2455	1792	88.8	84.7	1590	1247	976	830	865	545
	Alg	77	76	2198	2565	88	83.2	1530	1732	744	1130	668	833
	CMC	77	76	2306	2563	88	82.4	1591	1826	874	877	715	737
	잔탄	77	77	2600	1359	86	95	1750	1501	1100	8	850	-142
	잔탄/Alg	77	77	2261	1962	87.1	95	1586	1911	803	64	675	-49
	잔탄/CMC	77	76	2312	1929	88.8	51	1584	1891	858	-	728	38
pH8	전분단독	76	75	2510	2919	86.4	83.9	1752	2032	1036	1250	758	887
	Alg	77	75	2259	3232	86.5	83.9	1533	2147	1082	1459	1308	1085
	CMC	77	75	2234	3481	86	85.5	1531	2308	1001	1488	703	1173
	잔탄	75	77	2600	2098	86	95	1700	2420	1420	15	900	-322
	잔탄/Alg	77	77	2221	2814	87	95	1523	2539	1041	1291	698	275
	잔탄/CMC	72	76	2140	2409	89	95	1510	2870	847	10	630	-461
*NH: not heated,**H: heated

점도측정시 사용한 점분 분산액은 중성 pH의 인산나트륨 완충용액(0.1M)을 사용하여 점도측정시 pH의 영향을 최소화 하였다. 열을 가하지 않은 시료는 NH로 열을 가한 시료는 H로 표기되어 있다.

약산성에서 열을 처리한 경우에는 검류 첨가 또는 열처리 두 경우 모두 페이스트 형성온도에는 큰 변화를 주지 않았다. 하지만 최종점도의 경우 열처리에 의해증가하는 경향을 볼 수 있었다. 특히 잔탄검과 알긴산(Xan/Alg), 잔탄검과 CMC(Xan/CMC)를 함께 사용한 경우는 두드러진 효과를 보였다. Xan/Alg의 경우 열처리에 의해 1586 cP에서 1911 cP로, Xan/CMC의 경우에는 1584 에서 1891 cP로의 증가를 보였다. 이러한 최종점도의 증가는 두가지 검류의 작용이 서로 보완되었으며, 점도감소(breakdown)현상이 감소한 결과로 해석될 수 있다.

약알칼리의 경우에는 열처리 효과가 더욱 크게 나타났다. Xan/Alg와 Xan/CMC 혼합상의 검을 사용한 경우에 최종점도는 1000 ~ 1300 cP 상승을 나타냈다.

이상 상기 실시 예를 통하여 설명한 바와 같이 본 발명은 전분입자에 검을 혼합하여 가열하여 치환 및 가교결합이 생긴 전분으로서, 화학적 변형전분에 비해 공정이 간편하고, 부산물이 없으며, 인체에 안정성이 높아 산업적으로 이용도가 매우 높으므로 식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 잔탄검과 알긴산 나트륨 또는 잔탄검과 CMC의 검류 혼합물과 전분을 순차적으로 1 대 10 내지 1 대 1000의 중량비율로 첨가하여 제조한 분산액을 수분함량이 15~20%가 될 때까지 전분이 호화되지 않는 온도인 20~65℃에서 건조한 후 가열하여 입자상의 전분과 검이 균일하게 혼합된 전분·검 혼합물을 제조한 다음, 상기 입자상의 전분·검 혼합물을 50~220℃로 0.5~24시간 동안 가열함을 특징으로 하는 변형전분의 제조방법.
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