KR100798757B1 - 효소분해를 이용한 면용출물 조미분말의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 효소분해를 이용한 면용출물 조미분말의 제조방법에 관한 것으로, 단백분해효소와 전분액화효소에 의한 효소분해공정과 스낵 및 제빵의 물성을 개량할 수 있도록 된 물성개량제의 첨가공정을 추가하여, 분해효소로 인한 면용출물의 전분 구조의 변화가 전분 내의 강한 수분 결합력을 감소시키도록 하며, 또한 물성개량제의 첨가에 의해 체적을 증가시킴과 동시에 다공성을 형성하게 하여, 이러한 전분의 물리적, 화학적 특성 변화 및 물성개량제의 첨가에 의한 건조시간 단축 및 건조 효율의 증가로, 고점성의 면용출물로 부터 품질이 균일하고 풍미가 강화된 전분 조미분말을 얻을 수 있다.

면용출물, 효소분해, 단백분해효소, 전분액화효소, 물성개량제,

Description

효소분해를 이용한 면용출물 조미분말의 제조방법 { PROCESS FOR PRODUCING STARCH FLAVORING POWDER OF NOODLE EXTRACT USING BREAKDOWN ENZYME }

도 1은 실시예 2의 고성능 이온 크로마토그라피의 분석 결과.

도 2는 비교예 2의 고성능 이온 크로마토그라피의 분석 결과.

도 3은 비교예 3의 고성능 이온 크로마토그라피의 분석 결과.

도 4는 비교예 4의 고성능 이온 크로마토그라피의 분석 결과.

본 발명은 효소분해를 이용한 면용출물 조미분말의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 면용출물의 전분과 단백질을 효소분해를 이용하여 물리적, 화학적으로 물성을 변화시켜 건조시간을 단축할 수 있도록 한 제조방법에 관한 것이다.

면용출물이란, 밀가루, 전분 등을 반죽하여 면대를 형성하고 유탕의 단계를 거쳐 만들어진 유탕면을 분말하여 건조시킨 것으로, 이렇게 제조된 면용출물 분말 을 라면등의 인스턴트 재료에 조미료로 첨가하는 경우, 고소한 맛 등 맛이 풍부해지게 된다.

일반적으로 식품의 건조는 식품 속의 수분이 제거되는 과정으로 수분은 공기와 접촉하는 식품의 표면에서 공기 속으로 이동되기 때문에 식품 내에 존재하고 있는 수분은 일단 표면으로 이동되어야 한다. 면용출물의 경우 그 성분 함량 중 전분이 전체의 70 중량%이상을 차지하며, 이들 전분의 경우 아밀로오즈와 아밀로펙틴으로 구성되어 있는데, 전분의 팽윤시 포도당 분자와 물분자와의 강력한 수소결합에 의해 전분 내 수분 이동을 어렵게 한다. 이를 건조하기 위한 기술로서는 동결건조, 드럼건조, 진공건조법 등이 있을 수 있다. 그러나 위와 같은 전분의 특성상 단시간 내 건조할 수 있는 효과적인 건조방법은 아직까지 알려져 있지 않다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 면용출물의 건조를 위해 효소분해 및 물성개량제의 첨가로 건조 시간을 단축시키고 건조 속도를 증가시켜 단시간 내 건조할 수 있도록 하는 효소분해를 이용한 면용출물 조미분말의 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 효소분해를 이용한 면용출물 조미분말의 제조방법은, 면용출물을 사용하여 조미료에 첨가하는 조미분말의 제조시 분해효소를 이용함으로써 건조시간을 단축시키도록 하는데, 각 단계는 유탕면을 제조하는 단계, 상기 제조된 유탕면을 분말로 하여 물을 첨가하고 가온하여 단백분해효소를 첨가하고 효소분해하는 면용출물의 1차 효소분해단계, 상기 1차 효소분해된 면용출물을 가온하면서 전분액화효소를 첨가하여 교반하며 효소분해하는 면용출물의 2차 효소분해단계, 상기 2차 효소분해된 면용출물을 가열하여 효소를 불활성화 시키는 단계, 상기 불활성화된 면용출물에 스낵 및 제빵의 물성을 개량할 수 있도록 된 물성개량제를 첨가하는 단계, 및 상기 물성개량제가 첨가된 면용출물을 농축하여 진공건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에 본 발명의 내용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

면용출물의 제조방법은, 유탕면을 만드는 단계, 유탕면의 분말을 효소분해하는 단계, 스낵 및 제빵의 물성을 개량할 수 있도록 된 물성개량제를 첨가하는 단계 및 건조하는 단계로 이루어져 있다.

유탕면은 소맥분 70 중량%, 감자전분 18 중량%, 초산전분 12 중량%를 반죽하여 면대를 형성하고, 증숙시킨 후, 유탕의 과정을 거쳐 제조한다.

상기의 유탕면을 분말로 하여, 그 분말을 가온하여 용출한 후, 이를 전분분해효소 또는/및 단백분해효소를 이용하여 면용출물의 구조를 변화시킨다. 효소분해로 구조가 변화된 면용출물에 물성개량제를 첨가한다.

건조시간 및 속도에 영향을 미치는 효소분해농도 및 물성개량제 농도는 전분 분해효소 0.05~1 중량%, 단백분해효소 0.1~5 중량%, 물성개량제 1~5 중량%를 함유하는 것이 바람직하다. 이와같은 공정으로 인해 전분의 물리적, 화학적 변화가 가능하게 되어, 건조시간이 단축되고 건조속도가 증가되어 진공 건조기 내에서 단시간 내 건조가 가능하게 하였다.

이하에서는, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명이 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다.

실시예

( 실시예 1) 유탕면의 제조 공정

유탕면은 소맥분 70 중량%, 감자전분 18 중량%, 초산전분 12 중량%를 반죽하여 면대를 형성하고 100℃, 80초간 증숙시켜 159℃에서 49초간 유탕의 과정을 거쳐 유탕면을 제조한다.

( 실시예 2) 효소 분해에 의한 면용출물 조미분말의 제조 방법

실시예 1에서 제조한 유탕면 분말 1kg에 물 5kg을 첨가한 후 50℃까지 가온시키고, 10g의 단백분해효소를 첨가하여 30분간 1차 효소분해하는 단계, 70℃까지 다시 가온한 뒤, 1g 전분액화효소를 첨가하여 30분간 교반하며 2차 효소분해하는 단계를 거쳐, 반응이 완료된 후, 100℃에서 15분간 효소를 불활성화시킨 뒤, 50 브릭스(Brix) 까지 농축시켜 진공건조를 실시하여 면용출물 조미분말을 제조하였다. 사용한 단백분해효소는 뉴트레이즈(Neutrase, NOVO)이며, 전분액화효소는 비에이엔(BAN, Bacterial Amylase NOVO)이다.

( 비교예 1)

실시예 1에서 제조한 유탕면 분말을, 실시예 2의 제조공정 중에서 1차 효소분해하는 단계와 2차 효소분해하는 단계 및 농축하는 단계를 제외하였다. 그외 나머지 공정은 실시예 2와 동일한 방법으로 면용출물 조미분말을 제조하였다.

( 비교예 2)

실시예 1에서 제조한 유탕면 분말을, 실시예 2의 제조공정 중에서 단백분해효소를 첨가하는 1차 효소분해하는 단계를 제외하였다. 그외 나머지 공정은 실시예 2와 동일한 방법으로 면용출물 조미분말을 제조하였다.

( 비교예 3)

실시예 1에서 제조한 유탕면 분말을, 실시예 2의 제조공정 중에서 2차 효소분해단계에서 첨가하는 전분액화효소 대신 전분당화효소 1g을 50℃에서 단백분해효소와 동시에 첨가하여 30분간 효소분해를 실시하였다. 그외 나머지 공정은 실시예 2와 동일한 방법으로 면용출물 조미분말을 제조하였다.

( 비교예 4)

실시예 1에서 제조한 유탕면 분말을, 실시예 2의 제조공정 중에서 1차 효소분해단계에서 첨가하는 단백분해효소를 첨가하는 공정을 생략하고, 2차 효소분해단계에서 첨가하는 전분액화효소 대신 전분당화효소 1g을 사용하여 50도에서 30분간 효소분해를 실시하였다. 그외 나머지 공정은 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하여 조미분말을 제조하였다.

( 시험예 1) 고성능 이온 크로마토그라피 분석

상기 실시예 2에서 얻어진 면용출물 조미분말의 중합도를 분석하기 위해서 카보팩-컬럼(Carbopak-column, Dionex, USA)과 디텍터로서 패드(pulsed ampheromet ric detector, Dionex, USA)를 사용하였다. 용출액으로 150mM 가성소다액(A)을 사용하였으며, A 버퍼에 60mM 소오디움 아세테이트를 녹인 것을 B 버퍼로 하여 70분 후에 B 버퍼가 0에서 70%가 되도록 직선적으로 농도 구배를 걸어, 반응액을 분석하였다.

도 1 내지 도 4는 상기 반응액에 대하여 고성능 이온 크로마토그라피를 이용하여 분석한 결과를 나타냈다. 그래프의 가로는 시간(분)을 나타내고, 세로는 흡광도(Absorbance)를 나타낸다. 도 1은 실시예 2의 고성능 이온 크로마토그라피의 분석 결과이다. 도 1을 참조하면, 실시예 2에서 얻어진 면용출물의 조미분말은 전 분액화효소에 의해 전분의 알파 1,4-글루코시드 결합이 무작위적으로 가수분해되어 전분이 포도당부터 중합도 30까지 분해됨을 알 수 있다. 도 2는 비교예 2의 고성능 이온 크로마토그라피의 분석 결과이다. 비교예 2에서 얻어진 면용출물의 조미분말의 중합도 분석결과도 역시 도 1의 실시예 2와 같은 중합도를 나타냈다.

도 3과 도 4는 비교예 3과 비교예 4의 고성능 이온 크로마토그라피의 분석 결과이다. 도 3과 도 4의 면용출물의 조미분말의 분석결과를 참조하면, 전분당화효소에 의해서는 전분의 알파 1,4-글루코시드 결합이 말토오즈 단위로 가수분해되어 주 반응 생성물이 말토오즈임을 알 수 있었다.

( 시험예 2) 면용출물 의 수분용해지수 분석

상기 실시예 2 내지 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3, 비교예 4에서 얻어진 면용출물 조미분말의 수분용해지수(WSI: Water Soluble Index)를 분석하기 위하여, 에이에이씨씨 (AACC, American Association of Cereal Chemists)방법을 응용하여, 면용출물 조미분말 1g에 증류수 25ml을 가하여 30℃의 항온수조에서 30분간 교반한 후 원심분리기에서 2500rpm으로 20분간 원심분리하였다. 상등액은 알루미늄접시에 부어 105℃의 열풍건조기에서 2시간 동안 건조하였다. 건조된 시료를 데시케이터에 담아 30분간 방냉 후 고형분 함량을 측정하였다. 수분용해지수는 하기 식에 따라 계산하였으며 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

수분용해지수(%) = 상등액의 건조에 의해 얻어진 조미분말 X 100 / 시료 무 게

	실시예 2	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
수분용해지수 (%)	59.9	11.3	45.7	39.1	9.8

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 0.1 중량% 전분당화효소 처리군(비교예 3)에 비해 0.1 중량% 전분액화효소 처리군(비교예 2)의 경우 수분용해지수가 높고, 단백분해효소를 처리할수록(실시예 2) 수분용해지수가 증가함을 알 수 있었다.

( 실시예 3) 물성개량제 첨가 면용출물 조미분말의 제조 방법

상기 실시예 2에서 제조한 면용출물의 제조 방법 중 효소 불활성화 후, 5 중량% 물성개량제로서 식이섬유를 포함하는 오트 화이버 500-48을 첨가하여 조미분말을 제조하였다.

( 비교예 5)

5 중량% 물성개량제를 첨가하지 않고 실시예 3와 동일한 방법으로 조미분말을 제조하였다.

( 비교예 6)

실시예 3의 제조방법 중에서, 5 중량% 물성개량제인 식이섬유를 포함하는 오트 화이버 500-48 대신 5 중량% 오트 화이버 300-22을 첨가하여 조미분말을 제조하였다.

( 비교예 7)

실시예 3의 제조방법 중에서, 5 중량% 물성개량제인 식이섬유를 포함하는 오트 화이버 500-48 대신 5 중량% 오트 화이버 780을 첨가하여 조미분말을 제조하였다.

( 비교예 8)

실시예 3의 제조방법 중에서, 5 중량% 물성개량제 오트 화이버 500-48 대신 5 중량% 타피오카 전분을 첨가하여 조미분말을 제조하였다.

( 비교예 9)

실시예 3의 제조방법 중에서, 5 중량% 물성개량제 오트 화이버 500-48 대신 5 중량% 베이킹 파우더를 첨가하여 조미분말을 제조하였다.

( 시험예 3) 면용출물 의 체적증가율 측정

면용출물에 물성개량제를 첨가하는 경우 진공건조로 건조하게 되면, 대부분의 제품들의 경우 팽화현상에 의하여 건조전에 비해 매우 높은 체적증가율을 나타낸다. 건조 후의 체적증가율을 효율적으로 측정하기 위해 열전도도가 높은 원통형 알루미늄캔을 트레이로 활용하고, 해사(sea sand)와 메스실린더를 이용하여 건조 전·후의 캔의 부피변화를 지표로 하여 아래의 식에 따라 체적증가율을 측정하였다.

체적증가율(%) = {트레이 총부피-(건조전 원료부피+건조후 해드 스페이스

부피)} X 100 / 건조 전 원료 부피

= 건조 후 증가된 원료 부피 X 100 / 건조 전 원료 부피

	실시예 3	비교예 5	비교예 6	비교예 7	비교예 8	비교예 9
체적증가율 (%)	202	100	150	132	166	110

상기 표 2에 따르면, 5 중량% 물성개량제 오트 화이버 500-48을 첨가한 실시예 3이 건조 후 가장 높은 체적증가율을 보였다.

( 실시예 4) 효소 분해 후 면용출물 의 제조방법

실시예 1에서 제조한 유탕면 분말 100g에 물 500g을 첨가한 후, 50℃까지 가온시키고 1g의 단백분해효소를 첨가하여 30분간 1차 효소분해한 후, 70℃까지 다시 가온한뒤 0.1g 전분액화효소를 첨가하여 30분간 교반하며 2차 효소분해를 실시하였다. 반응이 완료된 후, 100℃에서 15분간 효소를 불활성화시켰다.

( 비교예 10)

실시예 4의 제조공정 중에서, 단백분해효소를 첨가하여 1차 효소분해하는 단계를 제외하였다. 그외 나머지 공정은 실시예 4와 동일한 방법으로 제조하였다.

( 비교예 11)

실시예 4의 제조공정 중에서, 2차 효소분해하는 단계에 첨가하는 전분액화효소 대신 전분당화효소 0.1g을 50℃에서 단백분해효소와 동시에 첨가하여 30분간 2차 효소분해를 실시하였다. 그외 나머지 공정은 실시예 4와 동일한 방법으로 제조하였다.

( 비교예 12)

실시예 4의 제조공정 중에서, 단백분해효소를 첨가하는 1차 효소분해단계를 생략하고, 2차 효소분해단계에서 첨가하는 전분액화효소 대신 전분당화효소 0.1g을 첨가하여 50℃에서 30분간 2차 효소분해를 실시하였다. 그외 나머지 공정은 실시예 4와 동일한 방법으로 제조하였다.

( 시험예 4) 면용출물 의 점도 측정

상기 실시예 4 내지 비교예 10, 비교예 11, 비교예 12, 비교예 13에서 제조한 면용출물을 점도계(Bookfield, 스핀들 넘버(speendle number) 21, 100rpm, 온도 35℃)를 이용하여 측정하였다.

	실시예 4	비교예 10	비교예 11	비교예 12
점도 (cps)	30	42	측정불가	측정불가

상기 표 3에 따르면, 0.1 중량% 전분당화효소를 처리한 비교예 11 및 비교예 12에 비해, 0.1 중량% 전분액화효소를 처리한 비교예 10의 경우 점도가 급격히 감소함을 알 수 있고, 단백분해효소를 함께 처리한 실시예 4 점도가 더욱 감소함을 알 수 있다.

( 시험예 5) 면용출물 조미분말의 건조시간 및 건조속도 측정

상기 실시예 2 내지 비교예 2에서 제조된 면용출물의 건조 속도를 측정하기 위하여, 평형 수분 함량에 도달하기까지 1시간 간격으로 시료를 채취하여 105℃ 진공 건조기에서 4시간 동안 건조시킨 뒤, 3회 측정한 평균값으로 나타내었다. 또한 건조시간에 따른 수분비율(MR: Moisture Ratio)은 다음식에 대입하여 계산하였다.

MR = (Mt - Me) / (Mo - Me)

Mt = 건조시간 t에서의 수분함량 (% wb)

Mo = 초기 수분함량 (% wb)

Me = 평형 수분함량 (% wb)

건조 속도 상수 k는 확산기작에 근거한 다음 식을 이용하여 계산하였다.

ln MR = -kt

k = 건조속도상수(h^-1)

t = 건조시간(h: 시간)

	실험군	0시간	1시간	2시간	3시간	4시간	5시간	6시간	7시간
시간당 수분 함량 (%)	실시예 2	54.5	47.12	29.82	18.85	12.7	8	-	-
	비교예 2	55	50	40.28	28.02	18.7	14.95	11.65	8.2

상기 표 4에서 볼 수 있듯이, 1 중량% 단백분해효소와 0.1 중량% 전분액화효소를 처리한 실시예 2의 경우 5시간 만에 평형 수분 함량에 도달하였고, 0.1 중량% 전분액화효소만 처리한 비교예 2의 경우 7시간 만에 평형 수분함량에 도달하였다. 따라서, 단백분해효소를 첨가한 1차 효소분해단계와 전분액화효소를 첨가한 2차 효소분해단계를 모두 실시한 실시예 2의 경우, 건조시간도 감소함을 알 수 있다. 이에 따른 건조속도와 관련해서는 다음의 표 5에 나타내었다.

	실험군	0시간	1시간	2시간	3시간	4시간	5시간	6시간
수분 비율 (MR)	실시예 2	1	0.841	0.469	0.233	0.101	-
	비교예 2	1	0.8	0.685	0.424	0.224	0.144	0.074

상기 표 5에 따르면, 실시예 2와 비교예 2의 경우 표 4에 근거하여 각각의 수분 비율을 구할 수 있었다. 이를 근거로 건조속도를 구한 결과 실시예 2의 건조속도(k)는 0.5866, 비교예 2의 건조속도(k)는 0.4417이다. 따라서, 전분액화효소 이외에 단백분해효소를 동시에 처리한 실시예 2의 경우에 건조 속도가 상승함을 알 수 있었다.

이상과 같은 본 발명 효소분해를 이용한 면용출물 조미분말의 제조방법에 따르면, 유탕면 유래의 면용출물을 단백분해효소 또는/및 전분액화효소를 사용하여 효소 분해함으로써, 면용출물의 물성을 화학적으로 변화시켜 건조속도를 상승시키고, 그에 따른 건조시간을 단축할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명 효소분해를 이용한 면용출물 조미분말의 제조방법에 따르면, 물성개량제의 첨가를 통해서, 면용출물의 체적을 증가시켜 더욱더 건조속도를 상승시키고, 건조시간을 단축할 수 있도록 할 수 있으며, 이에 따라 10 내지 18 바 압력의 진공 건조기 내에서 단시간 내 건조가 가능하게 하여, 품질이 균일하고 풍미를 강화한 전분 조미분말로서 사용하도록 할 수 있다.

Claims (2)

1. 면용출물을 사용하여 조미료에 첨가하는 조미분말의 제조시 분해효소를 이용함으로써 건조시간을 단축시키도록 하는 면용출물 조미분말의 제조방법에 있어서,

   유탕면을 제조하는 단계;

   상기 제조된 유탕면을 분말로 하여 물을 첨가하고 가온하여 단백분해효소를 첨가하고 효소분해하는 면용출물의 1차 효소분해단계;

   상기 1차 효소분해된 면용출물을 가온하면서 전분액화효소를 첨가하여 교반하며 효소분해하는 면용출물의 2차 효소분해단계;

   상기 2차 효소분해된 면용출물을 가열하여 효소를 불활성화 시키는 단계;

   상기 불활성화된 면용출물에 스낵 및 제빵의 물성을 개량할 수 있도록 된 물성개량제를 첨가하는 단계; 및

   상기 물성개량제가 첨가된 면용출물을 농축하여 진공건조시키는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 효소분해를 이용한 면용출물 조미분말의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제조방법에 의하여 제조된 효소분해를 이용한 면용출물 조미분말.

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