KR101960515B1 - 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법 - Google Patents

유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 품질 및 유통 기간을 연장시키기 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위하여, 찹쌀 가루(Waxy rice flour), 곤약 가루(Konjac flour), 곤약 글루코만난(Konjac glucomannan), 알긴산나트륨(Sodium alginate) 및 카라기난(Carrageenan)으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상의 천연 첨가물을 첨가한 기정떡의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의해 다양한 천연 첨가물을 사용하여 기정떡을 제조하는 경우, 다양한 저장 온도에서 기정떡의 품질 향상 및 유통 기간을 연장시킬 수 있으므로, 기정떡의 생산자로 하여금 합리적인 첨가물을 선택하도록 안내할 수 있으며, 각 첨가물을 이용한 기정떡의 제조시 특정한 저장 온도에서 제품의 유통 기간을 정확하게 예측할 수 있다.

Description

유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법 {Production method of fermented rice cake using natural food additives for the shelf-life extension}
본 발명은 품질 및 유통 기간을 연장시키기 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡(발효 떡, 증편)의 제조 방법에 관한 것이다.
기정떡은 증편이라고도 하며, 쌀가루에 탁주 찌꺼기를 첨가하여 발효시킨 후 쪄서 만드는 전통 발효 식품 중 하나이다. 기정떡은 다른 떡과는 달리 다공성의 조직(팽화된 해면상의 조직)을 가지고 있으며, 식감이 매우 부드럽고 시큼한 술맛과 달착지근한 맛이 어우러진 것이 특징이며, 소화 흡수가 용이하고, 더운 날에도 쉽게 상하지 않는 특성 때문에 대표적인 여름 떡으로 알려져 있다. 또한, 기정떡은 발효과정 중 생성되는 젖산, 초산 등의 유기산으로 인해 pH가 4~5 정도로 낮아져 내산성 미생물인 효모 및 젖산균 이외의 잡균이 성장하기 어려운 환경이 되어 병원성 세균의 성장을 억제시켜 질병예방에도 기여하는 대표적인 식품이다.
기정떡은 다른 종류의 떡에 비해 빨리 굳지 않는 장점이 있으나 수분함량이 높아 서양식 밀가루 빵에 비해서는 유통기간이 짧다. 또한 기정떡과 같은 떡류 식품은 곡류 전분의 호화과정을 거쳐 제조하기 때문에 단기간 동안은 먹을 수 있지만 시간이 경과함에 따라 수분과 열에 의해 호화되었던 전분 분자 구조가 저온에서 분자끼리 수소결합을 형성하여 재회합하는 전분의 노화가 발생하며, 이로 인해 촘촘한 입체구조로 전환되고, 전분 속에 응집되어 있던 수분이 서서히 배출되어 경화현상이 일어난다. 뿐만 아니라 기정떡은 발효과정 중 생성되는 유기산에 의한 산성화로 제조 직후 단기적으로는 잡균의 생육 억제가 가능하나, 이후에는 다른 식품들과 마찬가지로 각종 미생물에 의한 오염이 발생하여 제품이 품질이 저하되므로, 온도가 낮을수록 전분의 노화현상이, 온도가 높을수록 미생물에 의한 변패현상이 두드러져 장기간 저장할 수 없는 단점을 가지고 있다.
한편, 첨가물을 통한 떡의 노화 방지와 관련된 국내특허로는 한국특허등록 10-1494832(모시잎 분말을 이용한 곡물 가공식품의 노화 억제 방법)이 있으며 모시잎에 존재하는 효소의 활성으로 전분의 노화를 방지한다고 하였으나 발효과정을 거치지 않고 바로 증자한 일반 떡과 미반 제조 방법이다. 한국특허출원 10-2011-00858710(기능성 울금 기정떡의 제조 방법)은 저장성과 관련하여 외부적인 변화만 관찰했을 뿐 품질 특성이나 노화도와 관련된 기초적인 실험을 하지 않고, 울금 소재의 기능성 및 기정떡과의 배합에만 초점을 두었다. 한국특허등록 10-1426006(방풍이 함유된 떡의 제조방법 및 이로부터 제조된 떡)의 경우 떡에 콜라겐과 방풍 성분을 첨가하였으나 저장성에 관해서는 작은 변화를 보인 찹쌀을 이용한 절편과 찹쌀떡 제조 방법이다. 해외특허로는 발아 현미 가루, 찐 쌀가루, glycerin monostearate, sorbitol, mycose를 혼합한 노화방지제를 제조하여 떡에 첨가한 특허(중국특허출원 102885109)가 있으나 탁주 찌꺼기를 첨가하여 발효시킨 떡이 아니다. 또한, 기정떡에 관한 선행연구를 분석하면, 생리적 기능성과 기호성을 증가시키기 위한 목적으로 백년초, 파프리카 즙, 홍삼, 로즈마리, 감귤류, 복분자, 동충하초 등을 첨가한 기정떡의 품질특성 및 유통 기간을 연장시키기 위한 목적으로 펙틴, 알긴산가루, 검류, 눈꽃동충하초, 백년초 분말, 분리대두단백질, xanthan 및 guar gum, carboxylmethyl cellulose 등의 첨가 및 감마선 조사, 발효원 개발, 공정개선 등을 통한 품질특성 연구보고가 있으나 실험실 규모의 연구에만 한정되어 있고 상업적인 규모로 연구된 결과는 없다.
식품의 품질 유지를 위해 보수성, 안정성, 점착성 등의 기능성을 가진 천연 식품첨가물로는 찹쌀가루(Waxy rice flour), 곤약가루(Konjac flour), 곤약 글루코만난(Konjac glucomannan), 알긴산 (Alginate), 카라기난(Carrageenan) 등이 있다.
이에, 본 발명자들은 기정떡의 유통 기간 연장을 위해 보수성, 안정성, 점착성 등의 기능성을 가진 다양한 종류의 천연 물질을 기정떡에 첨가하여 다양한 저장 온도에서 품질 특성, 전분 노화, 미생물 안전성 및 관능 평가를 측정하고, 본래의 품질에 영향을 미치지 않으면서 전분의 노화를 억제시킬 수 있는 기술을 개발하여 유통 기간을 연장시키기 위한 방법을 확립함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 저장 온도에 따른 다양한 첨가물을 이용함으로써 기정떡의 품질 유지 및 유통기간을 증가시키기 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 저장 온도에서 다양한 첨가물을 이용한 기정떡의 품질 특성, 전분 노화(retrogradation), 미생물 안전성 및 관능평가, 기정떡의 유통 기간 연장을 위한 첨가물 및 저장 온도 영향, 다양한 저장 온도에서 유통 기간 예측 모델을 활용한 기정떡의 유통 기간의 예측을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1) 세척한 쌀을 물에 침지하여 불린 뒤 탈수하고 분쇄하여 쌀가루를 준비하는 단계; 2) 상기 쌀가루에 물, 소금, 막걸리, 설탕을 첨가하여 1차 반죽물을 제조하는 단계; 3) 상기 1차 반죽물을 발효숙성시키는 단계; 4) 상기 발효숙성된 1차 반죽물에 찹쌀 가루(Waxy rice flour), 곤약 가루(Konjac flour), 곤약 글루코만난(Konjac glucomannan), 알긴산나트륨(Sodium alginate) 및 카라기난(Carrageenan)으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상의 천연 첨가물을 첨가하고 교반하여 2차 반죽물을 제조하고 성형하는 단계; 및 5) 상기 성형 반죽물을 증숙하고 적절한 크기로 절단하는 단계;를 포함하는 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 기기(Rheometer)에 의한 경도를 측정하고
Figure 112018116274318-pat00001
식을 이용한 기정떡의 유통 기간 예측 방법을 제공한다.
여기서, SL은 기정떡의 유통기간, Q는 떡의 저장일의 경도 수치에 따른 품질 지표 수치, Q0는 기정떡 각각의 저장 전 경도를 떡의 초기 품질 지표 수치로 사용하고, k0는 전-지수인자(pre-exponential factor), EA는 활성화 에너지, T는 절대 온도, R은 기체상수, 8.314 J/ molㆍK 이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 천연 첨가물에 해당하는 찹쌀 가루(Waxy rice flour), 곤약 가루(Konjac flour), 곤약 글루코만난(Konjac glucomannan), 알긴산나트륨(Sodium alginate), 카라기난(Carrageenan)은 각각 WRF, KF, KGM, AG 및 CG로 약칭하여 사용될 수 있다.
본 발명은 1) 세척한 쌀을 물에 침지하여 불린 뒤 탈수하고 분쇄하여 쌀가루를 준비하는 단계; 2) 상기 쌀가루에 물, 소금, 막걸리, 설탕을 첨가하여 1차 반죽물을 제조하는 단계; 3) 상기 1차 반죽물을 발효숙성시키는 단계; 4) 상기 발효숙성된 1차 반죽물에 찹쌀 가루(Waxy rice flour), 곤약 가루(Konjac flour), 곤약 글루코만난(Konjac glucomannan), 알긴산나트륨(Sodium alginate) 및 카라기난(Carrageenan)으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상의 천연 첨가물을 첨가하고 교반하여 2차 반죽물을 제조하고 성형하는 단계; 및 5) 상기 성형 반죽물을 증숙하고 적절한 크기로 절단하는 단계;를 포함하는 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법에 있어서, 상기 천연 첨가물은 곤약 글루코만난인 것이 바람직하고, 상기 쌀가루는 40-100 mesh 크기인 것이 바람직하고, 상기 1차 반죽물은 쌀가루 100중량부에 대하여 물 15-25 중량부, 소금 8-12 중량부, 막걸리 0.5-3 중량부 및 설탕 8-12 중량부를 첨가하고 30분간 교반하는 것이 바람직하며, 상기 1차 반죽물 95~99.95중량% 및 천연 첨가물 0.05~5중량%인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법에 있어서, 상기 발효숙성은 1) 1차 반죽물을 25℃에서 6시간 동안 1차 발효숙성하는 단계; 및 2) 상기 1차 발효숙성된 반죽물을 5분간 교반한 다음 25℃에서 4시간 동안 2차 발효숙성하는 단계;를 포함하고, 추가적으로 상기 성형된 2차 반죽물을 25℃에서 80분 동안 3차 발효시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법에 있어서, 상기 증숙은 90℃ 이상에서 30분간 이루어지고, 상기 절단은 가로 4cm × 세로 4.5cm 크기로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 방법으로 제조된 기정떡은 10~30℃의 저장 온도, 0~4일의 저장 기간 동안 품질이 유지되고, 상기 저장 온도와 저장 기간은 상기 제조한 기정떡의 수분 활성 측정, 수분 함량 측정, 조직감 측정, 표면 경도 측정, 노화(retrogradation) 특성 측정, 미생물 분석 및 관능 평가로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 측정에 의해 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 기기(Rheometer)에 의한 경도를 측정하고
Figure 112018116274318-pat00002
식을 이용한 기정떡의 유통 기간 예측 방법을 제공한다.
여기서, SL은 기정떡의 유통기간, Q는 떡의 저장일의 경도 수치에 따른 품질 지표 수치, Q0는 기정떡 각각의 저장 전 경도를 떡의 초기 품질 지표 수치로 사용하고, k0는 전-지수인자(pre-exponential factor), EA는 활성화 에너지, T는 절대 온도, R은 기체상수, 8.314 J/ molㆍK 이다.
다양한 저장 온도에서 기정떡의 품질과 유통 기간을 결정하기 위하여, WRF(Waxy rice flour; 찹쌀 가루), KF(Konjac flour; 곤약 가루), KGM(Konjac glucomannan; 곤약 글루코만난), AG(Sodium alginate; 알긴산나트륨), CG(Carrageenan; 카라기난)을 포함한 5가지 첨가물이 사용되었다. 기정떡의 표면 수분 함량은 저장 온도가 높을수록 저장 시간이 증가함에 따라 급격하게 감소하였으나, 내부 수분 함량은 변화가 거의 없었다. 모든 시료의 경도는 저장 온도가 낮을수록, 저장 시간이 증가할수록 유의하게 증가하였으며, CG 및 KGM 첨가 시료가 다른 시료들에 비해 서서히 증가하였다. 흡열 엔탈피에 기초하여, 10℃에서 4일간 저장한 기정떡의 노화율은 KGM, CG, KF 첨가 시료 순으로 낮게 나타났다. 총 세균 수는 30℃에서의 저장 시간이 증가할수록 유의하게 증가하였다. 또한, KGM, CG가 첨가된 기정떡의 모든 관능 점수는 저장 시간이 증가함에 따라 유의하게 감소하였다. 그러나, 전체적인 관능성은 25℃에 저장된 KGM 첨가 시료의 점수가 대조군(CON), CG 첨가 시료에 비해 천천히 감소하였다. 25℃에서, 대조군(CON), KGM 및 CG 첨가 시료의 예상 유통 기간은 각각 1.6일 3.0일 및 2.2일 이었다. 그러나, 전체적 관능 기호도에 기초한 대조군(CON), KGM 및 CG 첨가 시료의 유통 기간은 각각 2일, 3일 및 2일이었다. 대조군(CON)과 비교하여, KGM 첨가 시료는 기정떡의 유통 기간을 약 1~1.5일 연장하였다. 따라서, KGM은 기정떡의 유통 기간을 연장시키는데 가장 효과적인 천연 첨가물이었다. 그러나, 저장 온도의 영향과 비교하였을 경우 KGM 첨가 시료는 저장 중 미생물 성장 억제에 큰 영향을 미치지 않으므로 저장 온도는 기정떡의 품질에 영향을 미치는 가장 중요한 요인이다.
기타 구체적인 사항들은 하기 실시예에 보다 상세히 설명한다.
이상과 같이, 본 발명에 의해 다양한 천연 첨가물을 사용하여 기정떡을 제조하는 경우, 다양한 저장 온도에서 기정떡의 품질 향상 및 유통 기간을 연장시킬 수 있으므로, 기정떡의 생산자로 하여금 합리적인 첨가물을 선택하도록 안내할 수 있으며, 각 첨가물을 이용한 기정떡의 제조시 특정한 저장 온도에서 제품의 유통 기간을 정확하게 예측할 수 있다.
도 1은 천연 첨가물이 기정떡 제조시 미치는 영향을 나타낸 사진이다. 여기서, CON, 대조군; WRF, 찹쌀 가루 첨가 시료; KF, 곤약 가루 첨가 시료; KGM, 곤약 글루코만난 첨가 시료; AG, 알긴산나트륨 첨가 시료; CG, 카라기난 첨가 시료이다.
도 2a 및 도 2b는 10℃에서 저장하는 동안 기정떡 표면 및 내부의 수분 함량에 대한 천연 첨가물의 효과를 나타낸 그래프이다. 여기서, CON, 대조군; WRF, 찹쌀 가루 첨가 시료; KF, 곤약 가루 첨가 시료; KGM, 곤약 글루코만난 첨가 시료; AG, 알긴산나트륨 첨가 시료; CG, 카라기난 첨가 시료이다.
도 3은 10℃ 저장 중 기정떡 표면의 기기 경도에 천연 첨가물의 효과를 나타낸 그래프이다. 여기서, CON, 대조군; WRF, 찹쌀 가루 첨가 시료; KF, 곤약 가루 첨가 시료; KGM, 곤약 글루코만난 첨가 시료; AG, 알긴산나트륨 첨가 시료; CG, 카라기난 첨가 시료이다.
도 4는 20℃ 저장 중 기정떡 표면의 기기 경도에 천연 첨가물의 효과를 나타낸 그래프이다. 여기서, CON, 대조군; WRF, 찹쌀 가루 첨가 시료; KF, 곤약 가루 첨가 시료; KGM, 곤약 글루코만난 첨가 시료; AG, 알긴산나트륨 첨가 시료; CG, 카라기난 첨가 시료이다.
도 5는 30℃ 저장 중 기정떡 표면의 기기 경도에 천연 첨가물의 효과를 나타낸 그래프이다. 여기서, CON, 대조군; WRF, 찹쌀 가루 첨가 시료; KF, 곤약 가루 첨가 시료; KGM, 곤약 글루코만난 첨가 시료; AG, 알긴산나트륨 첨가 시료; CG, 카라기난 첨가 시료이다.
도 6은 10℃에서 4일동안 저장된 기정떡 내 노화 전분의 융해 엔탈피에 천연 첨가물의 효과를 나타낸 그래프이다. 여기서, CON, 대조군; WRF, 찹쌀 가루 첨가 시료; KF, 곤약 가루 첨가 시료; KGM, 곤약 글루코만난 첨가 시료; AG, 알긴산나트륨 첨가 시료; CG, 카라기난 첨가 시료이다.
도 7은 30℃에서 저장하는 동안 기정떡의 총균수에 대한 천연 첨가물의 효과를 나타낸 그래프이다. 여기서, CON, 대조군; WRF, 찹쌀 가루 첨가 시료; KF, 곤약 가루 첨가 시료; KGM, 곤약 글루코만난 첨가 시료; AG, 알긴산나트륨 첨가 시료; CG, 카라기난 첨가 시료이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
<실시예 1> 천연 첨가물 함유 기정떡 제조
세척한 쌀을 물에 침지하여 6시간 불린 뒤 탈수한 다음 돌로라 기계(덕산)를 이용하여 2번의 분쇄 과정을 거친 후 쌀가루(40-100 mesh)를 준비하였다. 이어, 반죽기에 2차 분쇄된 쌀가루 100 중량부에 대하여 물 15-25 중량부, 소금 8-12 중량부, 막걸리 0.5-3 중량부, 설탕 8-12 중량부를 첨가, 30분간 교반하여 1차 반죽물을 제조하였다. 상기 1차 반죽물을 25℃의 배양기에서 6시간 동안 1차 발효 숙성시킨 후 꺼내어 반죽 전체에서 발효가 골고루 진행될 수 있도록 5분간 교반한 다음 동일한 온도에서 4시간 동안 2차 발효 숙성을 진행하였다. 이후 2차 발효 숙성된 상기 1차 반죽물에 천연 첨가물을 각각 첨가, 5분간 교반하여 2차 반죽물을 제조한 다음 즉시 틀에 부어 성형하였으며, 25℃의 배양기에서 80분 동안 3차 발효시킨 후 꺼내어 90℃ 이상의 찜기에서 30분간 증숙하였다. 이후 꺼내어 실온에서 1시간 방냉시켰으며, 가로 4cm × 세로 4.5cm 정도 크기의 조각으로 절단하였다.
<실시예 2> 천연 첨가물 종류 및 첨가 비율
실시예 1의 천연 첨가물은 찹쌀가루(Waxy rice flour; WRF, 서원농협가공공장, 횡성, 한국), 곤약 가루(Konjac flour; KF, Konjac Foods, SSF, USA), 곤약 글루코만난(Konjac glucomannan; KGM, nutricost, NJ, USA), 알긴산나트륨(Sodium alginate; AG, ㈜이에스식품원료, 군포, 한국), 카라기난(Carrageenan; CG, ㈜이에스식품원료, 군포, 한국)을 사용하였으며, 각각 반죽량의 WRF는 1%, CG는 0.22%, 이외 나머지 첨가물은 0.05% 비율로 첨가하였다. 각 시료를 LDPE 재질의 지퍼백에 포장하여 세 군으로 나누어 각각 10, 20, 30℃에 보관하였다.
<실험예 1> 천연 첨가물 함유 기정떡의 저장 중 품질 특성 분석
<1-1> 천연 첨가물이 기정떡 제조시 미치는 영향 확인
천연 첨가물이 기정떡 제조시 미치는 영향을 확인하기 위하여 주사전자현미경(SEM, Quanta 250; FEG FEI Company, Brno, Czech Republic) 촬영 후 측정하였으며, 그 결과를 도 1에 제시하였다. 대조군(CON)에 비해 KF 첨가 기정떡은 전체적인 내부 표면이 고르지 못했으며, AG 첨가 기정떡은 입자의 크기가 커서 기공 내부 표면이 고르지 못했다. 한편, WRF 및 KGM 첨가 기정떡이 대조군(CON)과 가장 유사한 구조를 보여 기정떡 제조시 영향을 크게 주지 않는 경향을 보였다.
<1-2> 수분 활성도, 표면 및 내부 수분 함량 측정
수분 활성도는 수분 활성도 측정기(Decagon Devices; Pullman, WA, USA)를 사용하였으며, 시료 약 3.0 g을 작게 잘라내어 플라스틱 케이스 (직경 40 mm)로 옮긴 후 측정하였다. 30℃에 저장한 기정떡의 표면 및 내부 수분함량은 AOAC(Association of Official Analytical Chemists) 방법에 따라 상압가열건조법으로 분석하였으며, 3회 반복하여 측정한 후 그 평균값으로 나타내었다.
수분 활성도는 저장 온도 및 기간과 관계없이 약 0.95로 변화가 없었다. 표면 및 수분함량 측정 결과를 도 2a 및 도 2b에 제시하였으며, 첨가물이 함유된 기정떡의 내부 수분 함량이 대조군(CON)에 비해 높게 측정되었다. 저장 시간이 증가함에 따라 표면의 수분 함량은 감소하는 경향을 보였으나, 내부 수분 함량은 변화가 거의 없었다. 높은 수분 활성도를 가지는 기정떡은 내부에 존재하는 자유 수분이 저장 중 친수성 물질(전분 등)에 결합되어 있을 것으로 보여진다. 또한, 수분 함량과 전분 노화(staling)는 밀접한 관련이 있는데, 기정떡의 건조화는 노화를 유도하는 반응을 가속화시킬 수 있으며, 내부의 수분 함량과 결합 특성이 중요하다. 수분 함량는 노화율(staling rate)과 반비례한다고 알려져 있다. 보수성의 기능성을 가진 첨가물은 수분과 결합하여 외부로부터의 손실 및 노화를 방지하는 역할을 하며, 저장 중 기정떡 내부의 수분이 표면으로 이동하여 표면에서 보다 많은 수분이 손실된다.
<1-3> 조직감(Texture) 및 표면 경도(Hardness) 측정
기정떡의 전체적인 조직감(Texture) 및 표면 경도(Hardness)는 Rheometer(Compac 100 Model CR-100; Sun Scientific Company LTd., 도쿄, 일본)를 사용하여 측정하였다. 조직감(Texture)은 직경 50mm의 adaptor를 사용하여 mastication test를 실시하였고 경도(hardness), 응집성(cohesiveness), 탄성(springiness), 검성(gumminess), 부서짐성(Brittleness)을 조사하였다. 표면 경도(두께 2mm) 측정은 직경 3.0mm의 탐침을 사용하여 Penetration, Thrust test를 실시하였다.
경도는 압력을 가할 경우 고형물질의 영구적인 변화에 대한 고형 물질의 저항력을 측정하는 것이다. 응집성은 형태를 유지하는 데 필요한 내부 결합력을 측정하는 것이며, 탄성은 외력에 의하여 변형을 일으킨 물체가 힘이 제거되었을 때 원래대로 되돌아가려는 성질을 측정하는 것이며, 검성은 반고형상의 식품을 삼킬 수 있는 상태에까지 압축파괴하는 데 요하는 에너지를 측정하는 것이고, 부서짐성은 취성, 메짐이라고 하며 물체가 연성을 갖지 않고 파괴되는 성질을 측정하는 것이다. 기정떡의 경우, 경도, 검성 및 부서짐성은 낮을수록, 응집성과 탄성은 높을수록 바람직하고, 저장 기간의 증가 및 노화가 진행되어도 저장 전 수치와 큰 차이가 없을수록 바람직하다.
전체 조직감(Texture) 측정 결과를 표 1 내지 표 3에 제시하였으며, 표면 경도(Hardness) 측정 결과를 도 3 내지 도 5에 제시하였다. 모든 시료의 전체, 표면 경도는 저장 온도가 낮을수록, 저장 기간이 증가할수록 유의하게 증가하였으며, CG 및 KGM 첨가 시료가 다른 시료들에 비해 서서히 증가하였다. 또한 저장 기간이 증가할수록 응집성과 탄성은 감소하였고, 검성 및 부서짐성은 증가하는 경향을 보였으며, 이는 저온에서 그 차이가 크게 나타났다. 그러나 KGM 첨가 시료의 검성과 탄성은 20, 30℃ 저장시 다른 첨가 시료들에 비해 변화가 크게 나타나지 않았다.
Figure 112018116274318-pat00003
a-e 다른 윗첨자를 갖는 동일 컬럼의 평균은 유의차이다 (P<0.05).
Figure 112018116274318-pat00004
a-e 다른 윗첨자를 갖는 동일 컬럼의 평균은 유의차이다 (P<0.05).
Figure 112018116274318-pat00005
a-d 다른 윗첨자를 갖는 동일 컬럼의 평균은 유의차이다 (P<0.05).
<1-4> 시차 주사 열량계(DSC) 분석에 의한 노화 특성
10℃에서 4일간 저장한 기정떡 3 mg을 정량하여 알루미늄 도가니에 옮긴 후 시차 주사 열량계 (MDSC 2910; TA Instruments, New Castle, DE, USA)를 사용하여 흡열 엔탈피(△H)를 측정하였으며, 이를 이용하여 노화 특성을 분석하였다(도 6). 융해 엔탈피(△H) 수치는 대조군(CON)이 가장 높게 나타났으며, KGM, CG, KF 첨가 시료 순으로 낮게 나타나 노화(Staling)이 지연됨을 확인하였다.
기정떡의 노화 특성은 상기 DSC와 결과를 사용하여 노화 전분의 융해 흡열을 분석한 것이다. 노화 전분의 엔탈피 수치는 겔 저장 중에 인접된 이중나선 간의 결합에 의해 형성된 미세 결정의 용해를 반영한다. 전분 노화의 두 가지 상이한 과정은 냉각시와 저장 동안 발생하는 젤라틴화 동안 용해된 아밀로오스의 겔화, 및 젤라틴화된 과립내의 아밀로펙틴 재결정이다. 노화 전분의 엔탈피 수치의 증가는 기정떡에서 재결정된 아밀로펙틴의 증가에 기인하며, 이는 기정떡의 노화(스탈링) 및 경도 증가의 주요 이유 중 하나이다. 즉, 기정떡의 저장 중 결정화가 진행된 전분겔을 재호화시키는데 필요한 엔탈피가 커질수록 노화가 상당히 일어났음을 나타낸다.
<1-5> 미생물 총균수 분석
30℃에 저장한 기정떡 25g에 생리식염수(0.85% NaCl) 225mL을 넣고 Stomacher(LS400; ㈜비엔에프코리아, 김포, 한국)로 3분간 혼합하여 희석한 후 일반세균용 건조필름배지(3M Petrifilm Aerobic Count Plates; 3M, MN, USA)에 분주하여 35℃에서 48시간 동안 배양하였다. 모든 단계는 무균 조건하에서 수행되었으며, 결과는 도 7에 제시하였다. 저장 기간이 증가할수록 유의하게 증가하였으며, 저장 6일차에 모든 시료군이 5.00 log CFU/g을 초과하였으나, 대조군(CON)에 비해 첨가물이 함유된 기정떡의 총균수가 낮게 측정되었다.
따라서, 미생물 분석에 근거하였을 때, 저장 4일째에 대조군(CON)만 5.00 log CFU/g을 초과하였고, 천연 첨가물이 첨가된 시험군은 모두 5.00 log CFU/g 미만이었다. 따라서, 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 유통 기간은 효과적으로 연장될 수 있었다.
<1-6> 관능 평가
기정떡의 관능평가는 남녀 혼합 패널 13명을 대상으로 9점 기호 척도 법으로(1점: 매우 싫다, 5점: 보통, 9점: 매우 좋다), 크게 외관(appearances), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture) 및 전체적인 기호도(overall-acceptability)로 정하여 평가하였으며, 실온(25℃)에 저장한 시료를 제공하였다.
관능적 품질특성 측정결과는 표 4와 같으며, 모든 항목이 대체적으로 저장 기간이 증가함에 따라 감소하였다. 경도(Hardness) 및 전체적 기호도(Overall acceptability)에서 KGM은 저장 3일까지 5.0 이상의 수치를 나타내어 가장 좋은 평가를 받았으며, 저장 4일 후에는 천연 첨가물이 첨가된 모든 시료가 대조군(CON)에 비해 높은 점수를 받았다.
Figure 112018116274318-pat00006
<실험예 2> 천연 첨가물 함유 기정떡의 유통기간 예측
노화 억제에 가장 효과를 보인 KGM, CG 첨가 기정떡의 유통 기간 설정은 Arrhenius equation을 응용하여 Tsironi 등(2009. LWT-Food Science and Technology, 42(2), 664-671)의 방법에 따라 산정하였다.
Figure 112018116274318-pat00007
여기서, SL은 기정떡의 유통기간, Q는 떡의 저장일의 경도 수치에 따른 품질 지표 수치, Q0는 기정떡 각각의 저장 전 경도를 떡의 초기 품질 지표 수치로 사용하고, k0는 전-지수인자(pre-exponential factor), EA는 활성화 에너지, T는 절대 온도, R은 기체상수, 8.314 J/ molㆍK 이다.
25℃에서의 기정떡의 경도(Hardness) 수치에 근거한 유통 기간 도출 수치는 표 5와 같다. 경도의 유통 기간 예측 모델에 따르면, 대조군(CON), KGM 및 CG의 예상 유통 기간은 각각 25℃에서 1.6일, 3.0일 및 2.2일 이었다. 그러나, 전반적인 기호도에 의한 유통 기간은 각각 2일, 3일 및 2일이었다. 이를 종합하면, 천연 첨가물 중 유통 기간을 연장시키는데 가장 효과적인 첨가물은 KGM이며, 일반 기정떡에 비해 약 1~1.5일 연장이 가능한 것으로 판단된다.
Figure 112018116274318-pat00008
a-d 다른 윗첨자를 갖는 동일 컬럼의 평균은 유의차이다 (P<0.05).
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (8)

1) 세척한 쌀을 물에 침지하여 불린 뒤 탈수하고 분쇄하여 쌀가루를 준비하는 단계;
2) 상기 쌀가루 100 중량부에 물 15-25 중량부, 소금 8-12 중량부, 막걸리 0.5-3 중량부 및 설탕 8-12 중량부를 첨가하고 30분간 교반하여 1차 반죽물을 제조하는 단계;
3) 상기 1차 반죽물을 25℃에서 6시간 동안 1차 발효숙성하는 단계;
4) 상기 1차 발효숙성된 반죽물을 5분간 교반한 다음 25℃에서 4시간 동안 2차 발효숙성하는 단계;
5) 상기 발효숙성된 1차 반죽물 95~99.95중량%에 찹쌀 가루(Waxy rice flour), 곤약 가루(Konjac flour), 곤약 글루코만난(Konjac glucomannan), 알긴산나트륨(Sodium alginate) 및 카라기난(Carrageenan)으로 이루어진 군중에서 선택된 1종 이상의 천연 첨가물 0.05~5중량%을 첨가하고 교반하여 2차 반죽물을 제조하고 성형하는 단계;
6) 상기 성형된 2차 반죽물을 25℃에서 80분 동안 3차 발효시키는 단계 및
7) 상기 성형 반죽물을 증숙하고 적절한 크기로 절단하는 단계;를 포함하는 10℃의 저장 온도에서 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 천연 첨가물은 곤약 글루코만난인 것을 특징으로 하는 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 쌀가루는 40-100 mesh 크기인 것을 특징으로 하는 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법.
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제 1항에 있어서, 상기 증숙은 90℃ 이상에서 30분간 이루어지고, 상기 절단은 가로 4cm × 세로 4.5cm 크기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법으로 제조된 기정떡은 10℃의 저장 온도에서 상기 기정떡의 수분 활성 측정, 수분 함량 측정, 조직감 측정, 표면 경도 측정, 노화(retrogradation) 특성 측정, 미생물 분석 및 관능 평가로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 측정에 의해 0~4일의 저장 기간을 결정하는 것을 특징으로 하는 품질 유지 및 유통 기간 연장을 위한 천연 첨가물을 이용한 기정떡의 제조 방법.
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