KR102455972B1

KR102455972B1 - 국산밀 누룩 추출물을 포함하는 제빵 부품성 개선 방법 및 이로부터 제조된 식빵

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Publication number: KR102455972B1
Application number: KR1020190166856A
Authority: KR
Inventors: 박진희; 강천식; 양진우; 김경훈; 김경민; 최창현; 손재한; 김영진; 박태일
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2022-10-20
Also published as: KR20210076263A

Abstract

본 발명은 국산밀 누룩 추출물을 포함하는 식빵 제조방법 및 이로부터 제조된 식빵에 관한 것이다. 본 발명에 따른 국산밀 누룩 추출물의 알파-아밀라아제(α-amylase), 펩티다아제(peptidase) 효소 역가는 수입밀 누룩 추출물 및 시중에서 판매하는 맥아 추출액보다 더 높고, 상기 국산밀 누룩 추출물을 중력분 반죽에 첨가하여 식빵 제조 시 밀 누룩의 균주가 활성화되면서 효모의 발효 속도와 팽창력이 증대되어 중력분으로 제조시 낮았던 부피 및 비용적이 증가하는 등 제빵 적성이 향상된다. 또한, 제빵에 적용이 어려웠던 중력분으로도 강력분에 비해 제빵 적성이 우수하거나 유사한 식빵을 제조할 수 있다.

Description

국산밀 누룩 추출물을 포함하는 제빵 부품성 개선 방법 및 이로부터 제조된 식빵{Improving Baking Component from Domestic Wheat Yeast Extract}

본 발명은 국산밀 누룩 추출물을 제빵 부품성 개선 방법 및 이로부터 제조된 식빵에 관한 것이다.

빵에서의 발효과정은 주로 밀가루, 이스트에 존재하는 효소에 의한 생화학적 반응이다. 제품의 특성과 공정에 따라 적당한 특정 효소의 선택 및 소량의 첨가로 빵의 맛, 향기, 식감, 형태, 물성 개선 등에 큰 영향을 줄 수 있다. 상기 효소는 빵을 대량생산할 수 있도록 주로 합성 효소로 제조되어 사용되었으나, 이는 아토피나 알레르기를 유발할 위험성이 있다. 이에, 최근 제빵 업계는 소비자들의 건강 지향적이고 자연 친화적인 욕구와 부드럽고 특징적인 맛을 충족시키기 위하여 합성 효소 대신 미생물에서 유래한 아밀라아제(amylase), 프로테아제(protease), 리폭시게나아제(lipoxygenase), 셀룰라아제(cellulose), 리파아제(lipase), 글루코스 옥시다아제(glucose oxidase) 등의 효소를 이용한 천연 효소를 사용하는 추세이다(차욱진, 제빵용 효소의 이용과 개발, 한국과학기술정보연구원, 2005).

또한, 제빵 시 사용하는 밀가루는 단백질 함량에 따라 강력분, 중력분, 박력분으로 구분되며 이 특성에 따라 사용 용도가 달라진다. 강력분의 경우 주로 제빵용으로 사용되며, 중력분은 제면용으로 사용된다. 강력분과 중력분의 수분과 회분 함량에는 유의한 차이가 없지만, 단백질 및 글루텐 함량은 강력분이 중력분 보다 더 높다. 제빵의 경우 빵 반죽의 발효 시 반죽안의 공기의 포집 및 빵의 부드럽고 쫄깃한 식감을 위해서는 글루텐 함유량과 활성도가 높아야 하기 때문에, 글루텐 함량이 낮은 중력분은 제빵에 잘 사용되지 않는다. 상기 글루텐은 글루텐 알레르기(셀리악병, celiac disease)를 유발하는 원인으로 알려져 있다.

한편, 누룩은 전통 발효식품으로써 주로 주류 발효에 이용되고 있으며, 항비만, 항산화, 항염증, 항혈전 등의 유용 생리 활성기능이 있음이 보고된 바 있으나, 아직까지 용도가 다양하지 못한 실정이다.

이에, 본 발명자들은 국산밀로 만든 누룩에서 추출한 천연 발효종 및 제빵에 잘 사용되지 않는 중력분을 이용한 식빵을 제조함으로서, 합성 효소를 대체하고 빵 내 글루텐 함량을 저감하였으며, 제조된 식빵의 제빵 적성 향상 효과를 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 a) 국산밀 누룩 추출물을 제조하는 단계; b) 상기 국산밀 누룩 추출물 및 밀가루를 첨가하여 반죽을 제조하는 단계; 및 c) 상기 반죽을 발효하고 굽는 단계;를 포함하는 식빵 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 식빵을 제공하는 것이다.

이하에서는, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 한편, 본 발명에서 개시되는 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술되는 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 할 수 없다. 또한, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 통상의 실험만을 사용하여 본 발명에 기재된 본 발명의 특정 양태에 대한 다수의 등가물을 인지하거나 확인할 수 있다. 또한, 이러한 등가물은 본 발명에 포함되는 것으로 의도된다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 양태는 a) 국산밀 누룩 추출물을 제조하는 단계; b) 상기 국산밀 누룩 추출물 및 밀가루를 첨가하여 반죽을 제조하는 단계; 및 c) 상기 반죽을 발효하고 굽는 단계;를 포함하는 식빵 제조방법을 제공한다.

본 발명에서 용어, “국산밀”은 국내에서 재배되는 밀 품종을 의미한다. 상기 국산밀은 국내에서 재배되는 밀 품종이라면 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 상기 국산밀은 고소밀 및 금강밀로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 보다 구체적으로 고소밀, 금강밀 통곡 및 금강밀 분곡으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에서 용어, “누룩”은 술을 만드는 효소를 지닌 곰팡이를 곡류에 번식시켜 만든 발효제를 의미한다. 분쇄한 밀이나 쌀, 밀기울 등을 반죽하여 모양을 만들고 적당한 온도에서 숙성시켜 만드는 것으로 알려져 있다.

본 발명에 있어서, 상기 국산밀 누룩은 국산밀을 이용하여 제조한 누룩을 의미할 수 있다.

본 발명에서 용어, "추출물"은 상기 국산밀 누룩을 추출 처리하여 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 포함한다.

상기 국산밀 누룩을 추출하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 추출할 수 있다. 상기 추출 방법의 비제한적인 예로는, 열수 추출법, 초음파 추출법, 여과법, 환류 추출법 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 수행되거나 2종 이상의 방법을 병용하여 수행될 수 있다.

본 발명에서 상기 국산밀 누룩을 추출하는데 사용되는 추출 용매의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 용매를 사용할 수 있다. 상기 추출 용매의 비제한적인 예로는 염화나트륨 수용액, 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합 용매 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 사용되거나 1종 이상 혼합하여 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 단계 a)의 국산밀 누룩 추출물은 국산밀 누룩을 분쇄하고 염화나트륨 수용액에 넣어 추출하는 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에서는 0.5% 염화나트륨 수용액 125 ㎖에 분쇄한 국산밀 누룩 가루 20g을 넣어 30분 내지 1시간 동안 교반하여 추출한 후, 3,000 내지 4,000rpm에서 20 내지 30분간 원심 분리하여 수득한 상층액을 국산밀 누룩 추출물로 사용하였으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 국산밀 누룩 추출물의 알파-아밀라아제(α-amylase)의 역가는 1.0 U/㎖ 이상이고, 펩티다아제(peptidase)의 역가는 0.7 U/㎖ 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 일실시예에서, 알파-아밀라아제의 경우, 국산밀 누룩 추출물의 평균 역가는 2.18 U/㎖, 수입밀 누룩 추출물의 역가는 0.57 U/㎖이었다. 펩티다아제의 경우, 국산밀 누룩 추출물의 평균 역가는 0.95 U/㎖, 수입밀 누룩 추출물의 평균 역가는 0.49 U/㎖ 이었다. 국산밀로 제조한 밀 누룩과 추출물의 알파-아밀라아제 및 펩티다아제 효소 역가가 수입밀 누룩 추출물보다 더 높게 나타났으며, 시중에서 판매하는 맥아 추출액의 알파-아밀라아제 역가(0.08 U/㎖) 및 펩티다아제 역가(0.03 U/㎖)보다도 더 높았다(표 1).

상기 알파-아밀라아제 및 펩티다아제는 전분을 당화시키는 전분분해효소로, 이의 역가가 높을수록 효소의 활성이 우수하여, 이를 첨가하여 제빵 시 제빵적성을 향상시킬 수 있다.

상기 국산밀 누룩 추출물은 반죽 제조 시 밀가루 100 중량%에 대하여 증류수의 일부 양을 대신하여 10 또는 20 중량%를 첨가하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 국산밀 누룩 추출물을 상기 수치보다 적게 첨가하는 경우 국산밀 누룩 추출물의 유효량보다 적어 제빵 적성이 향상되지 않을 수 있으며, 상기 수치보다 많이 첨가하는 경우, 도 6에서 확인된 바와 같이 제조된 식빵의 부피가 오히려 감소할 수 있다.

상기 단계 b)에서 밀가루는 중력분 및 강력분 중 어느 하나 이상일 수 있으며, 구체적으로는 중력분일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명은 글루텐 함량이 낮아 제빵에 잘 사용되지 않는 중력분에 본 발명에 따른 알파-아밀라아제 및 펩티다아제 역가가 높은 국산밀 누룩 추출물을 첨가하여 제빵 적성을 향상시킴으로써, 합성 효소가 포함되지 않고 동시에 빵 내 글루텐 함량이 낮아 아토피 또는 알레르기 유발 가능성이 낮은 빵을 제조할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에서 제조된 식빵은 중력분으로 제조되었음에도 불구하고 강력분보다 우수하거나 유사한 부피 및 비용적을 나타내어 제빵 적성이 향상된 것을 확인하였다.

상기 단계 b)의 반죽은 반죽 중량을 기준으로 할 경우, 반죽 전체 중량에 대하여 국산밀 누룩 추출물 6.0 내지 10.0 중량%, 밀가루 54.0 내지 59.0 중량%, 탈지분유 1.5 내지 2.5 중량%, 쇼트닝 1.0 내지 2.0 중량%, 효모(yeast) 0.5 내지 1.5 중량%, 맥아(malt) 추출물 2.5 내지 3.0 중량%, 설탕 소금 혼합액 3.0 내지 4.0 중량% 및 물 23.5 내지 24.5 중량%를 포함하는 것일 수 있고, 밀가루 중량을 기준으로 할 경우, 밀가루 100 중량%에 대하여 국산밀 누룩 추출물 10.0 내지 20.0 중량%, 탈지분유 3.0 내지 4.0 중량%, 쇼트닝 2.0 내지 3.0 중량%, 효모(yeast) 1.5 내지 2.5 중량%, 맥아(malt) 추출물 4.5 내지 5.5 %, 설탕 소금 혼합액 6.0 내지 7.0 중량% 및 물 37.3 내지 47.3 중량%를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 단계 b)의 반죽은 밀가루 100 중량%에 대하여 국산밀 누룩 추출물을 증류수의 일부 양을 대신하여 10 또는 20 중량%를 첨가하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 목적상, 상기 국산밀 누룩 추출물은 반죽 제조 시 밀가루 100 중량%에 대하여 고소밀 누룩(국산밀 누룩 1) 추출물의 경우 20 중량%, 금강밀 통곡(국산밀 누룩 2) 추출물의 경우 20 중량% 및 금강밀 분곡(국산밀 누룩 3) 추출물의 경우 10 중량%를 첨가하여 제조하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 맥아 추출물은 맥아 및 염화나트륨 수용액을 혼합한 후, 원심분리한 상등액을 1:1로 희석한 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에서는 맥아 40 g을 0.5% 염화나트륨 수용액 500 ml에 넣어 교반한 후, 원심 분리한 상등액을 증류수로 1:1 부피비로 희석하여 사용하였으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 설탕 소금 혼합액은 증류수에 설탕 및 소금을 혼합한 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에서는 증류수 1 L에 설탕 545.45 g과 소금 136.36 g을 넣고 교반한 혼합액을 사용하였으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 단계 c)의 발효 단계는 상기 단계 b)의 반죽을 1차 발효하고 발효된 반죽의 기포를 빼낸 후, 2차 발효하고 발효된 반죽의 기포를 빼낸 후, 중간 발효하고 성형한 후 식빵 틀에 넣고 재우는 단계(proofing)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 1차 발효, 2차 발효, 중간 발효 및 재우는 단계는 25 내지 35 ℃, 습도 80 내지 90 % 조건에서 각각 30분 내지 1시간 30분 동안, 15분 내지 45분 동안, 5분 내지 20분 동안 및 30분 내지 1시간 동안 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 반죽의 기포를 빼내는 것은 반죽을 펀칭(punching)하여 반죽 내 기포를 제거하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에서는 반죽을 볼(bowl)에 담아 30 ℃, 습도 85 % 발효기에서 55 분간 1차 발효하였다. 발효 후 펀칭(Punching)하여 발효된 반죽의 기포를 빼내고, 24 분간 2차 발효하였다. 발효 후, 펀칭 및 13 분간 중간 발효를 하고 성형 및 팬닝(panning)을 하여 식빵 틀에 넣고, 45 분간 재웠으나(proofing), 이에 제한되지 않는다.

상기 단계 c)의 굽는 단계는 상기 발효를 마치고 180 내지 200 ℃ 온도에서 15분 내지 40 분간 굽는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에서는 190 ℃ 오븐에서 30 분간 구웠으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 다른 양태는 상기 방법으로 제조된 식빵을 제공한다.

상기 제조된 식빵의 비용적은 5.0 cc/g 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 제조된 식빵은 중력분으로 제조되었음에도 불구하고 강력분보다 우수하거나 유사한 부피 및 비용적을 나타내어 제빵 적성이 향상된 것을 확인하였다.

구체적으로, 본 발명의 일실시예에서 중력분으로만 제조한 식빵의 비용적은 4.59 cc/g인 것에 비해, 중력분 100 g에 대해 고소밀 누룩(국산밀 누룩 1) 추출물 10 및 20 ml을 첨가하여 제조한 식빵의 비용적은 각각 5.21 및 5.49 cc/g, 금강밀 통곡(국산밀 누룩 2) 추출물 10 및 20 ml을 첨가하여 제조한 식빵의 비용적은 각각 5.41 및 5.71 cc/g, 금강밀 분곡(국산밀 누룩 3) 추출물 10 ml을 첨가하여 제조한 식빵의 비용적은 5.64 cc/g로, 본 발명에 따라 제조한 식빵은 제빵 적성이 중력분으로만 제조한 식빵에 비해 현저히 우수한 것을 확인하였다.

특히, 고소밀 누룩(국산밀 누룩 1) 추출물 20 ml, 금강밀 통곡(국산밀 누룩 2) 추출물 20 ml 및 금강밀 분곡(국산밀 누룩 3) 추출물 10 ml을 첨가하여 제조한 식빵의 경우, 제빵 적성이 강력분에 비해서도 우수한 것으로 확인되었다.

본 발명은 국산밀로 만든 누룩에서 추출한 천연 발효종 및 제빵에 잘 사용되지 않는 중력분을 이용한 식빵을 제조함으로서, 합성 효소를 대체하고 빵 내 글루텐 함량을 저감하였으며, 제조된 식빵의 제빵 적성 향상 효과를 확인한 것에 의의가 있다.

본 발명에 따른 국산밀 누룩 추출물의 알파-아밀라아제(α-amylase), 펩티다아제(peptidase) 효소 역가는 수입밀 누룩 추출물 및 시중에서 판매하는 맥아 추출액보다 더 높고, 상기 국산밀 누룩 추출물을 중력분 반죽에 첨가하여 식빵 제조 시 밀 누룩의 균주가 활성화되면서 효모의 발효 속도와 팽창력이 증대되어 중력분으로 제조시 낮았던 부피 및 비용적이 증가하는 등 제빵 적성이 향상된다. 또한, 제빵에 적용이 어려웠던 중력분으로도 강력분에 비해 제빵 적성이 우수하거나 유사한 식빵을 제조할 수 있다.

도 1은 밀 품종별 누룩에 존재하는 세균류 분석 결과이다.
도 2는 밀 품종별 누룩에 존재하는 진균류 분석 결과이다.
도 3은 밀 누룩 추출 과정을 나타낸 사진이다.
도 4는 식빵 제조 과정을 나타낸 사진이다.
도 5는 식빵 제조 과정을 나타낸 모식도이다.
도 6은 누룩별 추출물 첨가량에 따른 식빵 부피 변화를 나타낸 도이다.
도 7은 강력분, 중력분과 국내산 누룩(국산 밀 누룩) 1~3 추출물을 첨가하여 제조한 식빵의 단면이다.

이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 국산밀 누룩 내 균주 분석

국산밀로 제조한 누룩은 천안 우리밀 영농조합, 한영석의 발효연구소에서 제공받아 사용하였다. 국산밀 누룩1은 천안 우리밀 영농조합에서 '고소밀'을 이용하여 누룩을 제조한 것을 제공받았으며, 국산밀 누룩2는 한영석의 발효연구소에서 '금강밀 통곡'을, 국산밀 누룩3은 '금강밀 분곡'을 이용하여 누룩을 제조한 것을 제공받았다. 수입밀 누룩1은 시중 판매하는 송학곡자 수입밀(미국산) 누룩을 구입하여 사용하였다.

각 누룩에 존재하는 세균류를 NGS(Next Generation Sequencing) 데이터 분석한 결과(도 1), 금강밀로 제조한 누룩에 존재하는 세균류의 경우, 세균류 속에는 판토에아(Pantoea) 속에 속하는 미생물이 가장 많았으며, 스태필로코커스(Staphylococcus) 속에 속하는 미생물이 그 다음으로 많았다. 세균류 종에는 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) 종에 속하는 미생물이 가장 많았고, 스타필로코커스 캐피티스(Staphylococcus capitis) 종이 그 다음으로 많이 존재했다.

고소밀로 제조한 누룩에 존재하는 세균류의 경우, 세균류 속에는 판토에아 속에 속하는 미생물이 가장 많았지만, 금강밀로 제조한 누룩과는 달리 에로삭코네마(Aerosakkonema) 속에 속하는 미생물이 그 다음으로 많았다. 세균류 종에는 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) 종에 속하는 미생물이 가장 많았고, 에로삭코네마 푸니폼(Aerosakkonema funiforme) 종이 그 다음으로 많이 존재했다.

각 누룩에 존재하는 진균류를 동일한 방법으로 분석한 결과(도 2), 금강밀로 제조한 누룩에 존재하는 진균류의 경우, 진균류 속에는 아스퍼질러스(Aspergillus) 속에 속하는 미생물이 가장 많았으며, 사카로마이콥시스(Saccharomycopsis) 속에 속하는 미생물이 그 다음으로 많았다. 진균류 종에는 아스퍼질러스 플라부스(Aspergillus flavus) 종에 속하는 미생물이 가장 많았고, 사카로마이콥시스 피부리게라(Saccharomycopsis fibuligera) 종이 그 다음으로 많이 존재했다.

고소밀로 제조한 누룩의 진균류의 경우, 진균류 속에는 아스퍼질러스(Aspergillus) 속에 속하는 미생물이 가장 많았으나, 진균류 종에는 금강밀과는 달리, 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) 종에 속하는 미생물이 가장 많았고, 아스퍼질러스 테리우스(Aspergillus terreus) 종이 그 다음으로 많이 존재했다.

실시예 2. 누룩 추출물 제조

국산밀 누룩 및 수입밀 누룩 각각을 500메쉬로 분쇄(500㎛)한 누룩 가루 20 g을 0.5 % 염화나트륨(NaCl) 수용액 125 ㎖에 넣어 30분 ~ 1시간 동안 교반하여 추출한 후, 3,000 ~ 4,000 rpm에서 20 ~ 30분간 원심 분리하여 상층액을 수득하여 누룩 추출물을 제조하였다(도 3).

실시예 3. 알파-아밀라아제(α-amylase) 및 펩티다아제(peptidase) 역가 분석

실시예 1의 누룩 및 실시예 2의 누룩 추출물에 대한 알파-아밀라아제와 펩티다아제의 역가는 키트(Kikkoman Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. 0.2 M 초산완충액(Acetic buffer)과 0.5 % NaCl을 1:19 비율로 혼합한 용액을 밀 누룩의 추출액으로 사용하였다. 추출액 50 ㎖에 실시예 1의 누룩 또는 실시예 2의 누룩 추출물 10 g을 넣어 3시간 동안 상온에서 교반하여 추출한 후, 4000 rpm로 30분간 원심 분리하여 상층액을 시료로 사용하였다.

알파-아밀라아제 역가를 측정하기 위해, 시험관에 0.5 ㎖ 기질 용액(2-chloro-4-nitrophenyl 6⁵-azido-6⁵-deoxy-β-maltopentaoside, N3-G5-β-CNP)과 0.5 ㎖ 효소 용액(glucoamylase, β-glucosidase)을 분주하고, 37 ℃에서 약 5분간 예열하였다. 0.1 mL 시료를 넣고 잘 혼합한 후, 10 분간 반응하였다. 반응 정지액(Sodium Carbonate)을 2 ㎖ 넣고 반응을 종료한 후, 400 ㎚ 에서 흡광도를 측정하였다(Es). 공시험은 0.5 ㎖ 기질용액과 0.5 ㎖ 효소 용액을 15 분간 37 ℃에서 반응시킨 후, 반응 정지액(Sodium Carbonate)을 2 ㎖ 첨가하여 잘 혼합하고, 0.1 ㎖ 측정시료를 첨가한 용액의 흡광도를 400 ㎚에서 측정하였다(Eb). 알파-아밀라아제 활성은 하기 식으로 계산하였다.

추출물(U/mL) = (Es-Eb) * 0.179 * D

누룩 U(units/g) = (Es-Eb) * 0.179 * Df * 5

Es: 시료의 흡광도, Eb: 공시험 흡광도, Df: 시료 희석 배율

펩티다아제 역가를 측정하기 위해, 시험관에 1.0 ㎖ 기질 용액(Cbz-Tyr-Ala, 카르복실 벤조 메틸)을 넣고 37 ℃에서 약 5분간 예열하였다. 0.1 ㎖의 시료를 혼합하여 10 분간 반응시킨 후, 반응 정지액(WST-8, 트리스 완충액) 2.0 ㎖ 첨가해 5 분간 예열하고, 정량 효소액(알라닌 탈수소 효소) 0.1 ㎖을 넣어 37 ℃에서 20 분간 정량반응을 실시하였다. 여기에 0.1 ㎖ 정량 발색액(페나진메토술페이트, PMS)을 혼합하여 다시 10분간 반응시켜 이 반응액을 흡광도(460 ㎚)에서 측정하였다(Es). 공시험 값의 측정은 상기 기질 용액을 37 ℃에서 15 분간 반응 후, 반응 정지액 2.0 ㎖와 0.1 ㎖ 시료를 넣고 이후의 반응은 효소 반응액과 동일하게 처리하여 반응액을 흡광도(460 ㎚)에서 측정하였다(Eb). 표준 값의 측정은 시료 대신 분석 키트의 표준액을 사용하고, 측정 절차는 공시험과 같이 실시하였다(Estd). 발색 공시험의 측정은 측정 시료 대신 증류수를 사용하고, 분석은 측정시료와 같이 실시하였다(Ec). 펩티다아제 활성은 하기 식으로 계산하였다.

추출물(U/mL) = (Es-Eb) / (Estd-Ec) * 0.1 * Df(희석배수)

누룩(U/g) = (Es-Eb) / (Estd-Ec) * 0.1 * Df(희석배수) * 5

Es: 시료의 흡광도, Eb: 공시험 흡광도, Estd: 표준액의 흡광도,

Ec: 발색 공시험의 흡광도, df: 시료 희석 배율

그 결과, 하기 표 1과 같이 알파-아밀라아제의 경우, 국산밀 누룩 추출물의 평균 역가는 2.18 U/㎖, 수입밀 누룩 추출물의 역가는 0.57 U/㎖이었다. 펩티다아제의 경우, 국산밀 누룩 추출물의 평균 역가는 0.95 U/㎖, 수입밀 누룩 추출물의 평균 역가는 0.49 U/㎖ 이었다. 국산밀로 제조한 밀 누룩과 추출물의 알파-아밀라아제 및 펩티다아제 효소 역가가 수입밀 누룩 추출물보다 더 높게 나타났으며, 시중에서 판매하는 맥아 추출액(Malt)의 알파-아밀라아제 역가(0.08 U/㎖) 및 펩티다아제 역가(0.03 U/㎖)보다도 더 높았다.

효소 활성	α-amylase		peptidase
효소 활성	추출물(U/ml)	누룩(U/g)	추출물(U/ml)	누룩(U/g)
Malt	0.082±0.01	0.412±0.06	0.034±0.00	0.171±0.02
국산밀 누룩 1	1.187±0.00	5.934±0.00	0.771±0.10	3.856±0.49
국산밀 누룩 2	1.324±0.13	6.619±0.64	1.045±0.01	5.226±0.05
국산밀 누룩 3	4.036±0.19	20.182±0.96	1.044±0.05	5.222±0.27
수입밀 누룩 1	0.572±0.08	2.860±0.04	0.485±0.06	2.424±0.30
국산밀 누룩 평균	2.182±1.44	10.912±7.21	0.954±0.15	4.77±0.74

^zSD : Standard Deviation

실시예 4. 밀가루 품질 분석

시중에서 판매하는 강력분(캐나다산)과 중력분(호주산)의 품질은 AACC(American association of cereal chemists) 방법에 준하여 수분(44-15A), 회분(08-01) 및 단백질(46-30)을 분석하였다. 글루텐 함량은 Glutomatic system(Glumatic 2200, Springfield, IL, USA)을 이용하여 측정하였으며, 밀가루 100 g에서 전체 글루텐 무게를 비율로 나타내었다. 밀가루의 단백질 특성 평가를 위한 침전가(SDS-sedimentation) 측정은 Axford 등(1979)와 Baik 등(1994)의 방법을 이용하였다. 침강속도는 Falling Number 1900(Perten Instruments, Sweden)을 이용하여 AACC 방법(56-81)에 따라 측정하였다.

그 결과, 하기 표 2와 같이 강력분과 중력분의 수분과 회분 함량에는 유의한 차이가 없었지만, 단백질 함량은 강력분 14.36%, 중력분 10.66%으로 분석되었고, 제빵 반죽의 망상구조를 형성하는 데에 중요한 역할을 하는 글루텐의 함량은 강력분 11.05%, 중력분 7.9%으로 강력분이 중력분과 비교하여 3.15% 더 높게 분석되었다. 또한 단백질의 질적 특성을 나타내는 침전가는 강력분이 41.50 ㎖로, 중력분(32.50 ㎖)보다 높게 나타났다.

시료	수분 (%)	회분 (%)	단백질 (%)	글루텐 (Dry gluten content, %)	SDS-sedimemtation (㎖)	Falling number (sec)
강력분	12.82 ± 0.00	0.46 ± 0.01	14.36 ± 0.05	11.05 ± 0.07	41.50 ± 0.71	546.5 ± 125.2
중력분	12.80 ± 0.03	0.41 ± 0.01	10.66 ± 0.05	7.90 ± 0.00	32.50 ± 0.71	502.0 ± 41.0

^zSD : Standard Deviation

실시예 5. 누룩 추출물 최적 첨가량 설정

누룩 추출물의 최적 첨가량을 설정하기 위해서 중력분에 누룩 추출물 첨가량을 달리하여 식빵을 제조하였다. 식빵의 반죽 배합 비는 하기 표 3과 같다. 밀 누룩 추출물은 증류수의 일부 양을 대신하여 10, 20 ㎖를 첨가하였으며, 기타 첨가물의 조성은 AACC Approved Methods 10-10.03(2010) 방법을 변형하여 배합하였다.

식빵은 AACC Approved Methods 10-10.03(2010) 방법을 변형하여 직접반죽법(straight-dough methods)으로 제조하였으며, 제조 과정은 도 4 및 도 5와 같다. 체에 친 밀가루와 모든 반죽 재료를 혼합하여 핀 믹서(Pin mixer)에 넣고 반죽한 후, 볼(bowl)에 담아 30 ℃, 습도 85 % 발효기에서 55 분간 1차 발효하였다. 발효 후 펀칭(Punching)하여 발효된 반죽의 기포를 빼내고, 24 분간 2차 발효하였다. 발효 후, 펀칭 및 13 분간 중간 발효를 하고 팬닝(panning) 및 성형을 하여 식빵 틀에 넣고, 45 분간 재웠다(proofing). 모든 발효를 마치고, 식빵 틀에서 부푼 반죽의 높이를 측정하고 190 ℃ 오븐에서 30 분간 구웠다.

반죽재료	강력분	중력분	중력분 + 누룩 추출물(10㎖)	중력분 + 누룩 추출물(20㎖)	중력분 + 누룩 추출물(30㎖)
밀가루(수분함량 14%)	100 g	100 g	100 g	100 g	100 g
탈지분유	4.0 g	4.0 g	4.0 g	4.0 g	4.0 g
쇼트닝	3.0 g	3.0 g	3.0 g	3.0 g	3.0 g
효모	2.0 g	2.0 g	2.0 g	2.0 g	2.0 g
맥아 추출물^a	5.0 ㎖	5.0 ㎖	5.0 ㎖	5.0 ㎖	5.0 ㎖
설탕 소금 혼합액^b	6.7 ㎖	6.7 ㎖	6.7 ㎖	6.7 ㎖	6.7 ㎖
물	60.3 ㎖	57.3 ㎖	47.3 ㎖	37.3 ㎖	27.3 ㎖
누룩 추출물	-	-	10.0 ㎖	20.0 ㎖	30.0 ㎖

^a맥아 추출물: 맥아 40 g을 0.5 % 염화나트륨 수용액 500 ml에 넣어 교반한 후, 원심 분리한 상등액을 증류수로 1:1 부피비로 희석하여 사용

^b설탕 소금 혼합액: 증류수 1 L에 설탕 545.45 g과 소금 136.36 g을 넣고 교반한 혼합액 사용

제조한 각각의 식빵의 부피 변화는 도 6과 같았다. 빵의 품질을 비교할 때 여러 가지 요인이 고려되지만, 부피는 가장 정량적이면서 다른 품질 특성까지 포함하여 알 수 있으므로, 이를 확인하였다.

동일한 조건에서 추출한 누룩 추출물을 각각 10 ㎖, 20 ㎖ 첨가하여 식빵의 부피 변화를 살펴본 결과, 국산밀 누룩1과 국산밀 누룩2의 추출물은 20 ㎖ 넣었을 때 식빵의 부피가 증가하였고, 국산밀 누룩3의 추출물을 10 ㎖ 첨가했을 때에는 부피가 증가하였지만, 20 ㎖ 첨가했을 때에는 감소하였다.

이에, 국산밀 누룩1과 국산밀 누룩2의 추출물 첨가량을 어느 정도까지 증가시켰을 때, 부피가 최대로 증가하는지 확인하기 위하여 누룩 추출물의 첨가량을 30 ㎖으로 늘려 제조한 식빵의 부피를 확인한 결과, 추출물 첨가량이 30 ㎖ 이상일 때는 오히려 식빵의 부피가 감소함을 확인하였다.

이에 따라 누룩 추출물 적정 첨가량을 10 ~ 20 ㎖으로 설정하여 이후 실험을 진행하였다.

실시예 6. 제빵 특성 분석

실시예 5의 방법으로 제조한 식빵을 구운 후 2시간 동안 상온에서 식힌 뒤 제빵 특성을 측정하였다. 제조한 식빵의 무게(g)는 저울을 이용하여 측정하였고, 부피(cc)는 유채씨를 이용한 종자치환법으로 측정하였으며, 이로부터 비용적(cc/g)을 구하였다.

또한, 상온에서 식힌 식빵을 중심부에서 1.5cm 두께로 잘라 물성 분석기(Texture Analyser, TA-XT2, Stable Micro System Co., England)를 이용하여, 식빵 속질(Crumb)의 경도(Firmness)를 측정하였다. 이 때 2.5 cm 직경의 플라스틱 플런저(plunger)를 사용하여 빵 두께의 40 % 스트레인(strain), 1.0 ㎜/sec 속도로 압축하여 측정하였다.

그 결과, 하기 표 4와 같이 강력분의 반죽시간은 4분 32초, 중력분은 4분 25초, 누룩 추출물을 첨가한 중력분의 평균 반죽시간은 4분 14초로, 강력분, 중력분의 반죽시간과 비교하여 짧아지는 경향을 나타내었다. 이는 반죽 시간이 밀가루가 물을 흡수하는 속도와 글루텐이 막을 형성하는 정도를 나타내는 것으로, 단백질 함량이 증가함에 따라 반죽시간도 길어지는 특성이 있기 때문이다.

무게와 부피는 중력분에 누룩 추출물을 첨가한 식빵의 평균값이 각각 143.46 g, 부피는 762.5 cc로, 누룩을 첨가하지 않은 중력분의 식빵 무게(147.25 g) 및 부피(675 cc)와 비교하여, 무게는 3.79 g(2.57 %) 감소했으며, 부피는 87.5 cc(12.96%) 증가하였다. 비용적은 빵 1g이 차지하는 부피(cc)의 값으로, 누룩 추출물을 첨가한 식빵의 평균값은 5.31 cc/g이었으며, 누룩을 첨가하지 않은 중력분으로 제조한 식빵의 비용적(4.59 cc/g)와 비교하여 증가하였다. 특히, 고소밀 누룩(국산밀 누룩 1) 추출물 20 ml, 금강밀 통곡(국산밀 누룩 2) 추출물 20 ml 및 금강밀 분곡(국산밀 누룩 3) 추출물 10 ml을 첨가하여 제조한 식빵의 경우, 제빵 적성이 강력분에 비해서도 우수한 것으로 확인되었다. 이는 밀 누룩의 균주가 활성화되면서 효모의 발효를 도와 발효 속도와 팽창력이 증대하였기 때문인 것으로 분석되었다.

반면, 누룩 추출물을 첨가한 식빵의 평균 속질 경도는 1.86 N로, 강력분(1.19 N), 중력분(1.46 N) 의 속질 경도보다 높게 나타났다.

하기 표 4에는 나타내지 않았으나, 국산밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵과 수입밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵을 비교한 결과, 평균 반죽시간은 각각 4분 3초, 4분 26초 였으며, 반죽의 높이는 각각 7.99 cm, 7.85 cm 로 나타났다. 속질 경도는 각각 국산밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵의 평균이 1.86 N, 수입밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵의 평균이 2.37 N 로, 국산밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵이 수입밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵보다 부드러운 속질을 가지고 있음을 알 수 있었다.

	누룩 추출물 첨가량 (㎖)	증류수 (㎖)	반죽시간 (min)	높이 (cm)	무게 (g)	부피 (cc)	비용적(cc/g)	Firmness (N)
강력분	0	60.3	4.32±0.02	8.25±0.07	147.63±1.86	800.00±0.00	5.42	1.19±0.28
중력분	0	57.3	4.25±0.02	8.00±0.00	147.25±0.38	675.00±35.36	4.59	1.46±0.08
중력분 + 국산밀 누룩 1	10	47.3	4.07±0.06	8.20±0.00	144.04±0.90	750.00±0.00	5.21	2.21±0.14
중력분 + 국산밀 누룩 1	20	37.3	3.76±0.36	8.00±0.00	143.47±0.47	787.50±53.03	5.49	2.00±0.45
중력분 + 국산밀 누룩 2	10	47.3	4.08±0.00	8.05±0.21	145.61±0.66	787.50±17.68	5.41	1.63±0.22
중력분 + 국산밀 누룩 2	20	37.3	4.16±0.06	8.15±0.07	142.26±1.19	812.50±17.68	5.71	1.14±0.11
중력분 + 국산밀 누룩 3	10	47.3	4.13±0.04	8.30±0.14	141.81±0.60	800.00±0.00	5.64	1.26±0.26
중력분 + 국산밀 누룩 3	20	37.3	4.03±0.04	7.25±0.07	143.57±1.15	637.50±17.68	4.44	2.94±0.56

^zSD : Standard Deviation

이상의 결과에서와 같이, 누룩 추출물을 첨가한 중력분의 제빵 적성은 누룩 추출물을 첨가하지 않은 중력분의 제빵 적성과 비교하여 속질 경도는 0.40 N 증가하였지만, 무게는 3.79 g(2.57 %) 감소하였으며, 부피와 비용적은 각각 87.5 cc(12.96%), 0.72 cc/g(15.68 %) 증가하여, 중력분에 누룩 추출물을 10 ~ 20 ㎖ 첨가했을 때, 제빵 적성이 개선됨을 확인하였다. 특히, 고소밀 누룩(국산밀 누룩 1) 추출물 20 ml, 금강밀 통곡(국산밀 누룩 2) 추출물 20 ml 및 금강밀 분곡(국산밀 누룩 3) 추출물 10 ml을 첨가하여 제조한 식빵은 제빵 적성이 강력분에 비해서도 우수하였다. 또한, 국산밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵은 수입밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵과 비교하여 속질 경도가 낮은 바, 국산밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵이 수입밀 누룩 추출물을 첨가한 식빵보다 부드러운 속질을 가지고 있음을 확인하였다.

이러한 국산밀 누룩 추출물 첨가의 제빵 적성 향상 결과는 밀 누룩의 균주가 활성화되면서 효모의 발효 속도와 팽창력이 증대된 것으로 분석되며, 향후 국산밀의 용도를 다양화하여 안전하고 건강한 우리밀 제빵 분야에 활용할 수 있음을 확인하였다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

a) 고소밀 또는 금강밀 누룩 추출물을 제조하는 단계;
b) 상기 고소밀 또는 금강밀 누룩 추출물, 및 중력분을 첨가하여 반죽을 제조하는 단계로서,
상기 반죽은 반죽 전체 중량에 대하여 고소밀 또는 금강밀 누룩 추출물을 6.0 내지 10.0 중량%, 중력분 54.0 내지 59.0 중량%을 포함하는 것인, 단계; 및
c) 상기 반죽을 발효하고 굽는 단계;를 포함하는 식빵 제조방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 단계 a)에서 고소밀 또는 금강밀 누룩 추출물은 고소밀 또는 금강밀로부터 제조한 누룩을 분쇄하고 염화나트륨 수용액에 넣어 추출하는 것인, 식빵 제조방법.
제4항에 있어서, 상기 고소밀 또는 금강밀 누룩 추출물의 알파-아밀라아제(α-amylase)의 역가는 1.0 U/㎖ 이상이고, 펩티다아제(peptidase)의 역가는 0.7 U/㎖ 이상인, 식빵 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 b)에서 상기 반죽은 반죽 전체 중량에 대하여 고소밀 또는 금강밀 누룩 추출물 6.0 내지 10.0 중량%, 밀가루 54.0 내지 59.0 중량%, 탈지분유 1.5 내지 2.5 중량%, 쇼트닝 1.0 내지 2.0 중량%, 효모(yeast) 0.5 내지 1.5 중량%, 맥아(malt) 추출물 2.5 내지 3.0 중량%, 설탕 소금 혼합액 3.0 내지 4.0 중량% 및 물 23.5 내지 24.5 중량%를 포함하는, 식빵 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 맥아 추출물은 맥아 및 염화나트륨 수용액을 혼합한 후, 원심분리한 상등액을 증류수로 1:1 부피비로 희석한 것인, 식빵 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 설탕 소금 혼합액은 증류수에 설탕 및 소금을 혼합한 것인, 식빵 제조방법.
제1항의 방법으로 제조된 식빵.
제9항에 있어서, 상기 제조된 식빵의 비용적은 5.0 cc/g 이상인 것인, 식빵.