KR20090045628A

KR20090045628A - 압출성형을 이용한 인스턴트 도토리 가공식품의 제조방법

Info

Publication number: KR20090045628A
Application number: KR1020070111548A
Authority: KR
Inventors: 류기형; 김철; 이용식; 임종상
Original assignee: 공주대학교 산학협력단; (주) 수암
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2009-05-08

Abstract

본 발명은 압출성형을 이용한 인스턴트 도토리 가공식품의 제조방법에 관한 것으로, 도토리 앙금을 건조하고 일정한 크기로 분쇄한 후 이를 압출성형하여 압축성형물을 제조하고, 상기 압출성형물을 건조, 분쇄하여 건조압출성형물을 제조하고, 이를 추가로 가공하여 인스턴트 도토리 가공식품을 만드는 방법에 관한 것이다. 전통방식으로 제조되는 도토리죽 및 도토리묵이 제조시간이 오래 걸리고 저장성이 취약한 문제점을 본 발명의 압출성형을 통한 인스턴트화를 통하여 보완하고, 저칼로리 다이어트 식품이자 뛰어난 기능성을 가진 도토리를 일반인이 보다 쉽게 접할 수 있게 하며, 전통방식과 같은 물성의 제품을 제공하는바 식품가공산업상 뛰어난 발명이라 할 것이다.

도토리가공식품, 도토리죽, 도토리묵, 압출성형, 인스턴트

Description

압출성형을 이용한 인스턴트 도토리 가공식품의 제조방법{A preparation method of instant acorn processed food by extrusion}

본 발명은 압출성형을 이용한 인스턴트 도토리 가공식품의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도토리 앙금을 건조하고 일정한 크기로 분쇄 후 이를 압출성형하여 압출성형물을 제조하고, 상기 압출성형물을 건조, 분쇄하여 건조압출성형물을 제조하며, 이를 추가로 가공하여 인스턴트 도토리 가공식품을 만드는 방법에 관한 것이다.

도토리는 떡갈나무, 갈참나무, 물참나무, 상수리나무 등의 참나뭇과 열매의 총칭으로서 우리나라 전국의 산야에서 자생하고 있으며 그 종류는 약 28종이다(Kim과 Lee, 1976). 우리나라에서는 도토리를 주로 묵을 만들어 이용해 왔다. 그러나 북미의 인디언들은 죽을 만드는데(Hill, 1937), 이태리나 스페인 등지에서는 빵 또는 과자를(Fernald과 Kinsey, 1937), 일본에서는 떡을 만드는데(松山利夫, 1974) 이용한다고 한다.

도토리에는 겔 형성능력이 우수한 전분질이 65 내지 69% 정도 함유되어 있 고 특히 떫은맛과 갈변현상의 원인이 되는 항산화성 tannin 성분을 다량 함유하고 있다(Kim과 Lee, 1976; Park과 Koo, 1984; Lee et al., 1992). 도토리의 화학성분은 지역 및 품종, 저장방법에 따라 차이가 있으며 수분 6.5 내지 13.7%, 조단백질 5.8 내지 7.8%, 조지방 1.1 내지 5.0%, 조섬유 2.1 내지 3.6%, 조회분 1.9 내지 3.4%, 탄닌 4.6 내지 9.3%이고, 칼슘은 92.7 내지 460.9 mg/g, 인는 80.0 내지 740.9 mg/g, 철는 3.7 내지 7.6 mg/g, 마그네슘은 117.7 내지 143.0 mg/g, 나트륨은 66.2 내지 93.9 mg/g, 칼륨은 867.9 내지 983.1 mg/g 범위이다(Kim, 1995).

도토리묵은 과피를 제거한 도토리 열매를 수침하여 마쇄한 후 앙금을 이용하여 만든 겔상 식품이다(Na et al., 2002). 이러한 도토리묵의 특성은 앙금의 농도, 가열온도, 가열방법, 가열시간, 교반정도 등에 의해 상당한 차이를 보이는데 지금까지 보고된 도토리묵의 제조조건 중 농도는 8 내지 13%로 그 범위가 연구마다 다양하며(Moon et al., 1977; Park과 Kim, 1988; Koo, 1984), 가열온도는 대부분이 95℃를 이용하였으며(Kim, 1987), 가열방법은 순간 호화시키거나(Bang, 1946), 현탁액을 저어가면서 가열하는 방법 등이 있으며(Choi, 1989), 가열시간은 10분에서 1시간(Moon et al., 1977; Park과 Kim, 1988; Koo, 1984; Kim, 1987), 교반속도는 120 rpm(Park과 Kim, 1988)이었다.

도토리에 대한 연구는 주로 묵으로의 이용성에 중점을 두고 연구하였으며, 도토리의 성분, 도토리전분의 제조 및 도토리의 떫은맛 성분인 tannin의 제거방법, 도토리전분 및 도토리묵에 대한 연구가 있으며 도토리의 영양에 대한 실험과 도토리의 항산화성에 대한 연구보고(20, Shim et al., 2004)가 있다.

도토리묵은 tannin 성분이 많은 식품으로 모세혈관을 튼튼하게 하는 역할을 하며, 소화불량, 변비, 신장질환에 좋다고 알려져 있다(동의보감). 대다수의 전통식품이 건강기능성 식품이라고 현대과학이 증명해 내고 있는 추세에서 묵도 예외가 아니다. 세계 비만인구는 10억 명, 우리나라도 32.4%가 비만이라고 한다. 특히 소아비만이 성인의 비만보다 급증하고 있다고 한다. 비만인 경우 당뇨, 고혈압, 그리고 암 등의 질병에 걸린 확률이 높다는 연구 결과가 있다. 묵은 수분함량이 높아서 조금만 먹어도 포만감이 크고 반면 칼로리는 아주 낮기 때문에 다이어트에 굉장히 효과적인 식품이다.

종래 특허등록된 기술을 살펴보면, 도토리에서 식품원료 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0001549호), 도토리 중의 전분 분리, 정제방법(대한민국 특허등록 제 10-0004820호), 도토리분의 처리방법(대한민국 특허등록 제 10-0003811호), 도토리를 주원료로 하는 국수 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0060521호), 도토리과립차의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0059576호), 도토리전분의 자동추출장치(대한민국 특허등록 제 10-0099450호), 도토리 고추장 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0167025호), 도토리차 및 그의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0338043호), 쑥 향 나는 토토리묵 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0521619호), 도토리를 포함하는 떡 조성물 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0585187호), 도토리 떡볶이 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0621551호), 기능성 도토리묵의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0637021호), 도토리를 이용한 인조미 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0644298호), 도토리 형상의 쌀과 자 결합형 유자초콜릿(대한민국 특허등록 제 20-04348750) 및 도토리를 이용하여 제조한 젤리 및 이의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0718343호) 등이 있다.

도토리의 효과를 극대화시키기 위해서는 도토리 자체를 그대로 이용한 도토리죽이나 도토리묵이 가장 이상적이다. 하지만, 도토리묵에 관한 종래 기술들은 기능성을 부가하는 정도에 그치고 있는 실정이다. 또한, 종래 전통방식은 제조시간이 오래 걸리고, 저장성 또한 좋지 못하여 영양 면으로는 훌륭한 식품이지만 점차 현대인의 식탁에서 소외되어 가고 있다.

이에 본 발명자는 도토리 자체를 그대로 이용한 도토리 가공식품을 간편하게 만들 수 있는 방안을 연구하는데 이르게 되었다.

종래 인스턴트 제품에 관한 등록된 특허기술을 살펴보면 인스턴트 떡의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0005419호),인스턴트 옥수수차의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0005394호), 인스턴트 아이스크림 분말의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0004818호), 곡물을 주원료로 한 인스턴트죽 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0112127호), 인스턴트 쌀죽 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0433130호), 신규한 인스턴트 김치 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0390185호), 인스턴트 현미녹차 추출분말의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0322209호), 인스턴트 컵 누룽지의 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0475598호), 인스턴트 특성 및 조리적성이 우수한 쌀가루의 제조방법, 이 방법으로 제조되는 쌀가루 및 이를 포함하는 인스턴트 쌀 수프(대한민국 특허등록 제 10-0757665호) 등이 있다.

한편, 압출성형공정은 1930년대부터 본격적으로 노동집약적인 기술의 해결방안으로 산업에 응용되기 시작하였다. 1930년대 중반에 단축 압출성형기를 이용한 연속공정으로 파스타를 생산하게 되면서 식품산업에 체계적으로 적용되기 시작하였다. 최근에는 고분자 플라스틱, 식품, 사료, 생물 산업, 의약품산업에 다양하게 적용되고 있다. 압출성형공정은 혼합, 분쇄, 가열, 성형, 살균 등과 같은 단위조작이 압출성형기 내부에서 1 내지 2분 동안의 단시간에 동시에 일어나므로 다른 열처리공정보다 효율적이고 경제적인 공정이다.

압출성형공정에서 조절이 가능한 독립변수는 원료투입속도, 수분함량, 배럴온도, 스크루 회전속도, 사출구, 스크루의 재원과 배열 등이다. 독립변수의 조절에 의해 목적하는 제품의 특성을 조절할 수 있고 다양한 특성을 가지는 제품을 생산할 수 있다. 이러한 압출성형공정의 특성을 이용하여 곡류를 팽화시킨 스낵제품, 탄산가스나 초임계탄산의 주입을 통해 100℃이하의 비교적 저온에서 호화된 곡류용융반죽을 팽화시켜 열에 불안정한 영양소나 기능성 성분을 강화하기 위한 저온 압출성형, 호화전분, 식물성 단백질의 조직화, 유지추출 전처리, 살균, 고분자 생물질의 전환, 생분해 포장재, 식물성 세포벽의 수용화 또는 비지의 중간제품화 등의 연구결과와 함께 식품생물산업에 널리 이용되고 있다.

본 발명자는 이러한 종래 식품가공에 이용되어 온 압출성형공정에서 아이디어를 얻어 도토리 자체를 그대로 이용한 식품 특히 인스턴트 도토리 가공식품의 제조에 응용하기로 하였다.

상기 종래 기술 중 곡물을 주원료로 한 인스턴트죽 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0112127호) 및 인스턴트 쌀죽 및 그 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0433130호)의 경우에 원료곡물을 침지하여 호화시킨 인스턴트 죽 제조방법 또는 압출성형을 이용한 인스턴트 쌀죽 제조방법이 공지되어 있으나, 도토리을 원료로 하여 압출성형을 이용한 죽이나 묵에 관한 발명은 개시된 바 없다. 이는 쉽게 호화되는 쌀에 비해 도토리은 호화가 힘들며, 호화된 도토리는 쉽게 노화되어 겔을 형성하므로 쌀전분과 비교하여 압출성형 조건이 까다로워 인스턴트 식품으로 제품화가 힘든 까닭이다.

이에 본 발명자들은 도토리을 이용하여 압출성형공정을 통한 쉽고 간편하게 섭취할 수 있는 형태인 도토리 가공식품을 제조하는 본 발명에 이르게 되었다. 이렇게 되면 우리 몸에 좋은 우리의 전통식품을 아주 편리하게 만들어서 먹을 수 있으며, 저장성이 떨어지는 문제를 극복할 수 있고 바쁜 현대인들이 선호하는 다이어트 기호식품으로 자리 매김 할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 인스턴트 곡물 가공식품을 제조함에 있어 원료 곡물로써 도토리 자체를 그대로 이용하여 효과적으로 가공할 수 있는 도토리 가공식품의 제조방법 및 그로부터 제조된 인스턴트 도토리식품을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적은 도토리 가공식품의 제조에 있어 도토리앙금을 압출성형하여 압출성형물을 제조하고 이를 건조, 분쇄하여 건조압출성형물을 제조한 후 이에 대한 물리적 특성을 분석하고, 상기 건조압출성형물을 추가로 가공하여 도토리 가공식품을 제조한 후 이들의 특성을 조사하여 종래 다른 도토리 가공식품보다 우수한 특성을 갖는다는 것을 확인함으로써 달성하였다.

본 발명에서 ‘압출성형물’이라 함은, 압출성형기(extruder)를 통과하여 예비호화된 생성물로 정의하며 ‘건조압출성형물’이라 함은 상기 압출성형물을 50℃의 드라이 오븐에서 24시간 동안 건조시킨 다음 분쇄한 것으로 정의한다.

본 발명은 도토리분말을 압출성형하여 압출성형물을 제조하고 이를 건조시키고 분쇄하여 건조압출성형물을 제조하며 상기 건조압출성형물을 추가로 가공하는 단계로 구성되는 인스턴트 도토리 가공식품의 제조방법을 제공한다.

바람직하게는 상기 가공식품은 건조압출성형물에 열수를 가하여 제조된 도토리죽 또는 열수 및 검(gum)을 가하여 제조된 도토리묵일 수 있다.

상기 도토리죽 제조를 위하여는 배럴온도 90 내지 130℃, 수분함량 25 내지 40% 조건하에서 압출하여 압출성형물을 제조하고, 이를 50℃의 드라이오븐에서 24시간동안 건조시킨 후 분쇄하여 건조압출성형물을 제조하는 것이 바람직하며, 상기 건조압출성형물에 바람직하게는 건조압출성형물 질량의 8배에 해당하는 60 내지 120℃, 더욱 바람직하게는 100℃의 열수를 첨가하여 인스턴트 도토리죽을 제조할 수 있다.

한편 도토리묵 제조를 위하여는 배럴온도 90 내지 120℃, 수분함량 25 내지 45% 조건하에서 압출하여 압출성형물을 제조하고, 이를 50℃의 드라이오븐에서 24시간동안 건조시킨 후 분쇄하여 건조압출성형물을 제조하는 것이 바람직하며, 상기 건조압출성형물에 바람직하게는 건조압출성형물 질량의 8배에 해당하는 60 내지 120℃, 더욱 바람직하게는 100℃의 물 및 전체중량의 2중량%에 해당하는 검을 첨가하여 인스턴트 도토리죽을 제조할 수 있다.

당업자의 관점에서 건조압출성형물을 추가로 가공하여 도토리죽, 도토리묵 외에도 국수, 파스타, 빵 등의 다양한 도토리 가공식품을 제조할 수 있으며, 도토리죽, 도토리묵의 경우에도 건조압출성형물 외에 다른 재료를 함께 또는 별도로 포장하여 첨가함으로써 보다 완전한 식사용으로 만들 수 있다. 별도로 첨가될 수 있는 재료로는 각종 조미성분, 향미제, 착색제, 단백질, 야채류, 과일류, 육류 및 생선류 등을 들 수 있다. 이들은 가공된 형태이거나 가공되지 않은 신선한 상태로 첨가될 수 있으며, 압출하기 전 또는 후에 또는 포장된 건조압출성형물에 별도의 포장으로 첨가할 수 있다. 이 외에 비타민류, 미네랄류, 단백질 및 파슬리, 로터스 종자, 보리, 잣, 인삼, 생강, 배아, 민트 등과 같은 허브, 전통식물 및 그 추출물과 같은 기능성 첨가제를 더 첨가함으로써, 도토리죽 및 도토리묵의 영양학적 가치를 향상시킬 수 있다. 또한 도토리묵 제조시 사용한 검(gum)은 카라기난, 구아검, 잔탄검, 젤라틴, 한천, 카르복시메틸셀룰로오스, 로커스트빈검 등 다양한 검 종류를 실시예에 사용한 검에 대체하거나 혼합하여 사용할 수 있다.

전통방식으로 제조되는 도토리죽 및 도토리묵이 제조시간이 오래 걸리고 저장성이 취약한 문제점을 본 발명의 압출성형을 통한 인스턴트화를 통하여 보완하고, 저칼로리 다이어트 식품이자 뛰어난 기능성을 가진 도토리를 일반인이 보다 쉽게 접할 수 있게 하는 효과가 있다. 또한, 인스턴트 곡물 가공식품을 제조함에 있어 원료 곡물로써 도토리 자체를 그대로 이용하여 효과적으로 가공할 수 있는 도토리 가공식품을 제공하는바 식품가공 산업상 뛰어난 발명이라 할 것이다.

이하 본 발명이 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

시료의 준비

실험에 사용한 도토리 앙금과 전통공정으로 제조한 도토리묵은 묵 제조 전문 업체인 (주)수암에서 제공받았다. 인스턴트 도토리 죽 및 묵의 제조에 첨가한 검(gum)은 TICAGEL 795 Powder로 (주)화경물산에서 제공받아 사용하였으며 검(gum)의 조성은 표 1과 같다.

TICAGEL의 영양학적 성분

칼로리(전체) 지방에 의한 칼로리(%) 지방에 의한 칼로리(g) 전체 지방 트랜스지방 콜레스테롤 Na 칼륨

240 Kcal 0% 0 g 0 g 0 g 0 g 653 mg 4,894 mg

칼슘 전체 탄수화물 수용성 식이섬유r 불용성 식이섬유 단당류 다당류 단백질 비타민 및 기타 미네랄

791 mg 60 g 60 g 0 g 0 g 0 g 0 g 미검출

실시예 1 : 공지 기술에 의한 도토리 압출 성형물의 제조

특허등록된 발명에 개시된 압출성형을 이용한 쌀죽 제조방법(대한민국 특허등록 제 10-0433130호)에 의하여 도토리 압출성형물을 제조하여 보았다. 배럴온도는 100℃, 수분함량 40%, 사입양 0.25kg/분, 스크류 속도 400회전/분의 조건이었다.

상기 방식으로 압출성형물을 제조하고 건조분쇄하여 건조압출성형물을 만들고, 이에 물을 첨가하여 도토리죽을 제조한 결과 적당한 물성의 죽이 형성되지 않았고, 쉽게 물과 죽이 분리되는 문제점이 있었다. 또한 도토리가 호화가 완전히 되지 않아 식감이 좋지않은 점이 있었다. 이는 쌀과 도토리의 차이에 의한 것으로, 다른 조건을 확립할 필요가 있었다.

실시예 2 : 도토리죽用 건조압출성형물의 제조

도토리 앙금의 건조

건조 방식에 따른 차이를 분석하기 위하여 3가지 방식 즉 자연건조, 열풍건조 동결건조하였고, 대조군으로 전통방식으로 만들어진 수암묵을 동결건조하여 사용하였다. 자연건조는 도토리 앙금을 실내바닥에 고르게 펼쳐 상온에서 96시간 동안 건조하였고, 열풍건조는 도토리 앙금을 50℃ 드라이 오븐(HB-502MP, Hanbaek Co. Korea)에서 12시간 동안 건조하였으며, 동결건조는 도토리 앙금은 분말을 그대로 동결건조하였고, 대조군인 전통방식으로 만들어진 묵(수암묵)은 221cm 크기로 동일하게 절단하여 deep freezer(MDF-192, Sanyo Japan) -60℃에서 24시간 동안 예비동결 시킨 후 동결건조기(FD 8508, Iilsin Lab Co. Korea)를 이용하여 48시간 동안 동결 건조하여 대조군으로 사용하였다.

도토리 앙금의 분쇄

상기의 건조물을 푸드믹서(Gold mill 305W, Gold mill Co., Korea)로 분쇄하고, 35 메쉬를 통과시켜 일정한 크기의 건조된 앙금을 얻었다.

도토리 앙금 압출성형물 제조

인스턴트 도토리죽의 제조를 위한 도토리앙금의 예비호화는 실험용 쌍축 동방향 압출성형기(THK 31T, Inchen Machinery, Korea)를 사용하였으며 스크루배열은 도 1과 같다. 스크루 직경은 2.9 cm이며 길이와 직경비 (L/D ratio)는 25:1이었고 배럴의 온도조절은 전열기와 냉각수를 사용하여 조절하였다. 인스턴트 도토리죽의 제조를 위한 도토리 앙금의 팽화는 1, 2차 실험으로 나누어 진행하였다.

1차 실험의 공정변수는 배럴온도 90, 100, 110, 130℃이었고 수분함량 25%, 스크루 회전속도 250 rpm, 사출구는 원형으로 3 mm인 것을 사용하였고 원료 사입양은 167 g/min로 고정하였다. 1차실험 변수에 의하여 4개의 압출성형물이 제조되었다.

2차 실험은 배럴온도 90, 120℃, 수분함량은 25, 40%, 스크루 회전속도 200 rpm으로 하고 원료 사입양, 사출구 직경은 1차 실험과 동일하게 진행하였다. 2차실험 변수(온도 2개, 수분함량 2개)에 의하여 4개의 압출 성형물이 제조되었다.

건조압출성형물의 제조

상기 압출성형물을 50℃의 드라이 오븐에서 24시간동안 건조시킨 다음 분쇄하여 각각의 건조압출성형물을 제조하였다.

실시예 3 : 상기 건조 압출성형물의 물리적 특성 분석에 의한 도토리 죽 압출성형 조건의 확립

건조압출성형물의 호화도 측정

배럴온도가 압출성형물에 미치는 영향을 알아보기 위하여 도토리 앙금을 배럴온도 90℃, 110℃, 130℃로 달리한 조건하에서 압출성형하고 건조, 분쇄하여 얻은 건조압출성형물의 호화도(gelatinization degree)를 측정하였다. 호화도 측정을 위해 100 mL의 삼각플라스크 5개를 준비하여 이를 각각 A₁, A₂, A₃, A₄ 및 B로 라벨을 하였다.

시료 1 g씩을 4개의 삼각플라스크에 취하고 무게차이는 0.5%이상 차가 나지 않게 하며, 5개의 플라스크에 증류수 50 mL씩을 가하고 A₁, A₂를 100℃ 수욕 중에서 30분간 가열한 후 냉수에서 상온으로 급히 식혔다.

A₁, A₃ 및 B에 각각 5% 디아스타아제용액 5 mL씩을 가하고 5개의 플라스크를 항온 수욕 중에서 진탕하면서 371℃로 90분간 유지한 후 곧 1 N 염산을 모든 플라스크에 2 mL씩 가하고 물을 가하여 100 mL로 하였고, 건조 여과지를 사용하여 각각 여과하고 그 여액 10 mL씩을 공전삼각플라스크에 취하여 이를 a₁, a₂, a₃, a₄ 및 b로 하였다.

공시험용으로 물 10 mL를 공전플라스크에 취하여 모두 6개의 플라스크에 각각 0.1 N 요오드용액 10 mL를 가한 뒤 스톱워치를 사용하여 같은 시간간격으로 0.1 N 수산화나트륨용액 18 mL씩을 순차적으로 6개의 플라스크에 가하고 밀전, 진탕, 혼합한 후 정확히 15분간 방치하였다.

최초의 플라스크가 15분간 경과하면 앞의 0.1 N 수산화나트륨용액을 가하였던 순서 및 시간 간격으로 10% 황산 2 mL씩을 마개를 열고 바로 가한다. 이들 용액을 0.1 N 티오황산나트륨용액으로 적정하여 a₁내지 a₄ 및 b의 측정치를 각각 P₁ 내지 P₄ 및 q로 공시험 적정치를 r로 하여 하기의 식에 대입하여 호화도(%)를 계산하였다(식품공전, 2002).

실시 결과는 도 2에 나타내었다. 압출성형 배럴온도 90, 110, 130℃에서 호화도는 각각 72.2, 78.5, 87.5%를 나타내었다.

전분을 원료로 압출 성형할 때 호화에 미치는 영향은 수분, 온도, 전단이라 볼 수 있다. 압출성형 공정변수 수분함량 25%, 스크루 회전속도 250 rpm는 같았고, 배럴온도가 90, 110, 130℃로 증가 할수록 열에너지도 증가하여 호화도가 증가되었을 것으로 판단된다(Chung et al. 1997).

건조압출성형물의 수분흡착지수 및 수분용해지수 측정

도토리앙금, 건조압출성형물, 동결건조 도토리묵의 수용성에 대한 성질의 분석을 위하여 AACC 방법(Method 56-20. 1983)을 이용하여 수분흡착지수(WAI, water absorption index)와 수분용해지수(WSI, water soluble index)를 측정하였다. 분쇄한 시료 1 g(35 mesh)를 칭량하고, 50 mL의 용량의 튜브에 25 mL의 증류수와 혼합 후 30℃의 온도를 일정하게 유지하는 항온수조(J-MPB, Jisico. Korea)에서 30분간 교반하였다. 항온수조에서 꺼낸 튜브를 원심분리기(HA 1000-3) 3000 rpm에서 20분간 원심분리한 뒤 상등 액을 알루미늄 접시에 부어 105℃의 dry oven에서 2시간 동안 건조하였다.

상등 액을 따른 후의 튜브는 탈지면 위에 15분간 거꾸로 세워 시험관 벽에 잔존하고 있는 수분을 제거한 뒤 시험관 무게를 칭량하여 하기의 식에 대입하여 수분흡착지수를 계산하고, 건조된 알루미늄 접시의 고형분 중량을 칭량하여 하기의 식에 대입하여 수분용해지수를 계산하였다.

1차 실험에서 압출성형 공정변수는 배럴온도(90, 100, 110, 130℃)이었다. 열풍건조 도토리앙금과 배럴온도에 따른 건조압출성형물의 수분흡착지수와 수분용해지수는 도 3 및 도 4에 나타내었다.

배럴온도 90, 100, 110, 130℃일 때 수분흡착지수와 수분용해지수는 각각 1.36과 53.99%, 1.66과 39.87%, 1.96과 45.24%, 1.44와 49.45%로 열풍건조 도토리앙금의 0.96과 1.35%보다 증가하였다. 수분흡착지수는 배럴온도가 90℃에서 110℃로 증가함에 따라 증가하다가 130℃일 때 약간 감소하는 경향을 보였다. 수분용해지수는 압출성형 후 크게 증가하였으며 배럴온도가 90℃ 일 때 53.99%로 가장 높은 값을 나타내었다.

2차 실험에서 압출성형 공정변수는 배럴온도(90, 120℃)와 수분함량(25, 40%)이었다. 배럴온도와 수분함량에 따른 건조압출성형물과 열풍건조, 자연건조, 동결건조 도토리앙금 및 동결 건조한 수암회사 묵의 수분흡착지수와 수분용해지수는 도 5 및 도 6에 나타내었다.

건조조건에 따른 도토리앙금의 수분흡착지수와 수분용해지수는 큰 차이를 보이지 않았고 건조압출성형물이 원료보다 수분흡착지수와 수분용해지수가 크게 증가하였다. 수분함량이 25%에서 40%로 증가함에 따라 수분흡착지수는 증가하였고 수분용해지수는 감소하였다.

상기 실험 결과로 수분함량이 25%일 때 팽화가 일어난 시료의 수분용해지수가 큰 값을 나타내어 인스턴트 죽 제조에 적합할 것으로 판단되었다.

건조압출성형물의 페이스트 점도 측정

도토리앙금, 건조압출성형물, 동결건조 도토리묵의 페이스트 점도를 측정하기 위하여 신속점도측정기(RVA, Rapid Visco Analyser, Newport Scientific Inc., RVA-3D, Australia)를 사용하였다. 시료 2.5 g(14%, w.b.)를 알루미늄캔에 넣은 후 25 mL의 증류수를 가하고 유리막대기를 이용하여 1차 교반한 후 페이스트 점도를 측정하였다.

신속점도측정기의 가열과 냉각조건은 초기온도 25℃에서 2분 동안 25℃로 유지한 다음 5분 동안 95℃로 가열 후 3분 동안 95℃로 유지하였으며 5분에 걸쳐 25℃로 냉각하였다. 총 소요 시간은 20분이였으며 시료의 분산을 증가시키기 위하여 10초간 960 rpm으로 페달을 회전시킨 후 160 rpm에서 점도를 측정하였다. 도 7의 페이스트 점도곡선으로부터 최고점도(peak viscosity, PV), 최저점도(trough viscosity, TV), 최종점도(final viscosity, FV), 구조 파괴점도 (breakdown viscosity, BV)와 회복점도(setback viscosity, SV) 등의 페이스트점도 지표를 각각 계산하였다.

1차실험 압출성형에서 모든 압출성형물이 팽화(puffing)되었고 압출성형 도토리앙금의 페이스트 점도는 표 2 및 도 8에 나타내었다.

열풍건조한 도토리앙금 및 압출성형한 도토리앙금의 페이스트 점도(1차실험)

시료명	PV	TV	BV	FV	SV
열풍건조	5107	3280	1827	5764	2484
배럴온도 90℃	247	9	238	256	248
배럴온도 100℃	157	0	173	302	318
배럴온도 110℃	160	2	173	198	212
배럴온도 120℃	161	1	176	186	201

PV : Peak viscosity, TV : Trough viscosity, BV : Breakdown viscosity,

FV : Final viscosity, SV : Setback viscosity

최고점도(PV)는 배럴온도가 90℃일 때 가장 높았고, 배럴온도가 증가하면 낮아 졌다. 최저점도(TV), 구조 파괴점도(BV)는 배럴온도 90℃일 때 가장 높게 나타났고, 90℃ 이상의 배럴온도에서는 압출성형과정 중 아밀로오스 구조의 파괴에 의하여 점도가 감소한 것 같다. 최종점도(FV), 회복점도(SV)는 배럴온도 100℃에서 가장 높게 나타났다. Grant는 노화도가 낮을수록 최종점도(Holm et al., 1988)는 낮게 나타난다고 하였다.

2차 압출성형에서의 페이스트 점도는 표 3, 도 9에 나타내었다. 수분함량 25%일 때 팽화(puffing)가 일어났으며, 수분함량 40%일 때 팽화(puffing)가 되지 않았다. 1차 실험의 결과와 같이 배럴온도 90, 120℃, 수분함량 25% 일 때 팽화가 일어난 시료의 페이스트 점도는 크게 감소하여 인스턴트 죽의 제조에 적합할 것으로 생각되었다.

동결건조한 도토리앙금 및 압출성형한 도토리앙금의 페이스트 점도(2차실험)

시료명	PV	TV	BV	FV	SV
동결건조한 도토리묵	482	484	-2	1007	523
배럴온도 90℃, 수분함량 25%	8	0	8	4	4
배럴온도 90℃, 수분함량 40%	264	89	175	518	429
배럴온도 120℃, 수분함량 25%	8	0	8	2	2
배럴온도 120℃, 수분함량 40%	136	0	136	159	159

PV : Peak viscosity, TV : Trough viscosity, BV : Breakdown viscosity,

FV : Final viscosity, SV : Setback viscosity

건조조건에 따른 도토리 앙금의 페이스트 점도는 표 4, 도. 10에 나타내었다. 자연건조와 동결건조는 비슷한 양상을 보였으며, 열풍건조 한 것이 조금 더 높은 페이스트 점도를 나타내었다.

또한 수분함량이 40% 일 때 동결건조한 묵의 페이스트 점도에 가장 접근하는 페이스트 점도를 나타내었다. 수분함량 40%, 배럴온도 90℃일 때 최고점도, 최저점도, 구조 파괴점도, 최종점도, 회복점도는 높게 나타났고, 수분함량이 증가할수록 페이스트 점도는 증가하는 경향을 나타내었다.

건조 조건에 따른 도토리 앙금의 페이스트 점도

시료명	PV	TV	BV	FV	SV
실온건조한 도토리앙금	1042	815	227	2383	1568
열풍건조한 도토리앙금	1270	1072	198	2858	1786
동결건조한 도토리앙금	1077	841	236	2482	1641

PV : Peak viscosity, TV : Trough viscosity, BV : Breakdown viscosity,

FV : Final viscosity, SV : Setback viscosity

실시예 4 : 도토리죽 제조 및 특성분석

도토리죽 제조

상기 압출성형의 다른 조건하에서 생성된 8개의 압출 성형물에 물과 소금을 첨가하여 최상의 죽을 제조하고자 하였다. 물 및 소금의 함량을 결정하기 위하여 1차 실험 및 2차 실험에서 제조한 건조압출성형물에 도토리앙금 : 물 = 1 : 7의 중량비율과 1 : 9의 비율로 달리하여 물을 첨가하였다. 죽을 만들기 위한 물은 100℃의 물을 사용하였다. 동일한 결과를 얻기 위하여 60 내지 120℃의 물을 사용할 수 있다. 또한 관능적으로 우수한 죽을 제조하기 위하여 전체 중량의 각각 1%, 2%에 해당하는 소금를 첨가하고, 유리막대기로 잘 저어 죽을 제조하였다.(1차실험 죽). 관능평가에 의하여 소금의 함량을 결정하였다.

도토리죽의 특성분석

상기 제조된 인스턴트 도토리죽의 품질평가로 Sun rheometer(Compac-100, Sun Sci. Co. Japan)를 이용하여 compression test와 penetration test를 병행하여 실시하였다. Test시 distance는 8.0 mm, probe는 round type으로 직경이 2 cm인 것과 5 mm인 것을 사용하였다. Table speed는 60 mm/min으로 고정하였고 load cell은 2 kg으로 설정한 다음 측정하였다.

1차 실험에서 압출성형 도토리죽의 저장방법, 저장시간, 혼합하는 물의 온도에 따른 경도(compression test)와 수암회사 도토리죽의 경도는 표 5, 6에 나타내었다. 실온저장이 냉장저장보다 낮은 경도 값을 나타내었고 6시간 전에는 용기에서 시료를 취할 수 없어 경도를 측정할 수 없는 상태이었다.

냉장저장에서 6시간일 때의 압출성형 도토리죽의 경도는 혼합하는 물의 온도가 20℃에서 80℃로 증가함에 따라 증가하다가 100℃에서 감소하는 경향을 나타내었고 100℃의 물을 혼합한 도토리묵이 가장 낮은 값을 나타내었다.

상기 실험 결과로 보아 100℃의 물을 혼합하는 것이 죽이 잘 형성되는 것으로 생각되었다.

냉장 보관중인 압출성형한 도토리죽의 경도(1차실험)

냉장보관
시료	물 온도(℃)	경도(g/cm²)
시료	물 온도(℃)	6 시간	24 시간
90℃	20	231.3	662.9
	40	251.4	699.9
	60	313.5	443.9
	80	358.1	1667.3
	100	129.1	830.9
100℃	20	198.2
	40	299.2
	60	325.0
	80	387.2
	100	278.1
110℃	20	243.3	527.5
	40	271.9	641.3
	60	298.2	801.2
	80	361.9	903.3
	100	135.3	371.8
130℃	20	257.9	806.4
	40	352.7	730.8
	60	467.7	551.2
	80	519.1	953.0
	100	126.0	176.8
수암묵	219.8

실온에서 압출성형한 도토리죽의 경도(1차실험)

실온
시료	물 온도(℃)	경도(g/cm²)
시료	물 온도(℃)	6 시간	24 시간
90℃	20	197.1	240.3
	40	181.4	247.4
	60	185.2	427.6
	80	264.6	242.4
	100	170.6	160.6
100℃	20	198.2
	40	91.4
	60	285.7
	80	310.4
	100	217.6
110℃	20	172.8	186.5
	40	180.2	333.5
	60	209.8	305.6
	80	145.8	387.8
	100	0	327.3
130℃	20	0	329.6
	40	250.6	203.7
	60	253.2	753.1
	80	314.7	449.6
	100	92.5	977.8
수암묵	219.8

인스턴트 도토리죽 제조에는 1, 2차 실험에서 압출 성형한 여덟 가지 시료에 물의 비율을 1: 7, 1: 9 두 가지 조건으로 정하고 소금은 전체중량의 1%, 2%로 정하여 죽을 만들어 보았다. 1: 7 비율에서는 전체적으로 쉽게 굳어버려서 죽이 완성되지 않았다. 1: 9에서는 배럴온도 130℃, 수분함량 25%와 배럴온도 90, 120℃, 수분함량 25%의 조건에서 적당한 죽이 제조되었다. 소금의 양은 1%첨가한 죽이 가장

적당한 조미를 내었다.

인스턴트 죽 제조 시 압출성형 최적의 조건은 배럴온도 120℃, 수분함량 25%, 스크루 회전속도 250 rpm, 사출구 직경 3 mm인 것으로 판단되었고 혼합하는 물은 100℃의 물로 압출성형 도토리앙금과의 혼합비율은 1:9, 첨가하는 소금은 전체 무게의 1%가 적당할 것으로 판단되었다.

실시예 5 : 도토리묵用 건조압출성형물의 제조

실시예 2에서와 동일한 방법으로 압출성형물을 제조하였다.

도토리 앙금의 압출성형물 제조

인스턴트 도토리 묵의 제조방법 확립을 위한 3 내지 5의 실험을 실시하였다.

3차 실험은 1, 2차 실험에서 도토리앙금의 팽화(puffing)에 목적을 둔 것과 다르게 팽화(puffing)가 일어나지 않도록 도토리묵 전통제조공정의 조건을 참조하여 온도는 비교적 낮고 충분히 호화되도록 배럴온도 90℃, 원료 사입양 64.8 g/min, 스크루 회전속도 100 rpm, 수분함량 25, 40%, 사출구는 원형으로 8 mm인 것을 사용하였다. 3차 실험의 2개의 변수를 통하여 2개의 압출성형물이 제조되었다.

4차 실험은 배럴온도 90, 120℃, 사출구는 사출구판에 직경이 1 mm인 구멍이 15개 뚫려있는 것을 사용하였고 원료 사입양, 스크루 회전속도, 수분함량은 3차 실험과 동일하게 진행하였다. 4차 실험의 조건(온도 2개, 수분함량 2개)에 의하여 4개의 압출성형물이 제조되었다.

5차 실험은 배럴온도 90, 110℃, 수분함량 30, 45%, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입양 67.8 g/min, 사출구는 원형으로 8 mm인 것을 사용하였다. 5차 실험의 조건(온도 2개, 수분함량 2개)에 의하여 4개의 압출성형물이 제조되었다.

건조압출성형물의 제조

상기 압출성형물을 각각 50℃의 드라이 오븐에서 24시간동안 건조시킨 다음 분쇄하여 건조압출성형물을 제조하였다.

실시예 6 : 상기 건조압출성형물의 물리적 특성 분석에 의한 도토리묵 압출성형조건의 확립

건조압출성형물의 수분흡착지수 및 수분용해지수 측정

실시예 3에 나타낸 것과 동일한 방법으로 건조압출성형물의 호화도를 측정하였다.

4차 실험에서 압출성형 공정변수는 배럴온도(90, 120℃), 수분함량(25, 40%)이었고 2차 실험과 다른 것은 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입양 64.8 g/min, 사출구는 직경이 1 mm 구멍이 15개인 것을 사용한 것이었다. 4차 실험에서 수분흡착지수와 수분용해지수는 도 11 및 도 12에 나타내었다. 수분흡착지수는 배럴온도가 90℃에서 110℃로, 수분함량이 30%에서 45%로 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 수분용해지수는 배럴온도가 증가함에 따라 약간 증가하는 경향을 나타내었고 수분함량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

5차 실험에서 수분흡착지수와 수분용해지수는 도 13, 14과 같다. 압출성형 후 수분흡착지수와 수분용해지수가 모두 증가하였고 압출성형 도토리앙금에서는 4차 실험과 비슷한 결과를 나타내었다.

수분용해지수가 압출성형 시 배럴온도에 영향을 받는 것은 압출성형이 진행되는 과정에서 호화에 의하여 아밀로오스(amylose) 사슬의 절단양이 증가하였고, 수분함량의 변화에 따라 전분이 용융이 된 후 높은 재결정화가 된 것으로 (Jackson et al. 1990) 압출성형에 의해 amylose함량이 증가하여 수분용해지수가 증가한 것으로 보인다.

건조압출성형물의 페이스트 점도

4차 실험의 페이스트 점도는 표 7 및 도 15에 나타내었다. 수분함량이 25%일 때 배럴온도 90, 120℃에서 사출구가 1 mm× 15개임에도 불구하고 팽화가 일어났고 수분함량 40%일 때는 팽화가 일어나지 않았다. 수분함량 40%일 때 배럴온도 90, 120℃에서 페이스트 점도가 도토리 앙금과 비슷한 호화패턴을 나타내었다.

압출성형 도토리앙금에서 수분함량이 25%에서 40%로 증가함에 따라 배럴온도 90, 120℃에서 최고점도, 최저점도, 구조 파괴점도, 최종점도, 회복점도, peak time이 모두 증가하는 경향을 나타내었다. 배럴온도가 90℃에서 120℃로 증가함에 따라 수분함량 25, 40%에서 최고점도와 구조 파괴점도는 감소하는 경향을 나타내었고 최저점도, 최종점도, 회복점도는 증가하는 경향을 나타내었으며 peak time은 변화가 없었다.

이로부터 수분함량이 25%인 압출성형 도토리앙금은 저온구간에서 높은 점도를 나타내고 수분함량이 40%인 압출성형 도토리앙금은 고온구간에서 높은 점도를 나타내는 것을 알 수 있었다. 팽화가 일어나지 않은 수분함량 40%인 압출성형 도토리앙금으로 인스턴트 묵을 제조 시 뜨거운 물과 혼합하면 높은 점도를 나타내고 냉각하면 최종점도가 높아 묵이 잘 형성될 것으로 추측되었다.

열풍건조한 도토리앙금 및 압출성형한 도토리앙금의 페이스트 점도(4차실험)

시료명	PV¹⁾	TV²⁾	BV³⁾	FV⁴⁾	SV⁵⁾	PT⁶⁾
도토리앙금	4618	3332	1286	6006	2674	7.3
90℃, 25%	2815	79	2736	796	718	2.1
90℃, 40%	4200	828	3372	3509	2681	5.6
120℃, 25%	2616	240	2376	1084	844	2.1
120℃, 40%	3267	904	2363	3666	2762	5.7

PV : Peak viscosity, TV : Trough viscosity, BV : Breakdown viscosity,

FV : Final viscosity, SV : Setback viscosity

5차 실험의 페이스트 점도는 표 8, 도 16에 나타내었다. 수분함량이 45%일 때 최종점도, 회복점도, peak time이 높은 값을 나타내어 4차 실험에서와 같이 인스턴트 묵 제조 시 묵이 잘 형성될 것으로 추측되었다.

열풍건조한 도토리앙금 및 압출성형한 도토리앙금의 페이스트 점도(5차실험)

시료명	PV¹ ⁾	TV² ⁾	BV³ ⁾	FV⁴ ⁾	SV⁵ ⁾	PT⁶ ⁾
도토리앙금	4618	3332	1286	6006	2674	7.3
90℃, 30%	4307	100	4207	1324	1224	2.1
90℃, 45%	2489	843	1646	4834	3990	5.6
110℃, 30%	2521	22	2499	808	785	2.1
110℃, 45%	4396	1011	3385	5270	4260	5.3

PV : Peak viscosity, TV : Trough viscosity, BV : Breakdown viscosity,

FV : Final viscosity, SV : Setback viscosity

최종적으로 5차 실험에서 배럴온도 90, 110℃, 수분함량 45%인 압출성형 도토리앙금에 검 2% 첨가하고 100℃ 물과 1: 8 비율로 혼합하여 제조한 도토리 인스턴트 묵과 수암회사 묵을 동결건조한 후 페이스트 점도를 측정한 결과는 표 9, 도 17과 같다. 동결 건조한 두 가지 도토리 인스턴트 묵의 최저점도, 최종점도, 회복점도는 비슷한 값을 나타내었고 최고점도, 파괴점도는 배럴온도 110℃일 때 90℃보다 약간 높은 값을 나타내었다. peak time은 배럴온도 90℃일 때 110℃보다 1분 늦게 나타났다. 동결 건조한 수암회사 묵의 페이스트 점도는 전체적으로 압출성형 도토리 인스턴트 묵의 페이스트 점도보다 낮은 값을 나타내었고 peak time은 약간 높은 값을 나타내었다.

동결건조한 도토리 묵과 인스턴트 도토리묵의 페이스트점도

시료명	PV¹ ⁾	TV² ⁾	BV³ ⁾	FV⁴ ⁾	SV⁵ ⁾	PT⁶ ⁾
동결건조한 도토리묵	1412	1417	-5	2729	1312	10.0
90℃, 45%	1524	1365	160	3146	1782	8.6
110℃, 45%	1652	1313	339	3103	1790	7.6

PV : Peak viscosity, TV : Trough viscosity, BV : Breakdown viscosity,

FV : Final viscosity, SV : Setback viscosity

실시예 7 : 도토리묵 제조 및 특성분석

실시예 5에 의하여 따라 제조된 건조압출성형물에 열수 및 검을 첨가하여 도토리묵을 제조하였고 그 특성을 분석하여 조건을 확립하였다.

도토리묵의 제조

3차 실험에서는 건조압출성형물에 열수를 1: 7로 혼합하고 열수의 온도는 100℃, 검은 전체 질량의 2.5%되게 첨가하였으며 혼합 시 푸드 믹서를 사용하여 30초 동안 혼합한 후 종이컵에 담아 묵을 제조하였다.

4, 5차 실험에서는 건조압출성형물에 열수를 1: 8, 물의 온도는 100℃, 검 2% 첨가하였고 혼합 시 푸드믹서를 사용하여 30초 동안 혼합한 후 종이컵에 담아 묵을 제조하였다.

도토리묵의 특성분석

3차 실험은 1, 2차 실험과 다르게 중점을 팽화에 두지 않고 수암회사 도토리 묵 제조공정을 참고하여 배럴온도는 90℃, 스크루 회전속도는 100 rpm, 원료 사입양은 70 g/min 이하로 사출구는 8 mm인 것을 사용하여 체류시간을 길게, 압력을 최소한 낮추어 도토리 앙금을 예비호화 시켰다.

배럴온도 90℃, 수분함량이 25%인 시료에 100℃의 물을 1:7되게 혼합하고 여기에 총질량의 2.5% gum을 첨가하여 30분 냉각시켰다. 표 17에서와 같이 도토리 겔이 형성되기는 하지만 수암회사 묵과는 차이가 크게 나타났다.

압출성형 profile로 페이스트 점도 측정 시 알루미늄 캔 안에서 paddle이 20분간 회전하면서 압출성형 시료들의 호화양상을 측정하는데 도토리 앙금의 페이스트 점도 측정이 끝나면 캔 안에서 묵과 같은 탄력이 있는 겔이 형성되었다. 여기서 아이디어를 얻어 푸드믹서를 사용하여 묵을 제조하였는데 아주 탱글탱글한 묵이 만들어졌다.

30분간 실온에서 냉각한 압출성형 인스턴트 도토리묵의 경도(compression test)와 maximum weight는 각각 934.3 g/cm², 56 g이었다.

4차 실험에서는 3차 실험을 진행할 때 사출구의 크기가 8 mm인 것을 사용하여 압출성형 도토리 앙금이 사출구를 통과한 후 실온으로 냉각되면서 노화가 일어나 단단한 조직을 갖게 되어 분쇄가 대단히 힘들었다. 분쇄가 용이하도록 사출구판에 1 mm 크기 구멍이 15개인 사출구를 제작하여 4차 실험에 사용하였으며 제조한 압출성형 도토리 인스턴트 묵의 경도(compression test)는 표 10과 같다.

실온 및 냉장보관 15분, 30분, 60분한 압출성형한 도토리 묵의 경도와 최대 중량(4차실험)

시료	저장방법	저장시간(분)	경도(g/cm²)		최대중량(g)
시료	저장방법	저장시간(분)	물 (20℃)	물 (100℃)	물 (20℃)	물 (100℃)
90℃, 25%	실온	15	338.2	0.0	7.3	0.0
		30	297.0	377.6	9.3	21.3
		60	334.1	447.9	8.3	37.7
	냉장보관	15	325.8	391.5	9.7	23.3
		30	398.8	541.7	15.7	38.7
		60	249.3	638.7	13.7	52.0
90℃, 40%	실온	15	269.1	0.0	12	0.0
		30	257.3	459.0	15	30.3
		60	260.8	540.7	12	43.7
	냉장보관	15	285.6	455.3	15.7	31.7
		30	225.1	773.6	12	61.0
		60	250.0	813.1	14.3	71.0
120℃, 25%	실온	15	316.4	0.0	7	0.0
		30	544.4	326.3	7	43
		60	242.4	707.1	11	58.3
	냉장보관	15	469.8	223.3	8.3	31.3
		30	234.3	632.8	11.7	64.0
		60	309.5	803.1	14.7	84.3
120℃, 40%	실온	15	243.0	0.0	9	0.0
		30	251.5	539.8	9.3	30.3
		60	274.7	706.2	10.3	43.7
	냉장보관	15	250.8	439.3	11.3	31.7
		30	235.9	807.6	10.3	61
		60	238.9	986.6	15.7	71
수암 묵			416.3		29.5

물 100℃에서는 경도는 저장시간이 15분에서 30분으로 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었고 실온저장에서 15분일 때 경도를 측정할 수 없었다. 물 20℃에서는 실온, 냉장저장에서 15분일 때부터 경도를 측정할 수 있었다. 반면에 물 100℃에서 30, 60분일 때 수암회사 묵과 비슷한 겔이 형성 되었지만 물 20℃에서는 같은 경도 값을 나타내더라도 표면이나 내부는 탄력이 있는 겔이 아니었다. 이는 물 20℃에서 gum 첨가로 인해 gum이 물과 결합하여 경도를 나타내는 것이고 물 100℃에서는 도토리 앙금이 다시 호화가 일어나 냉각 중에 노화가 일어나면서 gum이 물과 결합해 탄탄한 겔을 형성하는 것으로 판단되었다.

네 가지 시료 중 수분함량이 40%일 때 배럴온도 90, 120℃가 묵이 잘 형성되었다. 도 21은 배럴온도 120℃, 수분함량 40%인 시료로 제조한 인스턴트 묵이다.

5차 실험은 최종 실험으로 압출성형공정변수는 배럴온도 90, 110℃, 수분함량 30, 45%, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입양 67.8 g/min, 사출구 크기는 8 mm로 하였다. 표 11는 압출성형 도토리 앙금, 원료 도토리 앙금에 gum을 2% 첨가하고 20, 100℃의 물을 1:8되게 혼합한 후 푸드믹서로 30초간 잘 섞어준 다음 용기에 담아 경도(penetration test)와 최대중량(Maximum weight)를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

실온 및 냉장보관 15분, 30분, 60분한 압출성형한 도토리 묵과 수암묵의 경도와 최대 중량(5차실험)

시료	저장방법	저장시간(분)	경도(g/cm²)		최대중량(g)
시료	저장방법	저장시간(분)	물 (20℃)	물 (100℃)	물 (20℃)	물 (100℃)
90℃, 30%	실온	15	35.7	0.0	8.0	0.0
		30	45.8	74.7	8.3	14.7
		60	45.8	135.0	9.0	25.3
	냉장보관	15	50.9	61.1	10.7	12.0
		30	56.0	152.0	12.0	28.7
		60	57.7	183.3	11.3	36.0
90℃, 45%	실온	15	32.3	0.0	6.3	0.0
		30	45.8	137.5	9.0	27.0
		60	39.0	149.4	7.7	29.3
	냉장보관	15	35.7	113.7	7.0	20.0
		30	54.3	168.1	10.6	33.0
		60	50.9	225.8	10.0	44.3
110℃, 30%	실온	15	226.2	0.0	7.7	0.0
		30	452.4	0.0	7.7	0.0
		60	301.5	73.0	9.7	14.3
	냉장보관	15	250.3	42.4	11.0	8.3
		30	259.2	84.9	12.7	16.7
		60	280.5	115.4	13.0	22.7
110℃, 45%	실온	15	39.0	30.6	7.7	6.0
		30	34.0	157.9	6.7	31.0
		60	61.1	247.9	12.0	48.7
	냉장보관	15	73.0	137.5	17.0	27.3
		30	124.8	275.0	11.0	54.0
		60	61.1	308.1	14.0	61.0
도토리앙금	실온	15		30.6		6.0
		30		202.0		39.7
		60		227.5		44.7
	냉장보관	15		118.8		23.3
		30		253.0		49.7
		60		288.6		56.7
수암묵			139.2		27.3

110℃ 45% , 90℃ 45% 가 가장 물에 잘 용해되었으며 푸드믹서를 이용하여 묵을 제조하였을 때 묵과 같은 겔을 형성하였다. 시중에서 판매하는 수암 묵의 경우 Maximum weight가 26 내지 33 g정도 된다. 압출성형 시료의 경우 수분함량 45% 시료가 15 내지 30분 사이에서 최대중량(Maximum weight)이 30 g정도를 나타내었다.

또한 원료 도토리 앙금에 검을 첨가하여 묵을 제조하였을 경우 Maximum weight가 30g 이상을 나타내었으나 묵과 같은 탄성을 가지는 것이 아니라 손으로 눌렀을 때 내부가 부서지는 느낌을 가졌다. 하지만 90℃, 45% 압출성형 물의 경우 30분 안에 묵과 같은 탄성을 가지며 잘랐을 때 매끈한 면을 볼 수 있었다.

결론은 인스턴트 묵 제조 시 최적의 조건은 압출성형 배럴온도 90℃, 수분함량 45%, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입양 70 g/min이하, 사출구 직경은 8 mm,또한 묵 제조 시 물 온도 100℃, 시료와 물과의 비율은 1: 8, gum은 2% 첨가하는 것이었다.

도토리묵의 미세구조

동결 건조한 전통 묵(수암묵)과 인스턴트 묵을 알루미늄 판에 접착하여 gold-palladium mix로 1분간 코팅하였다. 주사현미경(JSM-6335F, JEOL, Japan)의 가속전력 10 kV에서 × 5 0, × 100, × 400, × 1,000 배율로 미세구조를 관찰하였다.

도 22 및 23에 나타낸 바와 같이 수암회사 묵, 배럴온도 90, 110℃, 수분함량 45%인 시료로 제조한 인스턴트 묵을 동결건조한 후 주사전자현미경을 이용하여 50, 100, 400, 1000배율로 기공을 관찰한 결과 배럴온도 90℃일 때 수암회사 묵과 가장 비슷한 기공구조를 나타내었다.

도 1은 THK 31T 압출성형기의 스크류 배열을 나타낸 것이다.

도 2는 배럴 온도에 따른 호화도를 나타낸 것이다.

도 3은 열풍건조한 도토리 앙금 및 건조압출성형물의 수분 흡착 지수(water absorption index; WAI)를 나타낸 것이다.

도 4는 열풍건조한 도토리 앙금 및 건조압출성형물의 수분 용해 지수(water solubility index; WSI)를 나타낸 것이다.

도 5는 건조압출성형물, RTDA(실온 건조한 도토리 앙금), HADA(열풍건조한 도토리 앙금), FDA(동결건조한 도토리 앙금) 및 FDAM(동결건조한 도토리 묵)의 수분 흡착 지수를 나타낸 것이다.

도 6은 건조압출성형물, RTDA(실온 건조한 도토리 앙금), HADA(열풍건조한 도토리 앙금), FDA(동결건조한 도토리 앙금) 및 FDAM(동결건조한 도토리 묵)의 수분 용해 지수를 나타낸 것이다.

도 7은 신속점도측정기(RVA)로 측정한 페이스트 점도곡선에서의 용어와 그 해석방법을 설명한 것이다.

도 8은 열풍건조한 도토리 앙금과 건조압출성형물의 페이스트 점도를 나타낸 것이다.(1차 실험)

도 9는 동결건조한 묵과 건조압출성형물의 페이스트 점도를 나타낸 것이다.(2차 실험)

도 10은 건조 조건에 따른 도토리 앙금의 페이스트 점도를 나타낸 것이다.

도 11은 건조압출성형물의 수분 흡착 지수를 나타낸 것이다.(4차 실험)

도 12는 건조압출성형물의 수분 용해 지수를 나타낸 것이다.(4차 실험)

도 13은 건조압출성형물 및 건조한 도토리 앙금의 수분 흡착 지수를 나타낸 것이다.(5차 실험)

도 14는 건조압출성형물 및 건조한 도토리 앙금의 수분 용해 지수를 나타낸 것이다.(5차 실험)

도 15는 건조압출성형물 및 건조한 도토리 앙금의 페이스트 점도를 나타낸 것이다.(4차 실험)

도 16은 건조압출성형물 및 건조한 도토리 앙금의 페이스트 점도를 나타낸 것이다.(5차 실험)

도 17은 동결건조한 도토리 묵(수암묵) 및 인스턴트 도토리 묵의 페이스트 점도를 나타낸 것이다.

도 18a 내지 18d는 배럴 온도 및 수분함량에 따른 건조압출성형물을 나타낸 것이다.

도 19는 실온 및 냉장보관상태하의 검 함량에 따른 형성된 도토리 묵의 형태를 나타낸 것이다.

도 20은 배럴온도 90℃, 수분함량 25%하에서 100℃의 물을 1 :7 의 비율로 혼합하고 검을 2.5 중량% 혼합하고 30분 냉각시켜 형성된 도토리 묵의 형태를 나타낸 것이다.

도 21은 배럴온도 120℃, 수분함량 40% 하에서 제조한 인스턴트 도토리 묵의 사진이다.

도 22는 수암묵 및 본 발명에 따라 제조한 인스턴트 도토리 묵의 현미경관찰 사진을 나타낸 것이다.(×50,×100)

도 23는 수암묵 및 본 발명에 따라 제조한 인스턴트 도토리 묵의 현미경관찰 사진을 나타낸 것이다.(×400,×1000)

Claims

건조한 도토리앙금을 압출성형하여 압출성형물을 제조하고, 이를 건조하고 분쇄한 후 추가로 가공하는 것으로 구성된 인스턴트 도토리 가공식품의 제조방법에 있어서, 상기 압출성형은 배럴온도 90 내지 130℃ 및 수분함량 25 내지 40% 조건하에서 수행되고, 제조된 압출성형물을 건조하고 분쇄한 후 열수를 혼합하여 가공함을 특징으로 하는 인스턴트 도토리죽의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 열수 혼합가공이 1 : 8의 압출성형물과 열수 중량비율로 열수를 첨가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 인스턴트 도토리죽의 제조방법.
건조한 도토리앙금을 압출성형하여 압출성형물을 제조하고, 이를 건조하고 분쇄한 후 추가로 가공하는 것으로 구성된 인스턴트 도토리 가공식품의 제조방법에 있어서, 상기 압출성형은 배럴온도 90 내지 120℃ 및 수분함량 25 내지 45% 조건하에서 수행되고, 제조된 압출성형물을 건조하고 분쇄한 후 열수 및 검을 혼합하여 가공함을 특징으로 하는 인스턴트 도토리묵의 제조방법.
제 3항에 있어서, 상기 열수 혼합가공이 1 : 8의 압출성형물과 열수 중량비율로 열수를 첨가하여 수행되고, 이어서 상기 검은 전체 중량의 2 중량%의 양으로 첨가하는 것을 특징으로 하는 인스턴트 도토리묵의 제조방법.