KR20180055026A - 새고아미 쌀가루의 호화특성을 개선시키는 방법 - Google Patents
새고아미 쌀가루의 호화특성을 개선시키는 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가한 복합전분을 건조열처리하는 단계를 포함하는, 호화특성이 개선된 복합변성전분의 제조방법 및 새고아미 쌀가루의 호화특성을 개선시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법을 이용하여 제조된 복합변성전분은, 호화시 최종점도가 낮은 새고아미의 쌀가루를 포함하고 있음에도 불구하고, 호화시 새고아미 쌀가루의 것보다도 현저히 높은 수준의 최종점도를 나타낼 뿐만 아니라, 새고아미 쌀가루의 특성인 호화시에 노화되지 않는 특성을 그대로 나타내어, 새고아미는 물론 일반미보다도 우수한 호화특성을 나타내므로, 새고아미의 쌀가루를 이용한 다양한 제품의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.
Description
본 발명은 새고아미 쌀가루의 호화특성을 개선시키는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가한 복합전분을 건조열처리하는 단계를 포함하는, 호화특성이 개선된 복합변성전분의 제조방법 및 새고아미 쌀가루의 호화특성을 개선시키는 방법에 관한 것이다.
대부분의 국가에서는 밀을 주식으로 하고 있는데 밀에 함유된 단백질에 의해 소화장애와 설사를 일으키는 셀리악(Celiac)병 및 알레르기 환자(Allergic Disease Patient)가 발생하고 있음이 확인되면서, 글루텐프리(gluten-free)식사를 해야 건강을 유지할 수 있다는 연구보고가 지속적으로 나오고 있다. 이에 따라 밀을 대신할 곡류로 쌀에 관심이 가지게 되면서 쌀 가공식품이 미래 식품산업으로 대두되고 있지만, 쌀이 밀가루와 같은 물성과 식감을 나타내지 못하기 때문에 가공식품으로 이용하는데 한계가 있다. 구체적으로, 쌀에는 밀에 함유되어 있는 글리아딘이나 글루테닌과 같은 프롤라민류의 단백질 함유량이 적어 점성이 낮으므로 쌀가루를 밀가루와 같은 조건으로 반죽하여 면을 제조하면 면이 뚝뚝 끊어지고, 오래 삶으면 쉽게 퍼지며, 섭취시 다소 거칠 뿐만 아니라 쫄깃함이 없다는 문제가 있으므로 가공식품을 개발하는데 많은 제약이 있다.
이에 따라, 쌀을 단순히 밀의 대용품으로서 사용하는 것이 아니라, 쌀 특유의 특성을 활용하여 다양한 제품을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 한국등록특허 제1429366호에는 현미 특유의 영양성분을 유지하면서도 탄성도를 높여 쌀 가공식품이 가지고 있는 단점을 극복할 수 있는 발효 현미를 이용한 쌀 가공식품의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1517735호에는 농축 쌀뜨물, 비지 및 밀기울을 함유하는 메주 및 이를 추출한 조미액의 제조방법이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제1538918호에는 별도의 특별한 첨가물질 없이도 쌀 고유의 맛을 유지하면서 점성도까지 확보할 수 있는 구운 쌀 칩 스낵을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
최근에는, 내한성, 내병성 등의 다양한 기능성을 강조한 쌀 품종이 개발되고 있는데, 이처럼 기능성을 강조하여 제조된 품종의 쌀은 대체로 성장성과 수확량이 우수하다는 장점이 있는 반면, 수확된 쌀 자체의 활용성이 저하되는 단점이 있다고 보고되었다. 예를 들어, 재배안정성을 향상시킨 쌀 품종의 일종인 새고아미벼는 내병성과 재배적 안정성이 부족하다고 평가된 고아미벼를 개량한 품종으로서, 도열병 및 흰잎마름병에 대한 저항성이 증가되고, 내도복성이 개선되며, 쌀가루의 호화시에 전분의 노화가 진행되지 않는다는 장점을 나타내지만, 수확된 쌀의 배아에는 일반벼의 쌀에 비하여 아밀로스가 높은 수준으로 포함되어 있는 반면, 전분의 함량은 낮아서, 호화시에 최종점도가 극히 낮은 수준을 나타낸다는 단점이 있어, 현재로서는 제면용으로만 사용되고 있다. 상기 새고아미는 재배특성이 우수하여 상대적으로 많은 수확량을 나타낼 뿐만 아니라 호화시에도 전분의 노화가 진행되지 않는다는 장점을 나타냄에도 불구하고, 호화시에 최종점도가 극히 낮다는 단점으로 인하여 활용범위가 제한되고 있는 실정이다. 만일, 상기 새고아미의 호화특성을 개선시켜서 호화시에도 전분의 노화가 진행되지 않는다는 장점을 그대로 나타내면서도, 최종 호화점도를 일반미 수준으로 증가시킬 수 있다면, 상기 새고아미의 활용영역을 확장하여 다양한 제품의 개발에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있으나, 아직까지는 새고아미의 호화특성을 개선시킬 수 있는 방법이 개발되지 않고 있다.
이러한 배경하에서, 본 발명자들은 새고아미의 호화특성을 개선시킬 수 있는 방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가한 복합전분을 건조열처리하여 제조된 복합변성전분이 새고아미 쌀가루에 비하여 호화특성이 개선될 뿐만 아니라, 호화시에 노화되지 않은 새고아미 쌀가루의 특성을 그대로 나타내어, 일반미 보다도 우수한 호화특성을 나타낼 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가한 복합전분을 건조열처리하여 복합변성전분을 수득하는 단계를 포함하는, 호화특성이 개선된 복합변성전분의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가한 복합전분을 건조열처리하는 단계를 포함하는, 새고아미 쌀가루의 호화점도를 향상시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 호화시에 극히 낮은 수준의 최종점도를 나타낸다는 새고아미 쌀가루의 호화특성을 개선시킬 수 있는 방법을 개발하고자, 일반적으로 호화를 촉진시킨다고 알려진 하이드로콜로이드를 사용하여 상기 새고아미 쌀가루의 호화특성을 개선시키고자 하였다.
이에 따라, 상기 새고아미의 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가하여 복합전분을 수득하고, 상기 복합전분의 호화수준을 분석하였다. 그 결과, 상기 복합전분을 호화시켰을 때 측정된 최종점도는 새고아미 쌀가루를 호화시켰을 때 측정된 최종점도 보다도 낮은 수준을 나타낸다는 예상치 못한 문제점이 발생됨을 확인하였다.
이에, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구를 수행한 결과, 상기 복합전분을 오븐과 같은 수분이 없는 조건에서 가열하는 건조열처리 방식으로 열처리할 경우, 호화특성이 개선됨을 확인하였다. 구체적으로, 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가하여 수득한 복합전분을 건조열처리하여 제조된 복합변성전분을 제조하고, 이의 호화특성을 분석한 결과, 상기 복합변성전분을 호화시켰을 때 측정된 최종점도가 새고아미 쌀가루를 호화시켰을 때 측정된 최종점도 보다도 현저하게 높은 수준을 나타냄을 확인하였다.
뿐만 아니라, 일반미를 호화시킨 경우, 호화가 최고로 진행된 이후 급격하게 점도가 감소하여 전분의 노화가 진행되었음을 보이는 반면, 상기 복합변성전분은 호화시에 시간이 진행되어도 점도 변화가 크지 않고 최종 단계에서는 점도가 오히려 증가함을 보여 노화가 진행되지 않는 새고아미 쌀가루의 장점을 그대로 나타냄을 확인하였는 바, 상기 복합변성전분은 호화시에 노화가 진행되지 않는 새고아미 쌀가루의 특성을 그대로 나타낸다는 점에서, 일반미 보다도 개선된 호화특성을 나타냄을 확인하였다.
이처럼, 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가하여 수득한 복합전분을 건조열처리하여 제조된 복합변성전분이 새고아미 쌀가루를 포함하고 있음에도 불구하고, 새고아미는 물론 일반미 보다도 개선된 호화특성을 나타낸다는 점은 지금까지 전혀 알려져 있지 않고, 본 발명자에 의하여 최초로 확인되었다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시양태로서, 본 발명은 (a) 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가하여 복합전분을 수득하는 단계; 및 (b) 상기 복합전분을 건조열처리하여 복합변성전분을 수득하는 단계를 포함하는, 새고아미 쌀가루 보다 호화특성이 개선된 복합변성전분의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 제공하는 새고아미의 쌀가루는 다른 품종의 쌀가루에 비하여, 아밀로스를 높은 함량으로 포함하는 반면, 전분은 상대적으로 낮은 함량으로 포함하며, 일반적인 중탕방법으로 가공하여도 호화되지 않는다는 특징이 있으나, 상기 새고아미의 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가하고, 이를 건조열처리하여 제조된 복합변성전분은 쉽게 호화됨을 확인하였다.
본 발명의 용어 "새고아미"란, 농촌진흥청 국립식량과학원에서 개발한 쌀국수 전용 품종 벼를 의미한다. 영남벼/안동앵미/영남벼의 교배조합을 가지며, 약 27.7%의 높은 아밀로스 함량을 갖는 특징을 나타낸다.
본 발명에 있어서, 상기 새고아미의 쌀가루는 그의 호화특성을 향상시키기 위하여. 하이드로콜로이드를 첨가한 후, 건조열처리될 수 있는데, 상기 건조열처리의 온도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서 100 내지 150℃가 될 수 있고, 다른 예로서, 110 내지 140℃가 될 수 있으며, 또 다른 예로서 130℃가 될 수 있다. 또한, 건조열처리에 소요되는 시간 역시 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 30 내지 90분이 될 수 있고, 다른 예로서, 50 내지 70분이 될 수 있으며, 또 다른 예로서, 60분이 될 수 있다.
본 발명의 용어 "하이드로콜로이드(hydrocolloid)"란, 콜로이드 중에서 분산매(연속상)가 물인 상태 혹은 물질을 의미한다. 이때, 상기 '콜로이드'는 수용액에서 확산, 투석의 속도가 현저히 느린 특수한 분산상태에 있는 물질 또는 그 분산상태를 의미한다. 상기 하이드로콜로이드는 식품의 유화, 분산의 안정과 증점, 겔화 등에 의한 텍스처 개량 등에 널리 쓰이고 있는 다당류와 단백질을 의미할 수 있는데, 대체로 샐러드 드레싱, 마요네즈, 음료 등의 다양한 식품과 음료의 제조에 이용되며, 치과용 인상재, 드레싱용 거즈 등의 의약 용도로 이용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 하이드로콜로이드는 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 카복시메틸셀룰로오스(Carboxy methyl cellulose, CMC), 젤란검(Gellan Gum), 카라기난(Gumcarrageenan), 카라야검(Karaya Gum), 아라비노갈락탄(Arabino Galactan), 헤미셀룰로오스(hemicellulose), 프로필렌 글리콜 알지네이트(Propylene Glycol Alginate), 카복시메틸셀룰로오스(Carboxymethylcellulose), 로커스트빈(Locust Bean), 구아검(Guar gum), 아라빅검(Arabic gum), 잔탄(Xanthan), 소디움 알지네이트(Sodium Alginate) 등을 단독사용하거나 또는 혼합한 것이 될 수 있고, 다른 예로서, 카복시메틸셀룰로오스, 잔탄 등이 될 수 있으며, 또 다른 예로서, 카복시메틸셀룰로오스가 될 수 있다.
또한, 상기 새고아미 쌀가루에 첨가되는 하이드로콜로이드의 첨가량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 새고아미 쌀가루의 부피 대비 0.1 내지 1.0%(v/v)가 될 수 있고, 다른 예로서, 새고아미 쌀가루의 부피 대비 0.3 내지 0.7%(v/v)가 될 수 있으며, 또 다른 예로서, 새고아미 쌀가루의 부피 대비 0.5%(v/v)가 될 수 있다.
본 발명의 용어 "호화"란, 녹말(전분)에 물을 가하여 가열하면 팽윤하고, 점성도가 증가하여 전체가 반투명의 균일한 콜로이드 물질이 되는 현상을 의미한다. 전분 알갱이는 아밀로스(amylose)와 아밀로펙틴(amylopectin)의 2성분으로 이루어져 있다. 이를 물에 현탁시켜 어떤 온도(Tgel) 이상까지 가열하면 비가역적 팽윤이 일어나게 되어 아밀로스가 용출되는데, 이러한 현상을 호화라고 칭한다.
본 발명에 있어서, 상기 호화는 새고아미의 쌀가루를 포함하는 복합변성전분에 물을 가하고 가열하여 겔의 형태로 제조하는 과정을 의미할 수 있다.
본 발명의 용어 "복합변성전분"이란, 새고아미의 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가하여 복합전분을 수득하고, 상기 복합전분을 건조열처리하여 제조된 형태의 변성전분을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 복합변성전분을 호화시킬 경우 얻을 수 있는 반응 최고온도에서의 최고점도(peak viscosity) 및 최종점도(final viscosity)는 새고아미의 쌀가루를 호화시켜서 얻을 수 있는 것 보다 증가된 수준이 될 수 있다. 이때, 상기 증가의 정도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 50% 이상이 될 수 있고, 다른 예로서, 50 내지 200%가 될 수 있으며, 또 다른 예로서, 100%가 될 수 있다.
다른 실시양태에 의하면, 본 발명은 (a) 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가하여 복합전분을 수득하는 단계; 및 (b) 상기 복합전분을 건조열처리하는 단계를 포함하는, 새고아미 쌀가루의 호화특성을 개선시키는 방법을 제공한다.
이때, 상기 새고아미, 하이드로콜로이드, 호화 등의 용어는 앞서 설명한 바와 동일한다.
본 발명의 방법을 이용하여 제조된 복합변성전분은, 호화시 최종점도가 낮은 새고아미의 쌀가루를 포함하고 있음에도 불구하고, 호화시 새고아미 쌀가루의 것보다도 현저히 높은 수준의 최종점도를 나타낼 뿐만 아니라, 새고아미 쌀가루의 특성인 호화시에 노화되지 않는 특성을 그대로 나타내어, 새고아미는 물론 일반미보다도 우수한 호화특성을 나타내므로, 새고아미의 쌀가루를 이용한 다양한 제품의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.
도 1a는 새고아미의 쌀가루에 포함된 아밀로스 함량을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1b는 새고아미의 쌀가루에 포함된 전분의 함량을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1c는 급속 간이 분석방법으로, 새고아미의 호화특성을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1d는 급속 간이 분석방법으로, 고온고압 조건에서 가공된 새고아미의 호화특성을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2a는 RVA(Rapid viscosity analysis)를 이용하여 새일미의 호화특성을 검정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2b는 RVA를 이용하여, 새고아미 쌀가루의 열처리시간에 따른 호화특성을 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2c는 열처리된 새고아미 쌀가루을 호화시켜서 제조된 호화겔의 강도를 열처리 시간에 따라 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2d는 RVA를 이용하여, 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드의 첨가여부 및 건조열처리의 수행여부를 조합하여 제조된 각 시료의 호화특성을 분석한 결과를 나타내는 그래프로서, SDHT-0는 순수한 새고아미 쌀가루 시료를 나타내고, SC-0는 새고아미 쌀가루에 CMC를 첨가한 시료를 나타내며, SX-0는 새고아미 쌀가루에 잔탄을 첨가한 시료를 나타내고, SDHT-1은 새고아미 쌀가루 시료를 1시간 동안 건조열처리한 시료를 나타내며, SC-1은 새고아미 쌀가루에 CMC를 첨가한 후, 이를 1시간 동안 건조열처리한 시료를 나타내고, SX-1은 새고아미 쌀가루에 잔탄을 첨가한 후, 이를 1시간 동안 건조열처리한 시료를 나타낸다.
도 2e는 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드의 첨가여부 및 건조열처리의 수행여부를 조합하여 제조된 각 시료를 호화시켜서 제조된 호화겔의 강도를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다. 이때, 각 시료는 도 2d의 것과 동일하다.
도 1b는 새고아미의 쌀가루에 포함된 전분의 함량을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1c는 급속 간이 분석방법으로, 새고아미의 호화특성을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1d는 급속 간이 분석방법으로, 고온고압 조건에서 가공된 새고아미의 호화특성을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2a는 RVA(Rapid viscosity analysis)를 이용하여 새일미의 호화특성을 검정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2b는 RVA를 이용하여, 새고아미 쌀가루의 열처리시간에 따른 호화특성을 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2c는 열처리된 새고아미 쌀가루을 호화시켜서 제조된 호화겔의 강도를 열처리 시간에 따라 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2d는 RVA를 이용하여, 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드의 첨가여부 및 건조열처리의 수행여부를 조합하여 제조된 각 시료의 호화특성을 분석한 결과를 나타내는 그래프로서, SDHT-0는 순수한 새고아미 쌀가루 시료를 나타내고, SC-0는 새고아미 쌀가루에 CMC를 첨가한 시료를 나타내며, SX-0는 새고아미 쌀가루에 잔탄을 첨가한 시료를 나타내고, SDHT-1은 새고아미 쌀가루 시료를 1시간 동안 건조열처리한 시료를 나타내며, SC-1은 새고아미 쌀가루에 CMC를 첨가한 후, 이를 1시간 동안 건조열처리한 시료를 나타내고, SX-1은 새고아미 쌀가루에 잔탄을 첨가한 후, 이를 1시간 동안 건조열처리한 시료를 나타낸다.
도 2e는 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드의 첨가여부 및 건조열처리의 수행여부를 조합하여 제조된 각 시료를 호화시켜서 제조된 호화겔의 강도를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다. 이때, 각 시료는 도 2d의 것과 동일하다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1:
새고아미
쌀가루의 특성분석
실시예
1-1: 아밀로스 함량 분석
새고아미를 분쇄하여 수득한 쌀가루로부터 아밀로스의 함량을 측정하였다(도 1a). 이때, 대조군으로는 새일미의 쌀가루를 사용하였다.
도 1a는 새고아미의 쌀가루에 포함된 아밀로스 함량을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 1a에서 보듯이, 새일미의 쌀가루에 포함된 아밀로스의 함량은 약 17.9%이고, 새고아미의 쌀가루에 포함된 아밀로스의 함량은 약 27.9%이므로, 새고아미의 쌀가루에 아밀로스가 높은 함량으로 포함되어 있음을 알 수 있었다.
실시예
1-2: 전분 함량 분석
새고아미를 분쇄하여 수득한 쌀가루로부터 전분의 함량을 측정하였다(도 1b). 이때, 대조군으로는 새일미의 쌀가루를 사용하였다.
도 1b는 새고아미의 쌀가루에 포함된 전분의 함량을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 1b에서 보듯이, 새일미의 쌀가루에 포함된 전분의 함량은 약 65.4%이고, 새고아미의 쌀가루에 포함된 전분의 함량은 약 64.0%이므로, 새고아미의 쌀가루에 전분이 낮은 함량으로 포함되어 있음을 알 수 있었다.
실시예
1-3: 호화특성 분석
새고아미를 분쇄하여 수득한 쌀가루를 대상으로, 일반적인 전분의 가공방법인 20분 또는 40분 동안 물로 끓이는 중탕(boiling)에 의해 제조된 호화겔의 특성을 급속 간이 분석방법으로 검정하였다(도 1c). 이때, 대조군으로는 새일미의 쌀가루를 20분 동안 중탕한 시료를 사용하였다.
도 1c는 급속 간이 분석방법으로, 새고아미의 호화겔의 특성을 새일미의 호화겔과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 1c에서 보듯이, 새고아미 호화겔은 새일미에 비해 40분 이상 가열하여도 초기 점도값이 낮으며 20분과 40분 동안 중탕하여도 호화겔의 특성이 일반미인 새일미와 다른 특성을 보여 정상적으로 호화되지 않음을 확인하였다.
실시예
1-4: 고온 고압조건(autoclaving)에서 호화특성 분석
상기 실시예 1-3의 결과로부터, 새고아미가 일반 중탕방법으로는 정상적으로 호화되지 않음을 확인하여, 완전히 호화되는 조건인 고압증기솥을 이용하여 고온고압 조건(121℃ 2기압, 15파운드)으로 15분 또는 30분 동안 고압멸균 조건으로 호화겔을 제조하여 급속 간이 분석방법으로 그의 특성을 검정하였다. 이때, 대조군으로는 새일미의 쌀가루를 고온고압 조건에서 20분 동안 가공한 시료를 사용하였다(도 1d).
도 1d는 급속 간이 분석방법으로, 고온고압 조건에서 가공된 새고아미의 호화특성을 새일미의 것과 비교한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 1d에서 보듯이, 고온고압 조건에서 가공한 새고아미는 호화수준이 새일미의 것과 유사하게 됨을 확인하였다.
실시예
2:
새고아미
쌀가루를 포함하는 변성전분 및 그의 호화특성 분석
상기 실시예 1-3 및 1-4의 결과에 따라, 새고아미를 호화시키기 위하여는 고온고압 조건으로 가공하여야 함을 확인하였는데, 이같이 가공하기 위하여는 고압멸균기(autoclaver)가 필요하고 가공처리의 용량이 제한되어 있으며 건조과정이 요구되는 등 장시간의 추가적인 가공이 요구된다는 단점이 있었다. 이에, 상기 새고아미를 보다 효과적으로 호화시키기 위한 실험을 다음과 같이 수행하였다.
실시예 2-1: 새고아미 건조열처리(DHT, Dry heat treatment)에 의해 제조된 단순변성전분(Single modified starch) 및 그의 호화특성 분석
RVA(Rapid viscosity analysis) 분석법은 전분, 곡물, 밀가루나 식품의 점성특성을 확인하는데 이용하는 시험이다. 물과 혼합한 시료를 25℃에서 95℃까지 가열한 후 95℃에서 10분간 유지시켰다가 50℃까지 냉각시키고 이 온도에서 또 10분간 유지시켜 점도의 변화를 보는 시험이다. 도 2a는 대조를 위해 사용된 새일미의 RVA(Rapid viscosity analysis)를 이용한 호화특성을 검정한 결과로서 새일미는 7800cP의 최고 점도를 나타내었고 호화온도는 68℃였다.
상기 실시예 1-3 및 1-4의 결과에서 보듯이 새고아미는 일반미와는 매우 다른 특성을 보이고 있다. 전분의 특성을 변화시키는 방법으로 건조열처리(DHT, dry heat treatment) 가공법이 있다. 오븐을 이용한 건조열처리는 간편하게 전분을 호화시키기 위한 적용성과 안정성에서 우수한 장점이 있다. 새고아미 쌀가루의 호화특성을 향상시키기 위해서 새고아미 쌀가루에 건조열처리 방법을 적용하였을 때의 특성을 검정하였다.
구체적으로, 15% 미만의 수분함량을 갖는 새고아미의 쌀가루를 130℃에서 서로 다른 시간동안 열처리하여 각각의 시료를 수득하고, RVA를 이용하여 상기 수득한 각 시료의 호화특성을 분석하였다(도 2b). 이때, 상기 시료로는 1시간 동안 열처리한 SDHT-1, 2시간 동안 열처리한 SDHT-2, 3시간 동안 열처리한 SDHT-3 및 4시간 동안 열처리한 SDHT-4를 사용하였고, 대조군으로는 열처리하지 않은 SDHT-0를 사용하였다.
도 2b에서 보듯이, 건조열처리된 새고아미 쌀가루는 대조군에 비하여 최종점도는 모두 증가함을 확인하였다. 또한, 상기 최종점도는 1시간 동안 열처리한 시료(SDHT-1)가 가장 높은 수준을 나타내었으나, 일반미인 새일미에서 관찰되는 peak viscosity가 관찰되지 않고 완만하게 점도가 증가하는 특성을 보이고 있어 정상적인 호화가 이루어지지 않음을 보이고 있다.
한편, 이번에는 상기 수득한 각각의 시료를 호화시켜서 호화겔을 제작하고, 제작된 호화겔의 강도를 비교하였다(도 2c).
도 2c는 건조열처리된 새고아미 쌀가루을 호화시켜서 제조된 호화겔의 강도를 열처리 시간에 따라 비교한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 2c에서 보듯이, 각 시료를 이용하여 제조된 호화겔의 강도 역시 열처리된 시료를 이용하여 제조된 호화겔의 강도가 대조군의 시료를 이용하여 제조된 호화겔의 강도에 비하여 모두 증가함을 확인하였다. 또한, 상기 호화겔의 강도는 1시간 동안 열처리한 시료(SDHT-1)를 사용하여 제조된 것이 가장 높은 수준을 나타내었고, 열처리 시간이 증가할 수록 호화겔의 강도가 저하되는 경향을 나타냄을 알 수 있었다.
실시예
2-2:
새고아미와
하이드로콜로이드
혼합물의 호화특성 분석
상기 실시예 2-1에서 열처리한 경우와는 달리, 호화특성을 향상시킨다고 알려진 하이드로콜로이드를 새고아미 쌀가루에 혼합할 경우, 새고아미의 호화특성이 향상될 수 있는지 확인하고자 하였다.
이를 위하여, 하이로콜로이드의 일종인 CMC(카복시메틸셀룰로오스, Carboxy methyl cellulose) 또는 잔탄을 새고아미 쌀가루와 1:1(w/w)로 혼합하여 각각의 혼합물을 제조하고, RVA를 이용하여 이들 제조된 혼합물의 호화특성을 분석하였다(도 2d). 이때, 대조군으로는, 실시예 2-1의 방법으로 1시간 동안 가열처리한 새고아미 쌀가루 및 가열처리하지 않은 새고아미 쌀가루를 사용하였다.
도 2d에서 보듯이, CMC를 혼합한 새고아미 쌀가루(SC-0)와 잔탄을 혼합한 새고아미 쌀가루(SX-0)는, 가열처리한 새고아미 쌀가루(SDHT-1)는 물론 가열처리하지 않은 새고아미 쌀가루(SDHT-0) 보다도, 낮은 수준의 점도를 나타냄을 확인하였다.
따라서, 하이드로콜로이드를 단순히 혼합하는 것만으로는 새고아미 쌀가루의 호화특성을 향상시키지 못함을 알 수 있었다.
실시예
2-3:
새고아미
쌀가루에
하이드로콜로이드를
첨가하여 건조열처리를 통해 제조된 복합변성전분(dual modified starch) 및 그의 호화특성 분석
상기 실시예 2-2의 결과에 따라, 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 단순히 혼합하는 것만으로는 새고아미 쌀가루의 호화특성을 향상시키지 못함을 알 수 있었다.
이에 따라, 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 혼합하여 혼합물을 수득하고, 이를 실시예 2-1의 방법으로 1시간 동안 가열처리하여 제조된 복합변성전분을 각각 제조하고, RVA를 이용하여 이의 호화특성을 분석하였다.
구체적으로, CMC 또는 잔탄을 새고아미 쌀가루와 1:1(w/w)로 혼합하여 각각의 혼합물을 제조하고, 이들 제조된 혼합물을 1시간 동안 가열처리하여 복합변성전분을 제조하였다. 그런 다음, RVA를 이용하여 상기 제조된 복합변성전분의 호화특성을 분석하였다(도 2d). 이때, 대조군으로는, 실시예 2-1의 방법으로 1시간 동안 가열처리한 새고아미 쌀가루 및 가열처리하지 않은 새고아미 쌀가루를 사용하였다.
도 2d에서 보듯이, CMC를 혼합한 새고아미 쌀가루를 가열하여 제조된 복합변성전분(SC-1)과 잔탄을 혼합한 새고아미 쌀가루를 가열하여 제조된 복합변성전분(SX-1)은, 가열처리하지 않은 새고아미 쌀가루(SDHT-0)는 물론, 가열처리한 새고아미 쌀가루(SDHT-1) 보다도, 높은 수준의 점도를 나타냄을 확인하였다.
상기 도 2d에 개시된 각 표기가 나타내는 시료는 다음과 같다(표 1).
| 표기 | 시료 |
| SDHT-0 SDHT-1 SC-0 SC-1 SX-0 SX-1 |
0 h-DHT 새고아미쌀가루 (native) 1 h-DHT 새고아미쌀가루 0 h-DHT(새고아미쌀가루 + CMC) 1 h-DHT(새고아미쌀가루 + CMC) 0 h-DHT(새고아미쌀가루 + 잔탄) 1 h-DHT(새고아미쌀가루 + 잔탄) |
도 2d의 결과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다: 가열처리하지 않은 새고아미 쌀가루(SDHT-0)의 점도는 약 2,600 cP를 나타내고, CMC를 혼합한 새고아미 쌀가루(SC-0)와 잔탄을 혼합한 새고아미 쌀가루(SX-0)의 점도는 약 1,500 내지 2,000 cP를 나타내는 반면, CMC를 혼합한 새고아미 쌀가루를 가열하여 제조된 복합변성전분(SC-1)과 잔탄을 혼합한 새고아미 쌀가루를 가열하여 제조된 복합변성전분(SX-1)의 점도는 약 약 4,300 내지 4,600 cP를 나타냄을 확인하였다. 즉, 가열처리하지 않은 새고아미 쌀가루에 비하여, 상기 복합변성전분은 약 2배 수준(약 100% 증가)의 최종점도를 나타냄을 알 수 있었다.
아울러, 도 2a에서 보듯이, 새일미를 호화시킨 경우, 호화가 최고로 진행된 이후 급격하게 점도가 감소하여 전분의 노화가 진행되었음을 보이고 있으나, 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 혼합하고 이를 가열하여 제조된 복합변성전분은 시간이 진행되어도 점도 변화가 크지 않고 최종 단계에서는 점도가 오히려 증가함을 보여 노화가 진행되지 않는 특성을 확인할 수 있었다.
따라서, 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 혼합하고 이를 건조열처리하여 제조된 복합변성전분은 호화시 최종점도가 현저히 높은 수준을 나타낸다는 점에서 새고아미 쌀가루 보다도 호화특성이 개선된 것임을 확인하였을 뿐만 아니라, 호화시 전분의 노화가 진행되지 않는다는 점에서 일반미인 새고아미 보다도 개선된 호화특성을 나타냄을 알 수 있었다.
한편, 상기 표 1의 각 시료를 호화시켜서 호화겔을 제작하고, 제작된 호화겔의 강도를 비교하였다(도 2e).
도 2e는 새고아미 쌀가루에 2 종류의 하이드로콜로이드를 가하여 제조된 각각의 복합변성전분을 호화시켜서 제조된 호화겔의 강도를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 2e에서 보듯이, 각각의 복합변성전분(SC-1 또는 SX-1)을 이용하여 제조된 호화겔의 강도 역시 열처리하지 않은 새고아미 쌀가루에 하이드로 콜로이드를 첨가한 변성전분(SC-0 또는 SX-0)을 이용하여 제조된 호화겔의 강도 보다 증가하고, 열처리하지 않은 새고아미 쌀가루(SDHT-0) 및 열처리한 새고아미 쌀가루(SDHT-1)를 사용하여 제조된 호화겔의 강도에 비하여도 호화겔의 강도가 현저히 증가됨을 확인하였다.
상기 결과를 종합하면, 새고아미 쌀가루의 호화특성을 향상시키기 위하여는 새고아미 쌀가루와 하이드로콜로이드를 혼합하여 건조열처리를 통해 복합변성전분의 형태로 가공감이 더욱 바람직함을 알 수 있었다. 특히, 하이드로콜로이드 중에서는 CMC를 사용할 경우 잔탄을 사용할 경우보다도 새고아미 쌀가루의 노화가 지연되는 등 호화특성이 더욱 향상됨을 알 수 있었다.
Claims (6)
- (a) 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가하여 복합전분을 수득하는 단계; 및
(b) 상기 복합전분을 건조열처리하여 복합변성전분을 수득하는 단계를 포함하는, 새고아미 쌀가루 보다 호화특성이 개선된 복합변성전분의 제조방법
- 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 하이드로콜로이드는 카복시메틸셀룰로오스(Carboxy methyl cellulose, CMC), 젤란검(Gellan Gum), 카라기난(Gumcarrageenan), 카라야검(Karaya Gum), 아라비노갈락탄(Arabino Galactan), 헤미셀룰로오스(hemicellulose), 프로필렌 글리콜 알지네이트(Propylene Glycol Alginate), 카복시메틸셀룰로오스(Carboxymethylcellulose), 로커스트빈(Locust Bean), 구아검(Guar gum), 아라빅검(Arabic gum), 잔탄(Xanthan), 소디움 알지네이트(Sodium Alginate) 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인, 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 하이드로콜로이드의 첨가량은, 새고아미 쌀가루의 부피 대비 0.1 내지 1.0%(v/v)인 것인, 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 건조열처리는 100 내지 150℃에서 30 내지 90분 동안 수행되는 것인, 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 방법으로 제조된 복합변성전분은, 새고아미 쌀가루에 비하여, 호화시 반응 최고온도에서의 최고점도(peak viscosity) 및 최종점도(final viscosity)가 50% 이상 증가된 것인, 방법.
- (a) 새고아미 쌀가루에 하이드로콜로이드를 첨가하여 복합전분을 수득하는 단계; 및
(b) 상기 복합전분을 건조열처리하는 단계를 포함하는, 새고아미 쌀가루의 호화특성을 개선시키는 방법.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210024878A (ko) * | 2019-08-26 | 2021-03-08 | 세종대학교산학협력단 | 전분-하이드로콜로이드를 사용한 글루텐 무첨가 압연면의 제조방법 |
| WO2021066168A1 (ja) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | 三栄源エフ・エフ・アイ株式会社 | 物理的に改質された澱粉の製造方法 |
-
2016
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| JP2022020852A (ja) * | 2019-10-02 | 2022-02-01 | 三栄源エフ・エフ・アイ株式会社 | 物理的に改質された澱粉の製造方法 |
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