KR20210094230A - 압출성형을 이용한 팽화 해조 스낵의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (1) 옥수수 가루에 클로렐라 분말 및 감태 분말을 혼합하는 단계; 및 (2) 압출 성형기에 상기 (1)단계의 혼합한 혼합물을 투입하여 압출 성형하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 팽화 해조 스낵의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 팽화 해조 스낵에 관한 것이다.

Description

압출성형을 이용한 팽화 해조 스낵의 제조방법{Method for producing puffing seaweed snack using extrusion molding}
본 발명은 (1) 옥수수 가루에 클로렐라 분말 및 감태 분말을 혼합하는 단계; 및 (2) 압출 성형기에 상기 (1)단계의 혼합한 혼합물을 투입하여 압출 성형하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 팽화 해조 스낵의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 팽화 해조 스낵에 관한 것이다.
해조류(seaweed)는 해양에서 서식하는 거대조류(macroalgae)로서 바다에 생육하는 다세포 원생생물을 지칭하며 육안으로 관찰할 수 있는 크기를 가진 점에서 단세포의 미세조류와 구별된다. 해조류 내의 구분은 광합성 색소에 따라 녹조류, 갈조류, 홍조류로 나눠지며 각각이 지니는 서식환경 및 구성 성분에서도 차이를 보인다.
최근 들어 해조류의 기능성 물질이 알려짐에 따라 기능성 식품, 의약품 등의 소재로 사용되고 있으며, 노인질환에 있어 골 질환을 비롯한 고혈압, 당뇨, 심장병, 암, 백혈병 등 수많은 질병치료 원료로서의 무한한 가능성을 가지고 있어 연구가 활발히 이루어질 것으로 기대된다.
해조류는 다양한 기능성을 가지고 있어 식·의약 소재 개발을 위한 유용한 자원 중 하나로 평가되고 있다. 해조류의 다양한 기능성에 대해 관심이 집중되면서 해조류에서 항염증 효과에 대해 보고되었으며, 많은 임상실험과 동물실험에서 관절염증을 회복, 지연 혹은 안정화할 수 있다고 알려져 있다.
담수조류의 일종인 클로렐라는 광합성에 의해 성장, 증식하는 독립영양성과 유기탄소원을 이용하여 증식하는 종속영양성의 단세포 식물로서 엽록소(chlorophyll a, b)를 다량 함유하며 세포 표면은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스의 세포막으로 구성되어 있다. 클로렐라는 필수아미노산 조성이 좋은 단백질과 비타민 B군, β-카로틴(β-carotene) 등의 비타민, 미네랄, 핵산 및 불포화지방산 등을 함유하고 있어 건강식품으로 인지되고 있다.
클로렐라는 다른 식물에 비해 증식속도가 매우 빠르므로 미래의 단백질 식량으로서의 가능성이 있으며, 미생물, 식물 및 사람을 포함한 동물 등에 다양한 생리활성 효과가 있는 것으로 보고되었다.
또한, 클로렐라 분말로부터 얻어지는 열수 추출물은 다당체 및 핵산관련 물질을 주성분으로 하여 미생물에 대한 생육촉진효과, 항균력 증강 및 세포부활 효과가 있는 것으로 보고되었다. 특히 클로렐라의 분말은 식품에 적용시 보수성, 노화방지 및 천연색소의 효과를 나타내어 쌀의 맛 개선과 과자의 촉촉함을 유지하는데 사용되며, 면 및 빵류에도 이용이 증가하고 있다.
감태는 식약청의 식품 원재료 DB에 식용가능 원료로 등재되어 있으며 현재 다양한 생리활성이 있는 것으로 보고되고 있다. 감태 추출물은 항염증 효과 및 중주신경계에 영향을 주어 불안 장애 및 수면질 개선에 효과가 있다. 감태는 천연 정미성분인 아미노산(glutamic acid 및 aspartic acid)과 식이성 섬유소, 칼슘 및 철분 등 무기질이 풍부하며 중성다당류인 라미나란(laminaran)과 함황산성 산성다당류인 후코이단(fucoidan)을 다량 함유하고 있다.
압출 성형공정은 단일공정으로 단시간동안 압출 성형기 내부에서 분쇄, 가열, 살균, 반응, 팽화 등의 단위조작을 연속적으로 수행할 수 있으며, 단시간 동안의 고온, 고압 처리 및 스크류의 고속회전에 의해서 발생한 강한 전단력을 이용하여 성형함으로 다른 처리공정에 의해 생산된 제품들보다 기능성, 관능적 특성이 우수할뿐만 아니라 생산단가도 낮은 편이고 고품질의 제품 생산이 가능하여 각종 식품제조에 활발히 사용되고 있다.
압출 성형은 전분과 단백질의 조리를 통한 소화율의 향상과 예비조리를 통한 인스턴트화, 갈변의 최소화, 비타민과 필수아미노산의 가열을 통한 손실률의 최소화, 가공 공정 동안 이취의 최소화 등의 다른 열처리 공정과 비교하여 이점이 매우 많다. 열처리와 동시에 압출 성형물의 수분이동을 보면 사출구를 통과할 때 수분의 상변화에 의한 수분의 증발과 함께 압출 성형물은 팽화(expansion)되어 기공을 형성함으로써 조직감이 부여된다.
팽화는 고온 및 고압 조건에서 처리를 통해 급격하게 부피를 증가시킴으로써 다공질의 구조를 형성할 수 있는 곡류의 가공방법 중 하나로 팽화공정 동안 곡류는 열, 압력, 기계적 에너지 등을 받아 이에 상응하는 물리적, 화학적 변화를 일으킨다.
팽화를 적용한 대표적인 가공식품으로는 시리얼, 스낵 등이 있으며, 그 중 스낵(snack)이란 넓은 의미에서는 가벼운 식사, 도시락, 간식 등을 뜻하고 좁은 의미에서 스낵은 과자의 일부분으로 비교적 비중이 가볍고 가격이 싸고 부담 없이 먹을 수 있는 것을 말하며 곡류, 감자, 고구마, 콩, 전분, 견과류 및 육류 등을 원료로 사용하여 튀김, 볶음, 압출 성형, 팽화와 같은 공정을 거쳐, 가볍게 즐기기 위한 식품을 말한다.
한국등록특허 제1414808호에는 쌀 팽화 스낵의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제0758246호에는 콩을 함유한 팽화 스낵의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 압출 성형을 이용한 팽화 해조 스낵의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 해조류를 이용하여 스낵을 제조하는 과정에서, 해조류 종류 선정, 첨가량, 압출 성형 조건 등의 제조조건을 최적화하여 팽화 해조 스낵을 제조함으로써, 스낵의 제품성과 소비자들의 기호에 최적화된 색, 맛 및 조직감을 갖도록 한 팽화 해조 스낵의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (1) 옥수수 가루에 클로렐라 분말 및 감태 분말을 혼합하는 단계; 및 (2) 압출 성형기에 상기 (1)단계의 혼합한 혼합물을 투입하여 압출 성형하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 팽화 해조 스낵의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 팽화 해조 스낵을 제공한다.
본 발명의 방법으로 제조된 팽화 해조 스낵은 제품성이 우수하고 맛과 식감이 우수하여 기호성이 높을 뿐만 아니라, 영양상으로도 우수한 클로렐라 및 감태를 손쉽게 섭취가 가능하여 산업상 이용 가능성이 큰 효과가 있다.
도 1은 스크류 속도에 따른 팽화 스낵의 외관을 비교한 사진이다.
도 2는 클로렐라 첨가량에 따른 팽화 스낵의 외관을 비교한 사진이다.
도 3은 감태 첨가량에 따른 팽화 스낵의 외관을 비교한 사진이다.
도 4는 클로렐라 및 감태 첨가량에 따른 팽화 스낵의 외관을 비교한 사진이다.
도 5는 스크류 속도에 따른 팽화 스낵의 미세구조를 비교한 사진이다.
도 6은 클로렐라 첨가량에 따른 팽화 스낵의 미세구조를 비교한 사진이다
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(1) 옥수수 가루에 클로렐라 분말 및 감태 분말을 혼합하는 단계; 및
(2) 압출 성형기에 상기 (1)단계의 혼합한 혼합물을 투입하여 압출 성형하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 팽화 해조 스낵의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 팽화 해조 스낵의 제조방법에서, 상기 (1)단계의 혼합은 바람직하게는 옥수수 가루에 옥수수 가루 중량대비 클로렐라 분말 0.32~0.38% 및 감태 분말 0.12~0.18%를 혼합할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 옥수수 가루에 옥수수 가루 중량대비 클로렐라 분말 0.35% 및 감태 분말 0.15%를 혼합할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 혼합하여 팽화 스낵을 제조하는 것이 수분흡수지수 및 팽화율이 높고, 해조류 특유의 비린내가 나지 않으면서 클로렐라 및 감태의 맛과 향이 잘 어우러져 기호도가 우수한 팽화 스낵으로 제조할 수 있었다.
또한, 본 발명의 팽화 해조 스낵의 제조방법에서, 상기 (2)단계의 압출 성형은 바람직하게는 다이온도 140~160℃, 스크류 속도 1050~1150 rpm, 피딩 속도 250~350 rpm 및 수분주입량 0.04~0.06 L/분으로 조정된 압출 성형기에 혼합물을 투입하여 압출 성형할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 다이온도 150℃, 스크류 속도 1100 rpm, 피딩 속도 300 rpm 및 수분주입량 0.05 L/분으로 조정된 압출 성형기에 혼합물을 투입하여 압출 성형할 수 있다. 상기와 같은 조건으로 압출 성형하는 것이 팽화도가 우수하면서 제품의 균질성 및 경제적인 측면에서 바람직하고 파손율은 낮은 이점이 있다.
본 발명의 팽화 해조 스낵의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(1) 옥수수 가루에 옥수수 가루 중량대비 클로렐라 분말 0.32~0.38% 및 감태 분말 0.12~0.18%를 혼합하는 단계; 및
(2) 다이온도 140~160℃, 스크류 속도 1050~1150 rpm, 피딩 속도 250~350 rpm 및 수분주입량 0.04~0.06 L/분으로 조정된 압출 성형기에 상기 (1)단계의 혼합한 혼합물을 투입하여 압출 성형하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(1) 옥수수 가루에 옥수수 가루 중량대비 클로렐라 분말 0.35% 및 감태 분말 0.15%를 혼합하는 단계; 및
(2) 다이온도 150℃, 스크류 속도 1100 rpm, 피딩 속도 300 rpm 및 수분주입량 0.05 L/분으로 조정된 압출 성형기에 상기 (1)단계의 혼합한 혼합물을 투입하여 압출 성형하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 팽화 해조 스낵을 제공한다.
이하, 본 발명의 제조예 및 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 팽화 해조 스낵
(1) 60 mesh의 옥수수 가루에 옥수수 가루 중량대비 클로렐라 분말 0.35% 및 감태 분말 0.15%를 혼합하였다.
(2) 다이 전까지 3구역의 배럴온도를 각각 50, 70, 110℃로 조절하였고, 다이온도 150℃, 스크류 속도 1100 rpm, 피딩 속도 300 rpm, 수분주입량 0.05 L/분으로 조정된 압출 성형기에 상기 (1)단계의 혼합한 혼합물을 투입하여 압출 성형하여 팽화 스낵을 제조하였다.
실험재료 및 팽화 스낵 제조
1. 실험재료
본 실험에 사용한 옥수수 가루는 2018년 수확한 것으로, ㈜범아식품로부터 구입하여 사용하였다. 분쇄한 옥수수 가루는 60 mesh 표준망체(Chung Gye Sang Cong Sa, Seoul, Korea)를 통과한 분말을 -20℃ 이하 암소에서 보관하면서 시료로 사용하였다.
2. 팽화 스낵 제조
1) 압출 성형 공정 조건에 따른 옥수수 팽화 스낵의 제조
압출 성형기(Extruder)를 이용한 스낵 성형을 위해 이축압출 성형기의 원료 투입구에서 다이 전까지 3구역의 배럴온도를 각각 50, 70, 110℃로 조절하였고, 다이 온도를 150℃로 유지하였다. 본 연구에서는 5수준의 스크류속도(800, 900, 1000, 1100, 1200 rpm) 및 피딩속도 300 rpm으로 고정시키면서 스크류 속도에 따른 압출 성형 공정 최적 실험을 수행하였다. 본 실험에는 원료의 수분조절을 위해 정유량계를 사용하여 50 cc/min의 물을 압출 성형기 내로 주입하였다. 수분 조절을 위한 물과 원료투입 후 15분간 압출 성형기를 작동시켜 기계적 평형상태에 도달하였을 때 각 실험조건에 따른 압출 시료를 채취하여 4 cm 크기로 절단 후 옥수수 팽화 스낵의 성형특성을 분석하였다. 원형다이를 통해 압출 성형된 옥수수 팽화 스낵은 각각 도 1과 같다.
2) 압출 성형기를 이용한 클로렐라 팽화 스낵의 제조
압출 성형기를 이용한 스낵 성형을 위해 이축압출 성형기의 원료 투입구에서 다이 전까지 3구역의 배럴온도를 각각 50, 70, 110℃로 조절하였고, 다이 온도를 150℃로 유지하였다. 본 연구에서는 압출 성형기기 최적공정 조건에 따른 스크류속도 1100 rpm 및 피딩속도 300 rpm으로 고정시키면서 클로렐라 가루 첨가량(0.5%, 1.0%, 2.0%)에 따른 압출 클로렐라 팽화 스낵을 제조하였다. 본 실험에는 원료의 수분조절을 위해 정유량계를 사용하여 50 cc/min의 물을 압출 성형기 내로 주입하였음. 수분조절을 위한 물과 원료투입 후 15분간 압출 성형기를 작동시켜 기계적 평형상태에 도달하였을 때 각 실험조건에 따른 압출 시료를 채취하여 4 cm 크기로 절단 후 클로렐라(0.5, 1.0, 2.0%) 팽화 스낵의 성형특성을 분석하였다. 원형다이를 통해 압출 성형된 클로렐라 팽화 스낵은 각각 도 2와 같다.
3) 압출 성형기를 이용한 감태 팽화 스낵의 제조
압출 성형기기 최적공정 조건에 따른 스크류속도 1100 rpm 및 피딩속도 300 rpm으로 고정시키면서 감태가루 첨가량(0.5%, 1.0%, 2.0%, 3.0%)에 따른 압출 감태 팽화 스낵을 제조하였으며, 각각 도 3과 같다.
4) 최적 배합비에 따른 클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 팽화 스낵의 제조
압출 성형기기 최적공정 조건에 따른 스크류속도 1100 rpm 및 피딩속도 300 rpm으로 고정시키면서 클로렐라 가루 첨가량(0, 0.15, 0.25, 0.35, 0.5%), 감태가루 첨가량(0.50, 0.35, 0.25, 0.15, 0%)에 따른 압출 클로렐라 및 감태 팽화 스낵을 제조하였으며, 각각 도 4와 같다.
분석방법
1. 스크류 속도에 따른 옥수수 가루를 첨가한 팽화 스낵의 품질특성
1) 수분함량 및 색도
수분함량은 적외선 수분측정기(Infrared moisture balances, HG53, Mettler Toledo, Switzerland)를 이용하여 시료 0.5 g의 수분함량을 3회 측정하며, 색도는 표준백색판으로 보정된 색도계(CR 200, Minolta Co., Japan)를 이용하여 측정하고, 압출 성형 후 스낵을 분쇄한 분말의 색차를 Hunter scale에 의한 L*(lightness), a*(redness-greenness), b*(yellowness-blueness) 및 Chroma 값을 측정하였다.
2) 밀도, 비길이(specific length) 및 직경 팽화율
밀도는 스낵의 무게를 측정한 다음 종자치환법으로 부피를 측정하여 무게를 부피로 나누어 나타내었다. 압출 성형물의 비길이는 일정한 길이로 절단한 압출 성형물의 길이와 무게의 비로 20회 측정한 후 아래와 같은 계산식을 이용하여 평균값과 오차를 구하였다. 압출 성형물의 길이는 캘리퍼스(CD-15C, Mitutoyo Co., Tokyo, Japan)를 이용하였고, 무게는 전자저울을 사용하였다. 직경 팽화율은 캘리퍼스(CD-15C, Mitutoyo Co., Tokyo, Japan)로 10회 측정하여 아래의 식을 이용하여 계산하였다. 사출구의 직경과 압출 성형물 직경비의 평균값으로 산출하였다.
specific length(mm/g) = (length of extrudate/weight of extrudate) × 100
Expansion ratio = D extrudate /D die
3) 강도 및 경도
강도 및 경도는 레오미터(Compac-100, Sun Scientific Co., Japan)를 이용하여 test mode 20, table speed 120 mm/min, Probe No.1 Φ15mm 조건에서 측정하였다.
4) 수분용해지수 및 수분흡수지수
건조분말 1 g에 25 mL 증류수를 첨가하여 3,000 rpm에서 20분간 원심분리한 후 침전물은 수분흡수지수로 계산하였으며, 상등액은 미리 무게를 구한 수기에 분리하여 105℃에서 2시간 동안 건조시킨 고형분을 수분용해지수로 사용하여 아래와 같이 계산하였다.
수분흡수지수(WAI) = 침전물의 양/시료의 양 × 100
수분용해지수(WSI, %) = 상등액의 고형분의 양/시료의 양 × 100
5) 미세구조
팽화 스낵의 미세구조는 광학 현미경을 이용하여 측정하였다. 팽화 스낵물 시료의 중앙 부위를 0.5 cm(세로) × 1 cm(가로) × 0.5 cm(높이)의 크기로 절단하였으며 확대 비율 400배로 하여 측정하였다.
2. 해양소재의 배합비 조건에 따른 옥수수 팽화 스낵의 최적 배합비 확립
1) 해조류를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 품질특성
(1) 수분함량 및 색도
수분함량은 적외선 수분측정기(Infrared moisture balances, HG53, Mettler Toledo, Switzerland)를 이용하여 시료 0.5 g의 수분함량을 3회 측정하였으며, 색도는 표준백색판으로 보정된 색도계(CR 200, Minolta Co., Japan)를 이용하여 측정하고, 압출 성형 후 스낵을 분쇄한 분말의 색차를 Hunter scale에 의한 L*(lightness), a*(redness-greenness), b*(yellowness-blueness) 및 Chroma 값을 측정하였다.
(2) 밀도
부피 밀도(Bulk density)는 스낵의 무게를 측정한 다음 종자치환법으로 부피를 측정하여 무게를 부피로 나누어 나타내었다. 겉보기 밀도(Apparent density)는 시료 30개를 믹서로 2분간 고속으로 마쇄한 후 40 mesh로 하여 실린더로 실부피를 측정하였으며 무게를 실부피로 나누어 나타내었다.
(3) 직경팽화율, 비길이(specific length) 및 공극률(porosity)
압출 성형물의 비길이(specific length)는 일정한 길이로 절단한 압출 성형물의 길이와 무게의 비로 20회 측정한 후 아래와 같은 계산식을 이용하여 평균값과 오차를 구하였다. 압출 성형물의 길이는 캘리퍼스(CD-15C, Mitutoyo Co., Tokyo, Japan)를 이용하였고, 무게는 전자저울을 사용하였다. 직경 팽화율은 캘리퍼스(CD-15C, Mitutoyo Co., Tokyo, Japan)로 10회 측정하여 아래의 식을 이용하여 계산하였다. 사출구의 직경과 압출 성형물 직경비의 평균값으로 산출하였다. 공극률(porosity)은 팽화 스낵의 bulk 부피와 실부피를 다음과 같이 계산하여 나타냈으며, 모두 6회 반복 실험하였다.
specific length(mm/g) = (length of extrudate/weight of extrudate) × 100
Expansion ratio = D extrudate /D die
공극률(porosity) = (bulk volume - apparent volume) / bulk volume
(3) 강도 및 경도
강도 및 경도는 레오미터(Compac-100, Sun Scientific Co., Japan)를 이용하여 test mode 20, table speed 120 mm/min, Probe No.1 Φ15mm 조건에서 측정하였음
(4) 수분용해지수 및 수분흡수지수
건조분말 1 g에 25 mL 증류수를 첨가하여 3,000 rpm에서 20분간 원심분리한 후 침전물은 수분흡수지수로 계산하였으며, 상등액은 미리 무게를 구한 수기에 분리하여 100℃에서 2시간 동안 건조시킨 고형분을 수분용해지수로 사용하여 아래와 같이 계산하였다.
수분흡수지수(WAI) = 침전물의 양/시료의 양 × 100
수분용해지수(WSI, %) = 상등액의 고형분의 양/시료의 양 × 100
(5) 시차주사열분석(DSC)
DSC 측정은 약 1.5 mg의 시료를 hermetic pan에 정확히 칭량한 후 데시케이터(desiccator)에서 하룻밤 동안 수분평형시킨 후 DSC(2010, TA Instruments, New Castle, Delaware, USA)로 열분석하였다. 분석은 heating rate을 10℃/min으로 하여 가열온도 5~200℃에서의 흡열 피크(peak)를 얻고, 이로부터 엔탈피(J/g), 호화개시온도(To), 호화피크온도(Tp), 호화종료온도(Tc)를 구하였다.
(6) 미세구조
팽화 스낵의 미세구조는 광학 현미경을 이용하여 측정하였다. 팽화 스낵물 시료의 중앙 부위를 0.5 cm(세로) × 1 cm(가로) × 0.5 cm(높이)의 크기로 절단하였으며 확대 비율 400배로 하여 측정하였다.
3. 통계처리
모든 실험은 3회 반복으로 행하여 평균치와 표준편차로 나타내었고, 유의성 검증은 에스피에스에스(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 던컨식 통계(Duncan's multiple range test)를 행하였다.
실시예 1. 스크류 속도에 따른 옥수수 팽화 스낵의 품질특성
1) 수분함량 및 색도
수분함량은 8.53~9.29%로 나타났으며, 스크류 속도가 증가할수록 수분함량이 유의적으로 증가하였다가 1200 rpm에서 8.95%로 낮아졌다. 1100 rpm에서 제조한 팽화 스낵이 9.29%으로 가장 높게 나타났다. 색도의 경우, 명도를 나타내는 L값은 스크류 속도가 증가할수록 L값이 증가하였다. 적색을 나타내는 a값은 스크류 속도가 증가할수록 a값이 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 황색도를 나타내는 b값은 스크류 속도가 증가할수록 b값이 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다.
스크류 속도에 따른 옥수수 팽화 스낵의 수분함량 및 색도
피딩 속도
(rpm)		 스크류 속도
(rpm)		 수분함량(%) 색도
L a b
300 800 8.53±0.25c1) 73.20±0.31e -4.21±0.11d 26.19±0.44a
900 8.83±0.15bc 74.66±0.56d -3.73±0.03c 24.15±0.23b
1000 9.20±0.12ab 75.80±0.48c -3.59±0.09c 22.96±0.30c
1100 9.29±0.11a 78.54±0.99b -3.18±0.04b 21.94±0.51d
1200 8.95±0.41abc 80.24±0.11a -2.99±0.09a 20.05±0.28e
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
2) 밀도, 비길이(specific length) 및 직경팽화율
밀도는 0.16~0.26 g/cm3으로 나타났으며, 스크류 속도가 증가할수록 밀도가 감소하는 경향을 나타내었다. 비길이(specific length)는 65.54~131.53 mm/g으로 나타났으며, 스크류 속도가 증가할수록 비길이는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 직경팽화율은 스크류 속도가 증가할수록 증가하는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 1100 rpm에서 제조된 팽화 스낵은 12.88%로 가장 높게 측정되었으며, 1200 rpm에서 제조된 팽화 스낵은 12.86%으로 1100 rpm에서 제조된 팽화 스낵과 큰 차이가 없어, 경제적인 측면을 생각할 때, 1100 rpm 스크류 속도가 가장 바람직할 것으로 판단된다.
스크류 속도에 따른 옥수수 팽화 스낵의 밀도, 비길이 및 직경 팽화율
피딩 속도
(rpm)		 스크류 속도 (rpm) 부피 밀도
(g/cm3)		 비길이(mm/g) 직경 팽화율(%)
300 800 0.26±0.02a1) 65.54±5.22d 11.18±0.76b
900 0.25±0.03a 83.65±4.11c 12.14±3.08b
1000 0.19±0.01b 87.07±6.68c 12.47±0.24a
1100 0.18±0.02b 102.87±7.46b 12.88±0.61a
1200 0.16±0.01b 131.53±20.55a 12.86±0.32a
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
3) 강도 및 경도
강도 및 경도는 각각 3012.90~3714.52 g/cm2, 4421.06~7070.32 g/cm2으로 나타났으며, 강도 및 경도는 스크류 속도가 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 압출 성형의 가소제로 작용하는 물은 전분의 점도를 감소시키고 기계적 에너지 손실을 가져와 기공의 생성을 억제하므로 스크류 속도가 증가하게 되면 경도는 감소하고 전분의 호화와 팽화율은 증가하며, 반죽의 탄성을 증가시키는 용해점도가 낮아져 밀도가 낮아지므로 더 부드러웠다.
스크류 속도에 따른 옥수수 팽화 스낵의 강도 및 경도
피딩 속도(rpm) 스크류 속도(rpm) 강도(g/cm2) 경도(g/cm2)
300 800 3714.52±668.45b1) 7070.32±1852.39a
900 4200.06±543.75a 7448.90±1327.28a
1000 3456.66±560.57c 5526.30±1451.74b
1100 3419.94±394.35c 5335.82±792.15b
1200 3012.90±388.67d 4421.06±628.39c
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
4) 수분용해지수 및 수분흡수지수
수분용해지수(WSI)는 21.33~29.33%으로 나타났으며, 스크류 속도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 수분흡수지수(WAI)는 7.08~11.18으로 나타났으며, 스크류 속도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다.
스크류 속도에 따른 옥수수 팽화 스낵의 수분용해지수 및 수분흡수지수
피딩 속도
(rpm)		 스크류 속도 (rpm) 수분용해지수(WSI,%) 수분흡수지수(WAI)
300 800 29.33±1.15a1) 10.57±0.27ab
900 24.00±0.01b 11.18±4.30a
1000 22.67±1.15bc 7.85±0.21bc
1100 22.00±0.01c 7.89±0.44bc
1200 21.33±1.15c 7.08±0.28c
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
5) 미세구조
스크류 속도에 따른 압출 팽화 스낵의 미세구조는 도 5와 같다.
압출성형기의 최적 공정 조건을 확립하기 위해 스크류 속도에 따른 옥수수 팽화 스낵의 품질특성을 평가한 결과 스크류 속도는 1100~1200 rpm에서 적합하며, 팽화정도는 스크류 속도 1100 rpm일 때 가장 우수한 것으로 나타났다.
실시예 2. 클로렐라를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 품질특성
(1) 수분함량 및 색도
수분함량은 6.19~8.35%로 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 수분함량이 유의적으로 증가하였다가 1.0% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서 8.35%로 가장 높게 나타났으며, 0.5% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서 6.19%로 가장 낮게 나타났다. 색도의 경우, 명도를 나타내는 L값은 클로렐라 첨가량이 증가할수록 L값이 감소하였다. 적색을 나타내는 a값 및 황색도를 나타내는 b값은 클로렐라 첨가량이 증가할수록 a값, b값이 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다.
클로렐라를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 수분함량 및 색도
클로렐라 첨가량(%) 수분함량(%) 색도
L a b
0(Control) 7.65±0.16a1) 73.26±0.35a 3.06±0.21a 34.19±0.24a
0.5% 6.19±0.36b 65.18±0.16b -0.95±0.2b 29.86±1.31b
1.0% 8.35±0.63a 61.49±0.98c -2.18±0.05c 28.01±0.98c
2.0% 8.23±0.21a 55.63±0.94d -2.26±0.16c 23.93±1.02d
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(2) 밀도
부피 밀도(Bulk density)는 0.08~0.14 g/cm3으로 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 밀도가 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 압출 성형시 재료의 밀도가 높을수록 팽화가 덜 되기 때문으로 판단된다. 2.0% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서 0.14 g/cm3으로 가장 높게 나타났으며, 0.5 및 1.0% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서 0.13 g/cm3으로 나타나 클로렐라 첨가량에 따른 큰 차이는 나타나지 않았다. 겉보기 밀도(Apparent density)는 0.57~1.04 g/cm3으로 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 겉보기 밀도는 감소하는 경향을 나타내었다.
클로렐라를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 밀도
클로렐라 첨가량(%) 부피 밀도(g/cm3) 겉보기 밀도(g/cm3)
0(Control) 0.08±0.01b1) 0.69±0.04b
0.5% 0.13±0.01a 1.04±0.07a
1.0% 0.13±0.01a 0.75±0.08b
2.0% 0.14±0.02a 0.57±0.02c
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(3) 직경팽화율, 비길이(specific length) 및 공극률(porosity)
직경팽화율은 클로렐라 첨가량이 증가할수록 증가하는 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 2.0% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서 10.42%으로 가장 낮게 측정되었으며, 0.5% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서 11.42%으로 나타났으며, 대조군에서 11.23%으로 나타나 가장 높게 측정되었다. 비길이는 79.13~116.01 mm/g으로 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 비길이는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 팽화정도를 나타내는 공극률은 0.80~0.84%로 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 공극률이 감소하는 경향을 나타내었다.
클로렐라를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 직경팽화율, 비길이 및 공극률
클로렐라 첨가량(%) 직경팽화율(%) 비길이(mm/g) 공극률(%)
0(Control) 11.23±0.71a1) 92.12±6.59b 0.84±0.01a
0.5% 11.42±0.59a 79.13±7.22c 0.82±0.01b
1.0% 10.99±0.61a 87.49±9.76b 0.80±0.01c
2.0% 10.42±0.40b 116.01±8.40a 0.80±0.02c
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(4) 강도 및 경도
강도 및 경도는 0.5% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서 각각 1925.00 g/cm2, 7459.33 g/cm2으로 나타나 클로렐라를 첨가한 시료 중에서 가장 낮게 측정되었다. 옥수수 가루로 제조한 대조군에서는 강도 및 경도는 각각 1771.00 g/cm2, 6561.33 g/cm2으로 나타나 가장 낮게 측정되었다. 클로렐라 첨가량이 증가할수록 강도 및 경도는 증가하는 경향을 나타내었다.
클로렐라를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 강도 및 경도
클로렐라 첨가량(%) 강도(g/cm2) 경도(g/cm2)
0(Control) 1771.00±118.13c1) 6561.33±1272.79b
0.5% 1925.00±170.69b 7459.33±1445.53a
1.0% 2029.33±235.91a 7824.00±2290.29a
2.0% 209.001±156.54a 7879.67±1397.80a
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(5) 수분용해지수 및 수분흡수지수
수분용해지수(WSI)는 12.97~23.62%로 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 수분용해지수는 전분과 단백질의 수화를 나타내는 지표로서, 호화도와 팽화율에 영향을 받으며 스낵 제품으로서 이들의 수치는 높을수록 좋은 품질로 인정된다. 클로렐라 가루의 첨가량을 달리하여 제조한 압출 성형 스낵의 수분용해지수는 압출 클로렐라 가루의 첨가량이 증가할수록 수분용해지수는 감소하였다. 이는 대부분 불용성 물질로 구성되어 있는 클로렐라 가루의 첨가로 인해 상대적으로 감소한 수용성 단백질의 양에 비례하여 감소한 것으로 보인다. 수분흡수지수(WAI)는 4.54~5.12로 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 시료들이 팽창할수록 공기층이 커지기 때문에 수화할 때 물을 더 많이 흡수하게 되어 수분흡수력이 높다고 보고되어 있다. 수분흡수력은 클로렐라 가루의 첨가량이 0.5%일 때 시료의 조직이 가장 팽창하여 많은 공기층을 형성함으로서 수화시켰을 때 물을 많이 흡수하여 5.12로 가장 높은 값을 나타내었다. 이는 클로렐라 가루 내 함유되어 있는 구성성분이 압출 성형을 방해하는 요인으로 작용하여 조직화 효율을 낮게 만든 것으로 판단되나 압출 성형 조직화에 큰 영향을 미치는 정도는 아님으로 적당량의 클로렐라 가루는 압출 성형 스낵의 영양적 품질을 높여 활용가치가 높아질 것으로 판단된다.
클로렐라를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 수분용해지수 및 수분흡수지수
클로렐라 첨가량(%) 수분용해지수(WSI,%) 수분흡수지수(WAI)
0(Control) 21.43±1.92a1) 4.57±0.36a
0.5% 23.62±1.46a 5.12±0.19a
1.0% 15.59±2.42b 4.88±0.49a
2.0% 12.97±1.93b 4.54±0.39a
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(6) 시차주사열분석(DSC)
옥수수로 제조한 대조구의 호화개시온도는 24.83℃, 최대호화온도는 80.50℃, 엔탈피는 153.10 J/g로 나타났으며, 클로렐라를 0.5%로 첨가한 팽화 스낵의 호화개시온도는 24.98℃, 최대호화온도는 80.11℃, 엔탈피는 121.10 J/g으로 나타나 큰 차이가 나타나지 않았다.
클로렐라를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 시차주사열분석
클로렐라 첨가량
(%)		 Gelatinization temperature Enthalpy
To1)
(호화개시온도)		 Tp
(호화피크온도)		 Tc
(호화종료온도)		 △H
0(Control) 24.83 80.50 114.78 153.10
0.5% 24.98 80.11 112.17 121.10
1.0% 25.29 77.34 108.19 108.30
2.0% 25.44 78.83 110.80 128.30
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(7) 미세구조
클로렐라를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 미세구조는 도 6과 같다.
클로렐라 첨가량에 따른 압출 성형기의 최적 배합비를 확립하기 위해 클로렐라 첨가량에 따른 옥수수 팽화 스낵의 품질특성을 평가한 결과, 0.5% 첨가 클로렐라 팽화 스낵이 팽화정도가 적합하여 가장 우수한 것으로 나타났다.
실시예 3. 감태를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 품질특성
(1) 수분함량 및 색도
감태를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 수분함량은 5.95~7.33%으로 나타났으며, 무첨가군에서 7.33%로 가장 높게 나타났으며, 감태 첨가량이 증가할수록 수분 함량이 증가하는 경향을 나타내었다. 색도 중 L값은 무첨가군에서는 74.49로 나왔으며, 감태 첨가군에서는 0.5% 감태를 첨가한 팽화 스낵에서는 76.78로 가장 높게 나타났으며, 감태 첨가량이 증가할수록 L값이 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. a값은 무첨가군에서 1.63으로 가장 높게 나타났으며, 감태 첨가군에서는 0.55~1.46으로 무첨가군보다 낮게 나타났으며, 감태 첨가량에 따른 큰 차이는 나타나지 않았다. b값은 21.21~29.45로 나타났으며, 감태 첨가량이 증가할수록 b값이 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다.
감태를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 수분함량 및 색도
감태 첨가량(%) 수분함량(%) 색도
L a b
0(Control) 7.33±0.25a1) 74.49±0.06b 1.63±0.08a 29.45±0.64a
0.5% 7.27±0.18a 76.78±0.26a 0.55±0.04d 27.80±0.62b
1.0% 5.95±0.23b 73.29±0.28c 1.46±0.15b 25.52±0.51c
3.0% 6.16±0.28b 70.80±0.18d 1.15±0.08c 21.21±0.27d
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(2) 밀도
감태 첨가량을 달리한 감태 팽화 스낵의 부피 밀도(bulk density)는 무첨가군에서 0.06 g/cm3으로 가장 낮게 나타났으며, 0.5% 감태를 첨가한 팽화 스낵에서는 부피 밀도가 0.06 g/cm3으로 나타나 무첨가군과 가장 유사하였으며, 감태 첨가량이 증가할수록 부피 밀도가 증가하는 경향을 나타내었으며, 3.0%에서 제조한 팽화 스낵에서는 부피 밀도가 0.08 g/cm3으로 나타나 가장 높게 나타났다. 겉보기 밀도(Apparent density)는 무첨가군에서는 0.82 g/cm3으로 가장 높게 나타났으며, 감태 첨가량이 증가할수록 겉보기 밀도가 증가하는 경향을 나타내었다.
감태를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 밀도
감태 첨가량(%) 부피 밀도(g/cm3) 겉보기 밀도(g/cm3)
0(Control) 0.06±0.01c1) 0.82±0.09a
0.5% 0.06±0.01c 0.75±0.01b
1.0% 0.07±0.01b 0.79±0.03a
3.0% 0.08±0.01a 0.84±0.07a
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(3) 직경팽화율, 비길이(specific length) 및 공극률(porosity)
감태를 첨가한 감태 팽화 스낵의 직경팽화율, 비길이 및 공극률은 표 13과 같다. 직경팽화율은 무첨가군에서는 11.03%로 가장 높게 나타났으며, 감태 첨가군에서는 9.60~10.62%로 나타나 감태 첨가량이 증가할수록 직경팽화율이 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 0.5% 감태를 첨가한 팽화 스낵의 직경팽화율은 10.62%로 가장 높게 나타났으며, 3.0% 감태를 첨가한 팽화 스낵의 직경팽화율은 9.60%으로 가장 낮게 측정되었다. 비길이는 무첨가군에서는 189.95 mm/g, 감태 첨가군에서는 174.09~192.57 mm/g으로 나타났으며, 감태 첨가량이 증가할수록 비길이는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 감태 팽화 스낵의 공극률은 무첨가군에서는 0.92%으로 나타났으며 감태 첨가군에서는 0.86~0.93%으로 나타나 감태 첨가량이 증가할수록 공극률이 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다.
감태를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 직경팽화율, 비길이 및 공극률
감태 첨가량(%) 직경팽화율(%) 비길이(mm/g) 공극률(%)
0(Control) 11.03±0.45a1) 189.95±9.08a 0.92±0.01a
0.5% 10.62±0.92ab 174.09±10.32b 0.93±0.01a
1.0% 10.14±0.52c 192.57±16.23a 0.90±0.01b
3.0% 9.60±0.49d 191.81±17.52a 0.86±0.02c
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(4) 강도 및 경도
감태 첨가량을 달리한 감태 팽화 스낵 강도 및 경도는 표 14와 같다. 강도는 무첨가구에서는 962.00 g/cm2으로 가장 낮게 나타났으며, 감태를 첨가한 감태 팽화 스낵에서는 1182.00~1753.00 g/cm2으로 나타났으며 감태 첨가량이 증가할수록 강도가 유의적으로 증가하였다. 경도의 경우, 무첨가구에서 3161.85 g/cm2으로 가장 낮게 측정되었으며, 감태 첨가구에서는 3217.25~5828.65 g/cm2으로 나타나 감태 첨가량이 증가할수록 경도가 증가하는 경향을 보였다. 강도 및 경도는 모두 감태 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며, 이는 직경팽화율이 텍스쳐에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
감태를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 강도 및 경도
감태 첨가량(%) 강도(g/cm2) 경도(g/cm2)
0(Control) 962.00±33.50d1) 3161.85±300.43c
0.5% 1182.00±46.52c 3217.25±248.95c
1.0% 1492.00±61.52b 3985.55±396.71b
3.0% 1753.05±87.09a 5828.65±186.25a
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(5) 수분용해지수 및 수분흡수지수
감태를 첨가한 감태 팽화 스낵의 수분용해지수(WSI) 및 수분흡수지수(WAI)는 표 15와 같다. 수분용해지수는 감태 첨가구에서는 21.00~23.00%로 나타나 무첨가군(31.00%) 보다 낮게 나타났다. 수분흡수지수는 4.02~4.64로 나타났으며, 0.5% 감태를 첨가한 팽화 스낵에서 4.64로 가장 높게 나타났으며, 무첨가구에서는 4.57로 나타나 값이 유사하였다. 수분흡수력은 팽창율과 관련이 있으며 시료들이 팽창할수록 공기층이 커지기 때문에 수화할 때 물을 더 많이 흡수하게 되어 수분흡수력이 높다고 보고되어 있다. 수분흡수력은 감태 분말의 첨가량이 0.5%일 때 시료의 조직이 가장 팽창하여 많은 공기층을 형성함으로써 수화시켰을 때 물을 많이 흡수하여 4.64로 가장 높은 값을 나타낸 것으로 사료된다. 또한, 감태 첨가량이 증가할수록 수분흡수지수는 감소하는 경향을 나타내었다.
감태를 첨가한 옥수수 팽화 스낵의 수분용해지수 및 수분흡수지수
감태 첨가량(%) 수분용해지수(WSI,%) 수분흡수지수(WAI)
0(Control) 31.00±4.36a1) 4.57±0.09a
0.5% 21.00±2.65c 4.64±0.20a
1.0% 21.33±2.52c 4.02±0.14b
3.0% 23.00±3.46b 4.26±0.19b
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
감태 첨가량에 따른 압출 성형기의 최적 배합비를 확립하기 위해 감태 첨가량에 따른 옥수수 팽화 스낵의 품질특성을 평가한 결과, 0.5% 감태 팽화 스낵이 팽화정도가 적합하여 가장 우수한 것으로 나타났다.
실시예 4. 클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 품질특성
(1) 수분함량 및 색도
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 수분함량 및 색도는 표 16과 같다. 수분함량은 4.92~5.86%로 나타났으며, 무첨가군에서 5.75%로 나타났다. 클로렐라 및 감태를 혼합한 첨가구에서는 4.92~5.86%로 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 높아질수록 수분함량이 증가하는 경향을 나타내었다. 색도 중 L값은 무첨가군에서는 74.22로 나타났으며, 클로렐라 및 감태를 첨가군에서는 71.42~73.29로 나타나 클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 큰 차이는 나타나지 않았다. a값은 무첨가군에서 2.18로 나타났으며, 클로렐라 및 감태 첨가군에서는 1.32~2.87로 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 a값이 감소하는 경향을 나타내었다. b값은 무첨가군에서는 27.02로 가장 높게 나타났으며, 클로렐라 및 감태 첨가군에서는 24.07~25.67로 나타나 감태 및 클로렐라 혼합비에 따른 큰 차이는 나타나지 않았다.
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 수분함량 및 색도
클로렐라:감태 수분 함량(%) 색도
L a b
Control 5.75±0.39ab1) 74.22±0.88a 2.18±0.12d 27.02±0.34a
0:0.5 5.22±0.03bc 71.42±0.43b 2.87±0.12a 24.77±0.30c
0.15:0.35 4.95±0.24c 73.29±0.40a 2.36±0.11c 24.15±0.45c
0.25:0.25 4.92±0.24c 71.37±0.52b 2.68±0.06b 24.07±0.36c
0.35:0.15 5.00±0.59c 72.08±0.23b 1.32±0.10e 25.67±0.51b
0.5:0 5.86±0.08a 72.15±0.86b 1.39±0.04e 24.40±0.55c
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(2) 밀도
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 밀도는 표 17과 같다. 부피 밀도는 무첨가군에서 0.05 g/cm3으로 나타났으며, 클로렐라 및 감태 첨가구에서는 0.04~0.06 g/cm3으로 나타났다. 또한, 0.5% 감태를 첨가한 팽화 스낵에서는 부피 밀도가 0.06 g/cm3으로 가장 높게 나타났으며, 0.5% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서는 부피 밀도가 0.04 g/cm3으로 가장 낮게 나타나 클로렐라 첨가구가 감태 첨가구보다 부피 밀도가 낮은 것을 확인하였다. 겉보기 밀도는 무첨가군에서는 0.69 g/cm3으로 가장 높게 나타났으며, 클로렐라 및 감태 첨가군에서는 0.52~0.69 g/cm3으로 나타났다. 클로렐라 첨가량 0.15%, 감태 첨가량 0.35%로 제조한 팽화 스낵에서는 겉보기 밀도가 0.69 g/cm3으로 가장 높게 나타났으며, 무첨가구와 가장 유사하게 나타났다. 또한, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 겉보기 밀도가 감소하는 경향을 나타내었다.
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 밀도
클로렐라:감태 부피 밀도(g/cm3) 겉보기 밀도(g/cm3)
Control 0.05±0.00ab1) 0.69±0.04a
0:0.5 0.06±0.00a 0.52±0.01c
0.15:0.35 0.05±0.00ab 0.69±0.02a
0.25:0.25 0.05±0.00bc 0.63±0.01b
0.35:0.15 0.05±0.00bc 0.63±0.02b
0.5:0 0.04±0.002c 0.60±0.03b
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(3) 직경팽화율, 비길이 및 공극률
클로렐라 및 감태를 첨가한 감태 팽화 스낵의 직경팽화율, 비길이 및 공극률은 표 18과 같다. 직경팽화율은 무첨가군에서는 11.72%로 나타나 가장 높게 나타났으며, 클로렐라 및 감태 첨가군에서는 10.31~11.44%로 나타났다. 0.5% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵은 직경팽화율이 11.44%로 첨가구 중 가장 높게 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 직경팽화율이 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 직경팽화율은 밀도와도 밀접한 관련이 있으며, 밀도가 작을수록 직경팽화율이 높게 나타나는 것으로 판단된다. 비길이는 무첨가군에서는 138.52 mm/g으로 나타났으며, 클로렐라 및 감태 첨가군에서는 170.85~188.87 mm/g으로 나타나 무첨가군보다 높게 나타났다. 0.5% 감태를 첨가한 팽화 스낵에서는 188.87 mm/g으로 나타나 가장 높게 나타났으며, 감태 첨가량이 증가할수록 비길이는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 공극률은 무첨가군에서는 0.91%로 나타났으며, 클로렐라 및 감태 첨가군에서는 0.90~0.93%으로 나타나 클로렐라 첨가량이 증가할수록 공극률이 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다.
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 직경팽화율, 비길이 및 공극률
클로렐라:감태 직경팽화율(%) 비길이(mm/g) 공극률(%)
Control 11.72±0.49a1) 138.52±6.06c 0.91±0.01b
0:0.5 10.31±0.42c 188.87±11.78a 0.90±0.01c
0.15:0.35 10.33±0.52c 177.54±24.45ab 0.92±0.01b
0.25:0.25 11.05±0.37b 178.24±14.45ab 0.92±0.01b
0.35:0.15 11.35±0.67ab 171.07±14.05ab 0.92±0.01b
0.5:0 11.44±0.52a 170.82±12.66b 0.93±0.01a
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(4) 강도 및 경도
클로렐라 및 감태 첨가량을 달리한 감태 팽화 스낵 강도 및 경도는 표 19와 같다. 강도는 무첨가구에서는 1645.45 g/cm2으로 나타났으며, 클로렐라 및 감태를 첨가한 감태 팽화 스낵에서는 1478.65~1741.25 g/cm2으로 나타났다. 0.15% 클로렐라와 0.35% 감태를 첨가한 팽화 스낵에서는 강도가 1741.25 g/cm2으로 가장 높게 나타났으며, 0.5% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서는 강도가 1478.78 g/cm2으로 가장 낮게 나타났다. 클로렐라 함량이 증가할수록 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 경도의 경우, 무첨가구에서는 3877.25 g/cm2으로 나타났으며, 클로렐라 및 감태 첨가구에서는 3201.90~4478.80 g/cm2으로 나타났다. 0.5% 감태를 첨가한 팽화 스낵에서는 경도가 4478.80 g/cm2으로 가장 높게 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 경도가 유의적으로 낮아져 0.5% 클로렐라를 첨가한 팽화 스낵에서는 경도가 3201.90 g/cm2으로 가장 낮게 나타났다. 강도 및 경도는 모두 클로렐라 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며, 이는 직경팽화율이 텍스쳐에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 강도 및 경도
클로렐라:감태 강도(g/cm2) 경도(g/cm2)
Control 1645.45±54.26b1) 3877.25±228.93b
0:0.5 1623.75±46.53bc 4478.80±182.01a
0.15:0.35 1741.25±31.78a 3894.95±201.21b
0.25:0.25 1610.60±34.78c 3988.50±193.56b
0.35:0.15 1604.20±82.98c 3513.20±102.39c
0.5:0 1478.65±40.28d 3201.90±129.63d
1) 같은 열 내의 다른 윗첨자는 유의적 차이가 있음(p<0.05)
(5) 수분용해지수 및 수분흡수지수
클로렐라 및 감태를 첨가한 감태 팽화 스낵의 수분용해지수(WSI) 및 수분흡수지수(WAI)는 표 20과 같다. 수분용해지수의 경우, 클로렐라 및 감태 첨가구에서는 23.00~26.00%로 나타나 무첨가군 보다 낮게 나타났다. 0.35% 클로렐라 및 0.15% 감태를 첨가한 팽화 스낵에서는 수분용해지수가 23.00%로 가장 낮게 나타났으며, 0.5% 및 0.35% 감태를 첨가한 팽화 스낵에서는 수분용해지수가 26.00%로 나타나 첨가구 중에서 가장 높게 나타났다. 수분흡수지수는 클로렐라 및 감태 첨가구에서는 3.55~3.99로 나타나 무첨가구(4.28)보다 낮게 나타났으며, 클로렐라 첨가량이 증가할수록 수분흡수지수가 유의적으로 증가하는 경향을 나타냈었다. 수분흡수력은 팽창율과 관련이 있으며 시료들이 팽창할수록 공기층이 커지기 때문에 수화할 때 물을 더 많이 흡수하게 되어 수분흡수력이 높다고 보고되었다. 수분흡수력은 클로렐라 가루의 첨가량이 0.5%일 때 시료의 조직이 가장 팽창하여 많은 공기층을 형성함으로써 수화시켰을 때 물을 많이 흡수하여 3.99로 가장 높은 값을 나타낸 것으로 사료된다.
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 수분용해지수 및 수분흡수지수
클로렐라:감태 수분용해지수(WSI,%) 수분흡수지수(WAI)
Control 27.67±3.79a1) 4.28±0.04a
0:0.5 26.00±1.00a 3.55±0.08c
0.15:0.35 26.00±4.36a 3.72±0.05c
0.25:0.25 25.33±2.08a 3.71±0.17c
0.35:0.15 23.00±3.00a 3.95±0.14b
0.5:0 24.33±2.89a 3.99±0.16b
(6) 관능검사
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 관능검사를 실시한 결과는 하기 표 21과 같다. 20명의 패널을 대상으로 5점 척도법으로 각 항목을 관능평가한 결과, 클로렐라와 감태를 0.35:0.15 비율로 첨가한 스낵의 향, 맛, 식감 및 전체적인 기호도에서 높은 선호도를 나타내었다.
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 옥수수 팽화 스낵의 관능검사
클로렐라:감태 색 향 맛 식감 전체적인 기호도
Control 3.8 3.0 2.8 3.0 3.1
0:0.5 4.0 3.5 3.2 3.7 3.3
0.15:0.35 4.2 3.7 3.6 4.0 3.7
0.25:0.25 4.1 3.9 3.5 3.8 3.8
0.35:0.15 4.2 4.5 4.0 4.2 4.3
0.5:0 4.0 4.0 3.7 4.0 3.9
클로렐라 및 감태 혼합비에 따른 최적 배합비를 확립하기 위해 클로렐라 및 감태 첨가량에 따른 옥수수 팽화 스낵의 품질특성을 평가한 결과, 0.35% 클로렐라 및 0.15% 감태 첨가 팽화 스낵이 기호도 및 팽화정도가 적합하여 가장 우수한 것으로 나타났다.

Claims (4)

  1. (1) 옥수수 가루에 클로렐라 분말 및 감태 분말을 혼합하는 단계; 및
    (2) 압출 성형기에 상기 (1)단계의 혼합한 혼합물을 투입하여 압출 성형하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 팽화 해조 스낵의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (1)단계의 혼합은 옥수수 가루에 옥수수 가루 중량대비 클로렐라 분말 0.32~0.38% 및 감태 분말 0.12~0.18%를 혼합하는 것을 특징으로하는 팽화 해조 스낵의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    (1) 옥수수 가루에 옥수수 가루 중량대비 클로렐라 분말 0.32~0.38% 및 감태 분말 0.12~0.18%를 혼합하는 단계; 및
    (2) 다이온도 140~160℃, 스크류 속도 1050~1150 rpm, 피딩 속도 250~350 rpm 및 수분주입량 0.04~0.06 L/분으로 조정된 압출 성형기에 상기 (1)단계의 혼합한 혼합물을 투입하여 압출 성형하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 팽화 해조 스낵의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 팽화 해조 스낵.
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