저항전분의 첨가가 제빵 특성에 미치는 영향

최용석 전남대학교 대학원 2002 국내석사

기능성 소재로서 식이섬유와 유사한 생리적 작용을 가지고 있고 식품에 대한 가공적성이 우수한 저항전분을 밀가루에 첨가해서 기능성이 함유된 빵을 만들기 위해 저항전분이 첨가된 빵을 제조하고 그 특성을 비교하였다. 본 연구에서는 RS3형 저항전분 3종과 RS4형 저항전분 2종을 사용하여 각각 10%, 20%씩 밀가루에 첨가하여 만든 저항전분 첨가 밀가루를 만들었으며, 이 혼합분의 특성과 제조된 dough와 빵의 이화학적, 기계적, 관능적 특성을 비교하였다. RS3형 전분을 첨가한 시료군의 경우 첨가량의 증가에 따라 회분 함량도 감소하였으나 RS3형의 저항전분이 첨가된 시료군은 첨가량 증가에 따라 회분함량이 증가하였다. 저항전분이 첨가된 밀가루(평균입자 : 62.21㎛)의 입자분포는 RS3형 저항전분이 첨가된 경우 첨가량에 따라 10% 첨가에서는 65.45㎛, 20% 첨가에서는 74.90㎛로 증가되었다. 반면, RS4형 저항전분이 첨가된 밀가루의 경우 60.69㎛와 53.12㎛로 감소되었다. 생전분과 RS4형 저항전분이 첨가된 밀가루에서는 첨가량에 따라 손상전분량이 감소하였으나, RS3형 저항전분이 첨가된 밀가루에서는 오히려 손상전분량이 증가하였다. 이것은 dough의 점성을 강하게 했고 구워진 빵의 부피를 감소시키는 원인이 되었다. 밀가루 단백질의 팽윤력을 측정하기 위해서 침강시험을 한 결과 생전분 및 RS4형 저항전분을 첨가한 밀가루는 그 변화폭이 적고 첨가량에 따라 비교적 일정하게 감소하지만 RS3형 저항전분을 첨가한 밀가루의 경우에는 10%, 20% 첨가시에 큰 편차로 감소하였다. 생전분 첨가시에는 첨가량에 따라 최고 점도가 증가하였으나 저항전분 첨가한 밀가루의 경우에는 최고 점도가 감소하는 경향을 보였다. RS3형 저항전분 첨가 밀가루가 RS4형 저항전분 첨가 밀가루보다 감소폭이 더 컸다. 저항전분을 첨가할 때 일반 생전분을 첨가할 때 보다 흡수율이 증가하였다. RS3형 저항전분을 첨가한 시료군의 경우 최고 30% 이상 증가하기도 하였다. 이는 손상전분도 영향을 주었을 것으로 생각되며, 전 시료군 모두 첨가량이 증가함에 따라서 반죽의 향상성을 나타내는 MTI 값이 커졌다. Crumb의 단단함은 생전분, 저항전분 10% 첨가시에는 크게 차이가 없었고, 20% 첨가시에는 RS3형 저항전분이 첨가된 빵에서 낮은 값을 보였다. 관능평가 결과에서는 RS3형 저항전분을 첨가한 식빵이 RS4형 저항전분을 첨가한 것보다 높은 기호도를 나타내었다. This paper presents quality characteristics of flour and white bread added resistant starch which have a physiological effect similar to dietary fiber and dough making properties were investigated. Each resistant starch(RS) made from wheat starch, that is 3 types of RS3 and 2 types of RS4, is added to wheat flour at 10%, 20% level for dry basis and measured physicochemical, textural and sensory properties of flour and white bread added RS. As increase in the resistant starch level, protein and ash contents were decreased but ash content of flour with RS4 type were increased. It seemed uncomplete removal of crosslinking agent and salts in RS4 type resistant starches processing procedure. Particle size of flour with RS has a unique characteristic that average particle size of flour with RS3 types increased from 65.45㎛ to 74.90㎛ to added levels, and in case of flours with RS4 were decreased from 60.69㎛ to 53.12㎛. Damaged starch decreased in flours added native or RS4 type starches. In flour within RS3 type, damaged starch was increased. Sedimentation value of wheat flour with native or RS-4 type resistant starch was decreased constantly as added level of RS and flour with RS3 types were decreased fast. Maximum viscosity was increased in flour with wheat starch but decreased in flour with RS. Water absorption was increased in flour with RS and in case of RS3, increase 30% water absorption compared to control MTI value of all samples decreased up to RS level. When it comes to toughness value of crumb there is little difference when RS and wheat starch are added by 10% but the value of crumb toughness added RS3 type resistant search was lower than when added by 20%.

호화점 이하에서 옴가열이 전분의 물리화학적 특성에 미치는 영향

차윤환 연세대학교 대학원 2007 국내박사

옴가열(ohmic heating)은 부도체에 전기를 통했을 때 생기는 저항열이다. 옴가열은 재래가열 방법에서와 같이 열전도에 의해 열이 전달되지 않고, 통전에 의해 시료 전체가 동시에 급속히 가열되며, 열 이외 전기장에 의한 영향을 미칠 수 있다. 옴가열을 이용한 전분 신소재의 개발을 위해 감자, 밀, 옥수수 그리고 고구마 전분 현탁액(20%)을 호화점 이하(45~70℃) 온도에서 24~120시간 동안 옴가열 처리하였다. 대조군으로 재래방법에 의한 가열 처리도 동시에 진행한 후 전분의 외형과 물리화학적 특성 변화를 측정․비교하였다.DSC를 이용하여 열적특성을 측정한 결과 모든 전분의 호화 피크는 높은 온도로 이동하고 폭이 좁아졌다. 즉, 열처리에 의해 개시온도(To)와 피크온도(Tp)가 증가하고, 호화영역(Tc-To)이 줄어들었다. 이런 변화는 옴가열 한 전분에서 변화폭이 더 컸다. 재래 가열한 전분의 호화 엔탈피(ΔH)는 약간 증가하였으나 옴가열 한 전분의 경우는 가열 온도에 따라 감소하였다. 재래 가열 처리한 감자 전분의 X-선 회절도는 큰 변화를 보이지 않았으나, 옴가열은 회절도 대부분의 피크들이 줄어들거나 없어졌다. 즉 옴가열은 전분의 내부 결정구조에 큰 영향을 미친다.광학현미경과 전자현미경을 이용하여 전분 입자의 외형을 관찰한 결과, 재래 방법으로 annealing 온도 이상에서 가열한 전분의 외형은 큰 변화를 보이지 않았으나, 옴가열한 경우는 전분입자의 파괴가 촉진되어 가용성 물질의 용출이 많아지고, 이를 매개체로 전분 입자의 재결합에 의한 거대 전분입자의 생성이 관찰되었다. 이런 전분 입자의 변화는 전분의 pasting 특성 변화를 가져와 옴가열 처리한 전분의 경우 가열 온도가 증가함에 따라 최고점도(PV)가 현저히 감소하였고, pasting 온도(PT)는 증가하였다.이와 같은 특성 변화는 가교 변성 전분과 유사하여 대표적인 변성 전분인 저가교와 고가교 감자 전분과 고가교 옥수수 전분을 시료로 하여 2~4% 호화현탁액의 유도 특성을 비교하였다. 재래 방법으로 가열한 전분 시료는 생전분 시료와 유사한 유동특성을 보였으나 옴가열 전분은 가열 온도가 증가할수록 변성 전분의 유동 특성에 근접하였다. 특히 60℃에서 옴가열 한 감자 전분은 시판 중인 고가교 변성전분에 비해 점도와 온도 변화에 의한 점도 변화가 낮았다. 이와 같은 결과는 호화온도 이하에서 옴가열 한 전분이 물리적 변성전분으로 새로운 전분 소재로 개발 될 수 있는 가능성을 시사하고 있다.

발효 감자전분의 이화학적 특성에 관한 연구

이장균 고려대학교 생명환경과학대학원 2009 국내석사

본 연구의 목적은 강원도 평창지역에서 전통적으로 제조하여 이용하고 있는 발효감자전분의 이화학적 특성을 조사하는 것이다. 발효감자전분은 상온에서 약 3주 동안 물 속에 침지시킨 상태로 밀봉한 채로 발효가 진행되도록 한 후 전분을 분리, 건조하여 시료로 사용하였다. 발효감자전분의 품질특성은 형태학적 특성, 입도분포, 분자량, 아밀로오스 함량, 환원당 함량, 현탁액의 투과도, 호화 및 유동특성, 열적 특성 및 젤 특성을 분석하여 평가하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 감자전분과 발효감자전분 입자 형태는 두 전분 모두 전체적으로 둥근 모양을 나타내었으며, 표면의 매끄러운 정도는 발효감자전분이 감자전분보다 거친 표면을 보이는 것으로 관찰되었다. 그리고 입도분포의 경우 약 35 ㎛이상의 누적입도비율이 발효감자전분이 감자전분에 비하여 약간 높은 것으로 나타났다. 2. 발효감자전분의 분자량이 감자전분에 비하여 상대적으로 큰 값을 나타내었으며, 큰분자량의 비율도 높은 것으로 조사되었다. 그리고 아밀로오스 함량의 경우 감자전분과 발효감자전분에서 각각 약 20.6%와 13.7%로 나타났다. 3. 시료자체에 함유되어 있는 환원당 함량은 두 시료 모두 0.3%이하의 낮은 값을 나타내었다. 그리고 효소반응을 시켰을 경우 형성되는 환원당 함량은 감자전분의 경우 약 7.5%이었으나, 발효감자전분의 경우 약 4.8%의 값을 보이는 것으로 나타났다. 한편, 감자전분과 발효감자전분의 팽윤력은 각각 약56.1%와 24.4%로 발효감자전분의 팽윤력이 현저하게 낮은 것으로 나타났다. 4. 감자전분의 경우 호화개시온도(To)는 약 57.1℃이었으나, 발효감자전분의 경우 약 65.6℃로 나타났으며, 최대호화온도(Tp)는 감자전분의 경우 약 65.3℃로 발효감자전분의 약68.8℃에 비하여 낮은 것으로 조사되었다. 또한 호화종결온도(Tc)의 경우도 감자전분이 약 73.2℃인 반면에 발효감자전분의 경우 약 74.4℃로 유의적인 차이를 보였다. 호화종결온도와 호화개시온도의 차이(T)는 감자전분의 경우 약 16.1℃인 반면에 발효감자전분의 경우 약 8.8℃로 유의적인 차이가 큰 것으로 나타났다. 호화엔탈피(H)는 감자전분이 3.89 J/g이었으며, 발효감자전분이 2.24 J/g의 값을 보였다. 5. 시료현탁액의 초기 빛 투과도는 발효감자전분이 감자전분에 비하여 크게 낮은 것으로 나타났으나 저장에 따른 빛 투과도 감소는 상대적으로 감자전분에 비하여 현저하게 작은 것으로 분석되었다. 6. 감자전분의 호화도는 약 55.4%로 발효감자전분의 약 50.5%에 비하여 높은 것으로 나타났다. 그리고 RVA pasting curve로부터 구한 호화개시온도는 감자전분이 약 50℃, 발효감자전분이 약 59.5℃로 DSC thermogram으로부터 구한 호화개시온도(To)보다 약 6~7℃정도 낮게 나타났다. 최고점도는 감자전분의 경우 약 124 RVU 반면에 발효감자전분의 경우 약 5 RVU로 현저하게 낮은 것으로 나타났으며, Setback 값은 두 시료 모두 3이하의 낮은 값을 보였다. 7. 감자전분과 발효감자전분의 젤화점(gelling point)은 각각 약 5.5%(w/v)와 7.5%로 나타났으며, 젤의 저장 중 색도변화를 판단할 수 있는 색차(E)의 경우 두 시료 모두 저장기간이 길어짐에 따라 전체적으로 증가하는 것으로 나타났다. 8. 감자전분 젤의 경도는 발효감자전분 젤(약 0.6 N)에 비하여 현저히 높은 값(약 2.0 N)을 나타내었으며, 또한 응집력과 탄성도의 경우도 감자전분 젤은 저장 중에 변화가 작았으나, 발효감자전분 젤은 24시간 저장 후 급격하게 감소하는 것으로 나타났다. The objective of this study was to investigate the physicochemical properties of the fermented potato starch prepared from potato c.v. "Irish Cobbler" via korean traditional process in Korea. The fermented starch was isolated from potato fermented naturally for about 3 weeks at room temperature. The starch properties were evaluated by analyzing the physicochemical properties such as amylose content, molecular weight, swelling power, enzyme digestibility, transmittance, degree of gelatinization, pasting property, and the thermal properties. These are the results. 1. The shape of the potato starch particle and the fermented potato starch particle was generally round, and it was observed that the surface of the potato starch was smoother than the surface of the fermented potato starch. In addition, it was represented that around over 35 m of cumulative particle size ratio of the fermented potato starch was a bit higher than the potato starch in the case of the particle size distribution. 2. The fermented potato starch had higher value of the molecular weight compared to the potato starch and as well as the higher ratio of high molecular weight. In addition, in the case of the amylose content, it was 20.6% in the potato starch and 13.7% in the fermented potato starch. 3. Reducing sugar content contained in two samples represented low values under 0.3%. The reducing sugar content formed by enzyme reaction was about 7.5% in the potato starch, but about 4.8% in the fermented potato starch. In the mean time, swelling power of the potato starch and the fermented potato starch represented values of about 56.1% and 24.4%, respectively, which means that swelling power of the fermented potato starch was remarkably low. 4. Oneset temperature (To) of the potato starch and the fermented potato starch was about 57.1℃ and 65.5℃, and the peak temperature of the potato starch was about 65.3℃ which was lower than 68.8℃ in the fermented potato starch. In addition, conclusion temperature of the potato starch was about 73.2℃, while it was about 74.4℃ in the case of the fermented potato starch, which was slightly different. The difference between conclusion temperature and oneset temperature was about 16.1℃ for the naive potato starch, while it was about 8.8℃ for the fermented potato starch, which was highly different. Crystal melting enthalpy of the potato starch and the fermented potato starch was 3.89 J/g and 2.24 J/g. 5. In the case of the light transmission at an early stage of sample suspension, the fermented potato starch was remarkably lower than that of the potato starch. However, in the case of reduce of the light transmission according to storage, the fermented potato starch was remarkably higher than the naïve potato starch. 6. Degree of gelatinization of the potato starch was about 55.4% which was higher than 50.5% for the fermented potato starch. In addition, oneset temperature calculated from RVA pasting curve was about 50℃ in the naive potato starch and about 59.5℃ in the fermented potato starch which were 6~7℃ lower than oneset temperature calculated from DSC thermogram. The highest viscosity of the naive potato starch was about 124 RVU, while the fermented potato starch had remarkably low value, 5 RVU, and in the case of setback figure, both had low value under 3. 7. The gelling points of the naive potato starch and the fermented potato starch were about 5.5% and 7.5 %( w/v), and respectively. Total color difference (T) chrominance that indicated the color change during storage increased in both sample as time elapsed. 8. The hardness of the potato starch gel (about 0.6 N) was remarkably high compared to the fermented potato starch(about 2.0 N), and in the case of cohesiveness and springiness, the potato starch gel had little change during the storage, while values of the fermented potato starch gel reduced rapidly after storing for 24 hours.

전분 종류를 달리한 누에번데기 건조분말 이용 Cheese Analogue의 제조와 품질특성

박혜승 세종대학교 대학원 2020 국내석사

본 연구는 단백질 성분이 풍부한 식품 원료인 누에 번데기에 Bacillus subtilis를 이용하여 발효 추출물을 제조하고 이를 이용한 타피오카 전분, 감자 전분, 옥수수 전분, 밀 전분을 각각 첨가한 Cheese Analogue를 제조하였다. 누에 번데기 발효 추출물의 이화학적 특성으로 총균수, pH, 총질소, 아미노질소, NDR, 수율, SDS-PAGE에 의한 분자량을 측정하였다. 발효 기간이 지남에 따라 누에 번데기 발효물의 총균수와 pH는 점차 증가하여 발효 완료 시 총균수는 109CFU/mL를 pH는 6.67 나타내었다. 발효 완료 후 발효 추출물의 총질소는 11.13±0.06%, 아미노질소는 2.96±0.13%로 측정 되었고 누에 번데기 열수 추출물의 총질소는 4.14±0.33%, 아미노질소는 0.67±0.03% 로 측정되어 유의적인 차이를 나타내었고, 누에 번데기 발효 추출물의 단백질 분해 정도를 나타내는 NDR 값은 26.65%로 나타났다. SDS-PAGE에 의한 분자량은 발효에 의해 누에 번데기의 단백질이 대부분 15kDa 이하 저분자 단백질 화합물로 분해되었음을 확인할 수 있었다. 누에 번데기 추출물을 이용한 전분 종류 별 Cheese Analogue의 품질특성으로 일반성분 분석, Texture, 색도, 소비자 기호도 조사를 진행하였다 일반성분 분석의 결과 전분 종류에 따라 조지방 함량이 15~24%로 나타나 Cheese Analogue 시료 간의 차이를 보였으며, Texture 측정 결과 Cheese Analogue 시료 중 Hardness는 발효추출물에 감자전분(P)을 이용할 시 0.32±0.01로 가장 높았고 타피오카전분(T) 시료가 0.11±0.01로 가장 낮은 값을 나타냈으며, Cohesiveness는 T가 0.22±0.02로 가장 높은 값을 측정되었고 P와 옥수수전분(C)이 각각 0.07±0.02, 0.07±0.01로 나타나 가장 낮은 값으로 측정되어 Cheese Analogue 시료 간의 전분 종류에 따른 유의적인 차이를 나타냈다. 색도 분석 결과 L값은 시판모짜렐라치즈(M) 94.24±0.33> T 73.71±1.52> C 73.44±2.41> P 70.51±3.57> 밀가루전분(W) 67.57±2.23 순이며, b값은 누에 번데기 발효 추출물의 첨가의 영향으로 대조구 M보다 Cheese Analogue 시료들의 값이 더 높은 값으로 측정되었다. 소비자 기호도 조사 결과 Cheese Analogue 시료 간의 Appearance(외관), Color(색감) 항목을 제하고는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서는 새로운 식품 소재로 각광받는 누에 번데기를 발효 공정을 거쳐 추출물을 제조하였고 이를 첨가한 전분 종류 별 Cheese Analogue를 제조하여 식용곤충을 이용한 식품 개발과 치즈 대체식품의 가능성을 확인할 수 있었다.

천연옥수수전분과 Hydroxypropyl화 옥수수전분의 RVA특성과 필름 물성의 관계

한윤정 가톨릭대학교 대학원 2000 국내석사

This work was attempted to study the relationships between RVA properties and physical properties of edible films from native corn starch and hydroxypropylated corn starch at various levels of plasticizers (0, 16, 33, 50, 66%) Hydroxypropylated corn starch had DS of 0.17. Its gelatinization temperature was lower but viscosity was higher than native corn starch. The peak viscosity increased but set back and concistency decreased with increased plasticizer concentration. Hydroxypropylated corn starch showed smaller changes in viscosity during set back than native corn starch. Tensile strength of film decreased but its elongation and water vapor permeability increased with increased plasticizer concentration. The film with glycerol showed bigger changes in physical properties than that with sorbitol. Hydroxypropylated starch film showed lower tensile strength, higher elongation and higher water vapor permeability(two times) than native starch film. Sorbitol resulted in films with relatively high tensile strength; while, glycerol produced films with increased elongation. The most reliable parameters of relationshipsbetween RVA properties and film properties were peak viscosity, set back, water vapor permeability, tensile strength and elongation. Water vapor permeability and tensile strength had linear relationship with RVA properties; however, elongation showed two different lines with respect to RVA properties. It can be concluded that the physical properties of film may be predicted using the peak and set back of RVA properties

탈지 및 첨가물질이 녹두와 옥수수전분겔 특성에 미치는 영향

이상금 전남대학교 1995 국내박사

옥수수전분을 묵 재료로 사용하기 위하여 생전분과 탈지전분의 이화학적 성질을 녹두전분과 비교하였고 이것으로 만든 전분겔과 첨가물질을 넣은 전분겔의 관능적, 기계적 특성을 비교 측정하였으며 탈지 옥수수전분에 녹두전분을 혼합하여 여러가지 첨가물질을 넣고 만든 전분 겔의 관능적, 기계적 특성과 저장에 따른 변화를 조사하였다. 옥수수전분의 총 지방질 함량이 0.54%로 녹두전분의 0.10%보다 높았으며 아밀로오스 함량은 녹두전분이 36.0%, 옥수수전분이 25.1% 이었고 탈지 후에 아밀로오스의 함량 증가는 옥수수전분이 더 컸다. 팽윤력과 용해도는 온도상승에 따라 증가하였으며 녹두전분이 옥수수전분보다 더 높게 나타났으며 탈지전분이 생전분보다 높았다. 옥수수전분과 녹두전분의 X-선 회절도에 의한 결정형은 Ca형 이었으며 결정도는 옥수수전분이 녹두전분 보다 더 컸으며 탈지 후에 감소하였다. 아밀로그라프에 의한 호화양상은 녹두전분과 옥수수전분의 호화개시온도가 각각 67℃와 80℃였으며 탈지녹두전분은 67℃, 탈지옥수수전분은 70℃였고 최고점도는 녹두전분이 옥수수전분 보다 높았다. 용해성 탄수화물 함량과 아밀로오스 함량은 생전분보다 탈지전분이 더 많았으며 용해성 탄수화물중의 아밀로오스 함량비율은 녹두전분이 더 많았고 탈지에 의한 차이는 옥수수전분이 더 컸다. 시차주사열량기에 의한 호화는 옥수수전분이 61-99℃ 범위에서, 탈지전분은 60-77℃에서 단일피크를 보여주었으며 120℃ 부분에서 shoulder를 보였다. 녹두전분에서는 63-74℃ 범위에서 탈지전분에서는 62-77℃ 범위에서 단일피크를 보였고 탈지시 호화엔탈피 값은 감소하였다. 옥수수와 녹두의 탈지와 생전분으로 만든 전분겔의 관능적, 기계적 특성치는 탈지옥수수전분겔이 녹두나 탈지녹두전분겔과 비슷한 양상을 보였으며 첨가물질을 달리하여 제조한 겔의 관능검사에 의한 결과는 24시간 저장한 옥수수전분겔인 경우 투명도, 견고성, 응집성, 탄성 부드러움, 종합적인 맛에서 유의적인 차이를 보였으며 녹두전분에서는 응집성, 촉촉함, 부드러움성에서 유의성을 보였다. 옥수수전분겔에서는 전분과 탈지전분의 유의적인 차이가 뚜렷이 나타났으며, 0.5% 함량의 첨가물질을 첨가한 전분겔은 모든 시료처리군에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 녹두전분겔은 전분과 탈지전분의 물성적인 차이가 거의 없었고 첨가물질에 따른 물성적인 변화도 보이지 않았다. 72시간 저장한 전분겔에서는 옥수수전분겔이 부서짐성을 제외하고 모든 특성치에서 유의적인 차이를 보였으나 녹두전분에서는 유의적인 차이를 보이지 않았으며 옥수수전분겔은 24시간 저장전분겔과 같이 탈지 전분이 전분보다 유의적으로 높게 나타났으나 시료전분겔간의 차이는 거의 없었다. 전분겔의 종합적인 맛은 견고성, 응집성, 탄성, 부서짐성 휘어짐성, 부드러움성, 색깔 그리고 투명도에 의해 영향을 받으며 8가지 특성치는 다른 특성치들에 대해 매우 높은 상관성을 보였다. 저장에 따른 이수현상은 24시간 저장한 옥수수전분겔과 녹두전분겔에서 1.56-2.16%를 보였으며 72시간에서는 옥수수전분겔의 경우 1.61-4.65%, 녹두전분겔은 2.37-3.73%를 보여 이수현상이 증가하였고 전분 보다는 탈지전분에서 더 높게 나타났다. α-아밀라아제-요오드법에 의한 노화도 정도는 옥수수전분겔 보다 녹두전분겔의 노화정도가 더 컸으며 전분보다는 탈지전분의 노화정도가 높게 나타났다. 혼합전분과 첨가물질을 달리한 전분겔의 관능검사 결과, 24시간 시료전분겔에서는 색깔, 투명도, 부서짐성 그리고 응집성에서 유의적인 차이를 보여주었고 72시간 시료진분겔에서는 부서짐성과 부드러움성에서 유의적인 차이를 보였다. 첨가물질의 함량에 따른 차이는 뚜렷하지 않았으나 옥수수전분에 첨가 물질을 달리하여 제조한 겔에 비해서 탈지옥수수전분과 녹두전분을 혼합하여 제조한 혼합전분겔에 첨가물질을 넣어 줌으로서 부서짐성의 감소 응집성과 탄성의 증가와 같은 첨가물질의 효과를 볼 수 있었다. 혼합전분겔의 이수현상은 24시간 저장한 전분겔에서 대조군이 2.56%로 가장 높았고 첨가물질의 양이 2% 보다는 1%에서 다소 높았다. 72시간에서는 TSP와 CMC 1%가 대조군 보다 높았고, SO를 첨가한 전분겔이 가장 낮았으며 저장 시간이 길어짐에 따라 이수현상은 증가하였다. This study was attempted to investigate physicochemical properties and gelatinized characteristics of untreated and defatting mung bean and corn starches and textural properties of their gels stored for 24hrs and 72hrs at room temperature. Also the effect of various types of additives on rheological properties of untreated and defatted mung bean and corn starch gels and mixed starch gels which prepared from untreated mung bean and defatted corn starch. The total lipid contents of corn and mung bean starch were 0.53%, 0.10% and amylose contents of corn and mung bean starch were 25.1%, 36.0%, respectively. After defatting the lipid content decreased and amylose content increased. Granule shape of mung bean starch was starch was oval/round and corn starch was polygonal and each shape was not changed after defatting. The granule sizes of mung bean and corn starches ranged 10-32 ㎛ and 5-20 ㎛, respectively. All starches showed Ca type in X-ray diffraction but relative crystallinity was decreased by defatting, The swelling power and solubility of untreated starches at each temperature increased by defatting. The initial pasting temperatures of mung bean and corn starches by amylograph were 67℃ and 80℃ and those of them were lowered by defatting. The peak viscosity, height at 50˚, consistency and setback on amylogram of starches decreased by defatting. The contents of soluble carbohydrate and amylose in corn starch were higher than mung pean srarch and increased by defatting. In sensory evaluation of starch gels, acceptability was highly correlated with hardness, cohesiveness, springiness, brittleness, bend property, smoothness, color and clarity. The values of sensory properties showed significantly higher in mung bean starch gel than in corn starch gel. Generally as for these factors, defatted starch gels were higher than untreated ones. The properties of defatted corn starch gels were similar to those of mung bean starch gels. In instrumental analysis, corn starch gels stored 24hrs showed significantly different for all factors except cohesiveness but mung bean starch gels only showed for hardness. The sensory evaluation of starch gels with 0.5% sucrose fatty acid ester and carboxymethylcellulose and soy bean oil showed significantly different between untreated and defatted corn starch gels. The sensory and textural properties of defatted corn starch gels were similar to those of mung bean starch gels. As the result of sensory evaluation, the ratio of mixed starch gels which prepared from defatted corn starch and mung bean starch was the most favorable at 60:40. The sensory and textural properties of mixed starch gels with various types of additives, texturized soy protein, soybean oil, carboxymethylcellulose, pectin, improved in cohesiveness and springiness, but lowered in brittleness regard less of their contents.

변성전분의 제조와 변성전분/LDPE 블렌딩을 통한 혼합물의 물성 및 분해성 평가

장시훈 연세대학교 대학원 2010 국내석사

저항전분을 첨가하여 제조한 쿠키의 품질 특성

김재숙 전남대학교 대학원 2001 국내석사

식이섬유소와 유사한 생리활성을 갖는 저항전분을 첨가한 기능성 쿠키의 품질 특성을 확인하고자 AACC 표준 쿠키, 마요네즈 쿠키 및 피넛버터 쿠키를 제조하였다. 밀가루 양을 기준으로 0, 10, 20, 30%의 저항전분(RS)을 첨가하여 밀가루의 이화학적 및 반죽 특성과 쿠키의 기계적, 관능적 특성을 조사하였다. 쿠키 제조에 사용한 RS는 밀 전분으로 가열-냉각과정과 수분-열처리를 거쳐 제조된 RS 3 전분과 약산 처리 및 annealing 과정을 거쳐 제조된 가교 결합전분인 RS 4 전분이었다. RS 첨가 밀가루의 일반성분은 수분이 11.6∼12.8%였고, RS를 첨가하지 않은 밀가루의 회분은 0.3%였으며 RS 3를 첨가한 밀가루의 회분은 0.2∼0.3%로 RS 3의 첨가 비율이 증가할수록 감소하였으나, RS 4를 첨가한 밀가루의 회분은 0.7∼1.0%로 증가하였다. RS를 첨가한 밀가루의 단백질은 6.5∼9.2%로 RS의 첨가 비율이 증가할수록 감소하였다. RS를 첨가한 밀가루의 조지방질은 0.6∼1.0%였다. RS를 첨가하지 않은 밀가루의 RS 함량은 7.0%였고, RS 3를 첨가한 밀가루의 RS 함량은 11.6∼14.5%였다. RS 4를 첨가한 밀가루의 RS 함량은 13.5∼17.9%로 RS의 첨가 비율이 증가할수록 높은 값을 보였다. 80℃에서 RS를 첨가하지 않은 밀가루의 팽윤력은 7.6이었고, RS를 첨가한 밀가루의 팽윤력은 6.6∼7.1로 RS를 첨가하지 않은 밀가루 보다 감소하였다. RS의 형태에 따라 RS를 첨가하지 않은 밀가루의 용해도는 9.1%였는데, RS 3를 첨가한 밀가루의 용해도는 16.9∼24.9%였고, RS 4를 첨가한 밀가루의 용해도는 8.0∼10.2%였다. 신속 점도 측정계로 측정한 가열에 따른 RS를 첨가한 밀가루 호화액의 점도 특성에서 초기호화온도는 RS를 첨가하지 않는 밀가루는 66.3℃였고, RS 3를 첨가한 밀가루는 66.3∼67.9℃ 범위였으며, RS 4를 첨가한 밀가루는 66.2∼67.6℃ 범위였다. 최고점도(P)는 RS를 첨가하지 않은 밀가루는 351.5 RVU였고 RS 3를 첨가한 밀가루에서는 106.4∼260.3 RVU였으며, RS 4를 첨가한 밀가루는 198.2∼293.6 RVU였다. holding strength(H), final viscosity(C)로부터 setback from trough(C-H)를 구해 노화 정도를 예측하였을 때 RS를 첨가하지 않은 밀가루가 RS 3나 RS 4를 첨가한 밀가루보다 노화가 쉽게 진행될 것이라고 생각되었다. RS를 첨가한 밀가루의 입도 분포는 10∼40㎛와 40∼70㎛에서 주로 분포하였다. 또한 RS 3의 첨가 비율이 높은 밀가루에서 입자의 크기가 큰 것이 더 많았다. 쿠키 반죽의 수분함량은 쿠키의 종류에 따라 달랐으며, 쿠키의 모양과 크기, 색은 RS를 첨가하지 않은 쿠키와 RS를 첨가한 쿠키간에 큰 차이가 없었다. RS를 첨가한 쿠키의 X-선 회절도 양상을 보면, RS를 첨가한 쿠키의 결정형은 A형인 밀가루의 결정형에서 일부 결정강도가 약하게 낮은 피크를 보였으며 16.7°의 피크가 비교적 뚜렷하였다. RS 3를 첨가한 것 보다 RS 4를 첨가한 밀가루의 결정 강도가 더 크게 나타났다. 쿠키의 경도를 레오메터로 측정한 결과 AACC 방법에 의한 표준쿠키의 경우 RS 3를 첨가하였을 때 경도는 증가하였으나, 마요네즈 쿠키, 피넛버터 쿠키는 모두 경도에서 유의적이지 않았다. 관능평가 결과 AACC 방법에 의한 표준 쿠키와 피넛버터 쿠키의 전체적인 선호도는 RS를 첨가하였을 때 높은 점수를 보였으며 표준 쿠키는 RS 4를 첨가하였을 때 높은 점수를 보였고, 피넛버터 쿠키는 RS 3를 첨가하였을 때 더 높은 점수를 보였으나 유의적이지 않았다. 마요네즈 쿠키는 RS를 첨가했을 때 낮은 값을 보였지만 유의적이지 않았다. To investigate the quality characteristics of health functional cookie with resistant starches which have physiological effects similar to dietary fiber, AACC standard, mayonnaise and peanut butter cookies were prepared. Resistant starches(RS) were added to wheat flour at 0, 10, 20, 30% (for dry basis) and physicochemical properties and dough making properties of RS added flours and instrumental and sensory tests of RS added cookies were measured. RS 3 and RS 4 starches were prepared from wheat starches by autoclaving-cooling before heat moisture treatment and cross-linking after mild acid treating and annealing, repectively. Moisture, ash and protein contents of RS added flours were 11.6%-12.8%, 0.2-1.0% and 6.5-9.2%, respectively. In the case of RS 4 added flour, ash was increased, but protein was decreased. RS levels of flours with RS using pancreatin-gravimetric method were increased 4.1-7.5% in RS 3 type and 6.5-10.9% in RS 4 type starches. Swelling powers at 80˚C of RS added flours were decreased but solubilities were different with RS type and Rs 3 added flours were 2-3 times increased compared with flour without RS. Initial pasting temperature of flour was 66.3˚C, but those of RS added flours were increased slightly. Maximum viscosity of flour was 351.5 RVU, but those of RS 3 and 4 added flours were 106.4-260.3 RVU and 198.2-293.6 RVU, respectively. Granular seze of RS added flours was distributed 10-40㎛ and 40-70㎛. The population of flour particles was higher in RS 3 added flour than in RS 4 added flour. Color, shape and size of dough regardless of RS type was similar. The crystalline peak was changed after baked cookies and cookies prepared from RS added flour showed more sharp peak of 16.7˚. In the case of AACC standard cookie, the hardness of RS added cookie was increased, but those of mayonnaise and peanut butter cookies were not significant. In sensory evaluation, the overall acceptability was higher in Rs added AACC standard(RS 4) and peanut butter cookies(RS 3)but it was not significant.

Improvement of pasting behavior of high-amylose maize starch by mild heating and freezing treatments

신민경 Graduate School, Korea University 2018 국내석사

최근 식음료 산업에서는 클린라벨 트렌드가 강세이다. 소비자들은 천연원료의 사용, 화학적 성분의 배제를 선호하며 영양 성분표 및 원료 리스트의 투명성을 주의 깊게 살펴 구매를 하는 경향이 강하다. 변성전분 산업에서 또한 이 트렌드에 맞춰 최근에는 화학적 처리 방법을 대체할 다양한 물리적 처리 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 고 아밀로스 옥수수 전분은 아밀로스의 함량이 50% 이상인 전분으로 열에 강하며 점도가 매우 낮고 겔화 능력이 매우 뛰어나다. 현재까지 고 아밀로스 전분의 소화욜 변화 등에 대한 물리적 처리 방법 연구 결과는 존재하나 점도를 향상시키기 위한 연구는 더욱 필요한 실정이다. 본 연구에서는 물리적 처리 방법을 통해 고 아밀로스 전분의 점도 향상 및 향후 식품 업계 내의 활용성 증진 가능성을 확인하기 위해 아밀로스 옥수수 전분(아밀로스 함량 71%)의 점도 향상을 위해 가열, 냉장, 냉동의 세가지 물리적 처리 방법이 적용되었다. 증류수에 전분을 용해하여 20% 농도를 제조 후 Rapid Viscoanalyzer(RVA)를 이용하여 95℃에서 다양한 가열처리 시간 (1, 3, 5 분)을 적용한 샘플과 가열처리 후 각각 냉장보관 (-4℃,9시간) 과 냉동보관 (-20℃, 9시간/ 25℃, 2시간 해동) 한 샘플의 점도 특성, 전분 입자 형태, 결정성 등을 비교 및 관찰하였다. 가열 처리 시간이 증가할수록 팽창한 전분 입자의 비율이 늘어났고 복굴절성이 낮아졌으나 냉장 및 냉동 보관한 전분의 경우 가열 처리만 한 전분에 비해 다소 높은 복굴절성이 관찰되었다. 처리 전분 모두 기존의 고 아밀로스 옥수수 전분에 비해 최고점도(peak viscosity)가 향상되었고 가열 처리 시간이 증가 할수록 그 값이증가하였다. 반면, 처리 전분의 최종 점도(final viscosity)는 처리 전 보다 낮아졌다. 처리한 전분 모두 감소한 호화 ΔH를 보였으나 냉장 및 냉동 처리 전분의 경우 가열 처리만 진행한 전분에 비해 다소 높은 ΔH가 관찰되었다. 처리 전분은 X-선 회절 분석에서 전반적으로 낮아진 결정성을 띄었고 V 형과 유사한 구조를 나타냈다. RVA 분석의 경우 추가적인 실험이 진행되었는데, 더욱 향상된 점도 특성을 위해 처리 전분과 찰옥수수 전분을 1:1의 비율로 혼합하여 다시 위의 처리 과정을 거치게 하였다. 혼합한 전분은 처리 후, 고 아밀로스 옥수수 전분에 비해 크게 개선된 점도 및 점도 안정성을 보였다. “Clean-label” is one of the major trends in the recent food industry and it is becoming a new standard for consumers’ selecting their food products. Modification of starch also follows this trend. Recently, physical modification on various starch is being actively studied. However, the modification on high-amylose starch for improving its’ pasting properties has been barely done. In this study, physical modification including heating, cooling, and freezing was applied to improve the pasting properties of the high-amylose maize starch (70% amylose). 20% of starch suspension was heated at 95℃ (H) for 1,3,5 min by using Rapid Viscoanalyzer. After heating, the starches were subjected to cooling (9h at 4℃ / HC) or freeze-thawing (9h at -20℃, 2h at 25℃ / HFT). Increased swelling and loss of birefringence was observed by longer heating time. Cooling and freeze-thawing treatments had a significant effect on pasting properties of the high-amylose maize starch by increasing the peak viscosity compared to the native starch. In addition, HC and HFT displayed enhanced peak viscosity since amylose fractions from disintegrated granules were reassociated. DSC analysis and X-ray diffraction pattern indicated the reduced crystallinity of the starch by increasing the heating time whereas improved crystallinity was observed in the HC and HFT starches. For advanced improvement of the pasting behavior, treated starch was blended with the waxy corn starch with a ratio of 1:1 and followed the previous physical treatments. The mixture of the treated starch and the waxy corn starch produced a significantly enhanced peak viscosity, final viscosity, and the paste stability compared to the native high-amylose maize starch.

Characterization of Resistant Dextrin Crystals Prepared by Debranching & Crystallization with Waxy Maize Starch

Dong-Jin Lee 고려대학교 대학원 2021 국내박사

이 연구에서는 찰옥수수전분을 이용하여 탈분지 및 결정화 과정을 통해 저항성 덱스트린을 제조하고 특성을 분석하였다. 찰옥수수 전분의 탈분지 및 결정화는 저항 전분 (RS) 함량이 높은 환경친화적이고 효율적인 방법이었다. 저항성 덱스트린의 물리 화학적 특성 및 소화율은 DSC, XRD, SEM, TEM, HPSEC, HPAEC 및 소화율 테스트에 의해 특성을 분석하였다. 1 장에서는 부분적으로 탈분지된 찰옥수수 전분의 결정화에 대한 효과를 조사했다. 찰옥수수 전분을 이소아밀라아제를 사용하여 부분적으로 탈분지 한 다음, 부분적으로 탈분지 된 전분을 서로 다른 온도 (4, 25, 50 °C)에서 96 시간 동안 재결정 화했다. 재결정화 샘플의 구조 및 결정 특성을 분석했다. 찰옥수수 전분의 탈분지 시간 (48h)이 길어질수록 더 많은 선형 덱스트린을 포함하는 작은 사슬을 생성했다. 탈분지도가 높은 사슬의 재결정화를 통해 얻어진 전분 결정의 경우 결정도 및 열 안정성이 훨씬 더 높았다. 4와 25 °C에서 재결정화된 전분 사슬은 B 형 결정을 보였으며 84-93%의 높은 수율로 회수된 반면, 50 °C에서 재결정화된 전분의 경우에는 A형 결정을 보였고 낮은 수득율 (11-31%)을 보였다. 50 °C에서 천천히 재결정화한 전분은 긴 사슬의 선택적 결합을 유도하여 우수한 열 안정성을 가진 A 형 결정을 형성했다. 재결정화 온도는 탈분지된 전분 사슬의 결정 배열을 결정하는 요인이었다. 2 장에서는 찰옥수수 전분을 연속적인 탈분지 및 결정화 과정을 통해 제조된 저항성 덱스트린을 제조하고 특성을 분석하였다. 찰옥수수 전분은 이소아밀라아제를 사용하여 50 °C에서 7일 동안 동일한 배치에서 연속적인 탈분지화 및 결정화되었다. 연속적인 탈분지 및 결정화된 전분 덱스트린을 침전물로 분리하고 사슬 길이 분포, 결정도, 열 전이 특성, 형태 및 소화율을 분석하였다. 찰옥수수전분의 아밀로펙틴에서 방출된 긴 B 사슬은 짧은 A 사슬보다 더 쉽게 결정화되었다. 제조된 저항성 덱스트린은 열 안정성이 높은 전형적인 A 형 결정 배열을 나타냈다. 저항성 덱스트린의 회수율은 7 일 후 70.4%였다. 7 일 동안 처리하여 결정화된 덱스트린의 저항성 전분 (RS)의 양은 83% (조리되지 않음) 또는 46% (조리 됨)였다. 연속적인 탈분지 및 결정화 공정은 열 안정성과 소화 효소에 대한 우수한 내성을 가진 찰옥수수 전분으로부터 저항성 덱스트린 결정을 형성하는데 효과적이었다. III 장에서는 알코올 침전을 통한 다양한 전분의 사슬 길이가 결정화에 미치는 영향을 조사했다. 찰옥수수 전분은 이소 아밀라제를 사용하여 탈분지 된 다음 다양한 농도 (50 및 80%)의 에탄올을 첨가하여 전분의 사슬을 분리하였다. 탈분지 및 알코올에 의해 분리된 전분 사슬은 2일 동안 4 또는 50 ℃에서 결정화되었다. 다양한 조건으로 제조된 저항성 덱스트린 결정을 침전물로 분리하고 물리화학적 특성과 소화율을 분석했다. 긴 B 사슬로 구성된 50% 에탄올의 침전물은 결정화 온도에 관계없이 높은 열 안정성을 보였다. 반면, 80% 에탄올 농도에서 침전되어 분리된 침전물은 A 사슬과 B 사슬 모두 구성되어 있었다. 50% 농도에서 침전된 덱스트린을 결정화하여 얻은 저항성 덱스트린 결정은 B 형의 결정 패턴을 보였고, 80% 농도에서 침전되고 결정화된 저항성 덱스트린 결정은 A 형 결정 패턴을 나타냈다. 전자투과현미경을 이용하여 확인한 모든 샘플의 입자 크기는 사슬 길이와 결정화 온도에 관계없이 200-300 nm였다. The purpose of this thesis is to prepare resistant dextrins through environmentally friendly methods such as enzymatic debranching and physical treatment without chemical modification using waxy type starch. Also, various physicochemical properties were analyzed to investigate the potential use of resistant dextrins produced through these environmentally friendly methods as functional food materials with high RS content. In this study, the enzymatic debranching and crystallization process was conducted in various preparation methods, with a simple and environmentally friendly process. Resistant dextrins were prepared and characterized by the debranching and crystallization process. Physicochemical properties and in vitro digestibility of resistant dextrins were determined by DSC, XRD, SEM, TEM, HPSEC, HPAEC, and in vitro digestibility test. In chapter I, the effects of partial debranching on the crystallization of waxy maize starch was investigated. Waxy maize starch was partially debranched using an isoamylase, and then the debranched starches were recrystallized for 96 h at different temperatures (4, 25, and 50 °C). The structural and crystalline characteristics of the recrystallized samples were analyzed. The longer debranching time (48 h) produced the smaller chains containing more linear dextrins. Crystallinity and thermal stability were much higher for the starch crystals prepared with a higher level of debranching. The starch chains recrystallized at 4 and 25 °C were recovered at 84–93% yield with B-type crystals whereas those at 50 °C induced a lower yield (11–31%) with A-type crystals. The slow recrystallization (50 °C) induced the selective association of the long chains which led to the formation of A-type crystals having good thermal stability. The recrystallization temperature was a determining factor for the crystalline arrangement of debranched starch chains. In chapter II, the simultaneous debranching and crystallization of waxy maize starch was investigated. Waxy maize starch was debranched using isoamylase and simultaneously crystallized in the same batch at 50 °C for 7 days. The crystallized starch dextrins were isolated as precipitates and characterized for chain length distribution, crystallinity, thermal transition property, morphology, and in vitro digestibility. The long B chains released from the amylopectin crystallized more readily than the short A chains. The dextrins exhibited a typical A-type crystalline arrangement with high thermal stability. The recovery yield from the waxy maize starch was 70.4% after 7 days. The amount of resistant starch (RS) in the crystallized dextrin treated for 7 days was 83% (uncooked) or 46% (cooked). The simultaneous debranching and crystallization process was effective for the formation of dextrin crystals from waxy maize starch with thermal stability and good resistance to digestive enzymes. In chapter III, the effects of chain length via alcohol precipitation on crystallization was investigated. Waxy maize starch was debranched using isoamylase and fractionated using varying concentrations of ethanol (50% and 80%). The debranched and fractionated starch samples were crystallized at 4 or 50 °C for 2 days. The starch crystals obtained by the addition of various ethanol concentrations were isolated as precipitates and their physicochemical properties and in vitro digestibility were analyzed. The 50% ethanol precipitates (PPTs) consisted of long B chains and exhibited high thermal stability regardless of crystallization temperature, whereas those fractionated in 80% ethanol consisted of both A and B chains. The X-ray diffraction patterns of the 50% ethanol PPTs displayed peaks corresponding to B-type crystals, whereas those of the 80% ethanol PPTs confirmed the presence of A-type crystals. The particle size of all samples was 200–300 nm regardless of the chain length and crystallization temperature. The debranching and crystallization processes were effective methods for preparing the resistant dextrins with high yield, high crystallinity, and high RS content. In chapter I, It was confirmed that long chains of debranched waxy maize starch generate highly crystalline A-type crystals through a double helix formation with selective participation. And chapter II, resistant dextrins were prepared through simultaneous debranching and crystallization for food industrial uses. The yields, crystallinity, and content of RS increased as the simultaneous debranching and crystallization process. However, the 7 days process has the drawback of being difficult to utilize industrially. In chapter III, debranched waxy maize starch was fractionated and crystallized by chain length using the alcohol precipitation method to shorten the processing time and prepare a high content of RS. It showed a high RS content, especially when crystallized as a long chain of debranched waxy maize starch via alcohol precipitation. The production of resistant dextrins with high crystallinity and high content of resistant starch could be applied to the food industry.