탈지 및 첨가물질이 녹두와 옥수수전분겔 특성에 미치는 영향 = Effects of defatting and additives on the gel properties of corn and mung bean starches

국문 초록 (Abstract)

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.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

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.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 = i
• 목차 = iv
• 표목차 = viii
• 그림목차 = xi
• I. 서론 = 1
• II. 문헌고찰 = 4
• 1. 녹두와 옥수수전분의 이화학적 특성 및 이용 = 4
• 2. 전분의 호화 = 7
• 3. 전분의 겔화와 노화 = 13
• 4. 전분겔의 텍스쳐 = 21
• III. 실험재료 및 방법 = 25
• 1. 실험재료 = 25
• 2. 실험방법 = 25
• 1) 전분의 제조 = 25
• 2) 전분의 탈지 = 25
• 3) 전분의 이화학적 성질 측정 = 26
• (1) 일반성분의 분석 = 26
• (2) 전분입자의 형태 및 크기분포 = 26
• (3) X-선 회절도 = 26
• (4) 아밀로오스 함량 = 27
• (5) 물결합능력 = 27
• (6) 팽윤력과 용해도 = 29
• 4) 전분의 호화특성 측정 = 30
• (1) 아밀로그라프에 의한 호화 = 30
• (2) 용해성 탄수화물과 아밀로오스 함량 측정 = 30
• (3) 시차주사열량기에 의한 호화 = 31
• 5) 전분겔의 특성 측정 = 31
• (1) 전분겔의 제조 = 31
• (2) 전분겔의 텍스쳐 측정 = 32
• (3) 관능검사 = 34
• 6) 저장시의 전분겔의 특성 변화 = 34
• (1) 이수현상(syneresis) 측정 = 34
• (2) 노화전분의 제조 = 38
• (3) α-아밀라아제-요오드법에 의한 노화도 = 38
• 7) 자료분석 = 39
• IV. 결과 및 고찰 = 41
• 1. 전분의 이화학적 특성 = 41
• 1) 일반성분 = 41
• 2) 전분입자의 형태 및 크기분포 = 41
• 3) x-선 회절도 = 44
• 4) 아밀로오스의 함량 = 48
• 5) 물결합능력 = 49
• 6) 팽윤력과 용해도 = 51
• 2. 전분의 호화 특성 = 54
• 1) 아밀로그라프에 의한 호화양상 = 54
• 2) 용해성 탄수화물과 아밀로오스 함량 = 60
• 3) 시차주사열량기에 의한 호화 = 63
• 3. 탈지한 녹두전분과 옥수수전분겔의 특성 = 64
• 4. 탈지와 첨가물질에 따른 전분겔의 특성 = 69
• 1) 관능검사 = 69
• 2) 기계적 물성검사에 의한 텍스쳐 = 80
• 3) 저장시 전분겔의 특성변화 = 88
• (1) 이수현상 = 88
• (2) α-아밀라아제-요오드법에 의한 노화도 = 90
• 5. 첨가물질을 달리한 혼합전분겔의 텍스쳐 = 90
• 1) 혼합비율에 따른 전분겔의 특성 = 92
• 2) 첨가물질을 달리한 혼합전분겔의 특성 = 92
• (1) 관능검사 = 92
• (2) 기계적 검사에 의한 텍스쳐 = 101
• 3) 저장에 따른 혼합 전분겔의 특성 = 104
• i) 이수현상 = 104
• V. 결론 = 106
• 참고문헌 = 109
• 영문초록 = 127
• 부록