오미자의이의 품질개선을 위한 제조조건

Abstract

오미자의이의 주재료가 되는 녹두전분의 1)일반성분 및 이화학적 물리적 특성을 쌀, 옥수수전분과 비교하여 알아보고, 2)여러 가지 가열조건으로 녹두전분 페이스트를 제조했을 때의 특성을 분석하였다. 전분의 일반성분 분석 결과 수분함량은 옥수수전분이 14.26%로 가장 높았고 다음으로 녹두전분 13.13%, 쌀전분 11.75% 순으로 나타났다. 총 당 함량은 옥수수전분이 99.55%로 가장 높았고 녹두전분이 98.93%로 가장 낮았으나 쌀전분은 옥수수전분과 유의적인 차이가 크지 않았다. 단백질 함량은 녹두전분이 0.17%로 가장 높았고 쌀전분이 0.04%, 옥수수전분이 0.02%순이었다. 전분의 이화학적 특성 분석 결과, 아밀로오스 함량은 쌀전분이 16.63%로 가장 낮았고 다음으로 옥수수전분은 27.49%, 녹두전분이 33.13%로 가장 높아 초기 노화 속도 증가가 예상되었다. HPSEC를 사용하여 측정한 분자량 분포도 분석 결과 녹두전분의 아밀로오스 분자량이 가장 큰 것으로 나타났다. 팽윤력은 녹두, 쌀, 옥수수전분 모두 가열 온도가 높아짐에 따라 증가하였는데 초기 증가율에 비해 85℃에서 급격한 증가가 이루어지는 결과로 보아 85℃가 호화 임계 온도(Tp)이며 그 때부터 전분 입자가 형태를 잃어 붕괴되고 팽윤력이 증가했음을 알 수 있었다. 최종 가열 온도인 95℃에서 팽윤력은 옥수수전분이 21.25%로 가장 높았고 그 다음으로 쌀(16.90%), 녹두전분(15.56%) 순이었다. 전분 재료 식품의 품질 특성 평가 지표로 중요한 투명도의 경우에는 녹두전분이 17.80%로 쌀전분(5.57%), 옥수수전분(7.80%)에 비해 매우 높아 오미자의이의 주재료로 적합할 것임을 추측할 수 있었다. RVA를 사용하여 전분의 호화온도 및 페이스트 점도 특성을 측정한 결과 녹두전분의 peak viscosity와 final viscosity가 가장 높았고 전분의 전단력과 내구성을 알 수 있는 breakdown은 가장 낮아 노화가 빨리 진행될 것임을 추측할 수 있었다. 또한 다른 전분과 비교하여 녹두전분의 setback값이 유의적으로 높은 것으로 나타나 녹두전분의 빠른 노화가 예상되었다. 전분의 냉·해동 안정성 특성 분석 결과는 녹두전분의 냉·해동 안정성이 14.55%로 낮은 결과를 나타내었다. 한편, 녹두전분 페이스트의 농도 별 투명도 측정 결과 4-8% 농도가 증가할 때 급격히 투명도가 감소하였으나 10%이상 농도가 증가할 때는 감소율 변화가 미미하였고, 저장기간이 길어질수록 투명도는 감소하였는데 24시간 저장 후에 비해 72시간 후에는 65%이상 감소하였다. 녹두전분 페이스트의 냉·해동 안정성 결과는 농도가 높아질수록 이수율이 감소하는 경향을 나타내었고, 가열 온도가 높아질수록 초기에는 이수율이 증가하나 55℃ 이상이 되면 gel화가 촉진되어 이수율이 감소하는 경향을 나타내었으나 가열시간에 따른 영향은 크지 않았다. 위의 결과를 통하여 오미자의이의 주 재료가 되는 녹두전분의 특성을 알 수 있었다. 녹두전분은 아밀로오스 함량이 높고 아밀로오스의 분자량이 크며 평균 사슬 길이와 가지 수가 많아 다른 전분에 비해 노화속도가 빨랐으며 호화 시 투명도가 높아 오미자의이 주재료에 적합하였으나 팽윤력이 낮고 이수율이 높아 다른 전분에 비해 50%이상 냉·해동 안정성이 낮은 결과를 보였다. 이와 같은 결과로 녹두전분으로 페이스트 제조 시 다른 전분에 비해 노화가 빨리 진행될 것임을 추측할 수 있었다. 또한 오미자의이 저장 시 녹두전분 페이스트의 노화가 품질 특성에 큰 영향을 미칠 것임이 판단되어 이의 개선 필요성이 제기 되었다. Part 2에서는 일반적인 죽 제조법인 교반가열법과 압력을 가해 단시간에 팽창시켜 투명한 호화상태로 만들어 주는 가압가열법으로 녹두전분 페이스트를 제조할 때 냉·해동 안정성을 지표로 하여 노화지연 최적 제조 조건을 확립하고 각 조리법 별로 확립된 최적 제조 조건으로 만든 녹두전분 페이스트에 검류, 당류 및 유화제를 첨가하여 냉·해동 사이클 반복 시 이수율 변화를 파악하여 빠른 노화 개선에 적합한 첨가물을 결정하고, 9:1, 8:2, 7:3의 배합 비에 따라 오미자 추출물을 첨가하여 제조 한 오미자의이의 품질 특성을 색도와 기호도 조사를 통해 파악하고자 하였다. 교반 가열법으로 제조 한 녹두전분 페이스트의 반응표면 분석 및 첨가물의 영향을 분석한 결과, 가열온도가 냉·해동 안정성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 반응표면분석 결과, 냉·해동 정상점은 안장점으로 결정되어 오미자의이 제조 시 최적 조건은 농도 45.50%, 가열온도 54.5℃, 가열시간은 25분 14초였으며 예측 된 냉·해동 안정성은 36.08%였다. 냉·해동 안정성 개선을 위한 첨가물로 검류를 첨가하였을 때 첨가 농도가 증가함에 딸 냉·해동 안정성이 비례하여 증가하였고 그 정도는 겔란 검이 가장 증가율이 컸고, 다음으로 sodium alginate> 구아 검> 로커스트 빈 검 순서였으며 당류를 첨가하였을 때에는 glucose, sucrose, maltose 모두에서 이수율이 증가하여 당류가 녹두전분 페이스트의 노화를 촉진하는 것으로 나타났다. 노화 촉진 속도는 glucose> maltose>sucrose순으로 빨랐음을 알 수 있었다. Fructose fatty acid ester 첨가 시 냉·해동 사이클 반복 시 이수율 감소효과를 보였고 첨가농도에 비례하였다. 반면 가압가열법으로 제조한 녹두전분 페이스트의 반응표면 분석 및 첨가물의 영향을 분석한 결과, 녹두전분 페이스트의 농도, 가열온도, 식힘 온도 등 3가지 factor 중 녹두전분 페이스트의 농도가 이수율에 가장 많은 영향을 미치는 것으로 나타났고, 반응표면분석 결과 최적 제조 조건은 녹두전분 페이스트의 농도 4.33%, 가열온도 112℃, 식힘 온도 89℃이었고 예측 된 냉·해동 안정성 정도는 72.76%로 나타났다. 가압가열법으로 제조한 녹두전분 페이스트에 검류를 첨가했을 때 sodium alginate >구아 검> 겔란 검> 로커스트 빈 검 순으로 이수율을 감소시키는 효과를 나타내었으며, 녹두전분 페이스트의 노화에 대한 여러 당류의 영향을 측정한 결과 저장 초기 당류는 이수율을 감소시키는 효과를 나타내었으나 저장 기간이 지남에 따라 당류를 첨가하지 않은 군보다 이수율이 증가하여 노화가 촉진되었음을 알 수 있었다. 가압 가열법의 경우는 높은 수분 함량 때문에 당의 종류에 따른 경향성이 나타나지 않았으며, Fructose fatty acid ester 첨가 결과 냉·해동 사이클 반복 시 이수율이 감소하는 결과를 보였다. 이와 같은 실험 결과 가압가열법으로 제조한 녹두전분 페이스트의 상태가 고문헌 상의 오미자의이의 형태와 가장 유사하여 조리법으로 선택하였고 첨가물로는 검류 중 sodium alginate 0.5%첨가가 이수율 감소에 가장 뚜렷한 효과를 나타내어 오미자의이 제조 최적 조건으로 결정 하였다. 최적화 된 가압가열법의 제조조건으로 만든 녹두전분 페이스트와 sodium alginate를 첨가한 녹두전분 페이스트에 오미자 추출물을 10, 20, 30% 첨가하였을 때 sodium alginate를 첨가한 군과 무 첨가군 에서 모두 L값(명도)은 감소하였으나 첨가농도가 증가함에 따라 L, a, b 값 모두에 뚜렷한 변화의 경향은 없었다. 오미자 배합 비 10-30%로 제조한 오미자의이의 기호도 조사 결과, 오미자 추출물 첨가 농도가 가장 높은 30% 첨가 군의 색, 투명도, 오미자 풍미, 전체적인 기호도 점수가 가장 높았다. 따라서 본 실험 결과 오미자의이 제조 시 가압가열법으로 제조한 녹두전분에 sodium alginate를 0.5% 첨가했을 때 노화지연 효과가 가장 높았고 오미자 추출물과 배합하여 오미자의이를 제조하였을 때 sodium alginate가 오미자의이의 중요한 품질특성 중 하나인 색도에 영향을 끼치지 않았음을 알 수 있었으며 기호도 조사 결과 30% 농도의 오미자 추출물 배합이 가장 적합한 최적 제조 조건이었다.; This study was undertaken for the purpose of studying the chemical composition and the physicochemical properties of mung bean starch, rice starch, corn starch and the paste of mung bean starch. To find optimum preparation condition of omija-eui made by boiled in shaking water bath and pressure-cooked in autoclave, central composite experimental design having three independent variable(the concentration of mung bean starch, heating temperature, heating time or cooling temperature) with three levels was conducted for response surface analysis and to investigate the effects of 1) 4 different gums: guar gum, gellan gum, locust bean gum, sodium alginate 2) 3 different sugar type: glucose, sucrose, maltose and 3) emulsifier: fructose fatty acid ester on mung bean starch paste, Freeze-thaw stability in paste was measured by syneresis(water holding capacity). Mung bean starch paste made by pressure-cooked in autoclave with different levels of omija extract were tested to investigate the quality characteristic such as color, clarity, viscosity, cooked omija flavor and overall preference. The proximate composition of the mung bean starch was total carbohydrate 98.93%, protein 0.17% and moisture contents 13.13%. The proximate composition of the corn starch and the rice starch were total carbohydrate of 99.55% and 99.48%, protein of 0.02% and 0.04%, and moisture contents of 14.26% and 11.75%, respectively. Amylose contents, molecular weight distribution, swelling power, paste clarity, pasting properties by Rapid Visco Analyzer and freeze-thaw stability of mung bean starch which are the basic raw material for omija-eui, corn and rice starches, were compared. The major amylose contents of mung bean starch was 33.13%, whereas corn and rice starches were 27.49% and 16.63%, respectively. The molecular weight of amylose of mung bean starch had big value than other starches and the swelling power increased with temperature for all the starches tested. The lowest swelling starch, mung bean starch, exhibited 15.56%. Clarity of mung bean starch had the highest value expressed as transmittance, was 17.80%. At the same starch concentration, mung bean starch had the highest peak and final viscosity and the lowest breakdown. The lowest stability of mung bean starch in refrigeration and freeze-thawing cycles make it inadequate for use in omija-eui. The optimal preparation condition for mung bean starch paste made by boiled in shaking water bath were determined at the concentration of mung bean starch of 45.50%, the heating temperature of 54.5℃ and the heating time of 25. 4 min and the optimal preparation condition for mung bean starch paste made by pressure-cooked in autoclave were determined at the concentration of mung bean starch of 4.33%, the heating temperature of 112℃ and the cooling temperature 89℃. The gums remained in the paste matrix during the syneresis without a significant loss. Recrystallization of mung bean starch (retrogradation) paste which was made by pressure-cooked induced by freeze-thaw treatment was also retarded by the presence of gums, and sodium alginate was most effective in retarding the retrogradation than other gums. The effect of sugar on the retrogradation of mung bean starch paste was examined. Glucose, sucrose and maltose accelerated the retrogradation both boiled and pressure-cooked methods. Syneresis for the starch paste was decreased adversely by the addition of fructose fatty acid ester as emulsifier both methods. In sensory evaluation, omija-eui which is mixed mung bean starch/sodium alginate paste made by pressure-cooked in autoclave with 30% of omija extract had the highest score of color, clarity, cooked omija flavor and overall preference. Sodium alginate did not affect to the color and the acceptability of omija-eui.