This study compared the physicochemical and gelatinization properties of naked barley, tetrastichum barley, and waxy barley. Compared to tetrastichum barley and waxy barley, naked barley had shorter and rounder grains with a 1.43 length/ width ratio. Tetrastichum barley had lower crude protein, crude lipid, and crude ash content and higher amylose content compared to naked barley and waxy barley. The L, a, b color values of waxy barley were significantly higher than those of naked barley and tetrastichum barley. The water absorption index (WAI) and the water soluble index (WSI) were highest in waxy barley. The X-ray diffraction pattern was type A in all samples, and the peak intensity was highest in waxy barley. The maximum viscosity, cooling viscosity, breakdown, and setback of amylogram properties were the highest in tetrastichum barley. The thermal properties through the differential scanning calorimeter showed that the waxy barley had higher values of the onset, peak, conclusion temperature and enthalpy (?H). In conclusion, the variety of barley influenced the physicochemical and gelatinization properties, which could be important factors in the manufacture of processed foods. These results would thus useful inputs for the manufacturing of these foods using barley.

This study was carried out to investigate milling's effect on the pasting properties and storage stability of dry-milled rice flour. Rice flour's moisture content was increased from 9.48% to 9.80% after going through a rice polisher, and the crude fat content of rice flour was decreased from 0.91% to 0.62% after going through a rice polisher. In the color index of rice flour, the rice polisher was only affected by yellowness. The pasting properties were verified through RVA, and it was confirmed that the use of a rice polisher had no significant effect on the pasting properties. As a result of observing the changes in fatty acid value, it was ascertained that the storage period could be increased using the rice polisher. These results suggest that the rice polisher can increase the storage period without changing the pasting properties.

재래벼와 잡초벼 등 국내 고유 유전자원을 밥쌀용 벼 품종 개발에 활용하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 전분 호화특성 분석과 함께 식미 관련 물리·화학적 특성의 연차 간 변이를 분석하여 환경 변화에 대한 안정성을 검토하였다. 1. 76개 유전자원을 이용하여 전분 호화특성 및 식미관련 특성에 대한 조사를 연차간 수행하여 그 변이를 상관분석으로 비교한 결과 고도로 유의한 상관관계를 확인하였다. 2. 수집 특성에 따라 유전자원을 4그룹으로 나누고 조사항목의 연차간 평균값을 비교한 결과 상관계수와 관계없이 기상 변화에 따라 항목별로 연차간 유의한 차이를 확인하였다. 3. 호화특성 기반의 군집분석 결과 76개 자원이 6개의 그룹으로 각각 분류되었으며, 약 55% 이상의 유전자원이 III, IV 그룹에 분포되었고, 국내 품종(C그룹)과 국내 잡초벼(B그룹) 유전자원의 경우 군집분석결과 5개의 그룹에 걸쳐 가장 넓게 분포하였다. 4. 전분 호화특성 및 식미특성을 기준으로 밥윤기치가 높았던 국내 재래벼 2품종(왜도와 구도)과 국내 잡초벼 3품종(달성앵미10-2, 남제주앵미6, 완도앵미6) 우량품종으로 선발되었다. 5. 특히, 완도앵미6의 경우 밥윤기치 평균 값이 85.1로 매우 높았으며, 이화학적 특성 등이 수광 수준으로 양호하였는데, 이는 국내의 고유 유전자원으로부터 우수한 자원을 확보하여 유용 유전자를 도입하는 육종연구에 활용가치를 높일 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구는 OSA 전분을 열처리 한 후, 이를 이용하여 제조한 OSA 전분 에멀션의 이화학적 특성 및 계면 흡착 구조 등을 조사하였다. 에멀션 중 지방구의 크기는 OSA 전분 농도의 증가와 더불어 지속적으로 감소하여 0.2 wt% 농도에서 최소값(0.31±0.01 μm)을 나타내었고, 그 이상의 농도에서는 변화가 없었다. 에멀션의 크리밍 안정도는 OSA 전분 농도가 높을수록 증가하였으며, 0.75 wt% 이상의 첨가 농도에서 크리밍 발생에 대하여 매우 안정하였다. 에멀션 중 OSA 전분의 계면 흡착량은 0.2 wt% 첨가 농도 이상에서 농도의 증가와 더불어 증가하였으며(0.2 wt% : 1.03 mg/m2→1.25 wt% : 5.08 mg/m2), 이는 계면에서 OSA 전분이 다층 구조를 이루는 것에 기인된 것으로 추정하였다. OSA 전분 에멀션의 pH를 조절하였을 때 산성 지역에서 지방구의 응집에 의해 크기가 증가하였으며, 이는 상대적으로 낮은 제타 전위에 기인된 것으로 사료되었다. 터비스캔에 의한 분산 안정도 또한 pH에 영향을 받아 산성 지역에서 낮았으며, pH 7 이상에서는 높은 분산 안정도 특성을 보였다. 공초점현미경을 이용하여 열처리된 OSA 전분이 흡착된 지방구 표면을 관찰한 결과, OSA 전분은 입자 형태가 아닌 두꺼운 계면막을 형성하는 것으로 나타났다. 따라서 에멀션 형성 전에 OSA 전분을 열처리할 경우, 전분의 호화과 정에서 용출된 아밀로오스와 아밀로펙틴이 지방구 표면에 막의 형태로 흡착되므로, OSA 전분 에멀션에 있어서 중요한 유화 안정화 기작은 ‘입체장애 안정화(steric stabilization)’인 것으로 사료되었다.

녹말의 열 유도 호화의 경우, 과립의 팽창은 비가역적으로 되고 입상 구조는 현저하게 변화된다. 초고압(high hydrostatic pressure, HHP)는 열처리 녹말의 약점인 외부 구조의 붕괴를 보완 할 수 있다. HHP 처리 녹말은 과립 구조를 유지하고 열처리 녹말보다 아밀로오스 방출량이 적다. 전분-물 혼합물의 압력 유도 호화는 녹말, 녹말 함량, 처리 압력, 온도 및 시간 등에 따라 현저하게 달라진다. 따라서 HHP 처리된 녹말의 적용을 증가시키기 위해서는 HHP처리로 호화되는 녹말의 호화 동력학을 이해하는 것이 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 초고압 하에서 다양한 전분-물 혼합물의 호화 특성 동역학을 밝히는 것이다. 세 종류의 전분(Corn, Tapioca, Wheat)의 수분함량조건 (50 %, 70 % MC)을 달리하여 25℃의 HHP(350 ~ 550 MPa)하에서 0 ~ 60 분간 처리하고 이들의 호화특성을 분석하였다. 호화 온도 변화 (onset, ; peak, ; and end, ), 호화 엔탈피(ΔHgel) 및 호화도(GD)를 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여 측정하였다. 또한, 형태 학적 변화 및 복굴절 손실은 각각 광학 현미경과 편광 현미경을 사용하여 조사하였다. 대부분의 조건에서 일정한 시간에서 호화도는 압력이 증가함에 따라 증가하였고, 수분함량이 증가함에 따라 호화도가 증가하였다. 옥수수 전분의 경우 수분 함량 70%의 조건에서 550 MPa로 5분의 처리시간에서 완전한 호화가 이루어졌다. 550 MPa를 제외하고 일정한 압력에서 호화도는 처리시간이 증가함에 따라 증가하였다. 이로 보아 550 MPa의 처리는 옥수수 전분(70 % MC)의 완전한 호화에 충분한 압력으로 확인되었다. 는 부분 호화로 인해 고온으로 이동하였으나 와 는 크게 변하지 않았다. 타피오카의 경우 위의 결과들과 대부분 비슷한 경향성을 나타냈지만 옥수수 보다 압력에 처리에 더 내성이 있는 것으로 보여졌다. 반면 밀의 경우에는 오히려 옥수수와 타피오카에 비해 낮은 압력에서도 호화도가 높게 나타나 다른 녹말보다 압력에 더 민감한것으로 분석 되었다. 한편, 복굴절의 손실은 DSC 열 특성과 완전히 일치하지 않아 두 물리적 특성 사이에 지연이 있음을 나타낸다. 이 결과는 여러 종류의 전분 - 물 시스템의 압력 유도 젤라틴 화 메커니즘에 관한 기본적이고 기본적인 정보를 제공한다. 또한, 이 연구는 깨끗한 전분에 대한 새로운 물리적 변형 방법을 개발하는데 기여할 것이다.

전분입자의 수산기와 음이온성 올리고당의 카르복실기 사이의 에스테르(ester) 결합의 형성에 대한 반응촉매로서 마이크로웨이브 방전 저온플라즈마(microwave-discharged cold plasma, MWCP)의 가능성이 최근 보고되었다. 본 연구는 MWCP 처리에 의한 옥수수전분 입자들의 수산기와 음이온성 올릭고머의 카르복시기의 에스테르 유도체들 형성에 대한 MWCP의 친환경 반응촉매로서의 활용가능성을 조사하기 위해 옥수수전분과 음이온성 올리고머를 혼합하여 MWCP를 처리하고 이들의 용해도, 팽윤력 및 호화특성을 조사하였다. 옥수수전분은 pH 5.5으로 조정된 음이온성 검(λ-carrageenan, LC; Low-methoxy Pectin, LP; Sodium Alginate, SA; 효소 처리를 한 pectin, ELP) 가수분해물(단량체, 이량체 및 올리고머 혼합물)을 혼합하여 상온 (무처리) 및 80°C (선호화)에서 30분간 교반한 후 수분함량이 10% 이하가 될 때까지 50°C에서 건조하여 전분-음이온성 반응혼합물을 제조하였다. 제조된 반응혼합물들은 900 W 전력으로 마이크로웨이브를 발진시켜 N2 환경에서 형성된 MWCP 하에서 20분 동안 처리하였다. 처리된 반응혼합물은 용해도(총당 및 전분), 팽윤력, 호화특성을 분석하였다. 총당-용해도는 전분-음이온성 반응혼합물들 및 MWCP 처리군들 모두 옥수수전분에 비해 유의적으로 증가하였다. MWCP 처리군들 중 선호화된 혼합물의 처리군들의 용해도가 각각의 무처리 처리군들에 비해 높은 총당-용해도를 나타내었다. 반응혼합물들의 전분-용해도는 총당-용해도와 미미한 차이를 보였지만, MWCP 처리군들은 총당-용해도보다 유의적으로 낮은 전분-용해도를 나타내었다. 팽윤력은 무처리 반응혼합물이 무처리 MWCP 처리군들보다 유의적으로 높았으나, 선호화 반응혼합물은 선호화 MWCP 처리군들보다 유의적으로 낮았다. 호화특성의 경우 옥수수전분에 비해 MWCP 처리의 유무와 관계없이 전분-음이온성 가수분해물 혼합물들은 높은 호화온도를 나타냈다. 무처리 반응혼합물들은 이들 각각의 무처리 MWCP 처리군들과 호화온도에 의한 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 선호화 반응혼합물들은 이들 각각의 선호화 MWCP 처리군들보다 유의적으로 낮은 호화온도를 나타내었다. 결과적으로 MWCP는 옥수수전분과 음이온성 검 가수분해물들 사이의 에스테르 결합 형성을 촉매하는 것으로 기대되며, 전분-음이온성 검 가수분해물들의 선호화 처리가 MWCP의 반응촉매로서의 역할을 용이하게 하는 것으로 생각된다.

전분입자의 수산기와 구연산의 카르복실기 사이의 에스테르(ester) 결합의 형성에 대한 반응촉매로서 마이크로웨이브 방전 저온플라즈마(microwave-discharged cold plasma, MWCP)의 가능성이 최근 보고되었다. 본 연구는 MWCP 처리에 의한 옥수수전분 입자들의 카르복실산, 인산 및 황산 에스테르 유도체들의 형성과 이들의 물리화학적 특성들의 조사를 통해 MWCP의 친환경 반응촉매로서의 활용가능성을 조사하고자 하였다. 옥수수전분은 pH 4-6으로 조정된 구연산용액, NaH2PO4-Na2HPO4 혼합용액, NaHSO4-Na2SO4 혼합용액들 각각과 혼합한 후 수분함량이 10% 이하가 될 때까지 50°C에서 건조하여 반응혼합물을 제조하였다. 제조된 반응혼합물들은 900 W 전력으로 마이크로웨이브를 발진시켜 N2 환경에서 형성된 MWCP 하에서 20분 동안 처리하였다. 처리된 반응혼합물은 50% 에탄올 수용액으로 3회 세척하여 옥수수전분과 반응하지 않은 반응물질들을 제거한 후 용해도, 팽윤력, 호화특성 및 노화도를 분석하였다. 용해도에 대한 MWCP처리의 영향은 전분-구연산 혼합물의 경우 pH 4에서 증가하였고, pH 6에서 감소하였으며, 전분-인산염 혼합물의 경우 pH 5에서 증가하였고, pH 6에서 감소하였다. 그러나 전분-황산염 혼합물의 용해도는 MWCP 처리에 대한 유의적 영향을 나타나지 않았다. 팽윤력은 전분-구연산 혼합물의 경우 pH 4와 pH 5에서 MWCP 처리에 의해 증가하였으나, 전분-인산염 및 전분-황산염 혼합물들에서는 pH 6에서만 유의적으로 증가하였다. 호화특성에 대한 MWCP 처리의 영향이 처리군들 사이에서 전반적으로 관찰되지 않았으나, pH 4와 5의 전분-인산염 혼합물들은 MWCP 처리에 의해 호화온도가 각각 증가 및 감소하였다. 노화도는 MWCP 처리를 통해 pH 4와 5의 전분-구연산 혼합물에서, pH 5와 6의 전분-인산염 혼합물에서, pH 4와 5의 전분-황산염 혼합물에서 감소하였다. 현재까지의 연구결과들에 기초할 때, MWCP 처리는 옥수수전분과 구연산, 인산염, 및 황산염 혼합물들의 물리적 및 열적 특성들에 대해 극적인 변화를 발생시키지는 않았다. 그럼에도 전분과 반응물질들 사이의 에스테르 결합 형성에 대한 반응촉매로서의 잠재력을 보유하고 있는 것으로 보이며, 전분과 반응물질 혼합물의 pH가 반응촉매로서의 MWCP의 기능에 영향을 미치는 것으로 생각된다.

This study was carried out to analyze the pasting and antioxidant characteristics of cooked mixed grains consisting of germinated millet and rice with varying addition rates and cooking methods. In this study, we chose two foxtail millets: glutinous (‘Samdachal’) and non-glutinous (‘Samdame’), along with a glutinous proso millet (‘Ibaekchal’). Cooked mixed grain rice-added germinated millet was cooked by general and high pressure cooking methods, with and without fermented alcohol. The peak and trough viscosity of germinated millet were decreased significantly with increasing amounts of germinated millet. The phenolic compounds and radical scavenging activity of cooked rice-added germinated millet increased significantly with the addition of germinated millet (p<0.05). The total polyphenol contents of cooked rice-added germinated Samdachal, Samdame, and Ibaekchal were 127.74~194.11, 128.20~192.56, and 128.88~171.28 μg GAE/g, respectively. The total flavonoid contents were 13.79~30.23, 14.77~25.99, and 15.28~29.56 μg CE/g, respectively. DPPH and ABTS radical scavenging activities were 3.31~5.73 and 6.31~9.69 mg TE/100 g for cooked rice-added germinated Samdachal; 3.14~8.58 and 6.05~10.19 mg TE/100 g for Samdame; and 3.37~7.45 and 6.27~9.27 mg TE/100 g for Ibaekchal, respectively. In this study, phenolic compounds and radical scavenging activity of cooked mixed grain rice-added germinated millet with different addition rates and cooking methods can be used as basic data for manufacturing processed products.

This study evaluated the hydration, gelatinization, and saccharification properties of rice processing for beverage development. The properties of rice were studied on 10 rice cultivars (Samkwang, Ilpum, Seolgaeng, Anda, Dasan-1, Goami-4, Danmi, American rice, Chinese rice, and Thai rice) and employing four kinds of pre-treatment methods (dry grain, wet grain, dry flour, and wet flour). The results showed that moisture content of rice was between 11.88~15.26%. Increase in soaking time along with highest water absorption was noted in American rice cultivar (46.81%). The water binding capacity of Thai rice was higher when compared to that of other rice flours. In addition, solubility and swelling power of rice were 4.52~26.65% and 0.19~2.05%, respectively. The amylose content of Goami-4 was higher in rice processing. Using a rapid visco analyzer (RVA), the initial pasting temperature of Danmi cultivar was found to be the highest; the peak viscosities of Anda cultivar and Dasan-1 cultivar, and Chinese rice were higher than of those of other rice flours. After saccharification, the pH, soluble solids content, and reducing sugar content of rice processed through different pre-treatment methods were in the range of 6.22~7.08, 4.67~16.07 °Brix, and 0.35~11.67% (w/w), respectively. In terms of color values, the L-value of dry grain, a-value of wet (grain, flour), and b-value of dry sample (grain, flour) were found to be the highest. Assessment of various factors and cultivars characteristics of the raw grains are of importance in the development of rice beverage.

찰벼 품종 별 파보일드미 제조 후 물리적 특성 및 호화특성을 조사하였다. 경도는 품종 중 신선찰이 가장 높고한강찰이 낮았으며 원료미보다 파보일링 후 약 1.6-3.8배증가되었다. 고형분 함량은 파보일링 후 약 1.1-1.4배 감소되었고, 물결합력은 품종 중 화선찰벼가 가장 높고 파보일링 후 1.9-5.3배 향상되었다. 색도는 L값이 원료미보다감소되어 어두워지는 경향을 나타냈고, 용해도와 팽윤력은원료미의 경우 상온(25oC)보다 75oC에서 높았고, 파보일드미의 경우 팽윤력은 증가되었으나 용해도는 감소되었다.호화 특성 중 호화개시온도는 62.1-69.4oC 범위로 한강찰을 제외한 품종 간 유의적인 차이는 없었으며 파보일링 후낮아졌다. 최고점도는 172.0-234.6RVU로 원료미보다 1.2-3.6배 높아졌으며, 치반 점도는 한강찰을 제외한 모든 품종에서 원료미보다 값이 낮아졌고 −값을 나타내 노화가 느리게 진행됨을 알 수 있었다. X-선 회절 각도는 원료미와파보일드미 모두 A형 pattern을 나타냈고, 전분입자의 상대적인 결정화도 값은 파보일링 후 9-30% 감소되어 결정구조가 파괴되었다는 것을 확인 할 수 있었다.

Ohmic heating uses electric resistance heat which occurs equally and rapidly inside of food when electrical current is flown into. In other study, we researched about soybean protein’s characteristic changes by ohmic heating. Nevertheless treated same temperature, denaturation of soybean protein were accelerated by ohmic heating than conventional heating. In this time, we studied thermal property change of potato starch by ohmic heating besides conventional heating. For this purpose, potato starch was heated at same subgelatinization temperature by ohmic and conventional heating. And thermal properties were tested using DSC. Annealing of starch is heat treatment method that heated at 3～4% below the gelatinization point. DSC analysis results of this study, the T_o, T_p, T_c of potato starch levels were increased, whereas T_c～T_o was narrowed. This thermal property changes appear similar to annealing’s result. It is thought the results shown in this study, because the heating from below the gelatinization point. 6, 12, 24, 72, and 120 hours heating at 55℃ for potato starch, T_o, T_p, T_c values continue to increased with heating time increase. The gelatinization temperature of raw potato starch was 65.9℃ and the treated starch by conventional heating at 55℃ for 120 hr was 72℃, ohmic was 76℃. The gelatinization range of conventional (72 hr) was 10℃, ohmic was 8℃. In case of 24 hours heating at 45, 50, 55, 60, 65℃ for potato starch, the result was similar to before. T_o, T_p, T_c values continue to increased and gelatinization range narrowed with heating temperature increase. In case of conventional heating at 60℃, the results of gelatinization temperature and range were 70.1℃ and 9.1℃. And ohmic were 74.4℃ and 7.5℃. When viewed through the results of the above, the internal structure of starch heated by ohmic heating was found that the shift to a more stable form and to increase the homology of the starch internal structure.

In order to study the cooking characteristics of four rice cultivars of Seolhyangchal, Baegjinju, Ilpum and Haiami, we investigated the relationship between the textures of cooked rice and their physicochemical properties. Different levels in grain weight. length/width ratio and amylose content were observed among the four rice cultivars. There was no significant difference in the amylopectin chain length distribution among the cultivars. Water absorptions of rice grains during soaking were completed between 30 and 40 min, with Haiami showing the slowest absorption. Significant differences in the viscosity properties of rice flour were found by a Rapid Visco Analyser. Baegjinju with low amylose content had the highest viscosity in paste breakdown. According to the DSC results of rice starches, there were significant differences in the onset, peak and conclusion temperatures of the endothermic peak. Gelatinization enthalpy showed energy content changes between 4.20 and 6.97 J/g, with the lowest change in Haiami. Texture properties of cooked rice were assessed using a Texture Analyzer, which showed that the hardness of cooked rice was decreased with soaking than without soaking. However, this finding was not applicable for Haiami rice.

본 연구에서는 국내에서 육성되고 있는 품종과 숙기가 다른 14종 찰벼의 찰기 관련 전분 및 호화 특성을 구명하여 찰벼의 이용 확대 및 품종개발의 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 찰벼 품종별 숙기에 따라 조생종 < 중생종 < 중만생종 순으로 유백색의 정도는 차이가 있었다. 조단백질 함량은 조생종 품종이 다소 높은 경향을 나타냈다. 전분 아밀로펙틴의 구조적인 차이를 나타내는 중합도 분석 결과, 중만생종 품종이 짧은 사슬의 DP 6‒12분포 비율은 높은 경향을 나타낸 반면, 중간 사슬인 DP 13‒24 비율은 상대적으로 낮았다. 신속점도계를 통한 쌀가루와 전분의 호화 점도 분석 결과, 찰벼 품종별 유의적인 차이 변이를 나타냈으며, 찰벼 호화 시 최고점에 이르는 피크시간은 아밀로펙틴의 짧은 사슬인 DP 6‒12분포와는 고도의 부의 상관관계를, 아밀로펙틴의 중쇄사슬인 DP 13‒24분포 비율이 높을수록 피크시간과 최저, 최종점도는 유의적으로 증가하는 정의 상관관계를 나타냈다. 찰벼 품종별 찰떡의 단단한 정도를 나타내는 초기 경도 비교 결과, 중만생종 품종들이 낮은 경향을 나타내어 조생종 > 중생종 > 중만생종 순으로 유의적인 차이를 나타냈다. 찰떡을 1, 2일 저장함에 따라 중만생종 품종이 저장에 따른 찰떡의 경도가 낮았고, 경도 변화가 완만함을 확인할 수 있었다. 찰벼 품종별 찰떡의 경도 변화와 전분 이화학 특성과의 상관성 분석 결과, 아밀로스 함량이 낮을수록, 아밀로펙틴 단쇄사슬인 DP 6‒12의 분포 비율이 높을수록, 피크시간(peak time)이 짧을수록 찰떡의 경도 변화는 낮은 고도의 유의한 상관관계를 보였고 찰기는 지속되는 특성을 나타냈다.

A total of 17 types of rice flour was collected in the market and investigated with respect to their starch and pasting characteristics. Their water contents, water holding capacities, solubilities, swelling power, amylose contents, damaged starches, particle sizes and pasting characteristics were measured. The water content and water holding capacities of various types of rice flours collected in the market were 7.64-14.97% and 95.22-232.94%, respectively. Their solubilities and swelling power were 1.97-37.40% and 1.33-5.76, respectively. Various types of rice flour had 32.11-305.67 μm particle sizes. Among the various types of rice flour collected in the market, the lowest starch damaged content was 3.17%. The peak viscosities of the samples were 17.74-295.95 RVA. Among the rice flours that were collected in the market, the lowest pasting temperature was 69.72℃. As a result, it was shown that rice flour types with high starch damage contents tend to have higher expressed water holding capacities. Moreover, the samples with lower particle sizes tended to have final viscosities, and pasting temperatures.