논문 상세보기
pp.193-200
전분과 구연산 사이의 다중 에스테르화반응에 의한 starch citrate의 저항전분 함량에 대한 반응압출성형조건들의 영향을 조사하였으며, 이들의 페이스팅 점도 특성을 조사하여 산업적 활용도가 높은 starch citrate를 제조할 수 있는 반응조건을 탐색하였다. 반응압출성형에 의한 starch citrate를 제조하기 위해 성형노즐을 제거한 쌍축압출성형기를 사용하여 반응온도, 스크류 회전속도, 반응혼합물의 쌍축압출성형기 통과횟수를 변수로 하였다. 반응온도가 높아지면서, 스크류 회전속도가 느려지면서, 쌍축압출성형기 통과횟수가 증가하면서 starch citrate의 저항전분 함량은 증가하는 경향을 나타내었다. 40% 구연산 농도의 반응혼합물을 150oC와 스크류 회전속도 10 rpm의 쌍축압출성형기를 5회 통과시킬 때 90%의 저항전분을 보유한 starch citrate를 얻을 수 있었다. 또한 40% 구연산 농도의 반응혼합물을 150oC와 스크류 회전속도 50 rpm의 쌍축압출성형기를 5회 통과시킬 때 58%의 저항전분을 보유한 starch citrate를 얻을 수 있었으며, 이는 유의적인 페이스팅 점도를 발달시켜 높은 저항전분 함량에도 불구하고 가공적성이 우수한 starch citrate를 얻을 수 있었다. 또한 starch citrate의 제조 시 전통적으로 사용되는 컨백션 오븐 보다는 쌍축압출성형기를 사용하는 것이 가공적성이 우수한 starch citrate를 제조할 수 있을 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서 보고한 50%(s.b) 이상의 저항전분을 보유하면서도 페이스팅 점도 특성을 잃지 않은 starch citrate와 쌍축압출성형기를 활용한 starch citrate 제조기법들은 산업적 활용도 높을 것으로 예상되며 기존의 저항전분 소재들을 대체할 수 있는 잠재력이 높은 저항전분 소재일 것으로 생각된다.
This study investigated the effects of reactive extrusion conditions on resistant starch contents and pasting viscosity profiles of starch citrates prepared at 10% and 40% (dry starch weight basis, s.b) citric acid (CA) using a convection oven (CVO) and twin-screw extruder (TWE). A TWE without a die was used as a reactor for reactive extrusion (REX). REX parameters were temperatures (130-190oC), screw speeds (10-50 rpm), and passage numbers (1-7 times). The FT-IR spectra of starch citrates prepared by CVO and TWE revealed the presence of carbonyl groups of ester compounds. In starch citrates by TWE, the resistant starch (RS) contents increased with increasing temperatures, decreasing screw speeds, and increasing passage numbers. Maximum RS contents were 48.4% and 93.3% for starch citrates at 10% (190oC, 10 rpm, five passages) and 40% (170oC, 10 rpm, five passages) CA, respectively. Starch citrates prepared at 10% CA by TWE developed significant levels of pasting viscosities, except for those at 170oC and 190oC. At 40% CA, however, pasting viscosity was significantly developed for only starch citrate (150oC, 50 rpm, five passages) with 58.0% RS. Overall, REX would be a potential way of preparing starch citrate upon considering RS contents, as well as minimal losses of its physical properties.
