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pp.178-188
본 연구에서는 단축 스크류 압출성형기를 이용하여 생강분말을 첨가한 쌀가루를 압출성형시켰을 때 일어나는 이화학적 성질 변화 반응표면 실험계획법에 의하여 분석하였다. 생강가루를 첨가한 쌀 압출성형물의 일반성분의 변화는 생강분말의 첨가량이 증가할수록 가용성 무질소물의 함량은 감소하는 반면 조지방, 조단백질, 조회분 조섬유 함량은 증가하였다. 2가지 독립변수인 생강함량(0∼12%)과 수분?량(14∼26%)의 주어진 범위에서 각 종속변수인 이화학적 성질에 대하여 3차원 반응표면 회귀분석하였을 때, 팽화율은 수분함량에 따라서는 변곡점(critical point)을 형성하면서 생강함량 4.30%, 수분함량 18.37%일 때 최적반응을 나타내었는데 이때 팽화율의 최적추정치는 1.83이었으며, 밀도와 전단강도는 수분함량과 생강함량이 교호적으로 증가함에 따라 증가의 폭이 커짐을 알 수 있었다. 또한 수분함량과 생강함량이 많아지면서 수분흡수 지수는 증가하였고, 수분 용해도 지수는 감소하였다. 호화도는 생강함량 6.15%, 수분함량 15.56%일 때 최대점을 나타내어 이때의 최적추정치는 88.27%이었고, 명암도는 생강함량이 증가할수록 반대로 감소함을 나타내었다. 한편, 화상분석기를 이용하여 관찰한 미세구조를 2가지 독립변수인 생강함량과 수분함량의 주어진 범위에서 3차원 반응표면 회귀분석한 결과, 최적반응을 보였을 때 각 요인들의 임계치는 생강함량 4.62%, 수분함량 19.57%로 단위 면적당 기공수의 최적 추정치는 94.88개이고, 생강함량 4.76%, 수분함량 17.97%일 때 기공 총둘레에 대한 최적 추정치는 2546.48㎛로 안부점(saddle point)을 형성하였다. 그리고 생강함량 2.79%, 수분함량 19.03%일 때 기공 총면적과 기공의 화적율에 대한 최적 추정치는 각각 512370㎛^2, 76.16%이었고, 생강함량이 증가하면서 기공의 총면적과 화적율은 증가하면서 수분함량에 따라서는 변곡점을 형성하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 생강가루와 쌀가루를 혼합하여 제조한 extrudate의 품질은 토출구 온도 110℃에서 쌀가루에 생강분말 2∼7%를 섞어 수분함량 15∼20%로 조정하여 압출 팽화할 때 우수하였다.
This research was attempted to investigate changes in physicochemical properties of rice extrudate with added ginger powder extruded by single screw extruder. Graphic three dimensional analysis on response surface regression was used to evaluate effects of extrusion variables on quality factors of the extrudate according to two independent variables, ginger content 0∼12%, moisture content 14∼26%. The summarized results are as follows: 1) Regarding proximate composition of rice extrudate with added ginger powder, as ginger powder content of raw material increased, crude fat, crude protein, crude ash and crude fiber increased, while soluble nitrogen free extract decreased. 2) Graphic three dimensional analysis on response surface regression was conducted for each dependent variable which revealed statistically significant relationship with independent variables, 0∼12% ginger and 14∼26% moisture content. Expansion ratio had a critical point as moisture content changed. As ginger and moisture content increased, bulk density, break strength and water absorption index increased, while water solubility index decreased. The predicted maximum degree of gelatinization in 6.15% ginger and 15.56% moisture content is 88.27%, and lightness decreased as ginger content increased. According to the microstructure for the cross section of extrudate obsorbed with image analyzer, air cell number and perimeter revealed saddle point, meanwhile total area and fractarea of air cell had critical points as moisture content changed. In view of the results, quality of rice extrudate with added ginger powder was optimum when rice flour was fed to the extruder with 2∼7% ginger powder and 15∼20% moisture content.
