산업식품공학 제25권 제4호 (p.375-383)

반응표면분석법(RSM)을 이용한 단호박 말랭이의 제조조건 최적화

Optimization of Manufacturing Conditions for Dried Sweet Pumpkin Using Response Surface Methodology (RSM)
키워드 :
sweet pumpkin,drying,pretreatment,quality,RSM

목차

Abstract
서 론
재료 및 방법
   재료 및 시약
   단호박 전처리
   점도 측정
   이화학적 분석
   물성 측정
   유리당 측정
   색도 측정
   반응표면분석
   통계처리
결과 및 고찰
   단호박의 전처리 시간 설정
   전처리 방법별 단호박의 품질분석
   반응표면분석법을 이용한 최적 건조 조건 예측
요 약
References

초록

본 연구에서는 전처리 방법별 건조 단호박의 이화학적 특성을 비교 분석하고 반응표면분석법을 이용하여 단호박 말랭이의 최적 건조 조건을 설정하였다. 단호박의 이취 제거와 가공적성을 위한 건열(굽기), 습열(증자), 마이크로웨 이브 처리의 전처리 방법을 비교하고자 호화 점도를 측정 하여 전처리 시간을 설정하였다. 각 전처리 방법별 열풍 건조 전후의 단호박 품질특성을 비교한 결과, 마이크로웨이브 처리에서 가용성 고형분, 과당, 포도당, 자당 함량이 건열과 습열 처리보다 높았고, 수분 함량, 강도 및 경도가 낮게 나타나 마이크로웨이브 처리를 단호박 열풍 건조를 위한 최적의 전처리 방법으로 설정하였고 반응표면분석법을 이용하여 최적의 열풍 건조 조건을 확인하였다. 반응표면분석은 중심합성 계획법으로 실험을 디자인하여 독립변수로서 건조 온도(30, 40, 50oC, X1)와 건조 시간(4, 6, 8 h, X2)을 설정하고, 종속변수로는 건조 단호박의 수분 함량, 수분활성도, 가용성 고형분, 강도, 경도, 과당, 포도당, 자당 함량, 색도(L*, a*, b*)를 측정하여 건조 조건을 최적화하였다. 최적화 변수로는 적합성 결여 검증에서 Pr> F 값이 0.05 이상인 수분 함량, 수분활성도, 가용성 고형분을 최적화 변수로 설정하였으며, 최적화 결과 43oC의 온도와 7.2시간이 최적 건조 조건으로 확인되었고, 예측값과 실험 값을 비교한 결과 90% 이상의 최적 비율을 보였으며, 해당하는 값이 95% 신뢰구간과 예측구간 범위에 들어 실험 디자인과 모델의 적합성 또한 검증되었다.
This study analyzed physicochemical characteristics by pretreatment method and optimized drying conditions for dried sweet pumpkin using response surface methodology (RSM). Dry heat, wet heat, and microwave were the three pretreatment methods chosen to remove off-flavor and to increase the processing aptitude of sweet pumpkin before the pretreatment time with the same gelatinization viscosity was set. Furthermore, the dried sweet pumpkin’s quality characteristics were compared before and after hot air drying. As a result, microwave treatment was set as the optimal pretreatment method for the hot air drying of sweet pumpkin, while the optimal hot air drying conditions were confirmed using the RSM. For the RSM, drying temperature and time were set as independent variables, whereas the physicochemical characteristics of the dried sweet pumpkin were set as the dependent variables for optimizing drying conditions. As a result of the optimization, the temperature of 43oC and 7.2 h were selected as the optimal drying conditions. In comparing the values, the optimal ratio was more than 90%, and the corresponding values were within the 95% confidence interval and prediction interval, so the suitability of the experimental design and model was verified.