World is now shifting from the industrial and information society to the 4th Industrial Revolution in its structure, and new products and services appear in various sectors. The 4th Industrial Revolution changes the entire daily lives in more convenient, safer, and more effective forms. There will be many changes in food industries with combination between intelligent information technologies such as IoT, big data, AI and new technologies such as 3D printing, robotics, and nano-technology, developing more intelligent ones. Intelligent IoT is one of four main basic industries for sustainable growth with future driving force in Korea. Since 2010, food smart distribution researches combining food technologies and ICT have been conducted in Korea, and core original technologies including quality management sensor, intelligent food distribution environment control system, smart warehouse, real-time quality monitoring, etc. Food smart distribution technology is a system converging ICT including sensor tag, sensor network, and LBS and food technologies for safe management of history, quality, and distribution, and it will be applied to food distribution industries, developing the domestic food distribution industries to the world-class level. Recently, IoT has been increasingly introduced into food industries, and development of new convergence technologies and adjustment to technological changes are required, and it is necessary to establish strategies for how to introduce food system based on IoT. As a result of the analysis of frequency of keywords o technological trends by applying text-mining technologies into tremendous amount of unstructured data created by newly convergence technologies between food and the Fourth Industrial Revolution, there are eight main keywords including IoT, smart sensor, artificial intelligence(AI), multi-tasking, automatic cognition/discernment, quality management, simplification of distribution, an customer-friendly. It is necessary to make national strategies for R&D. In case of Korea, ICT is the world class, and if it is applied to food industries, it will be available to develop new world-class business models.

4차산업혁명을 맞아 인공지능, 로봇, 자율주행 등의 key word 들이 떠오르오 있는 가운데 농업용 로봇 시장의 규모도 매우 빠른 성장세를 보이며, 13년 8 달억달러에서 2020년에는 163억달러를 웃돌것이 예상되고 있다. 축산업에서도 축사 통합관리체계구축, 생체정보 수집장치, 음성 및 영상정보 분석장치 등의 ICT 기술이 접목된 기자재개발이 활발하다. 가축의 활동량, 반추, 체온, 맥박 등을 측정할수 있는 수집전자장치를 이용하여 개체의 발정이나 건강상태를 확인할수 있고, 생체정보 수집장치를 위장속에 삽입하여 외부에 영향을 받지 않고 안정적으로 정보를 수집하기에 이르렀다. 이 밖에도 CCTV와 각종 로봇을 이용하여 정확하고 실용적인 데이터를 좀더 쉽게 획득할수 있다. 이러한 기술개발은 네덜란드, 이스라엘, 영국 등 유럽국가들과 더불어 전 세계적에서 이루어 지고 있으며, 향후 10~20년간 그 발전속도는 늦춰지지 않을 것으로 예상되고 있다. 이를 위해 현재 스마트팜의 동향과 실제 축사에서 활용되고 있는 내용들을 소개하고, 축산업종사자들이 얼마나 혜택을 받고 있는지 소개를 함으로써, 스마트팜의 중요성에 대해 한번더 생각해 볼수 있는 기회를 제공하고자 한다. 또한, 현재 진행중인 연구들을 중심으로 향후 스마트팜의 발전방향과 연구필요성도 모색해 보고자 한다.

식음료분야 전문의 글로벌 시장조사 기업인 Innova Market Insights (이노바 마켓 인사이트, 네덜란드 푸드밸리)는 글로벌 식품산업에서의 로봇 산업에 대한 인사이트를 소개한다. 4차 산업혁명의 키워드 중의 하나인 “인공지능과 지능형 로봇”은 전세계적으로 모든 산업에 영향을 미치고 있다. 식품산업도 예외는 아니며, 가정에서의 서비스 로봇의 개발도 이미 상업화 단계에 이르고 있다. 글로벌 식품산업과 소비자의 변화를 이끌고 있는 4차 산업혁명을 준비해야 하는 시점에서, 대표적인 사례들을 통해 인공지능과 식품 서비스 로봇의 개발 현황을 살펴본다. 1. Attraction for food & drink manufacturers in robotics 2. Ready to do cognitive cooking? Chef Watson 3. Robo Chef ? Moley Robotics robo chef 4. Bionic Bartender ? MakrShakr 5. AI advise Master brewer ? Intelligent X 6. Machine Learning Understand Consumer Preferences ? Graze 7. Opportunities in Service Robot Innova Market Insights (이노바 마켓 인사이트): 네덜란드의 FoodValley에 본사를 둔 Innova Market Insights b.v.(이노바 마켓 인사이트)는 글로벌 식품산업에 Innovadatabase(이노바 데이터베이스)를 제공하고 있다. 전세계에서 유일하고, 가장 앞선 식음료 관련분야의 전문적인 데이터베이스 플랫폼으로서, “새로운 기술”과 “신제품 정보”, “마케팅관점의 트렌드 보고서”, “혁신적인 패키지” 등을 하나의 플랫폼으로 제공하고 있다. 해외의 혁신적인 브랜드와 패키지, 새로운 제품들을 가장 먼저 만날 수 있다. 이미 국내외 많은 기업들이 Innovadatabase를 이용하고 있으며, 새로운 아이디어와 트렌드로 시장을 개척하고 있다.

21세기 식품산업에서 소비자들의 개인화 (Personalization)와 주문 제작(Customization)에 대한 요구는 계속 증가하고 있다. 특히, millennial 세대가 경제 주체로서 활동하는 비율이 증가함에 따라, ‘나를 위하여 제작된 개인화 제품’을 찾는 경향은 더욱 늘어날 것이며, 이 경향은 nutrigenetics와 nutrigenomics에 기반한 개인화 영양 (personalized nutrition)의 영역에서도 증가하는 추세를 보이고 있다. 반면 현재의 대형식품회사들은 여전히 전통적인 대량 생산/ 대량 유통 시스템에 머물러 있고 효율적인 massive customization 을 구현하지 못하고 있어 시대의 변화에 매우 제한적인 대응밖에는 하고 있지 못한 상황이다.. Millennial 세대의 구매 트렌드 변화를 놓치지 않고 소비자의 기대에 제대로 부응하기 위하여 현재 활발한 연구가 진행 중인 4차 산업혁명 관련 미래기술과 융복합 기술들의 상업화 적용 속도가 빨라져야만 할 것이다.

3D 프린팅 기술과 미래식품산업 프린팅 기술은 다양한 공업분야의 기술 및 연구개발 단계에서 주로 언급되어 지고 있다. 특히, 식품산업으로의 적용에 대한 가능성 및 잠재력에 대한 관심이 커지고 있는 상황이며, 3D 프린팅 기술을 적용하여 혁신적인 식품의 제조 및 조리에 대한 실제적 성과들이 모여지고 있는 실정이다. 그러나, 3D 프린팅을 하기 위한 식품재료의 제한성이 주된 문제점으로 지적되고 있어 이를 극복하기 위한 식품소재의 개발에 집중하자는 의견 및 방향성이 잡아져 가고 있다. 기존의 연구개발성과 및 산업적 적용에 대한 예를 바탕으로 3D 프린팅 기술이 적용된 미래식품산업에 대한 전망하고자 한다.

1,2,3차 산업혁명은 ‘제조업을 중심으로 한 생산혁명’이라고 한다면, 4차 산업혁명은 첨단 통신기술을 기반으로 ‘전 산업분야에 걸쳐 일어나는 소비혁명’이라고 할 수 있다. 지능정보기술이 확산하며 생산과 소비의 전 과정이 지능화되고 긴밀하게 상호작용하는 혁명적 변화를 가리킨다고 할 수 있다. 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등의 지능정보기술이 스마트한 초연결 플랫폼을 형성함에 따라, 생산과 소비의 전 과정이 실시간으로 융합하는 시대가 열리고 있다. 생산자는 소비자의 요구를 실시간으로 반영하여 재고 없이 생산하고, 소비자는 원하는 제품과 서비스를 적기에 제공받을 수 있게 될 것이다. 매년 세계 식량의 1/3이 폐기되어 1.3 조억 달러(2015년)의 손실이 추정되는 식품산업도 4차 산업혁명과 연계해, ICT를 기반으로 제조, 유통, 소비 전 과정에서의 신선도, 온도, 습도 등에 대한 정보를 Retailer나 소비자에게 스마트패키징을 통해 식품 안전과 손실 저감을 획기적으로 줄여감으로써 미래 스마트컨슈밍 산업을 선도할 것으로 기대하고 있다. 인쇄전자와 Nano 기술의 발전은 감각센서, 전자태그, 기능성 복합소재 형태로 스마트패키징의 기술구현을 이루고 있다. 이러한 스마트패키징은 식품의 품질유지와 제품수명 연장을 위한 능동형패키징과 식품의 안정성과 제품정보를 제공하는 지능형패키징으로 구분되며, 친환경패키징와 더불어 4차 산업혁명 시대에 식품포장 산업의 새로운 전개를 해 나갈 것으로 기대된다.

Spray freeze-drying (SFD) is a comparatively new method of producing biopharmaceutical powder preparations. In this study, Lactobacillus casei (IFO 15883)was spray freeze-dried to obtain a fine probiotic powder. The survival rate of L. casei in the powder after the SFD process was measured using plate agar counting. To improve the survival rate of L. casei during the SFD process, various experimental conditions were carried out. Among five growth media compositions, in Lactobacilli MRS broth with 1% mannose and 0.1% CaCO3, the viability of the freeze-dried powder was not significantly different from that of the initial powder (p>0.05). The most effective air pressure and protective agentduring SFD were 20 kPa and buffered peptone water (BPW), respectively. Scanning electron microscopy (SEM) was applied to estimate the physical structure and properties of the particles. SFD probiotic particles were of various shapes and sizes with porous structures under different SFD conditions. The average diameter of optimized probiotic powder particles with annealing was 24.8 μm. The survival rate of the final SFD probiotic powder under conditions was 97.7%.

In this study, a method to produce a fine volatile powder extracted from shiitake mushrooms using spray freeze-drying (SFD) was investigated. The analysis of the water-soluble aromatic compounds was carried out by headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME) coupled withgas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Scanning electron microscopy (SEM) and laser particle size analysis were applied to characterizethe physical structure and size distribution of the SFD-derivedparticles. Eleven key volatile compounds were identified in the extracts of shiitake mushroomspre- and post-SFD. Recoveries of aromatic volatiles ranging from 30.9 - 82.9% were observed in the overall flavor profile results from the powder obtained with SFD. SEM analysis demonstrated that the particles of the aromatic powderwere spherical in nature, having highly porous surfaces andmean diameters of 19.3 μm.

O/W emulsion is usually adopted to incorporate lipid-soluble bioactive molecules into water-based food systems. However, the emulsion system solely cannot protect the core compound through the storage period, especially in cases when the core is unstable to environmental stress factors. Wall materials such as maltodexrin and chelators such as EDTA-Na are added to improve the stability of core materials but excessive use of additives may be repulsive to consumers. In this study, water soluble fraction of the crude polysaccharide extracted from Enteromorpha prolifera, a type of green algae commonly found in the southern coast of Korean sea, was added to an O/W emulsion system containing retinol to improve storage stability through different modes of action; as a chelator of metal ions, as a scavenger of free radicals and as a wall material. The radical scavenging ability and chelating ability of E.prolifera polysaccharide were determined in solution state. Particle size, zeta potential and retinol retention rate were measured as stability markers in emulsion. Emulsion stability increased and then decreased as the amount of polysaccharide increased from 1 to 5 mg. This optimum concentration is much lower compared to that of conventional usage of wall materials, therefore less affecting the physical characteristics of emulsion while providing effective protection.

본 연구에서는 현장에서 필요한 겨울배추 CA저장에 적합한 조건을 제시하고, 저온 저장한 배추와의 품질 및 저장 기간을 비교 분석하여 겨울배추의 최대 저장 가능기간을 제시하고자 본 연구를 수행하였다. 겨울배추 CA저장의 저장 조건은 0°C, 90-95%, O2 1.0-3.0%, CO2 0.2-5.0%로 최종 설정하였으며, 저온저장고와 CA저장고에 예건한 겨울배추를 각각 1.8 ton, 1.0 ton 입고하였다. 품질조사 항목은 중량감모율, 정선손실율, 경도, 곰팡이 발생율, 관능검사이며, 품질조사는 입고 후 0일, 52일, 83일, 153일, 194일차에 진행하였다. 194일 저온 저장한 배추의 중량감모율은 CA저장한 배추보다 약 2배정도 높았으며, 정선손실율도 저온저장이 CA저장보다 1.5배 많았으며, 저장 83일 이후부터 배추 내부의 추대현상이 저온저장에서 많이 관찰되었다. 경도의 경우 CA저장 배추는 5.7 - 6.2 N범위에서 큰 변화를 보이지 않은 반면, 저온저장 배추는 83일 이후부터 점차 증가하는 모습을 보여 194일에 7.5 N을 가졌다. 곰팡이 발생율의 경우 저온저장 배추는 83일 이후 발생하기 시작하였으며, CA저장 배추는 153일 이후 발생하여 70일 정도 곰팡이 발생을 지연시켰다는 것을 알 수 있었다. 관능검사의 경우 CA저장이 전반적인 평가항목에서 저온저장보다 1.5 - 1.9점 높게 평가되었다. 겨울 배추의 최대 저장기간은 저온저장이 83일, CA저장이 153일로 CA저장이 저온저장보다 약 1.9배 더 장기간 저장이 가능한 것으로 나타났다.

즉석떡류(2분제조) 제조를 위하여 습식제분 및 반습식제분의 쌀가루특성을 비교 실험 하였다. 습식제분은 침지시간을 2, 4, 6시간 침지하였으며 반습식제분은 물 분사 시간을 5, 10, 15, 20분 처리하였다. 최종 수분함량은 습식제분 방법이 높았으며 평균입자 크기는 낮은 값을 나타내었다. 전분손상도 역시 습식제분이 낮은 값을 나타내었고 침지시간이 증가할수록 전분손상도 값도 증가하였다. 반면에 반습식제분 방법에서는 물분사 시간이 증가할수록 전분손상도는 감소하는 것으로 나타났다. 수분용해지수 및 수분흡수지수 역시 습식제분 방법이 낮은 값을 나타내었다. 수분용해 지수는 전분손상도가 증가할수록 높아지는 경향을 나타내었다. 색도에서는 습식제분에서 L값이 높은 값을 나타내었고 침지시간에 따른 차이를 나타내지 않았다. 반습식 쌀가루와 습식쌀가루의 가공적성을 비교하기 위하여 백설기를 제조하여 관능검사를 한 결과 전반적인 기호도에서는 반습식 제분으로 물 분사 시간을 20분으로 한 처리구가 유의적으로 우수한 결과를 나타내었다.

Response Surface Methodology (RSM) is a widely used statistical analysis for finding an optimal point of a response variable (dependent variable) in accordance with multiple explanatory variables (independent variable). We have previously used RSM to identify optimal temperature and humidity (represented by the amount of water spray) of the fresh forage system for maximizing the growth of barley after 6 days of seeding. Consequently, RSM demonstrated that the optimal growth condition of barley was 19.70 and 1.38 l/h. However, it was not proved by empirical result, we aimed to verify the RSM result through comparative experiments. Experiments were designed four trials with different conditions. The first trial represented optimal conditions obtained from RSM, i.e., 20 and 1.4(l/h), while the rest of trials represented; 1) 20 and 1.8(l/h), 2) 18 and 1.4(l/h), and 3) 23 and 1.4(l/h). After 6 days of seeding, the average barley weight of the first trial was 11,094 g which was the highest yield compared to other trials (10,101 g, 9,757 g, and 10,233 g). This result supports that the RSM successfully predicted the optimal growth condition to be applied for the fresh forage system.

콩(Glycine max)은 예로부터 장류, 두부, 콩나물, 혼반용 등 다양한 용도로 이용되어 양질의 식물성 단백질 공급원으로써 중요한 역할을 해왔다. 수확 직후의 콩은 20~25% 의 높은 수분함량으로 인해 저장ㆍ운송이 어렵다. 따라서 수확량의 대부분은 열풍건조 후 건조된 콩으로 유통된다. 이러한 건조 콩은 다시 장류 및 두부 제조 시 수화하여 가열 및 분쇄 등의 이후 공정이 이루어질 수 있도록 처리 된다. 하지만 수화시간이 길어질 경우, 비타민, 아미노산, 이소플라본 등의 수용성 영양소가 용출이 되게 되며, 높은 수분함량에 의해 미생물 안정성 또한 감소하게 된다. 현재 콩의 소비 증가에도 불구하고 콩의 수화 특성을 연구하고 입경과 수화 온도에 따른 콩의 수화 특성에 초점을 맞춘 연구가 부족한 실정이다. 따라서 수화 온도와 입경에 따른 콩의 수화 kinetics와 수화 모델의 적용으로 콩의 가공을 위한 수화공정 최적화가 이루어 질 수 있다. 따라서 입경을 달리한 (6.0, 7.5 그리고 9.0 mm (± 0.2)) 13.0 % (± 0.8)수분함량의 콩을 목표수분함량 (40 %)까지 건조를 진행하였으며 25, 35 그리고 45 °C 의 수화온도에서 60분간 수화를 진행하여, 매 10분마다 수화 시간에 따른 콩의 무게 변화를 측정하여 수화 특성을 확인하였다. 수화 온도가 증가하고 콩의 입경이 작아질수록 수분 흡수량이 증가하였으며, 45 ºC에서 20분간 건조한 경우, S 군의 수분함량은 40.20 %로 목표수분함량을 초과하여 건조되었으나, L 군의 경우 37.40 %로 목표수분함량에 도달하지 못하였다. 실험적으로 얻은 수화 데이터는, Peleg 모델을 이용하여 수화 특성을 설명하였다. 평형수분함량에 반비례하는 계수인 K2는 25, 35 그리고 45 °C에서 각각 0.0206, 0.008366, 그리고 0.004653 을 나타내어 수화 온도가 증가함에 따라 평형수분함량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Peleg model의 매개 변수를 통해 최종 목표 수분함량까지 도달하는 데 걸리는 수화시간을 예측할 수 있었으며, 이는25, 35 그리고 45 °C에서 각각 59분, 24분, 그리고 22분이 소요되어 목표 수분함량을 위한 최적 수화시간을 도출할 수 있었다.

즉석떡류(2분제조) 제조를 위하여 멥쌀 5종류(운광벼, 남평벼, 신동진벼, 다미벼, 호품벼) 및 찹쌀 9종류(백운찰, 신선찰, 동진찰, 보석찰, 눈보라, 백설찰, 농림나1, 설향찰, 한강찰1)를 Air-crusher로 분쇄하여 물리적 특성을 측정하였다. 수분함량은 멥쌀, 찹쌀 및 품종에 따라 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 평균적으로 멥쌀의 수분함량이 찹쌀보다 낮았으며 멥쌀의 경우 호품벼가 13.18%로 가장 낮은 값을 나타내었고 가장 높은 수분함량을 나타낸 품종은 찹쌀의 신선찰벼((15.63%) 이었다. 색도에서 가장 높은 L값은 멥쌀의 운광벼가 99.17로 백색에 가까운 값을 나타내었으며 가장 낮은 L값은 찹쌀의 보석찰벼가 96.87을 나타내었다. 호화특성을 측정한 결과 호화개시온도는 멥쌀과 찹쌀을 비교하였을 경우 특별한 경향을 나타내지 않았으며 가장 높은 호화개시온도는 멥쌀의 남평벼가 70.1°C를 나타내었으며 가장 낮은 온도는 동진찰벼의 65.2를 나타내었다. 노화속도를 나타내는 setback값은 찹쌀이 멥쌀에 비하여 현저하게 낮은 값을 나타내었다. 평균 입자크기는 멥쌀(28~33um)이 찹쌀(362~440um)에 비교하여 상대적으로 작은 입자크기를 나타내었다.

수산물은 생물 상태로는 유통이 매우 취약하여 시장 확대를 위해 가공이 필수적이나 건제품이나 염장품 등 단순가공품으로 생산되고 있어 품질의 고급화, 다양화 및 편의성을 추구하는 소비자들의 욕구를 충족시켜 주지 못하고 있다. 국내 수산 발효물을 이용한 제품 생산량은 매년 감소 추세에 있어 시장 확대에 제한이 되는 염도, 위생, 편의성을 고려한 연구개발이 필요하다. 젓갈은 독특한 풍미와 잠재적 이용가치가 높음에도 식염농도, 장기간의 숙성기간 및 어취 때문에 용도가 한정적이다. 또한 오랜 숙성기간으로 인한 원가 상승으로 경쟁력이 결여되어 대량생산 및 제품의 보편화에 어려움을 겪고 있다. 숙성기간을 단축하고 염도와 어취를 저감하여 시장성을 높인 새로운 멸치 발효 숙성물의 제조공정을 개발하고 멸치 발효 숙성물을 분말화하여 제품 활용도를 높이고자 하였다. 멸치 원물의 혼합 분쇄, 고온분해, 멸치액의 여과 및 농축 공정을 통해 감칠 맛 강도와 풍미를 높인 멸치 숙성물은 총 질소 함량 1.42%, 염도 15.6%로 높은 총 질소 함량과 낮은 염도를 나타내었다. 이미/이취 강도, 감칠 맛 강도, 전반 맛 강도에 대한 관능평가를 통해 품질 개선이 이루어졌음을 확인하였다. 분말화된 멸치 숙성물은 총 질소 함량 3.96%, 염도 38.4%로 기존 액젓 분말 대비 높은 감칠 맛 강도와 낮은 염도를 보여주었다. 개발된 멸치 발효 숙성물과 분말은 액젓과 차별화된 조미소재로서 응용 분야를 확대할 수 있을 것으로 기대된다.

오미자는 다섯 가지 맛을 내는 넝쿨성 식물로서 당뇨병 예방 및 치료 효과1)가 있으며, 이 외에도 많은 기능성 성분을 포함하고 있어 이를 이용한 건강식품이 개발되고 있다. 그러나 오미자의 다섯 가지 맛 중 강한 신맛으로 인해 식품 개발 시, 소비자의 기호성을 떨어뜨리기 때문에 신맛 개선이 필요하다. 본 연구에서는 오미자의 신맛을 감소시키기 위해 산을 포접하는 방법으로 천연첨가물인 사이클로덱스트린을 이용하여 오미자추출물과 적정비율로 교반하여 포접복합체를 만들었다. 제조된 오미자 포접물의 형태, 크기 및 특징은 SEM(Scanning electron microscopy), PSA(Particles size analyzer)를 이용하여 확인하였고 HPLC(High-performance liquid chromatography)와 IR(Infrared spectroscopy)를 이용하여 오미자 신맛의 주 성분인 시트르산(Citric acid)과 말산(Malic acid) 함량 감소를 확인하였다. 본 연구를 통한 유기산 포접 연구는 오미자 식품개발 시 오미자 신맛감소를 통해 기호성 증가에 도움될 것으로 보여진다.

건강기능성식품에 대한 소비자들의 관심이 높아짐에 따라 생리활성 성분이 다량 함유되어 있는 원료를 가공한 제품들이 다양하게 출시되고 있다. 그 중 매실은 다양한 유기산에 의한 항산화 기능성과 향균 및 약리 효과가 있는 것으로 알려져 점차 수요가 증가하고 있으며, 음료, 술, 절임 등 다양한 제품으로 개발 및 가공되고 있다. 그러나 매실에 함유된 amygdalin은 시안배당체의 일종으로 체내 존재하는 β-glucosidase 효소 작용에 의해 대사되어 시안화물을 생성하며, 이는 호흡 저하 등의 독성을 유발할 수 있다. 매실 및 매실가공품의 수요가 증가함에 따라 amygdalin의 독성 영향에 대한 소비자의 불안이 증가하고 있지만 이에 대한 연구는 극히 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 amygdalin 자체의 세포독성을 세포증식, 산화스트레스 및 콜로니 형성능에 미치는 영향 관점에서 연구하였으며, 독성 메커니즘 또한 규명하였다. 아울러 약동학적 연구를 통해 amygdalin 자체 및 매실청에서의 흡수율을 규명하고, 랫드에 반복투여에 의한 경구독성 연구를 수행하였다. 세포독성 결과, amygdalin 자체의 독성은 높지 않았으나 β-glucosidase 효소에 의해 분해되면서 독성이 증가하는 것으로 확인되었다. 약동학적 연구 결과 amygdalin의 체내 흡수율은 극히 낮은 것으로 나타났고 반복투여에 의한 독성영향도 관찰되지 않았다. 본 연구 결과는 매실 amygdalin의 독성 및 매실가공품의 안전성에 대한 유용한 정보를 제공하여 매실산업의 활성화에 크게 기여할 수 있을 것으로 보인다.

전분의 노화는 전분질 식품의 기호도를 떨어뜨리고, 경도를 증가시켜 상품의 품질을 저하시키는 문제가 있다. 이러한 노화를 지연시키는 방법 중 하나로 가소화제나 유화제와 같은 화학적 노화 억제제를 첨가하는 방법이 있다. 본 연구에서는 노화 억제제를 가래 떡에 첨가하여 저장했을 때, 노화 과정 중 발생하는 물리화학적 변화 분석과 더불어 Avrami식을 이용한 모델링을 통해 노화 kinetic에 대한 적합성을 알아보았다. 습식제분 된 쌀가루를 수분함량 45%로 반죽 후, 쌀가루 중량 대비 1, 5, 10%의 글리세롤과 0.1, 0.3, 0.5%의 자당지방산에스테르를 각각 첨가하여 가래떡을 제조하였으며 아무것도 첨가하지 않은 가래떡을 대조군으로 하였다. 가래떡은 진공포장 후 상온에서 14일까지 저장하였고 물리화학적 변화를 경도분석기, 시차열량주사기(DSC)와 X선 회절도(XRD)로 분석하였다. 대조군은 저장 2일차에서 경도가 변곡점에 이른 반면, 노화 억제제를 첨가한 가래떡은 경도의 증가가 더디었으며 저장 4일차까지 대조군보다 낮은 경도를 보였다. 저장 5일차부터는 모든 샘플이 대조군과 큰 차이가 없음을 보였다. 한편, 글리세롤을 첨가한 떡은 초기 결정화도가 대조군보다 낮았으며 노화 억제제가 첨가된 샘플 모두 저장 5일차 이후부터 대조군에 비해 매우 낮은 값을 나타내었다. DSC를 이용하여 유리전이 온도(Tg’)를 측정한 결과, 저장기간이 길어짐에 따라 대조군과 샘플 떡의 Tg’은 증가하였고 샘플 떡의 Tg’가 대조군보다 높은 값을 보였다. 한편, 노화억제제를 첨가한 시료의 아밀로펙틴 용융엔탈피(ΔHr)값과 변화율은 대조군보다 낮아 아밀로펙틴의 재결정화가 지연된 것을 확인 할 수 있었다. Avrami식을 이용하여 모델링 한 결과, R2 값이 경도에서는 0.80-0.94 넓은 범위를 보였고, 결정화도 및 ΔHr에서는 각각 0.92-0.98 및 0.95이상으로 높은 신뢰도를 보였으며, Tg’의 경우에는 0.80-0.90로 비교적 낮은 상관관계를 나타내었다. 따라서 화학적 노화 억제제의 노화지연 효과는 측정한 물리화학적 특성에 따라 다르게 나타난다는 것을 확인할 수 있었으며, 더욱 정확한 노화 kinetic을 알기 위해서는 Avrami식이 적용될 수 있는지를 확인하여야 하고, 적용이 어려울 경우 적용할 수 있는 새로운 모델을 개발하는 것이 전분질 식품의 저장안정성을 예측하는데 중요할 것이다.