저온플라즈마(low-temperature plasma)는 미생물의 외벽을 개질시킴으로서 살균효과를 나타낸 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 전분과 구연산 사이의 에스테르화에 있어 친환경 반응촉매로서 마이크로웨이브 방전(MW) 저온플 라즈마의 활용가능성을 조사하였다. 일반옥수수전분과 구연산용액(pH 3.5)을 혼합하고 45℃에서 수분함량이 8~10%가 될 때까지 건조하여 반응혼합물을 제조하였다. 구연산은 전분의 건조중량대비 10%와 20% 이었다. 반응혼합물은 N2 및 N2/O2 혼합가스(80:20, v/v)로 치환된 진공상태의 마이크로웨이브 오븐 안에서 마이크로웨이브(900 W)를 발진시켜 형성된 저온플라즈마 하에서 20분 동안 노출되었다. 처리된 반응혼합물은 50% 에탄올 수용액으로 3회 세척하여 전분 과 반응하지 않은 무수구연산을 제거하였다. FT-IR을 이용하여 세척된 반응혼합물의 작용기들을 조사하였을 때, 낮은 강도이지만 1750 cm -1 파장 부근에서 새로운 피크(ester 작용기)가 확인되었다. 따라서 고온, 장시간의 열처리 없이 전 분과 구연산 사이의 에스테르화에 대해 MW 저온플라즈마가 촉매작용하였다. MW 저온플라즈마 처리에 의해 형성된 구연산전분의 표면구조, 몰치환도 및 물리화학적 특성들을 조사하였다. 입자표면이 함몰된 구연산전분 입자들이 빈번 히 관찰되었으나 반응가스 및 구연산 농도에 따른 차이는 구별할 수 없었다. 몰치환도는 0.013~0.015 범위에 있었으며 처리군들 사이에서 통계적으로 유의적인 차이는 없었다. 한편 N2 환경 하에서 형성된 구연산전분은 구연산 농도가 증 가하면서 페이스팅 점도가 생전분에 비해 증가하였으나, N2/O2 혼합가스 환경 하에서 형성된 구연산전분은 생전분에 비해 낮은 페이스팅 점도를 나타내었고 구연산 농도에 따라 차이를 보이지 않았다. 전반적인 결과를 고려할 때, MW 저온플라즈마는 전분의 수산기와 구연산의 카르복실기 사이의 에스테르화를 위한 반응촉매로 잠재력을 보유하고 있 는 것으로 생각된

최근에 반도체의 식각 및 증착, 금속 및 고분자의 표면처리, 신물질의 합성 등에서 저온플라즈마(low-temperature plasma)가 이용되고 있으며, 공정의 미세화 및 저온화 때문에 응용분야가 점점 더 확대되고 있다. 본 연구는 전분의 인산화 반응에 있어 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge, DBD) 저온플라즈마를 친환경 반응촉매로서의 적용 가능성을 탐색하는 것이다. 전분의 인산화를 위한 반응혼합물을 제조하기 위해, NaH2PO4와 Na2HPO4를 탈이온수에 용 해시켜 pH를 4, 5, 6으로 조정한 후 일반옥수수전분을 가하여 상온에서 20분 동안 교반하여 50℃에서 수분함량이 10% 미만이 될 때까지 건조하고 분쇄·선별하였다. 제조된 반응혼합물은 DBD 저온플라즈마 장치에 수용하여 밀폐하 고 아르곤(Ar) 가스를 공급하면서 결정된 전압에서 유전체 장벽을 방전시켜 형성된 저온플라즈마 하에서 일정시간 동 안 처리하였다. 전분의 인산화에 대한 DBD 저온플라즈마의 처리조건의 영향을 조사하기 위해 반응혼합물의 pH (4, 5 및 6), 전압(100, 120 및 140 V), 처리시간(10, 20 및 30 min)을 요인으로 하여 Box-Benhken 실험디자인으로부터 17 개의 실험점들을 설계하였다. 실험조건에 따라 처리된 반응혼합물들은 50% 에탄올 수용액으로 세척한 후 신속점도분 석기를 이용하여 페이스팅 점도를 조사하였다. 처리되지 않은 반응혼합물의 페이스팅 점도에 대한 처리된 반응혼합물 의 페이스팅 점도의 변화량을 반응표면분석법을 이용하여 분석하였다. DBD 저온플라즈마 처리는 반응혼합물의 페이 스팅 점도를 무처리 반응혼합물의 페이스팅 점도에 비해 증가시키거나 낮추는 효과를 나타내었다. 따라서 저온플라즈 마 처리를 통해 전분과 인산염 사이의 인산화 반응을 달성할 수 있는 것으로 생각된다.

최근 다양한 방법으로 제조한 무정형입자전분에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 무정형입자전분은 호화는 되 었지만 입자 모양을 그대로 유지하고 있어 pre-gelatinized starch와 다른 물리화학적 성질을 나타낸다. Annealing은 전 분에 과량의 수분을 첨가하여 호화 온도보다 낮은 온도에서 일정기간 동안 열처리 하는 물리적 변성방법으로 전분입 자내의무정형 및 결정형영역내의 결합을 통한 안정성 증가, 이중나선구조 형성, 호화 온도 증가 및 범위의 축소, 전분입 자의 팽윤력 감소 등을 유발한다. 본 연구에서는 무정형 감자전분(Amorphous Granular Potato Starch, AGPS)을 Annealing 처리하고 이들의 물리화학적 특성을 알아보았다. 열과 에탄올 처리를 통하여 얻어진 AGPS를 (NH4)2SO4(RH81.0%)와 KNO3 (RH 93.6%) 포화염 용액이 들어있는 데시케이터 안에서 일정 기간 저장하여 수분함량17.7%(d.b)와 29.2%(d.b) 인 시료를 제조하였다. 또한 AGPS에 증류수를 첨가하여 수분함량 67.0%(d.b)의 시료를 만들었다. 이 시료들을 4, 25, 40 각각의 온도에서 저장하면서 DSC를 이용하여 열적특성을 분석하였고, XRD를 이용하여 결정도의 변화를 확인하 였다. DSC 분석결과, 아무 처리를 하지 않은 무정형 감자 전분의 경우 어떠한 peak도 관찰되지 않는 반면 각각의 온 도에 일정 기간 동안 저장한 전분의 경우 peak이 관찰되었다. 4에서의 시료들의 peak은 일정하지 않은 반면 25, 40에 서 저장된 시료의 To, Tp, Tc, ΔH 모두 증가하였다. Annealing 처리는 낮은 온도보다 상대적으로 높은 온도에서 더 큰 영향을 주었고, 전분입자 내의 분자들 간의 상호결합에 영향을 준 것으로 보인다. XRD 분석결과, AGPS, 4, 25 온도에 서 저장한 시료들의 XRD pattern에는 유의적인 차이가 보이지 않았다. 그러나 40에서 저장한 시료들에서는 결정도의 변화가 확인되었다. 따라서 무정형전분에 annealing처리를 할 경우 독특한 특성을 가지는 새로운 전분소재를 만들 수 있다는 것을 확인할 수 있었으며 다양한 식품산업에 응용 될 수 있을 것으로 판단된다.

최근 폐수처리에 사용되는 합성응집제가 가격이 비싸고 오히려 환경을 오염시킨다는 우려와 함께 자연적으로 분해 가 가능한 새로운 응집제에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 양성전분은 분자 내에 양전하를 띠는 부분을 갖기 때 문에 음전하를 띠는 물질과 반응하여 훌륭한 응집제로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 일반적인 방법과 초고압을 이 용한 양성화전분을 제조하고 이들의 물리화학적 특성을 연구하여 양성화전분의 응집제로서의 사용 가능성을 알아보 았다. 옥수수전분에 양성화 시약인 (3-Chloro-2-hydroxypropyl)-trimethylammonium Chloride (CHPTAC)를 치환시켜 다 음과 같이 3가지 양성화전분을 제조하였다. 옥수수전분과 CHPTAC를 상압 40℃에서 24시간 처리한 시료, 초고압기를 이용하여 550MPa에서 30분 동안 처리한 시료, 그리고 옥수수전분을 550MPa에서 30분 동안 초고압처리하여 무정형 옥수수전분을 제조한 후 CHPTAC와 40℃에서 24시간동안 처리한 시료를 제조하였다. 양성화전분의 물리화학적 특성 을 알아보기 위해 SEM, 질소분석, NMR, XRD, RVA, DSC, 용해도, 팽윤력 및 응집력 실험을 수행하였다. 현미경과 SEM 을 이용하여 전분의 입자 변화와 표면관찰을 한 결과, 초고압은 전분입자의 팽윤과 복굴절성 손실에 영향을 주었지만 양성화 반응은 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.질소함량 분석과 NMR 분석을 통해 비록 그 정도는 달랐지만 CHPTAC가 성공적으로 치환되었음을 확인할 수 있었다.전분의 결정구조와 상대적 결정화도를 알아보기 위 해 XRD 분석을 한 결과 양성화 반응은 전분의 결정화도에 큰 영향을 미치지 않지만 초고압이 전분의 결정화도에 영 향을 준다는 것을 알 수 있었다.RVA 분석 결과 양성화전분은 모두 천연전분에 비해 점도가 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. DSC를 이용한 열적특성 분석결과 양성화반응이 옥수수전분의 열적특성에는 그리 큰 영향을 주지 않는다 는 것을 알 수 있었다. 용해도 및 팽윤력 실험결과 정도의 차이는 있지만 온도가 증가함에 따라 모든 전분의 용해도와 팽윤력이 증가하는 경향을 나타냈다. Kaolin을 이용한 양성화전분의 응집력 실험 결과 모든 양성화 전분의 농도가 증 가할수록 응집력이 증가하는 결과를 나타내었고, 시간이 증가함에 따라 응집력이 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 무정형전분을 제조한 후 양성화한 시료에서 가장 높은 응집력이 나타나 초고압과 양성화 반응을 같이 사용하는 경우 synergistic한 효과를 거둘 수 있을 것으로 판단된다. 이 연구를 통해 기존의 양성화전분을 만드는 과정에 무정형전분 을 활용하는 새로운 제조방법을 제시하였다.

밤전분은 다른 전분보다 상대적으로 빠른 노화 특성을 가지고 있다. 이러한 특성은 밤전분이 함유된 식품이 저장되 는 동안 그 안정성을 감소시킬 수 있고, 결국 산업에서 그 이용이 제한될 수 있다. 이 연구의 목적은 아세틸화(AC), 하이드록시프로필화(HP) 및 가교화(CL) 밤전분을 호화시킨 후 4℃에 저장하면서 저장 기간 동안 이들 변성 밤전분의 노화특성과 노화속도를 알아보는데 있다. 아세틸화 밤전분은 전분 고형분 대비 12% (w/w)의 acetic anhydride로, 하이 드록시 프로필화 밤전분은 전분 고형분대비 12% (w/w) propylene oxide로 변성시켰다. 가교화 밤전분은 sodium trimetaphosphate (STMP)와 Sodiumtripolyphosphate (STPP)을 혼합(99:1) 한 것을 전분 고형분 대비 12%를 첨가하여 변 성시켰다. 저장하는 동안의 유리 전이온도(Tg’), 얼음용 융엔탈피(ΔHi), 아밀로펙틴용융엔탈피(ΔHr)와 노화도(DR)를 각 각 측정하였다. 모든 밤전분의 Tg’, ΔHr과 DR값은 오래 저장할수록 증가하였다. 하지만, ΔHi은 감소하는 결과를 보였 다. 천연밤 전분의 ΔHi는 저장 1일차에서 빠르게 감소하였지만 변성시킨 모든 밤전분은 상대적으로 느리게 감소하였 다. 천연 밤전분의 ΔHr과 DR은 저장 2일 동안 급격하게 증가하였고 24일차까지는 천천히 증가한 반면, 모든 변성밤전 분은 24일 저장하는 동안 약간씩 증가하였다. 이러한 결과는, 화학적인 변성이 초기 노화 속도를 늦춘다는 것을 나타 낸다. 또한, 노화도에서는 천연밤 전분이 가장 높게 나왔고(68.23%), 이어서 AC (51.76%), HP (50.19%) 그리고 CL (38.71%) 순으로 나타났다. 이 결과로 보아 화학적인 변성은 밤전분의 노화를 억제한다는 것을 알 수 있었다. 노화속 도는 Avrami식을 이용하여 1/k를 구하였다. 천연밤 전분은 ΔHr와 DR 에서, AC는 Tg’에서, CL은 ΔHi에서 가장 빠른 노화속도를 보였다. 반면에, HP는 Tg’와 ΔHi에서가장 느린 노화속도를 보였다. 이러한 결과로 미루어볼 때, DSC에서 측정한 네부분이 노화에 있어서 시료마다 서로 다른 특성을 가지고 있다는 것을 의미한다. 본 연구결과가 화학적으로 변성시킨 밤전분의 노화 특성과 더불어 식품 산업에서의 활용에 도움이 될 것이라 기대된다.

The objective of this study was to increase starch extraction efficiency from domestic potato by five kinds of foodgrade cellulases (mixture of β-glucanases, pectinase, cellulase, hemicelullase, and β-glucosdiase). Cellulase-treated potato had a maximum of 40% higher starch extraction yield than non-enzyme treated potato. It turned out that the shape and structure of cellulose-treated and nonenzyme-treated potatoes were the same. The average particle size of cellulose-treated potato starch was smaller than non-enzyme treated potato. Interestingly, the small starch granular (<10 μm particle) was shown in extracted starch from cellulose-treated potato. Rapid viscosity analysis showed that starch from cellulase treated potato had lower pasting temperature than starch from nonenzyme-treated potato. The range of the gelatinization temperature (49-62oC) of starches from cellulose-treated potato was broader than that of starches from nonenzyme-treated potato. Therefore, the results of this study confirm that cellulase plays an important role in the extraction of starch from the potato and physicochemical characteristics of potato starch.

23 완전요인배치법에 의해 설계된 반응조건에 따라 컨벡 션오븐을 반응기로 하여 제조된 starch citrate들의 반응성( 반응효율, 몰치환도), 저항전분 함량 및 페이스팅 점도 특 성을 조사하고, 분석된 특성치들을 이용한 요인분산분석을 통해 주요인들(전분종류, pH, 반응온도) 및 이들의 상호작 용들이 starch citrate의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 아밀로오스 함량(전분종류)의 증가는 반응효율, 저항전분 함량을 증가시켰으며 페이스팅 점도 특성치들을 감소시키 는 효과를 나타내었다. pH의 증가는 반응효율, 몰치환도, 저항전분 함량을 감소시켰으나 반응온도는 반대의 경향을 나타내었다. 페이스팅 점도 특성에 있어 pH의 증가는 페이 스팅 온도, 최고점도, 최저점도, 최종점도 등을 증가시켰으 나 반응온도의 증가는 감소시키는 효과를 나타내었다. 한 편 주요인들의 상호작용에 있어 전분종류-pH와 pH-반응온 도는 반응효율, 몰치환도 및 저항전분 함량에 정도의 차이 는 있지만 유의적인 영향을 미쳤으나 전분종류-반응온도의 상호작용은 이들 특성치들에 대한 유의적인 효과를 나타내 지 않았다. 페이스팅 점도 특성들에 대해 전분종류-pH, 전 분종류-반응온도 및 pH-반응온도의 상호작용들은 유의적인 효과를 나타내었으며, 특히 전분종류-pH와 전분종류-반응 온도의 상호작용들은 페이스팅 점도 특성치들의 감소를 초 래하였다. 결과적으로 생전분의 건조중량 대비 10%의 구 연산, 3시간의 반응시간과 본 연구에서 채택된 반응조건들 의 범위 내에서 생전분의 아밀로오스 함량이 높을수록, pH 는 낮을수록, 반응온도는 높을수록 starch citrate의 저항전 분 함량이 증가하며, 생전분의 아밀로오스 함량이 낮을수 록, pH가 높을수록, 반응온도가 높을수록 페이스팅 점도와 같은 물리적 기능성이 향상된 starch citrate를 얻을 수 있 을 것으로 판단된다.

The baking properties of gluten-free rice bread with different percentages of corn starch and waxy corn starch were investigated. The specific gravity and color (L, a, b) of the dough as well as the appearance, color (L, a, b) and texture of the rice bread were analyzed. Replacement of rice flour with 1, 2.5, 5, 7.5 and 10% corn starch did not have a significant effect on the specific gravity and color of the dough. The volume and specific volume of the rice bread showed an increasing trend as the amount of added corn starch increased. The chewiness, gumminess and hardness of the rice bread showed a decreasing trend as the amount of added corn starch increased. Replacement of rice flour with 1, 5 and 10% waxy corn starch did not have a significant effect on the specific gravity and color of the dough. The color of the rice bread showed an increasing trend as the amount of added waxy corn starch increased. These results suggest that replacement of rice flour with 7.5% corn starch or 1% waxy corn starch is effective for gluten-free rice bread.

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.

Ohmic heating uses electric resistance heat which occurs equally and rapidly inside food when the electrical current is transmitted into. Prior to the study, we have researched the potato starch’s thermal property changes during ohmic heating. Comparing with conventional heating, the gelatinization temperature and the range of potato starch treated by ohmic heating are increased and narrowed respectively. This result is appeared equally at wheat, corn and sweet potato starch. At this study, we treated potato, wheat, corn and sweet potato starch by ohmic/conventional method and observed change of external structure by microscope and internal structure by X-ray diffractometer. Conventional heated at 55℃ potato starch was not external structural changes. But ohmic heated potato starch is showed largely change. Some small size starch particle were broken or small particles are made of larger particle together or small particles caught up in the large particle. Changes in ohmic heated potato starch at 60℃ was greater. The inner matter came to an external particle burst inside and only the husk has been observed. The same change was observed in the rest of the starch. The change of internal structure of potato starch was measured using X-ray diffraction patterns. There was no significant difference between ohmic and conventional heating at 55℃. But almost every peak has disappeared ohmic at 60℃. Especially 5.4° peak to represent the type B was completely gone. When viewed from the above results, external changes with change in the internal crystal structure of the starch particles were largely unknown to appear. In conclusion, during ohmic heating changes of starch due to the electric field with a change in temperature by the heating was found to have progressed at the same time.

감자가루의 페이스팅 점도 특성에 영향을 미치는 감자전분의 특성 요인을 결정하기 위해 6품종의 황색육질의 감자로부터 제조된 감자가루의 성분분석과 페이스팅 점도 특성을 조사하고 감자가루로부터 추출한 감자전분의 물리화학적 특성을 분석하여 감자가루의 페이스팅 점도특성과 상관관계를 분석하였다. 감자가루의 총 전분 함량은 이의 페이스팅 점도 특성치들과 높은 상관성을 보유하고 있었다.감자전분의 아밀로오스 함량은 감자가루의 최고점도와 음의 상관관계를 나타내었으나 인 함량은 감자가루의 최저점도, 붕괴점도, 최종점도, 및 노화점도들과 유의적인 상관성을 존재하였다. 또한 감자전분의 인 함량에 의해 높은 영향을 받는 팽윤력은 인 함량과 감자가루의 페이스팅 점도특성들 사이에서 관찰된 상관관계와 유사하였다. 감자전분의 아밀로펙틴 분지사슬 분포에 있어 F1 및 F3 분획 분포들은 감자가루의 페이스팅 점도 특성치들과 높은 상관성을나타내었다. 감자전분의 페이스팅 점도 특성치들 중 최종점도는 감자가루의 페이스팅 점도 특성치들 모두와 유의적으로 높은 상관성을 보유하였다. 본 연구의 결과들을 종합할 때 감자전분의 아밀로오스 함량, 인 함량, 팽윤력, 아밀로펙틴의 짧은 분지사슬(DPn<25) 분포와 감자전분의 최종점도가 감자가루의 페이스팅 점도 특성을 예측할 수 있는중요한 특성요인일 것으로 판단된다.

쌀 전분을 포함하는 크림수프 배합비에 친수성 콜로이드인 구아검(guar gum)의 첨가가 수프의 품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 쌀 전분에 구아검을 일부(10~30%) 대체하여 배합한 크림수프의 페이스트 특성을 신속점도측정기(RVA)를 사용하여 측정한 결과 구아검의 사용에 호화개시온도가 낮아지고 최고점도, trough 점도, 최종점도가 증가하였다. 크림수프의 수분 함량은 쌀 전분에 구아검을 10~30% 수준으로 대체한 크림수프에서 약간 높게 나타났으며 색도는 구아검의 대체수준이 증가함에 따라 명도가 약간 감소하였다. 쌀 전분 크림수프의 점도는 옥수수 전분을 첨가한 수프보다 약간 높은 반면에 감자, 고구마, 밀, 타피오카 전분을 사용하여 제조한 크림수프에 비해서는 다소 낮게 나타났으며, 쌀 전분에 구아검의 부분적인 대체에 의해 점도의 상승효과를 나타내었다. 쌀 전분 크림수프는 쌀 전분에 구아검을 일부 대체한 혼합사용에 의해 크림수프의 외관, 향, 맛, 입안의 감촉 등 관능적 기호성을 향상시킬 수 있음을 제시해 주었다.

연구에서는 전분질 원료를 달리한 18종류의 입국을 제조하고 당화력을 측정, 각각의 입국과 동일한 원료를 첨가하여 제조한 막걸리의 품질 특성과 관능검사 및 저장성 실험 결과를 분석하였다. 각각의 입국으로 제조한 막걸리의 에탄올 함량은 9-13%까지 고루 분포되었으며 제조한 막걸리 No. 5(현미) 군에서 13%로 가장 높게 측정되어 막걸리의 에탄올 생성에 있어 현미군이 유리할 것으로 사료된다. 막걸리의 총 당량은 막걸리 No. 6(찹쌀) 군이 11.3%, 환원당 또한 마찬가지로 4.8의 가장 높은 수치를 보여 막걸리의 당 생성에 있어 찹쌀군이 유리할 것으로 사료된다. pH는 막걸리 No. 2(밀+보리) 군이 3.6으로 가장 낮게 측정되었으며 총산은 6.0-9.1 사이로 고루 분포하였으며, 막걸리를 5oC에 보관 하였을 때 산도의 증가는 크지 않았으며 28oC에서 보관 하였을 때 3일 동안 총산이 급격하게 증가 하였지만 전분질 원료간의 특징적인 차이는 보이지 않았다.

Ohmic heating uses electric resistance heat which occurs equally and rapidly inside food when the electrical current is transmitted into. Prior to the study, we have researched the potato starch’s thermal property changes during ohmic heating. Comparing with conventional heating, the gelatinization temperature and the range of potato starch treated by ohmic heating are increased and narrowed respectively. Herein, we have studied thermal property changes of wheat, corn, potato and sweet potato starch by ohmic heating as well as conventional heating. And then we measure the water holding capacity of starches. Annealing of starch is a heat treatment method heated at 3~4% below the gelatinization point. This treatment changes the starch’s thermal property. In the DSC analysis of this study, the To, Tp, Tc of all starch levels have increased, and the Tc－To narrowed. In the ohmic heating, the treatment sample is extensively changed but not with the conventional heating. From the ohmic treatment, increases from gelatinization temperature are potato (8.3℃) > wheat (5.3℃) > corn (4.9℃) > sweet potato (4.5℃), and gelatinization ranges are potato (7.9℃), wheat (7.5℃), corn (6.1℃) and sweet potato (6.8℃). In the case of conventional treatment, water holding capacity is not changed with increasing temperature but the ohmic heating is increased. Water holding capacity is related to the degree of gelatinization for starch. This result show that when treated with below gelatinization temperature, the starches are partly gelatined by ohmic treatment. When viewing the results of the above, ohmic treatment is enhanced by heating and generating electric currents to the starch structure.

국내 벼 품종 중 아밀로스 함량과 아밀로펙틴 조성이 다양한 품종의 막걸리 특성을 분석하여 막걸리 품질 고급화 및 다양화를 위한 자료를 제공하고자 본 실험을 수행한 결과는 다음과 같았다. ‘고아미2호’, ‘고아미3호’, ‘고아미4호’는 품종별 전분 특성과 호화 특성 분석 결과, 낮은 아밀로펙틴 단쇄 비율과 높은 아밀로스 함량에 기인하여 점성이 낮게 나타남을 확인할 수 있었고, 높은 호화개시온도로 인해 가열흡수비와 팽창용적이 각각 2.09~2.13, 25.02~26.78 ㎤로 다른 품종에 비해 유의하게 낮아, 막걸리 발효에 적합한 전분의 호화가 이루어지지 않음을 확인할 수 있어, 막걸리 제조를 위해 호화를 증진시키기 위한 가공 방법 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 품종별 막걸리의 품질 특성은 ‘설갱’, ‘백진주’, ‘일품’의 알코올 함량은 17.3~18.0% 범위로 통계적인 유의차는 없었으나, ‘고아미2호’와 ‘고아미3호’, ‘고아미4호’는 10.0~10.5%로 상대적으로 낮은 알코올 함량을 나타내었고, 당도 또한 ‘설갱’, ‘백진주’, ‘일품’에 비해 절반 가까이 낮았으나, pH와 산도는 품종 간 유의한 차이를 나타내지 않았다. 또한 원료곡에서 높은 난소화성 다당류 함량을 지닌 ‘고아미4호’ 등은 막걸리에서도 역시 난소화성 다당류 함량이 유의하게 높아, 향후 막걸리 제품으로 이용 시 건강 기능성에 기여할 가능성이 높을 것으로 기대되었다. 결과적으로 아밀로펙틴 조성과 난소화성 다당류 함량에서 차이를 보인 ‘고아미2호’, ‘고아미3호’, ‘고아미4호’ 막걸리의 높은 제조수율과 난소화성 다당류 함량 및 낮은 알코올 함량과 당도를 확인하였으며, 지속적인 발효 공정 연구를 통해 국내 기능성 품종을 이용한 고품질 막걸리 개발이 필요할 것으로 판단된다.

This study was conducted to investigate the physicochemical properties of mung bean starch and the quality characteristics of mung bean starch gels supplemented with gelatin and isolated soy protein (0, 2, 5%) during storage at 5oC for 0, 24, 48, and 72 hours. The swelling power of mung bean starch supplemented with gelatin did not significantly change, whereas those supplemented with isolated soy protein (ISP) significantly increased. The solubility of mung bean starch supplemented with gelatin and ISP, however, significantly increased with increasing concentration. In addition, the soluble amylose and soluble carbohydrate of mung bean starch supplemented with gelatin and ISP significantly decreased with increasing concentration. In terms of pasting properties measured by the Rapid Visco Analyzer (RVA), the pasting temperature of mung bean starch supplemented with gelatin and ISP was not significantly different, whereas peak viscosity, minimum viscosity, final viscosity, breakdown, and consistency decreased. DSC thermograms showed that the onset temperature of mung bean starch supplemented with gelatin and ISP did not significantly change, whereas the enthalpy increased with the addition of 5% ISP. The lightness (L) and redness (a) of mung bean starch gels supplemented with gelatin, ISP, and without additives increased during cold storage, whereas the yellowness (b) decreased. The addition of gelatin and ISP suppressed changes in L, a and b of mung bean starch gel during cold storage. Synereses of mung bean starch gel supplemented with gelatin and ISP was lower than that without additives, with the addition of gelatin suppressing synereses more than ISP. The addition of gelatin and ISP also suppressed increases in hardness, chewiness, and gumminess of mung bean starch gels during cold storage. In the sensory evaluation, the addition of gelatin and ISP suppressed increases in hardness and brittleness of mung bean starch gels during cold storage. The addition of 2%, 5% gelatin and 2% ISP also suppressed a decrease in the overall acceptability of mung bean starch gels during 24-48 hr cold storage. Thus, the addition of 2-5% gelatin and 2% ISP to mung bean starch is appropriate for suppressing the quality deterioration of 24-48 hr coldstored mung bean starch gels.

국내산 녹두전분과 도토리전분을 이용하여 초산 녹두 및 초산 도토리전분을 제조하고, 이화학적 특성 및 겔의 조직감을 비교하였다. 무수 초산 6%를 반응시켜 제조한 초산 녹두와 초산 도토리전분의 %acetyl 함량은 1.88%과 1.53% 였고, 치환도는 0.07과 0.06이었다. 전분의 색도를 측정한 결과, L값과 a값은 증가하였고, b값은 감소하여 초산 처리가 전분의 색에도 영향을 주었음을 알 수 있었다. 또한 초 산전분은 전분 chain 내부에 초산기가 도입되어 원료 전분 에 비해 blue value, 팽윤력 및 용해도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 신속호화점도계(RVA)를 이용하여 측정한 호화 특성은 녹두전분과 도토리전분의 호화온도가 각각 70.4oC, 75.7oC로 나타났고, 초산 녹두 및 초산 도토리전분은 각각64.4oC, 74.8oC로 나타나 초산 처리 시 호화온도가 감소하는 것을 알 수 있었으나, 도토리전분의 경우 초산 도토리 전분과의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 초산전분은 원료 전분과 최고점도, setback, breakdown에도 차이를 보였는데, 초산 녹두전분은 최고점도 164.9 RVU, setback 70.9 및 breakdown 53.4로 녹두전분의 최고점도 195.0 RVU, setback 110.6 및 breakdown 69.0에 비해 감소하였고, 초산 도토리전분은 최고점도 212.1 RVU, setback 128.7, 및 breakdown 50.3으로 도토리전분의 최고점도 198.3 RVU, setback 87.0 및 breakdown 38.2보다 증가하는 특성을 나타내었다. 초산전분으로 겔을 제조하여 조직감을 측정한 결과 초산 녹두전분은 겔을 형성하지 못하였고, 초산 도토리전분은 원료 전분 겔에 비해 경도와 탄성이 감소하였으며, 응집성, 검성, 씹힘성이 증가하여 겔이 무른 특성을 나타내었다.

귀리, 콩, 감자, 밀에서 유래한 다양한 식이섬유를 밀가루 대신 10-40%까지 대체함에 따른 수화능, 동적점탄성, 용매흡착능 및 in vitro starch digestion을 비교하였다. 귀리, 콩, 감자, 밀에서 유래한 다양한 식이섬유를 식이섬유의 대체비율이 증가할수록 수분흡착능과 팽윤력은 증가한 반면, 수분용해도는 감소하였다. 밀가루 대신 콩과 감자 식이섬유를 대체함에 따라 동적점탄성은 증가하였으나, 귀리와 밀 식이섬유 대체에서는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 식이섬유 대체에 따른 밀가루의 용매흡착능 변화를 분석한 결과, 낮은 대체량의 귀리 식이섬유와 높은 대체량의 콩과 감자 식이섬유가 활용 가능성을 보였다. 원료별 식이섬유 대체 시 밀가루 겔의 전분소화 패턴은 식이섬유 대체비율이 증가함에 따라 glucose 방출은 감소하였으나, 원료별 특성에 따른 유의적인 차이는 없었다. 특히, 밀식이섬유를 제외한 귀리, 콩, 감자 식이섬유는 모두 RDS감소와 RS증가에 따른 pGI 저하를 보여 실제 식품소재로 활용 시 가공적성을 유지할 수 있다면 전분소화지연효과를 기대할 수 있음을 확인할 수 있었다. 한편, 식이섬유의 원료에 따른 식이섬유 조성과 전분소화 관련 특성 간 상관관계를 분석한 결과, 전분소화를 지연시키는 효과는 수용성 식이섬유보다는 불용성과 총식이섬유 함량이 중요한 인자임을 알 수 있었다.

가공식품의 원료로 널리 사용되고 있는 옥수수, 감자, 고구마 전분에 멥쌀 및 찹쌀로부터 분리한 전분을 일부(10-30%) 대체하여 신속점도측정기(RVA)로 호화특성을 조사하였다. 쌀 전분은 호화개시온도가 옥수수, 감자, 고구마전분에 비해 낮았고 페이스트 점도가 타 전분에 비해 낮은 경향이었다. 멥쌀 전분의 호화개시온도는 찹쌀 전분에 비해높았으며 최고점도, breakdown이 보다 높게 나타났다. 옥수수 전분에 멥쌀 및 찹쌀 전분을 10-30% 대체하여 RVA 호화양상을 측정한 결과 쌀 전분의 첨가는 RVA 최고점도, trough 점도를 증가시켰으나 최종점도에는 큰 증가세를 보이지 않아 setback은 다소 감소하는 경향이었다. 찰옥수수 전분에 쌀 전분의 첨가는 옥수수 전분과는 달리 RVA 최고점도를 감소시켰으며 최종점도는 증가세를 나타내 setback이 증가하는 것으로 나타났다. 감자 전분에 쌀 전분의 첨가는 최고점도, trough 점도, 최종점도를 다소 감소시켰으나 여전히 높은 점도를 유지하는 것으로 나타났으며setback 역시 여전히 낮게 유지됨을 보여주었다. 고구마 전분에 쌀 전분의 첨가는 전분 paste의 최고점도, trough, 최종점도가 감소하는 결과를 초래하였다. 밀가루에 쌀 전분을 대체시에 멥쌀 전분은 밀가루의 페이스트 점도를 증가시키는 반면에 찹쌀 전분은 전반적으로 점도를 감소시키는 것으로 나타났다.

동부, 녹두, 올방개 전분의 호화특성을 알아보고, 3가지 전분으로 제조한 묵의 texture를 비교하여 보았다. 고속호화점도계(RVA)를 이용하여 3가지 전분의 호화패턴 측정 결과, 동부전분과 녹두전분은 유사한 패턴을 나타내었고, 올방개 전분은 유의적으로 높은 최고점도(peak viscosity)값과 breakdown값을 나타내었다. 전분의 색상이 묵 제조시 어떠한 영향을 나타내는지 확인하기 위해 묵의 색도를 측정하였다. 밝은 정도를 나타내는 L값의 경우, 동부묵과 녹두묵이 유사하게 나타났고, 올방개묵은 유의적으로 낮게 나타났고, a값과 b값은 가장 높게 나타났는데 올방개를 첨가한 묵의 색도도 유사한 경향을 보여 주었으며, 이는 전분의 색이 묵의 색에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 또한, texture analyser를 이용하여 3가지 전분으로 제조한 묵의 texture특성을 비교하였다. 동부묵과 녹두묵의 hardness는 각각 1083.03 g, 980.95 g로 유사한 값을 나타내었고, 올방개묵은 499.43 g으로 유의적으로 낮은 값을 나타내었다. 호화특성과 texture특성이 다른 올방개 전분을 나머지 두 가지 묵에 첨가하였을 때 묵의 변화를 알아보기 위해 동부묵과 녹두묵에 올방개 전분을 0, 10, 20 및 30%첨가하여 hardness와 관능평가를 진행하였다. 관능평가결과, 동부묵의 경우 올방개 전분 첨가량에 따라 유의적인 hardness값의 변화를 나타내지 않았으나, 녹두묵은 20%이상 첨가시 hardness값이 유의적으로 낮아졌다. 전반적인 기호도의 경우에도 동부묵은 유의차가 없었으나, 녹두묵은 올방개전분 첨가량이 증가할수록 값이 높아지는 경향을 나타내었다. 따라서 호화특성 및 texture특성이 다른 올방개 전분을 녹두묵에 20%이상 첨가시 묵의 관능 및 물성이 변화되는 것을 알 수 있었다. 올방개 전분이 첨가된 묵과 첨가되지 않은 묵의 저장 중 hardness변화를 측정하였다. 올방개 전분을 30%첨가한 녹두묵과 첨가하지 않은 녹두묵, 올방개묵의 3가지 묵을 25oC와 35oC에 10일간 저장하면서 hardness를 측정하였다. 측정결과, 올방개묵과 올방개 전분을 30%첨가한 녹두묵은 25oC와 35oC 모두 10일간 유의적인 변화를 나타내지 않았으나, 올방개 전분을 첨가하지 않은 녹두묵의 경우 25oC 저장 4일-8일차부터 유의적으로 hardness가 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서, 올방개 전분을 첨가하여 혼합묵 형태로 제조할 경우 hardness가 낮은 묵의 제조가 가능하며, 저장기간 중 묵의 물성변화를 최소화 할 수 있다는 것을 확인하였다.