Ochratoxin A (OTA) is one of the most important mycotoxins due to its prominent nephrotoxicity as well as potential carcinogenicity to human. OTA has been detected in a wide range of agricultural commodities including cereal grains and their processed products. OTA is stable under most food processing conditions while the reduction of OTA is more rapid and extensive under higher temperature and alkaline conditions. In this study, the effects of extrusion cooking on the stability of OTA in spiked (100 μg/kg) rice flour (moisture content, 16% wet weight basis) in the presence and absence of baking soda was investigated using a laboratory scale twin-screw extruder. The extrusion variables were temperature (120 and 150°C), screw speed (150, 200, and 250 rpm), and baking soda (0, 0.5, and 1%, w/w). Both unextruded and extruded samples were analyzed for OTA by high-performance liquid chromatography with a fluorescence detector (HPLC-FLD). The reduction of OTA was in the range of 78-82% with no added baking soda, whereas lesser reductions of 75-80% and 72-77% were observed at 0.5% and 1% baking soda, respectively. Both temperature and screw speed did not affect reduction of OTA during extrusion regardless of the presence or absence of baking soda. While the total color difference (ΔE) of extruded samples were increased with baking soda content, the radial expansion of extruded samples were decreased with baking soda content. These results suggest that OTA in rice flour may be reduced significantly by extrusion. In addition, added baking soda may negatively impact the reduction of OTA while its mechanism of action is unknown.

본 연구에서는 쌀 이축 압출 성형 중 반죽 스크루의 배열의 변화가 압출 시스템 변수 및 압출물의 물리화학적 특성에 미치는 영향을 분석하였으며 수행한 결과는 다음과 같다. 스크루 배열 변화시 조리 구간에 배열한 반죽 스크루의 각도 및 길이의 변화에 따라 충진도 및 입자크기를 관찰하면서 압력형성과 비기계적 에너지 소요 변화와 관계를 파악할 수 있었다. 충진도 및 압력은 config. 1에서 고전단 처리가 가능한 config. 5로 증가함에 따라 규칙적으로 증가되는 결과를 나타내었으며, 고전단력이 발생하는 config. 5에서 충진길이는 115 mm의 가장 높은 값을 나타내었으며 압력은 5,748.76 kPa로 가장 높은 갚을 형성하였다. 입자 크기 및 비기계적 에너지 관계는 압력은 config. 1에서 config. 5로 증가함에 따라 비기계적 에너지 증가되었으며, 쌀의 입자 크기는 감소되었다. Config. 5에서 비기계적 에너지 값이52.80 kJ/kg이며 입자크기는 0.22에서 0.28 mm 범위로 감소되었다. 팽화율, 수분용해지수, 전분 소화율은 config. 1에서 고전단력 처리가 가능한 config. 5로 증가함에 따라 규칙적으로 증가되는 결과를 나타내었다. 팽화율은 config. 1에서 1.85를 나타내었으나 config. 5에서 충진 길이 및 압력 증가의 영향으로 3.06으로 증가되었다. 수분용해지수와 전분 소화율도 원재료에서 각각 1.36%, 10.53%을 나타내었으나 config. 5에서 입자크기 감소 및 SME 증가의 영향으로 수분용해지수는 22.08%, 전분소화율은 16.57%로 증가되었다. 본 연구를 통하여 스크루 배열 변화는 시스템 변수 및 물리화학적 특성에 영향을 미치는 중요한 공정 변수임을 확인하였다. 압출 성형공정에서 스크루 배열 변화에 따라 저전단에서 고전단 공정을 제어 할 수 있으며, 사출구 압력, 비기계적 에너지, 압출물의 물리화학적 특성 등의 변수를 결정하는데 중요한 역할을 한다는 것이 이 연구를 통하여 확인할 수 있었다.