The East Asian Society Of Dietary Life
[ Article ]
Journal of the East Asian Society of Dietary Life - Vol. 25, No. 3, pp.474-483
ISSN: 1225-6781 (Print) 2288-8802 (Online)
Print publication date Jun 2015
Received 29 Apr 2015 Revised 21 May 2015 Accepted 21 May 2015
DOI: https://doi.org/10.17495/easdl.2015.6.25.3.474

변성 전분을 첨가한 식빵의 품질 특성

김효숙1 ; 이승주2 ; 이승주1,
1동국대학교 식품공학과
2세종대학교 조리외식경영학과
Quality Characteristics of White Bread added Modified Starch
Hyo Suk Kim1 ; Seung Joo Lee2 ; Seung Ju Lee1,
1Dept. of Food Science and Technology, Dongguk University, Seoul 100-715, Korea
2Dept. of Culinary and Food Service Management, Sejong University, Seoul 143-747, Korea

Correspondence to: Seung Ju Lee, Tel: +82-2-3408-3187, Fax: +82-2-3408-4313, E-mail: lseungju@dongguk.edu

Abstract

The textural properties of breads containing midified starches such as pregelatinized waxy corn starch, acetylated potato starch and hydroxypropylated tapioca starch, were investigated to determine the optimum addition level of modified starches. Effects of modified starches on dough properties were investigated through a farinogram and amylogram based on the different additional levels of modified starches (3%, 6%, 9%, 12% and 15% of flour content). Moisture contents and firmness values were measured to investigate the degree of retrogradation at 0 h, 36 h and 72 h after production. The levels of moisture contents were highest upon addition of pregelatinized waxy corn starch followed by acetylated potato starch and lowest upon addition of hydroxypropylated tapioca starch. Overall, higher moisture contents resulted in lower firmness levels. The preference scores by type of modified starch were highest upon addition of 9% hydroxypropylated tapioca starch, 3% pregelatinized waxy corn starch, and 6% acetylated potato starch, respectively. Preference scores were significantly correlated with textural properties such as volume, absorption, stability and weakness (p<0.01).

Keywords:

Modified starch, dough properties, white bread, firmness, texture

서 론

전분은 옥수수, 밀, 쌀, 감자, 고구마, 타피오카와 같은 식물에서 얻어지는 가장 풍부한 천연원료의 하나로, 전 세계 인류의 섭취열량의 70∼80%를 차지하고 있는 가장 중요한 식량자원이다(Lee HM et al 2013). 전분은 영양학적 측면뿐만 아니라, 팽윤, 호화, 겔화, 노화 등 전분이 가지고 있는 다양한 물리적 현상으로 식품산업에서 증점제, 보형제, 냉해동 안정제 및 유화안정제로 널리 사용되고 있으며, 식품의 조직감, 기호성, 품질을 향상시키는 등 기능성을 부여하는 중요한 성분이다(Mason WR 2009; Singh N et al 2003). 전분의 성질은 원료가 되는 식물의 종류나 품종, 생육환경, 전분의 제조조건, 순도, 전분 입자의 크기 등에 따라 많은 차이가 있으며, 그것에 따라 전분의 용도가 달라진다.

식품의 특정한 용도에 따라 천연 전분의 한계를 보완하기 위하여 천연 전분을 효소, 화학적, 물리적으로 변화시킨 변성 전분(modified starch)이 식품 전반에 사용되면서 이에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다(Yook C et al 1991; Morikawa K & Nishinari K 2000; Choi MH & Yoo BS 2007). 변성 전분의 분류별 특징으로, 산화 전분(oxidized starch)은 호화개시온도 저하, 호액점도 저하, 안정성 향상, 호액 투명성, 피막형성 향상, 백도 향상, 분말유동성 향상 등이 있고, 스낵제품의 광택, 간장, 된장, 캔디, 면류의 타분 등에 사용되고 있다. 치환 전분은 팽윤 촉진, 호화온도 저하, 노화내성 안정성, long body 텍스쳐의 특징이 있고, 제면, 제빵 등 가공식품에 널리 이용되고 있다. 특히 히드록시프로필기를 alkylation 시켜 얻어지는 변성 전분은 동결ㆍ해동 안정성, 저장성 및 투명도를 개선시키는 장점을 가지고 있어 다양하게 이용되고 있다. 이러한 치환 전분은 주로 식품의 농후제(thickening agent)로서 많이 사용되고 있다(Perera C & Hoover R 1999; Reddy I & Seib PA 2000). 가교 전분은 전분분자 내에 견고한 고분자 골격이 형성되어 전분의 내전단성, 내열성, 내산성을 높이는 특징을 갖고 있다(Banwart GJ 1998). 호화 전분은 냉수에 호화가 됨으로 가열하지 않고 점성, 보수성, 점착성, 보형성 등의 물성을 갖게 하는 특징이 있으며, 튀김용 버터, 케잌용 버터, 프리믹스 등에 이용되고 있다(B&C World 2003).

치환 전분의 일종인 초산 전분(acetylated starch)은 제과제빵에서 가장 널리 사용되고 있으며, 팽윤력, 용해도, 페이스트 투명도 및 냉ㆍ해동 안정성이 증가하고, 호화온도와 전분 페이스트의 이수현상은 감소하며, 점성 및 탄성이 증가하는 것으로 알려져 있다(Whistler RL & BeMiller JN 1997). 이러한 특성은 acetyl기의 치환도에 따라 차이를 보이며(Shon KJ et al 2006), 치환도는 전분원료, 입자 크기와 분자 구조 등에 따라 달라질 수 있는 것으로 알려져 있다(Joosten GEH et al 1988; Chen Z et al 2004). 감자 전분을 변형시킨 acetylated 전분은 견고한 망상구조를 형성하여 내열성, 내산성을 높이며, 젤 강도를 증가시킨다(Rutenberg MU & Solarek D 1984). 이러한 특성 때문에 초산 감자 전분은 인스턴트 라면에 주로 사용되며, 감자 전분 함량이 라면의 물성에 미치는 영향에 대한 연구가 이루어졌다(Shon KJ et al 2006). 그 외에 치환 전분으로 히드록시프로필화 타피오카 전분(hydroxypropylated tapioca starch)의 활용도 증가하고 있으며 소맥 전분보다 호화되기 쉽고 특유의 쫄깃한 맛을 부여하는 특성을 가지고 있다(B&C World 2003). 찰진 식감을 선호하는 국내 소비자의 기호에 맞게 프리믹스 제품의 찰호떡 믹스와 절편, 가래떡에도 이용되고 있다. 관련 선행연구로는 변성 전분을 첨가한 절편의 품질 특성 분석 연구(Ahan GJ 2005), 변성 전분 첨가에 따른 쌀쿠키의 조직감에 미치는 영향을 분석한 연구가 보고되었다(Lee JK et al 2013).

이에 본 연구에서는 제빵용 밀가루에 찰진 식감을 위해 주로 이용되는 히드록시프로필화 타피오카 전분과 점성과 보수성을 향상시키는 알파화 전분(찰옥수수 전분)과 인스턴트 면에 사용되는 초산감자 전분 3종류의 각기 다른 용도와 특성을 갖은 변성 전분을 첨가하여 식빵의 노화도, 부피, 조직감 등의 제빵특성을 파악하고, 기호도 검사를 통해 변성 전분의 최적 첨가량을 알아보고자 하였다.


재료 및 방법

1. 재료

본 실험에는 제빵용 밀가루(Daesun Flour Mills Co., Seoul, Korea), 알파화 찰옥수수 전분(Daesang Co., pre-gelatinized waxy corn starch, Seoul, Korea), 초산 감자 전분(AVEBE Co., E1420, Veendam, Netherlands), 히드록시프로필화 타피오카 전분(Siam modified starch Co., Kreation D8, Veendam, Netherlands)을 사용하였다. 제빵용 재료로는 효모(Societe Industrielle Lesaffre Co., saf instant yeast, Paris, France), 탈지분유(서울우유협동조합, Seoul, Korea), 쇼트닝(㈜오뚜기식품, 비유화성 쇼트닝, Seoul, Korea), 소금((주)CJ 제일제당, 천일염 100%, Seoul, Korea), 설탕((주)CJ 제일제당, 정백당, Seoul, Korea)을 사용하였다.

2. 실험방법

1) 일반성분 측정

밀가루와 각 시료의 수분측정은 AOAC 방법(1998)에 따라 각각의 시료 3 g(d.b)을 취하여 할로겐 방식 수분측정기(Moisture Analyzer, MA-100, Sartorius, Gopingen, Germany)를 사용하여 3회 반복하여 측정하였다. 조단백질 측정은 AACC 방법 46-12(AACC 2000)에 따라 단백질분석기(Kjeltec, TM-8400, FOSS Tecator, Hogana, Sweden)를 사용하여 3회 반복하여 질소계수(N×5.7)를 적용하여 계산하였다. 조회분 측정은 AACC 방법 08-01(AACC 2000)에 따라 각각의 시료 3 g (d.b)을 칭량, 예열된 550∼600℃의 회화로(Professional Furnaces, L-400 KISN, Vecstar Ltd, Malven, England)에서 4시간 회화한 후 2시간 방냉하여 칭량하였고, 각각 3회 반복하여 측정하였다. 조단백과 조회분 측정결과는 원물 함량으로 제시하였다.

2) Farinogram 측정

반죽시료의 Farinogram 특성은 Farinograh(M810144, Brabender Co., Ltd, Duisburg, Germany)를 이용하여, AACC 방법 54-21(AACC 1995)에 따라 시료 300 g(d.b)을 취하여 커브의 중앙이상의 500±20 BU에 도달할 때까지 흡수량을 조절하였으며, 반죽온도는 30±0.2℃가 유지되도록 하였다.

3) Amylogram 측정

각 시료의 Amylogram 특성은 AACC 방법 38-10(AACC 1995)에 따라 Visco/Amylograph(Visco graph E, Brabander, Co., Ltd, Duisburg, Germany)를 사용하여 분석하였다. 시료(수분 14% 기준) 65 g에 450 mL를 첨가한 현탁액을 제조하여 사용하였다. 30℃부터 95℃까지 75 rpm의 속도로 1.5℃/min로 가열하고, 95℃에서 20분간 유지시키고 50℃까지 냉각하면서 점도변화를 측정하였다.

4) 변성 전분을 첨가한 식빵의 품질 특성

(1) 식빵 제조

식빵 제조공정은 AACC(1995 10-09) 방법에 준하여 직접반죽법(straight-dough method)를 이용하여 소맥분 100 g용 pan을 이용한 open-top 형태의 식빵을 제조하였다. 변성 전분 첨가량은 선행연구(Choi MH & Yoo BS 2007)와 예비실험을 통해 각각의 변성 전분 첨가량을 밀가루 대비 3∼15% 수준에서 결정하였다. 최종적으로 대조군과 변성 전분(Pre-gelatinized corn starch, acetylated potato starch, hydroxypropylated tapioca starch)을 각각 3%, 6%, 9%, 12%, 15%를 첨가하여 식빵을 제조하였다. 제빵에 사용된 시료별 배합비는 Table 1과 같다.

White bread dough formulation (Unit: % flour basis)

(2) 제빵 특성 분석

수분 측정은 빵을 구운 다음 꺼내어 35℃로 냉각한 직후의 빵을 0시간으로 정하여 0시간과 72시간 후의 각각 빵의 수분을 AOAC 방법(AOAC 1998)에 의해 측정하였다. 냉각이 완료된 빵을 지퍼백에 넣고 밀폐된 플라스틱 통에 넣어 20시간 후에 유채 씨를 사용하여 빵의 부피를 측정하였다. 1,400 cm3의 부피로 된 틀 바닥에 유채 씨를 조금 깔고, 빵을 넣고 그 위에 다시 유채 씨로 덮고 다진 후 틀 위로 쌓인 유채 씨를 자로 일정하게 훑었다. 틀에 있는 유채 씨를 다시 메스실린더로 측정하여 빵의 부피를 산출하였다(Wang et al 2011).

(3) Firmness 측정

Texture analyzer(TA-XT2, Stable Micro System, Godalming, England)를 이용하여 각 빵의 제조 후 0, 36, 72시간의 firmness의 변화를 AACC method 74-09에 따라 측정하였다. 먼저 빵의 중앙을 상하로 정확히 25 mm 두께로 절단하여 받침대에 올려놓았다. 36 mm 직경의 plunger를 100 mm/min(1.7 mm/sec)의 속도로 빵의 중앙 부위를 시료높이 25 mm에서 15 mm까지 40% 변형율로 압축하였다.

(4) 기호도 검사

각 시료를 35℃로 냉각시킨 후 지퍼백에 담아 빵의 수분이 전체적으로 균일하게 되도록 2시간 경과 후에 대선제분㈜(Changnyongri, Asan Chyungnam, Korea)에 근무하고 있는 직원 30명을 대상으로 9점 기호척도(대단히 싫음 1, 좋지도 싫지도 않음 5, 대단히 좋음 9)를 이용하여 기호도 검사를 실시하였다. 각 빵 시료의 두께를 1.5 cm2로 일정한 크기로 잘라, 패널에게 입가심용 물과 함께 제공하였다. 평가 항목은 맛(taste), 질감(texture), 탄력성(springness), 기호도(overall acceptance)를 평가하였다. 각 첨가 변성 전분 별로 3회에 나누어 기호도 평가를 실시하였고, 각 평가 세션에서는 변성 전분 첨가량을 달리한 6개의 시료를 제시하였다. 시료는 난수표로 표기되어 플라스틱 컵에 제시되었고, 패널은 무작위로 제시된 시료에 대해 평가하였다.

3. 통계분석

통계처리 대상 실험결과는 SPSS 18.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하여 분석하였다. 평균값의 비교는 Duncan’s 다중비교검정에 의하여 유의적인 차이를 검정하였다. 또한 특성들 간의 상관관계를 알아보기 위해서 상관관계 분석을 실시해 Pearson's correlation coefficient를 산출하였다.


결과 및 고찰

1. 일반 성분

식품산업 전반에 주로 사용되는 초산감자 전분(AP), 알파화 전분(찰옥수수 전분, AC), 히드록시프로필화 타피오카 전분(HT)의 3종류의 변성 전분을 사용하여 식빵을 제조하고, 이의 품질 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 밀가루의 수분함량은 14.0%, 변성 전분인 AP 13.0%, AC 11.2%, HT 11.1%로 밀가루보다 전분의 수분함량이 낮은 것으로 측정되었다. 전분시료 중에서는 AP > AC > HT의 순서로 수분함량이 높았다. 단백질 함량은 밀가루 12.6%, AC 0.31%, HT 0.14%, AP 0.13%로 측정되었다. 밀가루의 단백질 함량이 12% 이상인 것에 비하면 전분의 단백질함량은 거의 없는 것으로 측정되었고, AC > HT > AP의 순서로 단백질함량이 높았다. 회분함량은 밀가루 0.43%, AP 0.29%, HT 0.11%, AC 0.08%로 분석되었고, 소맥분의 회분함량에 비해 각 변성 전분의 회분함량이 낮았으며, AP > HT > AC의 순서로 회분함량이 높게 측정되었다.

2. 반죽의 특성

각 시료의 farinograph 측정 결과는 Table 2와 같다. AC는 첨가량이 증가할수록 흡수율(absorption)이 증가되는 경향을 보였고, 9%부터는 더 이상 증가되지 않았다. 반죽형성시간(peak time)은 첨가량에 따라 계속 증가되었고, 안정도(stability), 탄력도(elasticity)는 감소하였으며, 강력도(valorimeter value), 약화도(weakness)는 증가하였다. AC의 첨가량이 증가할수록 반죽의 흡수량, peak time, 강력도가 증가된 것은 가열하지 않고도 냉수에 호화가 되는 특성으로서 보수성이 생겨 나타나는 현상과 반죽의 점착력이 높은 특성으로 수분흡수를 증가시키는 결과로 보여진다. 그러나 전체적인 반죽의 상태는 탄력이 약해지고 안정성이 떨어졌다. AP의 경우, 첨가량 증가에 따라 흡수율은 계속 떨어졌으나, 반죽형성시간은 첨가량 6%부터는 감소하지 않고 일정하게 유지되었고, 안정도, 탄력도, 약화도도 같은 경향을 보여, 첨가량 15%까지는 대부분 특성치의 큰 변화가 없는 것으로 결론을 낼 수 있다. HT는 첨가량이 증가할수록 흡수율이 떨어지는 경향을 보였으나, 큰 폭의 변화는 없었으며, 9%까지는 일정하였다. Peak time은 약간의 감소 경향이었고, 안정도는 12 %까지는 비슷한 수준이었으나, 첨가량 15%는 9분 10초로 크게 낮아졌으며, 탄력도와 약화도는 비슷한 측정값으로 큰 변화가 없었다. 이 같은 결과로부터 farinogram 특성치의 변화는 첨가량 12%까지는 거의 변화가 없다가 첨가량 15%부터 반죽의 안정성이 떨어진다는 사실을 알 수 있었다.

Farinograh parameters of bread flour added with modified starches

3. Pasting 점도 특성

각 시료를 amylograph로 측정한 결과는 Table 3과 같다. AC의 경우, 첨가량이 증가함에 따라 최고점도(peak viscosity), 최저점도(hot paste viscosity), 최종점도(cold paste viscosity), 붕괴점도(breakdown), 노화점도(setback)의 측정치는 감소하는 경향을 보였다. AP의 경우, 첨가량이 증가됨에 따라 최고점도, 최저점도, 최종점도, 붕괴점도가 증가되었고, 노화점도의 값은 감소하는 경향을 보였다. HT의 경우, AP와 유사하게 첨가량이 증가됨에 따라 최고점도, 최저점도, 최종점도, 붕괴점도 등의 측정치는 증가하였으나, 노화점도의 값은 감소하는 경향을 보였다. 노화점도는 노화 정도에서 겔구조 형성을 예측할 수 있는 지표로 전분용액의 노화점도가 낮으면 전분용액이 냉각될 때 겔 구조 형성을 위한 network 형성이 잘 이루어지지 않으며, 노화가 잘 일어나지 않는다. 즉, 노화점도가 높으면 호화액이 냉각될 때 단단한 겔을 형성할 수 있다고 보고한 Choi SY & Shin MS(2009)와 동일한 결과였다. 이 결과로부터 각 전분 시료의 첨가량이 증가할수록 노화점도의 값이 대체적으로 감소함을 알 수 있었고, 이로 첨가량이 증가할수록 노화가 감소될 것이라는 결과를 유추할 수 있었다.

Pasting viscosity properties of bread flour added with modified starches

4. 변성 전분을 첨가한 식빵의 품질 특성

1) 수분함량

식빵 제조 시 첨가되는 변성 전분의 종류와 첨가량에 따른 노화특성과 저장기간 동안의 수분변화를 측정하기 위해 Farinogram상의 흡수율을 적용하지 않고 동일한 가수량을 적용하였다. 각 시료의 AC, AP, HT의 첨가량을 달리하여 제조한 식빵의 수분함량은 Table 4와 같다. 25℃ 온도에서 72 h 동안 유지하며 수분함량을 측정하였다. 0 h에서는 각 변성 전분의 첨가량을 달리한 시료에서 모두 수분함량에서 유의적 차이를 보이지 않았으나, 72 h 후 측정하였을 때, AC의 경우 첨가량이 작을수록 수분함량이 높은 값을 나타내며, 유의적인 차이를 보였다. AP 첨가시료의 경우, 6%와 12% 첨가 시에 높은 값을 나타냈으며, HT의 경우 6% 첨가 시 가장 높은 수분함량을 나타냈다. 또한 전반적으로 수분함량은 AC, AP, HT의 순으로 크게 측정되어 후반에 설명될 firmness와 일치하는 경향을 보였다.

Moisture contents1) of white bread with add edmodified starches stored at 25℃ for 72 hours

2) 부피측정

각 시료별 식빵 부피를 측정한 결과는 Table 5와 같았다. AC, AP, HT 모두 첨가량 간의 유의적인 차이를 나타냈으며, 첨가량이 증가할수록 부피의 값이 낮은 값을 나타내었다. AC의 경우, 각 첨가량 간의 유의적인 차이(p<0.05)가 크게 나타나는 것은 첨가량이 증가할수록 부피가 낮아지는 원인으로 판단되어진다. 변성 전분 종류별로 보면 AP > HT > AC의 순서로 부피가 컸으나, 그 차이는 AP와 HT는 비슷한 수준이었고, AC가 제일 작은 결과를 보였다. AC 첨가 식빵이 부피가 제일 작은 것은 호화 전분의 점착성과 보형성의 특성으로 볼 수 있다(B&C Word 2003).

Loaf volume (cm2)1) of white breads added with modified starches

3) Firmness

식빵을 35℃로 냉각한 직후부터(0시간) 72시간 동안 25℃에서 보관한 식빵의 firmness를 측정하여 시간 차이에 따른 변화를 살펴보았다(Table 6). AP를 첨가한 식빵에서는 0∼72 h동안 AP의 함량이 높을수록 낮은 firmness 값을 보였고, AC, HT 모두 함량이 증가할수록 유의적으로 낮은 firmness 값을 나타냈다. 3가지 시료 모두 시간이 경과할수록 유의적으로 firmness 값이 증가하였다. 식빵의 firmness는 다양한 조건에 의해서 차이를 보이나, 수분의 함량에 따라서 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 이 결과로 첨가된 변성 전분 시료 중에 AC가 가장 노화가 지연된다는 결과를 얻을 수 있었고, 호화 전분의 특성 중에 보수성이 크다는 것을 확인할 수 있었다. 전분은 전분입자의 크기 및 형태, 아밀로스와 아밀로펙틴의 비율, 분자량 및 사슬의 길이 등이 각기 다르므로 호화, 노화과정에서 나타나는 특성에 차이가 있다고 보고한(Tsai ML et al 1997; Fang JM et al 2002) 결과와 유사하였다.

Firmness(g)1) of white breads added with modified starches stored at 25℃ for 72hours

4) 기호도 검사

시료별 식빵의 기호도 조사를 실시한 결과는 Table 7과 같다. AC, AP, HT 모두 외관의 형태가 동일하여 항목에서 제외하였다. 맛(taste) 항목에서는 HT 9% 첨가시료, AC 3% 첨가 시료, AP는 6% 첨가 시료가 각 첨가량을 달리한 시료에서 가장 높은 기호도 수치를 나타내었다. 식빵의 질감(texture) 항목에서는 HT 9% 첨가 시 가장 높은 기호도를 나타내었고, 탄력성(springness) 항목에서는 HT 12% 첨가 시 가장 높은 기호도를 나타내었다. 전체적인 기호도(overall acceptance) 항목에서는 HT 9% 첨가군에서, AP 6%, AC 3% 첨가 시 다른 첨가량의 시료에 비해 유의적으로 높은 기호도 수치를 나타내었다. 이 결과로 HT > AP > AC의 순서로 변성 전분별 첨가량을 달리한 시료의 기호도가 차이를 나타내는 것으로 나타났다.

Sensory preference scores1) of white bread for modified starches

5) 변성 전분 첨가량에 따른 식빵의 텍스쳐 특성과 기호도의 상관관계

변성 전분의 첨가량을 달리하여 제조한 시료의 텍스쳐 특성과 기호도 간의 상관관계 분석결과는 Table 8과 같다. 전분첨가량은 firmness와 유의적인 음의 상관관계를 나타냈고(p<0.01), 기호도는 식빵의 부피, 흡수율, 약화도와는 유의적인 음의 상관관계(p<0.05)를, 안정도와는 유의적인 양의 상관관계를 보였다(p<0.01). 또한 반죽의 특성을 나타내는 amylogram, farinogram의 측정치들 간에 서로 높은 상관관계를 나타냄을 알 수 있었다. 이로부터 amlyogram과 farinogram 서로간의 측정치들이 서로 밀접한 상관관계를 가졌으며, firmness는 안정도와는 유의적 양의 상관관계, 흡수율과 약화도와는 유의적인 음의 상관관계를 보였다(p<0.01). 따라서 기계적인 특성과 기호도 검사 특성의 상관성을 보면 부피, 흡수율, 안정도, 약화도는 기호도와 밀접한 상호관계가 있음을 알 수 있었다. 전분은 밀가루의 호화특성, 반죽의 점탄성, 수분흡수율, 가열시의 점도 등의 변화를 가져오므로 기호성에 관련되는 성질에 영향을 미치는 것으로 보고한 Lee HM & Lee YT(2013) 결과와 일치한다. 그러므로 farinogram상의 흡수율, 안정도, 약화도로 빵의 기호도와 부피를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

Correlation coefficients between bread qualities farinogram and amylogram properties of bread flour with added modified starches


요 약

밀가루에 3종의 변성 전분(초산 감자 전분, 알파화 찰옥수수 전분, 히드록시프로필화 타피오카 전분)의 첨가량(3, 6, 9, 12, 15%)을 달리하여 제조하고, 이의 텍스쳐 특성과 기호도를 분석하였다. 첨가한 변성 전분 종류별 기호도는 대조구에 비하여 알파화 찰옥수수 전분은 3% 이상 6% 이하 사용 시, 초산 감자 전분의 경우 사용량 6%까지, 히드록시프로필화 타피오카 전분은 9%까지 높은 결과를 보였다. 이와 같은 결과로 볼 때 밀가루에 변성 전분을 첨가할 때 사용량의 증가에 따라 식빵의 firmness가 낮아지며, 변성 전분 종류 별로 일정 사용량의 범위에서 기호도가 상승되었다. 최근 식빵 텍스쳐에 대한 기호도가 기존의 일반 식빵보다 찰지고 보습성이 있는 제품을 선호하는 경향으로 변하고 있어 밀가루에 변성 전분을 첨가하여 소비자들이 요구하는 텍스쳐의 제품을 제조할 수 있으며, 변성 전분 첨가 식빵이 대조군에 비해 firmness가 낮아짐으로서 변성 전분의 첨가가 식빵의 노화 지연에도 도움을 주는 것으로 알 수 있었다. 또한 변성 전분 첨가 시에 식빵의 텍스쳐는 향상될 수 있으며, 부피가 작아지는 특성이 수반됨을 알 수 있었으나 ,이들 전분류의 특성을 파악하여 제빵에 적정량을 첨가할 경우 다양한 텍스쳐의 빵 제품들을 만들 수 있을 것으로 기대된다.

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Table 1.

White bread dough formulation (Unit: % flour basis)

Ingredient Percent1) Weight(g)
1) All ingredients based on flour as 100%.
Strong wheat flour 100 500
Water 63 315
Yeast (instant dry) 1 5
Salt 1 5
Shortening 4 20
Milk solid nonfat 4 20
Additives :
Pre-gelatinized waxy corn starch (AC) 3 15
6 30
9 45
12 60
15 75
Acetylated potato starch (AP) 3 15
6 30
9 45
12 60
15 75
Hydroxypropylated tapioca starch (HT) 3 15
6 30
9 45
12 60
15 75

Table 2.

Farinograh parameters of bread flour added with modified starches

Additives Additive content (%) Absorption (%) Peak time (m:s) Stability (m:s) Valorimeter value (v/v) Elasticity (BU) Weakness (BU)
Control 0 69.0 7:00 20:00 71 100 25
AC 3 71.0 6:10 14:30 69 100 35
6 75.0 8:30 10:00 74 90 55
9 78.0 9:00 6:30 73 80 100
12 78.0 11:00 6:00 78 80 115
15 78.0 12:00 5:20 81 70 110
AP 3 67.2 4:10 20;00 63 90 35
6 66.3 2:30 20:00 61 90 35
9 65.9 2:20 20:00 59 90 35
12 65.6 2:30 20:00 58 85 35
15 65.0 2:00 20:00 60 90 30
HT 3 68.2 2:40 17:00 58 90 40
6 68.0 2:30 15:00 58 90 40
9 67.5 2:30 18:00 58 90 37
12 67.5 1:50 20:00 57 90 37
15 67.5 1:50 9:10 56 80 40

Table 3.

Pasting viscosity properties of bread flour added with modified starches

Additives Addite content (%) Initial pasting temperature (℃) Initial pasting time (m:s) Peak temperature (℃) Peak viscosity (BU) Hot paste viscosity at 95℃ (BU) Cold paste viscosity at 50℃ (BU) Breakdown (BU) Setback (BU) Total setback (BU)
Control 0 57.0 21:00 87.0 610 480 780 160 140 320
AC 3 56.5 21:00 87.3 590 460 770 130 180 310
6 55.0 20:00 86.5 540 420 675 120 135 270
9 54.0 20:00 85.0 470 375 605 95 135 185
12 55.0 20:00 86.0 410 340 550 70 140 210
15 56.5 21:00 86.5 370 305 495 65 125 190
AP 3 53.5 19:15 85.5 675 490 810 185 135 330
6 55.0 20:00 87.3 695 525 790 170 95 265
9 55.5 20:15 88.5 730 540 820 190 90 320
12 53.5 19:00 85.8 760 570 835 190 75 270
15 54.0 19:15 88.0 860 630 930 230 70 300
HT 3 55.0 20:00 86.5 635 465 750 170 115 345
6 53.5 19:00 86.0 650 470 790 180 140 340
9 54.5 19:00 87.0 650 470 730 180 80 285
12 53.5 19:00 86.0 695 490 790 205 95 310
15 55.0 20:00 87.5 730 500 790 230 60 300

Table 4.

Moisture contents1) of white bread with add edmodified starches stored at 25℃ for 72 hours

Storage time (h) Additive content (%) Additives
AC AP HT
1) Mean±S.D.
2) Means within a column not sharing a superscript letter are significantly different (P<0.05, Duncan's multiple range test).
3) * p<0.05, ** p<0.01.
0 h 0 41.61±0.67a2) 41.61±0.02a 41.61±0.05a
3 43.00±0.94a 42.66±0.07a 41.00±0.02a
6 42.67±0.52a 42.00±0.09a 42.00±0.08a
9 42.67±0.25a 42.33±0.05a 42.00±0.12a
12 41.91±0.19a 42.67±0.15a 41.00±0.19a
15 42.01±0.25a 42.05±0.11a 41.67±0.11a
F-value 1.718 0.323 0.130
72 h 0 40.81±0.09b 40.80±0.05ab 40.80±0.02b
3 41.07±0.05b 40.33±0.09ab 41.00±0.09b
6 41.05±0.05b 41.00±0.03b 41.00±0.13b
9 41.05±0.10b 40.00±0.19a 39.00±0.17a
12 40.02±0.15a 41.00±0.02b 41.00±0.11b
15 40.01±0.12a 40.05±0.11a 40.33±0.09b
F-value 5.224**3) 3.420* 6.903**

Table 5.

Loaf volume (cm2)1) of white breads added with modified starches

Additive content (%) Additives
AC AP HT
1) Mean±S.D.
2) Means within a column not sharing a superscript letter are significantly different (P<0.05, Duncan's multiple range test).
3) *** p<0.001.
0 710.00±0.08e2) 710.00±0.08cd 710.00±0.07c
3 716.67±0.05e 716.66±0.17d 711.00±0.11c
6 700.00±0.11d 705.00±0.15c 713.33±0.19c
9 680.00±0.03c 690.00±0.11b 686.66±0.07b
12 670.33±0.08b 680.00±0.05a 681.67±0.10b
15 656.67±0.13a 673.33±0.03a 666.67±0.08a
F-value 77.603***3) 41.902*** 59.306***

Table 6.

Firmness(g)1) of white breads added with modified starches stored at 25℃ for 72hours

Additives Additive content (%) Storage time (h)
0 h 36 h 72 h F-value
1) Mean±S.D.
2)a∼d Means within a column not sharing a superscript letter are significantly different (P<0.05, Duncan's multiple range test).
3)A∼C Means within a row not sharing a superscript letter are significantly different (P<0.05, Duncan's multiple range test).
4) *** p<0.001.
AC 0 272.01±2.00e2)A3) 515.33±4.11eB 723.01±8.75fC 3,779.72***
3 184.67±4.53dA 562.33±3.21fB 640.21±6.19eC 7,322.22***
6 182.33±4.93dA 494.67±2.95dB 324.77±3.31dC 5,956.34***
9 154.67±0.25cA 372.67±5.93cB 594.31±1.10cC 11,755.41***
12 148.79±0.45bA 336.67±2.59bB 531.32±1.42bC 12,204.05***
15 128.01±1.60aA 312.33±2.73aB 484.00±1.80aC 19,903.00***
F-value 832.890***4) 1,933.647*** 661.964***
AP 0 272.01±2.01eA 514.01±5.09dB 723.01±8.12cC 3,939.15***
3 239.57±1.05dA 523.35±2.84dB 768.09±0.92bC 43,353.51***
6 191.67±1.04cA 443.68±1.91cB 684.01±5.77aC 11,284.00***
9 186.00±1.11bA 444.67±0.28cB 683.91±3.01aC 37,150.82***
12 176.31±1.25aA 433.65±2.39bB 680.21±1.35aC 6,982.67***
15 174.33±1.27aA 419.05±2.25aB 673.05±7.71aC 104,494.29***
F-value 1,485.021*** 199.404*** 60.655***
HT 0 272.05±1.41fA 511.67±3.51dB 723.05±9.25bC 3,473.25***
3 237.51±0.99eA 512.06±1.25dB 762.36±0.03cC 49,673.45***
6 207.89±1.91dA 466.23±3.21cB 729.01±2.95dC 30,876.47***
9 195.67±1.44cA 444.89±3.31bB 693.35±4.62aC 4,266.60***
12 197.84±0.21bA 438.36±1.96abB 691.09±1.65aC 3,231.29***
15 176.31±2.25aA 434.05±2.33aB 689.31±2.58aC 4,293.37***
F-value 534.565*** 264.886*** 96.397***

Table 7.

Sensory preference scores1) of white bread for modified starches

Sensory attributes Additive content (%) Additives
AC AP HT
1) 9 point hedonic scale (1: extremely dislike, 5: Not dislike nor like, 9: extremely like).
2) Mean±S.D.
3) Means within a column not sharing a superscript letter are significantly different (P<0.05, Duncan's multiple range test)
4) ** p<0.01,*** p<0.001.
Taste 0 3.65±0.522)ab3) 3.86±0.89a 3.80±0.41a
3 7.28±0.23d 4.07±2.21b 5.00±0.14b
6 5.40±0.56c 6.89±0.26c 6.50±1.25c
9 4.82±0.11bc 5.85±0.12b 7.78±1.21d
12 4.05±0.07ab 5.24±0.36b 7.20±0.39d
15 3.84±0.12a 4.08±0.47a 4.20±0.62ab
F-value 17.250***4) 12.524*** 25.956***
Texture 0 3.65±1.15a 3.89±1.01a 3.68±0.55a
3 6.68±2.06c 4.98±2.51b 5.20±0.25b
6 5.42±1.25b 6.05±1.62c 6.10±2.15cc
9 5.05±1.26b 5.50±1.36b 7.25±1.02d
12 3.78±0.26a 5.82±2.36c 6.45±1.26c
15 3.68±0.24a 3.84±0.26a 4.10±2.03a
F-value 15.329*** 9.084*** 20.503***
Springness 0 4.15±0.41b 4.65±2.12b 4.60±0.79ab
3 6.65±0.35d 4.88±0.66b 5.40±1.25bc
6 5.54±1.32cd 6.05±0.69d 5.86±2.26c
9 5.26±2.55c 5.69±0.28bc 7.05±1.32d
12 3.84±0.55ab 5.24±0.69bc 7.15±1.36d
15 3.21±0.17a 3.52±1.15a 4.50±0.29a
F-value 8.898*** 7.515*** 10.540***
Overall acceptance 0 3.85±0.87a 3.86±0.25a 3.33±0.74a
3 7.15±1.55c 4.45±0.31a 5.47±1.92b
6 5.25±2.31b 5.92±2.21b 6.22±1.25bc
9 5.29±1.22b 5.55±1.15b 7.51±1.45d
12 3.89±1.62a 4.64±1.25a 6.41±2.36c
15 3.19±1.25a 3.71±1.65a 4.23±6.31a
F-value 15.522*** 6.400** 18.947***

Table 8.

Correlation coefficients between bread qualities farinogram and amylogram properties of bread flour with added modified starches

Starch content Overall palatability Loaf volume Peak viscosity Break down Firmness Setback Absorption Peak time Stability Weakness
* p<0.05,
** p<0.01.
Starch content 1 -0.48728 -0.94341** 0.02367 0.06271 -0.78345** -0.19644 0.11205 0.00896 -0.34731 0.38383
Overall palatability - 1 -0.54240* 0.28788 0.31086 0.40650 -0.16093 -0.51085* -0.48771 0.63998** -0.58194*
Loaf volume - - 1 0.11060 0.05153 0.70644** 0.16980 -0.16854 -0.15662 0.33271 -0.42919
Peak viscosity - - - 1 0.95862** -0.40989 -0.74739** -0.87273** -0.92886** 0.64527** -0.83424**
Breakdown - - - - 1 0.43853 -0.81030** -0.93659** -0.94656** 0.73547** -0.84756**
Firmness - - - - - 1 -0.35060 -0.55788* -0.40166 0.68799** -0.69747**
Setback - - - - - - 1 0.81503** 0.80885** -0.65403** 0.56512*
Absorption - - - - - - - 1 0.94145** -0.89050** 0.91070**
Peak time - - - - - - - - 1 -0.76540** 0.83252**
Stability - - - - - - - - - 1 -0.87190**
Wakness - - - - - - - - - - 1