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고아밀로즈 옥수수전분의 압출성형에 의한 난소화성화
Formation of Enzyme Resistant Starch by Extrusion Cooking of High Amylose Corn Starch

김지용   (고려대학교 생명공학원 식품가공핵심기술연구센터UU0000159  ); 이철호   (고려대학교 생명공학원 식품가공핵심기술연구센터UU0000159  );
  • 초록

    압출성형에 의한 난소화성 전분형성효과를 알아보고자 식품산업에 널리 이용되는 쌍축형(twin-screw) 압출성형기(extruder)를 사용하여 일반적으로 난소화성 전분 형성에 많이 사용되는 고아밀로즈 옥수수 전분의 압출성형 실험을 행하였다. 압출성형시 압출조건에 따른 난소화성 전분수율을 회분식 고압가열과 냉각에 의한 난소화성 제조방법과 비교, 실험하였다. 압출성형 조건은 스크류 회전 속도를 100 rpm으로 고정하여 바렐온도(100, 120, $140^{\circ}C$ ) 3가지 조건과 투입원료 수분함량(25, 35, 45%) 3가지 조건으로 총 9가지 조건에서 압출성형하였다. 또한 압출성형 전분의 $4^{\circ}C$ 저장시의 난소화성 수율 변화를 측정하였다. 난소화성 전분 측정법으로는 생체내 소화효소 반응과 유사한 pancreatin을 이용한 방법과 내열성 아밀라제 (Termamyl)에 의한 방법 2가지를 비교 실험하였다. Pancreatin을 이용한 난소화성 전분 수율 비교시 바렐온도가 낮을 때 $(100^{\circ}C)$ 와 원료수분함량이 높을 때(45%)의 압출성형 전분이 가장 높은 수율(38.4%)을 나타내어 회분식 가열 냉각 5회 반복 처리한 시료의 난소화성 수율(25%) 보다 높았다. 같은 압출성형조건에서는 일반 전분의 압출성형전분이 고아밀로즈 압출성형 전분보다 낮은 난소화성 전분수율을 나타냈다. 내열성 아밀라제(Termamyl)에 의한 전분 수율 비교시, 회분식 가열냉각 5회 처리 시료는 27.5%의 수율을 보였으며 이는 압출 성형 전분의 난소화성 수율 $(11.6{\sim}15.4%)$ 보다 다소 높은 값을 보였으며 같은 압출성형 조건에서 일반전분의 압출성형전분이 고아밀로즈 압출성형 전분보다 낮은 난소화성 전분수율을 나타냈다. 압출성형 고아밀로즈전분의 $4^{\circ}C$ 저장실험에서 4주 저장후 난소화성 수율은 pancreatin을 이용한 경우에는 바렐온도가 낮은 경우 $(100^{\circ}C)$ 3가지 투입원료 조건(25, 35, 45%) 모두에서 60% 수준의 높은 난소화성 수율을 보였으나 내열성 아밀라제를 사용한 난소화성 수율은 상대적으로 낮은 값을 나타내었다. 이는 압출성형 전분의 $4^{\circ}C$ 저장시 호화된 전분의 일부 재결정화로 형성된 난소화성 전분이 $95^{\circ}C$ 30분간의 열처리 및 내열성 아밀라제의 처리에 의해 분해가능한 전분으로, 완전한 결정성구조를 가진 전분이 아닌 것으로 사료된다.


    Extrusion cooking treatment was compared with autoclaving/cooling treatment for formation of enzyme resistant starch of high amylose corn starch (HACS). Effects of barrel temperature $(100^{\circ}C,\;120^{\circ}C,\;140^{\circ}C)$ and feed moisture content (25%, 35%, 45%) on extrusion processing in a co-rotating twin-screw extruder under fixed screw speed (100 rpm) were investigated by measuring enzyme resistant starch (RS) yield. RS yield were estimated by in-vitro pancreatin digestion method and enzymatic-gravimetric method using termamyl. Barrel temperature and yield of RS were negatively correlated and feed moisture content and yield of RS was positively correlated as determined by in-vitro pancreatin method. The highest yield (38.4%) of RS was obtained from HACS extrudate processed at the barrel temperature of $100^{\circ}C$ and the feed moisture content of 45%, while the yield of RS by 5 times of autoclaving/cooling was 25%. The yield of RS by in vitro pancreatin digestion method was 20.7% with high amylose corn starch and 8.2% with ordinary corn starch (CS), respectively, under the same extrusion condition (barrel temperature $120^{\circ}C$ , feed moisture content 35%). At the same condition, the yields of RS by enzyme-gravimetric method were 14.6% with HACS and 6.8% with CS, respectively. The yield of RS increased during the storage at $4^{\circ}C$ for 4 weeks and the highest yield (60%) was obtained by the storage of HACS extrudates extruded at $100^{\circ}C$ and 45% feed moisture content.


  • 주제어

    High amylose corn starch .   twin-screw extruder .   enzyme resistant starch .   Termamyl .   pancreatin.  

  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Tie, Jin ; Lee, Eui-Suk ; Hong, Soon-Teak ; Ryu, Gi-Hyung 2007. "Manufacturing of Goami Flakes by using Extrusion Process" 한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, 39(2): 146~151     

 저자의 다른 논문

  • 김지용 (5)

    1. 1989 "탁주의 관능적 품질요소와 이들의 열처리에 의한 변화" 韓國食文化學會誌 = Journal of the Korean society of dietary culture 4 (4): 405~410    
    2. 1991 "압출조리에 의한 밀가루 전분질의 분자구조 변화와 알콜발효 효율에 관한 연구" 한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology 23 (6): 683~688    
    3. 1993 "압출조리와 단순 열처리에 의한 쌀전분의 분자량 분포변화와 효소민감성에 관한 연구" 한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology 25 (6): 703~709    
    4. 1994 "압출조리를 이용한 쌀 이유식 제조에서 아밀라제 첨가가 물성변화에 미치는 효과" 한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology 26 (6): 670~678    
    5. 1998 "압출성형 고아밀로즈 옥수수전분의 결정 구조" 한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology 30 (5): 1024~1028    

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