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쇄미로부터 알칼리침지법과 효소소화법을 이용한 쌀전분의 생산 및 특성

Production and characterization of rice starch from broken rice using alkaline steeping and enzymatic digestion methods

  • 김이재 (경기대학교 일반대학원 식품생물공학과) ;
  • 임송이 (경기대학교 일반대학원 식품생물공학과) ;
  • 김현석 (경기대학교 일반대학원 식품생물공학과)
  • Kim, Reejae (Department of Food Science and Biotechnology, Graduate School, Kyonggi University) ;
  • Lim, SongI (Department of Food Science and Biotechnology, Graduate School, Kyonggi University) ;
  • Kim, Hyun-Seok (Department of Food Science and Biotechnology, Graduate School, Kyonggi University)
  • 투고 : 2021.10.05
  • 심사 : 2021.10.26
  • 발행 : 2021.12.31
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초록

쌀전분 생산 원료로서 쇄미의 활용 가능성을 조사하기 위해 예산, 김포, 평택 지역의 미곡종합처리장들에서 얻은 대쇄미를 알칼리침지법과 효소소화법을 이용하여 쌀전분을 제조하고, 이들의 물리화학적 특성을 조사하였다. 쇄미의 조단백질 함량은 김포>평택>예산의 순서로 증가하였지만, 국내 주요 11품종 쌀의 조단백질 함량 범위를 초과하거나 미달하였다. 쇄미가루의 총 전분함량은 지역별 차이는 크지 않았으며, 정미의 총 전분 함량 범위내에 있어 쌀전분 생산 원료로 사용할 수 있다. 지역별 쇄미가루로부터 알칼리침지법과 효소소화법에 따라 제조된 쇄미전분의 조단백질 함량은 1% 내외로 상업적 생전분으로 활용이 가능 수준이었다. 아밀로스 함량은 지역별로 소폭 차이가 존재하였지만, 제조방법에 따른 유의적 차이는 관찰되지 않았다. 쇄미전분들의 형태학적 특성은 일반적인 쌀전분과 다르지 않았으며, 제조방법에 따른 구조적 변형은 관찰되지 않았다. X선 회절패턴은 모든 쇄미전분들에서 전형적인 A형 결정 배열을 나타내었으며, 제조방법에 따른 결정구조의 변형은 관찰되지 않았지만 상대결정도에 있어 차이가 존재하였다. 호화특성에 있어 알칼리침지법보다 효소소화법에 의한 쇄미전분들이 높은 호화개시온도 및 호화최고 온도와 좁은 호화온도범위를 나타내었다. 관찰된 상대결정도와 호화온도의 차이는 annealing이 효소소화법에 따른 쇄미전분에서 발생하였다는 것을 가리킨다. 팽윤력과 용해도는 알칼리침지법보다 효소소화법에 따른 쇄미전분에서 일반적으로 낮은 수준을 나타내었다. 페이스팅 점도 특성에 있어 알칼리침지법보다 효소소화법에 의한 쇄미전분은 페이스팅 점도의 발달이 지연되었으며, 높은 최고점도와 최저점도를, 낮은 붕괴점도, 최종점도와 치반점도를 나타내었다. 이와 같은 팽윤력, 용해도 및 페이스팅 점도의 차이는 효소소화법에 의한 쇄미전분들의 annealing 때문이다. 전체적인 결과를 종합하면, 쇄미는 쌀전분의 원료로 사용할 수 있으며, 효소소화법은 알칼리침지법에 따른 쌀전분의 팽윤력, 용해도, 호화특성 및 페이스팅 점도 특성과는 다른 쌀전분을 제조할 수 있을 것이다. 게다가 쌀전분의 높은 가격이 비싼 원료쌀과 높은 생산비용 때문임을 고려할 때, 쌀전분 원료로 쇄미의 사용에 따른 쌀전분 생산원가의 절감은 판매가격을 낮춰 쌀전분의 식품 및 비식품 산업적 활용도를 높일 수 있을 것이다.

This study investigated the physicochemical properties of rice starch isolated from broken rice using alkaline steeping (AKL) and enzymatic digestion (ENZ) methods. Broken rice starch (BRS) by AKL and ENZ possessed crude protein contents (0.6-1.4%) acceptable to commercial products of native starch and belonged to an intermediate amylose rice starch. AKL-BRS and ENZ-BRS showed a typical A-type crystal packing arrangement with small variations in their relative crystallinity. ENZ-BRS exhibited higher gelatinization onset and peak temperatures, and a narrower gelatinization temperature range than AKL-BRS, indicating that annealing occurred in ENZ-BRS. Lower swelling power and solubility were generally observed in the ENZ-BRS. ENZ-BRS also showed slower viscosity development, higher peak and trough viscosities, and lower breakdown, final, and setback viscosities, compared to those in AKL-BRS. These results are ascribed to the annealing phenomenon in ENZ-BRS. Overall, BRS from cheap broken rice using AKL and ENZ could contribute to the expansion of rice starch utilization in food and non-food industries.

키워드

과제정보

본 연구는 농림축산식품부 고부가가치식품기술개발사업(과제번호 318029-3)에 의해 이루어진 연구결과의 일부이며 이에 감사드립니다. 또한 본 연구는 2021년 경기대학교 대학원 연구원장학생 장학금 지원에 의해 수행되었습니다.

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