Emulsions

정의 - 섞이지 않는 두 종류의 액체혼합물 (일반적으로 기름과

물) - 하나의 액체가 다른 액체 안에 작은 방울로 분산 - the diameters of the droplets – 0.1 100m

구성 - continuous phase (연속상), dispersed phase (분산상),

emulsifiers (유화제) - Continuous/external phase : the substance that makes up the surrounding liquid

- Dispersed/discontinuous/internal phase : the substance that makes up the droplets in an emulsion

분류 - 기름과 물이 차지하는 상대적 비율을 기준으로 (1)Oil-in-water, O/W emulsion : 연속상인 물에 분산상인 기름방울이 분산 Ex) milk, cream, dressings, mayo, beverages, soups, sources. (2) Water-in-oil, W/O emulsion : 연속상인 기름에 분산상인 물방울이 분산 Ex) margarine and butter

(3) Multiple emulsions - W/O/W emulsion (water-in-oil-in-water) : 분산상인 물에 큰 기름방울이 분산되어 있고, 그 안에 물방울이 분산 - O/W/O emulsion (oil-in-water-in-oil) : 반대

Emulsions may become unstable

Creaming (크리밍) – upward movement of droplets

(a lower density than the liquid) Sedimentation (침강) – downward movement of

droplets (a higher density than the liquid)

Gravitational separation (중력에 의한 분리)

Emulsion instability

Flocculation (응집) – two or more droplets come

together (the droplets retain their individual integrity)

Coalescence (합일)– two or ore droplets merge together to form a single larger droplet eventually causes the formation of a separate layer of oil on top of a sample.

Droplet aggregation

Emulsion instability (유화 불안정성)

Stability (안정성) of emulsions

- Emulsion stability : 시간의 개념에서 변화를 하지 않으려는 능력 - 안정제 (stabilizers) : 일정한 기간의 시간 동안 유화를 안정화시키는

물질 A stabilizer - is any ingredient that can be used to enhance

the stability of an emulsion - can be classified as either an emulsifier or a

texture modifier

Emulsifiers (유화제) - 물과 기름의 경계선에서 흡수되어 표면에서 작용하는 분

자 - 표면장력 감소 및 방울 간 응집을 저해 - 대부분의 유화제는 양친매성 (amphiphilic molecules,

극성과 비극성 영역 모두에 적응함) - Ex. Surfactant, phospholipid, protein, polysaccharide

- surfactants(계면활성제) consist of a hydrophilic ‘head’

group (a high affinity for water), attached to a lipophilic ‘tail’ group (a high affinity of oil)

Hydrophile-lipophile balance (HLB)

- 계면활성제를 분류하는 실험방법 - 게면활성제의 화학구조에 따라 HLB number 부여

- HLB calculation ∙ Griffin’s method ∙ HLB = the molecular weight percent of hydrophile / 5 = 20 x (MW of the hydrophilic part/ MW of the

whole molecule)

• HLB (3-6): predominantly hydrophobic, dissolves preferentially in oil, stabilize W/O emulsion

• HLB (10-18): predominantly hydrophilic, dissolves preferentially in water, stabilize O/W emulsion

• HLB (7-9): no particular preference for either oil or water

- Weighted average of the HLBs of the blended emulsifiers 50/50 blend of HLB 4 with HLB 16 = HLB 10

a texture modifier (물성계량제) : thickening agent (농화제), gelling agent (겔형성제) - Thickening agents : 식품계(food system)에서 점도 부여 : 입자형성이나 기름방울이 생성되는 속도를 느리게 할 수 있으나, 유화현상 분리를 막지는 못함 - Gelling agents : 분자 간 결합을 형성하여 식품계(food system)에서

3차 격자 구조를 생성 : 입자나 기름방울이 영구적으로 trapping 되어서 분리

되지 않음

Emulsion formation

• Homogenization (균질화) – 1차적으로는 emulsion 내에서 분리되어 있는 두 종류의

액체가 혼합되는 과정

- 2차는 emulsion이 생성되기 전에 방울 크기를 감소 • Homogenizer (균질기) – 강한 기계적 혼합과정을 수행하는 기기

High-speed mixers

Colloid mills

- Medium and high viscosity liquids - Contains two disks; a rotor (a rotating

disk) and a stator (a static disk) - High shear by rapid rotation of the

rotor causes the larger droplets to be broken down into smaller ones.

A pump forces the coarse emulsion through a narrow valve at the end of the chamber

Ultrasonic homogenizers

High-pressure valve homogenizers

과채류 가공(1)

과일 및 채소류의 특성

• 80-95%의 수분 함유

• 열량원이나 단백질원으로서의 의의는 적음

• 비타민, 무기질, 식이섬유의 공급원

• 종류에 따라 기능성 특수성분 함유

• 특유의 색, 풍미, 텍스처

• 생산 시기 제한 → 풍미 보존을 위한 저장가공 필요

과일의 분류

(자방)

(화탁)

채소의 분류

수확 후 생리적 작용 (postharvest physiology)

(1) 호흡작용

- 공기 중 O2를 흡수하고 CO2, 수분, 호흡열 발산

- 과채류의 호흡량은 온도에 민감 (10oC 상승 시 2.4배 증가)

- 과채류의 수확직후 호흡 속도

- 어떤 과일은 환경의 영향 이외에도 자체 생리적 특성에 의하여 수확 후 호흡이 급격히 증가 호흡률 급상승 (climateric rise) - 수확 후 호흡 급상승 현상을 나타내지 않는 과실 nonclimacteric fruits (수확 후 계속 호흡률이 떨어짐)

- climacteric fruits은 threshold concentration (0.1-1ppm)에서 ethylene이 호흡 급상승 현상 개시

- 일단 호흡 급상승 현상이 시작되면 ethylene은 호흡속도에 영향을 미치지 않음

Initiation

of ripening

Climacteric

Maturation

Time

CO

2 e

volu

tio

n

Ripening

Over-

ripening

Ethylene

“one bad apple spoils the bunch”

식물체의 호흡 속도와 저장 기간과의 관련성

- 이산화탄소 방출 속도/산소 소비 속도가 빠른 작물은 빨리 변질됨

- 호흡 속도가 느린 작물은 상당 기간 저장 가능

- 호흡을 지연시키는 환경 조건 하에서 품질 수명 연장 가능

: 냉장, controlled atmosphere (CA 저장)

증산 작용 (transpiration)

- 수확 후, 저장 시 발생하는 수분 손실 (저장 중 과채류는 약 5%의 중량 감소)

- 증산량은 수증기압의 부족 (Vapor pressure deficit)에 비례 낮은 온도에서 저장

- 표피에 왁스 처리 및 플라스틱 필름 포장을 통하여 수분 증발 감소

생장 작용 (growth)

- 과채류는 주위 환경이 적합하면 수확 후에도 조직의 성장(growth)과 발육이 일어남

- 5oC 이하에서 보관 시 생장작용 억제 저온유통체계 (cold chain system)

후숙 작용(after ripening)

- 수확 후 조직이 연화되거나, 향기가 발생하고, 색깔이 변하는 등의 생리적 현상

- 에틸렌, 식물 호르몬 등의 작용으로 효소 활성이 높아지고 호흡작용이 상승하기 때문

- 저장 온도 및 가스 조성을 조절

과일 가공품의 전처리 및 기본과정

(1) 원료의 선택 및 수확

(2) 원료 처리

고르기, 씻기, 데치기, 핵빼기, 껍질 벗기기, 담그기 등

원료의 수확시기, 숙도의 조절 : 최종 제품 품질에 영향

수확 후 짧은 시간 내에 가공

품질, 숙도, 크기, 색깔 등

생산지, 재배 방법 조직의 경도, 화학적 성분

① 고르기

침지 세척, 분무 세척, 부유 세척, 초음파 세척

② 씻기

산화 효소 파괴의 목적 : 저장 중 변색, 변질 방지

뜨거운 물, 또는 증기 사용

통조림, 건조, 냉동 채소 가공의 필수 전처리 과정

③ 데치기

칼로 법기는 법

④ 핵빼기 및 박피

: 낮은 작업 능률, 소규모 가공시 사용

증기 또는 열탕 박피법 : 백도 박피 시 사용

약제 박피법

: 산 박피법 감귤류 등의 과일류

알칼리박피법 고온의 NaOH 침지후 수세

중화처리 및 수세 과정 필요

기계 박피법 : 사과 박피시

⑤ 담그기

불필요한 물질 제거

약제 제거

젤리와 잼 관련 제품

- 젤리(jelly): 과일 주스에 설탕을 넣고 농축, 응고시킨 것으로, 투명하고 광택이 있으며 원료 과일의 향기와 색을 갖는다.

- 잼(jam): 과육에 설탕을 첨가하여 적당한 농도로 농축한 것. 과일 고유의 형태는 없어지고 젤리와 같은 텍스처를 갖는다.

- 마멀레이드(marmalade): 젤리속에 과일의 과육/과피를 넣은 것.

- 프리저브(preserve): 과일을 원형 그대로 혹은 충분히

으깨지 않고 넣고 끓여 농축하여 제품 속에 과일의 형태가 남아 있는 것.

- 고형물(당류)의 함량이 많음(>65%) 산의 함량이 많음 ⇒ 안정성 부여 - 공기차단밀봉(hermetic sealing) ⇒ 곰팡이 생육 및 산화의 방지

젤리와 잼 관련 제품 특성

과일 젤리화의 필요 요소

• 펙틴 : 1- 1.5%

• 산 : pH 3.0 -3.5

• 당류 : 60 – 65%

펙틴(pectin)

산과 펙틴량에 의한 과실의 종류

• 식물의 세포벽 성분

• 부분적으로 methyl ester (-COOCH3)를 가진 갈락투론산

(a-D-galacturonic acid) 의 복합다당체

Pectin의 gelation Junction zone의 생성 - Carboxyl group의 negative charge의 제거 (산 첨가) - hydration의 감소 (당 첨가) - 양이온에 첨가에 의한 펙틴 분자들의 결합

HM

LM

Gel in the presence of calcium.

Gel in the presence of acid and high sugar concentrations

DE > 50 %

DE < 50 %

High methoxyl pectin, low methoxyl pectin

Low methoxyl pectin gel formation

- No sugar is needed to form the gel can be used in dietetic products.

Methyl ester content and gelling ability

딸기잼 제조법

- 잼과 젤리의 가열하는 정도, 젤리점(jelly point)결정 방법

과채류 가공(2)

과일, 채소 주스

- 천연과실 주스(natural fruit juice): 과실에서 착즙한 그대로의 농도를 갖는 주스

- 농축주스 (concentrated juice): 천연과실주스를 농축 (부피가 작아져 수송, 저장 편리, 규격화 가능, 저장성 증가)

- 환원주스 (reconstituted juice): 농축주스를 당분과 유기산을 가하여 희석시켜 만든 주스

- 혼탁주스 (불투명주스, cloudy juice): 펄프(pulp) 함유 - 청징주스 (투명주스, clear juice): 펙틴 분해 효소처리

법 등으로 투명하게 만든 주스 - 스쿼시(squash): 미세한 과육 조각이 떠 있는 주스 - 과실퓨레 (puree): 과실을 분쇄하여 거칠게 거른 것 - 넥타 (nectar): 퓨레를 20-50% 넣고 과즙, 물, 산, 당

등을 가해 조미하여 만든 것

주스의 일반 제조 공정

천연 과실 주스의 제조에 있어 중요 요소 - 과실 특유 향기성분 유무, 비타민의 함량, 당과 산의 비율, 색깔

과즙의 추출

- 과일에서 주스 추출 시 파쇄와 압착공정이 필요 - 변색 방지를 위하여 스테일리스 용기/기계 사용 - 감귤류와 같은 과실은 과피에 원하지 않는 물질이 동시에

추출되지 않도록 박피한 후 추출 - 살구, 복숭아, 토마토와 같이 펄프를 많이 함유한 과일은

마쇄기 (pulper)를 통과시켜 미세한 입자가 분산된 액체형태로 얻는다.

선별 및 세척

- 침지 세척, 회전식 세척, 분무 세척

여과 및 청징

- 과즙은 단백질, 펙틴질, 미세과육이 콜로이드 상태로 부유해있기 때문에 혼탁한 불투명 상태로 생산됨.

과즙을 70-80oC로 가열하여 단백질을 응고 후 압착여과기로 여과시킴

그러나 펙틴, 점질물 등으로 인하여 여과만으로 투명한 주스를 만들기 어려움

펙틴분해효소처리 및 침전보조제(egg albumin, casein, gelatin, 규조토) 사용

F0 = 6 의 살균을 이루기 위해 240F : 22분 가열 – thiamine 20%파괴 278F : 0.18분 가열 - thiamine 1%파괴 => 저온장시간 보다는 고온단시간 가열이 살균목적을 이루면서 식품의 품질을 최대한 유지

세균포자의 열사멸과 thiamine의 열파괴의 온도 의존성

살균

- 가열살균, 여과살균, 보존료 첨가

- 저온살균법 (70-75oC, 15-20분): 살균효과는 뛰어나지만 향미/색의 파괴 수반

- 순간살균법 (90-98oC, 10-60초): 향미, 비타민 손실이 적어 보편적으로 이용됨.

탈기 (exhausting)

- 착즙한 과실 주스는 상당량의 공기를 함유

- 주스속의 산소: 비타민 C 파괴 및 갈변 촉진, 향미 및 지질 성분의 산화로 이취 발생, 호기선 세균 번식, pulp등의 현탁물질을 부유시켜 외관을 나쁘게 함, 거품 발생, can에 보관시 부식 우려.

- 주스를 71-74cmHg정도의 진공관을 얇은 막모양으로 흘러 내리게 (박막식) 하거나 안개모양으로 뿜어내서 (분무식) 제거.

사과 주스 - 품종, 숙도, 품질이 주스의 특성에 영향(사과 주스용으로는 홍옥, 국광 등을 주로 사용하지만 단일 품종보다는 2-3가지 품종을 섞어서 가공)

- 숙성과실 사용 - 미숙과; 산 함량이 많고 떫으며 방향이 작음, 전분 함유 → 여과 저해

오렌지 주스

- 감귤류의 껍질을 벗기고 절단 후 짜서 미세한 입자가 부유하고 있는 불투명 주스 - 우리나라 대부분의 오렌지 주스는 60 Brix정도로 농축된 오렌지 원액을 수입하여 물과 첨가물을 가하고 희석한 환원 주스 (당도 12 Brix, 산도 0.6 - 1.1% 로 조합)

주스 농축방법

(1) 진공 농축법 - 향미/색/영양소의 열에 의한 파괴를 최소화 하기 위

하여 될 수 있는 한 낮은 온도에서 농축 - 에센스(essence)를 농축 주스에 혼합하여 과일 주스

의 향미 손실을 줄임. *에센스: 과실 주스를 농축하면 향미성분이 대부분 증

발. 이 증발된 증기를 응축시켜 것으로 다량의 향미성분이 함유.

수직 단관형 증발농축기

(2) 동결농축법

- 과일 주스를 서서히 빙점 이하 온도로 내리면 주스 중 수분이 얼음으로 변하면서 주스를 농축시킴

- 향미/영양성분의 손실 최소화, 다시 희석하여도 신선한 과즙과 거의 같은 풍미를 가짐

- 고 비용, 50%이상 농축이 어려움, 얼음결정과 함께 주스 성분 손실

토마토 가공

토마토 가공제품

- 고형토마토 (tomato solid pack): 토마토를 원형 그대로 혹은 2등분하여 용기에 충진 후 가열살균한 제품, 통조림 제조 증 육질의 지나친 연화 방지 → 염화칼슘 사용(0.026% 미만)

- 토마토 주스 (tomato juice): 과육이 다량 함유된 저온 살균한 액체 제품

- 토마토 퓨레(tomato puree): 토마토 농축액 중에서 가용성 고형분이 24% 미만인 것.

A. common tomato puree: 6.3% 이상 B. Medium tomato puree: 8.37% 이상 C. Heavy tomato puree: 12% 이상 D. Extra heavy concentration: 15.0% 이상 24.0% 미만

- 토마토 페이스트(tomato paste): 토마토 퓨레를 농축하여 토마토 고형물이 25% 이상

A. light tomato paste: 25-29% 이상 B. medium tomato paste: 29-33% 이상 C. heavy tomato paste: 33% 이상

- 토마토 케첩(tomato ketchup): 농축 토마토에 식염, 향신료, 식초, 당류, 마늘 등을 가하여 조미한 것으로 가용성 고형분이 25% 이상인 제품.

Tomato puree Tomato paste

토마토 가공상의 주의

- 원래의 진홍색 유지

- lycopene: 철, 구리와 접촉 시 갈변

- 철과 접촉 시 향신료 중 tannin이 tannin 철을 형성하여 흑변

- 장시간 가열 시 lycopene의 갈변

- 가열에 의한 엽록소의 갈변

⇒ 감압하에서 가열 농축

Tomato processing

- Hot break processing Heat treatment of 82oC Inactivate enzymatic process A product high in pectin with high viscosity sauces, ketchup, tomato paste

- Cold break processing No use of heating Allows pectinase to break down pectin A product with low viscosity juice, soup

건조가공품

- 저장성 부여

- 무게/부피 감소로 인한 수송, 저장 비용 감소

- 다른 저장법(통조림, 냉동) 보다 저렴

- 품질의 계절적 변동이 적다

- 스낵 식품 형태로 이용 가능

곶감

- 아황산 처리

환원력이 강하여 산화 효소를 억제 -> 제품의 흑색화를 방지

살균력을 가짐 -> 보존성 증대

-건조가 끝난 곶감을 볏짚 사이에 쌓아 찬 곳에 두면 세포내의 당류가 표면으로 스며나와 흰가루가 생성됨.

탈삽(destringency)

- Tannin은 떫은 맛이 있는 고분자 polyphenol 성분

- 떫은 맛은 가용성 tannin성분이 입 속의 점막 단백질과 결합하여 점막이 수축되는 것.

- 탈삽: 가용성 Tannin을 불용성으로 바꿈으로써 떫은 맛을 제거. Acetaldehyde가 tannin을 중합시켜 불용성화하는데 관여.

Ethanol (CH3CH2OH) acetaldehyde (CH3CHO)

alcohol dehydrogenase (ADH)

탈삽방법

- 온탕법: alcoholdehydrogenase의 작용을 증진시키기 위하여 이 효소의 최적온도인 40oC 온수를 가함. 품질이 균일하지 못하고 대량처리가 어려움

- 탄산법: 밀폐된 용기나 상자에 넣고 탄산가스를 주입시켜, 호흡을 중지시켜 알코올을 생성시키는 방법. 대량처리가 가능하고 품질이 균질. 탄산가스 농도가 높을 경우 색깔이 검게 변할 수 있음.

- 알콜법: 짚이나 천을 깔고 떫은 감을 넣은 후 알코올을 뿌려서, 효소에 의하여 알코올이 acetaldehyde로 변하는 것을 촉진시킴.

- MA 저장: 0.1-0.12mm의 polyethylene film로 포장하여 포장내 자체 호흡작용으로 탄산가스 농도를 높여 단감으로 서서히 변화시키는 것(20-30일).

신선편이, 최소가공 식품

- Minimally processed, lightly processed, partially processed, fresh-processed, preprepared,

- Fresh-cut, cut-vegetables, easy-to eat, frozen vegetables

- 최소가공, 신선편이, 반가공, 전처리, 식자재/식재 - 예) 팩 샐러드

- IFPA (international fresh-cut produce association) Fresh-cut produce is defined as any fresh fruit or

vegetable or any combination thereof that has been physically altered from its original form, but remains in a fresh state. These fruits and vegetables have been trimmed, peeled, washed, and cut into 100% usable product that is largely bagged or prepackaged to offer consumers high nutrition, and value while still maintaining freshness

신선편이 식품의 이점 - 폐기물 감소 - 제품의 다양화 - 균일한 품질 관리 - 소매점 내에서의 노동력 감소 - 취급 및 수송비용 감소 신선편이 식품의 현황 1) 업무용 수요 외식산업이나 반찬산업에 있어, 자체 점포나 공장에서 야채를 커트하는 것보다 ①인건비가 절약 ②폐기물의 처리가 필요 없다 ③조리장소나 주방설비가 축소 2) 소비자용 커트 야채 , ‘소량구입가능’, ‘번거러움 감소’, ‘급할 때 바로 사용이 가능’등 소비자의 요구로 슈퍼마켓이나 편의점에서도 판매

Fresh-cut unit operations

- 신선편이 농산식품은 캔 포장 야채나 냉동야채 등의

가공식품과 달리

(1) 제품의 보존성이 낮고, (2) 더욱이 절단되어 있기에

그냥 생 야채보다 변질되기 쉽다.

따라서 장기적인 저장보관이 불가능

연중 생산의 필요성

원료 농산물은 전국적인 시야에서 계절에 맞춰 산지

에서 입수해야 함

원료농산물의 다양성,제품의 소량, 다품종을 위해

제조공정의 기계화가 어렵고 많은 사람의 일손이 필요

그냥 생 야채보다 보존성이 낮기 때문에, 원거리 배

송이 어려움

신선편이 식품 가공의 특징

따라서, 신선편이 식품의 고품질을 유지하기 위해서

좋은 원료 사용 및, 냉장유지가 필수이지만 식품의 생산,

유통 및 저장하는 동안 특정 온도의 저온을 유지하는 것

은 매우 어렵다. 따라서 신선식품 가공 중 발생하는 갈

변, 연화 및 부패나 미생물의 증식을 조절하기 위한 부

가적인 제어(hurdle)가 필요하게 된다

곡류 가공

곡류(cereals) - 식물의 씨에서 유래된 dry fruits으로 분류 - 종실을 식용, 사료로 사용 - 배유가 발달하여 전분을 저장 - 종실의 배아는 도정/제분 시 대부분 제거 되고 배유

부분을 식용으로 사용 - 세계 3대 곡류 – 쌀, 밀, 옥수수

곡류를 주식으로 이용하는 이유 1.환경에 대한 적응성 좋음 2.단위면적당 수확량이 큼 3. 저수분에 따른 저장성이 좋음 4. 운반이 용이 5. 전분 함량이 많음

곡류 가공 – 곡류의 종실을 식품원료 및 제품으로 만

드는 공정 1.쌀, 보리 처럼 그대로 식용하기 위하여 도정 2.밀에서 밀가루를 만드는 것처럼 제분 3. 옥수수에서 전분와 옥배유를 얻는 것처럼 유용성분

을 분리

밀 (wheat)

밀의 구조 – 배유(83%), 배아(2-3%), 껍질부(14%)로 구성 밀가루로 이용되는 것은 배유부

밀의 분류

파종시기에 따라 – 겨울밀 (winter wheat), 봄밀(spring wheat)

색깔에 따라 – 적색밀 (red wheat), 백색밀(white wheat)

경도(단단함)/단백질 함량에 따라 – 경질밀(강력분, 춥고 건조한지대), 연질밀(박력분,온화하고 습도가 높은 지대)

* 듀럼 밀(drum wheat)-단백질 함량은 높지만 신

장성과 탄력성이 약하여 제빵용 보다는 스파게티, 마카로니 등에 이용

* 우리밀: 중력분, 제면용

밀 제분의 목적

밀알의 껕껍질을 제거하면 배유부는 부서지기 쉬움 밀의 배유에는 다른 곡류에는 없는 gluten이 있어 점

탄성이 있기 때문에 빵, 면류, 과자등의 제조 가능. 밀의 소화율은 90%정도지만 밀가루의 소화율은

98% (백미의 소화율 98%) 골(crease)이 깊어 도정으로 제거하기 어려움

밀 제분 공정

저장-정선-가수-조쇄-체분리-분쇄-숙성-포장 정선: 이물질의 제거 가수(tempering): 정선된 밀에 물을 뿌려주어 적정

수분 함량으로 만듦.(일반적으로 soft wheat 14%, hard wheat 15 – 16%)

외부 겨층을 쉽게 분리할 수 있고, 밀가루에 외피가 섞이는 것을 방지

조절(conditioning): 가수 중 온도 처리를 하여 수분 흡수를 촉진시킴

<Wet and dry kernels>

조쇄: 조쇄 롤러를 사용하여 원료밀의 외피를 작은 조각이 되지 않게 부수어 배유부와 외피를 분리

체분리: 조쇄롤러에 의해서 부서진 것은 크기에 따라서 진동체를 통하여 겨층이 분리되고 순수한 배유 덩어리 즉, 조분립(semolina)이 얻어짐

분쇄: 표면이 매끄러운 롤러를 사용하여 조분립을 미

세분말의 밀가루로 분쇄.

숙성 - 제분이 끝난 밀가루는 carotenoid계 색소나 환원성 물질이 존재하여 이를 공기에 노출시켜 산화시키면 표백되어 흰색이 됨. 이를 위하여 1-2 개월정도 숙성시킴. - 그러나 공기중 노출에 의한 자연산화는 시간이 오래걸리고 대량에는 적합하지 않아서 과산화질소 (NO2), 과산화벤조일 ((C6H5CO)2O2, 이산화염소(ClO2), 브롬산칼륨(KBrO3), 염소가스(Cl2) 등의 산화제를 사용하여 표백 (밀가루 등급 ↓ → 호분층, 배아 함량 ↑ → 산화제 필요량 ↑) - 밀가루에 비타민, 무기질을 첨가하여 영양강화(enrichment)하기도 함.

The FDA requires manufacturers to add from 0.43 mg to 1.4 mg of folic acid per pound of product to enriched flour, bread, rolls and buns, farina, corn grits, cornmeal, rice, and noodle products – effective in 1998

밀가루 단백질: gluten(85%), albumin(15%), globulin, 등등

밀가루의 품질과 용도

Gluten = gliadin + glutenin Gluten의 함량에 따라 사용용도가 달라짐

혼합과정 중 gluten 구조 변화 - 글루텐은 –SH기가 많아, -S-S- 결합으로 network을 이루어 가스를 포집하여 빵을 만들 수 있다 (Gluten-SH + Gluten-SH => Gluten-S-S-Gluten) - Gliadin: intra-molecular disulfide 결합 Globular 형태 -> Viscous 특성 - Glutenin: inter 및 intra-molecular disulfide 결합 Linear 형태 및 큰 분자량 -> Elastic 특성

Gluten 구조

<Gluten> <Gliadin> <Glutenin>

밀가루의 종류별 회분 및 단백질 함량

종류 특징 용도

강력분 경질밀로 만들며 글루텐 함량이 높아 점탄성이 강하고 수분흡착력이 크다

식빵

중력분 단백질 함량, 점탄성, 수분 흡착력은 은 강력분, 박력분의 중간

면류

박력분 점탄성, 물흡착력이 약하다 케이크, 튀김, 제과

제과, 제빵 팽창 형태에 따른 제품 분류 - 이스트 팽창: 효모 (Saccharomyces cerevisiae) 발효

에 의한 이산화탄소로 부풀게 함 (식빵)

In bread-making, yeasts initially respires aerobically. When the oxygen is depleted, anaerobic respiration begins, producing ethanol and CO2. The evaporation of this alcohol provides a significant part of the bread expansion in the oven, known as oven spring.

- 화학적 팽창: 화학팽창제(chemical leavening) 사용 (케이크, 도넛, 비스킷)

22323

22334

223

22323

heat2:ebicarbonat Potassium

heat :ebicarbonat Ammonium

H

:acid)soda (bakingpowder Baking

heat 2

:e)bicarbonat msoda(sodiu Baking

COOHCOKKHCO

COOHNHHCONH

COOHNaNaHCO

COOHCONaNaHCO

- 공기팽창: mixing중 포집된 공기에 의존 (sponge cake)

- 무팽창: 반죽 자체에 아무런 팽창 작용을 주지 않음 (pie crust)

제빵의 주 원료 4가지: 밀가루, 물, 효모, 소금

제빵의 기본 공정: 반죽-발효-성형-굽기

반죽 방법:

- 직접반죽법 (straight dough method): 모든 원료를

한번에 섞는 1단계 공정, 소규모 제빵업소에서 사

용

- 스펀지법(sponge dough method):사용할 밀가루의

70%에 효모 전량을 가하여 반죽, 발효 후 나머지

30%의 밀가루와 부원료를 더하여 다시 반죽, 발효.

대규모 공장에서 사용.

장점 단점

효모 사용량이 적다 빵 부피, 향미, 텍스처 우수 공정에 여유가 있음

부가 장비 필요 시간, 노동력이 많이 소요

◇ 굽기 중에 일어나는 반죽의 반응

쌀의 가공

쌀의 분류 성분/지역에 따라 - Japonica type: amylopectin 함량이 많음 - Indica type: amylose 함량이 많음 - Javanica type: 중간 형태

Japonica Indica

벼의 키 작음 큼

쌀알의 형태 둥글고 단단함 길고 부스러지기 쉬움

점성 세포막이 얇아 쉽게 파괴되어 전분이 세포외로 방출되어 호화되어 점성이 강함

세포막이 두꺼워 잘파괴되지 않아 전분이 세포막 안에서 호화되어 점성이 약함

호화온도 65-67도 70-75도

길이와 형태에 따라 - 장립종 (long grain): 6mm 이상, amylose 함량이 높

은 indica type - 중립종(medium grain): 5-6mm - 단립종(short grain): 4-5mm *찹쌀(glutinous rice):100% amylopectin으로 구성,

호화 후 높은 수분함량을 가지며 찰기와 끈기가 있어 주로 떡류에 이용

쌀의 구조

1

2

3

4

5

현미의 단면도

벼 현미 제현(탈각, dehulling)

제현기

미강층 (쌀겨층)

도정 (polishing, milling)

백미, 정미

왕겨층

왕겨

미강층, 배아

쌀의 정미

도정률(%) – 쌀겨층이 벗겨진 정도 (겨의 양은 현미의 약 8%) 정미중량/현미량 x 100 도감률(%) – 제거된 배아와 겨의 양 (현미량-정미 중량)/현미량 x 100 겨의 제거 정도에 따라 – 백미(10분도미), 7분도미, 5분도

미 등으로 구분

* 주조미: 술제조를 위하여 배유만 남게 도정함 것

배아, 쌀겨층에 섬유소, 단백질, 지방 등이 많으므로 도정할수록 단백질, 지방, 섬유소, 회분, 비타민 등이 줄어들고 탄수화물이 증가 배아, 쌀겨층은 지방을 20%가량 함유하기 때문에 이로부터 추출하여 정제한 기름이 미강유 (rice bran oil)이다.

보리

보리는 부피, 과피, 종피, 호분층, 내배유로 구성

겉보리(covered/hulled barley): 껍질(과피)이 종실에

밀착하여 잘 분리되지 않는 보리,

쌀보리(naked/hull-less barley): 껍질이 잘 분리되는

보리,

겉보리의 단면도

정맥(pearling) - 보리를 도정하는 것으로 부피, 과피, 종피, 호분층을 제

거하고 배유만 남김 - 정미와는 다르게 껍질을 부드럽게하고 잘 벗겨지도록

물을 가하여 도정. - 겉보리: 도정률 최대 75%, 쌀보리: 도정률 최대 85%

할맥 - 보리는 깊은 도랑 (종구, crease)가 있어 도정 후에도

정맥의 외관, 식미를 나쁘게 함 - 따라서, 1차 도정 후 고랑을 따라 보리는 도정 후, 고

랑을 따라 절단하고 다시 도정함. - 취반성이 좋고 식미가 개선되어 기호도가 증가

압맥 (rolled/pressed barley) - 보리는 조직이 단단해서 익혀도 소화가 잘되지 않으므로

정맥을 가열, 압편하여 눌러 준다. - 납작보리라고도 함

보리의 영양학적 특성

- 보리의 열량은 100g 당 340kcal 으로 쌀과 비슷하나 탄수화물 및 소화율은 낮다.

- 식이섬유(beta-glucan), 비타민, 무기질이 풍부