Study on the noodle-making properties of rice added with hydroxypropyl methylcellulose (I)

Article

Study on the noodle-making properties of rice added with hydroxypropyl methylcellulose (I)

Young-Jin Yoo

, Mi-Young Kang

, In-Chul Um

1

Department of Bio-fibers and materials Science, Kyungpook National University, Daegu 702-701, Republic of Korea

2

Department of Food Science and Nutrition, Kyungpook National University, Daegu 702-701, Republic of Korea

히드록시프로필 메틸셀룰로오스 첨가에 의한 쌀국수 제면성 연구 (I)

유영진

․강미영

․엄인철

1

경북대학교 농업생명과학대학 바이오섬유소재학과

2

경북대학교 생활과학대학 식품영양학과

Abstract

In this study, hydroxypropyl methylcelluloses (HPMCs) were added to prepare the rice noodle and the effects of water dosage, HPMC content, and viscosity level of HPMC on the noodle-making properties of rice dough were examined. As the water dosage was increased, the rice dough after roller pass became more flat and homogeneous. However, when the water dosage was over a certain range, the rice noodle became more waved.

In the test result of various HPMC contents, 3% HPMC addition was turned out to be an optimum condition for the best noodle-making properties of rice dough. As the viscosity level of HPMC decreased, the rice dough after roller pass became inhomogeneous. However, the lowest viscosity level HPMC (PMC 40H) did not show any waved rice noodle at even high water dosage indicating the improved noodle-making properties of rice dough. On the whole, it seems that 56~58% water dosage, 3% HPMC content, and high viscosity HPMC (PMC60U) were the optimum condition for preparation of good rice noodle.

Keywords：hydroxypropyl methylcellulose, noodle making properties, noodle, rice, viscosity, water dosage.

서 론 ¹⁾

쌀은 우리 국민들이 주식으로 이용하는 주곡 작물로서 다양한 종류의 기능성 쌀에 다양한 생리효과가 있음이 보고되고 있다. 즉, 우수한 항산화성, 콜레스테롤 및 혈당 강하특성, 항암 특성, 혈압개선 특성, 기억력 개선 효능 등이 바로 그것이다. (강미영, 2002; 정일민, 2003; 박희경과 이효지, 2005; 안지윤과 하태열, 2010). 또한, 쌀은 우리나라 농민의 주 소득원의 하나로 농촌 경제를 지탱하고 있는 중요한 농가 소득원일 뿐만 아니라, 쌀 생산을 위한 논은 산소를 배출하고, 논에서 가둘 수 있는 빗물의 양은 춘천댐 의 22배로 홍수조절에 탁월한 기능이 있다. 농촌진흥청은 제 10차 람사르총회에서 홍수조절기능, 대기 정화효과, 기후 순환효과 등 논의 다원적 경제 가치는 약 56조원이라 고 보고한 바 있다. 이렇게 쌀이 가지고 있는 다양한 가치에 도 불구하고, 점점 국민들의 서구화되는 식습관으로 쌀

소비는 점점 감소하고 있는 추세이다. 쌀밥이나 쌀떡의 형태보다는 빵, 국수, 피자, 햄버거 등의 형태를 선호하기 때문으로, 밀에는 글루텐이라는 성분이 있어 성형성이 우 수하여 이들 형태로 제조가 가능하고 좋은 질감과 식미를 제공하나, 쌀은 글루텐 성분의 부재로 이들 형태로 제조가 어려운 것이 쌀 소비 감소의 주된 원인이라고 생각된다.

이러한 배경에서 많은 연구자들이 쌀빵(강미영 등, 1997a, b; 김경은과 이영택, 2009; 이명희와 이영택, 2006; Blanco et al, 2011), 쌀국수(김병기 등, 2011; 박희경과 이효지, 2005;

서혜인 등, 2011; 양희선과 김창숙, 2010)와 같은 쌀가공식 품 개발에 관심을 가지고 소비자 들이 선호할 수 있는 이들 형태의 식품 개발에 대한 연구를 진행해 왔다. 쌀에는 글루텐이 없어 빵이나 국수 형태로 제조하기 어려운 문제 를 해결하기 위해 강 등(1997a)은 검질, 지방질, 활성 글루 텐을 첨가하여 쌀의 제빵성을 향상시킬 수 있다는 보고를 Received: June 25, 2012 / Revised: October 5, 2012 / Accept: November 12, 2012

*

Corresponding Author: In-Chul Um, Tel. 82-53-950-7757, Fax. 82-53-950-6744, Email. [email protected]

This study was supported by a Technology Development Program for ‘Agriculture and Forestry', Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries, Republic of

Korea, 2011.

한 바 있다.

한편, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 (hydroxypropyl methylcellulose, HPMC)는 셀룰로오스에 유도체 반응을 통 해 얻어진 물질로 수용성이면서 생체친화성이 우수하고 보수성, 증점성이 우수하여 식품, 의약품 첨가제로 널리 사용되고 있는 소재이다. 특히, 쌀 빵을 제조하는데 있어 보수성 및 증점성이 우수한 HPMC가 유용하게 사용될 수 있다는 사실이 보고되면서 (강 등, 1997a), HPMC를 활용한 쌀 빵 제조에 대한 연구들이 이루어져 왔다(Blanco et al, 2011; Sabanis et al, 2009). 쌀국수의 경우에도 쌀 반죽 자체 로는 쉽게 반죽이 부러지고, 제면을 위해 반죽을 펴는 과정 에서 반죽이 부서지는 특성으로 쌀국수 제조가 불가능하 였다. 반면, HPMC와 같은 보수성과 증점성이 우수한 첨가 제를 사용하는 경우, 쌀 빵의 경우와 마찬가지로, 쌀 입자 간의 응집을 도와 쌀국수 제조시 제면성을 향상시킬 수 있는 가능성이 있다고 생각된다.

특히, 본 연구팀은 선행연구에서 쌀 반죽의 제면성을 향상 시키기 위해 잔탄검, 구아검, 카르복시 메틸셀룰로오스를 첨가하여 쌀반죽을 제조한 후 이에 대한 제면성을 평가한 결과 이들 바이오폴리머가 쌀의 제면성 향상에 도움이 된다는 사실을 확인한 바 있다 (조희정 등, 2011). 본 연구에 서는 HPMC를 이용하여 쌀반죽 형성과 제면성을 향상시 키기 위한 연구를 수행하였고, 특히, 물 첨가량, HPMC 첨가량, HPMC 점도의 인자를 변화시켜 가면서 쌀반죽의 롤러통과후 형태, 제면성, 건조된 면의 특성을 측정함으로 써 이들 인자가 쌀의 제면에 주는 영향에 대해 살펴보고자 한다. ²⁾

재료 및 방법 재료

본 연구에 사용된 쌀가루는 박력쌀가루 (대두식품 (주), 대한민국)를 사용하였고 실험에 사용한 HPMC는 PMC60U, PMC30U 및 PMC40H로 (주)삼성정밀화학으로부 터 공급받아 사용하였으며, 이들 제품의 치환도 및 점도 정보는 표 1에 정리하였다.

Table 1. The viscosity and substitution degree of HPMCs used in this study

Sample Viscosity (cps)

Substitution degree Methoxy group (%) Hydroxypropyl

group (%) PMC60U 67,000 23.4 9.1 PMC30U 32,100 24.5 8.4 PMC40H 2,940 24.6 8.5

실험방법

실험에 사용한 쌀반죽은 쌀가루 100g, 쌀가루 중량 대비 천연고분자 2~4 wt%를 보울에서 섞은 후, 증류수를 쌀가루 중량 대비 58~72% (w/v)를 쌀가루/HPMC 혼합물에 첨가하 여 10분간 손으로 반죽한 후, 평평하게 만들어 은박지에 씌워 냉장고에 1시간동안 숙성시켰다. 이후 반죽은 제면기 (ATLAS 150, MARCATO, 이탈리아)를 사용하여 롤 간격을 바꾸면서 레벨 1에서 10회, 레벨 2에서 1회, 레벨 5에서 1회 실시하여 얇은 면을 형성하여 제면한 후, 건조대에서 건조시켰다.

측정

HPMC를 첨가한 쌀반죽의 제면성을 평가하기 위해 디지 털 카메라 (IXUS 980 IS, 캐논, 일본)를 사용하여 촬영하였 다.

결과 및 고찰

물 첨가량 변화에 따른 쌀 반죽의 제면성 및 건조특성 쌀국수 제조를 위해 쌀반죽 제조가 선행되어야 하고 필수 적으로 첨가되는 성분 중의 하나인 물은 쌀반죽 제조가 가능하게 하는 필수성분이다. 또한, 첨가되는 물의 양에 따라 제조되는 쌀반죽의 특성, 제면되는 양상, 제조된 쌀면 의 건조특성이 달라질 수 있으므로 원할한 제면공정과 우수한 쌀면을 제조하기 위해서 최적의 물양이 필요하다.

먼저, 물 첨가량에 따른 반죽의 롤러(roller) 통과 후 반죽형 태, 제면성 및 건면 형태 변화를 살펴보고 최적의 물 첨가량 을 알아보기 위해 물 첨가량에 따라 이들 특성들을 관찰하 여 표 2에 나타내었다.

표 2에서 보는 바와 같이, 물 첨가량이 쌀의 중량대비 64와 68%(w/w)로 높은 경우, 첫 번째 롤러를 통과했을 때 쌀반죽 이 반듯하게 펴지지 않고 주름이 발생하는 문제가 발견되 었고, 제면시에도 쌀반죽이 롤러에 들러붙는 문제가 발생 하였다. 반면, 물 첨가량이 62~58%의 경우 첫 번째 롤러를 통과했을 때 쌀반죽이 반듯하게 펴지는 모습을 보였다.

또한, 몰 첨가량이 56~57%로 낮은 경우 첫 번째 롤러 통과 후에는 반죽이 갈라지는 형태를 보였으나 여러 번의 롤러 통과 후 최종 롤러를 통과한 모습에서는 반듯하게 반죽이 펴지는 결과를 나타냈다.

제면기를 통과하여 제면 직후의 쌀면 형태는 물 첨가량이 증가할수록 면이 구불구불해지는 문제를 보인 반면, 56%

까지 물 첨가량이 감소할 경우 쌀면이 곧게 펴지는 모습을 보였고, 56~58%에서 곧은 쌀면의 형태가 나타났다. 건조된 쌀면의 경우, 물 첨가량이 높을수록 면이 있어 굴곡이 큰 반면, 물 첨가량이 감소함에 따라 면이 비교적 곧은 형태를 보였다. 높은 물 첨가량에서의 굴곡된 면 형태는 면 제조 직후에 형성된 굴곡이 건조 후에도 남아 있는데 기인된

Curr Res Agric Life Sci (2012) 30(2)：61-67

결과로 생각된다. 반면, 물 첨가량이 56~58%의 경우 제면 직후에는 곧은 면이 관찰되었으나 건조 후 구부러진 면 형태를 나타내었는데, 이는 건조시 물이 면으로부터 빠져 나가는 속도가 큰 데서 기인되는 것으로 생각된다.

전반적으로 물 첨가양이 적으면 반죽 후 첫 번째 롤러를 통과하는 특성이 저조하나 제면 후 면이 곧게 되는 장점이 있고, 어느 정도 수준까지는 물 첨가량이 증가할수록 롤러 통과후 반죽형태는 좋아지나 제면 후 면에 굴곡이 생기는 단점이 발견되었다. 그러나, 톨러 통과후 반죽형태는 반복 하여 롤러를 이용하면 해결되는 반면, 제면의 굴곡은 해결 될 수 없다는 점을 감안하면, 제면 직후의 면 형태가 물 첨가량을 결정하는데 있어 보다 중요하게 고려되어야 할

3)

Table 2. Effect of water dosage on the preparation of rice noodle added with PMC60U (3% HPMC) Water dosage (%) Roller pass and noodle making performances

Dried noodle state 1st roller pass Final roller pass Noodle making

68

64

62

60

58

57

56

것으로 생각된다. 3% HPMC가 첨가된 경우, 물 첨가량이 58% 인 경우, 롤러 통과특성과 제면성이 모두 우수한 최적 조건이라고 생각되며, 물 첨가량 56~58% 범위가 비교적 우수한 건면을 얻을 수 범위로 생각된다.

HPMC 첨가량 변화에 따른 쌀 반죽의 제면성 및 건조특성

표 2에서 이미 HPMC 첨가에 따라 쌀 반죽과 쌀면 제조가

가능함을 확인하였다. HPMC는 쌀에 없는 글루텐 성분을

대신하여 쌀 입자들이 잘 뭉칠 수 있도록 네트워크 구조

형성을 용이하게 하여 쌀 반죽 및 쌀면 제조가 가능한

것으로 생각된다. HPMC 첨가 정도는 쌀 반죽과 쌀면 형성,

그리고 건조면 형태에 영향을 줄 수 있으므로, 본 연구에서

Table 3. Effect of water dosage on the preparation of rice noodle added with PMC60U (4% HPMC)

Water dosage (%) Roller pass and noodle making performances Dried noodle state 1st roller pass Final roller pass Noodle making

64

60

58

57

56

4)

Table 4. Effect of water dosage on the preparation of rice noodle added with PMC60U (2% HPMC)

Water dosage (%) Roller pass and noodle making performances Dried noodle state 1st roller pass Final roller pass Noodle making

66

64

62

60

Curr Res Agric Life Sci (2012) 30(2)：61-67

는 HPMC의 첨가량을 달리하여 HPMC 첨가량이 제면성에 주는 영향에 살펴보았다. ⁵⁾

표 3과 4는 쌀에 PMC60U를 각각 4%와 2% 첨가하여 쌀 반죽의 제면성을 살펴본 것으로 표 2의 3% PMC60U 첨가 된 쌀 반죽의 제면성 대비 PMC60U 함량이 증가하거나 감소시켜 실험한 결과이다. 표 3에서 보는 바와 같이, HPMC의 함량이 4%로 증가한 경우, 물 첨가량에 따른 롤러 통과후 반죽특성, 제면성, 건조성 결과의 경향은 3%의 그 것들과 유사한 것으로 나타났다. 그러나, 물 첨가량 64%에 서 첫 번째 롤러를 통과했을 때 쌀반죽에 굴곡이 많고, 제면 직후의 면 형태와 건조 후 면 형태가 매우 굴곡이 많았던 것과 비교하면, HPMC 함량이 4%인 경우, 롤러 통과후 반죽이 곧게 펴지며, 제면 직 후에도 곧은 면의 형태를 보였다. 다만, 건조 후에 면 형태가 굴곡이 증가하 는 형태를 보였으나 HPMC 3% 첨가의 경우보다는 굴곡의 정도가 감소한 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 HPMC 4% 첨가한 경우 3% 첨가에 비하여 동일한 수준의 제면을 위해 필요한 물 첨가량은 다소 증가하는 것으로 나타났다.

한편, 표 4는 HPMC 함량이 2%로 감소한 경우 쌀반죽의 롤러 통과후 반죽특성, 제면성을 살펴본 결과이다. 표에서

Table 5. Effect of water dosage on the preparation of rice noodle added with PMC 30U (3% HPMC) Water dosage (%) Roller pass and noodle making performances

Dried noodle state 1st roller pass Final roller pass Noodle making

64

62

60

58

56

보는 바와 같이, 64%까지 물 첨가량이 증가해도 첫 번째 롤러 통과후 반죽이 갈라지는 결과를 나타내었고, 물 첨가 량이 66%로 증가했을 때 평평한 반죽이 형성되었으나 제 면시 면에 굴곡이 커지는 문제가 나타났다.

HPMC 함량에 따른 쌀반죽의 제면성을 살펴본 결과, 2~4%

의 HPMC 첨가량에서 쌀면 제조가 모두 가능하였으나, HPMC 함량이 2%와 4%인 경우, 롤러 통과후 반죽특성과 제면특성이 동시에 우수한 물 첨가량 범위가 없다는 점에 서 HPMC 함량 3%가 우수한 쌀 제면을 위하여 가장 적합한 것으로 생각된다.

HPMC 제품 점도 변화에 따른 HPMC의 제면성 및 건조 특성

HPMC는 제조방법에 따라 분자량 조절이 가능하여 수용 액상에서 다른 점도를 발현할 수 있는 제품 제조가 가능하 다. HPMC의 점도(분자량)가 변화함에 따라 식품에 사용될 때 식품의 점도가 변화하여 가공성 및 형태안정성이 변화 할 수 있고, 수분을 함유할 수 있는 특성에도 영향을 준다.

따라서 본 연구에서는 다양한 점도대의 HPMC를 첨가하

여 쌀국수를 제조한 후 제면성에 대해 살펴보았다. 앞서

논의한 표 2는 고점도의 HPMC(PMC60U)를 첨가하여 제면

성에 대해 살펴본 결과이고, 표 5는 중점도의 HPMC (PMC30U), 표 6에는 저점도의 HPMC(PMC40H)를 첨가했 을 때 롤러 통과후 반죽 특성, 제면성 및 건면의 형태를 나타내고 있다.

HPMC 점도가 감소할수록, 첫 번째 롤러를 통과한 쌀 반죽 의 형태가 평평하지 못하고 갈라지거나 중간 부분에 구멍 이 생기는 경향이 커졌다. 특히 저점도의 PMC 40H를 첨가 한 경우, 쌀 반죽의 갈라짐 현상이 큰 것으로 나타났다 (표 5). 그러나, 중점도 및 저점도의 HPMC의 경우에는 여러 번의 롤러를 통과한 후 최종 반죽의 형태는 평평하게 되었 고 제면성도 좋은 것으로 나타나 첫 번째 롤러 통과후 생긴 문제는 해결되는 것으로 나타났다. 물 첨가량이 증가 할수록 롤러 통과후 반죽특성은 향상되나 제면 직후 면에 굴곡이 생기는 것은 중점도 HPMC인 PMC30U를 첨가할 경우에도 고점도 HPMC를 첨가한 경우와 동일하게 나타 났다.

흥미롭게도 저점도의 HPMC의 경우 물 첨가량이 64%까지 증가하여도 제면 직후 면이 구부러지는 현상이 눈에 띄게 감소하는 결과를 나타냈다. 건조된 면의 경우 본 연구에서 실험한 모든 쌀면에서 구부러진 형태를 나타내었으나 앞 서 설명한 바와 같이 습도를 높게 조절하지 않은 상태에서 건조가 빨리 이루어진 데에서 기인한 결과로 생각된다.

6)

Table 6. Effect of water dosage on the preparation of rice noodle added with PMC 40H (3% HPMC) Water dosage (%) Roller pass and noodle making performances

Dried noodle state 1st roller pass Final roller pass Noodle making

64

62

60

58

적 요

본 연구에서는 쌀국수 제조를 위해 HPMC를 첨가하고 물 첨가량, HPMC 첨가량, HPMC의 점도를 변화시켜가면서 이들 인자가 롤러 통과후 쌀반죽특성, 제면성 및 건조면에 형태에 주는 영향에 대해 살펴보았다.

물 첨가량이 증가함에 따라 롤러를 통과한 후 쌀반죽이 평평하게 제조되는 특성이 향상되었으나 특정 물 첨가량 이 이상에서는 쌀면에 굴곡이 심한 문제가 발생하였고 건조된 쌀면에서도 그러한 굴곡은 사라지지 않았다.

HPMC 첨가량과 관계 없이 물 첨가량에 대한 제면성이 경향은 변화하지 않았으나, HPMC를 쌀 중량대비 3% 첨가 했을 때 롤러 통과특성과 제면특성이 모두 우수한 물 첨가 량 범위가 존재했다는 점에서 우수한 쌀면 제조를 위한 최적의 HPMC 함량이라고 생각된다.

HPMC 점도가 감소함에 따라 롤러 통과 후 쌀반죽의 형태 는 저조한 것으로 나타났으나 저점도인 PMC40H를 첨가한 경우, 높은 물량에서도 건조 후 굴곡이 없는 곧은 쌀면에 제조되어 제면성이 향상되는 결과를 보였다.

전체적으로 본 연구에서 HPMC를 활용하여 쌀면의 제조 가 가능함을 확인하였고, 물 첨가량, HPMC 첨가량 및 HPMC 점도가 쌀면 제조에 상당한 영향을 주는 것을 확인 하였다. 효과적인 쌀면을 개발하기 위해서는 쌀반죽의 제

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면성 뿐만아니라 건면의 특성, 조리특성 및 식감 등의 다양 한 특성이 중요하므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

7)

요 약

본 연구에서는 쌀국수를 제조하기 위하여 히드록시프로 필 메틸셀룰로오스 (HPMC)가 사용되었고, 물 첨가량, HPMC 첨가량, HPMC의 점도가 쌀반죽의 제면성이 주는 영향에 대한 연구가 수행되었다. 물 첨가량이 증가함에 따라 첫 번째 롤러를 통과한 쌀반죽의 형태가 더 반듯하고 균일한 형태를 나타내었다. 그러나, 물 첨가량이 특정 범위 를 넘어서자, 제면 후의 쌀국수의 형태가 굴곡이 심한 문제 가 있었다. HPMC 첨가량을 달리하여 제면성을 살펴본 결과, 3% 함량이 쌀반죽의 우수한 제면성을 위해 최적의 조건임이 확인되었다. HPMC의 점도가 감소할수록 롤러 를 통과한 쌀반죽이 불균일해지는 문제가 있었으나 점도 가 가장 낮은 PMC 40H를 첨가한 경우, 높은 물 첨가량에서 도 제면 후 면의 형태가 곧은 형태가 나타나 제면성이 향상되었음을 알 수 있었다. 전체적으로 본 연구에서 실험 한 범위에서는 56~58%의 물첨가량, 3% 함량의 HPMC 첨 가, 고점도 HPMC(PMC60U) 사용이 가장 우수한 제면을 위한 최적의 조건으로 생각된다.

주요 추가어: 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 제면성, 국수, 쌀, 점도, 물 첨가량

사 사

본 연구는 2012년 농림수산식품부 생명산업기술개발사업 의 지원에 의해 이루어진 것으로 이에 감사드립니다.

참고문헌

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