KR101307948B1 - 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법 및 그 밀가루 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 원맥을 직접 가열하여 열처리함으로써 원맥 내 글루텐 단백질을 변성시키고 효소를 불활성화시켜 물성이 변화된 밀가루 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본원 발명은 원맥을 직접 가열하여 열처리함으로써, 배터 제조시 물흡수성 및 분산성이 뛰어나 물에 잘 풀어지며 배터 수율이 높은, 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
또한 본원 발명은 이를 활용한 음식의 바삭한 식감 및/또는 부드러운 조직감을 증대시키고 이러한 식감과 조직감을 장시간 유지시키는 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

원맥 열처리 밀가루의 제조 방법 및 그 밀가루{Manufacturing method of wheat heat treatment flour}
본원 발명은 원맥을 직접 가열하여 열처리함으로써 그 물성이 변화되고 식감이 증대된 밀가루 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본원 발명은 원맥을 직접 가열하여 열처리함으로써, 배터 제조시 물흡수성 및 분산성이 뛰어나 물에 잘 풀어지며 배터 수율이 높은, 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
또한 본원 발명은 이를 활용한 음식의 바삭한 식감 및/또는 부드러운 조직감을 증대시키고 이러한 식감과 조직감을 장시간 유지시키는 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
밀가루는 튀김 음식의 튀김 옷으로 사용되는 튀김 배터(batter), 빵, 크래커 등 여러 식품 분야에 사용되는 식재료의 하나이다. 식생활의 서구화 및 각종 튀김 음식의 섭취량이 증가하면서 밀가루 음식의 식감 증대에 관심이 높아지고 있다.
밀가루에 있어서 특유의 점탄성을 나타내는 중요한 인자에 해당하는 것으로 글루텐(Gluten) 단백질이 있다. 글루텐은 글리아딘(Gliadin)과 글루테닌(Glutenin)으로 구성된 단백질로서, 밀가루 내에서 사슬형 분자 구조를 형성하고 이에 따른 탄성 그물 구조를 형성하여 밀가루 내에 발생된 이산화탄소를 빠져나가지 못하게 하고 이산화탄소의 증가에 따라 밀가루를 팽창시키는 역할을 한다.
한편, 밀가루는 그 사용되는 용도에 따라 각각 상이한 물성이 요구된다. 예를 들어 제빵 믹스용 밀가루의 경우, 비교적 강한 탄성과 쫄깃한 식감을 부여해 주는 밀가루를 사용함이 좋다.
이에 반해, 튀김 배터의 경우에는 강조되는 식감이 상이한데, 튀김 배터란 튀김 재료의 겉에 입히는 묽은 반죽을 의미하는 것으로 이러한 튀김 배터는 바삭하고 우수한 식감을 내기 위하여 약간 묽으면서 유동성을 가지는 것이 바람직하다. 또한 튀김 옷 제조를 위하여 배터를 반죽할 때에 배터 믹스용 밀가루가 물에 잘 풀어지는 성질의 것이 좋다.
또 다른 예로서 바삭한 식감이 중요한 크래커류 및 부드러운 식감이 주를 이루는 카스텔라류 등을 제조하는 데에 쓰이는 밀가루 역시, 그 식감의 차이에 기인하여 일반 제빵 믹스용 밀가루와는 다른 물성을 갖는 밀가루로 제조되는 것이 바람직하다.
최근 유럽, 미국 및 일본 등지에서 튀김 배터용, 케이크 제조용 등 여러 상이한 용도의 밀가루를 제조함에 있어서 물성 변화 및 식감 개선을 위하여 추가적인 처리를 수행한 밀가루에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 선행 기술로는 미국 등록 특허 제05874122호, 제06010736호 및 제05451418호 등을 들 수 있다. 상기 선행 기술들은 밀가루에 여러 가지 방식에 의한 열처리 등을 수행하여 물성이 변화된 밀가루의 제조 방법 및 그 밀가루에 대해 개시하고 있다.
그러나 상기 선행 기술들은 이미 제조된 밀가루를 대상으로 후속적인 처리를 하는 것으로서, 밀가루 제조 단계에서 미리 형성되고 결정된 밀가루의 여러 물성들을 후속적인 처리를 통해 새로이 변화시키거나 개선시키기에는 한계가 있다는 문제가 있다.
1) 미국 등록 특허 제05874122호 2) 미국 등록 특허 제06010736호 3) 미국 등록 특허 제05451418호
본 발명자들은 밀가루의 식감에 주된 영향을 미치는 것이 글루텐 단백질임에 착안하여, 밀가루의 원료인 원맥을 직접 가열 처리하여 글루텐을 변성시킴으로써, 그 물성이 변화되고 식감이 개선된 밀가루를 개발하기에 이르렀다.
본원 발명은 원맥을 직접 가열하는 방식으로 열처리한 후 이를 제분하여 밀가루로 제조함으로써, 튀김 배터 제조시 물흡수성 및 분산성이 뛰어나 물에 잘 풀어지며, 배터의 점도가 높고 안정하여 다량의 물 투입이 가능하여 배터 수율이 높은, 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본원 발명은 튀김 배터 또는 크래커 등 바삭한 식감을 내는 식품의 제조에 사용되는 경우, 바삭한 식감을 증대시키고 상기 바삭한 식감을 장시간 유지시키는 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본원 발명은 카스텔라 등 부드러운 식감을 내는 식품의 제조에 사용되는 경우, 상기 부드러운 조직감을 증대시키고 이를 장시간 유지시키며, 부드러운 제품의 수축 현상을 감소시키는 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명의 일 양태는,
a) 원맥을 제1 교반기에서 가열하는 제1차 열처리 단계;
b) 상기 제1차 열처리한 원맥을 품온을 유지하면서 제2 교반기에서 가열하는 제2차 열처리 단계;
c) 상기 제2차 열처리한 원맥을 건조시키는 단계; 및
d) 상기 건조된 원맥을 제분하는 단계
를 포함하는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 제1차 및 제2차 열처리 단계는, 증기(steam), 열풍(hot air), 로스팅(roasting) 및 마이크로웨이브(microwave)로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 가열 방법으로 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 제1차 또는 제2차 열처리 단계는 증기압 1 내지 10 kg/m3인 조건하에서 증기 가열 방법으로 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 제1차 및 제2차 열처리 단계는 70 내지 110 ℃에서 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 제1차 및 제2차에 걸쳐 이루어지는 총 열처리 시간이 10 내지 80초인, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 제1차 열처리 단계는 5 내지 30초 동안 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 제2차 열처리 단계는 5 내지 50초 동안 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 건조 단계는 공기 대류 건조(air convection) 방법으로 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 공기 대류 건조 방법에 사용되는 공기의 양이 300 내지 700 m3/min인, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 건조 단계는 20 내지 60분 동안 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 방법에 의하여 제조된, 원맥 열처리 밀가루를 제공한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 밀가루 100 중량부에 대하여, 조단백질 함량이 10 중량부 이하이고, 하기의 식 1로 계산되는 글루텐 활성도(Gluten Vitality)가 60% 이하인, 원맥 열처리 밀가루를 제공한다.
[식 1]
글루텐 활성도(%) = 100-{(밀가루 내 불용성 단백질 함량/밀가루 내 조단백질 함량)×100}
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 반죽질기 시험기(Consistometer)로 측정한 퍼짐성이 13 cm 이하인, 원맥 열처리 밀가루.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 신속 점도 측정기(Rapid Visco Analyzer, RVA)로 측정한 최고 점도가 1,350 cP 이상이고, 노화 점도가 870 cP 이상인, 원맥 열처리 밀가루를 제공한다.
본원 발명은 원맥을 직접 가열하여 열처리함으로써 원맥 내 글루텐 단백질을 변성시키고 효소를 불활성화시켜 물성이 변화된 밀가루를 제공하는 효과를 갖는다.
보다 구체적으로, 본원 발명은 원맥을 직접 가열하여 열처리함으로써 튀김 배터 제조 시 물흡수성 및 분산성을 촉진하여 물에 잘 풀릴 뿐만 아니라, 튀김 배터의 점도가 높고 안정하여 배터 제조 시에 다량의 물 투입이 가능하여 배터 수율을 높일 수 있는 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법을 제공하는 효과를 갖는다.
또한 본원 발명은 튀김 배터, 크래커 등 바삭한 식감을 내는 식품의 제조에 사용되는 경우, 바삭한 식감을 증대시키고 상기 바삭한 식감을 장시간 유지시키는 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법을 제공하는 효과를 갖는다.
또한 본원 발명은 크래커 제조시 글루텐의 이황화결합(SS)의 환원을 억제함으로써 반죽의 탄성 감소를 억제하고, 바삭한 식감과 부드러운 조직감을 함께 부여하는 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법을 제공하는 효과를 갖는다.
또한 본원 발명은 원맥 열처리에 의해 전분의 구조가 변화되어 호화 온도가 낮아지고 오븐을 통한 굽기 과정에서 신속히 안정화되어 카스텔라 등과 같은 고율 배합 제품의 제조시 제품의 수축 현상을 감소시켜 식감은 물론 상품 가치 및 보존성을 향상시켜주는 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법을 제공하는 효과를 갖는다.
또한 본원 발명은 카스텔라 등 부드러운 식감을 내는 식품의 제조에 사용되는 경우, 상기 부드러운 조직감을 증대시키고 이를 장시간 유지시키는 원맥 열처리 밀가루 및 그 제조 방법을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 본원 발명의 일 양태로서, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 나타낸 도표이다.
도 2는 일반적인 밀가루의 제조 방법을 나타낸 도표이다.
도 3은 실험예 3의 글루텐 활성도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실험예 4의 신속 점도 측정기를 이용한 최고 점도의 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실험예 4의 신속 점도 측정기를 이용한 노화 점도의 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실험예 5의 배터 퍼짐성 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본원 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. 본원 명세서에 기재되지 아니한 사항은 본원 발명의 기술 분야 또는 유사 분야에서 숙련된 자이면 충분히 인식하고 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
본원 발명의 일 양태는,
a) 원맥을 제1 교반기에서 가열하는 제1차 열처리 단계;
b) 상기 제1차 열처리한 원맥을 품온을 유지하면서 제2 교반기에서 가열하는 제2차 열처리 단계;
c) 상기 제2차 열처리한 원맥을 건조시키는 단계; 및
d) 상기 건조된 원맥을 제분하는 단계
를 포함하는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법을 제공한다.
상기 제1 교반기는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 알려진 교반기를 사용할 수 있으나 바람직하게는 패들 컨베이어가 장착된 밀폐식 교반기를 사용할 수 있다.
상기 패들 컨베이어가 장착된 밀폐식 교반기는 증기와 원맥을 교반(mixing)시키는 역할을 하며, 경사를 주어 교반 효과를 향상시킴으로써 원맥의 열처리가 균일하게 일어나도록 하는 이점이 있다.
상기 제1차 열처리 단계에서 원맥의 투입량은 1 내지 30 MT가 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 내지 25 MT일 수 있고, 가장 바람직하게는 10 내지 20 MT일 수 있다. 상기 범위 내에서 원맥의 열처리가 균일하게 이루어질 수 있으며 우수한 생산성을 얻을 수 있다.
상기 제2 교반기는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 알려진 교반기를 사용할 수 있으나 바람직하게는 스크류 컨베이어가 장착된 밀폐식 교반기를 사용할 수 있다.
상기 스크류 컨베이어가 장착된 밀폐식 교반기는 상기의 제1차 열처리된 원맥을 체류시키며 열효율을 향상시켜 원맥의 열처리가 균일하게 이루어지도록 함으로써 최종 원맥 밀가루 제품의 품질 균질화가 가능한 이점이 있다.
상기 제1차 및 제2차 열처리 단계는 원맥에 직접적으로 열을 가하여 가열하는 직접 가열 방식으로 수행한다.
상기 직접 가열 방식은 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 알려진 방법을 사용할 수 있으나 바람직하게는 증기(steam), 열풍(hot air), 로스팅(roasting) 및 마이크로웨이브(microwave)로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 가열 방법을 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 증기 가열 방법을 사용할 수 있다.
상기 증기 가열 방법은 대상 원료에 증기를 직접 분사하는 방식으로 수행되는 열처리를 의미한다. 상기의 증기 가열 방법은 비열이 낮아 가열 속도가 빠르고 일정한 온도를 지속적으로 유지하는 데에 유리하며, 열 손실을 최소화하여 연료 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
상기 열풍 가열 방법은 대상 원료에 가열된 공기를 불어넣는 방식으로 수행되는 열처리를 의미한다.
상기 로스팅 가열 방법은 대상 원료를 가열된 금속 부재 위 또는 금속 부재 내에 위치시키고 교반하는 방식으로 수행되는 열처리를 의미한다.
상기 마이크로웨이브 가열 방법은 대상 원료에 마이크로웨이브를 조사하는 방식으로 수행되는 열처리를 의미한다.
상기 제1차 및/또는 제2차 열처리 단계에서 증기 가열 방법을 사용하는 경우, 증기압은 바람직하게는 1 내지 10 kg/m3일 수 있고, 보다 바람직하게는 1 내지 5 kg/m3일 수 있으며, 가장 바람직하게는 2 내지 5 kg/m3일 수 있다. 상기 범위 내에서 적절한 글루텐 단백질의 변성 및 전분의 구조 변화가 일어나 습부 글루텐의 형성을 억제할 수 있으며, 우수한 식감 및 물성을 위하여 본원 발명에서 목적하는 정도의 글루텐 활성도, RVA(신속 점도 측정기) 최고 점도, 노화 점도 및 퍼짐성을 얻을 수 있다.
상기 제1차 열처리 후, 제2차 열처리를 수행하는 경우에는 단독 열처리를 하는 경우보다 열효율이 우수하여 열처리 효과가 향상되는 이점이 있다.
상기 제1차 및 제2차 열처리 단계에서 열처리 온도는 70 내지 110℃인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 80 내지 100℃일 수 있다. 상기 범위 내에서 적절한 글루텐 단백질의 변성 및 전분의 구조 변화가 일어나 습부 글루텐의 형성을 억제할 수 있으며, 우수한 식감 및 물성을 위하여 본원 발명에서 목적하는 정도의 글루텐 활성도, RVA(신속 점도 측정기) 최고 점도, 노화 점도 및 퍼짐성을 얻을 수 있다.
상기 제1차 열처리 및 제2차 열처리를 통한 총 열처리 시간은 10 내지 80초인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 20 내지 60초일 수 있다. 상기 범위 내에서 적절한 글루텐 단백질의 변성 및 전분의 구조 변화가 일어나 습부 글루텐의 형성을 억제할 수 있으며, 우수한 식감 및 물성을 위하여 본원 발명에서 목적하는 정도의 글루텐 활성도, RVA(신속 점도 측정기) 최고 점도, 노화 점도 및 퍼짐성을 얻을 수 있다.
상기 제1차 열처리 단계에서 열처리 시간은 5 내지 30초인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 20초일 수 있다.
상기 제2차 열처리 단계에서 열처리 시간은 5 내지 50초인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 40초일 수 있다. 상기 범위 내에서 상기 제1차 열처리된 원맥의 품온을 충분히 유지시키며 열처리할 수 있다.
상기 제1차 열처리 단계에서 투입되는 원맥은 일반적인 밀가루의 제조 방법에 있어서 숙성 단계를 거친 숙성 원맥을 사용할 수 있다(도 2 참조).
상기 숙성 단계란 원맥의 내부에 물이 침투되도록 물에 담가두는 단계를 의미한다.
상기 제2차 열처리한 원맥을 건조시키는 단계는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 알려진 방법을 사용할 수 있으나 바람직하게는 공기 대류 건조(air convective drying) 방법을 사용할 수 있다.
상기 공기 대류 건조 방법이란 대상 원료에 건조된 공기를 불어넣어 대류시킴으로써 원료를 건조시키는 방법을 의미한다.
상기 건조 단계에서 바람직하게는 원맥의 수분 함량이 20% 미만이 되도록 건조할 수 있다.
상기 건조 단계는 원맥의 건조와 더불어, 제1차 및 제2차 열처리를 거치면서 가열된 원맥을 냉각시키는 건조 및/또는 냉각 단계일 수 있다. 상기 건조 및/또는 냉각 단계를 거친 원맥은 바람직하게는 상온(25℃)까지 냉각될 수 있다.
상기 건조 및/또는 냉각 단계에서 공기 대류 건조에 사용되는 공기의 양은 바람직하게는 300 내지 700 m3/min일 수 있으며, 보다 바람직하게는 400 내지 600 m3/min일 수 있다. 상기 범위 내에서 원맥 내 수분 함량이 제분 공정상 적정 수분 함량으로 조절될 수 있으며 이로써 제분 수율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
상기 건조 단계 및/또는 냉각 단계의 수행 시간은 바람직하게는 20 내지 60분일 수 있으며, 보다 바람직하게는 30 내지 50분일 수 있다. 상기 범위 내에서 원맥이 제분 공정상 적정량의 수분을 함유하여 제분 수율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
상기 제분 단계에서 제분된 밀가루의 평균 입도는 바람직하게는 40 내지 70 ㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 45 내지 65 ㎛일 수 있다. 상기 평균 입도가 40 ㎛ 미만일 경우에는 입도가 작아 배터 제조시 비산이 많이 이루어지고 분산성이 저하될 우려가 있으며, 70 ㎛를 초과할 경우에는 물흡수성 및 팽윤성이 저하될 우려가 있다.
상기 제분 단계 이후, 일반적인 밀가루 제조 방법에 따라 순화 공정 및 사별 공정을 수행한 다음 일정 분량 단위로 포장하여 제품화할 수 있다(도 2 참조).
상기 순화 공정이란 제분된 밀가루를 비중 및 입도 차이를 이용하여 세몰리나(semolina)를 분리하는 공정을 의미한다.
상기 사별 공정이란 제분된 밀가루를 입자별로 선별 분리하는 공정을 의미한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 상기 제조 방법에 의하여 제조된 원맥 열처리 밀가루를 제공한다.
본원 발명의 원맥 열처리 밀가루는 특히 튀김 배터용, 크래커류 제조용, 카스텔라와 같은 케이크류 제조용으로 바람직하게 사용될 수 있다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 밀가루 100 중량부에 대하여, 조단백질 함량이 10 중량부 이하이고, 하기의 식 1로 계산되는 글루텐 활성도(Gluten Vitality)가 60% 이하인, 원맥 열처리 밀가루를 제공한다.
[식 1]
글루텐 활성도(%) = 100-{(밀가루 내 불용성 단백질 함량/밀가루 내 조단백질 함량)×100}
본원 명세서에 사용된 용어, "습부 글루텐"이란, 밀 단백질 중 글리아딘과 글루테닌이 서로 결합하여 생긴 단백질을 의미하며, 이것은 지질을 포함하는 인단백질(리포프로테인)의 일종이다.
글리아딘은 글루텐에 신전성과 점착성을 부여하며, 글루테닌은 탄력성을 준다. 밀가루에 물을 더해 반죽하면 물에 녹지 않는 단백질(글리아딘, 글루테닌)이 수화하여 지질과 결합한다. 밀가루 속의 녹말과 단백질은 모두 친수성 고분자이므로 물을 부어 반죽하면 물 분자를 흡착하는 성질이 있다. 글리아딘과 글루테닌은 물을 충분히 흡수하여 서로 당겨서 가느다란 실같이 된다(사상(絲狀)구조). 이것이 평행으로 또는 교차해서 그물 조직을 만든다. 즉, 밀가루 입자 속에서 떨어져 존재하던 글리아딘과 글루테닌 분자가 물로 인해 결합하여 글루텐을 만드는 것이다.
단백질량이 적은 밀가루보다 단백질량이 많은 밀가루에 더 두꺼운 글루텐 막이 형성된다. 이때 특히 다량의 물과 긴 시간이 필요하다. 습부 글루텐의 일반적인 성분은 단백질 81~85%, 지질 8~11%, 회분 0~1%, 탄수화물 4~6%이다.
튀김류, 크래커류, 카스텔라류 등에서는 바삭함 또는 부드러운 식감이 요구되는데, 습부 글루텐의 함량이 높은 경우에는 바삭함이 떨어지게 되고 탄성이 강하여 쫄깃한 식감을 나타내는 단점이 있다.
상기 습부 글루텐의 함량은 글루텐 분석기를 사용하여 측정할 수 있으며, 사용 가능한 글루텐 분석기의 예로는 Glutomatic 2200(Perten 사)을 들 수있다. 상기 습부 글루텐의 함량은 AACC 38-12.02 방법에 따라 분석할 수 있다.
상기 습부 글루텐은 밀가루 100 중량부에 대하여 바람직하게는 10 중량부 이하일 수 있으며, 보다 바람직하게는 5 중량부 이하일 수 있고, 가장 바람직하게는 1 중량부 이하일 수 있다.
상기 글루텐 활성도는 밀가루를 사용하여 제조된 음식의 바삭한 식감을 판단하는 지표로서, 밀 단백질 중 글루텐 단백질의 변성에 따른 가용성 단백질의 변화 정도를 측정하기 위한 것이다. 상기 글루텐 단백질의 변성이란 가용성 단백질이 불용성 단백질화되는 것을 의미한다.
상기 조단백질은 식품의 일반 분석에서 전체 질소를 측정하고 이것에 6.25(단백질의 평균적 질소 함량의 역수, 1/0.16)를 곱하여 구하는 단백질이며, 밀가루의 경우 5.7을 곱하여 구한다. 조단백질에는 글리아딘과 글루테닌 등의 글루텐 단백질 이외에도 알부민, 글로불린 등의 단순 단백질 등을 포함한 질소 화합물들이 포함되며, 이들을 총칭하여 조단백질이라 한다.
상기 [식 1]에 있어서, 상기 조단백질 및 불용성 단백질의 함량은 단백질 분석기를 사용하여 측정할 수 있으며, g 단위로 측정될 수 있다. 사용 가능한 단백질 분석기의 예로는 FP 528 Nitrogen/Protein Determinator(Leco 사)을 들 수 있다.
상기 글루텐 활성도는 바람직하게는 60% 이하일 수 있다. 이는, 원맥 열처리를 하지 않은 일반 밀가루(이하, 비열처리 밀가루)에서의 글루텐 활성도의 약 45 내지 85%에 해당하는 것이라 할 수 있으며, 상기 범위 내에서 튀김, 크래커 등 밀가루를 활용한 음식에서 우수한 바삭한 식감을 얻을 수 있다.
상기 글루텐 활성도가 60% 이하라는 것은 수치적으로 0% 이하인 범위를 포함하는 개념은 아니며, 현실적으로 측정 가능한 활성도로서 양(+)의 값을 의미한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 반죽질기 시험기(Consistometer)로 측정한 퍼짐성이 13 cm 이하인, 원맥 열처리 밀가루를 제공한다.
상기 퍼짐성은 밀가루를 사용하여 제조된 음식의 부드러운 식감을 판단하는 지표로서, 밀 단백질 중 글루텐 단백질의 변성에 따른 배터의 점도 변화 정도를 측정하기 위한 것이다. 상기 글루텐 단백질의 변성이란 가용성 단백질이 불용성 단백질화되는 것을 의미한다.
상기 퍼짐성은 반죽질기 시험기를 이용하여 측정할 수 있으며, 사용 가능한 반죽질기 시험기의 예로는 Endecotts 사 제품을 들 수 있다.
상기 퍼짐성을 측정하는 방법의 비제한적인 예는 다음과 같다: 밀가루 100 g에 물 150 g을 투입하고, 60초 동안 핸드 블렌더(HR1366, Philips)로 잘 교반하여 배터를 만든 다음, 이 중 75 g을 반죽질기 시험기의 측정 용기에 담은 후 30초 후에 배터가 흘러간 거리를 측정함으로써 퍼짐성을 확인할 수 있다.
상기 퍼짐성은 13 cm 이하인 것이 바람직하다. 이는 비열처리 밀가루의 퍼짐성의 약 60 내지 90%에 해당하는 것이라 할 수 있으며, 상기 범위 내에서 배터의 점도가 높아지고 안정도가 우수해지는 효과를 얻을 수 있다.
상기 퍼짐성이 13 cm 이하라는 것은 수치적으로 0 cm 이하인 범위를 포함하는 개념은 아니며, 중력이 작용하는 공간에서 현실적으로 측정 가능한 양(+)의 값을 의미한다.
본원 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 신속 점도 측정기(Rapid Visco Analyzer, RVA)로 측정한 최고 점도가 1,350 cP(센티푸아즈) 이상이고, 노화 점도가 870 cP 이상인, 원맥 열처리 밀가루를 제공한다.
상기 신속 점도 측정기로 사용 가능한 예로는 Newport Scientific 사 제품을 들 수 있다.
상기 RVA 최고 점도는 밀가루를 사용하여 제조된 음식의 바삭한 식감을 판단하는 지표로서, 아밀라아제 등의 효소 불활성화 및 전분 입자의 팽윤 촉진에 따른 호화 점도의 변화를 측정하기 위한 것이다.
상기 RVA 최고 점도는 바람직하게는 1,350 cP 이상일 수 있다. 이는 비열처리 밀가루의 RVA 최고 점도의 약 105 내지 120%에 해당하는 것이라 할 수 있으며, 상기 범위 내에서 우수한 바삭한 식감을 얻을 수 있다.
상기 RVA 노화 점도(Setback)는 바삭한 식감의 지속성을 판단하는 지표로서, 전분의 구성 성분 중 아밀로오스의 구조 변화 및 냉각 후 점도 상승에 따른 점도의 변화를 측정하기 위한 것이다.
상기 RVA 노화 점도는 바람직하게는 870 cP 이상일 수 있다. 이는 비열처리 밀가루의 RVA 노화 점도의 약 102 내지 125%에 해당하는 것이라 할 수 있으며, 상기 범위 내에서 바삭한 식감의 지속성이 길어지는 효과를 얻을 수 있다.
상기 최고 점도 및 노화 점도를 측정하는 방법의 비제한적인 예는 다음과 같다: 알루미늄 용기에 밀가루 3.0 g(14% 수분함량 기준)을 넣고 증류수 25 mL를 가한 다음, 플라스틱 회전축을 사용하여 교반시켜 시료액을 제조한다. 그 다음 온도를 50℃로 맞춘 RVA에서 1분간(960 RPM: 10초, 160 RPM: 50초) 교반하고 분당 12.16℃씩 승온시켜 95℃까지 가열하고 95℃에서 2.5분간 유지시킨 후, 분당 11.84℃씩 50℃까지 냉각시켜 2분간 유지시키면서 밀가루의 호화 특성인 최고 점도 및 노화점도를 조사한다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예를 기술함으로써 본원 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예, 비교예 및 실험예는 본원 발명의 일 예시에 불과하며, 본원 발명의 내용이 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
실시예 1 내지 9
증기 가열 방법에 의한 원맥 열처리 밀가루의 제조
도 1을 참조하여, 패들 컨베이어가 장착된 밀폐식 교반기에 17 MT/hr의 숙성된 원맥을 투입하고, 증기압 3 kgf/cm2인 증기를 직접 분사하며 각각 85℃, 90℃, 95℃에서 15초간 제1차 열처리한 시료 3개를 제조하였다.
상기 3개의 시료를 각각 스크류 컨베이어가 장착된 밀폐식 교반기에서 목표 품온을 유지하며 제2차 열처리하되, 각 시료당 15초, 25초, 35초의 3 가지 시간 범위에서 열처리하여 총 9개의 시료를 제조하였다.
상기 제1차 및 제2차 열처리를 거친 원맥을 공기량 500 m3/min으로 40분 동안 대류 건조하며 실온까지 냉각시킨 후에 분쇄, 순화, 사별한 다음 포장하여 본 실험의 시료로 사용하였다.
하기 표 1은 상기 실시예 1 내지 9에 따른 밀가루의 제조 조건을 나타낸 것이다.

 열처리 건조 및 냉각
원맥
투입량
( MT / hr ) 		1차
열처리 시간(s) 		2차
열처리
시간(s) 		총
열처리 시간 (s) 		열처리
온도
(℃) 		증기압
( kgf / cm 2 ) 		공기량
(m 3 / min ) 		시간
( min )
실시예 1



17



15		 15 30
85



3.0



500



40
실시예 2 25 40
실시예 3 35 50
실시예 4 15 30
90
실시예 5 25 40
실시예 6 35 50
실시예 7 15 30
95
실시예 8 25 40
실시예 9 35 50
비교예
원맥 비열처리 밀가루
원맥 가공 단계에서 열처리를 수행하지 않고 제조된 시중의 박력 밀가루를 입수하여, 본원 발명에 대한 비교예로서 사용하였다.
실험예 1
비스코그램(Viscogram)의 최고 점도 측정
상기 실시예 1 내지 9 에 따른 원맥 열처리 밀가루 및 상기 비교예에 따른 비열처리 밀가루 각각에 대하여 비스코그램 최고 점도를 측정하였다.
비스코그램은 Viscograph-E(Type 602726, Brabender Co. Ltd, Duisburg, Germany)를 이용하여 AACC 22-10(2000)의 방법에 따라 측정하였다. 비스코그래프는 회전 점도계의 일종으로서 밀가루-물의 현탁액을 일정한 속도(1분간 1.5℃)로 가열시키면서 페이스트(paste)의 점도 변화를 자동으로 기록하는 장치로, 페이스트의 제조 및 점도를 동시에 측정할 수 있고, 또한 온도 변화에 따른 밀가루의 점도에 미치는 아밀라제의 효과를 측정할 수 있으며, 제빵 과정 중 α-아밀라제의 효과를 예측할 수 있다.
상기 10 가지 시료 65 g을 450 mL 증류수에 현탁시켜 보울(bowl)에 넣고, 상기 현탁액을 1분간 1.5℃의 비율로 25℃에서 95℃까지 가열시키면서 값을 측정하였다.
실험예 2
습부 글루텐 함량 측정
상기 실시예 1 내지 9 에 따른 원맥 열처리 밀가루 및 상기 비교예에 따른 비열처리 밀가루 각각에 대하여 습부 글루텐 함량을 측정하였다.
습부 글루텐 함량은 글루텐 분석기(Glutomatic 2200, Perten)를 이용하여 AACC 38-12.02 방법에 따라 분석하였다.
실험예 3
글루텐 활성도 측정
상기 실시예 1 내지 9 에 따른 원맥 열처리 밀가루 및 상기 비교예에 따른 비열처리 밀가루 각각에 대하여 글루텐의 활성도를 측정하였다.
글루텐 활성도의 측정은 일본 등록 특허 제3153424호인 "튀김용 열처리 소맥분 및 그 제조법" 및 미국 등록 특허 제5874122호인 "전자레인지 재가열 튀김용 증기 열처리 밀가루"에 개시된 분석법을 변형하여 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
상기 10 가지 시료 각각을 2 g씩 100 ml용 비이커에 계량한 다음, 0.05 N 아세트산 40 ml를 비이커에 넣고, 교반기를 이용하여 실온에서 60분간 교반하였다. 상기 현탁액을 원심관에 옮겨 원심 분리기(Hanil Science Industrial)를 이용하여 5,000 rpm으로 5분간 원심 분리를 한 후 그 상등액을 따라내어 버린 다음, 비이커를 0.05 N 아세트산 40 ml로 세척하고 그 세척액을 원심관에 옮겨 5,000 rpm으로 5분간 원심 분리하였다. 상기 상등액을 따라내어 버리고, 튜브를 거꾸로 뒤집어 30분 동안 수분을 완전히 제거한 다음, 하부에 침전된 고형분을 건조기(Drying oven, Jisico)에서 130℃로 60분간 건조한 후 분말화한 시료 0.3 g을 단백질 분석기(FP 528 Nitrogen/Protein Determinator, Leco)를 이용하여 불용성 단백질의 함량(g)을 측정하였다. 분말 시료의 수분은 적외선 수분 측정기(ML-50, Mettler Toledo)를 이용하여 측정하였다.
이어서 상기 10 가지 시료 0.3g 각각을 단백질 분석기(FP 528 Nitrogen/Protein Determinator, Leco)를 이용하여 조단백질 함량(g)을 측정하였다.
글루텐 활성도는 하기 식 1을 이용하여 계산하였다.
[식 1]
글루텐 활성도(Gluten Vitality; %) = 100-{(밀가루 내 불용성 단백질 함량/밀가루 내 조단백질 함량)×100)}
실험예 4
호화 특성의 측정- RVA 최고 점도 및 노화 점도의 측정
상기 실시예 1 내지 9에 따른 원맥 열처리 밀가루 및 상기 비교예에 따른 비열처리 밀가루 각각에 대하여 호화 특성을 측정하였다.
상기 호화 특성은 신속 점도 측정기(Rapid Visco Analyser, Newport Scientific)를 이용하여 RVA 최고 점도 및 노화 점도을 측정함으로써 확인하였다. RVA 최고 점도 및 노화 점도는 다음과 같은 방법으로 실시하였다.
알루미늄 용기에 상기 10 가지 밀가루 시료 3.0g(14% 수분함량 기준)을 각각 넣고 증류수 25 mL를 가한 다음, 플라스틱 회전축을 사용하여 완전하게 교반시킨 시료액을 제조하였다. 그 다음, 온도를 50℃로 맞춘 RVA에서 1분간(960 RPM: 10초, 160 RPM: 50초) 교반하고, 분당 12.16℃의 승온 조건으로 95℃까지 가열하여 95℃에서 2.5분간 유지시킨 후, 분당 11.84℃씩 50℃까지 냉각시켜 2분간 유지시키면서 각 시료의 최고 점도 및 노화 점도를 측정하였다.
실험예 5
배터의 퍼짐성( spreadability ) 측정
상기 실시예 1 내지 9 에 따른 원맥 열처리 밀가루 및 상기 비교예에 따른 비열처리 밀가루 각각에 대하여 배터의 퍼짐성을 측정하였다. 배터의 퍼짐성은 반죽질기 시험기(Consistometer, Endecotts)를 이용하여 다음과 같은 방법으로 실시하였다.
상기 10 가지 시료 각 100g에 물 150g을 넣고, 60초간 핸드 블렌더(HR1366, Philips)로 잘 교반하여 배터를 만들었다. 상기 각 시료 중 75 g 씩을 반죽질기 시험기의 측정 용기에 담은 다음, 30초 후 배터가 흘러간 거리를 측정하였다(최대 24 cm 까지 측정 가능).
하기 표 2 및 표 3은 상기 실험예 1 내지 5의 측정 결과를 나타낸 것이다.
비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
비스코그램 최고 점도( BU ) 585 847 881 888 909
습부 글루텐 함량(g) 23.1 없음 없음 없음 없음
글루텐 활성도(%) 63.69 52.60 51.48 48.59 42.91
RVA 최고 점도( cP ) 1,323 1,455 1,458 1,462 1,468
RVA 노화 점도( cP ) 857 878 892 893 934
배터 퍼짐성( cm ) 14.25 11.8 11.75 11.55 10.95
실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9
비스코그램 최고 점도( BU ) 936 1,020 1,070 1,096 1,267
습부 글루텐 함량 없음 없음 없음 없음 없음
글루텐 활성도(%) 42.51 42.21 33.09 32.68 31.44
RVA 최고 점도( cP ) 1,474 1,480 1,486 1,489 1,526
RVA 노화 점도( cP ) 938 943 1,002 1,004 1,009
배터 퍼짐성( cm ) 10.7 10.5 9.65 9.4 9.3
상기 표 2 및 표 3을 살펴보면, 비스코그램의 최고 점도는 실시예 1 내지 9에 의한 원맥 열처리 밀가루가 비교예의 비열처리 밀가루에 비해 유의적으로 높은 값을 보였다. 이는 원맥 열처리에 의해 아밀라아제 등의 효소 불활성화와 함께 전분 입자의 팽윤이 더욱 촉진되었기 때문이다.
습부 글루텐 함량의 경우, 비열처리 밀가루에서는 23.1 g으로 측정된 반면, 원맥 열처리 밀가루 전부에서는 습부 글루텐이 형성되지 않은 것으로 확인되었다. 이는 원맥 열처리에 의해 글루텐 단백질이 변성되어 글루텐을 형성할 수 없었기 때문이다.
글루텐 활성도의 경우, 원맥 열처리 밀가루가 비열처리 밀가루에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였으며, 이는 원맥 열처리에 의해 가용성 단백질의 일부가 불용성화에 됨에 따라 가용성 단백질의 함량이 감소하였기 때문이다.
RVA 최고 점도의 경우, 원맥 열처리 밀가루가 비열처리 밀가루보다 유의적으로 높은 값을 보였으며, 이는 원맥 열처리에 의해 아밀라아제 등의 효소 불활성화와 함께 전분 입자의 팽윤이 더욱 촉진되었기 때문이다.
RVA 노화 점도의 경우, 원맥 열처리 밀가루가 비열처리 밀가루에 비해 유의적으로 높은 값을 보였는데, 이는 원맥 열처리에 의해 전분의 구성 성분 중 아밀로오스의 구조가 변화함에 따라 노화도가 증가하였기 때문이다. 노화 점도는 또한 냉각 후 점도가 상승하는 정도를 나타내는 지표가 되는 것으로, 전분의 구성 성분 중 아밀로오스의 노화 특성을 나타내는 지표가 되는데, 이 수치가 클수록 아밀로오스의 노화도가 증가한다고 볼 수 있다. 따라서 이는 튀김, 크래커 등과 같은 음식에 있어서 바삭함을 장시간 유지할 수 있는지의 여부를 판단하는데 중요한 지표가 될 수 있다.
배터 퍼짐성의 경우, 원맥 열처리 밀가루가 비열처리 밀가루에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였으며, 이는 원맥 열처리에 의해 배터의 점도가 증가함에 따라 퍼짐성이 상대적으로 감소하였기 때문이다.

Claims (10)

  1. a) 원맥을 제1 교반기에서 가열하는 제1차 열처리 단계;
    b) 상기 제1차 열처리한 원맥을 품온을 유지하면서 제2 교반기에서 가열하는 제2차 열처리 단계;
    c) 상기 제2차 열처리한 원맥을 건조시키는 단계; 및
    d) 상기 건조된 원맥을 제분하는 단계
    를 포함하는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1차 또는 제2차 열처리 단계는 증기압 1 내지 10 kg/m3인 조건하에서 증기 가열 방법으로 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1차 및 제2차 열처리 단계는 총 열처리 시간이 10 내지 80초 동안 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1차 열처리 단계는 5 내지 30초 동안 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 건조 단계는 공기 대류 건조(air convective drying) 방법으로 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 건조 단계는 20 내지 60분 동안 수행되는, 원맥 열처리 밀가루의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법에 의하여 제조된, 원맥 열처리 밀가루.
  8. 제7항에 있어서, 상기 원맥 열처리 밀가루 100 중량부에 대하여, 조단백질 함량이 10 중량부 이하이고, 하기 식 1로 계산되는 글루텐 활성도(Gluten Vitality)가 60% 이하인, 원맥 열처리 밀가루.
    [식 1]
    글루텐 활성도(%) = 100-{(밀가루 내 불용성 단백질 함량/밀가루 내 조단백질 함량)×100}
  9. 제7항에 있어서, 반죽질기 시험기(Consistometer)로 측정한 퍼짐성이 13 cm 이하인, 원맥 열처리 밀가루.
  10. 제7항에 있어서, 신속 점도 측정기(Rapid Visco Analyzer, RVA)로 측정한 최고 점도가 1,350 cP 이상이고, 노화 점도가 870 cP 이상인, 원맥 열처리 밀가루.
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