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JKFN Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition



Online ISSN 2288-5978

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Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(4): 360-366

Published online April 30, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.4.360

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

Quality Characteristics of Dangmyeon (Starch Vermicelli) Made from Heat-Moisture Treated Corn, Potato, and Sweet Potato Starches

Changseon Lee and Hyun-Jung Chung

Division of Food and Nutrition, Chonnam National University

Correspondence to:Hyun-Jung Chung, Division of Food and Nutrition, Chonnam National University, 77 Yongbong-ro, Buk-gu, Gwangju 61186, Korea, E-mail: hchung@jnu.ac.kr
Author information: Changseon Lee (Researcher), Hyun-Jung Chung (Professor)

Received: February 15, 2022; Revised: March 1, 2022; Accepted: March 2, 2022

This is Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

The influence of heat-moisture treated corn, potato, and sweet potato starches on the quality characteristics of starch noodles (dangmyeon) was investigated. The corn, potato, and sweet potato starches with 21% and 27% moisture levels were thermally treated at 100°C for 2 and 12 h. The viscosity profiles of the starches changed significantly with the heat-moisture treatment (HMT). The HMT starches had higher pasting temperature and lower pasting viscosity than the corresponding native starches. However, the HMT potato and sweet potato starches showed a higher trough and final viscosity compared to their corresponding native starches. The cooking loss rate of dangmyeon made with HMT starches was lower than that of native starches. The HMT starch noodles had higher firmness and lower stickiness than noodle made from native starches. These results confirmed that the cooking characteristics and texture properties of dangmyeon were affected by HMT of starches.

Keywords: dangmyeon, heat-moisture treatment, corn starch, potato starch, sweet potato starch

당면은 녹두 전분이나 고구마 전분, 옥수수 전분을 주원료로 하여 호화와 노화 과정을 거쳐 제조되는 전분 국수로 중국의 당나라로부터 유래되었으며, 분탕(粉湯), 호면(胡麵), 두면(豆麵) 및 동면(凍麵) 등 다양한 이름으로 알려졌다(Cheon 등, 2012). 최초의 당면은 녹두 전분을 사용하여 만들었으나 현재는 녹두 전분, 옥수수 전분, 사고 전분과 고구마 전분 등 다양한 전분이 주로 쓰이고 있다(Yook과 Kim, 2001).

전분은 식물체의 종류에 따라 분자 구성이 다르고, 입자의 크기와 형태도 다양하다. 그래서 전분 원료에 따라 물리적 특성이 다양하고, 식품에 적용 시 적합한 물성을 갖는 전분 원료를 선택하거나 화학적, 물리적 변성을 통해 용도에 맞는 물성을 갖도록 하는 것이 중요하다. Takahashi 등(1985)은 당면 제조에 있어 고구마 전분이나 감자 전분과 같이 long texture를 갖는 전분들이 적합하고, 옥수수 전분이나 밀 전분과 같이 short texture를 갖는 전분은 적합하지 않다고 보고하였다.

수분열처리(heat-moisture treatment, HMT)는 다양한 식품의 용도에 적합하도록 천연 전분의 기능성을 개선하는 중요한 물리적 변성 방법으로, 전분 분자 구성의 변화 없이 물리적, 기능적 특성을 변화시킨다(Hoover, 2010; Li 등, 2011). Gunaratne와 Hoover(2002)는 HMT를 전분의 수분함량을 35% 미만으로 조절하여 수분평형이 되게 상온에서 방치한 다음 수분손실이 일어나지 않게 밀봉하여 10분에서 24시간 동안 80~130°C 조건에서 열처리하는 것으로 정의하고 있다. 수분열처리 후 전분의 열 안정성과 내전단성이 향상되고, 전분 입자의 팽창과 아밀로스의 용출이 감소하게 된다(Hormdok과 Noomhorm, 2007). 이러한 HMT 전분의 특성은 국수의 품질특성 향상에 유용하게 활용될 수 있다.

따라서 본 연구는 수분열처리한 전분으로 제조한 당면의 조리 특성 및 텍스처 특성을 살펴봄으로써 기존 당면 산업에서 주로 사용되는 고구마 전분의 품질을 향상시키고, 더불어 옥수수, 감자 전분의 산업에의 활용도를 높이고자 하였다.

실험재료

본 연구에 사용된 옥수수, 감자, 고구마 전분은 (주)대상(Seoul, Korea)에서 제공받아 사용하였다.

수분열처리 전분의 제조

옥수수 전분과 감자 전분, 고구마 전분의 수분함량(AACCI, 2010)을 측정한 다음 전분 300 g을 밀봉 가능한 유리 용기에 담았다. 증류수를 첨가하여 수분함량을 21% 또는 27%로 맞추고, 덩어리가 생기지 않도록 교반한 후 밀봉하였다. 용기를 상온에서 24시간 방치한 후 이를 100°C 오븐(VS-1202D3, Vision Scientific Co., Bucheon, Korea)에서 2, 12시간 열처리하였다. 수분열처리 후 50°C에서 12시간 건조시켰고, 이를 믹서기(HMF-600, Hanil Electric Co., Bucheon, Korea)로 분쇄하여 120 mesh(<125 μm) 체를 통과시켜 시료로 사용하였다.

옥수수 전분의 경우 약어에 CS(corn starch)를, 감자 전분의 경우 PS(potato starch)를, 고구마 전분의 경우 SS(sweet potato starch)를 붙여 구분하였다. 수분열처리 전분은 우선 기존 약어에 H(heat-moisture treatment)를 붙여 구분하였고, 이어서 수분함량-처리시간 순으로 표기하였다. 예를 들어 수분함량 21%로 2시간 열처리한 전분의 경우 옥수수 전분은 HCS21-2로, 감자 전분은 HPS21-2로, 고구마 전분은 HSS21-2로 표기하였다.

전분의 페이스팅 점도 특성 측정

전분의 페이스팅 특성은 신속점도측정기(RVA 4500, Perten Instruments, Segeltorp, Sweden)를 이용하여 분석하였다. 분석 조건은 7%(w/w) 전분 용액 30 g을 분산시킨 후 1분간은 50°C로 정치, 1.0~8.5분은 95°C까지 상승, 8.5~13.5분은 95°C로 유지, 13.5~21.0분은 50°C까지 냉각, 50°C에서 2분간 유지하면서 점도 특성을 관찰하였다. 이로부터 페이스팅 온도(pasting temperature), 최고점도(peak viscosity, P), 최저점도(trough viscosity, T), 최종점도(final viscosity, F), 강하점도(breakdown viscosity, P-T), 치반점도(setback viscosity, F-T)를 측정하였다.

당면의 제조

당면의 제조 방법은 선행연구 Jeon 등(2015)의 방법을 변형하였으며, 예비 실험을 통해 처리 조건 및 전분 원료에 따른 전분의 투입량을 달리하여 당면을 제조하였다. 전분 3 g에 증류수 55~87 mL를 첨가하여 95°C에서 5분간 가열하여 전분 호액을 제조하였다. 제조된 호액에 전분 100 g을 첨가하여 익반죽을 제조하였다. 반죽을 가정용 수동 압출 제면기(noodle making machine, 273 Goindol, Taehwa Trading Co., Seoul, Korea)를 이용하여 지름 1 mm의 노즐을 통과시켜 당면을 성형하였다. 제조된 당면은 끓는 물에 호화시킨 뒤 10°C의 냉각수에서 냉각 후 조리용 체에 건져 1분간 방치하고 물기를 뺀 후 40°C에서 16시간 동안 건조하여 시료로 사용하였다.

당면의 외관 특성 측정

제조된 당면의 외관은 디지털카메라(Kento, Canon, Tokyo, Japan)를 이용하여 20 cm 높이 위에서 건조 당면과 조리된 당면의 외관을 촬영하여 비교하였다.

당면의 색도

건당면과 삶은 당면의 색을 관찰하기 위해 색도계(Chroma Meter CR400, Konica Minolta, Tokyo, Japan)를 사용하여 Hunter의 L*(lightness)값, a*(+redness/-greenness)값 및 b*(+yellowness/-blueness)값을 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타냈다. 건당면을 2~3 mm로 자르고, 삶은 당면은 당면 5 g을 증류수 250 mL와 함께 끓인 후 조리용 체에 밭쳐 1분 건조 후 2~3 mm로 잘라 투명 cell(ϕ 3 cm×1 cm)에 담아 색도를 측정하였다. 보정을 위해 사용한 표준 백색판(standard white plate)의 Lab값은 L*=96.81, a*=-0.06, b*=-0.11이었다.

당면의 조리손실률 측정

당면의 조리 과정 중 고형분의 손실을 알아보기 위하여 Han 등(2011)의 방법을 이용하여 측정하였다. 당면 5 g을 증류수 250 mL에 넣고 105°C에서 6분 동안 가열한 후 100 mesh 표준체에서 5분간 물기를 제거하였다. 여과된 조리수를 모아 105°C에서 12시간 건조시킨 다음 무게를 측정하여 조리 과정 중 용출된 고형분의 양을 다음 식을 이용하여 계산하였다.

%= g g×100

당면의 텍스처

당면의 텍스처 측정은 No 등(2019)의 방법을 변형하여 사용하였다. 당면 5 g을 삶은 후 1 cm의 크기로 잘라 texture analyzer(TA-XT plus, Stable Micro Systems, Surrey, England)를 이용하여 texture profile analysis(TPA)를 10회 반복 실험하여 경도(hardness, g), 부착성(adhesiveness, -g?s)의 평균값을 구하였다. Texture analyzer의 측정 조건은 pre-test speed 1 mm/s, test speed와 post speed를 각각 2 mm/s, target mode strain 75%, time 5 s, probe는 cylinder형 φ 20 mm, trigger force 5 g 조건으로 측정하였다.

통계분석

본 실험에서 얻어진 결괏값은 평균과 표준편차로 나타냈다. 모든 실험은 SPSS Statistics(ver. 12.0K, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 ANOVA test로 분산분석을 실행하였고, 유의차가 있는 경우 Duncan의 다중 범위 검정(Duncan’s multiple range test)을 하여 P<0.05 수준으로 검증하였다.

전분의 페이스팅 점도 특성

RVA를 통해 분석하여 얻어진 생전분과 수분열처리 전분의 페이스팅 점도 그래프와 특성 수치를 Fig. 1Table 1에 각각 나타냈다. 옥수수와 감자, 고구마 모두 생전분과 HMT 전분의 페이스팅 점도 특성치에서 유의적인 차이를 보였다(P<0.05). 전분 호화액의 초기 호화온도는 모든 전분에서 HMT 처리 후 증가하였다. 전분의 점도 발현을 위한 최소 온도인 페이스팅 온도는 초기 페이스트 형성 기간에 전분의 구조적 안정성을 나타낸다(Ali 등, 2020). HMT 이후의 페이스팅 온도 상승은 결정 과립의 응집, 결정성 강화, 내부 사슬 간의 결합 강화 및 분자 간의 공간 감소 등으로 발생할 수 있다는 보고가 있다(Sudheesh 등, 2020).

Table 1 . asting properties of native and heat-moisture treated corn, potato and sweet potato starches

StarchInitial pasting
temp. (°C)
Viscosity (cP)
Peak (P)Trough (T)Final (F)Breakdown (P-T)Setback (F-T)
CS72.9±0.8c1,261.0±12.7a959.0±12.7a1330.5±16.3a302.0±25.5a371.5±3.5b
HCS21-274.1±0.8c1,182.0±1.4b861.0±2.8b1,333.0±8.5a321.0±1.4a472.0±5.7a
HCS21-1278.1±0.3b1,001.0±2.8c885.0±1.4b1,139.0±2.8b116.0±4.2b254.0±4.2c
HCS27-278.3±0.0b700.0±5.7d684.0±2.8c831.5±3.5c16.0±2.8d147.5±0.7d
HCS27-1282.7±0.6a575.5±34.6e527.5±34.6d604.0±49.5d48.0±0.0c76.5±14.8e
PS62.5±1.9c3,957.5±24.7a1,477.5±78.5c2,371.0±46.7d2,480.0±103.2a893.5±31.8c
HPS21-263.9±0.5c3,730.0±31.1b2,431.0±5.7b3,749.0±247.5b1,299.0±36.8b1,318.0±241.8b
HPS21-1267.9±0.6b1,499.5±55.9d1,506.5±57.3c2,923.0±186.7c−7.0±1.4d1,416.5±129.4b
HPS27-266.5±0.3b3,166.5±112.4c3,009.5±95.5a4,923.0±125.9a157.0±17.0c1,913.5±30.4a
HPS27-1278.1±0.3a679.0±49.5e683.5±48.8d1,101.5±58.7e−4.5±0.7d418.0±9.9d
SS73.3±1.4d2,260.0±50.9a1,335.0±25.5d2,115.5±29.0d925.0±25.5a780.5±3.5d
HSS21-276.3±0.0c1,737.5±40.3b1,618.5±31.8a2,541.5±16.3a119.0±8.5b923.0±15.6a
HSS21-1278.7±0.6b1,432.5±16.3d1,434.0±17.0c2,257.5±4.9c−1.5±0.7c823.5±21.9c
HSS27-276.9±0.3bc1,526.5±24.7c1,520.0±24.0b2,389.0±28.3b6.5±0.7c869.0±4.2b
HSS27-1281.5±0.0a1,205.0±22.6e1,209.5±23.3e1,798.5±31.8e−4.5±0.7c589.0±8.5e

CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively.

Mean±SD with different superscripts in the same column indicate significant differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test.



Fig. 1. RVA viscoamylograph of native and heat-moisture treated corn (A), potato (B), and sweet potato (C) starches. CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively.

옥수수 전분의 경우 HCS21-2는 수분열처리 후에도 생전분과 유사한 패턴을 보였다. 그러나 처리시간이 증가함에 따라 점도 값이 감소하였다. 27% 수분함량으로 HMT 처리한 HCS27에서는 처리시간 및 수분함량이 증가함에 따라 생전분과 비교하여 최고점도와 최저점도, 최종점도 등이 감소하는 경향을 보였다. 이는 이전의 Huang 등(2020)의 결과와 일치하였다. 감자 전분은 수분열처리 후 초기 호화온도는 증가하고 최고, 최저, 최종 점도가 급격히 증가 또는 감소하였다. 처리시간에 따른 영향을 보았을 때, 2시간 HMT 처리한 HPS21-2와 HPS27-2는 생전분에 비해 피크점도는 감소하였으나 강하점도와 최종점도가 급격히 증가하였다. 처리시간이 증가함에 따라 호화 점도는 생전분에 비해 뚜렷이 감소하였으나, 가열 중 전분이 팽윤되면서 점도가 지속해서 상승하는 패턴을 보였다. Wang 등(2020)은 HMT에 의한 전분의 페이스팅 점도 감소는 작은 전분 입자보다 큰 전분 입자에서 더욱 두드러진다고 하였다. 수분열처리 후 A형 밀전분 입자와 B형 밀전분 입자의 페이스팅 점도 변화를 비교했을 때 상대적으로 입자가 큰 A형 전분의 점도가 B형 전분보다 감소 폭이 컸다. Lee 등(2020)은 B형 전분이 A형 전분보다 전분 입자 내 더 많은 물 분자를 가지고 있어서 상대적으로 열에 덜 안정된 구조를 가지기 때문에 수분열처리에 의해 영향을 더 많이 받는다고 하였다. 고구마 전분은 HMT 처리시간과 수분함량이 증가함에 따라 생전분보다 호화개시 온도가 증가하고 호화점도가 낮아지는 것을 확인하였다. 또한 12시간 HMT 처리한 HSS21-12와 HSS27-12는 감자전분과 동일하게 전형적인 페이스팅 패턴이 상실되면서 점도가 지속해서 상승하였다. 특히 감자와 고구마 전분 중 21% 수분함량으로 12시간 처리한 HPS21-12와 HSS21-12는 페이스팅 점도가 생전분보다 증가하는 것을 볼 수 있었다. 이는 가교 전분과 유사한 특징으로 HMT를 통해 전분의 가공 안전성 즉 내열성, 내전단성이 향상된 것을 확인하였다.

건면과 조리면의 외관 특성

생전분과 수분열처리 전분을 이용하여 제조된 당면의 외관 특성은 Fig. 2와 같다. 반죽을 압출하여 면을 제조했을 때 당면의 면발이 균일하게 제조되었다. CS는 HMT 처리 후 b*값이 감소하였고, 조리 후 면의 L*값이 증가하면서 천연 전분보다 더욱 밝은색을 띠었다. PS와 SS로 제조한 당면은 호화로 인해 당면 주변에 얇은 피막이 형성되었다. 그러나 HMT 처리 후 전분의 용출 없이 균일한 면발이 제조되었다. 이는 HMT로 인한 용해도 및 팽윤력 감소 영향으로 생각된다.

Fig. 2. Appearance of dried and cooked dangmyeon made from native and heat-moisture treated corn, potato and sweet potato starches. CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively.

Cham과 Suwannaporn(2010)은 수분열처리를 통해 아밀로스의 용출이 감소하면서 매끈하고 부드러운 국수를 제조할 수 있다고 하였다. 조리된 당면의 경우, 생전분을 이용한 당면은 조리 후 면이 팽윤되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 반면 수분열처리 후 전분의 종류에 관계없이 건면 형태의 면발이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

당면의 색도

옥수수 생전분과 HMT전분을 이용한 당면의 조리 전후 색도 변화를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 수분열처리는 당면의 색도에 유의적인 변화를 가져왔다(P<0.05). 옥수수 건당면의 명도(L) 값은 CS가 62.4이고 HMT 처리 후 HCS21은 58.9~65.9, HCS27은 58.2~63.4로 증가 또는 감소하였다. 수분함량 21% 조건에서는 처리시간이 지남에 따라 색도가 어두워지고, 반대로 수분함량 27% 조건에서는 처리시간이 증가함에 따라 명도가 증가하였다. 조리된 당면의 L값은 HMT 처리 모든 실험군에서 유의적으로 증가했으며, 수분함량과 처리시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 조리 전 옥수수 당면의 녹색도(-a) 값은 -3.0이었으며 HCS21-2를 제외하고 HMT 처리 후 녹색도가 유의적으로 감소하였다. 조리된 당면의 녹색도 값은 생전분이 -1.6으로 가장 낮게 나타났으며 HMT 이후 녹색도가 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 조리 전의 황색도(b) 값은 생전분이 10.7이었으며 HCS21-2를 제외하고 HMT 처리 후 황색도가 유의적으로 감소하였다. 조리 후의 삶은 당면의 청색도(-b) 값은 CS가 -3.6이었으며 HCS27-12를 제외하고 HMT 처리 후 청색도가 유의적으로 증가하였다.

Table 2 . Hunter’s color values of dried and cooked dangmyeon made from native and heat-moisture treated corn, potato, and sweet potato starches

StarchDried dangmyeonCooked dangmyeon
L*a*b*L*a*b*
CS62.4±0.0c−3.0±0.0d10.7±0.0b46.5±0.0e−1.6±0.0a−3.6±0.0b
HCS21-265.9±0.0a−3.6±0.0e12.0±0.0a46.7±0.0d−1.8±0.0c−4.0±0.0d
HCS21-1258.9±0.0d−2.4±0.0a7.9±0.0e49.8±0.0b−1.8±0.0d−4.2±0.0e
HCS27-258.2±0.0e−2.5±0.0c8.4±0.0d48.9±0.1c−1.9±0.0e−3.8±0.0c
HCS27-1263.4±0.0b−2.4±0.0b9.4±0.0c50.3±0.0a−1.7±0.0b−3.1±0.0a
PS56.2±0.0c−0.5±0.0b1.3±0.0e28.3±0.0a−0.5±0.0e−3.5±0.0d
HPS21-263.2±0.0a−0.6±0.0c2.8±0.0b26.0±0.1c−0.3±0.0c−1.7±0.0b
HPS21-1255.8±0.0d−0.5±0.0b2.8±0.0c28.2±0.2a−0.3±0.0b−1.6±0.0a
HPS27-253.7±0.0e−0.3±0.0a1.6±0.0d27.9±0.1b−0.4±0.0d−2.1±0.0c
HPS27-1262.0±0.0b−0.6±0.0c3.7±0.0a25.3±0.0d−0.3±0.0a−2.1±0.0c
SS43.3±0.0e−0.4±0.0a1.9±0.0e32.6±0.0d−0.5±0.0a−2.4±0.0d
HSS21-253.6±0.2d−0.5±0.0b2.7±0.0d33.1±0.0c−0.5±0.0b−3.0±0.0e
HSS21-1254.7±0.0c−0.5±0.0b3.9±0.0c33.8±0.1b−0.5±0.0a−1.1±0.1a
HSS27-261.5±0.0b−0.8±0.0d6.1±0.1b32.6±0.1d−0.6±0.0b−2.3±0.0c
HSS27-1266.4±0.0a−0.7±0.0c7.9±0.0a34.6±0.0a−0.5±0.0b−2.1±0.0b

CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively.

Mean±SD with different superscripts in the same column indicate significant differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test.



감자 생전분과 HMT전분을 이용한 당면의 조리 전후 색도 변화를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 수분열처리는 감자 당면의 색도에 유의적인 변화를 가져왔다(P<0.05). 건당면의 명도(L) 값은 PS가 56.2이고 HMT 처리 후 HPS21은 55.8~63.2, HPS27은 53.7~62.0으로 증가 또는 감소하였다. 수분함량 21% 조건에서는 처리시간이 지남에 따라 명도가 감소하고, 반대로 수분함량 27% 조건에서는 처리시간이 증가함에 따라 명도가 증가하였다. 조리된 감자 당면의 L값은 28.3이었으며 HPS21-12를 제외하고 HMT 처리 후 색도가 어두워지는 특성을 보였다. 조리 전 감자 당면의 녹색도(-a) 값은 -3.0이고 HMT 후 유의적으로 증가 또는 감소하였다. 처리시간에 따른 영향을 보았을 때 수분함량 21% 조건에서는 처리시간이 지남에 따라 녹색도가 감소하고, 반대로 수분함량 27% 조건에서는 처리시간이 증가함에 따라 녹색도가 유의적으로 증가하였다. 조리 후 녹색도 값은 생전분이 -0.5로 가장 낮게 나타났으며 HMT 이후 녹색도가 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 조리 전의 황색도(b) 값은 생전분이 1.3으로 가장 낮게 나타났으며 HMT 후 황색도가 유의적으로 증가하였다. 조리 후의 삶은 당면의 청색도(-b) 값은 생전분이 -3.5로 가장 낮게 나타났으며 HMT 이후 청색도가 유의적으로 감소하였다.

고구마 생전분과 HMT전분을 이용한 당면의 조리 전후 색도 변화를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 수분열처리는 고구마 당면의 색도에 유의적인 변화를 가져왔다(P<0.05). 건당면의 명도(L) 값은 생전분이 43.3이고 HSS21은 53.6~54.7, HSS27은 61.5~66.4로 HMT 이후 명도가 유의적으로 증가했으며, 처리시간에 따른 영향을 보았을 때 처리시간이 증가함에 따라 명도가 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 조리된 고구마 당면의 L값은 32.6이고 HMT 처리 후 32.6~34.6으로 유의적으로 증가하였다. 조리 전 고구마 당면의 녹색도(-a) 값은 -0.4이고 HMT 처리 후 녹색도가 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 조리 후 녹색도 값은 HSS27-2를 제외하고 생전분과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 조리 전의 황색도(b) 값은 생전분이 1.9이고 HSS21은 2.7~3.9, HSS27은 6.1~7.9로 HMT 이후 황색도가 유의적으로 증가했으며, 처리시간에 따른 영향을 보았을 때 처리시간이 증가함에 따라 황색도가 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 조리 후 청색도(-b) 값은 HSS21-2를 제외하고 생전분보다 청색도가 유의적으로 감소하였다.

당면의 조리 특성

생전분과 수분열처리 옥수수, 감자와 고구마 전분을 이용하여 제조된 당면의 조리손실률은 Table 3에 나타내었다. 옥수수 당면의 조리손실률은 1.9%이고 HMT 처리 후 1.4~1.8%로 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 감자 당면의 조리손실률은 0.6%이고 HMT 처리 후 0.8~1.4%로 유의적으로 증가하였다. 고구마 당면의 조리손실률은 0.5%이고 HMT 처리 후 0.4~0.5%로 유의적으로 감소하였다.

Table 3 . Cooking qualities and texture properties of dangmyeon made from native and heat-moisture treated corn, potato, and sweet potato starches

StarchCooking loss (%)Texture properties
Hardness (g)Adhesiveness (g?s)
CS1.9±0.2a9.2±1.0bc−9.9±0.1b
HCS21-21.7±0.1a12.0±0.1a−0.4±0.5a
HCS21-121.8±0.1a9.6±0.2bc−0.8±1.1a
HCS27-21.8±0.2a11.1±1.2ab−1.4±1.9a
HCS27-121.4±0.0b8.6±0.3c−1.9±0.7a
PS0.6±0.1c5.0±0.4b−2.8±0.1b
HPS21-21.2±0.1ab10.4±1.4a−1.7±0.2a
HPS21-121.4±0.2a9.7±0.4a−1.7±0.2a
HPS27-20.8±0.0c9.1±0.8a−1.7±0.3a
HPS27-120.9±0.0bc8.7±0.2a−1.7±0.2a
SS0.5±0.0a7.1±0.6a−8.3±1.0c
HSS21-20.4±0.1ab9.3±0.5ab−3.2±0.4ab
HSS21-120.4±0.0b9.9±1.0ab−5.2±0.9b
HSS27-20.4±0.0ab9.3±1.3b−1.7±1.0a
HSS27-120.5±0.0a8.3±0.4ab−2.2±1.7a

CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively.

Mean±SD with different superscripts in the same column indicate significant differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test.



Purwani 등(2006)은 수분열처리한 사고(sago) 전분으로 만든 전분 국수의 조리손실률이 생사고 전분으로 만든 국수에 비해 감소하였다고 하였다. HMT 처리 후 당면의 조리손실률이 감소하는 것은 수분열처리에 의한 전분의 구조적 변화에 기인하는 것으로 Lawal(2005)은 수분열처리를 통해 전분 입자의 결정형과 무정형 부분이 변화되고, 이로 인해 전분의 팽윤력과 용해도가 감소한다고 하였다. Hormdok과 Noomhorm(2007)은 수분열처리를 통해 열과 전단 안정성이 향상되고 팽윤 및 아밀로스의 용출이 억제되었으며, 이는 모든 국수의 제조에 있어 커다란 장점이 될 수 있다고 하였다.

당면의 텍스처 특성

생전분과 수분열처리 옥수수, 감자와 고구마 전분을 이용하여 제조된 당면의 압축 시험을 통한 텍스처 특성치는 Table 3과 같다. 옥수수 당면의 경도는 HMT 처리 후 유의적으로 증가하였고 처리시간이 증가함에 따라 경도가 감소하는 경향이 나타났다. 부착성은 HMT 처리 후 유의적으로 감소하였다. 부착성은 면의 품질에 바람직하지 않은 특성으로 이 값이 클수록 면을 씹을 때 치아에 부착되는 정도가 크다는 것을 의미한다(Jeon 등, 2015). 옥수수 생전분과 HMT전분을 이용하여 조리한 당면의 부착성은 수분열처리 후 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 이는 수분열처리를 통해 전분의 내부 구조가 변화되어 전분의 고형분 용출량이 감소하였기 때문이다.

감자와 고구마 생전분과 HMT전분을 이용하여 조리한 당면의 경도는 HMT 처리 후 유의적으로 증가하였다. 부착성은 옥수수와 동일하게 수분열처리 후 유의적으로 감소하였다. Collado 등(2001)Purwani 등(2006)은 수분열처리한 고구마 전분과 사고 전분으로 전분 국수를 만들었을 때 면의 경도는 증가하고 부착성은 감소한다고 보고하였으며, 이는 본 연구 결과와 유사하였다.

본 연구에서는 옥수수, 감자와 고구마 전분을 수분열처리한 후 전분의 이화학적 특성 변화를 조사하고 이를 적용한 당면을 제조하여 이화학적 방법, 기계적 방법으로 당면의 특성을 비교하였다. 옥수수 전분은 HMT 처리 후 더욱 밝은색을 나타냈으며 감자와 고구마 전분으로 제조한 당면은 호화로 인해 당면 주변에 얇은 피막이 형성되었다. 또한 HMT 처리 후 전분의 용출 없이 균일한 면발이 제조되었다. 수분열처리 후 당면의 조리손실률은 유의적으로 감소하였다. 이는 수분열처리로 인해 전분의 열과 전단 안정성이 향상되어 팽윤 및 아밀로스의 용출이 억제되었기 때문이다. 수분열처리 후 당면의 경도가 증가하고 부착성이 감소하여 생전분보다 면의 품질이 향상된 것을 확인하였다. 결과적으로 수분열처리 전분을 이용한 당면의 품질이 개선된 것을 알 수 있었다.

본 논문은 전남대학교 연구년 연구과제(과제번호: 2018-3402)의 지원을 받아 연구되었으며 이에 감사드립니다.

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Article

Article

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51(4): 360-366

Published online April 30, 2022 https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.4.360

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

수분열처리 옥수수, 감자 및 고구마 전분으로 제조한 당면의 품질특성

이창선?정현정

전남대학교 식품영양과학부

Received: February 15, 2022; Revised: March 1, 2022; Accepted: March 2, 2022

Quality Characteristics of Dangmyeon (Starch Vermicelli) Made from Heat-Moisture Treated Corn, Potato, and Sweet Potato Starches

Changseon Lee and Hyun-Jung Chung

Division of Food and Nutrition, Chonnam National University

Correspondence to:Hyun-Jung Chung, Division of Food and Nutrition, Chonnam National University, 77 Yongbong-ro, Buk-gu, Gwangju 61186, Korea, E-mail: hchung@jnu.ac.kr
Author information: Changseon Lee (Researcher), Hyun-Jung Chung (Professor)

Received: February 15, 2022; Revised: March 1, 2022; Accepted: March 2, 2022

This is Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

The influence of heat-moisture treated corn, potato, and sweet potato starches on the quality characteristics of starch noodles (dangmyeon) was investigated. The corn, potato, and sweet potato starches with 21% and 27% moisture levels were thermally treated at 100°C for 2 and 12 h. The viscosity profiles of the starches changed significantly with the heat-moisture treatment (HMT). The HMT starches had higher pasting temperature and lower pasting viscosity than the corresponding native starches. However, the HMT potato and sweet potato starches showed a higher trough and final viscosity compared to their corresponding native starches. The cooking loss rate of dangmyeon made with HMT starches was lower than that of native starches. The HMT starch noodles had higher firmness and lower stickiness than noodle made from native starches. These results confirmed that the cooking characteristics and texture properties of dangmyeon were affected by HMT of starches.

Keywords: dangmyeon, heat-moisture treatment, corn starch, potato starch, sweet potato starch

서 론

당면은 녹두 전분이나 고구마 전분, 옥수수 전분을 주원료로 하여 호화와 노화 과정을 거쳐 제조되는 전분 국수로 중국의 당나라로부터 유래되었으며, 분탕(粉湯), 호면(胡麵), 두면(豆麵) 및 동면(凍麵) 등 다양한 이름으로 알려졌다(Cheon 등, 2012). 최초의 당면은 녹두 전분을 사용하여 만들었으나 현재는 녹두 전분, 옥수수 전분, 사고 전분과 고구마 전분 등 다양한 전분이 주로 쓰이고 있다(Yook과 Kim, 2001).

전분은 식물체의 종류에 따라 분자 구성이 다르고, 입자의 크기와 형태도 다양하다. 그래서 전분 원료에 따라 물리적 특성이 다양하고, 식품에 적용 시 적합한 물성을 갖는 전분 원료를 선택하거나 화학적, 물리적 변성을 통해 용도에 맞는 물성을 갖도록 하는 것이 중요하다. Takahashi 등(1985)은 당면 제조에 있어 고구마 전분이나 감자 전분과 같이 long texture를 갖는 전분들이 적합하고, 옥수수 전분이나 밀 전분과 같이 short texture를 갖는 전분은 적합하지 않다고 보고하였다.

수분열처리(heat-moisture treatment, HMT)는 다양한 식품의 용도에 적합하도록 천연 전분의 기능성을 개선하는 중요한 물리적 변성 방법으로, 전분 분자 구성의 변화 없이 물리적, 기능적 특성을 변화시킨다(Hoover, 2010; Li 등, 2011). Gunaratne와 Hoover(2002)는 HMT를 전분의 수분함량을 35% 미만으로 조절하여 수분평형이 되게 상온에서 방치한 다음 수분손실이 일어나지 않게 밀봉하여 10분에서 24시간 동안 80~130°C 조건에서 열처리하는 것으로 정의하고 있다. 수분열처리 후 전분의 열 안정성과 내전단성이 향상되고, 전분 입자의 팽창과 아밀로스의 용출이 감소하게 된다(Hormdok과 Noomhorm, 2007). 이러한 HMT 전분의 특성은 국수의 품질특성 향상에 유용하게 활용될 수 있다.

따라서 본 연구는 수분열처리한 전분으로 제조한 당면의 조리 특성 및 텍스처 특성을 살펴봄으로써 기존 당면 산업에서 주로 사용되는 고구마 전분의 품질을 향상시키고, 더불어 옥수수, 감자 전분의 산업에의 활용도를 높이고자 하였다.

재료 및 방법

실험재료

본 연구에 사용된 옥수수, 감자, 고구마 전분은 (주)대상(Seoul, Korea)에서 제공받아 사용하였다.

수분열처리 전분의 제조

옥수수 전분과 감자 전분, 고구마 전분의 수분함량(AACCI, 2010)을 측정한 다음 전분 300 g을 밀봉 가능한 유리 용기에 담았다. 증류수를 첨가하여 수분함량을 21% 또는 27%로 맞추고, 덩어리가 생기지 않도록 교반한 후 밀봉하였다. 용기를 상온에서 24시간 방치한 후 이를 100°C 오븐(VS-1202D3, Vision Scientific Co., Bucheon, Korea)에서 2, 12시간 열처리하였다. 수분열처리 후 50°C에서 12시간 건조시켰고, 이를 믹서기(HMF-600, Hanil Electric Co., Bucheon, Korea)로 분쇄하여 120 mesh(<125 μm) 체를 통과시켜 시료로 사용하였다.

옥수수 전분의 경우 약어에 CS(corn starch)를, 감자 전분의 경우 PS(potato starch)를, 고구마 전분의 경우 SS(sweet potato starch)를 붙여 구분하였다. 수분열처리 전분은 우선 기존 약어에 H(heat-moisture treatment)를 붙여 구분하였고, 이어서 수분함량-처리시간 순으로 표기하였다. 예를 들어 수분함량 21%로 2시간 열처리한 전분의 경우 옥수수 전분은 HCS21-2로, 감자 전분은 HPS21-2로, 고구마 전분은 HSS21-2로 표기하였다.

전분의 페이스팅 점도 특성 측정

전분의 페이스팅 특성은 신속점도측정기(RVA 4500, Perten Instruments, Segeltorp, Sweden)를 이용하여 분석하였다. 분석 조건은 7%(w/w) 전분 용액 30 g을 분산시킨 후 1분간은 50°C로 정치, 1.0~8.5분은 95°C까지 상승, 8.5~13.5분은 95°C로 유지, 13.5~21.0분은 50°C까지 냉각, 50°C에서 2분간 유지하면서 점도 특성을 관찰하였다. 이로부터 페이스팅 온도(pasting temperature), 최고점도(peak viscosity, P), 최저점도(trough viscosity, T), 최종점도(final viscosity, F), 강하점도(breakdown viscosity, P-T), 치반점도(setback viscosity, F-T)를 측정하였다.

당면의 제조

당면의 제조 방법은 선행연구 Jeon 등(2015)의 방법을 변형하였으며, 예비 실험을 통해 처리 조건 및 전분 원료에 따른 전분의 투입량을 달리하여 당면을 제조하였다. 전분 3 g에 증류수 55~87 mL를 첨가하여 95°C에서 5분간 가열하여 전분 호액을 제조하였다. 제조된 호액에 전분 100 g을 첨가하여 익반죽을 제조하였다. 반죽을 가정용 수동 압출 제면기(noodle making machine, 273 Goindol, Taehwa Trading Co., Seoul, Korea)를 이용하여 지름 1 mm의 노즐을 통과시켜 당면을 성형하였다. 제조된 당면은 끓는 물에 호화시킨 뒤 10°C의 냉각수에서 냉각 후 조리용 체에 건져 1분간 방치하고 물기를 뺀 후 40°C에서 16시간 동안 건조하여 시료로 사용하였다.

당면의 외관 특성 측정

제조된 당면의 외관은 디지털카메라(Kento, Canon, Tokyo, Japan)를 이용하여 20 cm 높이 위에서 건조 당면과 조리된 당면의 외관을 촬영하여 비교하였다.

당면의 색도

건당면과 삶은 당면의 색을 관찰하기 위해 색도계(Chroma Meter CR400, Konica Minolta, Tokyo, Japan)를 사용하여 Hunter의 L*(lightness)값, a*(+redness/-greenness)값 및 b*(+yellowness/-blueness)값을 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타냈다. 건당면을 2~3 mm로 자르고, 삶은 당면은 당면 5 g을 증류수 250 mL와 함께 끓인 후 조리용 체에 밭쳐 1분 건조 후 2~3 mm로 잘라 투명 cell(ϕ 3 cm×1 cm)에 담아 색도를 측정하였다. 보정을 위해 사용한 표준 백색판(standard white plate)의 Lab값은 L*=96.81, a*=-0.06, b*=-0.11이었다.

당면의 조리손실률 측정

당면의 조리 과정 중 고형분의 손실을 알아보기 위하여 Han 등(2011)의 방법을 이용하여 측정하였다. 당면 5 g을 증류수 250 mL에 넣고 105°C에서 6분 동안 가열한 후 100 mesh 표준체에서 5분간 물기를 제거하였다. 여과된 조리수를 모아 105°C에서 12시간 건조시킨 다음 무게를 측정하여 조리 과정 중 용출된 고형분의 양을 다음 식을 이용하여 계산하였다.

%= g g×100

당면의 텍스처

당면의 텍스처 측정은 No 등(2019)의 방법을 변형하여 사용하였다. 당면 5 g을 삶은 후 1 cm의 크기로 잘라 texture analyzer(TA-XT plus, Stable Micro Systems, Surrey, England)를 이용하여 texture profile analysis(TPA)를 10회 반복 실험하여 경도(hardness, g), 부착성(adhesiveness, -g?s)의 평균값을 구하였다. Texture analyzer의 측정 조건은 pre-test speed 1 mm/s, test speed와 post speed를 각각 2 mm/s, target mode strain 75%, time 5 s, probe는 cylinder형 φ 20 mm, trigger force 5 g 조건으로 측정하였다.

통계분석

본 실험에서 얻어진 결괏값은 평균과 표준편차로 나타냈다. 모든 실험은 SPSS Statistics(ver. 12.0K, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 ANOVA test로 분산분석을 실행하였고, 유의차가 있는 경우 Duncan의 다중 범위 검정(Duncan’s multiple range test)을 하여 P<0.05 수준으로 검증하였다.

결과 및 고찰

전분의 페이스팅 점도 특성

RVA를 통해 분석하여 얻어진 생전분과 수분열처리 전분의 페이스팅 점도 그래프와 특성 수치를 Fig. 1Table 1에 각각 나타냈다. 옥수수와 감자, 고구마 모두 생전분과 HMT 전분의 페이스팅 점도 특성치에서 유의적인 차이를 보였다(P<0.05). 전분 호화액의 초기 호화온도는 모든 전분에서 HMT 처리 후 증가하였다. 전분의 점도 발현을 위한 최소 온도인 페이스팅 온도는 초기 페이스트 형성 기간에 전분의 구조적 안정성을 나타낸다(Ali 등, 2020). HMT 이후의 페이스팅 온도 상승은 결정 과립의 응집, 결정성 강화, 내부 사슬 간의 결합 강화 및 분자 간의 공간 감소 등으로 발생할 수 있다는 보고가 있다(Sudheesh 등, 2020).

Table 1 . asting properties of native and heat-moisture treated corn, potato and sweet potato starches.

StarchInitial pasting
temp. (°C)
Viscosity (cP)
Peak (P)Trough (T)Final (F)Breakdown (P-T)Setback (F-T)
CS72.9±0.8c1,261.0±12.7a959.0±12.7a1330.5±16.3a302.0±25.5a371.5±3.5b
HCS21-274.1±0.8c1,182.0±1.4b861.0±2.8b1,333.0±8.5a321.0±1.4a472.0±5.7a
HCS21-1278.1±0.3b1,001.0±2.8c885.0±1.4b1,139.0±2.8b116.0±4.2b254.0±4.2c
HCS27-278.3±0.0b700.0±5.7d684.0±2.8c831.5±3.5c16.0±2.8d147.5±0.7d
HCS27-1282.7±0.6a575.5±34.6e527.5±34.6d604.0±49.5d48.0±0.0c76.5±14.8e
PS62.5±1.9c3,957.5±24.7a1,477.5±78.5c2,371.0±46.7d2,480.0±103.2a893.5±31.8c
HPS21-263.9±0.5c3,730.0±31.1b2,431.0±5.7b3,749.0±247.5b1,299.0±36.8b1,318.0±241.8b
HPS21-1267.9±0.6b1,499.5±55.9d1,506.5±57.3c2,923.0±186.7c−7.0±1.4d1,416.5±129.4b
HPS27-266.5±0.3b3,166.5±112.4c3,009.5±95.5a4,923.0±125.9a157.0±17.0c1,913.5±30.4a
HPS27-1278.1±0.3a679.0±49.5e683.5±48.8d1,101.5±58.7e−4.5±0.7d418.0±9.9d
SS73.3±1.4d2,260.0±50.9a1,335.0±25.5d2,115.5±29.0d925.0±25.5a780.5±3.5d
HSS21-276.3±0.0c1,737.5±40.3b1,618.5±31.8a2,541.5±16.3a119.0±8.5b923.0±15.6a
HSS21-1278.7±0.6b1,432.5±16.3d1,434.0±17.0c2,257.5±4.9c−1.5±0.7c823.5±21.9c
HSS27-276.9±0.3bc1,526.5±24.7c1,520.0±24.0b2,389.0±28.3b6.5±0.7c869.0±4.2b
HSS27-1281.5±0.0a1,205.0±22.6e1,209.5±23.3e1,798.5±31.8e−4.5±0.7c589.0±8.5e

CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively..

Mean±SD with different superscripts in the same column indicate significant differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..



Fig 1. RVA viscoamylograph of native and heat-moisture treated corn (A), potato (B), and sweet potato (C) starches. CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively.

옥수수 전분의 경우 HCS21-2는 수분열처리 후에도 생전분과 유사한 패턴을 보였다. 그러나 처리시간이 증가함에 따라 점도 값이 감소하였다. 27% 수분함량으로 HMT 처리한 HCS27에서는 처리시간 및 수분함량이 증가함에 따라 생전분과 비교하여 최고점도와 최저점도, 최종점도 등이 감소하는 경향을 보였다. 이는 이전의 Huang 등(2020)의 결과와 일치하였다. 감자 전분은 수분열처리 후 초기 호화온도는 증가하고 최고, 최저, 최종 점도가 급격히 증가 또는 감소하였다. 처리시간에 따른 영향을 보았을 때, 2시간 HMT 처리한 HPS21-2와 HPS27-2는 생전분에 비해 피크점도는 감소하였으나 강하점도와 최종점도가 급격히 증가하였다. 처리시간이 증가함에 따라 호화 점도는 생전분에 비해 뚜렷이 감소하였으나, 가열 중 전분이 팽윤되면서 점도가 지속해서 상승하는 패턴을 보였다. Wang 등(2020)은 HMT에 의한 전분의 페이스팅 점도 감소는 작은 전분 입자보다 큰 전분 입자에서 더욱 두드러진다고 하였다. 수분열처리 후 A형 밀전분 입자와 B형 밀전분 입자의 페이스팅 점도 변화를 비교했을 때 상대적으로 입자가 큰 A형 전분의 점도가 B형 전분보다 감소 폭이 컸다. Lee 등(2020)은 B형 전분이 A형 전분보다 전분 입자 내 더 많은 물 분자를 가지고 있어서 상대적으로 열에 덜 안정된 구조를 가지기 때문에 수분열처리에 의해 영향을 더 많이 받는다고 하였다. 고구마 전분은 HMT 처리시간과 수분함량이 증가함에 따라 생전분보다 호화개시 온도가 증가하고 호화점도가 낮아지는 것을 확인하였다. 또한 12시간 HMT 처리한 HSS21-12와 HSS27-12는 감자전분과 동일하게 전형적인 페이스팅 패턴이 상실되면서 점도가 지속해서 상승하였다. 특히 감자와 고구마 전분 중 21% 수분함량으로 12시간 처리한 HPS21-12와 HSS21-12는 페이스팅 점도가 생전분보다 증가하는 것을 볼 수 있었다. 이는 가교 전분과 유사한 특징으로 HMT를 통해 전분의 가공 안전성 즉 내열성, 내전단성이 향상된 것을 확인하였다.

건면과 조리면의 외관 특성

생전분과 수분열처리 전분을 이용하여 제조된 당면의 외관 특성은 Fig. 2와 같다. 반죽을 압출하여 면을 제조했을 때 당면의 면발이 균일하게 제조되었다. CS는 HMT 처리 후 b*값이 감소하였고, 조리 후 면의 L*값이 증가하면서 천연 전분보다 더욱 밝은색을 띠었다. PS와 SS로 제조한 당면은 호화로 인해 당면 주변에 얇은 피막이 형성되었다. 그러나 HMT 처리 후 전분의 용출 없이 균일한 면발이 제조되었다. 이는 HMT로 인한 용해도 및 팽윤력 감소 영향으로 생각된다.

Fig 2. Appearance of dried and cooked dangmyeon made from native and heat-moisture treated corn, potato and sweet potato starches. CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively.

Cham과 Suwannaporn(2010)은 수분열처리를 통해 아밀로스의 용출이 감소하면서 매끈하고 부드러운 국수를 제조할 수 있다고 하였다. 조리된 당면의 경우, 생전분을 이용한 당면은 조리 후 면이 팽윤되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 반면 수분열처리 후 전분의 종류에 관계없이 건면 형태의 면발이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

당면의 색도

옥수수 생전분과 HMT전분을 이용한 당면의 조리 전후 색도 변화를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 수분열처리는 당면의 색도에 유의적인 변화를 가져왔다(P<0.05). 옥수수 건당면의 명도(L) 값은 CS가 62.4이고 HMT 처리 후 HCS21은 58.9~65.9, HCS27은 58.2~63.4로 증가 또는 감소하였다. 수분함량 21% 조건에서는 처리시간이 지남에 따라 색도가 어두워지고, 반대로 수분함량 27% 조건에서는 처리시간이 증가함에 따라 명도가 증가하였다. 조리된 당면의 L값은 HMT 처리 모든 실험군에서 유의적으로 증가했으며, 수분함량과 처리시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 조리 전 옥수수 당면의 녹색도(-a) 값은 -3.0이었으며 HCS21-2를 제외하고 HMT 처리 후 녹색도가 유의적으로 감소하였다. 조리된 당면의 녹색도 값은 생전분이 -1.6으로 가장 낮게 나타났으며 HMT 이후 녹색도가 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 조리 전의 황색도(b) 값은 생전분이 10.7이었으며 HCS21-2를 제외하고 HMT 처리 후 황색도가 유의적으로 감소하였다. 조리 후의 삶은 당면의 청색도(-b) 값은 CS가 -3.6이었으며 HCS27-12를 제외하고 HMT 처리 후 청색도가 유의적으로 증가하였다.

Table 2 . Hunter’s color values of dried and cooked dangmyeon made from native and heat-moisture treated corn, potato, and sweet potato starches.

StarchDried dangmyeonCooked dangmyeon
L*a*b*L*a*b*
CS62.4±0.0c−3.0±0.0d10.7±0.0b46.5±0.0e−1.6±0.0a−3.6±0.0b
HCS21-265.9±0.0a−3.6±0.0e12.0±0.0a46.7±0.0d−1.8±0.0c−4.0±0.0d
HCS21-1258.9±0.0d−2.4±0.0a7.9±0.0e49.8±0.0b−1.8±0.0d−4.2±0.0e
HCS27-258.2±0.0e−2.5±0.0c8.4±0.0d48.9±0.1c−1.9±0.0e−3.8±0.0c
HCS27-1263.4±0.0b−2.4±0.0b9.4±0.0c50.3±0.0a−1.7±0.0b−3.1±0.0a
PS56.2±0.0c−0.5±0.0b1.3±0.0e28.3±0.0a−0.5±0.0e−3.5±0.0d
HPS21-263.2±0.0a−0.6±0.0c2.8±0.0b26.0±0.1c−0.3±0.0c−1.7±0.0b
HPS21-1255.8±0.0d−0.5±0.0b2.8±0.0c28.2±0.2a−0.3±0.0b−1.6±0.0a
HPS27-253.7±0.0e−0.3±0.0a1.6±0.0d27.9±0.1b−0.4±0.0d−2.1±0.0c
HPS27-1262.0±0.0b−0.6±0.0c3.7±0.0a25.3±0.0d−0.3±0.0a−2.1±0.0c
SS43.3±0.0e−0.4±0.0a1.9±0.0e32.6±0.0d−0.5±0.0a−2.4±0.0d
HSS21-253.6±0.2d−0.5±0.0b2.7±0.0d33.1±0.0c−0.5±0.0b−3.0±0.0e
HSS21-1254.7±0.0c−0.5±0.0b3.9±0.0c33.8±0.1b−0.5±0.0a−1.1±0.1a
HSS27-261.5±0.0b−0.8±0.0d6.1±0.1b32.6±0.1d−0.6±0.0b−2.3±0.0c
HSS27-1266.4±0.0a−0.7±0.0c7.9±0.0a34.6±0.0a−0.5±0.0b−2.1±0.0b

CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively..

Mean±SD with different superscripts in the same column indicate significant differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..



감자 생전분과 HMT전분을 이용한 당면의 조리 전후 색도 변화를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 수분열처리는 감자 당면의 색도에 유의적인 변화를 가져왔다(P<0.05). 건당면의 명도(L) 값은 PS가 56.2이고 HMT 처리 후 HPS21은 55.8~63.2, HPS27은 53.7~62.0으로 증가 또는 감소하였다. 수분함량 21% 조건에서는 처리시간이 지남에 따라 명도가 감소하고, 반대로 수분함량 27% 조건에서는 처리시간이 증가함에 따라 명도가 증가하였다. 조리된 감자 당면의 L값은 28.3이었으며 HPS21-12를 제외하고 HMT 처리 후 색도가 어두워지는 특성을 보였다. 조리 전 감자 당면의 녹색도(-a) 값은 -3.0이고 HMT 후 유의적으로 증가 또는 감소하였다. 처리시간에 따른 영향을 보았을 때 수분함량 21% 조건에서는 처리시간이 지남에 따라 녹색도가 감소하고, 반대로 수분함량 27% 조건에서는 처리시간이 증가함에 따라 녹색도가 유의적으로 증가하였다. 조리 후 녹색도 값은 생전분이 -0.5로 가장 낮게 나타났으며 HMT 이후 녹색도가 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 조리 전의 황색도(b) 값은 생전분이 1.3으로 가장 낮게 나타났으며 HMT 후 황색도가 유의적으로 증가하였다. 조리 후의 삶은 당면의 청색도(-b) 값은 생전분이 -3.5로 가장 낮게 나타났으며 HMT 이후 청색도가 유의적으로 감소하였다.

고구마 생전분과 HMT전분을 이용한 당면의 조리 전후 색도 변화를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 수분열처리는 고구마 당면의 색도에 유의적인 변화를 가져왔다(P<0.05). 건당면의 명도(L) 값은 생전분이 43.3이고 HSS21은 53.6~54.7, HSS27은 61.5~66.4로 HMT 이후 명도가 유의적으로 증가했으며, 처리시간에 따른 영향을 보았을 때 처리시간이 증가함에 따라 명도가 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 조리된 고구마 당면의 L값은 32.6이고 HMT 처리 후 32.6~34.6으로 유의적으로 증가하였다. 조리 전 고구마 당면의 녹색도(-a) 값은 -0.4이고 HMT 처리 후 녹색도가 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 조리 후 녹색도 값은 HSS27-2를 제외하고 생전분과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 조리 전의 황색도(b) 값은 생전분이 1.9이고 HSS21은 2.7~3.9, HSS27은 6.1~7.9로 HMT 이후 황색도가 유의적으로 증가했으며, 처리시간에 따른 영향을 보았을 때 처리시간이 증가함에 따라 황색도가 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 조리 후 청색도(-b) 값은 HSS21-2를 제외하고 생전분보다 청색도가 유의적으로 감소하였다.

당면의 조리 특성

생전분과 수분열처리 옥수수, 감자와 고구마 전분을 이용하여 제조된 당면의 조리손실률은 Table 3에 나타내었다. 옥수수 당면의 조리손실률은 1.9%이고 HMT 처리 후 1.4~1.8%로 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 감자 당면의 조리손실률은 0.6%이고 HMT 처리 후 0.8~1.4%로 유의적으로 증가하였다. 고구마 당면의 조리손실률은 0.5%이고 HMT 처리 후 0.4~0.5%로 유의적으로 감소하였다.

Table 3 . Cooking qualities and texture properties of dangmyeon made from native and heat-moisture treated corn, potato, and sweet potato starches.

StarchCooking loss (%)Texture properties
Hardness (g)Adhesiveness (g?s)
CS1.9±0.2a9.2±1.0bc−9.9±0.1b
HCS21-21.7±0.1a12.0±0.1a−0.4±0.5a
HCS21-121.8±0.1a9.6±0.2bc−0.8±1.1a
HCS27-21.8±0.2a11.1±1.2ab−1.4±1.9a
HCS27-121.4±0.0b8.6±0.3c−1.9±0.7a
PS0.6±0.1c5.0±0.4b−2.8±0.1b
HPS21-21.2±0.1ab10.4±1.4a−1.7±0.2a
HPS21-121.4±0.2a9.7±0.4a−1.7±0.2a
HPS27-20.8±0.0c9.1±0.8a−1.7±0.3a
HPS27-120.9±0.0bc8.7±0.2a−1.7±0.2a
SS0.5±0.0a7.1±0.6a−8.3±1.0c
HSS21-20.4±0.1ab9.3±0.5ab−3.2±0.4ab
HSS21-120.4±0.0b9.9±1.0ab−5.2±0.9b
HSS27-20.4±0.0ab9.3±1.3b−1.7±1.0a
HSS27-120.5±0.0a8.3±0.4ab−2.2±1.7a

CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively..

Mean±SD with different superscripts in the same column indicate significant differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..



Purwani 등(2006)은 수분열처리한 사고(sago) 전분으로 만든 전분 국수의 조리손실률이 생사고 전분으로 만든 국수에 비해 감소하였다고 하였다. HMT 처리 후 당면의 조리손실률이 감소하는 것은 수분열처리에 의한 전분의 구조적 변화에 기인하는 것으로 Lawal(2005)은 수분열처리를 통해 전분 입자의 결정형과 무정형 부분이 변화되고, 이로 인해 전분의 팽윤력과 용해도가 감소한다고 하였다. Hormdok과 Noomhorm(2007)은 수분열처리를 통해 열과 전단 안정성이 향상되고 팽윤 및 아밀로스의 용출이 억제되었으며, 이는 모든 국수의 제조에 있어 커다란 장점이 될 수 있다고 하였다.

당면의 텍스처 특성

생전분과 수분열처리 옥수수, 감자와 고구마 전분을 이용하여 제조된 당면의 압축 시험을 통한 텍스처 특성치는 Table 3과 같다. 옥수수 당면의 경도는 HMT 처리 후 유의적으로 증가하였고 처리시간이 증가함에 따라 경도가 감소하는 경향이 나타났다. 부착성은 HMT 처리 후 유의적으로 감소하였다. 부착성은 면의 품질에 바람직하지 않은 특성으로 이 값이 클수록 면을 씹을 때 치아에 부착되는 정도가 크다는 것을 의미한다(Jeon 등, 2015). 옥수수 생전분과 HMT전분을 이용하여 조리한 당면의 부착성은 수분열처리 후 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 이는 수분열처리를 통해 전분의 내부 구조가 변화되어 전분의 고형분 용출량이 감소하였기 때문이다.

감자와 고구마 생전분과 HMT전분을 이용하여 조리한 당면의 경도는 HMT 처리 후 유의적으로 증가하였다. 부착성은 옥수수와 동일하게 수분열처리 후 유의적으로 감소하였다. Collado 등(2001)Purwani 등(2006)은 수분열처리한 고구마 전분과 사고 전분으로 전분 국수를 만들었을 때 면의 경도는 증가하고 부착성은 감소한다고 보고하였으며, 이는 본 연구 결과와 유사하였다.

요 약

본 연구에서는 옥수수, 감자와 고구마 전분을 수분열처리한 후 전분의 이화학적 특성 변화를 조사하고 이를 적용한 당면을 제조하여 이화학적 방법, 기계적 방법으로 당면의 특성을 비교하였다. 옥수수 전분은 HMT 처리 후 더욱 밝은색을 나타냈으며 감자와 고구마 전분으로 제조한 당면은 호화로 인해 당면 주변에 얇은 피막이 형성되었다. 또한 HMT 처리 후 전분의 용출 없이 균일한 면발이 제조되었다. 수분열처리 후 당면의 조리손실률은 유의적으로 감소하였다. 이는 수분열처리로 인해 전분의 열과 전단 안정성이 향상되어 팽윤 및 아밀로스의 용출이 억제되었기 때문이다. 수분열처리 후 당면의 경도가 증가하고 부착성이 감소하여 생전분보다 면의 품질이 향상된 것을 확인하였다. 결과적으로 수분열처리 전분을 이용한 당면의 품질이 개선된 것을 알 수 있었다.

감사의 글

본 논문은 전남대학교 연구년 연구과제(과제번호: 2018-3402)의 지원을 받아 연구되었으며 이에 감사드립니다.

Fig 1.

Fig 1.RVA viscoamylograph of native and heat-moisture treated corn (A), potato (B), and sweet potato (C) starches. CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 360-366https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.4.360

Fig 2.

Fig 2.Appearance of dried and cooked dangmyeon made from native and heat-moisture treated corn, potato and sweet potato starches. CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2022; 51: 360-366https://doi.org/10.3746/jkfn.2022.51.4.360

Table 1 . asting properties of native and heat-moisture treated corn, potato and sweet potato starches.

StarchInitial pasting
temp. (°C)
Viscosity (cP)
Peak (P)Trough (T)Final (F)Breakdown (P-T)Setback (F-T)
CS72.9±0.8c1,261.0±12.7a959.0±12.7a1330.5±16.3a302.0±25.5a371.5±3.5b
HCS21-274.1±0.8c1,182.0±1.4b861.0±2.8b1,333.0±8.5a321.0±1.4a472.0±5.7a
HCS21-1278.1±0.3b1,001.0±2.8c885.0±1.4b1,139.0±2.8b116.0±4.2b254.0±4.2c
HCS27-278.3±0.0b700.0±5.7d684.0±2.8c831.5±3.5c16.0±2.8d147.5±0.7d
HCS27-1282.7±0.6a575.5±34.6e527.5±34.6d604.0±49.5d48.0±0.0c76.5±14.8e
PS62.5±1.9c3,957.5±24.7a1,477.5±78.5c2,371.0±46.7d2,480.0±103.2a893.5±31.8c
HPS21-263.9±0.5c3,730.0±31.1b2,431.0±5.7b3,749.0±247.5b1,299.0±36.8b1,318.0±241.8b
HPS21-1267.9±0.6b1,499.5±55.9d1,506.5±57.3c2,923.0±186.7c−7.0±1.4d1,416.5±129.4b
HPS27-266.5±0.3b3,166.5±112.4c3,009.5±95.5a4,923.0±125.9a157.0±17.0c1,913.5±30.4a
HPS27-1278.1±0.3a679.0±49.5e683.5±48.8d1,101.5±58.7e−4.5±0.7d418.0±9.9d
SS73.3±1.4d2,260.0±50.9a1,335.0±25.5d2,115.5±29.0d925.0±25.5a780.5±3.5d
HSS21-276.3±0.0c1,737.5±40.3b1,618.5±31.8a2,541.5±16.3a119.0±8.5b923.0±15.6a
HSS21-1278.7±0.6b1,432.5±16.3d1,434.0±17.0c2,257.5±4.9c−1.5±0.7c823.5±21.9c
HSS27-276.9±0.3bc1,526.5±24.7c1,520.0±24.0b2,389.0±28.3b6.5±0.7c869.0±4.2b
HSS27-1281.5±0.0a1,205.0±22.6e1,209.5±23.3e1,798.5±31.8e−4.5±0.7c589.0±8.5e

CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively..

Mean±SD with different superscripts in the same column indicate significant differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..


Table 2 . Hunter’s color values of dried and cooked dangmyeon made from native and heat-moisture treated corn, potato, and sweet potato starches.

StarchDried dangmyeonCooked dangmyeon
L*a*b*L*a*b*
CS62.4±0.0c−3.0±0.0d10.7±0.0b46.5±0.0e−1.6±0.0a−3.6±0.0b
HCS21-265.9±0.0a−3.6±0.0e12.0±0.0a46.7±0.0d−1.8±0.0c−4.0±0.0d
HCS21-1258.9±0.0d−2.4±0.0a7.9±0.0e49.8±0.0b−1.8±0.0d−4.2±0.0e
HCS27-258.2±0.0e−2.5±0.0c8.4±0.0d48.9±0.1c−1.9±0.0e−3.8±0.0c
HCS27-1263.4±0.0b−2.4±0.0b9.4±0.0c50.3±0.0a−1.7±0.0b−3.1±0.0a
PS56.2±0.0c−0.5±0.0b1.3±0.0e28.3±0.0a−0.5±0.0e−3.5±0.0d
HPS21-263.2±0.0a−0.6±0.0c2.8±0.0b26.0±0.1c−0.3±0.0c−1.7±0.0b
HPS21-1255.8±0.0d−0.5±0.0b2.8±0.0c28.2±0.2a−0.3±0.0b−1.6±0.0a
HPS27-253.7±0.0e−0.3±0.0a1.6±0.0d27.9±0.1b−0.4±0.0d−2.1±0.0c
HPS27-1262.0±0.0b−0.6±0.0c3.7±0.0a25.3±0.0d−0.3±0.0a−2.1±0.0c
SS43.3±0.0e−0.4±0.0a1.9±0.0e32.6±0.0d−0.5±0.0a−2.4±0.0d
HSS21-253.6±0.2d−0.5±0.0b2.7±0.0d33.1±0.0c−0.5±0.0b−3.0±0.0e
HSS21-1254.7±0.0c−0.5±0.0b3.9±0.0c33.8±0.1b−0.5±0.0a−1.1±0.1a
HSS27-261.5±0.0b−0.8±0.0d6.1±0.1b32.6±0.1d−0.6±0.0b−2.3±0.0c
HSS27-1266.4±0.0a−0.7±0.0c7.9±0.0a34.6±0.0a−0.5±0.0b−2.1±0.0b

CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively..

Mean±SD with different superscripts in the same column indicate significant differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..


Table 3 . Cooking qualities and texture properties of dangmyeon made from native and heat-moisture treated corn, potato, and sweet potato starches.

StarchCooking loss (%)Texture properties
Hardness (g)Adhesiveness (g?s)
CS1.9±0.2a9.2±1.0bc−9.9±0.1b
HCS21-21.7±0.1a12.0±0.1a−0.4±0.5a
HCS21-121.8±0.1a9.6±0.2bc−0.8±1.1a
HCS27-21.8±0.2a11.1±1.2ab−1.4±1.9a
HCS27-121.4±0.0b8.6±0.3c−1.9±0.7a
PS0.6±0.1c5.0±0.4b−2.8±0.1b
HPS21-21.2±0.1ab10.4±1.4a−1.7±0.2a
HPS21-121.4±0.2a9.7±0.4a−1.7±0.2a
HPS27-20.8±0.0c9.1±0.8a−1.7±0.3a
HPS27-120.9±0.0bc8.7±0.2a−1.7±0.2a
SS0.5±0.0a7.1±0.6a−8.3±1.0c
HSS21-20.4±0.1ab9.3±0.5ab−3.2±0.4ab
HSS21-120.4±0.0b9.9±1.0ab−5.2±0.9b
HSS27-20.4±0.0ab9.3±1.3b−1.7±1.0a
HSS27-120.5±0.0a8.3±0.4ab−2.2±1.7a

CS: native corn starch, PS: native potato starch, SS: native sweet potato starch, HCS: heat-moisture treated corn starch, HPS: heat-moisture treated potato starch, HSS: heat-moisture treated sweet potato starch, 21 or 27: moisture content, 2 or 12: heat-moisture treated for 2 or 12 h, respectively..

Mean±SD with different superscripts in the same column indicate significant differences (P<0.05) by Duncan’s multiple range test..


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