옴가열이 전분의 외부와 내부 구조에 미치는 영향 (Effect of Ohmic Heating on External and Internal Structure of Starches)

서지정보

· 발행기관 : 한국식품영양학회
· 수록지 정보 : 한국식품영양학회지 / 28권 / 1호 / 126 ~ 133페이지
· 저자명 : 차윤환

초록

옴가열은 식품에 전류를 통과시키면 내부에서 균일하게급속히 전기저항열이 발생하는 원리를 이용한 내부 가열법(internal heating method)이다. 이전 연구에서 감자 전분을 동일한 온도 조건으로 옴가열한 경우, 재래가열한 경우보다 열적특성의 변화가 더 크게 나타났다. 감자 전분뿐만 아니라, 밀, 옥수수와 고구마 전분에서도 동일한 효과가 나타났다. 또한 실험한 옴가열 처리한 4개 전분 모두에서 전분의 흡수력도 더 커지는 것으로 나타났다. 본 실험에서는 감자, 밀, 옥수수와 고구마 전분을 옴가열과 재래가열 처리한 후, 광학현미경과 전자현미경으로 외부구조, X-선 회절 분석으로 내부구조의 변화를 측정하고, 감자 전분의 팽윤력의 변화를 관찰하였다.
호화점이 65℃인 감자 전분을 55℃에서 재래가열 처리할경우, 감자 전분의 외부 구조에는 큰 변화가 관찰되지 않았으나, 옴가열한 경우는 작은 전분 입자가 일부 파괴되었고, 이들 입자가 여러 개 엉켜 붙어 덩어리를 이루거나, 큰 입자 주위에 작은 입자들이 붙어 있는 형태가 관찰되었다. 60℃에서옴처리한 감자 전분은 전분 입자가 터져서 내부에 있던 성분들은 빠져나가고 껍데기만 있는 전분의 외부 구조 변화가 관찰되었다. 이런 외부 변화는 다른 전분에서도 나타났다.
X-선 회절 분석을 이용하여 감자 전분의 내부 구조 변화를측정하였다. 55℃에서 옴가열 처리한 감자 전분 시료의 회절도는 같은 온도에서 재래가열 처리한 전분의 회절도와 비슷하였으나, 60℃에서 옴가열 처리한 전분의 회절도는 거의 대부분의 피크들이 사라지고 관찰되지 않았다. 특히 B형을 대표하는 5.4°에서의 피크는 완전히 사라졌다. 이와 같은 X-선회절도의 변화로 미루어 보아 60℃에서 옴가열 처리할 경우, 전분 입자의 파괴뿐만 아니라, 결정 구조도 크게 파괴되어 결정도의 급격한 감소를 확인할 수 있었다. 감자 전분의 팽윤력은 옴가열 온도가 증가할수록 점차 감소하는 것으로 나타났다. 45℃와 50℃에서 옴 처리한 감자 전분은 비교군에 비해팽윤력이 크게, 55℃와 60℃는 작게 나타났다.
이상의 결과를 통해 보았을 때 동일한 온도로 가열함에도불구하고, 옴가열한 전분의 외부와 내부 구조의 변화가 더 크게 나타났다. 이를 통해 전분의 외부와 내부 구조 변화에 온도와 함께 전기장이 영향을 주고 있음을 알 수 있었다.

영어초록

Ohmic heating uses electric resistance heat which occurs equally and rapidly inside food when the electrical current is transmitted into. Prior to the study, we have researched the potato starch’s thermal property changes during ohmic heating. Comparing with conventional heating, the gelatinization temperature and the range of potato starch treated by ohmic heating are increased and narrowed respectively. This result is appeared equally at wheat, corn and sweet potato starch. At this study, we treated potato, wheat, corn and sweet potato starch by ohmic/conventional method and observed change of external structure by microscope and internal structure by X-ray diffractometer. Conventional heated at 55℃ potato starch was not external structural changes. But ohmic heated potato starch is showed largely change. Some small size starch particle were broken or small particles are made ​​of larger particle together or small particles caught up in the large particle. Changes in ohmic heated potato starch at 60℃ was greater. The inner matter came to an external particle burst inside and only the husk has been observed. The same change was observed in the rest of the starch. The change of internal structure of potato starch was measured using X-ray diffraction patterns. There was no significant difference between ohmic and conventional heating at 55℃. But almost every peak has disappeared ohmic at 60℃. Especially 5.4° peak to represent the type B was completely gone. When viewed from the above results, external changes with change in the internal crystal structure of the starch particles were largely unknown to appear. In conclusion, during ohmic heating changes of starch due to the electric field with a change in temperature by the heating was found to have progressed at the same time.

참고자료

· 없음