방법 논문

Embedding 방법과 Microwave 처리를 사용하여 안정적인 색상의 말차 생면을 제조

DOI:

10.3791/67074

⸱

2024년 7월 26일

 ,  , 
1Tea Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences

이 논문에서

요약

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 프로토콜은 말차에 유청 단백질 및 카르복시메틸 키토산을 삽입하고 밀가루를 마이크로파 처리하여 색상이 안정적인 말차 신선면을 얻는 방법을 설명합니다.

초록

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말차는 건강 식품 첨가물로서 국수, 쿠키, 빵과 같은 전통 식품에 널리 활용되어 왔습니다. 그러나 말차가 함유된 식품의 품질에는 몇 가지 문제를 해결해야 하며, 가장 중요한 것은 말차 변색을 방지하는 것입니다. 이 연구에서는 말차와 유청 단백질(0.08g/mL) 및 카르복시메틸 키토산(0.04g/mL)을 결합하고 밀가루 60초에 대해 700W에서 전자레인지 처리를 하여 색상이 안정적인 말차 생면을 생산하는 새로운 접근 방식을 소개합니다. 말차 임베딩 처리, 밀가루의 전자레인지 처리, 반죽 반죽, 반죽을 반죽하기 위해 남기기, 반죽 나누기, 반죽을 펴고 국수 프레스로 시트를 자르는 등 말차 생면의 생산 과정과 관련된 모든 단계가 기사에 나와 있습니다. 그 결과, 매립 및 전자레인지 처리 후 신선한 말차 면의 변색이 처리되지 않은 신선한 말차 면에 비해 72.13% 감소한 것으로 나타났습니다. 더욱이, 결합된 과정은 향과 맛을 포함한 말차 국수의 감각적 특성에 해로운 영향을 미치지 않았습니다. 따라서 본 연구에서 제안된 새로운 방법은 준비 중 신선한 말차 면의 색상 안정성을 향상시킬 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있습니다.

서론

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국수는 중국 전통 곡물 요리의 필수품으로, 아시아 국가 밀 생산량의 약 40%가 국수 가공에 활용되고 있습니다1. 그럼에도 불구하고 밀가루의 기본 영양 성분은 소비자의 증가하는 영양 요구를 충족시키기에 충분하지 않습니다. 따라서 여러 연구자들은 면의 영양 및 기능적 품질을 향상시키기 위해 국수에 함유된 밀가루의 일부를 귀리 밀기울2, 우유 단백질3, 고구마4 및 감귤류 맥시마5와 같은 대체 천연 성분으로 대체하기로 결정했습니다. 말차는 항산화 및 항염증 특성을 가진 풍부한 생체 활성 화합물로, 심혈관 질환의 위험을 완화하고 만성 질환을 예방할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다6. 그 결과, 말차를 중국 찐빵, 떡, 특히 신선한 국수를 포함한 전통 요리에 통합하는 방법을 조사하는 데 대한 관심이 급증하고 있습니다.

그러나, 신선면은 시간에 따라 어두워지기 쉬워 제품의 외관에 바람직하지 않은 변화를 초래하며, 이는 신선면의 보관에 중대한 도전을 제기한다7. 신선한 국수를 보관하는 동안 관찰되는 변색은 주로 폴리페놀 산화효소(PPO)7,8의 존재로 인해 발생한다는 데 널리 동의합니다. 또한, 용해성 단백질 분획이 비-폴리페놀 산화효소(non-PPO) 암화 과정에 관여하는 것으로 나타났다9. 최근 몇 년 동안 보관 중 PPO가 어두워지는 것을 완화하기 위해 광범위한 노력이 기울여졌습니다. 이전 연구에서는 생면에 적용된 산성 억제제와 열처리가 단백질을 변성시켜 결과적으로 효소 활성을 억제함으로써 이 목표를 효과적으로 달성할 수 있다고 제안했습니다10,11. 엽록소는 pH, 온도 및 열의 변화에 취약하며 녹차 국수의 생생한 녹색 색조는 주로 엽록소10에 기인합니다. 산억제제의 직접 첨가와 열처리를 통해 녹차면의 색을 효과적으로 조절하는 데는 한계가 있음이 분명하다.

밀가루의 열처리 외에도 말차 국수에 함유된 엽록소를 보존하는 것은 고려해야 할 중요한 요소입니다. 엽록소의 저장 시간을 연장하고 그 색소를 보존하기 위해 알칼리화제, 구리 착화 및 저온 저장의 사용을 포함한 여러 가지 방법이 제안되었다12. 불행히도 대부분의 공정은 바람직하지 않은 화학 반응의 발생을 줄이기 위해 자연에 가까운 pH 수준을 필요로 합니다. 안정성 우려는 천연 엽록소를 연상시키는 녹색을 나타내는 엽록소 유도체의 구리 복합체에 의해 잠재적으로 완화될 수 있습니다. 그러나 개인은 인공 색소보다 천연 엽록소를 선호합니다. 마이크로 캡슐화 기술은 산소, pH, 이온 강도 및 온도13,14,15와 같은 환경 조건에 대한 장벽을 제공함으로써 생체 활성 화합물의 안정성을 향상시키는 과제에 대한 실행 가능한 솔루션으로 부상했습니다. 지금까지 차 추출물, 카테킨 및 엽록소는 다양한 벽 재료에 매립될 때 안정성과 제어된 방출 특성에 대해 지속적으로 연구되어 왔습니다14. 그러나 국수에 마이크로캡슐을 넣는 방안은 아직 제안되지 않았다15.

본 연구에서는 말차와 유청 단백질, 카르복시메틸키토산을 함유한 말차를 넣고 마이크로웨이브 처리한 밀가루를 마이크로파 처리하여 색이 안정적인 말차 생면을 얻는 방법을 설명했습니다. 식품에 미세캡슐화된 생리활성 화합물을 첨가하면 고유한 질적 특성을 보존하면서 새로운 기능성 식품을 쉽게 만들 수 있습니다. 우리는 보관 후 말차 국수의 색상 값 변화를 조사하기 위해 이 처리 프로토콜을 사용하여 얻은 결과를 제시합니다. 이 연구의 구체적인 목적은 뛰어난 색상과 풍미를 모두 보여주는 말차 국수를 준비하기 위한 최적의 접근 방식을 결정하는 것이었습니다.

프로토콜

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1. 말차 함유 현탁액 생산

  1. 증류수 100mL에 카르복시메틸 키토산 4g( 재료 표 참조)을 넣어 0.04g/mL의 카르복시메틸 키토산 원액을 준비합니다. 카르복시메틸 키토산 열을 일정한 온도의 가열 자기 교반기에서 60 °C로 용해시킵니다.
  2. 유청 단백질 4g( 재료 표 참조)을 증류수 50mL에 녹여 0.08g/mL의 유청 단백질 원액을 제조합니다.
  3. 용액을 식힌 후 냉동고에 보관하고 밤새 냉장 보관하여 고분자 분자를 완전히 포화시킵니다.
  4. 말차 8g과 NaCl 4g( 재료 표 참조)을 비이커에 넣고 멸균 끓인 물 50mL를 넣어 말차 슬러리를 준비합니다. 유리 교반 막대를 사용하여 용해 과정을 돕습니다. 멸균수는 냄비에서 15분 동안 끓인 탈이온수입니다.
  5. 말차 슬러리를 50mL의 카르복시메틸 키토산 용액과 혼합하고 실온에서 300rpm에서 자기 교반 장치와 혼합합니다.
  6. 혼합물에 25mL의 유청 단백질을 떨어뜨리고 300rpm에서 30분 동안 저어주어 내장된 현탁액을 만듭니다. ( 그림 1 참조). 현탁액은 국수 생산과 동시에 준비해야 하며 당일 4°C의 온도에서 보관해야 합니다.
    알림: 말차가 함유된 현탁액의 pH는 조정되지 않은 상태로 두었으므로 말차 또는 벽 재료에 의해서만 영향을 받았습니다.

2. 밀가루의 마이크로파 처리

  1. 밀가루 300g을 둥근 플라스틱 용기에 담습니다. 용기를 플라스틱 랩으로 덮고 700W의 전자레인지에 60초 동안 넣습니다. 그런 다음 밀가루가 든 용기를 시원해질 때까지 외부에 보관하십시오.

3. 말차 국수 생산

  1. 반죽 혼합: 미리 형성된 말차 함유 현탁액 125mL와 물 15mL를 전자레인지 처리된 밀가루 300g에 천천히 붓습니다. 내장된 현탁액이 통합될 때까지 밀가루를 조금씩 중앙으로 부드럽게 당깁니다.
    1. 전자레인지로 처리되지 않은 밀가루의 경우 말차가 함유된 현탁액 대신 물 125mL를 사용하여 빈 국수로 표시된 면을 준비합니다(대조군). 전자레인지 처리하지 않은 밀가루에 물 125mL와 말차 8g을 넣어 면을 만들고 이를 말차면(M-국수)으로 지정합니다.
  2. 반죽 치기: 면 반죽을 반죽 믹서로 7분 동안 반죽합니다. 반죽은 매끄럽고 유연해야 하며 다 익었을 때 젖거나 끈적거리지 않아야 합니다.
  3. 휴식: 반죽 공을 믹싱 볼에 다시 넣고 젖은 티 타월로 덮습니다. 실온에서 30분 동안 휴지시킵니다.
  4. 아래 설명에 따라 국수를 준비합니다.
    1. 반죽을 4등분으로 나눈 후 3개를 다시 싸서 따로 보관한다. 포장을 풀지 않은 조각에 밀가루를 살짝 바르고 가끔 들어 올려 달라붙지 않도록 합니다.
    2. 반죽 프레스의 프레스 롤러 간격을 3.5mm로 조정합니다. 반죽을 반죽에 놓고 시트에 밀어 넣은 다음 배합합니다. 부드럽고 유연한 농도가 될 때까지 반죽 시트를 반복해서 누릅니다.
    3. 반죽 시트를 1mm로 얇게 만듭니다. 3.5mm에서 시작하여 프레스 롤러 간격을 2mm로 조정한 다음 1mm로 조정합니다. 각 롤러 간격에서 시트를 3번 누릅니다.
    4. 접착 필름으로 느슨하게 덮은 다음 나머지 반죽에 대해 3.4.1-3.4.3 단계를 반복합니다.
      주: 표본의 각 배치의 누르는 과정이 일관되다는 것을 보증하기 위하여는, 압박 목록 간격은 한 번 조정되고, 각 표본이 통과된 후에 다음 간격은 조정됩니다.
    5. 국수 가닥을 길이 22cm, 두께 1mm, 너비 3.0mm의 샘플로 자릅니다( 그림 2 참조). 면이 서로 붙지 않도록 세몰리나 약 3.75g을 가루를 뿌립니다.

4. 관능 평가 및 물성 분석

  1. 관능 평가
    1. 끓는 물 600mL에 면 30g을 넣고 5분간 끓인다. 테스트하기 전에 조리된 국수를 즉시 찬물에 담그십시오.
    2. Li et al.12에 설명된 대로 정량적 기술 분석(QDA)을 사용하여 국수 샘플의 관능 평가를 수행합니다. 샘플의 감각 특성은 12명의 훈련된 패널리스트가 9점 쾌락 척도를 사용하여 평가하도록 하며, 9는 매우 좋아함을 나타내고 1은 극도로 싫어함을 나타냅니다.
  2. 색상 측정
    1. 조리 된 샘플과 신선한 샘플을 약 10cm 조각으로 자르고 색도계의 도구 구멍 아래에 놓습니다.
    2. 기기 버튼을 눌러 신선한 면의 색상을 측정하고 각 샘플에 대해 테스트를 6번 반복합니다.
  3. 텍스처 분석기
    1. 질감 분석기를 사용하여 조리된 면과 신선한 면의 질감 특성을 결정하고 질감 프로파일 분석(TPA)을 기반으로 계산합니다.
    2. 테스트 벤치에 5가닥의 국수를 놓고 각 샘플에 대해 테스트를 6번 반복합니다.

5. 데이터 분석

  1. 분산 분석(ANOVA)으로 데이터를 분석하고 p 가 0.05< 때 차이가 유의하다고 가정합니다.

결과

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이 프로토콜은 말차 처리로 시작하여 가공의 중간 단계를 거쳐 최종 제품에 이르기까지 가공된 말차 통합 식품 및 국수의 관능 및 물리적 특성 분석을 가능하게 했습니다. 이 프로토콜은 임베딩 및 마이크로웨이브와 결합되어 말차 국수를 생산했습니다 (그림 3). 캡슐화되지 않은 말차, 말차 및 전자레인지 처리가 되어 있고 말차가 전혀 없는 신선면은 각각 M-Noodles, ME-Noodles 및 대조군으로 표시되었습니다. 3개의 국수 샘플에 대한 관능 평가와 관련하여, 전자레인지와 벽 재료의 첨가가 향과 풍미를 포함한 말차 면의 감각적 특성에 눈에 띄는 부정적인 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었습니다 (그림 4). ME-Noodles 샘플은 중간 수준의 신선한 색상을 보였으며 조리된 색상과 부드러움은 대조군보다 우수했으며 풍미와 탄력은 최고의 찬사를 받았습니다.

대조군, 신선 M-국수 그룹 및 신선 ME-국수 그룹은 보관 기간 동안 24시간과 초기 판독값 사이의 절대 분산(Δ)을 결정하는 색도계로 특성화되었습니다. 각 샘플의 표면 색상을 평가하기 위한 L(검은색-흰색), a(적색-녹색도) 및 b(황색-청색도) 값은 색도계를 사용하여 기록되었습니다. ΔE*는 다음과 같이 계산되었습니다.

(ΔE*= figure-results-1)

조리된 그룹의 값은 조리된 국수와 신선한 국수의 절대 차이를 계산하여 설명되었습니다 (그림 5). 24시간 동안 신선한 M-국수의 총 색상 차이(ΔE*)는 감소한 반면 신선한 ME-국수에서는 최소한의 색상 변화가 발견되었습니다. 그 결과, 신선한 ME-면이 M-면(ΔE*= 6.98 ± 0.21)보다 색을 더 잘 유지하는 것으로 나타났습니다(ΔE*= 1.98 ± 0.12). 조리된 샘플에서도 비슷한 현상이 발견되었습니다. 표 1에서 보는 바와 같이 ME-Noodles 투여군의 경도, 탄력성, 씹는 맛은 M-Noodles 투여군 및 대조군보다 유의하게 높았으며, 접착력은 3개 시료 모두에서 유의한 차이는 없었다. 위의 결과는 신선한 면의 질감 품질이 임베디드 말차와 전자레인지 처리를 추가하여 향상되었음을 나타냅니다.

figure-results-2
그림 1: 말차 함유 현탁액 생산의 개략도. 그림은 (1) 카르복시메틸 키토산 용액, (2) 유청 단백질 용액, (3) 말차 현탁액 및 (4) 미리 형성된 말차 함유 현탁액을 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 2: 말차 국수 생산의 개략도. (A) 밀가루의 마이크로파 처리; (B) 말차 국수 생산. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 3: 국수 샘플 사진. (A) 대조군, 말차가 없는 신선한 국수; (B) 캡슐화되지 않은 말차를 곁들인 신선한 국수; (C) 말차와 전자레인지 처리된 신선한 국수; (D) 말차가 없는 조리된 국수; (E) 캡슐화되지 않은 말차를 곁들인 조리된 국수; (F) 말차와 전자레인지 처리가 된 조리된 국수. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 4: 국수 샘플의 감각 품질 특성. 대조군은 말차가 없는 국수, M-국수 그룹은 캡슐화되지 않은 말차가 들어간 국수, ME-국수 그룹은 말차가 내장되어 전자레인지 처리된 국수를 섭취했습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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그림 5: 국수 샘플의 색수차. (A) 다른 처리를 한 국수 샘플의 ΔL* 값. (B) 다른 처리를 한 국수 샘플의 Δa* 값. (C) 다른 처리를 한 국수 샘플의 Δb* 값. (D) 다른 처리를 가진 국수 샘플의 ΔE* 값. 오차 막대는 평균 ± SD(n= 6)를 나타냅니다. 알파벳은 ANOVA를 사용하여 p <0.05에서 유의한 차이를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

견본경도/g점착성/ g s탄력 있음쫄깃함/g
제어3179.3 ± 136.5암페어68.22 ± 8.9암페어0.895 ± 0.012암페어2373.12 ± 94.9암페어
조리된 M-누들3929.9 ± 154.8b63.39 ± 10.4암페어0.813 ± 0.013b2623.09 ± 89.4암페어
조리된 ME-누들4763.4 ± 205.8씨59.23 ± 15.6암페어0.972 ± 0.022씨3713.30 ± 178.6b

표 1: 조리된 국수 샘플의 물리적 품질 특성. 값은 평균± SD(n= 6)를 나타냅니다. 알파벳은 ANOVA를 사용하여 p <0.05에서 유의한 차이를 나타냅니다.

토론

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인스턴트라면, 곱게 건조된 국수 및 기타 유사한 제품에 비해 신선면은 원래의 맛과 풍미를 보존하는 능력이 더 커서 시장에서 매우 유망합니다. 이전 연구에 따르면 녹차는 신선한 국수의 전반적인 품질을 어느 정도 향상시킬 수 있습니다16. 따라서 신선한 국수의 밀가루 제품 시스템에 차를 통합하는 것은 자연을 촉진하고 녹색이며 건강한 식단을 추구하는 현대 추세에 따라 고품질과 건강상의 이점을 모두 우선시하는 것을 목표로 합니다. 그러나 차의 폴리페놀 및 색소와 같은 화합물은 차가 주입된 신선한 국수의 주변 보관 환경에서 미생물에 의한 산화 또는 분해에 더 취약해진다10. 이는 차를 주입한 신선한 국수의 영양 및 건강 증진 특성을 감소시킬 뿐만 아니라 시각적 매력 및 기타 품질 특성에 상당한 영향을 미쳐 소비자 수용도를 낮출 수 있습니다. 위에서 언급한 차 첨가로 인한 문제를 피하기 위해 본 연구에서는 말차면의 색상 및 품질 안정화 방법을 제시합니다.

신선한 국수의 품질은 원료, 가공 기술 및 보관 조건의 영향을 받습니다. 신선한 국수의 복잡한 구성은 보관 중에 다양한 물리 화학적 및 생화학적 반응을 일으켜 갈변을 유발할 수 있습니다. 효소 1,17 및 비효소 9,18 갈변은 젖은 면의 색상에 어두워지거나 검은 반점을 유발할 수 있으며 물리적 요인도 외관에 영향을 미칠 수 있습니다. 현재 국수의 효소 갈변을 억제하는 기술에는 억제제의 첨가, 마이크로파 처리, 과열 증기 처리, 초음파 처리 및 기타 방법이 포함됩니다. 밀에서 PPO 활성에 대한 최적 pH가 6.5로 결정됨에 따라, PPO의 효소 활성은 구연산 및 사과산15와 같은 산도 조절제의 첨가를 통해 pH 조건을 조정함으로써 효과적으로 억제될 수 있다. 더욱이, 열처리는 효소의 불활성화를 위해 널리 사용되는 기술이며, 일반적으로 온도를 50-90 °C로 올림으로써 달성된다19. 밀가루 국수와 달리 말차 국수에는 고농도의 엽록소가 포함되어 있습니다. 말차 국수의 가공은 밀가루의 PPO와 엽록소 사이의 불가피한 상호 작용뿐만 아니라 물과 산소에 대한 노출로 이어집니다. 이는 두 개의 독립적인 시스템의 안정성을 방해하고 가공 중 효소 갈변을 촉진하여 궁극적으로 차 면의 불안정한 착색으로 이어집니다.

이 프로토콜은 저강도 마이크로파 보조 열처리를 활용하여 말차 면의 색상 저하를 효과적으로 완화하는 동시에 색소 유지와 효소를 부동태화하는 매우 효율적인 접근 방식을 설명합니다. 마이크로파 방사선에 노출될 때, 밀가루는 비열적 효과뿐만 아니라, 즉, 상당한 온도 상승이 없을 때, 마이크로파의 전자기장 효과는 강력한 생물학적 반응을 이끌어낼 수 있으며, 이를 통해 박테리아를 박멸하고, 곰팡이 성장을 방지하며, 효소를 비활성화할 수 있을 뿐만 아니라 전자기 에너지를 흡수하여 PPO20을 비활성화하는 어느 정도의 열 효과를 초래합니다. 더욱이, 폴리페놀의 분해는 국수를 장시간 요리함으로써 악화됩니다. 반죽의 마이크로파 열처리와 면의 중심부에서 젤라틴화는 필요한 조리 시간을 효과적으로 단축할 수 있습니다21,22. 이 접근 방식은 말차 국수의 조리 과정을 단축할 뿐만 아니라 미세 구조를 향상시켜 폴리페놀의 보유를 촉진합니다.

말차 면의 생생한 녹색 색조는 주로 엽록소 때문입니다. 그러나 엽록소는 pH, 온도 및 화학 반응의 변화에 취약합니다10. 녹차 국수에서 산 억제제를 직접 첨가하고 색상 조절을 위한 열처리는 특정 한계를 제시한다는 것이 분명합니다. 현재 차 음료의 색상 보호 기술에는 항산화제, 효소 제제 및 금속 이온이 포함됩니다. 이온 색상 보호 기술에서 아연 이온은 일반적으로 엽록소와 쌍을 이루어 엽록소23의 열 안정성을 증가시킵니다. 이 프로토콜의 주요 특징은 말차 국수 색상의 안정성을 향상시키기 위해 임베딩 기술이 사용되었다는 것입니다. 유청 단백질과 카르복시메틸 키토산, 그리고 다른 탄수화물은 훌륭한 결합 및 결합 특성을 가지고 있으며, 시너지 작용을 통해 복합체의 특성을 향상시킬 수 있다24. 또한, 이 프로토콜은 전자레인지 및 임베딩 처리가 말차 면의 물리적 특성과 감각적 특성에 해로운 영향을 미치지 않는다는 것을 보여줍니다.

이 프로토콜은 다른 가공 말차 식품의 생산을 시뮬레이션하기 위해 쉽게 적용할 수 있습니다. 예를 들어, 말차가 주입된 현탁액은 다양한 전통 식품의 제조에 사용되며, 만두 포장지 또는 찐빵15,25. 이 프로토콜의 중요한 제한 사항은 말차 주입 현탁액을 제조하려면 물을 매개체로 사용해야 한다는 것입니다. 제품의 생산 과정에서 물을 사용할 필요가 없는 경우 이 방법이 적합하지 않을 수 있습니다.

결론적으로, 이 프로토콜은 임베딩 및 전자레인지 처리를 활용하여 풍미가 향상되고 색상이 일관된 신선한 말차 면을 생산하기 위한 방법론을 제시합니다. 또한, 변색이 70% 이상 감소하는 것은 말차면의 안정성을 보장하는 강력한 임계값으로 보입니다. 그러나 제품이 이 프로토콜에서 얻은 국수와 동일한 특성을 갖는지 확인하기 위해 산업 조건에 대한 확장을 테스트해야 합니다.

공개 사항

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 밝힐 것이 없습니다.

감사의 글

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 연구는 CARS-tea와 중국농업과학원(CAAS-ASTIP-TRI)의 혁신 프로젝트의 지원을 받았습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
카르복시메틸 키토산맥킨
색도계3nhNH-300+
반죽 믹서ACAAM-CG108
냉동고하이얼BCD-252KS
가열 자석 교반기YuhuaDF-101S
자석 교반기KeezoKMS-521D
말차진화 Feicui
전자 레인지파나소닉NN-GF351X
NaCl중국 국립 소금 산업 공사
국수 제작자TianxiJCD-10
텍스처 분석기Lotun ScienceTA-XT 플러스
밀가루여왕
유장 단백질Yuanye

참고문헌

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