전기장을 이용한 옥수수 전분의 호화: 물리화학적 특성에 미치는 영향

옥수수 전분은 인간 식단의 필수 탄수화물로, D-글루코스로 구성된 두 가지 생체 고분자인 아밀로스와 아밀로펙틴으로 이루어져 있습니다. 천연 전분은 용해도와 수분 흡수율이 낮다는 산업적 한계가 있습니다. 일반적으로 오토클레이브를 통해 얻어지는 호화는 이러한 특성을 향상시킵니다. 그러나 오토클레이브는 과도한 물을 소비하고 열 확산이 좋지 않습니다. 이 글에서는 전기장을 이용한 대체 방법을 탐구합니다.

전기장 적용은 높은 에너지 효율과 우수한 열 균일성을 제공하는 신흥 기술입니다. 전통적인 방법보다 높은 호화 온도를 가능하게 합니다. 본 연구는 100°C에서 150°C 범위의 온도에서 전기장 유도 호화가 옥수수 전분의 점도, 수분 흡수 지수 및 용해도에 미치는 영향을 조사합니다.

실험에서는 아밀로스 함량이 30%인 옥수수 전분을 사용했습니다. 수분 함량 10%로 조절된 전분 10g을 6°C/min의 가열 속도로 전기장을 이용하여 조리했습니다. 80, 100, 110, 120, 130, 140, 150°C의 여섯 가지 온도를 평가했습니다. 목표 온도에 도달한 후 처리를 중단하고, 재료를 탈수, 분쇄 및 체질하여 후속 평가를 진행했습니다.

다양한 온도에서 전기장으로 처리된 전분의 수분 흡수 지수(IAA)와 수분 용해 지수(ISA)를 분석했습니다. 천연 전분과 비교하여 유의미한 차이(p<0.05)가 관찰되었습니다. IAA는 처리 온도가 상승함에 따라 유의미하게 증가했으며, 겔 4.46± 0.52g/밀가루 1g에서 8.40± 0.54g/밀가루 1g까지의 값을 보였습니다. 마찬가지로 ISA도 온도에 따라 유의미하게 증가하여 4.38± 0.72에서 7.49± 0.14까지의 값을 보였습니다.

호화된 전분의 점도 프로파일은 전반적인 온도 효과를 나타냈습니다. 전기장 처리 시 최대 점도가 유의미하게 감소했습니다. 최대 점도 값은 각각 100, 110, 120, 130, 140, 150°C 처리에서 3295, 3084, 2151, 1587, 2148, 2097 cP였습니다. 초기 점도는 처리 온도가 상승함에 따라 증가한 반면, 최소 및 최종 점도는 감소했습니다.

본 연구는 온도를 높이면 초기 점도가 유의미하게(p<0.05) 증가하고 최대, 최소 및 최종 점도가 감소한다는 것을 밝혔습니다. 150°C에서 처리된 전분은 가장 높은 수분 흡수를 보였으며, 이는 더 높은 초기 및 최대 점도 값과 상관관계가 있었습니다. 이는 고온에서의 전기장 처리가 호화를 촉진하고 거대 분자 재배열을 형성하여 수분 흡수 능력을 향상시킨다는 것을 시사합니다.

전기장 적용을 통해 저수분 조건에서 최대 150°C까지 옥수수 전분을 호화할 수 있습니다. 이 처리는 사용된 온도에 따라 점도 프로파일에 직접적인 영향을 미칩니다. 전기장을 이용한 호화는 초기 점도를 증가시키고 최대 점도를 감소시켜 수분 흡수와 용해도를 향상시킵니다. 이러한 기능적 특성은 증점제로 사용되는 전분에 중요합니다.

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