Ⅰ.
서 론
밀은 세계에서 2번째로 많이 생산되는 곡물로 2023년에 785만톤이 생산되었고(Statista 2024) 빵, 과자, 면, 파스타와 같은 제품에 주로 사용되어 왔다(Mary S 2010). 그 중 면은 조리가 용이하고, 가격이 저렴하기 때문에 아시아 국가에서 선호되고 널리 소비되는 식품으로 아시아인들의 식단에서 중요한 역할을 한다(Park CS and Baik BK 2002, Fu BX 2008). 한국에서도 면의 1인당 연간 소비량은 7.7 kg에 다다르며(Food Information Statistics System, 2016), 면의 소비가 증가함에 따라 색과 영양가에 대한 선호도와 더불어 식감 또한 고려해야 할 요소로 간주되고 있어(Zhang M 등 2021, Zhou C 등 2022) 면의 품질 특성에 대한 중요성이 대두되고 있다.
또한 소비자들의 건강에 대한 관심 증가로 밀 기반 제품들에 대한 건강기능성 증진 소재를 활용하는 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 밀기울층의 주요 구성성분인 헤미셀룰로스로 아라비노자일란(arabinoxylan, AX)은 최근 혈당 조절, 항산화, 항염증 및 항암과 같은 영양생리적 기능들과 함께 이들을 활용하고자 하는 연구들이 많이 보고되고 있다(Cunningham M 등 2021, Mendez-Encinas MA 등 2018, Zannini E 등 2022). AX의 구조는 α-L-아라비노푸라노실(arabinofuranosyl) 잔기가 O-2 또는 O-3 위치에 β-1,4 결합으로 부착된 D-자일로피라노실(xylopyranosyl) 단위의 선형 골격으로 구성된다(Dervilly-Pinel G 등 2004). AX는 물에서의 용해성에 따라 수용성 아라비노자일란(water-extractable AX, WE-AX)과 불용성 아라비노자일란(water-unextractable AX, WU-AX)으로 나누어지며 물흡수도를 포함한 이들의 물리화학적 특성이 다르다. AX는 밀가루에 소량(2~3%) 포함되어 있지만, 친수성으로 물흡수도가 커서 반죽의 점성을 증가시키고 반죽의 형성을 느리게 한다. 이로 인해 글루텐 단백질의 형성이 방해되어 제품의 질에 부정적인 영향을 초래한다. 식품업체에서는 이를 조절하기 위해 자일라네이즈(xylanase)로 알려진 endo-β-1,4-xylanase (EC 3.2.1.8.)를 사용하고 있다(Courtin C & Delcour JA 2002). 자일라네이즈는 AX 골격의 β-1,4 결합을 가수분해하여 AX 분자량 감소로 물흡수도 감소 및 점도의 변화(Courtin CM 등 2001)를 초래한다. 그 결과 반죽시 글루텐 발달에 도움을 주어 글루텐의 기능이 필요한 빵 및 크래커와 같은 베이커리 제품의 품질을 개선시키는데 도움을 줄 수 있다. 자일라네이즈는 종류에 따라 WE-AX 또는 WU-AX를 선택적으로 가수분해하는데 WU-AX를 가수분해하면 반죽의 수분 보유 능력을 낮추고 점도를 증가시킨다. 반면, WE-AX를 가수분해하는 경우는 더 낮은 분자량으로 분해하여 반죽 점도를 감소시키고 겔화 능력은 저하시키며 글루텐 응집력을 증가시킨다(Courtin CM 등 2001, Butt MS 등 2008). 특히 WE-AX는 쿠키와 크래커 제품 제조 시 부정적인 영향을 끼치게 되므로 WE-AX를 가수분해시켜 품질을 증가시킬 수 있다(Levine H & Slade L 2004). 이처럼 제빵과 쿠키 및 크래커 제조 산업에서 자일라네이즈의 활용이 이루어지고 있으나 제면에 미치는 영향에 대한 연구는 미미하다.
면은 배합비에서 물의 양과 제조과정이 크래커 제조 공정과 유사한 측면이 있으며, 특히 빵 제조 시 가하는 물의 양(밀가루 대비 약 45~55%)에 비해 크래커 제조 시 가하는 물의 양(약 25~30%)이 상대적으로 적어 크래커 제조에 적합한 글루텐 강도가 상대적으로 높고 수분흡수도가 낮고 손상 전분 함량이 적은 밀가루(Kweon M 등 2014)가 면 제조에 선호될 수 있다. 국내에서는 면 제조에 중력분이 주로 사용되고 있으며 밀가루의 단백질의 양과 질이 면의 조리 특성 및 식감에 미치는 영향이 크다(Fu BX 2008).
따라서 본 연구는 자일라네이즈에 의해 WE-AX의 가수분해로 감소될 수 있는 물흡수도의 감소가 면 제조시 글루텐 단백질 형성에 긍정적인 영향을 미치는지 알아보기 위해 WE-AX에 선택적으로 작용한다고 알려진 자일라네이즈를 중력분에 첨가하여 물흡수도 변화, 반죽 특성 및 면 제조 후 생면과 조리된 면의 품질 특성을 살펴보고자 하였다.
Ⅱ.
재료 및 방법
1.
실험재료
본 연구에서는 WE-AX를 선택적으로 가수분해하는 자일라네이즈인 Shearzyme 500L (Novozyme, Bagsværd, Denmark)을 노보자임 코리아에서 제공받아 사용하였다. 면 제조에 사용된 중력분(AP로 명명)(Samyang, Asan, Korea)과 소금(백설, CJ Jeiljedang, Seoul, Korea)은 시중 마켓에서 구매하여 사용하였으며, 중력분의 수분과 회분함량은 각각 13.7%와 0.55%였다. 또한 모든 실험에는 일급시약을 사용하였다.
2.
밀가루의 용매보유능력과 자일라네이즈 첨가 밀가루의 물보유능력 분석
용매 보유 능력(SRC)은 AACC 방법 56-11.02 (AACCI 2010)에 따라 측정하였다. 밀가루 5 g을 50 mL 코니칼 튜브에 넣은 후 물, 5% (w/w) 탄산나트륨(Duksan, Ansan, Korea), 5% (w/w) 젖산(Acros, Morristown, NJ, USA), 50% (w/w) 설탕(Duksan) 용액을 25 g씩 첨가하였으며, 밀가루와 용액이 담긴 코니칼 튜브를 총 20분간 5분마다 흔들어 밀가루를 분산 및 수화시킨 후 1000 × g에서 15분간 원심분리 후 상등액을 버리고 침전물의 무게를 측정하였다. 또한 자일라네이즈를 처리한 밀가루의 물흡수도에서의 변화를 측정하기 위하여 밀가루 양 대비 0.01%, 0.025%, 0.05%, 0.1%, 0.2%의 자일라네이즈 용액을 밀가루에 첨가한 후(S1, S2, S3, S4, S5로 명명) 물 SRC를 측정하였다.
3.
자일라네이즈 첨가 밀가루의 글루텐 강도 측정
밀가루의 글루텐 강도는 AACC Method 56-70.01 (AACCI 2010)에 따라 황산도데실나트륨(sodium dodecyl sulfate, SDS) 침전가로 측정하였다. 밀가루 5 g 과 물 또는 농도를 달리한 자일라네이즈 첨가 용액 50 mL를 100 mL 눈금 실린더에 첨가하고 수직 및 수평으로 흔들어 밀가루를 수화시켰다. 이후 3% SDS-lactic acid 용액을 50 mL 첨가해 흔든 후 눈금 실린더를 수직으로 놓고 20분, 40분, 60분 후에 부피(mL)를 측정하였다.
4.
자일라네이즈를 첨가한 밀가루의 반죽의 특성 평가
밀가루 반죽의 믹싱 특성은 AACC 방법 54-40.02 (AACCI 2010)을 따랐으며 믹소그래프(National Manufacturing Co., Lincoln, NE, USA)를 사용하여 측정하였다. 밀가루 10 g과 SRC에 의해 결정된 최적량의 물 또는 농도를 달리한 자일라네이즈 첨가 용액을 믹소그래프 보울(bowl)에 첨가하고 10분간 혼합한 후 기록된 믹소그램에서의 피크 높이와 시간을 분석하였다.
5.
자일라네이즈를 첨가하여 제조한 면의 품질 특성 평가
밀가루를 이용한 생면 제조는 Wang X & Kweon M(2021)의 방법에 따라 수행되었다. 밀가루 시료 100 g, 물 32 g 또는 30 g 및 소금 2 g을 마이크로 핀 믹서(National Manufacturing Inc., Lincoln, ME, USA)에 넣고 15분간 혼합하였다. 자일라네이즈를 처리한 생면 제조 시에는 밀가루 중량 대비 0.010%, 0.025%, 0.050%, 0.100%, 0.200%의 자일라네이즈를 첨가한 용액을 사용하였다. 혼합된 반죽을 비닐봉지에 넣고 35℃, 상대습도 85%로 조절된 발효기(Phantom M301 Combi, Samjung, Hanam, Korea)에서 30분간 수화시킨 후, 반죽을 제면기(SN-88, Samwoo Industrial Co., Daegu, Korea)에 넣고 3.0, 2.0, 1.5 mm 두께로 압연하고 절단하여 생면을 제조하였다. 생면의 식감은 텍스처측정기(CT3, Brookfield, Middleborom, MA, USA)를 이용하여 Kieffer Rig로 면 10 가닥에 대해 신장저항도(resistance to extension)와 신장도(extensibility)를 측정하였다. 생면의 색은 색도계(CR-20, Konica Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. 삶은 면의 식감을 측정하기 위해 생면 15 g을 끓는 물 500 mL에 넣고 15분간 삶은 후, 찬물에 헹궈 텍스처측정기에서 면 5가닥을 정렬하여 면의 경도(firmness), 부착성(adhesiveness), 회복탄력성(resilience), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness), 씹힘성(chewiness)을 측정하였다. 측정조건은 test mode: TPA, pretest speed: 2mm/s, test speed: 1mm/s, probe: Asian noodle rig (TA 7), deformation%: 70로 설정하였다. Weight gain은 삶기 전 생면의 무게와 끓인 후 조리된 면의 무게의 차이로 측정했으며, 조리수의 탁도는 분광광도계(X-ma 611 PC, Human Corporation, Seoul, Korea)를 이용하여 파장 675 nm에서 측정하였다.
6.
Thiol (sulfhydryl, SH)기 측정
Thiol(SH)기 측정은 Chan KY & Wasserman BP(1993)와 Anderson AK & Ng PKW(2000)의 방법을 혼용하여 수행하였다. 생면과 삶은 면을 동결건조 후 가루로 만들어 200 μm 체를 사용해 걸러 만든 시료 500 mg에 8 M urea (Duksan), 3 mM EDTA (Sigma-Aldrich, St. Louis, USA), 1% SDS (Junsei, Tokyo, Japan), 0.2 M Tris-HCl (Sigma-Aldrich) (pH 8.0, buffer A) 용액 5 mL를 넣고 30초간 볼텍싱 후 1시간 동안 constant shaker에서 반응시켰다. 이후 10 mM DTNB (Ellman’s reagent) (Sigma-Aldrich), 0.2 M Tris-HCl (pH 8.0) (buffer B) 용액 0.5 mL를 넣어 30초간 볼텍싱 후 1시간 동안 constant shaker에서 반응시키고 원심분리기(Centrifuge Combi 514 R, Hanil Science industrial Co., Incheon, Korea)를 사용해 13,600 × g에서 20분간 원심분리해 상층액을 얻었다. 이를 분광광도계(Scientific Multiskan FC Microplate Photometer, Thermo Fisher Scientific, Waltham, USA)를 사용해 412 nm에서 흡광도(A)를 측정했다. Blank는 buffer A 1 mL와 buffer B 0.1 mL를 사용하였으며 412 nm에서 측정하여 다음의 식으로 thiol기의 함량을 계산하였다.
SH = (73.53 * A412 * 5.02) / 100
Ⅲ.
결과 및 고찰
1.
자일라네이즈를 첨가한 밀가루의 물 SRC
중력분(AP)의 물, 젖산, 탄산나트륨, 설탕 용액에서의 SRC 값은 각각 64.1%, 124.3%, 83.7%, 112.0%로 나타났다. 자일라네이즈를 다른 농도로 첨가했을 때의 물SRC 측정 결과는 Fig. 1에 나타내었다. 밀가루 양 대비 0.01%, 0.025%, 0.05%, 0.1%, 0.2%의 자일라네이즈 용액을 첨가한 밀가루(S1, S2, S3, S4, S5로 명명)의 물SRC 값은 각각 60.7%, 59.1%, 59.0%, 57.9%, 55.6%로 자일라네이즈를 첨가하지 않은 밀가루(AP)의 64.1%에 비해 낮았으며, 자일라네이즈의 농도가 증가할수록 물SRC 값은 유의적으로 낮아졌다(p<0.05). 일반적으로 WE-AX는 높은 수분 보유능력을 가지며, 반죽에서 네트워크를 형성해 점도를 높이고 퍼짐과 팽창에 저항하는 능력을 갖는 것으로 알려져 있다(Courtin CM 등 1999). 따라서 WE-AX를 분해하는 효소를 첨가하였을 때 물SRC 값은 크게 감소하여 물흡수도가 감소함을 확인하였고(Kweon M 등 2011, Levine H & Slade L 2004), Moon Y & Kweon M(2021)도 건면 제조에 효소를 첨가한 연구에서 자일라네이즈 농도가 0.025% 높아짐에 따라 물SRC 값이 감소한다고 보고해 본 연구와 유사한 경향을 확인하였다. 본 연구의 자일라네이즈 첨가에 의해 감소된 물SRC 값은 WE-AX가 효소에 의해 분해되어 밀가루의 물흡수도를 감소시켰으며, 자일라네이즈의 농도가 증가할수록 물SRC 값이 크게 감소하여 이는 WE-AX 분해로 생성된 분해산물의 물을 보유할 수 있는 네트워크 형성 능력이 유의적으로 감소함을 시사하였다. 이는 밀가루를 자일라네이즈 또는 베타-글루카네이즈(β-glucanase)가 포함된 효소로 처리하였을 때, 네트워크를 형성할 수 있는 WE-AX의 함량이 감소되고 글루칸의 backbone의 중합도가 17이하로 분해되어 물 흡수량이 급격히 감소되는 것으로 보고되고 있다(Slade L 등 1994).
Fig. 1.
Water SRC of flour with addition of xylanase at different concentrations. AP: flour without added xylanase; S1~S5: flours treated with xylanase at the concentration of 0.01%, 0.025%, 0.05%, 0.1%, 0.2% based on flour weight.
2.
자일라네이즈를 첨가한 밀가루의 글루텐 강도 변화
자일라네이즈를 첨가했을 때 밀가루의 글루텐 강도를 나타내는 황산도데실나트륨 침전가 결과는 Table 1에 나타내었다. 자일라네이즈를 첨가하지 않은 AP의 황산도데실나트륨 침전가는 20분, 40분, 60분에서 각각 75.8 mL, 63.3 mL, 56.3 mL였고, 자일라네이즈를 첨가했을 때는 각각 77.5~82.3 mL, 63.0~70.5 mL, 57.0~62.8 mL로 나타나 가장 낮은 농도로 자일라네이즈를 첨가한 S1을 제외하고 농도가 증가할수록 침전가가 유의하게 증가하였다(p<0.05). 자일라네이즈는 아라비노자일란을 분해해 글루텐 응집과 생성을 증진시킨다는 보고들이 있어(Amiri A 등 2016, Frederix SA 등 2003), 본 연구에서 자일라네이즈 첨가에 의해 나타난 침전가의 증가는 자일라네이즈에 의해 아라비노자일란의 물흡수도가 감소되어 글루텐 단백질의 반죽 발달에 필요한 충분한 물을 제공할 수 있어 글루텐의 형성에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 시사하였다. 또한 침전 시간에 따라 계산된 slope는 자일라네이즈를 첨가하였을 때 절대적인 값이 약간 감소하였으나 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않아 글루텐 안정도는 차이가 없는 것으로 판단되었다. 이는 자일라네이즈 첨가 유무가 믹싱 시간에 따른 반죽의 강도 변화에 유의적인 차이를 보이지 않음을 시사하였다.
Table 1.
SDS-sedimentation volume of flour treated with xylanase at different concentrations
3.
자일라네이즈를 첨가한 밀가루의 반죽 물성
AP에 서로 다른 농도의 자일라네이즈와 물의 양을 달리 첨가한 반죽의 믹싱 특성을 나타낸 믹소그램은 Fig. 2에 나타내었다. 자일라네이즈 첨가시 물의 양을 조절하지 않은 경우, 반죽의 믹소그램이 피크 이후 믹싱밴드 폭이 자일라네이즈를 첨가하지 않은 경우에 비해 좁아졌다. 이는 물흡수도 감소에 의해 soft 한 반죽이 형성되었음을 알 수 있었으며, 자일라네이즈 농도 증가에 따른 변화는 크지 않음을 확인하였다. 반면, 자일라네이즈 첨가시 물SRC 값들에 기초하여 물의 양을 조절한 경우, 믹소그램에서 피크를 포함하여 전체 믹싱 동안 밴드의 폭이 두꺼워지고 피크 형태도 더 뚜렷하게 나타났다. 이는 상대적으로 글루텐 강도가 큰 반죽이 형성되었음을 시사하여 황산도데실니트륨 침전가 결과와 유사한 경향을 보였다. 결과적으로 자일라네이즈 첨가가 밀가루 반죽의 글루텐 형성에 긍정적인 영향을 줌을 시사하였다(Mohammadi M 등 2022).
Fig. 2.
Mixograms of flour with the addition of xylanse at different concentrations. AP: flour without added xylanase; S1~S5: flours treated with xylanase at the concentration of 0.01%, 0.025%, 0.05%, 0.1%, 0.2% based on flour weight.
4.
자일라네이즈를 첨가하여 제조한 생면의 품질특성
자일라네이즈를 첨가하여 제조한 생면의 신장저항도(resistance to extension, R), 신장도(extensibility, E) 및 R/E 비율은 Table 2에 나타내었다. 물의 양을 감소시키지 않고 자일라네이즈를 첨가하여 제조한 생면의 신장저항도는 자일라네이즈 농도에 따라 편차들이 있었으나 대체적으로 자일라네이즈를 첨가하지 않은 경우보다 감소하였고 신장도는 증가하여 R/E에서의 감소를 보였다. 반면, 자일라네이즈의 첨가와 함께 물의 양을 30 g으로 감소하여 면을 제조하였을 때 생면의 신장저항도가 크게 증가하였으나(p<0.05), 신장도에서는 차이를 보이지 않아 R/E에서의 증가를 보였다(p<0.05). 신장저항도는 면을 늘리는데 필요한 힘을 의미하고 신장도는 면의 탄성과 면이 끊이지지 않고 늘어지는 정도를 의미한다(Zhang C 등 2016). 즉 자일라네이즈를 첨가하였을 때 생면은 신장도가 증가되어 잘 늘어나는 면이 제조되었으나, 물의 양을 감소하였을 때에는 생면의 신장저항도가 증가하여 더 단단한 면이 만들어졌음을 시사하였다(Fig. 2). 특히 면의 품질은 면 반죽을 만들 때 첨가되는 물의 양에 의한 영향이 커 물이 불충분하면 단단한 반죽이 형성되고, 과도하면 느슨하고 늘어나는 반죽을 형성하게 된다(Ye Y 등 2009). 또한 R/E 비율은 글루텐의 강도와 연관되는데 높은 R/E 비율 값은 반죽 글루텐 강도가 강하다는 것을 의미한다(Poran S 등 2008). 물 양을 30 g으로 조절했을 때 면 반죽의 R/E가 높아져 글루텐 강도가 높아졌음을 시사하였고, 자일라네이즈를 첨가할수록 R/E가 낮아져 강도가 낮아짐을 시사하여, 선호되는 면의 특성에 따라 자일라네이즈 농도와 물의 양의 조절이 필요함을 확인하였다. 특히, 면은 빵과 달리 배합비에서 사용되는 물의 양이 훨씬 작고 글루텐 강도가 큰 강력분보다는 중간 정도인 중력분을 사용하여 빵에 비해 글루텐 발달이 훨씬 적다. 그러나 면 제조시 sheeting 및 cutting하는 과정에서 반죽의 신장저항도와 신장도가 잘 balance를 이루어 매끄러운 면대를 형성하고 면이 쉽게 끊어지지 않게 하기 위한 정도의 글루텐 강도가 요구된다(Kweon M 등 2014, Jeon S 등 2019, Wang X & Kweon M 2021). 따라서 본 연구 결과에서 자일라네이즈의 첨가는 면 반죽의 신장저항도와 신장도를 변화시킬 수 있어 다양한 텍스처를 가진 면을 제조하는데 활용이 가능함을 시사하였다.
Table 2.
Textural parameters and color of fresh noodle prepared with flour treated with xylanase at different concentrations
면대의 색도 값은 Table 2에 나타내었다. 명도를 나타내는 L*값은 자일라네이즈 첨가시 79.8~84.6로 AP 84.1보다 높은 값을 나타냈으며 첨가한 자일라네이즈의 농도가 높아질수록 값은 유의적으로 감소했고(p<0.05), 적색도를 나타내는 a* 값과 황색도를 나타내는 b* 값은 차이를 보이지 않았다. 이는 자일라네이즈를 첨가하였을 때 통밀 면의 L* 값이 감소한 결과(Niu M 등 2017)와 유사한 경향을 보였다. Hatcher DW 등(1999)은 물의 양이 증가하였을 때 면의 L* 값은 감소하고 b* 값은 증가한다고 보고하였으며, 본 연구에서 물을 32 g 사용하여 제조한 생면의 색도가 30 g을 사용하여 제조한 면에 비해 낮은 L* 값과 높은 b*값의 경향과 일치하였다. 또한 자일라네이즈의 첨가로 밀가루의 물흡수도 감소에 의해 색도에 대한 영향이 크게 나타남을 알 수 있었다.
5.
자일라네이즈를 첨가하여 제조한 면의 삶은 후 품질 특성
자일라네이즈를 첨가하여 제조한 면을 삶은 후 외관은 Fig. 3에 나타내었다. 자일라네이즈를 첨가했을 때 L* 값은 감소해 어두운 면대가 만들어졌고, 물 양을 30 g으로 감소하였을 때 AP와 유사한 색의 면대가 제조되었으나 삶은 면의 외관에서는 차이를 보이지 않았다.
Fig. 3.
Appearance of cooked noodles made of the flour added with xylanase at different concentrations. AP-N: noodle made of the flour without added xylanase; S1-N~S5-N: noodles made of the flours treated with xylanase at the concentration of 0.01%, 0.025%, 0.05%, 0.1%, 0.2% based on flour weight.
자일라네이즈를 첨가하여 제조된 면(S1-N~S5-N)을 조리 후 무게증가, 조리수의 탁도 및 텍스처는 Table 3에 나타내었다. 면의 무게증가는 대조군인 AP-N이 134.1%, 자일라네이즈 첨가와 함께 물의 양을 감소하지 않고 제조한 경우가 137.6~141.5%로 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 물의 양을 감소하여 제조한 면들의 경우는 138.6~145.6%로 증가를 보였다. 조리수의 탁도는 대조군인 AP-N이 0.45△A hr-1g flour-1로 자일라네이즈 첨가하여 제조한 면(S1-N~S5-N)에서 모두 증가를 보였고(0.48~ 0.57△A hr-1g flour-1) 물의 양을 감소하여 제조하였을 때 상대적으로 더 큰 증가를 보여 물의 양의 차이에 따른 글루텐의 형성 정도에서의 차이로 사료되었다.
Table 3.
Weight gain, turbidity of cooked water, and textural parameter of cooked noodles made of the flour treated with xylanase at different concentrations
자일라네이즈를 첨가하고 물의 양의 감소없이 제조한 면을 삶은 후 측정한 면의 텍스처는 경도(firmness) 가 11.4~14.9 N로 면 AP-N의 경도인 15.3 N보다 낮았으며, 자일라네이즈의 농도가 증가할수록 경도가 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 이는 자일라네이즈의 작용에 의해 물흡수도가 감소되어 soft한 생면이 제조되었으며 삶은 면의 경도도 감소된 결과로 사료된다. Park CS & Baik BK(2002)는 반죽에서 물이 흡수되는 정도가 면대 및 삶은 면의 경도에 관여하는 것으로 보고하였다. 반면, 자일라네이즈 첨가와 함께 물의 양을 30 g으로 감소하였을 때, 삶은 면의 경도는 13.3~15.4 N으로 자일라네이즈를 첨가하지 않은 경우보다 감소하였으나, 32 g 사용시 보다는 동일한 자일라네이즈 첨가 농도에서 감소 정도는 적게 관찰되었다(p<0.05). 이는 물 양의 조절에 따라 자일라네이즈의 WE-AX에 대한 분해 정도가 달라짐을 시사하였다. 씹힘성도 경도에서와 유사한 경향을 보여 물의 양을 조절하지 않고 자일라네이즈를 첨가하여 제조한 면을 삶은 후 씹힙성은 6.4~7.7 N으로 자일라네이즈를 첨가하지 않은 AP-N의 8.27 N보다 낮았고 자일라네이즈 농도가 증가할수록 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 또한 물의 양을 30 g으로 감소했을 때도 씹힙성이 7.2~8.0 N으로 나타나 경도에서와 동일한 경향을 보였다. 반면, 부착성(adhesiveness), 회복탄력성(resilience), 응집성(cohesiveness), 탄력성(springiness)은 자일라네이즈의 첨가 농도 및 물의 양 조절에 따른 유의한 차이를 보이지 않았다.
종합적으로 자일라네이즈는 밀가루의 물흡수도를 감소시켜 soft한 반죽이 형성되어 생면의 신장저항도도 감소되었고 삶은 면의 경도와 씹힘성도 감소를 보여 WE-AX가 면의 품질 특성에 미치는 영향이 큼을 확인하였다.
6.
자일라네이즈를 첨가하여 제조한 생면과 삶은 면의 thiol (sulfhydryl, SH)기 함량
자일라네이즈를 첨가하여 제조한 생면과 삶은 면의 thiol기의 함량은 Fig. 4에 나타내었다. 자일라네이즈를 첨가했을 때 생면과 삶은 면의 thiol기 함량은 유의하게 증가하였으며(p<0.05), 생면(1.17~1.53 μM/g) 보다 삶은 면(1.04~1.38 μM/g)에서 더 낮은 값을 나타냈다. 선행 연구들에서도 조리 전 면과 비교했을 때 조리면의 thiol기가 급격히 감소했고(Li Y 등 2017), 조리 전 파스타보다 조리 된 파스타에서 thiol기가 더욱 감소(Wagner M 등 2011)한다고 보고되었으며 이는 조리 과정으로 인해 글루텐 단백질이 응집했기 때문이라고 사료된다(Wang YH 등 2023). 또한 자일라네이즈를 높은 농도로 첨가할수록 아라비노자일란 크기를 감소시켜 글루텐 단백질과 아라비노자일란이 서로 incorporate되기 때문에 글루텐 네트워크에서 이황화결합이 형성되기 보다는 thiol그룹이 증가한다고 보고하여(Amiri A 등 2016) 본 연구와 유사한 경향을 나타냈다. 글루텐의 이황화결합과 thiol기는 면의 품질 특성에 영향을 미쳐(Li C 등 2018), 자일라네이즈를 첨가했을 때 thiol기는 유의하게 증가했고, 삶은 면의 경도와 씹힙성 또한 유의하게 감소하여(p<0.05) thiol기가 삶은 면의 텍스처에 영향을 줄 수 있음을 나타냈다.
Fig. 4.
SH content of fresh and cooked noodles treated with xylanase. AP-N: noodle made of the flour without added xylanase; S1-N~S5-N: noodles made of the flours treated with xylanase at the concentration of 0.01%, 0.025%, 0.05%, 0.1%, 0.2% based on flour weight.
Ⅳ.
요약 및 결론
본 연구는 WE-AX가 면의 품질특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 시판 중력 밀가루에 WE-AX를 선택적으로 가수분해하는 자일라네이즈를 첨가하여 밀가루의 물흡수도 변화 및 생면과 삶은 면의 품질 특성을 분석하였다. 자일라네이즈를 첨가했을 때 물SRC가 유의적으로 감소하였고, 황산도데실나트륨 침전가 값은 증가하였으며, 자일라네이즈 첨가 농도가 증가할수록 효과는 크게 나타나 WE-AX의 분해가 밀가루의 품질 특성에 미치는 영향을 확인하였다. 자일라네이즈를 첨가하여 제조한 생면의 신장도 또한 증가하였으며 물SRC에 기반하여 물의 양을 감소하였을 때 신장도는 유사했으나 신장저항도가 증가하여, WE-AX의 분해 효과가 감소됨을 알 수 있었다. 자일라네이즈를 첨가하여 제조한 면을 삶은 후 측정한 경도와 씹힙성은 감소를 보여 이는 WE-AX 분해로 물흡수도가 감소되어 훨씬 soft한 반죽이 형성되었음을 의미하였다. 따라서 밀가루에 포함된 WE-AX는 면의 경도와 씹힘성에 영향을 주는 성분임을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 면 제조에서 자일라네이즈를 활용하여 WE-AX의 크기와 기능을 조절하여 다양한 텍스처를 지닌 면들을 제조할 수 있음을 시사하였다.
