Rheological and microstructural characteristics of composite gels of whey protein and corn starch

Abstract

녹말과 단백질로 구성된 혼합 젤에서 둘 사이의 관계를 이해하는 것은 새로운 텍스처를 가진 식품을 만드는 데에 매우 중요하다. 유청단백질과 메옥수수 녹말 또는 찰옥수수 녹말을 사용하여 자립이 가능한 혼합 젤을 제조하였다. 자립이 가능한 젤은 전체 고형분 25%에서 가열을 통해 형성되었다. 혼합 젤의 수분 보유력은 포함된 단백질의 양이 증가할수록 낮은 값을 보였다. 이때, 메옥수수 녹말에 비해 찰옥수수 녹말이 들어간 혼합 젤이 더 큰 수분 보유력을 나타내었다. 색도는 Hunter L값을 통해 나타내었는데, L값은 혼합 젤의 단백질 함량이 증가함에 따라 높아졌다. 수분 보유력과는 반대로 찰옥수수 녹말이 포함된 혼합 젤에서 메옥수수 녹말이 포함된 혼합 젤보다 더 낮은 L값을 가지는 것을 확인하였다. 혼합 젤의 미세 구조를 주사전자현미경과 공초점 레이저 현미경으로 관찰한 결과, 혼합 젤을 이루는 네트워크가 녹말과 단백질의 비율, 녹말의 종류에 따라 상이하였다. 관찰된 네트워크 종류는 녹말의 연속된 네트워크에 단백질이 충전 물질로 들어가 있는 융합된 형태, 단백질의 연속된 네트워크에 녹말이 충전 물질로 들어가 있는 융합된 형태, 혹은 단백질과 녹말이 각각의 연속된 네트워크를 가지는 형태가 있었다. 젤에 큰 변형을 주는 방법 (large deformation) 과 작은 변형을 주는 방법 (small deformation) 두 가지로 젤의 물성학적 특성을 측정하였다. 이때, 두 측정 결과가 서로 다른 경향을 나타내었는데, 이는 각 방법에서 측정 목표가 되는 구조가 다르기 때문이었다. 작은 변형을 주는 방법에 의해 측정된 젤의 강도와 탄성계수는 유청단백질 20%와 찰옥수수 녹말 5%를 포함한 혼합 젤에서 가장 큰 값을 보였다. 결과적으로 이 연구는 녹말과 단백질 혼합 젤의 다양한 네트워크를 이해함으로써 식품의 물성을 조절하는 새로운 방법의 폭넓은 활용 방안을 제공할 것이다.