실 험 보 고 서실험 3. 조회분 정량법학과 식품공학과 이름 이주용 학번 20151163 날짜 2021.05.07.1. 목적1) 라면 중에 함유된 무기물의 함량을 실험을 통해 측정한다.2) 식품 중 회분의 함량을 직접 측정하여 조회분 측정 방법에 대한 이론과 방법을 습득한다.2.원리1) 조회분 정량조회분 정량이란 시료를 550~600℃의 온도에서 태워서 유기물을 날려보낸 뒤 회분을 측정하는 것이다. 여기서 회분이란, 식품 태워 유기물을 회화 시킨 후 남은 재를 말하며 시료 중의 함유된 무기질을 측정하는 데 쓰인다. 여기서 회분은 식품의 무기질의 정확한 총량이라고 할 수는 없는데, 회화 후의 무기질은 열이나 산화에 불안정한 무지길은 회화하는 도중 일부가 기화하여 사라질 수 있고, 콩류나, 해조류 등의 회분에선 무기질이 아닌 탄산이 다량 함유되어 있기 때문에 식품을 태워서 남은 재를 온전하게 식품 중에 함유되어 있는 무기물의 총량이라고 볼 수 는 없다. 때문에 식품 분석에서 회분을 측정할 때는 앞에 대략적인 양을 의미하는 “조회분”이라고 부른다.2) 항량화학분석에서 건조 또는 가열을 반복하여 시료를 담는 도가니의 중량의 차이가 0.003g 미만이 되도록 하는 작업이다. 정량분석에서는 무게가 가장 중요하기 때문에 시료를 담는 용기의 수분이 실험결과에 영향을 미치지 않도록 제거해주는 것이 중요하다. 이번 실험에서는 도가니를 드라이 오븐에 넣고 105℃에서 4시간 가열 건조시킨 뒤 데시게이터에서 30분간 방냉하는 과정을 반복하여 오차범위가 0.003g 미만이 되도록 도가니의 항량을 맞추었다.3. 재료 및 실습기구도가니, 전기 회화로, Hot plate, 전자저울, 데시케이터, 시약 수저, 믹서기, 라면4. 실험 과정① 도가니를 105℃ 드라이오븐에서 4시간동안 가열건조한 뒤 데시케이터 에서 30분간 방냉하는 과정을 반복하여 도가니의 항량을 0.003g으로 맞춘다.② 시료를 곱게 균질화 시켜준다.③ 시료를 1g 채취하여 도가니에 담는다.④ 시료를 담은 도가니의 뚜껑을 닫고 350℃ 회화로에서 1시간동안 예비 회화를 한다.⑤ 예비회화가 끝난 후 550℃ 회화로에서 4시간동안 본회화를 진행한다.⑥ 회화가 모두 끝난 후 회화로에서 도가니가 실온에 도달한 때 까지 식 혀준 뒤 데시케이터에서 30분간 방냉한다.⑦ 방냉이 끝난 후 도가니의 남은 재의 무게를 재서 조회분 함량을 구한다. 조회분 함량을 계산하는 식은 밑과 같다.회분(%)`=` {W _{1} -(W _{0} +W _{2} ) TIMES 100} over {S}W _{0}W _{1}W _{2}S항량이 된도가니의 무게 (g)회화 후 용기와회분의 무게 (g)정량용 여지의회분의 무게 (생략)검체의 채취량 (g)5. 실험 결과W _{0} = 24.7270gW _{1} = 24.7466gS = 1.0288g(조회분 정량 값 구하기){W _{1} -W _{2} TIMES 100} over {S} ={24.7466(W _{1} )`-`24.7270`(W _{0} ) TIMES 100} over {1.0228(S)}
실습 1. 두유 제조학과 식품공학과 이름 이주용 조 8조 날짜 2020.09.171. 목적콩 음료인 두유의 제조 원리 및 방법을 이해하고 제조한다.2. 이론1) 두유두유란 원료인 콩을 물에 불린 후 열처리로 효소를 불활성화시킨 다음 마쇄하여 콩죽을 만든 후 착즙하여 콩물(두유)과 콩비지를 분리시키는 방법으로 제조하게 된다. 이러한 과정 중 콩의 수용성단백질을 비롯한 각종 영양 성분을 물로 추출하게 되는데 이러한 원리로 제조된 콩 음료가 두유다. 현재 시판되고 있는 두유의 유형은 세 가지로 나눌 수 있다.2) 두유의 종류① 일반 두유두부를 만들 때 불린 콩을 열처리하여 효소를 불활성화 시킨 후 마쇄하여 두미(콩죽)를 가열한 다음 삼베자루에 넣고 짜서 비지를 분리시킨 나머지를 즙을 일반 두유(콩젖)라고 한다.② 조정 두유일반 두유에 함유되어 있는 성분을 일부 조정하거나, 일반 두유에 식물유지, 당분, 칼슘 등의 성분을 첨가하여 만들어진 것을 조정 두유라 한다.③ 두유 음료일반 두유에 과즙, 커피, 코코아, 맥아, 채소즙, 우유 성분 등을 첨가한 다음 균질화하여 만들 어진 것을 두유 음료라고 한다.3. 재료 및 실습기구대두, 0.5 % 탄산수소나트륨 용액, 설탕, 식용유, 소금, 바닐라향, 유리병, 삼베자루, 믹서, 온도계, 가열 장치, 용기, 냄비, 저울 등4. 유의사항1) 원료 콩을 물에 담글 때 너무 오래 담가 두면 변패가 일어나므로 주의한다.2) 콩을 지나치게 곱게 마쇄하면 두유와 비지를 분리할 때 물에 녹지 않는 미세한 입자들이 두 유로 빠져나가 두유 제품에 침전 현상 등을 일으킬 수 있기 때문에 유의한다.3) 두유를 병에 넣고 살균 후 냉각시킬 때 냉수에 바로 담그면 병이 파손될 우려가 있으므로 온 수에 담갔다가 천천히 냉수로 교체하여 냉각시킨다.5. 제조 과정① 정산 및 물에 담금(수침): 원료 콩에 섞여 있는 돌 등 이물질을 제거하고 깨끗이 씻은 다음 물에 12시간 동안 담가 불린다.② 탈피 및 물기 제거: 물에 담근 것을 꺼내어 껍질을 모두 벗겨내고믹서에 넣고 불린 콩 무게의 7배 정도 되는 끓는 물을 같이 넣어 주면서 갈아 준다.④ 분리: 간 두미(콩죽)를 삼베자루에 넣고 짜서 비지와 두유(콩젖)로 분리한 다음 저울에 달아 두유의 양을 측정하고 다음과 같은 식에 의해 두유 수율과 비지 수율을 계산한다.BULLET 두유`수율(%)= {두유의`양} over {두미의`양} TIMES 100```````````````````````````````````````` BULLET 비지`수율(%)=` {비지의`양} over {두미의`양} TIMES 100⑤ 두유 조제 및 균질: 분리된 두유의 양에 설탕 3%, 식용유 1.5~2.0%, 소금 0.1~0.2%, 바닐라향 0.01~0.03%를 넣고 혼합한 다음 믹서로 5~10분간 균질시킨다.⑥ 담기: 균질된 두유를 준비된 소형 병에 상부 공간을 2 cm 가량 남기고 넣는다.⑦ 탈기: 병에 담겨진 두유를 병뚜껑을 열어 놓은 상태에서 소량의 물이 담겨 있는 냄비에 담그고 가열하여 물의 온도가 80℃가 되었을 때부터 10분간 가열, 탈기시킨다.⑧ 살균 및 냉각: 탈기가 끝나면 완전 밀봉하여 살균 솥에 넣고 90℃에서 10분간 가열, 살균한 다음 꺼내어 온수에 넣고 냉수로 교체해주면서 냉각시키면 제품이 완성된다.6. 실험 결과두유와 비지의 수율을 계산해 보시오.두유의 수율 ={두유의`양} over {두미의`양}TIMES 100 / 비지의 수율 ={비지의`양} over {두미의`양}TIMES 100[백태]마른대두 100g을 하룻밤 물에 침지 -> 215g으로 불어남.두유 마쇄에 사용된 불린 콩의 무게는 100g으로 실제 사용한 마른콩은100 TIMES {100} over {215} =46.5g두유 마쇄를 위해 첨가한 물의 양 500g제조된 두유의 무게 472.56g / 비지의 무게 90.54 / 36.9g 손실-두유-(두유의 수율){472.56} over {600} TIMES 100= 78.76%(콩 100g기준){472.56} over {100} =4.72배 / (마른콩 기준){100} =0.90배 / (마른콩 기준){90.54} over {46.5} =1.94배[흑태]마른대두 100g을 하룻밤 물에 침지 -> 230g으로 불어남.두유 마쇄에 사용된 불린 콩의 무게는 100g으로 실제 사용한 마른콩은100 TIMES {100} over {230} =43.47g두유 마쇄를 위해 첨가한 물의 양 500g제조된 두유의 무게 460.11g / 비지의 무게 82.78g / 57.11g 손실-두유-(두유의 수율){460.11} over {600} TIMES 100= 76.68%(콩 100g기준){460.11} over {100} =4.6배 / (마른콩 기준){460.11} over {43.47} =10.58배-비지-(비지의 수율){82.78} over {600} TIMES 100= 13.79%(콩 100g 기준){82.78} over {100} =0.82배 / (마른콩 기준){82.78} over {43.47} =1.89배성분 표를 보면 흑태보다 백태의 단백질 함량이 미세하게 높은 것을 볼 수 있다. 두유의 수율은 콩의 담백질 함량에 의해 결정되기 때문에 흑태보다 백태가 수율이 조금 더 높게 나온 것 같다.(출처: “기초가 탄탄한 식품가공학“ 박원종, 수학사, 2015, P.167)7. 고찰1) 실험에서 잘된 점과 잘못된 점(잘된 점)- 실험의 결과 값을 꼼꼼히 기록한 점.- 콩의 수침 시간을 온도, 계절에 맞게 적절히 조절하였다.(잘못된 점)- 두부를 마쇄할 때 물의 첨가량이 높아지면 수용성 성분의 용출률이 높아지기 때문에 콩 무게의 8~10배의 물을 첨가하는 것이 바람직하다.- 흑태와 백태를 마쇄할 때 조건을 다르게 하였다.2) 실험을 통해 새롭게 알게된 점- 두유의 제조 방법에 대해서 자세하게 알게 되었습니다.3) 질문- 두유조제 및 균질 과정에서 식용유를 첨가하셨는데 어떤 이유에서 첨가하는지 궁금합니다.8. Self-study1) 두유 제조를 위해 사용되는 콩은 어떠한 품종을 사용하는 것이 적절하며 그 이유는 무엇인가?- 단백질 함량이 닌, 콘글리시닌3) 두유 제조 시 마쇄 과정 이전에 열처리를 하게 되는데 그 이유는 무엇인가?-두유의 콩비린내를 유발하는 주요성분인 lipoxygenase와 trypin inhibitor의 활성을 막기 위해 마쇄 전 열처리를 한다.실습 2. 두부 제조학과 식품공학과 이름 이주용 조 8조 날짜 2020.09.181. 목적두부류의 제조 원리 및 방법을 이해하고 제조한다.2. 가공 원리1) 두부두부는 우리나라 전통식품으로 식물성 단백질의 주된 식품이다. 두부의 제조과정은 콩을 침지하여 불린 다음에 마쇄함으로써 콩의 가용성분을 더운물로 용출시켜 두유를 제조한 후 단백질 응고제인 간수(Ca염류 또는 Mg염류)를 이용하여 단백질을 응고시켜 침전시켜 제조한다.콩이 물을 흡수하면 불어난다. 이때 콩의 단백질과 지방은 흡수된 물과 함께 교질 용액이 된다. 이것을 마쇄하여 갈면 교질용액이 콩 구조 밖으로 나오게 된다.두부의 구조를 이루려면 단백질 응고가 필요하다. 콩 단백질의 주성분은 glycinin이다. Glycinin은 염류 용액에 잘 녹는데, 콩에는 인산칼륨과 같은 가용성 염류가 들어 있으므로, 물에 불은 콩을 갈면 glycinin이 교질용액에 녹아있게 된다.콩 갈린 것을 70℃ 이상으로 가열한 다음 염화칼슘, 염화마그네슘, 황산칼슘, 황산마그네슘과 같은 염류 또는 glucono-δ-lacton을 넣으면 glycinin이 응고하여 침전된다. 이것을 보자기 등으로 싸서 가볍게 누르면 흰색의 연한 두부가 된다.2) 두부의 종류① 보통두부: 두유에 응고제를 넣어 응고시킨 것을 구멍이 있는 상자에 넣은 후 위에 무거운 돌 을 얹어 압축한 다음 수분을 제거해 적당히 단단해지면 완성된다. 수분함량 83~85%이다.② 순두부: 일반 두부를 만들 때 얻을 수 있는 중간 상태의 두부이며 압착. 탈수공정이 없는 상 태의 두부로 순두부나 찌개용으로 사용된다. 수분함량 95% 내외이다.③ 연두부: 간식용·찌개용으로 사용되며 콩 무게의 5배량 정도의 물을 가하여 만든다. 탈수공정 없이 냉각된 두 무게의 6~7 배의 물을 강하여 만들며 제법은 연두부와 동일하다. 두부를 응고제와 함께 PE 포장지에 주 입하여 밀봉하고 재차 가열하여 응고시킨 것이다.⑤ 만두두부: 만두소에 들어가는 두부로 일반두부를 더 압축해서 수분함량 78%로 만든다.3) 두부 제조의 원리(-) 전하를 띠고 있는 분산되어 있는 콩 단백질 입자에 양이온(Ca 등) 염과 같은 단백질 응고제를 첨가하면 단백질은 중성이 되어 침전하게 된다.표 1. 응고제의 종류와 특성응고제첨가 시 두유 온도용해도장점단점황산칼슘80~85℃난용두부색택이 좋고 조직이연하고 수율이 좋다.물에 잘 녹지 않아서 사용하기 불편하고 맛이 덜하다.염화칼슘75~80℃수용성응고시간이 빠르고 압착 시탈수 속도가 빠르다.두부가 거칠고 딱딱하다.염화마그네슘75~80℃수용성두부에 보수력이 있으며맛이 좋다.압착 시 탈수 속도가 느리다.글루코노델타락톤85~90℃수용성사용이 쉽고 응고력이우수하며 수율이 좋다.약간 신맛이 있다.3. 재료 및 실습기구콩, 응고제, 소포제, 마쇄기, 헝겊주머니, 두부 상자, 온도계4. 유의 사항1) 원료 콩을 너무 곱게 갈면 여과할 때 물에 녹지 않는 미세 물질이 걸러지지 않고 두유에 섞 이기 때문에 좋지 않다.2) 두유를 끓일 때 거품이 많이 생기면 넘치기 쉬우므로 소포제를 넣어 끓어 넘치지 않게 한다.3) 응고시킬 때 응고제를 너무 많이 넣으면 두부가 단단해져서 맛이 나쁘며 너무 적게 넣으면 응고가 잘 되지 않다.5. 실습 과정① 정선 및 수침: 원료 콩을 물로 깨끗이 씻고 물의 온도에 따라 담그는 시간을 조절한다(봄·가을 12시간, 여름 5~6시간, 겨울 24시간)② 마쇄: 물에 불린 콩을 소쿠리 등에 건져서 물기를 빼고 원료 콩의 2배 정도의 물을 조금씩 넣으면서 마쇄가로 갈아서 두미를 만든다.③ 가열: 솥에 원료 콩 양의 2~3배 되는 물을 넣고 미리 끓여 둔다. 여기에 두미를 넣고 잘 저어 주면서 30분간 끓인다. 끓이는 동안 거품이 생겨 끓여 넘치면 소포제로 준비된 실리콘 수지나 식용유를 소량 넣어준다.
실 험 보 고 서실험 1. 조단백질 정량학과 식품공학과 이름 이주용 학번 20151163 날짜 2021.05.07.1. 목적1) 조단백질 정량법의 이론을 학습하고 적정산도를 직접 측정해봄으로서 조단백질 정량의 원리와 방법을 이해한다.2) Kjeldahl법의 원리와 실험방법에 대해 숙지하고 이해한다.2.원리1) 단백질질소를 함유한 고분자 화합물로 생물체를 구성하는 중요한 소재이다. Amino acid의 펩타이드 결합을 통해 만들어진 고분자 화합물이며, 일반적으로 탄소 50~52% 수소 6~7%, 산소 20~22% 질소 12~19%로 구성되어 있다. 체내에서 효소, 호르몬, 항체, 저장단백질, 보호단백질로서 생물체의 생명현상을 유지하는데 중요한 역할을 한다.2) 조단백질 정량(Kjeldahl 법)일반적으로 단백질에는 16~17%의 질소를 함유하고 있기 때문에 우리는 식품 중 질소의 양을 정량하여 질소계수를 곱하면 조단백질의 양을 알아낼 수 있다. 본 실험에서는 조단백질을 정량하기 위하여 Kejldahl법을 사용하였다. Kejldahl법이란 유산지에 시료를 적정량 채취하여 플라스크에 넣고 분해촉진제와 황산을 첨가한 뒤 분해장치에 넣어 165분동안 포집하여 준다. 그 후 0.1NH _{2} SO _{4}를 플라스크에 넣고 혼합지시약을 1~2방울 넣고 포집이 끝난 시료와 함께 증류장치에 넣어 중화시킨다. 중화가 끝난 후 0.1NNaOH로 적정시켜주어 사용된 0.1NNaOH의 양을 계산식에 넣어 조단백질의 양을 측정한다.3. 재료 및 실습기구라면, 콩, 진한H _{2} SO _{4}, 분해 촉진제(K _{2} SO _{4} ,`CuSO _{4} 9:1), 0.1NNaOH,, 혼합지시약, 삼각 플라스크, 킬달 플라스크, 30%NaOH, 피펫4. 실험 과정① 실험에 쓰일 시료인 콩과 라면을 잘게 균질화 시켜준다.② 균질화한 라면과 콩을 각각 1g, 0.3g을 채취하여 유산지에 넣고 킬달 플라스크에 넣어준다. 공시험관에는 시료를 넣지 않고 유산지만 넣어준다.③ 플라스크 안에 분해촉진제를 1~2스푼 넣고 황산 20ml를 넣는다.④ 킬달 플라스크를 분해장치에 넣고 10분동안 포집시켜 준다.⑤ 삼각플라스크에 0.1NH _{2} SO _{4}용액을 20ml 넣어준 뒤 혼합 지시약과 브런스위크 지시약을 2~3방울 넣어준다.⑥ 실험을 진행하기 전 중화기계의 cleaning을 먼저 진행하고, 시료가 담 긴 킬달 플라스크를 왼쪽에 넣고 삼각 플라스크는 오른쪽에 넣어 중화 를 시작한다⑦ 중화가 끝난 후 0.1NaOH 용액으로 적정해 준 뒤 소모값을 계산식에 넣어 조단백질의 양을 계산한다. 조단백질의 계산식은 아래와 같다.단백질(%)= {(a-b) TIMES F TIMES 0.0014 TIMES V TIMES W TIMES 100} over {검체의`채취량(g)}a공시험에서 중화에 소요된 0.1NNaOH 용액의 ml수b본시험에서 중화에 소요된 0.1NNaOH 용액의 ml수F0.1NNaOH 용액의 Facter값V희석배수W질소계수5. 실험 결과(조단백질 정량 값 구하기)ab _{1} (콩)b _{2} (라면)W _{1} (콩)W _{2} (라면)18.712.6115.716.25FV콩의 채취량라면의 채취량1.03710.3041g1.0090g단백질(%)= {(a-b) TIMES F TIMES 0.0014 TIMES V TIMES W TIMES 100} over {검체의`채취량(g)}[콩의 조단백질 정량]{(18.7-12.6) TIMES 0.0014 TIMES 1.037 TIMES 1 TIMES 5.71 TIMES 100} over {0.3041} =16.628[라면의 조단백질 정량]{(18.7-11) TIMES 0.0014 TIMES 1.037 TIMES 1 TIMES 6.25 TIMES 100} over {1.0090} =6.924= 실험으로 도출된 콩과 라면의 조단백질 정량값은 각각 16.628과 6.924이다.6. 고찰본 실험으로 콩과 라면의 조단백질 함량을 구하였다. 실험 값으로 콩과 라면 각각 16.628, 6.924로 콩이 라면보다 조단백질의 양이 훨씬 높게 나온 것을 알 수 있었다. 라면 시료로 쓰인 참깨라면의 성분표를 보면 65g 기준 단백질의 함량이 6g이고 탄수화물의 함량이 41g으로 단백질보단 탄수화물의 함량이 많았고, 콩의 경우 대략 단백질이 35~40% 지방이 15~20%, 탄수화물이 약 30%로 단백질의 함량이 제일 많은 편이다. 따라서 이번 실험에서 라면과 콩의 조단백질 함량이 크게 차이가 나는 것은 당연한 결과였던 것 같다.
