영상분석과 O-ring을 이용한 제면 제품 및 단백질 젤 제품의 인장도 측정법

국문 초록 (Abstract)

밀가루를 이용하여 만든 반죽과 이를 이용하여 가공된 면제품의 경우 시료의 두께가 매우 작아 일반적인 압축응력을 사용한 측정으로 기계적 특성이나 관능검사와의 상관관계를 규정 짓는 조직 감을 측정하는데 어려움이 있다. 면제품에 인장력을 바탕으로 한 기계적 특성을 측정을 적용할 경 우 압축응력이 가지고 있는 한계점들의 많은 부분들이 보완될 수 있다.또한 반죽의 경우 배합비에 따른 성형정도가 가공적성에 가장 중요한 요인으로 평가되고 있으며,이는 신장성을 나타내는 인장 력의 측정으로 정량화가 가능하다. 인장력측정이 기계역학적인 장점에도 불구하고 사용되기 어려운 이유는 측정하고자 하는 시편을 인장력이 적용되는 방향으로 고정시킴이 필수적인데, 이 같은 고정 점에서 미끄럼(slip) 현상이나 응력집중(stress concentration)이 발생하여 정확한 측정이 어렵기 때문 이다. O‐ring형태로 시편을 만들어 인장력 측정을 할 경우 미끄럼현상과 함께 응력집중현상을 최소 화하여 면반죽 및 면 제품의 인장력 측정이 가능하다. 본 연구의 목적은 1) O‐ring 형상의 시편을 이용한 면류제품의 인장도 측정법의 개발, 2) 밀가루 면,밀가루와 분말형 첨가물이 혼합된 면, 밀가루와 액상 혼합물이 혼합된 면의 인장도를 ring tensile 측정법으로 측정하여 혼합된 첨가물이 조직감에 미치는 영향을 평가, 3) 영상분석을 통한 인장도 측정 시의 변형률 분포도의 비교, 4) ring tensile측정법을 이용한 응력 및 변형률의 계산이다. 시료로는 1) 밀가루만을 이용한 반죽과 면, 2) 유색감자분말을 첨가한 면, 3)해삼추출물을 첨가한 면을 사용하여 반죽과 면상태에서의 인장력을 측정하였다. 인장력을 측정하기 위한 장치는 자체 개 발된 장치를 사용하여 texture analyzer(Brookfiled, Middleboro, MA US)에 부착하여 인장력을 측정하 였다. 시편에 인장력을 가한 속도는 0.5mm/sec로 고정하여 모든 실험을 수행하였다. 면의 시료의 두 께는 5mm로 만들어 사용하였다. 밀가루만으로 만든 면의 압축응력을 측정할 경우 통계적으로 유의미한 결과를 파손강도와 파손 거리에서 모두 얻기가 어려웠다. Ring형상의 시편을 만들어 인장력을 이용하여 측정할 경우 통계적 으로 유의미한 결과를 5반복에서 도출할 수 있었으며 10반복 이상을 적용할 시에도 그 5반복과 비 교하여 동일한 결과를 보여주었다. 밀가루로만 만든 면의 경우 반죽의 파손인장강도는 조리 시의 면보다 낮았으나 반죽의 파손인장거리는 조리된 면보다 높았다. 이는 조리 전 반죽 상태의 글루텐 의 신장성과 조리 후 호화상태를 정확하게 측정할 수 있음을 보여준 결과이다. 분말의 첨가물을 포 함한 경우도 유사한 결과를 나타내었으며, 첨가되는 분말의 함량, 입자크기 등에 따른 유의미한 기 계적 특성을 측정할 수 있었다. 액상의 첨가물도 인장강도와 인장력을 정확히 측정할 수 있었다. 본 연구결과는 면제품이나 시편의 두께가 작을 경우 인장력을 측정하여 시료의 기계적 특성을 정 량화 할 수 있는 방법을 제공하였으며 다양한 시료에서 유의차 있는 결과를 보여주었다.