전분의 또다른 변신 노화, 호화, 호정화 !

전분의 노화는 호화된 전분이 냉각되면서 무정형의 전분이 결정화되는 과정으로 전분의 종류나 온도에 따라 다르지만 침전되어 불용성의 덩어리를 형성하게 된다. 즉 콜로이드 상태의 호화액을 방치하면 전분 분자의 사슬끼리 수소결합을 하여 단단해지고 전분 사슬과 결합하였던 물 분자가 빠져나오는데 생전분과는 다른 결정형을 나타낸다. 노화된 전분은 불투명한 우윳빛을 띠며 점도가 감소하고 B형의 결정형을 갖는다. 전분분해효소 작용이 어려운 노화 전분은 시차주사 열량이기에 의해 40℃ 근처에서 용융 흡열 곡선을 보인다. 바로 구운 빵을 그대로 방치하면 단단해지면서 거칠어지는데 미생물에 의한 부패 없이 저장 중에 나타나는 이런 변화를 스케일링이라 하며 원인은 전분의 노화에 기인한다. 전분의 노화에 영향을 주는 요인에는 전분의 종류, 수분함량, 온도, 첨가물일 등이 있다. 첫 번째로 전분의 종류에 따라 아밀로오스와 아밀로펙틴의 함량이 다르다. 아밀로오스 함량이 많은 전분은 노화가 쉽게 일어나고, 아밀로펙틴이 많으면 저장 초기 노화가 억제된다 이 같은 이유는 아밀로펙틴의 분비된 구조로 결정화되기 위해 시간이 오래 걸리기 때문이다. 둘째로 수분함량은 호화된 전분의 수분이 노화될 때 결정구조에 사용되기 때문에 노화가 진행되기 위해서는 일정량 이상의 수분이 필요하다. 호화 전분은 30~60%의 수분함량을 가지고 있을 때 노화가 빨리 일어난다. 수분함량을 15% 이하로 낮추거나 60% 이상인 식품에서는 노화가 억제된다. 셋째로 전분의 노화는 저장온도에 따라 달라지는데 호화온도 이상이나 냉동 상태에서는 노화가 억제되며, 그 중간의 온도인 0℃와 호화온도 사이에서는 노화가 진행되는데 온도가 낮아질수록 노화 속도가 커진다. 노화는 0~4℃의 냉장 온도에서 가장 잘 일어난다. 넷째로 첨가 물질은 호화 전분에 들어 있는 첨가 물질에 따라서 노화가 영향을 받는데 알칼리성이면 노화가 억제되고 산을 첨가하면 노화가 촉진된다. 무기염류는 일반적으로 노화를 억제하지만 촉진하는 경향을 보인다. 지방질, 유리지방산과 계면활성제는 전분의 아밀로오스와 복합체를 형성하므로 노화가 억제된다. 다음으로 전분의 젤화는 전분액을 가열하면 호화되면서 직선상의 아밀로오스가 용출되고, 젓지 않은 상태로 이를 냉각시키면 전분 사슬 간의 수소결합에 의해 삼차원적 네트워크가 형성되고, 물이 이 안에 갇히게 되어 젤을 형성하는 것을 말한다. 젤은 아밀로오스를 함유한 전분이 나타내는 물리적 변화로 아밀로오스 함량이 높고 중합도가 큰 전분은 젤의 형성이 잘되고 만들어진 젤은 단단한 탄성을 갖는다. 전분의 종류에 따라 아밀로오스 함량과 분자구조가 다르기 때문에 형성되는 전분 젤도 각기 다른 형성과정과 성질을 가진다. 전분의 농도, 가열 조거, 산, 당이나 유화제, 지방질, 단백질 등의 첨가 물질도 젤 형성에 영향을 준다. 전분은 물이 충분한 조건에서 100℃까지 가열하면 호화가 되지만 물이 없는 조건에서는 160~170℃로 가열하면 전분 분자의 글리코시드 결합이 끊어져 가용성의 덱스트린이 형성된다. 건 열처리에 의해 가용성 덱스트린으로 변화되는 과정을 호 정화라 한다. 호 정화된 전분이 물에 용해되면 호화된 전분과는 달리 점도가 낮다. 호전과 현상은 빵을 토스트 할 때, 뻥튀기나 미숫가루를 만들 때 일어난다. 전분이 산이나 전분분해효소에 의해 가수분해되면 글루코스, 말토스와 올리고당이 생성되는데 이에 따라 단맛이 증가하므로 이 현상을 강화라 한다. 생전분은 산이나 효소에 작용하기 어려우며 호화 전분은 쉽게 작용하여 당화된다. 물엿, 조청이나 시럽 등은 이를 이용하여 제조된 식품이며, 가수분해 정도로 점도나 단맛을 조절할 수 있다. 엿기름으로 식혜를 만들거나 이스트로 빵 반죽할 때도 당화가 진행된다. 전분은 주재료로 사용되는 것 외에 첨가 물질로서 조리와 가공과정에서 다양하게 사용된다. 첫째로 증점제로 전분이 호화되면 점도가 증가하는데 이런 성질을 수프, 소스 등에 이용하고 있으며 젤 형성제, 결착제, 안정제, 습윤제, 피막제 끝으로 지방대 체제로 사용되고 있다. 전분의 특성은 급원에 따라 다르기 때문에 사용 목적에 따라 적합한 전분을 선택해야 한다. 가장 많이 사용되는 전분에는 옥수수전분, 감자전분, 타피오카 전분 등이 있으며 밀전분, 쌀 전분 등도 부분적으로 사용하고 있다. 전분 자체가 갖는 여러 성질은 제한적이므로 전분을 물리적, 화학적 및 효소적 방법으로 새로운 성질을 갖도록 만들어 용도에 적합하게 이용하는데 이 전분을 변성전분이라고 한다. 변성과정은 전분의 호화, 가열시간, 냉동 안정성, 냉수에 대한 용해도나 점도 등에 영향을 준다. 생전분이나 변성전분은 그 성질에 따라 조리, 가공에 사용되고 있으며, 최근에는 식이섬유와 같은 기능성 있는 저항전분이 개발 시판되고 있다. 여기에서는 조리나 가공에 사용되는 변성전분의 특성을 간단히 알아본다. 전분의 수분과 온도, 압력을 조절하여 그 성질을 변화시킨 것으로 호화 전분, 수분-열처리 전분, 어닐링 전분 등이 있다. 호화 전분은 충분한 물과 함께 가열하여 호화시킨 다음 노획되지 않도록 바로 건조하는데 드럼 건조를 이용하거나 압출성형기를 이용, 물과 온도, 압력을 모두 이용하여 만든다. 호화 찰 전분은 즉석식품 제조에 바람직하다. 이를 무료엘, 자유 쿡, 또는 찬물에 팽윤 되는 전분이라 한다. 전분이 호화되기 위해서는 전분에 30% 이상의 물이 첨가되어야 하는 데 호화되기 어려운 수분함량을 가하고 호화온도 이상으로 열처리하여 제조하며 저항전분의 제조에 응용한다.