밀가루 단백질 함량의 변화는 어떤 영향을 미칠까?

빵 사진, 출처 - 언스플래쉬

 

밀가루 단백질 함량의 변화는 어떤 영향을 미칠까?

제과제빵에서 밀가루는 핵심 재료 중 하나이며, 그중에서도 밀가루의 단백질 함량은 제품의 결과물에 큰 영향을 미칩니다. 밀가루의 단백질 함량은 제빵사가 생지를 결정하고, 빵이나 과자의 질감, 구조, 식감, 색상 등에 영향을 미칩니다. 이에 대해 더 깊이 알아보겠습니다.

 

1. 단백질 함량과 제과제빵의 품질

밀가루의 단백질 함량은 제빵 과정에서 중요한 역할을 합니다. 높은 단백질 함량을 가진 밀가루는 빵의 구조와 텍스처를 강화시키며, 과자의 바삭함을 높일 수 있습니다. 반면 낮은 단백질 함량을 가진 밀가루는 부드러운 빵이나 케이크를 만드는 데 더 적합합니다. 따라서, 제빵사는 밀가루의 단백질 함량을 조절하여 원하는 제과제빵 제품의 품질을 조절할 수 있습니다.

 

2. 단백질 함량과 빵의 본질

단백질은 제과제빵에서 중요한 역할을 합니다. 이들은 글루텐이라는 단백질 그룹을 형성하고, 글루텐은 반죽의 탄력과 신축성을 결정합니다. 고단백질 밀가루를 사용하면 빵은 부드럽고 발효력이 높으며, 크럼브 구조가 큼직하게 나타납니다. 한편, 낮은 단백질 밀가루는 부드러운, 케이크와 같은 제품에 적합합니다.

 

3. 단백질 함량에 따른 결과물 비교

단백질 함량에 따라 결과물이 어떻게 변화하는지 예를 통해 알아봅시다.

 

높은 단백질 함량: 고단백질 밀가루를 사용하면 크럼브 구조가 두껍고 쫄깃하며, 빵의 체밀한 식감을 가집니다. 이는 프랑스 바게트나 발사믹 파니니에 적합합니다.

 

중간 단백질 함량: 중간 단백질 밀가루를 사용하면 팬 빵, 식빵, 백미 반죽에 적합한 부드럽고 신축성 있는 크럼브를 얻을 수 있습니다.

 

낮은 단백질 함량: 낮은 단백질 밀가루는 부드럽고 가벼운 빵, 케이크, 마카롱, 비스킷 등을 만드는 데 사용됩니다.

 

밀가루의 단백질 함량은 제과제빵에서 핵심적인 역할을 합니다. 제빵사는 원하는 제품의 텍스처와 품질을 조절하기 위해 단백질 함량을 조절할 수 있습니다. 이로써 고급스러운 바게트에서 모차르트 크루아상, 달큰한 마카롱, 그리고 부드러운 케이크까지 다양한 제과제빵 제품을 만들어냅니다. 밀가루의 단백질 함량을 이해하는 것은 제빵 예술을 더 깊게 탐구하는데 도움이 됩니다.

 

Osborne(1907)이 확립한 체계인 밀의 단백질 그룹

증류수에 용해되는 알부민

묽은 염용액에 용해되는 글로불린

70% 수성 에탄올에 용해되는 프롤라민

묽은 산에 용해되는 글루텔린

 

빵과 발효식품의 가장 중요한 두 그룹은 프롤라민과 글루텔린입니다. 여기에는 밀가루에 가스를 보유하고 효모발효에 의해 방출되는 열과 이산화탄소 가스의 영향으로 부피가 증가할 수 있는 반죽을 형성하는 독특한 능력을 부여하는 단백질이 포함되어 있습니다. 밀 글루텐의 특성은 오래 전인1729년에 인식되었습니다(Bailey, 1941)

 

빵 및 기타 발효 제품의 양은 존재하는 단백질의 양과 직접적인 관련이 있습니다. 즉, 밀가루의 단백질 함량이 높을수록 제품의 양도 커집니다. 이러한 긍정적인 관계는 다양한 제빵 과정과 제품에 대한 많은 관찰자들에 의해 보고되었습니다(예: Cauvain et al. 1985). 따라서 질문에 대한 답으로, 단백질 함량의 변화는 빵과 발효 제품의 양에 잠재적인 변화를 가져올 것입니다. 이는 적층 제품으로 얻은 상승에도 영향을 주지만 다른 구운 제품의 양에는 큰 영향을 미치지 않습니다. 단, 단백질 함량의 변화는 다른 제품 속성(예: 케이크의 식감 품질)에 영향을 미칠 수 있습니다.

 

단백질의 수분 흡수

단백질은 단백질 1g당 1.3g의 물을 흡수합니다(Stauffer, 1998).

 

따라서 단백질의 변화도 밀가루의 수분 흡수에 영향을 미칩니다.

 

밀 단백질에는 질소가 포함되어 있으며 단백질 측정 방법은 이러한 기본 측정을 기반으로 합니다. 수년 동안 표준 '습식 화학' 방법은 Kjeldahl(AACC 방법 46‑10, 1995)이었습니다. 이 방법은 촉매 존재 하에서 황산을 사용하여 밀가루를 산분해하는 방법을 포함합니다. 이렇게 결정된 킬달 질소 값은 계수를 사용하여 단백질로 변환됩니다. 밀의 경우 5.7을 곱해야 합니다. 최근에는 킬달 단백질 측정이 산소 존재 하의 연소를 기반으로 하는 Dumas 방법으로 대체되었습니다(AACC 방법 46‑30, 1995).

 

밀가루 단백질은 일반적으로 근적외선 반사(NIR) 기술을 사용하여 측정됩니다(CCFRA,1991). 이는 제분소의 온라인 공정에도 적용할 수 있는 빠르고 간단한 사용 방법을 제공합니다. 그러나 NIR 단백질은 단백질의 기본적인 측정을 나타내지 않기 때문에 허용되는 '화학적' 방법에 대해 보정된다는 점에 유의해야 합니다.

 

글루텐의 특성

밀가루 단백질 함량은 글루텐 양과의 관계 때문에 아마도 모든 밀가루 분석 중 가장 중요할 것입니다. 서로 다른 밀가루를 사용한 글루텐 세척 실험에서 우리는 서로 다른 양의 글루텐을 관찰할 뿐만 아니라 두 가지 서로 다른 밀가루의 동일한 글루텐 질량에 대해 글루텐의 유변학적 특성(즉, 늘어나고 변형되는 방식)이 다양하다는 것을 관찰할 수 있습니다.

 

다양한 밀가루의 글루텐 '품질' 차이는 베이킹의 여러 측면에서 중요합니다. 특히 가공 중 스트레스와 변형을 겪을 때 밀가루가 거동하는 방식에 직접적인 영향을 미칩니다. 우리가 고려해야 할 주요 특성은 다음과 같습니다.

 

변형에 대한 저항성

탄력성

확장성

끈적임

 

글루텐은 이러한 모든 특성을 갖고 있으며 점탄성 물질로 설명됩니다. 즉, 점성 및 탄성 특성을 모두 고려하여 거동을 설명할 수 있습니다.

 

빵과 발효식품 생산 시 우리는 혼합 중에 생성된 기포 구조를 보존하고 발효 및 베이킹 중에 상당한 정도의 팽창을 얻기 위해 노력하고 있습니다. 따라서 우리는 변형에 대한 저항성이 낮고 탄성이 최소화되며 신장성이 최대인 글루텐을 추구합니다. 빵 및 기타 발효 반죽은 일반적으로 성형 시와 같이 전단을 받을 때만 끈적임 문제가 발생합니다.

 

적층 제품, 페이스트리, 크래커 및 비스킷을 생산하기 위한 반죽의 시트화에는 신장 가능하지만 탄성이 없는 글루텐이 필요합니다. 그러나 이러한 제품의 레시피 물 수준은 빵 제조에 사용되는 것보다 낮기 때문에 글루텐은 더 탄력적인 특성을 갖는 경향이 있습니다. 이를 극복하기 위해 글루텐이 더 부드럽고 덜 탄력적이 되도록 가공 중에 휴지 기간을 사용하는 것이 일반적입니다. 효모에 의한 가스 생성으로 인해 발효 제품에 휴지 기간을 사용하는 것이 그리 쉽지 않습니다.

 

케이크와 같은 반죽 형태의 제품에서 글루텐 품질은 상당히 덜 중요합니다. 그 이유는 시스템의 낮은 점도로 인해 충분한 에너지 전달이 어려워 글루텐 발달이 어려워지기 때문에 초기 혼합 단계에서 형성될 수 없기 때문입니다.