제과 제빵 재료이론 (밀가루)

 

밀가루(Flour)

밀은 인류가 농경을 시작하면서 가장 먼저 재배한 작물이며, 밀가루는 많은 식품생산에 사용되고 있다. 빵, 과자 제품을 만들 때 기본적으로 많이 사용하는 재료이고 통밀가루는 밀을 그대로 분쇄한 것이다. 밀알의 구조는 배아, 내배유, 껍질의 세 부분으로 구성된다.

 

① 배아(Germ): 밀알 중 2~3%로 9.4%의 지방 함유 밀의 눈 부분으로 상당량의 지방을 함유하고 있어 저장성이 나쁘고 단백질, 지방, 비타민 등이 포함되어 있으며, 배아의 기름은 식용과 약용으로 상용되고 있다.
② 외피(껍질 bran layers): 전체 밀의 14%를 차지하며, 단백질의 함량은 19%이다. (글루텐을 형성하지 못함) 제분 시 밀기울로 분리되어 동물의 사료로 주로 사용되고 있다.
③ 내배유(Endosperm): 전체 밀의 83%를 차지하며, 단백질의 함량은 73%이다. 내배유부는 밀가루가 되는 부분이며, 내배유에 들어 있는 단백질의 양은 호분층(내배유 중 껍질에 가까운 쪽)에 가까울수록 단백질의 양은 많으나 질은 떨어지고 중심부로 갈수록 단백질의 양은 적으나 품질이 좋다.

 

1) 밀가루의 종류와 용도
밀가루는 제빵 생산 과정에서 가장 중요한 재료이므로 단백질의 함량과 질은 매우 중요한 선택이 될 수 있다. 일반적으로 밀가루는 단백질을 포함하는 정도에 따라서 크게 강력분, 중력분, 박력분으로 나눈다.
① 제빵용 밀가루: 단백질함량은 12~14.5%로 최소 10.5% 이상이며, 회분함량은 0.35~0.45%로 적정하다.
② 제과용 밀가루: 단백질함량은 6.5~8.5%, 회분함량 0.3〜0.4% 이하(홉수율이 낮음)
③ 밀가루의 색상은 회분함량이 많으면 색상이 어둡고, 입자가 고울수록 밝은색을 나타낸다.

 

2) 밀의 제분(Milling of Wheat)
(1) 제분율
① 밀에 대한 밀가루의 백분율로 표시한 것을 말한다.
② 전밀가루 100%, 전시용 밀가루 80%, 일반용 밀가루 72%
③ 제분율이 낮을수록 껍질 부위가 적으며, 고급 밀가루가 된다.

④ 제분율이 높을수록 증가하는 성분으로 껍질 부분에는 회분，단백질함량이 비교적 많다.

 

(2) 분리율
① 밀을 분리할 경우 보통 밀가루를 100으로 했을 때 특정 밀가루의 백분율을 말한다.
② 낮을수록 입자가 곱고 내배유의 중심부위가 많은 밀가루이다.
③ 제분율과 분리율이 낮을수록 껍질 부위가 적다. 

(3) 밀 제분의 목적
① 밀의 껍질과 배아 부위를 내배유 부분과 분리한다.
② 밀의 내배유 전분을 손상하지 않고 가능한 고운 밀가루를 생산하는 데 있다.

 

 

3) 밀(소맥)의 종류와 밀가루
(1) 경질소맥
① 경질소맥은 제빵용으로 사용되며, 입자가 거칠고 강력분을 만든다.
② 낟알의 크기가 작고 배유의 조직이 조밀하며, 흡수율이 높다.
③ 단백질의 함량이 높으며, 수분함량이 적어서 반죽 속에서 흡수율이 높고 글루텐의 질이 좋다.

(2) 연질소맥
① 연질소맥은 제과용으로 주로 사용되며, 입자가 고운 박력분을 만든다.
② 낟알이 크고 배유 조직이 조밀하지 못하며, 흡수율이 낮다.
③ 단백질의 함량이 낮고 전분과 수분함량이 많으며, 글루텐의 질이 낮아 빵에는 사용하지 않는다.

 

4) 밀과 밀가루
① 밀가루는 제분에 따라 밀가루의 종류가 정해지는 것이 아니라 밀의 종류에 따라 이미 밀가루의 질이 정해지는 것이다.
② 박력분은 강력분에 비하여 입자가 곱고 부드러워 손으로 잡았을 때 촉촉한 느낌이 있고 흐트러지지 않기 때문에 관심을 가진다면 쉽게 구분할 수 있다.

③ 박력분은 강력분과 다르게 반죽과 발효에 내구성이 작아서 이스트 발효에 의한 제빵에는 사용하지 않으며, 주로 제과에 사용된다.
④ 밀가루의 질을 판단하는 기준이 되는 것은 단백질이며, 밀가루의 등급을 판단하는 기준이 되는 것은 회분이다.
⑤ 밀가루의 색을 지배하는 요소는 입자크기, 껍질 입자, 카로틴색소 물질 등이고, 입자가 작을수록 밝은색을 나타내며, 껍질 입자가 다량 포함될수록 어두운 색을 나타낸다.
⑥ 껍질색소 물질은 표백제에 의해 영향을 받지 않고, 내배유에 존재하는 황색 카로틴 색소 물질은 표백제에 의해 탈색된다.
⑦ 포장된 밀가루의 숙성조건 온도는 24~27°C에서 3〜4주 정도이며, 연 숙성은 2~3개월이다.
⑧ 밀가루 개량제: 표백과 숙성(브롬산칼륨, 비타민 C, 아조다이카본아마이드 등)이다.

 

5) 밀가루의 성분(ingredient of wheat flour) 
(1)단백질(protein)
① 밀 단백질은 불용성인 글리아단(gliadin)과 글루테닌(glutenin)이 약  80%이며, 물과 결합하여 글루텐(gluten)을 만든다.
② 수용성인 프로테오스(proteose), 메소닌(mesonin), 알부민(albumin), 글로불린(globulin) 등이 20%이다.
③ 배아 속에는 주로 수용성인 알부민과 염수용성인 글로불린이 있으며, 글루텐을 만들지 못한다.
④ 내배유에 함유된 단백질은 전체 밀 단백질의 75%이며, 글루텐 형성 단백질인 글리아딘과 글루테닌 등은 전체 단백질의 각각 40% 정도를 차지한다.

(2) 전분(starch)
부드러운 무미의 백색 분말로 찬물이나 알코을 및 기타 용매에 불용성이다. 글루코스 단위체(monomer)가 a-1,4 결합을 한 다당류이다. 녹말은 식물의 광합성을 통해 만들어진 과량의 글루코스로부터 합성되며, 식물의 저장 영양소의 공급원이다. 전분은 밀전분과 옥수수전분 등 곡류에서 추출한 전분과 감자 전분 애로루트 등 덩이줄기와 뿌리에서 추출한 전분으로 나눌 수 있으며, 제과에서는 주로 옥수수전분을 사용하고 있다.

① 밀가루 함량의 70%가 전분의 형태로 존재하며, 그중에서 아밀로오스(amylose) 함량이 약 25%이다.
② 전분 분자는 포도당이 여러 개 축합되어 이루어진 중합체로 아밀로오스와 아밀로펙틴(amylopectin) 으로 구성되어 있다.
③ 전분은 굽기 중 호화(Gelatinization) 현상으로 인해 빵의 구조에 중요한 역할을 하게된다. 단백질은 열에 의해 변성이 시작되며, 수분은 방출과 동시에 수분을 홉수하여 60〜80°C에서 호화되기 시작하고 전분의 형태가 붕괴하면서 표면적이 커져 반투명한 점조성이 있는 풀이 된다. 이러한 현상을 전분의 호화라 한다.
④ 전분의 가열온도가 높을수록, 전분 입자크기가 작을수록, 가열 시 첨가하는 물의 양이 많을수록, 가열하기 전 물에 담그는 시간이 길수록, 도정률이 높을수록, 물의 pH가 높을수록 전분의 호화가 잘 일어난다.
⑤ 적은 양으로 설탕(sucrose), 포도당(glucose): 과당(fructose), 삼당류인 라피노즈(raffinose) 등의 당류와 셀룰로스(cellulose), 펜토산(pentosan) 등으로 존재한다. 
• 아밀로오스(amylose) : 포도당이 직쇄모양으로 a(l—4) 결합을 통해 형성된 고분자 중 합체이며, 이는 요오드와 결합하여 청색 반응을 일으킨다.
p-아밀라아제에 의해 거의 맥아당(maltose)으로 분해되며, 냉각하면 쉽게 퇴화(ret-rogradation)하여 겔(gel)이 된다.
• 아밀로펙틴(amylopectin) : a(1→4) 결합과 a(1→6) 결합의 가지를 만들어 측쇄구조를 형성하고 있고, 물에 잘 녹지 않으며 점조성이 있고 분자량이 백만 이상되는 것이 많다. 요오드 용액에 의해 적자색 반응을 나타내며 퇴화하는 경향은 아밀로오스보다 적다.

 

(3) 펜토산
① 5탄당(pentose)의 중합체(다당류)이며, 밀가루에 약 2% 정도 함유되어 있다.
② 이 중 0.8~1.5%가 물에 녹는 수용성 펜토산이며, 나머지는 불용성 펜토산이라고 한다.
③ 제빵에서 펜토산은 자기 무게의 약 15배 정도의 흡수율을 가지고 있으며, 제빵에서 손상전분과 함께 반죽의 물성에 중요한 역할을 한다. 수용성 펜토산은 빵의 부피를 증가시키고 노화를 억제하는 효과가 있다.

(4) 지방
① 제분 전의 밀에는 2~4%, 배아에는 8-15%, 껍질에는 6% 정도의 지방이 존재하며, 제분된 밀가루에는 약 1~2%의 지방이 있다.
② 유리지방: 에스테르(Ester), 사염화탄소와 같은 용매로 추출되는 지방을 말하며, 밀가루 지방의 60〜80%가 유리지방이다.
③ 결합지방: 용매로 추출되지 않고 글루테닌 등의 단백질과 결합하여 지단백질을 형성하는 지방을 말한다.

 

(5) 광물질
① 밀은 회분을 내배유에 0.28%, 껍질에 5.5-8.0% 정도 보유하는데 밀가루에는 회분 
이 3.5% 정도 함유되어 있으며, 껍질이 많이 포함된 밀가루일수록 회분함량이 높다.
② 밀가루의 회분은 밀의 정제도를 나타내며, 제분율에 정비례하고 강력분일수록 회분함량이 높고 제빵 적성과는 무관하다.
③ 밀가루에는 펜토산이 2%, 적은 양의 비타민 Bi, B2, E 등이 존재한다.

(6) 효소
① 밀의 효소로 아밀라아제(amylase), 포스파타아제(phosphatase), 리파아제(lipase), 프로테아제 (protease) 등이 있다.
② 티로시나아제(tyrosinase)는 티로신(tyrosine)을 산화시켜 밀가루의 빛깔을 나쁘게 한다.

7) 밀가루 보관 시 주의사항
① 밀가루 수분 함량이 15% 이상이 되면 곰팡이 활동이 가능해진다. 또한 12% 이하가 되면 밀가루 중의 지방 성분이 산화되어 산패(rancidity)를 일으킬 수도 있다.
② 창고에서 장시간 보관하면 받침대 위에 을려놓는다.
③ 통풍이 잘되고 서늘한 곳에 보관해야 하며, 될 수 있으면 저온, 저습 상태에서 저장한다.
④ 2단으로 깔판을 적재하면 압력에 의해 굳어지므로 주의한다.
⑤ 밀가루를 사용하고자 할 때는 먼저 들어온 것부터 사용한다. (선입선출)
⑥ 보관창고는 항상 청결하게 유지되도록 하고, 쥐와 해충의 침입에 유의해야 하며, 정기적인 소독을 해야 한다.