분말상 원료인 대두분의 저장유통시 발생할 수 있는 품질변화를 최소한으로 줄이고 안전성을 확보하기 위해서 감마선 조사를 실시하고 대두분의 미생물학적 및 이화학적 특성을 연구하였다. 감마선 조사$(1{\sim}10\;kGy)$한 대두분의 미생물학적 및 이화학적 특성을 평가하기 위해 총세균수, 곰팡이, 아미노산, 지방산조성 유리당조성, 산가 등의 변화를 조사하여 살균효과 및 품질에 미치는 영향을 비교 검토하였다. 즉 2종의 수입산 대두분의 경우 $3{\sim}5\;kGy$ 조사로써 곰팡이를 완전히 사멸할 수 있었고, 총균수에 있어서도 미생물학적으로 안전한 수준이하로 살균이 가능하였다. 총아미노산의 경우 함황 아미노산인 cysteine이 감소하는 경향을 나타내었다. 유리 아미노산, 지방산은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 감마선 조사에 따른 대두분의 유리당 조성의 변화는 조사선량이 증가함에 따라 stachyose, sucrose가 감소하는 경향이 나타났으나 나머지 당들은 변화가 없었다. 이상의 결과에서 두부제조 원료로 대두분말이 허용됨에 따라 발생할 수 있는 안전성 문제는 감마선을 $3{\sim}5\;kGy$ 수준의 선량으로 조사함으로써 품질변화 없이 해결할 수 있는 가능성이 인정되었다.
분말상 원료인 대두분의 저장유통시 발생할 수 있는 품질변화를 최소한으로 줄이고 안전성을 확보하기 위해서 감마선 조사를 실시하고 대두분의 미생물학적 및 이화학적 특성을 연구하였다. 감마선 조사$(1{\sim}10\;kGy)$한 대두분의 미생물학적 및 이화학적 특성을 평가하기 위해 총세균수, 곰팡이, 아미노산, 지방산조성 유리당조성, 산가 등의 변화를 조사하여 살균효과 및 품질에 미치는 영향을 비교 검토하였다. 즉 2종의 수입산 대두분의 경우 $3{\sim}5\;kGy$ 조사로써 곰팡이를 완전히 사멸할 수 있었고, 총균수에 있어서도 미생물학적으로 안전한 수준이하로 살균이 가능하였다. 총아미노산의 경우 함황 아미노산인 cysteine이 감소하는 경향을 나타내었다. 유리 아미노산, 지방산은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 감마선 조사에 따른 대두분의 유리당 조성의 변화는 조사선량이 증가함에 따라 stachyose, sucrose가 감소하는 경향이 나타났으나 나머지 당들은 변화가 없었다. 이상의 결과에서 두부제조 원료로 대두분말이 허용됨에 따라 발생할 수 있는 안전성 문제는 감마선을 $3{\sim}5\;kGy$ 수준의 선량으로 조사함으로써 품질변화 없이 해결할 수 있는 가능성이 인정되었다.
Effects of gamma-irradiation of 1 to 10 kGy on the microbial growth, contents of amino acids, fatty acids, and free sugars, and changes in acid values in soybean powder were studied. Irradiation doses at $3{\sim}5\;kGy$ inhibited the mold growth completely in two kinds of imported soybean...
Effects of gamma-irradiation of 1 to 10 kGy on the microbial growth, contents of amino acids, fatty acids, and free sugars, and changes in acid values in soybean powder were studied. Irradiation doses at $3{\sim}5\;kGy$ inhibited the mold growth completely in two kinds of imported soybean powders. Contents of sulfur-containing amino acids, such as cysteine, in both soybean powders decreased with irradiation, whereas no significant changes in free amino acid and fatty acid contents of both soybean powders were observed. Free sugar contents of stachyose and sucrose in Chinese soybean powder decreased with increasing irradiation dose level, whereas, those of other sugars remained unchanged. Results of this study confirm that $3{\sim}5\;kGy$ irradiation can be safely applied to apply to soybean powder without causing significant quality deteriorations microbiologically and chemically.
Effects of gamma-irradiation of 1 to 10 kGy on the microbial growth, contents of amino acids, fatty acids, and free sugars, and changes in acid values in soybean powder were studied. Irradiation doses at $3{\sim}5\;kGy$ inhibited the mold growth completely in two kinds of imported soybean powders. Contents of sulfur-containing amino acids, such as cysteine, in both soybean powders decreased with irradiation, whereas no significant changes in free amino acid and fatty acid contents of both soybean powders were observed. Free sugar contents of stachyose and sucrose in Chinese soybean powder decreased with increasing irradiation dose level, whereas, those of other sugars remained unchanged. Results of this study confirm that $3{\sim}5\;kGy$ irradiation can be safely applied to apply to soybean powder without causing significant quality deteriorations microbiologically and chemically.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 최근 정부에서 두부제조 원료로 대두분을 허용하므로써 두부제조업소의 영세성을 고려했을 때 발생할 수 있는 대두분의 안전성 문제를 해결하기 위한 한방법으로 방사선조사의 필요성이 인정됨에 따라 감마선 처리된 분말상 원료인 대두분의 저장유통시 발생될 수 있는 품질변화를 연구하였다.
분말상 원료인 대두분의 저장유통시 발생할 수 있는 품질변화를 최소한으로 줄이고 안전성을 확보하기 위해서 감마선 조사를 실시하고 대두분의 미생물학적 및 이화학적 특성을 연구하였다. 감마선 조사(1~10 kGy)한 대두분의 미생물학적 및 이화학적 특성을 평가하기 위해 총세균수, 곰팡이, 아미노산, 지방산조성, 유리당조성, 산가 등의 변화를 조사하여 살균 효과 및 품질에 미치는 영향을 비교 검토하였다.
제안 방법
곱하여 곰팡이수로 하였다. 각 검사는 3반복으로 실시하였다.
연구하였다. 감마선 조사(1~10 kGy)한 대두분의 미생물학적 및 이화학적 특성을 평가하기 위해 총세균수, 곰팡이, 아미노산, 지방산조성, 유리당조성, 산가 등의 변화를 조사하여 살균 효과 및 품질에 미치는 영향을 비교 검토하였다. 즉 2종의 수입산 대두분의 경우 3~5 kGy 조사로써 곰팡이를 완전히 사멸할 수 있었고, 총균수에 있어서도 미생물학적으로 안전한 수준이하로 살균이 가능하였다.
산가는 대두분 10 g을 사용하여 Soxhlet 장치(16)를 이용하여 조지방을 추출하고 추출된 지방에 diethylether/ethanol(2 : 1, v/v)용액 100 mL를 가해 용해한 후 0.1 N-KOH · ethan이로중화 적정하여 산가를 계산하였다.
) 대두분 133mesh를 사용하였다. 시료의 감마선 조사는 한국 원자력연구소의 Co-60 선원을 이용하여 실온에서 일정한 선량률로 1~10 kGy 범위의 총 흡수선량을 얻도록 하였다. 이때 시료의 감마선 조사시 흡수선량은 ceric/cerous dosimeter를 사용하여 확인되었다.
대상 데이터
20)를 사용하여 분석하였다. Column은 Amino Acid Analysis(4.6mm i.d., 250mm)를 사용하였다. 분석조건은 wavelength: 440 nm, 570 nm, column temp.
C법(17)에 따라 실시하였으며, HPLC(Waters Model HPLC/ALC-224)를 사용하여 분석하였다. Detector는 RT를 이용하였고 column은 Sugar-pak I(3.9 mm i.d., 300mm)를 사용하였다
이때 시료의 감마선 조사시 흡수선량은 ceric/cerous dosimeter를 사용하여 확인되었다. 감마선 조사된 시료는 비조사 대조시료와 함께 low density polyethylene bag에 밀봉하여 실험에 사용하였다.
시료는 2001년 1월에 제조한 중국산(Sinochem Hebei Imp. Exp. & Corp.)과 미국산(Natural Products Inc.) 대두분 133mesh를 사용하였다. 시료의 감마선 조사는 한국 원자력연구소의 Co-60 선원을 이용하여 실온에서 일정한 선량률로 1~10 kGy 범위의 총 흡수선량을 얻도록 하였다.
데이터처리
1)Means within the same row with different superscripts are significantly different (p<0.05) by Duncan's multiple range test.
1)Means within the same row with different superscripts are significantly different (p<0.05) by Duncan's multiple range test.
l)Means within the same row with different superscripts are significantly different (p<0.05) by Duncan's multiple range test.
각 실험군별 결과를 SAS(Statistical Analysis System) S/W Package(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 95% 신뢰구간에서 분산분석(ANOVA)을 행하여 Duncan's Multiple Range Test(DMRT)로 각 군별 유의성을 검증하였다.
이론/모형
식품공전의 일반시험법(11)의 성상시험법(관능시험법)에서 정하고 있는 색깔, 풍미, 조직감, 외관 중 색깔, 풍미, 외관 항목에 대하여 양호/불량으로 평가하였다. 색깔(풍미) 등의 평가 방법은 "1.
유리당은 A.O.A.C법(17)에 따라 실시하였으며, HPLC(Waters Model HPLC/ALC-224)를 사용하여 분석하였다. Detector는 RT를 이용하였고 column은 Sugar-pak I(3.
종균수는 APHA(American Public Health Association) 표준방법(12)에 따라 pig count agar(Difco, Lab)를 32℃에서 48시간 동안 배양한 후 CFU로 계수하였고, 곰팡이 수는 potato dextrose agar(Difco)를 사용하여 평판법(13)으로 25℃에서 5~7일간 배양한 후 발생한 집락수를 계산하고 그 평균 집락 수에 희석배수를 곱하여 곰팡이수로 하였다. 각 검사는 3반복으로 실시하였다.
지방산 조성은 현행 식품공전의 방법(16)에 따라 GC(HP-6890)를 사용하여 분석하였다. Column은 SP-omegawax 320(30 m, 0.
총아미노산과 유리 아미노산은 현행 식품공전(14,15)에 의한 분석법을 사용하였고 아미노산 자동분석기 (Pharmacia model biochrom 20)를 사용하여 분석하였다. Column은 Amino Acid Analysis(4.
감마선 조사처리(1~10 kGy) 직후 성상변화는 미국산, 중국산 대두분의 색깔, 풍미, 외관 모두 '양호'한 것으로 나타났다.
6%로 중국산과 미국산 대두분의 총 아미노산 함량에는 다소 차이가 나타났다. 그러나 중국산, 미국산 모두aspartic acid, glutamic acid의 함량이 높게 나타났으며, 조사 선량이 증가할수록 aspartic acid는 다소 감소하였으나 glutamie acid는 다소 증가하였다. 한편, 함황 아미노산인 methionine과 cysteine은 다른 아미노산에 비해 낮은 함량을 나타내었다.
한편, 함황 아미노산인 methionine과 cysteine은 다른 아미노산에 비해 낮은 함량을 나타내었다. 대두분의 아미노산 함량에 대한 감마선 조사의 영향은 미국산 대두분에서 함황 아미노산인 cysteine이 유의적인 감소를 나타내었고, 중국산과 미국산 대두분의 methionine은 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
대두분의 유리당을 분석한 결과 stachyose, sucrose, fruc tose, raffinose, glucose, galactose가 확인되었고, 주된 유리당으로는 중국산과 미국산 모두 sucrose, stachyose, galactose이였다. 유리당 함량은 미국산이 약 11%로서 약 9.
0×102 CFU/g 수준으로 감소시킬 수 있었고, 7 kGy이상의 선량에서는 모든 미생물이 사멸되었다. 미국산 대두분의 조사처리에서는 3 kGy에서 1.0×101 CFU/g 수준으로 살균 효과를 볼 수 있었고, 5 kGy 이상의 선량에서 모든 미생물이 사멸되었다(Table 1). 일반적으로 미생물에 대한 방사선의 살균작용은 미생물의 종류와 농도, 매개체의 화학적 조성 및 물리적 상태, 조사후 저장조건 등에 영향을 받게 되어 살균에 필요한 선량이 달라지는 것으로 알려져 있다(18).
5%였다. 미국산 대두분의 총 아미노산 함량은 비조 사구가 35.2%, 1 kGy 조사구가 31.2%, 3~10 kGy 조사구가 33.5~34.6%로 중국산과 미국산 대두분의 총 아미노산 함량에는 다소 차이가 나타났다. 그러나 중국산, 미국산 모두aspartic acid, glutamic acid의 함량이 높게 나타났으며, 조사 선량이 증가할수록 aspartic acid는 다소 감소하였으나 glutamie acid는 다소 증가하였다.
감마선 조사에 따른 대두분의 유리당 조성의 변화는 조사 선량이 증가함에 따라 stachyose, sucrose가 감소하는 경향이 나타났으나 나머지 당들은 변화가 없었다. 이상의 결과에서 두부 제조 원료로 대두분말이 허용됨에 따라 발생할 수 있는 안전성 문제는 감마선을 3~5 kGy 수준의 선량으로 조사함으로써 품질변화 없이 해결할 수 있는 가능성이 인정되었다.
이상의 결과에서 볼 때 대두분의 살균을 위해서 5~7 kGy 정도의 감마선 조사가 특히 저장안정성 및 식품위생에 문제가 되는 곰팡이를 완전사멸 시킬 수 있었고 또한 총균수에 있어서도 미생물학적으로 안전한 수준이하로 살균이 가능하였다.
0×102 CFU/g로 총세균과 마찬가지로 중국산이 오염도가 높았다. 중국산 대두분 3 kGy의 조사구에서 곰팡이의 농도를 1.0×101 CFU/g 수준으로 감소시킬 수 있었고, 미국산대두분의 경우는 1 kGy에서 10×101 CFU/g 수준으로 살균 효과를 볼 수가 있었다. 즉 2종의 수입산 대두분의 경우 3~5 kGy 선량의 감마선조사로써 곰팡이를 완전히 사멸할 수 있었다(Table 1).
중국산과 미국산 대두분의 유리 아미노산중 많은 비율을 차지하는 arginine, glutamic acid 는 조사선량에 크게 차이는 나타나지 않았으나, aspartic acid는 다소 감소하는 경향을 보였다. 중국산 대두분의 유리아미노산 중 tyrosine, phenylalanine 및 lysine에서, 미국산 대두분의 유리아미노산 중에는 tyrosine, lysine에서 조사선량에 따라 증가현상이 나타났으며, 나머지 glutamic acid, isoleucine, arginine 등 12종에서는 미미한 증가를 나타냈지만 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 이러한 결과는 유리아미노산은 10 kGy의 조사선량에서 약 15%정도의 증가현상이 나타나고 tyrosine, phenylalanine, lysine에서는 유의적인 차이를 보였다는 Nene 등(21)의 보고와 유사한 결과를 나타내었다.
중국산과 미국산 모두 유리아미노산 조성을 보면 arginine, glutamic acid, leucine, aspartic acid, phenylalanine, histidine, serine,alanine 등의 순으로 나타내었다. 중국산과 미국산 대두분의 유리 아미노산중 많은 비율을 차지하는 arginine, glutamic acid 는 조사선량에 크게 차이는 나타나지 않았으나, aspartic acid는 다소 감소하는 경향을 보였다. 중국산 대두분의 유리아미노산 중 tyrosine, phenylalanine 및 lysine에서, 미국산 대두분의 유리아미노산 중에는 tyrosine, lysine에서 조사선량에 따라 증가현상이 나타났으며, 나머지 glutamic acid, isoleucine, arginine 등 12종에서는 미미한 증가를 나타냈지만 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
감마선 조사(1~10 kGy)한 대두분의 미생물학적 및 이화학적 특성을 평가하기 위해 총세균수, 곰팡이, 아미노산, 지방산조성, 유리당조성, 산가 등의 변화를 조사하여 살균 효과 및 품질에 미치는 영향을 비교 검토하였다. 즉 2종의 수입산 대두분의 경우 3~5 kGy 조사로써 곰팡이를 완전히 사멸할 수 있었고, 총균수에 있어서도 미생물학적으로 안전한 수준이하로 살균이 가능하였다. 총아미노산의 경우 함황 아미노산인 cysteine이 감소하는 경향을 나타내었다.
Table 2 및 3에 각각 나타내었다. 총 아미노산 함량은 중국산 대두분의 비조사구와 1 kGy 조사구가 30.5-31.0%, 3 kGy와 5 kGy 조사구가 31.9~32%, 7 kGy와 10 kGy 조사구가 30.2~30.5%였다. 미국산 대두분의 총 아미노산 함량은 비조 사구가 35.
Table 6에서 보는 바와 같이 각 시료에서 palmitic acid를 비롯한 9종의 지방산이 확인되었으며, 두 시료에서 동일한 지방산 패턴을 보여 주었다. 포화지방산은 palmitic acid, heptadecanoic acid, stearic acid, behenic acid 4종이었고, 불포화지방산은 palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, eicosatrienoic acid 5종이었다. 비조사처리된 대조구에 있어서 중국산과 미국산 대두분의 주요 지방산은 linoleic acid(18:2) 약 55-56%, oleic acid (18:1) 17〜19%, palmitic acid(16 : 0) 11〜12%로 나타나 윤 등(22)과 김 등(23)의 결과와 일치하였다.
후속연구
15 kGy에서부터 최고 10 kGy까지 허용되어 있다(10). 또한, 식품의 국제무역에서 위생적 기준을 만족시키기 위한 수단으로 방사선 조사기술의 사용이 확대될 전망이며, 이에 따라 국가 간 무역마찰 방지와 소비자의 수용성 확보 등 국내 연구자료의 마련이 필요시된다.
참고문헌 (25)
Korea Food and Drug Administration. Standards and specifications for individual food categories 7. Bean curd and starchy jelly products, p. 218. In: Food Code. (2001)
Kim, C.J., Lee, C.C. and Johnson, L.A. Factors affecting lipid oxidation in full-fat soy flour. Korean J. Food Sci. Technol. 23: 732-738 (1991)
Byun, M.W., Yook, H.S., Kwon, J.H. and Kim, J.O. Improvement of hygienic quality and long-term storage of dried red pepper by gamma irradiation. Korean J. Food Sci. Technol. 28: 482-489 (1996)
UNEP. Montreal protocol on substances that deplete the ozone layer, p. 294. 1994 Report of Methyl Bromide Technical Options Committee (1995)
Vajdj, M. and Pereire, R.R. Comparative effects of ethylene oxide, $\gamma$ -irradiation and microwave treatments on selected spices. J. Food Sci. 38: 893-895 (1973)
Codex Alimentaiius Commission. Codex General Standard for Irradiated Foods and Recommended International Code of Practice for the Operation of Radiation Facilities Used for the Treatment of Foods. CAC/VOL. XV, FAO, Rome (1984)
IAEA. Clearance of item by name. Food Irradiation Newsletter. 20(2): Supplement-2 (1996)
Kwon, J.H. Prospect on international status and practical use of food irradiation. Food Ind. 133: 18-49 (1996)
Korea Food and Dmg Administration. Test method in general 18. Test method for characteristics (organoleptical test), p. 435. In: Food Code (separate volume) (2001)
American Public Health Association. Compendium of methods for the Microbiological Examination of Foods. M. Speck (ed.), APHA, Washington, D.C., p.75 (1992)
Harrigan, W.F. and Mccance, M.E. Laboratory Methods in Food and Dairy Microbiology. p. 139. Academic Press, London, UK (1976)
Korea Food and Dmg Administration. Test method in general 1. Test method for common compound 3) Nitrogen compound, p. 15. In: Food Code (separate volume) (2001)
Korea Food and Drug Administration. Test method in general 1. Test method for common compound 3) Nitrogen compound, p. 17. In: Food Code (separate volume) (2001)
Korea Food and Dmg Administration. Test method in general 1. Test method for common compound 4) Lipid, p. 25. In: Food Code (separate volume) (2001)
AOAC. Official Methods of Analysis, 14th. ed., Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC, USA (1984)
Byun, M.W. Radunzation and radicidation of Spices. Korean J. Food Sci. Technol. 17: 311-318 (1985)
Yoon, T.S., Lim, K.J. and Kim, D.H. Fatty acid composition of lipids obtained from Korean soybean varieties. Korean J. Food Sci. Technol. 16: 375 (1984)
Kim, J.G. Studies on the Nutrients and cooking characteristics of korean beans. Ph.D. dissertation, Dankook Univ., Seoul (1986)
Hafez, T.S., Mohamed, A.L, Hewedy, F.M. and Singh, G. Effect of microwave heating on solubility, digestibility and metabolism of soy protein. J. Food Sci. 50: 415 (1985)
Byun, M.W., Kang, I.J. and Tomohiko, M. Effect of $\gamma$ -irradiation of the water soluble components of soybeans. Radiat. Phys Chem. 47: 155-160 (1996)
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