신선 편의가공 양파제품의 적정 포장방법을 탐색하고자 polyolefin계 유연 필름(LDPE, PP)을 이용한 수동 MAP, 20% $O_2/10%\;CO_2/70%\;N_2$ 혼합기체 또는 에틸렌 흡수제를 첨가한 능동 MAP, LDPE 필름으로 감압 포장한 MVP 등의 적용 가능성을 조사하였다. 박피 양파의 포장방법을 달리하여 $10^{\circ}C$에서 28일간 저장하면서 이화학적, 미생물, 관능적 품질변화를 측정하여 개별 품질인자에 대한 포장처리 효과를 검토하였다. 전체적으로 포장방법에 따른 저장중 박피 양파의 표면색, 중량 감소, 미생물 증식은 차이를 분명하게 구분하기 어려웠으나, 외관품질과 부패율 측면에서는 일정한 차이를 식별할 수 있었다. 결과적으로 기체투과성 LDPE 필름에 일정수준의 진공을 적용하여 밀봉 포장한 MVP가 다른 포장구에 비해 상대적으로 박피 양파의 저장품질을 우수하게 유지하는 것으로 확인되었다.
신선 편의가공 양파제품의 적정 포장방법을 탐색하고자 polyolefin계 유연 필름(LDPE, PP)을 이용한 수동 MAP, 20% $O_2/10%\;CO_2/70%\;N_2$ 혼합기체 또는 에틸렌 흡수제를 첨가한 능동 MAP, LDPE 필름으로 감압 포장한 MVP 등의 적용 가능성을 조사하였다. 박피 양파의 포장방법을 달리하여 $10^{\circ}C$에서 28일간 저장하면서 이화학적, 미생물, 관능적 품질변화를 측정하여 개별 품질인자에 대한 포장처리 효과를 검토하였다. 전체적으로 포장방법에 따른 저장중 박피 양파의 표면색, 중량 감소, 미생물 증식은 차이를 분명하게 구분하기 어려웠으나, 외관품질과 부패율 측면에서는 일정한 차이를 식별할 수 있었다. 결과적으로 기체투과성 LDPE 필름에 일정수준의 진공을 적용하여 밀봉 포장한 MVP가 다른 포장구에 비해 상대적으로 박피 양파의 저장품질을 우수하게 유지하는 것으로 확인되었다.
The effects of packaging methods on the storage quality of minimally processed (prepeeled) onions were investigated to determine the optimal packing design. Various packaging treatments used for modifying headspace atmospheres included two passive MAP using LDPE and PP films, two active MAP using a ...
The effects of packaging methods on the storage quality of minimally processed (prepeeled) onions were investigated to determine the optimal packing design. Various packaging treatments used for modifying headspace atmospheres included two passive MAP using LDPE and PP films, two active MAP using a gas mixture of 20% $O_2/10%\;CO_2/balance\;N_2$ and an ethylene scavenging sachet, and moderate vacuum packaging (MVP). The quality attributes of onion samples were evaluated periodically in terms of flesh weight loss, color of cut surface, decay ratio, microbial counts, and sensory properties during storage at $10^{\circ}C$ for 28 days. Packaging methods did not significantly influence surface color, weight loss, and microbiological populations of mesophiles, psychrotrophs, and lactic acid bacteria. They did, however, affect sensory characteristics as well as decay occurrence. Results indicated that seal-packaging with a gas-permeable plastic film under a mild vacuum condition could retain better onion quality in terms of microbial decay and visual sensory aspects as compared with the other packages.
The effects of packaging methods on the storage quality of minimally processed (prepeeled) onions were investigated to determine the optimal packing design. Various packaging treatments used for modifying headspace atmospheres included two passive MAP using LDPE and PP films, two active MAP using a gas mixture of 20% $O_2/10%\;CO_2/balance\;N_2$ and an ethylene scavenging sachet, and moderate vacuum packaging (MVP). The quality attributes of onion samples were evaluated periodically in terms of flesh weight loss, color of cut surface, decay ratio, microbial counts, and sensory properties during storage at $10^{\circ}C$ for 28 days. Packaging methods did not significantly influence surface color, weight loss, and microbiological populations of mesophiles, psychrotrophs, and lactic acid bacteria. They did, however, affect sensory characteristics as well as decay occurrence. Results indicated that seal-packaging with a gas-permeable plastic film under a mild vacuum condition could retain better onion quality in terms of microbial decay and visual sensory aspects as compared with the other packages.
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문제 정의
저온 유통하는 형태의 상품이 점차 늘고 있다. 그러나 이러한 신선 편의 가공 양파의 상품성 제고 또는 품질 유지를 위한 기본 자료는 매우 부족한 실정으로 이에 본 연구에서는 다양한 포장처리에 따른 박피 양파의 저장 중 품질 특성 변화를 살펴봄으로서 적정 포장 방법을 제시하고자 하였다.
가설 설정
Table 1. Changes in sensory properties of prepeeled onions as affected by various packaging methods during storage at 10℃
1)The values are means of eight replicates at least
. Means followed by the same letter within cells are not significantly different (p<0.
제안 방법
관능 검사 : 시료의 관능적 평가는 채소류의 외관 품질 평가에 경험이 많고 잘 훈련된 관능검사 요원 8-10명을 대상으로 저장 중 박피 양파의 변색, 시듦, 부패, 외관 품질 항목에 대해 9점 척도의 차이 식별 검사를 실시하였다(13). 이때 변색, 시듦, 부패 항목은 평가 점수가 클수록 변화 정도가 심한 것을 의미하며 각각의 초기값(저장 0일)을 1.
기체조성: 포장 내 기체조성은 gas-tight syringe를 이용하여 포장 내부의 기체를 200μL씩 채취한 다음 GC(Shimadzu GC-14A, Japan) injector에 주입하여 이로부터 얻은 크로마토그램으로 조성을 분석하였다. 이때 GC의 분석 조건은 detector:TCD, column: Alltech CTR Ⅰ, column temp.
미생물 생균수: 미생물 균수를 즉정하기 위해 약 50g의 양파 시료를 무균적으로 채취하여 균질기 (Waring Blender 7010, USA)로 분쇄한 후 0.1% peptone(DIFCO Lab., USA) 수용액으로 적절히 희석하여 호기균은 PCA(DIFCO Lab., USA) 배지에, 젖산균은 MRS(DIFCO Lab., USA) 배지에 도말하고 저온성 호기균은 5℃에서 7일 이상, 중온성 호기균과 젖산균은 30℃에서 2일 이상 배양한 다음 군집을 형성한 생균수를 확인하여 CFU/g로 표시하였다(11,12). 모든 이화학 및 미생물 품질특성은 포장구별로 3 단위씩 시료를 채취하여 최소 3회 이상(색은 5회 이상) 반복 측정하였으며, 실험 결과는 평균값과 표준오차로 나타내었다.
조사하였다. 박피 양파의 포장방법을 달리하여 10℃ 에서 28일간 저장하면서 이화학적, 미생물, 관능적 품질 변화를 측정하여 개별 품질인자에 대한 포장처리 효과를 검토하였다. 전체적으로 포장방법에 따른 저장 중 박피 양파의 표면색, 중량 감소, 미생물 증식은 차이를 분명하게 구분하기 어려웠으나, 외관품질과 부패율 측면에서는 일정한 차이를 식별할 수 있었다.
신선 편의가공 양파 제품의 적정 포장 방법을 탐색하고자 polyolefin계 유연 필름(LDPE, PP)을 이용한 수동 MAP, 20% 0/10% CO2/70% N2 혼합기체 또는 에틸렌 흡수제를 첨가한 능동 MAP, LDPE 필름으로 감압 포장한 MVP 등의 적용 가능성을 조사하였다. 박피 양파의 포장방법을 달리하여 10℃ 에서 28일간 저장하면서 이화학적, 미생물, 관능적 품질 변화를 측정하여 개별 품질인자에 대한 포장처리 효과를 검토하였다.
양파는 크기가 일정하고 표면에 상처가 없는 건전한 것을 선별하여 상단의 엽부와 하단의 근부를 절단 제거하고 건조 표피를 벗겨 흰색의 과육이 노출되도록 하였다. 이러한 박피 양파는 약 5P의 냉수로 2~3초간 세척한 다음 종이 타월로 표면의 물기를 건조한 후 포장하였다.
3 atm으로 감압)를 가하여 포장한 것으로 구분된다. 전처리를 마친 박피 양파를 개별 필름봉투(20×30 cm)에 약 600 g씩 나누어 담아 각각 상기의 방법으로 밀봉 포장한 후 10℃(95±5% RH)에 28일간 저장하면서 품질 특성 변화를 측정하였다.
환경기체 조성을 조절하기 위한 포장방법으로서 수동형 MAP(MAP-P1, MAP-P2), 능동형 MAP(MAP-A1, MAP-A2),감압 포장(MVP) 등을 적용하였다. 구체적으로 ① MAP-P1 포장구는 두께 63㎛ 저밀도 polyethylene(LDPE) 필름(O2 및 CO2 투과율 = 600±72, 2520±240 mL/㎡·day·atm at 10℃, 95% RH) 봉투에 상압 포장한 것, ② MAP-P2 포장구는 두께 18㎛ 연신 polypropylene(PP) 필름(O2 및 CO2 투과율 = 730±29, 2450±120 mL/㎡·day·atm) 봉투에 상압 포장한 것, ③ MAP-A1 포장구는 상기 LDPE 필름봉투에 20% O2/ 10% CO2/70% N2 혼합 기체를 충진 포장한 것, ④ MAP-A2 포장구는 상기 LDPE 필름봉투에 상용 에틸렌 흡수제(Purafil®, 40 g)를 첨가하여 상압 포장한 것, ⑤ MVP 포장구는 진공포장기(TurboVac, SB260, The Netherlands)를 이용하여 상기 LDPE 필름봉투에 30.
대상 데이터
표시하였다. 백색 표준판(L = 97.75, a =-0.49, b = 1.96)을 사용하여 색차계를 보정한 후 색 측정에 이용하였다.
신선한 양파(AHiwn cepa L.)는 전남 함평에서 재배된 것으로 서울 가락동 농수산물 도매시장에서 구입하였으며, 가공하기 전까지 4℃로 유지되는 저장고(95~97% RH)에 일시 보관하였다.
데이터처리
, USA) 배지에 도말하고 저온성 호기균은 5℃에서 7일 이상, 중온성 호기균과 젖산균은 30℃에서 2일 이상 배양한 다음 군집을 형성한 생균수를 확인하여 CFU/g로 표시하였다(11,12). 모든 이화학 및 미생물 품질특성은 포장구별로 3 단위씩 시료를 채취하여 최소 3회 이상(색은 5회 이상) 반복 측정하였으며, 실험 결과는 평균값과 표준오차로 나타내었다.
0으로 설정하였다. 이러한 관능평가 결과는 SAS 프로그램(SAS Institute Inc., USA)의 ANOVA(Duncan's multiple range test)로 통계처리하여 유의차(P<0.05)를 검증하였다.
성능/효과
5)에서와 동일한 양상을 나타내었다. 결과적으로 MVP 포장구는 변색, 부패, 외관 품질의 측면에서 다른 밀봉 포장구에 비해 박피 양파의 저장품질을 더 양호하게 유지하였다.
전체적으로 포장방법에 따른 저장 중 박피 양파의 표면색, 중량 감소, 미생물 증식은 차이를 분명하게 구분하기 어려웠으나, 외관품질과 부패율 측면에서는 일정한 차이를 식별할 수 있었다. 결과적으로 기체투과성 LDPE 필름에 일정 수준의 진공을 적용하여 밀봉 포장한 MVP가 다른 포장구에 비해 상대적으로 박피 양파의 저장품질을 우수하게 유지하는 것으로 확인되었다.
예를 들어 Howard 등(19)은 과망간산칼륨과 활성 알루미나 소재의 상업용 가스 흡수제를 사용하여 사각 세절 양파의 저장품질 변화를 살펴본 바 있는데, 이들 가스 흡수제는 포장 내 에틸렌을 효과적으로 제거하였고 휘발성 황화합물은 물론 CO2 농도도 감소시켰으며 2℃에서 10일 동안 양호한 상태로 세절 양파의 품질을 유지할 수 있었다고 한다. 그러나 본 연구에서는 예상과 달리 MAP 포장구 가운데서도 에틸렌 흡수제를 봉입한 MAP-A2의 부패율이 100%로 가장 높게 나타났다. 이는 양파의 절대적인 에틸렌 발생량이 매우 낮고(<0.
일반적으로 Rew/cmsms와 같은 Gram 음성 호기균은 무산소 조건에서 생육이 제한되지만, Lactobacillus와 같은 Gram 양성의 미세 호기균은 산소가 없더라도 왕성하게 증식한다27). 그러나 양파시료는 MVP 포장구에서만 젖산균 수가 6×103 CFU/g 수준에 도달하였을 뿐 다른 포장구에서는 전체 저장 기간동안 103 CFU/g 이하의 젖산균 수를 유지함으로서(data 생략), 이취 발생, 산미 등의 품질 저하는 전혀 발견되지 않았다. 한편 채소류를 가공한 신선 편의식품에서는 통상 Pseudomonas와 Erwinia spp가 우점균을 이루며, 이들 제품의 저온저장 중 흔히 발생하는 짓무름 부패 현상은 Pseudomonas 계통의 펙틴 분해균주에 의해 유발되는 것으로 알려져 있다28,29).
상단의 엽부와 하단의 근부가 제거된 양파시료의 절단 표면에서는 식물 세포 조직의 체액 유출 및 효소 반응 등에 의해 갈변 현상이 일어나기 쉽고 그로 인해 Hunter L 값과 hue 각도가 감소되었을 것으로 이해된다. 그러나 저장기간 동안 전체적인 양파시료의 변색 정도는 육안으로 확연히 구분될 만한 수준이 아니었으며, 시듦, 부패 등의 다른 외관 품질인자에 비해서도 그 변화의 폭이 적게 나타났다(Table 1). 이러한 색택 유지는 아마도 밀봉 포장에 따른 수분 손실 억제와도 관련이 있으며, 특히 포장 내 낮은 O2와 높은 CO2 농도의 MA 조성에 의해 식물체의 호흡 대사는 물론 갈변 관련 효소 반응 등이 상당히 억제되었기 때문에 가능한 것으로 생각된다(5).
0% 이상, 평형 CO2 농도 10% 이하에서 유지되었으므로 무산소 호흡에 따른 생리적 이상 증세를 겪지 않았으리라 생각된다. 따라서 본 연구에서 사용된 LDPE와 PP 필름의 기체투과성은 유통 중 온도가 급격히 변하지 않는다는 전제조건 하에 박피 양파의 밀봉 포장에 적합한 것으로 판단되었다. 실제로 이들 필름은 파우치나 봉투 형태로 제작되어 신선 편의 식품의 포장재로 많이 활용되고 있으며(15,16), 일반적으로 PE에 비해 연신 PP의 광택도, 투명성, 기계 적성 등이 우수하여 선호도가 높은 편이다(17).
일반적으로 신선 편의 제품의 가공과정에서 절단 처리 시 표면에 묻어 있던 미생물이 과육 부위로 옮겨지면서 식물 세포조직의 체액을 영양분으로 활용하여 급격히 증식함으로서 미생물에 의한 부패가 촉진될 수 있다(20). 따라서 세척, 소독 처리 등을 통해 반듯이 초기 미생물 수를 낮출 필요가 있으며(1), 절단 대파의 경우 단순히 세척만으로도 초기 생균 수를 50-90% 가량 감소시킬 수 있었다(21,22). 본 양파 시료의 초기 생균수가 약 101 CFU/g 수준으로 시판 제품(대략 104~105 CFU/g)(23)에 비해 매우 낮은 것은 가공과정이 위생적인 실험실 조건에서 이루어졌을 뿐만 아니라 냉수 세척 과정을 거쳤기 때문으로 생각된다.
3) 박피 양파의 종합적 품질 변화에 미치는 영향은 다소 미미한 것으로 판단되었다. 또한 미생물 증식에 따라 부패 정도도 점차 심해졌으며, 저장 21일 후 MVP를 제외하고 다른 모든 포장구는 5.0 이상으로 평가되어 부패율 측정값(Fig. 5)에서와 동일한 양상을 나타내었다. 결과적으로 MVP 포장구는 변색, 부패, 외관 품질의 측면에서 다른 밀봉 포장구에 비해 박피 양파의 저장품질을 더 양호하게 유지하였다.
모든 밀봉 포장구에서 양파의 중온성 및 저온성 호기 세균은 저장 7일 만에 약 104~105 CFU/g 수준에 도달한 다음 그 이후 미생물 증식이 매우 느리게 진행되었는데, 이는 포장 내부에 형성된 저농도 O2(1.0~2.5%)와 고농도 CO2(5.O~8.5%)의 MA 조건(Fig. 1)에 기인하는 결과라고 판단된다. 잘 알려진 바와 같이 적정 기체 조성이 형성된 MAP 시스템에서는 신선 산물의 미생물 증식이 지연될 수 있으며, 5% 이상의 CO2는 다수의 식품 부패균, 특히 저온성 균주의 생육을 억제하는 효과가 있다(24).
박피 양파의 중온성 호기세균은 Fig. 6에 나타낸 바와 같이 초기 3×101 CFU/g에서 저장 28일 후 대략 105~106 CFU/g 수준으로 증가하였고, 저온성 호기 세균도 초기 균수가 다소 낮았지만 동일한 양상으로 저장 중 증가하여 최종적인 생균수는 거의 동등한 수준을 유지하였다. 그러나 포장 방법을 달리한 양파 시료의 호기 세균은 저온성 또는 중온성에 관계없이 포장구별 생균수의 유의적인 차이를 구분할 수 없었다.
3-5) 경향과 잘 일치하였다. 변색 평가점수는 포장구에 따라 저장 7일 후 1.9~4.1에서 저장 28일 후 4.8-5.4로 증가하였는데 이는 양파 시료의 절단 부위가 효소 반응 등에 의해 갈변되었기 때문이며, 저장 중 Hunter L 값과 hue 각도의 감소(Fig. 4)와도 일치하는 것으로 포장구 가운데서는 MVP가 가장 낮게 평가되었다. 시듦 항목의 경우에도 저장 7일째에 2.
4에 나타낸 바와 같이 Hunter L 값이 초기 79에서 저장 28일 후 73~75로 점차 감소하였고, hue 각도는 초기 110도에서 저장 7일 후 95~103도로 낮아진 다음 이후 비슷한 수준을 유지하였다. 비록 개별 포장 방법에 따른 유의적인 차이를 구분할 수 없었으나 다른 포장구에 비해 MVP에서 저장 중 Hunter L 값과 hue 각도가 다소 높게 유지되었다. 상단의 엽부와 하단의 근부가 제거된 양파시료의 절단 표면에서는 식물 세포 조직의 체액 유출 및 효소 반응 등에 의해 갈변 현상이 일어나기 쉽고 그로 인해 Hunter L 값과 hue 각도가 감소되었을 것으로 이해된다.
4)와도 일치하는 것으로 포장구 가운데서는 MVP가 가장 낮게 평가되었다. 시듦 항목의 경우에도 저장 7일째에 2.4~4.3 범위를 나타내다가 저장 28일째에는 5.5~6.2로 증가하였으나, 실제 생체 중량 감소는 전체 저장기간동안 1.0% 미만이었으므로(Fig. 3) 박피 양파의 종합적 품질 변화에 미치는 영향은 다소 미미한 것으로 판단되었다. 또한 미생물 증식에 따라 부패 정도도 점차 심해졌으며, 저장 21일 후 MVP를 제외하고 다른 모든 포장구는 5.
저장 21일 후 짓무름 부패 현상을 일으킨 양파시료 개수를 세어 부패율을 측정한 결과, Fig. 5에서 보는 바와 같이 4개의 MAP 포장구는 67~100%의 부패율을 나타내었으나 MVP 포장구는 56%로 가장 낮은 부패율을 나타내었다. 이러한 결과는 저장 중 MVP 포장구가 진공 상태로 유지되어 O2 분압이 낮고 그로 인해 호기성 미생물의 증식 및 절단 부위 식물조직의 산화 반응이 억제되기 때문에 가능할 것으로 추정 된다.
박피 양파의 포장방법을 달리하여 10℃ 에서 28일간 저장하면서 이화학적, 미생물, 관능적 품질 변화를 측정하여 개별 품질인자에 대한 포장처리 효과를 검토하였다. 전체적으로 포장방법에 따른 저장 중 박피 양파의 표면색, 중량 감소, 미생물 증식은 차이를 분명하게 구분하기 어려웠으나, 외관품질과 부패율 측면에서는 일정한 차이를 식별할 수 있었다. 결과적으로 기체투과성 LDPE 필름에 일정 수준의 진공을 적용하여 밀봉 포장한 MVP가 다른 포장구에 비해 상대적으로 박피 양파의 저장품질을 우수하게 유지하는 것으로 확인되었다.
포장 방법을 달리하여 10℃에서 28일간 저장하면서 박피 양파의 변색, 시듦, 부패 및 외관 품질 항목에 대해 관능검사를 실시한 결과, Table 1에서 보는 바와 같이 전체적으로 포장구별 관능평가 결과가 앞서 언급한 생체 중량 감소, 색, 부패율의 변화(Fig. 3-5) 경향과 잘 일치하였다. 변색 평가점수는 포장구에 따라 저장 7일 후 1.
0% 미만을 유지하였다. 포장구별로는 MAP-A2가 다른 시험구에 비해 유의적으로 높은 중량 감소를 나타내었는데, 이는 밀봉 포장 내부에 투입한 에틸렌 가스 흡수제 입자의 흡습성에 기인한 결과로 이해되었다. 전체적으로 양파 시료의 중량 감소는 매우 미미하였으며, 이러한 생체 중량의 보존은 유통 및 판매 과정에서 신선 편의 제품의 시듦현상을 방지하여 외관품질을 우수하게 유지하는데 필수적인 사항으로 요구된다.
Heimdal 등(31)도 세절한 iceberg 양상추를 80gm PE 필름에 46kPa의 감압을 적용하여 MVP 처리하고 3가지 다른 포장방법(59㎛ 공압출 필름에 상압포장 및 80% O2/20% CO2로 기체충진포장, PE 필름에 80% O2/20% CO2 기체충진포장)과 비교한 결과, MVP와 PE 기체충진포장은 5℃, 10일간의 저장 기간 동안 효소적 갈변을 방지하였으나 공압출 필름 포장구에서는 저장 3일 후 외관품질이 매우 저하되었다고 한다. 한편 종합적 외관품질에 대한 평가 점수 5.0을 기준으로 상품성의 한계를 가정하고 포장방법별로 박피 양파의 유통기간(비포장 대조구의 경우 3일 미만)을 각각 비교해보면, MAP-A1은 7일 미만, MAP-P2는 7일 이상, MAP-P1과 MAP-A2는 약 10일, MVP는 약 15일 가량임을 알 수 있었다. 이는 본 연구에서 양파 시료를 10℃에 저장했던 점을 감안할 때 가스 흡수제와 MAP를 병용하여 2℃에서 10일 동안 세절 양파의 품질을 양호하게 유지할 수 있었다는 Howard 등(19)의 결과와도 잘 비교되 었다.
후속연구
5에서 보는 바와 같이 4개의 MAP 포장구는 67~100%의 부패율을 나타내었으나 MVP 포장구는 56%로 가장 낮은 부패율을 나타내었다. 이러한 결과는 저장 중 MVP 포장구가 진공 상태로 유지되어 O2 분압이 낮고 그로 인해 호기성 미생물의 증식 및 절단 부위 식물조직의 산화 반응이 억제되기 때문에 가능할 것으로 추정 된다. 한편 양파는 비호흡급등형(non-climacteric) 작물이지만 포장 내 축적된 에틸렌에 노출될 경우 새싹 발생과 부패 미생물의 생육을 촉진시킬 수 있으므로(14) 가스 흡수제를 사용하여 에틸렌을 제거하면 박피 양파의 품질보존에 긍정적인 효과를 미칠 것으로 기대되었다.
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