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문제 정의
- 참외에 대한 연구로는 Cha 등(4)의 유산균을 이용한 참외 발효식품의 제조에 대한 연구가 있으며, Lee 등⑸의 참외의 알콜 및 초산발효 특성 모니터 링, Lee 등(6)의 참외를 이용한 각종 절임 식품의 품질, 그리고 Shin 등⑺의 수박 및 참외 쥬스 제조에 대한 보고가 있으나 아직까지 참외를 이용한 가공식품의 개발에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 해 양 심층 수염의 이용범위를 확대하고, 고부가가치의 참외 피클을 제조하고자 해양심층 수염, 천일염 및 정제염을 사용하여 참외의 절임 시 이화학적, 관능적 특성에 대하여 비교 조사하였다.
제안 방법
- 1.5 cm인 stainless steel로 끝이 뾰족한 것을 사용하였으며, 각 시료는 10번 반복 측정하여 평균값으로 나타내었다.
- 각각의 소금에 절임 된 참외를 절임 기간에 따라 취한 후 105℃에서 증발 건조시킨 다음 그 무게를 측정하였으며, 시료량에 대한 백분율로써 고형물 함량을 나타내었다.
- 물기를 제거한 참외를 마쇄기로 갈아 거즈로 짜서 얻은 액의 염도를 염도계 (Model N-28E, Salt 0-28%, ATAGO, Japan)를 사용하여 측정하였고⑻, pH는 pH meter(691 pH meter, Metrohm, Swiss)를 사용하여 측정하였다(11).
- 절임 과정 중 일정 간격으로 참외의 관능적인 색, 향, 맛, 물성 및 기호도에 대해 관능적인 품질평가를 실시하였다. 본 실험에 흥미가 있고 차이식별 능력이 있는 관능검사 요원 10명을 선정하여 관능적 품질의 평가 척도는 5점 채점법(5점: 아주 좋다, 4점: 좋다, 3점: 보통이다, 2점: 조금 나쁘다, 1점: 아주 나쁘다)으로 하였다(10, 15). 관능검사 결과는 ANOVA를 이용하여 5% 수준에서 Duncan's multiple rane test에 의해 각 시료 간의 유의적인 차이를 검증하였다(3).
- 절임 과정 중 일정 간격으로 참외의 관능적인 색, 향, 맛, 물성 및 기호도에 대해 관능적인 품질평가를 실시하였다. 본 실험에 흥미가 있고 차이식별 능력이 있는 관능검사 요원 10명을 선정하여 관능적 품질의 평가 척도는 5점 채점법(5점: 아주 좋다, 4점: 좋다, 3점: 보통이다, 2점: 조금 나쁘다, 1점: 아주 나쁘다)으로 하였다(10, 15).
- 절임 염수 중에 잠겨져 있는 참외를 꺼내어 채반에 넣고 물기를 제거한 뒤, 마른 거즈로 여분의 물기를 제거한 다음 무게를 측정하였다. 참외의 수축률은 세로의 길이를 측정하여 cm로 나타내어 초기 원료의 길이와 비교하였다.
- 1). 정제수에 해양심층 수염, 천일염 및 정제염을 15%(w/w)의 농도가 되도록 조제하여 참외 원료 g당 1.5배의 염수를 가한 후 25℃의 항온기에 넣어 절이면서 절임 특성을 조사하였다.
- 이러한 칼슘 성분의 함량 증가는 참외 조직의 펙틴 구조의 망상 화도를 증가 시켜 절임에 따른 물성 변화 중 특히 아삭아삭한 맛에 관여하는 중요한 인자로 알려져 있다(16, 17). 조직 감해 양심 층수에 는 Ca, Mg 등 무기질이 풍부한데 이를 농축 하여 제조한 해양심층 수염을 이용하여 참외 피클의 조직감 변화를 조사하였다. 절임 염수의 종류와 절임 기간에 따른 조직감의 변화를 Rheometer를 사용하여 측정한 결과를 Fig.
- 절임 염수 중에 잠겨져 있는 참외를 꺼내어 채반에 넣고 물기를 제거한 뒤, 마른 거즈로 여분의 물기를 제거한 다음 무게를 측정하였다. 참외의 수축률은 세로의 길이를 측정하여 cm로 나타내어 초기 원료의 길이와 비교하였다.
- 탁도 측정을 위하여 여 과지 (No.1, Whatman, England)로 여과한 절임 염수를 U V - spectrophotometer (UV -1001PC, Shimadzu Co., Japan)를 이용하여 색의 영향을 적게 받으면서 빛의 분산에 의해 흡광도의 차이를 주는 660nm에서 측정하였다(9, 10).
대상 데이터
- 해양심층 수염, 천일염 및 정제염의 무기질은 유도결합플라스마 분광분석 법 (inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry, ICP-AES)에 의해 분석하였다. 본 실험에 사용된 ICP-AES는 K3SI(대구분소)에서 보유한 Perkin Elmer의 Optima 4300DV ICP-OES(USA)를 사용하였으며, 실험조건은 주파수 40MHz(free-running), Power 1300W, Plasma gas flows 20 L/min, Auxiliary gas flows 1.0 L/min, Nebulizer gas flows 0.5 L/min, Sample uptake rate 2 mL/ min이었으며, 무기물 분석에 사용된 파장은 Ca, Mg, Mn, K, Sr 및 S가 각각 317.9, 279.0, 257.6, 766.4, 407.7 및 181.9 nm 가 이용되었다. 소금은 20 mesh의 sieve로 입자의 크기로 고르게 하여준 다음 무기질 분석 시료로 사용하였다.
- 9 nm 가 이용되었다. 소금은 20 mesh의 sieve로 입자의 크기로 고르게 하여준 다음 무기질 분석 시료로 사용하였다.
- 참외는 성주군에서 6월 중순에 생산된 것으로 중량이 350 g 내외의 것을 구입하여 원료로 사용하였다. 절임에 쓰인 소금은 천일염 (대한염업 (주), 염도 81%), 정 제 염 (우일염업(주), 염도 88%) 및 해양심층수염(久米海洋深層水開發, 日本, 염도 84%)을 사용하였다.
- 참외는 성주군에서 6월 중순에 생산된 것으로 중량이 350 g 내외의 것을 구입하여 원료로 사용하였다. 절임에 쓰인 소금은 천일염 (대한염업 (주), 염도 81%), 정 제 염 (우일염업(주), 염도 88%) 및 해양심층수염(久米海洋深層水開發, 日本, 염도 84%)을 사용하였다.
데이터처리
- 본 실험에 흥미가 있고 차이식별 능력이 있는 관능검사 요원 10명을 선정하여 관능적 품질의 평가 척도는 5점 채점법(5점: 아주 좋다, 4점: 좋다, 3점: 보통이다, 2점: 조금 나쁘다, 1점: 아주 나쁘다)으로 하였다(10, 15). 관능검사 결과는 ANOVA를 이용하여 5% 수준에서 Duncan's multiple rane test에 의해 각 시료 간의 유의적인 차이를 검증하였다(3).
이론/모형
- 참외의 칼슘 함량은 EDTA 적정법(12)으로 측정하였다.
- 해양심층 수염, 천일염 및 정제염의 무기질은 유도결합플라스마 분광분석 법 (inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry, ICP-AES)에 의해 분석하였다. 본 실험에 사용된 ICP-AES는 K3SI(대구분소)에서 보유한 Perkin Elmer의 Optima 4300DV ICP-OES(USA)를 사용하였으며, 실험조건은 주파수 40MHz(free-running), Power 1300W, Plasma gas flows 20 L/min, Auxiliary gas flows 1.
성능/효과
- 절임염수의 종류와 절임기간에 따른 관능검사를 실시한 결과는 Table 2와 같다. SAS를 이용하여 참외의 절임기간 동안 측정한 색, 향, 맛, 물성 및 전반적인 기호도에 대한 분석 결과 색은 절임시간이 증가함에 따라 해양심층수염과 천일염이 좋은 색상을 나타낸 반면 천일염은 관능적인 색상이 많이 떨어지는 것으로 나타났다. 해양심층수염, 천일염 및 정제염에서 6일 절임된 참외의 경우 해양심층수염 과 정세염은 좋은 평점을 나타내는 4.
- 이를 통해 볼 때 해양심층수염으로 이용하여 참외를 절임할 경우 천일염과 정제염보다 효과적으로 절임이 됨으로 인해 관능적으로 우수함을 알 수 있었다. 관능적인 물성과 전반적인 기호도에 있어서 해양심층수염을 절임염수로 사용한 참외에서 절임기간이 증가할수록 관능적 특성이 증대되는 것으로 나타났다. 이는 해양심층수염을 사용하여 절임시 해양심층수염에 다량 함유되어 있는 칼슘으로 인해 참외 결체 조직인 펙틴의 가교결합의 형성에 영향을 미치므로 나타나는 결과로 판단되는데, 이는 무기질 분석 결과인 Table 1을 통하여 알 수 있다.
- 해양심층수 염 및 정제염을 사용한 절임 염수의 경우 절임 기간 동안 큰 변화가 없었다. 그러나 천일염을 사용한 절임 염수의 탁도는 흡광도가 저장 2일째 0.03, 저장 4일째 0.22, 저장 6일째 0.94로 급격히 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. Kim 등(10)은 절임 염수의 탁도는 절임 기간에 따른 연부 현상의 증가에 영향을 받는 것으로 오이 피 클 제조에서 소금 농도가 연 부현상에 주요 영향 인자라고 하였으며, 고염도의 절임 염수에서는 숙성속도는 느린 반면, 연부 현상은 방지할 수 있다고 하였다.
- 참외 피클의 관능적인 색상은 해양심층수염 과 정제염이 천일염보다 우수한 것으로 나타났으며, 관능적인 맛, 향 및 조직감은 천일염과 정제염에 비해 해양심층수염을 사용하여 절인 참외 피클에서 월등히 우수한 것으로 나타났다. 따라서 해양심층수염을 이용하여 절 인 참외피클에 대한 전반적인 기호도가 천일염이나 정제염을 사용한 참외 피클보다 우수한 것으로 나타났다. Ca 등 무기질이 풍부한 천일염을 사용한 참외 피클은 정제염을 사용한 참외 피클보다 관능적으로 낮은 기호도를 나타내었다.
- 즉, 천일염의 순도가 81%인데 비하여 정제염은 88%의 더 높은 순도를 나타내기 때문인 것으로 사료된다. 또한 해양심층 수염은 천일염에 비해 불순물이 적고 정제 정도가 높아 천일염에서 절인 참외보다 해양심층 수염에서 절인 참외가 높은 염도를 나타낸 것으로 사료된다. 염도의 변화에 있어서 약간의 차이는 이러한 순도에 의한 차이로 보이며, 변화의 양상이 소금의 종류에 따른 차이는 없는 것으로 사료된다.
- 향의 경으 해양 심층수염을 이용하여 절임한 6일 후 다른 천일염이나 정제염을 이용하여 절임한 경우보다 높은 관능평점을 나타내었으며, 각각의 소금을 사용한 참외의 절임에 있어서 유의성이 크게 나타났다. 맛과 물성에 있어서도 해양심층수로 절임한 6일째 다른 천일염이나 정제염으로 절임한 경우보다 관능적으로 높은 평점을 나타내면서 유의성을 나타내었다. 전반적인 기호도에 있어서 6일 절임한 참외의 경우 관능적으로 가장 우수한 것이 해양심층수염으로 절임한 참외로 나타났으며, 그 다음이 정제염, 천일염 순으로 나타났으며, 유의성이 인정되었다.
- 7 ppm 함유되어 있었으나, 정제염에는 함량이 나타나지 않았다. 분석한 무기질의 함량을 종합해 볼 때 해 양심 층 수염이 가장 많은 무기질 함량을 나타내었으며, 그다음이 천일염, 정제염 순으로 나타났다.
- 전반적인 기호도에 있어서 6일 절임한 참외의 경우 관능적으로 가장 우수한 것이 해양심층수염으로 절임한 참외로 나타났으며, 그 다음이 정제염, 천일염 순으로 나타났으며, 유의성이 인정되었다. 이를 통해 볼 때 해양심층수염으로 이용하여 참외를 절임할 경우 천일염과 정제염보다 효과적으로 절임이 됨으로 인해 관능적으로 우수함을 알 수 있었다. 관능적인 물성과 전반적인 기호도에 있어서 해양심층수염을 절임염수로 사용한 참외에서 절임기간이 증가할수록 관능적 특성이 증대되는 것으로 나타났다.
- 즉, 침 채류에 사용되는 소금은 방부 효과 이외에도 물성, 변색 및 맛에 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, 소금의 품질을 향상시키기 위하여 순도를 높이면 칼륨, 마그네슘, 칼슘 등의 염류 함량이 적어져 염장에 지장을 초래하는 것으로 알려져 있는데, 칼륨과 마그네슘의 염류에서는 연화 방지에 대한 영향이 없고, 칼슘이 연화 방지에 효과가 있는 것으로 알려져 있다(18). 이를 통해 볼 때, 해양심층 수염이 정제염 및 천일염보다 높은 Ca 함량을 나타냄으로, 더 단단한 조직을 나타냄을 알 수 있었다(Table 1). Softness 변화는 천일염을 사용하여 절임 한 참외에서 가장 심하게 나타났다.
- Kim 등(10)은 절임 염수의 탁도는 절임 기간에 따른 연부 현상의 증가에 영향을 받는 것으로 오이 피 클 제조에서 소금 농도가 연 부현상에 주요 영향 인자라고 하였으며, 고염도의 절임 염수에서는 숙성속도는 느린 반면, 연부 현상은 방지할 수 있다고 하였다. 이상의 결과로 볼 때 천일염을 사용한 절임 염수의 높은 탁도는 정제염과 해양심층 수염에 비해 천일염의 낮은 순도와 높은 불순물의 혼입에서 비롯된 것임을 알 수 있었다. 절임 염수의 참외 절임 기간 경과에 따른 가용성 고형분 함량의 측정 결과는 Fig.
- 맛과 물성에 있어서도 해양심층수로 절임한 6일째 다른 천일염이나 정제염으로 절임한 경우보다 관능적으로 높은 평점을 나타내면서 유의성을 나타내었다. 전반적인 기호도에 있어서 6일 절임한 참외의 경우 관능적으로 가장 우수한 것이 해양심층수염으로 절임한 참외로 나타났으며, 그 다음이 정제염, 천일염 순으로 나타났으며, 유의성이 인정되었다. 이를 통해 볼 때 해양심층수염으로 이용하여 참외를 절임할 경우 천일염과 정제염보다 효과적으로 절임이 됨으로 인해 관능적으로 우수함을 알 수 있었다.
- 9에 나타내었다. 절임 기간의 경과에 따라 hardness의 변화는 절 임 4일째까지 급격히 감소하다가 절 임 4일이 후에 다시 급격히 증가하는 경향을 보였다. 이와 반대로 softness 는 절임기간이 증가함에 따라 증가하다가 다시 감소하는 추세를 나타내었다.
- 6과 같다. 절임 염수의 가용성 고형분 함량은 절임 기간 4일째까지 증가하다가 그 이후 감소하는 추세를 보였다. 천일염을 사용한 절임 염수의 가용성 고형분 함량이 가장 높은 수치를 나타내었다.
- 중량의 변화에 있어서 해양심층 수염, 천일염 및 정제염에 따른 차이는 거의 나타나지 않았다. 절임 하는 동안 참외의 수축률은 중량의 변화와 유사한 경향을 나타내었으며, 해양심층 수염, 천일염 및 정제염을 사용한 것 모두 초기 8 cm에서 절임 2일째에 약 0.4 cm가 줄었으나 그 이후로는 거의 변화가 나타나지 않았다.
- 절임 기간이 증가함에 따라 pH가 감소하는 것은 소금 절임 동안 발효에 의해 효소와 미생물이 탄수화물이나 당을 분해함으로 생성되는 유기산에 의한 것으로 사료된다(9). 절임기 간 동안 해양심층 수염, 천일염 및 정제염의 사용에 따른 pH의 변화는 정제염이 다소 높게 나타났으나 천일염과 해 양심 층수 염은 거의 변화가 나타나지 않았다.
- 이는 해양심층수염을 사용하여 절임시 해양심층수염에 다량 함유되어 있는 칼슘으로 인해 참외 결체 조직인 펙틴의 가교결합의 형성에 영향을 미치므로 나타나는 결과로 판단되는데, 이는 무기질 분석 결과인 Table 1을 통하여 알 수 있다. 참외 피클의 관능적인 색상은 해양심층수염 과 정제염이 천일염보다 우수한 것으로 나타났으며, 관능적인 맛, 향 및 조직감은 천일염과 정제염에 비해 해양심층수염을 사용하여 절인 참외 피클에서 월등히 우수한 것으로 나타났다. 따라서 해양심층수염을 이용하여 절 인 참외피클에 대한 전반적인 기호도가 천일염이나 정제염을 사용한 참외 피클보다 우수한 것으로 나타났다.
- 절임 염수의 가용성 고형분 함량은 절임 기간 4일째까지 증가하다가 그 이후 감소하는 추세를 보였다. 천일염을 사용한 절임 염수의 가용성 고형분 함량이 가장 높은 수치를 나타내었다. 이는 천일염이 정제염이나 해양심층 수염에 비해 순도가 낮아 참외로부터 용출되는 수 분의 함량이 낮은 것에 기인하는 것으로 사료된다.
- 7 ppm을 나타내었다. 해양심층 수염이 천일염에 비해 3배의 높은 Ca 함량을 나타내었으며, 해 양심 층 수염이 정 제 염에 비해 30배 이상이 높은 Ca함랑을 나타내었다. Mg 함량은 해양심층 수염이 5, 890.
- 50의 값을 나타내었다. 향의 경으 해양 심층수염을 이용하여 절임한 6일 후 다른 천일염이나 정제염을 이용하여 절임한 경우보다 높은 관능평점을 나타내었으며, 각각의 소금을 사용한 참외의 절임에 있어서 유의성이 크게 나타났다. 맛과 물성에 있어서도 해양심층수로 절임한 6일째 다른 천일염이나 정제염으로 절임한 경우보다 관능적으로 높은 평점을 나타내면서 유의성을 나타내었다.
후속연구
- Ca 등 무기질이 풍부한 천일염을 사용한 참외 피클은 정제염을 사용한 참외 피클보다 관능적으로 낮은 기호도를 나타내었다. 따라서 해양심층수염을 우리의 전통식품에 이용함으로서 제품의 품질을 높이고 해양심층수 무기질을 섭취할 수 있는 기회를 마련할 수 있을 것으로 여겨진다.
- 이는 천일염을 사용한 절임에서 참외의 조직 변화가 가장 심하게 일어남을 보여주고 있다. 천일염의 softness가 4일째 급격하게 높아지 는 현상이 일어나는데 이는 소금에 함유되어 있는 무기 성분이 조직을 급격히 연화시키기 때문인 것으로 사료되며, 이에 대한 더 구체적인 연구가 필요하리라 사료된다.
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