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문제 정의
- 즉 씹었을 때의 전반적인 기호도는 경도가 높은 것보다는 알맞은 정도의 수분활성도를 지니고, 딱딱하지 않으면서 부드러운 것을 선호하는 것으로 나타났다. 따라서 건조 감귤의 최적 건조조건을 설정하고자 contour maps를 겹쳐 그려 미생물 증식이 억제되고 관능적으로 우수한 범위를 설정해 보았다. 건조 감귤을 씹었을 때의 전반적인 기호도에서 좋다(5점) 이상의 점수를 얻고, 수분활성도에 있어서 0.
- 건조에 의해 발생되어질 수 있는 물리적 변화는 수축, 팽창 및 결정화를 포함하며, 원하거나 원하지 않는 화학적 또는 생화학적 반응은 색상, 조직감, 냄새 및 제품의 다른 변화를 일으킬 수 있다(7). 따라서 본 연구에서는 감귤의 건조조건에 따른 품질 특성 변화를 반응표면분석을 이용하여 살펴보고 감귤의 건조조건을 최적화하고자 하였다.
제안 방법
- , Korea)를 사용하여 온도(50〜 90°C) 및 시 간(8〜24 hr)을 달리하여 건조하였다. 각 독립변수인 건조온도 및 건조시간을 동등하게 상호비교하기 위해서 요인의 중심을 전부 같은 값으로만 들고 척도도 동일하게 만들기 위해서 요인 변수에 대한 표준화 변환을 위해 부호화 하였다. 즉 단일 최적해가 있는 반응표면으로 부호화 처리는 각 독립 변수에 대한 다섯 개 수준값들 중 가운데 세값을 기준으로 하여 다음과 같은 식으로 부호화 하였다.
- 감귤 건조는 열풍건조기 (HB-502L, Hanbaek Co., Korea)를 사용하여 온도(50〜 90°C) 및 시 간(8〜24 hr)을 달리하여 건조하였다. 각 독립변수인 건조온도 및 건조시간을 동등하게 상호비교하기 위해서 요인의 중심을 전부 같은 값으로만 들고 척도도 동일하게 만들기 위해서 요인 변수에 대한 표준화 변환을 위해 부호화 하였다.
- 감귤의 건조에 따른 품질 특성을 모니터링하고 기호도가 우수한 건조 감귤을 제조하고자 건조온도 및 건조시간에 대한 중심합성실험계획으로 반응표면분석을 실시하였다. 그 결과 수분활성도, 경도(hardness) 및 부드러움 정도(softness)는 건조온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.
- 건조 감귤의 물성은 Rheometer(RT-3010D, FUDOH, Japan)를 이용하여 경도(hardness) 및 부드러움성 (softness)를 측정하였다. 물성측정시 사용된 기기의 load head는 2kg, table speed는 6cm/min으로 하여 건조 감귤의 물성을 측정하였다.
- 건조 감귤에 대한 기호도 측정은 20〜30대를 대상으로 하여 시료에 대한 충분한 지식과 평가기준 등을 숙지시킨 후, 동일한 건조감귤 시료를 5회 반복하여 관능검사를 행한 후 F-검정으로 차이식별 능력이 우수한 10명을 선발하여 기호도를 측정하였다. 기호도 측정은 건조된 감귤을 씹어먹은후 그때의 전반적인 기호도를 9점 채점법(11)으로 9점 매우좋다, 1점 매우 나쁘다로 나타내었다.
- 건조온도 및 건조시간에 따른 물성, 즉 경도(hardness) 및 부드러움 정도(softness)를 조사하였다. 중심합성계획에 의해 실험된 각 조건에 따라 경도는 0.
- 측정하였다. 물성측정시 사용된 기기의 load head는 2kg, table speed는 6cm/min으로 하여 건조 감귤의 물성을 측정하였다.
대상 데이터
- 감귤(Cirius reticula)은 제주도산 감귤로 겉껍질과 속껍질을 제거하고 무게 7.14 ± 0.55 g의 감귤조각을 사용하였다. 감귤조각의 당도는 10.
이론/모형
- 기호도 측정은 건조된 감귤을 씹어먹은후 그때의 전반적인 기호도를 9점 채점법(11)으로 9점 매우좋다, 1점 매우 나쁘다로 나타내었다. 관능검사는 한번에 3 종류의 시료를 제시하여 균형 불완전블럭계획법(7)으로 실시하였다. 건조 감귤의 최적 건조조건은 감귤의 건조온도 및 건조시간에 따른 수분활성도, 물성 및 기호도에 대한 contour maps를 superimposing하여 겹치는 범위를 선택하여 최적 조건범위로 나타내었다.
- 실험계획은 중심합성실험계획(8)에 따랐고, 반응표면 회귀분석은 SAS(statistical analysis system) 프로그램을 사용하였다(9).
성능/효과
- 따라서 건조 감귤의 최적 건조조건을 설정하고자 contour maps를 겹쳐 그려 미생물 증식이 억제되고 관능적으로 우수한 범위를 설정해 보았다. 건조 감귤을 씹었을 때의 전반적인 기호도에서 좋다(5점) 이상의 점수를 얻고, 수분활성도에 있어서 0.6 이하인 범위를 설정하였을 때 Fig. 5에서 보는 바와 같이 건조 온도는 61°C 이상, 건조시간은 17 hr 이하의 범위로 나타났다. 또한 이 범위에서의 경도(hardness) 및 부드러움 정도(softness)의 범위를 살펴보면 경도(hardness)의 경우 2.
- 그 결과 수분활성도, 경도(hardness) 및 부드러움 정도(softness)는 건조온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 건조 감귤의 건조온도가 증가할수록 수분활성도는 감소하는 것으로 나타났으며, 경도는 증가하는 것으로 나타났다. 부드러 움정도는 건조온도가 낮고 건조시간이 짧을수록 높게 나타났다.
- 관능검사는 한번에 3 종류의 시료를 제시하여 균형 불완전블럭계획법(7)으로 실시하였다. 건조 감귤의 최적 건조조건은 감귤의 건조온도 및 건조시간에 따른 수분활성도, 물성 및 기호도에 대한 contour maps를 superimposing하여 겹치는 범위를 선택하여 최적 조건범위로 나타내었다.
- 부드러 움정도는 건조온도가 낮고 건조시간이 짧을수록 높게 나타났다. 건조감귤의 전반적인 기호도는 건조온도가 낮을수록 높은 기호도를 가지는 것으로 나타났다. 높은 기호도를 가지는 범위에서의 경도는 2.
- 경도 및 부드러움 정도는 건조온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다(Table 4). 경도에 대한 예측된 최대값은 건조온도 83.25°C 및 건조시간 21.99hr으로 나타났으며, 최소값은 건조온도 56.02°C 및 건조시간 15.70 hr으로 나타났으며, 부드러움 정도에 대한 예측된 최대값은 건조온도 56.78°C 및 건조시 간 11.07 hr으로 나타났으며, 최소값은 건조온도 73.50°C 및 건조시간 54.25 hr으로 나타났다(Table 3).
- 그 결과 수분활성도, 경도(hardness) 및 부드러움 정도(softness)는 건조온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 건조 감귤의 건조온도가 증가할수록 수분활성도는 감소하는 것으로 나타났으며, 경도는 증가하는 것으로 나타났다.
- 5에서 보는 바와 같이 건조 온도는 61°C 이상, 건조시간은 17 hr 이하의 범위로 나타났다. 또한 이 범위에서의 경도(hardness) 및 부드러움 정도(softness)의 범위를 살펴보면 경도(hardness)의 경우 2.01 〜3.20( X 106 dyn/cm2)범위를 선호하는 것으로 나타나며, 부드러움 정도(softness)는 62.54〜 146.37(cm/kg)의 범위에서 선호하는 것으로 나타났다. 이러한 물리적 특성의 범위는 건조 감귤을 상품화하는데 소비자가 선호하는 물성의 조건으로 사용되어질 수 있을 것으로 사료된다.
- 1에서 보는 바와 같이 건조온도가 증가할수록 수분활성도는 감소하는 것으로 나타났다. 또한 조건 변수의 영향도 분석에서도 수분활성도의 경우 건조온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다(Table 4). 수분활성도의 최대 값은 건조온도 50.
- 961 의 범위로 나타났으며, 건조온도와 건조시간에 따라 많은 차이가 남을 볼 수 있었다. 또한 중심합성실험계획에 의해 설계된 실험조건으로 건조 감귤을 제조하면서 반응표면 회귀분석을 실시해 본 결과, 수분활성도에 대한 회귀식의 R2는 0.9834로 나타났으며, 유의성은 1% 이내 의 유의수준에서 인정되었다(Table 2). 수분활성도에 대한 반응표면의 경우 Fig.
- 9834로 나타났으며, 유의성은 1% 이내 의 유의수준에서 인정되었다(Table 2). 수분활성도에 대한 반응표면의 경우 Fig. 1에서 보는 바와 같이 건조온도가 증가할수록 수분활성도는 감소하는 것으로 나타났다. 또한 조건 변수의 영향도 분석에서도 수분활성도의 경우 건조온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다(Table 4).
- 이러한 물리적 특성의 범위는 건조 감귤을 상품화하는데 소비자가 선호하는 물성의 조건으로 사용되어질 수 있을 것으로 사료된다. 이러한 경도(hardness)와 부드러움 정도(softness)를 모두 만족하면서 씹었을때의 전반적인 기호도가 높게 나오고 수분활성도가 0.6 이하를 만족하는 경도(hardness)와 부드러움의 정도softness)의 범위(Fig. 5 어두운 부분)는 건조온도 66~75°C 및 건조시간 8~14hr 범위인 것으로 나타났다(Fig. 5).
- 정도(softness)를 조사하였다. 중심합성계획에 의해 실험된 각 조건에 따라 경도는 0.12~6.29X106 dyn/cm2의 범위로 나타났으며, 부드러움 정도의 경우 4.38~204.80cm/kg의 범위로 나타났다(Table 1). 반응표면분석 결과, 회귀식은 Table 2에 나타내었으며 경도 및 부드러움 정도의 R2는 각각 0.
- 2에 나타내었다. 즉 건조시간보다는 건조온도에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 건조온도가 증가할수록 경도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 수분활성도의 반응표면인 Fig.
- 즉 수분활성도는 건조온도와 시간의 변화에 따라 0.336〜0.961 의 범위로 나타났으며, 건조온도와 건조시간에 따라 많은 차이가 남을 볼 수 있었다. 또한 중심합성실험계획에 의해 설계된 실험조건으로 건조 감귤을 제조하면서 반응표면 회귀분석을 실시해 본 결과, 수분활성도에 대한 회귀식의 R2는 0.
- 이는 건조 감귤의 경도(hardness)의 반응표면과 반대되는 경향이다. 즉 씹었을 때의 전반적인 기호도는 경도가 높은 것보다는 알맞은 정도의 수분활성도를 지니고, 딱딱하지 않으면서 부드러운 것을 선호하는 것으로 나타났다. 따라서 건조 감귤의 최적 건조조건을 설정하고자 contour maps를 겹쳐 그려 미생물 증식이 억제되고 관능적으로 우수한 범위를 설정해 보았다.
후속연구
- 37(cm/kg)의 범위에서 선호하는 것으로 나타났다. 이러한 물리적 특성의 범위는 건조 감귤을 상품화하는데 소비자가 선호하는 물성의 조건으로 사용되어질 수 있을 것으로 사료된다. 이러한 경도(hardness)와 부드러움 정도(softness)를 모두 만족하면서 씹었을때의 전반적인 기호도가 높게 나오고 수분활성도가 0.
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