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문제 정의
- 그러나 본 연구의 목적은 딸기 자체가 아닌 딸기를 paste화 하여 냉장 저장하는 새로운 방법을 개발하고자 하였다. 현재까지 딸기 paste를 이용한 딸기의 저장성 향상에 관한 연구는 국 내외에서 전무한 상태이며 과일 .
- 딸기 paste의 7일간 저장기간 동안에 보존제, 저장온도, 딸기 paste의 pH 등의 3가지 hurdle이 잔존 미생물의 증식에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 딸기 paste의 pH는 4와 7을 모델에 사용하였다.
제안 방법
- 그리고 대장균과 효모/곰팡이는 검출한계 (<10cells/g)미만 에서 불검출되었다. 그리고 model system으로서 딸기 paste를 제조하여 7일 동안 저장하면서 저장온도, 보존제, 딸기 paste의 pH 등 3가지 hurdle들이 딸기에 잔류하는 총호기성균, 대장균군, 그리고 유산균의 증식억제에 미치는 영향을 파악하였다. 딸기 paste의 저장온도는 저온(4C), 상온(20C), 그리고 고온(37C) 을 선정하였고, 보존제는 0.
- 이에 유통 중인 딸기의 잔존미생물을 종호기성균, 대장균군, 대장균, 유산균 그리고 효모/곰팡이 등으로 구분하여 각각의 균수를 측정하였다. 그리고 딸기 paste를 model system으로 사용하여 유통중인 딸기의 잔존미생물에 대한 저장온도, pH, 그리고 보존제 각각의 개별 또는 조합 hurdle의 증식 억제효과를 규명하였다.
- coli count(PEC, 3M), MRSA(de Man, Rog- osa, and Sharpe agar, Difco), 그리고 10% tartaric acid로 산성 화시킨 potato dextrose agar(APDA, Difco) 등이 있다. 그리고 본 실험에 사용된 다른 모든 시약은 모두 ACS grade, extra pure grade 또는 특급시약을 사용하였다.
- 총호기성균(aerobic mesophilic bacteria)의 경우에는 plate count agar(PCA)배지를 이용하여 pour plate method에 의해 딸기 시료를 배지에 도말 하고 35C에서 48시간 배양 후 집락수를 측정하였다.대장균군(total coliforms)과 E. coli는 PetrifilmTM E. coli count (PEC)를 이용하여 37C에서 24시간 배양 후 집락수를 측정하였으며, 이때 기포를 형성한 colony중 red colony만을 coliform 으로, 그리고 blue colony만을 E. coli로 각각 인정하였다(12). 유산균(lactic acid bacteria)은 MRSA배지를 이용하여 pour platemethod에 의해 35C에서 48시간 배양 후 집락수를 측정하였다.
- 딸기 paste 저장 중 발생하는 이화학적 변화를 파악하기 위하여 pH와 총산을 측정하였다. pH와 총산의 측정에 딸기 paste 를 그대로 사용하여 pH는 상온에서 pH meter를 사용하여 측정하였고, 총산은 AOAC방법(15)에 의하여 시료의 여액 10mL를 중화시키는데 소요되는 0.
- 그리고 model system으로서 딸기 paste를 제조하여 7일 동안 저장하면서 저장온도, 보존제, 딸기 paste의 pH 등 3가지 hurdle들이 딸기에 잔류하는 총호기성균, 대장균군, 그리고 유산균의 증식억제에 미치는 영향을 파악하였다. 딸기 paste의 저장온도는 저온(4C), 상온(20C), 그리고 고온(37C) 을 선정하였고, 보존제는 0.1% potassium sorbate를 사용하였으며, 딸기 paste의 pH는 4와 7로 조정하였다. 이들 3가지 hurdle 별 딸기 paste의 저장기간 중 잔류미생물에 대한 증식억제 효과는 저장온도 >pH> potassium sorbate 첨가의 순으로 나타났다.
- 구입한 딸기 시료는 ice box에 담아 4-7C로 유지하면서 실험실로 이동한 후, 시료 포장을 제거하지 않은 채 로 4C 냉장고에 보관하면서 구입한 날로부터 하루 이내에 실험에 사용하였다. 딸기에 잔존해 있는 미생물들의 균수를 측정하기 위하여 구입된 딸기를 25 g씩 채취하여 225 mL 0.1% phosphate buffer로 희석한 후, stomacher(Casta Brava, Spain)를 이용하여 2분간 균질화한 다음 0.1% phosphate buffer를 이용하여 10배씩 연속 희석하여 사용하였다. 저장실험과 관련한 딸기paste는 딸기 4 kg을 blender를 사용하여 1분간 마쇄한 후 25 g 을 채취하여 225 mL의 멸균수와 혼합하고 stomacher를 이용하여 균질화하여 제조하였다.
- 1 N NaOH를 사용하여 조정하였다. 보존제로는 딸기가 산성 식품이란 점을 고려하여 국내에서 산성식품에 효과적인 보존제로 허가되어 있는 potassium sorbate(14)를 0.1% 수준으로 첨가하여 효과를 비교하였다. 저장온도는 고온 (37C), 상온 (20C) 그리고 저온 (4C)을 선정하여 각각 저장온도별로 4개의 실험구로 나누어 딸기 paste를 저장하면서 저장전, 저장 1일째, 2일째, 3일째, 5일째, 7일째마다 각각 미생물학적 및 이화학적 변화를 동일 검체에 대하여 3회 반복 측정하여 그들의 평균값을 얻었다.
- 시판중인 딸기에 잔존하는 총호기성균, 대장균군, 대장균, 유산균 그리고 효모/곰팡이 수를 측정하였다. 구입한 딸기 시료의총호기성균은 7.
- 시판중인 딸기의 미생물에 대한 잔류오염 정도를 파악하기 위하여 그들 잔류 미생물들을 종호기성균, 대장균군, 대장균, 유산균, 그리고 효모/곰팡이 등의 5가지로 구분하여 각각 측정하였다. 총호기성균은 약 8 log CFU/g, 대장균군은 약 2log CFU/g, 그리고 유산균은 약 3log CFU/g 정도씩 각각 검출되었다.
- 앞에서 기술한 바와 같이 딸기 paste를 7일간 저장하면서 보존제, 저장온도, 딸기 paste의 pH 등의 3가지 각각의 hurdle이 개별적으로 잔존 미생물의 증식 억제에 미치는 효과를 파악하였다. 그 결과에 의하여 딸기 paste의 저장 시 가장 최상의 효과를 얻을 수 있는 hurdle의 조합으로는 딸기 paste의 pH를 4로 하여 potassium sorbate를 첨가한 후 4C에서 저장하는 것이 가장 적합한 복합 hurdle의 조합으로 나타났다.
- coli로 각각 인정하였다(12). 유산균(lactic acid bacteria)은 MRSA배지를 이용하여 pour platemethod에 의해 35C에서 48시간 배양 후 집락수를 측정하였다.효모/곰팡이 (yeasts and molds)는 potato dextrose agar(PDA)배지 에 10% tartaric acid를 첨가하여 산성화시킨 PDA(APDA)를 제조하여 pour plate method로 접종하여 25C에서 5일간 배양 후 집락수를 측정하였다(13).
- 유통중인 딸기에 잔존해 있는 총호기성균, 대장균군, 대장균, 유산균 그리고 효모/곰팡이의 수를 측정하였다. 총호기성균(aerobic mesophilic bacteria)의 경우에는 plate count agar(PCA)배지를 이용하여 pour plate method에 의해 딸기 시료를 배지에 도말 하고 35C에서 48시간 배양 후 집락수를 측정하였다.
- 이에 유통 중인 딸기의 잔존미생물을 종호기성균, 대장균군, 대장균, 유산균 그리고 효모/곰팡이 등으로 구분하여 각각의 균수를 측정하였다. 그리고 딸기 paste를 model system으로 사용하여 유통중인 딸기의 잔존미생물에 대한 저장온도, pH, 그리고 보존제 각각의 개별 또는 조합 hurdle의 증식 억제효과를 규명하였다.
- 1% 수준으로 첨가하여 효과를 비교하였다. 저장온도는 고온 (37C), 상온 (20C) 그리고 저온 (4C)을 선정하여 각각 저장온도별로 4개의 실험구로 나누어 딸기 paste를 저장하면서 저장전, 저장 1일째, 2일째, 3일째, 5일째, 7일째마다 각각 미생물학적 및 이화학적 변화를 동일 검체에 대하여 3회 반복 측정하여 그들의 평균값을 얻었다.
- 유산균(lactic acid bacteria)은 MRSA배지를 이용하여 pour platemethod에 의해 35C에서 48시간 배양 후 집락수를 측정하였다.효모/곰팡이 (yeasts and molds)는 potato dextrose agar(PDA)배지 에 10% tartaric acid를 첨가하여 산성화시킨 PDA(APDA)를 제조하여 pour plate method로 접종하여 25C에서 5일간 배양 후 집락수를 측정하였다(13).
대상 데이터
- 실험에 사용된 딸기는 서울, 양재동에 위치한 하나로 마트에서 구입하였다. 구입한 딸기 시료는 ice box에 담아 4-7C로 유지하면서 실험실로 이동한 후, 시료 포장을 제거하지 않은 채 로 4C 냉장고에 보관하면서 구입한 날로부터 하루 이내에 실험에 사용하였다. 딸기에 잔존해 있는 미생물들의 균수를 측정하기 위하여 구입된 딸기를 25 g씩 채취하여 225 mL 0.
- 본 실험에 사용된 배지로는 plate count agar(PCA, Difco), PetrifilmC E. coli count(PEC, 3M), MRSA(de Man, Rog- osa, and Sharpe agar, Difco), 그리고 10% tartaric acid로 산성 화시킨 potato dextrose agar(APDA, Difco) 등이 있다. 그리고 본 실험에 사용된 다른 모든 시약은 모두 ACS grade, extra pure grade 또는 특급시약을 사용하였다.
- 실험에 사용된 딸기는 서울, 양재동에 위치한 하나로 마트에서 구입하였다. 구입한 딸기 시료는 ice box에 담아 4-7C로 유지하면서 실험실로 이동한 후, 시료 포장을 제거하지 않은 채 로 4C 냉장고에 보관하면서 구입한 날로부터 하루 이내에 실험에 사용하였다.
이론/모형
- 딸기 paste 저장 중 발생하는 이화학적 변화를 파악하기 위하여 pH와 총산을 측정하였다. pH와 총산의 측정에 딸기 paste 를 그대로 사용하여 pH는 상온에서 pH meter를 사용하여 측정하였고, 총산은 AOAC방법(15)에 의하여 시료의 여액 10mL를 중화시키는데 소요되는 0.1 N NaOH용량(mL)을 lactic acid함량(%)으로 환산하여 표시하였다.
성능/효과
- 2 log CFU/g 수준의 미생물 증식억제 효과를 나타내었다. 3가지 hurdle별 개별효과는 대상 미생물마다 약간의 차이는 있었지만 저장온도는 0.4-2.6log CFU/g, 딸기 paste의 pH는 0.9-1.2 log CFU/g, 그리고 potassium sorbate 첨가는 0.050.1 log CFU/g의 증식 억제 효과를 각각 나타내었다. 그러므로 저장온도, 딸기 paste의 pH, 그리고 potassium sorbate 첨가 등의 3가지 hurdle별 딸기 paste의 잔존미생물에 대한 증식억제 효과는 저장온도 > pH > potassium sorbate 첨가의 순으로 나타났다.
- 3에 나타내었다. 7일 저장 후 총호기성 균의 경우 potassium sorbate를 첨가한 경우(11.45 log CFU/g)와 첨가하지 않은 경우(11.5 log CFU/g)모두 초기균수에 비하여 약 3.6 log CFU/g의 증가를 보였으나 potassium sorbate를 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우에 증식억제 효과에 있어서는 서로간에 유의적인 차이는 없는 것으로나타났다(Fig. 3). 이(21) 등의 보고에 의하면 초기 포자수가 5 log CFU/mL 인 Bacillus cereus를 cooked rice homogenate에 접종한 후 potassium sorbate를 2%까지 첨가하여도 총호기성균에대하여 유의적인 증식 억제효과를 보이지 않은 것으로 나타나 본 연구결과와 동일한 경향을 보여주었다.
- 8-5 log CFU/g의 균수 증가가 나타났다( Table 4). Coliform의 경우는 저장하기 전 초기에 2.22 logCFU/g이었으나, 7일 저장 후에는 potassium sorbate를 첨가하여 저장한 경우는 7.17 log CFU/g이었고 potassium sorbate를 첨가 하지 않고 저장한 경우는 8.65 log CFU/g으로 증가하여 저장 전에 비하여 5.0-6.4 log CFU/g의 균수 증가를 보였으며, 이때 potassium sorbate를 첨가한 경우에는 비첨가한 경우에 비하여 균이 1.5 log CFU/g정도의 균증식이 억제되었으므로 potassium sorbate는 딸기 paste 내의 coliform에 대하여 보존제로서 작용하여 coliform의 증식억제 효과가 있는 것으로 나타났다( Table 4). 또한 조(22)와 양(23) 등도 E.
- 시판중인 딸기에 잔존하는 총호기성균, 대장균군, 대장균, 유산균 그리고 효모/곰팡이 수를 측정하였다. 구입한 딸기 시료의총호기성균은 7.90 log CFU/g, 대장균군은 2.22 log CFU/g, 유산균은 3.19 log CFU/g이었으나, 효모/곰팡이와 대장균은 모든 시료에서 검출한계(<10 cells)미만으로 조사되었다( Table 1). 한편 정(16) 등은 딸기 natural microflora중 종호기성균은 4.
- 앞에서 기술한 바와 같이 딸기 paste를 7일간 저장하면서 보존제, 저장온도, 딸기 paste의 pH 등의 3가지 각각의 hurdle이 개별적으로 잔존 미생물의 증식 억제에 미치는 효과를 파악하였다. 그 결과에 의하여 딸기 paste의 저장 시 가장 최상의 효과를 얻을 수 있는 hurdle의 조합으로는 딸기 paste의 pH를 4로 하여 potassium sorbate를 첨가한 후 4C에서 저장하는 것이 가장 적합한 복합 hurdle의 조합으로 나타났다. 그와 같은 복합 hurdle 조합을 이용하여 저장된 딸기 paste의 저장 기간 중에 발생한 미생물군의 증식억제 효과를 Fig.
- 03%)하는 경향을 보이는 것으로 보고되었다. 그러므로 본 연구결과를 그들의 연구결과와 비교해볼 때, 본 연구결과는 그들의 연구결과와 약간의 차이는 있었지만 저장 초기에 비하여 저장 7일째에는 대체로 pH는 증가하였고 총산은 감소하는 동일한 경향이 나타났다.
- 5 log CFU/g만큼이 더 증식하였다. 그러므로 위와 같은 3가지 복합 hurdle을 적용하여 딸기 paste를 7일 동안 저장하였을 때 그들 hurdle을 적용하지 않았을 경우와 비교하여, 총호기성균은 0.1-3 log CFU/g, 유산균은 0.1-4.5 log CFU/g, 대장균군은 0.15-4.3 log CFU/g, 효모/곰팡 이는 0.05-2.2 log CFU/g 수준의 미생물 증식억제 효과를 나타내었다. 3가지 hurdle별 개별효과는 대상 미생물마다 약간의 차이는 있었지만 저장온도는 0.
- 또한 양(19)의 보고에 따르면 딸기를 0-20C로 저장하였을경우 20>4>0C 순으로 경도, vitamin C 함량, 그리고 당도가급격히 감소하여 딸기의 품질 손상을 가져오는 것으로 나타났다. 그러므로 이러한 결과는 딸기를 고온에서 저장하였을 경우 미생물들의 활성이 더욱 활발히 나타나 저장성을 저하시키는 것으로 평가되었다. 하지만 온도만을 이용한 방법으로는 수확 후 딸기의 신선한 품질을 장기간 유지시키기란 어려운 것으로 생각되어진다.
- 1 log CFU/g의 증식 억제 효과를 각각 나타내었다. 그러므로 저장온도, 딸기 paste의 pH, 그리고 potassium sorbate 첨가 등의 3가지 hurdle별 딸기 paste의 잔존미생물에 대한 증식억제 효과는 저장온도 > pH > potassium sorbate 첨가의 순으로 나타났다.
- 5). 그리고 0.1% potassium sorbate 첨가와 pH 7을 갖는 딸기 paste 실험군은 저장 중 딸기 paste의 pH와 총산의 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 관 찰되었다(data not shown). 차(28) 등의 복분자 딸기의 이화학적변화에 관한 연구결과에 의하면 복분자 딸기가 숙성되면서 pH는 증가(3.
- 이들 3가지 hurdle 별 딸기 paste의 저장기간 중 잔류미생물에 대한 증식억제 효과는 저장온도 >pH> potassium sorbate 첨가의 순으로 나타났다. 그리고 이들 hurdle을 복합적으로 사용할 경우 딸기 paste 의 pH를 4로 하여 potassium sorbate를 0.1% 첨가한 후, 4C에서 저장하는 것이 가장 효율적으로 딸기 중 잔존미생물의 증식을 억제할 수 있었다.
- 92%보다 다소 높은 것으로 측정되었는데 이는 재배 지역과 계절적 특성에 의한 차이라 생각되어 진다. 딸기 paste의 저장중 pH 변화는 저장 1일째가 되면서 4.65-4.80으로 증가하였고 이후 감소폭의 차이는 있었지만 저장 7일째까지 저장기간이 지나면서 4.06- 4.78 로 감소하는 경향이 나타났다. 이와 같이 저장기간이 지남에 따라서 딸기 paste의 pH가 저하되는 것은 저장기간이 지나면서 딸기 paste 내에서 생성된 유기산의 증가에 따른 것으로 추측되어진다.
- 09 log CFU/g로 약 4 log의 균수 감소를 나타내어 복합 hurdle 의 우수성을 보고하였다. 또한 온도는 8>15C, pH는 5.5 > 6.57, nisine 50>10>5>1>0 (ug/mL)로 B. cereus의 증식을 억제하는 효과가 큰 것으로 보고되었으며, 본 연구결과도 이와 유사하게 온도와 pH는 낮을수록, 그리고 보존제를 첨가하였을 경우 미생물의 증식억제 효과가 큰 것으로 나타났다.
- 이(21) 등의 보고에 의하면 초기 포자수가 5 log CFU/mL 인 Bacillus cereus를 cooked rice homogenate에 접종한 후 potassium sorbate를 2%까지 첨가하여도 총호기성균에대하여 유의적인 증식 억제효과를 보이지 않은 것으로 나타나 본 연구결과와 동일한 경향을 보여주었다. 유산균은 저장 전 3.19 log CFU/g의 초기 균수를 가졌으나, 7일 저장 후에는 potassium sorbate를 첨가한 경우 7.98 log CFU/g로 증가하였고, potassium sorbate를 첨가하지 않은 경우 8.27 log CFU/g로 증가하여 저장 전에 비하여 4.8-5 log CFU/g의 균수 증가가 나타났다( Table 4). Coliform의 경우는 저장하기 전 초기에 2.
- 1% potassium sorbate를 사용하였으며, 딸기 paste의 pH는 4와 7로 조정하였다. 이들 3가지 hurdle 별 딸기 paste의 저장기간 중 잔류미생물에 대한 증식억제 효과는 저장온도 >pH> potassium sorbate 첨가의 순으로 나타났다. 그리고 이들 hurdle을 복합적으로 사용할 경우 딸기 paste 의 pH를 4로 하여 potassium sorbate를 0.
- 5 log CFU/g의 균수 증가가 나타났다. 저장온도별로는 7일 동안 저장한후에 37C에서 저장시 4.5 logCFU/g, 20C에서 저장 시 3.5 log CFU/g, 4C에서 저장시 3 log CFU/g씩 각각 증식하였으므로, 37>20>4C 의 순으로 저장시 총호기성균의 증식이 빠른 것으로 나타났다(Fig. 1). 이는 저온(4C)에서 저장하였을 경우 상온(20C)과 고온(37C)에서 저장한 경우보다 미생물 증식이 둔화되어 더욱 긴 저장성을 가지는 것으로 판단되어 진다.
- 4에 나타내었다. 총호기성균은 7.90 log CFU/g의 초기 균수를 나타냈고, 저장 3일째까지는 1log CFU/g미만, 5일째까지는 2 log CFU/g정도의 미생물이 증식하였으며, 저장 7일째에는 10.91 log CFU/g까지 증식하여 저장하기 전과 비교하여 3 log CFU/g만큼이 더 증식하였다. 유산균은 3.
- 시판중인 딸기의 미생물에 대한 잔류오염 정도를 파악하기 위하여 그들 잔류 미생물들을 종호기성균, 대장균군, 대장균, 유산균, 그리고 효모/곰팡이 등의 5가지로 구분하여 각각 측정하였다. 총호기성균은 약 8 log CFU/g, 대장균군은 약 2log CFU/g, 그리고 유산균은 약 3log CFU/g 정도씩 각각 검출되었다. 그리고 대장균과 효모/곰팡이는 검출한계 (<10cells/g)미만 에서 불검출되었다.
- 그리고 저장 후반기에 다시 총산이 감소하는 것은 그와 같은 유기산이 호흡 대사기작에 관련된 효소작용에 의하여 생성되는 alcoh이류와 결합하여 ester화합물과 같은 딸기 특유의 향미 성분을 형성하는데 이용되어 발생하는 현상이라고 이 등(27)이 보고한 바 있다. 한편 상온(20C)과 고온(37C)에서 딸기 paste를 저장할 때에도 총산의 변화는 저온 (4C) 에서 저장할 때와 동일한 패턴으로 나타났으며, 단지 총산은 pH와 반대로 저장 온도가 높을수록 0.20.5% 감소되는 것으로 나타났다(Fig. 5). 그리고 0.
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