[논문]빙결정 제어에 의한 최근 식품 보존 기술

김민용

문제 정의

그러므로 여기서 소개하고자 하는 내용은 최근에 관심의 대상이 되고 있는 해양 심층수빙을 이용한 어류의 보존법, 빙결정 제어 물질을 이용한 식품의 보존법, 동결융해법을 이용한 새로운 동결농축법에 관한 내용을 중심으로 하였다.

제안 방법

본 실험으로서 표 1에서 보는 바와 같이 해양 심층 수(수심 612 m) 및 해양심층수의 전해수(알카리성 이온수, 산성 이온수)의 얼음을 이용하여, 즉살 후 경직된 전갱어의 선도유지 기능에 대하여 40에서, 14 일간의 저장 실험을 하였다. 비교를 위하여 해양심 층음료수 및 그 전해 이온수, 수도수 및 그 전해 이온 수, 식염수(3.5%)의 각각의 얼음과 대조구(무수빙 처리)를 선정하여 저장성을 검토하였다.
Yee 등(2003)은 당류, 염류, 단백질 등의 각종 단일 성분 용액(농도 1~20%)에 대하여 일정의 융해속도에서 동결 . 융해의 기초 실험으로써 원액 농도가 다른 잉ucose 용액을 동결 융해한 후의 융해액면 농도 변화를 조사한 결과 원액농도에 상관없이 융해초기에 농축액이 얻어졌다. 또한 원액농도가 낮을수록, 고농도로 농축되었으며 원액의 종류에 관계없이동 결융해 후 융해 액면의 농도 변화는 동일한 경향을 보였다.

대상 데이터

Sakurai(2004)는 해양심층수를 전기분해하여 빙결화시킨 해양심층 이온수 빙을 이용하여 저장 중의 전갱어 선도유지 기능에 대하여 연구하였다. 그 기능을 비교하기 위하여 해양심층 음료수 빙, 수도 이온수빙 및 식염수 빙을 사용하였다.
본 실험으로서 표 1에서 보는 바와 같이 해양 심층 수(수심 612 m) 및 해양심층수의 전해수(알카리성 이온수, 산성 이온수)의 얼음을 이용하여, 즉살 후 경직된 전갱어의 선도유지 기능에 대하여 40에서, 14 일간의 저장 실험을 하였다. 비교를 위하여 해양심 층음료수 및 그 전해 이온수, 수도수 및 그 전해 이온 수, 식염수(3.

성능/효과

그 결과 K값이 가장 낮은 빙수는 해양심층 알카리 성 이온수(33.5%)였으며, 다음으로 해양심층 산성 이온수>식염수>해양심층수>해양심층음료 알 카리성 이온수>수도 산성 이온수>해양심층 음 료수>해양심층음료산성 이온수>수도수>수도 알카리성 이온수>대조구의 순서로 상승하였다. 또한 아가미의 생균수가 가장 적은 것은 해양 심 층수 빙(6, 427개/g)이 였으며, 다음으로 해양심층 알카리성 이온수 빙>해양심층 산성 이온수 빙>식염수 빙>수도수 빙>대조구의 순으로 증가하였다.
5%)였으며, 다음으로 해양심층 산성 이온수>식염수>해양심층수>해양심층음료 알 카리성 이온수>수도 산성 이온수>해양심층 음 료수>해양심층음료산성 이온수>수도수>수도 알카리성 이온수>대조구의 순서로 상승하였다. 또한 아가미의 생균수가 가장 적은 것은 해양 심 층수 빙(6, 427개/g)이 였으며, 다음으로 해양심층 알카리성 이온수 빙>해양심층 산성 이온수 빙>식염수 빙>수도수 빙>대조구의 순으로 증가하였다. 또한 관능검사에서는 해양심층 이온수 빙이 해 양심층수 빙, 식염수빙, 수도수 빙 및 대조구에 비하여 외관( 눈, 피부, 아가미, 복부)이 우수하였다.
융해의 기초 실험으로써 원액 농도가 다른 잉ucose 용액을 동결 융해한 후의 융해액면 농도 변화를 조사한 결과 원액농도에 상관없이 융해초기에 농축액이 얻어졌다. 또한 원액농도가 낮을수록, 고농도로 농축되었으며 원액의 종류에 관계없이동 결융해 후 융해 액면의 농도 변화는 동일한 경향을 보였다.
이상의 결과로부터 선도유지 기능이 우수한 것은 해양심층 알카리성 이온수 빙 및 해양심층 산성 이온 수빙이며, 14일이 경과해도 식용 가능한 상태임이 확인되었다. 그러나 해양심층음료 이온수 빙 및 수도 이온수 빙은 부패의 징후를 보였다.

후속연구

그러므로 해양심층 이온수 빙에 포함되어 있는 선도 유지 기능 성분이 동정(분석)되면 의약분야에의 응용도 가능하리라 생각된다.
다성분계인 액상식품과 폐액을 일정 농도로 농축 시키는 프로세스를 설계하기 위해서는 단일 성분계 를 조합한 2성분계, 다성분계 및 현탁고형분(SS)과의 조합 등 현실적인 조작 조건을 연구할 필요가 있다.
관련 단백질에는 동결시의 빙결 정의 성장과 형태를 제어하는 부동 단백질과 동결 시에 세포내의 단백질의 동결변성을 방지하는 기능을 가진 동결 보호 단백질을 대상으로 하고 있으며, 부 동 단백질은 -20XJ 이상의 동결 보존 시에 일어나는 재결정화 억제 기능을 가지며 해동 후의 드립을 경감시키거나, 빙결정 형성에 의한 조직의 파괴를 경감시키는 기능을 가진다. 또한 시금치 등에 존재하는 동 결 보호 단백질은 동결변성에 대하여 단백질을 보호하는 기능을 가지므로 여러가지 가공 식품의 단백질 냉동 보호제로서 활용이 기대된다.
동결 및 융해를 이용한 동결농축 프로세스에는 종래의 얼음과 농축액의 분리 공정이 포함되지 않기 때문에 장치구성이 간단하고 비용의 절감도 예상된다. 또한동결과 융해의 공정이 반복되므로 궁극적인 에너지 고효율의 추구 및 성능계수의 향상을 가져올 수 있으리라 생각된다.
연구용으로 제작된 동결융해를 이용한 동결농축장 치의 성능은 동결시간 1시간, 융해시간 1.5시간의 고속 농축조작이 가능하며, 그림 2에서 보는 바와 같이 초기 융해액이 원액의 약 2배로 농축되며 농축결과도 양호하였으므로, 향후 운전 시간의 단축, 농축 효과의 향상을 목표로 최적 조작 조건의 확립이 과제로 남아 있다.
부동단백질의 또 다른 기능으로서, 세포막의 저온에서 안정화에 기여하고 있다는 사실이 생선으로부터 얻은 부동단백질에서 증명되었다. 이러한 기능은 인공 리보솜의 저온하에서 안정화를 꾀하는데 응용 할 수 있을 것으로 기대된다.
빙핵 활성 세균이 식물과 같이동 결 보호 단백질을 가지고 있는 것은 대단히 흥미로운 일이며, 그 중에서 pantoea agglomerans가 생산 하는 동결 보호 단백질은'저온에서 변성하기 쉬운 효소에 대하여 기존의 동결 보호 단백질보다도 보호 활성이 현저하게 높은 것으로 보고되어 있다. 이와 같은 활성의 크기는 식품 등의 단백질의 동결변성 등에의 응용과 임상효소 등의 동결 보호제로서의 응용이 기대된다.

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