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문제 정의
- 그러나 합성항산화제의 안전성 문제와 더불어 식품 첨가물에 대한 소비자들의 수승성 문제가 대두되고 있기 때문어】(5) 천연물로부터 항산화 효과가 있는 물질 분리 등 천연 항산화제에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다(6-9). 그 중 녹차 추줄물은 항산화 효과가 뛰어난 천연 항산화제로 알려져 있기에(10) 본 연구에서는 이를 가식성 단백질 필름에 적용하고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 산소투과성에 따른 가식성 단백 필름의 문제점을 개선하고자 천연 항산화제인 녹차 추출물을 첨 가한 가식 성 단백 필름을 제조하여 그 물성을 측정 비교하고 또한 시판되고 있는 튀김 어묵에 적용하여 저장 중 지방의 산패 억제 효과를 연구하여 그 결과를 보고하는 바이다.
제안 방법
- 5%(w/v) 첨가하여 혼합한 후 70℃에서 20분간 중탕 처리하였다. 가열한 후 녹차추출물 1% 첨가한 후 용해시키고 용액을 cheese cloth를 이용하여 teflon 필름으로 코팅한 수평의 유리판(24x30 cm)에 두께가 균일하게 되도록 옥수수 단백 필름(70 mL), 대두 단백 필름(80 mL)을 부은 후 실온에서 24시간 건조한 후 필름을 유리 판으로부터 떼어내어 사용하였다. 필름의 물성 측정을 위해 투습도, 색도, 인장강도 측정용 시료로 구분하여 2><2 cm, "7 cm 및 10x 2.
- 사용하였다. 각 필름 시료의 두께 는 microme也'(Mitutoyo, Model No. 2046-08, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정 하였다. 투습도(water vapor permeability, WVP) 측정 용 시료는 중심 부와 4개의 주위 부분의 두께를 측정하여 그 평균값을 사용하여 투습계수의 계산에 사용하였으며, 인장강도(tensile strength, TS) 측정용 시료 역시 5개 부위의 두께를 측정하여 그 평균값을 사용하여 필름의 인장강도 계산에 사용하였다.
- 따라서 많이 연구 보고된 단백질 필름 중 옥수수 단백과 대두 단백을 선택하여 단백질 필름 용액에 천연 항산화제의 하나인 녹차 추출물을 첨가하여 제조하였다. 제조된 단백질 필름의 물성을 측정한 결과는 Table 1 ~2와 같다.
- 모든 시료는 25℃, 50% 상대 습도로 조절된 항온항습기 에서 2일간 저장하여 수분함량을 조절한 후 필름의 물성 측정에 사용하였다. 각 필름 시료의 두께 는 microme也'(Mitutoyo, Model No.
- 본 실험에서 사용한 녹차 추출물은 Lee 등(25)의 연구에 의해 다른 천연 항산화제보다 우수한 항산화 효과를 지닌 것으로 알려져 있는 것으로 이를 이용하여 가식성 단백 필름을 제조하여 어묵을 포장한 후 저장 중 TBARS 값을 측정하였다(Fig. 1, 2). 저 장기 간이 증가함에 따라 MDA 함량이 전반적으로 증가되었다.
- 상대습도가 50%로 조절된 25℃의 항온항습기에 보관하면서 필름 층을 통한 cup 내부의 수분 이 동에 따른 cup의 무게 감소를 측정함으로써 시간에 따른 무게 감소율을 계산하였다. 수분투과율(water vapor transmission rate, WVTR)과 투습계수(WVP)는 다음 식에 의하여 계산하였다.
- 어묵 포장은 개봉구가 지름 7 cm인 polypropylene tray 에 sample-g- 넣어 warpping 하였다.
- 옥수수 단백 분말을 10%(w/v, film solution)가 되도록 95% ethanol을 함유한 증류수에 넣고 가소제로서 glycerol과 polypropylene glycol을 3%(w/v) 각각 첨가하여 혼합한 후 70℃에서 20분간 처리하였다. 대두 단백 필름은 대두 단백 분말을 5%(w/v, film solution)가 되도록 증류수에 넣고 가소제로서 glycerol을 2.
- 천연 항산화제 인 녹차 추출물을 첨가하여 옥수수 단백 및 대두 단백 필름을 제조하여 물성을 측정하였고 이들 포장재를 사용하여 포장한 가공 식 품의 지 방 산패 에 미 치 는 영 향을 측정하기 위해 튀김 어묵을 대상으로 저장 실험을 하였다. 녹차 추출물을 함유한 필름의 경우 인장강도와 신장률은 감소하였으며 대두 단백 필름의 경우 녹차 추출물의 영향으로 Hunter b값이 증가하였으나 옥수수 단백 필름의 경우에는 감소하였다.
- 2046-08, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정 하였다. 투습도(water vapor permeability, WVP) 측정 용 시료는 중심 부와 4개의 주위 부분의 두께를 측정하여 그 평균값을 사용하여 투습계수의 계산에 사용하였으며, 인장강도(tensile strength, TS) 측정용 시료 역시 5개 부위의 두께를 측정하여 그 평균값을 사용하여 필름의 인장강도 계산에 사용하였다.
- 튀김 어묵 시료에 대해 무포장, 녹차 추출물을 첨가하지 않은 필름, 녹차 추출물을 첨가하여 제조한 필름으로 처리하였다. 어묵 포장은 개봉구가 지름 7 cm인 polypropylene tray 에 sample-g- 넣어 warpping 하였다.
- 포장 처 리한 어묵은 4℃에서 저장하였으며 저장 중 어묵의지 방 산화 정도를 측정 하기 위해 2-thiobarbituric acid re- cative substances(TBARS)-i- 측정하였다. TBARS는 Ahn 등(18) 방법에 의해 시료 5 g 중의 malonaldehyde(MDA)의 양을 mg으로 나타내어 표시하였다.
- 가열한 후 녹차추출물 1% 첨가한 후 용해시키고 용액을 cheese cloth를 이용하여 teflon 필름으로 코팅한 수평의 유리판(24x30 cm)에 두께가 균일하게 되도록 옥수수 단백 필름(70 mL), 대두 단백 필름(80 mL)을 부은 후 실온에서 24시간 건조한 후 필름을 유리 판으로부터 떼어내어 사용하였다. 필름의 물성 측정을 위해 투습도, 색도, 인장강도 측정용 시료로 구분하여 2><2 cm, "7 cm 및 10x 2.5 cm의 크기로 각각 절단하였다.
- Kim 등(13)의 방법을 이용하여 grip간의 거리는 50 mm, cross head의 속도는 500 mrn/min로 측정하였다. 필름의 인장강도는 필름을 잡아 늘릴 때 필름이 절단될 때까지 작용한 가장 큰 힘을 필름의 초기의 단면적으로 나누어 계산하였으며, 필름의 신장률은 필름이 절단될 때까지 움직인 grip간의 거리를 초기 grip 간의 거리에 대한 백분율로 나타내었다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 옥수수 단백 (zein)은 Sigma 사(St. Louis, MO, USA), 대두 단백 (soy protein isolate, SPI)은 Dupont Protein Technologies(SUPRO 500E IP, St. Louis, MO, USA) 를 사용하였고 glycerol과 polypropylene glycol(PPG)은 Aldrich 사(St. Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다. 시료로 사용된 튀김 어묵은 대전 H마트에서 직접 제조하여 즉석 에서 판매하는 튀김 어묵(H 어묵)과。사에서 가공.
- 시료로 사용된 튀김 어묵은 대전 H마트에서 직접 제조하여 즉석 에서 판매하는 튀김 어묵(H 어묵)과。사에서 가공.유통된 어묵(D 어묵) 두 종류를 구입하여 사용하였다. 항산화제로 사용한 녹차 추출물은 항원스파이스(Seoul, Korea) 제품으로 수용성 녹차분말을 유화시 켜 지용성 제품으로 만든 것이 다.
데이터처리
- of five replicates ± standard deviations. Any two means in the same column followed by the same letter are not significantly(p>0.05) different by Duncan's multiple range test.
- 1'Means of five replicates ± standard deviations. Any two means in the same row followed by the same letter are not significantly(p>0.05) different by Duncan's multiple range test.
이론/모형
- , Canton, MA, USA)를 사용하여 측정하였다. Kim 등(13)의 방법을 이용하여 grip간의 거리는 50 mm, cross head의 속도는 500 mrn/min로 측정하였다. 필름의 인장강도는 필름을 잡아 늘릴 때 필름이 절단될 때까지 작용한 가장 큰 힘을 필름의 초기의 단면적으로 나누어 계산하였으며, 필름의 신장률은 필름이 절단될 때까지 움직인 grip간의 거리를 초기 grip 간의 거리에 대한 백분율로 나타내었다.
- 필름의 인장강도와 신장률(elongation at break, E)은 AS- TM Standard Method D882-9K12) 방법에 따라 Instron Universal Testing Machine(Model 4484, Instron Co., Canton, MA, USA)를 사용하여 측정하였다. Kim 등(13)의 방법을 이용하여 grip간의 거리는 50 mm, cross head의 속도는 500 mrn/min로 측정하였다.
- 필름의 투습계수는 ASTM E 96-95 시험법(14)에 따라 polymethylacrylate cup(15, 16)을 사용하여 수분 투과도를 측정하였다. 상대습도가 50%로 조절된 25℃의 항온항습기에 보관하면서 필름 층을 통한 cup 내부의 수분 이 동에 따른 cup의 무게 감소를 측정함으로써 시간에 따른 무게 감소율을 계산하였다.
성능/효과
- 저 장기 간이 증가함에 따라 MDA 함량이 전반적으로 증가되었다. H 어묵과 D 어묵은 저장 2일째 녹차 추출물 함유 포장재로 포장한 시료의 항산화 효과가 가장 뛰어난 것으로 관찰되었으며, 옥수수 단백 필름과 대두 단백 필름의 차이는 크지 않은 것으로 관찰되었다. 또한 H 어묵의 경우 저 장 2일 후 녹차 추출물 함유 포장재로 포장한 시료가 대조군에 비하여 MDA 양에 있어서 옥수수 단백 필름은 3.
- 하였다. 녹차 추출물을 함유한 필름의 경우 인장강도와 신장률은 감소하였으며 대두 단백 필름의 경우 녹차 추출물의 영향으로 Hunter b값이 증가하였으나 옥수수 단백 필름의 경우에는 감소하였다. 유지의 산패 측정을 위한 실험 결과, 저장 2일 후 H 어 묵의 경우에는 녹차 주줄물을 포함하고 있는 포장재로 포장한 것이 대조군에 비해서 옥수수 단백필름은 3.
- H 어묵과 D 어묵은 저장 2일째 녹차 추출물 함유 포장재로 포장한 시료의 항산화 효과가 가장 뛰어난 것으로 관찰되었으며, 옥수수 단백 필름과 대두 단백 필름의 차이는 크지 않은 것으로 관찰되었다. 또한 H 어묵의 경우 저 장 2일 후 녹차 추출물 함유 포장재로 포장한 시료가 대조군에 비하여 MDA 양에 있어서 옥수수 단백 필름은 3.6 mg MDA/kg sample, 대두 단백 필름은 3.6 mg MDA/kg sample (Fig.l), D 어묵의 경우는 옥수수 단백 필름은 1.6mgMDA/ kg sample, 대두 단백 필름은 0.6 mg MDA/kg sample로 낮았다(Fig. 2). 이러한 결과는 천연 항산화제로서 녹차 추출물을 첨가하여 제조한 단백 필름으로 포장한 튀김 어묵이 유지 산패 억 제 측면에서 효과적 이 라는 것을 시 사하며 또한 항산화제 첨가하여 저장한 육류제품의 TBARS 값이 낮아졌다는 문헌 보고와도 일치하였다(26).
- 유지의 산화는 산소의 존재 흐卜에서 빠르게 진행되기 때문에 시료의 포장재 선택은 산패 방지 등 품질변화에 매우 큰 영향을 미칠 것으로 생각되며 본 연구 결과에서 보여주었듯이 항산화제 첨가된 단백 필름의 튀김 식품 등의 wrapping 포장재로의 사용은 유지 산패 억제 측면에서 바람직하다고 생각된다. 본 연구 결과는 견과류와 연어를 대상으로 가식성 코팅을 할 경우 지방 산화 억제 효과가 있다는 보고(28-30)에 비추어 볼 때 wrapping 포장과 더불어 가식성 코팅도 가공 식품에 있어서 지방의 산화 억제에 효과적인 방법이라 판단된다.
- 녹차 추출물을 함유한 필름의 경우 인장강도와 신장률은 감소하였으며 대두 단백 필름의 경우 녹차 추출물의 영향으로 Hunter b값이 증가하였으나 옥수수 단백 필름의 경우에는 감소하였다. 유지의 산패 측정을 위한 실험 결과, 저장 2일 후 H 어 묵의 경우에는 녹차 주줄물을 포함하고 있는 포장재로 포장한 것이 대조군에 비해서 옥수수 단백필름은 3.6 mg MDA/kg sample, 대두 단백 필름은 3.6 mg MDA/kg sample, D 어 묵의 경우 옥수수 단백필름은 1.6 mg MDA/kg sample, 대두 단백필름은 0.6 mg MDA/kg sample의 차이로 산화를 억제시키는 것으로 나타났다.
- 단백 질 필름은 다른 포장재 와는 달리 다소 높은 투습도를 나타내는데 녹차 추출물 첨가 시 옥수수 단백 및 대두 단백 필름의 투습도가 증가하는 경향을 보였지 만 유의적인 차이는 나타내지 않캈다. 특히 이러한 결과는 대조군에 비해 항산화제첨가 필름의 물성이 약간 저하되었지만 기존 보고된 문헌과 유사한 결과를 나타내 어 가식 성 필름으로서 사용되는 데 에는 커다린 영향을 끼치지 않는 것으로 판단된다.
- 9 MPa 범 위 를 나타내 는데 (20, 21) 항산화제를 첨가한 필름의 경우 유사한 결과를 나타내었고, 또한 대두 단백 필름의 인장강도도 Rhim 등(22)의 보고와 비슷한 결과를 보여주었다. 항산화제 첨가 필름들의 신장률 변화에 있어서는 옥수수 단백과 대두 단백 필름 모두 유의적인 차이를 나타내며 49%, 65% 각각 감소하였다. 일반적으로 필름의 신장률은 인장강도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보이는게(23) 이러한 차이는 첨가된 녹차추출물이 단백질결합 정도 등에 영향을 끼쳐 필름의 신장률에 차이를 가져다준 것으로 판단된다(19).
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