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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 수용액상과 청량음료와 유사한 시스템인 구연산완충액상에서 고강도 감미료의 혼용 비율에 따른 관능적 특성을 연구하였으며, 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용 비율을 달리하여 제조한 산성용액을 저장하면서 저장온도에 따른 관능적 특성변화와 아스파탐과 아세설팜칼륨의 잔존량을 측정하여, 혼용 비율에 따른 각각의 Qio값 (저장온도 10ºC 상승에 따른 적정 저장기간 비율)을 산출하고 이를 이용하여 적절한 저장기간을 예측해보고자 하였다.
제안 방법
- 각 특성에 대한 평가를 위하여, 15cm (6 inch) 선척도를 이용한 검사지를 사용하였다. 3자리 숫자를 붙인 플라스틱 컵에 아스파탐 0.02%와 고강도 감미료용액들을 30 mL씩 제공하였으며, 각 검사는 3번 반복하였다.
- 시료를 살균 처리하지 않았으므로, 그 이후의 시료에서는 부패 현상이 나타났다. 8% 설탕용액과 동일 단 맛을 가진 것으로 결정된 아스파탐 0.057% 구연산 완충액(pH 3.2)용액을 매관능 검사마다 제조하여 기준시료로 제공하였다.
- 고강도 감미료를 첨가한 구연산 완충용액의 저장기간(shelf-life)을 예측하기 위해, 저장 중 아스파탐과 아세설팜칼륨의 농도 변화를 조사하였다. 가속 실험 온도인 40ºC 와 50ºC에서 구연산 완충용액의 감미료 잔존율이 80%가 되는 지점까지 도달하는데 요하는 기간을 구하여 Qio값을 계산하였다. Qio 값은 2.
- 가속저장 온도인 40ºC와 50ºC에서 저장하면서 각 시료 중의 감미료 잔존 농도를 HPLC로 분석하여, 감미료의 80%가 남는 0.032%에 이르는 기간까지 도달하는데 요하는 저장기간으로 Qjo값을 구하였다. 감미료의 80% 잔존 농도는 단맛의 변화를 감지할 수 있는 한계치(Homier BE 1984)로 이용되고 있다.
- 각 특성에 대한 평가를 위하여, 15cm (6 inch) 선척도를 이용한 검사지를 사용하였다. 3자리 숫자를 붙인 플라스틱 컵에 아스파탐 0.
- 2 인 구연산 완중액에 용해시킨 여러 감미료용액을 제조하여 혼합고강도 감미료의 단맛 및 기타 여러 관능적 특성을 조사하였다. 고 강도 감미료를 혼용 사용함으로써 단맛과 삼킨 후 단맛은 유의적으로 강하게 평가되었으며, 깨끗한 맛, 떫은맛, 쓴맛, 금속 맛, 뒷맛(단맛이외의 맛)은 기준 용액과 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 아스파탐에 아세설팜 칼 륨을 5:5로 혼용 사용하는 것이 가장 바람직한 관능적 특성을 나타내었다 저장기간 동안 온도에 따른 구연산 완충액상에서 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용 비율에 따른 저장기간 및 단맛 강도의 변화를 조사해 보았다. 구연산 완충액(pH 3.
- 고강도 감미료를 첨가한 구연산 완충용액의 저장기간(shelf-life)을 예측하기 위해, 저장 중 아스파탐과 아세설팜칼륨의 농도 변화를 조사하였다. 가속 실험 온도인 40ºC 와 50ºC에서 구연산 완충용액의 감미료 잔존율이 80%가 되는 지점까지 도달하는데 요하는 기간을 구하여 Qio값을 계산하였다.
- 고 강도 감미료를 혼용 사용함으로써 단맛과 삼킨 후 단맛은 유의적으로 강하게 평가되었으며, 깨끗한 맛, 떫은맛, 쓴맛, 금속 맛, 뒷맛(단맛이외의 맛)은 기준 용액과 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 아스파탐에 아세설팜 칼 륨을 5:5로 혼용 사용하는 것이 가장 바람직한 관능적 특성을 나타내었다 저장기간 동안 온도에 따른 구연산 완충액상에서 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용 비율에 따른 저장기간 및 단맛 강도의 변화를 조사해 보았다. 구연산 완충액(pH 3.5)에 감미료의 혼용 비율을 달리하여, 40 E 와 50 ℃ 에 저장하면서, HPLC로 감미료의 20%가 분해된 시점에 이른 시간을 계산하였으며, 이 결과로부터 Q10값을 산출하였다. 이를 토대로 20, 30℃에서의 저장기간을 예측하였다.
- 본 실험에서는 설탕과 유사한 단맛 특성을 보이는 고강도 감미료의 혼합비율을 결정하기 위해 기준되는 설탕용액과 동일 단 맛 강도를 주는 아스파탐의 농도를 설정하여 이를 기준으로 아스파탐과 아세설팜 칼 륨, 아스파탐과 수크랄로스, 아세설팜 칼륨과 스테비오 사이드의 비율을 각각 5:5, 7:3, 9:1, 10:0으로 달리하여, 증류수와 pH 3.2 인 구연산 완중액에 용해시킨 여러 감미료용액을 제조하여 혼합고강도 감미료의 단맛 및 기타 여러 관능적 특성을 조사하였다. 고 강도 감미료를 혼용 사용함으로써 단맛과 삼킨 후 단맛은 유의적으로 강하게 평가되었으며, 깨끗한 맛, 떫은맛, 쓴맛, 금속 맛, 뒷맛(단맛이외의 맛)은 기준 용액과 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 아스파탐에 아세설팜 칼 륨을 5:5로 혼용 사용하는 것이 가장 바람직한 관능적 특성을 나타내었다 저장기간 동안 온도에 따른 구연산 완충액상에서 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용 비율에 따른 저장기간 및 단맛 강도의 변화를 조사해 보았다.
- 사전 검사 및 문헌 조사를 토대로 하여 설탕 8% 구연산 완충용액과 동일한 단맛 강도를 주는 것으로 결정된 아스파탐 0.057% 용액을 기준시료로 하였다. 또한 이 설탕 용액과 동일한 단맛 강도를 주도록 아스파탐과 아세설팜칼륨, 아스파탐과 수크랄로스, 아세설팜 칼륨과 스테비오사이드를 Table 2와 같이 10:0, 9:1, 7:3, 5:5로 달리하여 구연산 완충액(pH 3.
- 02% 아스파탐 수용액을 기준 용액으로 사용하였다. 아스파탐과 아세설팜칼륨, 아스파탐과 수크랄로스, 아세설팜칼륨과 스테비오 오사이드를 중량비로 5:5, 7:3, 9:1이 되도록 하여 0.02% 용액을 각각 제조하였다 (Table 1).
- 25이었으며, 이 값들을 토대로 저장기간을 계산하면, 아세설팜칼륨의 혼용 비율이 높아질수록 저장 기간이 길어져서, 50%로 혼용하였을 때 가장 긴 저장기간이 산정되어 20℃에서는 178일, 30℃에서는 88일이 예측되었다. 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용 비율을 5:5, 7:3, 9:1로 달리하여 구연산 완충액상에 녹인 후, 20, 40, 60℃에서 저장하였다. 크기 추정법을 이용하여 단맛을 측정한 결과 20일간의 저장기간 동안 20℃와 40℃에서는 단맛이 유지되는 것으로 나타났다.
- 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용 비율을 세 가지로 달리하여 20일 동안 20℃, 40℃, 60℃에서 각각 저장하면서 이들 감미용액의 저장기간에 따른 단맛 강도를 크기 추정법을 사용하여 측정하였으며, 그 결과를 Fig. 1에 나타내었다.
- 감미료의 80% 잔존 농도는 단맛의 변화를 감지할 수 있는 한계치(Homier BE 1984)로 이용되고 있다. 이 Q10 대표값을 이용하여 청량음료의 상온 유통 예상 조건인 20ºC, 30ºC에서의 저장기간(shelf-life)을 예측하였다.
- 2)에 용해 시 켰다. 이들 시료를, 20, 40, 60ºC의 항온기에서 저장하면서, 20일까지 2일 간격으로 단맛 강도 변화를 크기 추정법으로 측정하였다. 시료를 살균 처리하지 않았으므로, 그 이후의 시료에서는 부패 현상이 나타났다.
- 5)에 감미료의 혼용 비율을 달리하여, 40 E 와 50 ℃ 에 저장하면서, HPLC로 감미료의 20%가 분해된 시점에 이른 시간을 계산하였으며, 이 결과로부터 Q10값을 산출하였다. 이를 토대로 20, 30℃에서의 저장기간을 예측하였다. Q10 값은 2.
- 저장기간 동안 온도가 감미료의 분해에 주는 영향을 조사하기 위하여 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용 비율을 10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 5:5로 달리하여 0.04% (w/v) 농도로 구연산 완충액(pH 3.5)에 녹인 후 40ºC와 50ºC에 저장하였다. 저장기간별로 시료를 0.
- 탄산이 포함된 청량음료의 당 함량은 일반적으로 8% 이상이므로, 8% 설탕 농도를 갖는 구연산 완충용액 (pH 3.2)을 제조하였다.
- 3자리 숫자를 붙인 플라스틱 컵에 상온의 시료를 30 mL 씩 제공하여 크기 추정법(magnitude estimation method)(Meilgaard M 등 1991)을 실시하였다. 패널들은 기준시료의 단맛 강도를 100점으로 정하고 시료의 단맛 강도는 기준시료와 비교하여 비율적으로 나타내도록 하였다. 결과는 자료의 표준화(normalization)과정을 거쳐 분석되었다(Chung HJ 1997).
대상 데이터
- ), acesulfame-Ke Huka Co.(Germany)에서 구입하여 사용하였고, 각각의 함량은 표준검량 곡선을 작성하여 산출하였다.
- 본 실험에 사용한 감미료용액을 제조하기 위하여, 아스파탐(L-aspartic-L-phenylalanine, (주)대상, Korea), 설탕((주제일제당, Korea), 아세설팜칼륨 (Sunett, Hoechst, Germany), 스테비오 사이드((쥐대평, 스테비텐라이트), Sucralose((주)삼양사, Korea), Citric acid(Kanto Chemical Co., Japan), Sodium citrate(Yakuri Pure Chemicals Co.,Japan)을 사용하였고, 그 외 분석용 시약은 모두 특급을 사용하였다. 관능검사에 사용된 모든 물은 정수기로 정수된 물을 받아 사용하였다.
- 본 실험의 목적을 설명하고, 삼점법의 테스트를 거쳐, 실험에 흥미를 갖고 있으면서, 참여도가 높은 식품영양학과 대학원생 9명을 검사원으로 선정하였다. 성별 비율은 여자 9명이었으며, 연령층은 26세에서 28세까지 20대 후반이었다
- 예비실험과 문헌(Chung NY와 Kim WJ 1996)을 토대로 하여 4% 설탕용액과 동일한 단맛 강도를 주는 것으로 결정된 0.02% 아스파탐 수용액을 기준 용액으로 사용하였다. 아스파탐과 아세설팜칼륨, 아스파탐과 수크랄로스, 아세설팜칼륨과 스테비오 오사이드를 중량비로 5:5, 7:3, 9:1이 되도록 하여 0.
데이터처리
- 본 실험을 통해 얻은 결과의 통계처리는 SAS (statistical analysis system) program을 사.용하여, 분산 분석(ANOVA)과 5% 수준에서 던컨의 다중범위 시험법 (Duncan's multiple range test)을 실시하여 시료 간 평균값의 유의차를 검정하였다.
- 본 실험을 통해 얻은 결과의 통계처리는 SAS (statistical analysis system) program을 사.용하여, 분산 분석(ANOVA)과 5% 수준에서 던컨의 다중범위 시험법 (Duncan's multiple range test)을 실시하여 시료 간 평균값의 유의차를 검정하였다.
이론/모형
- 3자리 숫자를 붙인 플라스틱 컵에 상온의 시료를 30 mL 씩 제공하여 크기 추정법(magnitude estimation method)(Meilgaard M 등 1991)을 실시하였다. 패널들은 기준시료의 단맛 강도를 100점으로 정하고 시료의 단맛 강도는 기준시료와 비교하여 비율적으로 나타내도록 하였다.
성능/효과
- 8 밑으로 떨어지 는 것으로 나타나서, 단맛이 많이 소실되는 것으로 나타났다. 저장 20일 동안 20℃, "C에서 저장했을 때 모두 기준시료보다 80% 이상의 단맛 강도를 가지는 것으로 나타났다. 20℃에서는 저장기간에 따라 단맛의 변화가 거의 없었으며, 40℃에서는 저장 10일째 되는 날아세설팜칼륨을 10%로 혼용한 용액의 경우 감미도가 1.
- 그러나, 떫은맛, 쓴맛, 깨끗한 맛, 금속 맛, 삼킨 후의 이미 등은 아스파탐 단독 구연산 완충액 용액의 강도와 통계적으로 유의한 차이가 나지 않았다. 단지 신맛의 강도는 아스파탐 단독구연산 완충액 용액과 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼합 비율이 9:1인 시료는 같은 그룹에 속하였으나 혼합비율이 7:3, 또는 5:5인 시료들은 아스파탐 단독구연산 완충액 용액보다 유의하게 낮다고 평가되었다. 이는 단맛 또는 후미로서의 단맛이 강하게 느껴지기 때문인 것으로 생각된다.
- 단 아세설팜칼륨 혼합 구연산 완충액 용액에 비하여, 수크랄로스는 신맛에 영향을 주지 않았다. 따라서, 아스파탐에 수크랄로스를 일정량 혼합하여 사용하는 것이 바람직 하나 아스파탐과 아세설팜칼륨 혼합 구연산 완충액보다 신맛 강도가 감소되지 않아 두 감미료를 상대적으로 비교한다면 아세설팜칼륨을 아스파탐에 1:1로 혼합하는 것이 가장 바람직하다고 사료된다.
- 아세설팜 칼륨과 스테비오사이드 혼합구연산 완충액 용액들은 아스파탐 단독구연산 완충액 용액과 비교할 때 단맛이 유의하게 낮게 평가되었으며, 떫은맛, 쓴맛, 금속 맛, 이미 등은 강하게 평가되었다. 그러므로, 구연산 완충액 용액과 특성이 유사한 청량음료 등에 이들 혼합감미료를 아스파탐을 대체하여 사용하기에는 적절하지 않은 것으로 사료된다.
- 아세설팜 칼륨과 스테비오사이드 혼합수용액의 각 특성을 살펴보면 이들 혼합감미료 수용액들은 0.02% 아스파탐 단독 수용액과 비교하여 평가된 각각의 모든 관능적 특성에 대해 통계적으로 유의하게 다르다고 평가되지 않았다. 그러나, 떫은맛, 쓴맛 등 바람직하지 않은 특성이 통계적으로는 유의하게 다르지는 않아도 아스파탐 단독 수용액보다 더 강하게 평가되었다.
- 25이었으며, 이 값을 적용하여 유통 예상 온도인 20ºC, 30ºC에 서의 저장기간을 예측한 결과는 Table 6과 같다. 아스파탐 100% 용액의 경우 20ºC에서는 96일, 30ºC에서는 44일 이내의 저장기간이 예측되었으며, 아세설팜칼륨의 혼용 비율이 증가할수록 저장기간은 길어져서, 50%로 혼용하였을 때 가장 긴 저장기간이 산정되어 20ºC에서는 178일, 30ºC에서는 88일이 예측되었다.
- 8 미만으로 감미도가 평가되면 단맛의 품질이 저하된 것으로 판단하였다. 저장 10일 동안 60℃에서 저장했을 때 단맛 강도는 모두 0.8 밑으로 떨어지 는 것으로 나타나서, 단맛이 많이 소실되는 것으로 나타났다. 저장 20일 동안 20℃, "C에서 저장했을 때 모두 기준시료보다 80% 이상의 단맛 강도를 가지는 것으로 나타났다.
- 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용 비율을 5:5, 7:3, 9:1로 달리하여 구연산 완충액상에 녹인 후, 20, 40, 60℃에서 저장하였다. 크기 추정법을 이용하여 단맛을 측정한 결과 20일간의 저장기간 동안 20℃와 40℃에서는 단맛이 유지되는 것으로 나타났다.
- 0 이상의 단맛을 유지하는 것으로 나타났다.혼용 비율 면에서 아세설팜칼륨의 함량이 높아질수록 단맛이 잘 유지되는 것으로 나타났다.
후속연구
- 음료의 당 대체물로서 발효 과정을 통하여 저렴하게 생산되는 아스파탐을 기본으로 하여 아세설팜칼륨을 혼용하면 단맛의 상승작용으로 인하여 감미료 양을 적게 사용할 수 있고(Beukema C와 Jelen P 1990), 오랜 저장기간 동안 수반되는 단맛의 손실률을 감소시킬 것으로 기대된다.
- 이 결과는 청량음료에 고강도 감미료인 아스파탐 단독 또는 아세설팜칼륨을 혼용 사용하여 유통시킬 때, 적절한 저장기간을 예측하는 지표로 사용될 수 있을 것이다.
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