신선도표시계를 이용한 쇠고기 및 돼지고기의 저장 중 신선도 측정 및 품질 변화 Use of Freshness Indicator for Determination of Freshness and Quality Change of Beef and Pork during Storage원문보기
식육의 신선도를 판정 할 수 있는 신선도표시계를 제작하여 냉장 저장 중 돼지고기의 삼겹살과 쇠고기의 등심의 신선도 및 품질 변화를 측정하고자 저장 중 표면 pH, VBN, TBARS, 총균수 전자코 측정 및 관능검사를 수행하였다. 저장기간 중 삼겹살과 등심 모두 저장 6일 경과 후 신선도표시계의 색이 변하였다. 저장 기간 중 품질의 변화를 측정 한 결과 신선도표시계의 반응 시점과 같은 저장 6일에 VBN, TBARS, 총균 수의 값도 부패 시점 기준에 도달하는 값을 나타내었고 관능검사 결과도 저장 6일 이후에는 이취 등에 의하여 가식이 불가능 하였다. 전자코 분석에서도 저장 0일째, 저장 6일째, 저장 10일째의 향기 분석에 있어서 뚜렷한 차이를 보였다. 본 연구 결과는 저장 중 식육의 이화학적, 미생물학적, 관능적 변화를 고려할 때, 제작된 신선도표시계의 시료 부착을 통하여 유통 중인 식육의 선선도 측정이 가능하다고 판단된다.
식육의 신선도를 판정 할 수 있는 신선도표시계를 제작하여 냉장 저장 중 돼지고기의 삼겹살과 쇠고기의 등심의 신선도 및 품질 변화를 측정하고자 저장 중 표면 pH, VBN, TBARS, 총균수 전자코 측정 및 관능검사를 수행하였다. 저장기간 중 삼겹살과 등심 모두 저장 6일 경과 후 신선도표시계의 색이 변하였다. 저장 기간 중 품질의 변화를 측정 한 결과 신선도표시계의 반응 시점과 같은 저장 6일에 VBN, TBARS, 총균 수의 값도 부패 시점 기준에 도달하는 값을 나타내었고 관능검사 결과도 저장 6일 이후에는 이취 등에 의하여 가식이 불가능 하였다. 전자코 분석에서도 저장 0일째, 저장 6일째, 저장 10일째의 향기 분석에 있어서 뚜렷한 차이를 보였다. 본 연구 결과는 저장 중 식육의 이화학적, 미생물학적, 관능적 변화를 고려할 때, 제작된 신선도표시계의 시료 부착을 통하여 유통 중인 식육의 선선도 측정이 가능하다고 판단된다.
To determine freshness and detect changes in quality of beef and pork during storage, we manufactured a freshness indicator and monitored the surface pH, volatile basic nitrogen (VBN), thiobarbituric acid reacted substance (TBARS), total bacterial counts, electronic nose analysis, and sensory evalua...
To determine freshness and detect changes in quality of beef and pork during storage, we manufactured a freshness indicator and monitored the surface pH, volatile basic nitrogen (VBN), thiobarbituric acid reacted substance (TBARS), total bacterial counts, electronic nose analysis, and sensory evaluation. Both beef loin and pork belly had a change in the color of the freshness indicator after storage of 6 days at $2^{\circ}C$. VBN and TBARS levels and total bacterial counts reached the decay point at the time of the color change of the freshness indicator attached to the surface of the beef and pork samples. Sensory evaluation also indicated that the samples were unacceptable by an 'off' odor on day 6 of storage. There were significant differences in electronic nose analysis for samples from day 0, day 6, and day 10 of storage. These results suggest that this freshness indicator should be useful in determining the expiration date of beef and pork products during marketing by indicating the microbial safety as well as the physicochemical and sensory changes.
To determine freshness and detect changes in quality of beef and pork during storage, we manufactured a freshness indicator and monitored the surface pH, volatile basic nitrogen (VBN), thiobarbituric acid reacted substance (TBARS), total bacterial counts, electronic nose analysis, and sensory evaluation. Both beef loin and pork belly had a change in the color of the freshness indicator after storage of 6 days at $2^{\circ}C$. VBN and TBARS levels and total bacterial counts reached the decay point at the time of the color change of the freshness indicator attached to the surface of the beef and pork samples. Sensory evaluation also indicated that the samples were unacceptable by an 'off' odor on day 6 of storage. There were significant differences in electronic nose analysis for samples from day 0, day 6, and day 10 of storage. These results suggest that this freshness indicator should be useful in determining the expiration date of beef and pork products during marketing by indicating the microbial safety as well as the physicochemical and sensory changes.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 본 연구진이 개발한 신선도표시계를 식육에 부착함으로써 소비자들에게 신선도를 실시간으로 시각적으로 쉽게 알리게 할 복적으로, 저장 유통 중 우육 및 돈육의 품질 및 신선도를 니티내는 신선도표시계를 적용한 연구 결과를 얻어 보고하는 바이다.
가능하다. 본 연구에서는 특정 pH에 도달하였을 때 상 변화를 나타내는 센서를 사용하였는데, 이러한 센서를 식육의 신선도에 적용한 연구는 아직 보고된 바가 없다. 특히 이러한 센서는 고가의 장비를 이용하지 않고도 저렴한 비용으로 신속하게 현장에 적용하여 실시간으로 식품의 품질 관리를 할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
제안 방법
전자코 분석은 저장 0일, 6일, 10일 간격으로 측정하였는데, 이것은 식육 의 저장 중 신선한 상태, 부패가 시작한 시점, 그리고 부패가 완 진히 진행된 시점의 식육의 향기 패턴을 비교 분석하기 위해서였다. 각 12개의 센서마다 적용할 수 있는 휘발 성분이 다르기 때문 에 센서 별 저장 중 식육의 향기 패턴에 관한 자료 값들을 제1 주성분을 통하여 나타내어 각 센서 별 감응도로 향기 패턴에 대한 기여율을 구하였다. 삼겹살의 저주성분 값의 기여율은 99.
5 cm의 두께로 30 g 정도씩 잘라 시료의 표면에 신선도표시계를 부착하여 low density polyethylene(LDPE) film으로 포장하여 2土 1℃에서 저장하였다. 각 시료는 10일 동안 저장하면서 2일 간격으로 시료를 채취하여 분석하였다.
살코기와 지방이 적절히 조합되어 있는 식육의 표면에 아<-meter(Handheld portable meter, Sentron Europe, Roden, Nether-lands)를 이용하여 측정하였다.
삼겹살과 우육의 등심을 사용하였다. 시료를 2.5 cm의 두께로 30 g 정도씩 잘라 시료의 표면에 신선도표시계를 부착하여 low density polyethylene(LDPE) film으로 포장하여 2土 1℃에서 저장하였다. 각 시료는 10일 동안 저장하면서 2일 간격으로 시료를 채취하여 분석하였다.
식육의 신선도를 판정 할 수 있는 신선도표시계를 제작하여 냉장 저장 중 돼지고기의 삼겹살과 쇠고기의 등심의 신선도 및 품질 변화를 측정하고자 저장 중 표면 pH, VBN, TBARS, 총균수, 전자코 측정 및 관능검사를 수행하였다. 저장기간 중 삼겹살과 등심 모두 저장 6일 경과 후 신선도표시계의 색이 변하였다.
식육의 저장 중 품질변화에 따른 향기 변화를 분석하여 신선도를 측정하기 위하여 3회에 걸쳐 측정하였다. 저장 중 식육의 향기 패턴 분석에 이용된 전자코(a-FOX 3000 Electronic Nose System, Alpha M.
식육의 저장기간에 따른 품질의 변화를 분석하기 위하여 선정된 기준에 의하여 5단계 평점으로 관능검사를 실시하였다. 선발된 관능검사 요원 10명에 의해 조사된 시료의 신선도, 조직감, 냄새, 부패정도 및 종합적 기호도에 관해 얻은 값을 Statistical Analysis System program(SAS Institute Inc.
신선 도표 시계의 pH 민감성 부위가 식육의 표면에 부착됨으로써 저장 중 pH 변화 특성을 이용하여 특정 pH에 도달하였을 때 색이 변화하도록 함으로써 식육의 신선도를 실시간으로 나타낼 수 있도록 제작하였다.
066% bromocresol green)을 50 μL를 Conway unit 내실에 넣었다. 외실의 오른쪽에 50% K2CO, 포화용액 1 mL를 넣고 뚜껑을 닫은 후 시료용액과 50% K2CO, 이 잘 섞이도록 천천히 흔든 후 37℃에서 2시간 정치한 후 0.02N HgQ로 내실의 0.01 N H3BO, 용액을 적정하여 측정하였다.
Zhu 등(8)과 Ahn 등⑼의 방법에 의하여 시료 5g과 증류수 15mL을 분쇄기에 넣고 분쇄한 후 시료 1 mL을 20 mM TBA(thiobarbituric acid)/!5% TCA(trichloroacetic acid) 2mL을 첨가시킨 후 vortex mixet를 이용하여 혼합하였다. 이것을 100℃ 항온수조에서, 15분간 끓인 후 실온에서 10분 동안 방치 후 2, 000Xg 에서 15분 동안 원심분리 후 그 상등액을 취하여 분광광도계 (Milton Roy Co., Rochester, NY, US A)를 이용하여 532nm에서 흡광도를 측정하였다. TBARS는 시료 5g 중의 mal- onaldehyde(MDA)의 양을 mg으로 나타내어 표시하였다.
분석 조건은 온도 36°C, 압력 5 psi로 하여 dry/humid air의 비율이 20%가 되도록 공기 흐름을 150mL/min으로 설정하였다. 저장 0, 6, 10일 시료 1 g을 20 mL vial에 취하여 incubation 시간은 10분, 온도는 50°C, 진탕은 500rpm으로 하여 얻은 headspace로부터 향기 성분을 포집하여 55℃로 유지되는 주사기에 취하여 0.5mL/sec의 속도로 주입기에 주입하고 자동주입기와 시료채취기를 사용하여 6 반복으로 분석하였다. 주성분분석을 실행하여 제1 주성분 및 제 2주성분 값을 구하여 저장 중 식육의 향기 패턴을 분석하였다.
저장 중 신선도표시계의 반응 시점에서의 식육의 지방 산패 정도를 측정하기 위하여 2-thiobarbituric acid reactive substance (TBARS)을 측정하였다. Zhu 등(8)과 Ahn 등⑼의 방법에 의하여 시료 5g과 증류수 15mL을 분쇄기에 넣고 분쇄한 후 시료 1 mL을 20 mM TBA(thiobarbituric acid)/!5% TCA(trichloroacetic acid) 2mL을 첨가시킨 후 vortex mixet를 이용하여 혼합하였다.
저장 중 신선육과 부패한 육류의 향기 성분 차이를 알아보기 위하여 전자코 시스템을 이용하였다. 기존의 냄새에 관한 품질 판정은 관능평가법, GC(gas chromatography)나 GC/MS(gas chromatography/mass spectrometer)에 의하여 이루어 지는데, 관능평가 법의 경우 개인적인 차이 등에 따라 객관성이 떨어지고, GC나 GC7MS를 이용할 경우 분석에 많은 시간과 노력이 소요되는 문 제점이 있다(25).
Kang 등(28)의 연구에 의하면 부패취는 식육을 저장할 때 산화적 산패로 인하여 발생하는데 철분과 hemoproteins에 의한 지방산화의 촉진에 의해 발생한다고 보고 하였다. 저장 중에 신선도, 조직감, 부패, 종합적인 기호도로 비교하였는데, 평가 점수 3.0점 이하에서는 식육의 표면에 점액질 분비가 일어 나고 암모니아와 같은 이취가 발생하는 부패 초기 단계로, 그리고 2.0이하에서는 부패 시점으로 간주하였다. 삼겹살의 경우 저장 6일째에 약간의 이취가 발생은 하지만 식용은 가능하나 저장 8일째 후에는 관능 평점이 2점을 나타내어 가식 한계점에 도달하였다.
신 선도표시계가 불투명하게 변한 저장 6일째의 시료는 부패가 완 전히 진행된 상태보다는, 부패 초기 단계임을 나타낸다. 전자코 분석은 저장 0일, 6일, 10일 간격으로 측정하였는데, 이것은 식육 의 저장 중 신선한 상태, 부패가 시작한 시점, 그리고 부패가 완 진히 진행된 시점의 식육의 향기 패턴을 비교 분석하기 위해서였다. 각 12개의 센서마다 적용할 수 있는 휘발 성분이 다르기 때문 에 센서 별 저장 중 식육의 향기 패턴에 관한 자료 값들을 제1 주성분을 통하여 나타내어 각 센서 별 감응도로 향기 패턴에 대한 기여율을 구하였다.
5mL/sec의 속도로 주입기에 주입하고 자동주입기와 시료채취기를 사용하여 6 반복으로 분석하였다. 주성분분석을 실행하여 제1 주성분 및 제 2주성분 값을 구하여 저장 중 식육의 향기 패턴을 분석하였다.
메스를 이용하여 채취하였다. 채취한 시료에 0.1% 멸균 펩톤수 90mL을 멸균 bag에 넣고 stomacher(MIX 2, AES Labora- toire, France)® 이용하여 3분 동안 균질화한 후 거즈를 이용하여 거르고 추출한 조 추출물을 0.1% 멸균 펩톤수로 희석한 후 각각의 배지에 분주 하였다. 종균수는 plate count agar(Difco Lab.
대상 데이터
본 연구에 사용한 시료로써, 대전에서 도축 후 24시간 경과된 돈육의 삼겹살과 우육의 등심을 사용하였다. 시료를 2.
측정하기 위하여 3회에 걸쳐 측정하였다. 저장 중 식육의 향기 패턴 분석에 이용된 전자코(a-FOX 3000 Electronic Nose System, Alpha M.O.S., Toulouse, France)는 12 개의 metal oxide sensor를 사용하였다. 12개의 센서 중 PA2, TW/1, SY/gCTl센서는 유기용매들을 감지하고, P40/1, SY/LG센서들은 fluoride, chlo- ride를 감지하고, SY/G 센서는 ammonia, sulfur 화합물을 감지한다.
데이터처리
선발된 관능검사 요원 10명에 의해 조사된 시료의 신선도, 조직감, 냄새, 부패정도 및 종합적 기호도에 관해 얻은 값을 Statistical Analysis System program(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 분산분석 후 Duncan's multiple range test로 통계처리 하였다 (12).
이론/모형
총균수는 APHA 표준방법(10)에 따라 돈육의 표면 10 g을 멸균된 메스를 이용하여 채취하였다. 채취한 시료에 0.
성능/효과
7-8). 또한 제 1 주성분 값만으로도 향기 패 턴의 구분에 충분함을 알 수 있었다.
본 연구 결과 식육의 저장 중 신선도를 측정하는 방법 중 pH, VBN, TBARS, 총균수 및 관능검사는 측정에 많은 시간이 소요되고 연구자의 숙련도에 따른 오차가 발생하기 쉬우며, 또한 전자 코 분석은 기기 값이 고가이며, 실시간으로 신선도 표시가 불가능하다는 단점이 있다. 반면에 pH 변화에 의한 신선도표시계는 신속하고 경제적이며 편리한 기술로써 식육의 저장, 유통 중신선도 및 품질 판정을 실시간으로 쉽게 확인해 줄 수 있다고 판단된다.
전자코 분석에서도 저장 0일째, 저장 6일째, 저장 10일째의 향기 분석에 있어서 뚜렷한 차이를 보였다. 본 연구 결과는 저장 중 식육의 이화학적, 미생물학적, 관능적 변화를 고려할 때, 제작된 신선 도표 시계의 시료 부착을 통하여 유통 중인 식육의 신선도 측정이 가능하다고 판단된다.
본 연구에서는, 저장 5일째까지 돈육의 삼겹살은 신선함을 유지 할 수 있었고 신선도표시계가 변하기 시작한 저장 6일째부터는 삼겹살이 부패 시점에 접근 하였다고 판단된다. 우육의 등심 또한 저장 5일째 까지는 신선함을 확인 할 수 있었으며 저장 6 일째부터 서서히 부패 시점에 접근 하여 저장 7일째는 완선히 부패하였다.
각 12개의 센서마다 적용할 수 있는 휘발 성분이 다르기 때문 에 센서 별 저장 중 식육의 향기 패턴에 관한 자료 값들을 제1 주성분을 통하여 나타내어 각 센서 별 감응도로 향기 패턴에 대한 기여율을 구하였다. 삼겹살의 저주성분 값의 기여율은 99.17%, 제2 주성분 값은 0.81%, 그리고 등심의 제1 주성분은 99.92%, 제2 주성분 값은 0.06%로, 저장기간 중 뚜렷한 차이를 확인할 수 있었다(Fig. 7-8). 또한 제 1 주성분 값만으로도 향기 패 턴의 구분에 충분함을 알 수 있었다.
신선도표시계를 부착한 돈육과 우육의 저장 기간에 따른 pH 변화를 측정 한 결과, 돈육의 삼겹살과 우육의 등심의 pH는 Fig. 1과 같이 저장기간이 경과함에 따라 전체적으로 증가하는 경향을 보였는데 저장 초기 삼겹살의 pH는 5.7, 등심은 5.6으로 나타났으며 저장 6일 경과 후 삼겹살의 pH는 6.3, 등심은 6.2로 증가하였다. 이 시점에서 신선도표시계는 Fig.
Nottingham 등(22), Egan 등(23)에 의하면 식육의 미 생물수가 6-7 log CFU/g 수준에 도달하면 부패 가 시 작 되고 8-9 log CFU/일 때 관능적 으로 받아들일 수 없는 부패 취 가 발생한다고 보고하였다. 신선도표시계의 반응 시점인 저장 6일째 삼겹 살은 6 log CFU/g으로 등심 은 8일째 6.8 log CFU/g로 부패 초기 단계임을 확인 할 수 있었다. 저장 10일째는 삼겹살의 부 패가 완전히 진행된 상태로 7.
저장기간 중 삼겹살과 등심 모두 저장 6일 경과 후 신선도표시계의 색이 변하였다. 저장 기간 중 품질의 변화를 측정 한 결과 신선도표시계의 반응 시점과 같은 저장 6일에 VBN, TBARS, 총균 수의 값도 부패 시점 기준에 도달하는 값을 나타내었고 관능검사 결과도 저장 6일 이후에는 이취 등에 의하여 가식이 불가능 하였다. 전자코 분석에서도 저장 0일째, 저장 6일째, 저장 10일째의 향기 분석에 있어서 뚜렷한 차이를 보였다.
6과 같다. 저장기간이 증가할수록 두 시료 모두 총균수가 증가하는 경향을 나타내었다. Nottingham 등(22), Egan 등(23)에 의하면 식육의 미 생물수가 6-7 log CFU/g 수준에 도달하면 부패 가 시 작 되고 8-9 log CFU/일 때 관능적 으로 받아들일 수 없는 부패 취 가 발생한다고 보고하였다.
저장 기간 중 품질의 변화를 측정 한 결과 신선도표시계의 반응 시점과 같은 저장 6일에 VBN, TBARS, 총균 수의 값도 부패 시점 기준에 도달하는 값을 나타내었고 관능검사 결과도 저장 6일 이후에는 이취 등에 의하여 가식이 불가능 하였다. 전자코 분석에서도 저장 0일째, 저장 6일째, 저장 10일째의 향기 분석에 있어서 뚜렷한 차이를 보였다. 본 연구 결과는 저장 중 식육의 이화학적, 미생물학적, 관능적 변화를 고려할 때, 제작된 신선 도표 시계의 시료 부착을 통하여 유통 중인 식육의 신선도 측정이 가능하다고 판단된다.
TBARS 값은 지질의 산패 정도를 나타내는 값으로 지방의 산화에 의해 발생되는 malonaldehyde(MDA)와 thiobarbituric acid가 반응하여 생성되는 붉은색의 강도를 측정한 값으로 그 값이 크면 지방의 산패가 많이 진행되었음을 나타낸 4(19). 초기 TBARS값은 삼겹살은 1.76mg MDAkg, 등심은 1.20 mg MDA/kg 을 나타내어 삼겹살의 값이 등심과 비교하여 높게 나타났으나 저장기간이 증가할수록 등심의 TBARS 값 증 가 폭이 삼겹살 보다 컸다. 특히 신선도표시계 반응 시점인 저장 6일째에 삼겹살은 2.
참고문헌 (28)
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