기능성 음료(CJ(주) 팻다운)의 유통기간을 설정하기 위해 12주 동안 저장하면서 이화학적 및 관능적 특성을 조사하였다. 진공도, 당도, pH 및 산도는 저장기간 동안 거의 변화를 나타내지 않았으며, 총균 또한 검출되지 않아 저장기간 동안 미생물학적으로도 안전한 것으로 나타났다. 관능검사의 전반적인 기호도와 이화학적 특성을 회귀분석한 결과 색도의 b (yellowness)값이 0.9504으로 가장 높은 상관계수를 나타내어 b값을 기능성 음료의 품질지표로 설정하였다. b값은 0차 반응식을 따르는 것으로 나타났으며, 각 온도별 반응상수를 이용하여 $Q_{10}$값을 구하여 유통기간을 산정한 결과 $20^{\circ}C$에서 73.89주, $30^{\circ}C$에서 34.21주, $40^{\circ}C$에서 13.21주로 나타났다. Arrhenius 식을 이용하여 계산된 활성화에너지 15.87 kcal/mol을 이용하여 실험하지 않은 온도, 즉 우리나라의 연평균 기온$10{\sim}16^{\circ}C$에서의 저장기간을 구한 결과 $107.88{\sim}193.59$주로써 기능성 음료는 상온에서 2년간의 유통이 가능한 것으로 나타났다.
기능성 음료(CJ(주) 팻다운)의 유통기간을 설정하기 위해 12주 동안 저장하면서 이화학적 및 관능적 특성을 조사하였다. 진공도, 당도, pH 및 산도는 저장기간 동안 거의 변화를 나타내지 않았으며, 총균 또한 검출되지 않아 저장기간 동안 미생물학적으로도 안전한 것으로 나타났다. 관능검사의 전반적인 기호도와 이화학적 특성을 회귀분석한 결과 색도의 b (yellowness)값이 0.9504으로 가장 높은 상관계수를 나타내어 b값을 기능성 음료의 품질지표로 설정하였다. b값은 0차 반응식을 따르는 것으로 나타났으며, 각 온도별 반응상수를 이용하여 $Q_{10}$값을 구하여 유통기간을 산정한 결과 $20^{\circ}C$에서 73.89주, $30^{\circ}C$에서 34.21주, $40^{\circ}C$에서 13.21주로 나타났다. Arrhenius 식을 이용하여 계산된 활성화에너지 15.87 kcal/mol을 이용하여 실험하지 않은 온도, 즉 우리나라의 연평균 기온 $10{\sim}16^{\circ}C$에서의 저장기간을 구한 결과 $107.88{\sim}193.59$주로써 기능성 음료는 상온에서 2년간의 유통이 가능한 것으로 나타났다.
Shelf-life of functional beverage for the purpose of body fat reduction during storage was estimated at different temperatures. To estimate quality change of functional beverage, vacuum gauge, sugar concentration pit acidify, Hunter's color value, browning color intensity, total cell count and senso...
Shelf-life of functional beverage for the purpose of body fat reduction during storage was estimated at different temperatures. To estimate quality change of functional beverage, vacuum gauge, sugar concentration pit acidify, Hunter's color value, browning color intensity, total cell count and sensory evaluation were measured periodically. Vacuum gauge, sugar concentration pH and acidity were little changed and total cell count was not detected. By using the correlation coefficient between sensory evaluation and physicochemical properties, b-value was chosen for quality index of functional beverage. $Q_{10}-values$ for shelf-life were in the range of $2.13{\sim}2.59$. When sensory evaluation was 2.5 at $50^{\circ}C$, storage period was 6.83 weeks. And shelf-life calculated by $Q_{10}-values$ were 73.89, 34.21 and 13.21 weeks in $20^{\circ}C,\;30^{\circ}C\;and\;40^{\circ}C$, respectively.
Shelf-life of functional beverage for the purpose of body fat reduction during storage was estimated at different temperatures. To estimate quality change of functional beverage, vacuum gauge, sugar concentration pit acidify, Hunter's color value, browning color intensity, total cell count and sensory evaluation were measured periodically. Vacuum gauge, sugar concentration pH and acidity were little changed and total cell count was not detected. By using the correlation coefficient between sensory evaluation and physicochemical properties, b-value was chosen for quality index of functional beverage. $Q_{10}-values$ for shelf-life were in the range of $2.13{\sim}2.59$. When sensory evaluation was 2.5 at $50^{\circ}C$, storage period was 6.83 weeks. And shelf-life calculated by $Q_{10}-values$ were 73.89, 34.21 and 13.21 weeks in $20^{\circ}C,\;30^{\circ}C\;and\;40^{\circ}C$, respectively.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 체지방 감소를 목적으로 한 기능성 음료의 가속저장시험에 따른 이화학적, 미생물학적 및 관능적 변화를 측정하여 품질평가를 위한 지표항목을 설정하고, 이들 지표항목으로부터 적절한 shelf-life를 예측하고자 하였다.
가설 설정
1)ND means 'not detected';.
1)Stcxage period when b-value is 30.45 at 50℃- b-value detmnined by senscay evaluation 2.5 at 50℃.
제안 방법
5점으로 하였다. 관능검사는 한번에 3종류의 시료를 제시하여 균형 불완전블럭 계획법(13, 14)으로 색, 향, 맛, 전반적인 기호도에 대하여 실시하였다.
기능성 음료(CJ(주) 팻다운)의 유통기간을 설정하기 위해 12주 동안 저장하면서 이화학적 및 관능적 특성을 조사하였다. 진공도, 당도, pH 및 산도는 저장기간 동안 거의 변화를 나타내지 않았으며, 총균 또한 검출되지 않아 저장 기간 동안 미생물학적으로도 안전한 것으로 나타났다.
시료를 단계별로 희석하고 poring 법으로 plate count agar (Merck, Germany) 배지를 이용하여, 35+1 ℃ 에서 48시간 배양한 후 colony를 계측하였다. 단 총균수 측정은 20℃와 30℃ 저장 시료에 한해서만 실시하였으며, 시료는 각 온도당 3개씩 3회 반복 측정하였다.
본 실험에 사용된 시료는 경북과학대학 식품공장에서 제조하여 CJ(주)에서 판매하는 기능성 음료(제품명 : 팻다운)로서 20℃, 30℃, 40℃ 및 50℃의 항온기에서 12주 동안 항온 저장하면서, 일주일 간격으로 샘플링하여 품질특성을 조사하였다. 또한 비교실험을 위한 표준시료는 4℃의 cold chamber] 보관하였으며, 내광성 측정을 위해 일반 매장의 조건인 20℃, 1000 Lux의 조건에 시료를 보관하면서 색도의 변화를 측정하였다.
본 실험에 사용된 시료는 경북과학대학 식품공장에서 제조하여 CJ(주)에서 판매하는 기능성 음료(제품명 : 팻다운)로서 20℃, 30℃, 40℃ 및 50℃의 항온기에서 12주 동안 항온 저장하면서, 일주일 간격으로 샘플링하여 품질특성을 조사하였다. 또한 비교실험을 위한 표준시료는 4℃의 cold chamber] 보관하였으며, 내광성 측정을 위해 일반 매장의 조건인 20℃, 1000 Lux의 조건에 시료를 보관하면서 색도의 변화를 측정하였다.
시료의 총균수 측정을 위해 따로 샘플링한 것을 무균적으로 채취하였다. 시료를 단계별로 희석하고 poring 법으로 plate count agar (Merck, Germany) 배지를 이용하여, 35+1 ℃ 에서 48시간 배양한 후 colony를 계측하였다. 단 총균수 측정은 20℃와 30℃ 저장 시료에 한해서만 실시하였으며, 시료는 각 온도당 3개씩 3회 반복 측정하였다.
시료의 색도은 Chroma meter CT-310 (Minolta camera Co., Japan)을 사용하여 측정하여 Hunter scale에 의해 L (lightness), a (redness), b (yellowness), AE (total color difference) 값으로 나타내었으며, AE는 저장 초기 시료의 L, a, b 값을 기준으로 나타내었다.
시료의 저장온도 및 기간에 따른 품질특성 값을 관능검사의 전반적인 기호도와 회귀분석을 실시하여 상관관계가 높은 인자를 시료의 품질지표로 삼았다. 시료의 저장 중 변화를 반응기간에서 구한 직선의 기울기로부터 반응속도 상수(k)를 다음 식 [1]에 의해 구하였다(7, 15).
시료의 총균수 측정을 위해 따로 샘플링한 것을 무균적으로 채취하였다. 시료를 단계별로 희석하고 poring 법으로 plate count agar (Merck, Germany) 배지를 이용하여, 35+1 ℃ 에서 48시간 배양한 후 colony를 계측하였다.
Table 2에서 보는 바와 같이 색도의 b (yellowness)값이 전반적인 기호도와 가장 높은 상관관계를 나타내었다. 이는 시료에 사용된 당류가 저장기간 및 온도조건에 따라 변화하여 갈색물질 (HMF)을 생성하고 관능검사 결과와 높은 유의성을 나타내는 것으로 본 시료의 품질지표로 b값을 설정하여 유통기간을 산정하기 위한 품질특성으로 하였다. 또한 시료의 관능적 품질 하한선을 2.
관능검사는 관능검사 요원 선발검사를 실시하여 선정한 10명을 대상으로 실시하였다. 표준시료를 대조구로 하여 다른 온도에서 보관한 시료와 비교하여 1~5점의 관능점수 를 부여하였다. 단, 표준시료는 기준 검사물로 최초의 품질과 변화가 없다는 가정 하에 관능점수를 4.
대상 데이터
관능검사는 관능검사 요원 선발검사를 실시하여 선정한 10명을 대상으로 실시하였다. 표준시료를 대조구로 하여 다른 온도에서 보관한 시료와 비교하여 1~5점의 관능점수 를 부여하였다.
데이터처리
시료의 품질지표를 구명하기 위하여 관능검사 결과 중 전반적인 기호도와 진공도, 당도 pH, 산도 색도 및 갈색도에 대한 상관계수 및 회귀방정식을 SAS (statistical analysis system)(18)를 사용하여 나타내었다(Table 2). Table 2에서 보는 바와 같이 색도의 b (yellowness)값이 전반적인 기호도와 가장 높은 상관관계를 나타내었다.
성능/효과
10명의 관능검사 요원이 평가한 관능점수의 평균값으로 나타내었다. 4℃에 보관된 대조군(4.0점)과 시료의 비교 관능검사 결과 관능점수 2.5점을 상품의 가치가 소실되 는 지점으로 하였다. 그 결과 20℃와 30℃에서는 12주 동안 관능점수가 2.
5점 이하로 떨어져 11주부터는 상품적 가치가 소실되기 시작하였다. 50℃ 저장시료는 저장 7주부터 색상의 관능점수가 2.35점으로 낮아졌으며 8주부터 상품적 가치가 소실되기 시작하여 색상에서 가장 먼저 큰 변화가 나타남을 확인할 수 있었다. 따라서 종합적인 기호도를 중심으로 저장한계를 설정하면 40℃에서 10주, 50℃에서 7주였다.
21주로 나타났다. Arrhenius 식을 이용하여 계산된 활성화에너지 15.87 kcal/mol을 이용하여 실험하지 않은 온도, 즉 우리나라의 연평균 기온 10~ 16℃에서의 저장기간을 구한 결과 107.88~ 193.59주로써 기능성 음료는 상온에서 2년간의 유통이 가능한 것으로 나타났다.
내광성을 측정하기 위해 20℃, 1000 Lue의 조건에서 저장 한 시료의 경우 20℃ 저장시료보다 변화의 폭이 다소 큰 것으로 나타났다. 20℃, 1000 Lux의 저장시료의 L, b 및 △E값의 변화 경향이 30℃ 저장시료와 유사한 값을 나타내는 것을 볼 수 있었다.
59주로 나타났다. 따라서 본 시료는 상온에 서 보관하여 2년(1C4주) 동안 유통이 가능한 것으로 사료된다. 하지만 일반매장의 조건인 20℃, 1000 Lux에서 보관한 시료의 색도 변화는 30℃와 유사한 결과를 나타내어, 상온에서 유통 시 차광조건에서 제품을 보관하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
35점으로 낮아졌으며 8주부터 상품적 가치가 소실되기 시작하여 색상에서 가장 먼저 큰 변화가 나타남을 확인할 수 있었다. 따라서 종합적인 기호도를 중심으로 저장한계를 설정하면 40℃에서 10주, 50℃에서 7주였다.
6에서도 볼 수 있듯이 40℃, 50℃에서 변화가 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 내광성 측정을 위해 20℃, lOOOLux에 저장 중 갈색도의 변화를 살펴보면 저장 12주 후 0.246으로 20℃ 저장시료 보다 다소 높은 값을 나타내었으며, 30℃ 저장시료와 유사한 값을 보였다. 이러한 결과는 환원당의 caramelization 또는 Mailard reaction 에서 일어나는 갈색화 반응의 중간단계 에서 형성되는 반응성이 매우 큰 hydroxy methyl furfural (HMF)에 기인하는 것으로 사료된다.
89주로 나타났다. 실험하지 않은 온도구간의 반응상수를 구하기 위하여 Anhenius 식을 이용하여 활성화에너지를 구한 결과 15.87 kcal/mol이었다 (Table 4). 기상청 자료(19)에 의하면 우리나라의 연평균 기온은 10~ 16℃로, 실험하지 않은 온도인 10℃와 16℃에서 의 반응상수를 계산하기 위해 식[3]을 사용하였다.
20주이다. 여기에 각 온도 구간에서의 반응상수를 이용하여 구한 Qio-value를 적용하여 온도별 유통기간을 예측한 결과 40℃에서 13.21 주 30℃에서 34.21 주, 20C에서 73.89주로 나타났다. 실험하지 않은 온도구간의 반응상수를 구하기 위하여 Anhenius 식을 이용하여 활성화에너지를 구한 결과 15.
저장기간 중 총균은 전혀 검출되지 않았으며 저장실험이 완료될 때까지 음성이었음을 확인하였다. 이와 같은 결과는 시료의 살균이 적절하였으며, 모든 실험 과정이 무균적으로 수행되었음을 의미한다.
4에 나타내었다. 저장 초기의 pH는 3.57, 저장 중 최고치는 3.70, 최저치는 3.50으로 저장기간 동안 비교적 일정한 pH를 유지하였다. 이와 같은 결과는 저장온도가 시료의 pH의 변화에 영향을 미치지 못함을 알 수 있었다.
저장기간 중 총균수의 변화는 Table 1과 같다. 저장기간 중 총균은 전혀 검출되지 않았으며 저장실험이 완료될 때까지 음성이었음을 확인하였다. 이와 같은 결과는 시료의 살균이 적절하였으며, 모든 실험 과정이 무균적으로 수행되었음을 의미한다.
23으로 크게 증가하였다. 저장초기 시료와 저장 12주 동안의 색도의 차이의 정도를 보여주는 AE값 역시 저장기간 동안 증가하는 경향을 나타내었으며, 40℃와 50℃ 저장 시료에서 변화의 폭이 가장 크게 나타났다.
기능성 음료(CJ(주) 팻다운)의 유통기간을 설정하기 위해 12주 동안 저장하면서 이화학적 및 관능적 특성을 조사하였다. 진공도, 당도, pH 및 산도는 저장기간 동안 거의 변화를 나타내지 않았으며, 총균 또한 검출되지 않아 저장 기간 동안 미생물학적으로도 안전한 것으로 나타났다. 관능검사의 전반적인 기호도와 이화학적 특성을 회귀분석한 결과 색도의 b (yellowness)값이 0.
따라서 본 시료는 상온에 서 보관하여 2년(1C4주) 동안 유통이 가능한 것으로 사료된다. 하지만 일반매장의 조건인 20℃, 1000 Lux에서 보관한 시료의 색도 변화는 30℃와 유사한 결과를 나타내어, 상온에서 유통 시 차광조건에서 제품을 보관하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
참고문헌 (19)
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