감마선 조사에 의한 증자 찰옥수수의 저장 중 미생물 및 이화학적 특성변화 Effect of Gamma Irradiation on the Microbiological and Physicochemical Quality Changes of Steamed Waxy Corns during Storage원문보기
찰옥수수를 중 저온에서 장기간 저장할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 찰옥수수를 증자하여 진공포장한 후 감마선 조사하여 여러 온도에서 저장하면서 미생물의 생육변화 및 이화학적 성질을 조사하였다. 증자 찰옥수수를 감마선 조사한 후 저장전에 총균수는 3 kGy 조사에서 모두 사멸하였고 곰팡이 및 효모는 34 CFU/g을 나타내었으며, $25^{\circ}C$에서 7개월간 저장 후에 총균수 및 효모, 곰팡이는 대조구에서 $7.1{\times}10^6CFU/g,\;1.9{\times}10^7CFU/g$를 나타내었으나 3 kGy 조사구에서는 총균수가 검출되지 않았으며 효모 및 곰팡이는 5 kGy에서 완전히 사멸되었으며 이러한 결과는 $15^{\circ}C$와$4^{\circ}C$에 저장하였을 경우에도 비슷한 경향을 나타내었다. 감마선 조사직후 각 처리구는 무처리구에 비하여 경도의 차이가 없었으며 조사선량간에도 유의적인 차이가 없었다. $4^{\circ}C-25^{\circ}C$에서 7개월간 저장 후 초기 수분함량$65{\sim}70%$에서 약 30%로 현저하게 감소하였으나 저장 기간 동안 무처리구와 감마선 처리구에서의 수분 함량과 조사선량에 따른 차이는 거의 없었다. 환원당 함량은 각 처리구 모두 비조사구가 감마선 조사구에 비하여 많이 용출되는 경향을 나타내었으며 온도가 높을수록 환원당 용출이 약간 증가하는 것으로 나타났으며 저장기간이 지남에 따라 감마선 처리구가 무처리구에 비하여 종합적 기호도가 좋았으며 조사선량이 증가할수록 기호도가 향상되는 것으로 나타났다.
찰옥수수를 중 저온에서 장기간 저장할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 찰옥수수를 증자하여 진공포장한 후 감마선 조사하여 여러 온도에서 저장하면서 미생물의 생육변화 및 이화학적 성질을 조사하였다. 증자 찰옥수수를 감마선 조사한 후 저장전에 총균수는 3 kGy 조사에서 모두 사멸하였고 곰팡이 및 효모는 34 CFU/g을 나타내었으며, $25^{\circ}C$에서 7개월간 저장 후에 총균수 및 효모, 곰팡이는 대조구에서 $7.1{\times}10^6CFU/g,\;1.9{\times}10^7CFU/g$를 나타내었으나 3 kGy 조사구에서는 총균수가 검출되지 않았으며 효모 및 곰팡이는 5 kGy에서 완전히 사멸되었으며 이러한 결과는 $15^{\circ}C$와$4^{\circ}C$에 저장하였을 경우에도 비슷한 경향을 나타내었다. 감마선 조사직후 각 처리구는 무처리구에 비하여 경도의 차이가 없었으며 조사선량간에도 유의적인 차이가 없었다. $4^{\circ}C-25^{\circ}C$에서 7개월간 저장 후 초기 수분함량$65{\sim}70%$에서 약 30%로 현저하게 감소하였으나 저장 기간 동안 무처리구와 감마선 처리구에서의 수분 함량과 조사선량에 따른 차이는 거의 없었다. 환원당 함량은 각 처리구 모두 비조사구가 감마선 조사구에 비하여 많이 용출되는 경향을 나타내었으며 온도가 높을수록 환원당 용출이 약간 증가하는 것으로 나타났으며 저장기간이 지남에 따라 감마선 처리구가 무처리구에 비하여 종합적 기호도가 좋았으며 조사선량이 증가할수록 기호도가 향상되는 것으로 나타났다.
Effect of gamma irradiation on the microbiological and physicochemical characteristics of steamed waxy corns was determined in order to develop preservation techniques to enhance shelf-life during storage at room or low temperature. The initial total microbial count, and yeast & molds steamed waxy c...
Effect of gamma irradiation on the microbiological and physicochemical characteristics of steamed waxy corns was determined in order to develop preservation techniques to enhance shelf-life during storage at room or low temperature. The initial total microbial count, and yeast & molds steamed waxy corns before irradiation were $2.1{\times}10^3CFU/g,\;1.9{\times}10^3CFU/g$, respectively. However, the total microbial count were completely inactivated and the count of yeast and molds were only 34 CFU/g at 3 kGy treatment When non-irradiated steamed waxy corns were stored at $25^{\circ}C$ for 7 months, the growth of total microbial counts and yeasts & molds were rapidly increased up to $7.1{\times}10^6CFU/g\;and\;1.9{\times}10^7CFU/g$, respectively. However, the total microbial counts at 3 kGy treatment and yeast & molds at 5 kGy treatment for 7 month storage were completely inactivated Similar result was observed at $15^{\circ}C$ and $4^{\circ}C$ storage. The Hardness of the irradiated steamed waxy corns and irradiation dose were not significantly different from those of the non-irradiated steamed waxy corns before storage, but the hardness of non-irradiated steamed waxy corns was significantly increased during the storage, compared to those of irradiated corns. The water content of both irradiated and non-irradiated steamed waxy corns after 7 month storage were significantly decreased from $65{\sim}60%$ to 30% but the changes of water content among treatments or irradiation doses were not significantly different during storage. Sugar contents in the irradiated steamed waxy corns were less free than those of non-irradiated samples and the amount of free sugar slowly increased as storage temperature increased. Sensory evaluation result showed that total sensory scores in irradiated steamed waxy corns were better than those of non-irradiated samples and total sensory scores were increased as irradiation doses increased.
Effect of gamma irradiation on the microbiological and physicochemical characteristics of steamed waxy corns was determined in order to develop preservation techniques to enhance shelf-life during storage at room or low temperature. The initial total microbial count, and yeast & molds steamed waxy corns before irradiation were $2.1{\times}10^3CFU/g,\;1.9{\times}10^3CFU/g$, respectively. However, the total microbial count were completely inactivated and the count of yeast and molds were only 34 CFU/g at 3 kGy treatment When non-irradiated steamed waxy corns were stored at $25^{\circ}C$ for 7 months, the growth of total microbial counts and yeasts & molds were rapidly increased up to $7.1{\times}10^6CFU/g\;and\;1.9{\times}10^7CFU/g$, respectively. However, the total microbial counts at 3 kGy treatment and yeast & molds at 5 kGy treatment for 7 month storage were completely inactivated Similar result was observed at $15^{\circ}C$ and $4^{\circ}C$ storage. The Hardness of the irradiated steamed waxy corns and irradiation dose were not significantly different from those of the non-irradiated steamed waxy corns before storage, but the hardness of non-irradiated steamed waxy corns was significantly increased during the storage, compared to those of irradiated corns. The water content of both irradiated and non-irradiated steamed waxy corns after 7 month storage were significantly decreased from $65{\sim}60%$ to 30% but the changes of water content among treatments or irradiation doses were not significantly different during storage. Sugar contents in the irradiated steamed waxy corns were less free than those of non-irradiated samples and the amount of free sugar slowly increased as storage temperature increased. Sensory evaluation result showed that total sensory scores in irradiated steamed waxy corns were better than those of non-irradiated samples and total sensory scores were increased as irradiation doses increased.
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문제 정의
이런 장점에도 불구하고 아직까지 감마선조사 식품에 대한 소비자의 인식이 높지 않고, 안전성에 대한 우려가 많아 실용화에 대한 문제점이 아직도 해결과제이다. 본 연구는 감마선조사를 사용하여 옥수수를 장기간 저장하는 동안 미생물학적 안전성 및 이화학적 성상 변화를 규명하여 선도 유지기간을 연장시키는 방안을 조사하였다.
가설 설정
2)Means with different superscript within the same column are significantly different (P<0.05).
제안 방법
감마선조 사량을 달리 한 시료의 물성(경도, hardness) 측정은 rheometer(Compac-100, Sunscientific Co., Japan)를 이용하였으며, 10회 반복하여 그 평균값을 구하였다.
수분 함량은 끓는 물에서 30분간 증자한 후 냉각하여 paper towel로 시료 표면의 물기를 제거한 증자 옥수수를 105℃ 건조기에 넣고 3~5시간 건조 후 데시 케이터에 넣어 실온에 방치하여 냉각시킨 다음 꺼내어 측량한 후 1~2시간 더 건조하여 항량이 될 때까지 같은 조작을 반복하여 측정하였다.
1% 펩톤수로 10배 희석하여 stomacher로 2분간 균질화시켰다. 일반 세균은 plate count agar(Difco, USA), 효모 및 곰팡이는 potato dextrose agar(Difco, USA)를 사용하였으며 희석된 균질액을 0.1 mL씩 각각의 배지에 분주한 다음도말하여 총균수는 35℃에서 48시간, 효모 및 곰팡이는 25℃에서 72시간 배양하여 생성된 colony들을 계수하였으며, 3회 반복하여 실시하였다.
저온에서 장기간 저장할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 찰옥수수를 증자하여 진공포장한 후 감마 선 조사하여 여러 온도에서 저장하면서 미생물의 생육변화 및 이화학적 성질을 조사하였다. 증자 찰옥수수를 감마선조사한 후 저장 전에 총균수는 3 kGy 조사에서 모두 사멸하였고 곰팡이 및 효모는 34 CFU/g을 나타내었으며, 25℃에서 7개월간 저장 후에 총균수 및 효모, 곰팡이는 대조구에서 7.
-25℃에 보관된 시료를 꺼내어 표면에 묻은 이물질을 제거한 후 냉장고에 넣어 해동하여 끓는 물에서 30분간 증자한 후 냉각 흐}여 papa towel로 시료 표면의 물기를 제거하였다. 증자 옥수수를 PE 35/nylon 15/L-LDPE 50적 층 포장재(광신산업, 경기도)를 사용하여 진공포장한 후 10분간 끓는 물에서 재가열하였고, (주)그린피아(이천, 경기도)에서 감마선조사를 수행하였다. 포장된 시료의 방사선 조사 는 10만 Ci, Co-60 감마선 조사 시설을 이용하여 1, 3, 5, 10 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였고, ceric cerous dosimeter(USA)를 이용한 흡수선량 확인에서 흡수선량 오차 범위는 ±10 kGy였다.
증자 옥수수를 PE 35/nylon 15/L-LDPE 50적 층 포장재(광신산업, 경기도)를 사용하여 진공포장한 후 10분간 끓는 물에서 재가열하였고, (주)그린피아(이천, 경기도)에서 감마선조사를 수행하였다. 포장된 시료의 방사선 조사 는 10만 Ci, Co-60 감마선 조사 시설을 이용하여 1, 3, 5, 10 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였고, ceric cerous dosimeter(USA)를 이용한 흡수선량 확인에서 흡수선량 오차 범위는 ±10 kGy였다. 감마선조사된 각각의 시료는 4℃, 15℃ 및 25℃(상온)에서 7개월 동안 저장하며 시험 시료로 사용하였다.
대상 데이터
포장된 시료의 방사선 조사 는 10만 Ci, Co-60 감마선 조사 시설을 이용하여 1, 3, 5, 10 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였고, ceric cerous dosimeter(USA)를 이용한 흡수선량 확인에서 흡수선량 오차 범위는 ±10 kGy였다. 감마선조사된 각각의 시료는 4℃, 15℃ 및 25℃(상온)에서 7개월 동안 저장하며 시험 시료로 사용하였다.
강원도 인제군 옥수수시험장에서 8월과 9월에 수확한 찰옥수수(찰혹 1호)를 구입하여 전처리전까지 -25℃에서 냉동 보관하여 시료로 사용하였으며, 일반 진공포장용 포장지는 PE 35/nylon 15/L-LDPE 50적층 포장재(광신산업, 경기도)를 정선군 여량농협으로부터 지원받아 사용하였다. 실험에 사용된 모든 시약은 Sigma사(USA) 제품을 사용하였다.
강원도 인제군 옥수수시험장에서 8월과 9월에 수확한 찰옥수수(찰혹 1호)를 구입하여 전처리전까지 -25℃에서 냉동 보관하여 시료로 사용하였으며, 일반 진공포장용 포장지는 PE 35/nylon 15/L-LDPE 50적층 포장재(광신산업, 경기도)를 정선군 여량농협으로부터 지원받아 사용하였다. 실험에 사용된 모든 시약은 Sigma사(USA) 제품을 사용하였다.
데이터처리
4℃, 15℃ 및 25℃에서 5개월간 저장한 모든 시료를 10분간 재가열한 후 색깔, 냄새, 맛, 조직감 및 종합적 기호도를 9점 평점제로 하여 평가하였으며 관능평가요 원은 숙달된 대학원생 6명을 선발하여 5회 반복하여 실시하였으며 그 결과는 SAS (slrategic application software) 통계 프로그램으로 처리하였다.
이론/모형
시료 10 g 에 증류수 약 100 mL을 가한 후 blender를 사용하여 1분간 마쇄한 후 여과한 다음 여과액을 취하여 중성 초산납포화용액 2 mL을 가하여 잘 교반한 후, Na2S2O3 분말을 첨가하여 중성 초산납을 석출하고, 다시 이 여과액을 시료액으로 사용하여 Somogyi법(16)으로 환원당 함량을 산출하였다.
성능/효과
이러한 경향은 15℃와 4℃ 저장의 경우에도 유사한 경향을 나타내었다. 15℃에서 7개월 동안 저장시총균수는 무처리구와 감마선 처리구와는 현저한 차이가 있었으나 전반적으로 무처리구 및 감마선 처리구는 25 ℃저 장에서 와 거의 유사하였고 4℃ 저장시에도 무처리구와 감마선 처리구 모두 저장 7개월 동안 25℃에서 저장하였을 경우와 비교하여 차이가 거의 없는 것으로 나타났다.
53 logCFU/g를 나타내었다. 25℃에서 7개월 저장하는 동안 무처리구에서는 7.27 logCFU/g까지 생육하였으나 1 kGy 처리구에서는 5.92 logCFU/g을 나타내었고 3 kGy 처리구에 서는 3.84 logCFU/g을 나타내어 총균수에 비하여 곰팡이 및 효모는 감마선에 대한 저항성이 강한 것으로 나타났다. 150에서 7개월 동안 저장하였을 경우도 이와 비슷한 경향을 보였으며 4℃에 저장하였을 때에는 저장 7개월까지 3 kGy 조사구에서 곰팡이 및 효모는 생육이 완전히 저해되었다.
25℃에서 저장할 경우 3개월부터는 모든 처리구에서 관능적 특성을 상실하였다. 그러나 15℃에 저장하였을 경우 저장 5개월까지 좋은 관능적 기호도를 나타내었으며 무처 리구보다는 모든 감마선 처리구에서 좋은 관능 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 4℃에 저장하였을 때에도 비슷하게 나타났다.
저장 전에는 맛, 색깔, 냄새 등 종합적 기호도가 증자 찰옥수수의무처리구 와 감마선 처리구에서 차이가 거의 없었으며 조사 선량에 따른 유의적인 차이도 없었다. 그러나 저 장기 간이 지남에 따라 감마선 처리구가 무처리구에 비하여 종합적 기호도가 좋았으며 조사선량이 증가할수록 기호도가 향상되는 것으로 나타났다. 25℃에서 저장할 경우 3개월부터는 모든 처리구에서 관능적 특성을 상실하였다.
저장 전에는 감마선 처리구가 무처리구에 비하여 환원당 용출이 더 컸으며 조사 선량이 클수록 환원당 용출이 큰 것으로 나타났다. 그러나 저장기간이 길어짐에 따라 무처리 구가 감마선 처리구에 비하여 환원당 용출이 크게 나타나 감마선 처리구가 무처리구보다 환원당 용출에 더 안정한 것으로 나타났다. Lee 등(17)은 온도가 낮을수록 환원당의 용출이 적다고 보고하였으나 본 연구 결 과에서는 환원당 용출이 약 2.
53 log CFU/g증가 하였으나 감마선 처리구에서는 총균수의 경우 3 kGy 조사 시 효모 및 곰팡이는 5 kGy 조사에서 검출이 되지 않았다. 따라서, 증자 찰옥수수를 진공포장 후 감마선조사 하여 저장할 경우 25℃에서 저장 7개월까지 미생물의 생육을 완전히 저해하여 선도기간을 연장할 수 있으며 4℃ 냉장 저장을 하지 않아도 미생물이 생육을 하지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 감마선조사를 대상으로 쌀밥을 재료로 한 Lee 등(17), 표고버섯을 재료로 한 Kim 등(18) 및 옥수수를 재료로 한 San 등(19)의 결과와 유사한 결과를 보였다.
이러한 결과는 Son 등(19)의 감마선조사에 의한 생옥수수의 저장안전성 연구와 저장 중 현미의 수분함량이 감마선 조사 선량의 영향을 받지 않았다고 보고한 Sabularse 등(20)과 비슷한 경향을 나타내었다. 또한, 증자 찰옥수수의무처 리구와 감마선 처리구 모두 저장온도에 따른 수분 함량의 변화가 거의 없는 것으로 나타났다.
150에서 7개월 동안 저장하였을 경우도 이와 비슷한 경향을 보였으며 4℃에 저장하였을 때에는 저장 7개월까지 3 kGy 조사구에서 곰팡이 및 효모는 생육이 완전히 저해되었다. 이상의 결과, 무처리구에서는 저장 7개월 동안 약 3.53 log CFU/g증가 하였으나 감마선 처리구에서는 총균수의 경우 3 kGy 조사 시 효모 및 곰팡이는 5 kGy 조사에서 검출이 되지 않았다. 따라서, 증자 찰옥수수를 진공포장 후 감마선조사 하여 저장할 경우 25℃에서 저장 7개월까지 미생물의 생육을 완전히 저해하여 선도기간을 연장할 수 있으며 4℃ 냉장 저장을 하지 않아도 미생물이 생육을 하지 않는 것으로 나타났다.
이러한 결과는 감마선 처리한 보리와 옥수수를 저장한 후 냄새에 관한 관능 결과 조사선량과 저장기간에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다는 Son 등(19, 21)의 보고와 비슷한 결과를 나타냈으나 맛과 색깔을 포함하는 종합적 기호도에 있어서는 조사선량과 저장기간에 따라 어느 정도 유의성이 있는 것으로 나타났다. 이상의 모든 결과를 종합해 볼 때, 감마선 처리한 진공포장 증자 찰옥수수의 경우 25 ℃ 이상의 온도에서는 장기간 저장시 종합적 기호도가 현저히 저하되지만 15℃의 중 . 저온에 저장할 경우 찰옥수수의 품질을 손상하지 않고 관능적 특성을 그대로 유지하면서 장기간 보존이 가능한 것으로 사료된다.
일반적으로 저장 전에는 무처리구에 비하여 조사선량의 증가에 의한 경도의 차이가 거의 없었으나 저장기간이 증가할수록 무처리구와 감마선 처리구와의 경도 차이가 현저하게 증가하는 것으로 나타났다. 저장 3개월 후에 증자 찰옥수수의 경도가 현저하게 증가하였으며 조사 선량에 따라 선량이 증가할수록 경도가 감소하였다, 특히 5 kGy 이상 조사구에서는 다른 저선량구에 비하여 현저하게 낮은 경도를 나타내었다. 이는 쌀밥에 10 kGy의 감마선을 조사하였을 경우 경도가 유의적으로 감소한다는 Lee 등(17)의 결과와 유사하였으며, 25℃에서 7개월 동안 저장시 증자 찰옥수수는 조사선량에 비례하여 선량이 낮을수록 높은 경도를 나타내었으며 무처리구에서는 감마선 조사구보다 높은 경도를 나타내었다.
2에 나타내었다. 저장 전에는 감마선 처리구가 무처리구에 비하여 환원당 용출이 더 컸으며 조사 선량이 클수록 환원당 용출이 큰 것으로 나타났다. 그러나 저장기간이 길어짐에 따라 무처리 구가 감마선 처리구에 비하여 환원당 용출이 크게 나타나 감마선 처리구가 무처리구보다 환원당 용출에 더 안정한 것으로 나타났다.
여러 가지 온도에서 5개월 동안 저장한 증자 찰옥수수의 종합적 관능검사 결과는 Table 2와 같다. 저장 전에는 맛, 색깔, 냄새 등 종합적 기호도가 증자 찰옥수수의무처리구 와 감마선 처리구에서 차이가 거의 없었으며 조사 선량에 따른 유의적인 차이도 없었다. 그러나 저 장기 간이 지남에 따라 감마선 처리구가 무처리구에 비하여 종합적 기호도가 좋았으며 조사선량이 증가할수록 기호도가 향상되는 것으로 나타났다.
한편, 4℃ - 25℃에서 7개월간 저장하는 동안 저장 2개월까지는 저장 초기와 비교하여 차이가 거의 없었으나 저장 7개월 후에는 초기 수분 함량 65~70%에서 약 30%로 현저하게 감소하였다. 저장기간 동안 무처리구와 감마선 처리구에서의 수분 함량 차이는 거의 없었으며, 조사선량에 따른 수분 함량의 유의적인 변화가 없었다. 이러한 결과는 Son 등(19)의 감마선조사에 의한 생옥수수의 저장안전성 연구와 저장 중 현미의 수분함량이 감마선 조사 선량의 영향을 받지 않았다고 보고한 Sabularse 등(20)과 비슷한 경향을 나타내었다.
저온에서 장기간 저장할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 찰옥수수를 증자하여 진공포장한 후 감마 선 조사하여 여러 온도에서 저장하면서 미생물의 생육변화 및 이화학적 성질을 조사하였다. 증자 찰옥수수를 감마선조사한 후 저장 전에 총균수는 3 kGy 조사에서 모두 사멸하였고 곰팡이 및 효모는 34 CFU/g을 나타내었으며, 25℃에서 7개월간 저장 후에 총균수 및 효모, 곰팡이는 대조구에서 7.1x10s CFU/g, 1.9xl07 CFU/g를 나타내었으나 3 kGy 조사구에서는 총균수가 검출되지 않았으며 효모 및 곰팡이는 5 kGy에서 완전히 사멸되었으며 이러한 결과는 15C와 4℃ 에 저장하였을 경우에도 비슷한 경향을 나타내었다. 감마 선 조사직후 각 처리구는 무처리구에 비하여 경도의 차이가 없었으며 조사선량 간에도 유의적인 차이가 없었다.
증자한 찰옥수수를 진공포장하여 감마선조사를 한 후 각각의 온도(4, 15, 25℃)에서 7개월 동안 저장하였을 때 의 미생물의 생육변화를 Table 1에 나타내었다. 총균수는 무처리구의 경우 저장 전에 3.32 logCFU/g을 나타내었으나, 감마선 처리구의 경우 1 kGy 처리구에서는 2.23 logCFU/g로 감소되었으며, 3 kGy 처리구에서는 완전히 사멸하였다. 25℃에서 7개월 동안 저장하는 동안 무처리구에서는 6.
4℃ - 25笆에서 7개월간 저장 후 초기 수분 함량 65~70%에서 약 30%로 현저하게 감소하였으나 저장기간 동안 무처리구와 감마선 처리구에서의 수분 함량과 조사선량에 따른 차이는 거의 없었다. 환원당 함량은 각 처리구 모두 비조사 구가 감마선조사구에 비하여 많이 용출되는 경향을 나타내었으며 온도가 높을수록 환원당 용출이 약간 증가하는 것으로 나타났으며 저장기간이 지남에 따라 감마선 처리구가 무처리구에 비하여 종합적 기호도가 좋았으며 조사선량이 증가할수록 기호도가 향상되는 것으로 나타났다.
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