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문제 정의
- 그러나 유기산을 다량 함유하는 일부 과일 및 야채 주스들의 항갈변 효과가 우수할 뿐만 아니라 경제적으로도 저렴하여 그 실용적 가치가 매우 높다[13]. 그러므로 본 연구에서는 과채류 주스들로 전처리 후 포장 시 천연항갈변제 및 기체조성에 의한 사과갈변 저해 효과를 검토하고자 한다.
제안 방법
- 이를 전처리 침지 용액으로 사용하였다. 갈변도 및 색도측정은 4C에서 7일간 저장하면서 색도계를 이용하여 AL값과 값을 측정하였다.
- 균일한 크기(315±17g)의 사과를 선택하여 물로 깨끗이 세척한 후 수동 사과 박피기로 박피하였다. 코아제거및 분할은 과일 분할기로 ((주)화진정공, 한국) 분할하여 8개의 일정한 절편을 얻었다.
- 동일한 천연 갈변 방지제로 전처리한 후 포장재 내의 기체 조성을 산소농도에 따라 4가지(무산소 : 100% N2, 저산소 : O.latm 수준의 진공감압, 보통산소 : 20% 02 / 80% N2, 고산소 : 70% O2 / 15% CO2 / 15% N, 로 달리하여 차단성(65㎛ Ny/PE, O2 TR:54.8±0.7mL/m2 day atm @221) 필름 포장재 포장한 후 4℃ 에서 7일간 저장하면서 갈변화 정도를 측정하였다.
- 루바브 주스로 전처리 한 후 포장재내의 산소기체 농도를 달리하여 (무산소 : 100% Na, 저산소 : O.latm 수준의 진공감압, 보통산소 : 20% O2 / 80% N2, 고산소 : 70% 6 / 15% CO2 / 15% N2) 충진, 밀봉한 후 갈변화 정도를 측정하였다 (그림 4). 루바브 전처리 후 공기 조성에 의한 갈변 정도를 측정한 결과 그림 4a에서 알 수 있듯이 상압 및 질소 충전 포장이 갈변 억제력이 가장 뛰어났으나 저장 후기에 갈수록 무산소 즉 100% N2 충진 포장이 갈변 억제력이 가장 뛰어났다.
- 산소투과성이 약 23배 정도 차이를 보이는 투과성 포장재인 1工归顷40㎛)와 차단성 포장재인 Nylon/PE(65网1) 복합필름을 이용하여 사과 절단 후 루바브 주스 처리군 (100% 주스)과 미처리군(증류수)을 다른 두 포장재에 밀봉 포장하여 갈변화 정도를 측정하였다. 그림 3a에서 알 수 있듯이 포장재의 산소 투과성 정도에 상관없이 일반적으로 유기산들은 환원제, 산미제 그리고 킬레이팅(chelating)제의 역할을 담당할 수 있다. 이러한 유기산들은 자연에서 과채류에 많이 존재하므로 본 실험에서는 5종의 과채류(레몬, 귤, 오렌지, 파인애플, 루바브) 주스를 이용하여 갈변 저해 효과를 조사하였다. 착즙한 5종의 과채류 주스에 사과 절편을 3분간 침지하여 건져낸 후 흐르는 수분을 제거하였다.
- 이렇게 절단한 절편들을 각각의 저해제 용액에 3분간 침지하였다. 종이타월로 흐르는 물기를 제거한 후 포장 하여 저온저장 시 절단면의 색 변화를 관찰하였다. 색도 변확는 색도계(Color Techno System, Model JC 80IS, Japan)를 이용하여 시간에 따라 Hunter's 값인 L, a 및 b값을 측정하였다.
- 천연 갈변 방지제 탐색을 통해 갈변 방지 효과가 우수한 것으로 판단되는 천연물을 선택하여 3분간 침지한 후각각 투과성(40㎛ LDPE, Os TR:1279±159mL/m2 day ata @10℃) 또는 차단성(65㎛ Ny/PE, O2 TR:54.8iO.7niUm2 day atm @22 ℃) 필름 포장재 (20><27cm)에 충진 밀봉하는 능동형 기체조절포장방법으로 포장하여 4℃ 에서 7일간 저장하면서 갈변화 정도를 측정하였다.
- 천연 갈변 방지제로 선택된 루바브 주스의 항갈변 효과를 알아보기 위해 루바브 주스를 연속적으로 증류수로 희석하여 농도별(100%, 80%, 60%, 40%, 20%, 0%, & No dipping) 갈변 저해 정도를 측정하였다. 그림 2에서 알 수 있듯이 루바브 주스가 희석되어 농도가 낮아질수록 갈변 저해 효과가 감소하여 0% 루바브 주스의 경우에는 No dipping 처리구와 비슷하였다.
대상 데이터
- 원료인 사과(부사)는 예산지역에서 재배된 사과로서 예산 능금 협동 조합 판매장에서 구입하였다. 구입한 사과는 10kg 종이박스로 포장흐}여 5±2℃ (85-90% RH)로 유지되는 저온창고에 보관하면서 시료로 사용하였다.
- 천연 갈변 방지제 탐색실험은 5종의 과채류(파인애플, 레몬, 귤, 오렌지, 루바브)를 이용하여 100% 주스를 착즙하여 이를 전처리 침지 용액으로 사용하였다. 갈변도 및 색도측정은 4C에서 7일간 저장하면서 색도계를 이용하여 AL값과 값을 측정하였다.
성능/효과
- 특히, 60% 농도까지는 항갈변력이 서서히 감소하였으나, 40% 이하에서는 급속히 감소함을 알 수 있다. E값의 변화를 기준으로 갈변 저해 효과를 평가한 경우에도 60% 이상의 농도에서 항갈변력이 6일정도 유지됨을 알 수 있었다 (그림 2b). 루바브 주스를 단독 항 갈변 제로 전처리 하였을 경우 최소 50% 희석 주스에 3분간 침지 전처리하면 약 6일 정도 효과적으로 갈변이 억제됨을 알 수 있다.
- 특히 진공포장의 경우에는 신선 절편 사과가 진공포장 중 물리적 상처를 입어 저장초기부터 갈변화가 심하게 진행되는 것 같다. E값의 변화에 의한 갈변 억제력을 검토한 결과(그림 4b) 앞에서의 결과처럼 무산소 즉 100% N2 충진 포장이 갈변억제력이 가장 뛰어났다. 그러므로 천연 항갈변제인 루바브 주스와 질소 충전을 병행 처리할 경우 저장기간 7일동안 효과적으로 갈변을 방지할 수 있다.
- 그림 la에서 알 수 있듯이 AL값(흑백을 표시)의 경우에는 저장 초기 4 일까지는 루바브와 레몬주스의 항갈변 효과가 매우 우수하였으나 저장 4일 이후에는 루바브의 항갈변 효과가 제일 우수함을 알 수 있었다. 결국 저장 6일후에 L값의 변화는 루바브 주스의 경우에는 047, 레몬주스의 경우에는 0.8, 증류수 침지의 경우에는 1.9값의 변화를 보였다 전체 색깔 변화를 나타내는 값에 있어서도 초기에는 레몬과 루바브 주스의 항갈변 효과가 우수하였으나 저장 말기에는 루바브 주스가 처리구 중에 가장 우수한 항 갈변 효과를 보였다(그림 lb). 결국 루바브 주스의 E 값의 변화는 최고 1.
- 투과성(4网 LDPE) 및 차단성 포장재에(65㎛ NylotVPE 복합필름) 따른 사과 절편의 갈변 억제 효과는 최대 저장 기간 7일 동안 산소투과성 포장재에 따른 갈변 억제에 대한 유의성의 차이가 없었다. 기체조성을 달리하여 포장한 경우에는 진공감압(O.latm) 및 고산소(70% 02) 포장보다는 질소 충진(100% N2)포장의 경우가 갈변 억제력이 매우 뛰어났다.
- latm 수준의 진공감압, 보통산소 : 20% O2 / 80% N2, 고산소 : 70% 6 / 15% CO2 / 15% N2) 충진, 밀봉한 후 갈변화 정도를 측정하였다 (그림 4). 루바브 전처리 후 공기 조성에 의한 갈변 정도를 측정한 결과 그림 4a에서 알 수 있듯이 상압 및 질소 충전 포장이 갈변 억제력이 가장 뛰어났으나 저장 후기에 갈수록 무산소 즉 100% N2 충진 포장이 갈변 억제력이 가장 뛰어났다. 그러나 고산소 포장이나 진공포장일 경우에는 갈변 억제력이 매우 떨어짐을 알 수 있다.
- 사과의 최소가공 시 갈변을 억제시킬 수 있는 천연 항 갈 변제를 찾아본 결과 특히, 루바브 주스의 항갈변 효과는 매우 강력하였으며 경제적으로도 저렴할 뿐만 아니라 흔히 식용하는 채소에서 간단한 처리로도 얻을 수 있으므로 그 실용적 가치는 매우 높게 평가된다. 루바브 주스에서 항갈변효과를 지니는 주요 성분은 옥살산인 것으로 밝혀졌다.
- 저장 2일 후 결과를 사진으로 찍어 그림 1c에 나타내었다. 색도계로 측정한 결과와 유사하게 저장 초기에는 레몬 주스와 루바브 주스가 갈변 억제 효과가 뛰어남을 눈으로 확인할 수 있다.
- 루바브 주스에서 항갈변효과를 지니는 주요 성분은 옥살산인 것으로 밝혀졌다. 옥살산의 폴리페놀옥시데이즈(PPO, 갈변의 주원인 효소) 저해기전은 효소의 활성부분에 존재하는 +2 가의 구리이온에 옥살산이 비가역적으로 결합함으로 효소를 불활성화 시키는 것으로 밝혀졌다. 특히 루바브 주스의 갈변 억제력은 원액을 2배 희석하더라도 저장 6일 정도까지 효과적으로 갈변이 억제되었다.
- 또한 1% 구연산과 병행하여 사용 시 루바브 원액의 농도를 상당히 낮출 수 있다. 투과성(4网 LDPE) 및 차단성 포장재에(65㎛ NylotVPE 복합필름) 따른 사과 절편의 갈변 억제 효과는 최대 저장 기간 7일 동안 산소투과성 포장재에 따른 갈변 억제에 대한 유의성의 차이가 없었다. 기체조성을 달리하여 포장한 경우에는 진공감압(O.
- 그림 2에서 알 수 있듯이 루바브 주스가 희석되어 농도가 낮아질수록 갈변 저해 효과가 감소하여 0% 루바브 주스의 경우에는 No dipping 처리구와 비슷하였다. 특히 저장 초기 24시간 이내 동안은 루바브 주스의 농도에 상관없이 갈변 방지 효과가 나타났다. 저장 말기에 갈수록 갈변 저해 효과가 감소하였다.
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