[논문]냉동 및 해동 방법에 따른 마쇄 홍고추의 품질특성 변화

임정호; 성정민; 박기재; 정진웅

냉동 및 해동 방법에 따른 마쇄 홍고추의 품질특성 변화
Effects of Freezing and/or Thawing Conditions on the Quality of Mashed Red Pepper 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.15 no.5, 2008년, pp.675 - 681

임정호 (한국식품연구원) , 성정민 (한국식품연구원) , 박기재 (한국식품연구원) , 정진웅 (한국식품연구원)

초록
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마쇄 홍고추를 -70, $0^{\circ}C$에서 품온이 $-10^{\circ}C$에 도달할 때까지 냉동하여 $-10^{\circ}C$ 저장고에서 한 달간 저장한 후 온도(0, $40^{\circ}C$)와 조건(수침지식, 공기 해동법)을 달리 하여 해동한 후 성분을 비교.분석하였다. Capsaicin과 dihydrocapsaicin 함량은 각각 4.28, 2.69 mg/100 g으로 해동 후 $2.63{\sim}3.60$, $1.77{\sim}2.36\;mg$/100 g 으로 감소하였으며 $-10{\circ}C/40^{\circ}C$ 처리구가 $30.9{\sim}38.6%$ 감소하여 가장 큰 변화를 나타내었다. 비타민 C 함량 또한 $-10^{\circ}C/40^{\circ}C$에서의 감소가 가장 컸으며 $-70^{\circ}C/0^{\circ}C$ 처리구에서 $6.77{\sim}10.71\;mg$ /100 g 으로 가장 적은 감소를 나타내었다. 해동 방법은 공기해동 처리구가 수침해동 처리구에 비해 함량 변화가 적게 나타났다. Fructose와 glucose 함량은 초기 20.14, 10.97 g/100 g 이였으며 fructose 의 경우 동결온도 $-10^{\circ}C$ 처리구는 $11.4{\sim}13.35\;g$/100 g으로 $-70^{\circ}C$ 처리구 $13.91{\sim}\;6.55\;g$/100 g에 비해 높은 함량은 나타내었다. $0^{\circ}C$에서 해동이 $40^{\circ}C$보다 감소율이 낮았으며 공기 해동 처리구가 수침해동 처리구에 비해 함량 변화가 적었다. 유기산 결과 주된 유기산은 citric, malic, succinic acid 로 나타났으며 전체의 93.7%를 차지하였다. 해동 후 citric acid 함량은 $48.99{\sim}53.60\;mg$/100 g 으로 처리구들간에 유의적인 차이는 보이지 않았다. Capsanthin 함량도 처리구들간에 차이는 보이지 않아 냉 및 해동 방법이 큰 영향을 끼치지않는 것으로 생각된다. 전체적으로 $-70^{\circ}C$ 냉동이 $-10^{\circ}C$ 냉동에 비해 우수한 것으로 나타났으며, 해동 또한 온도가 낮을수록, 해동방법은 공기해동법을 적용할수록 높은 품질을 나타내었다. 따라서 본 실험에서는 $-70^{\circ}C$ 냉동/$0^{\circ}C$ 공기해 동법을 적용한 마쇄 홍고추가 가장 우수하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigatedthe quality of mashed red pepper after application of various freezing and thawing conditions. Two freezing temperatures ($-70^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$), two thawing temperatures ($0^{\circ}C$, $40^{\circ}C$), and two thawing methods (water-thawing, air-thawing), were employed. Changes in levels of capsaicinoids, vitamin C, free sugars, organic acids, and capsanthin were measured. Capsaicinoids, vitamin C,and free sugar contents were lowest in pepper treated at $-10^{\circ}C/40^{\circ}C$ (freezing/thawing), and the loss rates were 38.0, 79.4 and 24.6%, respectively. When thawing methods were compared, chemical contents were higher in air-thawed samples than in water-thawed peppers, but there was a statistically significant difference only in vitamin C content. Free sugar content after $-70^{\circ}C$ freezing were higher than after $-10^{\circ}C$ freezing, irrespective of the thawing method used. Initial citric acid, malic acid, and succinic acid contents were 44.90, 30.76 and 20.65 mg/100 g, and there was no significant difference between peppers treated with different freezing and thawing conditions. It is recommended that the best method for preserving the overall quality of mashed red pepper is freezing at $-70^{\circ}C$ and thawing at $0^{\circ}C$ in air.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 고추를 건조과정 없이 수확·세척·^·마쇄 등의 공정을 거친 후 냉동 저장한다면 건조와 분쇄 공정이 생략되어 경제적일 수 있으며 생고추를 공급과 이용을 극대화시킬 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 냉동 마쇄 홍고추의 사용 시 냉동 및 해동 과정에서 발생할 수 있는 영양적인 손실을 최소화하여 마쇄 홍고추의 경제성과 영양성을 높일 수 있는 방법을 모색하고자 냉동온도별, 해동 온도 및 조건별에 따른 마쇄 고추의 품질변화를 조사하고자 하였다.

제안 방법

β-carotene 함량은 동결 건조한 시료 0.1 g를 acetone 50 mL에 용해시켜 460 nm에서 흡광도를 측정하였으며 표준물질은 β-carotene (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)로 표준곡선을 작성하여 계산하였다(10).
마쇄 홍고추는 200 g씩 50μm 두께의 PE(polyethylene) film((주)삼영화학, 서울, 한국)에 담아 각각 -10, -70℃ 항온기에 넣어 품온이 -10℃에 도달한 후 한 달간 -10℃의 저장고에서 저장하였다. -10℃에서 저장된 시료를 0℃와 40℃의 해동온도에서 중심부 온도가 0℃에 도달할 때를 해동 완료 시점으로 설정하였으며, 이때 해동방법으로서 수침해동법(WT)과 공기해동법(AT)을 적용하였다(Table 1).
1과 2에 나타내었다. 냉동 온도는 -10와 -70℃에서 실시하였으며 해동방법은 수침해동법(WT)과 공기해동법(AT)으로 하였으며 온도는 각각 0℃와 40℃에서 행하였다. -70℃에서 냉동한 경우 약 180분경과 후 -10℃에 도달하여-10℃의 2,700분에 비해 15배 이상의 시간을 감축시킬 수 있었다(Fig.
동결건조 시료 2 g에 80% ethanol 40 mL를 가하여 vortex mixer(VXR B, Janko & Kunkel, RJ, Brasil)로 2분간 교반하여 추출한 후 상층액을 0.45 μm filter로 여과하여 HPLC에 주입하여 분석하였다.
마쇄 홍고추는 200 g씩 50μm 두께의 PE(polyethylene) film((주)삼영화학, 서울, 한국)에 담아 각각 -10, -70℃ 항온기에 넣어 품온이 -10℃에 도달한 후 한 달간 -10℃의 저장고에서 저장하였다.
마쇄 홍고추를 -70, 0℃에서 품온이 -10℃에 도달할 때까지 냉동하여 -10℃ 저장고에서 한 달간 저장한 후 온도(0, 40℃)와 조건(수침지식, 공기 해동법)을 달리 하여 해동한 후 성분을 비교^․분석하였다. Capsaicin과 dihydrocapsaicin 함량은 각각 4.
비타민 C 함량은 식품공전(8)에 의한 방법으로 동결 건조된 시료 0.2 g에 5% metaphosphoric acid (HPO3) 용액 20 mL을 가하고 blender (KA-2600, Kaiser, Seoul, Korea)로 1분간 중속으로 균질화 시킨 후 원심분리기(Centrikon T-324, Kontron Instruments, Milano, Italy)를 이용하여 6,000 × g에서 10분간 원심 분리하여 얻은 상등액을 0.45 μm filter로 여과한 후 적당히 희석하여 HPLC에 주입하여 분석하였다.
, Milford, MA, USA)로 여과하여 capsaicinoids를 흡착시켰으며 sep-pak에 acetonitrile 4 mL와 1% acetic acid를 함유한 용액을 1 mL 통과시켜 흡착된 capsaicinoids를 용출하였다. 용출된 capsaicinoids는 HPLC를 이용하여 정량하였다. 표준물질은 capsaicin과 dihydrocapsaicin의 혼합물 (Fluka Chemical Co.
유기산은 동결건조 시료 0.2 g을 증류수 40 mL와 vortex mixer(VXR B, Janko & Kunkel, RJ, Brasil)로 혼합한 후 원심분리기(Centrikon T-324, Kontron Instruments, Milano, Italy)를 이용하여 6,000 × g에서 10분간 원심 분리하여 얻은 상등액을 0.45 μm filter로 여과한 후 적당히 희석하여 HPLC에 주입하여 분석하였다.
처리간의 냉동 및 해동 시간을 측정하였으며 성분분석을 위한 시료는 동결건조기(TD5508 Freeze dryer, Inshin lab, Co., LTD, Seoul, Korea)를 이용하여 72시간 동결건조 한 후 blender(KA-2600, Kaiser, Seoul, Korea)로 1분간 분쇄하여 20 mesh 분체기(Testing sieve chung kye sang gong sa, Seoul, Korea)에 통과시킨 후 사용하였다.

대상 데이터

, USA)를 사용하였다. Column은 Ameinex HPX-87H를 사용하였고, solvent는 5 mL H2SO4를 사용하였으며 flow rate는 0.6 mL/min이었다. UV 조건은 210 nm, injection volumn은 20 μL이었다.
Column은 Carbohydrate analysis(Waters, 3.9 × 300 mm, 10 μm)를 사용하였고, 이동상은 acetonitrile : water(87:13)를 사용하였으며 flow rate는 1.2 mL/min이었다.
Column은 Eclipse XDB-C18 (Agilent, 4.6 × 250 mm, 5 μm)을 사용하였고 solvent로는 methanol : water(70:30)을 사용하였으며 flow rate는 0.8 mL/min였다.
본 연구에서 사용된 홍고추(Capsicum annum L.)는 진주산 목광 품종으로 2008년 2월 서울 소재 가락동 농수산물 시장에서 신선한 생홍고추 상태로 구입하여 사용하였으며, 생홍고추를 chopper(Soydelmann, Aalen Stuttgart, Germany)를 이용하여 마쇄한 다음 실험조건별로 사용하였다.
표준물질은 L-ascorbic acid(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO., USA)를 사용하였으며, Column은 Waters Corporation μ-Bondapak C18 (125Å, 3.9 × 300 mm, 10 μm)를 사용하였고, 이동상의 조건은 Water 1 L에 methanol과 acetic acid 각각 10 mL 씩, 그리고 1-Hexane sulfate sodium을 1 g을 첨가하였다.
용출된 capsaicinoids는 HPLC를 이용하여 정량하였다. 표준물질은 capsaicin과 dihydrocapsaicin의 혼합물 (Fluka Chemical Co., Buchs, Switzerland)을 사용하였다. Column은 Eclipse XDB-C₁₈ (Agilent, 4.
45 μm filter로 여과한 후 적당히 희석하여 HPLC에 주입하여 분석하였다. 표준물질은 oxalic acid, citric acid, tartaric acid, malic acid 및 succinic acid(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO., USA)를 사용하였다. Column은 Ameinex HPX-87H를 사용하였고, solvent는 5 mL H2SO4를 사용하였으며 flow rate는 0.

데이터처리

1)Different superscript letters are statistically different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
4)a～c: Different superscript letters are statistically different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
4)a～e: Different superscript letters are statistically different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
4)a～f: Different superscript letters are statistically different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.

성능/효과

55 g/100 g에 비해 높은 함량은 나타내었다. 0℃에서 해동이 40℃보다 감소율이 낮았으며 공기해동 처리구가 수침해동 처리구에 비해 함량 변화가 적었다. 유기산 결과 주된 유기산은 citric, malic, succinic acid로 나타났으며 전체의 93.
6에 나타내었다. Capsanthin의 초기함량은 392.49 mg/100 g을 나타내었으며, 수침해동 처리구의 경우 344.60~421.48 mg/100 g 수준으로 40℃해동처리구가 유의적으로 높은 값을 나타내었다. 반면 공기해동 처리구의 경우, 374.
89 g/100 g으로 가장 높은 값을 나타내었다. Glucose 함량은 냉동 방법보다 해동 방법에 큰 영향을 받는 것으로 나타나, 공기해동 처리구가 수중해동 처리구에 비하여 유의적으로 우수한 결과를 나타내었으며, -10℃ 냉동/40℃ 공기해동 처리구를 제외하고는 냉동 방법에 따른 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 해동방법에 따른 냉동 매실의 품질에 관한 연구에서는 냉장 온도에서 해동한 매실의 유리당 함량이 400.
해동은 품온이 0℃에 도달하였을 때를 완료로 하였으며 해동방법과 온도에 따른 해동 시간은 WT/40℃< AT/40℃ < WT/0℃ < AT/0℃ 순이었다. WT/40℃과 AT/0℃은 각각 24분과 1,000분이 소요되어 40℃의 수침해동법이 0℃의 공기해동법 보다 약 40배 이상의 시간을 단축시킬 수 있는 것으로 나타났다.
capsaicinoids 함량은 초기값에 비하여 냉동 및 해동 처리한 모든구가 유의적인 감소를 나타내었으며(p<0.05), 수침해동법에 비하여 공기해동법이 상대적으로 높은 값을 나타내었다.
5에 나타내었다. 고추의 유리당은 fructose와 glucose가 대부분은 차지했으며 초기 함량은 각각 20.14, 10.97 g/ 100 g으로 나타났으며, 냉동 및 해동 처리 후 마쇄 고추의 fructose와 glucose 성분은 각각 17.8~42.7, 9.8~37.9%가 감소하는 것으로 나타났다. Fructose 함량은 -70℃ 냉동 처리구의 경우 11.
해동 방법별로 공기 해동법이 수침지법에 비하여-10℃ 냉동처리구에서 유의적으로 높은 값을 나타내고 있으나, -70℃ 냉동처리구에서는 해동방법별에 따른 차이를 나타내지는 않았다. 냉동 및 해동방법에 따른 capsaicin과 dihydrocasaicin 함량의 변화 중 -70℃ 냉동처리 후 0℃ 공기 해동 처리구가 각각 3.60, 2.26 mg/100 g으로 가장 우수하였으며, -10℃ 냉동 후 해동한 처리구의 2.65~2.73, 1.86~1.98 mg/100 g 수준 범위에 비하여 1.1~1.3배 높은 값을 나타내었다. 이는 고온 해동이 냉장, 실온 microwave 해동에 비해 capsaicin 함량이 낮다고 보고한 이 등의 연구 결과(14)와 유사한 경향을 나타내었다.
냉동 및 해동방법에 상관없이 -10℃냉동/40℃해동처리구가 초기 15.08±0.56 mg/g 수준에서 3.11~3.89 mg/g 수준으로 가장 큰 감소를 보인 반면, -70℃/0℃ 처리구의 비타민 C 함량은 공기 해동구가 10.71 mg/g 으로 초기에 비해 약 29%가량 감소하여 가장 변화가 적은 것으로 나타났다.
전체적으로 -70℃ 냉동이 -10℃ 냉동에 비해 우수한 것으로 나타났으며, 해동 또한 온도가 낮을수록, 해동방법은 공기해동법을 적용할수록 높은 품질을 나타내었다. 따라서 본 실험에서는 -70℃ 냉동/0℃ 공기해동법을 적용한 마쇄 홍고추가 가장 우수하였다.
4에 나타내었다. 비타민 C 함량은 냉동 및 해동온도가 높을수록 감소 정도가 높았으며, 전반적으로 초기값에 비하여 약 29~80%의 감소를 나타내었다. 냉동 및 해동방법에 상관없이 -10℃냉동/40℃해동처리구가 초기 15.
7%를 차지하는 것으로 나타내었다. 신선한 마쇄 홍고추의 총 유기산 함량은 102.78 mg/100g으로 나타내었으며, -70℃에서 냉동한 후 해동한 처리구는 112.66~122.49 mg/100 g 수준, -10℃ 냉동 후 해동한 처리구는 111.11~125.75 mg/100 g 수준을 나타내어 동결 온도에 따른 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 또한 해동방법 및 해동온도에 따른 마쇄 홍고추의 유기산 함량의 유의적이 차이를 나타내지 않아, 냉동 매실의 냉장해동이 실온해동에 비하여 유기산 함량의 변화가 적었다는 권 등의 결과(17)와 상이하게 나타내었는데, 이는 해동 중 드립에 의한 영양성분의 손실의 차이 때문인 것으로 생각된다.
0℃에서 해동이 40℃보다 감소율이 낮았으며 공기해동 처리구가 수침해동 처리구에 비해 함량 변화가 적었다. 유기산 결과 주된 유기산은 citric, malic, succinic acid로 나타났으며 전체의 93.7%를 차지하였다. 해동 후 citric acid 함량은 48.
Capsanthin 함량도 처리구들간에 차이는 보이지 않아 냉 및 해동 방법이 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 생각된다. 전체적으로 -70℃ 냉동이 -10℃ 냉동에 비해 우수한 것으로 나타났으며, 해동 또한 온도가 낮을수록, 해동방법은 공기해동법을 적용할수록 높은 품질을 나타내었다. 따라서 본 실험에서는 -70℃ 냉동/0℃ 공기해동법을 적용한 마쇄 홍고추가 가장 우수하였다.
71 mg/100 g 으로 가장 적은 감소를 나타내었다. 해동 방법은 공기해동 처리구가 수침해동 처리구에 비해 함량 변화가 적게 나타났다. Fructose와 glucose 함량은 초기 20.
이 등의 연구(16)에서 냉동풋콩을 10℃ 비해 20℃에서 해동 할 경우 비타민 C의 파괴가 높았다고 보고하여 해동 온도와 비타민 C 파괴와의 상관관계가 있음을 확인하였다. 해동 방법의 경우 모든 처리구에서 공기해동 처리구가 수중해동 처리구에 비해 적게 감소되어 공기해동 처리가 더 효과적임을 알 수 있었다.

후속연구

이에 고추를 건조과정 없이 수확·세척··마쇄 등의 공정을 거친 후 냉동 저장한다면 건조와 분쇄 공정이 생략되어 경제적일 수 있으며 생고추를 공급과 이용을 극대화시킬 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비타민 C가 가공 공정 및 저장 중 영양성분의 손실에 대한 지표로 이용되고 있는 이유는?	비타민 C는 채소와 과일에 함유된 성분 중 가장 쉽게 파괴되는 영양 성분으로 가공 공정 및 저장 중 영양성분의 손실에 대한 지표로 이용되고 있어(15), 본 실험에서도 냉동 및 해동 방법에 따른 마쇄 홍고추의 비타민 C 함량의 변화를 조사하여 Fig. 4에 나타내었다.
	마쇄 홍고추의 주요 유기산은 무엇이 있나?	마쇄 홍고추의 냉동 및 해동 방법에 따른 유기산 함량 변화는 Table 1에 나타내었다. 마쇄고추의 유기산을 측정한 결과, oxalic acid, citric acid, tartaric acid, malic acid, 및 succinic acid가 고추 주요 유기산으로 나타나, 정과 심(18) 및 이와 이(19)의 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 함량별로 보면 citric acid가 44.
	국내로 들어오는 중국산 고추에 대해 불신이 커지는 요소는?	최근 WTO, DDA, FTA 협정으로 중국산 고추가 다량 유입되고 있으며, 현재 수입량은 국내 시장의 30% 정도인 6 만톤으로 추정되고 있다. 하지만 국내로 들어오는 중국산 고추는 세척, 저장 및 운반 등 유통 단계에서의 문제점뿐만 아니라 이물질 첨가 등으로 소비자들의 불신이 커지는 요소로 작용하고 있다(4). 우리나라 경우도 유해 미생물에 오염된 건고추 원료를 사용하여 고춧가루를 제조로 인한 위생(5) 뿐만 아니라 분쇄 시 롤러의 마찰에 의하여 쇳가루가 발생하여 문제가 있는 것으로 지적되었으며(6) 비효율적 건조방법으로 인한 색이나 성분 면에서의 품질 저하, 농가의 일손부족 등으로 인한 문제점이 나타나고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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