커피박의 항산화능을 확인하고 커피박의 새로운 용도를 개발하고자 지질산화로 인한 선도저하가 문제시 되는 간고등어의 제조에 커피박 열수 추출물을 천연항산화제로 이용하였다. 먼저, 커피박 열수 추출물의 항산화 활성을 측정하기 위해 DPPH radical 소거능을 측정한 결과, $4{\sim}0.4\;mg/mL$ 농도에서 약 92%의 높은 라디칼 소거능을 유지하였다. 항산화 활성을 확인한 커피박 열수 추출물 5, 10 및 15%를 염수에 첨가하여 간고등어를 제조한 후, $4^{\circ}C$에 15일간 저장하면서 산화도, VBN, pH 및 관능적 특성의 변화를 측정하였다. 그 결과, 15% 커피박 열수 추출물 처리구가 저장기간 내내무처리구에 비해 낮은 산화도 값을 나타내었으며, VBN 함량은 10일까지는 시험구간의 차이를 보이지 않다가 급격한 산화가 시작된 저장 15일에 유의적으로 낮은 값을 보였다. pH는 저장기간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으나 실험구간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 저장 0일과 5일에 관능평가를 실시한 결과, 향, 맛 그리고 전체적인 호감도항목에서 10과 15% 커피박 열수 추출물 처리구가 높은 값을 보였다. 이상의 결과를 통해 15% 커피박 열수 추출물 처리를 통해 간고등어의 산화도가 억제됨을 확인하였으며 동시에 관능적 품질이 증진됨을 알 수 있었다. 따라서 커피박열수 추출물을 간고등어와 같이 빠른 지질산화로 인한 저장성 및 품질저하를 유발하는 식품에 천연 항산화제로써 사용할 수 있을 것으로 사료된다.
커피박의 항산화능을 확인하고 커피박의 새로운 용도를 개발하고자 지질산화로 인한 선도저하가 문제시 되는 간고등어의 제조에 커피박 열수 추출물을 천연항산화제로 이용하였다. 먼저, 커피박 열수 추출물의 항산화 활성을 측정하기 위해 DPPH radical 소거능을 측정한 결과, $4{\sim}0.4\;mg/mL$ 농도에서 약 92%의 높은 라디칼 소거능을 유지하였다. 항산화 활성을 확인한 커피박 열수 추출물 5, 10 및 15%를 염수에 첨가하여 간고등어를 제조한 후, $4^{\circ}C$에 15일간 저장하면서 산화도, VBN, pH 및 관능적 특성의 변화를 측정하였다. 그 결과, 15% 커피박 열수 추출물 처리구가 저장기간 내내무처리구에 비해 낮은 산화도 값을 나타내었으며, VBN 함량은 10일까지는 시험구간의 차이를 보이지 않다가 급격한 산화가 시작된 저장 15일에 유의적으로 낮은 값을 보였다. pH는 저장기간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으나 실험구간의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 저장 0일과 5일에 관능평가를 실시한 결과, 향, 맛 그리고 전체적인 호감도항목에서 10과 15% 커피박 열수 추출물 처리구가 높은 값을 보였다. 이상의 결과를 통해 15% 커피박 열수 추출물 처리를 통해 간고등어의 산화도가 억제됨을 확인하였으며 동시에 관능적 품질이 증진됨을 알 수 있었다. 따라서 커피박열수 추출물을 간고등어와 같이 빠른 지질산화로 인한 저장성 및 품질저하를 유발하는 식품에 천연 항산화제로써 사용할 수 있을 것으로 사료된다.
To develop a novel application for roasted ground coffee residue, hot water extract of roasted ground coffee residue was used in manufacturing salted mackerels. First, DPPH radical scavenging effect of roasted ground coffee residue extract was measured. As a result, roasted ground coffee residue ext...
To develop a novel application for roasted ground coffee residue, hot water extract of roasted ground coffee residue was used in manufacturing salted mackerels. First, DPPH radical scavenging effect of roasted ground coffee residue extract was measured. As a result, roasted ground coffee residue extract showed high activity of about 92% in the concentration of 0.4 to 4 mg/mL. Thereafter, the salted mackerel was treated with 5, 10 and 15% of roasted ground coffee residue extract and its shelf-life and quality was investigated. The salted mackerels treated with 15% roasted ground coffee residue extract showed significantly low TBARS and VBN as compared to the control. In sensory evaluation, the salted mackerels treated with 10 and 15% roasted ground coffee residue extracts scored higher as compared to the control. In conclusion, roasted ground coffee residue extract increased the shelf-life of salted mackerel and improved the sensual quality by inhibiting lipid oxidation.
To develop a novel application for roasted ground coffee residue, hot water extract of roasted ground coffee residue was used in manufacturing salted mackerels. First, DPPH radical scavenging effect of roasted ground coffee residue extract was measured. As a result, roasted ground coffee residue extract showed high activity of about 92% in the concentration of 0.4 to 4 mg/mL. Thereafter, the salted mackerel was treated with 5, 10 and 15% of roasted ground coffee residue extract and its shelf-life and quality was investigated. The salted mackerels treated with 15% roasted ground coffee residue extract showed significantly low TBARS and VBN as compared to the control. In sensory evaluation, the salted mackerels treated with 10 and 15% roasted ground coffee residue extracts scored higher as compared to the control. In conclusion, roasted ground coffee residue extract increased the shelf-life of salted mackerel and improved the sensual quality by inhibiting lipid oxidation.
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문제 정의
8배로 증가하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 VBN 측정을 통해 커피박 추출물이 간고등어의 선도에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 그 결과(Fig.
이에 본 연구에서는 실제 커피 생산 공장에서 발생한 커피박의 항산화 활성을 확인하고 간고등어에 커피박 열수 추출 물을 첨가하여 지방산화 억제를 통한 저장성 연장 및 품질에 미치는 영향을 분석하였다.
제안 방법
고등어는 체중 200±30 g의 것을 선별하여 내장을 제거하고 등뼈를 중심으로 포를 떠서 fillet를 만들어 사용하였다. 10% 염수와 커피박 열수 추출액 5, 10 및 15% 혼합액을 만든 후 진공팩에 고등어와 혼합액을 넣고 4℃에서 10시간 침지시켰다. 1시간 실온에서 자연건조한 후 9시간동안 18oC에서 냉풍건조한 후, 스티로폼 상자에 넣어 4oC에서 보관하였다.
11명의 숙련된 panel을 대상으로 색, 형태, 맛, 짠맛, 향, 질감, 연도, 탄력, 전체적인 기호도의 10가지 항목을 평가하였다. 이 때 기호도를 아주 좋다 7점, 아주 나쁘다를 1점으로 하는 7단계 기호 척도법으로 평가하였다.
DPPH radical 소거효과는 Blois(22)의 방법을 변형하여 측정하였다. 시료 0.
5 mL를 넣고 vortex한 후 실온에서 30분간 방치한 다음 UV/visible spectrophotometer(Genesys 10 UV, Rochester, NY, USA) 로 517 nm에서 흡광도를 측정하였고 대조구는 시료 대신에 증류수를 가하여 같은 방법으로 측정하였다. 또한 색소에 의한 흡광도를 보정해주기 위하여 공시험은 0.2 mM DPPH 용액 대신 메탄올 0.5 mL를 넣어 흡광도를 측정하였다.
DPPH radical 소거효과는 Blois(22)의 방법을 변형하여 측정하였다. 시료 0.5 mL에 0.2 mM DPPH 용액 0.5 mL를 넣고 vortex한 후 실온에서 30분간 방치한 다음 UV/visible spectrophotometer(Genesys 10 UV, Rochester, NY, USA) 로 517 nm에서 흡광도를 측정하였고 대조구는 시료 대신에 증류수를 가하여 같은 방법으로 측정하였다. 또한 색소에 의한 흡광도를 보정해주기 위하여 공시험은 0.
11명의 숙련된 panel을 대상으로 색, 형태, 맛, 짠맛, 향, 질감, 연도, 탄력, 전체적인 기호도의 10가지 항목을 평가하였다. 이 때 기호도를 아주 좋다 7점, 아주 나쁘다를 1점으로 하는 7단계 기호 척도법으로 평가하였다.
이에 본 연구에서는 커피박 열수 추출물을 5, 10 및 15% 농도로 처리한 간고등어를 4°C에서 15일간 저장하면서 산화도를 측정한 결과를 Table 1에 나타내었다.
5 이상은 식용이 곤란한 정도로 부패가 진행된 것으로 판단한 다(31). 이에 본 연구에서는 커피박 열수 추출물을 5～15% 처리한 간고등어를 4o C에서 15일간 저장하면서 pH를 측정 하였다. 그 결과(Fig.
VBN의 측정은 식품공전상의 Conway법을 이용하였다 (23). 잘게 세절한 고등어를 10 g씩 취하여 증류수 50 mL를 첨가하여 혼합하고 5분 교반, 10분 정치를 두 번 반복하여 30분간 침출하였다. 여과지로 침출액을 여과한 후 5% H2SO4로 pH 4.
커피박 열수 추출물을 5, 10 및 15% 첨가한 간고등어를 4 °C에서 저장하면서 색, 외관, 향, 맛, 짠맛, 질감, 연성, 탄력 성, 전체 호감도의 항목에 대해 평가하였다(Table 2, 3).
대상 데이터
고등어는 체중 200±30 g의 것을 선별하여 내장을 제거하고 등뼈를 중심으로 포를 떠서 fillet를 만들어 사용하였다.
본 실험에 사용한 커피박은 동서식품에서 구입하여 사용 하였다.
데이터처리
SAS Program을 이용하여 분산분석을 실시하였으며, 조사 항목들 간의 유의성 검정은 Duncan의 다중검정법으로 p<0.05 수준에서 실시하였다.
실험 결과의 통계처리는 각각의 시료에 대한 평균±표준편차로 나타내었다.
이론/모형
VBN의 측정은 식품공전상의 Conway법을 이용하였다 (23). 잘게 세절한 고등어를 10 g씩 취하여 증류수 50 mL를 첨가하여 혼합하고 5분 교반, 10분 정치를 두 번 반복하여 30분간 침출하였다.
이를 이용한 DPPH법은 실제 항산화 활성과 연관성이 높은 방법으로 천연물의 항산화 활성 측정법으로 널리 사용되고 있다(26). 이에 본 연구에서도 커피박 열수 추출물의 항산화능을 측정하기 위해 DPPH법으로 커피박의 radical 소거능을 측정하 였다. 그 결과(Fig.
성능/효과
이에 본 연구에서도 커피박 열수 추출물의 항산화능을 측정하기 위해 DPPH법으로 커피박의 radical 소거능을 측정하 였다. 그 결과(Fig. 1), 커피박 열수 추출물이 4～0.4 mg/mL 농도에서 약 92%의 높은 radical 소거능을 유지하였으며, 0.04 mg/mL에서는 18%로 감소하였다. 이 결과는 Yen 등이 커피박 물 추출물이 0.
이에 본 연구에서는 VBN 측정을 통해 커피박 추출물이 간고등어의 선도에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 그 결과(Fig. 2), 저장 초기에 커피박 열수 추출물 15% 처리구의 VBN 함량이 9.87 mg%로 10 mg%를 나타낸 무처리구와 큰 차이를 보이지 않았으며, 저장 5일과 10일째까지도 모든 시험구간에 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 저장 15일째에 5와 10% 커피박 열수 추출물 처리구가 각각 54.
이에 본 연구에서는 커피박 열수 추출물을 5～15% 처리한 간고등어를 4o C에서 15일간 저장하면서 pH를 측정 하였다. 그 결과(Fig. 3), 저장 초기에 무처리구와 커피박 열 수 추출물 처리구의 pH가 모두 약 6.3으로 실험구간의 유의 적인 차이를 보이지 않았다. 저장기간이 증가할수록 pH는 증가하였으며 저장 15일째에는 무처리구가 7.
이에 본 연구에서는 커피박 열수 추출물을 5, 10 및 15% 농도로 처리한 간고등어를 4°C에서 15일간 저장하면서 산화도를 측정한 결과를 Table 1에 나타내었다. 그 결과, 저장 초기에는 5～15% 커피박 열수 추출물 처리구의 산화도가 각각 1.27, 0.87 및 0.79 MDA mg/kg를 보여 1.41 MDA mg/kg을 보인 무처리구에 비해 낮은 값을 보였다. 저장기간이 증가할수록 모든 실험구의 산화도는 증가하였으나, 15% 커피박 열수 추출액 처리구의 경우, 저장기간 내내 무처리구에 비해 유의적으로 낮은 산화도 값을 보였으며, 저장 15일에는 2.
이는 Yen 등(21)은 실험을 위해 실제 커피 생산 공정과는 다른 간이적인 추출 공정을 통해 커피 추출물을 추출하고 남은 커피박을 사용함으로써, 커피 추출물로 이행되지 못한 항산화 성분이 실제 공정을 거친 커피박보다 많이 남아 있었기 때문에 본 연구에 비해 높은 라디칼 소거 활성을 나타낸 것으로 사료된다. 그러나 천연 항산화물질로 널리 알려진 녹차 및 솔잎의 열수 추출물이 1 mg/mL 농도에서 각각 약 55와 53%의 DPPH radical 소거능을 보인 결과(27)와 비교했을 때 커피박 추출물이 매우 높은 항산화 활성을 가지는 것을 알 수 있었다.
향의 경우 생 고등어와 구운 고등어 모두 10과 15% 처리구가 무처리구에 비해 높은 값을 보였으나 저장 초기에 비해 다소 낮은 값을 보였다. 그리고 맛도 10과 15% 처리구가 무처리구에 비해 유의적으로 높은 값을 보였다. 전체적인 호감도는 무처리구가 3.
일반적으로 VNB 함량의 기준이 5～10 mg%은 극히 신선한 어육, 15～25 mg% 은 보통 선도의 어육, 30～40 mg%은 부패 초기의 어육, 50 mg% 이상인 경우 부패 정도가 심한 어육으로 판정한다(28). 따라서 모든 실험구가 저장 초기에는 신선한 어육, 저장 10 일에는 보통 선도의 어육 상태였으나 그 이후에는 급격한 부패가 시작되어 저장 15일에는 커피박 열수 추출물 15% 처리구를 제외한 모든 시험구의 부패 정도가 심한 것으로 나타났다. 이상의 결과를 통해 15%의 커피박 열수 추출물 처리가 간고등어의 급격한 부패를 다소 지연시키는 것으로 나타나 고등어의 선도 유지에도 효과를 보인 것으로 사료된다.
이와 같은 결과는 간고등어에 감잎, 곽향, 초피 추출물을 첨가한 경우 저장기간이 증 가할수록 pH가 증가하였으나, 처리구와 대조구간의 유의적 인 변화를 보이지 않는 결과와 유사하다(5). 또한 저장 10일 까지 모든 처리구의 pH가 6.5 부근이었으나 저장 15일에 pH 가 7.3 이상으로 증가하여, VBN 결과와 마찬가지로 저장 10일 이후에 급속하게 부패가 일어난 것을 알 수 있었다.
1의 점수를 얻었다. 이상의 결과로 커피박 열수 추출물의 첨가 농도가 증가할수록 관능적인 면이 개선된 것을 알 수 있었다. 이와 함께 산화도 및 VBN 측정결과 15% 커피박 열수 추출물 처리구의 저장성 증진 효과가 가장 컸으므 로 15%의 커피박 추출물 처리를 통해 간고등어의 저장성과 관능적 품질을 동시에 증진시킬 수 있을 것으로 사료된다.
따라서 모든 실험구가 저장 초기에는 신선한 어육, 저장 10 일에는 보통 선도의 어육 상태였으나 그 이후에는 급격한 부패가 시작되어 저장 15일에는 커피박 열수 추출물 15% 처리구를 제외한 모든 시험구의 부패 정도가 심한 것으로 나타났다. 이상의 결과를 통해 15%의 커피박 열수 추출물 처리가 간고등어의 급격한 부패를 다소 지연시키는 것으로 나타나 고등어의 선도 유지에도 효과를 보인 것으로 사료된다. 이와 같은 결과는 고등어 fillet에 유자 착즙액과 자숙액 을 처리한 경우와 간고등어에 감잎, 곽향, 초피 추출물을 처리한 경우 대조구에 비해 유의적으로 낮은 VBN 함량을 나타낸 결과와 일치하였다(3,5).
이상의 결과로 커피박 열수 추출물의 첨가 농도가 증가할수록 관능적인 면이 개선된 것을 알 수 있었다. 이와 함께 산화도 및 VBN 측정결과 15% 커피박 열수 추출물 처리구의 저장성 증진 효과가 가장 컸으므 로 15%의 커피박 추출물 처리를 통해 간고등어의 저장성과 관능적 품질을 동시에 증진시킬 수 있을 것으로 사료된다.
3으로 실험구간의 유의 적인 차이를 보이지 않았다. 저장기간이 증가할수록 pH는 증가하였으며 저장 15일째에는 무처리구가 7.31, 15% 처리 구는 7.27의 pH를 보여 무처리구와 커피박 열수 추출물 처리 구간의 큰 차이는 보이지 않았다. 이와 같은 결과는 간고등어에 감잎, 곽향, 초피 추출물을 첨가한 경우 저장기간이 증 가할수록 pH가 증가하였으나, 처리구와 대조구간의 유의적 인 변화를 보이지 않는 결과와 유사하다(5).
41 MDA mg/kg을 보인 무처리구에 비해 낮은 값을 보였다. 저장기간이 증가할수록 모든 실험구의 산화도는 증가하였으나, 15% 커피박 열수 추출액 처리구의 경우, 저장기간 내내 무처리구에 비해 유의적으로 낮은 산화도 값을 보였으며, 저장 15일에는 2.07 MDA mg/kg으로 2.81 MDA mg/kg을 보인 무처리구에 비해 약 26% 감소한 값을 나타내었다. 하지만 5와 10% 커피박 열수 추출물 처리구의 산화도는 저장기간이 증가할수록 무처리구와 큰 차이를 보이지 않았다.
그리고 맛도 10과 15% 처리구가 무처리구에 비해 유의적으로 높은 값을 보였다. 전체적인 호감도는 무처리구가 3.5, 5～15% 처리구는 각각 4.2, 5.2 및 5.1의 점수를 얻었다. 이상의 결과로 커피박 열수 추출물의 첨가 농도가 증가할수록 관능적인 면이 개선된 것을 알 수 있었다.
향의 경우 생 고등어와 구운 고등어 모두 10과 15% 처리구가 무처리구에 비해 높은 값을 보였으며, 맛과 짠맛의 경우도 높은 점수를 얻었다. 전체적인 호감도의 경우 무처리 구가 4.4, 5～15% 커피박 열수 추출물 처리구가 각각 4.6, 5.9 및 6.1의 점수를 얻어 첨가 농도가 증가할수록 높아졌다. 저장 5 일째에는 생 고등어 내부 색이 무처리구에 비해 10과 15% 처리구가 유의적으로 높은 점수를 보였으나, 생고등어 의 외부 색과 구운 고등어의 내․외부 색은 유의적인 차이를 보이지 않았다.
81 MDA mg/kg을 보인 무처리구에 비해 약 26% 감소한 값을 나타내었다. 하지만 5와 10% 커피박 열수 추출물 처리구의 산화도는 저장기간이 증가할수록 무처리구와 큰 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 유자 착즙액과 자숙액을 처리한 고등어유의 산화도가 무처리구에 비해 낮은 값을 보인 결과와 유사하며(3), 녹차, dill weed, 생강, 키토산, 올리고당 혼합액을 고등어 fillet에 처리한 경우 대조구에 비해 낮은 산화도를 보인 결과와도 일치한다(6).
그러나 고등어를 그릴에 7분간 구운 후에는 실험구간의 차이를 보이지 않았다. 향의 경우 생 고등어와 구운 고등어 모두 10과 15% 처리구가 무처리구에 비해 높은 값을 보였으며, 맛과 짠맛의 경우도 높은 점수를 얻었다. 전체적인 호감도의 경우 무처리 구가 4.
후속연구
그러나 이러한 천연물 유래 항산화제는 원재료의 가격이 비싸기 때문에 저가의 고등어 가공품에 적용하는 것은 경제성의 원리에 어긋나 상업화가 불가능하다. 따라서 식품의 부산물과 같은 값이 싼 천연 항산화제를 찾아 고등어에 적용하는 연구가 필요할 것으로 생각된다.
이러한 결과는 유자 착즙액과 자숙액을 처리한 고등어유의 산화도가 무처리구에 비해 낮은 값을 보인 결과와 유사하며(3), 녹차, dill weed, 생강, 키토산, 올리고당 혼합액을 고등어 fillet에 처리한 경우 대조구에 비해 낮은 산화도를 보인 결과와도 일치한다(6). 이상의 결과를 통해 커피박 열수 추출물이 고등어의 지질산화억 제를 통해 저장성을 증진시키는 것으로 사료되며, 커피 부산 물인 커피박을 고등어의 저장성 개선을 위한 천연항산화제 로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
대부분의 커피박은 어떻게 이용되고 있는가?
커피 열수 추출액의 수율을 증진시키기 위한 기술이 개발되면서 커피박의 생성량이 점차 감소(18)하고 있기는 하지만, 원료의 약 46%를 차지하는 커피박은 여전히 그 처리방법이 문제가 되고 있다. 현재까지 대부분의 커피박은 커피 생산 공장의 보일러 연료원으로 공급되며, 일부가 토양 비료 및 동물의 사료로 이용되고 있다. 이러한 커피박의 이 용용도를 넓히기 위해 몇몇 연구자들에 의해 버섯 자실체 생산을 위한 기질로 커피박을 이용(19)하거나 폐수 중의 중 금속과 유기오염물질의 제거를 위한 흡착제로 개발하기 위 한 연구가 국내에서 이루어졌다(20).
커피박은 무엇인가?
커피박은 커피 열수 추출물의 제조공정에서 생기는 추출 잔사로, 1 kg의 커피 열수 추출물 당 약 0.91 kg이 생성된다 (18).
본 연구에서 간고등어의 VBN의 측정은 식품공전상의 Conway법을 이용하였는데 그 과정은 어떻게 되는가?
VBN의 측정은 식품공전상의 Conway법을 이용하였다 (23). 잘게 세절한 고등어를 10 g씩 취하여 증류수 50 mL를 첨가하여 혼합하고 5분 교반, 10분 정치를 두 번 반복하여 30분간 침출하였다. 여과지로 침출액을 여과한 후 5% H2SO4로 pH 4.0으로 보정하고 100 mL로 정용하였다. Conway unit 외실의 아래쪽에 전 처리한 시료 1 mL를 넣은 다음 내실에 0.01 N H2SO4 1 mL를, 외실에는 K2CO3 포화용 액 1 mL를 첨가하고 혼합하여 클립을 채워 25oC에서 1시간 반응시킨 후 내실에 brunswik 시액을 한 방울 첨가하고 미량 수평 뷰렛을 사용하여 0.01 N NaOH 용액으로 적정하였다.
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