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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 쇠고기의 이취발생을 간접적으로 나타낼 수 있는 품질인자를 탐색하고자 온도의존성의 관점에서 상호관계를 분석하였다. 먼저, 쇠고기의 저장 중특수관능기법인 R-index에 의한 이취검지시간을 탐지하였고, 이화학적, 물리적, 생물학적 품질인자를 측정하였다.
- 저장 중 온도 조건과 무관하게 이취가 발생되는 시점에서는 항상 일정한 값을 보이는 품질인자를 탐색하기 위하여 다음과 같은 알고리즘을 개발하였다. 이취검지시점 tR 까지의 품질인자의 변화는 0차 반응의 식 (5) 또는 1차 반응의 식 (7)에 식 (3)을 대입하여 다음과 같이 계산된다.
가설 설정
- 관능적 이취검지시점의 온도의존성으로 비교 분석하기위하여 이취검지시점인 tR 의 역수를 취하여 이취생성 반응속도의 개념으로 간주하여 Arrhenius-like 식을 가정하여 적용하였다.
제안 방법
- 위의 연구에서는 이화학적 평가인 pH, 육색, TBA, VBN, oxymyoglobin 측정, 물리적 평가인 Wamer-Bratzler shear force 즉정, 생물학적 평가인 종균 수, Pseudomonas spp., Enterobacteriaceae, Brochothrix thermosphacta, lactic acid bacteria 등의 즉정 그리고 관능적평가로 냄새, 이취, 색, 육즙 보유량, 유연성 등을 평가하여 다양한 측면에서의 쇠고기 품질평가를 행하였다. 하지만 실험을 통하여 얻은 객관적인 실험값들과 관능을 통하여 얻은 주관적인 값들 간의 상호작용을 알아 본 연구는 미비하다.
- noise unsure(N?),실험시료가 noise와 동일하며 확신한다. noise sure(N)의 4가지 카테고리로 평가하였다. 관능 검사 중에도 패널들이 noise reference의 확신도가 떨어져 다시 인지하기를 원하면 제공하였다.
- pH 측정의 시료는 근섬유 방향으로 2x2x2.5 cm(가로X 세로X길이) 잘라서 측정하였으며, 고체시료 전용의 센서가 장착되어 있는 pH meter(Seven Multi, Mettler Toledo. Co., Ltd., USA)를 사용하여 시료 내부의 pH를 측정하였다.
- 준비하였다. 각 시료들은 5, 15, 25<2로 설정된 항온배양기 (SH-75B, Biofree Co., Korea)에 보관하여 관능검사, 생물학적 분석, 이화학적 분석에 이용하였다.
- 상호관계를 분석하였다. 먼저, 쇠고기의 저장 중특수관능기법인 R-index에 의한 이취검지시간을 탐지하였고, 이화학적, 물리적, 생물학적 품질인자를 측정하였다. 이취검지시간의 온도의존성의 관계식을 개발하여, 이에 따른 이취발생 indicator의 선발 요건을 유도하였다.
- 특수관능기법인 R-index에 의한 이취검지시간을 탐지하였고, 이화학적, 생물학적 품질인자를 측정하였다. 먼저, 이취검지시간의 온도의존성의 관계식을 개발하여, 이에 따른 이취발생 indicator의 선발 요건을 유도하였다. 이화학적 분석은 VBN, pH, 육색, Wamer-Bratzler shear force, 그리고 생물학적 분석은 Pseudomonas spp.
- 삼점검사 결과 패널 모두 정답률 60% 이상을 통과하여 추가 사전훈련 없이 바로 R-index를 이용한 관능검사를 실시하였다.
- 쇠고기의 저장 중 이취발생을 대변할 수 있는 품질인 자를 탐색하고자 온도의존성의 관점에서 상호관계를 분석하였다. 특수관능기법인 R-index에 의한 이취검지시간을 탐지하였고, 이화학적, 생물학적 품질인자를 측정하였다.
- 시료의 조건은 pH 측정과 동일하며, Chroma meter (Model CR-300, Minolta Co., Japan)를 사용하여 CIE system의 L*, a*, b'값을 산출하였다.
- 이취발생을 간접적으로 나타낼 수 있는 품질인자를 탐색하기 위하여 이취발생 indicator의 요건인 온도 의존성을 분석하였다. 먼저 각 품질인자의 kinetic 상수를 산출하기 위하여 가능한 0차 반응인 식 (5)와 1차 반응인 식 (7) 을적용하여 저장 중 각 품질인자의 측정 데이터를 Fig.
- 이취검지시간의 온도의존성의 관계식을 개발하여, 이에 따른 이취발생 indicator의 선발 요건을 유도하였다. 저장 중온도-시간 이력에 대한 kinetic 상수 및 Arrhenius 상수를 각 품질인자에 대하여 산출하여 이취발생 indicator의 선발 요건과 비교 분석하였다.
- 지름 15 cm의 하얀 접시에 시료를 10 g씩 준비하고, 무작위 세자리 숫자로 표기하였다. 패널은 쇠고기의 이취를 5초간 맡고 다음 시료에 미치는 영향을 줄이기 위하여 3 분간 신선한 공기를 들이마셨다.
- 특수관능기법인 R-index에 의한 이취검지시간을 탐지하였고, 이화학적, 생물학적 품질인자를 측정하였다. 먼저, 이취검지시간의 온도의존성의 관계식을 개발하여, 이에 따른 이취발생 indicator의 선발 요건을 유도하였다.
- 패널들에게 30℃(:에서 48시간 보관되어 이취가 발생된 쇠고기인 signal reference와 냉장 온도인 -2℃에서 보관되어 신선한 쇠고기인 noise reference를 일주일간 매일 30분씩 제공하여, 쇠고기 풍미에 적응하는 사전훈련을 실시하였다. 사전훈련 후 삼점검사를 실시하여 패널의 구별능력을 시험하였다(Robinson et al.
- 패널의 시료에 대한 친숙도를 향상을 위하여 실시된 사전 훈련과 삼점검사는 이취가 발생한 signal reference와이취가 없고 신선한 noise reference- 이용하여 진행하였다. 삼점검사 결과 패널 모두 정답률 60% 이상을 통과하여 추가 사전훈련 없이 바로 R-index를 이용한 관능검사를 실시하였다.
대상 데이터
- 이화학적 분석은 VBN, pH, 육색, Wamer-Bratzler shear force, 그리고 생물학적 분석은 Pseudomonas spp., Lactic acid bacteria를 대상으로 하였다. 품질인자의 온도 의존성은 Arrhenius 상수인 활성화에너지를 사용하여 분석하였다.
- 본 연구에서는 저렴하면서도 등심과 비슷한 식감을 주어 소비자들이 선호하는 채끝을 시료로 사용하였다. 시료로 사용된 쇠고기의 이력은 강원도 횡성군의 축사에서 2 년간 사육되고 도축되어 -2-5℃에서 20일 정도 보관된 1 등급육을 사용하였다.
- 시료로 사용된 쇠고기의 이력은 강원도 횡성군의 축사에서 2 년간 사육되고 도축되어 -2-5℃에서 20일 정도 보관된 1 등급육을 사용하였다.
- 패널은 동국대학교 식품공학과 대학원생 15명을 선정하였다. 패널들에게 30℃(:에서 48시간 보관되어 이취가 발생된 쇠고기인 signal reference와 냉장 온도인 -2℃에서 보관되어 신선한 쇠고기인 noise reference를 일주일간 매일 30분씩 제공하여, 쇠고기 풍미에 적응하는 사전훈련을 실시하였다.
데이터처리
- 05 수준에서의 R-index 값들의 비교는 t-testi- 통하여 그 유의성을 검정하였다. Kinetic model 상수와 Arrhenius 상수는 회귀분석하여 산출하였다. 통계 프로그램으로 MS Excel(2007)과 SPSS 14.
- 이는 5℃ 일 때 이취의 변화 양상이 비교적 서서히 일어났음을 의미한다. 온도의존성 비교 분석은 보다 더 명확하다고 판단되는 a=0.01 유의수준의 이취검지시간을 이용하였다.
- 01 의 양측검점(2 tails)을 적용하였다. 이취검지를 구분하는 경계점 R-index는 통계표의 값의 50%를 더하여 평가하였다. 그 이유는 통계표의 critical value는 이취가 검지되지 않은 값인 50%로부터 얼마나 떨어 졌는지를 표현한 값이기 때문이다(Bi and O'mahony, 1995; Park and Lee, 2008).
- 이취검지시간은 Bi와 O, mahony(1995)에 의해 보고된 통계표를 사용하여 경계점의 R-index 를 정하였다. 통계표에 의한 유의적 수준은 a=0.
- 최종적으로 이취검지시간의 온도의존성은 본 연구에서 제안된 식 (4)를 사용하여, a=0.01 유의수준의 이취검지시간을 회귀분석하였다. 회귀분석 결과는 Fig.
- 패널 각각의 R-index 값의 15인에 대한 평균 및 표준편차를 산출하였고, a=0.01과 0.05 수준에서의 R-index 값들의 비교는 t-testi- 통하여 그 유의성을 검정하였다. Kinetic model 상수와 Arrhenius 상수는 회귀분석하여 산출하였다.
이론/모형
- WBSF 측정은 Combes 등(2003)의 방법에 의하여 시료를 근섬유 방향으로 1x1x2 cm(가로X세로X길이) 잘라서즉정하였다. Texture Analyzer(TA-XT2, Stable Micro Systems, UK)에 Warner-Bratzler blade를 장착하여 즉정하였다.
- 수치로 변환하였다. 이취검지를 구분하는 경계점의 R-index값은 Bi와 O, mahony(1995)에 의해 정리된 통계표를 이용하여 산출하고, 유의 수준은 a=0.05 또는 a=0.01 의 양측검점(2 tails)을 적용하였다. 이취검지를 구분하는 경계점 R-index는 통계표의 값의 50%를 더하여 평가하였다.
- , Lactic acid bacteria를 대상으로 하였다. 품질인자의 온도 의존성은 Arrhenius 상수인 활성화에너지를 사용하여 분석하였다. 그 결과 VBN, pH, a*값, LAB, Pseudomonas spp.
- 휘발성 염기태 질소는 식품공전(2002)에 기제된 Conway 법을 이용하여 측정하였다. 시료 5 g에 증류수 25 mL을 넣고 잘 섞어 30분 간 침출 후 여과하고, 확산기 덮개에는 기밀제를 고루 발라주었다.
성능/효과
- Pseudomonas spp.의 경우 25。(2에서는 저장 24시간, 15。(2에서는 저장 48시간, 5。(2에서는 132시간 일 때 6 Log CFU/g에 도달하여 부패가 시작되었음을 알 수 있었다. 그 후에도 저장 온도 별 Pseudomonas spp.
- 그 결과 VBN, pH, a*값, LAB, Pseudomonas spp., WBSF, L*값, b*값의 순으로 이취발생과의 온도 의존성 이유 사하게 나타났으며, 상위권에 있는 pH와 a*값에 비하여 환경적 요인에 안정한 VBN이 쇠고기 저장 중 이취발생의 최적 indicator인 것으로 탐색되었다.
- 패널 개인의 온도별 이취검지시간을 구하고, 전체 평균한 결과는 Table 2와 같다. 25℃(2에서는 a=0.05 유의수준의 경계점을 약 15.44 시간에 a=0.01 유의수준의 경계점을 약 16.21 시간에 넘어이취가 검지되었고, 15P에서는 a=0.05 유의수준의 경계점을 약 56.11 시간에 a=0.01 유의수준의 경계점을 약 57.67 시간에 넘어 이취가 검지되었으며, 5℃(2에서는 a=0.05 유의수준의 경계점을 약 151.43시간에 a=0.01 유의수준의 경계점을 약 153.50시간에 넘어 이취가 검지되었다. 이취검지시간을 넘은 후에는 R-index 값이 서서히 증가 하였다.
- 1(c)에 나타내었다. VBN 또한 초기값은 5.76 mg%이었으나 저장시간의 경과, 저장온도가 높을수록 급속하게 증가하였다. Park 등(1988)의 VBN의 함량이 15 mg% 이상이 되면 이취가 발생한다고 보고하였고, 식품공전에 서는 포장육의 경우 VBN의 함량이 20 mg% 이하로 규정되어 있다.
- 3과 같이 회귀분석한 결과는 Table 4牛 같았다. pH와 VBN 의 활성화에너지가 매우 유사하였으며, 특히 육색의『값이 매우 큰 것으로 나타났다. 하지만 육색의 b*값의 경우 결정계수 甘)가 0.
- A와 생물학적 또는 이화학적 품질인자의 활성화에너지 Eg가 서로 같으면 품질변화는 B/A(일정한 상수값)로 계산되어 이취검지시점에서는 온도와 상관없이 항상 일정한값을 보임을 알 수 있다. 결과적으로 이취발생을 대변할 수 있는 최적의 품질인자는 이취검지시간의 온도의존성과 동일해야 한다는 법칙을 개발하였으며 , 이에 따라 가장 적합한 품질인자를 선별하였다.
- analysis를 이용하여 분석한 바 있다. 그 결과 관능품질 변화에 직접적인 영향을 주는 이화학적 변화를 알아 낼 수 있었다. 하지만 이에 적용된 일반적 관능평가는 패널의 상황적 변수가 고려되지 않고, 관능검사 시 발생되는 품질의 변화가 미미할 경우 검지에 어려움을 줄 수 있다(Park and Lee, 2008).
- 먼저 반응차수를 결정하기 위하여 결정계수(R2)를 비교해보면 기존에 알려진 바와 같이 Pseudomonas spp.와 LAB는 1차 반응이 였으며, VBN의 함량 변화는 0차 반응에 더 가까웠으며, L*, a*, b*값, pH, WBSFe 특정 반응차수에 치우침이 없이 모호하게 나타났다.
- 또 다른 R-index 적용 연구에는 Robinson 등(2004)의 isoflavone 역치 분석, Villegas 등(2007)의 우유 음료의 관능적 차이를 분석, Argaiz 등(2005)의 구아바 (guava) 음료의 가열 이취검지시간의 탐색 등이 있다. 위의 연구들 모두 정확도가 향상된 관능검사 결과를 얻을 수 있었으며, 따라서 쇠고기의 저장 중의 이취 발생검지에서도 특수관능 기법인 R-index를 적용하면 보다 정확한결과를 얻을 수 있다고 예상된다.
- , WBSF, L*값, b*값 순의 활성화 에너지가 이취 검지시간의 활성화에너지와 유사히게 나타났다. 이취 검지시간의 활성화에너지와 유사하다고 판단되는 상위 그룹인 VBN, pH, a*값 등의 실험결과를 살펴보면 이취가 검지되는 시점의 전, 후로 값들이 급격히 상승하는 양상을 보이며, 온도와 상관 없이 이취검지시간에대부분 일정한 값들을 나타내었다. 이는 회귀분석의 결과와 동일하게 온도의존성이 유사함을 의미한다.
- 25。(:에서 저장된 쇠고기의 경우 이취검지구간에서 L*, a*, b*값이 급격히 감소하는 것에 반하여 5。(:에서 저장된 쇠고기의 경우 매우 서서히 감소하였다. 저장 온도 별의 이취검지시간에 해당되는 값을 비교하여 보면, 특히 a*값의 경우이취가 검지되었을 때 모든 저장 온도에서 약 16정 도의값을 동일하게 보였다. 이는 저장 온도에 따른 변화속도 차이는 있으나 이취발생과 유시하게 변화함을 알 수 있었다.
- 1(e)와 같다. 저장기간이 길어질수록 WBSFe 증가하였으나, 이취검지시점의 온도 별 유의성은 나타내지 않았다.
- 1(a), (b)과 같다. 저장온도가 다른 세 가지 시료를 살펴볼 때 저장 기간이 증가하거나 저장온도가 높을수록 균이 빠른 속도로 증가하였다. 쇠고기 미생물의 수가 6-7 Log CFU/g에 도달하면 부패가 되 고, 9 Log CFU/g일 때 성장이 멈춘다고 보고하였다(Shin et al.
후속연구
- , Enterobacteriaceae, Brochothrix thermosphacta, lactic acid bacteria 등의 즉정 그리고 관능적평가로 냄새, 이취, 색, 육즙 보유량, 유연성 등을 평가하여 다양한 측면에서의 쇠고기 품질평가를 행하였다. 하지만 실험을 통하여 얻은 객관적인 실험값들과 관능을 통하여 얻은 주관적인 값들 간의 상호작용을 알아 본 연구는 미비하다.
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