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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 생리활성을 지닌 녹즙 중 우선 비가열 원료 함유 녹즙제품의 위생화를 위하여 비가열 살균기술 중의 하나인 감마선을 조사하고 저장기간에 따른 미생물학적 및 이화학적 변화를 측정하였다.
가설 설정
- 1)Values with different superscripts within the same a column (a,b) and a row (A-C) were significantly different (p<0.05).
- 1)Values with different superscripts within the same a column (a,b) and a row (A-D) were significantly different (p<0.05).
- 1)Values with different superscripts within the same a column (a,b) were significantly different (p<0.05).
제안 방법
- 비가열 살균방법인 감마선 조사를 이용하여 비가열 원료 함유 녹즙을 살균하고 색도 변화를 측정하였다. 즉 각각의 살균처리한 시료 5 mL를 petri dish(5×5 cm)에 넣고 색도색차계(model CR-300, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 L*(lightness), a*(redness) 및 b*(yellowness)값을 측정하였으며 시료 간 편차를 줄이기 위하여 시료당 5회 이상의 반복시험을 하여 색도의 변화 정도를 측정하였다.
- 비가열 원료 함유 녹즙을 0.1 mm의 polyethylene 필름에 넣어 밀봉포장하고 선원 10만 Ci, Co-60 감마선 조사시설을 이용하여 실온에서 분당 70 Gy의 선량율로 각각 1, 3, 5 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하여 감마선을 조사하고 7일 동안 저장하면서 저장기간에 따른 미생물학적 및 이화학적 변화를 측정하였다.
- 비가열 원료 함유 녹즙을 0～5 kGy의 선량으로 감마선을 조사한 후 저장하면서 저장기간에 따른 미생물균수의 변화를 측정하기 위하여 무균적으로 채취한 시료 20 mL에 0.9% 생리식염수를 붓고 균질화 시키고 10배 희석법으로 희석하였다. 총균수의 측정은 plate count agar(Difco Lab.
- 비가열 원료 함유 녹즙의 위생화를 위하여 저온살균기술 중 하나인 감마선 조사 기술(0～5 kGy)을 이용하여 비가열 원료 함유 녹즙을 위생화하고 저장기간에 따른 미생물학적 및 이화학적 변화를 측정하였다. 비가열 원료 함유 녹즙의 제조 직후 생균수는 4.
- 비가열 원료 함유 녹즙제품의 유통기한 연장을 위하여 저온살균기술 중의 하나인 감마선 조사 기술(0～5 kGy)을 이용하여 제품을 위생화하고 저장기간에 따른 총균수의 변화를 측정한 결과는 Fig. 1과 같다.
- 즉 각각의 살균처리한 시료 5 mL를 petri dish(5×5 cm)에 넣고 색도색차계(model CR-300, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 L*(lightness), a*(redness) 및 b*(yellowness)값을 측정하였으며 시료 간 편차를 줄이기 위하여 시료당 5회 이상의 반복시험을 하여 색도의 변화 정도를 측정하였다.
- 비가열 원료 함유 녹즙의 위생화를 위하여 감마선을 조사하고 저장기간별로 carotenoid의 함량을 Dere 등(12)의 방법에 따라 측정하였다. 즉 녹즙 1 mL에 methanol 49 mL를 넣고 정확히 2분간 진탕하고 무수 Na2SO4로 탈수한 후 여과하여 UV sptectrophotometer(Secoman, Domont, France)로 측정한 후 다음 식에 의해서 계산하였다.
- 감마선 조사에 의하여 살균처리한 비가열 원료 함유 녹즙의 저장기간에 따른 총 플라보노이드 함량 변화는 Moreno 등(10)의 방법에 의해 측정하였다. 즉 시료 0.1 mL에 80% ethanol 0.9 mL를 가하여 이 혼합액 0.5 mL에 10% aluminium nitrate 0.1 mL, 1 M potassium acetate 0.1 mL 및 80% ethanol 4.3 mL를 각각 가하였다. 위 반응액을 상온에서 40분간 방치한 후 415 nm에서 흡광도 값을 측정하였다.
- 2 mL를 넣고 혼합한 후 실온에서 10분간 방치하고 760 nm에서 흡광도를 측정하여 ascorbic acid의 함량을 측정하였다. 표준물질로는 L-ascorbic acid(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)로 하여 standard curve에 대입하여 계산하였다.
- 위 반응액을 상온에서 40분간 방치한 후 415 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. 표준물질로는 quercetin(Sigma Chemical Co.)을 0.03%로 희석하여 함량을 standard curve에 대입하여 계산하였다.
대상 데이터
- 본 시험에 사용한 비가열 혼합 녹즙의 원료는 석류(5.8 Brix) 55%와 당근생즙(9.0 Brix) 25%, 배농축 과즙(69.0Brix) 7%, 비트 생즙(9.0 Brix) 3.5%를 혼합한 제품으로 충북 진천군 ㈜참선진종합식품으로부터 공급받아 원료로 사용하였다.
데이터처리
- 본 시험에서 얻어진 결과는 SPSS 14.0(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) program을 사용하여 각 실험구간의 유의성을 검증한 후 Duncan's multiple range test에 의해 실험군간의 차이를 분석하였다.
이론/모형
- 감마선 조사에 의하여 비가열 원료 함유 녹즙을 살균처리 하고 저장기간별로 녹즙내 polyphenol 화합물의 함량을 AOAC법(11)에 의하여 측정하였다. 즉 polyphenol 화합물의 함량은 시료 1 mL에 0.
- 감마선 조사에 의하여 살균처리한 비가열 원료 함유 녹즙의 저장기간에 따른 총 플라보노이드 함량 변화는 Moreno 등(10)의 방법에 의해 측정하였다. 즉 시료 0.
- 비가열 원료 함유 녹즙을 감마선 조사한 후 저장기간에 따른 ascorbic acid의 함량을 Park 등(9)의 방법에 따라 측정하였다. 즉 시료 0.
- 비가열 원료 함유 녹즙의 위생화를 위하여 감마선을 조사하고 저장기간별로 carotenoid의 함량을 Dere 등(12)의 방법에 따라 측정하였다. 즉 녹즙 1 mL에 methanol 49 mL를 넣고 정확히 2분간 진탕하고 무수 Na2SO4로 탈수한 후 여과하여 UV sptectrophotometer(Secoman, Domont, France)로 측정한 후 다음 식에 의해서 계산하였다.
성능/효과
- 1)Values with different superscripts within the same a column (a-c) and a row (A-D) were significantly different (p<0.05).
- 4)Values with different superscripts within the same a column (a-d) and a row (A-D) were significantly different (p<0.05).
- Yellowness의 경우, redness와 달리 대조군은 3.80으로 다른 실험군에 비하여 가장 낮은 값을 나타내었고 조사선량이 증가할수록 증가하여 5 kGy의 경우에는 7.45로 가장 많은 변화를 가져오는 것으로 나타났다. 저장기간에 따른 yellowness의 변화는 대조군의 경우 대체적으로 감소하는 경향이었으나 1, 3 kGy의 경우에는 대조군과 달리 저장기간에 따라 서서히 증가하는 경향이었다.
- 감마선을 조사하지 않은 대조군의 flavonoid 함량은 9.46 mg%이었으며 감마선을 조사한 경우에는 9.85～11.43 mg%로 대조군과 유의적인 차이가 없어 감마선 조사에 의한 flavonoid의 함량 변화에는 영향이 없는 것으로 사료되었다.
- 비가열 원료 함유 녹즙을 감마선 조사하고 저장기간에 따른 ascorbic acid의 함량 변화를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 감마선을 조사하지 않은 대조군의 경우에는 ascorbic acid의 함량이 23.20 mg%였으며 감마선을 조사한 경우에는 21.59～22.05 mg%로 조사선량이 증가할수록 ascorbic acid의 함량은 다소 감소하는 것으로 나타났다.
- 0×105 CFU/mL를 나타내었다. 그러나 1～5 kGy의 감마선을 조사한 경우에는 조사 직후 1.2×102～1.0×103 CFU/mL로 대조군에 비하여 낮은 균수를 보였으며 특히 3 kGy이상의 감마선 조사 시에는 l log cycle 이상의 균수 감소를 보였으며 저장기간 내내 대조군에 비하여 낮은 균수를 나타내었다. 비가열 원료 함유 녹즙의 색상변화는 감마선 조사에 의하여 lightness와 yellowness는 유의적으로 증가하는 것을 볼 수 있었으며 저장기간에 따른 큰 차이는 없었다.
- Ascorbic acid의 함량은 감마선 조사에 의하여 약간 감소하고 저장기간의증가에 따라 감소하는 경향이었다. 그러나 flavonoid 함량은감마선 조사에 의한 영향은 없었으며 총 폴리페놀화합물의함량은 감마선 조사선량이 증가할수록 증가하는 경향이었으며 carotenoid 함량은 감마선 조사에 의하여 감소하는 경향이었으며 저장기간이 증가할수록 감소하였다.
- 78 mg/mL로 가장 높은 함량을 보였다. 그러나 감마선을 조사한 경우에는 carotenoid의 함량이 감소하였으며 조사선량이 증가할수록 감소량이 큰 것으로 감마선 조사에 의하여 어느 정도 파괴되는 것으로 사료되었으며 앞서의 색도 변화 중 redness값이 감소하는 결과와 일치하는 것으로 나타났다.
- 비가열 원료 함유 녹즙을 감마선 조사하고 저장하는 동안 저장기간에 따른 색상 변화를 측정한 결과는 Table 1과 같다. 대조군의 경우 lightness가 32.20정도이었으나 감마선 조사에 의하여 lightness가 유의적으로 증가하였으며 조사선량이 증가할수록 더욱 밝아지는 것을 알 수 있었다. 저장기간에 따른 lightness의 변화는 대조군 및 1, 3 kGy는 대체적으로 증가하는 경향이었으나 5 kGy의 경우에는 저장 0일차에 가장 높은 값을 보였고 저장기간에는 감소하였다가 증가하는 경향이었으며 대체적으로 저장기간에 따른 차이보다는 초기 조사선량과 관련이 있는 것을 알 수 있었다.
- 대조군의 경우 저장 0일에 0.12 mg/mL이었으나 감마선 조사군의 경우에는 대조군보다는 많은 함량이었으며 5 kGy의 경우에는 0.15 mg/mL로 가장 많은 함량을 나타내었다.Byun 등(17) 및 Kim 등(13)은 천연물에 감마선을 조사할 경우 천연물 조직 연화로 추출 시 유효성분의 수율이 증가한다고 보고하여 본 결과와 유사한 것으로 사료되었다.
- 66으로 1 kGy 조사군을 제외하고는 감마선 조사에 의하여 redness는 감소하는 것으로 나타났다. 또한 저장기간에 따른 redness의 변화는 저장기간이 증가할수록 대조군 및 감마선 조사군 모두 대체적으로 서서히 감소하는 경향이었다.
- 비가열 원료 함유 녹즙의 색상변화는 감마선 조사에 의하여 lightness와 yellowness는 유의적으로 증가하는 것을 볼 수 있었으며 저장기간에 따른 큰 차이는 없었다. 반면redness는 감마선 조사선량이 증가할수록 값이 감소하고 저장기간에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. Ascorbic acid의 함량은 감마선 조사에 의하여 약간 감소하고 저장기간의증가에 따라 감소하는 경향이었다.
- 0×103 CFU/mL로 대조군에 비하여 낮은 균수를 보였으며 특히 3 kGy이상의 감마선 조사 시에는 l log cycle 이상의 균수 감소를 보였으며 저장기간 내내 대조군에 비하여 낮은 균수를 나타내었다. 비가열 원료 함유 녹즙의 색상변화는 감마선 조사에 의하여 lightness와 yellowness는 유의적으로 증가하는 것을 볼 수 있었으며 저장기간에 따른 큰 차이는 없었다. 반면redness는 감마선 조사선량이 증가할수록 값이 감소하고 저장기간에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 비가열 원료 함유 녹즙의 위생화를 위하여 저온살균기술 중 하나인 감마선 조사 기술(0～5 kGy)을 이용하여 비가열 원료 함유 녹즙을 위생화하고 저장기간에 따른 미생물학적 및 이화학적 변화를 측정하였다. 비가열 원료 함유 녹즙의 제조 직후 생균수는 4.8×103 CFU/mL의 균수를 보였으며 저장기간이 증가할수록 균수는 증가하였으며 저장 7일에는 3.0×105 CFU/mL를 나타내었다. 그러나 1～5 kGy의 감마선을 조사한 경우에는 조사 직후 1.
- 비가열 원료 함유 녹즙제품의 초기 균수는 4.8×103 CFU/mL의 균수를 보였으며 저장기간이 증가할수록 균수는 증가하였으며 저장 7일에는 3.0×105 CFU/mL를 나타내어 식품공전에서 제시한 기준인 105 CFU/g보다 높은 균수를 보여 비교적 짧은 유통기한임을 알 수 있었다.
- 저장기간에 따른 ascorbic acid의 함량 변화는 대조군의 경우, 저장기간이 증가할수록 감소하여 저장 7일째에는 17.53 mg%로 가장 낮은 함량을 나타내었으며 1～5 kGy의 감마선 조사군도 저장기간이 증가할수록 감소하는 것으로 나타나 비가열 원료 함유 녹즙제품의 ascorbic acid의 함량은 감마선 조사에 의하여 약간 감소하게 되고 저장기간이 증가할수록 감소하는 것을 알 수 있었다.
- 저장기간에 따른 carotenoid 함량 변화의 경우, 대조군은 저장기간이 증가할수록 감소하여 저장 7일에 5.40 mg/mL이었으며 감마선 조사군의 경우도 대조군과 마찬가지로 저장기간이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났다.
- 20정도이었으나 감마선 조사에 의하여 lightness가 유의적으로 증가하였으며 조사선량이 증가할수록 더욱 밝아지는 것을 알 수 있었다. 저장기간에 따른 lightness의 변화는 대조군 및 1, 3 kGy는 대체적으로 증가하는 경향이었으나 5 kGy의 경우에는 저장 0일차에 가장 높은 값을 보였고 저장기간에는 감소하였다가 증가하는 경향이었으며 대체적으로 저장기간에 따른 차이보다는 초기 조사선량과 관련이 있는 것을 알 수 있었다.
- 저장기간에 따른 yellowness의 변화는 대조군의 경우 대체적으로 감소하는 경향이었으나 1, 3 kGy의 경우에는 대조군과 달리 저장기간에 따라 서서히 증가하는 경향이었다. 한편 5 kGy 감마선 조사군은 저장기간이 증가함에 따라 대조군과 마찬가지로 서서히 감소하는 경향으로 이들 결과들에 대하여 종합하여 보면 비가열 원료 함유 녹즙 제품에의 감마선 조사는 저장에 따른 차이보다는 감마선 조사에 의한 차이가 더 큰 것으로 사료되며 감마선 조사에 의하여 색상변화는 어느 정도 있음을 알 수 있었다.
- 한편 비가열 원료 함유 녹즙에 존재하는 폴리페놀화합물의 저장기간에 따른 함량은 대조군 및 감마선 조사군 모두 저장기간이 증가하여도 크게 변화가 없는 것으로 나타났다.
후속연구
- 그러나 1～5 kGy의 감마선을 조사한 경우에는 조사 직후 1.2×102～1.0×103 CFU/mL로 대조군에 비하여 낮은 균수를 보였으며 특히 3 kGy 이상의 감마선 조사 시에는 l log cycle 이상의 균수 감소를 보였으며 저장기간 내내 대조군에 비하여 낮은 균수를 보이는 것으로 나타나 제조공정 중 균수를 쉽게 제거하기 힘든 비가열 원료 함유 녹즙제품의 위생화를 위하여 감마선 조사와 같은 비가열 살균기술을 이용하는 것이 필요할 것으로 판단되었다.
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