[논문]키토산이 저아질산나트륨 소시지의 유산나트륨 저감화에 미치는 영향

강종옥; 이상길

doi:10.5187/jast.2010.52.1.043

키토산이 저아질산나트륨 소시지의 유산나트륨 저감화에 미치는 영향
Effects of Chitosan on Reduction of Sodium Lactate in Sodium Nitrite-reduced Sausages 원문보기

한국동물자원과학회지 = Journal of animal science and technology, v.52 no.1, 2010년, pp.43 - 50

초록
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본 연구는 소시지 제조 시에 첨가되는 아질산염의 대체수단으로서 이용가능성이 대두된 유산나트륨의 과다 사용량을 줄이고자 키토산을 첨가함으로서 그 기능성이 보완된 저아질산나트륨, 저유산나트륨의 소시지를 만드는데 있다. 소시지 제조는 대조구(C, nitrite 100 ppm)와 처리구(T1, nitrite 30 ppm + sodium lactate 2% + chitosan 0.5%; T2, nitrite 30 ppm + sodium lactate 1% + chitosan 1%; T3, nitrite 30 ppm + sodium lactate 0% + chitosan 1.5%) 로 하였으며, 혈액성상을 측정하기위해 실험쥐 24마리가 4주간 사육되었다. 소시지의 색상은 유의적인 차이를 보인데 반해, 적색도는 대조구에서 황색도는 키토산이 많은 T3에서 높게 나타났다. pH와 보수력에서 대조구, T1 및 T2에서는 유의적인 차이가 없었으나 T3에서는 낮은 pH와 낮은 보수력을 보였다. 조직분석에서 탄력성, 응집성, 씹힘성, 부착성에는 대조구와 처리구간에 유의적인 차이가 없었으나, 경도와 검성은 처리구보다 대조구가 낮은 값을 나타내었다. 관능검사의 외관과 색상은 대조구에서 높은 점수를 받았으나, 조직감과 풍미에서는 낮은 점수를 받았다. 미생물수는 냉장저장 1주에서는 대조구및 처리구간에 유의적인 차이가 없었으나, 냉장저장 3주에서는 대조구에서 가장 적은 수치를 보였다(p<0.05). TBARS 측정에서 항산화 효과는 처리구보다 대조구에서 유의적인 차이를 보였다. 혈액성상의 경우, 처리구가 쥐의 증체효과를 보였으며, 중성지방, 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤은 유의적으로 감소되는 효과를 보였다(p<0.05). 그러나 처리구 중 T1은 대조구에 비해 혈당은 높고, HDL-콜레스테롤이 저하되는 문제를 보였다(p<0.05). T2와 T3간의 증체 및 혈액성상에는 유의적인 차이가 없었다. 따라서 저 아질산나트륨의 소시지를 제조하고자 유산나트륨과 키토산을 혼합할 경우, 아질산나트륨의 농도에 따른 육색 및 항산화력의 보완이 필요하나, 이화학성상에서는 T1이, 혈액성상에서는 T2가 바람직한 것으로 나타나, 키토산을 첨가함으로서 기능이 보완된 저 아질산나트륨 및 저 유산나트륨의 소시지제조는 가능하다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The study was carried out to investigate the effects of chitosan-adding (0.5-1.5%) on nitrite-reduced (30 ppm) and sodium lactate-reduced (0-2%) sausages to avoid using excessively sodium lacte, which is substituted for sodium nitrite, The number of 24 rats for blood properties were used in this experiment and raised for 1-4 weeks. The color of sausages showed significant differences each treatment (p<0.05) and $a^*$ (redness) had the highest value in control (nitrite 100 ppm) and $b^*$ (yellowness) had the lowest value in T3 (nitrite 30 ppm + sodium lactate 0% + chitosan 1.5%). There were not significant differences in pH (5.53-5.66) and water holding capacity (66.06-69.75%) between control and two treatments (T1, nitrite 30 ppm + sodium lactate 2% + chitosan 0.5%; T2, nitrite 30 ppm +sodium lactate 1% + chitosan 1%), but T3 had significant differences in pH (5.06) and water holding capacity (62.44%), respectively. Springiness, cohesiveness, chewness and adhesiveness in texture analysis had not significant differences between control and three treatments, but hardness and gumminess had lower values in control than in three treatments. Appearance and color in sensory evaluation had higher values in control than in T1, but texture and flavor had lower values than in three treatments. Microbial counts had not significant differences in control, T2 and T3 for 1 week, for 3 weeks, it showed the lowest value in control than in three treatments. Anti-oxidant activity (TBARS) in sausages were more effective in control (p<0.05). The body weigh gain of rat were significantly increased in three treatments and also neutral fat, total cholesterol, LDL-cholesterol were significantly decreased in three treatments. However, T1 treatment had higher blood glucose content and significantly decreased in HDL-cholesterol, compared with control, but T2 and T3 treatments showed similar results in body weight gain and blood properties. So, through the addition of chitosan, it's possible to manufacture nitrite-reduced and sodium lactate-reduced sausage which is supplemented its function.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 유산나트륨의 단독 사용 함량(1.5~3.5%) 을 더욱 줄이기 위하여 키토산을 혼합 사용함으로서 유산나트륨의 저감화를 목적으로 하였다. 이에 NO- hemocromogen의 형성 및 발색에 필요하다고 생각되는 정도의 저농도의 아질산나트륨(30 ppm)을 첨가하여 제품의 발색, 항미생물 등의 이화학적 성상과 실험동물의 중성지방, 콜레스테롤 등의 혈액성상에 대하여 검토하였다.
본 연구는 소시지 제조 시에 첨가되는 아질산염의 대체수단으로서 이용가능성이 대두된 유산나트륨의 과다 사용량을 줄이고자 키토산을 첨가함으로서 그 기능성이 보완된 저아질산나트륨, 저유산 나트륨의 소시지를 만드는데 있다. 소시지 제조는 대조구(C, nitrite 100 ppm)와 처리구(T1, nitrite 30 ppm + sodium lactate 2% + chitosan 0.

제안 방법

3℃에서 냉장 보관된 각 시료는 10 g을 취해 멸균한 생리식염수 90 ml와 함께 stomacher (stomacher 400 Lab Blend, SEWARD, England)를 이용하여 2분간 혼합하고 10진 희석법으로 희석하여 각각을 PetrifilmTM (3M Micro- biology Products)에 접종하고 37℃에서 24~48h 배양한 후 균수를 측정하였다.
3 cm로 균일하게 자른 후 texture analyser (TAXT-2/25, Stable Micro Systems, Surrey, England)의 500 N load cell을 이용하여 2번 물림으로 원래 높이의 약 75% 정도 가압하고, 500 mm/min의 cross-head speed와 100 mm/min의 chart speed로 조직감의 일차적인 특징인 탄력성 (Springiness), 응집성(Cohesiveness), 경도(Hardness)와 씹힙성 (Chewiness), 검성(Gumminess), 부착성(Adhesiveness) 등을 시료 당 10회 반복 측정하여 그 평균값을 구하였다. 관능검사는 훈련된 관능검사 요원 15명을 선발하여 실시하였으며 외관, 색, 조직 및 향미에 대하여 각각 5점 척도법을 이용해 평가하였다. 평가방법은 5 = 매우 우수, 4 = 우수, 3 = 보통, 2 = 불량, 1= 불만족, 0 = 평가 불가능으로 하였다.
생후 5주(평균체중 125~150g)된 Sprague-Dawley (SD)계 수컷 흰쥐 24마리를 코아텍(Korea)에서 구입하여 실험시작 전 1주일간 적응시킨 후 체중이 170g 내외인 쥐들을 체중에 따라 난괴법(randomized complete block design)에 의해 6마리씩 4군으로 분류하여 4주간 사육하였다. 물은 자유급여 하였고, clean rack (신바이오텍사, Korea)에서 사육하였으며 소시지는 매일 동일한 시간에 40 g으로 제한 급여하였다. 혈액은 꼬리정맥 및 심장에서 채취하였고 헤파린 처리된 tube에 넣어 ice bath에 20분간 방치한 후 3,000 rpm에서 15분간 원심 분리로 혈장을 분리하였다.
소시지의 pH 값은 pH meter (HANNA instruments, HI 8424)를 사용하여 소시지 표면에 임의로 5부분을 측정하여 평균치를 구 하였다. 보수력 측정은 가압여과지 면적법으로 시료 2 g을 여과지(Whatman No. 2)에 놓고 10 kg/cm²의 압력으로 1분간 가압 후, 여과지에 퍼진 수분의 면적을 planimeter로 측정하였다.
본 연구는 소시지 제조 시에 첨가되는 아질산염의 대체수단으로서 이용가능성이 대두된 유산나트륨의 과다 사용량을 줄이고자 키토산을 첨가함으로서 그 기능성이 보완된 저아질산나트륨, 저유산 나트륨의 소시지를 만드는데 있다. 소시지 제조는 대조구(C, nitrite 100 ppm)와 처리구(T1, nitrite 30 ppm + sodium lactate 2% + chitosan 0.5%; T2, nitrite 30 ppm + sodium lactate 1% + chitosan 1%; T3, nitrite 30 ppm + sodium lactate 0% + chitosan 1.5%) 로 하였으며, 혈액성상을 측정하기위해 실험쥐 24마리가 4주간 사육되었다. 소시지의 색상은 유의적인 차이를 보인데 반해, 적색도는 대조구에서 황색도는 키토산이 많은 T3에서 높게 나타났다.
소시지의 pH 값은 pH meter (HANNA instruments, HI 8424)를 사용하여 소시지 표면에 임의로 5부분을 측정하여 평균치를 구 하였다. 보수력 측정은 가압여과지 면적법으로 시료 2 g을 여과지(Whatman No.
7 이었다. 시료는 6부위, 7반복 측정하여 평균값을 구하였다.
시료를 절단하여 표면을 Chroma Meter (Model CR-200b, Minolta, Japan)로 C광원에서 명도(lightness)를 나타내는 L*, 적색도(redness)를 나타내는 a*, 황색도(yellowness)를 나타내는 b*값을 각각 측정하였다. 이때의 표준색판은 calibration plate로 L=99.
5%) 을 더욱 줄이기 위하여 키토산을 혼합 사용함으로서 유산나트륨의 저감화를 목적으로 하였다. 이에 NO- hemocromogen의 형성 및 발색에 필요하다고 생각되는 정도의 저농도의 아질산나트륨(30 ppm)을 첨가하여 제품의 발색, 항미생물 등의 이화학적 성상과 실험동물의 중성지방, 콜레스테롤 등의 혈액성상에 대하여 검토하였다.
소시지는 강과 이(2008)의 방법을 참고하여 케이싱은 셀룰로스 직경 3 cm, 훈연은 50℃에서 20분, 가열은 내부온도가 63℃에서 30분이 되도록 외부온도를 72℃로 하였다. 제조 시 NPS 0.2% (아질산나트륨 100 ppm)만을 첨가한 것을 대조구(C)로 하였으며, 각 처리구는 0.06% (아질산나트륨 30 ppm)로 아질산나트륨을 감소시킨 반면, 저장성을 위한 키토산(MW : 130 kDa)과 유산나트륨의 혼합 비율은 0.5 : 2% (T1), 1 : 1% (T2), 1.5 : 0% (T3)로 하였다.
조직검사를 위해 냉장보관중인 실험용 소시지를 실온에서 30분 정도 방치한 후 직경 3 cm, 높이 약 1.3 cm로 균일하게 자른 후 texture analyser (TAXT-2/25, Stable Micro Systems, Surrey, England)의 500 N load cell을 이용하여 2번 물림으로 원래 높이의 약 75% 정도 가압하고, 500 mm/min의 cross-head speed와 100 mm/min의 chart speed로 조직감의 일차적인 특징인 탄력성 (Springiness), 응집성(Cohesiveness), 경도(Hardness)와 씹힙성 (Chewiness), 검성(Gumminess), 부착성(Adhesiveness) 등을 시료 당 10회 반복 측정하여 그 평균값을 구하였다. 관능검사는 훈련된 관능검사 요원 15명을 선발하여 실시하였으며 외관, 색, 조직 및 향미에 대하여 각각 5점 척도법을 이용해 평가하였다.
증체량은 1주일 간격으로 측정 전 2시간 절식 후 체중을 측정하였으며, 혈당측정은 급여 28일째에 실험동물을 12시간 절식시킨 후 꼬리 정맥에서 채혈하여 공복 시 혈당수준을 측정한 후, 다시 sausage를 급여하고 120분 뒤에 꼬리 정맥으로부터 채혈하여 혈당계(Onetouch UltraTM , Lifescan, Korea)로 측정하였다. 중성지방을 비롯한 HDL (high density lipo-protein)－콜레스테롤 및 LDL (low density lipo-protein)－콜레스테롤은 녹십자에 분석의뢰 하였다.
증체량은 1주일 간격으로 측정 전 2시간 절식 후 체중을 측정하였으며, 혈당측정은 급여 28일째에 실험동물을 12시간 절식시킨 후 꼬리 정맥에서 채혈하여 공복 시 혈당수준을 측정한 후, 다시 sausage를 급여하고 120분 뒤에 꼬리 정맥으로부터 채혈하여 혈당계(Onetouch UltraTM , Lifescan, Korea)로 측정하였다. 중성지방을 비롯한 HDL (high density lipo-protein)－콜레스테롤 및 LDL (low density lipo-protein)－콜레스테롤은 녹십자에 분석의뢰 하였다.
평가방법은 5 = 매우 우수, 4 = 우수, 3 = 보통, 2 = 불량, 1= 불만족, 0 = 평가 불가능으로 하였다. 평가 시 칸막이 및 주위환경을 어둡게 하여 조용한 분위기에서, 맛을 본 뒤는 정수된 물로 입을 헹구게 하였다.

대상 데이터

생후 5주(평균체중 125~150g)된 Sprague-Dawley (SD)계 수컷 흰쥐 24마리를 코아텍(Korea)에서 구입하여 실험시작 전 1주일간 적응시킨 후 체중이 170g 내외인 쥐들을 체중에 따라 난괴법(randomized complete block design)에 의해 6마리씩 4군으로 분류하여 4주간 사육하였다. 물은 자유급여 하였고, clean rack (신바이오텍사, Korea)에서 사육하였으며 소시지는 매일 동일한 시간에 40 g으로 제한 급여하였다.
유산나트륨은 (주)송광 양행, 키토산은 이지생명과학(주)로부터 각각 구입되었다. 아질산나트륨은 5%의 아질산나트륨을 함유한 nitrite pickle salt (NPS)가 사용되었다. 소시지는 강과 이(2008)의 방법을 참고하여 케이싱은 셀룰로스 직경 3 cm, 훈연은 50℃에서 20분, 가열은 내부온도가 63℃에서 30분이 되도록 외부온도를 72℃로 하였다.
원료육은 대전충남양돈협동 조합에서 냉장 돈육의 후지(뒷다리) 및 등 지방을 구매하였으며, 사용 시까지 돈육은 냉장상태로, 지방은 냉동상태로 보관 되었다. 유산나트륨은 (주)송광 양행, 키토산은 이지생명과학(주)로부터 각각 구입되었다.
원료육은 대전충남양돈협동 조합에서 냉장 돈육의 후지(뒷다리) 및 등 지방을 구매하였으며, 사용 시까지 돈육은 냉장상태로, 지방은 냉동상태로 보관 되었다. 유산나트륨은 (주)송광 양행, 키토산은 이지생명과학(주)로부터 각각 구입되었다. 아질산나트륨은 5%의 아질산나트륨을 함유한 nitrite pickle salt (NPS)가 사용되었다.

데이터처리

모든 자료는 SAS (1999)의 GLM (General Linear Model) procedure를 통하여 분석하였고, duncan’s 다중검정법을 이용하여 0.5% 수준에서 처리구간의 유의성을 검정하였다.

이론/모형

아질산나트륨은 5%의 아질산나트륨을 함유한 nitrite pickle salt (NPS)가 사용되었다. 소시지는 강과 이(2008)의 방법을 참고하여 케이싱은 셀룰로스 직경 3 cm, 훈연은 50℃에서 20분, 가열은 내부온도가 63℃에서 30분이 되도록 외부온도를 72℃로 하였다. 제조 시 NPS 0.

성능/효과

05). TBARS 측정에서 항산화 효과는 처리구보다 대조구에서 유의적인 차이를 보였다. 혈액성상의 경우, 처리구가 쥐의 증 체효과를 보였으며, 중성지방, 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤은 유의적으로 감소되는 효과를 보였다(p<0.
일반적으로 아질산나트륨 함량이 낮거나, 유산나트륨과 키토산의 첨가는 낮은 L* 값을 나타내는 것으로 보인다(강과 이, 2008; 윤 등, 2001). a*값(적색도)은 대조구가 처리구보다 높게 나타났으나, 처리구에서는 유산나트륨 첨가량이 많은 T1이 유산나트륨과 동량의 키토산 첨가구(T2) 및 키토산 첨가량(1.5%)이 많은 첨가구(T3) 보다 높은 수치를 보였다. 강과 이(2008)에 의하면 2% 유산나트륨 첨가구에서 100 ppm 첨가의 대조구와 비슷한 a*값을 나타냈다고 하였으나 본 실험에서는 0.
조직 분석에서 탄력성, 응집성, 씹힘성, 부착성에는 대조구와 처리구간에 유의적인 차이가 없었으나, 경도와 검성은 처리구보다 대조구가 낮은 값을 나타내었다. 관능검사의 외관과 색상은 대조구에서 높은 점수를 받았으나, 조직감과 풍미에서는 낮은 점수를 받았다. 미생물수는 냉장저장 1주에서는 대조구및 처리구간에 유의적인 차이가 없었으나, 냉장저장 3주에서는 대조구에서 가장 적은 수치를 보였다(p<0.
강과 이(2008)는 유사나트륨만 첨가된 처리구에서 고밀도의 좋은 콜레스테롤로 알려지고 있는 HDL-콜레스테롤도 현저히 감소되어, 이의 약점을 보완할 수 있는 연구의 필요성을 강조한 바 있다. 따라서 T1의 HDL-콜레스테롤의 감소는 유산나트륨의 함량과 관련이 있는 것으로 분석되며, T2, T3에서 처럼 키토산의 함량 조절로써 총콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, 중성지방은 유의적으로 감소시키되, HDL-콜레스테롤은 효과적으로 유지될 수 있다고 사료된다. Sugano 등(1980)도 쥐의 실험에서 키토산의 섭취결과 혈액 및 간장 중의 콜레스테롤이 현저히 감소하였으며, Maezaki 등(1993) 또한 사람을 대상으로 1일 0.
T2와 T3간의 증체 및 혈액성상에는 유의적인 차이가 없었다. 따라서 저 아질산나트륨의 소시지를 제조하고자 유산나트륨과 키토산을 혼합할 경우, 아질산나트륨의 농도에 따른 육색 및 항산화력의 보완이 필요하나, 이화학성상에서는 T1이, 혈액성상에서는 T2가 바람직한 것으로 나타나, 키토산을 첨가함으로서 기능이 보완된 저 아질산나트륨 및 저 유산나트륨의 소시지 제조는 가능하다고 사료된다.
5% 첨가에서는 a* 값이 저하되고, b*값은 높은 것으로 나타났다. 따라서 첨가량에 따라 유산나트륨은 a* 값을 높이고 유산나트륨에 비해 키토산은 b* 값을 높이는 것으로 사료되었다. 또한 b* 값에 관해서는 선인장, 레드비트 등의 천연색소의 첨가도 b* 값을 높이며, 베타 케로틴 함량이 많은 우육에서도 이와 같은 결과를 보였다(Yang, 1999).
미생물수는 냉장저장 1주에서는 대조구및 처리구간에 유의적인 차이가 없었으나, 냉장저장 3주에서는 대조구에서 가장 적은 수치를 보였다(p<0.05).
5%) 로 하였으며, 혈액성상을 측정하기위해 실험쥐 24마리가 4주간 사육되었다. 소시지의 색상은 유의적인 차이를 보인데 반해, 적색도는 대조구에서 황색도는 키토산이 많은 T3에서 높게 나타났다. pH와 보수력에서 대조구, T1 및 T2에서는 유의적인 차이가 없었으나 T3에서는 낮은 pH와 낮은 보수력을 보였다.
실험동물 쥐의 증체효과(Table 6)는 대조구와 처리구간에 유의적인 차이를 보였으나(p<0.05), 처리구간에는 유의적인 차이를 보이지는 않았다.
pH와 보수력에서 대조구, T1 및 T2에서는 유의적인 차이가 없었으나 T3에서는 낮은 pH와 낮은 보수력을 보였다. 조직 분석에서 탄력성, 응집성, 씹힘성, 부착성에는 대조구와 처리구간에 유의적인 차이가 없었으나, 경도와 검성은 처리구보다 대조구가 낮은 값을 나타내었다. 관능검사의 외관과 색상은 대조구에서 높은 점수를 받았으나, 조직감과 풍미에서는 낮은 점수를 받았다.
혈액성상의 경우, 처리구가 쥐의 증 체효과를 보였으며, 중성지방, 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤은 유의적으로 감소되는 효과를 보였다(p<0.05).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	아질산염의 주요 기능은 무엇인가?	육제품에 첨가되는 아질산염(NaNO2 또는 KNO2)의 주요 기능은 발색, 항미생물, 항산화 및 풍미이며, 이 중에서도 가장 중요하게 생각되는 것은 제품의 상표에 명시되고 있는 것처럼 발색제로서의 기능이라 할 수 있다. 발색은 아질산염이 육색소인 마이오글로빈과 반응하여 가열, 훈연에 의해 NO-hemochromogen으로 환원되어 아름다운 선홍색을 띠게 된다.
	육제품에 첨가되는 아질산염은 섭취 시 체내에서 어떤 반응을 일으키는가?	한편 NO의 긍정적인 면으로 생체 내에서 효소에 의해 생 합성된 NO는 신경계 신경전달물질로서 뇌세포의 활성화, 혈압조절 및 면역체계에서 암세포의 DNA 증식을 억제하는 것으로 알려져 있다(Campbell과 Farrell, 2003). 반면, 아질산염의 섭취는 체내에서 HNO2로 변하게 되면 2급 아민과의 반응으로 nitrosoamine이라는 발암성 물질이 생성될 수가 있다. 따라서 육제품에는 발색에 참여하지 못한 잔류 아질산염이 문제가 된다.
	아질산염에 의한 발색은 어떻게 이루어지는가?	육제품에 첨가되는 아질산염(NaNO2 또는 KNO2)의 주요 기능은 발색, 항미생물, 항산화 및 풍미이며, 이 중에서도 가장 중요하게 생각되는 것은 제품의 상표에 명시되고 있는 것처럼 발색제로서의 기능이라 할 수 있다. 발색은 아질산염이 육색소인 마이오글로빈과 반응하여 가열, 훈연에 의해 NO-hemochromogen으로 환원되어 아름다운 선홍색을 띠게 된다. 한편 NO의 긍정적인 면으로 생체 내에서 효소에 의해 생 합성된 NO는 신경계 신경전달물질로서 뇌세포의 활성화, 혈압조절 및 면역체계에서 암세포의 DNA 증식을 억제하는 것으로 알려져 있다(Campbell과 Farrell, 2003).

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저자의 다른 논문 :

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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