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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는, 우수한 영양 및 기능성을 지닌 숙성홍어를 섭취하는 소비자들의 다양한 기호에 맞추고자, 숙성홍어 이취의 지표라고 할 수 있는 암모니아취를 저감하기 위해 숙성홍어의 육에 유기산을 처리하여, 이의 저장 중 이화학적 특성을 조사하였다.
제안 방법
- 5×2×1 cm로 절단된 홍어 육 250 g을 polystyrene 트레이에 놓고 nylon/polyethylene 적층 필름을 이용하여 진공 포장된 상태의 시료를 얼음이 채워진 아이스박스에 담아 실험실로 운반하여 사용 하였다.
- 각 농도별로 제조된 유기산 용액을 숙성홍어 250 g 당 20 mL 씩 hand sprayer(G-300, KOMAX, Keumchon, Korea)를 이용하여 30초간 일정한 속도로 시료로부터 20±3 cm 떨어진 거리에서 분무 처리하였고, 대조구는 멸균된 증류수를 이용하여 위와 같은 조건으로 처리하였다.
- 숙성 홍어의 조직감을 측정하기 위해 홍어 날개살을 2.5×2×1 cm로 시료를 취하여 지름 12.5 mm의 cylindrical probe가 부착된 texture analyzer(TA-XT2, Stable Micro Systems Ltd., Surrey, UK)를 이용하여 TPA(texture profile analysis)를 측정하였다.
- 숙성홍어에 3, 5, 7% 초산 및 구연산을 처리한 후 4°C에서 15 일 동안 저장하면서 이화학적 특성을 조사하였다.
- 01 N NaOH를 이용하여 적정하였다. 시료를 넣지 않고 증류수를 넣어 동일한 조작을 행하여 blank test로 사용하였고 TMA 함량을 다음의 계산식에 따라 산출하였다.
- 각 농도별로 제조된 유기산 용액을 숙성홍어 250 g 당 20 mL 씩 hand sprayer(G-300, KOMAX, Keumchon, Korea)를 이용하여 30초간 일정한 속도로 시료로부터 20±3 cm 떨어진 거리에서 분무 처리하였고, 대조구는 멸균된 증류수를 이용하여 위와 같은 조건으로 처리하였다. 위의 모든 시료 처리 과정은 clean bench 내에서 수행하였다. 처리가 끝난 시료는 멸균된 Whirl-Pak sample bag(7.
- 처리가 끝난 시료는 멸균된 Whirl-Pak sample bag(7.5×12 inch, NASCO International Inc., Fort Atkinson, WI, USA)에 담아 4±1°C에서 저장하면서 3일 간격으로 15 일 동안 실험하였다.
- 초산 및 구연산(Daejung Chemicals & Metals Co., LTD, Siheung, Korea)을 각각 멸균된 증류수를 이용해 3, 5, 7%로 희석시켜 사용하였다.
- , Surrey, UK)를 이용하여 TPA(texture profile analysis)를 측정하였다. 측정 조건은, test speed는 2 mm/s로 하고 60% 가압 하였으며, 2회 가압(two-cycle compression) 간격은 2초로 설정하여 이용하였다.
- 표준곡선은 ammonium sulfate를 0-200 µg으로 단계적으로 희석하여 위와 같은 방법으로 흡광도를 측정하여 작성하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 이용된 홍어(Raja kenojei)는 시중의 가공공장에서 냉동 홍어를 숙성시킨 숙성홍어 제품(Naju, Korea)을 이용하였다. 5×2×1 cm로 절단된 홍어 육 250 g을 polystyrene 트레이에 놓고 nylon/polyethylene 적층 필름을 이용하여 진공 포장된 상태의 시료를 얼음이 채워진 아이스박스에 담아 실험실로 운반하여 사용 하였다.
데이터처리
- 유의성 검정은 통계분석용 프로그램인 SPSS(Statistical package social science, version 12.01)를 이용하여 분산분석에 의해 집단간 평균 차이를 알아보고, 신뢰수준 p<0.05에서 Duncan의 사후검정을 실시하였다.
- 측정된 결과는 세 번 반복에 대한 평균과 표준편차로 나타내 었다. 유의성 검정은 통계분석용 프로그램인 SPSS(Statistical package social science, version 12.
이론/모형
- Conway unit을 사용하는 미량확산법으로 측정하였다(6). 시료 2 g에 증류수 50 mL를 가한 후 homogenizer(T25 BASIC, IKA Works Inc.
- , LTD, Siheung, Korea)을 각각 멸균된 증류수를 이용해 3, 5, 7%로 희석시켜 사용하였다. 분무 처리 방법은 Linda의 방법(5)을 응용하여 이용하였다. 각 농도별로 제조된 유기산 용액을 숙성홍어 250 g 당 20 mL 씩 hand sprayer(G-300, KOMAX, Keumchon, Korea)를 이용하여 30초간 일정한 속도로 시료로부터 20±3 cm 떨어진 거리에서 분무 처리하였고, 대조구는 멸균된 증류수를 이용하여 위와 같은 조건으로 처리하였다.
- 암모니아태 질소 함량은 Kim 등의 방법(7)을 이용하여 측정하였다. 시료 10 g을 100 mL의 열수로 용해한 후 1분간 약하게 끓이고 250 mL가 되도록 증류수로 세척하고 이를 잘 혼합하여 여지(Whatman, No.
성능/효과
- 81 mg/100 g solid로 저장 중 TMA 함량이 약간 높아지는 경향을 보였다(Table 3). 3, 5, 7% 초산 처리한 처리구의 저장 초기 TMA 함량은 각각 399.28, 121.52, 73.36 mg/100 g solid로 초산의 농도가 진해질수록 TMA 함량은 낮아지는 경향을 보였고, 구연산을 처리했을 경우에도 마찬가지로 용액의 농도가 진해질수록 TMA 함량은 낮아지는 경향을 보였다. 그리고 초산 및 구연산 처리구 모두 저장 기간이 길어질수록 TMA 함량은 높아지는 경향을 보였다.
- 36으로 저장 기간이 길어질수록 hardness가 약간 증가하였다. 그러나 초산 처리구는 숙성 홍어의 hardness는 저장 기간에 따라 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 구연산 처리구의 경우 저장 기간이 길어질수록 hardness가 증가하는 경향을 보였다. 초산의 농도가 진해질수록 높게 나타났으며, 특히 7% 초산 처리한 숙성 홍어의 저장 6일 째의 hardness는 331.
- 증류수 처리한 대조구에서나, 유기산 처리 구들에서 저장 기간이 길어질수록 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 7% 초산 처리한 숙성 홍어와 7% 구연산 처리한 숙성 홍어에서는 저장 기간이 길어질수록 조금 더 낮은 springiness을 보였다. 그리고 증류수 처리한 숙성 홍어의 저장 초기의 springiness 는 0.76으로 유기산 처리한 숙성 홍어의 springiness와 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 저장 기간이 길어질수록 유기산 처리한 숙성 홍어의 springiness가 증류수 처리한 숙성 홍어보다 좀 더 낮은 값을 보였다. 숙성 홍어에 유기산을 처리하여 4°C에서 저장 하면서 측정한 cohesiveness는, 거의 모든 처리구에서 저장 기간이 길어질수록 유의적인 차이를 보이지 않았고 거의 일정한 값을 보였다(Table 5).
- 36 mg/100 g solid로 초산의 농도가 진해질수록 TMA 함량은 낮아지는 경향을 보였고, 구연산을 처리했을 경우에도 마찬가지로 용액의 농도가 진해질수록 TMA 함량은 낮아지는 경향을 보였다. 그리고 초산 및 구연산 처리구 모두 저장 기간이 길어질수록 TMA 함량은 높아지는 경향을 보였다. 특히 저장 초기 7% 구연산 처리했을 경우 TMA 함량은 71.
- TMA는 trimethylamine oxide(TMAO)가 TMAO reductase를 생성하는 미생물이나 자가효소에 의한 환원에 의해 생성된다(18). 대조구의 TMA 함량은 저장 초기 715.12 mg/100 g solid에서 저장 15일 째 157.81 mg/100 g solid로 저장 중 TMA 함량이 약간 높아지는 경향을 보였다(Table 3). 3, 5, 7% 초산 처리한 처리구의 저장 초기 TMA 함량은 각각 399.
- 또한, 처리한 유기산의 농도가 진해질수록 처리구의 L값은 약간 높아지는 경향을 보였다. 대조구의 a값은 저장 초기 0.02에서 저장 15일 째 0.06으로 저장 기간에 따라서 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 3, 7% 초산 처리구는 저장 초기에 각각 -0.14, -0.65에서 저장 15일째 1.41, 0.56으로 조금씩 증가하였으며, 다른 처리구에서는 유의 적으로 변하지 않아 일정한 경향을 나타내지 않았다. 숙성 홍어에 유기산을 처리하였을 때 측정한 b값은, 증류수 처리한 숙성 홍어는 저장 초기에 11.
- 1에 유기산 처리한 숙성홍어의 저장 중 암모니아태 질소 함량의 변화를 나타내었다. 대조구의 저장 초기 암모니아태 질소 함량은 5206.22 mg/100 g solid로 거의 최고치를 보이는 시기임을 알 수 있었다. 초산 처리구의 암모니아태 질소 함량은 저장 3일 후 3874.
- 본 연구에서도 마찬가지로 숙성홍어에 유기산을 처리했을 경우 유기산의 농도가 진해질수록 hardness 및 gumminess가 증가하였는데, 산에 의한 단백질의 변성에 의해 숙성홍어의 단백질이 응고되었기 때문이라고 여겨진다. 또한 springiness 및 cohesiveness는 대조구와 처리구들 사이에 유의적인 차이가 없는 것으로 보아, 유기산 처리에 의한 큰 영향을 받지 않는다고 생각되며, chewiness 또한 일정한 경향을 나타내지 않았다.
- 64의 범위를 보인 구연산 처리구에 비해 더 낮게 측정되었다. 또한, 처리한 유기산의 농도가 진해질수록 처리구의 L값은 약간 높아지는 경향을 보였다. 대조구의 a값은 저장 초기 0.
- 04로 증류수 처리한 숙성홍어에 비해 유기산 처리했을 경우 더 낮은 pH를 보였다. 또한, 처리한 초산과 구연산의 농도가 높아질수록 pH는 각각 9.07에서 9.03, 9.06에서 9.04으로 점차적으로 낮아지는 경향을 보였으며, 초산과 구연산간에는 큰 차이를 보이지 않았다. 저장 기간이 길어짐에 따라 대조구의 pH는 9.
- 72로 저장 시간이 길어질수록 gumminess는 유의적으로 차이를 보이지 않았다. 또한, 초산이나 구연산을 처리했을 경우 숙성 홍어의 gumminess는 모두 증가하였고, 특히 초산 처리구에서 더 큰 변화를 보였다. 처리한 초산의 농도가 진해질수록 gumminess는 높게 나타났으며, 특히 7% 초산 처리한 숙성 홍어의 저장 3일 째의 gumminess는 199.
- 52로 가장 높았으며, 숙성 20일 까지 거의 일정하게 유지되었다고 보고하였다. 본 실험의 대조구의 pH와는 약간의 차이를 보였지만, 마찬가지로 숙성 기간이 경과하여도 pH는 크게 변하지 않고 일정하게 유지됨을 알 수 있었다. 홍어의 pH가 비교적 높은 수준을 유지하는 것은 홍어가 숙성 중에 삼투압 조절을 위해 체내에 요소 및 요소 전구체를 함유하고 있던 것이 발효가 진행됨에 따라 체외로 유출되었기 때문이다(9).
- 결과적으로, 홍어의 숙성은 저장 중에도 계속 진행되고 있음을 의미한다. 숙성 홍어에 유기산 처리 후 저장 3-6일 동안 암모니아태 질소 함량의 감소를 확인할 수 있었으며, 이취에 민감한 현대인들의 다양한 기호에 부합할 것으로 판단된다. 추후 유기산 처리한 숙성홍어의 관능적 특성에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 숙성 홍어에 유기산을 처리하여 4°C에서 저장 하면서 측정한 cohesiveness는, 거의 모든 처리구에서 저장 기간이 길어질수록 유의적인 차이를 보이지 않았고 거의 일정한 값을 보였다(Table 5).
- 숙성 홍어에 유기산을 처리하였을 때 측정한 b값은, 증류수 처리한 숙성 홍어는 저장 초기에 11.18±1.56에서 저장 15일 째 13.77±1.32로 조금씩 증가하였고, 3, 5% 초산 처리구와 3% 구연산 처리구 에서도 저장 기간이 길어짐에 따라 조금씩 증가하는 경향을 보였다.
- 유기산 처리한 숙성 홍어의 색도는 저장 초기에는 모든 실험 구에서 유의적인 차이가 없었으나(Table 2), 저장 기간이 길어질수록 대조구에 비해 유기산 처리구에서 L값이 점점 높아지는 경향을 보였다. 저장 15일 째 대조구의 L값은 59.
- 유기산 처리에 의한 홍어육의 색소 침출 또는 미오글로빈의 산화에 의해 육색의 변화가 발생하였고, 홍어육 단백질의 응고를 초래하여 조직의 경도가 증가하였다. 유기산의 농도가 진할수록 TMA 함량은 감소하였고, 홍어 특유의 향미를 나타내는 암모니아태 질소 함량은 저장 3일 째 가장 낮은 값을 보였다. 이는 숙성홍어에 유기산을 처리함으로써, 어류 특유의 비린내 뿐만 아니라, 홍어 특유의 이취를 감소시킬 수 있을 것으로 판단되었다.
- 일반적으로, 높은 농도의 산은 암모니아의 형성을 방해한다고 알려져 있다(11). 저장 3일 이후부터 모든 시료의 암모니아태 질소 함량이 증가하여 저장 15일 째, 특히 구연산 처리한 처리 구의 경우 대조구와 거의 유사한 암모니아태 질소 함량을 보였다. 홍어가 숙성될 때 홍어가 함유하고 있는 요소(urea)가 물과 반응하여 암모니아와 이산화탄소를 생성하는데(20), 본 실험에서 숙성홍어의 암모니아태 질소 함량이 저장 3-6일 째 다시 증가한 것은, 숙성홍어에 처리한 유기산이 암모니아와 중화될 뿐 요소는 계속적으로 암모니아를 생성시키기 때문이다(9).
- 04으로 점차적으로 낮아지는 경향을 보였으며, 초산과 구연산간에는 큰 차이를 보이지 않았다. 저장 기간이 길어짐에 따라 대조구의 pH는 9.17에서 9.14로 감소하는 경향을 보였고, 나머지 모든 처리구에서도 마찬가지로 저장 기간이 길어짐에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. 특히 저장 15일 째, 7% 초산 처리구와 7% 구연산 처리구에서 다른 처리구들에 비해 더 큰 감소율을 보였다.
- Springiness은 시료가 주어진 힘에 의하여 변형되었다가 그 힘이 제거되는 경우 다시 복귀되는 정도를 나타낸 값이다. 증류수 처리한 대조구에서나, 유기산 처리 구들에서 저장 기간이 길어질수록 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 7% 초산 처리한 숙성 홍어와 7% 구연산 처리한 숙성 홍어에서는 저장 기간이 길어질수록 조금 더 낮은 springiness을 보였다. 그리고 증류수 처리한 숙성 홍어의 저장 초기의 springiness 는 0.
- 숙성 홍어에 유기산을 처리하여 4°C에서 저장하면서 측정한 hardness는 Table 3에 나타내었다. 증류수 처리한 숙성 홍어의 hardness는 저장 초기에 182.47이었고 저장 15일 째 198.36으로 저장 기간이 길어질수록 hardness가 약간 증가하였다. 그러나 초산 처리구는 숙성 홍어의 hardness는 저장 기간에 따라 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 구연산 처리구의 경우 저장 기간이 길어질수록 hardness가 증가하는 경향을 보였다.
- 유기산 처리한 숙성홍어를 4°C에 저장하면서 측정한 pH는 Table 1에 나타내었다. 증류수 처리한 숙성홍어의 pH는 저장 초기 9.17 이었으나, 3, 5, 7% 초산 처리한 숙성홍어의 pH는 각각 9.07, 9.05, 9.03, 그리고 3, 5, 7% 구연산 처리한 숙성홍어의 pH는 각각 9.06, 9.05, 9.04로 증류수 처리한 숙성홍어에 비해 유기산 처리했을 경우 더 낮은 pH를 보였다. 또한, 처리한 초산과 구연산의 농도가 높아질수록 pH는 각각 9.
- 또한, 초산이나 구연산을 처리했을 경우 숙성 홍어의 gumminess는 모두 증가하였고, 특히 초산 처리구에서 더 큰 변화를 보였다. 처리한 초산의 농도가 진해질수록 gumminess는 높게 나타났으며, 특히 7% 초산 처리한 숙성 홍어의 저장 3일 째의 gumminess는 199.63까지 나타났다. Table 7은숙성 홍어에 유기산을 처리하여 4°C에서 저장하면서 측정한 chewiness를 나타내었다.
- 22 mg/100 g solid로 거의 최고치를 보이는 시기임을 알 수 있었다. 초산 처리구의 암모니아태 질소 함량은 저장 3일 후 3874.70-4594.30 mg/100 g solid 로 급격히 감소하였고, 구연산 처리구의 암모니아태 질소 함량 또한 4486.61-4883.15 mg/100 g solid 로 감소하였다. 특히 7% 초산 처리구의 경우 가장 큰 감소율을 보였고, 또한 구연산에 비해 초산 처리구에서 더 큰 감소율을 보였다.
- 15 mg/100 g solid 로 감소하였다. 특히 7% 초산 처리구의 경우 가장 큰 감소율을 보였고, 또한 구연산에 비해 초산 처리구에서 더 큰 감소율을 보였다. 일반적으로, 높은 농도의 산은 암모니아의 형성을 방해한다고 알려져 있다(11).
- 14로 감소하는 경향을 보였고, 나머지 모든 처리구에서도 마찬가지로 저장 기간이 길어짐에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. 특히 저장 15일 째, 7% 초산 처리구와 7% 구연산 처리구에서 다른 처리구들에 비해 더 큰 감소율을 보였다. Cho(8)에 의하면 홍어의 숙성 중 pH는 숙성 8일 째에 9.
후속연구
- 하지만 저장 6일 째부터 암모니아태 질소 함량은 다시 증가하였는데, 이는 숙성홍어가 저장 중에도 지속적으로 요소를 분해하여 암모니아를 생성시키기 때문이라고 생각된다. 결론적으로, 숙성홍어에 7% 구연산을 처리하는 것이 홍어의 이취를 감소시켜 현대인의 기호에 부합할 것이라고 생각되며, 관능적 특성에 대한 연구가 필요하다고 생각된다.
- 숙성 홍어에 유기산 처리 후 저장 3-6일 동안 암모니아태 질소 함량의 감소를 확인할 수 있었으며, 이취에 민감한 현대인들의 다양한 기호에 부합할 것으로 판단된다. 추후 유기산 처리한 숙성홍어의 관능적 특성에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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