멸치분말의 저장안정성을 알아보고자 80 mesh이상, 80-60 mesh, 60-40 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습특성을 조사하고 평형수분함량의 예측 모델식을 수립하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 그 함량은 0.022-0.029 g $H_2O/g$ dry solid 였다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델이 $R^2$ 0.94 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Halsey, Caurie, Oswin 모델순으로 적합도를 나타내었다. 흡습 중 평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 높은 적합도를 보였으며, 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.
멸치분말의 저장안정성을 알아보고자 80 mesh이상, 80-60 mesh, 60-40 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습특성을 조사하고 평형수분함량의 예측 모델식을 수립하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 그 함량은 0.022-0.029 g $H_2O/g$ dry solid 였다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델이 $R^2$ 0.94 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Halsey, Caurie, Oswin 모델순으로 적합도를 나타내었다. 흡습 중 평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 높은 적합도를 보였으며, 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.
This study was carried out to estimate the moisture sorption characteristics and prediction model of anchovy powders with different particle size as above 80 mesh, 80-60 mesh and 40-60 mesh. The equilibrium moisture content had higher values at lower storage temperatures, and higher water activity. ...
This study was carried out to estimate the moisture sorption characteristics and prediction model of anchovy powders with different particle size as above 80 mesh, 80-60 mesh and 40-60 mesh. The equilibrium moisture content had higher values at lower storage temperatures, and higher water activity. The monolayer moisture content calculated using the GAB equation showed a higher level of significance than that of BET equation. The estimated monolayer moisture content was 0.024-0.052 g $H_2O/g$ dry solid. The absorption enthalpy was calculated with different particle size and various water activities. It showed that the absorption energy was decreased with increasing water activity but no difference was found on particle size increasement. The fitness of the isotherm curve was shown to be in the order of Khun, Halsey, Caurie and Oswin model. The prediction model equations for the moisture content were established by ln(time), water activity, and temperature, respectively. The model equation will be helpful for future work on drying and storage of anchovy powder.
This study was carried out to estimate the moisture sorption characteristics and prediction model of anchovy powders with different particle size as above 80 mesh, 80-60 mesh and 40-60 mesh. The equilibrium moisture content had higher values at lower storage temperatures, and higher water activity. The monolayer moisture content calculated using the GAB equation showed a higher level of significance than that of BET equation. The estimated monolayer moisture content was 0.024-0.052 g $H_2O/g$ dry solid. The absorption enthalpy was calculated with different particle size and various water activities. It showed that the absorption energy was decreased with increasing water activity but no difference was found on particle size increasement. The fitness of the isotherm curve was shown to be in the order of Khun, Halsey, Caurie and Oswin model. The prediction model equations for the moisture content were established by ln(time), water activity, and temperature, respectively. The model equation will be helpful for future work on drying and storage of anchovy powder.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 현재 조미료로 널리 사용되고 있는 멸치를 분말화하여 입자크기에 따른 흡습특성과 아울러 수분활성도 예측을 위한 모델식을 수립함으로서 분말멸치의 저장안정성에 대한 활용성을 높이고 다른 조미분말식품에서도 적용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다.
멸치분말의 흡습 중 평형수분함량을 예측하기 위한 모델식을 수립하고자 하였다. 독립변수인 온도와 수분활성도, 시간의 변화에 따라 평형수분함량의 변화를 알아보고자 먼저 각 독립변수에 따른 종속변수의 변화를 알아보고 자산포도를 그린 후 적절한 함수를 선택하여 가장 적합도가 높은 함수를 선정하였다(19).
제안 방법
SPSS package program을 이용하여 평형에 도달하기까지의 수분활성도의 변화를 종속변수로 시간과 상대습도, 온도를 독립변수로 하여 각 상호관계를 여러 가지 함수로 분석하여 최적함수를 선정한 후 상대습도, 상대습도와 시간, 상대습도와 시간 및 온도에 대하여 예측모델을 수립하여 평형수분함량 예측모델을 수립하였다.
멸치분말의 흡습 중 평형수분함량을 예측하기 위한 모델식을 수립하고자 하였다. 독립변수인 온도와 수분활성도, 시간의 변화에 따라 평형수분함량의 변화를 알아보고자 먼저 각 독립변수에 따른 종속변수의 변화를 알아보고 자산포도를 그린 후 적절한 함수를 선택하여 가장 적합도가 높은 함수를 선정하였다(19). 그 결과 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 가장 높은 적합도를 보였다.
45인 범위까지만 적용이 가능하다. 따라서 최근 BET모델을 확장한 GAB식이 널리 사용 되며 많은 경우 수분활성도 0.9까지 적용되는 것으로 보고되고 있어 본 연구에서는 이 두 가지 식을 적용시켜 계산하였다.
멸치분말의 저장안정성을 알아보고자 80 mesh이상, 80-60 mesh, 60-40 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습 특성을 조사하고 평형수분함량의 예측 모델식을 수립하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다.
평형수분함량은 수분활성도 측정기(Thermoconstanter, TH200, Novasina, Swiss)로 측정하였다. 즉 0.3 g의 분말멸치를 chamber 내에 담고 기기 내부의 수분활성도를 포화 염용액을 이용하여 0.11, 0.33, 0.53, 0.75, 0.90으로 유지시킨 후 10, 20, 30℃의 온도에서 주어진 수분활성도에 평형이 될 때까지 흡습시켜 평형수분함량을 측정하였다.
지금까지 연구된 모델식(9) 중 여러 가지 식품에 비교적 잘 적용되는 6가지 식들을 이용하여 분말멸치의 평형수분함량 예측할 수 있는 모델식의 적합성을 알아보았다.
평형수분함량은 수분활성도 측정기(Thermoconstanter, TH200, Novasina, Swiss)로 측정하였다. 즉 0.
대상 데이터
시판되고 있는 국물용 7 cm 전후 크기의 국내산 멸치를 구입하여 분쇄한 후 sieve shaker(제일기계공업, 한국)를 이용하여 80 mesh 이상, 60-80 mesh, 40-60 mesh로 분급하여 사용하였으며 이때의 수분함량은 13% 내외였다.
이론/모형
적정 저장안정 수분함량인 단분자층 수분함량을 산출하기 위하여 다음과 같은 Brunauer-Emmett-Teller(BET)식과 Guggenheim-Anderson-Boer(GAB)식을 이용하였다. BET식은 수분활성도가 0.
평형수분함량에 도달하는데 필요한 흡습엔탈피 ΔHs는 Clsusius-Clapeyron의 변형식(12)을 이용하여 구하였다.
흡습곡선 모델의 적합도를 알아보기 위해 기존 모델식을 이용하여 적합도를 조사하여 Table 3에 나타내었다. 흡습곡선 모델의 적합도를 알아보기 위하여 본 연구에서는 6개의 기존 모델식을 사용하였지만, Al-Muhtaseb 등(9)은 이외의 다른 많은 모델식을 starch powder의 적절한 모델식을 찾고자 적용하였다. Table 3에 보는 바와 같이 가장 높은 적합도를 나타낸 모델식은 Kuhn 모델로 R2가 0.
성능/효과
분말식품류의 저장 안정성을 나타내는 것으로 알려진 단분자층 수분함량을 구하기 위하여 BET식과 GAB식을 이용하여 얻어진 계수 값을 Table 1에 나타내었다. BET식에 적용하였을 경우에도 R2가 0.89-0.96의 비교적 높은 유의성이 있었으나 GAB식에 적용한 결과 전 구간에서 R2가 0.92-0.98으로 좀 더 높은 유의성을 가져 본 연구에서의 단분자층 수분함량을 예측하는데 더 유리한 것으로 나타났다. GAB식에 의해 계산된 단분자층 수분함량은 0.
독립변수인 온도와 수분활성도, 시간의 변화에 따라 평형수분함량의 변화를 알아보고자 먼저 각 독립변수에 따른 종속변수의 변화를 알아보고 자산포도를 그린 후 적절한 함수를 선택하여 가장 적합도가 높은 함수를 선정하였다(19). 그 결과 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 가장 높은 적합도를 보였다. 멸치분말의 흡습에 따른 평형수분함량 예측모델은 Table 5에서 보는 바와 같이 첫 번째 모델식은 가장 유의성이 높은 수분활성도만을 독립변수로 하여 수립한 모델식으로서 R2가 0.
평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 그 함량은 0.022-0.029 g H2O/g dry solid 였다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습 에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다.
수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습 에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델이 R2 0.94 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Halsey, Caurie, Oswin 모델순으로 적합도를 나타내었다. 흡습 중평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 높은 적합도를 보였으며, 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.
981로 나타나 온도의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서 시간과 상대습도를 독립변수로 하는 두 번째 모델식의 적용으로 흡습 중 평형수분함량의 예측을 통해 멸치분말의 최적 저장조건을 결정하는데 활용 가능함을 확인하였다.
930의 적합도를 보였다. 또한 수분활성도와 시간을 변수로 하는 두 번째 모델식의 R2가 0.975-0.981 그리고 수분활성도, 시간, 온도를 변수로 하는 세 번째 모델의 R2가 0.975-0.981로 나타나 온도의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서 시간과 상대습도를 독립변수로 하는 두 번째 모델식의 적용으로 흡습 중 평형수분함량의 예측을 통해 멸치분말의 최적 저장조건을 결정하는데 활용 가능함을 확인하였다.
90으로 증가함에 따라 흡습엔탈피의 값은 1255-1262 cal/mol에서 67-69 cal/mol로 급격히 감소되는 경향을 보였다. 수분활성도가 높을수록 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습이 쉽게 이루어져 저장성이 약하다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 Kim 등(17)의 보고와 유사한 경향이었으며, 흡습성이 큰 분말을 저장할 경우 수분을 효과적으로 차단시켜 줄 수 있는 적절한 포장재나 저장조건을 유지해 주는 것이 바람직한 것으로 판단된다.
029 g H2O/g dry solid 였다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습 에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델이 R2 0.
본 연구에서 높은 적합성을 보인 Oswin, Caurie, Halsey 및 Khun 등 4개의 모델식을 선정하여 온도에 따른 예측모델의 편차를 Table 4에 나타내었다. 입자크기나 온도에 관계없이 Khun 모델이 가장 높은 적합도를 나타내었고 Halsey 모델도 낮은 편차를 보여 멸치분말의 등온흡슥곡선 모델로 사용 가능하여 각 모델식에 적용되는 계수 값을 사용하여 예측모델을 계산하면 각 조건에서의 다양한 예측값을 얻을 수 있다.
멸치분말의 저장안정성을 알아보고자 80 mesh이상, 80-60 mesh, 60-40 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습 특성을 조사하고 평형수분함량의 예측 모델식을 수립하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 그 함량은 0.
94 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Halsey, Caurie, Oswin 모델순으로 적합도를 나타내었다. 흡습 중평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 높은 적합도를 보였으며, 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
멸치분말의 저장안정성을 알아보고자 80 mesh 이상, 80-60 mesh, 60-40 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습 특성을 조사하고 예측 모델식을 수립한 결과는?
멸치분말의 저장안정성을 알아보고자 80 mesh이상, 80-60 mesh, 60-40 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습 특성을 조사하고 평형수분함량의 예측 모델식을 수립하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 그 함량은 0.022-0.029 g H2O/g dry solid 였다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습 에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델이 R2 0.94 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Halsey, Caurie, Oswin 모델순으로 적합도를 나타내었다. 흡습 중평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 높은 적합도를 보였으며, 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.
마른멸치의 부가가치를 높이기 위하여 어떤 물질을 첨가한 제품을 출시하고 있는가?
건멸치는 주로 자건품의 형태로 가공되며 우리나라 자건품(煮乾品) 총생산량의 90% 이상을 차지하는 주요 수산가공품이다(1). 마른멸치의 부가가치를 높이기 위하여 신세대용 편의성 가공식품의 개발이나 기존 마른멸치의 품질을 개선하기 위하여 키토산을 분무 첨가한 마른멸치와 콘드로이틴황산을 첨가한 마른멸치 같은 기능성 물질을 첨가한 고가의 제품들이 시장에 출시되고 있다(2). 마른멸치는 저장 및 유통 중 지질이 산화되어 품질이 단기간에 저하하는 특성을 지니고 있기 때문에 품질유지나 개선을 위해서는 각종 시판 마른멸치의 성분이나 품질에 대하여 식품학적 자료를 축적하여 둘 필요가 있다고 생각된다(3).
저장 및 유통 중 마른멸치의 특성은?
마른멸치의 부가가치를 높이기 위하여 신세대용 편의성 가공식품의 개발이나 기존 마른멸치의 품질을 개선하기 위하여 키토산을 분무 첨가한 마른멸치와 콘드로이틴황산을 첨가한 마른멸치 같은 기능성 물질을 첨가한 고가의 제품들이 시장에 출시되고 있다(2). 마른멸치는 저장 및 유통 중 지질이 산화되어 품질이 단기간에 저하하는 특성을 지니고 있기 때문에 품질유지나 개선을 위해서는 각종 시판 마른멸치의 성분이나 품질에 대하여 식품학적 자료를 축적하여 둘 필요가 있다고 생각된다(3). 마른멸치의 성분조성 및 품질특성에 관한 연구 외에도 마른멸치의 저장 중 품질저하를 최소화하기 위한 일련의 연구로서 포장 및 저장방법에 따른 품질특성 및 shelf-life에 관한 연구(4), 온도와 상대습도에 따른 저장안정성(5), 지질산화에 관한 연구(6) 등이 보고되고 있다.
참고문헌 (19)
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