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문제 정의
- 따라서 튀김의 물리화학적 메커니즘을 잘 이해하고 그 공정을 최적화 한다면 식용유지의 사용수명을 연장함으로써 경제적인 이익을 도모할 뿐 아니라, 좀 더 좋은 품질의 튀김식품을 얻을 수 있을 것이다. 따라서 본 연구는 다량 조리에서 많이 이용되는 냉동 프렌치 프라이, 냉동 치킨너겟, 냉동 도넛을 이용하여 튀김식품의 종류에 따른 대두유의 가열 산화 변화를 여러 이화학적 품질지표들을 측정함으로써 살펴보고자 한다. 또한 가열 시간에 따른 튀김유의 품질을 가장 잘 나타낼 수 있는 품질지표를 도출하여 다량조리 튀김 공정 관리에 이용될 수 있었으면 한다.
제안 방법
- 온도 조절기가 부착된 튀김기(Princess royal deep fryer, Korea)에 대두유 3 L를 넣고 180℃에서 30분 간격으로 시료 300 g씩을 3분간 튀겼으며, 모든 튀김은 2회 반복하였다. 시료로 냉동 프렌치프라이, 냉동 치킨너겟, 냉동 도넛을 실온에서 해동하여 사용하였고, 튀김은 하루 8시간씩 9일간 총 72시간 동안 진행하였다. 튀김유는 8시간마다 채취하여 갈색 병에 담고 질소 충진 후 －70℃에 보관하면서 분석에 이용하였다.
- 05 g을 헥산과 에테르를 9:1(v/v)로 혼합한 용액에 완전히 녹인 후 그 중 2 mL를 취하여 미리 50 mL의 혼합용매로 washing한 cartridge 에 주입하고, 위의 혼합용매 200 mL를 흘려주면서 비극성 화합물을 용출하였고 메탄올 100 mL를 흘려주면서 극성 화합물을 용출하였다. 용출된 비극성 화합물과 극성 화합물은 회전진공증발기를 사용하여 40℃에서 용매를 증발시킨 후 그 함량을 측정하였다. 유전항수는 Foodoil Sensor(model NI-20, Northern Technologies Intl.
- 용출된 비극성 화합물과 극성 화합물은 회전진공증발기를 사용하여 40℃에서 용매를 증발시킨 후 그 함량을 측정하였다. 유전항수는 Foodoil Sensor(model NI-20, Northern Technologies Intl. Corp., Lino Lakes, MN)를 사용하여 test oil 0.0을 기준으로 하여 측정하였다. 튀김유의 지방산 조성은 튀김유를 에스테르화한 후 AOCS Ce-a-62 방법에 따라 가스크로마토그래피법으로 분석하였다.
- , England)로 26℃에서 측정하였다. 총극성 화합물 함량은 AOCS 982.27법을 변형하여 Sep-Pak Silica Cartridge를 이용하여 분석하였다. 유지 2.
대상 데이터
- 대두유와 냉동 프렌치프라이, 냉동 치킨너겟, 냉동 도넛은 지역 슈퍼마켓에서 구입하여 사용하였다. 실험에 사용한 14% BF3-메탄올, 지방산 표준물질은 Sigma-Aldrich사(St.
- 대두유와 냉동 프렌치프라이, 냉동 치킨너겟, 냉동 도넛은 지역 슈퍼마켓에서 구입하여 사용하였다. 실험에 사용한 14% BF3-메탄올, 지방산 표준물질은 Sigma-Aldrich사(St. Louis, MO, USA)의 제품이었고, 그 외의 모든 시약은 일급시약이었다.
데이터처리
- 실험 결과는 통계처리용 소프트웨어인 SAS 9.1을 사용하여 다중범위검정(Duncan's multiple range test)에 의해 분석하였고 유의수준은 5%이었다.
이론/모형
- 튀김유의 유리지방산가는 AOCS(AOCS 1990) Cd 3a-63방법으로, 과산화물가는 AOCS Cd 8-53 방법으로, 요오드가는 AOCS법 Cd 1-25 방법으로, 공액이중산가는 AOCS Ti 1a-64방법으로, 발연점은 AOCS Cc 99-48 방법으로, 굴절률은 AOCS Cc 7-25 방법에 준하여 Autometic refractometer(GPR 06-89, Index instrument Ltd., England)로 26℃에서 측정하였다. 총극성 화합물 함량은 AOCS 982.
- 0을 기준으로 하여 측정하였다. 튀김유의 지방산 조성은 튀김유를 에스테르화한 후 AOCS Ce-a-62 방법에 따라 가스크로마토그래피법으로 분석하였다.
성능/효과
- 1) Means with the same letter in the same column are not significantly different at α=5%.
- 대두유의 총극성화합물 함량은 Fig. 3과 같이 가열 전 2.12%이었으나, 가열 시간 동안 유의적으로 증가하여 72 h 가열 후 프렌치프라이, 치킨너겟 및 도넛 튀김유에서 각각 17.58%, 13.45%, 16.69% 함량을 보였다. 치킨너겟 튀김유의 총극성화합물 함량이 다른 두 종류의 튀김유보다 유의적으로 더 작은 값을 나타냈는데, 이는 ‘3.
- 9% 함유되어 있었다. 모든 튀김유에서 가열 시간이 증가할수록 리놀레산과 리놀렌산 등의 불포화지방산 함량은 감소하였고, 비교적 가열산화에 안정한 팔미트산과 스테아르산 등의 포화지방산 함량은 상대적으로 증가하였다. 올레산은 불포화 지방산임에도 불구하고 가열이 진행될수록 증가하였는데, 이는 리놀레산과 리놀렌산이 산화되는 속도가 올레산이 산화되는 속도보다 현저히 빨라 그 함량이 감소함으로써 상대적으로 올레산의 함량이 증가한 것으로 나타난 것이다.
- 초기 과산화물 생성이 낮을 때는 굴절률의 증가도 뚜렷하지 않지만, 비교적 많은 양의 과산화물이 생성되는 두 번째 단계에서는 굴절률이 빠른 속도로 증가하다 세 번째 단계에서는 다시 느리게 증가한다고 하였다. 본 논문의 실험 결과도 가열 16 h까지는 굴절률이 서서히 증가하고, 56 h까지는 빠른 속도로 증가하다 그 이후에는 다시 증가 속도가 느려지는 것이 관찰되었다.
- 5% 이하로 규정하고 있으나, 미국은 1% 이하로 규정하고 있다(Paul & Mittal 1997, Firestone et al 1991). 이번 실험에서 가열 전 대두유의 유리지방산가는 0.04%이었으나, 대두유를 72 h 가열하는 동안 지속적으로 증가하였으며, 프렌치프라이와 치킨너겟 튀김유의 유리지방산가는 각각 0.31%, 0.32%로 도넛 튀김유의 0.16%보다 유의적으로 더 많이 증가하였다.
- 총극성화합물 함량은 튀김유의 품질을 나타내는 가장 신뢰할만한 방법 중의 하나로 간주되어(Casal et al 2010) 프랑스, 벨기에, 이탈리아 등 많은 나라에서는 총극성화합물 함량 25%를 튀김유 폐기점으로 정해 관리하고 있다(Firestone D 1993). 이번 실험에서는 가열 72 h 후에도 총극성화합물의 함량이 최대 18%까지 증가하였는데, 이는 튀김유의 폐기점보다 낮은 상태로 30분마다 식품을 튀겨내는 방법으로는 72 h을 고온에 노출하여도 튀김유의 품질이 어느 정도 유지되고 있음을 말해준다.
- 이상의 결과를 종합해 보면 튀김식품의 종류에 따라 대두 유의 가열산화 정도가 다르게 진행됨을 알 수 있는데, 치킨너겟을 튀길 때 보다 프렌치프라이나 도넛을 튀길 때 튀김유의 품질 저하가 더 빨리 진행되었다. 튀김유의 품질을 나타내는 여러 이화학적 지표 중 총극성화합물 함량, 공액이중산가, 유전항수, 굴절률, 요오드가, 불포화지방산과 포화지방산의 비 (U/S)가 비교적 일관성 있게 가열 시간에 따른 튀김유의 품질변화를 잘 나타내 주었다.
- 가열 시간 32 h 까지는 튀김유 종류별로 유의한 차이를 보이지 않았으나, 40 h 이후부터는 프렌치프라이, 도넛, 치킨너겟 튀김유 순으로 유의적인 감소를 보였다. 즉, 프렌치프라이 튀김유가 가열산화에 의해 불포화도가 가장 많이 감소한 것으로 나타났다.
- 튀김유의 굴절률 변화는 Fig. 6과 같이 가열 시간에 비례하여 증가하였는데, 가열 전 신선한 대두유의 굴절률은 1.4720이었으나 가열 72 h 후에는 도넛 튀김유의 경우 가장 많이 증가하여 1.4734 값을 보였다. 또한 치킨너겟 튀김유의 경우, 다른 두 튀김유에 비해 굴절률 증가 속도가 매우 낮은데, 이는 극성화합물, 과산화물, 공액이중산가 함량 변화나 유전항수 결과와도 일치한다.
- 이상의 결과를 종합해 보면 튀김식품의 종류에 따라 대두 유의 가열산화 정도가 다르게 진행됨을 알 수 있는데, 치킨너겟을 튀길 때 보다 프렌치프라이나 도넛을 튀길 때 튀김유의 품질 저하가 더 빨리 진행되었다. 튀김유의 품질을 나타내는 여러 이화학적 지표 중 총극성화합물 함량, 공액이중산가, 유전항수, 굴절률, 요오드가, 불포화지방산과 포화지방산의 비 (U/S)가 비교적 일관성 있게 가열 시간에 따른 튀김유의 품질변화를 잘 나타내 주었다. 총극성화합물 함량, 공액이중산가, 요오드가, U/S비는 세계적으로 공인된 방법이지만, 측정하는데 많은 비용과 시간, 숙련된 실험자가 요구되므로 산업현장에서 튀김공정 관리에 사용하는데 제약이 있다.
후속연구
- 지금까지는 튀김에 대한 연구는 몇 개의 변수들을 분리시켜 만든 모델 시스템을 사용했었다. 따라서 튀김의 물리화학적 메커니즘을 잘 이해하고 그 공정을 최적화 한다면 식용유지의 사용수명을 연장함으로써 경제적인 이익을 도모할 뿐 아니라, 좀 더 좋은 품질의 튀김식품을 얻을 수 있을 것이다. 따라서 본 연구는 다량 조리에서 많이 이용되는 냉동 프렌치 프라이, 냉동 치킨너겟, 냉동 도넛을 이용하여 튀김식품의 종류에 따른 대두유의 가열 산화 변화를 여러 이화학적 품질지표들을 측정함으로써 살펴보고자 한다.
- 그러나 굴절률이나 유전항수는 이동식 소형 기계인 굴절계나 Food- oil sensor에 튀김유 한 방울을 떨어뜨려 측정하는 간편법으로 기존의 공인방법 대신 패스트푸드점이나 단체급식소, 식품제조공장 등의 현장에서도 유용하게 이용될 수 있는 방법이다. 따라서 향후에는 간편법과 공인방법과의 상관관계를 도출하고, 간편법을 이용한 튀김유의 품질관리 및 폐기시점을 판단할 수 있는 연구가 요구된다.
- 따라서 본 연구는 다량 조리에서 많이 이용되는 냉동 프렌치 프라이, 냉동 치킨너겟, 냉동 도넛을 이용하여 튀김식품의 종류에 따른 대두유의 가열 산화 변화를 여러 이화학적 품질지표들을 측정함으로써 살펴보고자 한다. 또한 가열 시간에 따른 튀김유의 품질을 가장 잘 나타낼 수 있는 품질지표를 도출하여 다량조리 튀김 공정 관리에 이용될 수 있었으면 한다.
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