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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 양념 돈육의 저장성과 기능성 증진을 위한 새로운 소재로 활용하고자, 먼저 속단 주정추출물의 항산화 및 항균 활성을 검토한 다음 속단 주정추출물을 양념돈육의 제조에 첨가하여 21일간 냉장보관하면서 저장중의 돈육의 저장성 및 품질 특성에 미치는 영향을 검토해보았다.
가설 설정
- 2)No inhibitory zone was formed.
제안 방법
- 이때 양성대조군으로 vancomycin을 50 μL/disc으로 동일하게 처리하였다. 37℃에서 24시간 동안 배양시킨 후, disc 주변에 생성된 inhibition zone의 크기를 측정하여 항균활성 정도를측정하였다.
- pH는 잘게 세절한 시료 10 g을 증류수 90 mL와 함께homogenizer(Nihonseiki Co., Osaka, Japan)로 5,000 rpm에서 3분간 균질하여 pH-meter(Metrohm AG, Zofinyen, Switzerland)로 측정하였고, 색도는 진공 포장한 후 4°C에 저장한 시료를 개봉 후 3분간 방치하고 0.3 cm의 크기로 잘라 색차계 Chroma meter(CR-400, Minolta Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 L*(명도), a*(적색도), b*(황색도)값을 3회 반복측정 하였다.
- 관능평가는 계명대학교 식품가공학 전공 학생 및 연구원에게 관능검사에 필요한 훈련과정을 거치게 한 후 신뢰성과 실험에 대한 관심도 등을 고려하여 10명을 관능요원으로 최종 선발하여 관능검사를 실시하였다. 먼저 돼지등심 200 g,양념 50 g에 속단 주정추출물을 0.
- 3 cm 두께로 절단하여 사용하였고, 기타 부재료는 시중에서 구입하여 사용하였다.돼지등심 100 g에 간장 37.5 g, 설탕 16.25 g, 후추 0.375 g,굴 소스 10 g, worcester sauce 10 g, 월계수 잎 8.375 g 그리고 물 17.5 g의 배합비로 준비한 양념소스 20 g을 준비하여 대조구(C)로 사용하였고, 준비된 양념소스에 속단추출물을 각각 0.5% 및 1%로 첨가한 T1, T2구 그리고 0.1% BHA를 첨가한 양성 대조구(B)로 4개의 실험구로 구분하여 제조한 후, 4℃의 냉장고에 넣고 18시간 숙성시킨 다음, 각각 비닐(nylon/polyethylene, vacuum food storage system, Fre-shiel, Siheung, Korea)로 진공포장한 후 21일간 4℃의 냉장고에서 냉장보관하면서 분석하였다. 이때 BHA의 첨가량은 식품공전(3)에서 축육식품의 BHA 허용량인 10 mg/kg보다 10배 더 많은 양을 첨가하여 비교하였다.
- 산사 또는 현초를 첨가하거나 소리쟁이를 첨가한 양념소스에서도 항산화 효과가 증가하였다는 결과(12,36)와 유사한 경향으로, 이는 속단추출물이 가진 항산화활성에 의해 이를 첨가한 양념소스에서도 항산화능이 존재함을 알 수 있었다. 따라서 속단추출물을 첨가한 양념소스로 제조한 돈육에서의 항산화 활성이 기대되며, 또한 양념소스에 첨가할속단추출물의 첨가 농도는 0.5% 및 1%로 결정하였다.
- 관능평가는 계명대학교 식품가공학 전공 학생 및 연구원에게 관능검사에 필요한 훈련과정을 거치게 한 후 신뢰성과 실험에 대한 관심도 등을 고려하여 10명을 관능요원으로 최종 선발하여 관능검사를 실시하였다. 먼저 돼지등심 200 g,양념 50 g에 속단 주정추출물을 0.5% 또는 1%로 각각 첨가하여 혼합한 후, 4℃의 냉장고에 넣고 18시간 숙성시킨 다음, 200～260℃의 오븐에서 10분간 가열한 직후 제공하여 풍미(flavor), 색(color), 다즙성(juiciness), 연도(tenderness) 그리고 전반적인 기호도(overall acceptability)에 대하여 각 항목별로 최저 1점, 최고 7점으로 7점 기호도 척도법으로 평가하였다.
- 속단 주정추출물을 첨가한 양념 소스의 free radical 소거활성능은 free radical 소거활성 측정법(28)을 약간 변형하여 측정하였다. 즉 속단추출물 무첨가 양념소스와 속단추출물을 0.
- 시료의 free radical 소거활성은 Blois(28) 방법을 일부 변형하여 실시하였고, stable radical인 DPPH에 대한 환원력을 측정한 것으로 99% 메탄올에 각 시료를 녹여 농도별로희석한 희석액 800 μL와 메탄올에 녹인 0.15 mM DPPH 용액 200 μL를 가하여 실온에 30분 방치한 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 양념한 돈육은 각 시료 10 g에 멸균증류수 90 mL를 첨가하여 Stomacher(LB W400, TMC, Seoul, Korea)를 이용하여 1분 동안 균질화한 후, 1 mL를 채취하여 멸균증류수를사용하여 적정 희석하여 총 균수는 plate count agar(Difco Laboratories, Detroit, MI, USA), 대장균수는 violet red bile agar(Difco Laboratories)를 이용하여 37℃에서 24시간 배양한 후 나타나는 colony의 수를 계수하였다.
- 열처리 후 냉각시켜 1,500×g에서 15분간 원심분리 하여 상등액을 취해 532nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 1% BHA를 첨가한 양성 대조구(B)로 4개의 실험구로 구분하여 제조한 후, 4℃의 냉장고에 넣고 18시간 숙성시킨 다음, 각각 비닐(nylon/polyethylene, vacuum food storage system, Fre-shiel, Siheung, Korea)로 진공포장한 후 21일간 4℃의 냉장고에서 냉장보관하면서 분석하였다. 이때 BHA의 첨가량은 식품공전(3)에서 축육식품의 BHA 허용량인 10 mg/kg보다 10배 더 많은 양을 첨가하여 비교하였다.
- 속단 주정추출물을 첨가한 양념 소스의 free radical 소거활성능은 free radical 소거활성 측정법(28)을 약간 변형하여 측정하였다. 즉 속단추출물 무첨가 양념소스와 속단추출물을 0.25, 0.5, 0.75 및 1.0% 농도로 첨가한 양념소스 용액을각각 4 mL씩 취하여 4 mM DPPH용액 16 mL에 가하여 30분동안 진탕한 후, 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 DPPH 소거능(%)은 [1－(시료의 흡광도/대조구의 흡광도)]×100으로 나타내었다.
- 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(25)을 응용하여 측정하여 tannic acid를 이용한 표준곡선으로부터 총 폴리페놀함량을 구하였고, 총 플라보노이드 함량은 Nieva 등(26)의방법에 의해 측정한 다음, quercetin을 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 총 flavonoid 함량을 구하였다.
- 항균활성 측정은 멸균한 NA배지를 약 10 mL씩 분주하여굳힌 후 각 균주를 200 μL씩 도말한 다음, 멸균된 filter paper disc(disc diameter: 8 mm, Toyo Foshi Kaishm, Ltd., Tokyo, Japan)를 놓고 속단추출물의 최종 농도가 0.625, 12.5, 25, 50 mg/disc가 되도록 50 μL씩 첨가시켰다.
대상 데이터
- 속단 주정추출물의 항균활성속단 주정추출물의 항균활성을 알아보기 위하여 대조군으로 vancomycin 및 식중독세균인 gram 양성의 Staphylo-coccus aureus(S. aureus) ATCC 25923와 gram 음성의 Escherichia coli(E. coli) KCTC 1042, P seudomonas aeru-ginosa(P. aeruginosa) KCCM 11321을 대상으로 실험한 결과는 Table 3에 나타내었다.
- 속단 주정추출물의 항균활성을 측정하기 위해 사용균주는 gram 음성균인 Escherichia coli KCTC 1042, P seudo-monas aeruginosa KCCM 11321과 gram 양성균인 Staphy-lococcus aureus ATCC 25923으로, 생육배지는 nutrient broth(NB, Acumedia Manufacturer, Inc., Baltimore, MD, USA)와 NB에 1.5～2%의 agar를 첨가한 nutrient agar(NA)배지를 사용하여 37℃, incubator(HB-101M, HANBAEK, Bucheon, Korea)에서 12시간 동안 배양한 후 사용하였다.
- 속단은 대구 약령시장에서 건조 상태의 것을 구입하여 사용 하였다. 속단 분말에 10배량(w/v)의 70% 주정을 가하여24시간 동안 정치하여 총 3회 반복 추출하였고, 추출액은여과지(Whatman No.
- 원료육은 돼지 등심을 H사 직영매장에서 구입하여 과도한 지방과 결체조직을 제거하고 약 0.3 cm 두께로 절단하여 사용하였고, 기타 부재료는 시중에서 구입하여 사용하였다.돼지등심 100 g에 간장 37.
데이터처리
- 실험결과의 통계분석은 SAS program을 이용한 일원분산분석법을 실시하여 Duncan's multiple range test에 의해 시료간의 유의적 차이(p<0.05)를 검정하였다.
성능/효과
- 또한 육색의 명도를 나타내는 L*값과 적색도를 나타내는 a*값 및 황색도를 나타내는 b*값을 측정한 결과 Table 4에 나타내었다. L*값은 저장기간이 경과함에 따라 대조구와 B구는 7일째 유의적인 증가를 보이다가 감소하는 경향이었고, T1, T2구는 저장기간이 증가할수록 L*값이 증가하였다.
- aureus에 대해 50 mg/disc 처리에서 14 mm로 가장 큰항균활성을 보였고, 이는 항생제 vancomycin(50 μg/disc)보다 더 큰 항균활성을 나타내었다(Fig. 1).
- 15 mM DPPH 용액 200 μL를 가하여 실온에 30분 방치한 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 시료 추출물의 유리라디칼 소거활성은시료를 녹인 99% 메탄올을 대조구로 하여 대조구에 대한시료의 라디칼소거능을 백분율로 나타내었으며, 또한 시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도를 1/2로 환원시키는데필요한 시료의 농도인 RC50 값으로 나타내었다. 이때 활성비교를 위하여 BHA를 사용하였다.
- TBARS치의 증가는 지질 산화에 의해 생성된 과산화물이 2차 산화 생성물로 분해되거나 지방분해 효소 및 미생물 대사 등에 의해 지방이 분해됨으로써 형성되는 분해물질에 의한 것이다(27). 그러나 저장 7일이후부터 T1, T2, B구는 대조구에 비해 지방산패가 유의적으로 억제되었고, 저장 21일에도 0.34～0.41 mg MA/kg의 TBARS치를 보였으며, 특히 합성항산화제 처리구인 B구와T1, T2구간의 TBARS치가 비슷한 값을 보였다. TBARS치가 0.
- 그리고 속단 주정추출물의DPPH 소거활성을 측정한 결과, 100 μg/mL의 농도에서95%의 DPPH 소거활성을 보였고, DPPH 소거활성에 대한 RC50 값은 46.30±5.41 μg/mL이었다(Table 2).
- 총 균수는 전체적으로 저장기간이 길어짐에 따라 증가하는 경향이었으며, 특히 대조구에서총 세균수의 가장 큰 증가를 보였다. 그리고 저장 21일까지 속단추출물을 처리한 대조구에 비해 T1, T2구 및 B구에서총 세균수의 균수 증가율이 감소함을 보였고, T2구는 저장7일째부터 T1, B구보다 총 세균수의 증가율이 유의적으로 감소함을 보였다. 이는 속단추출물이 가진 항균활성에 의해 속단추출물의 첨가량이 증가할수록 더 큰 미생물 제어를 보인 것으로 여겨지며, 특히 1% 속단추출물의 처리 시 합성보존제인 BHA 처리구보다 저장 초기 더 큰 미생물 제어를보여 속단추출물은 우수한 항균 소재로 생각되었다.
- 4와 같이, 저장기간이 증가할수록 각 구별 차이 없이 지방산패도가 증가하였다. 대조구의 TBARS치는 저장기간이 증가할수록 다른 시료 처리구에 비해 유의적으로 높은증가를 보였고, 특히 저장 21일째에는 0.6 MA mg/kg 이상의 TBARS 함량을 보여 다른 처리구에 비해 돈육의 산패가 많이 진행됨을 알 수 있었다. TBARS치의 증가는 지질 산화에 의해 생성된 과산화물이 2차 산화 생성물로 분해되거나 지방분해 효소 및 미생물 대사 등에 의해 지방이 분해됨으로써 형성되는 분해물질에 의한 것이다(27).
- 이는 저장 직후 속단 자체색으로 인해 L*, a*, b*값이 다소 감소된 것으로 생각된다.따라서 속단추출물의 첨가는 대조구보다 명도, 적색도 및황색도 값을 증가하여 양념돈육의 품질 개선에 다소 영향을줄 것으로 여겨진다.
- 이는 저장 직후 속단 자체색으로 인해 L*, a*, b*값이 다소 감소된 것으로 생각된다.따라서 속단추출물의 첨가는 대조구보다 명도, 적색도 및황색도 값을 증가하여 양념돈육의 품질 개선에 다소 영향을줄 것으로 여겨진다.
- 또한 free radical을 직접적으로 소거하는 것에의하여 항산화 활성을 평가하는 DPPH 방법으로 측정한 속단추출물의 RC50 값이 46.30 μg/mL로, 한국산 약용식물 중모과나무 잎 및 산수유 잎의 RC50 값이 46.0, 44.4 μg/mL로보고(32)된 이들 시료와 비슷한 DPPH 소거활성을 가지는것을 알 수 있었다.
- 속단 주정추출물을 첨가한 양념소스에서도 시료첨가량이 증가할수록 DPPH소거능이 증가하였다. 또한 돈육을 속단 주정추출물을 첨가한 양념돈육을 제조하여 4℃에서 21일간 저장하면서 품질특성을 검토한 결과, 속단추출물 첨가 양념돈육은 0.1%BHA 처리구와 유사하게 대조구에 비해 총 세균 수 및 지방산패도가 감소되었으며 대장균은 검출되지 않았다. 관능평가에서도 0.
- 5% 속단추출물을 첨가한 T1구의 경우 대조구와 색에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 또한 전반적인 기호도(overall acceptability)에서는 속단추출물 0.5%를 첨가함으로써 대조구보다 높은 평가를 받았는데 이는 속단추출물을 첨가한 처리구의 높은 다즙성과 풍미에 의해 전반적인 기호도에서 높은 평가를 받은 것으로 사료된다. 따라서 속단 주정추출물을 0.
- 속단 주정추출물 함유 양념소스의 DPPH 소거활성속단추출물 첨가에 의한 양념소스의 DPPH 소거활성을 측정한 결과, Fig. 2와 같이 대조구보다 속단추출물의 농도가 증가할수록 소거능이 증가하였다. 즉 0.
- 속단 주정추출물의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 각각 57.32±2.30 μg/mg, 21.44±2.52 μg/mg이고, FRAP 소거활성은 0.26 mmol Fe2+/g으로 나타났으며, 속단추출물은 또한 높은 DPPH 소거능 및 gram 양성균인 Staphylo-coccus aureus에 대해 항균 활성을 보였다.
- 속단을 첨가한 양념돈육의 저장 동안의 TBARS의 변화는 Fig. 4와 같이, 저장기간이 증가할수록 각 구별 차이 없이 지방산패도가 증가하였다. 대조구의 TBARS치는 저장기간이 증가할수록 다른 시료 처리구에 비해 유의적으로 높은증가를 보였고, 특히 저장 21일째에는 0.
- 속단을 첨가한 양념돈육의 저장 동안의 TBARS의 변화에서 가장 낮은 값을 보이다가 이후 서서히 증가하였으며,대조구와 T1구는 저장기간이 경과함에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았다.
- 속단추출물에 존재하는 총 폴리페놀 함량은 57.32±2.30 μg/mg, 총 플라보노이드 함량은 21.44±2.52 μg/mg이었고, 속단 주정추출물의 FRAP 값은 0.26±0.01 mmol Fe2+/g으로 나타났다(Table 1).
- 속단추출물을 첨가한 돈육의 관능적 특성에 대한 결과는Table 6에 나타내었다. 속단추출물의 풍미(flavor) 및 다즙성(juiciness)은 0.5% 속단추출물을 첨가한 T1구에서 가장높은 값을 보이고, 대조구, T2구 순으로 풍미가 낮은 값을 보였고, 연도(tenderness)는 처리별에 따른 차이를 보이지않았다. 그러나 색(color)은 속단추출물을 첨가하지 않은 대조구에서 가장 높은 점수를 받았고 시료 첨가에 의해 오히려낮은 값을 보였다.
- 또한 냉장육의 유통기한은 초기 미생물 수, 저장기간, 저장온도 및 포장 방법 등에 따라 결정된다(38). 식품의 저장 초기에 총 균수가 많으면 부패 변질에 도달하는 시간이 짧아지므로, 속단추출물을 첨가하면 저장 초기 총 균수가 적어져 양념돈육의 저장성 향상이 가능할 것으로 생각되었다.
- 그리고 저장 21일까지 속단추출물을 처리한 대조구에 비해 T1, T2구 및 B구에서총 세균수의 균수 증가율이 감소함을 보였고, T2구는 저장7일째부터 T1, B구보다 총 세균수의 증가율이 유의적으로 감소함을 보였다. 이는 속단추출물이 가진 항균활성에 의해 속단추출물의 첨가량이 증가할수록 더 큰 미생물 제어를 보인 것으로 여겨지며, 특히 1% 속단추출물의 처리 시 합성보존제인 BHA 처리구보다 저장 초기 더 큰 미생물 제어를보여 속단추출물은 우수한 항균 소재로 생각되었다.
- 2와 같이 대조구보다 속단추출물의 농도가 증가할수록 소거능이 증가하였다. 즉 0.25% 속단추출물의 첨가구에서는 30.9% 내외의 소거능을 보였으며, 0.5% 속단추출물 첨가구에서 40.8%, 0.75% 속단추출물 첨가구에서44.4%, 1% 속단추출물 첨가구에서는 57.1% 이상의 소거능을 보였다. 산사 또는 현초를 첨가하거나 소리쟁이를 첨가한 양념소스에서도 항산화 효과가 증가하였다는 결과(12,36)와 유사한 경향으로, 이는 속단추출물이 가진 항산화활성에 의해 이를 첨가한 양념소스에서도 항산화능이 존재함을 알 수 있었다.
- 속단 주정추출물을 첨가한 양념돈육의 미생물 변화돈육의 미생물 오염 수준을 알아보기 위해 생균수를 측정하여 Table 5에 나타내었다. 총 균수는 전체적으로 저장기간이 길어짐에 따라 증가하는 경향이었으며, 특히 대조구에서총 세균수의 가장 큰 증가를 보였다. 그리고 저장 21일까지 속단추출물을 처리한 대조구에 비해 T1, T2구 및 B구에서총 세균수의 균수 증가율이 감소함을 보였고, T2구는 저장7일째부터 T1, B구보다 총 세균수의 증가율이 유의적으로 감소함을 보였다.
- 속단 주정추출물을 첨가한 양념돈육의 미생물 변화돈육의 미생물 오염 수준을 알아보기 위해 생균수를 측정하여 Table 5에 나타내었다. 총 균수는 전체적으로 저장기간이 길어짐에 따라 증가하는 경향이었으며, 특히 대조구에서총 세균수의 가장 큰 증가를 보였다. 그리고 저장 21일까지 속단추출물을 처리한 대조구에 비해 T1, T2구 및 B구에서총 세균수의 균수 증가율이 감소함을 보였고, T2구는 저장7일째부터 T1, B구보다 총 세균수의 증가율이 유의적으로 감소함을 보였다.
- 그렇지만 저장 21일째에는 L*값에서만 대조구보다 유의적으로 높은 값을 나타내고, a*, b*값에서는 대조구와 유의적인 차이는 없었다. 특히 속단 첨가량이 1%인 T2구는 저장직후에 L*, a*, b*값 모두 다른 처리구에 비해 유의적으로 낮은 값을 보이다가, 저장기간이 증가할수록 다른 처리구와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이는 저장 직후 속단 자체색으로 인해 L*, a*, b*값이 다소 감소된 것으로 생각된다.
후속연구
- 5%를 첨가함으로써 대조구보다 높은 평가를 받았는데 이는 속단추출물을 첨가한 처리구의 높은 다즙성과 풍미에 의해 전반적인 기호도에서 높은 평가를 받은 것으로 사료된다. 따라서 속단 주정추출물을 0.5% 첨가한 양념돈육은 관능평가에서 우수하여 향후 제품화가 가능하리라 여겨진다.
- 식품공전에 따르면 양념육은 일반 축육제품과 달리 비가열 제품으로 대장균군의 검출이 인정되는(39) 식품이지만, 그 검출량은 위생 및안전상 매우 중요한 의미를 지닌다고 할 수 있다. 따라서 속단 주정추출물의 첨가는 양념돈육에서 대장균의 성장이 억제되므로 양념돈육의 저장성 향상에 기여하리라 기대된다.
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