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문제 정의
- 그러나 식육제품에 있어서 굴패각의 이용에 대한 연구는 많이 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 인산염 대체 물질로서 굴패각의 사용이 유화형 돈육 소시지의 품질향상과 저장기간 연장에 미치는 효과에 대해 연구하였다.
제안 방법
- (합)괴산두레식품의 실제 frankfurter sausage의 제조방법(Table 1)을 기초로 하여 처리구 마다 batch를 설정하여 소시지를 제조하였다. 이전의 model system을 바탕으로 무첨가구와 대조구인 인산염 처리구(0.
- 가열감량은 케이싱에 충전한 후에 훈연 및 가열처리 전의 무게와 후의 무게를 비교하여 줄어든 무게의 양을 가열감량(%)으로 평가하였다.
- 지방산패도(TBA)는 Witte 등(1970)의 추출 방법을 약간 변형하여 TBA 수치로 나타내었으며, 시료 10 g에 cold 10% prechloric acid 15 mL과 3차 증류수 25 mL을 Homogenizer에서 10,000 rpm으로 10초 동안 균질을 한다. 균질액을 Whatman No. 2 filter paper를 사용하여 여과하였으며, 여과액 5 mL과 0.02 M TBA 용액 5 mL을 넣어 완전히 혼합한 다음, 냉암소에서 16시간 방치 후 Spectrophotometer(DU-650, Beckman, USA)를 이용하여 529 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. Blank는 3차 증류수를 이용하였다.
- 5%)로 나누어 최종제품을 생산하였다. 대조구와 처리구의 제조 공정은 Fig. 1와 같이 원료육과 돈지방을 8 mm으로 분쇄한 후 silent cutter(Weopper 130-s, TIPPER TIE, Switzerland)에 원료육과 첨가되는 얼음물 50%를 첨가하고, 소금 및 처리구에 의한 첨가제를 첨가하여 bowl 내 온도가 3℃가 될 때까지 cutting하였다. 이 후 돈지방과 나머지 얼음물을 첨가하여 최종 유화물의 온도가 9.
- 이후 연속희석 시킨 시료를 plate count agar(PCA)배지에 접종하여 37℃에서 48시간 배양시켰다(APHA, 1992). 배양 종료 후 colony counter로 count하였다. 총미생물수의 단위는 Log CFU/g으로 표시하였다.
- 본 실험에서는 유화형 돈육 소시지의 인산염 대체물질로써 굴패각 첨가의 적정 수준과 대체효과를 알아보기 위하여 대조구(무첨가제, T1)와 0.3% 인산염 단독첨가구(T2), 1.5% 소금 단독첨가구(T3), 0.15% 소금과 0.5% 유청단백질 혼합첨가구(T4), 0.15% 소금과 0.5% 유청단백질에 각각 0.15, 0.3 및 0.5% 굴패각을 첨가한 처리구들(T5, T6, T7)을 분석하였다. pH와 보수력에서는 모든 수준의 굴패각 첨가구들이 다른 실험구들과 비교하여 유의적으로 높았다.
- 유화된 반죽유화물은 진공충전기(VF-612, Vaxkorea, Korea)를 이용하여 2 cm 콜라겐 케이싱(Nippi 200, Nippi collagen Indurstry, Japan)에 충진한 후, 훈연기(Badtramat 1500, Bayha & Strackbein Gmbh, Germany)에서 MC800 프로그램을 이용하여 25분 동안 55℃에서 건조, 60℃에서 25분 동안 훈연한 후, 중심온도가 70℃가 될 때까지 30분 동안 가열 하였다.
- (합)괴산두레식품의 실제 frankfurter sausage의 제조방법(Table 1)을 기초로 하여 처리구 마다 batch를 설정하여 소시지를 제조하였다. 이전의 model system을 바탕으로 무첨가구와 대조구인 인산염 처리구(0.3%)를 제외한 각 처리구는 저수준의 소금(1.5%)을 바탕으로 소금 단독처리구, 소금 및 유청단백질 처리구와 세 수준의 굴패각 처리구(0.15, 0.3, 0.5%)로 나누어 최종제품을 생산하였다. 대조구와 처리구의 제조 공정은 Fig.
대상 데이터
- 실험에 사용된 돈육은 (합)괴산두레식품에서 친환경 유기농 돼지의 후지 부위의 지방과 결체조직을 제거하여 직경 8 mm으로 chopping한 후 사용하였다. 돈육 유화물에 사용된 첨가물은 소금(Sodium chloride 99.0% 함유, Samchun Pure Chemical Co., Ltd, Korea), 인산염(Sodium tripolyphosphate, Samchun Pure Chemical Co., Ltd, Korea), 유청단백질(Whey protein non-phosphate, Arla Foods ingredients amba, Denmark) 및 굴패각(Oyster shell powder, Golden CA, Dreamlime Co., Ltd, Korea)을 각각 구입하여 사용하였다.
- 실험에 사용된 돈육은 (합)괴산두레식품에서 친환경 유기농 돼지의 후지 부위의 지방과 결체조직을 제거하여 직경 8 mm으로 chopping한 후 사용하였다. 돈육 유화물에 사용된 첨가물은 소금(Sodium chloride 99.
데이터처리
- 본 실험의 통계처리는 SAS program(2002)의 general linear model(GLM) procedure를 이용하여 자료의 분산분석을 실시하였으며, 각 처리구 평균간의 차이에 의한 유의성 검정은 Duncan의 다중검정방법으로 5% 수준에서 실시하였다.
- 시료 10 g을 채취한 후 증류수 100 mL와 함께 Stomacher(400 Lab blender, Seward, England)로 30초간 균질화하여 pH-meter(WTW pH 720, Germany)로 측정하였다. 측정은 3반복한 후 평균값을 취하였다.
- , Japan)로 측정하였는데, 이때 광원은 백색형광등(D65)을 사용하여 Hunter Lab 표색계의 명도(lightness)를 나타내는 L값, 적색도(redness)를 나타내는 a값 그리고 황색도(yellowness)를 나타내는 b값으로 나타냈다. 측정은 5반복한 후 평균값을 취하였다.
이론/모형
- 돈육 소시지의 조직감 특성을 측정하기 위해 Rheometer(Compac-100, Sun Scientific Co., Japan)를 사용하여 mastication test 및 shear force, cutting test를 실시하였고, 사용 프로그램은 R.D.S(Rheology Data System) Ver 2.01을 이용하였다. Table Speed는 110 mm/min, Graph Interval은 20 m/sec, Load cell(max)는 10 kg의 조건으로 하였다.
- 보수력 측정은 Laakkonen 등(1970)의 방법에 따라 미세한 구멍이 있는 2 mL 튜브의 무게를 칭량하고, sample을 정확히 0.5±0.05 g을 칭량하여 튜브에 넣고 시료와 튜브 무게를 칭량한 다음 80℃의 water bath에서 20분간 가열한 후 10분간 실온에서 방냉하였다.
- 일반성분은 AOAC 방법(1995)에 준하여 측정하였는데, 수분은 105℃ 상압가열건조법, 조단백질은 micro-kjeldahl 법, 조지방은 soxhlet 추출법 및 조회분은 회화법으로 분석하였다.
- 총미생물수는 연속희석법을 이용하여 시료 10 g에 0.1% peptone 용액 90 mL을 가하여 stomacher로 30초간 균질을 하였다. 이후 연속희석 시킨 시료를 plate count agar(PCA)배지에 접종하여 37℃에서 48시간 배양시켰다(APHA, 1992).
- 휘발성염기태질소(VBN) 함량 측정은 高坂(1975)의 방법을 이용하여 시료 10 g에 증류수 90 mL를 가하여 10,000 rpm으로 약 30초 균질한 후, 균질액을 Whatman No. 2 filter paper를 사용하여 여과하였으며, 여과액 1 mL를 Conway unit 외실에 넣고 내실에는 0.01 N 붕산용액 1 mL와 지시약(0.066% methyl red + 0.066% bromocresol green)을 3방울 가하였다. 뚜껑과의 접착부위에 glycerine을 바르고 뚜껑을 닫은 후 50% K2CO3 1 mL을 외실에 주입을 하고, 즉시 밀폐시킨 다음 용기를 수평으로 교반한 후 37℃에서 120분간 배양하였다.
성능/효과
- 3% 첨가구가 유의적으로 낮았고, 저장 14일에는 모든 실험구들에서 유의적인 차이가 없었다. VBN에서는 저장 첫날부터 저장 10일까지 실험구들 간에 유의적인 차이가 없었으나, 저장 14일에서 소금 단독첨가구가 유의적으로 가장 낮았다. 이상의 결과로 굴패각 분말을 첨가한 소시지에서 굴패각은 인산염을 첨가한 소시지 보다 가공특성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었고, 저장특성에서도 인산염 첨가구와 유사하거나 더욱 향상시키는 결과를 나타내어 실제 육가공제품에 인산염을 대체할 수 있을 것이라고 사료된다.
- 5% 첨가구가 유의적으로 높은 수준을 나타내었다(Table 5). b(황색도)값에서는 인산염 단독첨가 구가 다른 실험구들보다 유의적으로 높게 나타났고 다른 실험구들은 유의적인 차이가 없었다.
- 5% 굴패각을 첨가한 처리구들(T5, T6, T7)을 분석하였다. pH와 보수력에서는 모든 수준의 굴패각 첨가구들이 다른 실험구들과 비교하여 유의적으로 높았다. 가열감량과 전단력은 실험구 사이에 유의적인 차이가 없었다.
- 가열감량에서는 무첨가구가 가장 높은 것으로 나타났고 인산염 단독첨가구, 저 수준의 소금과 유청단백질 혼합첨가구 및 굴패각 첨가구들이 유의적으로 높게 나타났다.
- 전단력은 기계적인 물리 특성으로 모든 실험구 간에 유의적인 차이는 없었다. 경도를 나타내는 hardness에서는 굴패각을 첨가한 처리구들이 유의적으로 높은 수준을 나타내었는데 그 중에서 굴패각 0.3% 첨가구의 경도가 가장 많이 증가된 것을 볼 수 있었다. 그리고 굴패각 첨가구를 제외한 나머지 실험군들 중에서는 인산염 단독첨가구의 경도가 가장 많이 증가하였는데, 이는 돈육으로 소시지를 만들었을 때, 인산염이 경도를 증가시킨다는 연구보고와 일치하였다(Wang et al.
- 굴패각 분말의 첨가가 소시지의 14일간 냉장저장(4℃)하는 동안 휘발성염기태질소량에 미치는 영향을 살펴보면 저장 10일 까지 모든 실험구들 사이에서 유의적인 차이가 없었으나, 저장 14일에 소금과 유청단백질 혼합첨가구가 유의적으로 가장 낮은 것으로 볼 수 있었다(Table 9). 그리고 인산염 단독첨가구와 모든 수준의 굴패각 첨가구들 간의 비교에서는 유의적인 차이가 없었다.
- 씹힘성을 나타내는 chewiness에서는 굴 패각 첨가구를 제외한 실험구들 간에 유의적인 차이는 없었고, 굴패각 첨가구들이 유의적으로 높은 수준을 보였다. 굴패각 첨가구들 중에서는 0.15% 굴패각을 첨가한 처리구가 유의적으로 가장 높은 수준을 나타내었다. 칼슘의 농도가 높을 때 일반적으로 칼슘의 첨가는 제품의 경화를 제공한다고 하였다(Caceres et al.
- , 2001). 굴패각 첨가구들과 다른 실험구들과의 비교 시에는 굴패각 첨가구들의 보수력이 유의적으로 향상된 것을 확인 할 수 있었다. 특히 굴패각 0.
- 굴패각을 이용한 소시지 제품들의 품질특성을 Table 3에서 살펴본 결과 pH는 대조구인 인산염 단독첨가구가 굴 패각 첨가구들을 제외한 실험구들과의 비교에서 비교적 높게 나타났다. 저염 소시지 제조 시에는 pH가 높은 식육의 혼합물이나 pH를 증가시킬 수 있는 인산염을 써야 한다고 하였다(Puolanne et al.
- 굴패각의 첨가가 소시지의 14일간 냉장 저장(4℃)하는동안에 지방산패도를 나타내는 TBA값에 미치는 영향을 살펴보면, 저장 0일에는 굴패각 0.15% 첨가구가 유의적으로 낮았고 저장 7일과 10일에는 굴패각 0.3% 첨가구가 유의적으로 낮았다(Table 8). 마지막 저장 14일에서는 인산염 단독첨가구와 모든 수준의 굴패각 첨가구들이 지방산패도가 유의적으로 낮은 것을 확인할 수 있었다.
- , 2001). 그러나 인산염 단독첨가구에 비하여 굴패각 첨가구들의 pH가 유의적으로 높게 나타났다. 돈육의 굴패각의 첨가 수준이 높을수록 pH는 높게 관찰되었다.
- 굴패각 분말의 첨가가 소시지의 14일간 냉장저장(4℃)하는 동안 휘발성염기태질소량에 미치는 영향을 살펴보면 저장 10일 까지 모든 실험구들 사이에서 유의적인 차이가 없었으나, 저장 14일에 소금과 유청단백질 혼합첨가구가 유의적으로 가장 낮은 것으로 볼 수 있었다(Table 9). 그리고 인산염 단독첨가구와 모든 수준의 굴패각 첨가구들 간의 비교에서는 유의적인 차이가 없었다. 일반적으로 식품의 휘발성염기태질소량은 5-10 mg%일 경우에는 신선하다고 하며, 30-40 mg%는 초기 부패단계, 50 mg% 이상이면 부패한 것(Song et al.
- 그러나 인산염 단독첨가구에 비하여 굴패각 첨가구들의 pH가 유의적으로 높게 나타났다. 돈육의 굴패각의 첨가 수준이 높을수록 pH는 높게 관찰되었다.
- 이상의 결과로 굴패각 분말을 첨가한 소시지에서 굴패각은 인산염을 첨가한 소시지 보다 가공특성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었고, 저장특성에서도 인산염 첨가구와 유사하거나 더욱 향상시키는 결과를 나타내어 실제 육가공제품에 인산염을 대체할 수 있을 것이라고 사료된다. 또한 굴패각 분말의 첨가가 증가할수록 반드시 긍적적인 결과를 보여주는 것은 아니고 돈육 소시지의 생산 시에 굴패각 분말 0.3%의 첨가가 가장 효율적인 첨가 수준이라고 사료된다.
- 3% 첨가구가 유의적으로 낮았다(Table 8). 마지막 저장 14일에서는 인산염 단독첨가구와 모든 수준의 굴패각 첨가구들이 지방산패도가 유의적으로 낮은 것을 확인할 수 있었다. 소금, 인산염 등의 첨가제는 지방산패의 촉매역할을 하는 금속이온들을 착화시켜 항산화 역할을 한다(Froning, 1970).
- 소시지의 14일간의 냉장저장(4℃)하는 동안 pH의 변화를 보면 굴패각의 첨가수준과는 무관하게 저장 첫 날부터 14일까지 비슷한 성향을 보였다. 모든 수준의 굴패각 첨가구들은 다른 첨가구들의 pH보다 유의적으로 높은 수준을 나타내었다.
- , 2000)으로 한다. 본 실험 결과를 통해 굴패각을 첨가하여도 휘발성염기태질소량의 변화가 크지 않아 유화형 돈육 소시지의 저장 중 단백질 부패에 크게 영향을 미치지 않은 것을 알 수 있었다.
- 소비자들의 선택 기준 중에 가장 중요한 것은 외관인데 이중 육색을 살펴보면, L(명도)값에 있어서는 각 처리구간 유의적인 차이는 없었고, a(적색도)값에서는 인산염 단독 첨가구와 굴패각 0.5% 첨가구가 유의적으로 높은 수준을 나타내었다(Table 5). b(황색도)값에서는 인산염 단독첨가 구가 다른 실험구들보다 유의적으로 높게 나타났고 다른 실험구들은 유의적인 차이가 없었다.
- 탄력성을 나타내는 springiness는 모든 수준의 굴패각 첨가구들이 다른 실험구들에 비하여 유의적으로 높은 수준 이었다. 씹힘성을 나타내는 chewiness에서는 굴 패각 첨가구를 제외한 실험구들 간에 유의적인 차이는 없었고, 굴패각 첨가구들이 유의적으로 높은 수준을 보였다. 굴패각 첨가구들 중에서는 0.
- 조직특성인 경도, 탄력성 및 씹힘성에서는 굴 패각 첨가구들이 다른 실험구들에 비해서 유의적으로 높았다. 육색에 있어서 명도는 실험구들 간에 유의적인 차이가 없었으나, 적색도는 인산염 단독첨가구와 굴패각 첨가구들이 유의적으로 높았고, 황색도는 인산염 단독첨가 구가 유의적으로 높은 수준을 보였다. 저장특성 중에서 pH는 저장 첫 0일부터 저장 14일 까지도 유의적으로 높았으며, 저장기간이 증가함에 따라 굴패각의 첨가 수준이 높을수록 pH가 향상되는 것을 알 수 있었다.
- , 2009). 응집성을 나타내는 cohesiveness에서는 대조구인 인산염 단독첨가구와 비교했을 때, 굴패각 0.15%와 0.3% 첨가구와 비교 시에는 유의적으로 차이가 없었으나, 굴패각 0.5% 첨가구가 유의적으로 높게 나타났다. 특히 0.
- VBN에서는 저장 첫날부터 저장 10일까지 실험구들 간에 유의적인 차이가 없었으나, 저장 14일에서 소금 단독첨가구가 유의적으로 가장 낮았다. 이상의 결과로 굴패각 분말을 첨가한 소시지에서 굴패각은 인산염을 첨가한 소시지 보다 가공특성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었고, 저장특성에서도 인산염 첨가구와 유사하거나 더욱 향상시키는 결과를 나타내어 실제 육가공제품에 인산염을 대체할 수 있을 것이라고 사료된다. 또한 굴패각 분말의 첨가가 증가할수록 반드시 긍적적인 결과를 보여주는 것은 아니고 돈육 소시지의 생산 시에 굴패각 분말 0.
- 저장특성 중에서 pH는 저장 첫 0일부터 저장 14일 까지도 유의적으로 높았으며, 저장기간이 증가함에 따라 굴패각의 첨가 수준이 높을수록 pH가 향상되는 것을 알 수 있었다. 저장기간 중 3일 까지 굴패각 첨가구들의 총미생물수가 유의적으로 다른 첨가구들에 비하여 낮았으나, 저장 7일 이후에는 모든 실험구들 사이에 유의적인 차이가 없었다. TBA에 있어서는 굴패각 0.
- 육색에 있어서 명도는 실험구들 간에 유의적인 차이가 없었으나, 적색도는 인산염 단독첨가구와 굴패각 첨가구들이 유의적으로 높았고, 황색도는 인산염 단독첨가 구가 유의적으로 높은 수준을 보였다. 저장특성 중에서 pH는 저장 첫 0일부터 저장 14일 까지도 유의적으로 높았으며, 저장기간이 증가함에 따라 굴패각의 첨가 수준이 높을수록 pH가 향상되는 것을 알 수 있었다. 저장기간 중 3일 까지 굴패각 첨가구들의 총미생물수가 유의적으로 다른 첨가구들에 비하여 낮았으나, 저장 7일 이후에는 모든 실험구들 사이에 유의적인 차이가 없었다.
- 가열감량과 전단력은 실험구 사이에 유의적인 차이가 없었다. 조직특성인 경도, 탄력성 및 씹힘성에서는 굴 패각 첨가구들이 다른 실험구들에 비해서 유의적으로 높았다. 육색에 있어서 명도는 실험구들 간에 유의적인 차이가 없었으나, 적색도는 인산염 단독첨가구와 굴패각 첨가구들이 유의적으로 높았고, 황색도는 인산염 단독첨가 구가 유의적으로 높은 수준을 보였다.
- 5% 첨가구가 유의적으로 높게 나타났다. 특히 0.5% 굴패각 첨가구는 모든 실험구들과의 비교에서도 유의적으로 높게 나타났다. 탄력성을 나타내는 springiness는 모든 수준의 굴패각 첨가구들이 다른 실험구들에 비하여 유의적으로 높은 수준 이었다.
후속연구
- , 2007). 그러므로 이러한 물질을 식품가공에 사용한다면 여러 가지 무기질의 공급원으로써 뿐만 아니라 식품의 저장기간을 연장할 수 있다고 기대된다. 이렇게 소성가공된 굴패각은 다양한 분야에서 항미생물제로 사용될 수 있고 오염 문제도 줄일 수 있는 효율적인 수단이 될 것이다.
- 그러므로 이러한 물질을 식품가공에 사용한다면 여러 가지 무기질의 공급원으로써 뿐만 아니라 식품의 저장기간을 연장할 수 있다고 기대된다. 이렇게 소성가공된 굴패각은 다양한 분야에서 항미생물제로 사용될 수 있고 오염 문제도 줄일 수 있는 효율적인 수단이 될 것이다. 그러나 식육제품에 있어서 굴패각의 이용에 대한 연구는 많이 이루어지지 않고 있다.
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