[논문]치자 추출물이 돈육 패티의 아질산염 잔류량과 저장성에 미치는 영향

전미란; 최성희

doi:10.5851/kosfa.2011.31.5.741

치자 추출물이 돈육 패티의 아질산염 잔류량과 저장성에 미치는 영향
Residual Nitrite Content and Storage Properties of Pork Patties Added with Gardenia Fructus Extract 원문보기

Korean journal for food science of animal resources = 한국축산식품학회지, v.31 no.5, 2011년, pp.741 - 747

초록
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예로부터 옷감의 염료 및 식용색소로 사용되어 온 치자는 혈당 저하, 항 종양, 항 혈전, 혈관신생 억제, 항산화, 항균 등 다양한 생리활성이 있는 것으로 보고되고 있으나 치자의 아질산염 소거 작용이나 육제품에의 이용에 관한 연구는 미비하다. 본 연구에서는 치자의 아질산염 대체 효과와 항균활성 등 기능성을 살펴보아 치자의 다양한 생리 기능성이 부여된 건강 지향적 육제품 개발의 기초자료로 활용하고자 아질산염(50, 100, 150 ppm)과 치자 추출물(0, 0.25, 0.5%)의 첨가량에 따른 돈육 패티의 물리 화학적 품질특성을 평가하고 아질산염 잔류량과 저장성을 살펴보았다. 패티의 색도를 측정한 결과 치자 추출물의 첨가에 따라 명도(CIE $L^*$)와 적색도(CIE $a^*$)가 감소되는 반면 황색도(CIE $b^*$)가 증가하였다. 돈육 패티를 가열한 결과 치자추출물이 첨가되지 않은 control 군에서는 아질산 첨가량이 많을수록 가열감량이 작았으나, 치자 추출물 첨가에 의한 가열감량의 변화는 명확히 관찰되지 않았다. $4^{\circ}C$에서 6주간 저장 후 패티의 pH, TBARS 및 VBN을 살펴본 결과 치자 추출물 첨가량이 많을수록 pH가 낮은 경향이었으나, TBARS와 VBN은 변화가 없었다. 돈육 패티의 아질산염 잔류량은 저장기간이 길어짐에 따라 점차 감소하였으며, 치자 추출물 첨가량이 많을수록 잔류량이 낮았다. 저장 중 미생물 오염을 살펴본 결과 대장균은 검출되지 않았으며, 일반세균은 치자 추출물 첨가에 따라 감소하여 항균 작용을 위한 아질산염 사용의 대체효과를 보였다. 이상의 결과를 보면 돈육 패티 제조 시 치자 추출물의 첨가는 아질산염 잔류량을 감소시킴과 함께 저장시 항균성을 증가시켜 건강 향상 기능성 천연 소재로서 치자의 이용 가능성을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Gardenia fructus has been reported to have bioactivities of lowering blood glucose, antitumor, antithrombosis, repression of neogenesis of blood vessels, antioxidant and antibiosis. However, the nitrite scavenging activity and utilization in meat products have not been studied. The substitution effect for nitrite and antibiosis of Gardenia fructus extract (GFE) were investigated by measuring the residual nitrite contents and storage properties of pork patties prepared with nitrite (50, 100, and 150 ppm) and GFE (0, 0.25, 0.5%). The CIE $L^*$ and CIE $a^*$ of pork patties decreased, while CIE $b^*$ increased as the addition of GFE increased. Patties with more GFE added tended to be lower in pH when stored at $4^{\circ}C$ for 6 wk, but TBARS and VBN were not affected by the addition of GFE. Residual nitrite in patties was lowered as the storage period was lengthened and as the GFE addition was increased. During the storage at $4^{\circ}C$, Escherichia coli was not detected, and the total aerobic bacterial count was decreased as more GFE was added, showing the substitution effect of GFE for nitrite in antimicrobial activity. In conclusion, the results show that GFE has nitrite scavenging and antibiotic activities in meat products, suggesting its potential use in healthy and sustainable foods with diverse biofunctionalities.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 치자의 아질산염 대체 효과와 항균활성 등 기능성을 살펴보아 치자의 다양한 건강기능성이 부여된 건강 지향적인 육제품 개발의 기초자료로 활용하고자 아질산염과 치자 추출물의 첨가량에 따른 패티육의 품질특성을 평가하고 아질산염 잔류량과 저장성을 살펴보았다.
예로부터 옷감의 염료 및 식용색소로 사용되어 온 치자는 혈당 저하, 항 종양, 항 혈전, 혈관신생 억제, 항산화, 항균 등 다양한 생리활성이 있는 것으로 보고되고 있으나 치자의 아질산염 소거 작용이나 육제품에의 이용에 관한 연구는 미비하다. 본 연구에서는 치자의 아질산염 대체 효과와 항균활성 등 기능성을 살펴보아 치자의 다양한 생리 기능성이 부여된 건강 지향적 육제품 개발의 기초자료로 활용하고자 아질산염(50, 100, 150 ppm)과 치자 추출물(0, 0.25, 0.5%)의 첨가량에 따른 돈육 패티의 물리 화학적 품질특성을 평가하고 아질산염 잔류량과 저장성을 살펴보았다. 패티의 색도를 측정한 결과 치자 추출물의 첨가에 따라 명도(CIE L^*)와 적색도(CIE a^*)가 감소되는 반면 황색도(CIE b^*)가 증가하였다.

제안 방법

Nitrite 함량은 sulfanilic acid와 aaa-naphthylamine-HCl이 함유된 Griess reagent를 이용하여 nitrite의 diazo-coupling 색 화합물을 520 nm에서 비색정량 하였다(KFN, 2000a). 시료는 육제품 1 g을 증류수 40 mL에 균질하여 80℃ 항온수조에서 2시간 가열한 다음 포화 HgCl₂ 용액 1 mL를 가하여 냉각한 후 50 mL로 부피를 조정한 다음 Whatman No.
1 filter paper로 여과하여 시료 용액으로 사용하였다. Nitrite 함량은 시료용액과 함께 nitrite 표준용액(0.1-1 ppm)의 흡광도를 측정하여 표준곡선을 작성하여 계산하였다. 시료의 520 nm 흡광도 값이 표준곡선 상한을 초과하는 경우에는 시료용액을 2-3배 희석하여 분석하였다.
대장균과 일반세균은 시료 2 g을 20 mL 멸균 증류수에 균질하여 pH를 6.4정도가 되는 것을 확인하고, 3M PetrifilmTM의 E. coli/Coliform Plate와 Aerobic Count Plate를 사용하여 측정하였다. 희석한 균질액 1 mL를 Petrifilm에 분주하여 37℃ incubator에서 48시간 배양한 후 나타나는 집락수를 계수하여 Log CFU/g으로 나타내었다.
일반성분은 AOAC(1990) 방법에 의하여 수분(oven-dry 법), 조지방(Soxhlet법), 조단백(microkjeldahl 법) 및 조회분을 측정하였다. 분석은 각 시험군별 3 처리반복 시료를 분석시료로 하여 각 시료는 2 반복 분석하였다.
1 filter paper로 여과하였다. 여과액 2 mL를 취해 5mM TBA 용액 2 mL를 혼합하여 95℃에서 1시간 가열한 후 냉각하여 530 nm 흡광도를 측정하여 TBARS 농도를 계산하였다.
01 N 붕산 용액 1 mL를 넣고 외실에 시험용액 1 mL를 정확하게 가한 다음 외실에 K₂CO₃용액 1 mL를 재빨리 주입하고 바로 밀폐하였다. 외실 중의 시험액과 알칼리용액을 잘 혼합하고, unit을 37℃의 항온기에서 80분간 정치한 후 내실의 붕산액을 0.01 N HCl용액으로 적정하여 아래 식에 의하여 휘발성 염기태 질소화합물의 양을 구하였다.

데이터처리

실험결과는 SPSS program을 이용하여 ANOVA 분석한 후, 각 실험군 간의 유의성은 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 통하여 검정하였다.

이론/모형

Conway unit을 사용한 미량확산법(KFN, 2000b)에 의해 휘발성 염기태질소 함량을 측정하여 육제품의 신선도 변화를 조사하였다. 시료 10 g을 취하여 증류수 80 mL를 가하고 잘 흔들어 주면서 30분간 방치한 후 단백질 침전을 위하여 20% trichloroacetic acid 용액 10 mL를 가하고 잘 혼합하여 10분간 방치한 다음 원심분리하여 상등액을 시험용액으로 사용하였다.
육제품의 저장 중 지질 과산화를 평가하기 위하여 TBARS 함량을 Witte 등(1970)의 방법에 의하여 측정하였다. 시료 5 g에 20% trichloroacetic acid in 2 M phosphoric acid 용액 25 mL을 첨가하여 14,000 rpm으로 2분간 균질화 한 다음 증류수를 사용하여 50 mL로 부피를 조정하여 Whatman No.
일반성분은 AOAC(1990) 방법에 의하여 수분(oven-dry 법), 조지방(Soxhlet법), 조단백(microkjeldahl 법) 및 조회분을 측정하였다. 분석은 각 시험군별 3 처리반복 시료를 분석시료로 하여 각 시료는 2 반복 분석하였다.

성능/효과

돈육 패티를 가열한 결과 치자 추출물이 첨가되지 않은 control 군에서는 아질산 첨가량이 많을수록 가열감량이 작았으나, 치자 추출물 첨가에 의한 가열감량의 변화는 명확히 관찰되지 않았다. 4℃에서 6주간 저장 후 패티의 pH, TBARS 및 VBN을 살펴본 결과 치자 추출물 첨가량이 많을수록 pH가 낮은 경향이었으나, TBARS와 VBN은 변화가 없었다. 돈육 패티의 아질산염 잔류량은 저장기간이 길어짐에 따라 점차 감소하였으며, 치자 추출물 첨가량이 많을수록 잔류량이 낮았다.
본 연구에서 4℃ 저온에서 6주간 저장한 돈육 패티의 VBN 값은 모두 10 mg% 미만으로 식품공전 상의 식육제품 VBN 허용 한계 내에서 대체로 신선한 범위의 값을 보였다(Table 6). VBN 값에 대한 아질산염과 치자 추출물 첨가의 영향을 살펴보면, 아질산염 첨가량이 증가할수록 VBN 값이 감소하는 결과를 보였으나, 치자 추출물 첨가는 VBN 값에 영향을 미치지 않았다.
가열한 패티의 적색도 CIE a* 값은 가열 전보다 현저히 증가하였으나, 아질산염과 치자 추출물 첨가에 따른 변화는 가열 전 패티와 유사한 패턴을 보여, 치자 추출물이 첨가되지 않은 control 군의 경우 아질산염 첨가량에 의해 영향을 받지 않았으나, 치자 추출물이 첨가되었을 경우에는 아질산염 첨가량이 적으면서 치자 추출물 첨가량이 많을수록 CIE a* 값이 낮아져 아질산염 50 ppm과 치자 추출물 0.5% 첨가군(N50-G0.5)이 5.96±0.78로 가장 낮은 값을 보였다(p<0.05).
돈육 패티의 pH는 50-150 ppm 범위에서 아질산염 첨가량에 의해 영향을 받지 않았으나, 치자 추출물 첨가량이 증가함에 따라 다소 감소하는 경향으로 아질산염 100 ppm과 150 ppm 첨가군에서는 치자추출물 첨가에 따른 유의성이 없었으나(p>0.05) 아질산염 50 ppm 첨가군에서는 치자 추출물 첨가에 따라 pH가 유의적으로 감소하였다(Table 5).
25 ppm이었다. 돈육 패티의 아질산 잔류량은 저장시간이 경과함에 따라 감소하였고, 아질산염 첨가량이 많을수록 저장 중 잔류량이 더 빨리 감소하여 6주 후 잔류량은 초기 잔류량의 19.2%, 14.8%, 11.95%를 보였다.
4℃에서 6주간 저장 후 패티의 pH, TBARS 및 VBN을 살펴본 결과 치자 추출물 첨가량이 많을수록 pH가 낮은 경향이었으나, TBARS와 VBN은 변화가 없었다. 돈육 패티의 아질산염 잔류량은 저장기간이 길어짐에 따라 점차 감소하였으며, 치자 추출물 첨가량이 많을수록 잔류량이 낮았다. 저장중 미생물 오염을 살펴본 결과 대장균은 검출되지 않았으며, 일반세균은 치자 추출물 첨가에 따라 감소하여 항균작용을 위한 아질산염 사용의 대체효과를 보였다.
돈육 패티의 황색도 CIE b* 값은 CIE a* 값과 달리 치자 추출물이 첨가되지 않은 control 군에서 아질산염 첨가량이 많을수록 점차 높아져 아질산염이 150 ppm 첨가된 군(N150-Control)이 10.17±0.47로 가장 높은 값을 보였다.
반면 치자 추출물 첨가군에서는 아질산염 첨가량이 낮고치자 추출물 첨가량이 많을수록 CIE b* 값이 높아져 아질산염 50 ppm과 치자 추출물 0.5% 첨가군(N50-G0.5)이 27.4±0.53으로 가장 높은 값을 보였다(p<0.05).
본 연구에서 4℃ 저온에서 6주간 저장한 돈육 패티의 VBN 값은 모두 10 mg% 미만으로 식품공전 상의 식육제품 VBN 허용 한계 내에서 대체로 신선한 범위의 값을 보였다(Table 6). VBN 값에 대한 아질산염과 치자 추출물 첨가의 영향을 살펴보면, 아질산염 첨가량이 증가할수록 VBN 값이 감소하는 결과를 보였으나, 치자 추출물 첨가는 VBN 값에 영향을 미치지 않았다.
아질산과 치자 첨가량에 따른 9 종류 패티의 수분, 조단백 및 조지방 함량은 평균적으로 각각 73.7, 17.0 및 6.2%이었으며 패티 종류 간에 차이는 없었다(p>0.05).
아질산염 100 ppm과 치자 추출물 0.5% 첨가군(N100-G0.5)이 35.00±5.35로 가장 낮은 값을 보이고, 아질산염 150 ppm과 치자추출물 0.25%첨가군(N150-G0.25)이 45.29±1.57로 가장 높은 값을 보였으나, 아질산염과 치자 추출물 첨가에 의한 뚜렷한 영향은 보이지 않았다(p>0.05).
아질산염 첨가에 따른 CIE L* 값의 변화는 치자추출물의 첨가에 따라 다르게 나타나, 치자 추출물이 첨가되지 않은 control군 에서는 아질산염 첨가량이 많을수록 CIE L* 값이 증가하였으나, 치자 추출물 0.25% 첨가 군에서는 아질산염 첨가량에 따라 CIE L* 값의 변화는 없었으며, 치자 추출물 0.5% 첨가 군에서는 100 ppm 첨가 군과 150 ppm 첨가 군이 50 ppm 첨가 군에 비해 낮은 CIE L* 값을 보였다(p<0.05).
일반 생육 및 육제품 대부분의 경우는 멸균처리를 하지 않기 때문에 병원성 미생물의 성장이 가능하여 이들로 인한 감염과 중독이 발생될 수 있으며, 아질산염은 여러 가지 부패 및 병원성 미생물의 성장을 억제하는 탁월한 효과가 있어 각종 육제품의 첨가물로서 중요한 위치를 차지하고 있다. 저온(4℃)에서 4주간 저장한 돈육 패티의 대장균과 일반세균을 측정한 결과 대장균은 검출되지 않았으나 일반세균은 비교적 낮은 수로 검출되었으며, 아질산염 첨가량이 많을수록 일반세균이 감소하는 결과가 관찰되었다(Fig. 1).
패티를 저온(4℃)에 6주 저장하였을 때 모든 군에서 pH가 감소하였으며, 치자 추출물이 첨가되지 않은 control 군의 경우 아질산염 첨가량에 관계 없이 일정하였다. 저장 후 pH에 대한 치자 추출물의 영향을 살펴보면 아질산염 150 ppm 군에서는 치자추출물의 영향을 받지 않았으나, 50 ppm과 100 ppm 군에서는 치자 추출물 첨가량이 많을수록 pH가 낮아지는 것이 관찰되었다.
돈육 패티의 아질산염 잔류량은 저장기간이 길어짐에 따라 점차 감소하였으며, 치자 추출물 첨가량이 많을수록 잔류량이 낮았다. 저장중 미생물 오염을 살펴본 결과 대장균은 검출되지 않았으며, 일반세균은 치자 추출물 첨가에 따라 감소하여 항균작용을 위한 아질산염 사용의 대체효과를 보였다. 이상의 결과를 보면 돈육 패티 제조 시 치자 추출물의 첨가는 아질산염 잔류량을 감소시킴과 함께 저장시 항균성을 증가시켜 건강 향상 기능성 천연 소재로서 치자의 이용 가능성을 시사한다.
치자 추출물 첨가는 돈육 패티의 저장 중 아질산 잔류량 감소를 촉진하여, 아질산염을 150 ppm 첨가하고 치자 추출물을 각각 0, 0.25, 0.5% 첨가한 패티의 경우 제조 직후 아질산 잔류량은 각각 116.25, 85.18, 69.55 ppm으로 유의적인 차이를 보였으며(p<0.05), 이들을 4℃에서 6주간 저장한 후의 아질산 잔류량은 각각 13.89, 8.35, 6.64 ppm으로 치자 추출물 첨가량이 많을수록 아질산 잔류량이 감소하였다.
값은 적색도 값과 달리 가열 전에 비하여 전반적으로 감소하였다. 치자 추출물 첨가는 황색도 값을 크게 증가시켰으며, 치자 추출물에 의한 황색도 값 증가는 아질산염 첨가가 낮은 군에서 더욱 뚜렷하게 나타났다.
05). 치자 추출물 첨가에 따른 CIE L^*값도 변화도 아질산염 첨가량에 따라 다르게 나타나, 아질산염 50 ppm 첨가 군에서는 치자 추출물 첨가에 따라 CIE L^* 값의 변화가 없었으나 아질산염 100 ppm 첨가 군과 150 ppm 첨가 군에서는 치자 추출물 첨가량이 많을수록 CIE L* 값이 감소하는 결과를 보였다.
치자 추출물 첨가의 CIE L* 값에 대한 영향은 아질산염 첨가량에 관계 없이 치자 추출물 첨가량이 많을 수록 낮은 CIE L* 값을 보였다(p<0.05).
치자 추출물의 경우도 일반세균을 감소시키는데 있어서 아질산과 함께 시너지 효과를 보여 아질산염 50 ppm과 치자 추출물 0.25% 및 0.5% 복합첨가는 아질산염 150 ppm을 첨가한 것과 동일한 항균 효과를 보임으로써 치자 추출물의 병행 사용을 통해 아질산염 사용 감소 가능성을 시사한다.
치자 추출물이 첨가되지 않은 돈육 패티의 적색도 CIE a* 값은 CIE L* 값과 달리 아질산염 첨가량에 의해 영향을 받지 않고 평균 4.62를 보였으나, 치자 추출물이 첨가되었을 경우에는 아질산염 첨가량이 적고 치자 추출물 첨가량이 많을수록 CIE a* 값이 낮아져 아질산염 50 ppm과 치자 추출물 0.5% 첨가군(N50-G0.5)의 a* 값이 2.03±0.20로 가장 낮은 값을 보였다(p<0.05).
치자에는 황색소, 적색소, 청색소 등 다양한 색소 물질이 함유되어 있으나, 본 연구에서 치자 추출물의 첨가가 돈육 패티의 황색도(CIE b^*)를 증가시키는 반면 적색도(CIE a^*)를 감소시키는 것을 보면 치자 추출물에 함유된 주 색소는 황색소인 것으로 보인다. 치자에 함유되어 있는 황색소는 색깔이 아름답고 안정성이 높은 천연색소로 단무지 등 식품의 착색소로 사용되어 왔다.
2에 나타내었다. 패티 제조 시 아질산 첨가량이 많을수록 제조 직후 아질산 잔류량이 유의적으로 높아 아질산염 첨가량이 각각 50, 100, 150 ppm일 때 잔류량은 각각 33.39, 70.76, 116.25 ppm이었다. 돈육 패티의 아질산 잔류량은 저장시간이 경과함에 따라 감소하였고, 아질산염 첨가량이 많을수록 저장 중 잔류량이 더 빨리 감소하여 6주 후 잔류량은 초기 잔류량의 19.
Table 3은 아질산염과 치자 추출물을 첨가하여 제조한 돈육 패티를 72℃에서 가열한 후 색깔을 측정한 결과이다. 패티의 CIE L^*값은 모든 군에서 가열에 의해 증가하였으며, 치자 추출물이 첨가되지 않은 control 군에서는 아질산염의 첨가량에 관계없이 약 69.59 내외의 일정한 수준이었다. 치자 추출물 첨가의 CIE L^*값에 대한 영향은 아질산염 첨가량에 관계 없이 치자 추출물 첨가량이 많을 수록 낮은 CIE L^*값을 보였다(p<0.
5%)의 첨가량에 따른 돈육 패티의 물리 화학적 품질특성을 평가하고 아질산염 잔류량과 저장성을 살펴보았다. 패티의 색도를 측정한 결과 치자 추출물의 첨가에 따라 명도(CIE L^*)와 적색도(CIE a^*)가 감소되는 반면 황색도(CIE b^*)가 증가하였다. 돈육 패티를 가열한 결과 치자 추출물이 첨가되지 않은 control 군에서는 아질산 첨가량이 많을수록 가열감량이 작았으나, 치자 추출물 첨가에 의한 가열감량의 변화는 명확히 관찰되지 않았다.

후속연구

저장중 미생물 오염을 살펴본 결과 대장균은 검출되지 않았으며, 일반세균은 치자 추출물 첨가에 따라 감소하여 항균작용을 위한 아질산염 사용의 대체효과를 보였다. 이상의 결과를 보면 돈육 패티 제조 시 치자 추출물의 첨가는 아질산염 잔류량을 감소시킴과 함께 저장시 항균성을 증가시켜 건강 향상 기능성 천연 소재로서 치자의 이용 가능성을 시사한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	치자란 무엇입니까?	치자는 꼭두서니과(Rubiaceae) 상록관목인 치자나무(Gardenia jasminoides Ellis)의 열매를 건조한 것으로 예로 부터 옷감의 염료 및 식용색소로 사용되어 왔다. 치자는 또한 열을 식히고 이뇨와 해독작용을 하여 한방에서 불면, 혈뇨, 소갈, 황달 등의 치료에 사용된다(NAPRI, 2003).
	치자의 용도는 무엇입니까?	치자는 꼭두서니과(Rubiaceae) 상록관목인 치자나무(Gardenia jasminoides Ellis)의 열매를 건조한 것으로 예로 부터 옷감의 염료 및 식용색소로 사용되어 왔다. 치자는 또한 열을 식히고 이뇨와 해독작용을 하여 한방에서 불면, 혈뇨, 소갈, 황달 등의 치료에 사용된다(NAPRI, 2003). 치자의 성분은 genipin, geniposide, gardenoside 등의 iridoid 배당체, crocin, crocetin 등의 carotenoids, gardanin 등 flavonoid, gardenone, gardendiol 등의 monoterpenes, β- sitoxterol, stigmasterol 등 sterol 화합물 성분이 보고 되어 있다(NAPRI, 2003; Tsai et al.
	아질산염의 과다섭취로 인한 부작용은 무엇입니까?	, 1998). 그러나 아질산염의 과다 섭취는 methemoglobin 증과 같은 중독 증상을 초래하며, 제 2급 및 3급 아민류와 반응하여 발암성 nitrosamine을 생성하기도 한다(Fiddler et al., 1972). 이렇듯 아질산염의 과다섭취에 대한 부작용과 위험성은 오래 전부터 인지되어 왔지만 아질산염이 가지는 다양한 기능을 대체할 수 있는 물질이 발견되지 않음에 따라 이의 사용은 허용하되 잔존량을 철저히 규제하고 있으며, 이를 대체할 물질을 천연물에서 찾으려는 많은 노력을 하고 있다(Choi et al.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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