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문제 정의
- 따라서 본 연구는 제품의 품질 및 기호성 향상을 위해 첨가되는 우지방 일부를 현미유와 올리브유로 대체하여 햄버거 패티를 제조한 후 저장기간에 따른 품질특성을 조사함으로써 영양학적 가치를 높여 고품질·기능성 육제품 생산 가능성을 확인코자 실시하였다.
제안 방법
- Total fatty acid의 함량을 구하기 위해 회수한 sample 0.5 µL를 split injection port에 injection하였고, Gas chromatography (6890N GC system, Agilent Technologies, USA)로 분석하였다.
- 관능검사는 소비자의 관점에서 평가하기 위하여 잘 훈련된 관능검사요원 10명을 선발하여 각 시험구별로 가열한 패티의 풍미(flavor), 불쾌취(off-flavor), 다즙성(juiciness), 및 종합적 기호도(overall acceptability)에 대하여 9 point horizontal scale에 의해 평균치를 구하여 비교하였다. 이때 점수는 1점은 가장 열악하고, 9점은 가장 우수한 품질의 상태를 나타낸다.
- 본 연구는 우육 패티 제조시 첨가되는 우지방을 현미유와 올리브유를 각각 20, 40, 60% 대체하여 4℃ 저장 중 품질변화를 조사하였다. 대조구와 식물성유의 첨가시 처리구간 비교에서 현미유와 올리브유를 대체하면 수분함량을 감소시키고, 지방함량을 증가시켰다.
- 우둔을 8 mm plate 및 3 mm plate에 각각 두번 분쇄하여 우지방과 첨가물을 넣고 3분간 mixing한 후, 80±2 g씩 지름 10 cm, 두께 1 cm 크기로 성형 후 폴리에틸렌(PE) 랩 포장하여 4℃에 7일간 보관하면서 품질 특성을 관찰하였다.
- 육색 변화는 가열전·후의 패티를 10분간 방치한 다음 육색을 측정하였다.
- 육색 변화는 가열전·후의 패티를 10분간 방치한 다음 육색을 측정하였다. 육색 측정시 절단한 육제품 단면을 Chromameter (Minolta Co. CR 301, Japan)를 사용하여 동일한 시료를 3회 반복하여 명도(lightness), 적색도(redness), 황색도(yellowness)를 나타내는 CIE(Commision Internationale de Leclairage) L*, a*, b* 값을 측정하였다. 이때 표준화 작업은 표준색판 No 12633117을 이용하여 Y=93.
- 단백질 함량은 micro kjeldahl 방법으로 측정하였으며, 조지방 함량은 Folch 등(1957)의 방법을 이용하여 측정하였다. 조회분은 건조된 회분 정량용 crucible에 건조 시료 1-3 g 정도를 측량한 다음 시료가 든 crucible을 550℃ 회화로(Isotemp Muffle Furance, Model No. 602025, Fisher Scientific USA)에서 3-4시간 동안 태워 무게를 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 시료는 국내산 냉장 한우 우둔(semimembranous muscle)을 이용하였으며, 식물성유는 현미유 (rice bran oil, CJ Co., Korea), 올리브유(olive oil, CJ Co., Korea)을 사용하여 Table 1과 같은 배합비로 우육 패티를 제조하였다. 우둔을 8 mm plate 및 3 mm plate에 각각 두번 분쇄하여 우지방과 첨가물을 넣고 3분간 mixing한 후, 80±2 g씩 지름 10 cm, 두께 1 cm 크기로 성형 후 폴리에틸렌(PE) 랩 포장하여 4℃에 7일간 보관하면서 품질 특성을 관찰하였다.
데이터처리
- 본 실험에서 얻어진 자료의 통계처리는 SAS(Statistics Analytical System, USA, 2004)를 이용하여 분산분석을 실시하였고, 처리 평균간의 유의성 검정(p<0.05)은 Duncan 의 다중검정법으로 처리구간에 유의적인 차이를 비교하였다.
이론/모형
- 시료의 수분함량은 AOAC(1995)에 의한 105℃ 상압건조법으로 측정하였다. 단백질 함량은 micro kjeldahl 방법으로 측정하였으며, 조지방 함량은 Folch 등(1957)의 방법을 이용하여 측정하였다. 조회분은 건조된 회분 정량용 crucible에 건조 시료 1-3 g 정도를 측량한 다음 시료가 든 crucible을 550℃ 회화로(Isotemp Muffle Furance, Model No.
- 시료의 수분함량은 AOAC(1995)에 의한 105℃ 상압건조법으로 측정하였다. 단백질 함량은 micro kjeldahl 방법으로 측정하였으며, 조지방 함량은 Folch 등(1957)의 방법을 이용하여 측정하였다.
- 지질 추출은 Folch 등(1957)의 방법으로 추출한 지질 80 mg을 screw-capped test tube에 넣고 질소 충전 하에서 용매를 제거한 후 0.5 N NaOH(in methanol) 1 mL을 넣고 90℃에서 7분 동안 가수 분해 시킨 다음 실온에서 5분 동안 냉각시켰다. 유리 지방산은 14% boron trifluoride(in methanol) 1 mL을 첨가하여 90℃에서 10분간 methylation 시킨 후 30분간 실온에서 냉각시켰다.
성능/효과
- 1)Sensory evaluation were assessed on 9 point scale based on 1=extremely bad or slight, 9=extremely good or much.
- Oleic acid(C18:1) 지방산은 현미유 대체량이 증가할수록 감소하였고, 반면에 올리브유는 대체 함량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- 01) 증가하였다고 보고하였다. 가열 후의 적색도는 저장 0일차부터 7일차까지 올리브유 60% 대체 처리구에서 유의적으로 높게 나왔으며, 올리브유를 대체한 패티에서 CIE b*값이 다소 높은 값을 나타내었고, 올리브유의 대체 함량이 증가할수록 CIE b*값이 증가하는 경향을 보였다. 전체적으로 평가하면 현미유와 올리브유의 대체수준이 육색 변화에 영향을 미치는 것으로 나타나는데, 현미유와 올리브유의 대체수준이 증가할수록 대조구에 비하여 명도와 황색도는 증가하는 경향을 보이며, 적색도는 감소하는 경향을 보였다.
- 가열감량 결과, 저장기간이 증가함에 따라 전 처리구들에서 가열감량 값이 감소하는 경향을 보였다(p<0.05).
- 가열전·후의 황색도는 올리브유를 대체한 처리구에서 유의적으로 높은 황색도를 보였다(p<0.05).
- 가열전의 경우 명도는 대조구와 비교하여 현미유와 올리브유를 대체한 처리구에서 유의적으로 높은 값을 보였으며, 현미유는 40% 대체한 TR2에서 가장 높은 명도 값을 보였으며, 올리브유의 대체한 경우 대체함량에 따라 유의적으로 명도는 높은 값을 보였다 (p<0.05).
- 가열후의 패티는 저장 0일차의 올리브유 40% 대체한 TO2, 저장 3일차에 현미유 40%와 올리브유 60% 대체한 TR2 및 TO3, 저장 7일차에 현미유 20% 대체한 TR1에서 대조구에 비해 높은 명도 값을 보였다(p<0.05).
- 가열전·후의 적색 도는 저장기간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 가열후의 패티는 저장 3일차에 올리브유 대체 처리구에서 대체함량이 증가할수록 적색도가 유의적으로 감소하였다. 가열전·후의 황색도는 올리브유를 대체한 처리구에서 유의적으로 높은 황색도를 보였다(p<0.
- 관능검사 결과(Table 7), 식물성유의 대체 수준을 달리하여 제조한 우육 패티의 관능적 특성 중 제품의 향은 0일차에 대조구에서 가장 좋은 값을 보였으며, 현미유 40% 대체한 TR2에서 가장 낮은 값을 보였다(p<0.05). 그러나 저장기간이 길어질수록 TR2 및 TR3에서 향에 대한 관능 검사 평가결과가 다른 처리구들에 비해 좋은 결과를 보이지만 저장 3일 또는 7일차에 향 평가에서 처리구간 차이가 없었다(p>0.
- Liu 등(1991)은 여러 가지 식물성 유지를 첨가하여 제조한 저지방 패티의 종합적인 기호도가 대조구보다 대체로 낮은 경향을 보였다고 보고하였는데, 본 실험에서도 유사한 결과를 나타내었다. 따라서 관능특성 분석 결과, 우지방을 첨가한 대조구보다 식물성유를 40%또는 60% 첨가한 처리구에서 낮은 점수를 받았는데, 이는 60% 식물성 오일 대체시 다즙성을 떨어뜨리는 결과가 반영된 것으로 사료된다.
- 지방산 조성 결과, 현미유와 올리브유를 대체시 불포화지방산 함량이 증가될 뿐만 아니라, 대체 수준이 높을수록 제품의 다즙성을 떨어뜨려 낮은 기호도를 보이나, 저장 7일차엔 대조구와 비교하여 기호도의 차이가 없었다. 따라서 이상의 결과를 종합하면, 100% 우지방을 첨가구와 비교하여 저장기간이 증가할수록 현미유와 올리브유를 대체가 우육 패티의 기호도에 영향을 미치지 않으며, 지질산화를 지연시키는 등 우육 패티의 냉장 저장 중 품질을 개선시킬 것으로 판단된다. 또한 수분함량을 감소시키고 지방함량을 증가시키나, 불포화지방산 함량 증가 등 지방산 조성을 변화시켜 건강에 이로운 제품 생산이 가능할 것으로 판단된다.
- 또한 linoleic acid(C18:2) 지방산은 현미유 대체구에서 높게 나타나며, 대체량이 증가할수록 높게 나타났다(p<0.05).
- 05). 또한 전체적으로 올리브유를 대체했을 때 대체량이 증가할수록 수분함량은 감소하는 경향을 보였다. 현미유와 올리브유를 대체한 패티는 원료육과 첨가되는 물의 함량은 동일하지만 일반적으로 우지방의 경우 90%는 지질이고 10%는 수분인데 반해 대체한 식물성유는 100%가 지질이기 때문에 대체량이 증가할수록 수분함량이 줄어드는 것으로 사료된다.
- 대조구와 식물성유의 첨가시 처리구간 비교에서 현미유와 올리브유를 대체하면 수분함량을 감소시키고, 지방함량을 증가시켰다. 또한 제품의 pH를 떨어뜨리고, 대체량이 증가할수록 명도와 황색도 값을 높였으나, 적색도는 감소하였으며, 현미유 20% 대체구와 올리브유 40, 60% 대체구는 대조구와 같거나 낮은 가열 감량 값을 나타내었다. 또한 현미유와 올리브유를 대체하면 저장 3일 이후 유의적으로 낮은 TBARS 값을 보여 저장 중 우육 패티의 지질 산화 방지에 긍정적 영향을 미치는 것으로 사료된다.
- 또한 처리구들간 비교시 올리브유 60%를 대체한 TO3에서 유의적으로 높은 값을 보였으며(p<0.05), 현미유 20% 대체한 TR1 및 올리브유 20, 40% 대체한 TO1 및 TO2에서 대조구와 같거나 낮은 가열감량 값을 나타내었다.
- 또한 제품의 pH를 떨어뜨리고, 대체량이 증가할수록 명도와 황색도 값을 높였으나, 적색도는 감소하였으며, 현미유 20% 대체구와 올리브유 40, 60% 대체구는 대조구와 같거나 낮은 가열 감량 값을 나타내었다. 또한 현미유와 올리브유를 대체하면 저장 3일 이후 유의적으로 낮은 TBARS 값을 보여 저장 중 우육 패티의 지질 산화 방지에 긍정적 영향을 미치는 것으로 사료된다. 지방산 조성 결과, 현미유와 올리브유를 대체시 불포화지방산 함량이 증가될 뿐만 아니라, 대체 수준이 높을수록 제품의 다즙성을 떨어뜨려 낮은 기호도를 보이나, 저장 7일차엔 대조구와 비교하여 기호도의 차이가 없었다.
- 명도(CIE L*) 측정 결과, 가열 전·후 모두 저장기간별 명도 값의 비교에서 대조구와 식물성유를 대체한 처리구 모두 저장 기간이 경과함에 따라 명도 값은 감소하는 경향을 보였다.
- Liu 등(1991)은 10%의 지방함량을 갖는 우육 패티 제조 시 경화시킨 식물성유를 일부 대체한 결과, 대조구인 우지방 패티가 식물성유 대체 처리구보다 다소 높은 수분함량을 보였으나 단백질 함량 및 지방함량의 차이가 거의 없었다고 보고하였으며, Lee 등(2007)은 프레스햄 제조시 등지방을 올리브유로 대체함량을 달리한 결과, 대조구인 올리브유 대체 처리구에서 낮은 수분함량을 보이나, 단백질 함량은 유의적 차이가 없다고 보고하였다. 본 연구에서 조단백질 함량은 대조구와 식물성유를 대체한 처리구에서 유의적 차이가 없었으며, 전체적으로 15.23-18.41%의 범위를 보였다. 이는 원료육 함량이 동일하게 패티를 제조하여 조단백의 함량이 동일한 것으로 사료된다.
- 본 연구에서는, 저장 기간이 경과하면서 pH가 다소 증가하는 경향을 보였으며, 저장 3일 이후에는 모든 처리구에서 대조구보다 낮은 pH 값을 보였다(p<0.05).
- 올리브유 20% 대체한 TO1은 대조구보다 유의적으로 낮은 TBARS 값을 보였으며, TO2와 TO3는 0일차에 대조구보다 높은 값을 보였으나 3일차 이후 올리브유를 대체한 처리구는 대조구에 비해 낮거나 비슷한 수준이어서 산화에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다(p<0.05).
- 현미유와 올리브유를 대체하면 불포화지방산이 증가하지만 현미유는 대조구에 비해 적은 포화지방산을 함유하고 있고 단가불포화지방산도 대조구에 비해 적게 함유하면서 대체 함량이 증가할수록 단가불포화지방산 함량이 감소하였다. 올리브유는 대조구에 비해 포화지방산 함량이 적고, 단가불포화지방산은 다른 샘플에 비해 유의적으로 많이 함유하고 있으며 대체함량이 증가할수록 단가불포화지방산 함량이 증가하였으며, 다가불포화지방산은 대조구에 비해 많은 함량을 나타내지만 현미유보다 유의적으로 적은 함량을 보였다.
- 저장기간에 따른 TBARS 값의 변화는 대조구와 현미유 및 올리브유를 대체한 처리구모두 저장기간이 경과함에 따라 증가하였다(p<0.05).
- 가열 후의 적색도는 저장 0일차부터 7일차까지 올리브유 60% 대체 처리구에서 유의적으로 높게 나왔으며, 올리브유를 대체한 패티에서 CIE b*값이 다소 높은 값을 나타내었고, 올리브유의 대체 함량이 증가할수록 CIE b*값이 증가하는 경향을 보였다. 전체적으로 평가하면 현미유와 올리브유의 대체수준이 육색 변화에 영향을 미치는 것으로 나타나는데, 현미유와 올리브유의 대체수준이 증가할수록 대조구에 비하여 명도와 황색도는 증가하는 경향을 보이며, 적색도는 감소하는 경향을 보였다.
- 조지방 함량은 현미유 20%대체, 올리브유 40%, 60% 대체 처리구에서 유의적으로 높았다(p<0.05).
- 조회분 함량은 대조구에서 유의적으로 높았고 올리브유 40%와 60% 대체한 처리구에서 유의적으로 낮은 함량을 보였다(p<0.05).
- 종합적인 기호도는 저장 0일차와 3일차에 대조구에서 가장 좋은 점수를 받은 반면, TR2, TR3 및 TO3에서 낮은 점수를 획득하였다(p<0.05).
- 지방산 조성 결과(Table 6), 포화지방산은 식물성유의 대체 함량이 20, 40, 60%로 증가하면서 유의적으로 감소하였고, 불포화지방산 함량은 식물성유의 대체 함량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다(p<0.05).
- 또한 현미유와 올리브유를 대체하면 저장 3일 이후 유의적으로 낮은 TBARS 값을 보여 저장 중 우육 패티의 지질 산화 방지에 긍정적 영향을 미치는 것으로 사료된다. 지방산 조성 결과, 현미유와 올리브유를 대체시 불포화지방산 함량이 증가될 뿐만 아니라, 대체 수준이 높을수록 제품의 다즙성을 떨어뜨려 낮은 기호도를 보이나, 저장 7일차엔 대조구와 비교하여 기호도의 차이가 없었다. 따라서 이상의 결과를 종합하면, 100% 우지방을 첨가구와 비교하여 저장기간이 증가할수록 현미유와 올리브유를 대체가 우육 패티의 기호도에 영향을 미치지 않으며, 지질산화를 지연시키는 등 우육 패티의 냉장 저장 중 품질을 개선시킬 것으로 판단된다.
- 현미유와 올리브유로 대체한 우육 패티의 일반성분 분석 결과(Table 2), 수분함량은 53.52-58.52%의 범위를 보였으며, 처리구간 비교에서 대조구가 현미유와 올리브유를 대체한 처리구보다 유의적으로 높은 수분함량을 보였다(p<0.05).
- , 2011), 이것은 식물성유지가 동물성 유지에 비해 불포화지방산이 높다는 장점 때문이다. 현미유와 올리브유를 대체하면 불포화지방산이 증가하지만 현미유는 대조구에 비해 적은 포화지방산을 함유하고 있고 단가불포화지방산도 대조구에 비해 적게 함유하면서 대체 함량이 증가할수록 단가불포화지방산 함량이 감소하였다. 올리브유는 대조구에 비해 포화지방산 함량이 적고, 단가불포화지방산은 다른 샘플에 비해 유의적으로 많이 함유하고 있으며 대체함량이 증가할수록 단가불포화지방산 함량이 증가하였으며, 다가불포화지방산은 대조구에 비해 많은 함량을 나타내지만 현미유보다 유의적으로 적은 함량을 보였다.
후속연구
- , 2004), 이 연구에서도 저장 3일 이후에 식물성유를 대체한 모든 처리구에서 유의적으로 낮은 pH 값을 보였다. Lee 등(2007)은 올리브유를 첨가한 프레스햄에서 저장 7일차까지 pH가 증가하다가 이후에는 감소하는 경향을 보였다고 보고하여, 본 연구에서도 pH 값이 저장기간 동안에 증가하여 유사한 결과를 보였으나, 저장기간이 7일 이후 pH 값의 변화는 추가적인 연구가 필요하겠다.
- 05), 현미유 20% 대체한 TR1 및 올리브유 20, 40% 대체한 TO1 및 TO2에서 대조구와 같거나 낮은 가열감량 값을 나타내었다. 가열감량은 수분분리량과 지방분리량을 합한 값으로 표시되나 주로 수분의 분리에 의하여 일어나는데, 본 실험에서는 식물성유가 액상 상태여서 가열 시에 지방 대체량이 증가하면 액상의 오일 함량이 증가하여 유리되어 나오는 감량이 증가되는 것으로 사료되며, 저지방 육제품 제조 시 대체되는 식물성유와 비육 단백질과의 혼합은 지방의 결착능력을 높여줌으로써 겔형성 작용을 용이하게 하고 보수력을 증가시킨다고 하여(Bishop et al., 1993), 향후 단백질을 첨가하여 패티를 제조하면 가열감량을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다. Dzudie 등(2004)은 우지방, 돈지방, 그리고 식물성유를 첨가하여 패티를 제조하였을 때, 식물성유를 첨가한 패티가 우지방과 돈지방을 첨가한 패티보다 가열감량이 증가하고 보수력에 영향을 주어 보수력이 감소하나 유의적 차이는 없다고 하여, 본 실험에서도 유사한 결과를 보였다.
- 따라서 이상의 결과를 종합하면, 100% 우지방을 첨가구와 비교하여 저장기간이 증가할수록 현미유와 올리브유를 대체가 우육 패티의 기호도에 영향을 미치지 않으며, 지질산화를 지연시키는 등 우육 패티의 냉장 저장 중 품질을 개선시킬 것으로 판단된다. 또한 수분함량을 감소시키고 지방함량을 증가시키나, 불포화지방산 함량 증가 등 지방산 조성을 변화시켜 건강에 이로운 제품 생산이 가능할 것으로 판단된다.
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