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문제 정의
- 시판 딸기잼은 딸기 함량이 53% 내외로 큰 차이는 없으나, 색, 향, 맛, 조직감 등의 이화학적 품질 특성 및 관능검사에 대한 시험 결과는 거의 없는 편이다. 본 연구는 개방형 상압에 의한 고온 농축으로 제조한 상압잼과 밀폐형 감압에 의한 저온 농축으로 제조한 감압잼 등 수제잼 딸기잼과 시판 딸기잼 3종의 품질 특성을 규명하여 잼의 제조를 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
- 수제 딸기잼의 제조는 상압과 감압 농축으로 수제 딸기잼-상압(HM-AP)과 수제 딸기잼-감압(HM-RP)로 구분하였다. 2종의 잼의 제조 배합비는 딸기 중량 대비 설탕 50%, 포도당 10%, 펙틴 0.2% 및 구연산 0.2%로 하였다. 수제 딸기잼-상압(이하 상압잼)은 원료를 혼합한 후 상압으로 농축하여 젤리점 당도가 65 °Brix가 되도록 농축하였다.
- 각종 잼의 기계적 조직감 특성치 측정은 시료 30 g을 50 mL 비이커에 담은 다음 물성계인 Fudoh Rheometer (RT-2010D·D, Rheotech Co., Tokyo, Japan)을 사용하여 경도(hardness, dyne/cm2), 젤리강도(jelly strength, dyne) 및 파단응력(strength, g)을 측정하였다.
- 본교 식품과학과 대학생 20명을 대상으로 잼의 색, 향, 단맛, 신맛, 입안 촉감 및 종합적기호도를 조사하였다. 관능검사는 9점 평점법으로 실시하였으며, 토스트용 식빵을 구워 4등분하여 잼을 바른 후 관능검사를 실시하였다.
- 본교 식품과학과 대학생 20명을 대상으로 잼의 색, 향, 단맛, 신맛, 입안 촉감 및 종합적기호도를 조사하였다. 관능검사는 9점 평점법으로 실시하였으며, 토스트용 식빵을 구워 4등분하여 잼을 바른 후 관능검사를 실시하였다.
- 수제 딸기잼-감압(이하 감압잼)은 제조 원료인 딸기 등 재료를 혼합한 후 Fig. 1과 같은 교반 감압 농축조에서 온도와 압력을 각각 75℃, 0.08 MPa를 유지하며 수분을 증발시켜 60 °Brix까지 농축하고, 상압 가열솥에서 가열로 65 °Brix의 젤리 완성점에 이르면 용기에 충전하고 냉각하였다.
- 수제 딸기잼의 제조는 상압과 감압 농축으로 수제 딸기잼-상압(HM-AP)과 수제 딸기잼-감압(HM-RP)로 구분하였다. 2종의 잼의 제조 배합비는 딸기 중량 대비 설탕 50%, 포도당 10%, 펙틴 0.
- 각 잼 5 g에 증류수를 가하여 균질화한 후 100 mL 용량 플라스크에 정용하였다. 시료용액을 여과 (Whatman No. 2)하여 25 mL를 취한 후 0.1% phenolphthalein을 지시약으로 사용하여 희석액을 중화시키는데 소비된 0.1 N NaOH의 소비량을 구연산(citric acid) 함량(%)으로 환산하여 표시하였다.
- 시판 3사의 A, B 및 C 제품의 시판 딸기잼과 제조방법을 달리하여 직접 제조한 수제 딸기잼 즉 상압잼(HM-AP)과 감압잼(HM-RP) 등 5가지 딸기잼을 대상으로 총당, pH, 총산, 총 폴리페놀, 안토시아닌, 색도, 물성 및 관능검사를 실시하였다. 총당은 62.
- 잼의 색은 색차계(Minolta spectrophotometer CM-3500d, Tokyo, Japan)으로 Hunter L값(명도), a값(적색도), b값(황색도) 및 △E값을 측정하였다.
- 잼의 총 폴리페놀 함량은 Pinto 등(8)의 방법에 의하여 측정하였다. 즉 잼 3 g을 메탄올:물:초산 (70:30:5) 혼합용액 60 mL로 추출하여 100 mL로 정용하고 여과(Whatman No. 2)하여 시료로 하였다. 시료 추출물 0.
- 총안토시아닌 함량은 Park 등(9)의 방법을 이용하였다. 즉 잼 5 g에 추출 용매 (에탄올:증류수:HCl = 85:3:2)를 10배인 50 mL 넣고 혼합하여 시료 중의 안토시아닌을 추출하였다. 추출액을 여과지 (Whatman No.
- 즉 잼 5 g에 추출 용매 (에탄올:증류수:HCl = 85:3:2)를 10배인 50 mL 넣고 혼합하여 시료 중의 안토시아닌을 추출하였다. 추출액을 여과지 (Whatman No. 2)로 여과한 후 여과액을 200 mL 정용플라스크에 정용하여 암소에서 2시간 방치하고 535 nm에서 흡광도를 측정하여 총 안토시아닌 함량을 계산하였다.
대상 데이터
- 딸기는 강원도 강릉시 농산물 도매 시장에서 2010년 7월에 구입한 것을 세척하고 꼭지를 제거하여 -50℃에서 냉동 하면서 사용하였다. 설탕과 펙틴(Pectin Type B Rapid Set, CP Kelco, Groβenbrode, Germany)은 시중에서 구입하여 사용하였다.
- 설탕과 펙틴(Pectin Type B Rapid Set, CP Kelco, Groβenbrode, Germany)은 시중에서 구입하여 사용하였다.
- 시판잼은 A사, B사 및 C사 등 3개사의 제품을 시중에서 구입하여 품질 특성 분석용 시료로 하였다.
데이터처리
- 색도 측정을 제외한 모든 실험은 3회 반복하여 평균±표준편차를 구하였으며, 통계분석은 Version 19.0의 통계프로 그램 SPSS (Statistical Package for Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 분산분석(ANOVA)과 통계적 유의성 검증은 Duncan's multiple range test를 실시하여 p<0.05 수준에서 시료간 유의적인 차이를 검증하였다.
이론/모형
- 잼의 총 폴리페놀 함량은 Pinto 등(8)의 방법에 의하여 측정하였다. 즉 잼 3 g을 메탄올:물:초산 (70:30:5) 혼합용액 60 mL로 추출하여 100 mL로 정용하고 여과(Whatman No.
- 전자공여능(electron donating ability: EDA)은 항산화활성을 나타내는 DPPH 라디칼 소거활성법으로 Blois(10)의 방법에 따라 딸기 5 g을 총 폴리페놀 추출법으로 조제한 추출물 0.2 mL에 0.2 mM DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 용액 0.8 mL를 가하여 vortex로 혼합한 후 10분간 방치한 다음 525 nm에서 흡광도(optical density, O.D.)를 측정하여, 시료 첨가 전후의 흡광도 차이를 백분율(%)의 산출식인 [(시료 무첨가시 흡광도-시료 첨가시 흡광도)/시료 무첨가시 흡광도] × 100로 활성도를 계산하였다.
- pH는 pH 메타 (pH 210, Hanna, Italy)를 이용하여 측정하였다. 총 산도는 Park(7)의 방법에 의하여 측정하였다. 각 잼 5 g에 증류수를 가하여 균질화한 후 100 mL 용량 플라스크에 정용하였다.
- 총안토시아닌 함량은 Park 등(9)의 방법을 이용하였다. 즉 잼 5 g에 추출 용매 (에탄올:증류수:HCl = 85:3:2)를 10배인 50 mL 넣고 혼합하여 시료 중의 안토시아닌을 추출하였다.
성능/효과
- 2는 제조방법에 따른 딸기잼으로부터 조제한 추출물의 전자공여능인 DPPH 라디칼소거능을 측정한 결과이다. DPPH 라디칼소거능은 시판잼 A, B, C 각각 44.27%, 41.70%, 53.06% 이었으며, 제조한 상압잼과 감압잼은 각각 69.08%, 73.21%로 감압잼이 높은 것으로 나타났다. 앞서 Table 2의 총 폴리페놀 함량은 감압잼>상압잼>C>B>A로 감압잼의 함량이 가장 높았다.
- 16 mg/100 g으로 나타났다. 감압잼은 총 폴리페놀과 안토시아닌 함량에 있어 다른 잼에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 물성 중 경도는 5.
- 93 (B 잼) g 이었다. 관능검사로 색, 향, 단맛, 신맛, 발림성 및 종합적 기호도를 조사한 결과 HM-RP 잼이 다른 잼에 비해서 평점이 높은 것으로 나타났으며, 특히 색의 평점은 6.95로 가장 높은 것으로 나타났다. 항산화 활성을 나타내는 DPPH 라디칼소거능은 A, B, C, 상압잼및 감압잼 각각 44.
- 2% 구연산을 첨가하여 제조한 것에 기인한 것으로 생각된다. 그러나 제조한 잼은 산의 함량이 크게 증가하였음에도 pH에서 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 일반적으로 유기산의 증가는 젤리의 강도를 증가시키고 안토시아닌 등 색소의 안정에 기여하나 과량 첨가는 오히려 저장 중 젤리 강도를 저하시키거나 수분을 유리시킨다.
- 색도는 압력처리로는 미미했으나 열처리 가공에서는 큰 변화가 없었다. 따라서 고압처리가공은 열처리에 비해 항산화 성분의 파괴를 줄이는 식품저장 가공기술인 것으로 나타났다. 또한 딸기로부터 항산화성, 항암성 등 기능성을 가진 페놀화합물을 LC-ESI-MS법으로 분석(23)하여 ellagic acid(EA), ellagitannins, gallotannins, 안토시아닌, 플라보놀, 플라바놀 및 coumaroyl glycosides를 동정하였으며 안토시아니딘으로 pelargonidin 및 cyanidin이 주 화합물임이 밝혀졌다.
- 즉 펙틴의 첨가량과 설탕의 함량이 증가할수록, 모과페이스트가 감소할수록 견고성이 증가하였다. 딸기 페이스트의 함량이 높은 상압, 감압잼의 경도, 젤리강도 및 파단강도가 시판잼인 B잼에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. 미역페이스트에 설탕 60%, 펙틴 0.
- 따라서 고압처리가공은 열처리에 비해 항산화 성분의 파괴를 줄이는 식품저장 가공기술인 것으로 나타났다. 또한 딸기로부터 항산화성, 항암성 등 기능성을 가진 페놀화합물을 LC-ESI-MS법으로 분석(23)하여 ellagic acid(EA), ellagitannins, gallotannins, 안토시아닌, 플라보놀, 플라바놀 및 coumaroyl glycosides를 동정하였으며 안토시아니딘으로 pelargonidin 및 cyanidin이 주 화합물임이 밝혀졌다. 이는 딸기 가공식품의 진위판별과 딸기 소비의 지표 화합물이 될 것으로 예견하였다.
- 21% 였다. 본 결과는 저산소 가공기술을 이용하여 감압하에서 저온에서 제조한 HM-RP 딸기잼은 폴리페놀화합물의 산화 안정화로 총 폴리페놀과 안토시아닌 등 그 함량이 다른 잼에 비해 유의적으로 높은 것으로 사료된다.
- 이는 딸기의 함량이 시판잼이 53% 내외, 제조잼이 63%로 원료의 차이가 있으나 무엇보다도 제조방법에 따라 큰 차이를 보여 감압잼이 상압잼보다 높은 수치를 나타내었다. 시판잼 A, B, C의 안토시아닌 함량은 1.51, 0.95, 0.80 mg/100 g FW로 낮은 반면 상압과 감압잼이 각각 2.64, 9.16 mg/100 g FW로 그 함량이 유의적으로 높게 나타났다. 안토시아닌 함량은 상압잼과 감압잼에서 그 함량에 큰 차이를 보였는데 잼의 농축 시 산소와의 접촉과 가열 온도에 따라 영향을 크게 받는 것으로 나타났는데 감압 저온 농축은 75℃에서 상압 고온 농축은 95℃ 이상의 온도에서 농축시간을 달리함으로 인해 함량에 차이가 있음을 알 수 있었다.
- Table 3은 딸기잼과 원료 딸기의 총 폴리페놀과 안토시아닌 함량을 측정한 결과이다. 시판잼 A, B, C의 총 폴리페놀 함량이 각각 56.10, 97.59, 105.85 mg GAE/100 g FW로 낮은 반면 제조잼인 상압과 감압잼이 각각 156.13, 189.94 mg GAE/100 g FW로 그 함량이 높았다. 이는 딸기의 함량이 시판잼이 53% 내외, 제조잼이 63%로 원료의 차이가 있으나 무엇보다도 제조방법에 따라 큰 차이를 보여 감압잼이 상압잼보다 높은 수치를 나타내었다.
- 그러나 향, 단맛, 신맛 등은 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 식빵에 발림성은 시판잼 A, B, C 각각 6.90, 3.95, 6.50로 제조잼인 상압과 감압잼이 각각 6.65, 6.85의 함량을 보였으며, 그 중 시판 잼 B의 3.95는 가장 낮은 평점으로 이는 물성 값에서 경도, 젤리강도, 파단 응력에서 유의적으로 높은 수치를 나타낸 결과에 기인된 것으로 사료된다. 종합적 기호도를 볼 때 딸기의 색을 유지하고 식빵에 발림성이 좋은 잼들의 평점은 높은 반면 B잼과 같이 그렇지 않은 잼의 기호도는 낮은 것으로 판단되었다.
- 16 mg/100 g FW로 그 함량이 유의적으로 높게 나타났다. 안토시아닌 함량은 상압잼과 감압잼에서 그 함량에 큰 차이를 보였는데 잼의 농축 시 산소와의 접촉과 가열 온도에 따라 영향을 크게 받는 것으로 나타났는데 감압 저온 농축은 75℃에서 상압 고온 농축은 95℃ 이상의 온도에서 농축시간을 달리함으로 인해 함량에 차이가 있음을 알 수 있었다. Bilberry 잼 등 각종 잼의 페놀화합물과 radical scavenging capacity와 관련 되며(14) 총 폴리페놀화합물 함량은 450 mg GAE/100 g FW였다.
- 이와 같은 결과는 갈변을 억제하기 위하여 브랜칭 처리한 냉동 유자를 주원료로 제조한 유자잼(11)의 pH 3.16∼3.32, 가용성 고형물 62.90∼63 °Brix, 총산 0.69∼0.73 수치는 상업적인 시판 잼에서 중요한 품질 특성의 하나인 보존 중의색 변화를 억제할 수 있는 수준의 결과를 의미한다고 하였으며, 본 결과인 시판 딸기잼의 수치와 거의 일치하였다.
- 잼의 원료인 딸기의 외피와 전체 등 부위에 따른 총폴리페놀과 안토시아닌 함량은 총폴리페놀의 경우 외피와 전체에서 각각 261.21, 111.60 mg GAE/100 g FW였으며, 안토시아닌의 경우 44.86, 30.72 mg/100 g FW으로 나타났다. Buendia 등(15)은 스페인산 딸기 15 품종의 페놀화합물을 분석한 결과 안토시아닌이 20.
- 95는 가장 낮은 평점으로 이는 물성 값에서 경도, 젤리강도, 파단 응력에서 유의적으로 높은 수치를 나타낸 결과에 기인된 것으로 사료된다. 종합적 기호도를 볼 때 딸기의 색을 유지하고 식빵에 발림성이 좋은 잼들의 평점은 높은 반면 B잼과 같이 그렇지 않은 잼의 기호도는 낮은 것으로 판단되었다. 무잼의 제조시 재료의 혼합 비율이 중요한데 펙틴과 설탕 첨가율이 증가할수록 젤리화가 촉진되어 단단하게 되어 잼의 견고성이 증가하게 되는 것으로 추정하였다.
- 모과잼의 견고성의 경우 모과페이스트와 펙틴의 영향을 많이 받은 것으로 나타났다(17). 즉 펙틴의 첨가량과 설탕의 함량이 증가할수록, 모과페이스트가 감소할수록 견고성이 증가하였다. 딸기 페이스트의 함량이 높은 상압, 감압잼의 경도, 젤리강도 및 파단강도가 시판잼인 B잼에 비해 유의적으로 낮게 나타났다.
- 95로 가장 높은 것으로 나타났다. 항산화 활성을 나타내는 DPPH 라디칼소거능은 A, B, C, 상압잼및 감압잼 각각 44.27, 41.70, 53.06, 69.08, 73.21% 였다. 본 결과는 저산소 가공기술을 이용하여 감압하에서 저온에서 제조한 HM-RP 딸기잼은 폴리페놀화합물의 산화 안정화로 총 폴리페놀과 안토시아닌 등 그 함량이 다른 잼에 비해 유의적으로 높은 것으로 사료된다.
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