선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 과일의 저장성 향상만을 고려한 기존 코팅제에 비해 본 연구에서는 신선편의 과일로 장식된 케이크의 저장 품질을 위하여 다양한 코팅용 소재를 이용한 케이크용 신선편의 과일의 저장성 및 기호성 향상을 위한 코팅제를 개발하고자 먼저 코팅제 조성물의 배합 비율에 따른 이화학적 특성 분석을 통하여 케이크용 신선편의 과일 코팅제를 제조하고, 코팅제의 냉･해동 안정성과 코팅된 신선편의 과일의 저장성을 분석함으로써 케이크용 신선편의 과일의 저장성 및 기호성 향상을 위한 코팅제의 적용 가능성을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- 먼저 정백당 및 pectin을 정해진 배합비율에 따라 정제수에 넣고 80℃에서 교반시키면서 녹인 다음, sodiumvalginate를 첨가하여 80℃를 유지하면서 천천히 혼합하였다. 그리고 L-ascorbic acid, carrageenan, xanthan gum을 각각의 혼합비율에 따라 혼합한 후 완전히 녹을 때까지 80℃에서 교반시켜 코팅제를 제조하였다. 제조된 코팅제는 실온에서 2시간 동안 냉각한 후 코팅제의 이화학적 특성을 분석하기 위해 당도, 점도, pH, 색도를 측정하였으며, 코팅제는 분석할 때마다 제조하여 분석에 사용하였다.
- , Osaka, Japan)를 이용하여 –80℃에서 냉동시킨 후 1일간 보관하였다. 그리고 완전히 동결된 코팅제를 꺼내어 실온에서 해동하는 과정을 1회 냉･해동 과정으로 하여 총 4회까지 반복하면서 냉･해동과정에 의한 코팅제의 당도, 점도, 색도 및 pH의 품질 변화를 측정하여 코팅제의 냉･해동 안정성을 분석하였다.
- 그리고 저장 중 파인애플의 조직감 중 경도의 변화 분석은 파인애플의 크기를 가로×세로×높이가 1×1×1 cm3로 일정하게 절단한 다음 texture analyser(TA-XT2, Texture Technologies Co., Scarsdale, NY, USA)를 이용하여 측정하였고, 측정조건은 Table 2에 나타내었다(22).
- 선정된 배합비율에 맞추어 제조된 코팅제의 냉･해동 안정성을 분석하기 위해 –80℃에서 동결시킨 후 실온에서 해동 과정의 반복 횟수에 따른 이화학적 특성을 분석하였다(Table 4).
- 저장에 따른 파인애플의 미생물 변화를 측정하기 위해 저장 중 파인애플을 5 g씩 잘라 멸균 필터팩에 넣고 95 mL의 멸균 생리식염수을 가한 다음 균질기(Stomacher 400, Seward, Worthing, England)를 이용하여 30초간 균질화시켰다. 그리고 멸균 필터팩에서 필터로 여과시킨 1 mL의 균질액을 9 mL의 멸균생리식염수에 첨가하여 희석하는 방법으로 단계 희석하고 NA(nutrient agar, Difco Lab.
- 그리고 L-ascorbic acid, carrageenan, xanthan gum을 각각의 혼합비율에 따라 혼합한 후 완전히 녹을 때까지 80℃에서 교반시켜 코팅제를 제조하였다. 제조된 코팅제는 실온에서 2시간 동안 냉각한 후 코팅제의 이화학적 특성을 분석하기 위해 당도, 점도, pH, 색도를 측정하였으며, 코팅제는 분석할 때마다 제조하여 분석에 사용하였다.
- 제조된 코팅제를 이용하여 코팅한 파인애플의 저장성 특성을 분석하기 위하여 4°C의 냉장상태와 25°C의 실온상태에서 코팅하지 않은 파인애플과 함께 중량 감소율, 경도, 색도 및 일반세균수를 비교 분석하였다.
- 따라서 카라기난과 잔탄검 및 비타민 C의 첨가는 펙틴 및 알긴산과 함께 코팅제의 점도향상 및 겔 상태의 안정성과 함께 수분 결합력에 의한 경화 지연으로 코팅제의 부드러움을 향상시키면서 낮은 pH에 의한 저장성도 함께 부여할 수 있을 것으로 생각된다. 최종적으로 케이크용 신선편의 과일의 코팅을 위한 코팅제의 배합비율은 신선편의 과일에 코팅 후 코팅제가 흘러내려가지 않고 형태가 유지되는 당도 60 brix 이상, 점도 30,000 cP 이상이면서 pH 4이하의 조건에서 고형분 함량이 가장 낮은 배합량으로 C0.05(설탕 55%(w/w), 펙틴 2%(w/w), 알긴산 2%(w/w), 카라기난 0.04%(w/w), 잔탄검 0.1%(w/w), 비타민 C 0.05%, 정제수 40.81%(w/w))의 배합비율을 선정하였다.
- 코팅된 파인애플과 코팅 안된 파인애플의 색도는 파인애플을 가로×세로×높이가 1×1×1 cm3로 절단한 후 petri-dish에 넣고 코팅제의 색도 측정방법과 동일하게 측정하였다.
- 코팅제에 의한 신선편의 과일 중 파인애플의 저장 특성을 분석하기 위해 파인애플의 껍질과 중심을 제거한 파인애플을 두께 1 cm로 절단한 후 4 조각으로 나누어 파인애플의 모든 표면에 제조된 코팅제를 0.5 mm의 두께로 바른 것과 바르지 않는 파인애플을 각각 petri-dish(SPL Life Science Co., Ltd.)에 담아 3.5 L 용량의 polypropylene(PP) 밀폐용기(Lock & Lock, Seoul, Korea)에 넣고, 25℃와 4℃에서 저장하면서 0, 2, 4, 6일 단위로 파인애플의 중량 감소율, 색도, 조직감(경도) 및 미생물의 변화를 측정하여 저장 특성을 비교 분석하였다.
- 혼합 비율에 따른 코팅제와 해동된 코팅제의 당도는 굴절당도계(No. 766068, brix 58~90%, ATAGO, Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였으며, 점도는 코팅제를 tube(SPL Life Science Co., Ltd.)에 30 mL를 옮겨 담은 후 점도계(DV-E viscometer, Brookfield, Middleboro, MA, USA)를 사용하여 점도를 측정하였는데, 이때 코팅제 온도는 25℃로 맞추고, Spindle No. 64를 이용하여 6 rpm에서 cP(centi poise) 단위로 측정하였다(18).
- 혼합 비율에 따른 코팅제와 해동된 코팅제의 색도 변화는 코팅제를 petri-dish에 3 g을 얇게 펴 바른 후 색차계(CR-300, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 코팅제의 Hunter L value, a value 및 b value를 3회 반복하여 측정하였으며, 이때 사용된 표준백판은 Y=93.5, x=0.3132, y=0.3200을 나타내었다(19). 또한 혼합 비율에 따른 코팅제 및 냉･해동과정의 증가에 따른 코팅제의 색차값(ΔE) 변화는 식 (1)의 방법으로 계산하여 측정하였다(20).
대상 데이터
- 본 시험에 사용한 코팅제의 원료로 sodium alginate, pectin, carrageenan, xanthan gum을 청주 소재의 (주)씨엔에프에서 제공받아 사용하였으며, L-ascorbic acid는 Junsei Co.(Tokyo, Japan)에서 구입하였고, 정백당(CJ, Incheon, Korea)과 코팅제에 의한 코팅 과일의 저장성 분석을 위해 파인애플(Ananas comosus MERR, Philippines)을 청주 홈플러스에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 실험결과에 대한 통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고 처리간의 차이 유무를 one-way ANOVA(analysis of variation)로 분석한 뒤 Duncan's multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다(24).
성능/효과
- 4°C와 25°C에서 저장 중 코팅된 파인애플과 코팅되지 않은 파인애플의 일반세균수 생육을 비교 분석한 결과(Fig. 3), 4°C와 25°C에서 모두 코팅된 파인애플에서의 일반세균 수가 코팅되지 않은 파인애플의 일반세균수보다 적게 생육하는 경향을 나타내었다.
- 각각의 온도에서 비교해보면 25°C에서 코팅되지 않은 파인애플에서는 6일째 106 CFU/g을 나타낸 반면 코팅된 파인애플에서는 105 CFU/g 이하의 균수를 나타내었으며, 4°C에서는 저장 6일째에 코팅되지 않은 파인애플의 일반세균수가 104 CFU/g 이상의 균수를 나타낸 반면 코팅된 파인애플에서는 102 CFU/g 정도의 균수가 측정되었다.
- 결론적으로 본 연구에서는 다양한 코팅제 원료를 이용하여 케이크용 신선편의 과일의 코팅제 제조를 위한 배합비율을 선정하였고, 선정된 배합비율에 의해 제조된 코팅제의 냉동안정성과 신선편의 파인애플에 코팅하여 저장 특성을 분석한 결과 코팅제의 장기간 냉동보관 사용이 가능할 것으로 생각되며, 코팅제를 이용하여 코팅한 신선편의 과일을 케이크에 적용하여 저온에서 보관하면 코팅에 의한 신선편의 과일의 저장성 향상을 유도할 수 있으므로 케이크의 유통기한 향상에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
- 반면 4회 냉･해동 과정에서 점도가 감소되는 것은 코팅제로부터 얼음결정이 형성되면서 해동 시 수분이 분리되는 이수현상 발생에 의해 코팅제의 구조가 스폰지 형태의 이상 구조를 형성하면서 점성이 낮아져 코팅제의 점도가 감소되는 것으로 생각된다. 그러나 냉･해동 과정이 반복되는 동안 코팅제의 당도, pH, 색도는 일정하게 유지되는 경향을 나타내었는데, 이는 반복된 냉･해동 과정에서 3회까지 일정하게 유지된 코팅제의 점도 특성을 미루어 볼 때 케이크용 신선편의 과일을 위한 코팅제가 높은 냉･해동 안정성을 나타내었다고 생각된다.
- 그리고 4°C와 25°C에서 각각 코팅된 파인애플과 코팅되지 않은 파인애플의 색도 변화는 유사한 경향을 나타내었으나, 두 온도 모두에서 색차값으로 비교해 볼 때 코팅된 파인애플보다 코팅되지 않은 파인애플의 색도 변화가 더 빠르게 진행됨을 확인할 수 있었다.
- 그리고 4°C와 25°C에서 저장 중 코팅된 파인애플과 코팅되지 않은 파인애플의 경도를 비교 분석한 결과(Fig. 2), 두 온도 모두에서 코팅된 파인애플의 경도가 코팅되지 않은 파인애플에 비하여 천천히 증가되는 경향을 나타내었다.
- 따라서 코팅제의 당도 및 점도 증가는 설탕의 함량이 증가함에 따라 당의 농도가 증가하고 동시에 설탕의 겔화에 따른 점도 향상 때문으로 생각된다. 그리고 pH는 4.73~4.75 범위로 일정하게 유지되었으며, 색도의 a값도 -2.79~-2.84로 일정하게 유지된 반면 L값은 감소하는 경향을 나타내었고 b값은 증가하는 경향을 나타내었다. 일반적으로 고농도의 당용액을 고온에서 가열할 때 또는 고농도의 당을 함유한 식품의 가공시 일어나는 비효소적 갈색화 반응(카라멜화 반응)이 일어난다고 알려져 있다(26).
- 또한 잔탄검은 식품의 점도 향상을 유도하면서 수분과 결합력이 높아 식품의 경화현상을 지연시키는 특성을 가지고 있다고 보고되었다(17). 그리고 비타민 C 첨가에 따라 pH가 4.55에서 3.7까지 감소한 반면 b값이 증가하는 경향을 나타내었는데, 이는 비타민 C의 수소이온이 해리되어 산도가 높아짐에 따라 pH가 감소되었고 비타민 C의 노란 색상에 의해 b값이 증가한 것으로 생각된다. 따라서 카라기난과 잔탄검 및 비타민 C의 첨가는 펙틴 및 알긴산과 함께 코팅제의 점도향상 및 겔 상태의 안정성과 함께 수분 결합력에 의한 경화 지연으로 코팅제의 부드러움을 향상시키면서 낮은 pH에 의한 저장성도 함께 부여할 수 있을 것으로 생각된다.
- 그리고 펙틴의 함량이 증가하면서 코팅제의 이화학적 특성 변화를 비교해 보면 점도만 증가하는 경향을 나타내었고, 당도, pH 및 색도는 모두 일정하게 유지되어 펙틴의 함량이 점도에만 영향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 펙틴은 산이 존재하는 환경에서 당과 수소결합에 의해 겔을 형성하는 성질을 나타내는데(28), 설탕은 카라멜화가 되면서 proton을 방출하여 산의 환경을 유도하며(27), 설탕의 열분해 과정은 proton에 의해 자가 촉매 되는 반응을 거쳐 빠르게 산의 환경을 진행시키기 때문에(29) 펙틴과 설탕이 상호 반응에 의해 코팅제의 점도가 증가된 것으로 생각된다.
- 또한 알긴산은 식품첨가물로 부드러운 식감을 주는 것으로 알려져 있다(14,15). 따라서 알긴산을 이용함으로 펙틴과 함께 코팅제의 점도 향상을 유도하면서 부드러운 식감을 부여하고, 수분 저항성을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다.
- 펙틴은 산이 존재하는 환경에서 당과 수소결합에 의해 겔을 형성하는 성질을 나타내는데(28), 설탕은 카라멜화가 되면서 proton을 방출하여 산의 환경을 유도하며(27), 설탕의 열분해 과정은 proton에 의해 자가 촉매 되는 반응을 거쳐 빠르게 산의 환경을 진행시키기 때문에(29) 펙틴과 설탕이 상호 반응에 의해 코팅제의 점도가 증가된 것으로 생각된다. 또한 알긴산의 함량이 증가함에 따른 이화학적 특성을 비교해보면 펙틴과 유사한 경향을 나타내었는데, 점도의 경우 펙틴의 증가보다 높은 증가폭을 나타내었다. 그리고 b값의 경우 약간 감소하는 경향을 나타내었지만 색차값을 비교해볼 때 색도의 차이는 없는 것으로 생각된다.
- 먼저 중량 감소율의 경우 4°C의 냉장상태에서는 저장 6일째까지 코팅한 파인애플(2.1%)과 코팅하지 않은 파인애플(2.6%) 모두 낮은 감소율을 나타내었는데, 코팅한 파인애플이 조금 더 낮은 감소율을 나타내었다(Fig. 1).
- 반면 25°C의 상온에서는 코팅된 파인애플과 코팅되지 않은 파인애플 모두 냉장조건에 비하여 높은 감소율을 나타내었으나 코팅되지 않은 파인애플이 6일째 12.9%의 감소율을 나타낸 반면 코팅된 파인애플이 6일째 8.0%의 감소율로 중량 감소가 천천히 진행됨을 확인할 수 있었다.
- 각각의 온도에서 비교해보면 25°C에서 코팅되지 않은 파인애플에서는 6일째 106 CFU/g을 나타낸 반면 코팅된 파인애플에서는 105 CFU/g 이하의 균수를 나타내었으며, 4°C에서는 저장 6일째에 코팅되지 않은 파인애플의 일반세균수가 104 CFU/g 이상의 균수를 나타낸 반면 코팅된 파인애플에서는 102 CFU/g 정도의 균수가 측정되었다. 이는 즉석섭취 및 편의식품의 미생물 오염 조사에서 해산물, 빵류, 밥류 신선편의식품에서 103~105 CFU/g의 일반세균수가 분포하였고 육류 및 샐러드류에서 103 CFU/g 이하의 일반세균수가 분포하였다는 Kim 등(4)의 보고와 비교해 볼 때, 코팅제를 이용한 코팅방법에 의해 신선편의 과일에서 낮은 일반세균수 분포를 유도할 수 있을 뿐만 아니라 저온저장에서는 매우 낮은 일반세균수 분포를 유지할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 케이크용 신선편의 과일을 저온에서 코팅하여 사용한다면 미생물에 의한 부패를 최소화하여 저장할 수 있을 것으로 생각된다.
- 코팅제의 점도는 3회의 냉･해동 과정이 반복할 때까지는 일정하게 유지되었으나 4회 냉･해동 안정성 분석에서는 조금 감소하는 경향을 나타내었다(P<0.05).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.