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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 고농도의 딸기잼 제조를 위해 설탕 함량을 줄이는 대신에 딸기 첨가수준을 높이는 방향으로 제조한 딸기잼의 품질특성을 조사하였다.
- 80%이라고 한다. 따라서 본 연구의 딸기잼은 딸기의 양과 설탕 함량 차이에 의하여 유리당 조성과 총량 차이를 보인 것이다.
가설 설정
- 이는 pH가 4.14 되는 딸기 원료(Table 1) 첨가 수준이 낮아짐에 따라 pH는 증가되고 총산은 감소된 것으로 펙틴 겔 조성이 적어져 adhesiveness에 영향을 미친 것이다. 따라서 딸기 첨가수준이 낮아질수록 펙틴 함량이 감소되므로(Fig.
제안 방법
- HWSP, HXSP 및 HCISP의 분획물을 각 1 mL씩 시험관에 취해 얼음수조에서 95% 황산을 6 mL 첨가하고 혼합한 후 100℃ 수조에서 15분간 가열하였다. 이것을 냉각시킨 후 각 시험관에 carbazole reagent 0.
- 이를 충족하기 위해서는 과실 함량이 최대 50% 이하 또는 설탕이 최소 50% 이상은 함유되어야 가능하다. 과실 원료 이외에 겔 형성을 돕기 위해 0.5~1% 펙틴을 첨가하고, 펙틴 겔 형성에 최적 pH인 2.8~3.5를 유지하기 위해 레몬즙이나 주석산, 구연산 등의 산미료를 첨가한다. 또한 과즙의 당 농도가 60~65%일 때 펙틴 겔이 형성된다고 알려져 있다(Huh TY 2008).
- 딸기 과실과 설탕 이외에 젤리화 형성에 영향을 주는 산, 펙틴 등을 따로 첨가하지 않고 딸기와 설탕의 배합비를 달리한 잼의 품질특성을 조사하였다.
- 딸기잼에서 딸기의 원료 배합비는 식품공전에서 제시한 베리류 최소 함량 기준 30% 이상으로 설정하였고 최대 함량은 예비실험 상에서 과실과 설탕 이외의 다른 원료를 첨가하지 않은 상태에서 젤리화가 생기는 70%까지로 정하였다. 딸기잼의 배합비 표기는 전체 중량비에서 딸기 함량(%, w/w) 기준으로 표기하였다(Table 1).
- 잼 제조를 위한 전처리로 냉동 딸기는 전자레인지(MW-202BV, LG, Korea)로 3분 해동한 후 믹서기(HR1378, Philips, Karntner, Slovenia)에 1분 정도 갈아 퓨레 형태로 만들어 잼 원료로 사용하였다. 딸기잼은 딸기 퓨레에 설탕을 3회에 나누어 저어주고 강불로 가열(전기렌지, EP-701, 유로팬저머니, Korea)하면서 만드는데 잼의 완성점은 수분 함량을 40%로 맞추어 제조하였다. 완성된 잼은 4℃ 이하에서 냉장 보관하며 분석용 시료로 사용하였다.
- 물성은 100 mL의 비커에 시료 70 g을 담아 texture analyser(TA-XT2i, Surrey, England)로 5회 반복 측정하였다. 이 때 기기는 stable micro system program을 이용하여 texture profile analysis(TPA) 방법으로 계산된 hardness, gumminess, chewiness 및 adhesiveness 값을 표기하였다.
- 시료 추출물은 0.2 μm membrane filter로 여과하여 HPLC(Agilent Technologies 1200 series, Palo Alto, CA, USA)로 분석하였다.
- 시료 추출물은 HPLC(Agilent Technologies 1200 series, Palo Alto, CA, USA)로 분석하였는데, 이때 분석은 Aminex HPX-87H column(300×7.8 mm, Bio-Rad)를 사용하였고 이동상은 0.1% phosphoric acid를 0.5 mL/min 속도로 흘려주며 sample 5 μL 씩 주입하여 분석하였다(Kim HY 등 2010).
- 시료를 일정량 취하여 petri-dish에 담고 색차계(Chroma Meter, CR-300, Minolta Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 L값(lightness), a값(redness) 및 b값(yellowness)을 3회 반복 측정하였다. 이 때 사용된 표준백색판의 L, a 및 b값은 각각 95.
- 이때 blank는 시료 대신 1 mL의 absolute ethanol을 사용하여 펙틴과 동일한 조건으로 실험하였다. 위와 같은 조건에서 monohydrogalacturonic acid 0.01~1.2 mg/mL 용액의 흡광도를 측정하고 표준곡선을 작성하여 시료의 펙틴 분획물 함량을 계산하였다.
- 유기산 분석을 위한 oxalic acid, citric acid, malic acid, succinic acid 및 formic acid의 표준품은 organic acid kit(Supelco, Bellefonte, PA, USA)를 사용하였고, 분석용 시료 추출물은 유리당 함량과 동일한 방법으로 조제하였다. 시료 추출물은 HPLC(Agilent Technologies 1200 series, Palo Alto, CA, USA)로 분석하였는데, 이때 분석은 Aminex HPX-87H column(300×7.
- 이때 분석은 carbohydrate column(4.6×150 mm, 5 μm, Agilent Technologies), detector는 RID를 사용하였으며, 이동상은 acetonitrile:water(70:30 %(v/v))를 1.2 mL/min 속도로 흘려주었고, 추출물은 5 μL을 주입하여 분석하였다(Kim JW와 Sung KH 2010, Kim HY 등 2010).
대상 데이터
- 딸기는 설향 품종으로 2012년 수확, 세척하여 바로 냉동 처리한 제품(하늘땅냉동조합법인, 논산, 충남)을 사용하였고, 백설탕(CJ제일제당, 인천)은 수원의 대형마트에서 구입하여 사용하였다.
- 유리당 분석을 위한 glucose, fructose 및 sucrose의 표준품은 Sigma(St. Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다. 시료 10 g에 증류수 90 mL을 넣어 homogenizer(Ultra-Turrax T25, IKA Laboretechnik Co.
- 딸기잼의 배합비 표기는 전체 중량비에서 딸기 함량(%, w/w) 기준으로 표기하였다(Table 1). 잼 제조를 위한 전처리로 냉동 딸기는 전자레인지(MW-202BV, LG, Korea)로 3분 해동한 후 믹서기(HR1378, Philips, Karntner, Slovenia)에 1분 정도 갈아 퓨레 형태로 만들어 잼 원료로 사용하였다. 딸기잼은 딸기 퓨레에 설탕을 3회에 나누어 저어주고 강불로 가열(전기렌지, EP-701, 유로팬저머니, Korea)하면서 만드는데 잼의 완성점은 수분 함량을 40%로 맞추어 제조하였다.
데이터처리
- 2)Means with different letters in bars show significant differences among sample at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 2)Means with different letters within the same column are significantly different from each other at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 3)Means with different letters within the same column are significantly different from each other at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 각 시료 처리구의 유의성 검증은 one-way ANOVA(analysis of variation)로 분석하고 Duncan’s multiple range test를 이용하여 p<0.05 수준에서 유의적 차이를 검증하였다.
- 본 연구 결과는 통계분석용 프로그램인 SPSS(version 12.0K, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 평균과 표준편차를 나타내었다. 각 시료 처리구의 유의성 검증은 one-way ANOVA(analysis of variation)로 분석하고 Duncan’s multiple range test를 이용하여 p<0.
이론/모형
- 펙틴 함량은 McComb와 McCready(1952) 방법에 준하여 알코올 불용성 물질을 먼저 만들고, 펙틴질 분획, 추출을 통해 정량하였다.
성능/효과
- 따라서 딸기 첨가수준이 낮아질수록 펙틴 함량이 감소되므로(Fig. 2) 딸기 과실을 60% 이하로 낮춰 잼을 제조할 때 레몬즙, 구연산 등의 산미료를 첨가하면 물성이 좋은 잼 제조가 가능할 것으로 예상된다.
- S1~S5 처리구에서 oxalic acid, citric acid, malic acid 및 formic acid가 모두 검출되었고, 이들 함량은 각각 딸기 첨가 수준이 낮아질수록 감소되었다(p<0.05).
- 즉 딸기 함량 감소로 설탕 함량이 증가된 S1~S5 처리구의 펙틴 함량은 앞에서 분석한 pH와 당도의 증가 영향과 더불어 상호의존적으로 감소한 것이다. 따라서 과실잼을 제조할 때 일정 수준의 젤리화를 위해서는 펙틴을 1% 이내로 혼합하는 방법 이외에 과실 함량을 높여 산, 펙틴 함량을 고려한 고농도의 과실잼을 제조하는 방법이 좋다고 판단된다. 펙틴은 채소나 과일의 숙성 중 조직의 단단함, 응집성 및 가공 제품의 texture 및 점질성에도 큰 영향을 미치기 때문이다(Jarvis MC 1984, John MA와 Dey PM 1986).
- 유기산 구성은 oxalic aicd, citric acid, malic acid, succinic acid 및 formic acid으로 조성되었고, 이들 함량 변화는 딸기 첨가 수준이 낮아질수록 감소하였다. 따라서 본 연구를 통하여 산과 펙틴 등의 첨가물 없이 딸기와 설탕으로만 잼 제조가 가능하지만 색, 맛 등의 품질에 차이가 있음을 확인하였다. 통상적인 과실잼은 과실과 설탕을 동량인 50%(w/w) 수준으로 제조하고 있으나 과실을 60~70%(w/w) 수준으로 높인 고품질 딸기잼은 당도, 유리당, 유기산 및 안토시아닌 함량 등의 품질이 좋았다.
- 딸기 첨가량에 따른 딸기잼의 물성 측정 결과에서도 hardenss, gumminess 및 chewiness은 딸기 함량이 줄어들수록 감소하였다. 딸기 첨가 수준이 낮아지는 S1~S5 처리구의 glucose, fructose 함량이 감소된 반면 sucrose 함량은 증가하였다. 유기산 구성은 oxalic aicd, citric acid, malic acid, succinic acid 및 formic acid으로 조성되었고, 이들 함량 변화는 딸기 첨가 수준이 낮아질수록 감소하였다.
- 46 ㎎/g으로 감소하였다. 딸기 첨가량에 따른 딸기잼의 물성 측정 결과에서도 hardenss, gumminess 및 chewiness은 딸기 함량이 줄어들수록 감소하였다. 딸기 첨가 수준이 낮아지는 S1~S5 처리구의 glucose, fructose 함량이 감소된 반면 sucrose 함량은 증가하였다.
- 52로 모두 증가하였다. 딸기 함량이 줄어들수록 딸기잼의 안토시아닌 함량과 펙틴 함량은 각각 9.91~5.15 ㎎/g, 4.86~1.46 ㎎/g으로 감소하였다. 딸기 첨가량에 따른 딸기잼의 물성 측정 결과에서도 hardenss, gumminess 및 chewiness은 딸기 함량이 줄어들수록 감소하였다.
- 모든 처리구에서 fructose와 glucose 함량은 딸기 첨가 수준이 낮아질수록 감소되었으나(p<0.05), sucrose 함량은 증가하였다.
- 모든 처리구에서 총 유기산 함량은 17.99, 13.35, 10.11, 6.75, 4.92 mg/g 순으로 감소하였다(p<0.05).
- 05). 이러한 결과는 잼의 주원료인 딸기가 pH 4.14, 당도 8.75 ˚ Brix의 원료적 특성(Table 2)으로 인하여 딸기잼의 주원료인 설탕에 비해 딸기 첨가 수준이 낮아질수록 잼의 pH와 당도는 증가되고 총산도는 감소하는 것으로 나타났다.
- 이에 딸기잼에서도 열, pH 등의 요인에 의해 안토시아닌 함량 변화가 생기는 것으로 보인다. 즉 딸기 함량이 70~30%로 줄어드는 S1, S2, S3, S4, S5 처리구의 총 안토시아닌 함량은 각각 9.91, 5.95, 5.39, 5.26, 5.15 ㎎/g으로 감소하였다. 이러한 결과는 안토시아닌 색소를 함유한 딸기 첨가량이 감소하였기 때문이다.
- 총 유리당 함량은 딸기 첨가 수준이 낮아질수록 증가되었고, 특히 S1와 S2 처리구는 S3, S4, S5처리구와는 서로 유의적 차이를 보였다(p<0.05).
- 따라서 본 연구를 통하여 산과 펙틴 등의 첨가물 없이 딸기와 설탕으로만 잼 제조가 가능하지만 색, 맛 등의 품질에 차이가 있음을 확인하였다. 통상적인 과실잼은 과실과 설탕을 동량인 50%(w/w) 수준으로 제조하고 있으나 과실을 60~70%(w/w) 수준으로 높인 고품질 딸기잼은 당도, 유리당, 유기산 및 안토시아닌 함량 등의 품질이 좋았다. 하지만 당도 65˚Brix 이하인 점을 고려하여 저장안정성 연구, 안토시아닌 색소 안정성에 대한 연구가 추가적으로 추진되어야 할 필요가 있다.
후속연구
- 통상적인 과실잼은 과실과 설탕을 동량인 50%(w/w) 수준으로 제조하고 있으나 과실을 60~70%(w/w) 수준으로 높인 고품질 딸기잼은 당도, 유리당, 유기산 및 안토시아닌 함량 등의 품질이 좋았다. 하지만 당도 65˚Brix 이하인 점을 고려하여 저장안정성 연구, 안토시아닌 색소 안정성에 대한 연구가 추가적으로 추진되어야 할 필요가 있다.
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