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문제 정의
- 이러한 감압 조건 하에서의 튀김 방법의 이점은 튀김유지의 질을 저해하는 효과 감소, 식품 본연의 색 보존, 영양소의 보존 등 여러 연구에서 보고되었다(Shyu 등 1998; Shyu & Hwang 2001; Da Silva & Moreida 2008). 따라서 본 연구에서는 이러한 감압 튀김 방법을 감자튀김에 이용할 경우, 적용 가능성에 대하여 알아보고자 하였다. 상압 및 감압 조건 하에서 조리한 감자튀김의 품질 변화를 알아보기 위하여 호화도, 지방 함량 및 수분 함량 측정에 따른 이화학적 변화와 조직감 측정에 따른 물리학적 변화 및 관능검사를 측정하여 감압 정도에 따른 감자튀김의 품질에 미치는 영향을 알아보았다.
제안 방법
- Texture 측정은 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따라 튀김 조리한 감자를 시료로 조직감을 측정하였다. 조직감 측정은 texture analyzer(Stable Micro System-TAHDi 500)를 사용했으며, 기기의 조건은 Pro test speed 2.
- 각 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)로 튀긴 감자튀김에 data logger(GR100, Hanyoung Nux, Korea)를 부착하여 압력에 따른 튀김식품(감자튀김)의 열 전달 과정을 측정하였다.
- 상압(760 mmHg)에서는 온도 조절이 가능한 전기튀김기(DHF-520, 동화시스템, Korea)를 사용하여 180±5℃에서 4분 동안 실행하였다. 감압 조건은 560, 360, 160 mmHg의 압력조절이 가능한 기계 안에 온도 조절 장치를 부착하고, 일정량의 냉동감자를 실험용으로 제작한 유리 재질의 oil bath에 넣고 튀김 조리하였다. 감압실험에 사용한 장치는 국립한경대학교 식품생물공학과 실험실에서 제작하여 실행하였으며, Fig.
- 따라서 본 연구에서는 이러한 감압 튀김 방법을 감자튀김에 이용할 경우, 적용 가능성에 대하여 알아보고자 하였다. 상압 및 감압 조건 하에서 조리한 감자튀김의 품질 변화를 알아보기 위하여 호화도, 지방 함량 및 수분 함량 측정에 따른 이화학적 변화와 조직감 측정에 따른 물리학적 변화 및 관능검사를 측정하여 감압 정도에 따른 감자튀김의 품질에 미치는 영향을 알아보았다.
- 수분 함량 측정은 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따라 튀김 조리한 감자를 균질화 한 시료 약 3 g을 측정하고, 105℃ 건조기에서 약 5시간 건조하였다. 5시간 건조 후, desiccator에서 약 30분간 방냉시키고 건조된 튀김 감자와 호일수기의 무게를 측정하여, 다음의 식으로부터 수분 함량을 계산하였다.
- 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따른 감자튀김의 품질 변화를 호화도, 수분ㆍ지방 함량 변화, Texture 측정, 관능평가를 통해 알아보았다. 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따라 감자튀김의 호화도는 각각 60.
- 지방 함량 측정은 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따라 튀김 조리한 감자를 동결건조기(TD-5070R, Ilshinbiobase, Korea)를 이용하여 건조하였다. 동결 건조된 시료는 마쇄한후 n-hexane으로 추출하고 여과한 추출액을 농축기(HS-2005S, Hahnvapor, Korea)를 이용하여 농축하였다.
- 여기에 5 ㎖의 진한 황산을 첨가하여 섞은 후 25℃에서 10분간 방치하고, 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정한 흡광도 값을 soluble starch을 이용하여 동일한 측정조건에서 구한 표준곡선식(y = 0.00390x + 0.458)에 대입하여 호화도를 계산하였다(Tsuge 등 1990; Lee 등 2009).
- 관능평가는 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따라서 튀김 조리한 감자를 한경대학교 식품생물공학과 학생 16명을 대상으로 실시하였다. 평가항목으로는 튀김감자의 산패취의 유무를 알 수 있는 냄새, 색(갈색도), 맛, 바삭한 정도의 조직감, 전체적인 기호도를 선정하였고, 관능검사는 10점 평점법으로 실시하였다.
- 호화도 측정은 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따라 튀김 조리한 감자를 동결 건조한 후, 균질화한 분말시료 20㎎을 50 ㎖ centrifuge tube에 넣고 증류수 5 ㎖를 첨가하여 분산시킨 후 각각 tube에 glucoamylase solution 25 ㎖를 가하여 40℃에서 40분 동안 반응시켰다. 반응시킨 후, 25% TCA (trichloroacetic acid) 2 ㎖를 넣어 반응을 정지시키고, 원심분리(VS-6000CFI, Vision Scientific, Korea, 3,000 rpm, 15 min)하여 얻은 상등액 중 2 ㎖를 취하여 유리 시험관에 넣고 phenol 1.
대상 데이터
- 감압 조건은 560, 360, 160 mmHg의 압력조절이 가능한 기계 안에 온도 조절 장치를 부착하고, 일정량의 냉동감자를 실험용으로 제작한 유리 재질의 oil bath에 넣고 튀김 조리하였다. 감압실험에 사용한 장치는 국립한경대학교 식품생물공학과 실험실에서 제작하여 실행하였으며, Fig. 1에 나타나 있다.
- 관능평가는 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따라서 튀김 조리한 감자를 한경대학교 식품생물공학과 학생 16명을 대상으로 실시하였다. 평가항목으로는 튀김감자의 산패취의 유무를 알 수 있는 냄새, 색(갈색도), 맛, 바삭한 정도의 조직감, 전체적인 기호도를 선정하였고, 관능검사는 10점 평점법으로 실시하였다.
- 본 실험에 사용한 튀김용 감자는 대형마트에서 2012년 3월에 구입한 냉동감자(크링클컷, LAmb Weston Inc, USA)를 이용하였고, 튀김 시 이용한 기름은 대형마트에서 2012년 3월에 구입한 일반튀김유(CJ제일제당, 대두유, Korea)를 이용하였다.
데이터처리
- Texture 측정은 압력별(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따라 튀김 조리한 감자를 시료로 조직감을 측정하였다. 조직감 측정은 texture analyzer(Stable Micro System-TAHDi 500)를 사용했으며, 기기의 조건은 Pro test speed 2.00 ㎜/s, Test speed 1.0㎜/s, Post test speed 1.0 ㎜/s, Rupture test dist 1.0%, Distance 30.0%, Force 0.98 N, Time 5.00 sec으로 각각의 시료에 대하여 5회 반복 측정하여 평균값을 계산하였다.
- 통계처리는 SPSS 통계 package program (statistical package social science, version 12.0)을 이용하여 분산분석(ANOVA)를 실시하였고, 실험은 3회 반복 측정하여 평균값으로 표시하였으며, 처리구 간의 유의성은 Duncan's multiple range test(p<0.05)로 검정하여 분석 평가하였다.
성능/효과
- 각각의 압력(760, 560, 360, 160 mmHg)에 따라 튀긴 감자에 대한 관능검사 결과는 Table 2와 같다. 감자튀김에 대한 냄새 즉 산패취의 유무에 대한 측정 결과에서는 560 mmHg가 4.06으로 가장 높은 값을 나타내어 산패취가 많이 난다는 결과를 알 수 있었고, 160 mmHg 압력에서 튀김 조리한 감자튀김의 경우는 2.88을 나타내었다. 감자튀김의 품질 특성을 평가하는 가장 중요한 요소인 색은 네 압력 (760, 560, 360, 160 mmHg) 모두 각각 4.
- 88을 나타내었다. 감자튀김의 품질 특성을 평가하는 가장 중요한 요소인 색은 네 압력 (760, 560, 360, 160 mmHg) 모두 각각 4.16, 4.16, 4.19, 4.00으로 유의적 차이가 없었다(Park 2003) 고소한 맛을 나타내는 정도를 측정한 결과에서는 160 mmHg 압력에서 튀김 조리한 감자튀김의 경우 6.47로 가장 높은 값을 나타냈고, 760, 560 mmHg가 4.97의 값을 나타내었으며, 조직감에서도 160 mmHg가 7.25로 가장 우수한 점수를 받았다. 반면, 560 mmHg에서 튀긴 감자튀김의 조직감은 4.
- 64값으로 다른 압력과 비교해 큰 차이로 높은 값을 나타내었다. 관능검사 결과에서는 색(갈색도), 맛, 바삭한 정도의 조직감에서 160 mmHg가 가장 높은 값을 나타내었으며, 전체적인 기호도는 압력이 낮을수록 높은 값을 나타내었다. 이상에서 살펴본 것과 같이 감압 상태로 감자를 튀김 조리하였을 때, 튀김의 호화 정도나 수분ㆍ지방 함량에 있어서는 일반 상압 조건 하의 튀김과 유사하면서 관능적인 측면에서 기호도가 높기 때문에 제품으로 적용할 가능성이 있다고 사료된다.
- Salvador 등(2009), Troncoso & Pedreschi(2009)의 연구에서 감자칩의 관능적 특성은 색과 조직감에 크게 영향을 받는다고 하였고, 색과 조직감이 우수하면 전체적인 기호도도 높은 평가를 받는 것으로 보고하여 본 실험과 유사한 결과를 나타내었다. 따라서, 본 실험에서도 색과 조직감에서 높은 점수를 받은 160 mmHg 압력에서 튀김 조리한 감자튀김의 경우 전체적인 기호도에서 높은 점수를 받을 수 있었던 것으로 판단되었다.
- 60%로 나타났다. 또한, 360 mmHg의 수분 함량은 44.7%, 지방 함량 9.0%, 160 mmHg는 수분 함량 35.8%, 지방 함량 11.9%인 결과가 나왔다. 이는 네 가지 조건의 압력에서 모두 수분 함량이 감소하는 반면 지방 함량은 약 2.
- 8%로 초기 수분함량보다 가장 많이 감소하였고, 지방 함량에서는 가장 많이 증가하는 것을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 160 mmHg에서 수분 함량이 다른 압력들보다 많이 감소하여 감자튀김의 조직감에 있어서 적절한 조건으로 작용하였다(Sanz 등 2007). 또한, 호화도의 측정 결과로 볼 때, 네 압력 모두 유의적인 차이는 없었지만 조직감 및 관능검사에서의 결과가 감압을 가장 많이 한 160 mmHg가 좋은 결과가 나타났다.
- 이와 같이 점성과 씹힘성에서는 560 mmHg가 가장 높았고, 나머지 세 압력 하에서는 유의적 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과에서는 560 mmHg 압력에서 튀긴 감자의 경우 겉도 바삭하고 속도 바삭하기 때문에 일반적인 사람들이 선호하는 튀김 식품의 조직감으로는 적당하지 않은 것으로 판단되었다. 160 mmHg 압력에서 튀김 감자의 씹힘성은 560 mmHg의 압력을 제외하고 760 mmHg, 360 mmHg에 비해 높았고, 160 mmHg 압력에서의 검성은 네 압력의 값에서 중간 값을 보였다.
- 0%로 유의적인 차이가 없었다. 수분 함량은 네 압력 조건에서 모두 감소하는 반면, 지방 함량은 약 2.5배 이상 증가하는 경향을 나타내었다. 조직감에서는 경도(Hardness)가 5.
- 9%인 결과가 나왔다. 이는 네 가지 조건의 압력에서 모두 수분 함량이 감소하는 반면 지방 함량은 약 2.5배 이상 증가하는 경향을 나타내었다. Song 등(2001) 및 Jeon 등(2008)의 보고에 따르면 가열된 튀김유는 감자 스틱으로 열을 전달해 주는 열 전달 매체로 작용하게 되는데, 이때 감자 스틱에 전달된 열에 의해 감자 스틱 속의 수분은 수증기로 변하여 수분 함량은 감소하고, 이렇게 생긴 빈 공간을 튀김유가 흡수되어 지방 함량이 증가한다는 보고와 일치하였다.
- 72로 가장 낮은 점수를 받았다. 이와 같은 결과는 조직감 측정 결과와 비교해 보았을 경우, 조직감 측정 항목 중 씹힘성과 검성에서 점수가 가장 높게 나온 560 mmHg가 관능검사 결과에서는 가장 낮은 값을 기록하였다. 그 이유는 일반적인 튀김 식품의 품질 즉, 감자튀김의 바삭하면서도 부드러운 조직감 및 고소한 맛을 나타내므로 실질적으로 감자튀김을 섭취할 경우 사람들이 선호하는 감자튀김에 대한 조건과 차이를 나타냈기 때문이라고 생각되었다.
- 일반적으로 튀김 조리의 온도는 160∼180℃이지만, 튀김 조리 과정에서 압력의 변화를 적용한 경우 압력의 범위가 낮은 경우일수록 튀김 식품 중심온도 즉, 품온의 온도가 80℃ 정도로 유지되어도 튀김 식품으로의 품질을 나타낼 수 있다는 결과를 알 수 있었다. 이와 같은 결과를 생각해 볼 때, 튀김 조리 식품의 경우 열 전달 매체가 수분이 아닌 유지식품이기 때문에 일정 수준의 압력(상압, 760 mmHg) 및 온도(100℃) 이하에서도 가열 조리할 수 있음을 알 수 있었다. 특히, 본 연구에서 시료로 이용한 압력별에 따라서 튀김 조리한 감자튀김의 경우, 수분함량이 35.
- 일반적으로 튀김 조리의 온도는 160∼180℃이지만, 튀김 조리 과정에서 압력의 변화를 적용한 경우 압력의 범위가 낮은 경우일수록 튀김 식품 중심온도 즉, 품온의 온도가 80℃ 정도로 유지되어도 튀김 식품으로의 품질을 나타낼 수 있다는 결과를 알 수 있었다.
- 64로 나타나 560 mmHg에서 가장 낮았고 그 다음으로 760, 360, 160 mmHg 순으로 높은 값을 나타내었다. 점착성(adhesiveness)은 각각의 압력 하에서 매우 낮은 유사한 값으로 나타나, 감자튀김에서 점착성은 거의 없는 것으로 판단되었다. 탄력성(springiness)에서는 760, 360, 160 mmHg에서 각각 0.
- 160 mmHg 압력에서 튀김 감자의 씹힘성은 560 mmHg의 압력을 제외하고 760 mmHg, 360 mmHg에 비해 높았고, 160 mmHg 압력에서의 검성은 네 압력의 값에서 중간 값을 보였다. 즉, 이러한 결과는 겉은 바삭하고 속은 부드러운 튀김 식품의 조직감을 갖고 있으므로 본 실험의 조직감 및 관능검사 측정 시료로 이용한 감자튀김 중 가장 많이 선호하는 것으로 사료된다.
- 0%)과 큰 차이를 나타내지 않는 것을 알 수 있었다. 즉, 호화도는 전분이 함유된 식품인 경우 조리된 정도를 판단할 수 있는 중요한 요소로 본 연구에서 이용한 압력별 튀김 조리 조건을 감자튀김 조리 과정에 적용 가능하다고 판단되었다.
- 4와 같았다. 초기 감자튀김의 수분 함량 69.0%, 지방 함량 3.60%로 나타났고, 압력별에 따라 760 mmHg의 경우 수분 함량은 46.4%, 지방 함량 9.80%, 560 mmHg의 수분 함량은 44.2%, 지방 함량 9.60%로 나타났다. 또한, 360 mmHg의 수분 함량은 44.
- 이와 같은 결과를 생각해 볼 때, 튀김 조리 식품의 경우 열 전달 매체가 수분이 아닌 유지식품이기 때문에 일정 수준의 압력(상압, 760 mmHg) 및 온도(100℃) 이하에서도 가열 조리할 수 있음을 알 수 있었다. 특히, 본 연구에서 시료로 이용한 압력별에 따라서 튀김 조리한 감자튀김의 경우, 수분함량이 35.8%에서 최대 44.7%로 나타나서 일반적인 전분의 호화를 나타낼 수 있는 수분 함량(45.0%)과 큰 차이를 나타내지 않는 것을 알 수 있었다. 즉, 호화도는 전분이 함유된 식품인 경우 조리된 정도를 판단할 수 있는 중요한 요소로 본 연구에서 이용한 압력별 튀김 조리 조건을 감자튀김 조리 과정에 적용 가능하다고 판단되었다.
- 이와 같은 결과는 조직감 결과에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 호화된 정도에 따른 수분 함량 변화와 조직감 측정 결과를 비교해 보았을 경우, 수분 함량이 감소함에 따라 조직감 항목 중 hardness의 값은 증가하는 경향을 나타내었으며, 수분 함량의 감소 현상은 단순히 감자튀김의 겉부분의 조직감뿐만 아니라 감자튀김을 씹었을 경우 감자튀김 내부의 조직감에도 영향을 미치기 때문에 hardness의 값에 대한 증가 현상을 나타낸 것으로 생각되었다.
후속연구
- 이상에서 살펴본 것과 같이 감압 상태로 감자를 튀김 조리하였을 때, 튀김의 호화 정도나 수분ㆍ지방 함량에 있어서는 일반 상압 조건 하의 튀김과 유사하면서 관능적인 측면에서 기호도가 높기 때문에 제품으로 적용할 가능성이 있다고 사료된다. 이를 위해서는 영양적인 성분 변화에 대한 연구도 더 진행되어야 하고, 경제적인 측면도 고려되어야 할 것이다.
- 관능검사 결과에서는 색(갈색도), 맛, 바삭한 정도의 조직감에서 160 mmHg가 가장 높은 값을 나타내었으며, 전체적인 기호도는 압력이 낮을수록 높은 값을 나타내었다. 이상에서 살펴본 것과 같이 감압 상태로 감자를 튀김 조리하였을 때, 튀김의 호화 정도나 수분ㆍ지방 함량에 있어서는 일반 상압 조건 하의 튀김과 유사하면서 관능적인 측면에서 기호도가 높기 때문에 제품으로 적용할 가능성이 있다고 사료된다. 이를 위해서는 영양적인 성분 변화에 대한 연구도 더 진행되어야 하고, 경제적인 측면도 고려되어야 할 것이다.
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