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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 식용 에탄올에 솔잎 유래의 phytoncide essential oil을 희석한 phytoncide 성분이 신선편이 양상추의 갈변 및 품질에 미치는 영향을 검토하여, 천연 항갈변제 및 식품보존료로써의 가능성을 제시하고자 하였다.
제안 방법
- OPP film 내부의 산소와 이산화탄소의 농도는 DualTrak oxygen/carbon dioxide analyzer (Model 902D, Quantek Instruments, Northboro, MA, USA)를 이용하여 측정하였다.
- 관능검사는 경북대학교 식품공학과 학부 및 대학원생 15명을 대상으로 외관(appearance), 색(color), 조직감(texture), 갈변 정도(browning index), 향(aroma), 맛(taste) 및 전반적 기호도(overall acceptability)에 대하여 5점 기호척도법(1=매우 싫음, 2=싫음, 3=보통, 4=좋음, 5=매우 좋음)으로 하였으며, 3일 간격으로 실시한 저장 기간별 관능검사와 처리 직후 실온(28±1℃)에 방치한 채 실시한 시간별 관능검사로 나누어 진행하였다.
- 상기의 방법으로 처리한 신선편이 양상추는 0.03 mm 두께의 OPP film 봉지(30×20 cm)에 약 60 g을 넣은 후 열접합하였으며, 4℃에서 12일간 저장하면서 3일 간격으로 품질 특성을 분석하였다.
- 관능검사는 경북대학교 식품공학과 학부 및 대학원생 15명을 대상으로 외관(appearance), 색(color), 조직감(texture), 갈변 정도(browning index), 향(aroma), 맛(taste) 및 전반적 기호도(overall acceptability)에 대하여 5점 기호척도법(1=매우 싫음, 2=싫음, 3=보통, 4=좋음, 5=매우 좋음)으로 하였으며, 3일 간격으로 실시한 저장 기간별 관능검사와 처리 직후 실온(28±1℃)에 방치한 채 실시한 시간별 관능검사로 나누어 진행하였다. 이 때, 맛 항목은 처리 당일 및 시간별 관능검사에만 드레싱 유무를 구분하여 구성하였으며, 조직감 항목은 손으로 뜯었을 때의 느낌으로 채점하도록 하였다.
- 총 가용성 고형분 함량은 굴절 당도계(Master-α, Atago Co, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였으며, pH는 pH meter (pH 510, Oakion, Singapore)를 이용하여 측정하였다. 적정산도는 동일한 여액을 automatic titrator(TitroLine easy, SI Analytics GmbH, Mainz, Germany)를 이용하여 0.1 N의 NaOH를 가하면서 pH가 8.3에 도달할 때까지 적정하도록 설정하여 측정하였으며, malic acid로 환산하여 나타내었다.
- phytoncide 용액은 솔잎 유래의 phytoncide essential oil (Ecotech Korea Co, Pocheon, Korea)을 증류수에 희석한 것(1%, v/v, DP)과 식용 에탄올에 희석한 것(1%, v/v, EP)을 각각 침지액으로 이용하였다. 절단 양상추는 DP 및 EP에 60초간 침지하였으며, 60초간 증류수(DW) 및 식용 에탄올(95%, v/v, EE)에 침지한 것을 대조구로 하였다. 모든 침지액의 온도는 10℃였으며, 침지 후에는 즉시 동일한 시간으로 증류수를 이용하여 헹굼 세척을 실시하였다.
- 총 가용성 고형분 함량은 굴절 당도계(Master-α, Atago Co, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였으며, pH는 pH meter (pH 510, Oakion, Singapore)를 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
- 선별된 양상추는 겉잎을 제거한 후 양상추 전용 칼을 이용하여 약 4×4 cm 크기로 절단하였다. phytoncide 용액은 솔잎 유래의 phytoncide essential oil (Ecotech Korea Co, Pocheon, Korea)을 증류수에 희석한 것(1%, v/v, DP)과 식용 에탄올에 희석한 것(1%, v/v, EP)을 각각 침지액으로 이용하였다. 절단 양상추는 DP 및 EP에 60초간 침지하였으며, 60초간 증류수(DW) 및 식용 에탄올(95%, v/v, EE)에 침지한 것을 대조구로 하였다.
- 본 연구는 솔잎 유래의 phytoncide essential oil을 증류수에 희석한 것(1%, v/v, DP)과 식용 에탄올에 희석한 것(1%, v/v, EP), 증류수(DW) 및 식용 에탄올(EE)을 침지액으로 이용하였다. pH는 DW 처리구에서 가장 높고 EP 처리구에서 가장 낮았으며, 증류수보다는 에탄올 포함 처리구에서, 대조구보다는 phytoncide 성분이 포함된 처리구에서 낮은 pH인 것으로 나타났다.
- 양상추는 경남 합천군 덕곡면에서 2012년 생산한 crisphead type의 Sacrament 품종으로, 상태가 건전한 양상추를 선택하여 세척한 후 실험에 이용하였다.
- 모든 침지액의 온도는 10℃였으며, 침지 후에는 즉시 동일한 시간으로 증류수를 이용하여 헹굼 세척을 실시하였다. 이러한 처리 과정은 농촌진흥청의 국립원예과학특작원에 따른 신선편이 양상추 표준생산기술 매뉴얼에 근거한 것이며, 실험에 사용된 에탄올은 자극성을 감소시키기 위하여 분무 과정을 거친 후 실험에 이용하였다. 상기의 방법으로 처리한 신선편이 양상추는 0.
데이터처리
- 통계처리는 SAS 9.2를 이용하여 p<0.05 수준에서 분산분석과 Duncan's multiple range test를 통해 통계적 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 총균수는 시료 1 g에 0.1%의 펩톤수 9 mL를 가한 후, 10-fold 희석법으로 단계별로 희석하였다. 1 mL씩 pour plating한 후 35℃에서 48±2시간 배양하여 형성된 집락을 계수하여 log CFU/g로 나타내었다.
성능/효과
- 본 연구는 솔잎 유래의 phytoncide essential oil을 증류수에 희석한 것(1%, v/v, DP)과 식용 에탄올에 희석한 것(1%, v/v, EP), 증류수(DW) 및 식용 에탄올(EE)을 침지액으로 이용하였다. pH는 DW 처리구에서 가장 높고 EP 처리구에서 가장 낮았으며, 증류수보다는 에탄올 포함 처리구에서, 대조구보다는 phytoncide 성분이 포함된 처리구에서 낮은 pH인 것으로 나타났다. 적정산도는 EP 처리구가 가장 높고, DW 처리구가 가장 낮은 것으로 나타나 pH의 결과와 잘 일치하는 경향이었다.
- 갈변 정도의 평균값은 EP > EE > DP > DW 처리구의 순으로 높은 점수를 얻은 것으로 나타났으며, EP 처리구가 유의적으로 갈변이 진행되지 않았음을 알 수 있었다.
- 23의 범위로, 에탄올이 포함된 EE 및 EP 처리구에서 유의적으로 높은 함량으로 나타났으며, 포장필름 내 기체조성 분석 결과, EP 처리구가 modified atmosphere packaging (MAP)의 원리인 저산소 및 고이산화탄소 조건인 것으로 나타났다. 관능검사 결과, 외관, 색 및 갈변 정도에서 EP 처리구가 유의적으로 높은 점수를 얻었으며, DW 처리구가 가장 낮은 점수를 얻어 갈변 저해에 뛰어난 효과가 있음을 알 수 있었다. 총균수는 저장 중 꾸준히 증가하는 경향이었으며, EP 처리구가 가장 완만한 증가율을 보여 항갈변뿐만 아니라 항균에도 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
- 포장 필름 내 기체 조성 분석 결과, 산소는 꾸준히 감소하고 이산화탄소는 꾸준히 증가하였는데, 저산소 및 고이산화탄소의 조건은 modified atmosphere packaging (MAP)의 원리로 알려져 있다. 그러나 적정 수준 이하의 산소는 이취 및 이산화탄소 장해를 발생시키기 때문에 이를 억제하기 위해서는 산소의 농도가 1% 이상이어야 하는데, 가장 낮은 산소 함량이 1.93%로 나타나 요구 조건을 충족시킬 수 있었다. 또한, Kim 등(22)이 실시한 신선편이 양상추의 지연 포장 효과에 관한 연구에서도 이산화탄소의 농도가 저장 12일까지 계속 증가한 것으로 나타나, 본 연구 결과와 유사한 경향임을 알 수 있었다.
- 0 log CFU/g 이하인 것으로 보고된 바, DW 및 DP 처리구는 저장 3일째부터, EE 처리구는 저장 6일째부터, EP 처리구는 저장 12일째부터 미생물적 안전 기준치를 초과하는 것으로 나타났다(26). 따라서 EP 처리구는 최소한 저장 9일까지는 미생물적 안전성을 확보할 수 있는 것으로 판단된다.
- 저장 초기에 향 항목에서 유의성이 나타나지 않은 것은, 외관이 비교적 신선해 보일 때는 기존에 알고 있던 양상추의 향과 다르더라도 불쾌감이 느껴지지만 않는다면 이취라고 생각하지 않기 때문인 것으로 추정된다. 맛 또한 EE 및 EP 처리구에서 유의적으로 낮은 점수를 얻었으며, 드레싱을 가미하여 관능검사를 실시한 경우에도 유사한 경향으로 나타나 에탄올은 향뿐만 아니라 맛에도 부정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 처리 당일 실시한 관능 검사에서 갈변 저해 및 품질 유지에 월등한 효과가 나타난 EP 처리구가 전반적 기호도 항목에서 가장 낮은 점수를 얻은 것은 에탄올의 맛에 기인한 것으로 생각되며, 맛 항목을 실시하지 않은 저장 3일째부터의 관능 검사에서는 DW 처리구가 유의적으로 낮은 것으로 나타나 신선도와 직결되는 외관이 신선편이 양상추의 관능 특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- 관능 검사 요원 중 일부는 이 때부터 향 및 맛의 문제가 느껴지지 않는 수준이라 하였고, 방치 2시간째에는 거의 모든 관능 검사 요원이 4가지 처리구의 차이가 느껴지지 않는다고 하였다. 실험 결과도 DW 처리구와 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났으며, 오히려 평균값은 높은 점수를 얻기도 하여 EP 처리구의 향 및 맛의 문제는 포장을 뜯은 후 약 2시간 가량 공기 중에 노출시킴으로써 해결할 수 있을 것으로 판단된다. 한편, 신선편이 로메인 상추의 delayed MA 포장 효과에 관한 연구에서 가공 직후 바로 포장하는 것보다 지연시켜 포장하는 것이 품질을 향상시킬 수 있다고 보고된 바 있다(23).
- A는 필름 내 포장되어 있던 그대로의 형태로 녹색 계열의 잎과 흰색 계열의 잎맥 부위가 혼합되어 있으며, B는 갈변이 잎 부위에 비해 빠르고 심하게 진행되는 잎맥 부위만 나열해 놓은 것, 그리고 C는 B의 샘플을 좀 더 가까이서 최대한 잎맥의 수직 절단면이 나오도록 촬영한 것이다. 앞서 실시한 실험들과 마찬가지로 DW 처리구에서 가장 심한 갈변이 진행되었고, EP 처리구의 갈변은 전혀 일어나지 않았음을 확인할 수 있다. EE 처리구는 붉은 갈변이 조금 진행되다가, 저장 후기로 가면서 블랜칭한 수준의 형태로 변하는 경향이 나타났으며, 이는 결구상추 및 시금치를 에탄올 침지 처리 시 저장 기간이 경과하면서 무름 현상이 나타났다는 보고와 유사하였다(27).
- DP, EE 및 EP 처리구의 향과 맛의 문제를 보완하기 위하여 신선편이 양상추를 실온에 방치한 채 포장을 뜯은 직후부터 1시간 간격으로 관능 검사를 실시한 결과는 Table 3에 나타낸 것과 같다. 외관, 색, 조직감은 통계적 유의성이 없는 것으로 나타났으며, 향, 맛 및 전반적 기호도는 방치 1시간째까지는 앞서 실시한 것과 마찬가지로 EP 처리구가 유의적으로 낮은 점수를 얻었다. 관능 검사 요원 중 일부는 이 때부터 향 및 맛의 문제가 느껴지지 않는 수준이라 하였고, 방치 2시간째에는 거의 모든 관능 검사 요원이 4가지 처리구의 차이가 느껴지지 않는다고 하였다.
- 1에 나타내었다. 저장 기간이 증가함에 따라 총균수도 증가하는 경향이었으며, EP 처리 구가 가장 완만한 증가율을 보여 항갈변뿐만 아니라 항균에도 효과가 있음을 확인할 수 있었다. DW 처리구보다 EE 처리구의 값이 더 낮은 것은 에탄올 자체의 소독 효과 때문인 것으로 생각되며, DP 및 EP 처리구의 값이 DW 및 EE 처리구보다 더 낮은 것은 phytoncide 성분의 항균 효과 때문인 것으로 추정된다.
- pH는 DW 처리구에서 가장 높고 EP 처리구에서 가장 낮았으며, 증류수보다는 에탄올 포함 처리구에서, 대조구보다는 phytoncide 성분이 포함된 처리구에서 낮은 pH인 것으로 나타났다. 적정산도는 EP 처리구가 가장 높고, DW 처리구가 가장 낮은 것으로 나타나 pH의 결과와 잘 일치하는 경향이었다. 총 가용성 고형분 함량은 1.
- Phytoncide 처리한 신선편이 양상추의 저장 중 외관, 색, 조직감, 갈변 정도, 향, 맛 및 전반적 기호도에 대하여 관능검사를 실시한 결과는 Table 2에 나타낸 것과 같다. 전반적으로 외관, 색 및 갈변 정도 항목에서 EP 처리구가 유의적으로 높은 점수를 얻었으며, DW 처리구가 가장 낮은 점수를 얻었다. 저장 후기로 갈수록 모든 항목의 점수가 꾸준히 감소하였으며, 조직감은 저장 9일째를 제외하고는 유의성이 없는 것으로 나타나, 신선편이 양상추의 관능 검사 실시 결과, 평균값의 차이는 있으나 인간의 촉각으로는 구분해 낼 수 없는 수준이라 보고된 것과 유사한 경향이었다(21).
- 맛 또한 EE 및 EP 처리구에서 유의적으로 낮은 점수를 얻었으며, 드레싱을 가미하여 관능검사를 실시한 경우에도 유사한 경향으로 나타나 에탄올은 향뿐만 아니라 맛에도 부정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 처리 당일 실시한 관능 검사에서 갈변 저해 및 품질 유지에 월등한 효과가 나타난 EP 처리구가 전반적 기호도 항목에서 가장 낮은 점수를 얻은 것은 에탄올의 맛에 기인한 것으로 생각되며, 맛 항목을 실시하지 않은 저장 3일째부터의 관능 검사에서는 DW 처리구가 유의적으로 낮은 것으로 나타나 신선도와 직결되는 외관이 신선편이 양상추의 관능 특성에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- 적정산도는 EP 처리구가 가장 높고, DW 처리구가 가장 낮은 것으로 나타나 pH의 결과와 잘 일치하는 경향이었다. 총 가용성 고형분 함량은 1.60~2.23의 범위로, 에탄올이 포함된 EE 및 EP 처리구에서 유의적으로 높은 함량으로 나타났으며, 포장필름 내 기체조성 분석 결과, EP 처리구가 modified atmosphere packaging (MAP)의 원리인 저산소 및 고이산화탄소 조건인 것으로 나타났다. 관능검사 결과, 외관, 색 및 갈변 정도에서 EP 처리구가 유의적으로 높은 점수를 얻었으며, DW 처리구가 가장 낮은 점수를 얻어 갈변 저해에 뛰어난 효과가 있음을 알 수 있었다.
- 관능검사 결과, 외관, 색 및 갈변 정도에서 EP 처리구가 유의적으로 높은 점수를 얻었으며, DW 처리구가 가장 낮은 점수를 얻어 갈변 저해에 뛰어난 효과가 있음을 알 수 있었다. 총균수는 저장 중 꾸준히 증가하는 경향이었으며, EP 처리구가 가장 완만한 증가율을 보여 항갈변뿐만 아니라 항균에도 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들로 보아 EP 처리구는 갈변 저해 및 항균에도 효과가 뛰어나 품질 유지에 긍정적인 영향을 미치므로, 고품질 신선편이 양상추의 가공 및 유통에 있어 효과적인 방법으로 이용될 수 있을 것이라 기대된다.
- 한편 저장 후기로 갈수록 EE 및 EP 처리구의 향이 낮은 점수로 나타났는데, DP 처리구의 향은 저장 기간 내내 유의적으로 높은 점수인 것으로 나타나 phytoncide 특유의 향보다는 에탄올의 냄새에 거부감을 느끼는 것으로 생각된다. 저장 초기에 향 항목에서 유의성이 나타나지 않은 것은, 외관이 비교적 신선해 보일 때는 기존에 알고 있던 양상추의 향과 다르더라도 불쾌감이 느껴지지만 않는다면 이취라고 생각하지 않기 때문인 것으로 추정된다.
- 처리 당일을 제외하고 DP 처리구가 DW 처리구보다 pH가 낮은 이유는 소시지에 솔잎을 첨가하면 pH가 감소한다는 보고가 뒷받침해주고 있다(20). 한편, 적정산도는 EP 처리구가 가장 높고, DW 처리구가 가장 낮은 것으로 나타나 pH의 결과와 잘 일치하는 경향임을 알 수 있었다.
후속연구
- 총균수는 저장 중 꾸준히 증가하는 경향이었으며, EP 처리구가 가장 완만한 증가율을 보여 항갈변뿐만 아니라 항균에도 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들로 보아 EP 처리구는 갈변 저해 및 항균에도 효과가 뛰어나 품질 유지에 긍정적인 영향을 미치므로, 고품질 신선편이 양상추의 가공 및 유통에 있어 효과적인 방법으로 이용될 수 있을 것이라 기대된다.
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