경북 성주지역에서는 참외의 재배과정 중 연간 수백 톤의 저급과가 발생하여 이에 대한 활용방안이 요구되고 있다. 이에 본 연구는 고품질 참외 농축액 제조를 위하여 효소처리에 따른 참외 주스의 품질특성을 조사하였다. 참외 주스에 3종의 효소제를 여러 첨가수준으로 처리한 결과 pectinase와 cellulase를 혼합한 복합효소제를 0.01% (v/v) 처리한 PECE(I)에서 갈색도 및 탁도가 각각 0.16 및 0.01로 낮았고 L값은 97.00으로 높은 편이었다. 유리당으로 fructose, glucose, sucrose가 검출되었으며 sucrose가 약 4,000 mg%로 주요 유리당으로 나타났다. 복합효소제의 처리시간을 달리한 경우 60분 처리구에서 갈색도 및 탁도가 각각 0.15, 0.01로 낮고 L값이 97.25로 높은 경향이었다. 효소처리 온도에 따른 품질은 $50^{\circ}C$ 및 $60^{\circ}C$ 처리구에서 갈색도와 탁도가 낮은 편이었으나 $60^{\circ}C$ 및 $70^{\circ}C$ 처리구에서 L값이 높은 경향이었다. 이상의 결과 참외 주스의 가공시 pectinase와 cellulas를 혼합한 복합효소제를 0.01% (v/v) 첨가하여 $60^{\circ}C$에서 60분간 처리하는 것이 적절한 것으로 판단된다.
경북 성주지역에서는 참외의 재배과정 중 연간 수백 톤의 저급과가 발생하여 이에 대한 활용방안이 요구되고 있다. 이에 본 연구는 고품질 참외 농축액 제조를 위하여 효소처리에 따른 참외 주스의 품질특성을 조사하였다. 참외 주스에 3종의 효소제를 여러 첨가수준으로 처리한 결과 pectinase와 cellulase를 혼합한 복합효소제를 0.01% (v/v) 처리한 PECE(I)에서 갈색도 및 탁도가 각각 0.16 및 0.01로 낮았고 L값은 97.00으로 높은 편이었다. 유리당으로 fructose, glucose, sucrose가 검출되었으며 sucrose가 약 4,000 mg%로 주요 유리당으로 나타났다. 복합효소제의 처리시간을 달리한 경우 60분 처리구에서 갈색도 및 탁도가 각각 0.15, 0.01로 낮고 L값이 97.25로 높은 경향이었다. 효소처리 온도에 따른 품질은 $50^{\circ}C$ 및 $60^{\circ}C$ 처리구에서 갈색도와 탁도가 낮은 편이었으나 $60^{\circ}C$ 및 $70^{\circ}C$ 처리구에서 L값이 높은 경향이었다. 이상의 결과 참외 주스의 가공시 pectinase와 cellulas를 혼합한 복합효소제를 0.01% (v/v) 첨가하여 $60^{\circ}C$에서 60분간 처리하는 것이 적절한 것으로 판단된다.
In Gyeongsangbuk-do seongju area, hundreds of tons of spoiled oriental melon are harvested annually. Therefore, ways to prevent such spoilage are needed. This study was conducted to investigate the quality characteristics of spoiled oriental melon juice after enzyme treatment for the production of o...
In Gyeongsangbuk-do seongju area, hundreds of tons of spoiled oriental melon are harvested annually. Therefore, ways to prevent such spoilage are needed. This study was conducted to investigate the quality characteristics of spoiled oriental melon juice after enzyme treatment for the production of oriental melon concentrate. The treatment of the oriental melon juice with three kinds of enzymes with variable concentrations showed the following results. PECE(1), which was compounded pectinase and cellulase at 0.01% (v/v), gave the melon a 0.16 brown color and 0.01 turbidity, and the highest L value of 97.00. The detected free sugar contents were fructose, glucose and sucrose, with the amount of sucrose the highest at roughly 4,000 mg%. The mixture of different enzyme treatments resulted in a 0.15 brown color and 0.01 turbidity at 60 minutes, and the L value was high at 97.25. The enzyme treatment temperatures of $50^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$ yielded a low-level brown color and low turbidity, but the L values were high at $60^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$. These results showed that 0.01% (v/v) mixing enzyme, i.e., pectinase and cellulose compounded at $60^{\circ}C$ for 60 min, must be used for the production of oriental melon concentrate.
In Gyeongsangbuk-do seongju area, hundreds of tons of spoiled oriental melon are harvested annually. Therefore, ways to prevent such spoilage are needed. This study was conducted to investigate the quality characteristics of spoiled oriental melon juice after enzyme treatment for the production of oriental melon concentrate. The treatment of the oriental melon juice with three kinds of enzymes with variable concentrations showed the following results. PECE(1), which was compounded pectinase and cellulase at 0.01% (v/v), gave the melon a 0.16 brown color and 0.01 turbidity, and the highest L value of 97.00. The detected free sugar contents were fructose, glucose and sucrose, with the amount of sucrose the highest at roughly 4,000 mg%. The mixture of different enzyme treatments resulted in a 0.15 brown color and 0.01 turbidity at 60 minutes, and the L value was high at 97.25. The enzyme treatment temperatures of $50^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$ yielded a low-level brown color and low turbidity, but the L values were high at $60^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$. These results showed that 0.01% (v/v) mixing enzyme, i.e., pectinase and cellulose compounded at $60^{\circ}C$ for 60 min, must be used for the production of oriental melon concentrate.
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문제 정의
본 연구는 참외 저급과 주스의 품질을 향상하여 농축액 등으로의 활용을 활성화하기 위하여 청징화 효소처리에 따른 외관 및 이화학적 특성 변화를 비교 조사하였다.
경북 성주지역에서는 참외의 재배과정 중 연간 수백 톤의 저급과가 발생하여 이에 대한 활용방안이 요구되고 있다. 이에 본 연구는 고품질 참외 농축액 제조를 위하여 효소 처리에 따른 참외 주스의 품질특성을 조사하였다. 참외 주스에 3종의 효소제를 여러 첨가수준으로 처리한 결과 pectinase와 cellulase를 혼합한 복합효소제를 0.
가설 설정
1)Each sample was treated 0.01% (v/v) of mixing enzyme under 60℃.
1)Each sample was treated 0.01% (v/v) of mixing enzyme for 60min.
1)Each sample was treated 0.01% (v/v) of mixing enzyme for 60min.
먼저 참외 저급과를 2회 이상 세척 후 씨와 꼭지를 제거하고 마쇄기(M-12, Hankook Fuiee Plant Co., Ltd, Suwon, Korea)로 마쇄한 다음 부직포로 착즙하여 참외 주스를 제조하였다. 1차 실험으로 참외 주스의 청징화에 적합한 효소제 종류와 첨가수준을 선정하기 위해서 참외 주스 500 mL에 효소제(pectinase, cellulase, pectinase와 cellulase 복합효소(배합비1 :1))를 다양한 첨가수준(0.
, Ltd, Suwon, Korea)로 마쇄한 다음 부직포로 착즙하여 참외 주스를 제조하였다. 1차 실험으로 참외 주스의 청징화에 적합한 효소제 종류와 첨가수준을 선정하기 위해서 참외 주스 500 mL에 효소제(pectinase, cellulase, pectinase와 cellulase 복합효소(배합비1 :1))를 다양한 첨가수준(0.01%～0.03% (v/v))으로 혼합한 다음 60℃에서 100 rpm으로 교반하며 60분 동안 청징화 하였다. 처리된 각 참외 주스는 원심분리(10,000 rpm, 10 min) 후 상등액을 분리하여 분석 시료로 이용하였다.
처리된 각 참외 주스는 원심분리(10,000 rpm, 10 min) 후 상등액을 분리하여 분석 시료로 이용하였다. 또한 선정된 효소제의 처리조건을 결정하기 위해서 참외 주스 300 mL에 복합효소제를 0.01% (v/v)씩 첨가하고 시간(30, 60, 90 및 120분) 및 온도(40, 50, 60 및 70℃)조건에 따라 100 rpm으로 교반하며 청징화 한 다음 앞서 실험과 동일한 과정으로 원심분리 후 상등액을 분리하여 분석시료로 이용하였다.
각 시료의 당도는 digital refractometer(PR-101, ATAGO Co., Tokyo, Japan)로 측정하였고, 총산도는 시료 1 mL에 1% phenolphthalein 지시약을 넣고 0.1 N NaOH로 중화 적정 하여 citric acid(%, w/v)로 환산하였다. pH는 pH meter(Metrohm 691, Metrohm, UK Ltd.
대상 데이터
본 실험에 사용된 참외 저급과는 2013년 경상북도 성주군에서 수확된 ‘오복’ 품종을 성주농업기술센터에서 공급 받아 사용하였다.
본 실험에 사용된 참외 저급과는 2013년 경상북도 성주군에서 수확된 ‘오복’ 품종을 성주농업기술센터에서 공급 받아 사용하였다. 청징화에 사용된 pectinase(RAPIDASE C80MAX, 132,000 U/g, DSM Food Specialties, Finland) 및 cellulase(ROHAMENTⓇ CL, 27,000 CU/g, ABF Ingredients company, Finland)는 (주)케이엠에프(KMF Co., Ltd, Deagu, Korea)에서 제공받아 사용하였다.
성능/효과
갈색도와 탁도는 대조구에서 각각 0.69, 0.22인 것에 비해 효소제를 첨가한 9개의 청징화 처리군에서 갈색도 0.18～0.24, 탁도 0.01∼0.06으로 감소하여, 효소제 처리가 참외 주스의 외관 품질향상에 긍정적인 것으로 생각되었다.
00 °Brix로 유사한 수준이었다. 총산도는 대조구과 PECE(Ⅱ)가 각각 0.32%, 0.33%로 다른 실험군의 총산도 0.24 ～0.27%보다 조금 높은 경향이었으며 pH는 대조구가 pH 5.39, 효소처리군이 pH 5.29～5.35 였다. 갈색도와 탁도는 대조구에서 각각 0.
이 같은 경향은 색도에서도 유사하여 효소제를 처리한 모든 실험군에서 L값은 증가, a값과 b값은 감소하였다. 한편 효소제의 첨가 수준 증가에 따른 품질 변화는 뚜렷하지 않았으나, 효소제 종류간 품질은 단일효소제 처리군보다 pectinase와 cellulase를 혼합하여 첨가한 복합효소제 처리군에서 탁도 및 갈색도가 좀 더 낮은 경향이었다. 이는 늙은 호박을 대상으로 한 Youn 등(23)의 연구에서 복합효소제 처리가 높은 청징효과를 나타내었다는 보고와 유사하였다.
Pectinase 및 cellulase는 과실의 세포벽을 분해하여 가용성 성분의 용출을 유도하는 것으로 알려져 있으며(26-28), 참외 주스의 활용면에서 외관품질에 대한 영향뿐만 아니라 유리당과 같은 주요 성분의 증감을 고려할 필요가 있을 것으로 생각되었다. 분석 결과 모든 구간에서 fructose, glucose 및 sucrose가 검출되었으며 유리당 조성비는 대략 1 : 1 : 2 수준을 나타내었다. 총 유리당 함량은 PE(Ⅱ)를 제외한 모든 효소제 처리군이 대조구의 8,023.
분석 결과 모든 구간에서 fructose, glucose 및 sucrose가 검출되었으며 유리당 조성비는 대략 1 : 1 : 2 수준을 나타내었다. 총 유리당 함량은 PE(Ⅱ)를 제외한 모든 효소제 처리군이 대조구의 8,023.78 mg%보다 높은 경향이었다. 효소제 첨가수준에 따른 총 유리당 함량 변화는 뚜렷한 관계를 나타내지 않았으나, 동일한 양의 효소제 처리시 총 유리당 함량은 cellulase를 0.
당도는 40℃ 처리구에서 10.70 °Brix 를 나타내었고 온도 상승에 따라 증가하였다가 70℃ 처리구에서는 감소하는 경향이었다.
총산도는 0.29 ∼ 0.37%의 범위를 나타내었고 온도가 상승함에 따라 조금 감소하는 경향이었다.
78 mg%보다 높은 경향이었다. 효소제 첨가수준에 따른 총 유리당 함량 변화는 뚜렷한 관계를 나타내지 않았으나, 동일한 양의 효소제 처리시 총 유리당 함량은 cellulase를 0.02% (v/v) 첨가한 CE(Ⅱ)에서 9,126.69 mg%로 가장 높은 편이었고 그 다음으로 pectinase와 cellulase 복합효소제를 0.01% (v/v) 첨가한 PECE(Ⅰ)에서 8,744.99 mg%로 높은 경향이었다. 이와 같은 결과를 앞서 탁도, 갈색도, 색도 등의 외관 품질과 함께 고려할 경우 참외 주스의 청징화조건으로 복합효소제가 적합한 것으로 생각되었으며, 효소제 처리시의 비용부담 및 첨가수준 증가에 따른 품질변화가 뚜렷하지 않은 점으로 볼 때 참외 주스의 청징화에 0.
99 mg%로 높은 경향이었다. 이와 같은 결과를 앞서 탁도, 갈색도, 색도 등의 외관 품질과 함께 고려할 경우 참외 주스의 청징화조건으로 복합효소제가 적합한 것으로 생각되었으며, 효소제 처리시의 비용부담 및 첨가수준 증가에 따른 품질변화가 뚜렷하지 않은 점으로 볼 때 참외 주스의 청징화에 0.01% (v/v)의 복합효소제 첨가가 바람직할 것으로 생각되었다.
07 mg%로 다른 실험군(30분, 60분, 90분 처리구)보다 조금 높은 편이었다. 이 같은 결과로 볼 때 참외 주스에 0.01% (v/v)의 복합효소제를 첨가하여 30분간 처리한 조건은 효소 작용면에서 부족한 시간으로 평가되었고, 90분 이상의 효소처리는 가수분해 작용이 점차 약화되어 유용한 성분 변화가 둔화되는 동시에 시간이 경과함에 따라 갈변요인이나 현탁물질의 상호작용이 진행되어 품질 저하가 발생될 수 있을 것으로 추측되었다.
2와 같다. 각 온도 처리구에서 유리당 구성에는 차이가 없었으나 50℃～70℃ 처리구의 총유리당 함량(7,481.86 mg%～7,663.40 mg%)에 비해 40℃ 처리구의 유리당 함량이 낮은 편이었다.
이상의 결과로 볼 때 참외 주스의 가공시 pectinase와 cellulas를 혼합한 복합효소제를 0.01% (v/v) 첨가하여 60℃에서 60분간의 청징화 처리가 제품의 품질향상에 도움이 될 것으로 기대된다. 또한 상기 조건으로 효소 처리한 참외 주스를 10℃ 이하 냉장 보관하였을 때 혼탁 및 이물질 발생이 관찰되지 않아 농축액 제조 등에 활용 가능할 것으로 추측된다.
00으로 높은 편이었다. 유리당으로 fructose, glucose, sucrose가 검출되었으며 sucrose가 약 4,000 mg%로 주요 유리당으로 나타났다. 복합효소제의 처리시간을 달리한 경우 60분 처리구에서 갈색도 및 탁도가 각각 0.
효소처리 온도에 따른 품질은 50℃ 및 60℃ 처리구에서 갈색도와 탁도가 낮은 편이었으나 60℃ 및 70℃ 처리구에서 L값이 높은 경향이었다. 이상의 결과 참외 주스의 가공시 pectinase와 cellulas를 혼합한 복합효소제를 0.01% (v/v) 첨가하여 60℃에서 60분간 처리하는 것이 적절한 것으로 판단된다.
후속연구
01% (v/v) 첨가하여 60℃에서 60분간의 청징화 처리가 제품의 품질향상에 도움이 될 것으로 기대된다. 또한 상기 조건으로 효소 처리한 참외 주스를 10℃ 이하 냉장 보관하였을 때 혼탁 및 이물질 발생이 관찰되지 않아 농축액 제조 등에 활용 가능할 것으로 추측된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
참외는 어떤 식물인가?
참외(Cucumis melo. L)는 박과(Cucurbitaceae)에 속하는 한해살이 덩굴식물로서 우리나라를 비롯하여 중국 및 일본 등에서 주로 재배되고 있다(1). 다른 과채류에 비해 당도가 높고 칼륨, 칼슘 및 인 등의 무기질과 비타민 A 및 비타민 C 등이 풍부하여 식품으로서의 가치가 높은 편이다(2,3).
과채류 농축액의 이점은?
과채류 농축액은 용적을 줄여 취급이 편리할 뿐 아니라 유통기간 중 품질변화를 최소화 할 수 있고 포장비, 수송비 및 저장비용 절감 등의 경제적 이점도 있어 잉여 과채류의 저장에 자주 이용되고 있으며 주스 제품이나 다양한 가공식품의 생산원료로도 활용된다(15). 과실 농축액의 제조공정은 여과 및 가열을 필수 요건으로 하며 이외에도 품질개선 측면에서 착즙된 과실 주스의 청징도, 수율, 여과 효율성 등이 강조된다.
참외가 다른 과채류에 비해 식품의 가치가 높은 이유는?
L)는 박과(Cucurbitaceae)에 속하는 한해살이 덩굴식물로서 우리나라를 비롯하여 중국 및 일본 등에서 주로 재배되고 있다(1). 다른 과채류에 비해 당도가 높고 칼륨, 칼슘 및 인 등의 무기질과 비타민 A 및 비타민 C 등이 풍부하여 식품으로서의 가치가 높은 편이다(2,3). 최근에는 조숙재배 기술의 발달로 참외의 재배 수확이 2월에서 10월까지 이루어지고 있으며, 강수 및 이상 기후 등의 원인으로 영양성분에는 문제가 없으나 표면 균열 및 과육부에 물이 찬 형태의 저급과가 전체 생산량의 약 25% 가량 발생되고 있다(4).
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