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문제 정의
- 곤약의 최적 물성을 찾아내기 위해서는 구약감자 분말의 적정농도와 응고제의 적정농도를 찾는 실험과 병행하여 이에 따른 최적의 관능치를 갖는 농도를 찾아내는 실험이 수행되어야 한다. 따라서, 응고제의 농도에 따른 곤약의 최적 물성을 확인하기 위해 관능검사 항목 중 조직감에 대해 실시하였다. 그 결과 응고제의 농도를 각각 0.
- 본 연구에서는 곤약의 최적 응고조건을 확립하고 침지액의 농도에 따른 항미생물 활성을 확인하였다. 곤약의 주원료인 구약감자 분말의 농도에 따른 곤약의 경도, 검성 및 씹힘성은 구약감자분말의 농도에 비례하여 높아졌다.
- 하지만, 구약감자 분말을 주원료로 한 곤약의 최적 물성 확보를 위한 연구는 현재까지 보고되고 있지 않으며, 이에 본 연구진은 곤약 응고를 위한 최적조건을 확인하고 상온 저장시 응고제의 농도에 따른 항미생물 활성을 확인하였다. 이는 곤약의 대량생산 시 안정적인 상온유통을 위한 목적이다.
제안 방법
- 가장 최적의 조직감을 갖는 곤약을 생산할 수 있는 구약감자 분말의 적정농도를 확인하기 위해서는 곤약 고유의 물성을 유지하면서 최적의 관능치를 갖는 농도를 찾아내어야 하므로 물성의 측정과 함께 관능검사를 병행하였다[Figure 1E]. 곤약의 조직감에 대한 관능검사를 실시한 결과 구약감자 분말을 3% 농도로 사용하였을 때 4.
- 구약감자 분말의 농도를 달리하여 제조한 곤약의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영하였다. 곤약을 0.2 mm 두께로 잘라 동결 건조한 다음 백금으로 도금한 후 SEM(Scanning Electron microscope, JSM-6700F, GEOL, Japan)을 이용하여 가속 전압 10.0 kV의 조건에서 100배, 500배 배율로 확대하여 관찰하였다.
- 곤약의 관능검사는 훈련된 15명의 한국교통대학교 식품공학과 관능평가원을 대상으로 곤약의 조직감(texture)에 대해서 5점 채점법으로 평가하였다. 그 기준은 아주 싫다(dislike extremely)를 1점, 보통이다(neither like nor dislike)를 3점, 아주 좋다(like extremely)를 5점으로 평가하였다.
- 곤약의 물성측정은 곤약의 가로, 세로, 높이를 각각 20×20×20 mm로 자른 시료에 대해서 Texture analyzer (TAXT2, Stable Micro System, England)를 이용하여 경도(hardness), 점착성(adhesiveness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)을 측정하였다.
- 곤약의 저장기간에 따른 미생물수를 측정하기 위하여 1.0×10−2, 3.0×10−3, 1.0×10−3, 3.0×10−4 및 1.0×10−4 N 농도의 Ca(OH)2용액에 침지된 곤약을 충분히 분쇄한 후 1g을 멸균생리식염수로 단계희석한 후 호기성 세균은 aerobic count petri film plate (3M, St. Paul, MN, USA)에 접종하여 30°C에서 48시간 동안 배양한 후 붉은색으로 염색된 것을 colony로 하여 측정하였다(Ha 1996).
- 완전히 섞여진 곤약을 200×200×50 mm의 틀에서 굳힌 후 pH 12로 맞추어진 Ca(OH)2 응고용액에 4시간 이상 응고시켜 곤약을 완성하였다. 구약감자 분말 농도에 따른 물성 및 관능검사 분석을 위한 곤약 시료는 곤약 분말 농도가 1, 2, 3, 4, 5%가 되도록 제조하였으며, 응고제 농도에 따른 곤약의 물성을 비교하기 위한 시료는 gel type의 곤약에 Ca(OH)2를 각각 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.0%가 되게 첨가하여 제조하였다. 침지액 농도에 따른 저장기간별 미생물 변화를 위한 시료는 3% 곤약을 제조 한 뒤 곤약 침지액인 Ca(OH)2의 농도를 1.
- 의 농도에 따른 곤약의 물성을 비교한 결과는 [Figure 3]에 나타낸 바와 같다. 구약감자 분말에 65 물을 3%(w/v)가 되게 첨가하여 실온에서 천천히 섞어준 후 1시간 동안 방치시킨 다음 gel type의 곤약에 Ca(OH)2를 각각 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.0%가 되게 첨가하여 제조하였다. 경도는 응고제의 농도가 0.
- 구약감자 분말의 농도를 달리하여 제조한 곤약의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영하였다. 곤약을 0.
- 곤약의 물성측정은 곤약의 가로, 세로, 높이를 각각 20×20×20 mm로 자른 시료에 대해서 Texture analyzer (TAXT2, Stable Micro System, England)를 이용하여 경도(hardness), 점착성(adhesiveness), 검성(gumminess) 및 씹힘성(chewiness)을 측정하였다. 측정조건은 예비실험을 거쳐 변형속도(cross-head speed) 1.0 mm/sec, 압착율(compression ratio) 30%로 하여 지름 5 cm인 평판원형 stainless-steel 재질 탐침을 이용하여 측정하였다.
- 침지액 농도에 따른 저장기간별 미생물 변화를 위한 시료는 3% 곤약을 제조 한 뒤 곤약 침지액인 Ca(OH)2의 농도를 1.0×10−2, 3.0×10−3, 1.0×10−3, 3.0×10−4 및 1.0×10−4 N로 달리한 후 곤약과 함께 포장하여 사용하였다.
- 효모는 희석된 시료액을 Yeast and Mold count petri film plate (3M)에 접종하여 25°C에서 72시간 동안 배양한 후 맑은 청색을 나타내는 것을 colony로 하여 균수로 측정하였다(Ha 1996).
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 구약감자 분말은 삼진식품(주)으로부터 제공 받아 사용하였다. 그 외 실험에 사용된 시약은 모두 특급시약을 사용하였으며, 미생물의 생육측정을 위한 배지는 Difco(USA)사 제품을 구입하여 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 구약감자 분말은 삼진식품(주)으로부터 제공 받아 사용하였다. 그 외 실험에 사용된 시약은 모두 특급시약을 사용하였으며, 미생물의 생육측정을 위한 배지는 Difco(USA)사 제품을 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- Values are mean±SD, Mean with different letters are significantly different according to Duncan’s multiple range test (p<0.05).
- Values are mean±SD, NS; Not significant, Mean with different letters are significantly different according to Duncan’s multiple range test (p<0.05).
- 모든 실험은 3회 반복으로 행하여 평균치와 표준편차로 나타내었으며, 관능검사 결과는 관능검사자 15명의 평균치와 표준편차로 나타내었다. 유의성검증은 SPSS (Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc.
- 유의성검증은 SPSS (Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package (version 12)를 이용하여 p<0.05 수준으로 Duncan’s multiple range test (Tye 1991)로 검증하였다.
성능/효과
- 6%가 가장 최적임을 확인할 수 있었다. 0.4% 이하의 농도에서는 조직감에 대한 기호도가 급격히 감소하였으며, 0.6% 이상의 농도에서는 유의적인 증가를 확인할 수 없었다. 이러한 결과로 볼 때 곤약의 응고를 위한 응고제 Ca(OH)2의 농도는 0.
- 경도, 검성 및 씹힘성의 경우 구약감자분말의 농도에 비례하여 높아짐을 알 수 있었으며, 점착성은 구약감자분말의 농도가 3% 첨가될 때 유의적인 감소(p<0.05)를 보였으나 그 이상의 농도에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다.
- 곤약의 조직감에 대한 관능검사를 실시한 결과 구약감자 분말을 3% 농도로 사용하였을 때 4.7±0.5로 가장 높은 점수를 얻었다.
- 곤약의 조직감에 대한 관능검사를 실시한 결과 구약감자 분말을 3% 농도로 사용하였을 때 4.7±0.5로 가장 높은 점수를 얻었으며, 2% 이하의 농도와 4% 이상의 농도에서는 조직감에 대한 기호도가 유의적(p<0.05)으로 감소하는 것으로 확인되었다.
- 본 연구에서는 곤약의 최적 응고조건을 확립하고 침지액의 농도에 따른 항미생물 활성을 확인하였다. 곤약의 주원료인 구약감자 분말의 농도에 따른 곤약의 경도, 검성 및 씹힘성은 구약감자분말의 농도에 비례하여 높아졌다. 곤약의 조직감에 대한 관능검사를 실시한 결과 구약감자 분말을 3% 농도로 사용하였을 때 4.
- 6% 농도로 사용하는 것이 바람직하였다. 관능검사 결과 Ca(OH)2 0.6%에서 가장 높은 점수를 얻어 최적조건임을 확인 할 수 있었다. 침지액인 Ca(OH)2의 농도를 달리한 후 곤약과 함께 포장하여 상온에서 저장하면서 미생물수의 변화를 확인한 결과 세균, 효모 및 곰팡이 모두 Ca(OH)2농도 의존적으로 억제되었다.
- 구약감자 분말의 농도를 1-4%까지 달리하여 곤약을 제조한 후 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 결과는 [Figure 2]에 나타내었다. 구약감자 분말을 1% 사용한 곤약의 경우 공극이 매우 많이 확인되었으며, 분말의 농도가 높아짐에 따라 공극도 줄어듦을 확인할 수 있었다. 곤약의 제조방법을 체계화하고 품질을 최적화하고자 한 시도는 미비한 실정이다.
- 그 결과 응고제의 농도를 각각 0.4와 0.6% 사용하였을 경우 조직감이 각각 4.3±0.6과 4.7±0.5를 나타내어 0.4점 높은 값을 얻은 0.6%가 가장 최적의 농도로 판단되었으나 두 구간사이의 유의적인 차이는 없었으므로 0.4-0.6%가 가장 최적임을 확인할 수 있었다.
- 5로 가장 높은 점수를 얻었다. 따라서 곤약의 적절한 물성 확보를 위하여 구약감자 분말은 3%를 사용하는 것이 바람직할 것으로 사료되었다. 응고제로 사용되는 Ca(OH)2의 농도에 따른 곤약의 물성을 비교한 결과, 적절한 응고를 위한 응고제로서는 0.
- 05)으로 감소하는 것으로 확인되었다. 따라서 곤약의 절적한 조직감 확보를 위하여 구약감자 분말은 3%를 사용하는 것이 바람직할 것으로 사료되었다. 가장 높은 점수를 얻은 3%에서의 경도, 검성 및 씹힘성은 각각 411.
- 0×10−4 N로 달리한 후 곤약과 함께 포장하여 상온에서 저장하면서 미생물수의 변화를 확인한 결과는 [Figure 4]에 나타내었다. 세균의 경우 저장 직후 3.2-3.4 log CFU/g을 나타내었으며, 응고액의 농도가 높아짐에 따라 의존적으로 세균의 수가 감소하여, 응고액이 세균의 성장 억제에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다[Figure 4A]. 즉 1.
- 따라서 곤약의 적절한 물성 확보를 위하여 구약감자 분말은 3%를 사용하는 것이 바람직할 것으로 사료되었다. 응고제로 사용되는 Ca(OH)2의 농도에 따른 곤약의 물성을 비교한 결과, 적절한 응고를 위한 응고제로서는 0.4-0.6% 농도로 사용하는 것이 바람직하였다. 관능검사 결과 Ca(OH)2 0.
- 6% 이상의 농도에서는 유의적인 증가를 확인할 수 없었다. 이러한 결과로 볼 때 곤약의 응고를 위한 응고제 Ca(OH)2의 농도는 0.6%로 결정하는 것이 바람직할 것으로 판단하였다. 곤약의 응고제에 관한 연구는 미비한 실정이며, 실제로 시판되는 곤약 제품의 응고제는 Ca(OH)2나 NaOH 두 종류를 사용하는 것으로 알려져 있다.
- 4%까지는 농도 의존적으로 증가하였으나 그 이상의 농도에서는 응고제의 농도를 높여도 변화하지 않았다[Figure 3D]. 이상의 결과로 볼 때 곤약의 적절한 응고를 위한 응고제로서 0.6% Ca(OH)2를 사용하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
- 즉 1.0×10−4 N에서는 저장 7일째 5.8±0.2 log CFU/g를 나타낸 반면 1.0×10−2 N에서는 3.7±0.2 log CFU/g를 나타내어 99% 이상의 균 성장 억제효과를 확인할 수 있었다.
- 즉, 효모의 경우 1.0×10−4 N에서는 저장 7일째 5.6±0.2 log CFU/g를 나타낸 반면 1.0×10−2 N에서는 3.0±0.1 log CFU/g를 나타내었으며[Figure 4B], 곰팡이의 경우 1×10−4 N에서는 저장 7일째 5.5±0.1 log CFU/g를 나타낸 반면 1×10−2 N에서는 2.9±0.1 log CFU/g를 나타내어 모두 99% 이상의 성장 억제능을 보였다[Figure 4C].
- 6%에서 가장 높은 점수를 얻어 최적조건임을 확인 할 수 있었다. 침지액인 Ca(OH)2의 농도를 달리한 후 곤약과 함께 포장하여 상온에서 저장하면서 미생물수의 변화를 확인한 결과 세균, 효모 및 곰팡이 모두 Ca(OH)2농도 의존적으로 억제되었다. 특히 1.
- 특히 1.0×10−2 N의 Ca(OH)2는 세균과 효모 및 곰팡이 모두 성장을 불가능하게 하는 결과를 보였으며, 이는 곤약의 대량생산 시 초기 미생물 관리를 철저히 한다면 별도의 살균공정이 없더라도 안정적인 상온유통이 가능함을 의미한다.
- 7로 급격히 증가하는 경향을 보였다[Figure 3A]. 하지만 0.6% 이상의 농도에서는 유의적 차이가 없는 것으로 확인되어 곤약의 응고시 적절한 경도를 얻기 위해서는 0.6%의 Ca(OH)2 농도를 유지하는 것이 적합할 것으로 판단되었다. 점착성은 유의적인 차이를 보이지 않았으며[Figure 3B], 검성과 씹힘성은 0.
후속연구
- 가장 높은 점수를 얻은 3%에서의 경도, 검성 및 씹힘성은 각각 411.4±10.6, 365.0±4.1 및 338.9±1.3으로 확인되었으며, 이는 향후 곤약의 최적 물성을 연구하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
- 이는 곤약의 대량생산시 초기 미생물 관리를 철저히 한다면 별도의 살균공정이 없더라도 안정적인 상온유통이 가능함을 의미한다. 곤약의 제조와 유통시 HACCP 적용시 한계기준 설정을 위해 응고제의 농도는 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대되며, 향후 안정적인 상온유통을 위하여 1년 이상의 저장실험을 통한 저장 안전성 확보가 필요할 것으로 사료된다.
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