[논문]아로니아 분말 첨가가 돈육 패티의 항산화 활성과 품질 특성에 미치는 영향

김명현; 주신윤; 최해연

doi:10.9724/kfcs.2015.31.1.083

[국내논문] 아로니아 분말 첨가가 돈육 패티의 항산화 활성과 품질 특성에 미치는 영향
The Effect of Aronia Powder (Aronia melanocarpa) on Antioxidant Activity and Quality Characteristics of Pork Patties 원문보기

한국식품조리과학회지 = Korean Journal of Food & Cookery Science, v.31 no.1, 2015년, pp.83 - 90

김명현 (숙명여자대학교 식품영양학과) , 주신윤 (대진대학교 식품영양학과) , 최해연 (공주대학교 식품과학부 외식상품학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was performed to evaluate the effects of adding aronia powder on the antioxidant activities and physicochemical properties of pork patties. The patties were prepared by adding 0%, 1%, 2%, and 3% of aronia powder. Water and ethanol were used to extract the antioxidant compounds from aronia. Total phenolic compounds of the water and ethanol extract of aronia were 164.55 mg/g and 221.08 mg/g, respectively. The total phenol contents and DPPH free radical scavenging activity of patties were significantly increased with the increasing amount of aronia powder. Moisture content in control group was 60.61%, and it was significantly different from the aronia powder groups. The cooking loss rate and reduction ratio significantly decreased with the increasing amount of aronia powder. The hardness, chewiness, and gumminess of the control group were lower than those of the treatment group. In the sensory evaluation, the addition of 1% aronia received the best score in appearance, color, and overall preference. We suggest that aronia powder may be a useful ingredient in pork patties to improve the quality characteristics and antioxidant potential.

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문제 정의

본 연구에서는 우수한 기능성을 가진 아로니아를 돈육패티 제조에 활용하여 소비자의 기호도 만족, 품질특성과 기능성 향상, 육제품 제조에 활용하기 위한 기초 자료로 얻기 위하여 돈육패티의 항산화 활성과 품질평가 소비자 기호도를 살펴보았다.

제안 방법

돈육 패티는 Oh HK와 Lim HS(2011)의 제조방법을 참고하여 Table 1과 같은 재료와 분량으로 아로니아 분말을 0%, 1%, 2%, 3%씩 첨가하여 패티를 제조하였다. 분쇄한 돈육과 부재료는 반죽기(model K5SS, Kitchen Aid Co.
가열손실율은 패티의 굽기 전과 구운 후, 대조군 및 실험군의 중량을 각각 측정하여 그 차이에 대한 비율로 산출하였다.
직경감소율은 굽기 전 패티의 직경과 구운 후 패티의 직경을 측정한 후 그 차이에 대한 비율로 산출하였다. 각 실험은 5회 반복 측정하였다.
직경감소율은 굽기 전 패티의 직경과 구운 후 패티의 직경을 측정한 후 그 차이에 대한 비율로 산출하였다. 각 실험은 5회 반복 측정하였다.
패티의 가열 전과 후의 색도는 색도계(Colorimeter, CR300, Minolta Co., Osaka, Japan)를 이용하여 L(Lightness, 명도), a(Redness, 적색도), b(Yellowness, 황색도)의 색도 값을 3회 반복 측정한 후 평균값으로 나타내었다. 이 때 사용한 표준 백색판(Standard plate)의 L, a, b 값은 각각 97.
가열 조리된 패티의 관능검사는 20명의 검사요원들을 대상으로 실험목적 및 평가항목들에 대해 설명하고 관능평가를 실시하였다. 모든 시료는 동시에 제공하여 7점 척도법으로 관능특성을 평가하도록 하였다.
가열 조리된 패티의 관능검사는 20명의 검사요원들을 대상으로 실험목적 및 평가항목들에 대해 설명하고 관능평가를 실시하였다. 모든 시료는 동시에 제공하여 7점 척도법으로 관능특성을 평가하도록 하였다. 일정한 크기의 패티를 흰색 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 평가하도록 하였다.
모든 시료는 동시에 제공하여 7점 척도법으로 관능특성을 평가하도록 하였다. 일정한 크기의 패티를 흰색 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 평가하도록 하였다. 소비자 기호도 평가항목은 전반적인 기호도(overall preference), 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture)으로 매우 좋다: 7점, 매우 싫다: 1점으로 하였고, 특성강도의 평가항목은 다즙성(juiciness), 이취(off flavor), 아로니아 맛 강도(taste intensity)를 아주 강하다: 7점, 아주 약하다: 1점으로 하였다.
일정한 크기의 패티를 흰색 폴리에틸렌 1회용 접시에 담아 제공하였고 한 개의 시료를 먹고 난 다음 물로 헹군 뒤 평가하도록 하였다. 소비자 기호도 평가항목은 전반적인 기호도(overall preference), 외관(appearance), 색(color), 향미(flavor), 맛(taste), 조직감(texture)으로 매우 좋다: 7점, 매우 싫다: 1점으로 하였고, 특성강도의 평가항목은 다즙성(juiciness), 이취(off flavor), 아로니아 맛 강도(taste intensity)를 아주 강하다: 7점, 아주 약하다: 1점으로 하였다.
아로니아 분말을 돈육 패티에 0%, 1%, 2%, 3%씩 첨가하여 항산화활성, 품질특성 및 관능평가에 미치는 영향을 살펴본 결과는 다음과 같다.

대상 데이터

, Seoul, Korea)에 보관하면서 사용하였다. 본 실험에 사용된 돈육은 국내산 뒷다리살로 4℃에서 냉장 보관된 것을 이용하였으며, 지방과 결체조직을 제거한 후 만육기(Meat chopper, M12S, Hankookfujee Industies Co., Gyeonggi, Korea)로 분쇄하여 사용하였다. 부재료로 사용한 양파(국내산), 대두유(해표, 서울, 한국), 설탕(제일제당, 서울, 한국), 소금(해표, 서울, 한국), 마늘(국내산), 후추(오뚜기, 경기, 한국)는 모두 시중에서 구입하였다.
, Gyeonggi, Korea)로 분쇄하여 사용하였다. 부재료로 사용한 양파(국내산), 대두유(해표, 서울, 한국), 설탕(제일제당, 서울, 한국), 소금(해표, 서울, 한국), 마늘(국내산), 후추(오뚜기, 경기, 한국)는 모두 시중에서 구입하였다.
, Joseph, MI, USA)에 넣고 2단으로 5분간 혼합한 후, 70 g씩 분할하여 지름 9 cm와 두께 1 cm로 성형하여 3±1℃의 냉장실에서 보관하였다. 180℃로 예열된 오븐(G-501P, LG, Seoul, Korea)에서 패티를 15분간 가열한 후 실험의 시료로 사용하였다.
이 용액에 1 N sodium carbonate (Na₂CO₃) 300 μL를 가하여 암소에 2시간 방치시킨 다음 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 gallic acid (Sigma Chemical Co. St. Louis, MO, USA)를 사용하였다. 검량선을 작성한 후 총 폴리페놀 함량은 mg gallic acid (mg GAE/g)으로 3회 반복하여 얻은 평균값으로 나타내었다.
, Haslemerd, UK)를 사용하여 경도(hardness), 탄성(springiness), 씹힘성(chewiness), 검성(gumminess), 응집성(cohesiveness)을 나타내었다. 시료는 가로, 세로 15 mm, 높이 10 mm로 하였으며 round probe(75 mm diameter)를 사용하였다. 분석조건은 pre-test speed 5.
본 실험에 사용한 아로니아는 경북 영천시에서 2012년 8월 수확한 것을 세척하고 건조·분말하여 40 mesh 표준망체에 내린 다음 폴리에틸렌 백에 넣어 -40℃ deep freezer(DFU-128E, Operon Co., Seoul, Korea)에 보관하면서 사용하였다.

데이터처리

추출물 800 μL에 DPPH solution 200 μL를 가하여 교반한 다음 실온의 암소에서 30분간 방치 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도를 이용하여 백분율로 나타내었으며, 3회 반복 실험하여 얻은 결과를 평균한 값으로 나타내었다.
각 실험군 간의 유의성 검증을 위하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 사후검정으로 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
가열 후 패티의 수분함량은 시료 1 g을 적외선 수분측정기(MB45 Moisture Analyzer, Ohaus Corporation, Zurich, Switzerland)을 사용하여 정량하였으며 각 실험은 5회 반복하여 얻은 평균값과 표준편차로 나타내었다.
0 mm, trigger force 5 g으로 하였다. 각 시험군별로 10회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었다.
모든 자료의 통계처리는 SPSS 21.0 (Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균과 표준편차를 구하였다. 각 실험군 간의 유의성 검증을 위하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 사후검정으로 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
Different superscripts (a~d, A~D) indicate significant differences at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
1) Different superscripts (a~d) in a row indicate significant differences at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
1) Different superscripts (a~d) in a row indicate significant differences at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
1) Different superscripts (a~b) in a row indicate significant differences at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
1) Different superscripts (a~c) in a row indicate significant differences at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.

이론/모형

총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu법을 응용한 Swain T와 Hillis WE(1959)의 방법에 준하여 측정하였다. 추출물 150 μL에 증류수 2400 μL와 0.
DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) free radical에 대한 소거 효과는 Blois MS (1958)의 방법에 준하여 측정하였다. 추출물 800 μL에 DPPH solution 200 μL를 가하여 교반한 다음 실온의 암소에서 30분간 방치 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.

성능/효과

패티의 총 페놀 함량은 아로니아 분말 첨가량 0%, 1%, 2%, 3%에 따라 에탄올 추출은 각각 461.39, 735.28, 951.48, 1121.76 mg GAE/100 g, 증류수 추출은 480.19, 578.61, 895.28, 1144.35 mg GAE/100 g으로 유의적으로 증가하였다(p<0.001).
1에 제시하였다. 아로니아 분말의 총 페놀화합물 함량에서 물 추출물은 164.55 mg GAE/g, 에탄올 추출물은 221.08 mg GAE/g으로 측정되었다. 베리류의 종류인 복분자의 물 및 에탄올추출물에서 각각 3336.
아로니아 패티의 DPPH 라디칼 소거능은 아로니아 분말 첨가량이 0%, 1%, 2%, 3%로 증가함에 따라 에탄올 추출에서는 12.04%, 37.50%, 55.64%, 75.40%로 나타났으며 증류수 추출은 5.8%, 37.89%, 55.33%, 82.98%로 아로니아 함량 증가에 따라 유의적으로 증가하였다(p<0.001).
아로니아 분말의 DPPH 라디칼 소거능은 100 μg/mL 수준에서 에탄올 추출물은 61.15%, 증류수 추출물은 43.92%로 측정되었다.
0% 농도에서 가장 높은 DPPH라디칼 소거 활성을 보였다(Choi PS 등 2013). 아로니아 분말은 물 추출물 보다 에탄올 추출물에서 높은 항산화를 보였다. Lim JD 등(2014)에 따르면 아로니아 추출물은 다른 베리류 보다 약 2배, 아로니아 안토시아닌 분획물의 경우 다른 베리류 보다 약 4배 이상의 높은 항산화 활성을 보였다.
001). 대조구 패티에 비해 에탄올 추출물은 6배, 증류수 추출물은 14배 높게 측정되었다. 아로니아를 첨가한 청포묵은 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성에서 아로니아 분말 함량이 1~3% 수준에서는 항산화 활성이 크게 증가하다가 5% 첨가수준에서는 증가폭이 낮게 나타났다고 하였다(Hwang ES와 Nhuan DT 2014).
아로니아 분말의 양을 달리하여 제조한 조리된 패티의 수분함량 측정결과 아로니아를 첨가하지 않은 패티의 수분함량은 60.61%이었으며 첨가량에 따라 57.32~59.34%로 감소하는 유의적인 결과를 나타냈다(p<0.001).
아로니아 패티의 가열손실율과 직경감소율은 아로니아 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.001).
001). 대조군의 가열손실률은 19.22%였고, 아로니아 분말 1%, 2%, 3% 첨가구는 각각 20.81%, 19.92%, 24.41%를 나타냈다. 아로니아 패티의 직경감소율은 12.
41%를 나타냈다. 아로니아 패티의 직경감소율은 12.50~15.57%로 아로니아 첨가량이 증가할수록 증가하였다. 직경감소율은 육제품의 가열 감량이 높으면 경제적 손실뿐 아니라 수분과 지방이 제거됨으로써 조직감, 보수력, 지방 보유율을 저하시켜 기호성에 부정적 영향을 미치게 된다(Hasibe T 등 2010).
아로니아 패티의 가열 전후의 색도 측정결과는 Table 4와 같다. 패티의 명도를 나타내는 L값은 아로니아 분말 첨가량이 증가할수록 조리 전 생패티는 유의적으로 감소하여 점점 어두워지는 경향을 보였고 조리된 패티는 밝아지는 경향을 보였다.
아로니아 분말 첨가량을 달리하여 제조한 패티의 조직감을 측정한 결과는 Table 5와 같다. 경도는 아로니아 분말을 첨가한 패티가 대조군에 비해 유의적으로 높았으며, 3% 첨가군에서 가장 높은 경도를 나타냈다. 아로니아 분말 첨가량에 따라 씹힘성(p<0.
아로니아 패티의 기호도와 특성강도는 Table 6과 같다. 소비자 기호도 검사와 특성강도 결과 전반적인 기호도, 외관, 색, 다즙성, 아로니아 맛의 강도에서 유의적인 차이를 나타냈다. 전반적인 기호도에서 아로니아 분말 1% 첨가한 패티에서 가장 높은 점수를 보였으며 대조군에 비하여 아로니아 첨가한 패티의 기호도가 높았다.
소비자 기호도 검사와 특성강도 결과 전반적인 기호도, 외관, 색, 다즙성, 아로니아 맛의 강도에서 유의적인 차이를 나타냈다. 전반적인 기호도에서 아로니아 분말 1% 첨가한 패티에서 가장 높은 점수를 보였으며 대조군에 비하여 아로니아 첨가한 패티의 기호도가 높았다. 특성강도에서는 아로니아 분말 첨가량이 증가할수록 맛이 강해지고 다즙성이 감소되는 결과를 얻었고 이취에는 영향을 미치지 않았다.
전반적인 기호도에서 아로니아 분말 1% 첨가한 패티에서 가장 높은 점수를 보였으며 대조군에 비하여 아로니아 첨가한 패티의 기호도가 높았다. 특성강도에서는 아로니아 분말 첨가량이 증가할수록 맛이 강해지고 다즙성이 감소되는 결과를 얻었고 이취에는 영향을 미치지 않았다. 아로니아 분말 첨가량이 증가할수록 패티의 수분함량이 줄어들어 다즙성 강도에 영향을 줬다고 생각된다.
1. 아로니아분말의 총 페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과 물 추출물보다 에탄올 추출물에서 높게 평가되었다. 또한 패티의 총 페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거능은 아로니아 함량에 따라 유의적으로 증가하였다.
아로니아분말의 총 페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과 물 추출물보다 에탄올 추출물에서 높게 평가되었다. 또한 패티의 총 페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거능은 아로니아 함량에 따라 유의적으로 증가하였다.
2. 아로니아 패티의 품질평가 결과 pH는 시료 첨가량이 많아질수록 유의적으로 낮게 측정되었다. 수분함량은 아로니아 분말의 첨가량이 증가 될수록 유의적으로 감소하였고 가열손실률, 직경감소율은 유의적으로 증가되었다.
아로니아 패티의 품질평가 결과 pH는 시료 첨가량이 많아질수록 유의적으로 낮게 측정되었다. 수분함량은 아로니아 분말의 첨가량이 증가 될수록 유의적으로 감소하였고 가열손실률, 직경감소율은 유의적으로 증가되었다. 가열하지 않은 패티의 색도는 첨가량이 증가할수록 명도와 황색도는 감소하였지만 적색도는 증가하였다.
수분함량은 아로니아 분말의 첨가량이 증가 될수록 유의적으로 감소하였고 가열손실률, 직경감소율은 유의적으로 증가되었다. 가열하지 않은 패티의 색도는 첨가량이 증가할수록 명도와 황색도는 감소하였지만 적색도는 증가하였다. 반면 가열한 패티의 색도는 명도와 황색도는 증가하고 적색도는 감소하였다.
가열하지 않은 패티의 색도는 첨가량이 증가할수록 명도와 황색도는 감소하였지만 적색도는 증가하였다. 반면 가열한 패티의 색도는 명도와 황색도는 증가하고 적색도는 감소하였다. 조직감 측정 결과 아로니아 분말의 첨가량에 따라 경도, 씹힘성, 검성이 유의적으로 증가하였다.
반면 가열한 패티의 색도는 명도와 황색도는 증가하고 적색도는 감소하였다. 조직감 측정 결과 아로니아 분말의 첨가량에 따라 경도, 씹힘성, 검성이 유의적으로 증가하였다.
3. 소비자기호도 검사 결과 아로니아 분말 1% 첨가 패티에서 전반적인 기호도, 외관, 색이 유의적으로 높게 평가되었다. 특성강도에서는 아로니아 첨가량이 증가할수록 맛이 강해지고 다즙성이 감소하는 결과를 얻었고 이취에는 영향을 미치지 않았다.
001). 총 폴리페놀 함량은 대조구 패티에 비해 아로니아 3% 첨가한 패티가 약 2배 이상의 함량을 보였다. 아로니아 분말을 첨가한 식빵은 총 폴리페놀 함량 역시 대조구가 28.
05)이 유의적으로 증가하였다. 본 연구 결과와도 유사하게 아로니아를 첨가한 청포묵은 대조군에 비해 아로니아 분말 첨가량이 증가함에 따라 경도, 씹힘성, 점착성이 증가하였고 율피 분말을 첨가한 패티에서도 율피 분말 첨가량에 따라 경도, 씹힘성, 검성이 유의적으로 증가하였다(Hwang ES와 Nhuan DT 2014, Joo SY와 Choi HY 2014b). 응집성과 탄성의 경우는 유의적인 차이를 보이지 않았다.

후속연구

연구결과를 종합해볼 때 아로니아 분말은 천연 항산화물질로서의 우수한 항산화 효과를 나타내어 육가공품 가공에 천연 항산화제로 이용이 가능할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	햄버거 패티는 무엇인가?	햄버거 패티는 미트볼류, 가스류 등과 함께 분쇄가공품에 속하며 식육(장기류 제외)을 세절 또는 분쇄한 것이나 또는 이에 결착제, 조미료, 향신료 등을 첨가하여 혼합한 것을 성형하거나 또는 동결, 절단하여 냉장, 냉동한 것이나 훈연, 열처리 또는 튀긴 것을 말하며 육함량이 50% 이상이어야 한다고 되어있다(Korea Food and Drug Administration 2002). 패티는 패스트푸드에서 재료로 이용되는데 패스트푸드가 가진 문제점은 높은 열량에 비해 일부 영양소가 부족하기 때문이며 패스트푸드를 자주 먹게 되면 동물성 지방을 과잉 섭취하게 되는 반면 비타민과 무기질 등 필수영양소는 부족해서 영양 불균형을 초래할 수 있다(Lee JJ 등 2011).
	아로니아는 어떤 효과가 있는가?	아로니아(Aronia melanocarpa)는 블랙초크베리(black chokeberry)라고 불리며 항산화작용(Lim JD 등 2014), 항암(Malik M 등 2003), 항당뇨(Jankowski A 등 1999), 항염증(Ilieva I 등 2005), 항알레르기(Jeong JM 2008) 등 천연 기능성 식품으로 효과가 있다. 아로니아에는 플라보노이드와 안토시아닌(cyanidin 3-O-glucoside, cyanidin 3-Ogalactoside, cyanidin 3-O-arabinoside, cyanidin 3-O-xyloside), 폴리페놀이 함유되어 있다(Oszmiański J와 Wojdylo A 2005).
	육가공품 중에서 패티가 재료로 이용되는 패스트푸드가 갖는 문제점은?	햄버거 패티는 미트볼류, 가스류 등과 함께 분쇄가공품에 속하며 식육(장기류 제외)을 세절 또는 분쇄한 것이나 또는 이에 결착제, 조미료, 향신료 등을 첨가하여 혼합한 것을 성형하거나 또는 동결, 절단하여 냉장, 냉동한 것이나 훈연, 열처리 또는 튀긴 것을 말하며 육함량이 50% 이상이어야 한다고 되어있다(Korea Food and Drug Administration 2002). 패티는 패스트푸드에서 재료로 이용되는데 패스트푸드가 가진 문제점은 높은 열량에 비해 일부 영양소가 부족하기 때문이며 패스트푸드를 자주 먹게 되면 동물성 지방을 과잉 섭취하게 되는 반면 비타민과 무기질 등 필수영양소는 부족해서 영양 불균형을 초래할 수 있다(Lee JJ 등 2011). 육가공품은 소비자들의 소득수준 향상에 따라 고품질 제품에 대한 필요성이 증가되므로 합성물질이 아닌 천연 기능성 물질을 첨가하여 육가공품의 고품질화가 필요하다(Jo JS 2008).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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