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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 다양한 분말김치제품 개발을 위한 기초연구로 분말김치 제조를 위한 건조공정 중 동결건조보호제 첨가가 분말김치 제품의 저장온도 및 저장기간 중 젖산균 생육에 미치는 영향을 확인하였다. 또한 김치에 익숙하지 않은 외국인들에게 거부감을 주지 않으면서 김치의 성분을 그대로 섭취할 수 있도록 하기 위한 방법으로 분말 김치를 제형(캡슐)화하여 장기 저장하면서 젖산균수 변화를 확인하였다.
가설 설정
- 2) Means with different lettets in a column (A-G) and a row (a-e) above a bar agnificantly differ at p<0.05.
- 2)Means with different letters in a column (A-G) and a row (a-e) above a bar agnificantly differ at p<0.05.
-
(n=3).
3)Values with different letters in the same row differ agnificantly (p<0.05)
. - 3)Values with different lettets in the same row differ agnificantly (p<0.05).
제안 방법
- 김치의 수분함량은 blender(MR 5550 MCA, BRAUN, Pblang로 간 반죽E)상태의 시료 약 1 g을 취한 후 적외선 수분 측정기 (MB45, Ohaus, Leicester, UK)를 이용하여측정하였다.
- 동결 건조된 김치를 분말화하기 위해 powder mixer (PLS-2K, Power Mixer, K.M Tec., Icheon, Korea)의 분쇄조건에 따라 8, 000 및 14, 000 ipm에서 각각 2, &분씩 처리하여 분말김치를 제조하였다. 제조된 4종류의 분말김치의 분쇄조건별 품질특성의 비교는 색E, ASTA 지수 및 관능평가를 통해 확인하였다.
- 제조된 4종류의 분말김치의 분쇄조건별 품질특성의 비교는 색E, ASTA 지수 및 관능평가를 통해 확인하였다. 동결건조보호제를 첨가한 캡슐형 분말 김치는 최종으로 선정된 조건(14, 000 tpm, 2분)으로 제조하고 분말화된 시료는 캡슐(KJ-100S, Korea Medi Co., Ltd., Daegu, Korea)에 각 350 mg씩 충진 되도록 수동방식으로제조하였다. 제조한 시료의 저장은 유통 중의 온도를 고려하여 냉동, 냉장, 저온, 상온의 온도로 나누어 -20, 4, 0 및 25℃에 보관처리 하였다.
- 따라서 분쇄속도와 분쇄시간은 분말 김치의 품질 지표 및 평가에 요인이 될 수 있다고 판단된다. 동결된 김치를 분쇄속도 및 분쇄시간을 달리하여 제조한 분말 김치의 붉은 정E, 잘 익은 냄새, 감칠맛, 전체적인 기호도 등의 항목에 대한 관능평가를 실시하였으며 그 결과는 Table 3 나타내었다. 그 결과, 8, 000 rpm으로 분쇄 시 14, 000 rpm보다 더 붉은 것으로 인식하여 색도 결과와 유사하였으며, 냄새와 맛에는 처리구에 따른 유의차는 없는 것으로 확인되었고, 전체 기호도는 14, 000 tpm으로 6분간 처리한 시료에서 8, 000 ipnie로 2분간 처리한 시료 보다 유의적으로 높게 나타났다.
- 시료는 하얀 종이컵에 담아 제공하였으며, 분말김치 자체의 맛, 색, 냄새 및 전체적 기호도를 7점 기호 척도법(1점 매우 약하다-7점 매우 강하다 또는 1점 매우 싫어한다-7점 매우 좋아한다)으로 평가하였다. 또한 검사원들은 실험을 시작하기 전 물로 입을 헹구도록 하였고, 시료를 맛보는 사이마다 정수된 실온상태의 물로 입을 헹구도록 하였다.
- 생육에 미치는 영향을 확인하였다. 또한 김치에 익숙하지 않은 외국인들에게 거부감을 주지 않으면서 김치의 성분을 그대로 섭취할 수 있도록 하기 위한 방법으로 분말 김치를 제형(캡슐)화하여 장기 저장하면서 젖산균수 변화를 확인하였다.
- 제조한 캡슐형 분말김치를 0주에서 최대 1&주까지 저장하면서 저장기간 및 저장온도별로 젖산균 수의 변화를 관찰하였고, 동결건조 처리한 김치의 저장성 평가를 실시하였다. 본 실험에 앞서 동결건조보호제의 적정 첨가 농도를 설정하기 위해 4종의 동결건조보호제를 05, 1.0, 1.5 및 2.0%씩 첨가하고 젖산균수를 측정한 결과 동결건조보호제의 첨가량 대비 1.5%를 첨가하였을 때 가장 높은균수를 나타내어 이를 최종 첨가 농도로 설정하였다. 캡슐형 분말김치에 첨가한 동결보호제의 동결 보호 효과를 비교하기 위해서 -20℃의 저장온도에서 4종의 동결건조보호제 (maltose, sucrose, lactose 및 glucose)의 종류별로 젖산균수를 측정하였다.
- 젖산균의 생존율을 확인하였다. 본 실험에서는 숙성 김치에 동결건조보호제 4종을 1.5%로 첨가하고 동결건조하여 분쇄한 다음 분말김치를 젤라틴 캡슐에 충진하여 실험에 사용하였다. 제조한 캡슐형 분말김치를 0주에서 최대 1&주까지 저장하면서 저장기간 및 저장온도별로 젖산균 수의 변화를 관찰하였고, 동결건조 처리한 김치의 저장성 평가를 실시하였다.
- 분말김치 시료 1 g 채취하여 0.85% 멸균식염수로 10배 희석하여 균질화한 후 단계 희석하여 MRS agar(Lactobadlli MRS agar, BD, Franklin Lakes, New Jersey, USA) 에 bromocresol purple(BCP, Fisher Scientific Co., Springfield,New Jersey, USA) 지시 약을 25 ppm으로 첨가하여 제조한 배지에 pouring culture method로 접종한 후 30℃에서 48시간 평판 배양하여 yellow 발색반응을 나타낸 colony(유기산생성 균)를 계수하였다.
- 분말김치의 색도는 Chroma meter(CR-400, Konica Minolta, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였고, Hunter 색차계의 L(명도, Lightness), a(적색E, redness), b(황색도, yellowness) 값을 5회 반복 측정하여 그 평균값을 나타내었다. 이때 표준색판을 설치하여 값을 보정하였으며, 시료를 원형 cell에 넣어 측정하였다.
- 분말김치의 정량적 분석 방법의 특성을 고려한 훈련된 관능 요원 10명을 선발하였고, 평가 전에 실험의 목적과 관능적 품질 특성을 설명한 후에 관능평가를 실시하였다. 시료는 하얀 종이컵에 담아 제공하였으며, 분말김치 자체의 맛, 색, 냄새 및 전체적 기호도를 7점 기호 척도법(1점 매우 약하다-7점 매우 강하다 또는 1점 매우 싫어한다-7점 매우 좋아한다)으로 평가하였다.
- 분말김치제품 중 젖산균 생존율을 높이기 위한 방법으로 흔히 사용되고 있는 당류를 첨가하여 온도에 따른 저장 기간 중 젖산균의 생존율을 확인하였다. 본 실험에서는 숙성 김치에 동결건조보호제 4종을 1.
- 의 분쇄 조건에 따라 8, 000 및 14, 000 rpm에서각각 2, 6분씩 처리한 결과, 각각의 평균입도는 50, 65, 110 및 140 mesh로 분쇄 속도가 높고 분쇄 시간이 증가할수록 입자의 크기가 작게 나타났다. 분쇄조건별로 비교하기 위해 분말김치의 품질 특성은 색도 ASTA 지수 분석 및 관능평가를 통해 확인하였다Qble 2, 3). 색도의 결과 분쇄조건이 L, a, b값 모두에 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 분말김치의 명도 L값은 분쇄 속도와 분쇄 시간이 증가할수록 수치가 높아져 밝기가 증가하는 경향을 보였다.
- 숙성시킨 포기김치를 각 1 1%당 동결건조보호제 15 g씩가하여 Blender(HMF-31005, Hanil, Seoul, Korea)로 분쇄하고, 무첨가군과 동결건조보호제 첨가군으로 구분하여glucose, maltose, lactose 및 sucrose를 각각 L5%(w/w) 농도로 첨가하였다.
- 시료는 하얀 종이컵에 담아 제공하였으며, 분말김치 자체의 맛, 색, 냄새 및 전체적 기호도를 7점 기호 척도법(1점 매우 약하다-7점 매우 강하다 또는 1점 매우 싫어한다-7점 매우 좋아한다)으로 평가하였다. 또한 검사원들은 실험을 시작하기 전 물로 입을 헹구도록 하였고, 시료를 맛보는 사이마다 정수된 실온상태의 물로 입을 헹구도록 하였다.
- , Icheon, Korea)의 분쇄조건에 따라 8, 000 및 14, 000 ipm에서 각각 2, &분씩 처리하여 분말김치를 제조하였다. 제조된 4종류의 분말김치의 분쇄조건별 품질특성의 비교는 색E, ASTA 지수 및 관능평가를 통해 확인하였다. 동결건조보호제를 첨가한 캡슐형 분말 김치는 최종으로 선정된 조건(14, 000 tpm, 2분)으로 제조하고 분말화된 시료는 캡슐(KJ-100S, Korea Medi Co.
- , Daegu, Korea)에 각 350 mg씩 충진 되도록 수동방식으로제조하였다. 제조한 시료의 저장은 유통 중의 온도를 고려하여 냉동, 냉장, 저온, 상온의 온도로 나누어 -20, 4, 0 및 25℃에 보관처리 하였다.
- 5%로 첨가하고 동결건조하여 분쇄한 다음 분말김치를 젤라틴 캡슐에 충진하여 실험에 사용하였다. 제조한 캡슐형 분말김치를 0주에서 최대 1&주까지 저장하면서 저장기간 및 저장온도별로 젖산균 수의 변화를 관찰하였고, 동결건조 처리한 김치의 저장성 평가를 실시하였다. 본 실험에 앞서 동결건조보호제의 적정 첨가 농도를 설정하기 위해 4종의 동결건조보호제를 05, 1.
- 5%를 첨가하였을 때 가장 높은균수를 나타내어 이를 최종 첨가 농도로 설정하였다. 캡슐형 분말김치에 첨가한 동결보호제의 동결 보호 효과를 비교하기 위해서 -20℃의 저장온도에서 4종의 동결건조보호제 (maltose, sucrose, lactose 및 glucose)의 종류별로 젖산균수를 측정하였다. 그 결과, 동결건조보호제 무첨가군의 경우 9주간 저장기간 동안 초기균수에서 1 log 감소하였으며, 저장 1&주에는 7 log 수준을 유지하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 김치는 시판되는 포기김치(Daesang, Seoul, Korea)< 구입하여 pH 4.1 이 될 때까지 되도록 1(TC 에서 2주간 숙성한 후 동결건조용 시료로 사용하였다 기타실험에 사용된 시약은 특급시약을 사용하였고, 동결건조보호제는 단당류인 glucose(Samyang Co., Seoul, Korea), 이당류인 maltose(Daejung Chemical & Metals Co., Gyeonggi-do, Korea), lactose(Junsei Chemical Co., Tokyo, Japan) 및 sucrose (Samyang Co., Seoul, Korea)를 시중에서 구입하여사용하였다.
데이터처리
- , Chicago, IL, USA) 통계 프로그램을 이용하여 평균과 표준편차를 구하였으며, 각 변수에 대해 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)을 실시하였다. 사후검정으로 Duncan's multiple range test를 적용하였으며, 통계적 유의성은 p<0.05* 기준으로 하였다.
- 자료 분석은 SPSS(18.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 통계 프로그램을 이용하여 평균과 표준편차를 구하였으며, 각 변수에 대해 일원배치분산분석 (one-way ANOVA)을 실시하였다. 사후검정으로 Duncan's multiple range test를 적용하였으며, 통계적 유의성은 p<0.
성능/효과
- 2) Means with different lettets in a column (A-C) and a tow (a-c) above a bar significantly differ at p<0.05.
- 31 log CFU/g)과 생균수를 비교하면 1 log 수준의 차이를 보였다. 25℃에서 4개월간 저장하면서 생균(젖산균)수를 측정하면서 동결건조보호 효과를 관찰한 결과 저장 10 주까지는 4~5 log CFU/g으로 젖산균수가 유지되었으나, 저장 4개월째에는 젖산균이 확인되지 않았다(Table 7).
- 1의 범위로 시료 간의 차이를 확인할 수 있었다. ASTA 지수는 평균 입도가 가장 작은 14, 000 tpm, 6분 처리구에서 유의적으로 높게 나타났으며(p<0.05), 이는 동결김치의 미립화 조건 중 분쇄속도 및 분쇄시간에 따른 차이로써 ASTA값에 미치는 영향이 크다고 볼 수 있었다. 이러한 결과는 입자의 크기가 적색 색소의 추출속도에 영향을 미치는 것이라 판단되고, 이는 크기가 작을수록 적색색소의 추출양이 증가하는 것으로 생각된다.
- 동결된 김치를 분쇄속도 및 분쇄시간을 달리하여 제조한 분말 김치의 붉은 정E, 잘 익은 냄새, 감칠맛, 전체적인 기호도 등의 항목에 대한 관능평가를 실시하였으며 그 결과는 Table 3 나타내었다. 그 결과, 8, 000 rpm으로 분쇄 시 14, 000 rpm보다 더 붉은 것으로 인식하여 색도 결과와 유사하였으며, 냄새와 맛에는 처리구에 따른 유의차는 없는 것으로 확인되었고, 전체 기호도는 14, 000 tpm으로 6분간 처리한 시료에서 8, 000 ipnie로 2분간 처리한 시료 보다 유의적으로 높게 나타났다.
- 캡슐형 분말김치에 첨가한 동결보호제의 동결 보호 효과를 비교하기 위해서 -20℃의 저장온도에서 4종의 동결건조보호제 (maltose, sucrose, lactose 및 glucose)의 종류별로 젖산균수를 측정하였다. 그 결과, 동결건조보호제 무첨가군의 경우 9주간 저장기간 동안 초기균수에서 1 log 감소하였으며, 저장 1&주에는 7 log 수준을 유지하였다. Maltose를 첨가한 분말 김치의 경우에는 저장 3주차에 12 log CFU/g에서 10 log CFU/g 으로 감소하였으나 저장 5주차부터 16주까지 9 log CFU/g 수준으로 무첨가군보다 높게 유지되었다.
- 2 M)에서 효과가 매우 좋으며, 투과형 보호제 보다 독성 또한 낮으며, 비투과성 보호제의 효과는 세포와 보호제 종류 및 농도와의 특이성에 따라 달라진다(18). 본 연구의 결과 중에서 저장온도와 관계없이 0주차의 초기 생균수에서 maltose를 제외한 4군에서는 10 log CFU/g 수준으로모두 비슷한 경향을 확인하였으며, maltose를 첨가한 김치 분말의 젖산균수가 약 12 log CFU/g을 나타내어 4가지 당 중, maltose가 가장 높은 동결보호 효과를 나타내었다. 이는 Sihn의 보고에 의하면 Lactobacillus brevis의 성장을 위해서는 glucose보다 mlatose를 탄소원으로 이용하는 것이 효과적이며, 특히 mlatose를 2% 첨가하였을 때 가장 높은 균수를 나타내었다(19).
- 김치는 발효 숙성 시 원재료에 함유된 각종 효소와 미생물의 작용에 의해 구성성분이 분해 및 발효되는데, 탄수화물의 분해 및 발효로 여러가지 유기산이 생성되고 pH가 감소하고 산도가 증가하여 김치 고유의 신맛을 갖게 되므로 pH와산도는 김치의 주요 품질 지표라고 할 수 있다(11, 12). 본실험에서 사용된 동결건조 전의 숙성김치의 이화학적 특성을 분석한 결과, pH는 4.10±0.04이며, 산도는 1.24±0.02%, 젖산균수는 6.45xl08 CFU/mL, 수분함량은 86.5%, 염도는 1.87% 이었다.
- 분쇄조건별로 비교하기 위해 분말김치의 품질 특성은 색도 ASTA 지수 분석 및 관능평가를 통해 확인하였다Qble 2, 3). 색도의 결과 분쇄조건이 L, a, b값 모두에 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 분말김치의 명도 L값은 분쇄 속도와 분쇄 시간이 증가할수록 수치가 높아져 밝기가 증가하는 경향을 보였다. 적색도 a값은 입자의 크기가 작아질수록 수치가 감소하는 경향을보였고(14, 000 rpm/2, 6 min), 황색도는 적색도와 반대로입자의 크기가 작아질수록 수치가 증가하는 경향을 보였다(8, 000 rpm/2, 6 min).
- Sucrose 및 lactose를 첨가한 분말김치의 경우 젖산균 수는 저장 16주에 1 log 감소한 9 log CFU/g 수준이었으며, glucose를 첨가한 분말김치에서는 10 log CFU/g 수준을 그대로 유지하는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 정리하면 -20℃에서 저장한 캡슐형 분말김치에서 4개월 후에도 젖산균이 7 log CFU/g 이상 유지되었으며, glucose의 동결건조보호제의 첨가가 캡슐형 분말김치에서는 대조군보다 3 log CFU/g 많은 10 log CFU/g 젖산균이 확인되었다(Table 4).
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