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문제 정의
- 수 있다. 본 연구에서는 국내 주요 다시마 산지인 전남 완도군의 다시마를 이용하여 천연 염미증강제를 개발하기 위하여 정미성분 추출에 적합한 다시마 수확시기를 선정하고, 추출 온도와 시간에 따른 다시마 추출물의 특성과 유리 아미노산 및 관능적 특성을 분석하여 정미성분을 효과적으로 추출하기 위한 열수 추출 조건을 검토하였다. 또한 정미성분이 최적으로 추출된 다시마 추출분말을 사용하여 천연염 미 증강제로서 의 효능을 평 가하였다.
- 본 연구에서는 완도산 다시마로부터 염미증강제를 개발하기 위하여 감칠맛을 나타내는 정미성분이 최적으로 추출되는 열수 추출 조건을 제시하였다. 정미성분이 풍부한 다시마 추출물의 염미증강제 효능 평가에서 NaCl 용액에 다시마추출분 말을 첨가하였을 때 짠맛 강도가 상승하였으며, 이때 나트륨 저감화율은 NaCl 농도에 따라 높아지면서 12.
가설 설정
- 1)Values are mean土SD (n=3).
- 1)Values are mean土SD (n=3).
제안 방법
- 추출액의 품질 특성을 평가하였다. 건조 다시마에 물을 15배(v/w) 가수하여 60℃, 80℃, 100℃에서 각각 1 시간, 2시간, 3시간 동안 추출한 후 상등액율, 고형분 수율, 조단백 수율, 당도 및 점도를 측정하여 Table 3에 나타내었다. 추출액의 상등액율은 67~76% 수준으로 추출 온도가 높아질수록 더 높게 나타났으며, 추출 시간이 길어짐에 따라 높아지는 경향이었으나 60℃ 추출의 경우 시간에 따라 유의적인 차이는 없었다.
- 다시마 추출물의 관능평가는 미리 훈련된 전남식품산업연구센터의 연구원 12명이 시행하였으며, 평가 항목으로는 감칠맛(savory taste), 색(color), 향(flavor), 맛(taste), 종합 기호도(overall acceptability)에 대하여 평가자의 기호도를 7점 척도법으로 평가하였다. 각 항목에 대한 점수는 1점으로 갈수록 기호도가 낮고, 7점으로 갈수록 높아지는 것으로 평가하였다.
- 다시마 추출물의 염미증강 효능 평가는 전남식품산업연구센터의 연구원 12명이 NaCl 표준용액에 대한 표준 짠맛 강도를 습득한 후 시험용액의 짠맛 강도를 측정하여 평가하였다. NaCl 표준용액의 표준 짠맛 강도는 0.
- 다시마 추출분말을 각각 0.31%, 0.47%, 0.63 % NaCl 표준용액과 혼합하여 1%(w/v) 농도의 시험용액을 제조하여 짠맛 강도를 평가한 후 다시마 추출분말을 첨가하지 않은 NaCl 표준용액의 표준 짠맛 강도와 비교한 결과는 Fig. 2와 같다. 표준 짠맛 강도가 1점인 0.
- 다시마를 천연 염미증강 소재로 개발하기 위하여 정미성분이 최적인 열수 추출 조건(100℃, 2시간)에서 추출한 다시마의 추출분말을 제조한 후 이를 이용한 염미증강 효능을 평가하였다. 다시마 추출분말을 각각 0.
- 다시마의 정미성분 추출을 위한 시간과 온도 조건을 설정하기 위하여 진공추출기(COSMOS 660, Kyungseo Machines Co., Ltd., Incheon, Korea)에 건조 다시마 조각 1 kg을 넣고 15배(v/w)의 물을 첨가하여 60℃, 80℃, 100℃ 에서 각각 1시간, 2시간, 3시간 동안 열수 추출한 후 부직포로 여과하여 잔사를 분리하고 얻어진 추출액을 시료로 사용하였다.
- 본 연구에서는 국내 주요 다시마 산지인 전남 완도군의 다시마를 이용하여 천연 염미증강제를 개발하기 위하여 정미성분 추출에 적합한 다시마 수확시기를 선정하고, 추출 온도와 시간에 따른 다시마 추출물의 특성과 유리 아미노산 및 관능적 특성을 분석하여 정미성분을 효과적으로 추출하기 위한 열수 추출 조건을 검토하였다. 또한 정미성분이 최적으로 추출된 다시마 추출분말을 사용하여 천연염 미 증강제로서 의 효능을 평 가하였다.
- 상등액율은 추출 후 회수된 상등액의 양(mL)을 첨가된 물의 양(mL)으로 나누어 계산하였다. 고형분 수율은 105℃ 상압가열건조법으로 추출액의 고형분 함량을 측정한 후 추출액으로부터 회수된 고형분 함량을 추출에 사용된 건조 다시마의 함량으로 나누어 백분율(%)로 나타내었다.
- 95% NaCl 용액이 17점으로 하였다. 시험용액은 동결건조기(PVTFD 10R, Ilshin Lab Co., Ltd., Dongducheon, Korea)로 건조된 다시마 추출 분말 1 g에 0.31%, 0.47%, 0.63% NaCl 용액 100 mL를 각각 첨가하여 1%(w/v) 농도로 준비한 후 짠맛 강도를 평가하였다. 표준용액과 시험용액의 나트륨 함량은 나트륨 분석기 (859 Titrotherm, Metrohm AG, Herisau, Switzerland) 로측정하여 다시마 추출물에 의한 나트륨 저감율(%)을 계산하였다.
- 완도산 다시마를 100℃에서 각각 1시간, 2시간, 3시간 추출한 추출액의 관능적 특성에 대한 기호도를 평가하여 Fig. 1에 나타내었다. 감칠맛은 2시간 추출액이 6.
- 완도산 다시마를 천연 염미증강제로 개발하기 위하여 다시마로부터 정미성분이 최적으로 추출되는 열수 추출 조건을 평가하였으며, 다시마 추출분말을 이용하여 염미증강 효능과 나트륨 저감화율을 분석하였다. 정미성분 추출에 가장 적합한 완도산 다시마의 수확시기를 선정하기 위하여 5월, 6월, 7월에 수확한 다시마의 일반성분과 유리아미노산을 분석한 결과 정미성분 아미노산(glutamic acid와 aspartic acid)의 함량이 가장 높은 6월 수확 다시마를 추출 원료로 선정하였다.
- 완도산 다시마의 정미성분을 최적으로 추출하기 위한 열수 추출 조건을 설정하기 위하여 추출 온도와 시간에 따른 다시마 추출액의 품질 특성을 평가하였다. 건조 다시마에 물을 15배(v/w) 가수하여 60℃, 80℃, 100℃에서 각각 1 시간, 2시간, 3시간 동안 추출한 후 상등액율, 고형분 수율, 조단백 수율, 당도 및 점도를 측정하여 Table 3에 나타내었다.
- 추출액의 점도 증가는 관능적 풍미에도 좋지 않은 영향을 미칠뿐만 아니라 제품의 가공공정에도 문제점으로 작용할 수 있다. 추출 온도별 다시마추출액의 품질 특성 분석 결과 상등액율, 고형분 수율, 조단백 수율, 당도 및 점도 특성이 100℃ 추출에서 우수한 특성을 나타내어 최적 추출 온도는 100℃를 선정하였으며, 최적추출 시간의 선정을 위하여 100℃ 추출액의 정미성분 아미노산 분석과 관능평가를 진행하였다.
- 63% NaCl 용액 100 mL를 각각 첨가하여 1%(w/v) 농도로 준비한 후 짠맛 강도를 평가하였다. 표준용액과 시험용액의 나트륨 함량은 나트륨 분석기 (859 Titrotherm, Metrohm AG, Herisau, Switzerland) 로측정하여 다시마 추출물에 의한 나트륨 저감율(%)을 계산하였다. 나트륨 저감율(%)=100-(시험용액의 나트륨 함량/표준용액의 나트륨 함량X100).
대상 데이터
- japonica、)는 전남 완도군의 금일 광선 영 어조합법 인으로부터 건조 다시 마를 공급받아 사용하였다. 분석에 사용한 다시마는 부위에 따른 성분 차이를감안하여 전체 길이를 분쇄기(M20, Kika-were GmbH & Co. KG, Staufen, Germany)로 분쇄하여 균질화 시킨 후사용 하였으며, 추출에 사용한 다시마는 3X3 cm 크기의 조각으로 잘라 사용하였다. 모든 시료는 실험 전까지 -20℃에 보관하였다.
- 실험에 사용한 다시마(Z. japonica、)는 전남 완도군의 금일 광선 영 어조합법 인으로부터 건조 다시 마를 공급받아 사용하였다. 분석에 사용한 다시마는 부위에 따른 성분 차이를감안하여 전체 길이를 분쇄기(M20, Kika-were GmbH & Co.
- 나트륨 저감화율을 분석하였다. 정미성분 추출에 가장 적합한 완도산 다시마의 수확시기를 선정하기 위하여 5월, 6월, 7월에 수확한 다시마의 일반성분과 유리아미노산을 분석한 결과 정미성분 아미노산(glutamic acid와 aspartic acid)의 함량이 가장 높은 6월 수확 다시마를 추출 원료로 선정하였다. 다시마 열수 추출 온도와 시간 조건을 평가하기 위하여 60℃, 80℃, 100℃에서 1시간, 2시간, 3시간을 각각 추출하여 추출액의 품질 특성을 분석한 결과 100℃ 추출조건에서 가용성 고형분과 조단백의 함량이 35.
데이터처리
- 실험 결과는 SPSS program(Statistical Package for Social Science, version 17, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 을 이용하여 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)을 실시한 후 Duncan's multiple range test로 사후 검증하였다(尸<
이론/모형
- 일반성분은 AOAC법(35)에 따라 수분은 105℃ 상압 가열건조법 , 조회분은 550℃ 건식 회화법으로 측정하였으며, 조단백은 Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet법을 이용하여 측정하였다. 탄수화물은 시료 100 g 중에서 수분, 조회분, 조단백, 조지방 함량을 감하여 얻은 양으로 표시하였다.
- 고형분 수율은 105℃ 상압가열건조법으로 추출액의 고형분 함량을 측정한 후 추출액으로부터 회수된 고형분 함량을 추출에 사용된 건조 다시마의 함량으로 나누어 백분율(%)로 나타내었다. 조 단백 수율은 Kjeldahl법으로 조단백 함량을 측정한 후 추출액으로부터 회수된 조단백 함량을 추출에 사용된 건조 다시마의 함량에 대한 백분율(%)로 나타내었다.
성능/효과
- 08의 짠맛 강도를 나타내었다. 그리고 표준 짠맛 강도가 9점인 0.63% NaCl 표준용액은 시험용액에서 16.58의 짠맛 강도를 나타내어 다시마 추출 분말의 염 미증강 효과가 상당히 우수함을 알 수 있었다.
- 정미성분 추출에 가장 적합한 완도산 다시마의 수확시기를 선정하기 위하여 5월, 6월, 7월에 수확한 다시마의 일반성분과 유리아미노산을 분석한 결과 정미성분 아미노산(glutamic acid와 aspartic acid)의 함량이 가장 높은 6월 수확 다시마를 추출 원료로 선정하였다. 다시마 열수 추출 온도와 시간 조건을 평가하기 위하여 60℃, 80℃, 100℃에서 1시간, 2시간, 3시간을 각각 추출하여 추출액의 품질 특성을 분석한 결과 100℃ 추출조건에서 가용성 고형분과 조단백의 함량이 35.47~36.93 %와 3.75~4.00%로 가장 높게 나타났으며, 점도는 1.96 ~2.19 cP로 낮게 나타나 추출 온도는 100℃를 선정하였다. 추출 시간 선정을 위하여 100℃에서 추출 시간에 따른 추출액의 정미성분 아미노산 함량과 관능적 특성을 평가한 결과추출 2시간에서 정미성분 아미노산인 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 각각 275.
- Glutamic acid 와 aspartic acid는 다시마의 아미노산 성분 중 가장 많은 함량을 차지하며 식품에서 감칠맛을 부여하는 정미성분 아미노산이다(39). 다시마 추출액의 아미노산 분석 결과 조단백 수율 결과와 일치하는 경향성을 나타내며 glutamic acid 와 aspartic acid 모두 추출 2시간에서 각각 275.33 mg%와121.18 mg%로 가장 높은 함량을 나타내었다. 그다음으로 추출 3시간에서 각각 267.
- 58로 상승하였다. 동일한 짠맛 강도에서 NaCl 용액과 다시마 추출분말이 첨가된 시험용액의 나트륨 함량을 측정하여 나트륨 저감화율을 분석한 결과 12.24 ~24.33%의 저감화율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 감칠맛과 정미성분이 풍부한 다시마 추출물은 조미소재뿐만 아니라 식품에서 나트륨 함량을 줄이기 위한 천연 염미증강제로서 산업적 활용을 기대할 수 있다.
- 나타내었다. 따라서 정미성분이 풍부한 염미증강제의 개발을 위한 완도산 다시마의 최적 추출 시간은 가용성 정미성분이 최적으로 용출되며 관능적 특성이 우수한 2시간 조건이 적합한 것으로 평가되었다.
- 50점 순으로 나타났지만 추출 시간에 따른 유의적인 차이는 없었다. 맛과 전체적인 기호도는 2시간 추출액이 각각 6.25점과 6.50점으로 가장 높은 점수를 보였으며, 3시간 추출액은 각각 5.75점과 5.75점, 1시간 추출액은 각각 5.50점과 5.50점으로 가장 낮은 점수를 나타내었으나 3시간과 1시간 추출액 간의 유의적 차이는 없었다.
- 19%)에 수확한 다시마보다 낮게 나타났으며, 조지방 함량은 모두 1% 내외로 낮게 나타났다. 수확시기별 다시마의 유리 아미노산 분석 결과 총 25종 중 14종의 유리 아미노산이 검출되었다(Table 2). 정미성분 아미노산인 glutamic acid와 aspartic acid가 주요 유리아미노산으로 검출되었으며, 그 외에는 asparagine, serine, glutamine, glycine, threonine, arginine, tyrosine, valine, phenylalanine, isoleucine, leucine, proline 등이 상대적으로 낮은 비율로 검출되었다.
- 이상의 관능 결과를 종합해 볼 때 2시간 추출액이 전체적인 관능 항목에서 유의적으로 높은 기호도를 나타내었다. 따라서 정미성분이 풍부한 염미증강제의 개발을 위한 완도산 다시마의 최적 추출 시간은 가용성 정미성분이 최적으로 용출되며 관능적 특성이 우수한 2시간 조건이 적합한 것으로 평가되었다.
- 02 mg%)보다 높은 함량을 나타내었다. 이와 같은 결과에 따라 정미성분의 최적 추출을 위한 완도산 다시마 원료로는 조단백 함량, 총 유리 아미노산 함량 및 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 높은 6월 수확 다시마가 가장 적합한 것으로 평가되었다. 6월 수확 다시마의 조단백 함량과 총 유리아미노산 함량이 높은 이유는 다시마 양식에 중요한 조건인 수온, 일조량, 영양분 등이 5월이나 7월에 비해 6월에 가장 적합하였기 때문으로 생각된다.
- 1과 Table 2에 나타내었다. 일반성분 분석 결과 수분함량은 5월에 수확한 다시마가 6.94%, 6월에 수확한 다시마가 6.51%, 7월에 수확한 다시마가 5.82%로 수확 시기가 늦어질수록 감소하였으며, 회분 함량 역시 25.49%, 19.38%, 16.00%로 수분 함량과 같은 경향을 나타내었다. 이와는 반대로 탄수화물 함량과 열량은 5월에 수확한 다시마가 56.
- 수확시기별 다시마의 유리 아미노산 분석 결과 총 25종 중 14종의 유리 아미노산이 검출되었다(Table 2). 정미성분 아미노산인 glutamic acid와 aspartic acid가 주요 유리아미노산으로 검출되었으며, 그 외에는 asparagine, serine, glutamine, glycine, threonine, arginine, tyrosine, valine, phenylalanine, isoleucine, leucine, proline 등이 상대적으로 낮은 비율로 검출되었다. 총 유리아미노산 함량은 6월 수확 다시마가 8, 414.
- 18 mg%로가장 높게 나타났으며, 관능적 기호도도 유의적으로 높게 평가되어 다시마로부터 정미성분 추출을 위해 적합한 추출온도와 시간은 100℃, 2시간 조건으로 확인되었다. 정미성분이 최적으로 추출된 다시마의 추출분말을 제조하여 NaCl 용액에 첨가한 후 염미증강 효능을 평가한 결과 짠맛 강도 1, 5, 9의 NaCl 용액이 다시마 추출분말 1% 첨가 후 짠맛 강도 4.25, 10.08, 16.58로 상승하였다. 동일한 짠맛 강도에서 NaCl 용액과 다시마 추출분말이 첨가된 시험용액의 나트륨 함량을 측정하여 나트륨 저감화율을 분석한 결과 12.
- 열수 추출 조건을 제시하였다. 정미성분이 풍부한 다시마 추출물의 염미증강제 효능 평가에서 NaCl 용액에 다시마추출분 말을 첨가하였을 때 짠맛 강도가 상승하였으며, 이때 나트륨 저감화율은 NaCl 농도에 따라 높아지면서 12.24~ 24.33%의 저감화율을 나타내었다. 추후 실제 식품 모델에서 다시마 추출물의 염미증강 효능이 확인되어야 하며, 다시마 특유의 해조취가 식품 기호도에 영향을 주지 않으면서 짠맛을 상승시킬 수 있는 사용 농도가 제시되어야 할 것이다.
- 정미성분 아미노산인 glutamic acid와 aspartic acid가 주요 유리아미노산으로 검출되었으며, 그 외에는 asparagine, serine, glutamine, glycine, threonine, arginine, tyrosine, valine, phenylalanine, isoleucine, leucine, proline 등이 상대적으로 낮은 비율로 검출되었다. 총 유리아미노산 함량은 6월 수확 다시마가 8, 414.63 mg%로 가장 높게 나타났으며, 5월 수확 다시마와 7월 수확 다시마는 5, 918.22 mg%와 5, 362.10 mg%로 6월 수확 다시마보다 낮은 함량을 나타내었다. 다시마의 대표적인 정미성분인 glutamic acid와 aspartic acid 함량 역시 6월 수확 다시마가 4, 827.
- 19 cP로 낮게 나타나 추출 온도는 100℃를 선정하였다. 추출 시간 선정을 위하여 100℃에서 추출 시간에 따른 추출액의 정미성분 아미노산 함량과 관능적 특성을 평가한 결과추출 2시간에서 정미성분 아미노산인 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 각각 275.33 mg%와 121.18 mg%로가장 높게 나타났으며, 관능적 기호도도 유의적으로 높게 평가되어 다시마로부터 정미성분 추출을 위해 적합한 추출온도와 시간은 100℃, 2시간 조건으로 확인되었다. 정미성분이 최적으로 추출된 다시마의 추출분말을 제조하여 NaCl 용액에 첨가한 후 염미증강 효능을 평가한 결과 짠맛 강도 1, 5, 9의 NaCl 용액이 다시마 추출분말 1% 첨가 후 짠맛 강도 4.
- 건조 다시마에 물을 15배(v/w) 가수하여 60℃, 80℃, 100℃에서 각각 1 시간, 2시간, 3시간 동안 추출한 후 상등액율, 고형분 수율, 조단백 수율, 당도 및 점도를 측정하여 Table 3에 나타내었다. 추출액의 상등액율은 67~76% 수준으로 추출 온도가 높아질수록 더 높게 나타났으며, 추출 시간이 길어짐에 따라 높아지는 경향이었으나 60℃ 추출의 경우 시간에 따라 유의적인 차이는 없었다. 고형분 수율은 100℃ 추출에서 35.
- 00점으로 가장 낮게 나타났다. 추출액의 색은 추출 시간이 길어질수록 조금씩 진해지는 것으로 나타났는데 이는 비효소적 갈변 반응에 의한 현상으로 생각되며, 패널들은 연한 색보다는 약간 진한 색을 선호하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 추출액의 향미는 2시간 추출액 5.
후속연구
- 33%의 저감화율을 나타내었다. 본 연구를 통하여 감칠맛과 정미성분이 풍부한 다시마 추출물은 조미소재뿐만 아니라 식품에서 나트륨 함량을 줄이기 위한 천연 염미증강제로서 산업적 활용을 기대할 수 있다.
- 33%의 저감화율을 나타내었다. 추후 실제 식품 모델에서 다시마 추출물의 염미증강 효능이 확인되어야 하며, 다시마 특유의 해조취가 식품 기호도에 영향을 주지 않으면서 짠맛을 상승시킬 수 있는 사용 농도가 제시되어야 할 것이다.
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