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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 블루베리의 재배면적과 생산량 증가로 생과 및 냉동과 유통의 한계를 대비해 다양한 가공 식품 기술이 필요하므로 저장성이 높고 보관이 용이하며 부재료를 첨가하지 않는 건 블루베리를 제조기술을 확립하고자 건조 온도 및 시간을 달리하여 건 블루베리의 품질변화와 항산화 특성을 조사하였다.
제안 방법
- DPPH radical scavenging activity(%)=100-[(OD of sample/OD of control)×100]에 의하여 활성도를 산출하였다.
- Texture profile analysis(TPA) 방법으로 2nd bite compression test로 10회 이상 반복 측정한 후 force distance curve로 부터 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesivenss), 점성 (gumminess), 씹힘성(chewiness)을 측정하였으며 측정 조건은 pre-test speed 3.0 mm/s, post-test speed 3.0 mm/s, distance 10 mm의 조건으로 직경 5 mm의 cylindrical probe를 사용하여 10회 반복 측정하였다.
- 수율은 블루베리 생과의 무게 중량과 열풍건조 후의 무게 중량을 측정하여 두 값의 차이를 백분율(%)로 나타내었다. pH는 건 블루베리의 일정량을 취한 다음 이에 10배에 해당하는 증류수를 가하고 마쇄한 다음 pH meter(Orion 3-star, Thermo Scientific, Waltham, MA, USA)로 측정하였고, 가용성 고형분 함량은 건조 온도별 처리구의 시료와 증류수의 비율을 1:1로하고 homogenizer(ULTRA-TURRAX, T25, IKA Labortechnik Co., Staufen, Germany)를 이용하여 균질하였다. 균질화된 각 시료를 Whatman No.
- 각 시료는 흰색접시에 담아 제시하였으며 전 시료가 다음 시료에 영향을 주지 않도록 각 시료 검사 전에는 반드시 입가심 물(40℃±2)로 깨끗이 행군 다음 평가하도록 하였다.
- 건조 온도를 달리한 건조 블루베리의 조직감 측정은 texture analyser(TA-XT2, Stable Micro System Ltd., Haslemere, UK)를 이용하여 측정하였다. Texture profile analysis(TPA) 방법으로 2nd bite compression test로 10회 이상 반복 측정한 후 force distance curve로 부터 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesivenss), 점성 (gumminess), 씹힘성(chewiness)을 측정하였으며 측정 조건은 pre-test speed 3.
- 26%로 낮게 형성되었다. 따라서 건조방법은 열풍건조로 결정하여 건조시간은 72시간(3일) 이내로 품질이 우수한 상품과 형성율을 높이기 위해 건조온도 및 조건별 실험을 설계하였다. 즉, 블루베리 생과를 물로 세척한 다음 식품건조기(LD-918B, L’EQUIP, Seoul, Korea)를 이용하여 각각 건조 온도를 달리하여 A(40℃, 72시간), B(40℃, 48시간 및 50℃, 24시간), C(50℃, 72시간), D(60℃, 72시간) 로 하여 열풍건조 한 후 건 블루베리를 제조하였다.
- 건조 온도를 달리하여 제조한 건 블루베리의 수분함량 측정은 각 시료를 일정하게 2 g씩 취하여 상압가열건조법에 의해 측정하였으며 각 실험은 3회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었다(19). 수분활성도 측정은 건조 블루베리 시료 1 g를 채취하여 수분활성측정기(LabMasteraw, Novasina Co., Lachen, Switzerland)를 이용하여 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다(19)
- 즉, 블루베리 생과를 물로 세척한 다음 식품건조기(LD-918B, L’EQUIP, Seoul, Korea)를 이용하여 각각 건조 온도를 달리하여 A(40℃, 72시간), B(40℃, 48시간 및 50℃, 24시간), C(50℃, 72시간), D(60℃, 72시간) 로 하여 열풍건조 한 후 건 블루베리를 제조하였다.
- 평가항목은 외관(appearance), 색(color), 수분정도(moisture), 조직감(texture), 맛(taste), 전반적 기호도(overall acceptability)를 9점 기호도법 (1점: ‘대단히 나쁘다’, 5점: ‘보통이다’, 9점: ‘대단히 좋다’)평가하도록 하였다.
대상 데이터
- 건조 온도를 달리한 건 블루베리의 항산화 활성을 측정하기 위한 시료의 추출물 제조는 75% ethanol 용매를 추출용매로 하여 실온에서 24시간 동안 추출한 후 Whatman No. 2(Whatman plc., Kent, UK) 여과지로 여과하여 얻은 여액을 분석용 시료로 사용하였다.
- 건조 온도를 달리한 건조 블루베리의 관능검사는 실험목적과 관능적 평가항목을 잘 인지하도록 반복 훈련시킨 농식품자원부의 식품을 전공한 연구원 20명을 구성원으로 관능 검사를 실시하였다. 평가항목은 외관(appearance), 색(color), 수분정도(moisture), 조직감(texture), 맛(taste), 전반적 기호도(overall acceptability)를 9점 기호도법 (1점: ‘대단히 나쁘다’, 5점: ‘보통이다’, 9점: ‘대단히 좋다’)평가하도록 하였다.
- 본 실험에 사용한 블루베리 생과는 2013년 6월 경기도 평택에서 생산된 듀크 품종으로 너비와 높이가 1.2±0.1 cm×0.7±0.1 cm었으며 중량이 약 2.0±0.1 g인 것을 제공받아 실험에 적용하였다.
데이터처리
- 건조 온도를 달리하여 제조한 건 블루베리의 수분함량 측정은 각 시료를 일정하게 2 g씩 취하여 상압가열건조법에 의해 측정하였으며 각 실험은 3회 반복 측정하여 평균값과 표준편차로 나타내었다(19). 수분활성도 측정은 건조 블루베리 시료 1 g를 채취하여 수분활성측정기(LabMasteraw, Novasina Co.
- 실험에서 얻어진 결과에 대한 통계 분석은 SPSS program(12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 일원배치 분산분석을 실시하였고, Duncan’s multiple range test를 이용하여 집단 간 유의성을 검정하였다(p<0.05).
이론/모형
- DPPH radical 소거능 측정은 Blois의 방법(21)에 따라 측정하였다. 추출 시료 2 mL과 1.
- 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denies법을 이용하여 측정하였다(20). 각 추출물 시료 1 mg을 증류수 1 mL에 녹이고 10배 희석한 희석액 2 mL에 2배 희석한 Folin 시약 0.
성능/효과
- 일반적으로 DPPH radical 소거능은 보라색을 띄는 비교적 안정한 free radical으로서 유황아미노산과 ascorbic acid, polyhydroxy 등에 의해 전자나 수소를 받아 비가역적으로 안전한 분자를 형성하여 환원되어 탈색되는 원리를 이용하여 측정하는 방법이 많이 이용되고 있다(28). 건조 온도에 따른 건 블루베리의 DPPH radical 소거능을 측정한 결과는 Table 6에서 보는 바와 같이 A가 41.32% 가장 높은 활성을 보였으며 D가 34.80%로 가장 낮은 활성을 보였다. 이와 같은 결과로 블루베리의 항산화 활성은 뛰어나며 건조온도가 낮을수록 항산화 활성은 높고 건조 온도가 높을수록 항산화 활성은 낮음을 알 수 있었다.
- 건조 온도에 따른 건 블루베리의 색도를 측정한 결과 L값은 건조 온도가 낮은 A 처리구가 높게 나타난 반면 a값 및 b값의 경우는 건조 온도가 높은 D 처리구가 높게 나타났다(Table 3). 건조된 건 블루베리의 색도는 건조 온도가 높을수록 건조는 빨리 되었지만 육안으로 보았을 때 과피의 색이 주황색으로 변하여 상품으로 적절하지 않았고 건조 온도가 낮을수록 색은 더 밝고 자주색이 더 선명하여 색의 변화가 적었다.
- 건조 온도에 따른 건 블루베리의 색도를 측정한 결과 L값은 건조 온도가 낮은 A 처리구가 높게 나타난 반면 a값 및 b값의 경우는 건조 온도가 높은 D 처리구가 높게 나타났다(Table 3). 건조된 건 블루베리의 색도는 건조 온도가 높을수록 건조는 빨리 되었지만 육안으로 보았을 때 과피의 색이 주황색으로 변하여 상품으로 적절하지 않았고 건조 온도가 낮을수록 색은 더 밝고 자주색이 더 선명하여 색의 변화가 적었다. 즉, A와 B 처리군의 경우 블루베리 고유의 색이 유지되었지만 A처리군은 건조가 잘 이루어지지 않아 상품으로 가능한 것이 약 46%로 낮았고 B처리군은 상품으로 가능한 것이 약 93% 이상으로 높았다.
- 또한, 가용성 고형분 함량은 건조 온도가 높은 D 처리군이 21.26°Brix로 가장 높았으며 건조 온도가 낮은 A 처리군이 19.04°Brix로 가장 낮아 건조 온도가 높을수록 유의적으로 높아지는 것으로 나타났다 (p<0.05).
- 이와 같은 결과로 블루베리의 항산화 활성은 뛰어나며 건조온도가 낮을수록 항산화 활성은 높고 건조 온도가 높을수록 항산화 활성은 낮음을 알 수 있었다. 또한, 건 블루베리의 항산화 활성은 앞의 총 폴리페놀 함량이 증가할수록 DPPH radical 소거능도 증가하여 서로 상관관계에 있음을 확인할 수 있었다.
- 먼저 건조 온도를 달리한 건 블루베리의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 A가 13.05 mg/GAEg, B가 12.42mg/GAEg, C가 11.23 mg/GAEg, D가 9.21 mg/GAEg로 건조 온도가 높을수록 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05).
- 먼저 수율을 측정한 결과 17.73~31.17%의 범위로 확인되었으며 건조 온도가 낮을수록 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05).
- 수분정도, 조직감 및 맛에 대한 평가는 모든 평가 항목에서 B(40℃, 48시간 및 50℃, 24시간)처리군이 가장 높게 평가되었으며 그 다음으로 A > C > D순으로 평가되었다.
- 17%로 나타났다. 앞의 결과와 비교해보면 수분함량이 높을수록 가용성 고형분 함량은 낮아지고 수분함량이 낮을수록 가용성 고형분 함량이 높아지는 경향을 보여 이들의 연관성을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 수분함량의 차이는 건조 온도 및 건조시간에 따른 블루베리의 수분 증발현상에 의한 것으로 생각된다.
- 외관은 A 처리군이 7.0점으로 가장 높았으며 D 처리군이 4.1점으로 낮게 평가 되었으며 건조 온도가 낮을수록 외관에 대한 기호도가 유의적으로 높게 평가 되었다(p<0.05).
- 80%로 가장 낮은 활성을 보였다. 이와 같은 결과로 블루베리의 항산화 활성은 뛰어나며 건조온도가 낮을수록 항산화 활성은 높고 건조 온도가 높을수록 항산화 활성은 낮음을 알 수 있었다. 또한, 건 블루베리의 항산화 활성은 앞의 총 폴리페놀 함량이 증가할수록 DPPH radical 소거능도 증가하여 서로 상관관계에 있음을 확인할 수 있었다.
- 전반적인 기호도는 A, B, C, D 처리군이 각각 7.1점, 7.6점, 6.0점 및 3.6점으로 B 처리군이 가장 높은 점수로 평가되어 선호도가 가장 높았으나, D 처리군은 가장 점수가 낮아 유의적으로 선호도가 낮게 평가되었다(p<0.05).
- 68%로 나타내었다. 즉, A 처리군이 0.77%로 가장 높게 나타났으며 D 처리군이 0.68%로 가장 낮은 값을 나타내어 저장성은 유리하겠지만 외관상 품질이 우수한 상품과 형성율이 적어 60℃에서 72시간 건조하는 것은 적당하지 않는 것으로 생각된다.
- 건조된 건 블루베리의 색도는 건조 온도가 높을수록 건조는 빨리 되었지만 육안으로 보았을 때 과피의 색이 주황색으로 변하여 상품으로 적절하지 않았고 건조 온도가 낮을수록 색은 더 밝고 자주색이 더 선명하여 색의 변화가 적었다. 즉, A와 B 처리군의 경우 블루베리 고유의 색이 유지되었지만 A처리군은 건조가 잘 이루어지지 않아 상품으로 가능한 것이 약 46%로 낮았고 B처리군은 상품으로 가능한 것이 약 93% 이상으로 높았다. 따라서 A처리군은 건조 소요시간을 더 늘려 건조가 이루어져야 하며 B처리군 처럼 40℃에서 48시간 건조 후 다시 50℃에서 24시간 건조하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.
- 건조 온도에 따른 건 블루베리의 수분함량의 변화를 측정한 결과는 Table 2에서 나타내었다. 즉, 건조 온도가 높을수록 수분함량은 낮아지는 경향으로 A, B, C 및 D가 각각 48.40%, 38.23%, 31.17% 및 16.17%로 나타났다. 앞의 결과와 비교해보면 수분함량이 높을수록 가용성 고형분 함량은 낮아지고 수분함량이 낮을수록 가용성 고형분 함량이 높아지는 경향을 보여 이들의 연관성을 확인할 수 있었다.
후속연구
- Choi등은 건조 과일을 가공제품에 적용하고자 할 때에는 저장성 및 맛의 기호도를 증진시키기 위해서 당절임에 의한 삼투압 건조를 이용한 후 열풍건조하는 방법이 적합하다고 보고되기도 하였다(25). 따라서 건 블루베리 제조에 적당한 가공조건은 가장 선호도가 좋았던 B처리군으로 열풍건조 온도를 40℃로 하여 48시간 건조 후 온도를 50℃로 높여 24시간 동안 건조하는 것이 품질이 우수한 상품과 형성율을 높일 수 있을 것으로 기대 된다.
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