유자펙틴 추출물을 첨가한 요구르트의 이화학적, 미생물학적, 유변학적 및 관능적 품질 특성 Physicochemical, Microbial, Rheological, and Sensory Properties of Yogurt Added with Yuza Pectin Extract원문보기
유자의 이용성을 높이기 위해 유자펙틴 추출물을 첨가한 요구르트를 제조하여 이화학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서 추출된 유자펙틴 추출물의 uronic acid 함량은 53.93%였다. 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트의 이화학적 특성 실험에 따르면 실험군의 pH는 4.3으로 나타났으며 실험군의 유산균 수는 식품공전에 명시된 요구르트 제조 기준에 적합하였다. 정상유동 특성의 경우 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트의 n값은 1보다 낮은 범위(n=0.33~0.44)에 있어 shearthinning 유체 특성이 있었다. 점조도 지수, 겉보기 점도의 경우 대조군보다 모든 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트가 유의적으로 높았다. 동적 점탄성의 경우 저장탄성률(G')과 손실탄성률(G'')은 주파수가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였고, G'의 수치가 G''보다 뚜렷하게 높았다. 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트의 복소점도 값은 대조군보다 유의적으로 높았으며, 점성적 성질에 비해 탄성적 성질이 더욱 우세하였다. 또한 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트는 약한 겔과 같은 구조적 성질을 가지고 있었다. 결과적으로 유자펙틴 추출물 첨가가 요구르트의 점탄성에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 소비자검사에서도 실험군의 기호도가 더 높은 것으로 보아 우수한 품질임을 알 수 있었다. 따라서 유자를 이용한 후 버려지는 유자껍질에서 펙틴을 추출하여 요구르트 제조에 첨가함으로써 향후 친환경적이며 고부가가치 요구르트 제조가 가능할 것으로 생각한다.
유자의 이용성을 높이기 위해 유자펙틴 추출물을 첨가한 요구르트를 제조하여 이화학적 특성을 평가하였다. 본 연구에서 추출된 유자펙틴 추출물의 uronic acid 함량은 53.93%였다. 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트의 이화학적 특성 실험에 따르면 실험군의 pH는 4.3으로 나타났으며 실험군의 유산균 수는 식품공전에 명시된 요구르트 제조 기준에 적합하였다. 정상유동 특성의 경우 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트의 n값은 1보다 낮은 범위(n=0.33~0.44)에 있어 shearthinning 유체 특성이 있었다. 점조도 지수, 겉보기 점도의 경우 대조군보다 모든 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트가 유의적으로 높았다. 동적 점탄성의 경우 저장탄성률(G')과 손실탄성률(G'')은 주파수가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였고, G'의 수치가 G''보다 뚜렷하게 높았다. 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트의 복소점도 값은 대조군보다 유의적으로 높았으며, 점성적 성질에 비해 탄성적 성질이 더욱 우세하였다. 또한 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트는 약한 겔과 같은 구조적 성질을 가지고 있었다. 결과적으로 유자펙틴 추출물 첨가가 요구르트의 점탄성에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 소비자검사에서도 실험군의 기호도가 더 높은 것으로 보아 우수한 품질임을 알 수 있었다. 따라서 유자를 이용한 후 버려지는 유자껍질에서 펙틴을 추출하여 요구르트 제조에 첨가함으로써 향후 친환경적이며 고부가가치 요구르트 제조가 가능할 것으로 생각한다.
This study investigated the effects of Yuza pectin extract (0, 0.1, 0.15, and 0.2%, w/v) on the physicochemical, microbial, rheological, and sensory properties of yogurt. Pectin extract was extracted from Yuza peel by using citrate after juicing the flesh. The total sugar content of Yuza pectin was ...
This study investigated the effects of Yuza pectin extract (0, 0.1, 0.15, and 0.2%, w/v) on the physicochemical, microbial, rheological, and sensory properties of yogurt. Pectin extract was extracted from Yuza peel by using citrate after juicing the flesh. The total sugar content of Yuza pectin was 89.07%. The pH of Yuza pectin extract-added yogurt was 4.43. All Yuza pectin extract-added yogurt samples showed shear-thinning flow behaviors (n=0.33~0.44). The values for apparent viscosity ($0.34{\sim}0.47Pa{\cdot}s$), consistency index ($4.48{\sim}10.25Pa{\cdot}s^n$), yield stress (6.56~17.61 Pa), storage modulus (47.96~75.21 Pa), and loss modulus (19.79~26.06 Pa) for 0.1~0.2% (w/v) Yuza pectin extract-added yogurt were considerably higher than those of the control. These result indicated that Yuza pectin extract could enhance steady and dynamic shear rheological properties of yogurt. The sensory scores of Yuza pectin extract-added yogurt were higher than those of the control.
This study investigated the effects of Yuza pectin extract (0, 0.1, 0.15, and 0.2%, w/v) on the physicochemical, microbial, rheological, and sensory properties of yogurt. Pectin extract was extracted from Yuza peel by using citrate after juicing the flesh. The total sugar content of Yuza pectin was 89.07%. The pH of Yuza pectin extract-added yogurt was 4.43. All Yuza pectin extract-added yogurt samples showed shear-thinning flow behaviors (n=0.33~0.44). The values for apparent viscosity ($0.34{\sim}0.47Pa{\cdot}s$), consistency index ($4.48{\sim}10.25Pa{\cdot}s^n$), yield stress (6.56~17.61 Pa), storage modulus (47.96~75.21 Pa), and loss modulus (19.79~26.06 Pa) for 0.1~0.2% (w/v) Yuza pectin extract-added yogurt were considerably higher than those of the control. These result indicated that Yuza pectin extract could enhance steady and dynamic shear rheological properties of yogurt. The sensory scores of Yuza pectin extract-added yogurt were higher than those of the control.
유리당의 제거를 위해 침전물 양의 2배에 해당하는 94% 에탄올로 1회 세척하고 동량의 65% 에탄올을 넣어 1회 세척하였다. 그 후 동결건조 (FD8508, Ilshin, Dongducheon, Korea)를 이용하여 건조시킨 시료를 blender로 분쇄하고 100 mesh 표준체망을 통과시켜 유자펙틴 추출물을 얻었다.
대조군은 유자펙틴을 첨가하지 않고 요구르트 제조 시 상용화되는 고 메톡실 펙틴[citrus pectin, high methoxyl(DE>50%); CP Kelco, Lille Skensved, Denmark] 0.2%를 첨가하여 제조하였으며, 유자펙틴 추출물 0.1, 0.15, 0.2 %를 첨가하여 제조한 요구르트를 실험군으로 사용하였다.
요구르트는 점도에 따라 소비자의 기호도가 달라지기 때문에 본 연구에서는 유자펙틴 추출물 농도(0~0.2%)를 달리 하여 제조한 요구르트를 5일간 4°C에서 냉장 저장 후 정상 유동 특성을 측정하였다.
요구르트를 rheometer의 plate에 놓고 1.0~500 s-1의 전단속도(γ) 범위에서 측정하여 전단응력(σ)과 전단속도(γ) 데이터를 얻었다.
요구르트의 동적 점탄성 특성은 rheometer(MCR-102, Anton Paar)의 plate-plate system(직경 5 cm, 간격 500 μm)을 이용해 25°C에서 실험을 수행하였다.
요구르트의 색도를 색차계(JC 801, Color Techno System Corporation, Tokyo, Japan)를 사용하여 제조 후 5일 동안 보관한 총 4개의 시료에 대해 L(lightness, 명도), a(redness, 적색도), b(yellowness, 황색도) 값을 20번씩 측정해 평균값을 나타내었다. 이때 표준백판의 L, a, b 값은 각각 98.
요구르트의 정상유동 특성은 rheometer(MCR-102, Anton Paar, Graz, Austria)의 plate-plate system(직경 5 cm, 간격 500 μm)을 이용해 25°C에서 측정하였다.
유자 껍질을 60°C에서 열풍건조 후, blender(WF2211214, Intertek, Torrington, CT, USA)로 분쇄하여 50 mesh 표준체망을 통과시켜 얻은 가루를 사용하였다.
패널에게 제조 후 5일간 4°C에서 냉장 저장된 각각의 요구르트를 소량씩 덜어 제공하였다.
대상 데이터
기호도 검사는 20~25세의 경희대학교 식품영양학과 학생 40명을 대상으로 시행하였다. 패널에게 제조 후 5일간 4°C에서 냉장 저장된 각각의 요구르트를 소량씩 덜어 제공하였다.
본 실험에는 2014년 전남 고흥군에서 생산된 유자를 구매하여 사용하였다. 유자 껍질을 60°C에서 열풍건조 후, blender(WF2211214, Intertek, Torrington, CT, USA)로 분쇄하여 50 mesh 표준체망을 통과시켜 얻은 가루를 사용하였다.
유자 껍질을 60°C에서 열풍건조 후, blender(WF2211214, Intertek, Torrington, CT, USA)로 분쇄하여 50 mesh 표준체망을 통과시켜 얻은 가루를 사용하였다. 요구르트 제조에 사용한 우유는 서울우유(Yongin, Korea)로부터 구매하였다.
데이터처리
본 연구에서 얻은 결과는 SAS 9.2(SAS Institute, Cary, NC, USA)를 이용하여 ANOVA의 Fisher's Least Significant Difference(LSD)로 처리하였다.
이론/모형
1과 같으며, 본 연구에서 사용된 모든 요구르트는 전단속도가 증가할수록 전단응력이 감소하는 의가소성(pseudoplastic)특성을 나타내었다. 또한 요구르트의 전단속도에 대한 전단응력의 데이터 결과를 pow-er law 모델식과 Casson 모델식에 적용하여 여러 유동특성 매개변수들을 구하였다(Table 4). 고 메톡실 첨가 요구르트(대조군)와 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트(실험군 0.
Table 4에서 보여주고 있듯이 요구르트의 점조도 지수, 겉보기 점도, Casson 항복응력이 대조군보다 실험군에서 유의적으로 증가하였다. 이는 사과 섬유소를 첨가한 요구르트(17)에 대한 연구 보고와 유사한 결과를 보였다.
대조군, 실험군(유자펙틴 추출물 0.1, 0.15, 0.2%)의 유산균 수는 각각 평균 2.50× 109 , 3.00×109 , 9.00×109 , 7.00×109 CFU/mL로 나타났다.
40으로 나타났다. 대조군과 실험군 0.1%는 유의적인 차이가 없었으나, 실험군 0.15%와 0.2%는 대조군보다 유의적으로 낮았다. Rasic과 Kurmann(11)은 요구르트의 pH가 4.
48)에 있어 shear-thinning 거동을 나타내었다. 대조군보다 유자펙틴 추출물 농도가 0.2%인 실험군의 n값이 유의적으로 감소하였다. 따라서 실험군이 대조군보다 강한 shearthinning 성질을 나타내고 있음을 알 수 있었다.
제조 후 5일간 4°C에서 냉장 저장된 요구르트의 pH는 Table 2와 같다. 대조군의 pH는 4.62, 실험군(유자펙틴 추출물 0.1%, 0.15%, 0.2%)의 pH는 각각 4.45, 4.45, 4.40으로 나타났다. 대조군과 실험군 0.
2%인 실험군의 n값이 유의적으로 감소하였다. 따라서 실험군이 대조군보다 강한 shearthinning 성질을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 요구르트의 shear-thinning 거동은 입자 간의 상호결합으로부터 형성된 입자 집합체를 가진 분산식품에서 나타나는 현상이다.
41)은 1보다 작았다(Table 5). 따라서 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트는 점성적 성질보다 탄성적 성질이 더욱 우세함을 확인할 수 있었다.
이는 사과 섬유소를 첨가한 요구르트(17)에 대한 연구 보고와 유사한 결과를 보였다. 또한 본 연구에서 유자펙틴 추출물 농도가 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 단위 부피당 입자수가 증가하여 입자 간의 상호결합이 더 강해지고 따라서 점도가 증가하는 것으로 볼 수 있다(18).
패널에게 제조 후 5일간 4°C에서 냉장 저장된 각각의 요구르트를 소량씩 덜어 제공하였다. 색상, 신맛, 텍스처, 전체적인 기호도의 4가지 항목을 최고 점수 5점, 최저 점수 1점으로 평가하였다.
유자펙틴 추출물의 일반성분 분석 결과는 Table 1과 같다. 수분 함량은 0.43%, 조회분 함량은 9.68%, 조단백질 함량은 0.32%, 조지방 함량은 0.22%, 총당 함량은 89.07%였다. 특히 유자펙틴 추출물의 uronic acid 함량은 53.
실험군은 ω 범위 내에서 유자펙틴 추출물 첨가 농도에 따라 G'과 G'' 수치가 유의적으로 증가하였고 G' 수치(47.96~75.21 Pa)가 G'' 수치(19.79~26.06 Pa)보다 높게 나타났다(Table 5).
실험군의 G'과 G'' 값은 대조군 보다 유의적으로 높았으며, G'값은 유자펙틴 추출물의 농도가 증가할수록 유의적으로 증가하였다.
요구르트의 전단속도(γ)에 대한 전단응력(σ)의 데이터는 Fig. 1과 같으며, 본 연구에서 사용된 모든 요구르트는 전단속도가 증가할수록 전단응력이 감소하는 의가소성(pseudoplastic)특성을 나타내었다.
이에 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트는 약한 겔과 같은 구조적 성질을 가지고 있는 것으로 생각된다. 위의 결과에 따라 유자펙틴 추출물 첨가가 요구르트의 점탄성에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.
2%인 실험군과 대조군의 L, a, b 값 모두 유의적으로 차이가 없었다. 이로부터 유자펙틴 추출물의 첨가는 요구르트의 색도에 영향을 끼치지 않음을 알 수 있었다.
22점인 대조군보다 유의적으로 높게 나타났다. 이상의 관능평가를 종합해 볼 때 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트는 대조군보다 기호도 검사 모든 항목에서 점수가 높아 품질이 우수한 것으로 나타났다.
78점으로 대조군보다 유의적으로 높은 차이를 나타냈다. 전체적인 기호도 또한 실험군 0.1%, 0.15%, 0.2%가 각각 5.22점, 5.13점, 5.22점으로 4.22점인 대조군보다 유의적으로 높게 나타났다. 이상의 관능평가를 종합해 볼 때 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트는 대조군보다 기호도 검사 모든 항목에서 점수가 높아 품질이 우수한 것으로 나타났다.
07%였다. 특히 유자펙틴 추출물의 uronic acid 함량은 53.93%를 나타내어 본 연구에서 사용된 유자펙틴 추출물의 주성분은 펙틴임을 확인할 수 있었다.
후속연구
장관 내에서 유익한 작용을 위한 probiotics의 균수는 최소 6 log cycle 이상이어야 하고(13), 식품공전에 발효음료의 총 유산균 수는 10 7 CFU/mL 이상으로 규정되어 있다. 이에 따라 유자펙틴 추출물 첨가 요구르트는 위의 제조규격에 적합하며, 뛰어난 probiotics 요구르트 생산에 사용될 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
요구르트가 영양학적으로 매우 우수한 식품인 이유는?
요구르트는 우유를 유산균으로 발효시켜 산미와 감미를 강화한 후 향료, 과즙 등을 첨가하여 소비자의 기호에 적합하게 만든 발효유제품이다(1). 또한 주원료인 우유 외에도 유산균의 작용으로 lactic acid, peptone, peptides와 같은 유효성분이 생성되어 영양학적으로 매우 우수한 식품이다 (2). 요구르트는 건강증진의 효과가 있으며 세계인의 기호식품으로 발전하였고 요구르트 소비량이 증가함에 따라 소비자 기호를 충족시키기 위해 다양한 맛과 향이 첨가된 요구르트가 출시되고 있다(2).
유자가 과일로서 기호도가 떨어지는 이유는?
유자는 식물분류학상 운향과, 감귤 속에 속하고 제주도를 비롯한 남부지방에서 재배되고 있으며, 비타민 A와 C가 풍부하고 항산화, 항암 효과가 있다고 알려졌다(1). 유자는 신맛이 강하고, limonoid 화합물과 일부 flavonoid 등의 성분으로 인하여 떫은맛이 강해 과일로서의 기호도가 떨어진다(3). 또한 수확시기가 11월에서 12월로 사용시기가 한정되어 있어 저장성이 좋지 않기 때문에 유자는 대부분 당 절임 제품으로 유통되고 있다(4).
요구르트는 무엇인가?
요구르트는 우유를 유산균으로 발효시켜 산미와 감미를 강화한 후 향료, 과즙 등을 첨가하여 소비자의 기호에 적합하게 만든 발효유제품이다(1). 또한 주원료인 우유 외에도 유산균의 작용으로 lactic acid, peptone, peptides와 같은 유효성분이 생성되어 영양학적으로 매우 우수한 식품이다 (2).
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