[논문]미숙 무화과 추출물을 이용한 분무건조 분말의 품질특성

채호용; 홍주헌

doi:10.11002/kjfp.2016.23.3.355

미숙 무화과 추출물을 이용한 분무건조 분말의 품질특성
Quality characteristics of spray dried powder from unripe fig extract 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.23 no.3, 2016년, pp.355 - 360

채호용 (대구가톨릭대학교 식품공학전공) , 홍주헌 (대구가톨릭대학교 식품공학전공)

초록
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본 연구에서는 상품과로서 가치가 없어 전량 폐기되고 있는 미숙 무화과를 이용하여 산업적 이용 증대 및 식품 가공용 연육제로의 활용 가능성을 확인하기 위하여 미숙 무화과에 부형제인 maltodextrin을 5%, 10% 및 20%를 첨가하여 혼합한 후 분무건조공정을 이용하여 분말화 하였다. 분무건조 분말의 수분함량은 2.59~2.65%였으며 부형제인 maltodextrin 첨가량이 늘어날수록 색도는 L값이 늘고 a와 b값은 줄어드는 경향을 나타내었고 입자크기는 동결건조 분말($209.67{\mu}m$)에 비하여 $22.18{\sim}37.33{\mu}m$로 유의적으로 작고 균일한 크기였다. 수분흡수지수는 maltodextrin 10% 첨가군이 0.11로 가장 낮았으며 수분용해지수는 99.10%로 가장 높았다. 전체적으로는 분무건조 분말이 동결건조 분말에 비해 수분흡수지수는 낮고 수분용해지수는 높은 경향을 나타내어 산업적으로 이용시 분무건조 분말이 동결건조 분말보다 우수할 것으로 사료된다. 미숙 무화과 분말의 protease 활성은 동결건조 분말(0.92 unit/g)이 분무건조 분말(0.48~0.84 unit/g)보다 유의적으로 높은 활성을 나타내었으나, in vitro 인체 내 소화 모델에 대한 protease 활성은 분무건조 분말에서만 효소 활성이 나타나 낮은 pH에서도 안정함을 확인하였다. 따라서 본 실험결과, 미숙 무화과 분말 제조시 동결건조보다는 maltodextrin을 10% 혼합하여 제조된 분무건조 분말에서 protease활성이 우수하였으며 향후식품가공용 연육제로서 활용이 가능할 것으로 판단되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the quality characteristics of spray dried powders from unripe fig extract were investigated. The protease activities of unripe fig and peeled unripe fig extract were 0.11 unit/mL and 0.28 unit/mL, respectively. The spray dried powder of unripe fig extracts was analzed using different maltodextrin ratios (F-MD 5, 5% maltodextrin; F-MD 10, 10% maltodextrin; and F-MD 20, 20% maltodextrin). The spray-dried powder showed the highest protease activity with F-MD 10 (0.84 unit/g). The moisture content and L value of the spray-dried powder were higher than those of the freeze-dried powder. The particle diameter of the freeze-dried powder ($209.67{\mu}m$) was higher than that of the spray-dried powders ($22.18{\sim}37.33{\mu}m$). The water absorption index ranged from 0.18 to 0.40, while the water solubility index ranged from 94.40% to 98.80%. In the in vitro digestion study, spray-dried powders of the unripe fig showed a protease survival range of 16.47%~24.80%. In conclusion, it is considered appropriate to use the spray-dried powder (F-MD 10) of unripe fig as a meat tenderizer for processing food.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구에서는 상품성이 없고 식용으로 이용할 수 없어 전량 폐기가 되고 있는 미숙 무화과를 분무건조 공정을 이용하여 분말로 제조하였고 분말의 품질특성을 분석하여 향후 식품 가공용 육류 연화제로서의 개발 가능성을 확인하고자 하였다.

제안 방법

미숙 무화과 추출물 400 mL에 maltodextrin(maltodextrin, Baolingbao biology Co., Ltd., Shandong, China)을5%, 10% 및 20% 비율로 첨가 후 homogenizer(HG-15D,DAIHAN scientific Co., Ltd., Wonju, Korea)로 7,000 rpm에서 10분간 균질화하여 분무건조용 시료로 제조하였다. 분무건조 조건은 분무건조기(KL-8, Seogang engineering Co.

대상 데이터

본 실험에 사용된 미숙 무화과(Ficus carica L.)는 경상북도 고령군의 산솔농장에서 재배된 것을 제공받아 사용하였다.

데이터처리

실험결과는 3회 반복으로 행하여 평균±표준편차로 나타내었고 SPSS(19.0, SPSS INC., Chicago, IL, USA)를 이용하여 분산분석을 실시하였으며 각 측정 평균값의 유의성(p<0.05)은 Duncan’s multiple range test로 검정하였다.

성능/효과

Lee (36)의 아마란스 발효물 분무건조 분말 연구에서 동결건조 분말은 효소의 저장 및 섭취과정에서 열과 강산, 강알칼리에 불안정하다고 보고하였다. 따라서 동결건조된 미숙 무화과 분말이 인공위액(pH 1.2)에 의해 효소가 실활 된 것으로 사료되며 분무건조 분말은 이 구간에서 protease 활성을 보여주어 내산성이 있는 것으로 확인되었다.
분무건조 분말의 수분함량, 색도 및 입자크기는 Table 3과 같다. 수분함량은 동결건조 분말에서 1.47%로 가장 낮은 것을 확인할 수 있었으며 분무건조 분말은 2.59~2.65%로 부형제의 첨가량이 증가할수록 수분함량이 증가하는 경향이었다. Lee 등(30)의 백미 발효물의 분무건조 분말이 2.
40%로 가장 낮은 값을 나타내었다. 이에 동결건조 분말보다 유의적으로 용해성이 양호한 분말을 얻을 수 있을 것이라 판단되며 물 결합 능력은 전분 입자내의 비결정성부분에 의한 것으로 전분입자에 비결정성 부분이 많을수록 그리고 전분입자의 내부 치밀도가 낮을수록 수분흡수도가 크다고 보고되어(35) 분무건조 분말이 내부결정을 견고하게 잘 이루어서 수분흡수지수가 낮은 것으로 사료된다.

후속연구

69 unit/mL의 효소활성을 나타내었다고 하였으나 이는 미숙과와 완숙과의 시료 및 손질법에 따른 차이로 실제 효소활성은 미숙과와 완숙과 간 큰차이가 없을 것으로 사료가 된다. 일반적으로 고기의 연화를 위해 식물에서 추출한 효소인 파파인, 브로멜라인, 피신을 이용하고 있으며 이들은 시스테인계 단백질분해효소로 콜라겐과 근원섬유 단백질에 강한 활성을 가져 육류 연화효소로 사용되며(27) 향후 미숙 무화과를 육류 연화제로 이용을 할 경우 박피를 하여 사용하는 것이 protease활성 측면에서 효과적일 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	오랜 역사상 인간이 가장 먼저 이용한 과일로 알려진 것은?	무화과(Ficus carica L.)는 아열대성 반교목성 낙엽활엽수로 뽕나무과(Moraceae)에 속하는 식물로 세계적으로 600여종 이상의 품종이 분포하고, 오랜 역사상 인간이 가장 먼저 이용한 과일로 알려져 있다(1).
	무화과의 원산지는?	또한 무화과는 병충해가 적고 재배가 용이한 다수확성 과수로 비타민, 미네랄, 단백질 분해효소인 ficin을 다량 함유하고 있어 소화촉진 및 주독이나 어독에 효과가 있어 예부터 서양에서는 건강식으로 소비되고 있으며(2,3) ficin은 ficus속 나무에서 발견할 수 있는 효소로서 bromelain, papain 및 그 밖의 protease들과같이 연육효소로 이용될 수 있다(4). 원산지는 소아시아의 카리카(carica)지방이며(5) 오늘날 세계적인 주요 산지는 미국의 캘리포니아와 지중해 부근으로 비교적 비가 많고 배수가 잘 되는 지역에서 재배되고 있다(6). 우리나라의 주 생산품종은 보통계 품종인 봉래시(horaish)와 승정도후인(masui dauphine)으로 생식용 과실로서 9월에서 10월까지 수확되는 가을 과일로 재배되고 있다(7).
	미세캡슐화 기술을 사용하는 목적은?	미세캡슐화의 기술은 불안정한 물질을 외부환경, 즉 빛, 산소 및 수분으로부터 보호하여 손실을 줄이고 반응성이 큰 물질을 격리시키고 냄새, 맛을 은폐시키며 고형화시켜 취급을 간편하게 하고, 내용물의 용출속도를 조절하는 등의 목적으로 이용되고 있다(15,16). 그중 분무건조법(spray drying)은 피복물질을 수화시킨 후, 대상물질에 분산시키고 이 혼합물을 고온의 chamber로 분무하는 방법으로(17) 상업화된 방법 중 가장 보편화 된 것으로 그 생산량도 가장 많아 여러 분야에서 다양한 목적으로 이용되고 있다(18-20).

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저자의 다른 논문 :

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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