[논문]과열 증기 처리에 따른 양파의 향기 성분 및 품질특성

이미현; 이교연; 김아나; 허호진; 김현진; 천지연; 최성길

doi:10.11002/kjfp.2016.23.3.369

과열 증기 처리에 따른 양파의 향기 성분 및 품질특성
Effects of superheated steam treatment on volatile compounds and quality characteristics of onion 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.23 no.3, 2016년, pp.369 - 377

이미현 (경상대학교 응용생명과학부 응용생명과학전공) , 이교연 (경상대학교 응용생명과학부 응용생명과학전공) , 김아나 (경상대학교 응용생명과학부 응용생명과학전공) , 허호진 (경상대학교 응용생명과학부 응용생명과학전공) , 김현진 (경상대학교 응용생명과학부 응용생명과학전공) , 천지연 (순천대학교 식품공학과) , 최성길 (경상대학교 식품공학과)

초록
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본 연구는 과열증기처리 기술을 양파에 적용하여 불쾌취를 저감화하고, 이를 통해 고품질 양파 가공품 개발 및 소재화에 활용하기 위한 기초 자료를 확보하고자 과열증기처리에 따른 양파의 휘발성 물질, 불쾌취 유발 물질과 항산화활성, 조직감, 관능적 특성 등 품질특성을 분석하였다. 과열증기처리에 의해 휘발성 향기성분 및 불쾌취와 매운맛의 지표 물질이 저감화됨을 확인하였다. 항산화활성 및 총 페놀성 화합물 함량은 다소 증가하는 경향을 보였으며, hardness, chewiness 등은 확연하게 감소하는 것으로 나타났다. 양파 추출액의 총 가용성 고형분 함량은 처리에 의해 전체적으로 증가하였으며 처리에 따라 기호도 점수가 높아지는 것을 확인하였다. 결과적으로 과열증기 처리가 양파의 불쾌취저감화에 효과적임을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 과열증기 기술을 적용한 양파의 불쾌취 저감화 및 이를 통한 다양한 고품질 가공품 개발 및 소재화를 위한 중요한 기초 자료로 활용될 수 있으리라 판단되며, 과열증기오븐 처리를 통해 불쾌취를 조절함과 동시에 생리활성능을 지니는 향기 성분 및 유용성분의 감소는 최소화하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the effects of superheated steam (SHS) on volatile compounds and the quality characteristics of onion. Onion samples were treated by SHS at various steam temperatures ($100{\sim}300^{\circ}C$) for 1 min. Thiosulfinates and pyruvic acid were reduced by SHS treatment. The absorbance values obtained for thiosulfinates, the odor-causing compounds in onions, treated by were 0.889, 0.085, 0.049, 0.049, and 0.045, while that of the untreated control sample was 1.587. The pyruvic acid contents of onions treated by SHS were 7.57, 5.85, 1.66, 0.47, and 0.26 mg/mL, while that of the untreated control sample was 8.00 mg/mL. Volatile compounds such as, dipropyl trisufide, 1,3-propanedithiol, methyl thiirane, methyl propyl trisulfide, diallyl disulfide, 1-(methylthio)-1-propene, 1,1-thiobis-1-propene, 1,1-sulfinyl bispropane, dimethyl tetrasulfide, methyl propenyl disulfide, dimethyl trisulfide, and diallyl disulfide were reduced by SHS treatment. The results showed that antioxidant activities in the of onion samples were improved by SHS treatment. The hardness and chewiness of onions treated by SHS were significantly lower than those of the untreated control onion sample. Sensory evaluation suggested that SHS could help lower off-flavors in and enhance the palatability of onions. These results suggest that the application of SHS treatment to onions can decrease their off-flavors, change their textural attributes, and promote their sensory properties.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 과열증기 장치를 이용한 양파의 불쾌취 저감화 및 이를 통한 고품질 가공품 개발을 목적으로 하는 기초 연구를 위해 과열증기처리 온도에 따른 양파의 휘발성 물질, 불쾌취 유발 물질과 항산화활성, 조직감, 관능적 특성 등 품질특성을 조사하였다.

제안 방법

증기온도를 다르게 한 과열증기오븐 처리 양파의 기호적 관능평가를 실시하였다. 관능평가 항목으로는 매운맛 (spicy), 외관(appearance), 향(flavor), 질감(texture) 및 전체적인 기호도(overall acceptability)를 9점 척도법(1점 매우 싫다, 9점 매우 좋다)을 사용하여 경상대학교 식품공학과 학생 중에서 검사 방법 및 관능적 품질 특성에 대한 교육과 예비검사를 통해 선별한 학생 15명을 대상으로 매운맛 등의 정도를 판별하기 위한 트레이닝을 실시한 후 평가를 진행하였다. 시료는 제조 후 2시간 상온보관 후 실시하였고, 흰 종이컵에 20 g씩 담아 제시하였고 다음 시료 평가에 미치는 영향을 줄이기 위해 물을 함께 제공하였다.
1에 나타내었다. 내부온도, 스팀의 세기는 동일하게 하고, 스팀 온도는 각각 100~300℃ 범위에서 처리하였으며, 각 시료는 처리온도에 따라 T100, T150, T200, T250, T300으로 각각 명명하였다. 스팀의 노즐은 위 아래에 위치하게 하여 균일한 처리를 도모하였으며 상, 하로부터 배출되는 스팀이 일정하게 양파 표면에 접촉할 수 있도록 하기 위해 노즐 위치를 8 cm로 동일하게 조절한 후 처리하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 양파는 경상남도 창녕에서 2014년에 수확된 양파를 구매하여 사용하였다. 실험을 실시하기 전 양파를 과피와 과육으로 분리 후 양파의 과피는 흙이 모두 제거될 때 까지 그리고 과육은 흐르는 물에서 세척하고 물기를 제거한 후 실험에 사용하였다.

데이터처리

모든 실험 결과는 최소 3회 반복 실시 후 SAS program 9.1(Korea version)을 이용하여 ANOVA와 Duncan 분석을 수행하고, 평균값과 표준오차를 계산하였다. 시료간의 유의적 차이를 알아보기 위하여 분산분석(analysis of variance, ANOVA)를 실시하였으며 시료간의 유의적 차이가 나타나는 경우 Duncan's multiple range test를 수행하였다(p<0.
1(Korea version)을 이용하여 ANOVA와 Duncan 분석을 수행하고, 평균값과 표준오차를 계산하였다. 시료간의 유의적 차이를 알아보기 위하여 분산분석(analysis of variance, ANOVA)를 실시하였으며 시료간의 유의적 차이가 나타나는 경우 Duncan's multiple range test를 수행하였다(p<0.05).

성능/효과

과열증기 처리에 따른 양파의 pH, Brix 및 수분함량 측정 결과는 Table 5에 나타내었다. 기본적인 품질지표인 pH, Brix, 수분함량은 과열증기처리에 의해 큰 변화는 보이지 않았고, 양파 과육 고유의 특성을 유지하는 것을 알 수 있었다. pH의 경우 과열증기처리에 의해 5.
다른 휘발성 물질도 과열증기처리에 의해 전체적으로 크게 감소하였다. 양파의 주요 불쾌취 성분으로 알려진 Dimethyl trisulfide는 T150, T200을 제외한 모든 처리군에서 대부분 감소하는 것으로 나타났다. 흥미로운 점은 항균 및 항암 작용을 지니는 것을 연구되고 있는 diallyl disulfide(10)은 T150과 T200에서 각각 5.
Flavor, texture, overall acceptability 부문에서는 과열증기처리군이 대조군에 비해 전제적으로 높은 점수를 보였다. 특히 spicy, flavor는 Table 4에 나타난 thiosulfinate, pyruvic acid 값의 경향과 유사함을 확인할 수 있었고, 결과적으로 과열증기 처리가 양파의 불쾌취를 효과적으로 저감화할 수 있을 것으로 판단된다.

후속연구

22 ng/g)에서 대조군에 비해 다소 감소하였지만 완전히 소실되지는 않는 것으로 나타났다. 양파에는 다양한 생리활성능을 지니는 성분도 많이 함유되어 있기 때문에 본 연구에 활용된 과열증기기술이 양파의 고품질 가공에 효과적으로 적용되기 위해서는 불쾌취 저감화와 동시에 유용물질의 감소를 최소화하는 것이 중요한 관건이며 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
이러한 결과는 일반적으로 총 페놀성 화합물 함량과 DPPH 라디칼 소거능은 양의 상관관계를 나타내는 경향과는 다소 상충되는 결과로 보인다. 이러한 결과는 DPPH 라디칼 소거능에 영향을 미치는 총 페놀성 화합물 이외의 물질의 감소 때문인 것으로 판단되며 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 판단된다. ABTS 라디칼 소거능의 경우 대조구에서 약 4%였고, T100에서 T300까지 3.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	양파란 무엇인가?	양파(Allium cepa L.)는 백합과에 속하는 다년생 식물로 특유의 향미를 가지고 있어 식품의 조리 및 가공 과정에서 중요한 향신 조미료 소재로서 널리 이용되고 flavonoid (quercetin, rutin)와 황 화합물(Allyl propyl disulfide, diallyl disulfide)과 같은 phytochemical이 풍부하게 함유되어 있다(1-3). 양파의 주된 flavonoid 성분인 quercetin은 벤젠환의 탄소에 -OH기와 탄소의 1과 2사이의 이중결합, 3의 탄소위치에 carbonyl기, A고리와 B고리에 결합되어 있는 -OH기에 의해서 항산화 활성을 갖는 구조를 지니고 있어 활성산소의 산화활동을 억제하거나 제거하는 능력이 매우 강하다(4).
	양파의 효과로 보고된 내용은 무엇인가?	양파의 주된 flavonoid 성분인 quercetin은 벤젠환의 탄소에 -OH기와 탄소의 1과 2사이의 이중결합, 3의 탄소위치에 carbonyl기, A고리와 B고리에 결합되어 있는 -OH기에 의해서 항산화 활성을 갖는 구조를 지니고 있어 활성산소의 산화활동을 억제하거나 제거하는 능력이 매우 강하다(4). 양파는 중금속 해독작용, 항균 및 항산화 작용 뿐 아니라 혈당저하, 항염증, 항천식성, 항암성과 같은 여러 가지 효과가 보고되어 있다(5-9). 또한 양파는 양파세포가 파괴되었을 때 allinase가 비휘발성 전구물질인 alliin을 분해하여 휘발성 화합물인 allicin과 pyruvate, ammonia, thiosulfinate등을 생성한다(10,11).
	일반적인 가열과 비교했을 때에 과열증기의 장점은 무엇인가?	포화수증기를 100℃ 이상으로 가열하였을 때 생성되는 과열증기(superheated steam, SHS)는 100~400℃의 수증기이며 고온의 스팀이 식품표면에 균일하게 분무되어 보다 짧은 시간 가열이 가능함과 동시에 증기를 재활용하기 때문에 보다 에너지를 절약할 수 있는 가열방법이다. 일반적인 가열 시 발생하는 영양소 손실을 최소화 하고 식재료 고유의 맛, 향, 색, 질감 등을 최대한 유지시키며 비타민 C 산화, 갈변 현상을 억제하고 미생물을 제어하는데 효과적인 것으로 보고되고 있다(13-15). 과열증기는 주로 산업적으로 제품의 건조나 저장 중 품질 유지를 위해 사용되어 왔으며, 또한 대류, 복사에 의한 높은 열전달로 식품의 조리시간을 단축시키고, 식품 자체에 함유되어 있는 나트륨을 고르게 분포시키는 장점이 있는 것으로 보고되고 있다(16-17).

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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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