고주파해동과 일반해동이 냉동 고등어, 명태, 삼치, 조기의 이화학적 품질에 미치는 영향 Effect of High Frequency Thawing and General Thawing Methods on the Quality of Frozen Mackerel, Alaska pollack, Japanese Spanish mackerel, and Yellow croaker원문보기
This study was used samples, mackerel (Scomber japonicas), Japanese Spanish mackerel (Scomberomorus niphonius), alaska pollock (Theragra chalcogramma), yellow croaker (larimichthys crocea) known as some of the major species fisheries products in Korea We were investigated temperature change during t...
This study was used samples, mackerel (Scomber japonicas), Japanese Spanish mackerel (Scomberomorus niphonius), alaska pollock (Theragra chalcogramma), yellow croaker (larimichthys crocea) known as some of the major species fisheries products in Korea We were investigated temperature change during thawing processing, water holding capacity, drip loss, extractive-nitrogen and viable cell count by various thawing methods, thawing at the room temperature (TRT), hot-air thawing (HAT), aeration thawing (AT), high-frequency thawing (HFT). The temperature changes have taken 2~3 hours in HFT and 24 hours by TRT. The expressible drip loss was 0.47~0.87 g/100 g in HFT, 1.91~4.42 g/100g in TRT, 1.31~4.93 g/100g in HAT, and 2.01~4.59 g/100g in AE. The water holding capacity was higher samples thawing by HFT than other thawing methods. Extractive-nitrogen was 276~452 mg/100 g in HFT, 177.21~420.27 mg/100 g in TRT. Viable cell count was $10^2$ to $10^3$ in HFT, $10^3$ to $10^5$ in other thawing methods. The processing speed and uniformity by HFT was minimized the risk of product degradations (drip losses, deterioration of sensorial, chemical and physical characteristics, bacteria growth, etc.), thus helping to preserve at its best the product quality than those by thawing methods. Therefore, HFT was expected to make high-quality thawing products anticipate future thawing technology
This study was used samples, mackerel (Scomber japonicas), Japanese Spanish mackerel (Scomberomorus niphonius), alaska pollock (Theragra chalcogramma), yellow croaker (larimichthys crocea) known as some of the major species fisheries products in Korea We were investigated temperature change during thawing processing, water holding capacity, drip loss, extractive-nitrogen and viable cell count by various thawing methods, thawing at the room temperature (TRT), hot-air thawing (HAT), aeration thawing (AT), high-frequency thawing (HFT). The temperature changes have taken 2~3 hours in HFT and 24 hours by TRT. The expressible drip loss was 0.47~0.87 g/100 g in HFT, 1.91~4.42 g/100g in TRT, 1.31~4.93 g/100g in HAT, and 2.01~4.59 g/100g in AE. The water holding capacity was higher samples thawing by HFT than other thawing methods. Extractive-nitrogen was 276~452 mg/100 g in HFT, 177.21~420.27 mg/100 g in TRT. Viable cell count was $10^2$ to $10^3$ in HFT, $10^3$ to $10^5$ in other thawing methods. The processing speed and uniformity by HFT was minimized the risk of product degradations (drip losses, deterioration of sensorial, chemical and physical characteristics, bacteria growth, etc.), thus helping to preserve at its best the product quality than those by thawing methods. Therefore, HFT was expected to make high-quality thawing products anticipate future thawing technology
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 동결상태에 따른 해동방법이 해동수산물의 품질에 미치는 영향을 조사하고자, 산업적으로 이용되고 있는 해동방법인 자연해동, 열풍해동, 폭기해동으로 수산물을 해동시 품질의 변화를 조사하였다. 또한 이러한 조사결과를 토대로 pilot 규모로 개발된 고주파해동장치를 이용하여 수산물을 해동시 기타 해동방법과의 품질을 비교하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 동결상태에 따른 해동방법이 해동수산물의 품질에 미치는 영향을 조사하고자, 산업적으로 이용되고 있는 해동방법인 자연해동, 열풍해동, 폭기해동으로 수산물을 해동시 품질의 변화를 조사하였다. 또한 이러한 조사결과를 토대로 pilot 규모로 개발된 고주파해동장치를 이용하여 수산물을 해동시 기타 해동방법과의 품질을 비교하고자 하였다.
가설 설정
본 연구에서 사용되는 폭기해동은 물속에 시료를 침지시키고 공기를 주입하여 해동이 이루어지고, 고주파해동은 드립 발생량이 상당히 적어서 드립 중의 엑스분질소 함량를 측정하는 것은 어려웠다. 따라서 본 연구에서는 해동 후 시료의 근육에서 엑스분질소 함량을 잔존량으로 가정하여 측정한 결과를 나타내었다([Table 4]). 자연해동, 열풍해동, 폭기해동, 고주파해동의 해동방법에 따라 해동완료시점에 측정한 엑스분질소 함량은 명태가 307.
제안 방법
동결수산물의 온도변화는 블록형태의 동결수산물에 온도센서를 설치하여 온도자동기록장치(GTDL-620, 그린테크, 한국)를 이용하여 실시간으로 온도를 측정하였다. 단 고주파해동은 고주파에 의하여 온도센서가 파괴되기 때문에 온도측정시 고주파장치를 멈추고 직접 부위별 온도를 측정하였다.
동결수산물의 온도변화는 블록형태의 동결수산물에 온도센서를 설치하여 온도자동기록장치(GTDL-620, 그린테크, 한국)를 이용하여 실시간으로 온도를 측정하였다. 단 고주파해동은 고주파에 의하여 온도센서가 파괴되기 때문에 온도측정시 고주파장치를 멈추고 직접 부위별 온도를 측정하였다.
산업적으로 이용되는 자연해동, 폭기해동, 열풍해동으로 냉동수산물을 해동하였다. 자연해동은 부경대 수산가공연구센터에서 실내온도를 18℃로 유지하면서 해동을 진행하였다.
자연해동은 부경대 수산가공연구센터에서 실내온도를 18℃로 유지하면서 해동을 진행하였다. 열풍해동은 수협 감천항 물류센터에서 열풍기로 15℃온도를 일정하게 공급하여 해동을 진행하였다. 폭기해동과 고주파해동은 ㈜참코청하에서 개발된 장비를 사용하였으며, 폭기해동은 동결 수산물을 물이 담겨 있는 수조에 투입하고 따뜻한 공기를 하부에서 불어넣어 폭기시켜 해동하였으며, 고파해동은 고주파(27.
일반적으로 산업 현장에서 사용되는 해동방법인 자연해동, 폭기해동 및 열풍해동과 고주파해동을 이용하여 해동시 각각의 냉동수산물의 온도 변화를 조사하였다. 해동이 진행되는 동안 시간의 경과에 따른 온도 변화는 온도자동기록장치를 이용하여 측정하였으며, 해동 수산물의 중심부 온도가 0℃에 이르는 시점을 해동완료시점으로 하였다.
산업적으로 이용되는 자연해동, 폭기해동, 열풍해동으로 냉동수산물을 해동하였다. 자연해동은 부경대 수산가공연구센터에서 실내온도를 18℃로 유지하면서 해동을 진행하였다. 열풍해동은 수협 감천항 물류센터에서 열풍기로 15℃온도를 일정하게 공급하여 해동을 진행하였다.
채취한 시료육에 희석액을 가해 균질화한 것을 시험용액으로 하여 단계별로 희석한 희석액 1 mL를 세균수 건조필름배지(3M petrifilm)에 접종한 후 35 ± 2 ℃에서 48 시간 배양한 후 집락수를 측정하였다.
열풍해동은 수협 감천항 물류센터에서 열풍기로 15℃온도를 일정하게 공급하여 해동을 진행하였다. 폭기해동과 고주파해동은 ㈜참코청하에서 개발된 장비를 사용하였으며, 폭기해동은 동결 수산물을 물이 담겨 있는 수조에 투입하고 따뜻한 공기를 하부에서 불어넣어 폭기시켜 해동하였으며, 고파해동은 고주파(27.12 MHz)을 이용한 해동장치기계를 이용하여 각각의 동결 수산물을 해동하였다.
일반적으로 산업 현장에서 사용되는 해동방법인 자연해동, 폭기해동 및 열풍해동과 고주파해동을 이용하여 해동시 각각의 냉동수산물의 온도 변화를 조사하였다. 해동이 진행되는 동안 시간의 경과에 따른 온도 변화는 온도자동기록장치를 이용하여 측정하였으며, 해동 수산물의 중심부 온도가 0℃에 이르는 시점을 해동완료시점으로 하였다.
해동후의 시료를 일정크기(1×1 cm)로 절단하여 여과지(No.5, Adventec, Japan) 사이에 놓아둔 후 1 kg 무게의 추로 가압하여 여과지중량 변화를 근육 중에서 빠져나온 드립 함량을 측정하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 품종은 고등어, 명태, 삼치, 조기로 하였고 포장규격은 일반적인 상업적으로 이용되고 있는 용량으로 각각 10, 20, 15, 5 kg로 포장하여 동결된 시료를 이용하였으며, 이 시료는 대략 6개월 동안 –18℃에서 동결저장되었다([Table 1]).
데이터처리
1)Means with different superscript in the row are significantly different by Duncan's multiple range test (P<0.05).
실험분석 결과는 SAS (SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 각 실험군의 평균과 표준편차를 구하고, 시료간의 차이검증은 일원배치 분산 분석(ANOVA)을 사용하였으며, Duncan’s multiple range test에 따라 P<0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
이론/모형
시료 5 g 에 20% TCA (Trichloroacetic acid)를 20 mL를 원심관에 시료와 함께 넣고 균질화한 후 원심분리(3000 rpm×10분)시킨 후, 상층액 10 mL를 AOAC법(1995) 에 따라 Semimicro Kjeldahl법으로 측정하였다.
성능/효과
고등어, 명태, 삼치, 조기 냉동포장 블록을 해동방법에 따라 해동한 후 발생하는 드립(drip)량을 측정한 결과, 자연해동, 열풍해동, 폭기해동, 고주파해동과정 중 명태의 경우 1.91, 3.08, 2.83, 0.84 g/100g로 열풍해동시 드립(drip)량이 가장 많았고 고주파해동이 가장 적었다. 고등어 또한 3.
어종과 관계없이 고주파해동의 세균수 함량은 100~1,000 CFU/g으로, 해동후 수산물의 위생학적 품질이 매우 우수하였다. 더불어 자연해동과 열풍해동은 해동시간이 길고 세균이 번식하기 쉬운 온도대에 장시간 방치하므로 세균에 대한 오염도가 비교적 용이하다고 사료되며 폭기해동의 경우 드립(drip) 및 해동수로 인한 2차 오염이 발생할 가능성이 있으므로 비위생적이라고 판단된다.
해동방법에 따라 장담점이 있으며, 품질변화 또한 큰 것으로 확인되었다. 반면 고주파해동은 해동 후 동결수산물의 품질에 가장 큰 영양을 주는 드립(drip)발생량이 기타 해동방법에 비해 적었으며, 근육의 수분보수력과 엑스분질소 함량 등이 높았다. 따라서 고주파해동 장치를 이용한 냉동 수산물의 해동은 품질변화를 최소화하고 해동시간을 단축할 수 있어 가장 적합한 해동방법으로 사료된다.
해동과정에서 발생하는 드립 중에 엑스분질소 함량이 많을수록 영양성분의 소실이 많은 것으로 해동후 제품의 품질이 저하될 수 있다. 본 연구에서 사용되는 폭기해동은 물속에 시료를 침지시키고 공기를 주입하여 해동이 이루어지고, 고주파해동은 드립 발생량이 상당히 적어서 드립 중의 엑스분질소 함량를 측정하는 것은 어려웠다. 따라서 본 연구에서는 해동 후 시료의 근육에서 엑스분질소 함량을 잔존량으로 가정하여 측정한 결과를 나타내었다([Table 4]).
고등어, 명태, 삼치, 조기 냉동포장 블록을 해동방법에 따라 해동종료 후의 근육중의 일반 세균수를 측정한 결과를 [Table 5]에 나타내었다. 어종과 관계없이 고주파해동의 세균수 함량은 100~1,000 CFU/g으로, 해동후 수산물의 위생학적 품질이 매우 우수하였다. 더불어 자연해동과 열풍해동은 해동시간이 길고 세균이 번식하기 쉬운 온도대에 장시간 방치하므로 세균에 대한 오염도가 비교적 용이하다고 사료되며 폭기해동의 경우 드립(drip) 및 해동수로 인한 2차 오염이 발생할 가능성이 있으므로 비위생적이라고 판단된다.
이상의 결과 산업현장에서 주로 사용되는 블록 형태의 냉동포장 수산물을 자연해동, 열풍해동, 폭기해동, 고주파해동 방법에 의한 해동후 수산물의 품질은 서로 상이한 것으로 나타났다. 해동방법에 따라 장담점이 있으며, 품질변화 또한 큰 것으로 확인되었다.
자연해동, 열풍해동, 폭기해동, 고주파해동과정 중 명태의 경우 70.98, 75.01, 73.07, 79.47%로 고주파해동, 열풍해동, 폭기해동, 자연해동 순이었으며 고등어의 경우 71.13, 72.83, 73.21, 76.63% 고주파해동, 폭기해동, 자연해동, 열풍해동 순으로 수분보유력이 좋았다. 삼치의 경우 72.
따라서 본 연구에서는 해동 후 시료의 근육에서 엑스분질소 함량을 잔존량으로 가정하여 측정한 결과를 나타내었다([Table 4]). 자연해동, 열풍해동, 폭기해동, 고주파해동의 해동방법에 따라 해동완료시점에 측정한 엑스분질소 함량은 명태가 307.05, 262.94, 283.42, 351.81 mg/100g이었고 고등어는 420.27, 400.91, 421.73, 452.96 mg/100g으로 드립(drip) 생성량이 많은 해동방법일수록 높게 나타나 반비례하였다([Table 4]).
29%로 고등어와 같은 경향을 나타내었으며 조기는 고주파 해동을 제외하고 종래의 세가지 해동법에서 미미한 차이를 나타내었는데 그 이유는 냉동품의 두께가 작고 중심부의 비율이 적어 표면적이 넓었기 때문에 해동방법에 따른 차이가 적었을 것이라고 판단된다. 전체적으로 수분보유력은 어종과 관계없이 자연해동이 가장 좋지 않았고 고주파해동장치로 해동을 하였을 때 우수하였다.
1]). 해동동결시점에 이르기까지의 시간을 비교하여볼 때 폭기해동, 열풍해동, 자연해동 순으로 해동시간이 많이 소요되었으며 폭기해동은 다른 자연해동과 열풍해동에 비하여 해동시간이 상당히 빠르게 진행되었다.
후속연구
이는 외부에서 어체중심부로 열전도에 의해 해동이 되는 종래방식과는 달리 고주파해동은 양쪽 전극 고주파에 의해 근육 내의 셀의 분자마찰에 의해 해동이 되는 방식의 차이 때문인 것으로 사료되며, 빠른 해동방법으로 산업에서 작업시간을 단축시킬 수 있는 방법으로 응용될 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
마이크로파해동은 무엇인가?
또한 마이크로파해동이 이용되는데, 2,400～2500 MHz 사이의 주파수 대역을 이용한 파장을 냉동품에 주사하여 냉동품 내부의 물분자들의 마찰열을 이용하는 방식이다. 식품내부까지 에너지를 전달하므로 해동시간이 빠르고 표면과 중심부의 온도차가 적은 특징이 있다.
일반적으로 산업현장에서 주로 사용되는 해동기술은?
따라서 해동기술 개발은 동결기술 못지않게 중요하며, 식품의 조직학적 변화를 최소화하고, 표면과 내부가 균일하게 해동될 수 있는 기술 개발이 필요하다. 일반적으로 산업현장에서 주로 사용되는 해동기술은 자연해동, 고온습식해동, 침수 유수해동, 침지폭기해동 등을 일반적으로 사용하고 있다(Bailey et al., 1974) 이는 해동방법에 따라 드립(drip) 발생, 폐수의 발생, 노동력 소요 가 되며 균일한 해동이 불가하다는 등의 단점이 있다(Cho and Park, 2009).
해동한 동결식품이 부패하기 쉬운 이유는?
해동한 동결식품은 동결하지 않은 것에 비교하여 선도저하가 빠르며 부패하기 쉬움이 알려져 있다. 이는 해동에 의하여 일어난 조직학적 변화에 의하여 표면에 있는 세균이 내부로 침입하거나, 조직이 약해져서 미생물의 침입 및 증식이 일어나기 쉬워지므로 부패가 촉진되게 된다. 또, 해동할 때에 유출되는 드립(drip) 속에는 amino산, vitamin군 등의 영양원이 많이 포함되어 있어서, 미생물의 증식을 돕기 때문이다(Akhtar et al., 2013).
참고문헌 (11)
AOAC.(1995). Official Methods of Analysis. 16th Ed. Association of Official Analytical Chemist, Arlington, VA. USA.
Bailey, C..James, S. J..Kitchell, A. G. & Hudson, W. R.(1974). Air, water, and vacuum-thawing of frozen pork legs. Journal of the Science of Food Agriculture 25(1), 81-97.
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Wang, Jian.Luechapattanaporn, Kunchalee.Wang, Yifen & Tang, Juming(2012). Radio-frequency heating of heterogeneous food-meat lasagna. Journal of Food Engineering 108(1), 183-193.
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