[논문]전처리 방법에 따른 고온 가열 새우의 품질 향상

최준봉; 정명수; 조원일

doi:10.9721/kjfst.2016.48.5.461

초록
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고온에서 가열살균한 새우의 전처리 유무에 따른 흑변 및 조직 연화 개선 효과를 pH 조절 측면에서 연구, 고찰하여 상업적으로 적용 가능한 전처리 조건을 확립하였다. 레토르트 새우의흑변 현상 개선 실험 결과 0.2% (w/w) 시트르산과 0.05% (w/w) 아스코브산 혼합 용액서 냉장 침지 후 데치기한 경우 무처리 대조군 대비 흑변 현상의 간접 지표인 명도값이 20% 내외 향상되는 것으로 나타났다. 흑변 현상의 주원인은 가열 시 pH 상승에 비례적으로 증가하는 황화수소 발생에 기인하는 것으로 유기산 제제로 pH 상승을 억제하는 방법이 새우를 주원료로 한 가공식품의 색상과 외관 품질 향상에 효과적으로 적용할 수 있었음을 알 수 있었다. 또한 레토르트 새우의 조직 연화 현상을 최소화하기 위한 전처리 방법으로 유기산과 알칼리 제제를 활용한 결과 pH 6.0의 아세트산과 인산염 혼합용액에서 냉장 침지 후 데치기한 경우 무처리 대비 경도값이 50% 내외로 증가하였으며, 관능검사에서도 탄력성과 식감이 통계적 유의 (p<0.05) 있게 0.3점 우수하였다. 이는 pH 저하에 따른 수분 용출로 단백질 조직의 수축이 발생하여 레토르트 후에도 탄력성과 씹힙성이 상승하는 조직 경화 현상이 발생하는 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to prevent the blackening and texture softening of heated shrimp, the pH was adjusted by soaking shrimps in acidic and alkali solutions, and their qualities were evaluated. The lightness of shrimps pretreated with 0.2% (w/w) citric acid and 0.05% (w/w) ascorbic acid solution increased by 20...

In order to prevent the blackening and texture softening of heated shrimp, the pH was adjusted by soaking shrimps in acidic and alkali solutions, and their qualities were evaluated. The lightness of shrimps pretreated with 0.2% (w/w) citric acid and 0.05% (w/w) ascorbic acid solution increased by 20% compared to that of the control. The strength of mechanical hardness of shrimps soaked in acetic acid and phosphate solution (pH 6.0) was significantly higher ($1209g_f$) compared to that of untreated shrimp ($801g_f$; p<0.05), and the overall preference of texture was 0.4 points higher than that of the control in the descriptive sensory evaluation (p<0.05). In contrast, soaking in solution of pH 8 exhibited a weak texture hardening effect ($855g_f$). Additionally, the hardness of the heated shrimp after soaking at an adjusted pH of 4.0 increased to $4046g_f$, but the yield based on weight decreased to 38% compared to that of untreated shrimp (70%; p<0.05).

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

고온고압 가열살균한 새우의 흑변과 조직 연화 현상 원인과 최소화 방법에 대한 몇몇 연구 사례는 있지만 상업적으로 적용할 수 있는 효과적인 전처리 공정에 대한 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 연구에서는 이러한 점을 감안하여 가열살균 새우 등 갑각류 해산물 베이스의 가공식품 개발에 있어 중요한 흑변과 조직 연화 현상을 제어하기 위하여 pH 조절법에 기반을 둔 전처리 방법을 다양한 조건에서 실시하여 최적의 방법을 도출하였다.

제안 방법

1 kgf/cm² 의 고온, 고압 조건에서 20분간 가열살균하여 색상변화 등을 기기 측정과 관능 평가를 통해 살펴보았다. 그리고 유기산과 알칼리제 혼합 용액 침지와 데치기를 적용한 전처리 새우의 텍스처 개선 효과 고찰을 위해 동일한 방법으로 충전, 포장과 가열을 실시하여 텍스처 기기 측정과 관능 평가를 실시하였다. 실험에서의 새우의 고온 가열을 위한 열살균 설비는 Fo값과 시간별 온도 변화를 알 수 있는 Fo calculator와 recorder가 연결되어 있는 반자동식 수증기, 온수 혼합형 레토르트(Water Cascading Retort, Stock Pilot-Rotor 900, Hermann Stock Maschinenfabrick, Neumnster, Germany)를 사용하였다.
레토르트 새우의 텍스처 개선을 위해 유기산 제제인 초산과 알칼리 제제인 인산염의 조합을 통해 pH조절에 따른 텍스처 향상 효과를 세부 고찰하였다. 실험 결과 초산과 인산염을 혼합한 침지액의 pH가 높아질수록 알칼리화 영향에 의해 새우 내 구성 단백질이 분해되어 침지액의 pH 8-8.
레토르트와 같은 고온, 고압 조건에서 가열한 새우의 흑변 현상을 억제하기 위해 유기산 제제인 시트르산(Sigma-Aldrich Inc., St. Louis, MO, USA)과 산화방지제 제제인 아스코브산(Sigma- Aldrich Inc.) 혼합 용액을 각 성분의 농도가 원료 중량 대비 0.2, 0.5%와 0.05, 0.1%가 되도록 혼합, 침지하여 색차 분석과 관능 평가를 통해 무처리 대조군 대비 개선 효과를 세부 고찰 하였다. 유기산과 산화방지제 혼합 용액 침지는 4℃의 온도로 유지시킨 반 밀폐성 항온수조(VS-1991W PID controller, Vision Science, Seoul, Korea)에서 4시간 동안 진행하였으며, 침지가 완료된 시료는 세척 후 95℃에서 2분간 데쳤다.

대상 데이터

레토르트 새우에 대한 흑변과 텍스처 개선 효과를 관능 항목 분석을 통해 세부 검증하기 위해 식품 연구개발 업무를 하는 연구원 중 새우, 오징어 등의 해물 식감에 대한 분석형 관능 평가에 사전 훈련된 패널 20명을 검사원으로 선정하여 실험의 취지를 인식 시킨 후 시료 새우의 전반맛, 외관, 색상과 텍스처를 5점 척도 채점법으로 3회 반복 평가하였으며, 각 항목 평가 점수는 통계 처리하여 유의성 검증을 실시하였다(p<0.05).
본 실험에 사용한 새우는 수산물 시장에서 머리, 꼬리 부위와 껍질을 제거한 개당 2-3 cm, 5-10 g 내외의 깐 새우 상태로 구입하여 5-10℃의 냉장고에 보관하여 맛, 향, 외관과 조직 등의 변화가 없는 신선 상태를 유지하였다. 그리고 새우에서 색상 차이가 나지 않는 동일 부위를 사전 색도 색차 측정과 육안 관찰을 통해 확인하여 시료로 사용하였으며, 예비실험으로 경도(hardness) 측정을 통해 측정값이 유사하게 나오는 부위를 미리 정하여 사용함으로써 분석 시 실험 오차를 최소화하였다.

데이터처리

0, SAS Institute, Cary, North Carolina, USA)를 사용하여 통계 처리하였다. 두 실험군 간 유의성 검정은 t-test를 실시하여 평균값을 비교하였고, 3개 이상의 실험군 간의 유의성 검정은 분산분석(ANOVA), Duncan 다중범위검증(multiple range test, p<0.05)을 이용하여 비교하였다.
모든 실험은 5회 이상 반복 진행하였으며, SAS (Statistical Analysis System Ver. 9.0, SAS Institute, Cary, North Carolina, USA)를 사용하여 통계 처리하였다. 두 실험군 간 유의성 검정은 t-test를 실시하여 평균값을 비교하였고, 3개 이상의 실험군 간의 유의성 검정은 분산분석(ANOVA), Duncan 다중범위검증(multiple range test, p<0.

성능/효과

1 mg 수준으로 20배 이상의 값을 나타낸다(4-6,10,11). 따라서 유기산을 이용하여 pH를 저하시키는 방법이 고온 가열 새우의 흑변 현상을 효과적으로 억제할 수 있는 방법 중의 하나임을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다.
레토르트 새우의 텍스처 저하 현상은 고온 가열에 따른 단백질 열변성에 의한 조직 연화와 퍽퍽한 식감 발생에 기인한 것으로 저장 시 조직 연화 현상은 저장 기간 상승에 비례하여 발생한다(14,15). 따라서 적정 식감 유지에 적합한 pH를 유기산과 알칼리를 이용하여 확보, 적용하는 전처리 방법이 고온 가열 새우의 텍스처 저하 현상을 효과적으로 제어할 수 있는 상업적 방법임을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	해산물 원료의 고온가열 시 발생하는 흑변이란 무엇인가?	특히 고온 가열 시 발생하는 흑변(blackening) 방지 기술은 새우와 같은 해산물을 원료로 활용하는데 있어 우선적으로 해결하여야 할 과제이다. 흑변은 황 함유 아미노산(cysteine과 methionine) 함량이 높은 갑각류와 패류 등의 해산물 원료의 경우, 레토르트와 같은 고온 가열살균 시 일부 -SH기가 환원되어 황화수소가 발생되어 식품 내부의 철, 구리 등과 결합하여 황화철, 황화구리와 황화주석 등의 흑색의 황화금속 발생으로 검게 변하게 되거나 산화 반응에 의해 검게 변하게 되는 현상을 말한다(3,4). 특히 흑변을 야기하는 황화수소의 경우 대부분이 황 함유 아미노산에서 야기되므로 단백질의 비율이 높고, pH가 높을수록 발생이 용이하므로 해산물 중에서도 새우, 게와 바지락 등과 같이 pH가 높은 원료일수록 흑변 발생이 두드러진다(2-4).
	고온고압 가열살균한 새우에서 흑변 현상 외 나타나는 단점은 무엇인가?	또한 이러한 흑변 현상 외 새우는 고온에서 가열 시 조직 내의 급격한 단백질 열변성에 의한 연화 현상으로 텍스처 변화가 심해져 탄력성이 소실되고 잘 부서지는 단점이 발생하여 열처리 조리식품의 원료로 사용 시 많은 애로점이 발생한다(1-3,7). 오징어, 조개류는 가열 후 저장 시 조직 경화 현상으로 식감이 질겨져 0.
	해산물의 흑변 현상을 억제하는 대표적인 방법은 무엇인가?	해산물의 흑변 현상을 억제하는 대표적인 방법으로는 pH 조절법과 가열살균 후 급랭 처리가 있다. 황화수소 발생은 pH 상승에 따라 비례적으로 증가하므로 유기산을 첨가하여 pH를 저하시키는 방법이 pH 조절법이다(4-6).

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