[논문]과열증기 처리에 따른 마늘의 이화학적 및 미생물학적 품질 특성

박찬양; 이교연; 김아나; 소슬아; 샤피어 라만; 최성길

doi:10.3746/jkfn.2016.45.10.1438

과열증기 처리에 따른 마늘의 이화학적 및 미생물학적 품질 특성
Physicochemical and Microbial Quality Characteristics of Garlic (Allium sativum L.) by Superheated Steam Treatment 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.45 no.10, 2016년, pp.1438 - 1446

박찬양 (경상대학교 대학원 응용생명과학부) , 이교연 (경상대학교 대학원 응용생명과학부) , 김아나 (경상대학교 대학원 응용생명과학부) , 소슬아 (경상대학교 대학원 응용생명과학부) , 샤피어 라만 (경상대학교 대학원 응용생명과학부) , 최성길 (경상대학교 대학원 응용생명과학부)

초록
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본 연구에서는 과열증기 처리온도에 따른 마늘의 불쾌취 제거 효과를 비롯한 이화학적, 미생물학적, 관능적 특성을 연구하고자 하였다. 과열증기 장치의 장점으로는 에너지 효율적이고 환경오염이 적으며, 식품 고유의 영양성분 변화가 적게 일어난다는 등의 장점을 가지고 있다. 마늘 특유의 불쾌취 및 매운맛 정도를 알아보는 total thiosulfinate, total pyruvate 함량에서는 비처리구보다 과열증기 처리한 모든 조건에서 감소하였고, 관능평가에서는 비처리구보다 과열증기 처리한 모든 조건에서 높은 점수를 획득한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 마늘의 휘발성 향기물질 특성에서도 비처리구보다 과열증기 처리구에서 마늘 특유의 불쾌취를 생성하는 향기성분이 크게 저감화된 것을 확인할 수 있었다. 항산화 활성 및 총 페놀 화합물 함량에서는 비처리구가 과열증기 처리구보다 다소 높은 특성을 나타내었지만 과열증기 처리 시에도 FRAP는 77~93%, ABTS 라디칼 소거능은 89~97%, 총 페놀성 화합물 함량은 76~79%로 잔류하여 모든 항산화 활성에서 비교적 높게 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 조직감 항목에서는 과열증기 처리구가 비처리구보다 경도가 다소 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 항균성 특성에서는 비처리구가 과열증기 처리구보다 큰 항균성을 나타내었다. 모든 균주에서 비처리구는 10 mm 이상의 inhibition zone을 형성하였고, 과열증기 처리구에서는 1.0~10.0 mm의 inhibition zone을 형성하였다. 다음으로 일반세균, 대장균군, 효모 및 곰팡이 균수에서는 대장균군과 효모 및 곰팡이는 검출되지 않았지만, 일반세균수는 비처리구에서 8.69 log CFU/g이었으며 과열증기 처리 온도를 $100{\sim}350^{\circ}C$로 처리한 T100~T350 처리구들에서는 각각 5.65, 5.18, 5.15, 4.85, 4.75, 2.92 log CFU/g으로 대조구보다 3~6 log CFU/g의 수준이 감소한 균수를 확인하였다. 결과적으로 과열증기 처리는 마늘 특유의 불쾌취 및 매운맛을 저감화하며 다른 열처리에 비해 마늘의 영양물질 및 생리활성 물질이 높게 유지하고, 또한 미생물 제거 및 저감화에도 효과적이라고 생각한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The objectives of this study were to investigate the effects of superheated steam (SHS) treatment on the physicochemical and microbial properties of garlic. The garlic was treated by SHS at temperatures of 100, 150, 200, 250, 300, and $350^{\circ}C$ for 60 s. The moisture content of raw garlic was lower than that of SHS-treated garlic. The total thiosulfinate and pyruvate contents were dramatically reduced by SHS treatments. The antioxidant activities of garlic measured by ferric reducing/antioxidant power, 2,2-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt radical scavenging assay, and total phenolics content decreased by SHS. The major volatile sulfur compounds of garlic such as diallyl disulfide, allicin, allyl sulfide, diallyl sulfide, and diallyl trisulfide were significantly reduced by SHS. The antimicrobial effects of raw garlic were stronger than those of SHS-treated garlic against three strains of bacteria, including Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Bacillus cereus. However, total aerobic bacteria in garlic were dramatically reduced by SHS from 8.6 to 2.9 log CFU/g. The results from the sensory evaluation show that SHS treatment of garlic above $200^{\circ}C$ provides better acceptably due to reduction of off-flavor and pungency of garlic. These results suggest that superheated steam treatment can used as an efficient process for reducing garlic off-flavor and pungency.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한, 현미를 과열증기 처리했을 시 lipase 및 lipoxygenase와 같은 지방 산화 효소를 저해시켜 지방의 산화를 억제한다는 연구도 보고되었다(24). 따라서 본 연구에서는 최근 식품산업에 소개된 과열증기 장치를 이용하여 다양한 증기온도에서 마늘을 처리할 때 마늘의 항산화 활성, thiosulfinate 및 pyruvate의 함량, 휘발성 향기성분, 항균 및 미생물 특성, 그리고 관능적 특성을 조사하고자 하였다.

제안 방법

과열증기 처리에 따른 마늘의 이화학적 특징과 관능특성의 변화 및 항균성을 알아보기 위해 마늘은 vegetable slicer(Multifunktionsreibe set, Lacor, Würzburg, Germany) 를 이용하여 두께가 3 mm로 slice 하였고, 과열증기 처리 조건은 과열증기오븐의 내부 온도는 130℃, 처리 시간은 60초, 스팀량은 7.8 m³/h로 설정하였으며, 과열증기오븐의 스팀 온도를 100, 150, 200, 250, 300, 350℃로 과열증기 처리하였다. 그리고 각 증기온도에서 처리된 시료를 각각 T100, T150, T200, T250, T300, T350으로 명명하였다.
여러 온도에서의 과열증기 처리에 따른 마늘의 관능검사는 실험에 대한 목적과 검사 방법, 관능적 품질 특성에 대해 충분히 훈련을 시킨 경상대학교 식품공학과 학부생 20명을 선정하여 시행하였다. 관능평가는 9점 척도법으로 실시하였으며, 평가항목으로는 매운맛(pungency), 외관(appearance), 향미(flavor), 조직감(식감, texture), 전반적인 기호도(overall acceptability)로 정하여 평가하도록 하였고, 매운맛이 낮을수록, 외관이 좋을수록, 향미가 좋을수록, 조직감이 좋을수록, 전반적인 기호도가 좋을수록 높은 점수를 주도록 하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 마늘은 경상남도 남해에서 2015년에 수확한 마늘을 껍질을 벗겨 4℃ 냉장고에서 보관하며 실험하기 전에 꺼내어 실험에 사용하였다.

데이터처리

모든 실험은 3회 이상 반복 시행하여 평균치와 표준편차(means±SD)로 나타내었고, 얻어진 결과들은 SAS 9.3 (Korea version, SAS Institute Inc., SAS Campus Drive, Cary, NC, USA) software를 이용하여 유의적 차이가 있는 항목에 대해서 Duncan's multiple range test로 P<0.05 수준에서 유의차 검정을 하였다.

성능/효과

1과 Table 4에 나타내었다. 과열증기 처리에 따라 S. aureus, E. coli, B. cereus 세 균주 모두에서 비처리구보다 항균력이 많이 감소하였다. S.
그 이유로는 과열증기 처리에 의해서 수분의 함량이 다소 증가하면서 마늘의 조직감이 약해지고 씹기에 좋은 식감을 가져 높은 점수를 얻었다고 생각한다(Table 1). 그리고 매운맛 항목과 향미 항목은 과열증기 처리에 따른 total thiosulfinate와 total pyruvate의 함량 결과 및 마늘의 휘발성 향기성분 결과와 동일한 결과로 확인되어 과열증기 처리는 마늘 특유의 매운맛 및 불쾌취를 저감화하면서 관능적으로 좋은 효과가 있는 공정으로 생각한다(Table 1, Table 3).
과열증기 처리에 따른 마늘의 항산화 활성 및 총 페놀성 화합물의 함량 결과는 Table 2에 나타내었다. 항산화 활성 값인 FRAP, ABTS 결과 값과 총 페놀성 화합물 함량 모두 과열증기 처리 시에 다소 감소하는 경향을 나타내었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	마늘 특유의 불쾌취 및 매운맛을 나타내는 성분은?	마늘은 환경 조건에 의해 마늘 세포가 파괴되면 alliinase 효소와 alliin이 반응하여 allicin 과 pyruvic acid를 생성한다(11). Allicin은 마늘의 주요한 생리활성 물질로 마늘의 주된 불쾌취와 매운맛 성분이며 이후에 diallyl disulfide, diallyl trisulfide, allyl methyl disulfide 등과 같은 sulfide 형태로 존재한다(12-15). 그리고 이러한 불쾌취와 매운맛 성분들은 몸에 오랫동안 존재하고 관능적 문제를 야기하여 식품산업에서 마늘 가공품의 소비를 제한한다.
	마늘이란?	마늘(Allium sativum L.)은 대표적인 Allium 속 식물로 백합과의 과속에 속하는 다년초 식물이며, 오랜 세월에 걸쳐 식품에 사용되어 오는 향신료이다(1). 또한, 방부 및 강장 효과가 있어 우리 민족이 오랫동안 섭취하여 온 향신료로 알려져 있다(2).
	마늘의 원산지는?	또한, 방부 및 강장 효과가 있어 우리 민족이 오랫동안 섭취하여 온 향신료로 알려져 있다(2). 마늘의 원산지는 중앙아시아와 지중해 연안 지방으로 알려져 있으며 우리나라를 비롯한 중국, 미국 및 남부 유럽 등지에서 광범위하게 재배되고 있다(3).

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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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