본 연구는 초저온 액체 침지식 급속 냉동으로 동결된 돈육 등심에 적합한 급속 해동방법을 선정하고 과냉각 저장이 냉동-해동 돈육의 미생물학적, 이화학적 및 관능적 품질 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 4와 $10^{\circ}C$ 송풍식 해동과 4와 $10^{\circ}C$ 유수식 해동은 냉동 돈육 시료가 해동이 완료되는 약 290-750분 소요되었지만 27.12 MHz 라디오파 해동은 약 20분으로 가장 신속하게 돈육을 해동시켜 저장실험에 필요한 냉동 돈육의 급속 해동방법으로 선정하였다. 한편 $-1.5--5^{\circ}C$로 24시간 냉각 처리 후 돈육 횡단면의 미세구조 분석 결과, $-1.5^{\circ}C$에서 냉각 처리된 시료의 표면과 중심부는 동결에 의한 조직 손상이 발생하지 않았음을 확인하여 $-1.5^{\circ}C$를 과냉각 저장 온도로 선정하였다. 저장 중 대조구인 신선육과 비교하여 냉동-해동 처리된 돈육에서 발생한 드립감량은 유의적으로(p<0.05) 높은 경향을 보였지만 $-1.5^{\circ}C$과냉각 저장이 돈육의 드립감량 증가를 억제하였다. 또한 4와 $15^{\circ}C$ 저장과 비교하여 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN과 TBARS 함량 증가, Hunter a* 값 감소와 b* 값 증가를 억제하는 효과를 보였다. $15^{\circ}C$ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다. 반면 $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 각각 5.62와 4.43 log CFU/g으로 관찰되었다. $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 동안 대조구와 냉동-해동 처리구의 대장균군과 효모 및 곰팡이 수는 저장 초기 수준으로 유지하거나 다소 감소하였다. 관능평가 결과에 있어서 4와 $15^{\circ}C$ 저장에 비해 $-1.5^{\circ}C$ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구는 모든 관능평가 항목에서 저장 중 유의적으로 높은 값을 유지하였다(p<0.05). 따라서 라디오파 유전가열 해동은 냉동 돈육 등심의 해동 과정 중 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 급속 해동이 가능하였으며 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장이 냉동-해동 처리된 돈육에 얼음결정 형성 없이 품질 유지 및 미생물 생장지연에 효과적인 것을 확인하였다.
본 연구는 초저온 액체 침지식 급속 냉동으로 동결된 돈육 등심에 적합한 급속 해동방법을 선정하고 과냉각 저장이 냉동-해동 돈육의 미생물학적, 이화학적 및 관능적 품질 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 4와 $10^{\circ}C$ 송풍식 해동과 4와 $10^{\circ}C$ 유수식 해동은 냉동 돈육 시료가 해동이 완료되는 약 290-750분 소요되었지만 27.12 MHz 라디오파 해동은 약 20분으로 가장 신속하게 돈육을 해동시켜 저장실험에 필요한 냉동 돈육의 급속 해동방법으로 선정하였다. 한편 $-1.5--5^{\circ}C$로 24시간 냉각 처리 후 돈육 횡단면의 미세구조 분석 결과, $-1.5^{\circ}C$에서 냉각 처리된 시료의 표면과 중심부는 동결에 의한 조직 손상이 발생하지 않았음을 확인하여 $-1.5^{\circ}C$를 과냉각 저장 온도로 선정하였다. 저장 중 대조구인 신선육과 비교하여 냉동-해동 처리된 돈육에서 발생한 드립감량은 유의적으로(p<0.05) 높은 경향을 보였지만 $-1.5^{\circ}C$과냉각 저장이 돈육의 드립감량 증가를 억제하였다. 또한 4와 $15^{\circ}C$ 저장과 비교하여 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN과 TBARS 함량 증가, Hunter a* 값 감소와 b* 값 증가를 억제하는 효과를 보였다. $15^{\circ}C$ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다. 반면 $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 각각 5.62와 4.43 log CFU/g으로 관찰되었다. $-1.5^{\circ}C$ 저장 10일 동안 대조구와 냉동-해동 처리구의 대장균군과 효모 및 곰팡이 수는 저장 초기 수준으로 유지하거나 다소 감소하였다. 관능평가 결과에 있어서 4와 $15^{\circ}C$ 저장에 비해 $-1.5^{\circ}C$ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구는 모든 관능평가 항목에서 저장 중 유의적으로 높은 값을 유지하였다(p<0.05). 따라서 라디오파 유전가열 해동은 냉동 돈육 등심의 해동 과정 중 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 급속 해동이 가능하였으며 $-1.5^{\circ}C$ 과냉각 저장이 냉동-해동 처리된 돈육에 얼음결정 형성 없이 품질 유지 및 미생물 생장지연에 효과적인 것을 확인하였다.
This study was performed to determine the rapid thawing method for reducing the thawing time of frozen pork loins and to examine the effects of supercooling on the microbiological, physicochemical, and sensory qualities of fresh and frozen-thawed pork during storage at -1.5, 4, and $15^{\circ}C...
This study was performed to determine the rapid thawing method for reducing the thawing time of frozen pork loins and to examine the effects of supercooling on the microbiological, physicochemical, and sensory qualities of fresh and frozen-thawed pork during storage at -1.5, 4, and $15^{\circ}C$. Forced-air thawing at $4^{\circ}C$ was the most time-consuming process, whereas radio frequency thawing time was the shortest by dielectric heating. The supercooling storage temperature was chosen to be $-1.5^{\circ}C$ because microstructural damages were not observed in the pork sample after cooling at $-1.5^{\circ}C$ for 24 h. Fresh or frozen-thawed pork loins stored at $-1.5^{\circ}C$ had lower drip loss and total volatile base nitrogen, thiobarbituric acid-reactive substance, and Hunter b* levels than loins stored at 4 and $15^{\circ}C$. In addition, the least degree of increase in preexisting microorganisms counts of the fresh or frozen-thawed pork loin samples was obtained during supercooled storage at $-1.5^{\circ}C$. Sensory quality results of fresh and frozen-thawed pork loin samples stored at $-1.5^{\circ}C$ showed higher scores than the samples stored at 4 and $15^{\circ}C$. These data indicate that supercooling at $-1.5^{\circ}C$ in the meat processing industry would be effective for maintaining the quality of pork meats without ice crystal nucleation and formation.
This study was performed to determine the rapid thawing method for reducing the thawing time of frozen pork loins and to examine the effects of supercooling on the microbiological, physicochemical, and sensory qualities of fresh and frozen-thawed pork during storage at -1.5, 4, and $15^{\circ}C$. Forced-air thawing at $4^{\circ}C$ was the most time-consuming process, whereas radio frequency thawing time was the shortest by dielectric heating. The supercooling storage temperature was chosen to be $-1.5^{\circ}C$ because microstructural damages were not observed in the pork sample after cooling at $-1.5^{\circ}C$ for 24 h. Fresh or frozen-thawed pork loins stored at $-1.5^{\circ}C$ had lower drip loss and total volatile base nitrogen, thiobarbituric acid-reactive substance, and Hunter b* levels than loins stored at 4 and $15^{\circ}C$. In addition, the least degree of increase in preexisting microorganisms counts of the fresh or frozen-thawed pork loin samples was obtained during supercooled storage at $-1.5^{\circ}C$. Sensory quality results of fresh and frozen-thawed pork loin samples stored at $-1.5^{\circ}C$ showed higher scores than the samples stored at 4 and $15^{\circ}C$. These data indicate that supercooling at $-1.5^{\circ}C$ in the meat processing industry would be effective for maintaining the quality of pork meats without ice crystal nucleation and formation.
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문제 정의
따라서 본 연구는 초저온 액체 침지식 냉동으로 급속 동결된 돈육 등심을 라디오파 급속 해동 처리하고 과냉각 저장 중 미생물학적 및 이화학적 품질, 미세구조를 분석하여 과냉각 저장기술에 대한 효과를 알아보고자 하였다.
본 연구는 초저온 액체 침지식 급속 냉동으로 동결된 돈육 등심에 적합한 급속 해동방법을 선정하고 과냉각 저장이 냉동-해동 돈육의 미생물학적, 이화학적 및 관능적 품질 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 4와 10℃ 송풍식 해동과 4와 10℃ 유수식 해동은 냉동 돈육 시료가 해동이 완료되는 약 290-750분 소요되었지만 27.
제안 방법
2,000 ×g에 서 10분간 원심분리 후 상등액을 취해 UV-visible spectrophotometer(UV-1800, Shimadzu Scientific Instruments Inc., Columbia, MD, USA)를 이용하여 532 nm에서 흡광도를 측정하였다.
본 연구는 초저온 액체 침지식 급속 냉동으로 동결된 돈육 등심에 적합한 급속 해동방법을 선정하고 과냉각 저장이 냉동-해동 돈육의 미생물학적, 이화학적 및 관능적 품질 변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 4와 10℃ 송풍식 해동과 4와 10℃ 유수식 해동은 냉동 돈육 시료가 해동이 완료되는 약 290-750분 소요되었지만 27.12 MHz 라디오파 해동은 약 20분으로 가장 신속하게 돈육을 해동시켜 저장실험에 필요한 냉동 돈육의 급속 해동방법으로 선정하였다. 한편 -1.
Hematoxylin & Eosin 자동 염색장치(Tissue-TeK Prisma E2, Sakura Finetek USA Inc., Torrance, CA, USA)을 이용하여 탈파라핀화, 함수, 수세, 청색화, 탈수 및 투명화 과정으로 세포질을 염색하였다.
냉동 돈육의 급속 해동방법을 선정하기 위해 강제 송풍식 해동, 유수식 해동과 라디오파 해동을 이용하여 해동속도를 분석하였다. 강제 송풍식 해동은 4와 10℃로 설정된 항온항습기(송풍속도 1.2-1.5 m/s, SH-202M, Human Corporation, Seoul, Korea)를 이용하여 처리하였다. 유수식 해동은 수온이 4와 10℃로 유지된 water bath(VS-1205SW1, Vision Scientific Co.
)를 사용하여 25℃에서 72시간 배양 후 녹푸른색 집락수를 계수하였다. 검출된 미생물 수는 시료 g당 colony forming unit(CFU)로 나타냈고 3회 반복하여 측정하였다.
냉동 돈육의 급속 해동방법을 선정하기 위해 강제 송풍식 해동, 유수식 해동과 라디오파 해동을 이용하여 해동속도를 분석하였다. 강제 송풍식 해동은 4와 10℃로 설정된 항온항습기(송풍속도 1.
Paul, MN, USA)를 사용하여 37℃에서 48시간 배양 후 붉은 집락수를 계수하였다. 대장균군은 coliform count plate (Petrifilm CC, 3M Co.)를 사용하여 37℃에서 24시간 배양 후 기포가 생성된 붉은 집락수를 계수하였다. 효모 및 곰팡 이는 yeast and mold count plate(Petrifilm YM, 3M Co.
돈육 시료를 polyethylene film bag에 넣은 후 진공포장기 (FR-B100WB, CSE Co., Siheung, Korea)를 이용하여 개별적으로 진공포장 하였다. 시료를 95% 에탄올과 5% 불소로 구성된 coolant와 jet agitation regulator가 갖춰진 액체 침지 식 급속 냉동기(F-500, Top Greentech Co.
돈육 조직의 미세구조 관찰을 위해 돈육을 근섬유 배열의 직각방향과 10 mm×10 mm 크기로 세절하고 10% 포르말린 용액에 48시간 고정한 후 파라핀 블록을 제작하였다.
돈육의 과냉각 저장온도를 결정하기 위해 시료를 -1.5±0.5, -2.5±0.5, -3.5±0.5와 -5±0.5℃에서 각각 24시간 냉각 후 시료의 표면과 중심부를 채취하여 냉각처리 전시료의 미세구조와 비교하였다.
돈육의 과냉각 저장온도를 선정하기 위해 다양한 영하온도로 냉각 처리했을 때 나타나는 돈육 횡단면의 미세구조 변화를 관찰하였다(Fig. 3). 냉각 전 신선 돈육의 경우 시료 표면과 중심부에 근원섬유 횡단면이 균일하며 얼음결정 형성으로 인해 발생하는 근섬유 내의 공간(intracellular space)이 관찰되지 않았다.
Farag 등(13)은 4 kg 냉동 우육 블록이 0℃까지 도달하는데 강제 송풍식 해동은 3,020분 소요된 반면 라디오파 해동은 35분으로 해동시간을 약 85배 감소하였다고 보고하였다. 따라서 본 연구결과를 토대로 저장 전 냉동 돈육 시료의 급속 해동방법으로 27.12 MHz 라디오파 해동을 선정하였다.
, Bucheon, Korea)에서 처리하였다. 라디오파 해동은 27.12 MHz 라디오파 해동기(FRT-5, Yamamoto Vinita Corp., Ltd., Osaka, Japan)를 이용하여 시료와 상부 electrode의 간격을 30 mm로 설정하고 400 W 출력에서 시료를 처리하였다(Fig. 1). 시료의 중심부에 강제 송풍식과 유수식 해동은 button temperature logger(SL52T, Signatrol Ltd.
멸균된 칼을 이용하여 돈육 등심에 결체조직과 지방조직을 제거한 후 100×10 ×70 mm 크기로 정형하여 시료를 준비하였다.
01 N H2SO4 용액 1 mL를 각각 넣은 후 37℃에서 120분 반응시켰다. 반응 후 내실에 Conway reagent(0.07% methyl red/0.07% bromocresol green)를 1-2방울 적하하고 0.01 N NaOH를 이용해 적정하여 TVBN 함량을 측정하였다. 공시험은 시료 대신 20% TCA 용액을 사용하였다.
, Siheung, Korea)를 이용하여 개별적으로 진공포장 하였다. 시료를 95% 에탄올과 5% 불소로 구성된 coolant와 jet agitation regulator가 갖춰진 액체 침지 식 급속 냉동기(F-500, Top Greentech Co., Seoul, Korea)를 이용하여 -70℃를 유지한 coolant에 약 20분간 침지하여 급속 동결하였다. 급속 동결 후 돈육 시료는 -20℃ 냉동 저장고에서 해동 시까지 보관하였다.
시료의 중심부에 강제 송풍식과 유수식 해동은 button temperature logger(SL52T, Signatrol Ltd., Tewkesbury, UK)를, 라디오파 해동은 fiber optic temperature sensor(FOTEMP4, Optocon AG, Dresden Germany)를 각각 삽입하고 중심부 온도가 0℃에 도달하는 때를 해동완료 시점으로 하였다(Fig. 1).
5 m/s, SH-202M, Human Corporation, Seoul, Korea)를 이용하여 처리하였다. 유수식 해동은 수온이 4와 10℃로 유지된 water bath(VS-1205SW1, Vision Scientific Co., Bucheon, Korea)에서 처리하였다. 라디오파 해동은 27.
, Torrance, CA, USA)을 이용하여 탈파라핀화, 함수, 수세, 청색화, 탈수 및 투명화 과정으로 세포질을 염색하였다. 이후 Canada balsam으로 봉입하고 광학현미경 (Pannoramic MIDI, 3DHISTECH Ltd., Budapest, Hungary) 으로 검경하였다.
저장 중 돈육 시료 표면의 색도는 색차계(Chroma meter CR-400, Konica Minolta Sensing Inc., Osaka, Japan)를 이용 하여 표준백판(L*=98.86, a*=-0.28, b*=4.06)으로 보정 후 측 정하였다. Hunter L*(lightness), a*(redness)와 b*(yellowness) 값은 각 시료의 표면을 10회 이상 반복하여 평균±표준편차로 나타내었다.
저장 중 돈육 시료의 관능검사는 사전 교육을 받은 20명의 패널로 시료의 신선도, 외관, 조직감, 냄새, 전체적인 품질을 9점 hedonic scale(9-8, 매우 좋음; 7-6, 좋음; 5-4, 보통; 3-2, 나쁨; 1, 매우 나쁨)을 사용하여 실시하였다.
저장 중 돈육의 미생물 수 변화를 분석하기 위해 시료 25 g과 0.1% 멸균 펩톤수 225 mL를 멸균 필터bag에 넣은 후 stomacher(Bagmixer R400, Interscience Inc., Saint Nom, France)를 이용해 3분간 균질화 시켰다. 0.
5℃) 저온(4℃)과 상온(15℃)조건으로 저장하였다. 저장 중 시료의 이화학적, 미생물학적 및 관능적 품질평가를 실시하였고 냉동과 해동 처리를 하지 않은 신선 돈육을 대조구로 비교하였다.
초저온 액체 침지식 급속 냉동과 라디오파 급속 해동 처리된 돈육 시료는 플라스틱 사각 용기(130×950×5 0 mm) 에 저장 일수에 따라 개별적으로 포장한 후 과냉각(-1.5℃) 저온(4℃)과 상온(15℃)조건으로 저장하였다.
대상 데이터
01 N NaOH를 이용해 적정하여 TVBN 함량을 측정하였다. 공시험은 시료 대신 20% TCA 용액을 사용하였다.
본 실험에 사용한 돈육은 돼지를 도축 후 약 24시간 동안 냉장된 상태의 등심(Longissimus thoracis et lumborum) 부위를 광주 소재 전문 식육점에서 구입하였다. 멸균된 칼을 이용하여 돈육 등심에 결체조직과 지방조직을 제거한 후 100×10 ×70 mm 크기로 정형하여 시료를 준비하였다.
데이터처리
2)Mean values in the same column (A-C) or row (a-c) followed by different letters are significantly different according to Duncan’s multiple range test (p<0.05).
2)Mean values in the same column (A-C) or row (a-d) followed by different letters are significantly different according to Duncan’s multiple range test (p<0.05).
2)Mean values in the same column (A-D) or row (a-e) followed by different letters are significantly different according to Duncan’s multiple range test (p<0.05).
2)Mean values in the same column (A-E) or row (a-d) followed by different letters are significantly different according to Duncan’s multiple range test (p<0.05).
2)Mean values in the same column (A-E) or row (a-e) followed by different letters are significantly different according to Duncan’s multiple range test (p<0.05).
모든 실험은 3회 반복하여 측정하였으며 실험 결과는 평균값±표준편차로 나타냈다.
처리평균 간의 유의성 검정은 SPSS(Statistical Package for the Social Science, Version 19, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) program을 이용하여 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test 방법으로 다중 비교를 실시하였다.
이론/모형
드립감량은 포장 전 시료 무게와 저장 중 포장을 개봉하여 시료 표면의 수분을 제거한 다음 시료의 무게를 측정하여 백분율(%)로 나타내었다. 보수력은 원심분리법을 이용 하여 측정하였다(22). Amicon ultra centrifugal filter(Ultracel100K, Merck Millipore Ltd.
저장 중 시료의 단백질변패 정도를 나타내는(TVBN) 함량은 Conway 미량 확산법을 이용하여 측정하였다(23). 세절된 시료 10 g에 증류수 90 mL를 가하여 균질화한 후 여과지(Whatman No.
지방산패도를 나타내는 thiobarbituric acid reactive substance(TBARS) 함량은 Nam 등(24)의 방법을 참고하여 측정하였다. 세절된 시료 5 g을 취하여 증류수 15 mL와 함께 균질화 후 여과하였다.
성능/효과
냉각 전 신선 돈육의 경우 시료 표면과 중심부에 근원섬유 횡단면이 균일하며 얼음결정 형성으로 인해 발생하는 근섬유 내의 공간(intracellular space)이 관찰되지 않았다. -1.5℃에서 냉각 처리된 시료의 표면과 중심부는 냉각 전과 비교하여 세포 내부에 공간이나 세포 외부에 뚜렷한 근섬유 사이의 공간이 보이지 않았으며 규칙적으로 빼곡한 배열이 관찰되어 동결에 의한 조직 손상이 발생하지 않았음을 확인하였다. -2.
5℃ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN과 TBARS 함량 증가, Hunter a* 값 감소와 b* 값 증가를 억제하는 효과를 보였다. 15℃ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다. 반면 -1.
15℃ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 각각 9.10과 9.30 log CFU/g까지 급격히 증가하였다. 이때 돈육 시료가 사실상 부패 단계임을 확인하여 15℃ 저장한 시료의 실험은 저장 4일차에 종료하였다.
85 log CFU/g으로 유의적인 차이를 보이지 않았다 (Table 4). 15℃ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의대장균군 수는 2.48과 2.09 log CFU/g 증가하여 각각 5.44와 4.94 log CFU/g으로 측정되었다. 또한 4℃ 저장된 대조구와 냉동-해동 처리구의 경우도 대장균군 수가 저장 중 점차 증가하여 저장 10일 후 4.
05) 높은 경향을 보였다. 4℃ 저장 10일 후 냉동-해동처리구의 드립감량은 14.72%까지 증가한 반면 -1.5℃ 저 장한 냉동-해동 처리구는 9.48%로 과냉각 저장온도가 돈육의 드립발생 억제 효과를 나타냈다. 일반적으로 완만 냉동에 의해 육류 조직세포가 손상을 많이 받은 경우와 장시간 해동으로 드립감량이 증가하는 것으로 보고(3)되고 있기에 육류의 냉동 및 해동 처리 시 본 연구에서 이용한 초저온 액체 침지식 급속 냉동과 라디오파 급속 해동방법이 바람직할 것으로 보인다.
05). 4℃ 저장된 대조구와 냉동-해동 처리구의 효모 및 곰팡이 수는 저장 중 점차 증가하여 저장 10일 후 각각 5.85와 5.89 log CFU/g을 나타냈다. 반면 -1.
4와 10℃ 송풍식 해동처리구의 해동시간은 각각 753.5과 411.5분, 4와 10℃ 유수식 해동처리구는 각각 417과 291분으로 해동 방법과 온도에 따라 유의적인(p<0.05) 차이를 보였다.
5℃ 과냉각 저장에서 a* 값의 감소는 지연되는 것으로 나타났다. a* 값과 반대로 돈육 시료의 b* 값은 저장기간중 증가하였으며 특히 4℃ 저장 10일 후 냉동-해동 처리구의 b*값은 7.15로 가장 높은 값을 보였다. 반면 4와 15℃ 저장과 비교하여 -1.
5℃ 저장 10일 동안 대조구와 냉동-해동 처리구의 대장균군과 효모 및 곰팡이 수는 저장 초기 수준으로 유지하거나 다소 감소하였다. 관능평가 결과에 있어서 4와 15℃ 저장에 비해 -1.5℃ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구는 모든 관능평가 항목에서 저장 중 유의적으로 높은 값을 유지하였다 (p<0.05). 따라서 라디오파 유전가열 해동은 냉동 돈육 등심의 해동 과정 중 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 급속 해동이 가능하였으며 -1.
냉동육은 근원섬유 내에 얼음결정이 형성됨에 따라 미오신 구조가 손상되고 단백질 변성에 의해 보수력이 감소하는 것으로 보고된 바 있다(30). 그러나 본 연구에서는 침지식 급속 냉동 및 라디 오파 급속 해동처리 직후 돈육의 보수력 변화에 큰 영향을 주지 않은 것으로 관찰되었다. 저장 10일 후 4℃에 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구의 보수력은 각각 70.
05). 따라서 라디오파 유전가열 해동은 냉동 돈육 등심의 해동 과정 중 상전이 구간을 빠르게 통과함으로써 급속 해동이 가능하였으며 -1.5℃ 과냉각 저장이 냉동-해동 처리된 돈육에 얼음결정 형성 없이 품질 유지 및 미생물 생장 지연에 효과적인 것을 확인하였다.
05) 차이가 인정되지 않았다. 따라서 본 연구결과 -1.5℃ 과냉각 저장은 돈육의 단백질 변패와 지방산패 억제 효과를 나타낸 것으로 확인하였다.
29 mg N/100 g으로 높은 저장 온도가 돈육의 TVBN 함량 증가에 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 4℃ 저장 10일 후, 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN 함량은 13.78과 12.14 mg N/100 g까지 증가하였다. 시료간 저장온도 비교에서 -1.
또한 4℃ 저장 4일 후, 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수 4.69 log CFU/g으로 대조구의 5.50 log CFU/g과 0.81 log CFU/g 차이를 나타냈다.
94 log CFU/g으로 측정되었다. 또한 4℃ 저장된 대조구와 냉동-해동 처리구의 경우도 대장균군 수가 저장 중 점차 증가하여 저장 10일 후 4.24와 3.98 log CFU/g을 각각 나타내었다. 반면 -1.
5℃ 과냉각 저장이 돈육의 드립감량 증가를 억제하였다. 또한 4와 15℃ 저장과 비교하여 -1.5℃ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN과 TBARS 함량 증가, Hunter a* 값 감소와 b* 값 증가를 억제하는 효과를 보였다. 15℃ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다.
또한 대조구인 신선육과 비교하여 냉동-해동 처리된 돈육에서 발생한 드립감량이 저장기간 동안 유의적 으로(p<0.05) 높은 경향을 보였다.
05) 차이를 보였다. 라디오파 해동처리구의 해동시간은 20.5분으로 다른 해동방법에 비해 가장 신속히 해동이 완료되는 결과를 보였다. 특히 4℃ 송풍식 해동처리구와 비교하여 약 1/37배 수준으로 해동시간을 단축시킬 수 있었다.
15℃ 저장 4일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수는 9 log CFU/g 이상으로 급격히 증가하였다. 반면 -1.5℃ 저장 10일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균수는 각각 5.62와 4.43 log CFU/g으로 관찰되었다. -1.
15로 가장 높은 값을 보였다. 반면 4와 15℃ 저장과 비교하여 -1.5℃ 과냉각 저장은 대조구와 냉동-해동 처리구의 b*값 증가를 억제하는 효과를 보였다. Jeong 등(5) 은 냉장 저장 동안 신선 돈육에 비해 해동 돈육에서 metmyoglobin의 형성이 촉진되어 육색의 갈색화가 빠르게 진행되었다고 보고하였다.
일반적으로 육류의 냉동 저장은 호냉성 세균을 제외한 대부분 미생물 생육을 억제시켜 신선도를 유지하지만 동결로 인한 물성변화, 육표면 탈수 및 향미 변화가 수반된다(2). 반면 본 연구에서 -1.5℃ 과냉각 저장은 돈육 조직에 얼음결정 형성 없이 저장 중 돈육에 오염된 미생물 수 증가를 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하였다. 냉동육의 위생관리를 위해 해동 직후 가공에 이용하거나 과냉각 저장하는 것이 바람직 할 것으로 생각된다.
식품공전에서 원료육과 포장육의 휘발성 염기질소 함량은 20 mg N/100 g 이하로 규정하고 있다. 본 연구결과 -1.5℃ 과냉각 온도에서 저장은 돈육의 단백질 변패 억제 효과를 나타낸 것으로 확인하였다.
시료간 저장온도 비교에서 -1.5℃ 저장한 대조구와 냉동-해동처리구가 4와 15℃ 저장에 비해 유의적으로(p<0.05) 낮은 TVBN 함량 증가를 보였다.
5℃에 저장된 돈육에서 유의적으로 이취가 적게 나타났으며 저장 28일 동안 폐기되는 샘플의 수가 더 적었다고 보고하였다. 이러한 결과를 통해 과냉각 저장이 기존 냉장 저장에 비해 돈육의 관능적 품질 유지 측면에서 바람직하다고 판단된다.
그러나 본 연구에서는 침지식 급속 냉동 및 라디 오파 급속 해동처리 직후 돈육의 보수력 변화에 큰 영향을 주지 않은 것으로 관찰되었다. 저장 10일 후 4℃에 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구의 보수력은 각각 70.22와 71.44%로 저장기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 저장 중 돈육의 보수력 변화는 단백질 분해와 pH 변화에 기인한다(31).
18 mg MDA/kg으로 뚜렷한 차이를 보이지 않아 액체 침지식 냉동과 라디오파 해동처리가 돈육의 지방산패에 영향을 주지 않은 것으로 나타났다(Table 2). 저장 10일 후, 4℃ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구의 TBARS 함량은 각각 0.24와 0.25 mg MDA/kg로 저장초기에 비해 증가하였다. 이는 저장 중 육류의 지방질 산화 및 지방분해효소에 의해 하이드로과산물이 생성되고 미생물에 의한 산화가 이루어져 알데하이드, 케톤 등 카보닐 화합물의 증가에 의한 것으로 생각된다.
4와 같다. 저장 2일 후 -1.5, 4와 15℃에 저장한 대조구의 드립감량은 각각 1.73, 2.06과 2.81%였으며 냉동-해동 처리구의 드립감량은 각각 2.69, 8.42와 10.58%로 나타나 저장온도가 높을수록 드립감량은 증가하였다. 또한 대조구인 신선육과 비교하여 냉동-해동 처리된 돈육에서 발생한 드립감량이 저장기간 동안 유의적 으로(p<0.
44 mg N/100 g으로 신선 돈육의 TVBN 함량이 약 8 mg N/100 g이었다는 Tak 등(4)의 연구결과와 유사한 수준으로 나타났다. 저장 4일 후, 15℃ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN 함량은 각각 15.70과 12.29 mg N/100 g으로 높은 저장 온도가 돈육의 TVBN 함량 증가에 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 4℃ 저장 10일 후, 대조구와 냉동-해동 처리구의 TVBN 함량은 13.
저장 초기 냉동-해동 처리구는 대조구와 비교 시, 신선도, 외관, 조직감, 냄새와 전체적인 기호도 측면에서 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다 (p<0.05).
저장 초기 대조구와 냉동-해동 처리구의 TBARS 함량은 0.18 mg MDA/kg으로 뚜렷한 차이를 보이지 않아 액체 침지식 냉동과 라디오파 해동처리가 돈육의 지방산패에 영향을 주지 않은 것으로 나타났다(Table 2). 저장 10일 후, 4℃ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구의 TBARS 함량은 각각 0.
5, 4와 15℃에서 10일 동안 각각 저장하면서 총 호기성 세균, 대장균군과 효모 및 곰팡이 수를 측정한 결과는 Table 4와 같다. 저장 초기 신선 돈육인 대조구의 총 호기성 세균 수는 4.56 log CFU/g인 반면 냉동-해동 처리구는 4.02 log CFU/g으로 급 속 냉동 및 해동처리로 0.54 log CFU/g 감소를 보였다. 또한 4℃ 저장 4일 후, 냉동-해동 처리구의 총 호기성 세균 수 4.
한편 4℃ 저장 10일 후 대조구와 냉동-해동 처리구의 전체적인 기호도는 각각 3.56과 3.22점으로 감소하였지만 -1.5℃ 저장한 대조구와 냉동-해동 처리구의 전체적인 기호도는 각각 6.24와 5.87점으로 유의적으로 높은 값을 유지하였다(p<0.05).
효모 및 곰팡이의 경우에서도 대장균군과 유사한 결과를 나타냈는데, 저장 초기 냉동-해동 처리구의 효모 및 곰팡이 수는 3.85 log CFU/g으로 대조구의 3.88 log CFU/g과 비교하여 유의적 차이를 보이지 않았다(p<0.05).
후속연구
48%로 과냉각 저장온도가 돈육의 드립발생 억제 효과를 나타냈다. 일반적으로 완만 냉동에 의해 육류 조직세포가 손상을 많이 받은 경우와 장시간 해동으로 드립감량이 증가하는 것으로 보고(3)되고 있기에 육류의 냉동 및 해동 처리 시 본 연구에서 이용한 초저온 액체 침지식 급속 냉동과 라디오파 급속 해동방법이 바람직할 것으로 보인다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
돈육의 품질을 결정짓는 요인은 무엇인가?
돈육의 품질은 미생물 오염도, 색도, 보수력, pH 등에 의해 결정되며 이러한 요인들은 돈육의 제품수명과 가공적 성에 영향을 미친다(4). 특히, 신선육에 비해 냉동-해동 처 리된 돈육은 저장 중 드립감량 증가와 빠른 미생물 증식에 의한 품질 저하가 쉽게 발생하며 식육 가공품 제조 시 품질 과도 직결되기 때문에 돈육의 효과적인 냉동 및 해동처리와 저장기술 적용이 필요하다(5).
냉동처리 돈욕의 품질저하를 개선하기 위한 액체 침지식 냉동의 특징은 무엇인가?
그 결과 얼음결정에 의한 부피 증가로 조직이 물리적 손상을 입고 파괴되어 해동이나 저온 저장 시 과다 드립유출, 보수력 감소 등이 발생할 우려가 있다(6). 이러한 문제점을 개선하기 위한 냉동기술 중 액체 침지식 냉동은 초저온 에탄올 또는 액체질소를 이용하여 육류 급속 동결시키는 방법으로 최대빙결정형성대를 통과하는 시간이 매우 짧아 단백질 동결 변성이 적고 육류 내 형성되는 얼음결정 크기가 매우 작아 조직손상 발생을 최소화할 수 있다(7).
완만 냉동의 문제점은 무엇인가?
일반적으로 -18--30℃ 송풍 식 냉동고에서 식품을 동결하는 완만 냉동은 냉동 속도가 느려 육류 내 얼음결정이 근섬유 내부보다 외부에 형성된다. 그 결과 얼음결정에 의한 부피 증가로 조직이 물리적 손상을 입고 파괴되어 해동이나 저온 저장 시 과다 드립유출, 보수력 감소 등이 발생할 우려가 있다(6). 이러한 문제점을 개선하기 위한 냉동기술 중 액체 침지식 냉동은 초저온 에탄올 또는 액체질소를 이용하여 육류 급속 동결시키는 방법으로 최대빙결정형성대를 통과하는 시간이 매우 짧아 단백질 동결 변성이 적고 육류 내 형성되는 얼음결정 크기가 매우 작아 조직손상 발생을 최소화할 수 있다(7).
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