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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 인체 유해성분인 히스타민을 저감화할 수 있는 방법으로 고등어육에 시중에서 쉽게 구할 수 있는 천연 향신료인 마늘의 추출물을 제조하여 0, 2.5, 5, 7.5%를 첨가 후 4°C와 15°C에서 저장하면서 저장 기간에 따른 히스타민과 휘발성 염기질소(volatile basic nitrogen, VBN)의 생성량을 조사하여 고등어의 신선도를 유지할 수 있는 기초자료로 삼고자 하였다.
제안 방법
- 4°C와 15°C에서 고등어육을 저장하면서 무균적으로 5g을 취한 후, 멸균 BPW(buffered peptone water)를 10배가하여 균질기(Stomacher 400 Circulator, Seward, Worthing, UK)로 1분간 균질화한 후 10배 희석법으로 희석하여 희석액을 멸균된 PCA(Plate Count Agar) 배지에 도말하여 37°C에서 24~48시간 배양한 다음 생성된 집락수를 측정하였다.
- 고등어를 구입 후 가식 부위인 어육만을 잘게 잘라 blender(HGB7WTS3, Waring Co.)로 분쇄하여 마늘 추출물을 각각 육 대비 0%, 2.5%, 5%, 7.5% 비율로 첨가한 다음 멸균한 균질기(SX08, Mitsui Electric Co., Noda, Japan)로 균질화시킨 후 각각 150 g씩 지퍼백에 이중 포장하고 이를 고등어육으로 하여 4°C 및 15°C에서 3일 간격으로 12~15일 동안 저장하면서 실험을 진행하였다.
- 고등어육에 마늘 추출물을 각각 0, 2.5%, 5%, 7.5% 첨가하여 4°C와 15°C에서 저장하면서 3일 간격으로 고등어육에서의 일반세균수 변화를 측정한 결과는 Table 1과 같다.
- 이어 30~40°C로 냉각하여 이소옥탄 용액 1 mL를 가하여 질소를 불어넣은 후 이 온도에서 30초간 진탕한 다음, 즉시 포화 염화나트륨 용액 5 mL를 가하고 질소를 불어넣은 후 뚜껑을 덮고 진탕하였다. 상온으로 냉각한 후 수층으로부터 분리된 이소옥탄층을 무수황산나트륨으로 탈수하여 GC로 측정하였다. 이때 column은 SP-2560(100 m×0.
- 시료 5 g에 0.1 N 염산을 25 mL를 가한 다음 균질화하고 이것을 원심분리(4,000×g, 4°C, 15 min) 한 후 여과하여 취하는 조작을 2회 반복하여 얻은 상층액을 합치고 0.1 N 염산을 가해 50 mL로 한 것을 추출용액으로 하였다.
- )를 이용하였다. 이동상 조건은 아세토니트릴과 물의 혼합액으로 55% 아세토니트릴을 최초 10분간 유지 후 15분까지 65%, 20분까지 80%로 하여 5분간 유지 후, 30분까지 90%로 하여 5분간 유지시켰고 유속은 1 mL/min으로 하였다.
대상 데이터
- , Incheon, Korea)으로 4°C에서 30분간 원심분리 한 후 상층액을 멸균 filter로 여과하여 추출액으로 사용하였다. 고등어(Scomber japonicus)는 E마트(Incheon, Korea)에서 판매 중인 냉장고등어를 구입하여 실험에 이용하였다.
- 5%를 첨가 후 4°C와 15°C에서 저장하면서 저장 기간에 따른 히스타민과 휘발성 염기질소(volatile basic nitrogen, VBN)의 생성량을 조사하여 고등어의 신선도를 유지할 수 있는 기초자료로 삼고자 하였다.본 실험에 사용된 마늘은 인천 시내 대형마트에서 구입하여 사용하였다. 이를 수돗물로 깨끗이 씻어 물기를 제거하고 clean bench에서 멸균된 증류수로 세 차례 세척하여 멸균한 blender(HGB7WTS3, Waring Co.
데이터처리
- Means with the different letters in a row (a-d) and a column (A-E) are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- Means with the different letters in a row (a-d) and a column (A-F) are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 실험 결과에 대한 통계처리는 SPSS 통계 package(Ver. 18.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고 시료 간 유의성을 P<0.05 수준에서 던컨 다중범위 시험법(Duncan’s multiple range test)으로 검증하였다.
이론/모형
- 지방산 측정은 식품공전(Korean Food Standards Codex)의 지방산 시험법(15)으로 GC(Gas Chromatography, Agilent 7890B, Agilent Co., Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 분석하였다. 추출한 지질 약 25 mg을 유리 튜브에 정밀히 취하여 내부표준용액 1 mL를 첨가하고 0.
- 휘발성 염기질소의 측정은 식품공전의 미량확산(Conway) 법(16)을 이용하였다. 고등어육을 10 g 취하여 증류수 50mL를 넣고 잘 섞어 30분간 침출하고 여과한 다음 여과액을 5% 황산으로 중화시킨 후 증류수를 넣어 100 mL로 정용하여 시험용액으로 하였다.
- 히스타민의 분석은 식품공전(Korean Food Standards Codex)의 히스타민 분석법(17)을 사용하였으며 HPLC(High Performance Liquid Chromatography, LC-20AD series system, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 이용하여 분석하였다. 시료 5 g에 0.
성능/효과
- 15°C 저장 실험에서는 저장 3일에 마늘 추출물 5%와 7.5% 첨가구에서 106CFU/g으로 초기부패가 시작되었으나 대조구와 추출물 2.5% 첨가구는 8.2×107 및 6.7×107CFU/g으로 나타나 부패된 것을 확인할 수 있었다.
- 4°C 저장 실험에서 저장 초기에 대조구와 마늘 추출물 처리 구의 일반세균수는 103CFU/g으로 차이가 없었으나, 시간이 경과함에 따라 차이가 있어 6일 경과 후 대조구의 일반세균수는 106CFU/g이었고, 마늘 추출물 첨가구는 105CFU/g으로 약 1 log cycle의 균이 억제되는 것을 보였다.
- 4°C 저장 중 저장 초기에는 대조구를 포함한 추출물 처리구 모두 히스타민이 검출되지 않았으나 저장 3일차에 대조구에서 42.87 mg/kg이 검출되었고 마늘 추출물 2.5%, 5%, 7.5% 처리구는 히스타민이 검출되지 않았다.
- 고등어육을 4°C에서 저장 시 저장 초기에는 대조구를 포함한 추출물 처리구 모두 신선한 편이었으나 저장하는 동안 대조구와 마늘 추출물 처리구 사이에는 현저한 차이를 보이기 시작해 6일차에 휘발성 염기질소 함량은 대조구가 21.00 mg%, 마늘 추출물을 첨가한 고등어육에서 19.63~15.43 mg%를 나타내어 대조구 대비 마늘 추출물을 첨가한 고등어육에는 1.37~5.57 mg% 적게 나타났다.
- 대조구 시료에서의 지방산 함량은 palmitic acid(C16:0)와 oleic acid(C18:1)가 각각 20.07%, 25.06%로 전체의 45.13%를 나타냈으며 다음으로 다가 불포화 지방산인 docosahexaenoicacid(DHA, C22:6)가 17.96%, eicosapentaenoic acid(EPA, C20:5)가 6.05%로 ω-3계 지방산의 함량이 다소 높았다.
- 10mg/kg으로 가장 적게 검출되었다. 또한, 저장 15일에는 히스타민이 지속해서 증가하여 대조구가 1,431.30 mg/kg이 검출되어 가장 높았고, 마늘 추출물 처리구는 농도에 따라 704.07~469.00 mg/kg이 검출되어 대조구에 비해 현저히 낮았다. 이상의 실험에서 15°C 저장에서도 4°C 저장 실험구와 유사하게 히스타민 생성량에는 차이가 있었으나 마늘 추출물 처리가 히스타민 생성억제 효과가 있음이 확인되었다.
- 57 mg% 적게 나타났다. 또한, 저장 9일차에는 대조구가 32.17 mg%,대조구 대비 마늘 추출물 처리구는 1.37~9.77 mg% 적게나타나 감소하였으며, 저장기간이 길어질수록 휘발성 염기 질소의 함량이 지속해서 증가하여 저장 15일째에 대조구는 67.20 mg%, 대조구 대비 마늘 추출물 처리구는 11.87~25.93 mg% 적은 함량을 보였다. 이상의 실험에서 휘발성 염기질소 함량은 저장기간이 지남에 따라 저장 중 대조구에서 지속해서 상승하였으나 마늘 추출물 첨가구의 경우 상승 값은 낮았다.
- 본 실험에서 대조구의 경우 4°C 저장 중에는 저장 9~12일째부터, 15°C 저장 실험에서는 저장 6일째 이후부터 고등어의 부패 초기점인 30~40 mg%에 도달하였으나, 마늘 추출물 첨가 시에는 휘발성 염기질소의 생성량이 대조 구에 비해 낮았다.
- 그러나 해조류와 한약재를 사용한 Jung 등(11)과 Kim 등(20)의 연구에서는 이들 첨가물이 미생물 증식억제에 효과가 있다고 보고하였다. 본 연구에서도 마늘 추출물 첨가에 의해 고등어육의 일반 세균수가 감소하여 세균 증식억제 효과가 있었으나 크지 않았다. 이는 마늘 추출물 제조 시 마늘과 멸균수를 1:1로 혼합하여 분쇄한 것에 기인하는 것으로 생각된다.
- 이는 본 실험의 4°C 저장 중 대조구의 EPA가 초기 6.05%에서 12일차에 5.97%, DHA는 초기 17.96%에서 12일차에 17.24%로 다소 감소하여 유사한 결과를 보였지만 마늘 추출물 2.5%, 5%, 7.5% 첨가구는 EPA가 저장 초기에 각각 6.01%, 6.06%, 5.96%였으며 DHA도 각각 17.98%, 18.31%, 17.75%였으나 저장 12일차에는 다소 증가하였다.
- 고등어 저장 중 휘발성 염기질소의 함량이 증가하는 것은 고등어육 내 인지질의 지질성분 산화 및 TMAO의 환원에 의해 생성되는 TMA 등의 저급 염기성 물질과 세균의 증식에 의해 단백질이 분해되어 생성되는 암모니아질소 등에 기인하는 것으로 보고되었다(28). 이상의 실험 결과 고등어육의 선도 저하에 따른 휘발성 염기질소의 함량 증가는 일반세균수의 증가와 함께 저장 중에 일어날 수 있는 변화이지만 본 연구에서 마늘 추출물의 첨가로 휘발성 염기질소의 생성이 억제됨을 알 수 있었다.
- 이상의 실험에서 15°C 저장에서도 4°C 저장 실험구와 유사하게 히스타민 생성량에는 차이가 있었으나 마늘 추출물 처리가 히스타민 생성억제 효과가 있음이 확인되었다.
- 이상의 실험에서 마늘 추출물첨가구는 4°C와 15°C 저장 실험에서 EPA와 DHA의 지방산 함량이 다소 상승하는 경향을 보였다.
- 93 mg% 적은 함량을 보였다. 이상의 실험에서 휘발성 염기질소 함량은 저장기간이 지남에 따라 저장 중 대조구에서 지속해서 상승하였으나 마늘 추출물 첨가구의 경우 상승 값은 낮았다. 15°C 저장실험에서도 시간이 경과할수록 휘발성 염기질소 함량이 빠른 증가세를 보였으며 4°C 저장 실험과 유사한 양상을 나타냈다.
- 일반적으로 어육 중 세균수가 105CFU/g 이하이면 신선하고, 105~106CFU/g이면 초기부패를 나타내며 107CFU/g일 경우 부패한 것으로 볼 수 있는데(18), 본 연구의 4°C 저장 실험에서는 대조구가 6일차에 세균수가 1.1×106CFU/g이었으나 마늘 추출물 처리구는 저장 9일차에 1.4~2.0×106CFU/g으로 나타나 저장기간이 연장되었다.
- 5% 처리된 시료에서는 검출되지 않았다. 저장기간이 경과할수록 히스타민이 지속해서 증가하여 저장 12일차에는 대조구가 201.13 mg/kg이었으며, 마늘 추출물 처리구는 80.50~13.03 mg/kg을나타내었고, 저장 15일차에는 대조구의 히스타민 함량이 507.83 mg/kg, 마늘 추출물 처리구는 196.30~51.43 mg/kg을 보여 마늘 추출물 첨가 농도가 높을수록 히스타민의 생성이 월등히 감소하여 억제 효과가 높았다. 15°C에서 저장 시에도 저장 3일차에 대조구가 152.
- 05%로 ω-3계 지방산의 함량이 다소 높았다. 전체 지방산 조성 중 포화지방산(saturated fatty acid, SFA)은 32.82%이고 단일불포화지방산(monounsaturated fatty acid, MUFA)은 35.85%였으며, 다가불포화지방산(polyunsaturated fatty acid, PUFA)은 31.32%로 나타났다. 이는 Park(21)이 시판 유통 중인 생고등어와 간고등어의 품질평가에 관한 연구에서 포화지방산은 38.
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