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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 서로 다른 산소투과율을 가지는 OPP 재질을 리드 필름으로 하여 용기 포장한 신선편의 양상추의 저장 시 품질 변화를 조사하고 신선편의 식품의 제품설계 및 유통 중 품질 관리를 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다.
- 신선편의 양상추의 포장 시 산소투과율이 서로 다른 필름을 적용하여 저온저장 중 품질 변화를 조사하여 신선편의 식품의 제품설계 및 유통 중 품질 관리를 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다. 신선편의 양상추는 산소투과율 각각 5,000, 8,000 및 10,000 cc/m2·day·atm인 OPP 필름을 리드로 하여 용기 포장하고 10 °C에서 7일간 저장하면서 품질변화를 조사하였다.
제안 방법
- OPP 필름의 산소 투과율은 각각 5,000, 8,000, 10,000 cc/m2·day·atm이었으며, 이는 3,000-15,000 cc/m2·day·atm의 투과율 중 예비실험을 통해 선정하였다.
- 접종 후 35 °C에서 48시간 배양한 후 colony 수를 측정하여 log colony forming unit (CFU/g)으로 나타내었다. 각각의 실험은 2회 반복하였고 각 시료는 두 번 이상 채취하여 분석하였다.
- 신선편의 가공한 양상추의 저장 중 pH 변화는 시료와 증류수를 1:1로 혼합하여 균질화한 다음 여과하여 pH meter (420A, Orion, Beverly, MA, USA)로 측정하였다.
- 신선편의 가공한 양상추의 저장 중 외관 및 냄새에 대한 관능적 품질평가는 8명의 훈련된 평가원을 대상으로 5단계의 점수 (1=매우 나쁨, 2=나쁨, 3=보통, 4=좋음, 5=매우 좋음)를 부여하였으며 점수 3점을 상품성의 한계로 간주하였다.
- 신선편의 양상추는 산소투과율 각각 5,000, 8,000 및 10,000 cc/m2·day·atm인 OPP 필름을 리드로 하여 용기 포장하고 10 °C에서 7일간 저장하면서 품질변화를 조사하였다.
- 저장 중 신선편의 양상추의 표면온도는 비접촉식 적외선 온도계(DT8380-951, Tianjin Cheerman Technology Co., Ltd., Tianjin, China)를 사용하여 리드필름의 중심부위를 측정하였고, 저장 중중량 변화는 초기 중량에 대한 측정 시의 감량비율을 계산하여 중량감소율(%)로 나타내었다.
- 저장 중 포장 내부의 산소 및 이산화탄소 농도는 포장 필름 표면에 부착한 septum을 통해 가스분석기(Checkmate 3, PBI Dansensor Co, Ringsted, Denmark)와 연결된 실린지를 삽입하여 측정하였다.
- 종이타올을 이용하여 물기를 제거한 양상추는 각 80±5 g씩 OPP용기에 담고, OPP필름(두께 80 µm)으로 밀봉포장(model TPS-MA1, MAP Co., Gyenggido, Korea)하여 10로 설정한 인큐베이터(Model VS-8480, Vision scientific Co, Ltd., Gyenggido, Korea)에 저장하면서 품질변화를 조사하였다.
- 항산화력은 [1−(시료첨가구의 흡광도/무첨가구의 흡광도)]×100의 계산식에 의해 전자공여능(%)을 구하였으며, 대조구는 시료 대신 메탄올을 첨가하였다.
대상 데이터
- 실험재료인 양상추는 구입 즉시 보냉하여 이동하였고, 구입 당일 실험에 사용하였다. 이물 제거, 다듬기 후 샐러드 사이즈(가로, 세로 각 4 cm)로 절단하고, 수도수에 3분간 침지, 세척하였다.
- 총페놀 함량 및 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) 라디컬 소거능 분석용 시료는 양상추 1.5 g에 80% 에탄올 25 mL을 가하여 마쇄하고 1시간 동안 추출, 여과한 여액을 사용하였다. 총페놀함량은 Folin-Ciocalteu법(Singleton과 Rossi 1965)을 이용하여 다음과 같이 측정하였다.
데이터처리
- 실험은 반복 실시하였으며, 유의성 검증을 위하여 SPSS version 12 (SPSS Institute, Chicago, IL, USA)를 이용하여 ANOVA analysis와 Duncan’s multiple range test 및 Pearson의 상관관계분석으로 5% 수준에서 유의성을 분석하였다.
이론/모형
- DPPH Radical 소거능 실험은 DPPH (Sigma Chemical Co.)에 의한 전자공여능(electron donating ability)을 측정하였다(Brand-Williams 등, 1995). 즉, 0.
- 5 g에 80% 에탄올 25 mL을 가하여 마쇄하고 1시간 동안 추출, 여과한 여액을 사용하였다. 총페놀함량은 Folin-Ciocalteu법(Singleton과 Rossi 1965)을 이용하여 다음과 같이 측정하였다. 즉, 시료액 0.
성능/효과
- pH는 저장에 따라 유의적으로 증가하였으며(p <0.05), 산소투과율이 높을수록 pH의 변화는 작았다.
- 2와같이 저장일 경과에 따라 산소는 감소하고, 이산화탄소는 증가 하고 있었다. 다른 품질특성과 마찬가지로 필름의 산소투과율에 따른 유의적 차이는 나타나지 않았으나, 산소투과율이 높을수록 잔존산소 함량이 높고, 이산화탄소 함량이 낮게 나타났다. 저장일 경과에 따라 산소함량의 감소 및 이산화탄소 함량의 증가가 유의적으로 나타났는데(p <0.
- 양상추는 flavonoids, phenolic acids 및 ascorbic acid가 풍부하여 항산화능을 나타내는 것으로 알려져 있으며, 저장 중 채소류의 항산화성 변화는 다양한 성분 간의 상호작용으로 인해 나타나기 때문에 단순하게 설명하기는 어렵다(Pereira 등, 2014). 다만 본 연구결과에서는 총페놀 함량과 항산화성분간의 상관관계가 0.8 수준(Table 4)으로 높게 나타나 양상추의 총페놀 함량이 가공 및 저장으로 인해 감소하면서 항산화성도 함께 감소한 것으로 판단된다. 본 연구결과와 유사하게 서로 다른 품종의 양상추에서도 저장일에 따라 항산화성이 감소하였으며, 저장온도가 낮을수록 그 감소폭이 작게 나타났다.
- 또한 절단면의 갈변도와 외관품질은 높은 수준의 음의 상관관계를 나타내고 있었다(−8.7)(Table 4).
- 저장 중 신선편의 양상추의 관능적 품질 변화는 Table 3과같이 나타났다. 모든 처리구에서 저장 7일까지 이취는 거의 발생하지 않았으나, 절단면의 갈변으로 인해 저장 3일경부터 급격한 외관 품질의 저하를 나타내었다. 단, 절단면의 갈변이 균일하지 않아 편차가 크게 나타나는 경향이 있었으며, 산소투과 율에 따른 유의적 차이는 나타나지 않았다(p <0.
- 8 수준(Table 4)으로 높게 나타나 양상추의 총페놀 함량이 가공 및 저장으로 인해 감소하면서 항산화성도 함께 감소한 것으로 판단된다. 본 연구결과와 유사하게 서로 다른 품종의 양상추에서도 저장일에 따라 항산화성이 감소하였으며, 저장온도가 낮을수록 그 감소폭이 작게 나타났다. 이는 총페놀 함량과 긴밀하게 연관되어 있었다(Serea 등, 2014).
- 59 log CFU/g 수준으로 증식하였는데, 산소투과율이 높을수록 높게 나타났다. 산소투과율이 높은 필름으로 포장할수록 잔존산소 함량이 높았고 이에 따라 저장 후기의 일반세균이 높게 나타나고 있는 것으로 판단된다. 즉, 포장 내 잔존 산소함량에 의해 증식이 지속될 수 있는 점을 감안한다면 유통기한을 고려한 초기 균수의 관리 및 온도관리 등이 매우 중요할 것이므로(19), 가공 및 유통 시 초기 균수 및 온도 등을 중요 인자로 관리해야 할 것으로 생각된다(Panisello와 Quantick 1998).
- 신선편의 양상추의 저장에 따른 항산화성 변화는 DPPH radical 소거능으로, 저장에 따라 유의적 감소를 나타내어, 저장 7일경 DPPH radical 소거능은 O5에서 34.7%, O8에서 38.5% 및 O10에서 48.2%로 나타났다(Fig. 3B). 한편 필름의 산소투과 율에 따른 유의적 차이는 나타나지 않았으나 산소투과율이 높을수록 항산화성도 높게 유지되고 있었다.
- 신선편의 과일및 채소의 갈변은 절단 등 가공과정에서 양상추 조직 상해로 인한 페놀성 물질의 축적과 이로 인한 효소적 갈변 반응으로 인해 발생하는 것으로 알려져 있다(Tomas-Barberan 등, 1997). 이러한 효소적 갈변반응에서 산소와 온도는 매우 중요한 조건으로, 본 연구결과에서도 저장 초기 갈변 반응의 필수요소인 산소의 함량이 높은 처리구에서 갈변도가 크게 증가한 것으로 판단된다. 이는 Kim 등(2005)의 연구에서도 유사한 경향을 나타냈는데, 초기 산소함량이 높고 산소투과율이 높은 필름으로 포장한 로메인 상추의 갈변이 더 크게 나타났다.
- 05). 일반세균은 초기 3.53 log CFU/g 수준에서 저장 7일경 5.48~6.59 log CFU/g 수준으로 증식하였는데, 산소투과율이 높을수록 높게 나타났다. 산소투과율이 높은 필름으로 포장할수록 잔존산소 함량이 높았고 이에 따라 저장 후기의 일반세균이 높게 나타나고 있는 것으로 판단된다.
- 저장에 따른 총페놀 함량 및 DPPH 라디칼 소거능은 감소하고 있었는데, 필름의 산소투과율이 높을수록 총페놀 및 항산화성도 높게 유지되고 있었다. 저장 7일경 일반세균은 5.48~6.59 log CFU/g 수준으로, 산소투과율이 높을수록 높게 나타났다. 전반기호도를 기준으로 저장 5일경까지 상업적 품질을 유지하고 있었다.
- 저장 중 신선편의 양상추의 표면온도는 평균 13 °C 내외로, 산소투과율이 높을수록 표면온도는 낮게 유지되고 있었다.
- 05). 저장 초기 총페놀 함량은 급격히 감소하여, 저장 1일경 양상추의 총페놀 함량은 O5에서 174.53 mg/100 g, O8에서 250.33 mg/ 100 g 및 O10에서 269.00 mg/100 g까지 감소하였다. 이는 서로 다른 품종의 양상추를 15일간 저장하면서 페놀함량의 변화를 조사한 Serea 등(2014)의 보고와도 유사하였다.
- 05). 저장 초기에는 산소투과율이 높은 O10 의 갈변도가 가장 크게 증가하였으나, 저장후기로 갈수록 투과율이 낮은 O5의 갈변도가 가장 크게 나타났다. 신선편의 과일및 채소의 갈변은 절단 등 가공과정에서 양상추 조직 상해로 인한 페놀성 물질의 축적과 이로 인한 효소적 갈변 반응으로 인해 발생하는 것으로 알려져 있다(Tomas-Barberan 등, 1997).
- 본 연구에서도 산소투과 율에 따른 포장 내부 기체조성의 변화로 인해 중량감소율이 저장일 경과에 따라 유의적인 차이를 나타내는 것으로 판단된다. 저장1일, 3, 5, 7일 모두 유의적인 차이가 있었으며, 저장 1일까지는 O10의 중량감소가 가장 컸고, 이후 저장후기로 갈수록 5000이 가장 크게 나타났다. O8의 중량감소가 가장 낮았다.
- 05), 산소투과율이 높을수록 pH의 변화는 작았다. 저장에 따라 포장 내부의 산소는 감소하고, 이산화탄소는 증가하고 있었는데, 필름의 산소 투과율이 높을수록 잔존산소 함량이 높고, 이산화탄소 함량이 낮게 나타났다. 저장에 따른 총페놀 함량 및 DPPH 라디칼 소거능은 감소하고 있었는데, 필름의 산소투과율이 높을수록 총페놀 및 항산화성도 높게 유지되고 있었다.
- 저장에 따라 포장 내부의 산소는 감소하고, 이산화탄소는 증가하고 있었는데, 필름의 산소 투과율이 높을수록 잔존산소 함량이 높고, 이산화탄소 함량이 낮게 나타났다. 저장에 따른 총페놀 함량 및 DPPH 라디칼 소거능은 감소하고 있었는데, 필름의 산소투과율이 높을수록 총페놀 및 항산화성도 높게 유지되고 있었다. 저장 7일경 일반세균은 5.
- 저장일 경과에 따른 중량감소율은 저장 1, 3, 5, 7일 모두에서 유의적인 차이를 나타내었다(p <0.05).
- 저장일의 경과에 따라 pH는 유의적으로 증가하고 있었으며(p <0.05), 필름의 산소투과율에 따른 유의적 차이는 나타나지 않았다.
- 한편 이산화탄소 함량은 일반세균수, pH, 갈변도와 높은 양의 상관관계를 나타내었다(>0.8).
후속연구
- 8). 이러한 결과는 신선편의 양상추의 저장 중 품질 변화는 포장 필름의 산소투과율에 따른 통계적 유의차를 나타 내지 않았으나, 포장 내부의 기체조성은 신선편의 식품의 품질에 영향을 미치며 이를 통제하기 위한 기체치환포장 및 다양한 투과율의 필름의 적용 가능성을 나타내는 결과이다. 특히 본 연구결과에서 산소투과율에 따른 통계적 유의차가 나타나지 않은 것은, 동일한 포장필름을 적용하고 산소투과율의 차이가 크지 않기 때문으로 판단되나, 품질 유지에 가장 유효한 산소투과도 범위를 확인하는 것은 실제 상업적 적용 및 품질관리에 매우 유용한 기초자료가 될 것이다.
- 이러한 결과를 바탕으로 산소투과도 8,000 cc/m 2 ·day·atm이상, 평균온도 10 °C 이하로 관리할 경우 냉장 5일 이상의 유통기한 유지가 가능할 것으로 판단된다.
- 이러한 결과는 신선편의 양상추의 저장 중 품질 변화는 포장 필름의 산소투과율에 따른 통계적 유의차를 나타 내지 않았으나, 포장 내부의 기체조성은 신선편의 식품의 품질에 영향을 미치며 이를 통제하기 위한 기체치환포장 및 다양한 투과율의 필름의 적용 가능성을 나타내는 결과이다. 특히 본 연구결과에서 산소투과율에 따른 통계적 유의차가 나타나지 않은 것은, 동일한 포장필름을 적용하고 산소투과율의 차이가 크지 않기 때문으로 판단되나, 품질 유지에 가장 유효한 산소투과도 범위를 확인하는 것은 실제 상업적 적용 및 품질관리에 매우 유용한 기초자료가 될 것이다.
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