[논문]The curing of meat batter by the plasma treated juice of red perilla

Lee, Juri; Jo, Kyung; Jung, Samooel

doi:10.7744/kjoas.20180022

The curing of meat batter by the plasma treated juice of red perilla 원문보기

Korean journal of agricultural science, v.45 no.3, 2018년, pp.475 - 484

Lee, Juri (Division of Animal and Dairy Science, Chungnam National University) , Jo, Kyung (Division of Animal and Dairy Science, Chungnam National University) , Jung, Samooel (Division of Animal and Dairy Science, Chungnam National University)

Abstract ▼ AI-Helper

Nitrite is an essential additive for the manufacture of cured meat products. This study was conducted to investigate the curing effect of the plasma treated juice of red Perilla in meat batter. The nitrite content in the juice of red Perilla was increased by the indirect treatment of atmospheric pressure plasma, and the lyophilized powder of red Perilla juice contained 9,133 ppm of nitrite. A meat batter without a nitrite source was prepared as a negative control (NC), and the meat batters cured with sodium nitrite (PC), celery powder (CP), and the lyophilized powder of red Perilla juice treated with atmospheric pressure plasma (PTP) at 70 ppm level of nitrite were prepared. The PTP showed the highest pH and the lowest cooking loss among the treatments. There were no significant differences in the nitrosyl-hemochrome content in the cooked meat batters of the PC, CP and PTC. However, the PTP had a lower CIE $a^*$-value compared to the PC and CP. The malondialdehyde content in the cooked meat batters was significantly lower in the CP and PTP than in the NC while there was no significant difference between the NC and PC. Based on the results of this study, the plasma treated juice of red Perilla can be used as a new natural nitrite source for cured meat products.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Formulation (%) of meat batter cured with sodium nitrite, celery powder, and powder of red perilla juice treated with atmospheric pressure plasma.
표 Table 2. pH and cooking loss (%) of meat batter cured by sodium nitrite, celery powder, and powder of red perilla juice treated with atmospheric pressure plasma.
표 Table 3. Nitrosylhemochrom (%) and residual nitrite (mg/kg) content of meat batter cured with sodium nitrite, celery powder, and powder of red perilla juice treated with atmospheric pressure plasma.
표 Table 4. Color of meat batter cured with sodium nitrite, celery powder, and powder of red perilla juice treated with atmospheric pressure plasma.
그림 Fig. 1. Malondialdehyde content (mg/kg) of meat batter cured with sodium nitrite, celery powder, and powder of perilla frutescens var. acuta extract treated with atmospheric pressure plasma. NC, non-curing meat batter; PC, cured by sodium nitrite; CP, cured by celery powder; PTP, cured by powder of red perilla juice treated with atmospheric pressure plasma. a - b: Different letters represent significant differences (p < 0.05).

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 자소엽 추출물에 대기압 저온 플라즈마를 처리하여 아질산 소재를 제조하고, 제조된 자소엽 추출물을 식육 균질물에 첨가하여 플라즈마 처리된 자소엽 추출물이 식육 균질물의 염지 및 이화학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시되었다.

제안 방법

식육 균질물의 nitrosyl-hemochrome 함량은 nitroso-pigment와 총 pigment의 함량을 측정하여 구하였다. Nitroso-pigment 함량을 구하기 위해 샘플(10 g)을 호일로 감싼 플라스크에 칭량하여, 아세톤(40 mL), 증류수(3 mL)을 첨가한 후 5분간 암실에서 교반 하였다. 혼합물은 여과지 Whatman No.
시료 30 g을 80℃의 water bath에서 30분간 익힌 후 10분간 냉각하였다. 가열한 식육 균질물의 육색은 색차계(CM_3500d, Minolta, Japan)를 사용하여 명도(L*), 적색도(a*)및 황색도(b*)를 측정했다. 결과값은 Spectra Magic Software (Minolta, Japan)로 자동 분석하였으며, 각 시료 표면의 다른 2곳을 측정하여 그 평균 값을 각 시료의 최종 결과값으로 하였다.
KG, Germany). 균질액은 Whatman No.4 여과지(Whatman, Maidstone, England)를 이용해 여과한 후 pH측정기(SevenEasy, Mettler-Toledo Inti Inc., Schwerzenbach, Switzerland)를 이용해 여과액의 pH를 측정하였다.
시료(3 g)에 증류수 6 mL과 7.2%의 2, 6-di-tret-butyl-4-methylpehnol 50 μL을 첨가하여 균질기(T25 basic, IKA GmbH & Co., KG, Germany)를 이용하여 균질 했다.
식육 균질물의 nitrosyl-hemochrome 함량은 nitroso-pigment와 총 pigment의 함량을 측정하여 구하였다. Nitroso-pigment 함량을 구하기 위해 샘플(10 g)을 호일로 감싼 플라스크에 칭량하여, 아세톤(40 mL), 증류수(3 mL)을 첨가한 후 5분간 암실에서 교반 하였다.
acuta)은 경남 남해군 소재의 지역 농장에서 구매하였다. 자소엽 착즙액 제조를 위해 자소엽 잎 500 g과 35% (v : v) 에탄올 1.5 L를 함께 진공 믹서기(Hanssem Co., Seoul, Korea)를 이용하여 혼합하였다. 제조된 착즙액은 6,710 g에서 30분간 원심분리 하였으며, 상층액을 증류수와 혼합하여(50 : 50, v : v) 최종 3 L의 착즙액을 준비하였다.
제조된 착즙액은 6,710 g에서 30분간 원심분리 하였으며, 상층액을 증류수와 혼합하여(50 : 50, v : v) 최종 3 L의 착즙액을 준비하였다. 제조된 자소엽 착즙액은 6 M 수산화 나트륨을 이용하여 pH를 9로 적정한 후 플라즈마 처리를 진행하였다.
총 pigment 함량을 구하기 위해 시료(10 g)를 호일로 감싼 플라스크에 칭량하여, 아세톤(40 mL), 증류수(2 mL) 및 염산(1 mL)을 첨가한 후 1시간 동안 암실에서 교반 하였다. 혼합물은 여과지 Whatman No.
플라즈마 소스는 dielectric-barrier discharge를 이용하였으며, electrode 및 ground case 냉각을 위한 냉각관을 구성하여 플라즈마 발생 중 수돗물을 순환시켜 플라즈마 소스를 냉각시켰다. 플라즈마 소스를 저주파의 파워서플라이에 연결하여 1.
플라즈마 소스는 dielectric-barrier discharge를 이용하였으며, electrode 및 ground case 냉각을 위한 냉각관을 구성하여 플라즈마 발생 중 수돗물을 순환시켜 플라즈마 소스를 냉각시켰다. 플라즈마 소스를 저주파의 파워서플라이에 연결하여 1.5 kW에서 대기상의 공기를 이용하여 플라즈마를 발생시켰으며, 생성된 플라즈마는 순환펌프(circulation pump)에 연결된 플라즈마 공급관을 통해 자소엽 착즙액의 pH가 6에 도달하는 시점까지 처리하였다. 플라즈마 처리된 자소엽 착즙액을 동결 건조하였으며, 자소엽 착즙액 분말의 아질산 이온 함량은 Jung et al.

대상 데이터

malondialdehyde (MDA)는 Atlantis T3 C18 RP column (4.6 × 250 mm, 5 μm particles)을 사용하여 HPLC (ACME 9000; Younglin Instruments Inc., Daejeon, Korea)로 분석하였으며, 30 mM K2HPO4 (H3PO4를 이용해 pH 6.2로 조정)을 이동상으로 사용하였다.
본 실험에 이용된 자소엽(Perilla frutescens var. acuta)은 경남 남해군 소재의 지역 농장에서 구매하였다. 자소엽 착즙액 제조를 위해 자소엽 잎 500 g과 35% (v : v) 에탄올 1.
, Seoul, Korea)를 이용하여 혼합하였다. 제조된 착즙액은 6,710 g에서 30분간 원심분리 하였으며, 상층액을 증류수와 혼합하여(50 : 50, v : v) 최종 3 L의 착즙액을 준비하였다. 제조된 자소엽 착즙액은 6 M 수산화 나트륨을 이용하여 pH를 9로 적정한 후 플라즈마 처리를 진행하였다.

데이터처리

가열한 식육 균질물의 육색은 색차계(CM_3500d, Minolta, Japan)를 사용하여 명도(L*), 적색도(a*)및 황색도(b*)를 측정했다. 결과값은 Spectra Magic Software (Minolta, Japan)로 자동 분석하였으며, 각 시료 표면의 다른 2곳을 측정하여 그 평균 값을 각 시료의 최종 결과값으로 하였다.
본 연구는 3반복으로 수행되었으며 분석 결과를 완전 임의 배치 법(randomized complete block design, batch as a block) 하에 일반선형모형(general linear model)을 이용하여 통계분석 하였다. 통계 분석의 주 효과는 각 처리 군으로 설정하였다.
분석 결과는 평균값(least-square mean) 및 평균값의 표준 오차(standard error of the least-square means)로 나타내었으며, 주 효과에 대한 유의성은 검정은 Tukey의 다중검정법을 이용하였다(p < 0.05).
05). 통계 분석은 SAS 프로그램(version 9.3, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 사용하였다.

이론/모형

식육 균질물의 잔류 아질산이온 함량 측정은 AOAC method 973.31 (AOAC, 1990)에 따라 측정하였다. 200 mL 메스 플라스크(volumetric flask)에 채취한 시료(10 g)와 온수(80℃) 150 mL을 충분히 섞어 넣는다.
지질 산패도는 Jung et al. (2016)의 방법에 따라 malondialdehyde를 측정하였다. 시료(3 g)에 증류수 6 mL과 7.
5 kW에서 대기상의 공기를 이용하여 플라즈마를 발생시켰으며, 생성된 플라즈마는 순환펌프(circulation pump)에 연결된 플라즈마 공급관을 통해 자소엽 착즙액의 pH가 6에 도달하는 시점까지 처리하였다. 플라즈마 처리된 자소엽 착즙액을 동결 건조하였으며, 자소엽 착즙액 분말의 아질산 이온 함량은 Jung et al. (2017)의 방법을 이용 분석하였고, 9,133 ppm의 아질산 이온을 함유하고 있는 것이 확인되었다.

성능/효과

가열한 식육 균질물의 지질 산패는 NC에 비해 CP와 PTP에서 유의적으로 낮게 나타났다(Fig. 1). 또한 NC와 PC간의 유의적인 차이는 보이지 않았으며, PC와 CP 및 PTP간의 유의적인 차이 역시 나타나지 않았다.
아질산의 일산화 질소로의 환원은 pH가 낮을수록 가속화되며, 항산화 물질 첨가 시 항산화 물질이 환원제로서 역할을 하여 일산화 질소로의 환원을 증진 시키게 된다(Pegg and Shahidi, 2000). 따라서 본 연구에서 CP에서 pH가 가장 낮았기 때문에 염지 육색소 생성량이 가장 높은 것으로 사료되며, PTP의 경우 pH가 가장 높았음에도 불구하고 염지 육색소 함량이 CP와 차이가 없는 것은 자소엽 추출물에 포함되어 있는 폴리페놀 물질들이 환원제로서 작용하였기 때문인 것으로 사료된다.
, 2015). 따라서 본 연구에서 자소엽 추출물 자체의 색으로 인해 가열 식육 균질물의 육색이 영향을 받는 결과가 나타났다. 하지만 자소엽 추출물을 우육 패티에 천연 첨가물로 이용한 기존 연구에서 패티의 적색도가 증가함을 보고하였다(Lee et al.
1). 또한 NC와 PC간의 유의적인 차이는 보이지 않았으며, PC와 CP 및 PTP간의 유의적인 차이 역시 나타나지 않았다. 식육 및 식육 가공품에서 지질 및 단백질 산화는 이들의 관능적 및 영양적 품질을 저하시키는 주요 원인이 된다.
플라즈마 처리된 자소엽 추출물을 아질산 소재로 이용한 PTP의 경우 NC와 비교하여 명도가 감소하고 적색도가 증가하는 결과를 보였지만, 황색도가 높음이 나타났다. 또한 PC 및 CP와 비교하여 PTP의 명도 및 적색도가 유의적으로 낮고 황색도는 유의적으로 높음이 확인되었다. 기존 연구에 따르면 식육가공식품에 천연 첨가물 이용시 식육가공식품의 육색이 천연 첨가물 자체의 색에 크게 영향을 받음을 보고하고 있다(Ahn et al.
첨가된 아질산은 식육가공품이 제조된 후 일부의 아질산은 마이오글로빈과 결합하여 염지 육색소를 생성할 뿐만 아니라 지방 및 단백질과 결합하게 되고, 잔류된 아질산은 육 가공품 저장 시 부패 및 병원성 미생물의 증식을 억제하는 역할을 한다(Honikel, 2008). 본 연구 결과 아질산 소재를 첨가한 군의 잔류 아질산 함량은 처리군에 따라 유의적인 차이를 보였고, PTP (44.81 mg/kg), CP (34.78 mg/kg), PC (33.09 mg/kg) 순으로 나타났다(Table 3). 잔류 아질산 함량 차이는 원료육의 종류, 육의 pH, 아질산 첨가량, 환원제 이용 여부, 가공 및 저장 시 온도에 의해 다르게 나타난다(Honikel, 2008).
그로 인해 식육 내에 수분이 존재할 수 있는 공간이 감소하게 되고, 식육 내의 수분은 외부로 용출되어 식육의 보수력을 저하시키게 된다(Huff-Lonergan and Lonergan, 2005). 본 연구에서 처리군에 따라 식육 균질물의 pH가 유의적인 차이를 보였으며, PTP에서 가장 낮은 감량율을 보인 이유는 PTP의 pH가 다른 군에 비해 높아 PTP의 보수력을 증가시켰기 때문으로 사료된다.
생성된 일산화 질소는 마이오글로빈과 결합하여 nitrosomyglobin을 생성하고, 이 nitrosomyoglobin이 열처리에 의하여 염지 육색소인 nitrosyl-hemochrome을 생성하면서 염지 육색을 발현시키게 된다(Sebranek, 2009). 본 연구에서의 염지 육색소(nitrosyl-hemochrome) 함량은 아질산을 첨가한 군들이 NC에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 그 중 CP에서 42.97%로 가장 높았다(Table 3). PTP의 염지 육색소 함량은 37.
본 연구의 결과 처리구 간의 유의적인 차이를 보인 이유로는 첨가된 아질산이 환원되어 생성된 일산화 질소가 마이오글로빈 및 유리철과 결합하여 각각 염지 육색소 생성 및 햄철 안정화를 통한 지질 산화 억제에 이용된 것으로 사료되며, PTP에서 유의적으로 높은 잔류량을 보인 것은 자소엽이 가지는 항산화 활성으로 인해 아질산의 지질 산화 억제 활성이 감소함에 따라 나타난 결과로 사료된다(Estévez and Cava, 2004; Jun et al., 2014).
식육 균질물의 pH는 CP에서 6.20으로 가장 낮게 나타났고, PTP에서 6.30으로 가장 높게 나타났다(Table 2). 식육가공식품에 천연물 첨가 시 식육 균질물의 pH는 천연물의 pH에 영향을 받게 된다(Jung et al.
식육 균질물의 가열 감량은 CP에서 4.86%로 가장 높은 감량율을 보였고, PTP에서 3.09%로 유의적으로 낮은 감량율을 보였다(Table 2). 육제품의 가열 감량은 가열 시 단백질의 변성에 의해 단백질과 물 분자간의 결합력이 저하되어 발생되며, 그 외에도 식육의 pH 및 이온 강도에 의해 달라질 수 있다(Shin et al.
, 2015b). 이와 동일하게 본 연구에서도 아질산 소재로 아질산나트륨 및 샐러리 파우더를 첨가한 PC 및 CP에서 아질산 소재를 첨가하지 않은 NC와 비교하여 유의적으로 적색도가 증가하고 명도 및 황색도가 감소함이 나타났다(Table 4). 플라즈마 처리된 자소엽 추출물을 아질산 소재로 이용한 PTP의 경우 NC와 비교하여 명도가 감소하고 적색도가 증가하는 결과를 보였지만, 황색도가 높음이 나타났다.
플라즈마 처리된 자소엽 착즙 분말을 식육 균질물에 첨가한 결과 가열 식육 균질물에서 염지 육색소 생성과 함께 염지 육색이 발현됨이 확인되었으며, 지질 산패가 억제됨이 나타났다. 따라서 본 연구의 결과 질산염을 함유하고 있지 않은 천연물들도 플라즈마 처리를 통해 아질산 소재로 개발이 가능하며, 아질산 소재로서 염지식육가공식품 제조에 이용이 가능할 것으로 사료된다.
이와 동일하게 본 연구에서도 아질산 소재로 아질산나트륨 및 샐러리 파우더를 첨가한 PC 및 CP에서 아질산 소재를 첨가하지 않은 NC와 비교하여 유의적으로 적색도가 증가하고 명도 및 황색도가 감소함이 나타났다(Table 4). 플라즈마 처리된 자소엽 추출물을 아질산 소재로 이용한 PTP의 경우 NC와 비교하여 명도가 감소하고 적색도가 증가하는 결과를 보였지만, 황색도가 높음이 나타났다. 또한 PC 및 CP와 비교하여 PTP의 명도 및 적색도가 유의적으로 낮고 황색도는 유의적으로 높음이 확인되었다.

후속연구

플라즈마 처리된 자소엽 착즙 분말을 식육 균질물에 첨가한 결과 가열 식육 균질물에서 염지 육색소 생성과 함께 염지 육색이 발현됨이 확인되었으며, 지질 산패가 억제됨이 나타났다. 따라서 본 연구의 결과 질산염을 함유하고 있지 않은 천연물들도 플라즈마 처리를 통해 아질산 소재로 개발이 가능하며, 아질산 소재로서 염지식육가공식품 제조에 이용이 가능할 것으로 사료된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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