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문제 정의
- 현재까지 유기산 세척과 키토산을 이용하여 간장게장의 미생물 저감화에 관한 연구가 이루어진 적이 없기 때문에,본 연구에서는 간장게장의 미생물학적 안전성과 유통기한연장을 위해 원물 꽃게에 유기산을 포함한 여러 살균제에 의한 세척과 간장게장에 대한 키토산 첨가 효과를 분석하였다.
제안 방법
- 각 방법을 이용하여 제조된 간장게장은 저온 조절이 가능한 배양기(Jeiotech, Deajeon, Korea)를 이용하여 4℃와 12℃에 각각 저장하며 실험을 진행하였다. 각 온도에 저장된 간장게장은 각 시기별로 꺼내어 clean bench내에서 멸균된 가위를 이용하여 25 g 채취하여 0.1% peptone water 225 mL와 함께 멸균백에 넣어 균질기를 이용하여 2분간 균질화 시키고 10배 희석법을 사용하여 희석 후 각각 PetrifilmTM을 이용하여 37℃에서 24~48 h 동안 배양하여 온도별, 일자별총균수 및 대장균군/대장균수를 측정하였다.
- 또한 유기산 처리에서 미생물 감소 효과가 가장 컸던 5% acetic acid 용액으로 해동이 끝난 꽃게를 10분간 침지한 후 수돗물을 이용하여 세척하고, 간장과 증류수를 19 : 1의 비율로 만들어 방법 1과 같이 제조하였다(방법 2). 간장게장의 저장성에 대한 키토산의 효과를 알아보기 위해 방법 2와 같이 꽃게를 세척한후 멸균증류수 대신에 0.5%(방법 3)와 1%(방법 4) 키토산을 각각 첨가하여 간장게장을 조제하였다. 실험군(방법 2-4) 모두 방법 1과 같이 부재료(생강, 마늘)와 함께 플라스틱 용기에 넣고 밀봉하였다.
- 키토산 첨가가 간장게장의 저장성을 향상 시킬 수 있는지를 알아보기 위해 상기에 언급한대로 현재 시중에 유통되고 있는 간장게장(방법 1 – 전해수로 세척 및 키토산 무첨가), 5% acetic acid로만 꽃게를 세척한 후 제조한 간장게장(방법 2 – 키토산 무첨가), 5% acetic acid로 꽃게를 세척한 후 0.5%(방법 3) 및 1% 키토산이 첨가된 간장소스로 제조된 간장게장(방법 4)을 냉장온도인 4℃와 저장 중 온도 변이를 고려한 12℃에 각각 저장한 후 세균수를 분석하였다. 먼저, 전해수와 5% acetic acid로 원물 꽃게를 세척한 후 각 원물 꽃게의 세균수를 분석했을 때 각각 2.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 꽃게(Portunus trituberculatus)는 전문유통업체에서 냉동상태로 구입하였고 실험하기 전 수돗물을 이용하여 해동시킨 후 사용하였다. 수용성 키토산(water soluble chitosan)은 청주시에 소재한 ㈜바이오폴리텍(Cheongju, Korea)에서 구입하였으며 멸균증류수를 사용하여 농도별로 희석하여 사용하였다.
- 실험군(방법 2-4) 모두 방법 1과 같이 부재료(생강, 마늘)와 함께 플라스틱 용기에 넣고 밀봉하였다. 본 실험을 위한 간장게장은 제조사에서 직접 제조하여 현재 시중에서 유통되고 있는 HMR형태로 개별 포장하여 제조하였다. 각 방법을 이용하여 제조된 간장게장은 저온 조절이 가능한 배양기(Jeiotech, Deajeon, Korea)를 이용하여 4℃와 12℃에 각각 저장하며 실험을 진행하였다.
- 본 실험에 사용된 꽃게(Portunus trituberculatus)는 전문유통업체에서 냉동상태로 구입하였고 실험하기 전 수돗물을 이용하여 해동시킨 후 사용하였다. 수용성 키토산(water soluble chitosan)은 청주시에 소재한 ㈜바이오폴리텍(Cheongju, Korea)에서 구입하였으며 멸균증류수를 사용하여 농도별로 희석하여 사용하였다.
데이터처리
- 각 실험군별 균수는 평균값과 표준편차로 나타내었고, 각 평균값의 유의차분석은 IBM SPSS Statistics (21, SPSS Inc. Chicago, IL, USA)를 이용하여 P<0.05 수준에서 Duncan’s Multiple Range Test로 검증하였다.
성능/효과
- 12℃와는 달리 4℃에서 저장한 간장게장의 경우에는 10일차에 총균수는 각각 4.8(방법 1), 4.5(방법 2), 3.3(방법3), 2.9 log CFU/g(방법 4)로 나타나, 키토산의 농도에 상관없이 키토산 처리군(방법 3과 4)의 세균수 증가가 무첨가 군(방법 1과 2)에 비해 유의적으로 낮은 것으로 나타났다(Fig. 3).
- 3). 대장균군은 방법 1~3으로 제조한 간장게장에서 4.2~4.5 log CFU/g이 검출된 반면에, 방법 4로 제조한 시료에서는 2.9 log CFU/g만 검출되어 1% 키토산 첨가가 대장균군의 생육을 효과적으로 억제한 것으로 나타났다(Fig. 4).
- 5%(방법 3) 및 1% 키토산이 첨가된 간장소스로 제조된 간장게장(방법 4)을 냉장온도인 4℃와 저장 중 온도 변이를 고려한 12℃에 각각 저장한 후 세균수를 분석하였다. 먼저, 전해수와 5% acetic acid로 원물 꽃게를 세척한 후 각 원물 꽃게의 세균수를 분석했을 때 각각 2.5 log CFU/g과 2.0 log CFU/g로 나타났고, 대장균군 및 대장균은 전혀 검출되지 않아 검출한계(1.0 log CFU/g)보다도 적게 존재하는 것으로 나타났다(Fig. 1).
- 본 연구 결과를 요약하면, 원물 꽃게에 대한 5% acetic acid 세척이 다른 살균세척제 보다 초기 미생물 저감화에 효과적이었으며, 1% 키토산을 첨가한 간장게장을 냉장온도에 저장했을 때 무첨가군과 0.5% 키토산을 첨가한 간장게장에 비해 미생물의 생육 억제효과가 큰 것으로 나타났다.
- 식품공전 상 간장게장의 미생물에 관한 규격이 정해져 있지 않지만 일반식품의 총균수의 기준이 5 log CFU/g인 것으로 생각해 보면 1% 키토산 첨가한 시료들이 나머지실험방법에 비하여 약 10일 정도 더 오래 보관할 수 있다고 판단된다.
- 본 연구 결과와 유사하게, Park16)은 청어 fillet을 1% 키토산에 침지한 후 –20℃, 4℃와 20℃에서 각각 저장했을 때 키토산 첨가군과 대조군 모두 저장온도가 높을수록 생균수가 증가하는 것으로 보고하였다. 이러한 결과를 종합해서 고려했을 때, 키토산의 미생물 생육 억제 효과는 높은 저장온도에서는 거의 나타나지 않는 것으로 판단된다.
- 이러한 연구 결과에 따라, 5% acetic acid 세척과 1% 키토산 첨가 및 저온저장을 함께 사용한다면, 총세균수와 대장균군의 생육억제를 통해 간장게장의 미생물학적 품질을향상시킬 수 있을 것으로 여겨진다. 또한 키토산 첨가 간장게장을 HMR로 판매한다면 기존 냉동제품에 비해 신선하고 유통기한이 연장된 제품을 소비자들에게 제공할 수 있을 것이다.
후속연구
- 간장게장과 같은 식품들은 가열처리를 하게 되면 식품 본래의 독특한 풍미나 조직감이 변질되기 때문에 원래품질을 그대로 유지하면서 인체에 유해한 혹은 부패에 관여하는 미생물들의 생육을 억제할 수 있는 비가열 살균 기술을 적용해야 한다. 이러한 기술 중 천연적인 방법으로는 유기산 세척을 들 수 있으며, 현재까지 초산이나 젖산과 같은 유기산 세척 방법은 과채류 및 식육에 존재하는 병원성 미생물의 제어를 위해 연구되어 왔다.
- 예를 들어,Moon 등5)은 돼지 등심을 유기산 처리하였을 때 대조구에 비하여 세균수와 대장균수를 유의적으로 낮출 수 있다고 보고했으며, Chang 등6) 은 메밀 싹에 유기산 처리를 하였을 때 총균수와 대장균군의 감소로 인해 저장효과가 높아진다고 보고했다. 따라서 이러한 유기산 세척은 원물 꽃게의 초기 미생물 수를 줄일 수 있는 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.
- 이러한 연구 결과에 따라, 5% acetic acid 세척과 1% 키토산 첨가 및 저온저장을 함께 사용한다면, 총세균수와 대장균군의 생육억제를 통해 간장게장의 미생물학적 품질을향상시킬 수 있을 것으로 여겨진다. 또한 키토산 첨가 간장게장을 HMR로 판매한다면 기존 냉동제품에 비해 신선하고 유통기한이 연장된 제품을 소비자들에게 제공할 수 있을 것이다.
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