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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 곤약 상온유통에서의 안전성 확보를 위한 연구의 일환으로써 곤약의 제조공정을 확립하고 응고제와 침지액의 농도를 달리하여 곤약을 제 10개월 동안 저장하면서 인장강도와 일반세균수 및 대장균수의 변화를 확인하였다.
제안 방법
- 곤약 침지액의 pH에 따른 미생물 활성을 확인하기 위해서는 침지액의 농도를 4×10-3, 6×10-3, 8×10-3, 1×10-2, 및 1.2×10-2 N으로 달리하여 곤약과 함께 포장하여 10개월 동안 상온에서 저장하면서 일반세균 수 확인을 위한 시료로 사용하였다.
- 곤약의 조직감은 Texture analyser (TA-XT2i, Stable Micro System Ltd., Godalming, Surrey, U.K.)와 accessory로 Spaghetti/Noodle Tensile Rig를 이용하여 곤약의 인장(Tensile) 강도를 측정하였다. 측정 arm 사이를 15 mm의 간격으로 하여 국수면이 늘어지거나, 너무 세게 감아 끊어지지 않을 정도로 위, 아래의 arm에 각각 세 바퀴를 감아 측정하였다.
- 완전히 섞어진 곤약을 200×200×50 mm의 틀에서 굳힌 후 Ca(OH)2 응고용액에 4시간 이상 응고 시킨 후 제성과정과 금속탐지기 통과과정을 거쳐 곤약을 완성하였다. 곤약의 항균활성에 응고제 농도가 미치는 영향을 확인하기 위하여 gel type의 곤약에 Ca(OH)2를 각각 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0%가 되게 첨가하였다. 침지액 농도에 따른 미생물 저항성을 확인하기 위하여 곤약 침지액으로 사용되는 Ca(OH)2의 농도를 4×10-3, 6×10-3, 8×10-3, 1×10-2, 및 1.
- 대장균군은 시료 1g을 100 mL 생리식염수에 녹인 시험용액을 각 단계별로 희석하여 Petrifilm E. coli/Coliform Count Plate (3M, Maplewood, MN, USA)에 접종한 후, 35-37oC에서 24-48시간 배양하여 생성된 푸른 집락 중 주위에 기포를 형성하고 있는 집락수를 측정하여 희석배수에 따라 계산하였다.
- 성형 공정시 응고제의 농도에 따른 미생물 활성을 확인하기 위하여 gel type의 곤약에 Ca(OH)2를 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 및 1.0% 간격으로 조정하여 응고시킨 후 일반세균 수 확인을 위한 시료로 사용하였다. 용수온도에 따른 항미생물 활성을 확인하기 위하여 용수의 온도를 55, 65, 75 및 85oC로 첨가하여 응고시킨 후 일반세균 수 확인을 위한 시료로 사용하였다.
- 0% 간격으로 조정하여 응고시킨 후 일반세균 수 확인을 위한 시료로 사용하였다. 용수온도에 따른 항미생물 활성을 확인하기 위하여 용수의 온도를 55, 65, 75 및 85oC로 첨가하여 응고시킨 후 일반세균 수 확인을 위한 시료로 사용하였다. 곤약 침지액의 pH에 따른 미생물 활성을 확인하기 위해서는 침지액의 농도를 4×10-3, 6×10-3, 8×10-3, 1×10-2, 및 1.
- 즉, 일반세균수 및 대장균군의 측정을 위한 전처리 시료 5g을 취하고, 0.85% 멸균식염수를 가하여 50 mL로 맞춘 다음 stomacher (Bag Mizer 400 VW, Interscience, Nom la Bretèche, France)로 30초간 균질화한 후 균질액을 단계희석하여 제조하였다.
- 측정 arm 사이를 15 mm의 간격으로 하여 국수면이 늘어지거나, 너무 세게 감아 끊어지지 않을 정도로 위, 아래의 arm에 각각 세 바퀴를 감아 측정하였다. 측정 조건은 pre-test speed: 1.0 mm/s, test speed: 3.0 mm/s, post-test speed: 10.0 mm/s, distance: 100 mm, Trigger type: Auto-5g으로 설정14) 하여 최소 10회 이상 반복하여 실험하였다.
- 침지액 농도에 따른 미생물 저항성을 확인하기 위하여 곤약 침지액으로 사용되는 Ca(OH)2의 농도를 4×10-3, 6×10-3, 8×10-3, 1×10-2, 및 1.2×10-2 N으로 달리하여 곤약과 함께 포장하여 사용하였다.
대상 데이터
- 곤약의 제조를 위해서 삼진식품(주)에서 제공받은 구약감자 분말을 80 mesh 체에 통과시켜 사용하였다. 구약감자 분말에 55-85oC 용수를 2.
- 그 외 실험에 사용된 시약은 모두 특급시약을 사용하였으며, 미생물의 생육측정을 위한 배지는 Difco (Detroit, MI, USA)사 제품을 구입하여 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 구약감자 분말은 충북 진천군 소재의 삼진식품(주)로부터 제공받아 사용하였다.
- 곤약의 제조는 크게 분말제조과정, 응고과정 및 제성과정으로 나눌 수 있었다. 분말제조공정에서는 구약감자 분말 제조를 위해서 구약감자를 깨끗이 세척한 후 저온에서 완전히 건조시킨 다음, 외피를 깨끗이 제거하고 분쇄하고 80 mesh 체를 통과한 분말을 구약감자 분말로 하여 곤약 제조의 원료로 사용하였다. 응고과정에서는 구약감자 분말에 65oC 내외의 물을 2.
데이터처리
- Different superscripts indicate significant difference at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 모든 실험은 3회 반복 측정하여 평균±표준편차로 나타내었으며, 결과의 통계 처리는 SPSS (Statistical Package for Social Sciences, version 12, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package를 이용하여, one-way ANOVA로 유의성을 검증하고, Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성을 검정(P<0.05)하였다.
이론/모형
- 일반세균수와 대장균군은 식품공전13) 일반실험법 미생물시험법에 준하여 측정하다. 즉, 일반세균수 및 대장균군의 측정을 위한 전처리 시료 5g을 취하고, 0.
성능/효과
- 0%를 유지하는 것이 필요할 것으로 판단된다. 곤약 제조시 미생물로부터 안전한 한계 pH는 11.5인 것으로 보고되어 있으며, 응고시 곤약의 pH와 침지액의 pH를 각각 11.5로 조정하여 별도의 살균과정 없이 3개월의 유통이 가능한 것으로 보고된 바 있으나12) 본 연구에서는 Ca(OH)2를 1.0%로 유지함으로써 10개월 동안 상온에서 안정적으로 저장할 수 있음을 최초로 확인하였다.
- 이는 곤약의 제조공정에서 살균과정이 없다는 점에서 Ca(OH)2의 농도만으로 10개월간의 유통기한 확보가 가능하다는 사실을 의미하는 것으로 인장강도 유지와 항 미생물 활성의 메카니즘을 밝히는 연구가 추가되어야 할 것으로 사료된다. 곤약의 제조시 응고제인 Ca(OH)2 농도를 달리하여 곤약의 응고특성을 조사한 연구10)에서 응고제의 농도를 0.6% 이상 유지하는 것이 필요한 것으로 보고되었으나 이는 저장특성을 반영하지 않은 것으로 본 실험 결과 고품질의 곤약 제조와 10개월 이상의 장기 저장 및 유통을 위해서는 1.0%를 유지하는 것이 필요할 것으로 판단된다. 곤약 제조시 미생물로부터 안전한 한계 pH는 11.
- 제성과정에서는 완전히 응고된 곤약을 적절한 크기로 절단하여 침지액과 함께 포장한 후 금속 탐지기를 통과시켜 곤약제품을 완성하였다. 구약감자 분말이 겔화를 일으키기 위해서는 0.5% 이상의 농도가 필요하며, 탄성 겔로서 취급가능한 농도는 1.5% 이상으로 보고된 바 있어15), 본 연구에서는 사용된 3.0%의 구약감자 분말은 충분한 탄성을 확보할 수 있는 양으로 판단된다.
- 시험된 모든 침지액 농도(4×10-3-1.2×10-2N)에서 인장강도는 저장 10개월까지 큰 변화없이 유지되는 것으로 나타났다.
- 3에 나타내었다. 응고제 농도에 따른 저장기간별 인장강도는 Fig. 3A에 나타낸 바와 같이 응고제 농도를 1.0%로 유지할 경우 인장강도는 10개월까지 큰 변화 없이 유지되는 것으로 나타났으나 0.8% 이하로 유지할 경우 급격한 감소를 나타내는 경향을 보였다. 특히 0.
- 이러한 결과를 바탕으로 상온에서 곤약을 10개월 이상 유지하기 위해서는 응고제의 농도를 1.0% 이상 유지할 필요성이 있으며, 침지액의 농도는 유의미한 영향을 미치지 못하는 것으로 판단된다.
- 종합적으로 본 연구결과에서는 응고제의 농도를 1.0%로 유지할 경우, 용수의 온도와 침지제의 농도에 상관없이 별도의 멸균과정을 거치지 않고도 10개월간 일반세균의 번식을 억제하고 물성을 유지할 수 있다는 사실을 확인하였다.
- 즉 55oC와 85oC의 물을 첨가하였을 때 세균수가 각각 1.8±1.6와 1.9±1.0 log CFU/g으로 차이가 없는 것으로 확인되었다.
- 즉 응고제 0.2%에서는 3.2±0.8 log CFU/g로 나타났으나 1.0%에서는 0.7±0.1 log CFU/g으로 최소 100배 이상 감소되는 것으로 확인되었다.
- 즉 응고제 4×10-3N에서는 3.7±0.5 log CFU/g으로 나타났으나 1.2×10-2N에서는 0.7±0.2 log CFU/g으로 일반세균수가 최소 100배 이상 감소되는 것으로 확인되었다.
- 3B)도 인장강도의 변화와 유사한 패턴을 보이는 것으로 나타났다. 즉, 응고제 농도를 1.0%로 유지할 경우 저장 10개월째 까지 일반세균이 전혀 검출되지 않았다. 대장균은 실험 전 과정에서 검출되지 않았다(data not shown).
- 첨가되는 용수의 온도를 55-85oC로 달리하여 항미생물 활성을 확인한 결과 Fig. 2B에서와 같이 물의 온도는 곤약의 항미생물 활성에 유의미한 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다.
- 침지액의 농도를 4×10-3-1.2×10-2N로 달리하여 항미생물 활성을 확인한 결과는 Fig. 2C에서와 같이 침지액 농도 의존적으로 뚜렷한 감소 경향을 나타냄을 확인할 수 있었다.
후속연구
- 2 log CFU/g으로 일반세균수가 최소 100배 이상 감소되는 것으로 확인되었다. EVOP-fs을 활용하여 곤약의 항균활성을 위한 최적조건을 확인한 연구16)에서 응고제 농도 0.8%, 침지액 농도 0.01 N에서 최적의 항균활성을 얻을 수 있었으며, 용수의 온도는 곤약의 항균활성에 유의적 영향을 미치지 못하였다고 보고하여 본 연구결과와 유사한 패턴을 보였으나, 이는 단기간에 측정한 결과이며, 장기 저장을 위한 조건의 설정에 관한 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 곤약의 제조과정 중 Ca(OH)2 농도에 따른 Staphylococcus aureus, E.
- 대장균은 실험 전 과정에서 검출되지 않았다(data not shown). 이는 곤약의 제조공정에서 살균과정이 없다는 점에서 Ca(OH)2의 농도만으로 10개월간의 유통기한 확보가 가능하다는 사실을 의미하는 것으로 인장강도 유지와 항 미생물 활성의 메카니즘을 밝히는 연구가 추가되어야 할 것으로 사료된다. 곤약의 제조시 응고제인 Ca(OH)2 농도를 달리하여 곤약의 응고특성을 조사한 연구10)에서 응고제의 농도를 0.
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