[논문]Calcium Alginate Hydrogel 모조어란의 품질 안정성에 대한 Xanthan Gum 처리의 영향

정충은; 조은희; 김선봉; 조승목

doi:10.5657/kfas.2020.0583

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Imitation fish roe (IFR) based on calcium alginate hydrogels (CAG) can be heat treated for sterilization and salted to prolong the shelf life. However, these processes change the physical properties of IFR, and it is necessary to minimize these changes. In this study, we investigated the effects of ...

Imitation fish roe (IFR) based on calcium alginate hydrogels (CAG) can be heat treated for sterilization and salted to prolong the shelf life. However, these processes change the physical properties of IFR, and it is necessary to minimize these changes. In this study, we investigated the effects of xanthan gum (XG) treatment on the quality and stability of IFR. Both non-XG and XG-treated IFRs were treated with boiling water (95℃), sodium chloride (0.5-2.0%, w/v), and autoclaving. The non-XG treated IFR shrunk slightly after the boiling water and autoclaving processes. By comparison, shrinkage of the XG-treated IFR after autoclaving was significantly reduced. The sphericity of the non-XG treated IFR was reduced by the boiling water, sodium chloride, and autoclaving treatment. However, the sphericity of the XG-treated IFR was maintained by 90% or more, preserving the IFR shape at a level visually recognized as spherical. In addition, unlike the non-XG treated IFR, the XG-treated IFR showed high rupture strength even after the salt and heat treatments. Our findings provide useful information for the industrialization of IFR based on CAG with heat and salt treatments.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. Schematic diagram for preparation of the imitated fish roes based on calcium alginate hydrogels (CAG).
그림 Fig. 2. Effects of xanthan gum (XG) treatment on size (A), sphericity (B) and rupture strength (C) of the imitated fish roes treated by boiling water at 95°C.
그림 Fig. 3. Effects of xanthan gum (XG) treatment on size (A), sphericity (B) and rupture strength (C) of the imitated fish roes treated by sodium chloride solution for 30 min.
그림 Fig. 4. Effects of xanthan gum (XG) treatment on size (A), sphericity (B) and rupture strength (C) of the imitated fish roes treated by autoclaving.

AI 본문요약
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문제 정의

XG는 alginate와 분자간 수소결합을 형성하며 결합 매트릭스의 비틀림을 높인다는 보고(Pongjanyakul and Puttipipatkhachorn, 2007)가 있어 가열 등 다양한 처리시 CAG 모조어란의 품질 안정성에 기여할 수 있을 것으로 판단되었다. 따라서, 본 연구에서는 XG 처리가 열탕, 염 및 고압살균 처리에 의해 쉽게 변하는 모조어란의 물리적 특성에 끼치는 영향을 연구하였다.

제안 방법

5 및 2%, w/v) 수용액에 30분간 침지를 통해 이루어졌다. 고압살균 처리는 autoclave (DW-AC 920, D.W. Industries, Busan, Korea)를 이용하여 121°C (1.5 atm)에서 5, 10, 15 및 20분 동안 이루어졌다.
본 연구에서는 CAG 모조어란의 품질 안정성을 높이기 위하여 xanthan gum (XG)을 적용하였다. XG는 alginate와 분자간 수소결합을 형성하며 결합 매트릭스의 비틀림을 높인다는 보고(Pongjanyakul and Puttipipatkhachorn, 2007)가 있어 가열 등 다양한 처리시 CAG 모조어란의 품질 안정성에 기여할 수 있을 것으로 판단되었다.
열탕 처리는 모조어란 및 XG 처리 모조어란을 95°C의 증류수에 각각 20, 40, 60 및 80분간 처리함으로써 수행되었다. 염 처리는 sodium chloride (0.
열탕 처리는 모조어란 및 XG 처리 모조어란을 95°C의 증류수에 각각 20, 40, 60 및 80분간 처리함으로써 수행되었다. 염 처리는 sodium chloride (0.5, 1, 1.5 및 2%, w/v) 수용액에 30분간 침지를 통해 이루어졌다. 고압살균 처리는 autoclave (DW-AC 920, D.

대상 데이터

Calcium alginate gel (CAG) 제조를 위해 sodium alginate 및 calcium chloride를 Junsei Chemical Co., Ltd. (Tokyo, Japan)에서 구입하여 사용하였다. 캡슐의 내부 물질로는 ㈜CJ제일제당(Seoul, Korea)에서 구입한 대두유를 사용하였다.
캡슐의 내부 물질로는 ㈜CJ제일제당(Seoul, Korea)에서 구입한 대두유를 사용하였다. Xanthan gum (XG)은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였다. 이 외에 본 연구에 사용된 모든 시약 및 화학물질은 분석 등급이었다.

데이터처리

모든 결과들은 P<0.05 수준에서 분산분석을 수행하였으며 Duncan’s multiple range tests (α=0.05)가 적용되었다. 데이터 분석은 SAS 소프트웨어 SAS Institute Inc.

성능/효과

하지만, XG 처리군의 경우 열탕, 염 및 고압살균 처리 후에도 높은 파열강도를 유지할 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과는 CAG를 이용한 모조어란 제품의 산업화에 있어서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 후속 연구로 장기간 저장시 XG 처리 모조어란의 품질 안정성에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
연구 결과를 종합해보면, 식품의 가공 및 조리시 흔히 사용되는 열탕, 염 및 고압살균 처리가 무처리 대조군의 파열강도를 크게 감소시켜 모조어란에서 요구되는 물성을 유지하지 못하는 것으로 나타났다. 하지만, XG 처리군의 경우 열탕, 염 및 고압살균 처리 후에도 높은 파열강도를 유지할 수 있었다.
연구 결과를 종합해보면, 식품의 가공 및 조리시 흔히 사용되는 열탕, 염 및 고압살균 처리가 무처리 대조군의 파열강도를 크게 감소시켜 모조어란에서 요구되는 물성을 유지하지 못하는 것으로 나타났다. 하지만, XG 처리군의 경우 열탕, 염 및 고압살균 처리 후에도 높은 파열강도를 유지할 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과는 CAG를 이용한 모조어란 제품의 산업화에 있어서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

후속연구

따라서, 본 연구 결과는 CAG를 이용한 모조어란 제품의 산업화에 있어서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 후속 연구로 장기간 저장시 XG 처리 모조어란의 품질 안정성에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	alginate의 구조는 무엇입니까?	, 2004). 이러한 alginate는 β-D-mannuronic acid (M)와 α-L-guluronic acid (G)가 β-1,4 또는 α-1,4 글리코시드 결합을 통해 연결된 선형 공중합체의 구조를 가지고 있다. Alginate의 G 잔기는 calcium과 같은 다가 양이온과 강하게 결합하여 egg-box 형태의 3차원 구조를 이루는데 이로 인해 calcium alginate gel (CAG)을 형성하게 된다(Hoad et al.
	Alginate의 장점은 무엇입니까?	Alginate는 갈조류 유래 고분자 다당류로써 우수한 겔(gel) 형성능, 생체 적합성 및 안전성과 같은 장점을 가지고 있어 캡슐화를 위한 재료로 광범위하게 이용되어 왔다(Chai et al., 2004).
	calcium alginate gel(CAG)의 이용목적은 무엇입니까?	CAG은 비드(bead) 또는 캡슐(capsule) 형태로 여러 물질들의 캡슐화에 이용된다. 캡슐화 기술은 활성화합물의 고정화, 안정화 및 방출을 제어하는데 널리 사용되어 왔다(Lee et al.

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