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문제 정의
- 또한, 전통 식품 소재인 매생이 및 매생이 가공 식품의 주요 영양 성분과 품질 특성을 분석·구명하고 생리 활성 중 콜레스테롤 등의 지질 대사 개선 기능성과 관련된 항고지혈(抗高脂血)활성을 in vitro 및 in vivo 실험으로 조사하여 식품 소재로서의 우수성을 밝히고자 하였으며, 아울러 신선한 매생이의 냉장 유통을 위해 다양한 세척 방법 및 온도 조건별 저장 특성을 조사하고 주요 품질 지표간의 상관 분석을 통해 객관적인 신선도 지표를 검토 설정하고, 매생이를 원료로 한 고부가 가치 편의 가공 식품화를 위해 상온이나 저온 유통에 적합한 다양한 편의 식품의 가공 기술 및 관련 기반 기술을 연구 개발코자 하는 것이 본 연구 사업의 목적이다.
- 이처럼 강진 연안의 유망한 양식 수산 자원인 매생이는 원료 생산(1차 산업)과 제품 가공(2차 산업) 및 유통(3차 산업)에 이르는 관련 산업 인프라를 적절히 연계 발전시킬 경우, 새로운 부가가치 창출 및 이를 통한 강진 지역 경제 발전에 기여할 수 있는 식품 산업 소재로서 기대되고 있으며, 이러한 경제 사회적 여건 하에서 필요한 산업 기술 개발의 필요성 대두가 본 연구 사업의 배경이다. 본 연구에서 강진산 양식 매생이(Capsosiphon fulvescense) 자원의 고부가 가치 유효 활용 기술 개발을 통한 지역 경제 활성화를 본 연구의 최종 목표로 하였다.
- 이처럼 강진 연안의 유망한 양식 수산 자원인 매생이는 원료 생산(1차 산업)과 제품 가공(2차 산업) 및 유통(3차 산업)에 이르는 관련 산업 인프라를 적절히 연계 발전시킬 경우, 새로운 부가가치 창출 및 이를 통한 강진 지역 경제 발전에 기여할 수 있는 식품 산업 소재로서 기대되고 있으며, 이러한 경제 사회적 여건 하에서 필요한 산업 기술 개발의 필요성 대두가 본 연구 사업의 배경이다. 본 연구에서 강진산 양식 매생이(Capsosiphon fulvescense) 자원의 고부가 가치 유효 활용 기술 개발을 통한 지역 경제 활성화를 본 연구의 최종 목표로 하였다.
제안 방법
- 냉동 조건에서 장기간 유통이 가능하면서 전통 매생이탕의 풍미 특성을 보유한 편의 가공 식품으로써굴 풍미 냉동 매생이탕과 사골 풍미 냉동 매생이탕을 시험 가공하였다.
- 매생이의 객관적인 선도 지표 조사의 일환으로 신선한 매생이 조체를 세척한 다음 5℃, 10℃ 및 20℃ 조건에 저장하면서 신선도의 저하에 따른 주요 품질 지표의 변화 상태를 조사하여 각 지표간의 상관분석을 행하였다. 조체의 표면색에 대한 관능적 선호도와 표면 미생물, 클로로필 유출률, pH, Hunter's Color value(L, a, b, △E) 들과의 상관관계를 분석한 결과 선도가 저하할수록 클로로필 유출률이 유의하게 증가하며, pH는 유의하게 상승하여 지표 간에 높은 상관성을 나타내었다.
- 매생이의 세척 처리 및 저장 온도에 따른 품질 변화 지표를 표면 미생물 증식도, 관능적 기호도 및 Hunter 의 Color value 중 명도 L(Lightness), 적색도 -a(Redness, -a는 Greenness) 및 황색도 b(Yellowness)값 변화를 기준으로 조사하였다. 표면 미생물 증식도에 의한 저장 한계 기간은 총 균수 1×105 CFU/g 도달 소요 일수(일)로 설정하였고, 관능적 기호도는 매생이의 색택, 냄새, 외관 등에 대한 관능검사 결과 보통 수준(3점/총 5점 중)의 관능적 품질 수준 및 색택 변화는 Hunter의 L, -a, b 색택 값 중 표준 백색을 기준으로 한 색차(△E)값의 급격한 변화 개시 소요(일)로 하여 저장 한계 기간을 추정하였다.
- 상온 조건에서 장기간 유통이 가능하며 열탕 가수에 의해 전통 매생이탕의 풍미 특성을 발현시켜 편리하게 식용할 수 있는 건조 제품 형태의 편의 가공 식품으로써 굴 풍미 인스턴트 매생이탕과 사골 풍미 인스턴트 매생이탕을 시험 가공하였다.
- 상온에서 장기간 유통이 가능하며 간편하게 조리하여 식용할 수 있는 건조 형태의 즉석 조리용 건조 매생이탕 제품을 시험 가공하였다.
- 상온에서 장기간 유통이 가능하며, 매생이의 부드러운 식감과 온화한 풍미 특성을 살려 열탕만으로 쉽게 복원 후 식용에 적합한 인스턴트 해장국 제품을 시험 가공하였다. 위생적으로 세척 탈수한 매생이에 시원한 국물 맛을 내는 국물 베이스를 1 : 2 중량비로 혼합한 다음 비등 온도에서 2분간 가열 조리하고 급냉하고 급속 동결한 후 -35～-60℃, 압력 10-3 Torr 전후에서 24시간 진공 동결 건조하여 수분 함량 4～5% 수준의 인스턴트 매생이 해장국을 가공하였다.
- 상온에서 장기간 유통이 가능하며, 매생이의 부드러운 식감과 온화한 풍미 특성을 살려 열탕만으로 쉽게 복원 후 식용에 적합한 인스턴트 해장국 제품을 시험 가공하였다. 위생적으로 세척 탈수한 매생이에 시원한 국물 맛을 내는 국물 베이스를 1 : 2 중량비로 혼합한 다음 비등 온도에서 2분간 가열 조리하고 급냉하고 급속 동결한 후 -35～-60℃, 압력 10-3 Torr 전후에서 24시간 진공 동결 건조하여 수분 함량 4～5% 수준의 인스턴트 매생이 해장국을 가공하였다.
- 위생적으로 세척․탈수한 매생이를 95～100℃의 열탕에서 1분간 블렌칭한 다음 냉수 중에서 급냉한 후 간이 탈수 하였다. 이어서 급속 동결한 다음 -35～-60℃, 압력 10-3 Torr 전후에서 24시간 진공 동결 건조하였으며, 별도로 제조한 분말 스프를 건조 매생이 10 g당 4 g 비율로 개별 포장 하여 즉석 조리용 건조 매생이탕을 가공하였다.
- 위생적으로 세척․탈수한 매생이에 동량의 굴 추출 조미액 또는 사골 추출 조미액을 가하여 비등 온도에서 2분간 가열 조리한 후 급냉 하고 급속 동결한 후 -35～-60℃, 압력 10-3 Torr 전후에서 24시간 진공동결 건조하여 수분 함량 4～5% 수준의 열탕 복원 인스턴트 매생이탕을 가공하였다.
- 위생적으로 세척․탈수한 매생이에 동일한 중량의 굴 추출 조미액 또는 사골 추출액을 가한 후 비등 온도에서 2분간 가열 조리한 후 품온 40℃ 이하까지 급냉 시킨 다음 냉동용 포장지에 계량 충전하고 3시간이내에 품온이 -20℃에 도달할 수 있도록 급속 동결하여 냉동 매생이탕을 제조하였다. 이렇게 가공한 냉동 매생이탕은 -20℃ 이하에서 저장할 경우, 일반 조리 냉동식품과 동일한 1년 내외의 냉동 저장 안정성을 가질 수 있다.
- 위생적으로 세척․탈수한 매생이를 95～100℃의 열탕에서 1분간 블렌칭한 다음 냉수 중에서 급냉한 후 간이 탈수 하였다. 이어서 급속 동결한 다음 -35～-60℃, 압력 10-3 Torr 전후에서 24시간 진공 동결 건조하였으며, 별도로 제조한 분말 스프를 건조 매생이 10 g당 4 g 비율로 개별 포장 하여 즉석 조리용 건조 매생이탕을 가공하였다. 이렇게 가공한 제품은 건조 매생이 중량 기준 2.
- 표면 미생물 증식도에 의한 저장 한계 기간은 총 균수 1×105 CFU/g 도달 소요 일수(일)로 설정하였고, 관능적 기호도는 매생이의 색택, 냄새, 외관 등에 대한 관능검사 결과 보통 수준(3점/총 5점 중)의 관능적 품질 수준 및 색택 변화는 Hunter의 L, -a, b 색택 값 중 표준 백색을 기준으로 한 색차(△E)값의 급격한 변화 개시 소요(일)로 하여 저장 한계 기간을 추정하였다.
대상 데이터
- 상온 조건에서 장기간 유통이 가능하면서 전통적인 풍미 특성을 보유한 편의 가공 식품으로서 매생이 특유의 향과 굴의 풍미 조화를 특징으로 하는 전통적인 굴 풍미 레토르트 매생이탕 및 감칠맛 나는 사골 추출물을 조미액으로 하는 사골풍미 특성의 레토르트 매생이탕을 시험 제조하였다.
성능/효과
- 건조 형태의 열탕 복원 인스턴트 매생이탕 10 g 당 250 mL의 열탕을 가하여 2분 이내에 식용에 적합한 정도로 복원이 가능하였으며, 복원 후의 매생이탕 품질은 조리 직후의 매생이 탕과 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 70 수준이었다. 또한 2월산까지 매생이 조체의 클로로필 함량에는 큰 변화가 없었으나 3월산 매생이의 클로로필 a 및 b의 함량은 급격히 감소하는 특성을 보였다.
- 84%, 염분 12～14% 수준으로 나타났다. 또한 열탕 복원 또는 조리 후식용 대상 제품(열탕 복원 인스턴트 매생이탕, 인스턴트 매생이 해장국, 즉석조리용 건조 매생이탕)의 경우 수분 4.7～8.6%, 무수물 기준 조단백질 19.4～34.6%, 조지방 0.6～1.6%, 당질 39.1～55.5%, 식이섬유 4.2～51.4%, 아미노산 19.9～26.2%, 미네랄 함량 3.8～18.6%, 염분 4.7 ～27.6% 수준으로 나타났으나, 식용에 적합한 형태로 복원한 후에는 레토르트 매생이탕이나 냉동 매생이탕과 큰 차이가 없었다.
- 이러한 조건으로 제조한 레토르트 매생이탕은 상온 조건에서도 1년 이상 저장 유통이 가능하다. 또한 전자레인지나 열탕 중에서 2분간 가온함으로써 본래의 향미나 색깔 등을 최대한 유지한 상태로 편리하게 식용할 수 있는 인스턴트 성을 보유하였으나, 가열 살균에 의해 미미한 색택의 암색화 및 점도의 저하 경향이 나타났다.
- 5일로 각각 추정되었다. 또한 총 균수(105 cfu/mL)에 의한 저장 한계 기한은 대체적으로 관능검사에 의한 저장 한계 기간의 약 50% 수준에 해당하였으며, 관능검사에 의해 보통의 품질 수준에 도달한 매생이의 총 균수는 107 cfu/g 전후로 추정되었다(그림 1).
- 이렇게 가공한 냉동 매생이탕은 -20℃ 이하에서 저장할 경우, 일반 조리 냉동식품과 동일한 1년 내외의 냉동 저장 안정성을 가질 수 있다. 또한, 전자레인지나 열탕 중에서 5분간 가온 열처리함으로써 조리 직후의 향미 특성과 색택 유지 효과가 우수한 상태로 복원됨으로써 우수한 식용 편의성을 나타내었으며, 복원 방법에 따라서는 열탕 복원보다 전자레인지 가온 복원 특성이 상대적으로 우수하였다.
- 59%로 본 실험 다른 결과를 보였다. 매생이 유기성분 중 영양학적으로 중요한 조단백질 함량은 미역(18.8%), 톳(16.0%), 다시마(12.2%), 모자반(13.0%), 파래류(10～26%) 보다는 상대적으로 높은 경향을 보였다.
- 매생이 조체에 함유된 주요 유리당(遊離糖)은 Fructose(5.7 mg%), Glucose(3.7 mg%), Sucrose (3.4 mg%), Maltose(3.2 mg%) 및 Galactose(2.7 mg%) 등으로서 Fructose 함량이 상대적으로 높았다.
- 조지방이 상대적으로 낮은 반면 탄수화물과 조단백질 함량은 매우 높게 나타났다. 매생이는 수분 함량이 많을 뿐 아니라 채취시기에 따라서도 차이가 많았으므로 농촌진흥청 식품생활연구소에서 발간되는 식품 성분표에 제시된 매생이의 성분 함량을 건조 중량비로 환산하여 비교하면, 탄수화물 48.1%, 조단백질은 24.4%, 회분 26.9% 및 조지방이 0.59%로 본 실험 다른 결과를 보였다. 매생이 유기성분 중 영양학적으로 중요한 조단백질 함량은 미역(18.
- 매생이의 콜레스테롤 생합성 저해 활성 조사의 일환으로 생 매생이의 열수 추출액 및 에탄올 추출액에 대한 in vitro HMG-CoA reductase 저해 활성을 조사한 결과, 열수추 출물의 경우 10 ug/mL과 50 ug/mL 농도에서 각각 16.9 및 29.9%의 HMG-CoA reductase 저해 활성을 나타냈으며, 에탄올 추출물은 10 ug/mL과 50 ug/mL 농도에서 각각 23.8% 및 65.7%의 HMG-CoA reductase 저해 활성을 나타내었다(그림 2).
- 표면 미생물 증식도에 의한 저장 한계 기간은 총 균수 1×105 CFU/g 도달 소요 일수(일)로 설정하였고, 관능적 기호도는 매생이의 색택, 냄새, 외관 등에 대한 관능검사 결과 보통 수준(3점/총 5점 중)의 관능적 품질 수준 및 색택 변화는 Hunter의 L, -a, b 색택 값 중 표준 백색을 기준으로 한 색차(△E)값의 급격한 변화 개시 소요(일)로 하여 저장 한계 기간을 추정하였다. 세척 방법에 따라 담수 세척의 경우 5℃, 10℃ 및 20℃ 저장 시 12일, 8일, 3.5일 내외 저장이 가능하였으며, 전해 산화수 세척의경우 14일, 8일, 4일 내외, 담수 초음파 세척의 경우 12일, 8일, 3.5일 내외, 해수 세척 시에는 12일, 8일 및 3.5일로 각각 추정되었다. 또한 총 균수(105 cfu/mL)에 의한 저장 한계 기한은 대체적으로 관능검사에 의한 저장 한계 기간의 약 50% 수준에 해당하였으며, 관능검사에 의해 보통의 품질 수준에 도달한 매생이의 총 균수는 107 cfu/g 전후로 추정되었다(그림 1).
- 원료 상태의 매생이에 함유된 주요 미네랄은 나트륨(Na : 196.8 mg%), 마그네슘(Mg : 42.5 mg%), 칼슘(Ca : 119.9 mg%), 칼륨(K : 406.5 mg%), 인(P : 16.8 mg%) 및 철(Fe : 122.8 mg%) 등으로서 특히 K, Na 외에 Fe과 Ca 함량이 높은 특성을 보여주었다.
- 원료 상태의 매생이에 함유된 총 아미노산 함량은 1,068.9 mg%이었으며, 이중 감칠맛 발현과 관계가 깊은 Glutamic acid가 전체 아미노산의 12.4%에 상당하는 132.2 mg% 수준으로서 가장 높았고, 시원하면서 좋은 정미성을 나타내는 aspartic acid(120.2 mg%)와 alanine(107.7 mg%) 및 영양학적으로 중요한 역할을 하는 lysine(81.8 mg%) 등 4종의 아미노산 함량이 전체 아미노산의 41.5%를 점유하는 아미노산 조성 특성을 보였다.
- 위생적으로 세척 탈수한 매생이에 동일한 중량의 굴 추출 조미액 또는 사골 추출 조미액을 가한 후 가열하지 않은 상태로 250 g 내외로 계량하여 내열성 레토르트 파우치 용기에 충전․밀봉한 후 살균 온도 Come-up time 10분, 살균 온도 117℃, 살균 시간 37분, 냉각 시간 15분 조건에서 열처리․살균함으로써 전통 매생이탕의 조리 가열과 상온 유통을 위하여 안전한 살균 처리(F0 살균값 12.3)를 동일한 열처리 공정으로 수행하는 것을 특징으로 하는 레토르트 매생이탕을 제조할 수 있었다.
- 71에 비해 유의하게 낮게 나타났다. 이러한 결과로 미루어볼 때 Lovastatin과 매생이 High dose군이 고지방 사료를 급여하여 고지혈증을 유발시킨 흰쥐의 혈청 지질 성분에 대하여 의미 있는 개선 효과를 나타내는 것으로 사료되었다(그림 3).
- 이러한 결과를 토대로 판단할 때, 매생이 편의 가공 식품은 대체적으로 수분 함량이 높을 뿐 아니라 단백질과 당질, 지방 및 미네랄 함량이 균형을 갖춘 건강식품으로써의 특성을 나타내는 것으로 판단되었다.
- 이러한 상관 특성은 매생이 조체의 관능검사에 의한 향이나 종합적 기호도에 대한 각 지표간의 상관관계 분석에서도 유사한 상관 특성을 보였는데 선도가 저하하여 향이나 종합적 기호도가 저하할수록 클로로필 유출률이 유의하게 증가하며, pH는 유의하게 상승하여 지표 간에 높은 상관성을 나타내었다.
- 이렇게 가공한 매생이탕은 초저온 진공 상태에서 동결된 매생이탕에 존재하는 고체 상태의 수분이 액체 상태로 변화되는 융해 과정이 생략된 체로 곧바로 수증기 상태로 승화 증발되어 체적의 위축 변형이 거의 되지 않은 채 다공성 구조를 유지하면서 건조되는 특성 때문에 열탕에 대한 조직 복원 특성이 우수할 뿐아니라 색택과 고유 향미의 유지 특성이 우수하고 일반 동결 건조 가공 식품과 마찬가지로 상온 저장 안정성도 매우 우수한 장점이 있었다.
- 이와 같은 결과로 매생이 저장 시 선도 변화와 밀접한 관계가 있는 품질 지표로는 관능적 기호도 변화(표면색, 향, 외관, 종합적 기호도)와 함께 클로로필 유출률 및 pH 변화를 들 수 있었다(Table 1, 2).
- 인스턴트 즉석조리용 매생이탕은 일반 동결 건조(FD) 가공 식품과 마찬가지로 상온 유통 안정성이 1년 전후로 우수할 뿐 아니라 섬세한 매생이 조체를 블렌칭 한 후 FD 가공함으로써 엽록소 보존 상태가 우수하며 열탕 복원성도 전분을 주재료로 한 인스턴트 면보다 우수한 장점이 있었다.
- 조체의 표면색에 대한 관능적 선호도와 표면 미생물, 클로로필 유출률, pH, Hunter's Color value(L, a, b, △E) 들과의 상관관계를 분석한 결과 선도가 저하할수록 클로로필 유출률이 유의하게 증가하며, pH는 유의하게 상승하여 지표 간에 높은 상관성을 나타내었다.
- 3과 같다. 총 콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤에서는 차이를 보이지 않았고, HDL 콜레스테롤에서는 Lovastatin과 매생이 High dose군이 각각 16.4, 15.30 mg/dL로 Control군 13.8 mg/dL에 비해 높게 나타났고, 중성지질(TG)의 경우, 매생이군에서 64.5 mg/dL 및 64.0 mg/dL로 대조군 72.3 mg/dL에 비해 낮게 나타났으며, 동맥경화 지수인 AI 값에서는 Lovastatin과 매생이 High dose군이 각각 3.41과 3.53으로 대조군 3.71에 비해 유의하게 낮게 나타났다. 이러한 결과로 미루어볼 때 Lovastatin과 매생이 High dose군이 고지방 사료를 급여하여 고지혈증을 유발시킨 흰쥐의 혈청 지질 성분에 대하여 의미 있는 개선 효과를 나타내는 것으로 사료되었다(그림 3).
후속연구
- 강진, 장흥, 고흥, 완도, 해남 등 주로 전남 지방의 남해안 지역에서 동절기에 양식 생산되는 매생이의 식품가치가 과학적으로 구명되고 적절한 편의 가공 식품화가 이루어질 경우, 매생이 생산 어민의 소득 증대와 지역 경제 발전, 향토 조리 식품의 가공 식품화를 통한 전통 식품 산업과 관광 산업의 발전, 국민 건강 증진 효과 등 다대한 직·간접적 파급 효과가 기대된다. 본 연구는 전남 강진군의 지역 산업 개발을 위한 역점 지원 사업의 일환으로서 1단계 부분적인 연구 개발이 이루어졌으며 산업 생산을 위한 설비 계획도 동시에 이루어짐으로써 가까운 장래에 소정의 효과 거양을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
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