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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국식품연구원 Korea Food Research Institute |
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2013-08 |
과제시작연도 | 2012 |
주관부처 | 해양수산부 Ministry of Oceans and Fisheries |
등록번호 | TRKO201400020190 |
과제고유번호 | 1545004091 |
사업명 | 수산실용화기술개발사업 |
DB 구축일자 | 2014-11-10 |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201400020190 |
Ⅳ. 연구개발결과
1. 키조개 관자의 이화학적 성분분석
키조개 관자의 일반성분은 수분 81.8%, 단백질 12.4%, 탄수화물은 1.9%,지방 1.1% 및 회분 2.8% 수준이었으며 미네랄성분중 칼슘 32.1 mg%, 철 6.5 mg%, 인 277 mg% 수준으로 각각 나타났다. 또한 키조개 관자 아미노산은 glutamic acid 2,486.3 mg%, arginine 1,390.1 mg% aspartic acid 1,276.9 mg%, lysine 1,214.6 mg%, leucine 1,145.4 mg%, pheny
Ⅳ. 연구개발결과
1. 키조개 관자의 이화학적 성분분석
키조개 관자의 일반성분은 수분 81.8%, 단백질 12.4%, 탄수화물은 1.9%,지방 1.1% 및 회분 2.8% 수준이었으며 미네랄성분중 칼슘 32.1 mg%, 철 6.5 mg%, 인 277 mg% 수준으로 각각 나타났다. 또한 키조개 관자 아미노산은 glutamic acid 2,486.3 mg%, arginine 1,390.1 mg% aspartic acid 1,276.9 mg%, lysine 1,214.6 mg%, leucine 1,145.4 mg%, phenylalanine 1,022.2 mg%, glycine 983.3 mg%, alanine 897.6 mg% 순으로 나타났으며 유리 아미노산은 구성아미노산의 17.3%에 해당하는 높은 유리율을 보인 가운데 glycine, alanine, glutamic acid 및 taurine의 함량이 높았다.
2. 키조개 관자의 위생적 처리에 관한 연구
활키조개 관자의 분리효율 증대를 위한 단시간 열처리효과 및 패각선단부의 절단처리 효과를 검토한 결과 열탕 중에 活키조개를 단시간 침지방식 보다 활키조개 패각의 관자와 격리된 폭이 넓은 선단부위를 1~3cm 길이로 절단한 후 수작업으로 관자를 분리 할 경우 탈각처리 시간을 단축할 수 있었다. 또한, 키조개 관자의 표면미생물 제어를 위해 3% 차아염소산나트륨 용액이나 3% 무균 식염수 중에 20-30분 간 침지하는 것이 유효하였다.
3. 생식용 냉동키조개 관자의 가공에 관한 연구
생식용 냉동키조개는 위생적으로 분리 세척한 관자를 3-5mm 두께로 슬라이스(Slicing)한 다음 중심온도 –20℃ 도달시간을 30분 이내로 조절한 brine 동결 방식이 가장 효과저이었다.
4. 키조개 관자육을 이용한 어묵제품 개발에 관한 연구
세절한 키조개 관자육과 명태연육, 감자전분, 인산염, 소금, 공정수, 키조개풍미조미료 및 세절미역을 25: 75: 5: 0.5: 1.5: 3: 20: 0-6 중량비 수준으로 하여 기존의 어묵가공방식으로 고기갈이하고 성형한 후 30분간 증기가열 함을호서 품질이 우수한 키조개어묵을 제조할 수 있었다.
5. 키조개 부산물을 이용한 조미료 소재화 연구
키조개 내장중 가식부위를 이용한 조미료 소재화 연구의 일환으로 가식성 내장을 선별 세척한 후 알칼레이스 등 65종의 단백질 분해효소를 이용하여 농도와 시간을 달리하여 가수분해학호 품질특성을 조사하고 적절한 가수분해조건 및 조미료 소재화 가공조건을 실험설정 하였다. 효소의 종류에 따라 단백질 분해율은 alcalase > proramex > flavourzyme > neutrase > bromelin 순으로 높은 것으로 나타났으나 고미펩타이드의 발현억제 측면에서는 flavourzyme이 가장 우수하였다.
적정 가수준해조건은 기질 단백질에 대하여 2% 상당의 Flavorzyme을 가한 후 55℃에서 72시간 가수분해한 후 100℃에서 30분간 불활성화 함으로서 glutamic acid 함량 78.7 mg% 이상의 고품질 키조개 가수분해액(pen-shell HAP)을 얻을 수 있었다. 키조개 HAP는 동일한 공정조건으로 가공한 반지락 HAP의 100 : 20 중량비 혼합물의 향미개선 효과가 우수하였으며 키조개와 반지락 혼합 HAP의 향미증진 소재로서는 유기산 3-4(식초 또는 구연산), 아미노산 2-4.8(글리신 또는 알기닌), 효모엑기스 2-5, 다시마엑기스 4, 감미료 2-4(솔비톨 또는 설탕), 식염 3.5 중량비로 나타났다.
6. 키조개육의 항고혈압 효과에 관한 연구
키조개 육을 단백질 가수분해효소( protamex, flavourzyme, neutrase, alcalase)를 사용가수분해하여 얻은 효소가수분해물의 안지오텐신 전환효소 저해활성을 측정한 결과 protamex, flavourzyme, neutrase, alcalase 가수분해물 순으로 저해활성이 우수하였으며, 특히 protamex로 분해한 분해물의 안지오텐신 전환효소 저해활성이 85.7%로 가장 높았다.
Protamex로 가수분해한 키조개 육을 한외여과하여 분자량으로 나눈 결과, 분자량 1 kDa 이하 분획물의 안지오텐신 전환효소 저해효과가 62.9%로 분획물 중 가장 우수하였다. 분자량 1 kDa 이하의 저분자 물질을 ACE 저해활성을 기준으로 ODS AQ column chromatography 분획, Vydac C-18 column chromatography을 이용한 1,2차 분획, Superdex Peptide, HR column chromatography를 이용한 단일 펩타이드 분리·정제방법으로 얻은 단일 펩타이드의 아미노산 서열을 분석한 결과, 분자량의 값은 435.3 Da이었으며, Arg-Gln-Pro의 구조를 가진 tripeptide 이었다.
7. 키조개 장조림 개발에 관한 연구
키조개 관자의 편의 가공식품화 방안의 일환으로 소비기호성이 높은 장조림 제품화 가능성을 검토하였다. 다양한 가열 열처리 과정을 거친 키조개 장조림의 기기적 물성측정 결과와 관능검사 결과를 토대로 하여 독립변수별 최적화 조건을 산출하였다. 즉, 열처리한 장조림의 물성에 대하여 기기적으로 측정한 hardness, firmness, toughness 값과 관능검사에 의한 식감(texture), flavor, salinity, overall acceptance의 검사결과를 복합적으로 적용하여 반응최적화를 실시한 결과, 조미액의 염도는 5%, 가열시간은 60분, 가열온도 104.5℃일 때 관능적 만족도가 가장 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 제품은 pH 4.5 수준의 산처리와 다양한 온도에서의 포장 후 가열살균 처리를 거쳐 저장안정성을 검토한 결과 121℃에서 30분 이상 가압살균 처리로 상온에서도 안정적 유통이 가능할 것으로 사료되었다.
8. 키조개 양념젓갈 개발에 관한 연구
키조개 관자 채취시 부산물 형태로 발생하는 내장은 식용가능한 치맛살 부위와 기타 소화기관으로 구성되며 이중 치맛살은 식용으로 소비되나 소비용도가 제한되어 적절한 활용이 이루어지지 못하고 있다. 특히 양념젓갈 원료로서의 이용가치가 기대되나 숙성 후 고미 등 이미·이취의 발현과 불안정한 식감 등이 기술적 제한점으로 인식되고 있다. 본 연구에서는 가공식품 소재로서의 경제적 활용이 이루어지지 못하고 있는 키조개 관자부산물 중 치맛살 부위를 이용한 양념젓갈 제조 가능성을 실험 검토하였다.
주원료인 키조개 내장부위 중 치맛살(외투막)은 소화기관 부위 내장을 제거한 후 3% 염수에서 세척하고 물기를 제거한 후 8% 식염농도로 염지한 후 5℃에서 저온 숙성하여 AN/TN 비율이 20% 이상되는 시점에서 1차 숙성하는 과정, 20% 수준의 물엿을 가하여 과잉량의 염분과 수준을 제거한 후 다양한 향신 조미소재로 양념하여 5-10℃에서 저장 숙성함으로서 기호성이 우수한 양념젓갈의 제조가 가능하였다. 이때 원부재료의 배합비는 염지한 키조개 치맛살 77%, 고춧가루 7%, 마늘 3%, 생강 1%, 소금 8%, 설탕 1%, 물엿 1%, MSG 0-1%, 액젓 1-2% 수준이 적합하였다.
9. 키조개 조미후라이 제품의 개발
키조개 부산물인 치맛살을 주원료로 하여 냉동유통용 인스턴트 조미후라이 제품화 가능성을 실험 검토하였다. 키조개 치맛살의 염도 및 수분 조절, 조직감 개선을 위하여 20% 농도의 물엿에 4% 상당의 염을 첨가한 염지액에 키조개 치맛살을 1시간 동안 침지하고 삼출된 당분과 염분 및 수분을 30분 간 drain 하여 제거한 후 분쇄 처리한 키조개 치맛살의 가공적성이 우수한 것으로 평가되었다. 키조개 치맛살의 품질특성 유지와 경제성 제고를 위한 증량용 부재료로서 명태연육과 전분의 혼합사용 방안을 RSM 분석방법으로 검토한 결과 키조개 치맛살과 명태연육 및 전분의 최적화 배합비는 36.9%(키조개 치맛살) : 32.4%(명태연육) : 30.7%(전분)으로 나타났다. 키조개 치맛살의 고유식감 및 키조개 풍미발현을 위하여 키조개 치맛살과 연육 및 전분을 주성분으로 한 반죽소재에 각각 5% 수준의 키조개풍미 조미료와 자숙분쇄한 키조개 치맛살의 추가적 첨가가 효과적이었음을 확인하였다. 키조개 조미후라이 제품과 시판 RTE형 유사제품(해물경단)의 품질특성을 성분조성 차원에서 비교분석한 결과 키조개 조미후라이 시제품은 시판상품에 비해 염도가 낮고 수분과 조단백질 및 유리아미노산 함량이 월등히 높은 특성을 보여주었다.
10. 개발제품의 산업화 가능성 검토
키조개 관자육 및 관자 가공부산물인 내장을 원료로 하여 생식 가능한 냉동키조개관자, 키조개조미료, 키조개어묵, 키조개장조림, 키조개양념젓갈, 키조개조미후라이 제품의 추정 생산원가를 원부재료 및 일반적인 생산비용 자료를 토대로 추산하였다.
또한 생식용 냉동키조개 제품을 대상으로 한 생산설비 요건을 주요 설비와 Floor plan 및 생산설비 평면구성 등에 대하여 검토하였다.
검토결과 개발제품들은 기존의 유사제품이 거의 없으며 기술적 측면에서 산업활용상 특별한 어려움이 없는 것으로 판단되어 세부 생산조건 및 원가계산 등의 산업적 타당성 검토 과정을 거쳐 개발기술의 산업활용 가능성이 높은 것으로 나타났다.
Ⅳ. Results
1. Nutritional analysis of pen-shell aductor
As a result of chemical analysis of pen-shell adductor, approximate composition were revealed as moisture 81.8%, protein 12.4%, carbohydrate 1.9%, lipid 1.1%, ash 2.8%, calcium 32.1mg%, iron 6.5mg%, phosphorus 277mg%, respectively.
In
Ⅳ. Results
1. Nutritional analysis of pen-shell aductor
As a result of chemical analysis of pen-shell adductor, approximate composition were revealed as moisture 81.8%, protein 12.4%, carbohydrate 1.9%, lipid 1.1%, ash 2.8%, calcium 32.1mg%, iron 6.5mg%, phosphorus 277mg%, respectively.
In addition, major amino acid content in pen-shell adductor were high as glutamic acid 2,486.3 mg%, arginine 1,390.1 mg% aspartic acid 1,276.9 mg%, lysine 1,214.6 mg%, leucine 1,145.4 mg%, phenylalanine 1,022.2 mg%, glycine 983.3 mg%, alanine 897.6 mg% in which average ration of liberation as free amino acid were 17.3%.
2. Sanitary treatment of pen-shell adductor
For a effective separation of adductor muscle from live pen-shell, collection of adductor muscle after edge cutting 10-30mm of pen-shell were highly effective compare to pre-heating as boiling for several minutes. In addition, dipping of adductor muscle for 20 to 30 minutes in 10 ppm sodium hyper- chlorite solution or 3% bacteria free saline water were highly effective in lowering of surface microbial count.
3. Processing of edible frozen pen-shell adductor
For the production of raw eatable adductor slice of pen-shell adductor, influences of pre-treatment, freezing method, freezing time on eatable quality were studied, in which slicing and quick freezing of sliced adductor by brine freezing as quick as not later than 30 minutes to reach cold point temperature as –20℃ below zero.
4. Processing of pen-shell cake
It was possible to prepare pen-shell cake of characteristic texture and flavor by cooking of mixed surimi mix sol consisting of chopped pen-shell adductor: alaskapollack surimi : potato starch: polyphosphate: salt(NaCl): water as the weight ratio as 25: 75: 5: 0.5: 1.5: 3: 20 %, respectively.
5. Development of pen-shell seasoning
For the better utilization of pen-shell viscera, edible pen-shell viscera were hygienically separated, washed and enzyme hydrolysed to make seasoning base HAP. at 2% enzyme concentration against substrate protein for 72 hrs. As a result, degree of hydrolysis were high as alcalase > proramex > flavourzyme > neutrase > bromelin as commercial enzyme used, in which alcalase hydrolysate were rich in bitter taste, but flavourzyme HAP produce sweet & umami taste amino acids.
It was also found that mixture of pen-shell HAP and baby clam HAP in the weght ratio of 100:20 were effective to enhance pen-shell flavor, and certain acids as vineger or citric acid, glycine or arginine, yeast extract, laminaria extract, some sweetner as sorbitol of sugar and table salt could be used as powerful flavor enhance of pen-shell HAP.
6. Bioactivity of pen-shell hydrolysate
In an attempt to find active ACE inhibiting peptide from pen-shell adductor muscle, enzymatic hydrolysis and in vitro and vivo trials on pen-shell adductor hydrolysate were conducted. or the hydrolysis, 4 commercial protease as protamex, flavourzyme, neutrase, alcalase were used and ACE inhibiting activity of protamex hydrolysate were highest as 85.7%.
As a result of low molecular fraction of protamex hydrolysate using ultra-filtration, smaller than MW 1Kd of protamex hydrolysate were highest in ACE inhibition activity as 62.9%, and a single active tri-peptide consisting of Arg-Gln-Pro were separated and purified via a series of column separation process as ODS AQ column chromatography, Vydac C-18 column chromatography, Superdex Peptide- HR column chromatography and amino acid sequence analysing.
7. Development of pen-shell jangjorim
Experimental trials for the product development using pen-shell adductor, various cooking, seasoning and sterilization trials were conducted. As a results of experiment and RSM analysis of processing variables as cooking time, temperature and saltiness, optimum conditions were found as cooking of adductor at 104.5℃ for 60 minutes with packing media of 5% NaCl.
In addition self-life simulation trials at various condition as heating after packing with or without pH control, pressure cooking at 121℃ over 30 minutes were necessary for stable storage at embient temperature.
8. Development of seasoned and salt-cured pen-shell jeot
Edible viscera of pen-shell were regarded as good replacer of alaska pollack stomach used as raw material of korean traditional changran jeot. Technical problem for the use of pen-shell viscera was formation of unpleasant odor, difficulties in water activity control, heavy microbial load and highly digestibility, thus pre-treatment of raw viscera, salt-curing condition, seasoning formulation and storage stability were experimentally conducted. Hygienically separated and washed edible viscera of fresh pen-shell were salt-cured with 8% salt concentration at 5℃ until the ratio of amino acid content against total nitrogen content reach to 20% level, desalted and drained of excessive salt and free water in salt-cured viscera by dipping in an 20% starch syrup for 2 hours. Optimum formulation of seasoning ingredients were determined as salted-cured and desalted viscera(77%), salt(8%), red pepper powder(7%), chopped fresh garlic(3%), fresh chopped ginger(1%), sugar(1%), starch syrup(1%), MSG(0-1%), fish sauce(1-2%).
9. Development of seasoned frozen pen-shell fry
Optimum preparation of raw viscera, determination of processing condition of ready-to-eat type frozen product using edible pen-shell viscera were experimentally conducted. Prepared frozen product for frying were designed using pen-shell viscera, and pre-treatment of raw viscera were optimized as separation of edible viscera manually, washing with 3% saline water, salting in salt-syrup mixture(4% NaCl in 20% starch syrup) for 1 hour and drained for 30 minutes.
Optimum formulation of raw material and ingredients were determined as pen-shell viscera(36.9%), alaskapollack surimi(32.4%) and starch(30.7%) by RSM analysis of processing variables as formulation of raw material and ingredients. Additionally 5% of pen-shell seasoning were added for the completion of product base, and product base were finally individually quick frozen after shape moulding with or without battering and breading using conventional process.
10. Pre-feasibility studies on the industrialization of developed products
Pre-feasibility study for the industralization of newly developed 6 products as frozen edible pen-shell adductor, pen-shell seasoning, pen-shell cake, pen-shell jangjorim, seasoned and salt-cured pen-shell jeot, seasoned and frozen pen-shell fry were conducted on the price base of raw material, processing yield, and ingredients, general conditions of labor cost and assumed indirect cost..
As a result of pre-study, commercialization or industrialization of newly developed products were regarded highly feasible from the analysis of present status of domestic market and seafood industry in korea.
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