3. 질소 포장된 쇠고기 분쇄육의 전자선 조사로 생성된
Fig.19.Chromatogramsofhydrocarbonsfrom controland 20kGy electron beam irradiatedN2gaspackagedgroundbeef
나. 질소 포장된 쇠고기 분쇄육의 전자선 조사로 생성된 hydr ocar bon류 분석
질소 포장된 쇠고기 분쇄육의 전자선 조사에 의해 생성된 hydrocarbon류는 감
마선 조사한 쇠고기 분쇄육보다 다소 낮은 값을 보였다.이는 전자선이 감마선보다 투과력이 낮음으로 인한 것으로 사료된다(Table24).또한 진공 포장된 쇠고기 분쇄 육과 비교 하면 진공 포장된 쇠고기 분쇄육의 전자선 조사로 형성된 hydrocarbons 류 보다 낮은 수치를 보인다.위 결과로 보아 포장방법의 차이에서는 진공 포장이 질소 포장보다 방사선의 효과가 높으며,전자선 보다는 감마선에서 효과가 더 높음 을 확인 하였다.
쇠고기 분쇄육의 가장 많은 함량을 차지하는 oleic acid로부터 유도되는 hydrocarbon류는 Cn-1 hydrocarbon인 8-hetadeoene(C17:1)와 Cn-2:1 hydrocarbon인 1,7-hexadecadiene(C16:2)로 다른 hydrocarbon류 보다 많은 양이 검출되었으며, (Table 28). 다음으로 palmitic acid(C16:0)로부터 유도되는 Cn-1 hydrocarbon인 pentadecane(C15:0)와 Cn-2:1 hydrocarbon인 1-tetradecene(C14:1)(Table 26),다음으로 stearic acid(C18:0)로부터 유도되는 Cn-1 hydrocarbon인 hetadecane(C17:0) 와 Cn-2:1
hydrocarbon인 1-hexadecene(C16:1)(Table27),그리고 linoleicacid(C18:2)로부터 유 도되는 Cn-1 hydrocarbon인 6,9-heptadecadiene와 Cn-2:1 hydrocarbon인 1,7,10-hecadecatriene이 가장 적은양이 검출되었다(Table29).위 값은 방사선 조사 로 인하여 형성된 hydrocarbon은 원재료의 모지방산의 함량과 밀접한 관계가 있음 을 보여주는 것으로 이러한 결과는 Hwang 등(27),Lee등(48)의 연구결과와 유사한 경향을 보이고 있음을 확인할 수 있었으며,생성된 hydrocarbon의 양적인 차이는 시 료의 차이로 사료된다.
모지방산에서 hydrocaron류로 분해되는 경향을 보면 palmitic acid,stearic acid linoleicacid에서는 Cn-1hydrocarbon이 Cn-2:1보다는 높은 비율의 hydrocarbon류가 확인되었으며,oleicacid에서만 특이적으로 Cn-2:1hydrocarbon이 Cn-1hydrocarbon 보다 높은 비율을 보임을 확인하였다.Table25는 Cn-1/Cn-2의 비율을 나타낸 것으 로 비율이 1이상이 되면 Cn-1이 Cn-2보다 많은 양이 생성됨을 나타내며 이러한 결 과는 Hwang 등(27),Lee등(48)의 연구결과와 유사한 경향을 보이고 있음을 확인할 수 있었다.
위에서 검출된 모든 hydrocarbon류의 Regression 상수(R2)는 hydrocarbon류의 함 량과 방사선 조사선량사이에서 0.95이상의 수치를 보여 높은 상관성을 나타내었으 며,조사선량에 따라 직선상으로 증가하였다(Table30).그중 oleicacid로부터 유도
Table 24.Concentrations ofelectron beam dose on radiation-induced hydrocarbons from palmitic a gaspackagedgroundbeef
Irradiation dose (kGy)
Palmitic acid(C16:0) Stearic acid(C18:0) Oleic acid(C18:1) Lin
C15:0 C14:1 C17:0 C16:1 C17:1 C16:2 C 0 0a 1) 0a 0a 0a 0a 0a 0 2.5 1.123b±0.0912) 0.582b±0.082 0.365b±0.022 0.208b±0.017 0.420b±0.133 2.097b±0.161 0.066 ±
5 2.069c±0.172 0.872c±0.134 0.494c±0.036 0.381c±0.028 0.856c±0.250 3.692c±0.402 0.155 ± 7.5 3.835d±0.423 1.044d±0.342 0.756d±0.057 0.552d±0.049 1.566d±0.320 4.728d±0.549 0.179 ±
10 4.830e±0.257 1.426e±0.249 0.985e±0.068 0.841e±0.093 2.465e±0.410 7.209e±0.701 0.254 ± 15 6.033f±0.398 2.910f±0.198 1.309f±0.096 1.063f±0.097 3.540f±0.460 9.740f±0.765 0.398 ± 20 8.418g±0.455 3.547g±0.207 1.973g±0.116 1.248g±0.111 5.109g±0.554 13.673g±0.842 0.628 ±
1)a-gValueswithdifferentletterswithinacolumndiffersignificantly(P < 0.05).
되는 8-hetadeoene(C17:1)와 1,7-hexadecadiene(C16:2)는 쇠고기 분쇄육에서 가장 많이 검출되었으며, Regression 상수(R2)또한 0.99 이상으로 방사선 조사 여부 검지 marker로 활용성이 클 것으로 사료된다.
Table 25.Ratios ofCn-1to Cn-2hydrocarbons in electron beam dose on irradiatedN2gaspackagedgroundbeef
Irradiationdose (kGy)
RatiosofCn-1/Cn-2hydrocarbons
Palmiticacid Stearicacid Oleicacid Linoleicacid
0 0 0 0 0
2.5 1.930 1.753 0.200 1.296 5 2.371 1.297 0.232 1.536 7.5 3.673 1.370 0.331 1.121 10 3.387 1.171 0.342 1.326 15 2.073 1.231 0.363 1.364 20 2.373 1.580 0.374 1.290
2.272±1.4571) 1.118± 0.662 0.221±0.138 1.056± 0.608
1)
Mean±SD
Table 26. Concentrations of electron beam dose on radiation-induced hydrocarbonsfrom palmiticacidin irradiatedN2gaspackagedgroundbeef
Irradiationdose (kGy)
Palmiticacid(C16:0)
Pentadecane(C15:0) 1-Tetradecene(C14:1)
0 0a 1) 0a
2.5 1.123b±0.0912) 0.582b±0.082 5 2.069c±0.172 0.872c±0.134 7.5 3.835d±0.423 1.044d±0.342 10 4.830e±0.257 1.426e±0.249 15 6.033f±0.398 2.910f±0.198 20 8.418g±0.455 3.547g±0.207
1)a-g
Valueswithdifferentletterswithinacolumndiffersignificantly(P < 0.05).
2)
Mean±standarddeviation(n=3).
Fig.20.Effects ofelectron beam dose on radiation-induced hydrocarbons form palmiticacidinirradiatedN2gaspackagedgroundbeef
Table 27. Concentrations of electron beam dose on radiation-induced hydrocarbonsfrom stearicacidin irradiatedN2gaspackagedgroundbeef
Irradiationdose (kGy)
Stearicacid(C18:0)
Hentadecane(C17:0) 1-Hexadecene(C16:1)
0 0a 1) 0a
2.5 0.365b±0.0222) 0.208b±0.017 5 0.494c±0.036 0.381c±0.028 7.5 0.756d±0.057 0.552d±0.049 10 0.985e±0.068 0.841e±0.093 15 1.309f±0.096 1.063f±0.097 20 1.973g±0.116 1.248g±0.111
1)a-g
Valueswithdifferentletterswithinacolumndiffersignificantly(P < 0.05).
2)
Mean±standarddeviation(n=3).
Fig.21.Effects ofelectron beam dose on radiation-induced hydrocarbons form stearicacidin irradiatedN2gaspackagedgroundbeef
Table 28. Concentrations of gamma ray dose on radiation-induced hydrocarbonsfrom oleicacid in electron beam irradiated N2gas packaged groundbeef
Irradiationdose (kGy)
Oleicacid(C18:1)
8-Hetadecene(C17:1) 1,7-Hexadecadiene(C16:2)
0 0a 1) 0a
2.5 0.420b±0.1332) 2.097b±0.161 5 0.856c±0.250 3.692c±0.402 7.5 1.566d±0.320 4.728d±0.549 10 2.465e±0.410 7.209e±0.701 15 3.540f±0.460 9.740f±0.765 20 5.109g±0.554 13.673g±0.842
1)a-gValueswithdifferentletterswithinacolumndiffersignificantly(P < 0.05).
2)
Mean±standarddeviation(n=3).
Fig.22.Effectsofirradiation doseon radiation-induced hydrocarbonsform
Table 29. Concentrations of gamma ray dose on radiation-induced hydrocarbonsfrom oleicacid in electron beam irradiated N2gas packaged groundbeef
Irradiationdose (kGy)
Linoleicacid(C18:2)
6,9-Heptadecadiene(C17:2) 1,7,10-Hexadecatriene(C16:3)
0 0a 1) 0a
2.5 0.066a±0.0012) 0.051a±0.001 5 0.155b ±0.004 0.101b±0.003 7.5 0.179b±0.009 0.160bc±0.008 10 0.254c±0.012 0.192c±0.011 15 0.398d±0.018 0.292d±0.015 20 0.628e±0.024 0.486e±0.021
1)a-eValueswithdifferentletterswithinacolumndiffersignificantly(P < 0.05).
2)
Mean±standarddeviation(n=3).
Fig.23.Effectsofirradiation doseon radiation-induced hydrocarbonsform oleicacidinelectron beam irradiatedN2gaspackagedgroundbeef
다.Hydr ocar bon류의 표준검량선 작성 및 회귀분석
질소 포장된 쇠고기 분쇄육의 전자선 조사 후 florisilcolumn chromatography를 통해 hydrocarbon류를 분리한 후 GC/MS로 분석한 결과를 이용하여 방사선 조사선 량과 hydrocarbon류의 상관성을 확인하기 위해 regression analysis를 실행하였다 (Table26).
Regression 상수(R2)는 hydrocarbon류의 함량과 방사선 조사선량사이에서 0.95이 상으로 높은 수치를 보여 높은 상관성을 나타내었으며,조사 선량에 따라 직선상으 로 증가하였다.
Table 30. Parameters ofregression analysis ofhydrocarbons in electron beam irradiatedN2gaspackagedgroundbeef
Hydrocarbons Linearregressionequation R2 1) C14:1 y2)=0.179χ3)-0.055 0.972 C15:0 y=0.414χ +0.207 0.985 C16:1 y=0.064χ +0.065 0.973 C16:2 y=0.665χ +0.180 0.995 C16:3 y=0.023χ -0.014 0.976 C17:0 y=0.093χ +0.048 0.988 C17:1 y=0.665χ +0.180 0.995 C17:2 y=0.030χ -0.017 0.979
1)
Regressioncoefficient
2)Concentrationofhydrocarbons(㎍/gfat)
3)
Irradiationdose(kGy)
제 4장 요 약
최근 동물성 단백질의 소비량은 점차 증가하고 있으며,소비자들은 높은 선도의 고품질의 식육을 선호하여 식육의 유통 형태는 과거 냉동육에서 점차 냉장육의 형 태로 변화하고 있다.따라서 미생물학적 안전성을 높이기 위한 방법으로 방사선조사 를 하고 있으며,본 연구에서는 방사선 조사 분해 산물인 hydrocarbons류를 분석하 여 이를 검지하고자 하였다.
쇠고기 분쇄육에 방사선조사를 할 경우 형성되는 지방 분해 산물인 hydrocarbon 류를 확인하기 위해 방사선 조사된 쇠고기 분쇄육의 지방을 용매추출법으로 추출하 고,3%의 H2O로 불활성화된 florisil이 충진된 column을 통하여 hydrocarbon류를 분 리한 뒤 GC/MS로 정성/정량 분석하였다.그 결과 방사선 조사로 인한 쇠고기 분쇄 육의 지방산으로부터 각각 Cn-1hydrocarbon,Cn-2면서 첫 번째 탄소위치에 새로운 이중결합을 가진 hydrocarbon류로 palmitic acid(C16:0)로부터 pentadecane(C15:0)와 1-tetradecene(C14:1),stearicacid(C18:0)로부터 hetadecane(C17:0)와 1-hexadecene(C16:1), oleicacid(C18:1)로부터 8-hetadeoene(C17:1),1,7-hexadecadiene(C16:2),linoleicacid(C18:2) 로부터 6,9-hetadiene(C17:2),1,7,10-hexadecatriene(C16:3)이 확인 되었다.
모지방산에서 형성된 Cn-1/Cn-2의 hydrocarbons의 비율은 모든 시료에서 palmitic acid,stearicacidlinoleicacid에서는 Cn-1hydrocarbon이 Cn-2:1보다는 높은 비율의 hydrocarbon류가 확인되었으며,oleicacid에서만 특이적으로 Cn-2:1hydrocarbon이 Cn-1hydrocarbon 보다 높은 비율로 모든 시료에서 동일한 경향을 보였다.질소 또 는 진공 포장하여 각각 감마선,전자선을 2.5,5,7.5,10,15그리고 20kGy 선량으 로 조사한 모든 시료에서 hydrocarbons류와 방사선종의 Regression상수(R2)은 0.95 이상으로 높은 상관성을 나타내었다.
쇠고기 분쇄육의 지방산중 가장 많은 비중을 차지하는 oleicacid(C18:1)에서 유도되 는 8-heptadecene(C17:1),1,7-hexadecadiene(C16:2)은 쇠고기 분쇄육의 방사선 조사로 나타나는 가장 특징적인 화합물이며,hydrocarbons류와 방사선종의 Regression상수 (R2)은 0.99이상으로 쇠고기 분쇄육의 방사선 검지 marker로 활용될 수 있을 것으 로 사료된다.
본 연구에서는 포장 방법(진공,질소포장)의 차이와 방사선종(감마선,전자선)의 차이로 인하여 생성된 hydrocarbons류를 비교 분석하였다.그 결과 전체적인 경향은
유사하였으나 hydrocarbons류의 양적인 차이는 다소 확인되었다.
진공 포장된 쇠고기 분쇄육에 방사선을 조사하지 않은 시료를 대조군으로 하고 감마선과 전자선을 각각 2.5,5,7.5,10,15그리고 20kGy조사한 쇠고기 분쇄육을 시료로 하여 생성된 hydrocarbons을 분석한 결과 전체적인 경향은 유사하였으나,감 마선에서 전자선 보다 많은 양의 hydrocarbons류가 생성되었고,Regression 상수 (R2)또한 감마선에서 1에 더 가까운 수치를 보였다.이는 감마선이 전자선보다 상 대적으로 높은 투과력을 갖기 때문인 것으로 사료된다.
질소 포장된 쇠고기 분쇄육에 방사선을 조사하지 않은 시료를 대조군으로 하고 감마선과 전자선을 각각 2.5,5,7.5,10,15그리고 20kGy조사한 쇠고기 분쇄육을 시료로 하여 생성된 hydrocarbons을 분석한 결과 진공포장하여 실험한 결과와 유사 한 경향을 보였다.감마선에서 전자선 보다 많은 양의 hydrocarbons류가 생성되었으 며,Regression 상수(R2)또한 감마선에서 1에 더 가까운 수치를 보였다.또한 진공 포장과 비교하면 진공포장에서 방사선 조사로 형성된 hydrocarbons류의 양이 질소 포장에서 형성된 hydrocarbons류의 양보다 많으며,진공포장의 경우 시료가 압착되 어 질소포장 보다 상대적으로 조사 효율이 높음을 간접적으로 보여준다.
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