캡슐화된 과일껍질의 첨가가 냉장저장 동안 프레스햄 품질 안정성에 미치는 영향

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캡슐화된 과일껍질의 첨가가 냉장저장 동안 프레스햄 품질 안정성에 미치는 영향

박경미․강근호․조수현․박범영․김동훈․Hoa Van Ba․강선문․성필남^* 농촌진흥청 국립축산과학원

Effects of Encapsulated Fruit Peels Addition on Quality Stability of Press Ham during Cold Storage

Kyoung-Mi Park, Geun-Ho Kang, Soo-Hyun Cho, Beom-Young Park, Dong-Hoon Kim, Hoa Van Ba, Sun-Moon Kang and Pil-Nam Seong^*

National Institute of Animal Science, R.D.A., Korea

ABSTRACT¹⁾

Fruit peels are potential sources of proteases which can help to the proteins digestion and the encapsulation technique is widely used in food industry, which preserves active ingredients in food products by forming coating membrane. In the present study, the effect of addition of encapsulated fruit peels (kiwi, T1; pineapple, T2; pear, T3; fig, T4) on the quality stability of press ham was studied during refrigerated storage (1, 15 and 30 days). In the first experiment, the press ham was prepared with either encapsulated fruit peels or fruit peels powder (without encapsulation) and we observed that the press ham formulated with fruit peels powder showed a texture defect, but no change with encapsulated fruit peels probably due to the proteolytic activity of proteases were prevented by the encapsulation. In the second experiment, the press ham were made with 0.1% encapsulated fruit peels or normal press ham (control) and stored at different days as mentioned above. Our results revealed that T2 showed the highest moisture content, while the control had the highest fat content. The press hams made with all types of encapsulated fruit peels had significantly higher hardness value than the control throughout the storage. Additionally, higher taste, texture and acceptability scores were found in the press ham with encapsulated fruit peels than those in the control.

Overall, it is suggested that the addition of encapsulated fruit peels into meat products may enhance the protein digestion and absorption during the digestive processes without the negative effect on texture and sensory traits.

(Key words: Encapsulation, Fruit peel, Proteolytic enzymes, Quality stability)

Ⅰ. 서론

오늘날 세계 공중 보건의 주요한 주제로 인구 고령화에 따른 평균 수명증가와 생활수준 향상으로 건강에 대한 관

심과 함께 기능성 식품에 대한 관심이 증가되고 있다. 최근 에는 식품의 섭취로 생명활동을 위한 조절기능인 생체방 어, 질병의 방지와 회복, 신체리듬의 조절, 노화억제 등의 기능들이 대두되고 있으며 특히 소비자의 건강에 대한 욕

* Corresponding author: Pil-Nam Seong, National Institute of Animal Science, Suwon 441-706, Korea. Tel: +82-31-290-1699, E-mail:

[email protected]

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구가 증대됨에 따라 생체 기능성 물질 등을 다량 함유한 품질의 기능성 식품에 대한 관심이 고조되고 있다(Kleef 등, 2005). 이러한 경향은 축산식품에서도 예외는 아니다 (Shon과 Chin, 2012; Kim, 2011; Rase, 2001).

식물성 단백분해효소는 식육의 결합조직이나 근육단백 질을 분해하는 연육작용을 하고 이런 연육효과를 갖는 과 실로는 키위, 배, 파인애플, 무화과 등이 있다. 무화과는 분 해효소인 fincin이 다량 함유되어 있어(Kim 등, 1992; Kim, 1981) 결합조직인 collagen을 빠른 속도로 분해한다(Moss 등, 1963). 파인애플에는 bromelain(Liener, 1974; Youn and Yang, 1974; Caygill, 1979)이 함유되어 있으며 키위에 는 actinidin을 함유되어 있어 -SH기를 갖는 thiol계의 단 백분해효소로서 무화과, 파인애플에 함유되어 있는 단백분 해효소와 같은 그룹에 속한다. 키위와 무화과의 단백 분해 효소 활성도를 측정한 결과 과실 1 g 당 효소역가는 키위 의 경우 36,513 uM/g fruit이었고, 무화과의 경우 24,131 uM/g fruit으로 키위가 무화과에 비해 단백활성이 높은 것으로 나타났다(Bai와 Rho, 2000). 이와 같이 단백분해효 소활성을 지닌 과일의 식용부위에 함유된 성분 및 기능성 들에 대한 많은 연구들이 보고되고 있으며(Kim 등, 2010, 2011; Cha 등, 2010) 다양한 분야에서 이용되고 있다. 그러 나 과일 중량의 10-35%(Mehrnoush 등, 2011; Phanuphong 등, 2010)로 많은 부분을 차지하고 있는 껍질은 일반적으로 폐자원으로 간주되어 동물의 사료로 이용되거나 폐기되고 있다. Ma 등(2004)의 연구에 의하면 파인애플과 키위에 존 재하는 단백질 분해효소인 bromelain과 actinidin이 과피 에도 존재하며 단백질 분해활성 능력이 있다고 보고하였 고 실제로 껍질 부위의 생리활성물질은 우수하며 그 기능 성이 두드러지는 잠재적 원천이다(Tomar 등, 2008). 또한 천연물인 과일의 단백질 분해효소를 이용하는 방법은 식 품첨가물로서 안정하며 그 이용가치가 높을 것으로 생각 된다(Bai와 Rho, 2000).

축산식품분야에 있어 과일과 같은 천연물을 활용한 연 구는 연도 개선이 필요한 신선육에서 주로 이루어져 왔으 며(Kim 등, 2010, 2011; Cha 등, 2010), 육가공 분야의 연구 는 대부분 육제품에 첨가되는 인공첨가제 대체 연구가 활 발하게 진행되어 왔고 천연첨가물을 활용한 육제품의 이 화학적 품질에 미치는 영향에 대한 연구에 집중되어 왔다 (Kim 등, 2011; Kim 등, 2011; Min 등, 2009). 그러나 육제 품 내 과일(또는 과일껍질) 첨가는 제품 내 단백질분해효 소의 활성으로 인한 단백질 분해가 일어나 조직감 저하 등 품질특성에 영향을 미쳐 제품의 상품가치를 오히려 떨어

뜨리는 문제점을 내포하고 있어 육가공 분야에 직접 적용 하기에는 어려움이 많다.

캡슐화 기술은 고체, 액체, 기체와 같은 다양한 형태의 천연생리활성소재를 특정 환경 조건하에서 일정한 속도로 내용물을 방출하여 핵물질이 가지고 있는 기능성 또는 생 리작용을 향상시키는 기술로(Dubey 등, 2009), 1930년대 National Cash Register에 의해 개발되어 최초로 산업적으 로 응용되었다(Fanger, 1974). 식품산업에서는 항산화물질 (Nesterenko 등, 2012), 향기성분(Krishna 등, 2005), 비타민 (Augustin 등, 2001), 효소(Anjani 등, 2007), 색소(Betz와 Kulozik, 2011) 등 광범위하게 이용되며 이 외에도 화장품, 제약, 의약, 방향 산업 등의 화학분야에서도 광범위하게 적 용되고 있다(Hong 등, 2002).

본 연구는 천연물과 캡슐화 기술을 접목한 기능성 식품의 개발이 미흡한 실정으로 잠재적인 단백질 분해효소 원천 이나 폐자원으로 여겨지는 과일껍질과 캡슐화기술을 육가 공산업에 접목하여 단백질 소화기능을 돕는 육제품 생산 의 가능성을 알아보고자 분말화 한 과일껍질에 피복물질 로 알긴산을 적용하여 캡슐화한 후 프레스햄 제조시 첨가 물로 이용하였을 때 저장기간 동안의 제품의 품질 변화에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 캡슐화 공정

과일껍질 분말 캡슐을 제조하기 위해 Antonio 등(2005) 와 Yongmei 등(2007)의 방법을 변형하여 제조하였다. 키 위, 파인애플, 배, 무화과의 껍질을 60℃에서 48시간 건조 및 분쇄하여 핵물질로 이용하였다. 피복물질로는 알긴산 (sodium alginate)과 염화칼슘(sodium chloride)을 이용하 였다. 캡슐공정은 60℃로 유지시킨 증류수에 알긴산을 1%

(w/v) 첨가하여 용해시킨 후 건조 분쇄된 과일껍질 분말 을 5%를 첨가하여 10분 동안 교반하였다. 이 혼합용액을 15 cm 높이에서 0.05 M 염화칼슘에 떨어뜨려 캡슐을 제조 하였다. 만들어진 캡슐은 증류수로 3회 세척 후 자연 건조 하여 육제품 제조에 이용하였다.

2. 실험구 설정

실험구는 일반적인 프레스햄을 대조구(C)로 설정하고

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Items (%) C¹⁾ T1 T2 T3 T4

Pork meat 90.00 90.00 90.00 90.00 90.00

Fat 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00

Salt 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20

Sugar 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

Phosphate 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

Nitrite 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

MSG 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15

White pepper 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13

Ginger 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03

Garlic 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08

Onion 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08

Encapsulated kiwi peel - 0.1 - - -

Encapsulated pineapple peel - - 0.1 - -

Encapsulated pear peel - - - 0.1 -

Encapsulated fig peel - - - - 0.1

캡슐화 한 코팅천연물을 프레스햄에 각각 0.1% 첨가하여 4 개의 시험구로 처리하였다. 즉, T1은 키위 껍질 캡슐을 첨 가하였으며, T2는 파인애플 껍질 캡슐, T3은 배 껍질 캡슐, T4는 무화과 껍질 캡슐을 각각 첨가하여 프레스햄을 제조 하였다.

3. 프레스햄 제조

원료육은 국내산 돈욱의 뒷다리를 도매점에서 구매한 후 과도한 지방과 결체조직을 제거하였고, 5 mm plate로 1 회, 3 mm plate로 1회 분쇄하여 18시간 동안 4±1℃ 냉장 고에서 염지하였다. 원료육 및 첨가제는 Table 1과 같은 배

합비로 제조하였으며, 냉장상태로 염지된 원료육을 진공텀 블러(CR-40, Mainca, Spain)에서 10분간 혼합한 후 준비된 과일껍질 캡슐(처리구 당 0.1%)을 첨가하여 혼합기에 넣고 5분 동안 혼합하였다. 혼합 완료 후, fibrose casing (Diameter 55 mm)에 충진기(VF 610, Handtmann, Germany) 로 충전하여 훈연가열기(FMT2002, Berimex, Germany)를 이용하여 50℃에서 30분 건조과정과 20분 동안의 훈연과 정을 마친 후 제품내부온도가 68℃에 도달할 때까지 가열 하였다. 열처리가 끝난 제품은 흐르는 냉수에 냉각시켜 표 면에 남아있는 수분을 제거한 후 진공포장지로 포장하여 4±1℃ 의 냉장고에서 1, 15, 30일 동안 저장하면서 저장기 간별로 실험에 공시하였다.

Table 1. Formula of pork press hams containing encapsulated kiwi, pineapple, pear or fig peel

1) C, Sausage without encapsulated fruit peel; T1, Sausage with 0.1% encapsulated kiwi peel; T2, Sausage with 0.1% encapsulated pineapple peel; T3, Sausage with 0.1% encapsulated pear peel; T4, Sausage with 0.1% encapsulated fig peel.

4. 프레스햄 품질 분석

햄 제품의 pH측정은 분쇄된 햄 3 g을 27 mL 증류수와 균 질하여 pH meter(SevenEash, Metter Toledo, Switzerland) 로 측정하였고, 수분활성도는 25℃ 조건에서 수분활성도 측정기(Novasian AW SPRINT TH 300 Instrument, Swizerland)를 사용하여 조사하였다. 일반성분 함량은 Anderson 등(2007)의 방법에 따라 Food scan(Food Scan^TM Lab 78810, Foss Tecator Co. Ltd., Danmark)을 이용하여 수분, 지방, 단백질, 콜라겐 함량을 분석하였다. 제품색 측

정은 햄의 중심부를 직각으로 절단하여 Chroma meter (CR400, Minolta Co., Japan)로 CIE 값 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)를 3회 반복 측정하였으며, 표준판은 Y=90.8, x=0.3144, y=0.3210의 백색타일을 사용하였다. 조직감 측정 시료는 instron Universal Testing Machine(Model 4465)을 이용하여 sample height 2.54 cm, Puncture diameter 12.73 mm(0.5 inch), Load cell 50 kg, Cross head speed 100 mm/min, 진입거리는 시료높이의 80%의 조건으로 경도, 탄력성, 응집성, 검성, 씹힘성을 측정하였다. 관능적 특성 은 훈련된 관능요원 8명을 선발하여 실시하였으며, 제품색,

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풍미, 맛과 조직감, 전체기호성을 7점법으로 측정하였다(대 단히 싫다=1, 매우 싫다=2, 조금 싫다=3, 싫지도 좋지도 않 다=4, 조금 좋다=5, 매우 좋다=6, 대단히 좋다=7).

5. 통계분석

실험결과는 SAS program(SAS, 1998)을 이용하여 분산 분석 및 Duncan의 다중검정을 실시하여 처리구간의 유의 성(p<0.05)을 검정하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

키위, 파인애플, 배, 무화과는 육단백질의 분해효소인 papain, ficin, bromelin 등이 함유되어 있고(Kim 등, 2011) 이들 껍질에도 분해효소가 다량 함유하고 있지만, 현실적 으로 동물사료로 이용되거나 폐기되고 있는 실정이다 (Tomar 등, 2008). 잠재적인 단백질 분해효소 원천이나 폐 자원으로 여겨지는 과일껍질을 육가공 분야에 활용하기 위해 캡슐화 기술과 접목한 프레스햄 제조 및 저장기간 중

품질변화를 조사해보았다.

육제품 내 과일껍질 분말 첨가가 제품 조직감에 미치는 영향을 알아보기 위한 예비실험으로 단백질 분해효소를 함유한 과일(키위, 파인애플, 배, 무화과) 껍질을 건조 분쇄 한 분말을 지방과 함께 혼합하여 육제품을 제조하였다. Fig. 1은 최종 제품에서 과일껍질분말을 첨가한 제품과 캡 슐화된 과일껍질분말을 첨가한 제품 간의 조직특성을 나 타낸 사진이다. 예비실험으로 육제품 내 과일껍질(키위, 파 인애플, 배, 무화과)을 건조 분쇄한 분말을 첨가하였을 때 조직감의 붕괴가 관찰되었다(Fig. 1a). Kim 등(2010)의 보 고에 따르면 키위의 경우 36,513 uM/g fruit, 무화과의 경 우 24.131 uM/g fruit의 과실 자체로 단백 분해 효소 활성 을 갖고 있음을 보고하였다. 하지만, 제품의 제조과정 중에 과일껍질을 캡슐화 하여 첨가하였을 때 조직감의 붕괴가 관찰되지 않았다(Fig. 1b). 이는 껍질에서도 비슷한 수준의 단백질분해활성 능력을 지니고 있다고 생각되지만, 본 논 문의 결과에서 조직감이 붕괴되지 않은 것은 캡슐화로 인 한 단백질 분해효소가 고기 조직에 직접 작용하지 못했기 때문으로 사료된다.

Fig. 1. Press ham with fruit peels powder (a) or fruit peels encapsulation (b).

Table 2는 과일 껍질 캡슐 첨가가 프레스햄의 이화학적 특성에 미치는 영향을 조사한 결과이다. 수분함량은 63.69-66.44%로 파인애플 껍질 캡슐 첨가구(T2)가 저장기 간 동안 다른 처리구에 비해 가장 높았으며, 배 껍질 캡슐 첨가구(T3)를 제외한 모든 처리구에서 수분함량이 감소하 였다(p<0.05). 지방함량은 대조구가 다른 처리구들에 비해 유의적으로 높았으며, 파인애플 껍질 캡슐 첨가구를 제외 한 모든 처리구가 저장기간 동안 유의적으로 증가하는 경 향을 보였다(p<0.05). 단백질 함량은 모든 저장기간 동안

파인애플 껍질 캡슐 첨가구가 가장 높았으며, 모든 처리구 에서 저장기간 동안 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 콜라 겐 함량은 처리구별 저장기간에 따른 유의적 차이는 나타 나지 않았으나, 저장 30일 차에 모든 처리구에서 유의적 차이가 나타났으며 무화과 껍질 캡슐 첨가구가 가장 높았 고 파인애플 껍질 캡슐 첨가구가 가장 낮게 나타났다 (p<0.05). 과일 껍질 캡슐 첨가 프래스햄은 pH의 범위는 6.39-6.52이었고, 저장 1일차에는 대조구와 처리구간 pH의 유의적 차이는 보이지 않았으나, 15일과 30일에는 유의적

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차이를 보였다. 특히 무화과 껍질 캡슐 첨가구가 저장 30 일에서 pH 6.39로 저장기간 동안 감소하여 다른 처리구에 비해 낮은 pH를 나타냈으며, 가장 많은 pH 변화를 보였 다. 배 껍질 캡슐 처리구는 저장기간 동안 대조구와 유사 한 경향을 보였다. 수분활성도는 대조구를 제외한 처리구 에서 저장기간에 따른 유의적 차이가 나타났으며, 키위 껍 질 캡슐 첨가구를 제외한 파인애플, 배, 무화과 껍질 캡슐 처리구는 저장기간에 따라 감소하였다(p<0.05). 저장 30일 에는 대조구를 포함한 모든 처리구의 수분활성도의 유의 적 차이는 나타나지 않았다(p>0.05). 해조류 다당류 일종인 알긴산은 미역이나 다시마 등 갈조류에 함유되어 있으며 (Mori 등, 1981; Nishimune 등, 1991), 분자량이나 결합순 서에 따라 다양한 겔 형성능, 수분흡수능력, 결착력을 가지

고 있다고 보고하였다(Kennedy 등, 1984). 하지만 과일껍 질 캡슐이 첨가된 프레스햄의 수분함량과 수분활성도의 변화는 저장기간에 따른 변화로 이미 핵물질을 피복하여 캡슐화가 된 알긴산은 프레스햄의 수분함량과 수분활성도 에 영향을 미치지 못한 것으로 생각된다.

과일 껍질 캡슐 첨가한 프레스햄의 제품색 변화를 조사 한 결과(Table 3), 명도는 저장 30일을 제외한 모든 처리구 에서 저장기간별 처리구간에 따른 유의적인 변화가 관찰 되지 않았으며(p>0.05), 적색도는 파인애플 처리구에서만 감소되는 경향을 보였다(p<0.05). 황색도는 저장 15일과 30 일에 모든 처리구에서 증가하였고(p<0.05), 대조구가 가장 높은 값은 나타내었다. 색도는 파인애플 첨가구를 제외한 모든 처리구에서 증가하는 경향을 보였다.

Table 2. Effect of encapsulated fruit peel on proximate chemical compositions (%), pH and water activity of pressed hams during storage

Items Storage (day)

Treats

C¹⁾ T1 T2 T3 T4

Moisture (%)

1 63.94±0.16âD 66.25±0.07âB 66.44±0.10âA 65.47±0.15^C 65.36±0.14âC 15 63.81±0.11âbE 65.89±0.17^bB 66.16±0.10^bA 65.29±0.13^C 65.00±0.20^bD 30 63.69±0.09^bD 65.95±0.15^bA 66.11±0.27^bA 65.27±0.07^B 64.85±0.16^bC Fat (%)

1 14.11±0.23^bA 11.13±0.05^bC 10.82±0.10^D 12.16±0.12âbB 12.27±0.09^cB 15 14.25±0.13âbA 11.23±0.13âbD 10.88±0.05Ê 12.08±0.12^bC 12.49±0.15^bB 30 14.37±0.08âA 11.28±0.08âD 10.97±0.14Ê 12.24±0.07âC 12.73±0.07âB

Protein (%)

1 18.60±0.14^bC 18.98±0.08^bAB 19.06±0.04^bA 18.92±0.09^bB 18.67±0.06^cC 15 18.91±0.09âBC 19.03±0.06âB 19.17±0.05âbA 18.89±0.08^bC 18.99±0.16^bBC 30 18.99±0.12âB 19.21±0.19âA 19.27±0.16âA 19.11±0.05âAB 19.19±0.09âA

Collagen (%)

1 1.50±0.06 1.46±0.16 1.42±0.06 1.39±0.14 1.50±0.12

15 1.58±0.12 1.59±0.17 1.47±0.26 1.54±0.32 1.63±0.39

30 1.53±0.04ÂB 1.47±0.18ÂB 1.42±0.12^B 1.45±0.11ÂB 1.61±0.16Â

pH

1 6.51±0.01 6.51±0.01^a 6.49±0.02 6.50±0.00^b 6.49±0.03^a

15 6.50±0.01ÂB 6.45±0.01b^C 6.49±0.02^B 6.51±0.01âA 6.49±0.01âB

30 6.53±0.03Â 6.50±0.06âA 6.47±0.05ÂB 6.52±0.04âA 6.39±0.10^bB

Water activity

1 0.97±0.00Â 0.96±0.00^bB 0.97±0.00âA 0.97±0.00âA 0.97±0.00âA

15 0.96±0.00^BC 0.96±0.00^aC 0.96±0.00^bBC 0.96±0.00^abAB 0.96±0.00^bA

30 0.95±0.02 0.96±0.00^a 0.96±0.00^c 0.96±0.00^b 0.96±0.00^b

All values are means±standard error

1) C, Sausage without encapsulated fruit peel; T1, Sausage with 0.1% encapsulated kiwi peel; T2, Sausage with 0.1% encapsulated pineapple peel; T3, Sausage with 0.1% encapsulated pear peel; T4, Sausage with 0.1% encapsulated fig peel

a-c Values with different superscripts in the same column differ significantly (p<0.05).

A-E Values with different superscripts in the same row differ significantly (p<0.05).

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Table 3. Effect of encapsulated fruit peel on color properties of press ham during storage Items Storage

(day)

Treat

C¹⁾ T1 T2 T3 T4

CIE L*

1 56.69±0.75 56.51±0.40 56.95±1.19 56.12±0.49 56.85±0.82

15 56.17±0.53 56.10±0.56 56.73±0.68 56.20±0.41 56.03±0.43

30 56.81±0.60Â 56.14±0.22ÂB 56.31±1.38ÂB 55.35±1.44^B 56.40±0.67ÂB CIE a*

1 10.36±0.73^B 10.53±0.34^B 11.38±0.22âA 11.04±0.80ÂB 10.99±0.58ÂB 15 10.50±0.14^B 10.65±0.24ÂB 10.81±0.19^bAB 10.90±0.35Â 10.96±0.15Â 30 10.68±0.32^B 10.88±0.14^B 10.97±0.25^bAB 11.26±0.40Â 11.28±0.13Â CIE b*

1 7.83±0.68^bA 7.30±0.18^bAB 6.52±0.22^bC 6.75±0.57^bBC 7.07±0.53^bBC 15 8.53±0.29âA 7.68±0.16âB 7.52±0.19âB 7.64±0.32âB 7.64±0.23âB 30 8.09±0.26âbA 7.46±0.14âbB 7.38±0.27âB 7.28±0.12âbB 7.29±0.26âbB Chroma

1 15.12±0.24^b 14.97±0.37^b 14.86±0.38 14.74±0.29^b 14.78±0.32^b

15 15.85±0.24âA 15.48±0.32âB 15.39±0.33^B 15.16±0.23âB 15.22±0.24âB

30 15.53±0.28â 15.23±0.18âb 15.24±0.41 15.46±0.31â 15.42±0.31â

Hue angle (h°)

1 39.88±4.21Â 35.38±3.31^BC 34.08±4.18^BC 32.20±1.16^cC 37.51±1.16âAB 15 42.27±1.16Â 37.76±0.59^B 37.90±1.75^B 37.63±0.81âB 38.72±0.84âB 30 40.16±1.49Â 37.27±0.54^B 36.74±1.25^BC 35.72±0.72^bC 35.61±0.83^bC All values are means±standard error

A-C Values with different superscripts in the same row differ significantly (p<0.05).

Table 4는 과일 껍질 캡슐 첨가 프래스햄의 저장기간 중 조직감 변화를 조사한 결과이다. 조직감에서는 모든 처리 구에서 저장기간이 경과할수록 경도가 증가하였으며 과일 껍질 캡슐을 첨가한 처리구가 대조구보다 유의적으로 높 은 경향을 보였다(p<0.05). 그 중 파인애플 껍질 캡슐 첨가 구의 경도가 가장 높았으며 그 다음으로 키위 껍질 캡슐이 높았다. 탄력성은 배 껍질 캡슐 첨가구가 저장기간이 경과 함에 따라 증가하였으나(p<0.05), 대조구를 포함한 다른 처 리구는 유의적 차이가 나타나지 않았다. 응집성은 저장기 간 중 키위 껍질 캡슐 첨가구를 제외한 나머지 처리구들은 유의적인 변화가 관찰되지 않았다(p>0.05). 또한 과일껍질 캡슐 첨가구의 검성과 씹힘성이 대조구에 비해 유의적으 로 높은 측정치를 나타내었으나(p<0.05), 대조구와 키위껍 질 캡슐 첨가구를 제외한 처리구는 저장기간에 따른 유의 적 차이가 나타나지 않았다. 과일껍질 건조분말을 직접 처 리했을 때 조직감의 붕괴가 관찰되었던 결과와는 달리 과 일껍질 건조분말을 캡슐화 후 첨가한 프레스햄에서는 조

직감 붕괴가 나타나지 않았으며, 오히려 조직감이 향상되 었음을 관찰되었다. 캡슐제조에 사용된 알긴산은 칼륨, 나 트륨, 칼슘과 결합하여 지속적인 긴 결합을 이루는 고분자 물질로, 칼슘이온이 첨가되면 열에 안정한 겔을 형성할 수 있고 시간이 경과함에 따라 칼슘이온이 내부로 확산되어 들어가면서 단단한 겔을 형성하는 특성을 지니고 있다 (Gibbes 등, 1999; Alan, 1997). 이런 알긴산의 특성이 육제 품 제조 과정 및 저장기간 동안 캡슐 내 과일껍질 분말이 육제품에 직접적인 영향을 미치지 못하게 하는 역할을 하 여 프레스햄의 식육단백질에 영향을 미치지 못한 것으로 사료된다.

과일 껍질 캡슐 첨가가 저장기간 중 프레스햄 관능적 특 성 변화를 조사한 결과(Table 5), 향미와 육색을 제외한 관 능적 특성에 대조구에 비해 과일껍질 캡슐 첨가구가 높게 평가되었으며, 특히 키위와 파인애플 껍질 캡슐 첨가구가 모든 저장기간 동안 높게 평가되었다(p<0.05). 대조구를 포 함한 모든 처리구는 저장기간이 증가할수록 향미에 대한

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Table 4. Effect of encapsulated fruit peel on texture attribute of press ham during storage

Items Storage

(day)

Treat

C¹⁾ T1 T2 T3 T4

Hardness (kg)

1 0.91±0.04^bD 1.32±0.12^bB 1.46±0.07^bA 1.06±0.09^cC 1.04±0.06^bC 15 1.10±0.09âD 1.45±0.08âB 1.67±0.09âA 1.26±0.06^bC 1.15±0.03âD 30 1.07±0.09âE 1.51±0.08âB 1.72±0.10âA 1.38±0.09âC 1.20±0.06âD Cohesiveness

1 0.71±0.18^BC 1.26±0.37âA 1.10±0.39ÂB 0.64±0.08^C 0.80±0.33^BC 15 0.80±0.16^B 0.76±0.15^bB 1.18±0.32Â 0.86±0.40ÂB 0.62±0.03^B 30 0.99±0.32ÂB 1.19±0.21âA 0.87±0.17^B 0.83±0.23^B 0.67±0.16^B

Springiness (mm)

1 15.52±0.40^B 15.94±0.72ÂB 16.39±0.38Â 15.45±0.45^bB 15.65±0.62^B 15 15.67±0.40^B 16.65±0.43Â 16.53±0.34Â 16.11±0.46âAB 15.54±0.50^B

30 15.98±0.34 16.39±0.40 16.50±0.27 16.39±0.45^a 16.22±0.59

Gumminess (kg)

1 0.64±0.16^bB 1.69±0.56âbA 1.57±0.52Â 0.68±0.06^B 0.83±0.38^B 15 0.86±0.16âbB 1.13±0.25^bB 1.99±0.60Â 1.08±0.52^B 0.71±0.03^B 30 1.03±0.28âC 1.81±0.39âA 1.53±0.34ÂB 1.15±0.33^BC 0.81±0.22^C

Chewiness (kg*mm)

1 9.98±2.56^bB 27.16±9.51âbA 25.88±8.86Â 10.58±1.09^B 12.83±5.60^B 15 13.46±2.43âbB 18.86±3.89^bB 32.92±10.1Â 17.45±8.69^B 11.05±0.38^B 30 16.36±4.53âC 29.43±5.91âA 25.20±5.41ÂB 18.77±5.05^BC 13.22±3.95^C All values are means±standard error

A-E Values with different superscripts in the same row differ significantly (p<0.05).

평가는 감소되었고(p<0.05), 제품색은 또한 처리구에 따른 차이는 있으나 저장 30일에 가장 낮게 평가되었다(p<0.05).

맛은 모든 저장기간 동안 키위 껍질 캡슐 첨가구가 가장 높게 평가되었으며(p<0.05) 저장 15일과 30일에는 파인애 플과 배 껍질 캡슐 첨가도 높게 평가되는 결과를 보였다 (p<0.05). 조직감은 모든 저장기간 동안 키위와 배 껍질 캡 슐 첨가구가 가장 높게 평가되었으며(p<0.05), 배 껍질 캡 슐 첨가구는 저장기간이 증가함에 따라 조직감이 높게 평 가되었다(p<0.05). 전체기호도는 조직감과 유사하게 키위 와 파인애플 껍질 첨가구가 저장기간 동안 다른 처리구에 비해 높게 평가되었으며, 대조구와 배 껍질 캡슐 첨가구는 저장기간에 따른 전체기호도의 유의적 차이는 나타나지 않았다(p>0.00). 과일은 축산 식품 분야에서 신선육의 식육 연화제로 많이 활용되고 있으나 육가공 분야에 있어 식육 연화제의 활용은 미흡한 편이며, 제조 과정 중 첨가하였을 경우 과일 함유 단백질 분해효소의 over-action이 문제가

발생할 수 있어 비교적 약한 단백 분해활성을 활용한다 (Kim 등, 2010). 또한 Bai와 Roh (2000)는 과일에 존재하는 단백질 분해효소가 단백질 연화에 미치는 영향은 파인애 플>파파야>키위>배 순으로 파인애플이 가장 크며, 식육 연화에 미치는 효과 또한 매우 크다고 보고하였다. 그러나 과육과 동일한 단백질 분해활성 능력이 있는 과일껍질에 의한 식육연화 또는 조직감 붕괴는 관찰되지 않았으며 오 히려 대조구보다 높게 측정되었다. 이는 과일껍질을 캡슐 화 하는데 사용된 알긴산의 열(Ban 등, 2008)과 pH(Kibbe, 2000)에 대한 높은 안정성이 프레스햄 제조 및 저장기간 동안 과일껍질 단백질 분해효소를 피복하여 활성을 억제 하였을 것으로 생각되며, 제품 또는 경구 내에서 활성이 잘 되지 못한 과일껍질의 효소활성은 과일껍질 캡슐 첨가 프레스햄을 섭취소화 과정 중 위 또는 장 내에서 발현이 되어 함께 섭취한 프레스햄의 소화를 도울 수 있을 것으로 기대된다.

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Table 5. Effect of encapsulated fruit peel on sensory properties of press ham during storage

Items Storage

(day)

Treat

C¹⁾ T1 T2 T3 T4

Flavor*

1 5.45±0.14â 5.64±0.24â 5.42±0.35â 5.27±0.32â 5.28±0.22â

15 4.60±0.16^b 4.70±0.44^b 4.90±0.16^b 4.68±0.11^b 4.53±0.35^b

30 4.82±0.58^b 4.60±0.20^b 4.54±0.17^c 4.76±0.63^b 4.26±0.13^b

Color

1 5.78±0.06âA 5.73±0.13âAB 5.69±0.31âAB 5.44±0.21âB 5.70±0.24âAB 15 4.88±0.18^cA 4.88±0.27^bA 4.98±0.34^bA 4.73±0.16^cAB 4.38±0.41^bB 30 5.46±0.23^bA 4.92±0.18^bB 4.90±0.14^bB 5.06±0.30^bB 4.44±0.30^bC Taste

1 4.80±0.26âBC 5.53±0.14âA 5.11±0.52âbAB 4.42±0.16^bC 5.13±0.32âAB 15 4.45±0.27âbB 5.03±0.24^bA 5.25±0.13âA 5.15±0.24âA 4.25±0.41^bB 30 4.18±0.28^bB 4.76±0.05^cA 4.70±0.31^bA 4.68±0.33^bA 4.26±0.18^bB Texture

1 4.43±0.14âBC 5.53±0.34âA 5.40±0.27âA 4.16±0.22^bC 4.73±0.22âB 15 4.10±0.34^bC 5.25±0.15âbA 5.40±0.10âA 4.85±0.10âB 4.18±0.36^bC 30 4.14±0.13âbB 5.04±0.17^bA 5.04±0.29^bA 4.82±0.11âA 4.08±0.26^bB Acceptability

1 4.80±0.31^BC 5.49±0.29âA 5.29±0.52Â 4.51±0.30^bC 5.23±0.26âAB 15 4.43±0.30^B 5.05±0.21^bA 5.35±0.21Â 5.10±0.29âA 4.38±0.29^bB 30 4.40±0.38^B 5.04±0.27^bA 4.86±0.22Â 4.78±0.26âbA 4.12±0.22^bB All values are means±standard error

* Flavor (1=Undesirable flavor, 7=Desirable flavor), Color (1=Undesirable color, 7=Desirable color), Juiciness (1=Extremely dry, 7=

Extremely juicy), Taste (1=Undesirable taste, 7=Desirable taste), Acceptability (1=Extremely acceptable, 7=Extremely unacceptable).

A-C Values with different superscripts in the same row differ significantly (p<0.05).

Ⅳ. 요약

본 연구는 잠재적인 단백질 분해효소 원천으로 폐자원 으로 여겨지는 과일껍질을 피복막 형성에 의해 유효성분 을 유지 보존하는 기술로 식품산업에 널리 쓰이는 캡슐화 기술과 접목하여 단백질 소화기능을 돕는 육제품 생산의 가능성을 알아보고자 프레스햄에 캡슐화 된 과일 껍질(키 위, 파인애플, 배, 무화과)을 0.1%첨가하여 냉장(4±1℃) 저 장 동안 제품의 안정성을 평가하기 위해 이화학적 특성 및 관능특성을 조사하였다. 캡슐화 하지 않은 건조 분쇄된 과 일 껍질을 지방에 혼합하여 프레스햄을 제조한 결과 조직 감이 붕괴되는 것이 관찰되었으나, 캡슐화 한 과일껍질을 첨가한 프레스햄에서는 조직감 붕괴가 관찰되지 않았다. 이는 캡슐화 기술이 단백질 분해효소의 고기 조직에 직접 작용을 억제한 것으로 사료된다. 캡슐화 한 과일껍질 분말

의 첨가한 프레스햄은 저장기간 동안 파인애플껍질 캡슐 첨가구의 수분함량이 가장 높았으며(p<0.05), 지방함량은 대조구가 가장 높았다(p<0.05). 명도는 모든 처리구가 저장 30일을 제외한 저장일에서 유사한 경향을 보였다. 조직감 특성인 경도와 관능적 특성인 맛, 조직감, 전체기호도가 과 일껍질 캡슐 첨가구가 대조구 보다 높았다(p<0.05). 결과를 종합하면 캡슐화 기술이 과일 껍질 함유 단백질 분해 효소 활성을 억제하여 프레스햄의 품질저하 방지에 효과적이었 으며 저장기간 중 과일 껍질 캡슐의 안정성이 유지되었다. 이는 캡슐화에 의해 제품 또는 경구 내에서 활성이 잘 되 지 못한 과일껍질의 효소활성은 과일껍질 캡슐 첨가 프레 스햄을 섭취·소화 과정 중 위 또는 장 내에서 발현이 되어 함께 섭취한 프레스햄의 소화를 도울 수 있을 것으로 기대 된다.

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사사

본 논문은 농촌진흥청 연구사업(과제번호: PJ00937401) 의 지원에 의해 이루어진 것임

Ⅴ. REFERENCES

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(Received 20 February 2014, Revised 13 Novermber 2014, Accepted 14 Novermber 2014)