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Copyright © 2020 The Korean Society of Fisheries and Aquatic Science pISSN:0374-8111, eISSN:2287-8815
서 론
바지락은석패목백합과에속하는부족류로우리나라남해및 서해연안지역에서널리양식되고있다
.
소형조개류에속하지 만성장과번식이빠르고이동을거의하지않는습성때문에양 식이비교적용이하다(Moon et al., 2003).
산란기인7
월초순에서
8
월중순정도를제외하면거의1
년내내채취되고있으며,
국내연간생산량이약5
만톤규모로패류중굴다음으로소비 가많다(Ministry of Oceans and Fisheries, 2019).
바지락에는 필수아미노산이풍부하고(Yoon et al., 2007)
깊은감칠맛을가 지고있어된장국,
칼국수등국물이있는음식에서맛을내는 재료로널리이용되고있다. Extrusion cooking
은높은온도와바지락(Ruditapes philippinarum) 조미소재 제조를 위한 Extrusion Cooking 공정의 최적화
신의철·곽동윤 1 ·안수영 1 ·권상오 1 ·최윤진 2 ·김동민 2 ·최기범 2 ·부창국·김선봉 2 ·김진수 3 ·이정석 4 · 조승목 2 *
경남과학기술대학교 식품과학부, 1에스앤디㈜ 연구소, 2부경대학교 식품공학과/식품연구소, 3경상대학교 해양식품생명의학과/해양산업연구소,
4경상대학교 수산식품산업화 기술지원센터
Optimization of Extrusion Cooking Conditions for the Preparation of Seasoning from Manila Clam Ruditapes philippinarum
Eui-Cheol Shin, Dongyun Kwak
1
, Soo-Young Ahn1
, Sangoh Kwon1
, Yunjin Choi2
, Dongmin Kim2
, Gibeom Choi2
, Chang-Guk Boo, Seon-Bong Kim2
, Jin-Soo Kim3
, Jung Suck Lee4
and Suengmok Cho2
*Department of Food Science, Gyeongnam National University of Science and Technology, Jinju 52725, Korea
1S&D Research and Development Institute, Cheongju 28156, Korea
2Department of Food Science and Technology/Institute of Food Science, Pukyong National University, Busan 48513, Korea
3Department of Seafood and Aquaculture Science/Institute of Marine Industry, Gyeongsang National University, Tongyeong 53064, Korea
4Research Center for Industrial Development of Seafood, Gyeongsang National University, Tongyeong 53064, Korea
The Manila clam Ruditapes philippinarum , is an important marine bivalve that is widely distributed along the west and north coasts of South Korea. It has been used in a variety of Korean foods owing to its superior umami taste. In the present study, we developed a flavoring with an excellent sensory preference from Manila clam using extrusion cooking processing. Optimization of extrusion cooking conditions was performed using response surface methodol- ogy (RSM). Barrel temperature ( X 1 , 140-160°C) and screw speed ( X 2 , 400-560 rpm) of the extruder were chosen as independent variables. The dependent variable was overall acceptance ( Y , points). The estimated optimal conditions were as follows: overall acceptance ( Y ): X 1 =140°C and X 2 =560 rpm. The indicated value of the dependent variable overall acceptance ( Y ) under the optimal conditions was 8.94 points, which was similar to the experimental value (8.82 points). Overall acceptance of the Manila clam flavoring was related to its umami and Manila clam tastes. The electronic nose and tongue results successfully segregated different clusters of the samples between the lowest and highest sensory scores. The sample with the highest sensory score had higher sourness, umami, and sweetness inten- sities, and the lowest sensory scored sample showed more off-flavor compounds.
Keywords: Manila clam, Ruditapes philippinarum , Flavoring, Extrusion cooking, Electronic nose and tongue
*Corresponding author: Tel: +82. 51. 629. 5833 Fax: +82. 51. 629. 5824 E-mail address: [email protected]
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial Licens (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Received 27 October 2020; Revised 13 November 2020; Accepted 17 November 2020 저자 직위: 신의철(교수), 곽동윤(연구원), 안수영(부장), 권상오(연구소장), 최 윤진(학부생), 김동민(학부생), 최기범(대학원생), 부창국(대학원생), 김선봉 (교수), 김진수(교수), 이정석(교수), 조승목(교수)
https://doi.org/10.5657/KFAS.2020.0823
Korean J Fish Aquat Sci 53(6), 823-833, December 2020
신의철
ㆍ
곽동윤ㆍ
안수영ㆍ
권상오ㆍ
최윤진ㆍ
김동민ㆍ
최기범ㆍ
부창국ㆍ
김선봉ㆍ
김진수ㆍ
이정석ㆍ
조승목824
압력그리고기계적전단력의조합에의해단시간에식품원재 료에열반응을일으키고동시에성형이이루어지는압출성형 공정으로스낵
,
시리얼및식물성단백질소재등의제조에널 리이용되어왔다(Ilo et al., 2000; Lee, 2003).
이러한extrusion cooking
공정은단백질,
아미노산및당류의Maillard
반응을 통한식품향미형성을유도할수있어조미소재의개발에도유 용하게적용될수있다(Yaylayan et al., 1992).
특히,
기존의회 분식향미제조공정보다반응시간및제조시간을크게단축시 킬수있는high temperature short time (HTST)
공정으로서의 장점을가지고있다(Riha and Ho, 1998).
본연구에서는국물요리의맛을내는데널리애용되는바지 락으로부터조미키베이스
(key base)
를개발하기위하여extru-
sion cooking
공정을적용시키고최적화하였다.
바지락조미소재
extrusion cooking
공정은통계적기법인반응표면분석 법(response surface methodology, RSM)
에의해최적화되었 다.
종속변수(dependent variable)
로는관능평가에의한 종합 적기호도(Y)
를 설정하였다.
독립변수(independent variable)
로extruder
장치의배럴(barrel)
온도(X
1, °C)
와 스크류속도(X
2, rpm)
를설정하였다. Extruder
의배럴온도와스크류속도 는식품원료의가열정도를결정하는가장중요한변수로잘알 려져있다(Guha et al., 1997; Osman et al., 2000; Plunkett and Ainsworth, 2007). Extruder
의배럴은식품원료와직접접촉하 는부분으로배럴의온도가식품원료의온도를좌우하며,
스크 류속도도식품원료의온도변화에영향을미친다(Guha et al., 1997).
또한, extrusion cooking
의조건에따른맛및향의변화 를전자혀와전자코를이용하여분석하여관능평가의특성과 비교하였다.
재료 및 방법
재료
바지락
(Ruditapes philippinarum)
조미소재제조를위해해 감및탈각이완료된바지락살을대풍수산(Gochang, Korea)
으 로부터구입하여사용하였다.
바지락살은진공건조기(OV-01, Jeio Tech Co. Ltd., Daejeon, Korea)
를이용하여70°C
에서건 조한후분쇄하여실험에사용하였다.
압출성형을위한배합원 료에사용된옥수수전분은씨제이제일제당㈜ (Seoul, Korea)
에서,
분리대두단백(ISP)
은Solae LLC (St. Louis, MO, USA),
포도당은Weifang Shengtai Medicine Co. Ltd (Weifang, Shandong, China),
그리고 호박산이나트륨은㈜
삼인케미칼(Siheung, Korea)
에서각각구입하였다.
이외에실험에사용된 모든시약및화학물질은분석등급을사용하였다.
Extrusion Cooking
Extrusion cooking
전건조바지락(40.0%),
옥수수전분(40.9%),
분리대두단백(10.0%),
포도당(2.0%),
호박산이나트륨(0.4%)
및 아미노산화합물
(6.7%)
을 혼합기를 사용하여 균질화하였 다.
본연구의extrusion cooking
을위해동방향쌍축압출성형 기(FX-40; MillingInd Co., Ltd., Seoul, Korea)
를이용하였다. Extrusion cooking
시지름2 mm
인원형사출구를사용하였고,
바지락배합원료투입속도및수분함량을각각0.25 kg/min
및20%
로유지하면서서로다른스크류회전속도(400-560 rpm)
및배럴온도(140-160°C)
에서바지락조미소재extrudate
를제 조하였다.
압출성형기를통과하여나온extrudate
는강제순환 건조기(OF-22GW, Jeio Tech Co. Ltd., Daejeon, Korea)
를이용하여
60°C
에서3
시간동안건조한다음분쇄하여최종바지락조미키베이스분말로제조하였다
. 반응표면분석법 설계
관능적기호도가우수한바지락조미소재개발을위해
extru-
sion cooking
공정을반응표면분석법(RSM)
에의해최적화하 였다.
실험의 설계는 중심합성계획법(central composite de- sign)
에따라수행되었다.
독립변수(independent variable)
로는 배럴온도(X
1, °C)
및스크류속도(X
2, rpm)
로설정하였으며,
종속변수(dependent variable)
로는종합적기호도(Y, points)
를 설정하였다.
독립변수배럴온도(X
1)
및스크류회전속도(X
2)
의부호화및부호화되지않은실제실험값을
Table 1
에나타내었다
.
독립변수의범위는예비실험의결과를바탕으로설정되 었다.
본연구는4
개의factorial points, 4
개의axial points, 3
개 의center points
로실험을구성되었으며, Table 2
에나타낸11
개의실험군들은통계적인오차를줄이기위해무작위적인순 서로진행되었다.
반응표면분석법 통계분석 및 최적화
무작위로수행된
Table 2
의실험군의종속변수Y (
종합적기 호도)
의값들은MINTAB
통계프로그램(Version 16; Minitab Inc., State College, PA, USA)
을이용하여분석하였으며,
다음 과같은이차회귀식의반응표면모델식(response model equa- tion)
을도출하였다.
Y=β
0+ ∑
4i=1
β
iX
i+ ∑
4i=1
β
iiX
i2+ ∑
3i=1
∑
4 j=i+1β
ijX
iX
j여기서
Y
는 종속변수β
0는 상수, β
i, β
ii, β
ij는 회귀계수, X
i, X
j는 독립변수이다.
바지락 조미소개 개발을 위한extrusion
Table 1. Experimental range and values of independent variables in the central composite design for extrusion cooking in prepara- tion of seasoning from Manila clam Ruditapes philippinarum Independent variables Symbol Range and levels
-1.414 -1 0 +1 +1.414 Barrel temperature (°C) X1 140 143 150 157 160 Screw speed (rpm) X2 400 423 480 537 560
cooking
공정의최적화는MINTAB
통계프로그램의response
optimizer
를통해이루어졌으며,
통계적으로추정된최적조건하에서실제실험을통하여얻어진종속변수의값과의비교를 통해추정된종속변수의값을검증하였다
.
또한3
차원그래프 는MAPLE software (Version 7; Waterloo Maple Inc., Water- loo, ON, Canada)
를이용하여작성하였다.
관능평가
관능평가는부경대학교식품공학과소속
22
세에서27
세사이 의훈련된전문패널15
인(
남성7
명및여성8
명)
을구성하여수 행되었다. Extrusion cooking
공정에의해제조된바지락조미 소재는75°C
의온수에서1.5% (w/v)
의농도로녹여국물형태 로관능평가에이용되었다.
또한,
향후바지락조미소재의활용 을예상하여0.3% (w/v)
의식염도함께첨가하였다.
주요평가 항목으로는종합적기호도를설정하였으며,
바지락유래조미 소재의특성에맞게감칠맛,
바지락맛및짠맛도함께평가되었 다.
관능적기호도는9
점평점법(1
점,
대단히나쁘다; 5
점,
나쁘 지도좋지도않다; 9
점,
대단히좋다)
에의해평가되었다. 전자혀를 이용한 맛 성분 분석
각샘플이가지는맛성분의패턴은전자혀시스템을이용하 여분석하였다
.
맛성분의기본5
가지종류와추가적인맛관 련지표2
가지를포함한개별맛성분을검출하는센서가결합 된전자혀시스템(ASTREE-II electronic tongue; Alpha MOS, Toulouse, France)
을 이용하여 확인하였다.
각 센서의 경우STS (saltiness)
는짠맛, UMS (umami)
는감칠맛, SWS (sweet- ness)
는단맛, SRS (sourness)
는신맛,
그리고BRS (bitterness)
는쓴맛에반응한다고알려져있다(Lee et al., 2020).
각시료는10 g
씩의함량을전자혀분석용vial
에정제수100 mL
와함께50°C
의온도에서150 rpm
교반속도로1
시간동안교반을통해 서수용성의맛성분을추출하였다.
또한particle
제거를위해 여과를실시하였다.
시료액은전자혀장비의sampler
에장착한 후센서를2
분간시료액에침지를통한접촉으로해당센서에 관련된맛성분의강도를측정하였고,
시료간오염을통한오차 를줄이기위해매분석시정제수로이용하여각각의센서를충 분히세척후다음샘플분석에진행하였다.
샘플당5
회반복분 석을진행하였고,
각각의결과값은맛성분에대한taste pattern
을통해비교하였다(Lee et al., 2020).
전자코 분석
각샘플에존재하는휘발성향기성분을분석하고자전자코시 스템
(HERACLES Neo; Alpha MOS, Toulouse, France)
을사 용하였다.
각샘플3 g
을취하여전자코분석용headspace vial
에넣고50°C
에서500 rpm
으로20
분간교반하여headspace
에 휘발성향기성분을충분히포화시킨후샘플에존재하는휘발성성분을
syringe
를통해서포집하였다.
휘발성성분포집은전자코시스템에장착된자동시료채취기를통해진행되었고
,
포집량은
5,000 μL
의휘발성성분을취한후전자코시스템에장착된
gas chromatography inlet
에주입되었다.
전자코분석에서분석컬럼은
MXT-5
가분석에사용되었다.
각각의분석조건을보면
acquisition time
은230
초였으며, trap absorption temperature 40°C, trap desorption temperature 240°C
에서분 석을진행하였다.
성분동정을위한retention index
는Kovat’s index library
기반의AroChemBase (Alpha MOS)
를이용하 여분리된피크의성분을추정하였다.
각샘플은3
회분석결과 를이용하여odor pattern
을확인하였고, retention index
를통해Table 2. Central composite design matrix and values of dependent variables for extrusion cooking in preparation of seasoning from Manila clam Ruditapes philippinarum
Number
Independent variables
Dependent variables
Coded values Uncoded values
X1 X2 X1 X2 Y
Factorial portions
1 -1 -1 143 423 5.80
2 1 -1 157 423 5.90
3 -1 1 143 537 8.00
4 1 1 157 537 5.90
Axial portions
5 -1.414 0 140 480 7.10
6 1.414 0 160 480 5.20
7 0 -1.414 150 400 5.50
8 0 1.414 150 560 6.70
Center points
9 0 0 150 480 6.10
10 0 0 150 480 6.20
11 0 0 150 480 6.30
X1, Barrel temperature (°C); X2, Screw speed (rpm); Y, Overall acceptance (points).
신의철
ㆍ
곽동윤ㆍ
안수영ㆍ
권상오ㆍ
최윤진ㆍ
김동민ㆍ
최기범ㆍ
부창국ㆍ
김선봉ㆍ
김진수ㆍ
이정석ㆍ
조승목826
개별화합물을동정하였다
.
또한다변량분석을통해샘플간의discriminant pattern
을확인하였다(Lee et al., 2020).
결과 및 고찰
반응표면 모델식의 진단
중심합성계획법
(central composite design)
의실험설계에따 라서로다른extrusion processing
조건에서실험된바지락키 베이스의종합적기호도(Y)
를Table 2
에나타내었다.
독립변 수(independent variable)
인배럴온도(X
1, °C)
및스크류속도(X
2, rpm)
가 종속변수(dependent variable)
인 종합적 기호도(Y)
에미치는영향을알아보기위해서는2
차회귀방정식의반 응표면모델식(response surface model equation)
의도출이필 요하다(Bas and Boyacı, 2007; Bezerra et al., 2008).
종속변수 에대한일차항(X
1, X
2),
이차항(X
1X
1, X
2X
2)
및교차항(X
1X
2)
의coefficient
및P-value
는Table 3
과같다.
상수(constant),
일 차항(X
1, X
2)
및교차항(X
1X
2)
계수의유의수준은0.05
이하로 통계적으로유의한것으로나타났다(P<0.05).
반면에,
이차항(X
1X
1, X
2X
2)
의P-value
는각각0.669
및0.853
으로P<0.05
수 준에서유의적이지않았다.
이와같이통계적으로추정된coef- ficient
및P-value
에따라종속변수종합적기호도(Y)
에대한 반응표면모델식을도출하였다(Table 4).
실험설계의적합성을 의미하는중요한통계적지표인반응표면모델식에대한결정 계수(R
2)
값은0.957
로높게나타났다(Shishir et al., 2016).
또 한반응표면모델식의P-value
도0.002
로통계적유의성을나타 내었다(P<0.05).
분산분석
본바지락키베이스
extrusion cooking
공정최적화를 위한 반응표면모델방정식의통계적유의성은ANOVA(analysis of variance)
에의해평가되었다(Table 5).
종속변수인종합적기 호도(Y)
는일차항(linear)
및교차항(interaction)
에서통계적으 로유의성을나타내었으며,
이차항(square)
은P-value
가0.902
로
P<0.05
수준에서유의적이지못한것으로나타났다.
또한,
적합성결여(lack of fit)
검정을통해반응표면모델의적합성을 평가할수있는데P-value
가0.05
보다크면적합한모델로간주 된다(Isa et al., 2011).
본반응표면모델식의적합성결여에대한P-value
는0.112
로0.05
보다높게나타나반응표면모델식이통 계적으로타당한것으로나타났다.
반응표면 3차원 그래프 및 인자의 영향 분석
통계적으로산출된반응표면모델식에따라독립변수배럴온 도
(X
1, °C)
및스크류속도(X
2, rpm)
가종속변수인종합적기호 도(Y, points)
에미치는영향을3
차원반응표면그래프로나타내었다
(Fig. 1).
압출성형기를통과하는동안원료배합물의전구물질들은열과기계적전단력과압력에의해반응향
(reaction
flavor)
이일어나게되며특히열에의한고기향이나세이버리Table 3. Estimated coefficients of the fitted quadratic polynomial equations for optimizing extrusion cooking conditions of seasoning from Manila clam Ruditapes philippinarum as a function of barrel temperature (X1, °C) and screw speed (X2, rpm)
Parameters Constant X1 X2 X1X1 X2X2 X1X2
Y Coefficient 6.200 -0.586 0.487 0.044 0.019 -0.550
P-value 0.001 0.001 0.002 0.669 0.853 0.005
Y, Overall acceptance (points).
Table 4. Response surface model equations for optimizing extrusion cooking conditions of seasoning from Manila clam Ruditapes philip- pinarum as a function of barrel temperature (X1, °C) and screw speed (X2, rpm)
Quadratic polynomial model equations R2 P-value
Y=6.2-0.586 X1+0.487 X2+0.044 X12+0.019 X22-0.550 X1X2 0.957 0.002 Y, Overall acceptance (points).
Fig. 1. Three-dimensional response surface plots of overall accep- tance (Y) of seasoning from Manila clam Ruditapes philippinarum as a function of barrel temperature (X1, °C) and screw speed (X2, rpm).
향
(savory flavor)
이생성된다(Manley, 1995). Extrusion cook- ing
을통해제조된바지락조미키베이스의종합적기호도(Y, points)
는배럴온도(X
1, °C)
가낮을수록스크류속도(X
2, rpm)
가빠를수록증가하는특성을보였다.
압출성형기작동시에는내부스크류의기계적움직임에의하여자가발열
(heat dissipa-
tion)
현상이일어나기 때문에모터의기계적인 회전에너지만공급될지라도그일부가열에너지로변환이되어결국식품원 료는열에너지를추가로받게된다
(Chung and Lee, 1997).
또 한, extrusion cooking
시스크류회전에의한온도상승에배럴 의높은온도가더해져재료가과잉으로탄화되며향미성분의 발현정도에차이가발생하여종합적기호도에영향을미친것 으로판단된다.
즉실험구간중낮은온도조건인140°C
의경우는스크류회전에의한추가적인열상승이
Maillard
반응을촉진시켜고기향
,
세이버리향등제품의향미물질을증가시키는역할을한것으로보이나
,
가장높은온도조건인160°C
에서는스크류의회전에의한열상승은배럴내부에서과도한반응으 로오히려내용물이탄화를일으킬수있는조건이되어탄냄새 나이취발생으로인하여종합기호도가낮아진것으로사료된 다
(Kim et al., 2006).
한편
,
본연구에서는종속변수인종합적기호도에영향을미 치는세부적인 맛 특성을알아보기 위하여 관능평가시 짠맛(salty taste),
감칠맛(umami taste)
및 바지락맛(Manila clam taste)
에대한선호도도함께알아보았다(Fig. 2).
짠맛은바지락 키베이스의종합적기호도와는상관성이없는것으로나타났으 며,
이는관능평가를위한시료제조시일괄적으로식염을0.3%
(w/v)
첨가하였기때문으로사료된다.
반면,
바지락조미소재에서중요하게작용할것으로예상되었던감칠맛
(R
2=0.7249)
과바지락맛(R
2=0.7301)
은높은결정계수값을나타내지는못 했지만 종합적기호도와 상관성이 있는 것으로 판단되었다. Maillard reaction
은감칠맛또는감칠맛을증가시키는펩타이 드를생성시켜감칠맛을느끼는강도를증가시키는데,
이러한 결과는Maillard reaction
에의한조개(Normah and Noorasma,
2018)
및대두단백(Ogasawara et al., 2006),
땅콩단백(Zhang et al., 2019),
우골(Xu et al., 2018)
의맛성분변화에대한연구 에서도보고되었다.
Table 5. Analysis of variance for dependent variable Dependent
variables Sources DF SS MS F-value P-value
Y
Regression
Linear 2 4.644 2.322 44.34 0.001 Square 2 0.011 0.006 0.11 0.902 Interaction 1 1.210 1.210 23.10 0.005 Residual
Lack of fit 3 0.242 0.081 8.06 0.112 Pure error 2 0.020 0.010
Total 10
DF, Degrees of freedom; SS, Sum of square; MS, Mean square; Y, Overall acceptance (points).
Overall aceptance (ponits)
4 5 6 7 8 9
Sa lty ta st e (p oi nt s)
0 2 4 6 8
Overall aceptance (ponits)
4 5 6 7 8 9
U m am i ta st e (p oi nt s)
0 2 4 6 8
Overall aceptance (ponits)
4 5 6 7 8 9
M an ila cl am ta st e (p oi nt s)
0 2 4 6 8
y=0.2934x+2.9939 R
2=0.1143
y=1.1139x-1.348 R
2=0.7249
y=1.1532x-1.5675 R
2=0.7301
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
SRS_Sourness
STS-Saltiness
UMS_Umami SWS-Sweetness
BRS-Bitterness
Control RSM No. 3 RSM No. 6
SRS_Sourness STS-Saltiness
UMS_Umami SWS-Sweetness BRS-Bitterness
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3
PC2 (1. 98 % )
PC1 (98.02 %)
RSM No. 3
RSM No. 6 Control
Fig. 2. Correlations between overall acceptance and salty, umami and Manila clam tastes of seasoning from Manila clam Ruditapes philippinarum.
신의철
ㆍ
곽동윤ㆍ
안수영ㆍ
권상오ㆍ
최윤진ㆍ
김동민ㆍ
최기범ㆍ
부창국ㆍ
김선봉ㆍ
김진수ㆍ
이정석ㆍ
조승목828
Extrusion cooking 조건의 최적화 및 검증
본연구에서는 종속변수인종합적기호도
(Y)
를최대화시킬 수있는 최적의extrusion cooking
조건을MINTAB
프로그 램의response optimizer
를이용하여 통계적으로도출하였다(Table 6).
그결과,
종합적기호도(Y)
가최대값(Max)
을나타내 는독립변수배럴온도(X
1, °C)
및스크류속도(X
2, rpm)
의코드 값(coded value)
및실제값(uncoded value)
는다음과같이추정 되었다:
배럴온도(X
1) -1.414, 140°C;
스크류속도(X
2) 1.414,
560 rpm.
이렇게통계적으로추정된독립변수의최적조건하에서예상되는종속변수종합적기호도
(Y)
의최대값은8.94
으로나타났다
.
최적화된독립변수의조건에통계적으로예상된 종속변수종합적기호도의값은최적조건하에서실제실험된 값과의비교를통해검증되어야한다(Cho et al., 2005; Yoon
et al., 2017).
실제최적조건에실험된종합적기호도가8.82
로 나타나통계적인예측값과거의유사하다는것을확인할수있 었다.
미처리군과의 관능특성 비교
RSM
디자인에서 설계된실험군종합적 기호도가 가장높 은No. 3
샘플과가장낮은No. 6
샘플을대상으로extrusion cooking
이되지않은미처리군(control)
과관능특성을비교하 였다(Fig. 3).
미처리군(control)
은가장낮은종합적기호도를 나타내었으며,
감칠맛(umami taste)
및바지락맛(Manila clam taste)
에서도가장낮은선호도를보였다. RSM
실험군중종합적기호도가가장낮은
No. 6
샘플의경우미처리군에가까운관능적특성을보였다
.
이러한결과를종합해볼때, extrusion
cooking
조건의최적화는바지락키베이스를제조하는데있어적용필요성이매우높은것을알수있었다
.
Fig. 3. Sensory characteristics of control, RSM No. 3 and RSMNo. 6 samples. Control sample means products not to be treated by extrusion cooking. RSM, response surface methodology.
Table 6. Response optimization for extrusion cooking conditions for the preparation of seasoning from Manila clam Ruditapes philippinarum Optimal conditions
X1 (Barrel temperature, °C) X2 (Screw speed, rpm)
Coded value Actual value Coded value Actual value
-1.414 140 1.414 560
Y(Overall acceptance, points)
Target value
Max
Predicted values 8.94
Experimental values 8.82±0.5
Fig. 4. Taste intensity of samples using electronic tongue. Con- trol sample means products not to be treated by extrusion cooking.
RSM, response surface methodology.
Overall aceptance (ponits)
4 5 6 7 8 9
Sa lty ta st e (p oi nt s)
0 2 4 6 8
Overall aceptance (ponits)
4 5 6 7 8 9
U m am i ta st e (p oi nt s)
0 2 4 6 8
Overall aceptance (ponits)
4 5 6 7 8 9
M an ila cl am ta st e (p oi nt s)
0 2 4 6 8
y=0.2934x+2.9939 R
2=0.1143
y=1.1139x-1.348 R
2=0.7249
y=1.1532x-1.5675 R
2=0.7301
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
SRS_Sourness
STS-Saltiness
UMS_Umami SWS-Sweetness
BRS-Bitterness
Control RSM No. 3 RSM No. 6
SRS_Sourness STS-Saltiness
UMS_Umami SWS-Sweetness BRS-Bitterness
-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3
PC2 (1. 98 % )
PC1 (98.02 %)
RSM No. 3
RSM No. 6
Control
전자혀 및 전자코 분석
RSM
실험군들중가장우수한종합적기호도를가진No. 3
샘플그리고가장낮은종합적기호도가
No. 6
샘플의기본5
가지맛성분에대한상대적강도를비교하여
Fig. 4
에나타내었다
.
종합적기호도가가장우수한No. 3
샘플의경우미처리군과의비교에서높은
sourness, umami
및sweetness
가확인되었 다.
또한가장낮은종합적기호도를가지는No. 6
샘플과의비 교에서도sourness, umami
및sweetness
에서높은값을나타내 었다.
미처리군의경우높은saltiness
와bitterness
를나타내었Table 7. Volatile compounds in seasoning from Manila clam Ruditapes philippinarum using electronic nose
(Peak area×103) Compounds RTa(RIb) Sensory description Control Sample No. 3 Sample No. 6
Butane 17.63 (380) Faint 11.99 14.09 41.33
Trimethylamine 20.39 (424) Amine, Ammoniacal, Fishy, Pungent 15.22 44.15 246.38
Ethanol 22.63 (460) Alcoholic, Ethanol, Pungent, Strong 10.91 12.11 32.21
2-Methylbutane 23.77 (478) Gasoline, Pleasant 0.25 0.90 3.81
Dimethyl sulfide 25.03 (498) Cabbage, Corn, Green, Onion, Sulfurous 0.43 0.39 1.50
2-Methylpropanal 27.31 (534) Burnt, Fresh, Pungent, Spicy 16.82 85.72 477.12
Acetonitrile 28.23 (549) Aromatic 13.02 89.43 514.74
Butanal 29.89 (575) Green, Malty, Pungent, Chocolate 3.01 2.28 6.11
3-Methylfuran 33.17 (615) - 0.09 0.27 1.25
3-Methylbutanal 37.91 (654) Aldehydic, Almond, Cheese, Fruity, Fatty 0.71 6.65 65.38
Benzene 40.43 (676) Aromatic, Gasoline, Pleasant 8.15 2.46 3.40
Pentan-2-one 42.39 (692) Acetone, Banana, Fruity, Sweet, Thinner 0.09 0.30 0.63
Heptane 43.59 (703) Alkane, Fruity, Sweet 6.25 3.72 5.00
Butanethiol 44.67 (713) Coffee, Garlic, Onion, Sulfurous 0.36 0.44 1.50
3-Methyl-1-butanol 45.97 (725) Alcoholic, Balsamic, Cheese, Onion 0.02 0.07 0.28
2-Pentenal 47.47 (740) Apple, Fruity, Green, Oily, Pungent 0.27 0.36 2.72
2-Methyl-1-butanol 49.69 (761) Fresh, Fruity, Malty 0.10 0.21 1.01
1,1,2-Trichloro-ethane 50.95 (773) Pleasant, Sweet 0.32 0.21 0.54
p1-Ethyl-3-methyl-cyclopentane 51.73 (781) Pungent, Synthetic 0.19 0.57 3.61
4-Methylheptane 53.09 (794) - 0.50 0.87 2.25
Dimethyl sulfoxide 54.89 (813) Alliaceous, Fatty, Garlic, Sulfurous 1.11 1.95 4.86
2,4-Octadiene 55.71 (823) Glue, Warm 0.29 0.62 5.96
4-Ethylheptane 57.95 (850) - 0.10 0.16 2.09
Cyclohexanol 60.25 (877) Camphor 1.68 1.53 2.44
1,4-Dichloro-butane 61.93 (897) - 1.01 3.12 6.39
1,2,3-Trichloro-propane 63.45 (940) Chloroform 0.54 1.14 5.53
Amyl propanoate 64.41 (972) Apricot, Fruity, Pineapple, Sweet 0.14 0.48 1.56
5-Methyl-4-nonene 65.33 (1,001) - 11.45 9.28 8.36
1,2-Dichloro-benzene 67.31 (1,052) Aromatic, Pleasant 1.16 1.03 1.08
Undecane 69.51 (1,106) Alkane, Faint, Fusel 1.50 1.86 6.44
Tridecane 78.97 (1,270) Alkane, Citrus, Fruity, Fusel 0.10 0.12 0.16
2-Methyltridecane 83.65 (1,362) - 1.63 1.85 2.89
3-Tridecanol 90.07 (1,499) - 1.35 1.06 1.28
Lindane 100.25 (1,729) - 0.30 0.17 0.21
Ronnel 107.99 (1,903) Mercaptan 0.36 0.26 0.25
aRT, retention time(min). bRI, retention indices.