Quality Factor Determination and Shelf-Life Prediction of Powdered-Model Food

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(1)Journal of Marine Bioscience and Biotechnology. 2007,. p. 160-167. Vol. 2, No. 3. 분말 제품의 품질 인자 규명 및 저장 수명 예측 백은경 ․박석준 ․이강표 ․최성원 ․허남윤 ․백무열 1. 2. 2. 3. 3. 1*. 경희대학교 생명자연과학연구원 식품공학과 CJ㈜ 식품연구소 오산대학교 호텔조리계열. 1 2 3. Quality Factor Determination and Shelf-Life Prediction of Powdered-Model Food. Eun-Kyung Baik1, Seok-Jun Park2, Kang-Pyo Lee2, Sung-Won Choi3, Nam-yun Hur3, Moo-Yeol Baik1*. 1Institute of Life Science and Resources and Department of Food Science and Biotechnology, Kyung Hee University, 2CJ Foods R&D, 3Department of Food and Culinary Arts, Osan College. ℃ ℃. Abstract Shelf-stability of powdered model food was determined during storage at various temperatures (25 , 35 ) and various moisture contents (3.5%, 6.0%, 8.0%). Moisture content, peroxide value, pH, color, microbial counting and sensory evaluation were conducted during storage. Moisture content, peroxide value, pH and color were not significantly changed during storage in all samples indicating that this powdered model food was relatively stable at given conditions. Pathogenic microorganisms, such as Bacillus cereus, Listeria spp., Clostridium perfrigens, Salmonella spp. and Staphylococcus aureus, were not found during storage suggesting that there was no problem in safety in this case. On the other hand, the number of artificially added Lactic acid bacteria was decreased with increasing both storage temperature and moisture content. Therefore, powdered model food was very shelf-stable and it was impossible to predict the shelf-life using above quality factors. Key words : Quality factor, shelf-life, powdered model food, peroxide value, moisture content. 서 론 식품 가공은 식품의 가치를 유지 및 향상시킴은 물론 장기간 보존할 수 있도록 저장성을 부여한 제 품을 만드는데 목적을 두고 있다. 또한 식품 저장은 식품의 품질이 장기간 변하지 않도록 유지시키는 것 이다. 식품은 가공, 저장 및 유통 중에 화학적 또는 생화학적 반응에 의하여 품질이 변하며, 이러한 품 질변화의 예측은 식품가공 공정이나 저장 수명의 평 가에 매우 중요하다[1,4-6,10]. 우리나라에서는 예로부터 곡물을 볶아 가루로 만 든 미숫가루를 간편한 주식 대용이나 저장식 혹은 구황식으로 널리 사용하여 왔다[2]. 그러나 해방 이 후 전통식에 대한 이해 부족과 입맛의 서구화는 미 숫가루 소비의 확장을 가로막았다. 미숫가루의 제조 * Corresponding author Phone: +82-31-201-2625, Fax: +82-31-204-8116 E-mail: mooyeol @khu.ac.kr. 와 소비에 일대 혁신이 일어난 것은 건강에 대한 관 심이 고조되기 시작한 1980년대 후반부터이다. 순간 고온건조공법, 드럼드라이공법 등 현대화된 제조 방 식이 도입되었고 원료 선택의 폭이 곡물뿐만 아니라 채소, 견과, 해조 등 거의 모든 식품 류로 확대되었 다. 이들 새로운 제품들은 선식 이라는 명칭으로 출 시되어 기존 미숫가루와의 차별성이 강조되었고, 과 거 씨리얼과 레토르토 식품이 주종을 이루던 대용식 시장의 상당부분을 잠식하였으며 이유식으로의 이 용 또한 크게 증가되었다[3]. 새롭게 개발된 식품의 경우 시판에 앞서 저장수명 을 정확히 예측함으로써 적절한 유통기한을 설정하 는 것이 중요하다. 가장 적절한 저장수명 판단은 실 제 저장조건에서 저장시험을 수행하여 저장수명을 설정하는 것이 바람직하다고 할 수 있으나, 이 경우.

(2) Quality Factor and Shelf-Life Prediction of Powdered Food 경제적, 시간적 손실이 크기 때문에 악조건 하에서 단기간에 수행하는 가속저장시험이 널리 이용되고 있다[5,7,8]. 가속저장시험은 제품의 품질변화와 밀 접한 상관관계가 있는 측정값을 품질변화의 지표로 사용하여 식품이 쉽게 변화할 수 있는 고온 다습한 저장조건에서 일정기간 동안 저장하면서 측정된 품 질요인의 손실량에 대한 속도반응식을 구하여 일반 저장조건에서의 저장수명을 예측하는 방법이다. 이 방법의 경우 식품의 품질손실반응이 온도와 수분에 대하여 일정한 관계가 있을 때는 사용 가능하지만 항상 적용 가능한 방법은 아니므로 이 방법이 적용 되어지지 않는 경우를 대비한 새로운 방법이 모색되 어야 할 것이다[1,5,9]. 본 연구에서는 분말 제품의 저장 중 물리화학적 변화를 측정함으로써 이러한 분 말 제품의 품질 지표 인자는 어떤 것인지 확인하고 이들을 이용하여 분말 제품의 저장 수명 예측에 관 하여 연구하였다.. 재료 및 방법 재료. 본 실험에 사용된 분말식품은 ㈜ CJ로 부터 제공받 아 사용하였다. 저수분(3.5%, 이하 LM), 중수분(6%, 이하 MM), 고수분(8%, 이하 HM)으로 제조된 생식을 각각 25, 35 에 저장하면서 35 에서 저장한 중, 고 수분 시료는 2주 간격으로, 25 에서 저장한 고수분 시료와 35 에서 저장한 저수분 시료는 4주 간격으 로, 25 에서 저장한 저, 중수분 시료는 8주 간격으로 아래의 이화학적 특성들을 측정하였다.. ℃. ℃ ℃. 수분함량. ℃ ℃. ℃. 수분함량은 식품 공전에 따라 105 건조법을 사 용하여 측정하였다. 미리 칭량 접시를 항량 시킨 후 항량 된 칭량 접시에 시료 1g을 넣고 항량이 될 때까 지 dry oven에 넣고 건조 시켰다. 처음에 2시간 건조 30분 방냉 1시간 건조 30분 방냉 30분 건조 30분 방 냉을 반복하면서 항량 시킨 다음 무게 변화로부터 시료의 수분함량을 계산하였다.. 과산화 물가 과산화 물가는 식품 공전에 따라 다음과 같은 방 법으로 측정하였다. 우선 Soxhlet’s 추출법을 사용하. 161. 여 시료중의 지방을 추출하였다. 즉, 시료 10 g을 원 통여과지에 넣고 시료 위에 탈지면을 가볍게 충전한 다음 사이폰 관에 시료를 넣은 원통여과지를 넣었 다. 수기에 에테르를 2/3정도 채운 후 사이폰관을 수 기에 연결하였다. Water bath에 냉각기를 연결하고 냉각기에 수기를 연결한 사이폰관을 연결하였다. 이 때 water bath의 온도는 60 로 하였다. 이 상태로 12시간을 방치하게 되면 수기에 시료의 지방을 함유 한 에테르가 남게 되는데, 이 때 사이폰관과 냉각기 를 제거한 후 water bath상에서 에테르를 날려서 제 거하여 남은 추출된 지방을 사용하여 시료의 과산화 물가를 다음과 같이 측정하였다. 먼저 추출된 지방을 0.5~1.0 g 정도 취한 후 chloroform 10 ㎖를 넣고 잘 흔들어준 다음 빙초산 15 ㎖를 넣고 다시 잘 흔들어 주었다. KI포화용액 1 ㎖ 넣고 잘 흔들어 준 다음 5분간 어두운 곳에 방치 하였다. 5분 후 증류수 75 ㎖를 넣고 잘 섞어준 후 1% 전분용 액을 넣으면서 보라색이 될 때까지 적정하였다. 보 라색이 되면 0.01N-Na2S2O3 용액을 사용하여 원상태 가 될 때까지 적정하여 이때 사용된 0.01N-Na2s2o3 용액의 소비량을 가지고 아래의 식으로 과산화 물가 를 계산하였다(10-12).. ℃. 과산화물가(meq/㎏) = V0 : 공시험의 0.1NNa2S2O3 용액의 적정 소비량(㎖) (V1-V0)×F×0.01 ×1000 S. V1 : 본시험의 0.1NNa2S2O3 용액의 적정 소비량(㎖) F : 0.01N- Na2S2O3 용액의 역가 S : 시료채취량(g). pH 시료의 pH 변화는 시료 10 g에 증류수 90 ㎖를 가하여 10% solution을 제조하고 pH meter (M220, Corning, New York, USA)를 사용하여 측정하였으며, 측정 전 buffer solution 7과 4를 차례대로 사용하여 calibration 시킨 후 100 ㎖ 비이커에 probe가 잠길 정 도로 시료를 붓고 균일하게 섞어주면서 측정하였다.. 색도 시료의 색도는 colorimeter (Color JC801, Juki,.

(3) 162. BAIK et al.. Tokyo, Japan)를 사용하여 L, a, b값을 측정하였다. 표준 백색판을 이용하여 calibration시킨 colorimeter 에 분체 측정용 셀에 시료를 2/3정도 담은 후에 색도 를 측정하였다. 이 때 표준 백색판의 L, a, b값은 각각 98.36, 0.13, -0.48이었다.. 미생물 검사 미생물 검사는 식품 공전에 의하여 다음과 같은 방법으로 측정하였다. 일반 세균수는 peptone수 9 ㎖ 에 시료 1 g을 넣어 잘 섞어준 후 1㎖를 취해서 103까 지 순차적으로 희석하여 nutrient agar를 사용하여 3 5 에서 24~48시간 배양하였다.. ℃. 대장균군은 peptone수 9㎖에 시료 1g을 넣어 잘 섞어준 후 만들어진 시료 1㎖를 취해 desoxycholate agar를 사용하여 35 에서 24~48시간 배양하였다. Bacillus cereus는 멸균 인산완충액 9 ㎖에 시료 1 ㎖를 넣고 잘 섞어준 후 만들어진 시료 1 ㎖를 취해 MYP agar를 사용하여 30 에서 24~49시간 배양하. ℃. ℃. 였다. 유산균수(Lactobacillius 속)는 peptone수 9 ㎖에 시 료 1g을 넣어 잘 섞어준 후 만들어진 시료 1 ㎖를 취해 102부터 순차적으로 109까지 희석하여 BCP평 판 한천 배지를 사용하여 35 에서 24~48시간 배양 하였다. Listeria spp.의 경우, 우선 검체 25 ㎖를 취하여 225 ㎖의 Listeria 증균배지를 사용하여 30 에서 24시간 증균배양하였다. 증균 배양액을 멸균된 면봉을 이용 하여 oxford agar에 접종하여 30 에서 24~48시간 분 리 배양하였다. Clostridium perfringens의 경우, 우선 검액 1㎖를 cooked meat medium의 배지 아래부분에 접종하여 37 에서 18~24시간 혐기적 조건으로 증균 배양한 후 카나마이신을 200㎍/㎖의 농도로 가한 난황 첨가 C. perfringens 한천 배지에 증균 배양액을 접종하여 35 에서 18~24시간 분리 배양하였다. 살모넬라(Salmonella spp.)의 경우, 먼저 검체 25㎖ 를 225㎖의 Selenite F 배지에 가한 후 35 에서 24시 간 증균 배양하고, 증균 배양액을 MacConkey 한천 배지에 접종하여 35 에서 24시간 분리 배양하였다. 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)의 경우, 먼 저 검체 25㎖를 225㎖의 10% NaCl을 첨가한 TSB배 지에 가한 후 35 ~ 37 에서 16시간 증균 배양한 후. 증균 배양액을 난황 첨가 만니톨 식염 한천 배지에 접종하여 37 에서 16~24시간 분리 배양하였다.. ℃. 관능검사 훈련된 10명의 패널들이 저장 기간 중 맛, 색, 산패 미의 변화를 7점 검사법으로 평가하였다. 이때 대조 구는 -40 deep freezer에 저장한 저수분 시료를 사 용하였으며, 각 시료들을 대조구와 비교하였을 때의 변화를 점수로 표시하여 0점에 가까울수록 변화가 적고, 7점에 가까울수록 변화가 큰 것으로 표시하도 록 하였다. ℃. 품질 지표성분의 규명 및 온도의존성 분석 분말제품의 품질지표 성분을 규명하기 위하여 분 말제품의 저장 중 품질 변화를 측정한 후 품질열화 반응이 1차 반응임을 확인하고 아래의 식으로부터 구한 직선의 기울기로부터 반응속도 상수(k)를 구하 였다. ln C = ln C0 + kt. ℃. ℃. ℃. ℃ ℃. ℃. ℃. ℃. C = measurements at time t C0 = measurements at time to k = rate constant t = storage time (week). 또한 Arrhenius 식을 사용하여 1차 선형회귀분석 법으로 ln k(반응속도상수)를 Y축으로 하고 1/T(절 대온도)를 X축으로 하여 도시화했을 때 얻어지는 직 선의 slope로부터 아래의 식을 이용하여 활성화 에 너지를 구하여 액체 모델식품의 품질 지표성분의 온 도의존성을 조사하였다. Ea = slope×R. Ea = activation energy (온도의 함수) R = gas constant (1.986 cal/mol ok). 결과 및 고찰 수분함량. 각 시료들의 수분함량의 변화를 Fig. 1에 나타내었 다. 주어진 온도와 수분 조건에 있어서 유의차가 없 는 것으로 나타났다. 수분함량이 조금씩 변화하는 이유는 포장 이후 평형수분함량에 도달하기 위해서 이다. 그래서 약간의 수분함량의 변화가 나타났다..

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(8) Quality Factor and Shelf-Life Prediction of Powdered Food. 참고문헌 –. –. 1. Baik, E. K., Seo, Y. K., Lee, G., Lee, D.-U., Park, S.-J., Lee, J.-H., Lee, K.-P., Kim, D.-S., Hur, N.-Y. and Baik, M.-Y. 2005. Quality factor determination and shelf-life prediction of emulsified ginseng drink. Kor. J. Food Sci. Technol. 37, 597-602. 2. Cho, H. Y., Kown, Y. J., Kim, I. K., Pyun, Y. R. 1993. Estimation of Kinetic Parameters of Nonenzymatic Browning Reaction Using Equivalent Time at Reference Temperature with Linearly Increasing Temperature Profile. kor. J. Food Sci. Technol. 25, 178-184. 3. Chung, S. S. and Han, Y. S. 2003. Consumer’s Recognition, Nutrient Composition, and Safety valuation of Commercial Sunsik and Saengsik. kor. J. Food Cul. 18(3), 235-243. 4. Kim, D.-S., Lee, J.-H, Kim, S.-G, Lee, D.-U., Park, S.-J., Lee, J.-H., Lee, K.-P., Choi, S.-W. and Baik, M.-Y. 2006. Effects of temperature and relative humidity on fat soluble vitamin contents in commercial vitamin tablet. J. kor. Soc. Appl.biol. Chem. 49(2), 97-101.. 167. 5. Labuza, T. P. 1971. Properties of water as related to the keeping quality of foods. Proc. 3rd Int. Cong. Food Sci. Tech. SOS. 70, 618-623. 6. Lee, J.-H, Kim, S.-G., Lee, D.-U., Park, S.-J., Lee, J.-H., Lee, K.-P., Kim, D.-S., Choi, S.-W. and Baik, M.-Y. 2005. Effects of temperature and relative humidity on water soluble vitamin contents in commercial vitamin tablet. kor. J. Food Sci. Technol. 37(6), 1028-1034. 7. Lee, K. Y., Kim, H. S., Lee, H. G., Han, O. and Chang, U. J. 1997. Studies on the prediction of the shelf-life of Kochujang through the physicochemical and sensory analyses during storage. J. kor. Soc. Food Sci. Nutr. 26, 588-594. 8. Lee, N. K., Yoon, J. Y. and Lee, W. R. 1995. Computation of Q10 Values and Shelf-life for Canned and Bottled Orange Juices. kor. J. Food Sci. Technol. 27, 748-752. 9. Rockland, L. B. 1969. Water activity and storage stability. Food Technol. 23, 1241-1244. 10. Song, J. C. and Park, H. J. 1998. Food Processing. Hyoil Press. pp 508-530..

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