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Assessment of Quality Changes in Mackerel Scomber japonicus During Refrigerated Storage: Development of a Freshness Indicator

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한수지 49(6), 731-736, 2016

731

Copyright © 2016 The Korean Society of Fisheries and Aquatic Science pISSN:0374-8111, eISSN:2287-8815 Korean J Fish Aquat Sci 49(6),731-736,2016

Original Article

서 론

고등어는 국내 소비량이

2005

년을 기점으로 연간 소비량

155,617 M/T

이었던것이

2011

211,755 M/T

급격히증가 하였으며

(Jang et al., 2015),

우리나라

,

중국

,

일본등에서매년

100

내외가어획되어중요한유용자원으로자리매김하고 있다

(FAO, 2014).

고등어는지질과단백질이풍부하며

,

특히

,

고도불포화지방산

(polyunsaturated fatty acid, PUFA)

단백

가수분해물인

peptide

등을풍부하게함유하고있다

(Kim et al., 2002).

하지만

PUFA

쉽게산화분해되어유지의산화변

,

저급

carbonyl

화합물의생성으로발생되는불쾌치

,

유리지 방산의생성으로인한단백질변성촉진영양가저하등의 저하의문제점이된다

(Gwak and Eun, 2010; Lingnert and Eriksson, 1980).

이처럼선도저하가빠른고등어는바람직하지 못한유통

,

저장중에

scombroid fish poisoning

같은알러지 식중독을일으킬있다

(Mackie et al., 1997).

냉장 저장 중 고등어(Scomber japonicus)의 선도 지표 개발을 위한 품질 특성 평가

박선희·김민주·김고은·최현덕

1

·박소영·김민지·김꽃봉우리·김영민

1

·남택정

1,2

홍창욱

3

·최재혁

3

·장명기

3

·이주운

3

·안동현*

부경대학교 식품공학과/식품연구소, 1부경대학교 수산과학연구소, 2부경대학교 식품영양학과, 3㈜디바이스넷 연구소

Assessment of Quality Changes in Mackerel Scomber japonicus During Refrigerated Storage: Development of a Freshness Indicator

Sun-Hee Park, Min-Ju Kim, Go-Un Kim, Hyeun-Deok Choi

1

, So-Yeong Park, Min-Ji Kim, Koth-Bong-Woo-Ri Kim, Young-Min Kim

1

, Taek-Jeong Nam

1,2

, Chang-Wook Hong

3

, Jae-Hyuk Choi

3

,

Myung-Kee Jang

3

, Ju-Woon Lee

3

and Dong-Hyun Ahn*

Department of Food Science and Technology/Institute of Food Science, Pukyong National University, Busan 48513, Korea

1

Institute of Fisheries Sciences, Pukyong National University, Busan 46041, Korea

2

Department of Food Science and Nutrition, Pukyong National University, Busan 48513, Korea

3

Devicenet Research Institute, Anyang 14056, Korea

No freshness indicator for fish has yet been established. Thus, we investigated changes over time in mackerel quality in an effort to development useful indicators. Fresh whole mackerel Scomber japonicus were stored at 4°C immedi- ately after capture and quality changes were evaluated every 3 days for a total of 15 days. Whole fish were divided into ventral parts (VPs) and dorsal parts (DPs); we measured the trimethylamine (TMA) and volatile basic nitrogen (VBN) levels, pH values, and color values in/of these parts. The TMA and VBN levels tended to increase during storage and the TMA changes in VPs were higher than those in DPs. In particular, the VP TMA content attained a maximum of 3.68 mg/100 g at 6 days, and the VBN content attained a maximum of 20.88 mg/100 g at 9 days, sugges- tive of initial fish spoilage. The pH ranged from 5.99–6.17 over the first 3 days and from 6.17–6.38 from days 6–15.

Surface color changes on VPs and DPs were explored. Significant decreases in both VP lightness and yellowness were evident after 3 days. The data suggest that both TMA level and lightness of the color are valuable indicators of freshness in the initial stage of mackerel retail.

Key words: Mackerel, Quality changes, Freshness indicator

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.

http://dx.doi.org/10.5657/KFAS.2016.0731 Korean J Fish Aquat Sci 49(6) 731-736, December 2016

Received 6 October 2016; Revised 26 October 2016; Accepted 10 November 2016

*Corresponding author: Tel: +82. 51. 629. 5831 Fax: +82. 51. 629. 5824

E-mail address: [email protected]

(2)

박선희

김민주

김고은

최현덕

박소영

김민지

김꽃봉우리

김영민

남택정

홍창욱 최재혁

장명기

이주운

안동현

732

현재품질이우수한수산물을공급하기위해산지에수산물산 지거점유통센터를건립하여현지에서가공해소비까지콜드체 인으로유통할있는인프라를구축함으로써소비자에게 전한수산물을공급하기위한기반을조성해나가고있다

.

하지 농산물의경우물리적규격과다양한포장규격을제공하고 있으며

,

품질등급판정을위한질적품질기준을제공하여제품 차별화가가능한실정이지만

(NAQS, 2012),

수산물의경우 도저하가급속히이루어지기때문에품질등급을판정할 시스템이개발

구축되어있지않다

.

또한수산물에대한 질인증제도에서품질기준규정은어류의경우

,

횟감용

,

가공식 냉동수산물에대해서만품질기준이정해져있으며

,

어류 형태

,

색깔

,

향미주로외관의관능적특성에대한것으로

,

보다객관적기준마련이시급한실정이다

.

이전연구에서

,

고등 어의저장조건에따른선도저하의품질변화

(Ha et al., 2007)

이를개선할있는천연물

(Kang et al., 2014; Kim et al., 2014)

물리적처리

(Song et al., 2005)

따른품질변화에 연구가이루어져왔지만이를산지에서신속한품질측정 스템개발을위해적용하기위한고등어신선도측정지표개발 대한연구는이루어지지않았다

.

따라서연구는산지에서바로적용할있는고등어의 유통기준에따른품질신속측정기술과품질판정시스템 개발을하기위한단계로

,

바로어획한고등어를냉장상태 에서저장하여화학적지표인

trimethylamine (TMA), volatile basic nitrogen (VBN), pH

관능적지표인색도에대한변화 측정하여어류신선도신속측정장치와품질판정시스템개발 필요한자료를제시하고자한다

.

재료 및 방법

실험재료

실험에사용한고등어는당일어획한것을

6

마리씩

4℃

저장하여

15

일동안

3

간격으로실험에사용하였다

.

어획 고등어는

35-40 cm

체장의

500-750 g

35 cm

미만의 장의

500 g

미만인

,

크기로

vision inspection system (D- VIS-01-P, Devicenet, Inc., Seoul, Korea)

load cell (OBBL, Bongsin Loadcell Co., Ltd., Seongnamsi, Korea)

장착된 어규격신속측정시스템으로분류되었으며

,

각각

3

마리씩저장 하여

,

실험당일에내장

,

머리

,

꼬리

,

뼈를제거한

,

육을등과 부분으로나누어실험을실시하였다

.

pH

고등어를등과부분으로나눈부분의육을시료로 사용하였다

.

잘게다진

3 g

증류수를

30 mL

가하여균질

(Ace Homogenizer, AM-7, Nihonseiki)

이용하여

10,000 rpm

에서

2

분간균질화

,

실온에서

pH meter (HM-30V, TOA, Kobe, Japan)

이용하여측정하였다

.

Trimethylamine (TMA)

TMA

함량측정은

AOAC

(2000)

변형하여측정하였다

.

고등어는육을등과부위로나누어시료를

10 g

측정하

7.5% TCA

용액

20 mL

첨가한

,

균질기

(AM-7, Ace homogenizer, Nihonseiki, Japan)

5,000 rpm

에서

1

분간균질

,

교반기

(MS-2026, Misung Scientific Co. Ltd., Seoul, Korea)

30

분간교반하였다

.

여과지

(Advantec 5A, Tokyo, Japan)

사용하여여과한

, 3,000 rpm

에서

10

분간원심분리 기로

(Combi 514R, Hanil Science Industrial Co. Ltd., Kimpo, Korea)

원심분리하였다

.

여과액

4 mL

분취하여

20% form- aldehyde 1 mL,

무수

toluene 10 mL

포화

K

2

CO

3

3 mL

순서대로첨가

, 1

분간

voltexing

다음

5

분간정치하고

,

분리된

toluene

상층액에

Na

2

SO

4

1

분간탈수시켰다

.

탈수된 상층액은

0.02% picric acid

1:1

반응시켜

410 nm

에서흡광 도를측정하였다

.

Volatile basic nitrogen (VBN)

실험에서는식품공전상의

Conway

법을이용하여실시하 였다

(KFDA, 2002).

고등어육을등과배로나누어세절한

, 10 g

칭량한증류수

50 mL

첨가하여

10

교반

, 5

정치

3

실시하였다

.

30

분간침출된용액은

3,000 rpm, 10

원심분리를하여맑은상층액을얻었다

.

이후상층액을여과 시킨

5% H

2

SO

4이용하여

pH 4.0

으로보정하고

100 mL

정용하였다

. Conway unit

내실에는

0.01 N H

2

SO

4

1 mL,

외실 에는

sample

포화

K

2

CO

3

1 mL

첨가하고혼합하여클립 채워

25℃,

습도

30%

조건에서

1

시간반응시켰다

.

이후

실에

brunswik

시약을방울첨가한미량수평뷰렛을이용

하여

0.01 N NaOH

적정하였다

. 색도

고등어표면에서부위의

5

번째

, 12

번째

, 19

번째줄무늬를 기준으로하여측면의어두운

(

남색

)

부분과줄무늬사이

,

측면의밝은부분을색차계

(A80F-208, Konica Minolta, INC, Japan)

측정하였다

.

색도는

L* (lightness,

명도

), a*

(redness,

적색도

), b* (yellowness,

황색도

)

값을이용하여 정하였다

.

통계처리

실험결과의통계처리는

SAS program (Statistical analytical system V8.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)

이용하여 평균값을분산분석한

, Duncan

다중검정법으로

P<0.05

준에서항목들간의유의적차이를검정하였다

.

결과 및 고찰

TMA 함량 변화

(3)

냉장 저장 중 고등어의 품질 특성

733

어패류에함유되어있는

trimethylamine oxide (TMAO)

후에세균또는어패류중에존재하는효소등에의해

TMA

환원되며비린내를유발하고이를통해부패정도를측정하게 된다

(Kim et al., 2009; Benjakul et al., 2004).

이번실험에서 고등어를

15

동안

3

간격으로

4℃

보관하여등과 부위별로

TMA

함량을측정하였다

.

결과

, 0

일차

TMA

량은

0.20 mg/100 g,

0.27 mg/100 g

이었고

, 15

일차에는

6.41 mg/100 g,

7.58 mg/100 g

으로저장기간동안꾸준 증가하였다

(Fig. 1).

특히

, 3

일차에서

TMA

값이등에서는

0.63 mg/100 g,

배에서는

0.99 mg/100 g

이었고

, 6

일차에서는

2.11 mg/100 g,

3.68 mg/100 g

으로저장

6

일차에서급격 하게

TMA

값이증가하였다

.

이를통해

3

일에서

6

일차사이에

효소또는세균의활성이증가하여

TMA

변화폭이크게나타

것으로사료된다

(Shin, 2008; Esparaz and Cajipe, 2007).

,

모든저장기간동안

TMA

함량이부위보다부위에 높은것을확인있었다

. 6

일차에서고등어의

위의경우초기부패값인

3 mg/100 g

초과하는것을확인

있었고

,

부위에서는저장

9

일차에서

TMA

값이

3.02 mg/100 g

으로초기부패값을초과하였다

.

이는부위가 장과접하고있기때문에조직이연약하고

,

수분함량이높아

장의부패가세균또는효소에의해

TMAO

에서

TMA

로의

원이빨리진행됨으로부위보다배에서

TMA

값이 나타난사료된다

(Pyeun et al., 1996).

어종에따라

TMA

초기부패수준은차이를보이고있으며

,

고등어의

TMA

부패수준은

3-4 mg/100 g

으로보고되고있으나

(Song et al.,

2005),

이는산지에서어획되어바로유통되는단계인완전

단계에서신선도지표로서사용하기에적절한수준은아니

.

따라서

,

고등어에대한신선도지표로서부위가부위 보다는

TMA

함량증가가크게나타나

,

부위에서

TMA

함량

수준이

1 mg/100 g

이하일고등어의신선도지표로서나타

있는허용수준일것으로사료된다

.

VBN 함량 변화

신선한고등어는부패가진행되면내부에미량으로포함 되어있는휘발성염기질소의함량이증가하게된다

. VBN

미생물에의하여단백질이

peptide, amino acid, peptone

등과 같은저분자물질로분해하면서함유량이증가하기도하며

(Lee et al., 2013),

효소미생물의작용에의해

TMAO

원되어

TMA

등과같은염기성물질이생성되어

VBN

함량

증가한다

(Kang et al., 2014). VBN

함량에따라어육의 판정을가늠할있는데신선한어육에서는

5-10 mg/100 g,

보통선도의어육에서

15-25 mg/100 g,

부패초기의어육은

30-40 mg/100 g,

완전부패의경우

50 mg/100 g

이상의수치 나타내는것으로알려져있다

(Song et al., 2005).

또한

,

수산 가공원료의선도한계점으로는

20 mg/100 g

제시하고있다

(Heu et al., 2008).

연구에서는

4℃

저온저장일차에따른 등어의

VBN

함량변화를측정하였다

(Fig. 2).

결과

, 0

일차에 배와부분의육이각각

6.11 mg/100 g

5.04 mg/100 g

수치를나타내어신선한상태를보였으나저장일차가점점 길어짐에따라

VBN

함량은점차적으로증가하는경향을 타내었다

.

특히부분의육이부분의육보다선도저하에 부패가진행됨에따라

VBN

증가폭이것을확인할 있었다

. 0

일차부터

15

일차에서부분의

VBN

함량은

5.04 mg/100 g

에서

32.53 mg/100 g

으로증가하였으며

,

부분의

VBN

함량은

6.11 mg/100 g

에서

39.46 mg/100 g

나타내었 이는

0

일차때와비교했을같은고등어지만부위에따라

부패의속도나

VBN

함량의폭에차이가있음을확인할

었다

.

특히

,

부분은

12

일차

23.40 mg/100 g

수치에서

15

일차

32.53 mg/100 g

으로부분은

12

일차

28.16 mg/100 g

수치에서

15

일차

39.46 mg/100 g

으로급격한

VBN

함량의 폭을나타내었다

.

이미

9

일차부터는부위의육은선도

계점인

20 mg/100 g

이상의수치를보였기때문에원료로써

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 3 6 9 12 15

TM A (m g/ 100 g)

Storage period (days)

Dorsal Ventral

Dorsal Ventral

a

d d

c c

b a

d d

c

c

b

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 3 6 9 12 15

VB N (m g/ 100 g )

Storage peroid (days)

d d

c c

c c

d

d

b b a

a

5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

0 3 6 9 12 15

pH

Storage period (days)

d

c c b ab a

Fig. 1. Changes in trimethylamine (TMA) contents in mackerel Scomber japonicus for 15 days during storage at 4±1°C. a-dMeans with superscripts above same color bars are significantly different (P<0.05).

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 3 6 9 12 15

TM A (m g/ 100 g)

Storage period (days)

Dorsal Ventral

Dorsal Ventral

a

d d

c c

b a

d d

c

c

b

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 3 6 9 12 15

VB N (m g/ 100 g )

Storage peroid (days)

d d

c c

c c

d d

b b a

a

5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

0 3 6 9 12 15

pH

Storage period (days)

d

c c b

ab a

Fig. 2. Changes in volatile basic nitrogen (VBN) contents in mack- erel Scomber japonicus for 15 days during storage at 4±1°C. a-

dMeans with superscripts above same color bars are significantly different (P<0.05).

(4)

박선희

김민주

김고은

최현덕

박소영

김민지

김꽃봉우리

김영민

남택정

홍창욱 최재혁

장명기

이주운

안동현

734

없었으며

, 4℃

저온보관부위는

15

일차에

32.53 mg/100 g,

부위는

12

일차에

28.16 mg/100 g

으로이미초기

부패수준인

30 mg/100 g

근접하여품질적으로문제가있음

보였다

.

또한마지막

15

일차에부위는

39.46 mg/100 g

초기부패수준의기준치를넘기기직전으로확인되었다

.

장일차에따른

VBN

함량증가는미생물또는효소가서서히

단백질을분해시키면서생성되는암모니아나질소등에의하

VBN

함량이증가하며특히부분의육은내장의미생물

영향으로급격한선도저하의폭이심한것으로사료된다

.

론적으로

,

고등어를저온저장원료로써이용하기위해서는

9

이내로저장하는것이바람직하며실험에서저장

12

이후에

VBN

함량이초기부패수준에도달하여

VBN

등어의초기선도지표보다는식용한계지표로서보다적합 것으로사료된다

(Özoǧul and Özoǧul, 2000).

pH 변화

사후신선한생선은보통

pH 5.5-6.5

전후이며

(Kim, 2004),

사후에어육중의해당반응이진행되면서젖산이생성되어

pH

낮아져적색육어류의경우

pH 5.6-5.8

이른다

(Park et al.,

1997).

하지만시간이경과함에따라생선의여러효소가

백질을분해하여아미노태

,

암모니아태질소가증가하게된다

.

그리고오염미생물에의해생선의단백질이분해되어

peptide

amino acid, amine

같은양성전해질을생성한다

.

이렇게 생성된아미노태

,

암모니아태질소

, peptide, amino acid, amine

등으로인하여

pH

상승하는것으로보고되고있다

(Shin et

al., 2006).

보통적색육어류의초기부패

pH

6.2-6.4

정도이

식용이어려운정도의부패

pH

6.5

이상으로보고있다

(Park et al., 1997).

연구결과에서고등어의

pH

(Fig. 3)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 3 6 9 12 15

TM A (m g/ 100 g)

Storage period (days)

Dorsal Ventral

Dorsal Ventral

a

d d

c c

b a

d d

c

c

b

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0 3 6 9 12 15

VB N (m g/ 100 g )

Storage peroid (days)

d d

c c

c c

d d

b b a

a

5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5

0 3 6 9 12 15

pH

Storage period (days)

d

c c b ab a

Fig. 3. Changes in pH in mackerel Scomber japonicus for 15 days during storage at 4±1°C. a-dMeans with superscripts above bars are significantly different (P<0.05).

Table 1. Changes in color value in mackerel Scomber japonicus surface for 15 days during storage at 4±1°C

Days Color Surface

    Dorsal aspect

Ventral aspect Dark blue color of top Between stripes

0

Lightness 24.62±1.92a 33.60±3.36a 87.04±2.62a

Redness -2.20±1.29c -3.44±0.62c -1.91±0.77b

Yellowness -2.70±1.10c -3.79±1.63ab 7.27±2.72a

3

Lightness 21.59±1.65d 33.49±4.32a 79.11±4.61b

Redness -1.36±0.72b -2.36±1.13b -1.26±1.83a

Yellowness -1.77±1.15a -5.68±2.31c 4.02±8.26b

6

Lightness 22.39±1.69dc 32.97±3.22ab 76.44±1.82c

Redness -0.93±0.38ab -1.45±0.46a -2.08±0.32b

Yellowness -1.17±0.81ab -5.46±1.44c -2.67±1.91d

9

Lightness 23.85±1.16ab 31.97±1.07ab 76.55±2.10c

Redness -0.68±0.13a -1.21±0.27a -2.13±0.40b

Yellowness -1.36±0.81b -4.56±1.12abc -0.61±3.13cd

12

Lightness 22.78±1.37bc 32.12±2.37ab 76.39±2.48c

Redness -0.76±0.24a -1.29±0.22a -1.97±0.38b

Yellowness -1.67±0.57ab -4.75±1.04bc 1.03±1.67c

15

Lightness 22.25±1.69dc 30.99±2.64b 74.65±2.95c

Redness -0.70±0.20a -1.32±0.53a -1.57±0.42ab

Yellowness -1.07±0.77ab -3.55±1.65a 3.85±2.30b

a-dMeans with superscripts in the same column are significantly different (P<0.05).

(5)

냉장 저장 중 고등어의 품질 특성

735

0

일차부터

15

일차까지

5.99-6.38

pH

나타났으며

, 3

부터

pH 6.17

초기부패수준에도달하여

15

저장기간 유의적인증가를보였지만완만한증가를보였다

.

따라서

,

고등어의

pH

신선도지표로서사용하기에

pH

범위의변화 크지않아신선도지표로서사용하기에는적합하지않은 으로사료된다

.

색도 변화

선도에따른고등어표면의색도에미치는영향을알아보기 위해저장일차별로색도측정을실시하였다

.

현재우리나라 에서주로어획되는고등어는

Scomber japonicus

어종으로 부위는짙은남색과검은색물결무늬가발달해있으며

,

배쪽은 무늬가없으며체색을가지는특징을가지고있다

.

따라서

,

크게등과배부위로나눈

,

부위는고등어측면의가장 어두운짙은남색부분과줄무늬사이부분으로

3

곳으로 누어측정을실시하였다

(Table 1).

부분의짙은남색을나타 내는부위의색도측정결과

,

명도는

0

일차에서

24.62

수치를 기록하였고

3-15

저장기간동안

21.59-23.85

수치로약간 감소하는경향을나타내었다

.

적색도와황색도에서는뚜렷한 변화를나타내지않았다

.

줄무늬사이의색도변화에서도명도

,

적색도

,

황색도모두

0

일차와비교저장기간동안뚜렷한 화를나타내지않았다

.

고등어부분의경우명도는

0

일차에

87.04

이였으며

, 3

일차에

79.11, 6-15

동안에는

76.44-74.65

변화는없었다

.

황색도는

0

일차에는

7.27

3

일에서

15

저장기간동안

-2.67~4.02

감소하는것으로나타났다

.

적색도는저장기간동안변화가없었다

.

색도측정의 과를종합하여보았을고등어의부분에서색도의뚜렷한 변화가나타났으나

,

황색도의경우는고등어부분의색깔이 약간의황색이나

,

흰색을나타내는경우도있어색의분포가 정하지가않아선도지표로서사용하기에는적합하지않으며

,

명도의경우는부위에있어

3

이후부터명도가뚜렷한 소를나타내어색도명도는선도지표로서사용하기에적합 것으로나타났다

.

사 사

논문은

2016

해양수산부재원으로한국해양과학기술진

흥원의지원을받아수행된연구입니다

(

과제명

:

지능형수산물 품질판정시스템기술개발

).

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수치

Fig. 2. Changes in volatile basic nitrogen (VBN) contents in mack- mack-erel  Scomber  japonicus for 15 days during storage at 4±1°C
Table 1. Changes in color value in mackerel Scomber japonicus surface for 15 days during storage at 4±1°C

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