Korean J. Food & Nutr. Vol. 25. No. 2, 324~329 (2012) THE KOREAN JOURNAL OF 한국식품영양학회지 FOOD AND NUTRITION 천안신고배의품질특성및이를이용한동결건조배스낵제품개발 강병선 황혜정 * 천안연암대학친환경원예과, * 천안연암대학외식산업과 Quality Characteristics of Cheonan Shingo Pear and Freeze-dried Pear Snack Byung-Sun Kang and Hea-Jeung Whang * Dept. of Eco-Friendly Horticulture, Cheonan Yonam College, Cheonan 330-709, Korea * Dept. of Food Service Industry, Cheonan Yonam College, Cheonan 330-709, Korea Abstract The evaluated physicochemical and sensory properties of freeze-dried Shingo pears(pyus pyritolia Niitaka), cultivated at Cheonan city, prepared using different sugar concentration of blanching solution we evaluated. Sliced Shingo pears(5 mm and 7 mm thickness) were blanched in sugar solution(0, 3, 5, 7, 10%) and freeze-dried to make dried fruits snack. The firmness of the pear snack sliced in 7 mm portions was greater than the pear snacks sliced in 5mm pieces. However in sensory evaluation, pear snacks sliced in 5 mm portions showed higher scores. ph and titratable acidity showed no significant difference in the blanching process. Concentration of total phenollic compound in fresh pear was 3.7 mg % but freeze-dried pear snacks showed higher values at 15 mg %. Sensory evaluation tests showed that the scores for texture decreased as the thickness of the snack and sugar concentration of blanching solution increased; however the score increased(p<0.05). Color intensity and overall acceptability scores were highest in pear snacks sliced in 7 mm pieces and blanched with 7% sugar solution. Key words: pear, snack, blanching, Shingo, freeze-dry 서론전국적으로가장많이생산및재배되는배는여러가지품종이있으며, 이중에서신고배는평균당도가 12~15 Brix 이며, 경도는 0.7~1.4 kgf를나타내는우리나라의대표적인배품종이다 (Lee 등 2003a). 저장기간에따라영양성분의함량이변화하는데, 출하되는가을과겨울의비타민함량이봄과여름에비해훨씬높은것으로보고되어있다 (Kim 등 2007). 그러나수확기의홍수출하로값이하락하고, 저장시설이미흡한경우에는부패성이높은단점이있다 (Yang 2002). 저장기간이길어짐에따라심부가갈변되는현상도발생되어품질이떨어지는단점이있다 (Frank 등 2007). 근래에는과일의건강효과에대한관심이높아지고있는 데, 보관성이나저장성이낮은생과일보다는과일을다양한형태로가공한주스, 스낵과같은다양한형태로가공한과일가공품에대한수요가꾸준히늘고있으며, 특히건조방법으로서사과 (Choi 등 2008, Kim 등 2011, Mandala 등 2005), 무화과 (Doymaz 2005) 등이대표적으로이용되고있다. 사과건조제품을당용액의농도와침지시간그리고열풍건조의온도를달리하여제조한결과, 삼투건조시침지용액의농도와침지시간이증가함에따라중량감소와수분손실이증가하였으며, 복원한사과건조제품에대한관능적기호는삼투건조한사과건조제품이대조구에비해유의적으로높은기호도를높았다고보고되어있다 (Choi 등 2008). 또한삼투압처리방법이건조과일의갈변을억제하는것으로보였으며, 경도 (hardness) 의경우열풍건조와동결건조모두삼 Corresponding author: Hea-Jeung Whang, Dept. of Food Service Industry, Cheonan Yonam College, Cheonan 330-709, Korea. Tel: +82-41-580-1296, Fax: +82-41-580-1228, E-mail: whj1020@daum.net - 324 -
Vol. 25, No. 2(2012) 천안신고배의품질특성및이를이용한동결건조배스낵제품개발 325 투압처리당용액의농도와침지시간이증가함에따라높아지는경향을보였다고보고되어있다 (Kim 등 2011). 이와같은과일의가공에서많이이용되는건조는상변화를일으키는열량과질량이동이동시에발생하는공정으로서, 건조에의한수분제거및수분활성도감소에의해미생물에의한부패위험을낮추어식품을장기보존할수있게한다. 그러나수분제거를위해서는건조온도와시간이건조식품의향미, 색, 영양성분등에악영향을미쳐식품의영양적, 관능적가치에심각한감소를일으킬수있다 (Lenart A 1996). 특히배는다른과일과는다르게아삭거리는식감을주는석세포가다량함유되어있어독특한기호성이있지만, 배의가공에대한연구는배즙, 발효주등으로거의이루어지지않고있다 (Hwang 등 2006, Jeong 등 2010). 이에따라저장성과기호성을높인건조배스낵을만들기위해갈변방지를위한당액에서의데치기조건을결정하고, 동결건조한배스낵의관능적품질특성에대해연구하고자하였다. 재료및방법 1. 재료본실험에사용된배는천안시서북구성환읍율금리에위치한개인농가에서 2010년에수확한신고배 (Pyus pyritolia Niitaka) 를 2010년 6월에서 11월까지 5개월동안 2 저온실에저장하면서껍질과핵을제거한과육부분을공시시료로이용하였다. 배의조단백, 조지방, 조회분, 수분함량을 AOAC 방법에따라분석하였다 (AOAC 1984). 2. 배스낵제조박피한배를 5 mm, 7 mm로절단하여다양한농도의당액에 30초간데치기하였다. 데치기를위한당액은당함량이 0%, 3,%, 5%, 7%, 10% 이고, 95 로유지하며사용하였다. 데친배절편을즉시 -40 에 3일간저장한후에냉동건조하였다. 냉동한시료를진공동결건조기 (VFD0300, Biocryos, Korea) 를이용하여동결건조하였다. 소분된시료를냉동건조기 chamber 내에서 -50 이하로예비동결한후진공도 8.0~10.0 torr, cold trap의온도 -60 하에서 36시간동안건조하였다. 건조가끝난시료는적당량의실리카겔과함께이중의폴리에틸렌백을사용하여밀봉하여보관하였다. 3. 유리당정량배스낵 5 g에증류수 10 ml를가한후여과 (Whatman No. 1, Maidstone, England) 하였으며, 배착즙액 5 ml를동일한방법으로여과한후, Sep-pak C18 cartridge 에통과시켜색소와 고분자물질을제거한후, 0.45 μm membrane filter(millipore Co. Ltd., Milford, MA, USA) 로여과한여액을 HPLC(Agilent 1200) 로분석하였다. 칼럼은 carbohydrate column(4.6 150 mm, Waters) 을사용하였고, 검출기는굴절률검출기 (RID- 6A, Shimadzu, Japan) 를사용하였으며, 이동상은 acetonitrile : water (75:25%(v/v)) 를 1.0 ml /min 유속으로흘려주었고, 표준물질로는 fructose, glucose 및 sucrose(sigma-aldrich) 를사용하였다. 4. 유기산정량유리당정량에사용하고남은시료를유기산정량에사용하였다. 유기산함량은 HPLC(Waters 2695, Waters, New Castle, DE, USA) 로분석하였다. ODS column(prevail Organic Acid, 4.6 150 mm, 3 μm, Alltech Grace Co., Deerfield, IL, USA) 을사용하였으며, 검출기는 UV detector(spectra System UV1000, Thermo Separation Products, Waltham, MA, USA) 로 215 nm에서검출하였으며, 이동상은 0.25 mm phosphate buffer 를사용하여 0.3 ml /min 의유속조건에서 20 μl를주입하여분석하였다. 표준물질로는 fumaric acid, citric acid, malic acid, succinic acid(sigma-aldrich, St. Louis, MO, USA) 를사용하였다. 5. 총폴리페놀정량동결건조한배스낵 5 g에메탄올 250 ml를첨가하여분쇄한후여과하여 HPLC 분석용메탄올로 5 ml정용하여분석시료로하였다. 배즙은원액 5 ml를이용하였다. Folin-Dennis 방법에의하여분석시료 0.1 ml와 20% Na 2CO 3 용액 10 ml를혼합하여 30분간방치한후분광광도계 (UV-1201, Shimadzu, Tokyo, Japan) 를사용하여 760 nm에서흡광도를측정하여 tannic acid(yaduri Pure Chemicals Co., Ltd., Kyoto, Japan) mg % 상당량으로산출하였다. 6. 배스낵의물성특성냉동건조된배스낵의 firmness 는물성측정기 (Sun Co. CR- 200D, Japan) 를이용하여측정하였다. 배스낵을포장에서꺼낸후, 30분간방치후 firmness 를측정하였으며, 측정조건은 head speed는 200 mm /min, 변형률은 50% 로설정하였다. 7. 관능검사천안연암대학학생 30명을선정하여관능검사의방법및목적에대하여인지시킨다음, 각시료의평가후에는물로입을헹군뒤다른시료를평가하도록하였다. 기호도특성은색, 향, 조직감, 단맛, 전체적기호도로서대단히좋음을 7점으로, 대단히싫어함을 1점으로설정하여 7점척도법으로실시하였다.
326 강병선 황혜정 한국식품영양학회지 8. 통계처리실험의분석결과는 3회이상반복실행한값을얻어 SPSS program(ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 을사용하여통계처리를하였으며, one-way ANOVA 를실시하였고, p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에의해시료간의유의인차이를검증하였다. 결과및고찰 1. 성분특성천안지역에서 2010년에수확한신고품종의성분특성을분석한결과, Table 1과같이수분함량이 88% 이고, 조지방과조단백질함량이 0.20%, 0.32% 로낮았다. 당도는 12.3 Brix 로비교적높았으며, ph는 5.37로나타났다 (Table 2). 배의이화학적인성분은생육조건, 기후변화, 토지조건등의영향을받으며, 또한수확한후저장조건이나기간에따라서차이가날수있지만, 유기농과실과관행과실간에도일반적인특성은유의적인차이는없는것 (Choi 등 2010) 과비슷한경향으로나타났다. 2. 총폴리페놀정량총폴리페놀함량을분석한결과는 Table 2와같다. 배가공품갈변반응의주요원인물질인총폴리페놀은수확후저장기간이길어질수록증가되는것으로알려져있으나, 본연구에사용된신고배의과육에는 3.47 mg % 로비교적낮게함유되어있는것으로나타났다. 폴리페놀은과피와과심에많은양이존재하나, 과육에는비교적적은양이존 재하는데, 일반적으로과육에는 3~4 mg % 의함량범위를나타내는것으로보고되어있다 (Lee 등 2009, Hwang 등 2006). 3. 유리당과유리산함량유리당함량은 Table 3과같이나타났으며, 총당함량은 10.82 mg % 로서신고와영산품종배의총당함량인 7.15~ 10.41, 7.14~10.29% 와거의유사한값을나타내었다. 일반적인배의당함량은 fructose 5.10%, glucose 2.27%, sucrose 0.59% 라고하였으며, 신고배의경우에 fructose 2.03~3.75%, glucose 2.02~3.42%, sucrose 1.33~3.24% 로보고하였는데 (Choi 등 1998), 본연구에서는 fructose 8.14%, glucose 2.68% 로 fructose 가매우높은농도로측정되었다. 이는배의품종뿐만아니라재배지역과같은여러가지환경에의해영향을받기때문이라고생각된다. 또한 glucose 와 fructose 는검출되었으나, sucrose 는검출되지않았는데, 이는 sucrose 가과육에는존재하지않고과피와과심에만존재하며, 배조직내에다당류나이당류는저장기간이증가함에따라가수분해되어단당류로생성된다는보고 (Zhang 등 2003, Hwang 등 2006) 와유사한결과로여겨진다. 배의휘발성유기산은 malic acid, succinic acid 및 fumaric acid를분리하였는데 succinic acid가가장많이존재하였으며, 감귤에많은 citric acid 가검출되지않았는데, 이와같은유기산함량은배의특징적인맛에영향이있는것으로여겨진다. 이와같은결과는배술의유기산의총함량은 0.71% 이고, succinic acid, malic acid 및 citric acid 순으로보고된결과 (Lee 등 2009) 와유사하게나타났다. Table 1. Contents of general composition of Shingo pear cultivated at Cheonan Composition Content(%) Moisture 88.02 Crude protein 0.32 Crude lipid 0.20 Crude ash 0.47 Carbohydrate 10.99 Table 2. Physicochemical properties of Shingo pear cultivated at Cheonan Properties Content ph 5.37 Soluble solid contents( Brix%) 12.3 Polyphenol( mg %) 3.47 Table 3. Sugar contents of Shingo pear cultivated at Cheonan Sugars Contents( mg %) Fructose 8.14 Glucose 2.68 Sucrose - Total sugar 10.82 Table 4. Contents of organic acids in Shingo pear cultivated at Cheonan Organic acids Contents( mg, %) Fumaric acid 209.3 Citric acid not detected Malic acid 266.4 Succinic acid 478.1
Vol. 25, No. 2(2012) 천안신고배의품질특성및이를이용한동결건조배스낵제품개발 327 4. 데치기당액농도에따른배스낵의이화학적특성데치기당액농도를달리하여데친후, 냉동건조시킨배스낵의이화학적특성을 Fig. 1에나타내었다. 다양한농도의당액에서데친후냉동건조시킨배스낵의 firmness 는데치기조건에의해서는큰차이를보이지않았지만, 두께차에의해서는차이가있는것으로나타났다. 두께 5 mm로절단하여냉동건조시킨배스낵보다는 7 mm두께로제조한스낵의 firmness가다소증가하는것으로나타났다. 당액농도를달리하여침지한후, 건조시킨건조참외제품의품질에서당액농도는큰영향을주지않았다는결과와동일하게나타났다 (Kim 등 1997). 데친후에건조시킨당근의경도가데치지않고서건조시킨것보다높은값을나타내었는데, 이는데치기과정에의해세포의구조가파괴되지않고잘유지되어경도가높게나타난다고하였다 (Lee 등 2003b). 당액농도에의해서는두시료간의 ph와총산도및총폴리페놀의양은차이가없는것으로나타났다. 가열온도에따라배즙의총폴리페놀의농도를측정한연구에의하면비가열한배즙보다는가열온도가증가함에따라배즙의폴리페놀함량이증가하는것으로나타났는데, 이의원인으로서는고분자페놀성화합물이나단백질등과결합되어있는페놀성화합물이열에의해분해되어저분자페놀성화합물로변화되거나화학결합이파괴되어전체적인페놀화합물의농도가증가하기때문이라고하였다 (Tanriӧven & Eksi 2005). 배 즙의폴리페놀함량보다동결건조분말의총폴리페놀함량이 2배이상으로증가한연구결과와유의한결과를나타내며, 동결건조한배스낵의총폴리페놀함량이증가하는것으로나타났다 (Park 등 2011). 그러나본연구에서는배의절단두께와당액의당농도는총폴리페놀의양에큰영향을끼치지않는것으로나타났다. 5. 기호도검사두께에따라데치기용액의설탕농도를달리하여제조한스낵에대해관능검사를한결과는 Table 5와같다. 스낵의두께가 5 mm인경우에는데치기액의설탕농도가 7% 인경우가색상, 조직감, 전체적인기호도에서관능검사치가높게나타났으나, 7 mm인경우에는 3% 와 5% 인경우가높은기호도를나타내었다. 또한데치기당액의당농도가높을수록냉동건조하여제조한배스낵의끈적임이강해지는데, 이때문에조직감에대한기호성이낮게나타났다. 요약당침액농도와건조방법을달리하여제조한신고배 (var. Shingo, Niitaka pear) 스낵의특성과제조조건에관하여연구하였다. 배의껍질과핵을제거하고 5 mm와 7 mm으로절단한후설탕물 (0%, 3%, 5%, 7%, 10%) 에서데치기를실시하였다. 제 Fig. 1. Effect of various sugar concentration of blanching water on the firmness, ph, tiltratable acidity and total phenolic compounds of frozen-dried pear snack.
328 강병선 황혜정 한국식품영양학회지 Table 5. Effect of various sugar concentration of blanching water on the sensory quality of frozen-dried pear Thickness of sliced pear snack 5 mm 7 mm Properties Sugar concentration of blanching solution(%) 0 3 5 7 10 Color 4.79±1.23 c 4.89±1.45 cb 5.11±1.05 abc 5.63±1.07 ab 5.79±0.85 a Flavor 4.68±1.06 a 4.61±1.26 a 4.79±1.25 a 4.58±1.02 a 4.84±1.21 a Texture 5.95±0.97 a 5.89±1.05 a 5.1 ±0.99 b 5.54±0.90 ab 4.98±0.94 b Sweet 4.05±0.97 c 4.05±0.97 c 4.84±1.07 b 4.89±1.05 b 5.63±0.96 a Overall 4.68±0.89 b 4.79±0.92 b 4.68±0.82 b 5.79±1.03 a 5.63±0.90 a Color 4.89±0.88 a 4.74±1.05 a 4.79±1.13 a 4.68±1.16 a 4.58±1.12 a Flavor 5.00±0.82 a 4.74±1.05 a 4.53±1.02 a 4.79±1.13 a 4.63±0.96 a Texture 4.58±1.17 ab 4.84±0.83 a 4.58±1.07 ab 4.05±1.22 b 3.89±0.94 b Sweet 4.05±0.78 b 5.05±0.71 a 5.16±0.90 a 5.42±0.84 a 5.53±0.70 a Overall 4.37±0.83 b 5.05±1.13 a 5.58±0.90 a 5.63±0.76 a 5.11±0.74 a 조한시료를 -40 에서 1일보관후, 24시간냉동건조하여밀봉보관하여배스낵을제조하였다. 배스낵의경도는블랜칭조건에의해서는큰차이를보이지않았지만, 과육의두께차에의하여 5 mm절단한스낵이 7 mm절단한스낵보다다소증가하였다. ph와총산도는생과의경우 5.37 이었으나, 스낵제조시 ph 5.0 이하로나타났으며, 이는데치기할때사용되는당용액농도나두께에큰영향을받지않는것으로여겨진다. 총페놀성분은생과육은 3.7 mg % 이었으나, 건조과정중수분이용출되어스낵은 15 mg % 이상으로나타났다. 제조한배스낵의관능검사를한결과, 5 mm인경우에는데치기액의설탕농도가 7% 인경우가색상, 조직감, 전체적인기호도에서관능검사치가높게나타났으나, 7 mm인경우에는 3% 와 5% 인경우가높은기호도를나타내었다. 참고문헌 AOAC. Official Methods Analysis. 14th ed. 1984. Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC. USA Choi HD, Lee HC, Kim YS, Choi IW, Park YK, Seog HM. 2008. Effect of combined osmotic dehydration and hot-air drying on the quality of dried apple products. Korean J Food Sci Technol 40:36-41 Choi HS, Li X, Kim WS, Lee Y. 2010. Comparison of fruit quality and antioxidant compound of Niitaka pear trees grown in the organically and conventionally managed systems. Korean J Environ Agric 29:367-373 Choi OJ, Park HR, Chough SH. 1998. Variation of free sugar and amino acid contents of pears during the ripening period. Korean J Soc Food Sci 14:250-254 Doymaz I. 2005. Sun drying of figs: an experimental study. J Food Engin 71:403-407 Franck C, Lammertyn J, Ho QT, Verboven P, Verlinden B, Nicolai BM. 2007. Browning disorders in pear fruit. Postharvest Biology Technol 43:1-13 Hwang IG, Koan SW, Kim TM, Kim DJ, Yang MH, Jeong HS. 2006. Change of physicochemical characteristics of Korean pear(pyrus pyrifolia Nakai) juice with heat treatment conditions. Korean J Food Sci Technol 38:342-347 Jeong ST, Kong MH, Yeo SW, Choi JH, Choi HS, Han GJ. 2010. Studies on the mixture wine processing using omija and pear. J East Asian Soc Dietary Life 20:896-902 Kim GC, Lee SY, Kim KM, Kim Y, Kim JS, Kim HR. 2011 Quality characteristics of hot-air and freeze dried apples slices after osmotic dehydration. Korean Soc Food Sci Nutr 40:848-852 Kim JG, Jeong ST, Jang HS, Kim YB. 1997. Quality properties of dried melon with different pretreatment. Korean J Post-Harvest Sci Technol Agri Products 4:147-153 Kim MJ, Kim JH, Oh HK, Chang MJ, Kim SH. 2007. Seasonal variation of mineral nutrients in Korean common fruits and vegetables: Examining water, protein, lipid, ascorbic acid, and β-carotene contents. Korean J Food Cookery Sci 23: 423-432 Lee JW, Kim SH, Hong SI, Jeong MC, Park HW, Kim DM. 2003a. Quality distribution of Korean Shingo pears. Korean J Food Preserv 10:162-168 Lee KS, Park HM, Hong JS, Lee GH, Oh MJ. 2009. Changes of chemical components during fermentation of pear wine. Korean J Food Preserv 16:991-998 Lee KS, Park KH, Lee SH, Choe EO, Lee HG 2003b. The
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