Cook chill system을 이용한 완자전의 자색고구마분말의 첨가에 따른 품질특성

Abstract

본 연구는 단체급식 및 외식업체에서 제공되는 메뉴 중 Cook chill system을 이용한 완자전에 항산화 및 항미생물성이 있다고 알려진 자색고구마를 첨가하여 생산, 저장하면서 이들의 첨가에 따른 이화학적, 미생물학적, 관능적 품질특성을 평가하고자 하였다. 본 연구를 위해서 먼저 자색고구마를 동결 건조하여 분말로 만든 후 자색고구마를 첨가한 완자전을 생산하였다. 생산된 완자전은 일정 저장일이 지나 microwave oven으로 재가열 한 후 미생물학적, 관능적 품질검사를 실시하였으며, 과산화물가, 산가, 휘발성염기질소 함량을 측정하여 완자전 제조시 자색고구마분말의 적정 비율을 찾고자 하였다. 이를 통해 우리나라 전통식품인 완자전의 상품성을 높이며 현대인의 기호에 맞는 건강식품으로서의 발전가능성을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 첫째, Cook chill system에 따른 완자전의 생산단계별 소요시간 및 온도 상태를 측정하고 이화학적 품질(pH, Aw)특성과 생산단계에 따른 미생물학적 품질(표준평판균수, 대장균군수)특성을 평가하였다. 둘째, Cook chill system으로 생산한 완자전을 3℃에 저장하면서 저장기간(0일, 5일, 10일, 15일)과 자색고구마분말의 첨가에 따른 이화학적(pH, Aw, POV, AV, VBN), 미생물학적(표준평판균수, 대장균군수, 저온성균수)품질을 평가함으로써 음식의 품질특성을 분석하였다. 셋째, Cook chill system으로 생산한 후 3℃에 저장하면서 저장기간(0일, 5일, 10일, 15일)과 자색고구마 분말의 첨가량에 따른 관능검사(외관, 풍미, 색, 맛, 조직감, 전체적인 기호도)를 실시함으로써 완자전의 관능적 품질을 평가하였다. 이상의 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생산단계에 따른 소요시간 및 온도 상태를 측정한 결과 원재료 입고시 모든 재료들은 검수 시 냉장상태로 7℃이하를 유지하였으며 검수 이후 혼합과정에 들어가기 전에 실온에서 장시간 방치되지 않도록 하였다. 그리고 조리 후 음식의 평균 내부 온도가 조리온도 기준인 74℃이상을 충분히 만족시켰으며 자색고구마분말의 첨가량에 따른 온도의 차이는 거의 나타나지 않았다. 또한 냉각 온도와 소요시간도 90분 이내에 음식 내부 온도를 3℃ 이하로 냉각시켜 냉각조건을 만족시켰다. 2. 생산 단계에 따른 이화학적 품질 측정 결과, pH의 경우, 원재료와 생산과정에서는 4.87~6.67 범위에 있었으며 미생물의 잠재적인 위험성이 있는 범위(pH 4.6~7.0)에 있었고, 첨가군 별로 비교해 볼 때 전반적으로 대조군에 비해 자색고구마분말을 첨가한 실험군의 pH가 더 높은 경향이 있었다. Aw의 경우, 원재료와 생산과정에서는 0.42~0.96의 범위로 미생물 증식의 잠재적 위험성이 높은 범위(0.85~0.99)에 있었고, 첨가군 별로 비교해 볼 때 전반적으로 비슷한 경향을 보였으며 첨가군내에서도 함량에 따른 큰 차이는 나타내지 않았다. 과산화물가(POV)는 생산직후(0일) 3.50~3.90mg/kg으로 기준치보다 훨씬 낮은 함량을 나타내었으며, 산가(AV)는 생산직후(0일) 1.12~1.63mg/g으로 나타났다. 휘발성염기질소(VBN)는 생산직후(0일) ]6.04~6.46mg%로 나타났으며 실험군과 대조군 모두 10mg% 이하로 신선한 상태였다. 생산 직후에는 과산화물가, 산가, 휘발성염기질소 모두 대조군과 자색고구마분말 첨가군간에 유의적 차이는 나타나지 않았다. 3. 생산단계에 따른 미생물 검사 결과 완자전의 주재료인 자색고구마분말, 돼지고기, 소금, 후추, 마늘, 으깬 두부, 밀가루, 달걀의 경우 구매단계에서의 표준평판균수는 1.14~4.39(Log CFU/g, 이하 단위 생략)의 범위에 있었으며, 대장균군수는 1.14~3.48의 범위에 있었다. 혼합 및 성형 단계를 거쳐 pan-frying 이후의 표준평판균수는 2.01~2.04이었으며, 대장균군수는 검출되지 않았다. 또한 냉각 직후 포장과정을 거친 후 표준평판균수는 3.05~3.21였으며, 대장균군수는 검출되지 않아 미국 Natick(1976)연구소와 Solberg(1990)에서 제시한 조리된 식품의 일반 세균수의 기준치인 <105, <102를 만족 시켰다. 4. 저장기간에 따른 완자전의 이화학적 품질 결과는, pH의 경우 생산 직후(0일)에는 대조군과 비교할 때 자색고구마분말을 첨가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<.01). 그러나 저장기간이 경과함에 따라 전체적으로 모든 실험군에서 pH는 서서히 감소하는 경향을 보였다. Aw는 생산 직후 대조군과 실험군은 0.95~0.96의 범위였으며, 저장기간의 경과함에 따라 대조군과 실험군간의 유의적인 차이는 없었으나 감소하는 경향을 보였고 0.90~0.94의 범위에 있으므로 미생물 증식의 잠재적 위험이 높은 것으로 사료되었다. 과산화물가(POV)는 저장기간이 증가함에 따라 대조군과 실험군에서 POV가 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(<.001). 동일 저장기간 내에서의 대조군과 자색고구마분말을 첨가한 실험군은 통계적으로 유의하지 않았으나 실험군이 더 낮은 경향을 보였다. 저장 15일에는 자색고구마분말을 첨가함에 따라 POV가 유의적으로 낮은 경향을 보였다(<.01). 이상의 결과 자색고구마분말의 첨가가 완자전의 POV를 낮추는데 유의적으로 영향을 준 것으로 사료되었다. 산가(AV)의 경우 저장기간이 증가함에 따라 대조군과 실험군 모두 유의적으로 계속해서 증가하는 경향을 보였다(<.001). 또한 동일 저장기간 내에서 자색고구마분말을 첨가한 실험군들을 비교하면 저장 5일의 경우 5% 첨가군은 대조군과 별다른 차이가 없이 저장 5일에 식품공전의 기준치인 3.0을 초과한 반면 10%, 15%첨가군은 저장 5일에도 섭취 가능한 수치를 보였으며 이후에 저장일수가 증가함에 따라 대조군과 실험군이 유의적인 차이를 보였다(<.05). 이를 통해 자색고구마 분말의 첨가량 증가가 지방의 산패를 어느 정도 억제할 수 있음을 알 수 있다. 휘발성염기질소(VBN)는 저장기간 동안 6.04~13.28mg%의 범위로 모두 가식권내(20mg%이하)에 있었으며 저장기간이 증가함에 따라 대조군과 실험군 모두 유의적으로 증가하였다(<.05). 동일 저장기간 내에서의 대조군과 실험군을 비교하면 저장 10일까지는 대조군과 실험군간에 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 저장 15일의 경우 유의적인 차이가 나타났다(<.05). 이를 통해 자색고구마분말의 첨가량 증가가 지방산패 및 단백질 부패에 영향을 미쳐 육제품의 선도유지에 기여하는 것으로 사료되었다. 5. 저장일에 따른 미생물 검사 결과, 재가열 전의 표준평판균수의 경우 대조군과 자색고구마분말 첨가군 모두 저장일이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(<.0001). 재가열 후 표준평판균수는 재가열 과정을 거치면서 감소되었으나 저장일이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(<.0001). 동일 저장일 내에서 대조군과 첨가군의 표준평판균수의 차이를 비교하면 자색고구마분말의 첨가유무와 첨가량의 정도에 따른 차이는 유의적이지 않아 자색고구마분말의 항균성은 확인하지 못하였으나 실험에서의 수치는 조리된 식품의 일반 세균수의 기준치(105 CFU/g)을 만족시키는 수준이었다. 대장균군수의 측정 결과 재가열 전의 대장균군수는 냉각 직후(0일)에는 검출되지 않았으며 저장일이 증가함에 따라 대조군과 실험군 모두 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(<.0001). 재가열 후 대장균군수는 조리 직후에는 검출되지 않았고, 재가열 과정을 거친 후 감소되었으나 저장일이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(<.0001). 동일 저장일 내에서 대조군과 실험군의 대장균군수의 차이를 비교하면 자색고구마분말의 첨가유무와 첨가량의 정도에 따른 차이는 유의적이지 않아 표준평판균수와 마찬가지로 자색고구마분말의 첨가에 의한 대장균군의 생육 저지 효과를 확인 할 수 없었다. 저온성 균수의 측정 결과 재가열 전 대조군과 실험군에서 모두 저장일이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(<.0001). 재가열 후 표준평판균수는 감소되었으나 저장일이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(<.0001). 동일 저장일 내에서 대조군과 실험군의 저온성균수 차이를 비교하면 자색고구마분말의 첨가유무와 첨가량의 정도에 따른 차이는 유의적이지 않아 표준평판균수, 대장균군수와 마찬가지로 자색고구마분말 첨가에 따른 저온성균에 대한 감소 효과도 확인 할 수 없었다. 6. 첨가물 및 저장기간에 따른 관능검사결과는 외관은 0일째 대조군이 5.13인데 반해 다른 첨가군들은 5.25, 6.38, 5.50의 수준을 보였고, 실험군이 대조군과 비교해서 더 높은 점수를 받는 경향은 15일째에서도 나타났다(<.01). 또한 실험군 내에서는 5%나 15%에 비해 10%첨가군의 경우에 조리 직후부터 저장 15일동안 유의적으로 높은 점수를 보였다. 풍미는 0일째 대조군은 4.63인데 반해 자색고구마분말 첨가군들은 6.25, 6.50, 5.63 수준을 보였으며, 실험군이 대조군과 비교해서 더 높은 점수를 받는 경향은 15일째에서도 나타났다(<.0001). 또한 실험군 내에서는 10%첨가군> 5%첨가군>15%첨가군의 순서로 높은 점수를 보였다. 색깔은 0일째 대조군은 4.75인데 반해 자색고구마분말 첨가군들은 5.63, 6.25, 5.88 수준을 보였고, 실험군이 대조군과 비교해서 더 높은 점수를 받는 경향은 15일째에서도 나타났다(<.001). 또한 대조군보다는 자색고구마분말을 첨가한 완자전이 더 높은 점수를 나타내었는데 실험군내에서는 10% > 15% > 5%의 순으로 나타났다. 맛은 0일째 대조군은 4.88, 자색고구마분말 첨가군들은 6.25, 6.63, 6.38로 다른 관능특성들과 일치하게 자색고구마분말 10%첨가군이 더 좋은 점수를 얻었으며 실험군이 대조군과 비교해서 더 높은 점수를 받는 경향은 15일째에서도 나타났다(<.0001). 조직감의 경우 0일째 대조군은 4.88, 자색고구마분말 첨가군은 5.00, 5.88, 6.25로 자색고구마분말을 첨가함에 따라 유의적으로 높은 질감을 나타냈는데 이러한 경향은 저장 15일에도 나타났다(<.0001). 전체적인 기호도는 저장일이 지남에 따라 자색고구마분말을 첨가한 실험군이 대조군과 비교해 더 높은 관능을 나타내었으며 첨가군 내에서는 10%첨가군 > 15%첨가군 > 5%첨가군의 순서로 나타났다. 이상의 연구 결과 Cook Chill system을 이용한 완자전의 생산에 항산화성과 항미생물성이 있다고 알려진 자색고구마분말을 첨가할 경우 표준평판균, 대장균군, 저온성균의 생육저지효과는 확인 할 수 없었으나 POV, AV, VBN 측정결과 대조군과 비교해 자색고구마분말 첨가군의 경우 지방의 산화가 억제됨을 확인 할 수 있었다. 또한 관능 검사결과 저장 기간이 지나도 대조군에 비해 자색고구마 분말 첨가군들이 더 높은 관능 점수를 나타냄으로써 대조군에 비해 관능상 더 좋은 특성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 특히 외관, 풍미, 색, 맛, 전체적인 기호도에서 10% 첨가군이 긍정적으로 평가됨으로써 자색고구마분말을 첨가한 완자전을 생산할 경우에 10% 첨가가 가장 적합하다고 생각되었다.|This study aimed to evaluate physicochemical, microbio10gical and sensory quality on Wan-ja jeon by adding purple sweet potato powder processed by Cook chill system, purple sweet potato contains large amounts of 'anthocyanin', which has positive effects due to it's anti-oxdative properties. It has been freeze-dried into powder to make a Wan-ja jeon. evaluation of microbio10gical and sensory quality, Peroxide value, Acid Value and VBN Value caused by reheating Wan-ja jeon in a microwave oven was investigated for an appropriate ratio of mixing purple sweet potato powder to come up with the optimum manufacture ratio for Wanja-jeon as part of convenient meals for modern people. Firstly, Food were prepared using the Cook chill system and microbiological effect of purple sweet potato powder were assessed during the entire production process by measuring process time, temperature, pH, water activity and determining standard plate counts and coliforms counts. Secondly, to evaluate the quality and safety, the physicochemical (pH, Aw, the decrease effect about psychrotrophic bacteria count by purple sweet potato. 6. The results of measuring sensory evaluation according to added purple sweet potato powder and storage day are as fol10ws. Appearance by Oday, control was 5.13 but other additional groups were 5.35, 6.38, 5.50. During the storage days additional groups showed higher sensory score than control(<.01). also in the additional groups 10% group showed higher sensory score than 5%, 15% group. Flavor by Oday, control was 4.63 but other additional groups were 6.25, 6.50, 5.63. During the storage days additional groups showed higher sensory score than control(<.0001). also in the additional groups 10% group showed higher sensory score than 5%, 15% group(10%>5%>15%). Co10r was by Oday, control was 4.75 but other additional groups were 5.63, 6.25, 5.88. During the storage days additional groups showed higher sensory score than control(.001). also in the additional groups 10% group showed higher sensory score than 15%, 5% group(10%>15%>5%). During the storage days additional groups showed higher sensory score than control(.0001) Hardness by Oday, control 4.88 but other additional groups were 5.00, 5.88, 6.25. 10% group showed higher sensory score than other groups, additional groups higher sensory score than control was continued by 15 days. In case of Acceptability, additional groups were higher sensory score than control, also in the additional groups 10% group showed higher sensory score than 15%, 5% group(10%>15%>5%). In conclusion, when the effects of added purple sweet potato powder in Wan-ja jeon on physicochemical and microbial qualities were analyzed, the fol10wing results were obtained. Firstly, microbial test not detected the antimicrobial effect in standard plate count, Coliform count and Psychrotrophic bacteria count by added purple sweet potato in Wan-ja jeon. Secondly, increased the purple sweet potato powder in Wan-ja jeon given effect the 10wer level of POV, AV, VBN. therefore used for purple sweet potato powder can be prevented antioxidant and contributed to the freshness in meat products. Thirdly, according to the results of measuring sensory evaluation, During the storage days additional groups showed higher sensory score than control, also 10% additional group received a positive evaluation on Appearance, Flavor, Co10r, Taste, Acceptability. Therefore, 10% addition level is the most appropriate ingredient for manufacture of Wan-ja jeon. POV, AV, VBN) and miciobiaKstandard plate count, coliform count, psychrotrophic bacteria count) qualities were evaluated by adding purple sweet potato power stored at 3℃ for Oday(after cooking), 5days, 10days and 15days and reheated. Thirdly, the sensory evaluation (appearance, flavor, co10r, taste, hardness, acceptability) were evaluated according to purple sweet potato powder and storage day(0day, 5days, 10days, 15days). The results of the study are summarized as fol10ws; 1. It was found in the measurement of process time and temperature that Wan-ja jeon were kept at temperature of be10w of 7℃ after their ingredients were mixed. These foods did not stay at room temperature any 10nger than necessary throughout the production process. In case of Wan-ja jeon added purple sweet potato with Cook chill system average internal temperature satisfied with the standard (74 ℃). There was little corresponding change in temperature according to the amount of purple sweet potato powders contained in foods. The cooling temperature and time was satisfied of the standards, being cooled to 3℃ within 90min of preparation. 2. The results of measuring physicochemical qualities were evaluated during the production stage. The pH measurement during ingredient and production process revealed the pH range from 4.87 to 6.67, indicating potentially hazardous state, which ranged from 4.6 to 7.0. when compared additional group with control group , additional group is overall high-level of pH than the control group. The water activity measurement during ingredient and production process revealed the Aw range from 0.43 to 0.96, indicating potentially hazardous state that is characterized by the range of 0.85" 0.99. when compared additional group with control group , additional group and control group have similar trends, also the difference due to the added level wasn't founded. The Peroxide value(POV) measurement after cooking(Oday) is range from 3.50 to 3.90 mg/kg. it's level was much 10wer than the standards. The VBN measurement after cooking (Oday) is range from 6.04 to 6.46 mg%. both control group and additional group was be10w 10mg/g that was indicated the fresh state, when compared additional group with control group , additional group and control group haven't difference in POV, AV and VBN after cooking (Oday). 3. Microbial tests of each preparation stage showed the fol10wing results. In the main ingredient, ie., purple sweet potato powder, pork, salt, black pepper, garlic, bean-curd, wheat f10ur, egg used for the preparation of Wan-ja jeon, the standard plate count was range from 1.14 to 4.39(10g CFU/g, under unit omit), coliform count was range from 1.14 to 3.48. after pan-frying the standard plate count was range 2.01 to 2.04, coliform was not detected. Thus, the results of microbial tests showed that both ingredient and producted Wan-ja jeon was safe level compared with the standard plate coun<10^(5), coliform count<10². 4. The results of measuring physicochemical qualities according to added purple sweet potato powder and storage day are as fol10ws. The pH compare control group with additional groups, additional group was high level of pH. and it was significant(p<.01). but both control group and additional group were gradually reduced by storage day. The Aw of control group and additional groups were range from 0.95 to 0.96 after cooking(Oday). both control group and additional group were'nt significant difference by storage day. but levels tend to decrease. The POV of control group and additional groups were significantly increasedK.001) by storage day. the difference of control group and additional group were not significant in the same storage day, but additional groups tend to 10wer levelK.01). Thus, used for purple sweet potato powder given effect the 10wer level of POV in additional group. The AV of control group and additional groups were significantly increasedK.001) by storage day. In the additional group, 5% additional group is no difference compare with control group at 5days. at that time, both control group and 5% additional group have already exceeded the criteria 3.0 . but, 10% and 15% additional groups have proper level to eat. Thus, increased the purple sweet potato powder in Wan-ja jeon can be prevented antioxidant. The VBN of control group and additional groups were range from 6.04 to 13.28mg% that was proper level to eat and were significantly increased(<.001) by storage day. both control group and additional groups weren't significant difference at 10days. but significant difference was detected at 15days(<.05). These results showed that increased the purple sweet potato powder in Wan-ja jeon can be prevented antioxidant and contributed to the freshness in meat products. 5. Food quality was evaluated using microbial tests according to added purple sweet potato powder and storage day. In the standard plate count, control group and additional groups were significantly increased(<.0001) before Reheating by storage day . After reheating, standard plate count was decreased, but all groups was significantly increased(<.0001) by storage day. compare control group with additional groups weren't significant difference in the same storage day. also in the additional group, there was no difference between group. Thus, this test not detected the antimicrobial by purple sweet potato, but producted Wan-ja jeon was safe level compared with the standard plate counK10^(5). Coliform counts were not detected by Oday, control group and additional groups were significantly increased(<.0001) before Reheating by storage day . After reheating, coliform counts were not detected, but all groups was significantly increased(<.0001) by storage day. compare control group with additional groups weren't significant difference in the same storage sweet potato. Psychrotrophic bacteria count was significantly increased(<.0001) before Reheating by storage day . After reheating, Psychrotrophic bacteria count was decreased, but all groups was significantly increased(.0001) by storage day. compare control group with additional groups weren't significant difference in the same storage day. also in the additional group, there was no difference between group. Therefore this test not detected