KR101267883B1 - 갈변 방지용 조성물 및 이를 이용한 사과의 건조방법 - Google Patents

갈변 방지용 조성물 및 이를 이용한 사과의 건조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 갈변 방지용 조성물 및 이를 이용한 사과의 건조방법에 관한 것이다.
본 발명의 상기 갈변 방지용 조성물은 정백당 1~30 중량 %, 비타민 C 1~30 중량%, 정제염 5~95 중량%, 구연산 나트륨 0.1~15 중량%, 아디핀산(Adipic acid) 0.1~8 중량%, 지디엘(GDL, Glucono Delta Lactone) 0.5~5 중량%, 산성피로인산나트륨(Disodium Dihydrogen Pyrophosphate) 0.1~10 중량%, 산키퍼 0.1~5 중량%, 말토덱스트린(maltodextrin) 1.0~15 중량%, 시스테인 0.01~3 중량%로 구성된 혼합액을 유효성분으로 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 과일류에 안정적으로 사용할 수 있는 갈변 방지용 조성물이 제공함과 동시에 제조공정이 용이하여 누구든지 쉽게 제조할 수 있는 갈변이 방지된 사과의 건조방법이 제공된다.

Description

갈변 방지용 조성물 및 이를 이용한 사과의 건조방법{A COMPOSITION FOR BROWNING PREVENTION AND THE MANUFACTURING DRYING METHOD OF APPLE}
본 발명은 갈변 방지용 조성물 및 이를 이용한 사과의 건조방법에 관한 것으로써, 특히 본 발명의 갈변 방지용 조성물을 이용하여 사과를 건조시킴으로써 영양소 파괴를 최소화함과 동시에 갈변이 방지된 사과 건조방법에 관한 것이다.
과일류를 이용한 가공식품은 그 제조 과정중 원료 과일류를 세단, 마쇄하거나 박피처리 또는 저장하는 동안에 갈변이 발생된다.
갈변현상은 주로 폴리페놀옥시다제(PPO)가 산소의 존재하에서 폴리페놀의 산화반응을 촉진시켜, 여기서 생성된 퀴논 또는 그의 유도체가 중합되어 흑갈색 물질인 멜라닌색소로 전환되어 발생되는 것이다.
이러한 갈변현상은 과일류의 영양적 그리고 미적(aesthetic) 품질을 손상시키는 주요인이 된다.
이에 상기 폴리페놀옥시다제에 의한 갈변을 억제하는 방법으로 식품을 고온에서 적당한 시간 가열함으로써 폴리페놀옥시다제를 불활성화시키는 방법(blanching), 아황산 가스나 아황산염을 첨가하는 방법 등이 알려져 있다.
그러나 고온에서 식품을 가열하는 방법은 과일류의 맛과 냄새를 변질시킬 우려가 있으며, 과일류에 아황산염 이나 아황산가스를 사용하는 것은 미국의 FDA에서 금지되었으며 우리나라에서도 아황산염의 유해성 여부가 논란이 되어 과일류의 갈변을 방지하기 위하여 새로운 방법이 요구되고 있는 실정이다.
이 때문에 현재 과일류의 효소적 갈변을 억제하기 위하여 시스테인(cysteine), 4-헥실레소시놀(4-hexylresorcinol), 아스코르빈산, 구연산등을 첨가하는 방법 등이 이를 대체하는 새로운 방법으로 알려져 있다.
그러나 시스테인과 4-헥실레소시놀은 상업적으로 사용하기에는 너무 고가일뿐만 아니라 시스테인은 황을 포함하고 있어 특유의 황냄새가 나서 과일류에 사용하기에 부적당하고 4-헥실레소시놀은 안정성여부가 논란이 되고 있어 과일류에 사용하기에 부적합하다.
또한, 아스코르빈산과 구연산은 갈변방지의 효과가 지속적으로 이루어 지지않는다는 단점이 있다.
또한 새로운 폴리페놀옥시다제 활성 저해제 조성물로는 천연물질인 무화과 나무 유액, 꿀, 파인애플 쥬스, 파파인 추출물등을 함유하는 것들이 보고되고 있으나 비용의 문제와 갈변방지의 효율성 등을 이유로 아직 상업화되고 있지는 않고 있다.
본 발명에서는 상기의 문제점을 해결하기 위해, 과일류에 안정적으로 사용할 수 있는 갈변 방지용 조성물을 제공하려는 목적이 있다.
또한, 제조공정이 용이하여 누구든지 쉽게 제조할 수 있으면서 특히 사과의 색이 변질되지 않아 소비자들이 선호할 수 있는 갈변이 방지된 사과의 건조방법을 제공하려는 목적도 있다.
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본 발명의 상기 갈변 방지용 조성물은 정백당 1~30 중량 %, 비타민 C 1~30 중량%, 정제염 5~95 중량%, 구연산 나트륨 0.1~15 중량%, 아디핀산(Adipic acid) 0.1~8 중량%, 지디엘(GDL, Glucono Delta Lactone) 0.5~5 중량%, 산성피로인산나트륨(Disodium Dihydrogen Pyrophosphate) 0.1~10 중량%, 산키퍼 0.1~5 중량%, 말토덱스트린(maltodextrin) 1.0~15 중량%, 시스테인 0.01~3 중량%로 구성된 혼합액을 유효성분으로 포함하는 것이 특징이다.
본 발명의 상기 갈변 방지용 조성물을 이용한 사과의 건조방법은 사과를 정선하여 준비한 후 절단하여 사과절편을 제조하는 단계와, 상기와 같이 혼합된 혼합액을 물로 희석하여 본 발명의 갈변 방지용 조성물을 제조하는 단계와, 상기 제조한 사과절편을 상기 갈변 방지용 조성물에 침지하거나 데친 후 건조시켜 건조사과를 제조하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 과일류에 안정적으로 사용할 수 있는 갈변 방지용 조성물이 제공된다.
또한, 제조공정이 용이하여 누구든지 쉽게 제조할 수 있으면서 특히 사과의 영양소 파괴를 최소화시켜주는 사과 건조방법이 제공된다.
또한, 사과의 색이 변질되지 않아 소비자들이 선호할 수 있는 갈변이 방지된 사과의 건조방법이 제공된다.
도 1은 본 발명인 갈변 방지용 조성물을 이용한 사과의 건조방법도를 나타낸 도면.
도 2는 정백당의 농도에 따른 건조사과의 색채(a : redness)값을 나타낸 도면.
A: 침지(Soaking)과정
B: 데치기(Blanching)과정
도 3은 비타민 C의 농도에 따른 건조사과의 색채(a : redness)값을 나타낸 도면.
A: 침지(Soaking)과정
B: 데치기(Blanching)과정
도 4는 정제염의 농도에 따른 건조사과의 색채(a : redness)값을 나타낸 도면.
A: 침지(Soaking)과정
B: 데치기(Blanching)과정
도 5는 본 사과 건조시 건조시간에 따른 수분함량정도를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명인 실시예 1의 건조사과 제조시 본 발명의 갈변방지용 조성물의 유효성분 함량에 따른 갈변정도를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명인 실시예 3의 건조사과 제조시 본 발명의 갈변방지용 조성물의 유효성분 함량에 따른 갈변정도를 나타낸 도면.
이하, 본 발명인 갈변 방지용 조성물을 이용한 사과의 건조방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
<본 발명인 갈변 방지용 조성물을 이용한 사과의 건조방법>
1. 사과절편 제조
사과를 정선하여 준비한 후 절단하여 사과절편을 제조한다.
이때, 부패, 변질된 부분의 제거 및 비 가식부(씨, 씨방, 꼭지 등)의 제거하여 정선하는 것이 좋다.
상기 사과절편은 편자르기(Slice, 3~5㎜)로 절단(Cutting)하기도 하며, 정육면체설기(Dice, 3~5×3~5×3~5 ㎜)로 절단(Cutting)하기도 한다.
이는 건조하고자하는 형태의 모양으로 자르는 공정으로 편자르기(Slice), 정육면체설기(Dice) 등으로 건조 사과 가공품의 형태나 모양이 결정되며, 이로 인해 식품소재로써 그 이용이 달라지기 때문이다.
2. 본 발명인 갈변 방지용 조성물 제조
정백당 1 ~ 30 중량%, 비타민 C 1 ~ 30 중량%, 정제염 5 ~ 95 중량%, 구연산 나트륨 0.1 ~ 15 중량%, 아디핀산(Adipic acid) 0.1 ~ 8 중량%, 지디엘(GDL, Glucono Delta Lactone) 0.5 ~ 5 중량%, 산성피로인산나트륨(Disodium Dihydrogen Pyrophosphate) 0.1 ~ 10 중량%, 산키퍼 0.1 ~ 5 중량%, 말토덱스트린(maltodextrin) 1.0 ~ 15 중량%, 시스테인 0.01 ~ 3 중량로 혼합한 혼합액을 유효성분으로 포함하되, 이를 물로 희석하여 갈변 방지용 조성물로 사용한다.
이때, 상기 유효성분은 조성물의 총 중량대비 0.10 ~ 0.20 중량 %로 포함되는 것이 좋으며, 바람직하게는 상기 유효성분은 조성물의 총 중량대비 0.10 ~ 0.16 중량 %로 포함되는 것이 좋다.
상기 유효성분의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우에는 갈변 방지효과가 거의 나타나지 않으며, 0.20 중량 % 초과인 경우에는 함량 증가에 대한 효과 증대 정도가 미미하면서, 오히려 갈변현상을 일으키게 된다.
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정백당(white sugar)은 설탕 제조 과정에서 가장 먼저 만들어지는 작은 입자의 순도 높은 흰색의 설탕으로써, 슈크로스(sucrose)만 남은 99% 이상 순수한 백설탕이다.
흔히, 사탕이나 젤리, 과자 등을 만드는 데 사용되며, 깔끔한 뒷맛으로 식품 및 음료수의 제조 등에 사용되기도 한다.
비타민 C(vitamin c)는 화학식 C6H8O6인 것으로 아스코르브산이라고도 불리우며, 흰색 또는 엷은 노란색을 띤 결정 또는 결정성 가루로 냄새가 없고 신맛을 가지고 있는 것이 특징이다.
콜라겐 합성, 항산화제로의 작용, 소장에서 철분의 흡수를 돕고 카르니틴의 생합성 및 면역기능에 관여하는 비타민 C 중에 하나로써, 분유 및 식품의 산화방지, 신선도 유지, 발색보조제, 변색방지에도 효과가 있어 과일주스, 과일통조림, 잼에 이용하며 맥주의 산화방지제 및 원료육의 변색방지에 이용되며, 기타 밀가루, 과자, 유지, 유제품 등에 사용된다.
정제염은 이온수지막으로 불순물과 중금속 등을 제거하고 얻어낸 순도 높은 소금으로써, 대량생산이 가능하여 값이 저렴해 식품회사에서 많이 이용하고 있다.
구연산 나트륨은 피의 엉김을 막는 약으로 쓰는 무색이나 흰색의 결정성 가루로써 신맛이 있고 물에 잘 녹으며, 거담제나 이뇨제로도 흔히 쓰이며, 식품에서는 완충제 및 유화안정제로 이용된다.
아디핀산(Adipic acid)은 백색 분말로 약간 떫고 부드러운 신맛을 내며 냄새가 없는 산제 식품제조용 첨가물로써, 유화제, 안정제, pH조정제, 향료고정제 등으로 쓰이고 있다.
지디엘(GDL, Glucono Delta Lactone)은 흔히 두부만들시 식품응고제로 쓰이는 재료 중에 하나로써, 최근 발효 건조 소시지 제조시 포도당 발효 촉진제로도 쓰이고 있다.
산성피로인산나트륨(Disodium Dihydrogen Pyrophosphate)은 백색의 결정성 분말 또는 입상인 피로인산염류 품질계량제로써, 약산성에서 탄산수소나트륨과 반응하여 탄산가스를 발생하므로 흔히 빵, 과자의 합성팽창제로 사용한다
산키퍼는 개미산(formic acid), 이초산나트륨(Sodium Diacetate), 메타인산나트륨(Sodium Metaphosphate), 말토덱스트린(maltodextrin)로 구성된 혼합물이다.
말토덱스트린(maltodextrin)은 전분과 분말물엿사이의 기능적 성질을 잇는 전분당화제품으로 전분을 원료로 한 DE 20이하의 가수분해물로써, 흔히 음료, 냉동식품, 스낵, 캔디류, 장류, 소스류, 스프 등에 이용되고 있다.
시스테인(cysteine)은 황을 함유한 중성아미노산, 즉 메르캅토기(설포하이드릴기) -SH를 가진 불안정한 화합물로, 식품조조제로 흔히 사용되고 있다.
3. 건조사과 제조
상기 제조한 사과절편을 상기 혼합액을 물로 희석한 갈변 방지용 조성물에 침지하거나 데친 후 건조시켜 건조사과를 제조한다.
침지(Soaking) 또는 데치기(Blanching)과정은 사과표면의 갈변 효소 및 과육내부의 산소농도를 절감시키고 살균목적으로 사과 건조시 사용되는 과정들이다.
이때, 도 2, 3, 4에 나타나 있듯이, 침지(Soaking)과정을 거칠시에는 60 ~ 80℃에서 3 ~ 5 분동안 이루어져야 갈변이 방지됨과 동시에 영양소 파괴를 최소하할 수 있게 된다.
반면, 데치기(Blanching)과정을 거칠 시에는 침지할 시와 똑같은 온도와 시간에서 이루어질 시에는 오히려 갈변현상이 나타나게 되므로, 데치기(Blanching)할 시에는 90 ~ 100℃에서 0.5 ~ 2 분동안 이루어지는 것이 좋다.
또한, 도 5에 나타나 있듯이, 건조사과가 갖고 있는 수분함량을 최소화 하기 위해 50 ~ 60℃에서 6 ~ 25 시간동안 건조하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 대하여 실시예 및 실험예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
<실시예 1> 본 발명인 갈변이 방지된 건조사과1 제조
(1) 원료
생식용으로 품질이 저하된 예산 황토 사과를 원료로 하였다.
즉, 생식용으로 부적합한 변질과 입도가 작거나 충격에 의해 파괴된 사과로 가공용으로 사용되는 것을 사용하였다.
(2) 수세(Washing)
원료표면의 이물 및 협작물 제거를 위해 흐르는 물에 2차 세척 후 헹굼 1회를 실시하였다.
(3) 정선(Cleaning)
부패, 변질된 부분의 제거 및 비 가식부(씨, 씨방, 꼭지 등)의 제거하였다.
(4) 절단(Cutting)
상기 정선된 사과를 slice 3 ~ 5㎜로 절단(Cutting)하였다.
(5) 침지(Soakiing)
상기 사과절편을 정백당, 비타민, 정제염을 1 : 1 : 3 중량비로 구성된 혼합액을 물로 희석한 갈변 방지용 조성물에 침지(Soaking, 60℃에서 3분동안)하였다.
(6) 건조
상기 침지과정을 거친 사과편을 현대에너택 인공지능 전기건조기(모델명 : HDG-222 제조원 현대에너택)로 열풍건조하여 본 발명인 갈변이 방지된 건조사과1을 제조하였다.
건조조건은 온도 60℃, 건조시간 19시간, 배습 16시간을 기본으로 하였다.
<실시예 2> 본 발명인 갈변이 방지된 건조사과2 제조
상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 침지 대신 데치기(Blanching, 90℃에서 1분동안)를 하여 본 발명인 갈변이 방지된 건조사과2를 제조하였다.
<실시예 3> 본 발명인 갈변이 방지된 건조사과3 제조
상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 침지과정시 정백당 10 중량 %, 비타민 C 10 중량%, 정제염 63.5 중량%, 구연산 나트륨 2 중량%, 아디핀산(Adipic acid) 0.5 중량%, 지디엘(GDL, Glucono Delta Lactone) 2.5 중량%, 산성피로인산나트륨(Disodium Dihydrogen Pyrophosphate) 1.2 중량%, 산키퍼 0.8 중량%, 말토덱스트린(maltodextrin) 9 중량%, 시스테인 0.5 중량%로 구성된 혼합액을 물로 희석한 갈변 방지용 조성물을 이용하여 본 발명인 갈변이 방지된 건조사과3을 제조하였다.
<실시예 4> 본 발명인 갈변이 방지된 건조사과4 제조
상기 실시예 3와 같은 방법으로 제조하되, 침지 대신 데치기(Blanching, 90℃에서 1분동안)를 하여 본 발명인 갈변이 방지된 건조사과4를 제조하였다.
<실험예 1> 표면 색도변화 측정
1. 실험방법
실시예 1, 실시예 3의 건조사과 제조시 본 발명의 갈변방지용 조성물에 함유된 유효성분의 함량에 따른 표면 색도변화 측정하였다.
색도는 색차계(CR-300)를 사용하여 L값(lightness), a값(redness), b값(yellowness)을 리플렉턴스 모드에서 측정하였다.
전반적인 색차는 ΔE(
Figure 112010016870647-pat00001
)값으로 나타냈으며, 표준 플레이트의 L, a, b값은 각각 93.36, -0.97, 0.43이었다
2. 실험결과
상기 실험결과, 도 6과 7에 나타나 있듯이, L값의 경우 실시예 1의 건조사과에서 유효성분의 함량이 조성물 전체중량대비 0.12 중량%일때 82.00으로 가장 밝게 나타났다.
a값의 경우에도 0.14 중량%에서 -2.85으로 낮은 수치를 나타내어 적변현상 방지 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다.
b값의 경우 건조 6시간 까지 급격히 증가하다 이후 서서히 감소하는 추이를 나타냈고 0.18 중량%에서 32.00로 갈변 방지에 가장 좋은 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
실시예 3의 건조사과에서도 유효성분의 함량이 조성물 전체중량대비 0.10 중량%일때 78.80으로 가장 밝게 나타났다.
a값의 경우에도 0.10 중량%에서 -2.90으로 낮은 수치를 나타내어 적변현상 방지 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다.
b값의 경우 건조 6시간 까지 급격히 증가하다 이후 서서히 감소하는 추이를 나타냈고 0.20 중량%에서 32.85로 갈변 방지에 가장 좋은 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 건조사과에서 유효성분의 함량은 조성물 전체중량대비 0.10 ~ 0.20 중량% 인 것이 바람직하다.
<실험예 2> 관능검사
실시예 1,2,3,4에서 제조된 본 발명의 갈변이 방지된 건조사과에 대하여 관능검사를 실시하였다.
대조구로는 사과절편 그대로를 열풍건조시킨 건조사과를 준비하여 함께 관능검사를 실시하였다.
관능검사는 맛, 색, 기호도로 구분하여 9 점 평정법을 이용하여 평가하였다.
연령과 성별을 고려하여 10 대 ~ 40 대 성인 남녀를 각각 연령대별로 10 명씩 총 40 명을 선발하였다.
구분 기호도 종합
실시예 1 8.4 8.5 8.5 8.6
실시예 2 8.3 8.4 8.4 8.5
실시예 3 8.6 8.9 8.8 8.9
실시예 4 8.5 8.8 8.7 8.8
대조구 5.0 4.5 4.0 4.8
* 관능검사 수치(9 : 아주 좋음, 0 : 아주 나쁨)
상기 표 1에 나타나 있듯이, 대조구의 건조사과는 갈변이 발생되어 맛과 색에 대한 평점이 낮게 나타났으며 이로인해 소비자들의 기호도도 낮게 나타남을 확인하였다.
반면, 본 발명인 실시예 1,2,3,4의 건조사과는 색 자체가 과일 고유의 색상의 그대로 형성됨으로써 갈변이 방지됨을 확인하였다.
이에, 맛과 색에 대한 평점이 전반적으로 높게 나타났으며, 이로인해 전체적인 소비자들의 기호도가 높게 평가됨을 알 수 있었다.

Claims (5)

  1. 정백당 1~30 중량 %, 비타민 C 1~30 중량%, 정제염 5~95 중량%, 구연산 나트륨 0.1~15 중량%, 아디핀산(Adipic acid) 0.1~8 중량%, 지디엘(GDL, Glucono Delta Lactone) 0.5~5 중량%, 산성피로인산나트륨(Disodium Dihydrogen Pyrophosphate) 0.1~10 중량%, 산키퍼 0.1~5 중량%, 말토덱스트린(maltodextrin) 1.0~15 중량%, 시스테인 0.01~3 중량%로 구성된 혼합액을 유효성분으로 포함하는,
    갈변 방지용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유효성분은 조성물의 총 중량대비 0.10 ~ 0.20 중량 %로 포함되는 것을 특징으로 하는,
    갈변 방지용 조성물.
  3. 삭제
  4. 사과 정선하여 준비한 후 절단하여 사과절편을 제조하는 단계;
    정백당 1~30 중량%, 비타민 C 1~30 중량%, 정제염 5~95 중량%, 구연산 나트륨 0.1~15 중량%, 아디핀산(Adipic acid) 0.1~8 중량%, 지디엘(GDL, Glucono Delta Lactone) 0.5~5 중량%, 산성피로인산나트륨(Disodium Dihydrogen Pyrophosphate) 0.1~10 중량%, 산키퍼 0.1~5 중량%, 말토덱스트린(maltodextrin) 1.0~15 중량%, 시스테인 0.01~3 중량%로 혼합한 혼합액을 물로 희석하여 갈변 방지용 조성물을 제조하는 단계;
    상기 제조한 사과절편을, 상기 갈변 방지용 조성물에 60~80℃에서 3~5 분동안 침지하거나 또는 90~100℃에서 0.5~2 분동안 데친 후 건조시켜 건조사과를 제조하는 단계;를 포함하는,
    갈변 방지용 조성물을 이용한 사과의 건조방법.
  5. 삭제
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