KR101303252B1 - 마이크로버블을 이용한 저장성이 향상된 박피 생강을 제조하기 위한 생강의 세척 및 박피 방법. - Google Patents

마이크로버블을 이용한 저장성이 향상된 박피 생강을 제조하기 위한 생강의 세척 및 박피 방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 저장성이 향상된 박피 생강을 제조하기 위한 생강의 세척 및 박피 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 물에 직경이 0.1 내지 0.5mm인 거품을 넣고 압력을 가하여 직경이 1 내지 200μm인 마이크로버블을 제조하는 단계; 및 생강에 상기 제조된 마이크로버블을 23 내지 35 kgf 수압으로 가하여 세척 및 박피하는 단계를 포함하는, 저장성이 향상된 박피 생강을 제조하기 위한 생강의 세척 및 박피 방법에 관한 것이다. 마이크로버블을 이용하여 불규칙한 형상의 생강을 효율적으로 세척 및 박피시킴으로써 잔류농약, 위해 미생물을 완벽히 제거하고 간단하고 신속하게 박피시킬 수 있으며, 상기 방법으로 제조된 박피 생강은 부패율이 감소되고 저장성이 향상될 수 있다.

Description

마이크로버블을 이용한 저장성이 향상된 박피 생강의 제조 방법{Method for manufacturing of stripped ginger having improved storability by using microbubble}
마이크로버블을 이용한 생강의 세척 및 박피방법에 관한 것이다.
최근 신선농산물의 간편성과 합리성을 추구하면서 구입한 뒤 다듬고 세척하거나 절단할 필요 없이 바로 먹을 수 있거나 요리에 사용할 수 있는 신선편이(fresh-cut) 농산물에 대한 수요가 크게 증가하고 있다.
신선편이 제품은 편리성 등의 이유로 1980년대 말부터 유럽에서 시작하여 1990년대 미국에서 크게 성장, 발전하여 오늘에 이르렀다. 국내 신선편이 농산물의 생산량은 매년 증가하여 국내 채소 소비량의 7% 수준으로 신선편이식품이 최소가공 되고 있으며, 단순한 농산물 껍질 제거에서 대형마트를 중심으로 샐러드용 채소나 과일 등 다양하게 생산되고 있다. 이러한 신선편이 과일류나 채소류는 미생물이나 농약 등의 위해요소로부터 위생적으로 안전하게 섭취하는 것이 무엇보다 중요하다. 신선편이 식품의 위생적 안전성을 확립하기 위해 다양한 연구가 진행중으로 이산화염소수, 전해산화수, 오존수, 염소수, 전기분해수 등 여러가지 세척수를 이용한 전처리 연구가 진행되고 있다.
한편, 마이크로버블은 마이크로미터 단위의 작은 기포로서, 기포의 직경이 약 1 내지 200 μm 인 미세한 기포로서, 특히 50 μm 이하의 미세한 기포를 의미한다. 음전하를 띤 마이크로버블에 양전하를 띤 박테리아가 이끌려서 물리적 충격이나 자체 파괴에 의해 하이드록실 라디칼이 발생하여 순간적으로 초고온이 발생하여 미생물의 살균효과를 가져오게 된다고 알려져 있다. 보통의 일반버블은 센티미터 단위의 큰 기포로 수면위로 빠르게 상승하여 파열하는 반면, 마이크로버블은 수면위로 천천히 상승하며 파열하는 차이점이 있다. 마이크로버블은 마이너스이온을 함유한 물에 0.1 mm의 거품을 대량 넣어 강한 압력을 가하여 나팔모양의 구멍을 통과시키면 작은 버블이 나오는 원리로 제조될 수 있다. 최근 일본에서는 마이크로버블 기술을 환경정화, 수산양식, 전자 분야 등에 사용하고 있다.
생강은 모양새가 구석진 곳이 많고 울퉁불퉁한 부정형을 가지며 많은 요홈에 흙이 박혀있기 때문에 세척 및 껍질을 효과적으로 탈피시키는 것이 용이하지 못하다. 따라서 생강의 껍질을 탈피하기 위한 현재의 방법으로는 브러시를 이용하여 표면을 1차적으로 탈피시킨 다음 브러쉬가 접촉하지 못하는 구석 부분을 칼이나 수저 등으로 긁어내고 있다. 이는 손을 다칠 우려가 있으며 위생적이지 못하고 탈피시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
이에 본 발명자는 마이크로버블을 이용하여 불규칙한 형상의 생강을 효율적으로 세척 및 박피시킴으로써 잔류농약, 위해 미생물을 완벽히 제거하고 간단하고 신속하게 박피시킬 수 있는 생강의 세척 및 박피방법을 완성하였으며, 이에 의해 부패율이 감소되고 저장성이 향상된 박피 생강을 제공할 수 있음을 확인하였다.
본 발명의 목적은 마이크로버블을 이용한, 저장성이 향상된 박피 생강을 제조하기 위한 생강의 세척 및 박피 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법으로 세척 및 박피된 저장성이 향상된 박피 생강을 제공하는 것이다.
상기 과제 해결을 위해, 본 발명의 일 구체예는 물에 직경이 0.1 내지 0.5mm인 거품을 넣고 압력을 가하여 직경이 1 내지 200μm인 마이크로버블을 제조하는 단계; 및
생강에 상기 제조된 마이크로버블을 23 내지 35 kgf 수압으로 가하여 세척 및 박피하는 단계를 포함하는, 저장성이 향상된 박피 생강을 제조하기 위한 생강의 세척 및 박피 방법을 제공한다.
상기 구체예에서 세척 및 박피시 수압이 23 kgf 미만인 경우에는 세척 효과가 불충분하였고, 수압이 35 kgf를 초과할 경우에는 생강과 같은 부정형 세척 대상 물질의 표면에 상처가 생겨 쉽게 물러지거나 물에 의한 미생물 감염이 진행되어 저장성이 감소하였는바, 세척 및 박피시 수압은 23 내지 35 kgf 인 것이 바람직하다고 할 것이다.
상기 구체예에서 직경이 1μm 미만인 마이크로버블은 제조하는 것이 용이하지 않으며, 직경이 200μm를 초과하는 마이크로버블은 생강과 같은 부정형 세척 대상 물질의 세척 및 박피 효과가 감소하였는바, 마이크로버블의 직경은 1 내지 200μm인 것이 바람직하다고 할 것이다.
상기 마이크로버블 제조시 압력은 15 내지 50kgf인 것이 바람직하다.
상기 생강의 세척 및 박피 방법에 있어서, 상기 물은 마이너스이온을 함유한 전해수인 것이 바람직하나 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
상기 생강의 세척 및 박피 방법에 있어서, 상기 제조된 마이크로버블의 직경은 1 내지 60μm인 것이 바람직하다.
상기 생강의 세척 및 박피 방법에 있어서, 세척 및 박피하는 단계는 1분 내지 10분 동안 마이크로버블을 가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구체예는 물에 직경이 0.1 내지 0.5mm인 거품을 넣고 압력을 가하여 직경이 1 내지 200μm인 마이크로버블을 제조하는 단계; 및
부정형의 세척 대상 물질에 상기 제조된 마이크로버블을 23 내지 35 kgf 수압으로 가하여 세척 및 박피하는 단계를 포함하는 부정형의 세척 대상 물질의 세척 및 박피 방법을 제공한다. 본 명세서에 사용된 "부정형의 세척 대상 물질"은 이에 의해 제한되지는 않으나, 모양새가 구석진 곳이 많고 울퉁불퉁하고 많은 요홈을 가지고 있는 물질로서, 상기 요홈에 흙이 박혀있어 세척 및 껍질을 효과적으로 탈피시키는 것이 용이하지 않은 물질을 의미한다. 예를 들면 생강, 고구마 등을 들 수 있으나 이에 의해 제한되지는 않는다. 요홈에 박힌 이물질로 인해 저장시 미생물이 다량 번식할 수 있으며, 부패가 용이하게 진행될 가능성이 높다.
본 발명의 일 구체예는 상기 방법으로 세척 및 박피된 저장성이 향상된 박피 생강을 제공한다.
상기한 과제 해결 수단에 의한 본 발명에 따르면, 마이크로버블을 이용하여 불규칙한 형상의 생강을 효율적으로 세척 및 박피시킴으로써 잔류농약, 위해 미생물을 완벽히 제거하고 간단하고 신속하게 박피시킬 수 있으며, 상기 방법으로 제조된 박피 생강은 부패율이 감소되고 저장성이 향상될 수 있다.
도 1은 마이크로버블의 제조 공정의 개략도이다.
도 2는 저장 기간 중 생강의 총균의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 저장 기간 중 생강의 곰팡이의 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 마이크로버블을 이용한 생강의 세척 및 박피 과정
실험에 사용된 시료인 생강은 실험 당일 서산에서 구입하여 사용하였다. 마이크로버블의 제조 공정의 개략도는 도 1에 나타내었으며, 구체적으로는 마이너스이온을 함유한 전해수에 0.1 mm의 거품을 100 내지 250 g을 넣어 15 내지 50kgf의 압력을 3 분 동안 가하여 나팔모양의 구멍을 통과시킴으로써 직경이 약 30-50um인 마이크로버블을 제조하였다. 생강에 상기 제조된 마이크로버블을 5분간 가하여 세척 및 박피 공정을 수행하였다. 세척 및 박피시 사용된 수압은 하기 표 1에 나타내었으며, 상기 사용된 전해수 조건은 표 2에 나타내었다.
세척 수압(kgf) 박피 수압(kgf) 마이크로버블(min)
대조군(CT) - - -
실시예 1-1(L1) 26 28 5
실시예 1-2(M1) 28 28 5
실시예 1-3(H1) 30 28 5
비교예 1-1(L2) 26 28 -
비교예 1-2(M2) 28 28 -
비교예 1-3(H2) 30 28 -
ppm ORP(mV) pH
103.2 699 8.59
비교예 1-1 내지 1-3.
마이크로버블을 사용하지 않은 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 생강을 세척 및 박피하였다.
실시예 2. 생강의 저장성 비교 실험
생강의 저장성에 관한 물리적 성질 변화를 비교하기 위해, 대조군(무세척 생강), 실시예 및 비교예에서 제조된 생강을 각각 진공포장하여 5℃ 저장고에서 28일동안 저장하였다.
<2-1> 색도 변화 실험
색도 변화는　Colory meter(CR-200, Minolta, Japan)를 이용하여　저장 기간 동안 5일 단위로 생강의 외부 색도 변화를 측정하였으며, 외부 색도의 L, a, b 값을 측정한 후 △E값을 계산하였으며, 모든 시료는 각 3회 반복 측정하여 평균값을 구하였다.
Figure 112010080826920-pat00001
저장 중 생강의 색도 변화는 표 3 에 나타내었다. 무세척 생강의 경우 저장 7일 △E 값은 6.08이었으며, 저장 28일 째 6.64로 큰 변화가 일어나지 않았다. 마이크로버블로 세척 및 박피한 실시예 1의 경우 저장 28일 째 △E 값이 6.77인바, 껍질을 제거하지 않고 저장한 경우와 유사하게 색도 변화가 거의 없음을 알 수 있다. 반면, 비교예 1-1의 경우 저장 28일 째 △E 값이 14.46으로 나타났는바, 이는 부패로 인한 갈변현상에 의한 것으로 판단된다.
저장일 대조군 비교예 1-1 실시예 1-1
0 0.00　 0.00　 0.00　
7 6.08　 12.05　 3.86　
14 6.48　 20.48　 6.14　
21 5.45　 16.55　 6.06　
28 6.64　 14.46　 6.77　
<2-3> 미생물 변화 실험
　시료 10g을 취하여 멸균된 stomacher bag에 넣은 다음 멸균수로 10배 희석하여 균질기(Stomacher 400 circulator, Seward, UK)로 1분간 균질화 하였다. 희석된 균질액은 1㎖씩 취하여 단계 희석하여 pouring culture method에 의하여 균수를 측정하였으며, 이 때 사용한 배지는 일반 세균 측정용으로는 PCA(Plate count agar, Difco, France)를 사용하였으며, 효모 및 곰팡이 측정용으로는 PDA(Potato dextrose agar Difco, france)를 이용하여 실험을 하였다. PCA 배지는 35℃에서 48시간, PDA 배지는 25℃에서 72시간 배양시킨 후 형성된 colony수를 측정하여 colony forming unit(CFU/g)으로 표시하였다.
저장 중 생강의 총균의 변화는 도 2에 나타내었다. 무세척 저장한 대조군의 초기 총균은 6.15 Log CFU/g 이었으며, 실시예 및 비교예는 상기 값보다 약 1 Log scale 가량 감소하는 경향을 나타내었다. 저장 14일 후에는 대조군보다 실시예 및 비교예의 총 균수가 다소 높게 나타났으나, 저장 28일에는 모두 비슷한 수치를 나타내었다. 이는, 세척과정에 의해 수분함량이 높아졌기 때문에 저장 14일 시점에서 다소 높은 수치가 나타난 것으로 판단된다.
저장 중 생강의 곰팡이의 변화는 도 3에 나타내었다. 무세척 저장한 대조군의 초기 곰팡이는 3.69 Log CFU/g 이고, 저장 28일 째는 4.95 Log CFU/g이었다. 세척 및 박피시 마이크로버블을 이용하지 않은 비교예 1-1 내지 1-3은 초기에는 곰팡이가 관측되지 않았으나, 저장 28일 째는 3.93 Log CFU/g 으로 나타났다. 이에 비해, 마이크로버블로 세척 및 박피한 실시예 1-1 내지 1-3은 초기에는 곰팡이가 관측되지 않았고, 저장 28일 째는 3.87 Log CFU/g으로 나타났는바, 대조군 및 비교예에 비해 곰팡이 발생 정도가 현저히 낮다는 점을 알 수 있다.
<2-4> 호흡율 측정 실험
　생강의 저장 중 CO2 방출량을 측정하기 위해 실리콘 격막이 장착된 용기(1.2 L) 내에　 5g 의 생강을 넣어 밀봉한 후 측정 온도에 방치하면서 측정하였다. 밀봉 후 24시간 후 1시간 간격으로 gas-tight syringe(Hamilton 81243, USA)를 이용하여 밀폐용기 내 기체를 200 μL씩 취하여 GC(Shimadzu, Japan)를 이용하였으며, 분석조건은 Column temperature : 3℃, Injector temperature : 60℃, TCD Temperature : 60℃, Carrier gas : He(50 mL/min)이었다. 측정 용기 내 CO2 농도 값을 이용하여 각 측정시간에 대한 기체농도 변화를 선형 회귀 분석한 후 평균 호흡률(mL CO2/kg.hr)을 계산하였다.
호흡률의 경우 대조군, 비교예 및 실시예 모두 21일까지 호흡률이 증가하였으며, 21일째 호흡률이 가장 높게 측정되었고, 21일 이후에는 감소하는 경향을 나타내었다. 저장 28일 째 호흡률을 비교한 결과, 무세척한 대조군에 비해 실시예 1 내지 3의 호흡률이 현저히 낮음을 관찰하였다.
<2-5> 환원당 함량 측정 실험
시료 1g을 100mL volumetric flask에 넣고 희석하였다. 희석된 용액 1mL을 test tube에 넣고 Dinitro-salicylic acid(DNS) reagent 3mL을 가하여 잘 섞은 후 95~100℃ 물에서 15분 동안 중탕시켰다. 상온에서 충분히 식힌 후 증류수 3mL을 넣어 voltex mixer를 사용하여 5~10초간 강하게 혼합하였다. Spectrometer (V530, Jasco Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 546 nm에서 흡광도를 측정하였다. Glucose standard curve(y=20.144x, R2=0.9934)를 이용하여 환원당 함량을 구하였다.
Figure 112010080826920-pat00002
저장 중 생강의 환원당 함량은 표 4 에 나타내었다(단위는 %). 생강 저장기간이 길어지거나 저장환경이 나쁠 경우 전분분해효소에 의해 환원당 함량이 증가한다고 알려져 있는데, 실험 결과, 무처리 생강(대조군)의 경우 28일동안 환원당 함량이 약 57.0% 증가한 반면, 실시예 2는 약 8.7% 증가하였는바, 마이크로버블을 이용한 세척 및 박피가 생강의 저장성을 향상시켰음을 알 수 있다. 또한, 실시예 1-1과 실시예 1-3은 오히려 환원당 함량이 각각 63.6%, 35.6% 감소하였다.
저장일 대조군 실시예 1-1 실시예 1-2 실시예 1-3
0 6.23　 7.06　 2.77　 11.55　
7 5.10　 4.58　 3.29　 9.19　
14 8.05　 6.35　 1.14　 5.09　
21 3.48　 3.77　 5.15　 10.60　
28 9.78　 2.57　 3.01　 7.44　
<2-6> 부패율 측정
부패율은 초기 생강 숫자에 대한 부패된 생강의 수의 비율로 표시하였다.
전처리 방법 및 저장기간에 따른 부패율은 표 5에 나타내었다(단위는 %). 생강의 부패현상은 곰팡이의 발현에 의한 부패와 과습환경에서 세균성 미생물에 의한 연부현상이 대표적이다. 실험 중 저장하면서 부패가 발생된 생강의 경우 곰팡이에 의한 부패는 전 기간동안에 걸쳐 나타나지 않았으며, 조직이 물러지거나 갈변현상과 같은 부패현상이 발생되었다. 실시예 1-1 내지 1-3은 부패가 저장 21일 이후부터 진행되었고, 최종 부패율은 0.2 내지 0.4%로 매우 낮았다. 이에 비해 마이크로버블을 이용하지 않은 비교예 1-1 내지 1-3의 경우에는 부패가 저장 14일 이후부터 진행되었으며, 최종 부패율은 0.2~0.8%로서 마이크로버블을 이용한 경우에 비해 부패 정도가 심하게 관찰되었다.
저장일 비교예 1-1 실시예 1-1 비교예 1-2 실시예 1-2 비교예 1-3 실시예 1-3
0 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0
14 0.4 0 0.2 0 0 0
21 0.6 0.2 0.6 0.2 0.2 0
28 0.8 0.4 0.6 0.4 0.2 0.2

Claims (7)

  1. 물에 직경이 0.1 내지 0.5mm인 거품을 넣고 압력을 가하여 직경이 10 내지 70μm인 마이크로버블을 제조하는 단계; 및
    생강에 상기 제조된 마이크로버블을 23 내지 35 kgf 수압으로 가하여 세척 및 박피하는 단계를 포함하는, 저장성이 향상된 박피 생강을 제조하기 위한 생강의 세척 및 박피 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로버블 제조시 압력은 15 내지 50 kgf인 것을 특징으로 하는 생강의 세척 및 박피 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 물은 마이너스이온을 함유한 전해수인 것을 특징으로 하는 생강의 세척 및 박피 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제조된 마이크로버블의 직경은 30 내지 50μm인 것을 특징으로 하는 생강의 세척 및 박피 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    세척 및 박피하는 단계는 1분 내지 10분 동안 마이크로버블을 가하는 것을 특징으로 하는 생강의 세척 및 박피 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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