KR101347152B1

KR101347152B1 - 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101347152B1
Application number: KR1020120010790A
Authority: KR
Inventors: 김천제; 최주희; 김현욱; 김학연; 이미애; 황고은; 최지훈; 최윤상; 송동헌; 최민성; 최선미; 이수연
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2014-01-22
Also published as: KR20130130137A

Abstract

본 발명은 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 저장성을 증진시키기 위해 방사선을 조사한 돈육가공식품에 마스킹(masking) 효과를 나타내는 김치분말과 플라보노이드 배당체 등에 의해 항산화 작용을 하는 양파껍질 추출물을 첨가한 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품 및 이의 제조방법을 제공함으로써, 방사선 조사에 의해 저장성을 향상키고, 방사선 조사에 의한 이취발생 및 지방산패의 가속화를 김치분말 및 양파껍질 추출물을 병용처리하여 억제하여 불쾌한 풍미 및 돈육가공식품의 이화학적 변화를 막아주어 우수한 품질을 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품 및 이의 제조방법{IRRADIATED ARTIFICIAL FOOD OF PORK REMOVING OFF-ORDOR AND PREVENTING ACIDIFICATION AND MENUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장성을 증진시키기 위해 방사선을 조사한 돈육가공식품에 마스킹(masking) 효과를 나타내는 김치분말과 플라보노이드 배당체 등에 의해 항산화 작용을 하는 양파껍질 추출물을 첨가함으로서 저장성이 향상됨과 동시에 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

육제품의 저장성을 증진시키기 위한 방법 중 하나는 방사선 조사이다. 방사선은 미생물 세포에서 매우 다양한 화학적 변화를 유발시킨다. DNA 분자결합 자체를 파괴하여 이루어지는 직접효과와 DNA의 주변환경을 이루는 물분자를 라디칼(radical)로 전화시키는 간접효과가 있다. 이런 작용에 의해 병원성 미생물의 생육을 억제시키고 부패 미생물 수를 감소시켜 저장성을 향상시킨다. 그러나 이 때 생성되는 프리라디칼(free radical)은 육제품의 지방산화를 촉진시켜 산패취와 이취를 발생시킨다. 프리라디칼(free radical)은 공기 중의 산소와 결합하면 지방 자동산화 중간산물인 hydroperoxide를 생성하는데, 이 때 hydroperoxide 생성과 동시에 프리라디칼(free radical)을 다시 만든다. 생성된 hydroperoxide는 불안정하여 분해되면서 산패취의 원인이 되는 aldehyde 및 ketone류를 생성하고, 프리라디칼(free radical)은 계속 연쇄반응을 일으켜 지방산화를 촉진한다.

최근 천연 항산화제에 대한 연구가 활발해지면서 여러 천연 식품에 있는 페놀화합물이 항산화작용을 한다고 밝혀졌다. 천연 항산화제는 라디칼 저해제(free radical inhibitor), 금속의 산화촉진 작용을 불활성시키는 금속 제거제, 과산화물 분해제, 상승제 등의 작용기작으로 항산화효과를 나타낸다. 천연 항산화제로는 콩, 오렌지껍질, 귀리 등 여러 식품이 페놀화합물을 함유하고 있어, 항산화 효과가 있다는 연구결과들이 있다.

그 중 양파가 플라보노이드, 플라본 배당체 등에 의해 항암작용, 혈액응고, 심장병 예방, 항산화 효과 등을 한다는 결과가 보고되어 있다. 특히 양파의 다른 부위보다 양파껍질에 플라보놀(flavonol) 농도가 가장 높아서 우수한 항산화 효과를 나타낸다고 보고되어 있다. 버려지는 양파껍질을 이용함으로써 높은 항산화효과와 동시에 낮은 비용과 환경 문제를 감소할 수 있는 가능성도 있다.

김치 또한 비타민 C, 카로틴, 페놀성 화합물 등을 함유하고 있어, 항암, 고혈압 예방 및 항산화 효과 등이 있다고 보고되어 있다. 김치는 우리나라 전통 발효식품으로, 숙성 시 유리 아미노산, 유기산, 당류 등에 의해 독특한 풍미를 나타낸다. Lee등(Lee, M. A., Han, D. J., Choi, J. H., Choi, Y. S., Kim, H. Y., Jeong, J. Y., Paik, H. D. amd Kim, C. J., 2008, Effect of hot air dried Kimchi powder on the quality characteristics of low-fat sausages, Korean J. Food Sci. Ani. Resour, 28, 146-153)은 열풍건조한 김치분말을 육제품에 첨가하였을 때, 제품의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 육제품의 이취를 감소시키고 색과 풍미에 영향을 준다고 하였다. 또한 Oh 등(Oh, B. S., Lee Y. I., Ko, S. H., Kim, H. J. and Kim, H. Y., 2011, Quality characteristics of pork patties with Rosemary and Kimchi powder during cold storage, Korean J. Food Cookery Sci, 27, 123-131)은 로즈마리 특유의 향으로 인해 낮은 관능평가 점수를 받은 로즈마리 첨가 돈육패티에 김치분말을 함께 첨가하였을 때, 높은 관능 평가를 받았다고 보고하였다.

이에 본 발명은 양파껍질 추출물과 김치분말을 육가공품에 병용처리하여, 방사선 조사시 문제가 되는 지방산화촉진과 이취 발생을 억제하기 위하여 개발되었다.

한편, 종래의 방사선 조사 식품의 이취 제거 기술을 살펴보면, 한국등록특허 제10-0735741호 "방사선 조사 식품의 조사취 제거를 위한 숯을 이용한 포장방법"은 방사선 조사 이전 식품에 숯을 넣어 함께 포장하여 방사선 조사 후 발생되는 이취를 제거할 수 있는 포장방법을 제공하고, 한국특허출원 제10-1998-0043000호 "항산화제를 첨가하여 방사선 조사에 의한 고지방질 가공식품의 산패를 억제하는 방법"에서는 천연 항산화제인 아스코르빌 팔미테이트(Ascorbyl palmitate), 알파-토코페롤(α-Tocopherol)을 첨가하여 방사선 처리에 따라 발생하는 지방산패를 억제시켰다.

종래의 양파껍질 및 이의 추출물을 활용한 육제품 제조 기술을 살펴보면, 한국특허출원 제10-2011-0092364호 "양파 껍질 추출물을 이용한 분쇄형 육제품 및 이의 제조방법"에는 50% 에탄올로 추출한 양파껍질 추출물을 분쇄육에 첨가하였을 때, 냉장 저장 중 분쇄 돈육의 지질산패와 과산화물의 생성을 크게 억제할 수 있었다.

또한, 김치를 이용한 소시지 제조 기술은 한국등록특허 제10-1049420호 "김치 분말을 이용한 혈액 소시지의 제조방법"에서 열풍건조법으로 제조된 김치 분말을 이용하여 혈액의 첨가에 따라 발생되는 육가공 제품의 이취를 크게 개선하였다.

본 발명의 목적은, 상기 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저장성을 증진시키기 위해 방사선을 조사한 돈육가공식품에 마스킹(masking) 효과를 나타내는 김치분말과 플라보노이드 배당체 등에 의해 항산화 작용을 하는 양파껍질 추출물을 첨가함으로서 저장성이 향상됨과 동시에 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 김치분말 및 양파껍질 추출물을 첨가하여 방사선 조사에 의해 저장성이 향상될 뿐만 아니라 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 저장성을 향상시키기 위해 방사선을 조사한 돈육가공식품에 있어서,

상기 돈육가공식품은 이취 및 지방산화 억제를 위해 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품을 제공한다.

상기 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품에 포함되는 김치분말은 (1) 김치를 3 내지 5℃의 냉장고에서 13 내지 15일간 발효시키는 단계;와 (2) 상기 (1)단계에 의해 발효된 김치를 착즙기를 이용하여 착즙한 후, 50 내지 70℃에서 10 내지 14시간 동안 열풍건조기를 이용하여 건조시키는 단계; 및 (3) 상기 (2)단계에 의해 건조된 김치를 분쇄하고, 체에 통과시켜 분말화 하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품에 포함되는 양파껍질 추출물은 (1) 건조된 양파껍질을 분쇄하고 체에 통과시켜 분말화하는 단계;와 (2) 상기 (1)단계에 의해 분말화된 양파껍질을 50% 에탄올수용액에 침지한 후 상온에서 20 내지 30시간 동안 교반하여 양파껍질 추출물을 제조하는 단계; 및(3) 상기 (2)단계에 의해 제조된 양파 추출물을 여과한 후 감압농축하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 돈육가공식품은 방사선이 조사된 돈육 60중량%, 지방 20중량%, 얼음20중량%로 구성되고, 상기 돈육가공식품 100중량부에 대하여 상기 김치분말은 0.4 내지 0.6중량부로 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 돈육가공식품은 방사선이 조사된 돈육 60중량%, 지방 20중량%, 얼음20중량%로 구성되고, 상기 돈육가공식품 100중량부에 대하여 상기 양파껍질 추출물은 0.04 내지 0.06중량부로 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 (1) 돈육의 지방과 결체조직을 제거한 후 분쇄하는 단계;와 (2) 상기 (1)단계에 의해 분쇄된 돈육을 폴리에틸렌 포장지로 포장하여 방사선을 조사하는 단계;와 (3) 상기 (2)단계에 의해 방사선이 조사된 돈육에 지방, 얼음, NPS(nitrite pickled salt), STPP(sodium tri-polyphosphate), ISP(isolated soy protein), MSG(L-monosodium glutamate), 아스코브산, 양파분말, 마늘분말, 김치분말 및 양파껍질 추출물을 첨가하고 혼합하는 단계;와 (4) 상기 (3)단계에 의해 제조된 혼합물을 케이싱에 충진하는 단계;와 (5) 상기 (4)단계에 의해 혼합물이 충진된 케이싱의 중심온도 70 내지 80℃까지 가열하는 단계; 및 (6) 상기 (5)단계에 의해 가열한 후 방냉하는 단계;를 포함하는 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 제조방법을 제공한다.

상기 (3)단계에서 혼합물은 방사선이 조사된 돈육 60중량%, 지방 20중량% 및 얼음 20중량%로 구성되고, 상기 방사선이 조사된 돈육, 지방 및 얼음이 혼합된 전체 100중량부에 대하여, NPS(nitrite pickled salt) 1.4 내지 1.6중량부, STPP(sodium tri-polyphosphate) 0.2 내지 0.4중량부, ISP(isolated soy protein) 0.4 내지 0.6중량부, MSG(L-monosodium glutamate) 0.05 내지 0.07중량부, 아스코브산 0.01 내지 0.03중량부, 양파분말 0.2 내지 0.4중량부, 마늘분말 0.2 내지 0.4중량부, 김치분말 0.4 내지 0.6중량부 및 양파껍질 추출물 0.04 내지 0.06중량부로 첨가하는 것을 특징으로 한다.

상기 (3)단계에서 첨가되는 김치분말은 (1) 김치를 3 내지 5℃의 냉장공에서 13 내지 15일간 발효시키는 단계;와 (2) 상기 (1)단계에 의해 발효된 김치를 착즙기를 이용하여 착즙한 후, 50 내지 70℃에서 10 내지 14시간 동안 열풍건조기를 이용하여 건조시키는 단계; 및 (3) 상기 (2)단계에 의해 건조된 김치를 분쇄하고, 체에 통과시켜 분말화하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 (3)단계에서 첨가되는 양파껍질 추출물은 (1) 건조된 양파 껍질을 분쇄하고 체에 통과시켜 분말화하는 단계;와 (2) 상기 (1)단계에 의해 분말화된 양파껍질을 50% 에탄올수용액에 침지한 후 상온에서 20 내지 30시간 동안 교반하여 양파껍질 추출물을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 (2)단계에 의해 제조된 양파껍질 추출물을 여과한 후 감압농축하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품 및 이의 제조방법을 제공함으로써, 방사선 조사에 의해 저장성을 향상키고, 방사선 조사에 의한 이취발생 및 지방산패의 가속화를 김치분말 및 양파껍질 추출물을 병용처리하여 억제하여 불쾌한 풍미 및 돈육가공식품의 이화학적 변화를 막아주어 우수한 품질을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 활용이 거의 되고 있지 않은 양파껍질을 기능성 소재로 활용함으로서 돈육가공식품의 부가가치를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 제조과정의 일실시예를 나타낸 제조공정도.
도 2 는 본 발명의 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 저장기간에 따른 pH 변화를 나타낸 그래프.
도 3 은 본 발명의 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 저장기간에 따른 과산화물가(peroxide value, POV) 변화를 나타낸 그래프.
도 4 는 본 발명의 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 저장기간에 따른 공액이중산가(conjugated diene, CD)) 변화를 나타낸 그래프.
도 5 는 본 발명의 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 저장기간에 따른 지질산패도(2-thiobarbiyuric acid, TBA) 변화를 나타낸 그래프.
도 6 은 본 발명의 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 저장기간에 따른 휘발성 염기태 질소(volatile basic nitrogen, VBN) 변화를 나타낸 그래프.
도 7 은 본 발명의 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 저장기간에 따른 미생물 수 변화를 나타낸 그래프.
도 8 은 본 발명의 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 외관을 나타낸 사진.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 저장성을 향상시키기 위해 방사선을 조사한 돈육가공식품에 있어서, 상기 돈육가공식품은 이취 및 지방산화 억제를 위해 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품을 제공한다.

상기 김치분말은 김치를 3 내지 5℃의 냉장고에서 13 내지 15일간 발효시키는 단계;와 발효된 김치를 착즙기를 이용하여 착즙한 후, 50 내지 70℃에서 10 내지 14시간 동안 열풍건조기를 이용하여 건조시키는 단계;및 건조된 김치를 분쇄하고, 체에 통과시켜 분말화 하는 단계;를 포함하여 제조된 것을 사용할 수 있다. 다만, 4℃ 냉장고에서 14일간 발효시킨 후 발효된 김치를 착즙기를 이용하여 착즙한 후, 60℃에서 12시간 동안 건조시키는 것이 바람직하다.

상기 양파껍질 추출물은 건조된 양파껍질을 분쇄하고 체에 통과시켜 분말화하는 단계;와 분말화된 양파껍질을 50% 에탄올수용액에 침지한 후 상온에서 20 내지 30시간 동안 교반하여 양파껍질 추출물을 제조하는 단계; 및 제조된 양파껍질 추출물을 여과한 후 감압농축하는 단계를 포함하여 제도된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 50% 에탄올수용액에 침지한 수 상온에서 24시간 동안 교반하여 양파껍질 추출물을 제조하는 것이 바람직하다.

상기 돈육가공식품은 방사선이 조사된 돈육 60중량%, 지방 20중량%, 얼음20중량%로 구성되고, 상기 돈육가공식품 100중량부에 대하여 상기 김치분말은 0.4 내지 0.6중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 상기 돈육가공식품 100중량부에 대하여 상기 김치분말은 0.5중량부로 포함되는 것이다

상기 돈육가공식품은 방사선이 조사된 돈육 60중량%, 지방 20중량%, 얼음20중량%로 구성되고, 상기 돈육가공식품 100중량부에 대하여 상기 양파껍질 추출물은 0.04 내지 0.06중량부로 포함될 수 있다. 다만, 상기 돈육가공식품 100중량부에 대하여 상기 양파껍질 추출물은 0.05중량부로 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 돈육의 지방과 결체조직을 제거한 후 분쇄하는 단계;와 상기 분쇄된 돈육을 폴리에틸렌 포장지로 포장하여 방사선을 조사하는 단계;와 상기 방사선이 조사된 돈육에 지방, 얼음, NPS(nitrite pickled salt), STPP(sodium tri-polyphosphate), ISP(isolated soy protein), MSG(L-monosodium glutamate), 아스코브산, 양파분말, 마늘분말, 김치분말 및 양파껍질 추출물을 첨가하고 혼합하는 단계;와 상기 제조된 혼합물을 케이싱에 충진하는 단계;와 상기 혼합물이 충진된 케이싱의 중심온도 70 내지 80℃까지 가열하는 단계; 및 가열한 후 방냉하는 단계;를 포함하는 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 제조방법을 제공한다.

상기 혼합물은 방사선이 조사된 돈육 60중량%, 지방 20중량% 및 얼음 20중량%로 구성되고, 상기 방사선이 조사된 돈육, 지방 및 얼음이 혼합된 전체 100중량부에 대하여, NPS(nitrite pickled salt) 1.4 내지 1.6중량부, STPP(sodium tri-polyphosphate) 0.2 내지 0.4중량부, ISP(isolated soy protein) 0.4 내지 0.6중량부, MSG(L-monosodium glutamate) 0.05 내지 0.07중량부, 아스코브산 0.01 내지 0.03중량부, 양파분말 0.2 내지 0.4중량부, 마늘분말 0.2 내지 0.4중량부, 김치분말 0.4 내지 0.6중량부 및 양파 추출물 0.04 내지 0.06중량부로 첨가할 수 있고, 바람직하게는 방사선이 조사된 돈육 60중량%, 지방 20중량% 및 얼음 20중량%로 구성되고, 상기 방사선이 조사된 돈육, 지방 및 얼음이 혼합된 전체 100중량부에 대하여, NPS(nitrite pickled salt) 1.5중량부, STPP(sodium tri-polyphosphate) 0.3중량부, ISP(isolated soy protein) 0.5중량부, MSG(L-monosodium glutamate) 0.06중량부, 아스코브산 0.02중량부, 양파분말 0.3중량부, 마늘분말 0.3중량부, 김치분말 0.5중량부 및 양파껍질 추출물 0.05중량부로 첨가할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1. 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 제조

(1) 김치분말의 제조

마트에서 제조당일의 김치(Jongga, Daesang FNF, Korea)를 구입하여, 4℃ 냉장고에서 14일간 발효시킨 후, 착즙기(MS-9001-R, Osak, Korea)를 이용하여 착즙한 후 60℃에서 12시간 동안 열풍건조기(Enex-Co-600, Enex, Koyang, Korea)를 이용하여 건조를 실시하였다. 건조 후 분쇄기(KA-2610, Jworld tech, Ansan, Korea)를 이용하여 30초간 분쇄를 실시하고 35 mesh 체에 통과시켜 분말화 하였다(Lee et al., 2008).

(2) 양파분말의 제조

양파는 시중에서 구입하여 수세한 이후, 양파껍질 제거하여 열풍건조기(Enex-CO-600, Enex, Yongin, Korea)에서 50℃로 8시간 동안 건조하였다. 건조 후 분쇄하여 35 mesh체에 통과시켜 분말화하여 4℃에서 폴리에틸렌 포장지에 저장하였다.

(3) 양파껍질 추출물의 제조

건조된 양파껍질분말(5g)을 100mL의 50% 에탄올수용액에 침지한 이후 상온에서 shaker로 24시간 동안 교반하여 1차 양파추출물을 제조하였다. 1차 추출물은 여과종이(Ø110mm)로 여과한 후 회전감압농축기(EYELA N-1000, Rikakikai Co. Ltd., Japan)로 55℃ 이하의 온도에서 감압농축하였다. 에탄올을 증발시킨 이후 추출물에서 고형분의 농도를 동일하게 조절하기 위하여 동일한 추출용매를 이용하여 추출용매에서 50mg/mL의 농도를 갖는 최종추출물을 제조하였다.

(4) 원료육에 방사선 조사

본 실험에 사용된 돈육은 A등급을 받은 돼지를 도축 후 48시간이 경과되어 냉장보관 된 후지부위(M. bicepsfemoris, M. semitendinosus, M. semimembranosus)를 시중 정육점에서 구입하여 사용하였다. 원료육은 과도한 지방과 결체조직을 제거한 후, 8 mm plate로 분쇄하였다. 분쇄된 돈육을 폴리에틸렌 포장지에 포장하여 감마선 조사 처리하였다. 감마선 조사 선원은 11.1 PBq, Co-60 감마선 조사시설(IR-70 gamma irradiator, MDS Nordion, Canada)을 이용하여 실온에서 시간당 10kGy의 선량율로 5, 10kGy의 흡수선량이 되도록 조사하였으며, 흡수선량 확인은 alanine dosimeter를 사용하였고, 총 흡수선량의 오차는 ±2% 이내였다.

(5) 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 방사선 조사 돈육가공식품의 제조

방사선이 조사된 돈육(60%), 8 mm plate로 분쇄한 돼지 등지방(20%) 및 얼음(20%)과 김치분말, 양파껍질 추출물 기타 양념 등을 첨가하고(구체적인 배합비는 하기 표 1.에 나타내었고, 돈육가공식품의 제조공정은 도 1.에 나타낸 바와 같다), 세절기(cutter, MADO, MSK760, Germany)를 이용하여 유화물을 제조하였다. 유화물은 25mm 콜라겐 케이싱에 충진 후 중심온도 75℃까지 가열하였으며, 방냉 후 진공포장기(FJ-500XL, Fugee Tech, Seoul, Korea)를 이용하여 진공 포장하여 4℃에서 4주간 냉장 보관하였다.

[표 1]

실험예 1. 저장기간에 따른 pH 변화 측정

상기 실시예 1.에 의해 제조된 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 방사선 조사 돈육가공식품 시료 5 g을 취하여 증류수 20 mL과 혼합하여 균질기(Ultra Turrax, Model No. T 25, Janke and Kunkel, Germany)를 사용하여 8,000 rpm에서 1분간 균질한 후 pH meter(Model F-51, Horiba Ltd., Japan)를 사용하여 측정하였다.

그 결과 도 2.에 나타낸 바와 같이, 모든 처리구들의 pH는 1주차까지 증가하였다가 저장기간이 경과함에 따라 다시 감소하는 경향을 보였다. 처리구들 사이에서는 김치분말과 양파껍질 추출물을 모두 첨가한 처리구가 가장 낮은 값을 나타내었다.

실험예 2. 저장기간에 따른 색도 변화 측정

상기 실시예 1.에 의해 제조된 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 방사선 조사 돈육가공식품 시료의 표면을 Colorimeter(Chromameter, CR210, Minolta, Japan)를 사용하여 CIE L＊-값(명도), CIE a＊-값(적색도)과 CIE b＊-값(황색도)을 측정하였다. 이때의 표준색은 L＊-값은 +97.83, a＊-값이 -0.43, b＊-값이 +1.98인 백색 표준판을 사용하였다.

[표 2]

그 결과 상기 표 2.에 나타난 바와 같이, 명도는 2주를 제외하고 김치분말을 첨가한 처리구와 김치분말과 양파껍질 추출물을 첨가한 처리구가 대체적으로 다른 처리구보다 낮을 값을 나타내었다. 반면 적색도와 황색도는 2주를 제외하고 김치분말을 첨가한 처리구와 양파껍질 추출물을 첨가한 처리구가 나머지 처리구보다 높을 값을 보였다. 이는 김치분말의 붉은 색이 육제품의 색에 영향을 미쳐서 명도는 낮은 값을 보이고, 적색도와 황색도는 높을 값을 나타낸 것으로 사료된다. Lee 등(Lee, M. A., Han, D. J., Choi, J. H., Choi, Y. S., Kim, H. Y., Jeong, J. Y., Paik, H. D. amd Kim, C. J., 2008, Effect of hot air dried Kimchi powder on the quality characteristics of low-fat sausages, Korean J. Food Sci. Ani. Resour, 28, 146-153)은 돈육패티의 김치분말 첨가량이 증가함에 따라 명도는 유의적으로 감소하였고, 적색도와 황색도는 유의적으로 증가하는 경향을 보였다고 보고하였다. 이는 본 연구결과와 유사한 결과를 나타내었다.

실험예 3. 저장기간에 따른 과산화물가(peroxide value, POV) 변화 측정

상기 실시예 1.에 의해 제조된 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 방사선 조사 돈육가공식품 시료의 과산화물가는 IDF 표준방법의 74A를 이용하여 평가하였다(International IDF Standards, 1991, International dairy federation, IDF-square Vergote 41, Brussels, Belgium, sec. 74A:1991). 시험관에 추출된 지방시료 0.05g과 chloroform-methanol(7:3 v/v) 9.8mL를 첨가하고 2-4초동안 혼합하였다. 다시 30% ammonium thiocyanate solution 50μL를 첨가하고 2-4초동안 혼합한 후, 1% ferrous iron solution 50μL을 가하고 2-4초동안 혼합하였다. 반응물은 상온에서 5분 동안 반응시키고, uv-vis spectrophotometer를 이용하여 500nm에서 흡광도를 측정하였다. 과산화물가(POV)는 mEq of peroxides/kg of sample로 표시하였고, 다음의 계산식을 이용하여 산출하였다. POV (mEq/kg) = (As - Ab) × m/(55.84 × m0×2) As는 시험구의 흡광도, Ab는 대조구의 흡광도, m은 slope of the curve, m0은 샘플의 질량, 55.84는 철원자의 질량(Shantha and Decker, 1994).

그 결과 도 3.에 나타낸 바와 같이, 과산화물가(peroxide value, POV)의 변화에서 방사선 조사 처리구는 저장 3주까지 증가하다가 저장 4주에 감소하는 경향을 보였고, 나머지 처리구들은 저장기간이 경과함에 따라 계속 증가하였다. 과산화물가는 1차 산화물을 측정하는 지표로 지방산화가 촉진된 방사선 조사 처리구의 1차 산화물이 저장기간이 경과함에 따라 2차 산화물로 분해되어 저장 4주에 감소하였다고 사료된다. Lee 등(Lee, M. A., Choi, J. H., Choi, Y. S., Kim, H. Y., Kim, H. W., Hwang, K. E., Chung, H. K., and Kim, C. J., 2011, Effect of kimchi ethanolic extracts on oxidative stability of refrigerated cooked pork, Meat Sci, 89, 405-411)은 항산화제를 첨가하지 않은 대조구의 과산화물가가 증가하다가 감소하였다고 보고하여 본 연구와 비슷한 결과를 나타내었다.

실험예 4. 저장기간에 따른 공액이중산가(conjugated dienes, CD) 변화 측정

상기 실시예 1.에 의해 제조된 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 방사선 조사 돈육가공식품 시료의 공액이중산가는 Prasetyo 등(Prasetyo, M., Chia, M., Hughey, C., and Were, L. M., 2008, Utilization of electron beam irradiated almond skin powder as a natural antioxidant in ground top round beef, J. Food Sci, 73, T1-T6)의 방법을 인용하였다. 추출된 지방시료 0.015g을 25mL 볼륨플라스크에 정량한 이후 isooctane으로 볼륨플라스크를 25mL까지 채운 이후 혼합하였다. 공시료로 isooctane을 이용하여, 234nm에서 흡광도를 측정하였다. C공액이중산가는 몰흡광계수 25200/M/cm을 이용하여 계산하였고, 결과값은 μmoL/mg meat lipid sample로 표기하였다.

그 결과 도 4.에 나타낸 바와 같이, 모든 처리구가 1주까지 감소하였다가 3주까지 증가하였고, 그 이후에 다시 감소하였다. 이는 Teets과 Were(Teets, A. S. and Were, L. M., 2008, Inhibition of lipid oxidation in refrigerated and frozen salted raw minced chicken breast with electron beam irradiated almond skin powder, Meat Sci, 80, 1326-1332)의 보고에 의하면, 전자선 조사 아몬드껍질 분말을 첨가한 분쇄 닭가슴살의 CD값이 감소하다 증가하였고, 그 이후에 다시 감소한 결과와 유사하게 나타났다. 방사선 조사한 처리구가 가장 높은 값을 보였으며, 양파껍질 추출물을 첨가한 처리구는 저장초기와 저장말기에 가장 낮은 값을 나타내었고 방사선 조사 처리구보다 낮은 값을 보이는 경향이 계속되었다. 이는 양파껍질 추출물이 항산화 효과를 나타냈다고 사료된다.

실험예 5. 저장기간에 따른 지질산패도(2-thiobarbituric, TBA value) 변화 측정

상기 실시예 1.에 의해 제조된 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 방사선 조사 돈육가공식품 시료의 지질산패도는 Tarladgis 등(Tarladgis, B. G., Watts, B. M., and Younathan, M. T., 1960, A distillation method for the quantitative determination of malonaldehyde in rancid foods, J. Am. Oil Soc, 37, 44-47)의 증류법을 응용하여 실시하였다. 지방산화에 의하여 유리되는 malonaldehyde와 thiobarbituric acid(TBA)를 반응시킨 후 spectrophotometer를 이용하여 538 nm에서 흡광도를 측정하여 아래의 공식에 의하여 TBA 수치를 산출하였으며, TBA 수치는 mg malonaldehyde/kg meat을 의미한다.

그 결과 도 5.에 나타난 바와 같이, 저장기간이 경과함에 따라 모든 처리구의 지질산패도(2-thiobarbituric acid, TBA)는 증가하였다. 처리구간에는 방사선 조사한 처리구와 김치분말을 첨가한 처리구가 다른 처리구들에 비해 높은 값을 나타내었다. 이는 방사선 조사와 김치분말의 첨가에 의해 지방산화가 촉진되었다고 사료된다. 반면, 방사선 조사 처리가 되었음에도 양파껍질 추출물을 첨가한 처리구들은 대조구와 비슷한 값을 나타내었다. 양파껍질에 함유된 항산화물질에 의해 지방산화가 억제되었다고 사료된다.

실험예 6. 저장기간에 따른 휘발성 염기태 질소( volatile basic nitrogen , VBN) 변화 측정

상기 실시예 1.에 의해 제조된 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 방사선 조사 돈육가공식품 시료의 VBN 측정은 Kohsaka(Kohsaka, K. (1975) Freshness preservation of food & measurement(12), Freshness preservation of meat products and its measurement. The Food Industry, 18, 105)에 의한 conway 미량확산법을 이용하여 측정하였다. 시료 10g을 취하여 증류수 30 mL을 가한 후 균질기를 이용하여 2분간 교반하고 100mL로 mass up한 뒤 Whatman No.1 여과지로 여과하였다. 여액 1mL를 conway 수기 외실에 넣고 내실에 0.01 N H2BO3 1mL와 conway 시약 100㎕를 넣고, 50% K2CO3 용액 1mL를 빠르게 외실에 주입하고 밀폐한 다음 조심스럽게 흔들어 외실내의 용액을 혼합한 후 37℃ 하에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 수기에 0.02 N 황산용액으로 적정하여 계산하였다. 휘발성염기태질소(volatile basic nitrogen, VBN)의 함량은 생육 및 육제품의 신선도를 평가하는데 중요하며, 그 값이 높을수록 신선도가 낮다고 평가된다.

그 결과 도 6.에 나타난 바와 같이, 저장기간이 경과함에 따라 모든 처리구들이 대체적으로 증가하는 경향을 보였다. 처리구간에는 김치분말을 첨가한 처리구가 가장 높은 값을 보였고, 양파껍질 추출물을 첨가한 처리구가 가장 낮은 값을 나타내었다. 이는 양파껍질의 항균작용에 의해 단백질부패가 억제되었다고 사료된다. Kim 등(Kim, J. E., Kim, A. R., Kim, M. J., and Park, S. N., 2011, Antibacterial, antioxidative and antiaging effects of Allium cepa peel extracts, Appl. Chem. Eng, 22, 178-184)의 연구결과에 의하면, 황색포도상구균에 대한 양파껍질 추출물의 에틸아세테이트 분획의 최소억제농도가 0.06%로 매우 큰 항균활성을 나타내었다고 보고되어있다.

실험예 7. 관능검사

상기 실시예 1.에 의해 제조된 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 방사선 조사 돈육가공식품의 관능적 품질평가는 10명의 패널요원을 선발하여 시료에 대한 충분한 지식과 용어, 평가기준 등을 숙지시킨 후 실시하였다. 관능평가는 각 처리구에 따라 제조된 식육가공품을 높이 10×10×10 mm의 크기로 절단하고 색, 풍미, 이취, 및 전체적인 기호도에 대하여 각각 10점 만점으로 평점하고 그 평균치를 구하여 비교하였다. 각 항목별 10점은 가장 우수함(10=extremely good or desirable)으로 나타내고, 1점은 가장 열악한 품질 상태(1=extremely bad or undesirable)로 나타내었다.

[표 3]

그 결과 상기 표 3.에 나타난 바와 같이, 색은 김치분말을 첨가한 처리구와 김치분말과 양파껍질추출물을 첨가한 처리구가 가장 높은 점수를 받았다. 또한 풍미도 김치분말을 첨가한 처리구와 김치분말과 양파껍질추출물을 첨가한 처리구가 유의적으로 가장 높은 값을 보였다. 연도는 모든 처리구간에 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 이취는 방사선 조사 처리구가 가장 높은 점수를 받고 대조구가 가장 낮은 점수를 받았다. 전체적인 맛은 대조구, 김치분말을 첨가한 처리구, 김치분말과 양파껍질 추출물을 첨가한 처리구가 높은 평가를 받았다. Lee 등(Lee, M. A., Han, D. J., Choi, J. H., Choi, Y. S., Kim, H. Y., Jeong, J. Y., Paik, H. D. amd Kim, C. J., 2008, Effect of hot air dried Kimchi powder on the quality characteristics of low-fat sausages, Korean J. Food Sci. Ani. Resour, 28, 146-153)은 김치분말을 첨가한 저지방 소시지가 김치분말의 색과 풍미에 의한 영향으로 관능평가가 우수하게 나타나 본 연구와 유사한 결과를 나타냈다. 따라서 김치분말을 방사선 조사 육제품에 첨가하였을 때, 육제품의 방사선 조사 이취를 감소시킬 뿐만 아니라 색과 풍미에도 영향을 주어 제품의 품질을 향상시킬 것으로 판단된다.

실험예 8. 저장기간에 따른 총균수(미생물 생육검사) 변화 측정

상기 실시예 1.에 의해 제조된 김치분말 및 양파껍질 추출물을 포함하는 방사선 조사 돈육가공식품의 미생물 검사를 위한 시험액은 시료 10 g에 멸균한 0.1%의 펩톤수를 100 mL까지 채워 Stomacher Lab Blender로 2분간 균질화한 다음 Plate Count Agar(Difco Co., USA)를 이용하여 총 균수의 생육을 검사하였으며, 37℃에서 48시간 동안 배양한 후 형성된 집락을 계수로 하였다. 미생물수는 시료 1 g당 colony forming unit (CFU)로 나타내었다.

그 결과 도 7.에 나타난 바와 같이, 미생물의 변화는 저장기간이 경과함에 따라 모든 처리구들이 증가하는 경향을 보였다. 처리구들 사이에서 방사선 조사 처리구와 양파껍질 추출물을 첨가한 처리구가 대조구와 비교하여 상대적으로 낮은 수치의 일반세균수를 나타냈으며, 김치를 첨가한 처리구들은 저장 4주를 제외한 저장 3주까지 높은 값을 보였다. Song 등(Song, B. S., Park, J. G., Kim, W. G., Kim, J. H., Choi, J. I., Yoon, Y., Byun, M. W., Kim, C. J., and Lee, J. W., 2009, Comparision of the quality of gamma ray-or electron beam-irradiated minced pork and pork patties, Korean J. Food Sci. Ani. Resour, 29, 194-202)에 의하면, 10 kGy 이상의 선량으로 조사한 분쇄 돈육 패티에서는 미생물 생육이 관찰되지 않았으나, 저장기간이 경과함에 따라 균수의 회복으로 인해 총균수가 증가하였다고 보고되었다. 김치를 첨가한 처리구들은 김치의 유산균과 Bacillus 속 균들에 영향을 받아 다소 높은 값을 나타낸 것이라고 사료되어진다. Lee 등(Lee, M. J., Cho, K. H., Han, E. S., and Lee, J. H., 2010, Bacterial diversity in the initial fermentation stage of Korean and Chinese kimchi, Kor. J. Microbiol. Biotechnol, 38, 207-215)은 김치발효 초기에는 유산균보다 Bacillus 속 bacteria의 검출이 가장 높게 나타났다고 하였으며, 이는 토양에서 유래한 것으로 사료된다고 보고하였다. Chang 등(Chang, J. Y., Choi, Y. R., and Chang, H. C., 2011, Change in the microbial profiles of commercial kimchi during fermentation, Korean J. Food Preserv, 18, 786-794)은 시판되는 중소기업김치와 대기업김치에서 공통적으로 Bacillus 속 균들이 검출되었고, 이들 Bacillus 속 균들은 구입 당일 김치시료에서부터 10일간 발효가 진행되는 동안에도 균수의 감소현상 없이 거의 비슷한 수준의 균수가 검출되는 경향을 나타내었다고 보고하였다.

본 실험의 결과는 SAS program(Statistic Analytical System, USA, 2008)의 GLM(General Linear Model) procedure를 통하여 분석하였고, 처리구간의 평균간 비교는 Duncan의 다중검정을 통하여 유의성 검정(p<0.05)을 실시하였다.

이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.

Claims

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(1) 김치를 3 내지 5℃의 냉장고에서 13 내지 15일간 발효시키는 단계;
(2) 상기 (1)단계에 의해 발효된 김치를 착즙기를 이용하여 착즙한 후, 50 내지 70℃에서 10 내지 14시간 동안 열풍건조기를 이용하여 건조시키는 단계;
(3) 상기 (2)단계에 의해 건조된 김치를 분쇄하고 체에 통과시켜 분말화하는 단계;
(4) 양파껍질을 열풍건조기를 이용하여 50℃에서 8시간 동안 건조시키는 단계;
(5) 상기 (4)단계에 의해 건조된 양파껍질을 분쇄하고 체에 통과시켜 분말화하는 단계;
(6) 상기 (5)단계에 의해 분말화된 양파껍질을 50% 에탄올수용액에 침지한 후 상온에서 20 내지 30시간 동안 교반하여 양파껍질 추출물을 제조하는 단계;
(7) 상기 (6)단계에 의해 제조된 양파껍질 추출물을 여과한 후 감압농축하는 단계;
(8) 돈육의 지방과 결체조직을 제거한 후 분쇄하는 단계;
(9) 상기 (8)단계에 의해 분쇄된 돈육을 폴리에틸렌 포장지로 포장하여 방사선을 조사하는 단계;
(10) 상기 (9)단계에 의해 방사선이 조사된 돈육 60중량%에 지방 20중량%와 얼음 20중량%를 혼합하고, 상기 방사선이 조사된 돈육, 지방 및 얼음을 혼합한 전체 100중량부에 대하여 NPS(nitrite pickled salt) 1.4 내지 1.6중량부, STPP(sodium tri-polyphosphate) 0.2 내지 0.4중량부, ISP(isolated soy protein) 0.4 내지 0.6중량부, MSG(L-monosodium glutamate) 0.05 내지 0.07중량부, 아스코르브산 0.01 내지 0.03중량부, 양파분말 0.2 내지 0.4중량부, 마늘분말 0.2 내지 0.4중량부, 상기 (3)단계에서 분말화한 김치분말 0.4 내지 0.6중량부 및 상기 (7)단계에서 감압농축한 양파껍질 추출물 0.04 내지 0.06중량부를 첨가하고 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
(11) 상기 (10)단계에 의해 제조된 혼합물을 케이싱에 충진하는 단계;
(12) 상기 (11)단계에 의해 혼합물이 충진된 케이싱의 중심온도가 70 내지 80℃가 되도록 가열하는 단계; 및
(13) 상기 (12)단계에 의해 가열된 케이싱을 방냉하는 단계;를 포함하는 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품의 제조방법.
제6항의 제조방법에 의해 제조된 이취 및 지방산화가 억제된 방사선 조사 돈육가공식품.
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