KR101476009B1 - 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법 - Google Patents
아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 미생물의 생육을 억제시켜 고로쇠나무 수액의 품질 및 저장성을 개선시키는 향상시키는 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법을 개시한다. 이를 위하여 마이크로필터를 사용하여 고로쇠 수액을 여과하는 여과단계와, 상기 여과단계를 통과한 고로쇠 수액에 아황산나트륨 첨가는 보존제 첨가단계, 및 상기 보존제 첨가단계를 통과한 고로쇠 수액을 저장시키는 저장단계를 포함하는 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 맛 과 향을 그대로 유지할 수 있도록 마이크로필터여과 및 식품보존제를 이용한 비가열 살균방식을 적용하고 있으므로, 고품질의 농수산물의 생산이 가능하다.
Description
본 발명은 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미생물의 생육을 억제시켜 고로쇠나무 수액의 품질 및 저장성을 개선시키는 향상시키는 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법에 관한 것이다.
일반적으로 수액이란 수목 내에 존재하는 액체를 총칭하는 것으로 무기염, 질소화합물, 탄수화물, 효소, 식물호르몬 등이 용해되어 있는 비교적 묽은 용액이다.
수액이라 하여 모두 음용할 수 있는 것은 아니며, 현재 우리나라에서 음용되고 있는 수종은 단풍나무과의 고로쇠나무와 당단풍나무, 자작나무과의 자작나무, 거제수나무, 박달나무, 물박달나무, 사스래나무 등이다. 이들 수종 중 고로쇠나무 수액이 97%를 차지하고 있다.
수액의 채취 시기는 수종에 따라 다소간의 차이는 있으나 대체로 수액의 이동이 빠른 이른 봄에 한시적으로 채취하여 음용하며, 특히 고로쇠나무 수액의 채취 시기는 2월 20일 ~ 3월 15일 정도이다. 수액은 단기간에 많은 양이 분출되고, 채취 후 갈변되거나 세균오염 등의 문제로 인하여 채취 즉시 음용하여야 하므로 신선한 상태의 수액을 소비자들에게 공급하는데 많은 어려움이 있으며, 채취시기가 지난 후에 채취되는 수액은 품질가치가 낮아 음용에 적합하지 않다.
보다 구체적으로, 고로쇠나무 수액에는 glucose, fructose 등의 sugar와 다당류, glutamic acid, aspartic acid, methionine, tyrosine 등의 아미노산, 유기산, 지방, Ca, Mg, K, Na, Si, P 등의 무기원소, B1, B2, C 등의 비타민이 함유되어 있다.
따라서 고로쇠나무의 수액은 자연음료 혹은 건강음료로써 충분한 영양학적 가치를 가지고 있다고 할 수 있다.
그러나, 우리나라의 경우 산지에 많은 수액 자원이 있음에도 불구하고 그 채취방법이나 포장, 가공기술 등이 아직 원시적이므로 소득원이 되지 못하고 있는 실정이다.
특히, 수액 채취업은 농가소득의 주요한 한 축을 이루고 있지만, 채취 후 세균 감염 등의 문제로 인하여 채취 직후 음용해야 하는 문제로 채취농가 입장에서는 신선한 수액을 소비자들에게 공급하는데 많은 어려움이 있으며, 소비자도 마찬가지로 오랜 기간 수액을 보관하면서 음용할 수 없는 한계에 놓여있다.
이렇듯 고로쇠나무 수액의 경우 정제 및 보관기술이 확립되어 있지 않은 상황에도 불구하고 천연음료로서의 인식이 강해 그 소비량은 지속적으로 늘어나고 있다.
한편, 고로쇠나무에서 채취하여 가공하지 않은 고로쇠 수액은 가공품이 아닌 단순 임산물로 산림청 소속에 해당하는 사항으로 직접 섭취 시에는 생산일자, 보관 방법 등을 확인 후 섭취하여야하는 실정이다. 그리고 고로쇠 수액을 오랫동안 유통시킬 때 세균, 곰팡이 등에 오염되어 이들의 증식 및 곰팡이 냄새 등 미생물에 의한 저장성에 문제가 있을 수 있는 것으로 알려져 있다. 더욱이, 고로쇠 수액을 가열살균하면 맛과 향의 감소가 큰 것으로 알려져 있으므로 가열하지 않고 살균하는 상업적 보전방법의 개발이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 고로쇠 수액을 여과하고, 식품첨가물로 허용된 첨가물로 처리한 후 일정기간 동안 저장함으로써 맛과 향은 그대로 유지하되 일반세균수, 진균수, 대장균군수를 감소시켜 고로쇠 수액의 품질을 향상시키고 보존성을 개선시키는 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 마이크로필터를 사용하여 고로쇠 수액을 여과하는 여과단계와, 상기 여과단계를 통과한 고로쇠 수액에 아황산나트륨 첨가는 보존제 첨가단계, 및 상기 보존제 첨가단계를 통과한 고로쇠 수액을 저장시키는 저장단계를 포함하는 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법을 제공한다.
본 발명에 의한 고로쇠 수액의 보관방법은 맛과 향을 그대로 유지할 수 있도록 마이크로필터여과 및 식품보존제를 이용한 비가열 살균방식을 적용하고 있으므로, 고품질의 농수산물의 생산이 가능하다.
그리고 본 발명을 통해 생산된 고로쇠 수액은 가열제품에 비해 상대적으로 높은 영양가가 보존되므로, 국민건강의 증진을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 고로쇠 수액의 저장성이 향상되어 고로쇠 수액의 유통기간이 증가된다.
아울러, 본 발명에 따르면 관능적 품질특성의 우위를 바탕으로 고로쇠 수액의 매출액을 신장시킬 수 있을 뿐만 아니라 가열살균공정 시장을 대체할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로쇠 수액의 보관방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 pH 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 산도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 당도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 갈색도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 탁도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 일반세균수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 진균수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 대장균군수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 아황산나트륨의 농도에 따른 pH 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11은 아황산나트륨의 농도에 따른 산도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12는 아황산나트륨의 농도에 따른 당도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 13은 아황산나트륨의 농도에 따른 갈색도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 14는 아황산나트륨의 농도에 따른 탁도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 15는 아황산나트륨의 농도에 따른 일반세균수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 16은 아황산나트륨의 농도에 따른 진균수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 17은 아황산나트륨의 농도에 따른 대장균군수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 pH 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 산도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 당도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 갈색도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 탁도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 일반세균수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 진균수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 대장균군수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은 아황산나트륨의 농도에 따른 pH 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11은 아황산나트륨의 농도에 따른 산도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12는 아황산나트륨의 농도에 따른 당도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 13은 아황산나트륨의 농도에 따른 갈색도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 14는 아황산나트륨의 농도에 따른 탁도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 15는 아황산나트륨의 농도에 따른 일반세균수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 16은 아황산나트륨의 농도에 따른 진균수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 17은 아황산나트륨의 농도에 따른 대장균군수 변화를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법(이하, '고로쇠 수액의 보관방법'이라 약칭함)을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고로쇠 수액의 보관방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고로쇠 수액의 보관방법은 고로쇠 수액을 여과하는 여과단계(S100)와, 상기 고로쇠 수액에 아황산나트륨 첨가는 보존제 첨가단계(S200), 및 상기 고로쇠 수액을 저장시키는 저장단계(S300)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 여과단계(S100)는 마이크로필터를 사용하여 고로쇠나무의 수액(이하, '고로쇠 수액'으로 약칭함)을 여과하는 여과단계(S100)로서, 상기 마이크로필터로는 폴리프로필렌 재질의 여과입도가 1.0㎛인 프리필터와 여과입도가 0.5 ㎛인 중공사막 필터로 이루어진 2단 여과필터를 사용할 수 있다.
상기 보존제 첨가단계(S200)는 상기 여과단계(S100)를 통과한 고로쇠 수액에 아황산나트륨을 첨가하는 단계로서, 상기 고로쇠 수액 1㎏ 당 아황산나트륨 0.1 내지 0.3g, 보다 바람직하게는 0.15 내지 0.3g이 포함되도록 아황산나트륨을 첨가한다. 이때, 아황산나트륨은 0.3g 이하로 첨가되는 것이 고로쇠 수액의 품질을 개선하는데 유익하지만, 농축과즙 및 과일주스에 최대 0.15g/kg 이하만이 첨가되도록 허용되어 있으므로, 고로쇠 수액에도 0.15g/kg 이하로 첨가할 수 있다.
상기 저장단계(S300)는 상기 보존제 첨가단계(S200)를 통과한 고로쇠 수액을 저장시키는 단계로서, 보존제 첨가단계(S200)를 통과한 고로쇠 수액을 20℃ 이하의 온도, 바람직하게는 0 내지 10℃ 또는 0 내지 20℃ 의 온도범위로 약 80 일 내지 120 일 동안 저장하는 과정을 수행한다.
여기서, 상기 아황산나트륨의 첨가량에 따라 바람직한 상기 저장 온도의 범위는 변화될 수 있다.
구체적으로, 아황산나트륨을 0.1g 이상 0.15g 미만 사용하는 경우에는 저장온도를 0도 내지 10도 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 10도를 초과하는 온도에서 저장을 하는 경우, 혼탁도와 갈색도 면에서 문제가 발생하며, 진균, 일반세균이 완전히 억제되지 않을 뿐만 아니라, 대장균군도 발생할 우려가 있기 때문이다. 즉, 저장온도를 0도 내지 10도로 유지하여야 대장균을 완전히 억제할 수 있다.
또한, 아황산나트륨을 0.15g 내지 0.3g 사용하는 경우에는 저장온도를 0도 내지 20도로 사용할 수 있다. 이와 같이 아황산나트륨의 사용량을 늘리면, 대장균뿐만 아니라, 진균 및 일반세균도 억제되고, 설탕농도, pH, 산도 등의 변화도 적어진다.
따라서, 비교적 넓은 온도범위인 0 내지 20도에서 충분한 진균, 일반세균, 대장균 억제효과를 가지기 위해서는 아황산나트륨을 상기 사용범위 중 0.15 내지 0.3g 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 바람직한 일 실시예를 참조하여 다음에서 구체적으로 상세하게 설명한다. 단, 다음의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것이며, 이것만으로 한정하는 것은 아니다.
pH 측정
pH 변화는 pH 미터[SevenMulti, Mettler Toledo]를 사용하여 25℃에서 측정하였다.
산도측정
산도는 수액 20mL를 취하여 0.1N NaOH 용액으로 적정하여 소비된 NaOH 용액의 mL수를 젖산(lactic acid) 함량(%)으로 계산하였다.
당도측정
당도는 굴절계[NIPHON OPTICAL WORKS, 일본]를 사용하여 측정하였다.
갈색도 및 탁도측정
갈색도 및 탁도는 UV-VIS 분광광도계[Agilent, 미국]를 이용하여 420㎚ 및 590㎚에서 각각의 흡광도를 측정하였다.
미생물수 측정
일반세균, 진균 및 대장균군 측정 방법은 표준 평판법을 이용하였다. 구체적으로, 시료를 10배 희석 단계에 따라 0.85% 멸균생리식염수로 희석한 후 일반세균은 표준한천배지(plate count agar)[Difco, Detroit, USA], 진균은 감자한천배지(potato dextrose agar)[Difco, Detroit, USA], 대장균군은 고형배지(desoxycholate agar)[Difco, Detroit, USA]를 사용하여 측정하였다.
일반세균과 대장균군은 37℃에서 48시간 동안 배양하였고 진균은 25℃에서 120시간 동안 배양한 후 집락수가 30~300 CFU가 나타는 평판을 선택하여 생균수를 측정하고 CFU/mL로 나타내었다.
관능검사
관능검사는 1에서 5점까지의 척도를 사용한 평점법으로 냄새, 맛, 기호도에 대한 평가를 실시하였다. 여기서, 매우 좋음은 5점, 좋음은 4점, 보통은 3점, 나쁨은 2점, 매우 나쁨은 1점으로 채점하였다.
초기 고로쇠 수액 시료의 품질 분석
초기 고로쇠 수액 시료의 일반세균, 대장균군 및 진균의 생육과 pH, 산도, 당도, 갈색도, 탁도 등을 측정한 결과를 [표 1]에 나타내었다. 이러한 [표 1]을 참조하면, 초기 시료의 pH는 6.75, 산도는 0.0225%, 당도는 1.8 Brix(%) 였으며, 갈색도 및 탁도는 각각 0.04310, 0.02161 인 것으로 관찰되었다.
한편 미생물 수 측정결과 일반세균수는 4.5×105 CFU/mL, 진균수는 2.4×106 CFU/mL, 대장균군수는 1.0×105 CFU/mL 으로, 수액 내 일반세균과 대장균군 보다 진균이 더 많이 존재하는 것으로 관찰되었다.
[표 1]
[실시예 1]
1. 고로쇠 수액을 가압펌프(LG-Wilo, Mhi202em, Korea)를 사용하여 마이크로필터[2단여과 필터, 대원특수코리아, 한국]를 통해 여과시킨 후 시료 채취구를 통하여 고로쇠 수액을 무균적으로 채취하였다. 이때, 고로쇠 수액은 지리산 나무수액 영농 조합법인으로부터 제공받아 실험에 사용하였다.
2. 여과된 고로쇠 수액에 아황산나트륨(sodium sulfite : SS)을 첨가하였다. 이때, 아황산나트륨의 첨가량은 고로쇠 수액 1kg 당 아황산나트륨의 첨가량이 0.1g이 되도록 하였다.
3. 아황산나트륨이 첨가된 고로쇠 수액을 20℃에서 0일, 3일, 7일, 14일 동안 저장시켜 저장된 시료를 각각 제조하였다. 여기서, 0일은 저장시키지 않은 초기의 시료를 의미한다.
[비교예 1]
실시예 1과 동일한 조건에서 고로쇠 수액의 보관방법을 진행하되, 아황산나트륨 대신 각각 소르빈산칼륨(Potassium Sorbate : PS), 안식향산나트륨(Soduim Benzonate : SB), 부틸파라벤(Butyl Paraben : BP)과 천연 보존제인 자몽종자추출물(Grapefruit Seed extract : GS, 주식회사 에스엔텍)을 순차적으로 1개씩 사용하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 조건에서 고로쇠 수액의 보관방법을 진행하되, 고로쇠 수액 1kg 당 아황산나트륨의 첨가량이 0.5g이 되도록 하여 시료를 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 조건에서 고로쇠 수액의 보관방법을 진행하되, 고로쇠 수액 1kg 당 아황산나트륨의 첨가량이 0.2g이 되도록 하여 시료를 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 조건에서 고로쇠 수액의 보관방법을 진행하되, 고로쇠 수액 1kg 당 아황산나트륨의 첨가량이 0.3g이 되도록 하여 시료를 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 조건에서 고로쇠 수액의 보관방법을 진행하되, 고로쇠 수액 1kg 당 아황산나트륨의 첨가량이 0.6g이 되도록 하여 시료를 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 조건에서 고로쇠 수액의 보관방법을 진행하되, 고로쇠 수액 1kg 당 아황산나트륨의 첨가량이 1.0g이 되도록 하여 시료를 제조하였다.
[실험예 1]
식품첨가물 사용에 따른 품질변화를 관찰하기 위해 실시예 1, 2를 통해 추출된 시료의 pH 및 산도, 당도를 측정하였다. 그 결과는 표 2 내지 표 5와 도 2 내지 도 5로 나타내었다.
도 2에서 <A>는 PS 0.1g/kg, <B>는 PS 0.5g/kg, <C>는 SB 0.1g/kg, <D>는 SB 0.5g/kg, <E>는 SS 0.1g/kg, <F>는 SS 0.5g/kg, <G>는 BP 0.1g/kg , <H>는 BP 0.5g/kg, <I>는 GS 0.1g/kg, <J>는 GS 0.5g/kg을 나타낸다.
여기서, 상기 0.1g/kg은 전체 1kg에 포함된 보존제의 첨가량이 0.1g임을 의미하며, 0.5g/kg은 전체 1kg에 포함된 보존제의 첨가량이 0.5g임을 의미한다.
[비교실험예 1]
식품첨가물 사용에 따른 품질변화를 관찰하기 위해 비교예 1을 통해 추출된 시료의 pH 및 산도, 당도를 측정하였다. 그 결과는 표 2 내지 표 5와 도 2 내지 도 5로 나타내었다.
[표 2] 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 pH 변화
표 2 및 도 2를 참조하면, 마이크로필터 여과를 통해 제조한 대조군(보존제를 처리하지 않은 고로쇠 수액 : control)의 초기 pH는 6.75였으나 보존제를 처리한 시료의 초기 pH는 6.78 ~ 7.07로 나타나서 보존제 처리로 인해 pH가 약간 증가하였다.
그리고 저장 3일째에 대조군의 pH는 6.74로 초기보다 감소하였으며, 보존제를 처리한 시료의 pH는 모든 시료에서 pH가 감소하여 6.65 ~ 6.98의 범위를 나타내었다.
마지막으로 저장 7일째에 대조군의 pH는 6.68로서 계속 감소하였으며, 저장기간 동안 pH변화가 없었던 자몽종자추출물(0.5g/kg) 첨가시료를 제외한 나머지 9가지 보존제 처리 시료는 모두 pH가 감소하여 6.11 ~ 6.58의 범위를 나타내었다.
[표 3] 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 산도 변화
표 3 및 도 3을 참조하면, 대조군의 초기 산도는 0.023%로 관찰되었고, 보존제 처리 시료의 초기 산도는 0.020 ~ 0.036%의 범위로 관찰되어 대조군과 유사한 결과를 나타내었다.
그리고 저장 3일째에 대조군의 산도는 0.025%으로 초기보다 약간 증가하였으며, 보존제 처리 시료의 산도는 0.020 ~ 0.036%의 범위를 나타내어 초기시료의 산도와 유사한 결과를 나타내었다.
마지막으로, 저장 7일째에 대조군의 산도는 0.032%로 증가하였으며, 보존제를 처리한 시료의 산도는 아황산나트륨(0.1g/kg), 자몽종자추출물(0.5g/kg)은 초기 산도보다 감소하여 각각 0.023%, 0.022%을 나타내었고, 나머지 8개 시료는 산도가 증가하여 0.026 ~ 0.067%의 범위를 나타내었다.
[표 4] 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 당도 변화
표 4 및 도 4를 참조하면, 대조군의 초기 당도 1.8 Brix로 관찰되었고 보존제를 처리한 시료의 초기 당도는 1.7 내지 1.8 Brix 범위로 관찰되어 대조군과 유사한 결과를 나타내었다.
그리고 저장 3일째에 대조군의 당도는 1.6 Brix로 초기보다 감소하였으며, 보존제를 처리한 시료의 당도는 1.6 내지 1.8 Brix로 대조군보다 높게 나타났다.
마지막으로 저장 7일째에 대조군은 1.6 Brix로, 보존제를 처리한 시료의 당도는 1.6 내지 1.8 Brix로 관찰되었다.
결과적으로, 보존제를 처리한 시료의 당도는 대조군보다 높은 당도를 보여주어 보존제 처리가 고로쇠 수액의 당도유지에 어느 정도 효과가 있는 것으로 파악되었다.
[표 5] 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 갈색도 변화
표 5 및 도 5를 참조하면, 대조군의 초기 갈색도는 0.0431로 관찰되었고, 보존제 처리 시료의 초기 갈색도는 0.06 내지 0.09의 범위로 관찰되었다. 결과적으로 보존제 처리로 인해 초기 갈색도가 약간 증가하였다.
그리고 저장 3일째에 대조군의 갈색도는 0.0754로 초기보다 증가하였으며, 보존제를 처리한 시료의 갈색도는 부틸파라벤(0.1g/kg)을 제외한 모든 시료에서 갈색도가 감소하여 0.01 내지 0.05 범위를 나타내었다.
마지막으로 저장 7일째에 대조군의 갈색도는 0.1737로 계속 증가하였고, 보존제 처리 시료의 갈색도는 아황산나트륨(0.5g/kg), 자몽종자추출물(0.1g/kg), 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 저장초기보다 감소하여 각각 0.0638, 0.0672, 0.0697을 나타내었고, 나머지 7개 시료는 갈색도가 증가하여 0.06 내지 0.14의 범위를 나타내었다.
결과적으로, 아황산나트륨과 자몽종자추출물이 갈색도 감소에 효과가 있는 것으로 파악되었다.
[표 6] 식품첨가물 사용에 따른 고로쇠 수액의 갈색도 변화
표 6 및 도 6을 참조하면, 대조군의 초기 탁도는 0.0216로 관찰되었고, 보존제 처리 시료의 초기 탁도는 0.04 내지 0.07의 범위로 관찰되었다. 결과적으로, 보존제 처리로 인해 탁도가 약간 증가하였다.
그리고 저장 3일째에 대조군의 탁도는 0.0648로 초기보다 증가하였으며, 보존제를 처리한 시료의 탁도는 모든 시료에서 감소하여 0.001 내지 0.040 범위를 나타내었다.
마지막으로, 저장 7일째에 대조군의 탁도는 0.1521로 계속 증가하였고, 보존제를 처리한 시료의의 탁도는 자몽종자추출물(0.1g/kg), 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 초기 탁도 보다 감소하여 각각 0.0536, 0.0484를 나타내었으며, 나머지 8개 시료는 증가하여 0.06 내지 0.12의 범위를 나타내었다.
결과적으로, 자몽종자추출물이 탁도 감소에 효과가 있는 것으로 파악되었다.
[실험예 2]
식품첨가물 사용에 따른 미생물 변화를 관찰하기 위해 실시예 1, 2를 통해 추출된 시료(0일, 3일, 7일, 14일 저장)의 일반세균수, 진균수, 대장균군수를 측정하여 미생물 생육억제효과를 평가하였다. 그 결과는 표 7 내지 표 9와 도 7 내지 도 9로 나타내었다.
[비교실험예 2]
식품첨가물 사용에 따른 미생물 변화를 관찰하기 위해 비교예 1을 통해 추출된 고로쇠 수액(0일, 3일, 7일, 14일 저장)의 일반세균수, 진균수, 대장균군수를 측정하여 미생물 생육억제효과를 평가하였다. 그 결과는 표 7 내지 표 9와 도 7 내지 도 9로 나타내었다.
[표 7] 일반세균수
표 7 및 도 7을 참조하면, 대조군의 초기 일반세균수는 4.5×105 CFU/mL이였으며, 보존제로 소르빈산칼륨(0.1g/kg) 및 소르빈산칼륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 초기 일반세균수는 각각 4.5×105 CFU/mL, 4.0×105 CFU/mL으로 대조군보다 높게 나타났다.
그리고 보존제로 안식향산나트륨(0.1g/kg) 및 안식향산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 초기 일반세균수는 각각 9.5×105 CFU/mL, 4.0×105 CFU/mL으로 대조군보다 높게 나타났으며, 보존제로 부틸파라벤(0.1g/kg) 및 부틸파라벤(0.5g/kg)이 처리된 시료의 초기 일반세균수는 각각 4.0×105 CFU/mL, 4.5×105 CFU/mL으로 대조군과 유사하였다.
반면, 보존제로 아황산나트륨(0.1g/kg) 및 아황산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 초기 일반세균수는 각각 1.1×105 CFU/mL, 1.5×104 CFU/mL로 대조군보다 낮아졌으며, 보존제로 자몽종자추출물(0.1g/kg) 및 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 각각 1.0×104 CFU/mL, 1.0×103 CFU/mL로 대조군보다 크게 낮아졌다.
결과적으로, 아황산나트륨과 자몽종자추출물은 처리 직후부터 일반세균수를 감소시키는 것으로 나타났다.
한편, 저장 3일째에 대조군의 일반세균수는 1.0×106 CFU/mL으로 증가하였으며, 소르빈산칼륨(0.1g/kg) 및 소르빈산칼륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 각각 8.5×105 CFU/mL, 8.3×105 CFU/mL로 대조군보다는 낮게 나타났지만, 초기보다는 증가하였다.
그리고 안식향산나트륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 경우 일반세균수 1.1×106 CFU/mL으로 초기보다 균수가 증가하여 대조군보다 높게 나타났으며, 안식향산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 1.2×105 CFU/mL으로 초기보다 감소하여 대조군보다 낮게 나타났다.
또한, 부틸파라벤(0.1g/kg) 및 부틸파라벤(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 각각 2.2×105 CFU/mL, 1.7×105 CFU/mL으로 초기시료보다 감소하였고 대조군보다 낮게 나타났다.
아울러, 아황산나트륨(0.1g/kg) 및 아황산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 각각 1.0×105 CFU/mL, 1.1×104 CFU/mL으로 초기시료보다 감소하여 대조군보다 낮게 나타났다.
반면 저장초기에 가장 큰 감소를 보였던 자몽종자추출물(0.1g/kg) 및 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 각각 3.0×105 CFU/mL, 2.0×103 CFU/mL로 대조군보다는 낮았지만 초기시료보다 증가하였다.
마지막으로, 저장 7일째 대조군의 일반세균수는 4.4×105 CFU/mL, 14일째에 3.2×105 CFU/mL로 감소하였으며, 소르빈산칼륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 7일째에 1.7×105 CFU/mL, 14일째에 8.4×104 CFU/mL로 감소하였다.
그리고 소르빈산칼륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 7일째에 6.5×104 CFU/mL, 14일째에 5.3×104 CFU/mL로 감소하여 저농도와 고농도 모두 저장기간이 경과함에 따라 일반세균수를 완만하게 감소시키는 것으로 나타났다.
또한, 안식향산나트륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 저장 7일째에 4.3×105 CFU/mL, 14일째에 5.5×104 CFU/mL으로 감소하였으나, 안식향산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 저장초기(3일째)에는 감소하였지만, 저장 7일째에 2.0×105 CFU/mL, 14일째에 2.5×105 CFU/mL로 관찰되었다. 즉, 안식향산나트륨(0.5g/kg)은 저장기간이 경과함에 따라 일반세균수가 증가하여 단기적인 효과만 있는 것으로 나타났다.
아울러, 아황산나트륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 저장 7일째에 2.0×104 CFU/mL로, 14일째에 1.0×103 CFU/mL으로 감소하였으며, 아황산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 저장 7일째에 1.1×101 CFU/mL로, 14일째에 1.0×101 CFU/mL로 크게 감소한 것으로 관찰되었다. 즉, 아황산나트륨은 저장기간이 경과함에 따라 저농도(0.1g/kg)와 고농도(0.5g/kg) 모두 일반세균수를 완만하게 감소시키는 것으로 나타나 아황산나트륨의 허용기준인 0.15g/kg의 농도에서도 미생물 생육 억제효과를 볼 수 있어 사용에 적합한 것으로 나타났다.
그리고 부틸파라벤(0.1g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 저장 7일째에 2.1×105 CFU/mL로, 14일째에 1.8×105 CFU/mL로 감소하였으며, 부틸파라벤(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 저장 7일째에 1.1×105 CFU/mL로, 14일째에 4.7×104 CFU/mL로 완만하게 감소하였다.
또한, 자몽종자추출물(0.1g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 저장 3일째부터 계속 증가하여 저장 7일째에 2.6×106 CFU/mL로, 14일째에 2.9×106 CFU/mL로 증가하였으며, 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 처리된 시료의 일반세균수는 역시 저장 3일째부터 계속 증가하여 저장 7일째에 2.1×105 CFU/mL로, 14일째에 2.0×106 CFU/mL로 증가하여 저장초기(3일 이내)에만 일반세균 억제 효과가 있는 것으로 나타났다.
[표 8] 진균수
표 8 및 도 8을 참조하면, 대조군의 초기 진균수는 2.4×106 CFU/mL이며, 보존제로 소르빈산칼륨(0.1g/kg) 및 소르빈산칼륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 각각 2.0×106 CFU/mL, 1.9×106 CFU/mL로 대조군보다 낮게 나타났다.
그리고 안식향산나트륨(0.1g/kg)과 안식향산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 각각 3.0×106 CFU/mL와 1.0×106 CFU/mL로, 저농도(0.1g/kg)는 대조군보다 높았지만 고농도(0.5g/kg)는 대조군보다 낮게 나타났다.
또한, 부틸파라벤(0.1g/kg)과 부틸파라벤(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 각각 2.9×106 CFU/mL와 2.5×106 CFU/mL로, 저농도(0.1g/kg)와 고농도(0.5g/kg) 모두 대조군보다 높게 나타났다.
반면, 아황산나트륨(0.1g/kg)과 아황산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 각각 1.9×106 CFU/mL와 1.5×106 CFU/mL로 대조군보다 낮아졌으며, 자몽종자추출물(0.1g/kg)과 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 각각 8.0×104 CFU/mL와 7.0×103 CFU/mL로 대조군보다 크게 낮아졌다. 결과적으로, 아황산나트륨과 자몽종자추출물은 처리 직후부터 진균수를 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 저장 3일째에 대조군의 진균수는 7.8×106 CFU/mL로 증가하였으며, 보존제가 처리된 시료 모두 진균수가 대조군보다 낮게 나타났다.
보다 구체적으로, 소르빈산칼륨(0.1g/kg)과 소르빈산칼륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 각각 2.7×104 CFU/mL와 3.8×104 CFU/mL로 초기 진균수 보다 감소하였으며, 안식향산나트륨(0.1g/kg)과 안식향산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수 역시 저장 3일째에 각각 1.4×105 CFU/mL와 1.3×105 CFU/mL로 감소하였다.
그리고 부틸파라벤(0.1g/kg)과 부틸파라벤(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 각각 1.4×105 CFU/mL와 2.7×105 CFU/mL로 초기 진균수 보다 감소하였으며, 아황산나트륨(0.1g/kg)과 아황산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 각각 7.0×104 CFU/mL와 1.0×102 CFU/mL로 초기 진균수 보다 감소하였다.
또한, 자몽종자추출물(0.1g/kg)과 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 각각 1.0×102 CFU/mL와 1.0×102 CFU/mL로 보존제 처리 시료들 중 가장 급격하게 감소하였다.
마지막으로, 저장 7일째에 대조군의 진균수는 1.0×107 CFU/mL로 증가하였다가, 14일째에는 3.5×106 CFU/mL로 감소하였다.
결과적으로, 저장 3일째에는 보존제가 처리된 시료 10개 모두 진균수가 대조군보다 낮게 나타났으나, 14일간의 저장기간 동안 아황산나트륨을 처리한 시료를 제외하고 모든 시료에서 진균수가 증가하였다.
보다 구체적으로, 소르빈산칼륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 진균수는은 7일째에 1.0×106 CFU/mL로, 14일째에 3.0×106 CFU/mL로 증가하였으며, 소르빈산칼륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 7일째에 4.5×105 CFU/mL로, 14일째에 2.7×106 CFU/mL로 증가하여 저농도(0.1g/kg)와 고농도(0.5g/kg) 모두 저장기간이 경과함에 따라 진균수가 증가하였다.
그리고 안식향산나트륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 진균수 역시 저장 7일째에 5.2×105 CFU/mL로, 14일째에 4.5×106 CFU/mL로 증가하였으며, 안식향산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 저장 7일째에 1.0×106 CFU/mL로, 14일째에 2.0×106 CFU/mL로 증가하여 저농도와 고농도 모두 저장기간이 경과함에 따라 진균수가 증가하였다.
반면, 아황산나트륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 저장 7일째에 8.9×103 CFU/mL로, 14일째에 8.0×103 CFU/mL으로 감소하였으며, 아황산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 저장 7일째에 1.0×102 CFU/mL로 크게 감소하였고, 14일째에도 1.0×102 CFU/mL로 낮은 균수가 유지되어 저장기간이 경과함에 따라 저농도와 고농도 모두 진균수를 감소시키는 것으로 나타났다
아울러, 부틸파라벤(0.1g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 저장 7일째에 9.7×105 CFU/mL로, 14일째에 2.0×106 CFU/mL로 증가하였으며, 부틸파라벤(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수는 저장 7일째에 1.4×106 CFU/mL로, 14일째에 1.9×106 CFU/mL로 증가하였다.
게다가, 저장초기에 가장 큰 감소를 보였던 자몽종자추출물(0.1g/kg이 처리된 시료의 진균수는 저장 3일째부터 계속 증가하여 저장 7일째에 3.0×106 CFU/mL로, 14일째에 5.0×106 CFU/mL로 증가하였으며, 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 처리된 시료의 진균수 역시 저장 3일째부터 계속 증가하여 저장 7일째에 9.8×104 CFU/mL로, 14일째에 4.5×106 CFU/mL로 증가하여 대조군보다 높은 결과를 나타내었다. 즉, 자몽종자추출물은 일반세균수와 마찬가지로 저장초기(3일 이내)에만 억제 효과가 있는 것으로 관찰되었다.
[표 9] 대장균군수
표 9 및 도 9를 참조하면, 대조군의 초기 대장균군수는 1.0×105 CFU/mL이며, 보존제 처리시료는 10개 모두 대조군보다 대장균군수가 낮게 나타났다. 즉, 식품보존제 처리가 일반세균과 진균보다 대장균군을 빠르게 억제하는 것으로 관찰되었다.
보다 구체적으로, 소르빈산칼륨(0.1g/kg)와 소르빈산칼륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 각각 3.4×104 CFU/mL와 5.0×104 CFU/mL로 대조군보다 낮게 나타났으며, 안식향산나트륨(0.1g/kg)과 안식향산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수 역시 각각 1.0×102 CFU/mL와 1.0×102 CFU/mL로 처리직후부터 급격히 감소한 것으로 나타났다.
또한, 아황산나트륨(0.1g/kg)과 아황산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 각각 9.0×104 CFU/mL와 1.0×102 CFU/mL로 감소하였으며, 부틸파라벤(0.1g/kg)과 부틸파라벤(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 각각 5.0×104 CFU/mL와 5.0×104 CFU/mL로 대조군보다 낮게 나타났다.
일반세균수 및 진균수의 초기감소효과가 높았던 자몽종자추출물(0.1g/kg)과 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 각각 2.6×104 CFU/mL와 1.0×102 CFU/mL로, 대장균군수 역시 처리 직후부터 감소시키는 것으로 나타났다.
한편, 저장 3일째에 대조군의 대장균군수는 3.4×105 CFU/mL로 감소하였고, 보존제 처리시료 10개 모두 대장균군수가 증가하여, 보존제 처리로 인해 초반에 급격히 감소하였다가 저장기간이 경과함에 따라 미생물이 생육한 것으로 관찰되었다.
보다 구체적으로, 소르빈산칼륨(0.1g/kg)과 소르빈산칼륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 각각 5.3×105 CFU/mL와 8.8×105 CFU/mL로 증가하였으며, 안식향산나트륨(0.1g/kg)과 안식향산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 각각 8.4×105 CFU/mL와 4.4×104 CFU/mL으로 증가하였다.
또한 아황산나트륨(0.1g/kg)과 아황산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 각각 2.1×105 CFU/mL와 1.0×104 CFU/mL로 증가하였으며, 부틸파라벤(0.1g/kg)과 부틸파라벤(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 각각 2.1×105 CFU/mL와 1.0×105 CFU/mL로 증가하였다.
초기 감소효과가 높았던 자몽종자추출물(0.1g/kg)과 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 처리된 시료는 그 대장균군수가 각각 3.5×105 CFU/mL와 1.0×104 CFU/mL로 증가하였다.
마지막으로, 저장 7일째에 대조군의 대장균군수는 2.0×105 CFU/mL로, 14일째에는 8.3×104 CFU/mL로 저장기간이 경과함에 따라 감소하였다.
이와 같이, 저장 3일째에는 보존제 처리시료 10개 모두 대장균군수가 증가하였으나, 14일간의 저장기간 동안 보존제에 따라 다양한 결과를 보였다.
구체적으로, 소르빈산칼륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 7일째에 2.1×105 CFU/mL로, 14일째에 2.0×105 CFU/mL로 감소하였으나, 대조군과 유사한 수준으로 억제 효과는 볼 수 없었다.
그리고 소르빈산칼륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 7일째에 8.0×103 CFU/mL로, 14일째에 6.0×103 CFU/mL로 감소하였으나, 소르빈산칼륨의 음료 허용기준이 0.06g/kg이므로 사용에 적합하지 않았다.
또한, 안식향산나트륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 저장 7일째에 3.0×105 CFU/mL로, 14일째에 2.9×105 CFU/mL로 감소하였으며, 안식향산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 저장 7일째에 1.0×105 CFU/mL로, 14일째에 1.8×105 CFU/mL로 증가하였다.
아울러, 아황산나트륨(0.1g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 저장 7일째에 1.0×102 CFU/mL로, 14일째에 1.0×101 CFU/mL로 급격히 감소하였으며, 아황산나트륨(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수 역시 저장 7일째에 1.0×102 CFU/mL로, 14일째에 1.0×101 CFU/mL로 크게 감소하여 아황산나트륨을 처리한 시료가 대장균군 억제에 가장 높은 효과가 있는 것으로 나타났다. 결과적으로, 고농도와 저농도의 아황산나트륨은 아황산나트륨의 허용기준인 0.15g/kg의 농도에서도 미생물 생육 억제효과를 볼 수 있어 사용에 적합한 것으로 나타났다.
그리고 부틸파라벤(0.1g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수는 저장 7일째에 1.7×105 CFU/mL로, 14일째에 1.0×105 CFU/mL로 감소하였으며, 부틸파라벤(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수 역시 저장 7일째에 9.0×104 CFU/mL로, 14일째에 3.0×103 CFU/mL로 감소하였다.
저장초기에 가장 큰 감소를 보였던 자몽종자추출물(0.1g/kg)은 그 대장균군수가 저장 3일째부터 계속 증가하면서 저장 7일째에 5.5×105 CFU/mL로, 14일째에 7.0×105 CFU/mL로 증가하였다. 그리고 자몽종자추출물(0.5g/kg)이 처리된 시료의 대장균군수 역시 저장 3일째부터 계속 증가하여 저장 7일째에 1.1×105 CFU/mL로, 14일째에 5.0×105 CFU/mL로 증가하여 대조군보다 높은 결과를 나타냈다. 즉, 자몽종자추출물은 일반세균수, 진균수와 마찬가지로 저장초기(3일 이내)에만 억제 효과가 있는 것으로 관찰되었다.
[실험예 3]
식품첨가물 사용에 따른 살균효과 및 냄새, 맛, 기호도를 관찰하기 위해 실시예 1, 2를 통해 추출된 시료의 관능검사를 수행하였다. 그 결과는 표 10으로 나타내었다.
[비교실험예 3]
식품첨가물 사용에 따른 살균효과 및 냄새, 맛, 기호도를 관찰하기 위해 비교예 1을 통해 추출된 시료의 관능검사를 수행하였다. 그 결과는 [표 10]으로 나타내었다.
[표 10]
표 10을 참조하면, 고로쇠 수액 여과 후 소르빈산칼륨, 안식향산나트륨, 아황산나트륨, 부틸파라벤과 천연 보존제인 자몽종자추출물 처리 직후 시료에 대하여 살균효과 및 냄새, 맛, 기호도에 대한 관능검사를 수행하였지만, 검사 결과 모든 시료에서 관능적으로 유의적 차이를 보여주지 아니하였다.
전술한 바와 같이, 각 보존제가 품질에 미치는 영향(pH, 산도, 당도, 갈색도 및 탁도)을 평가한 결과, 아황산나트륨과 자몽종자추출물을 첨가한 수액의 품질변화가 가장 적었으며, 미생물 생육은 저장초기에는 자몽종자추출물을 첨가한 시료에서 일반세균수, 진균수, 대장균군수 억제효과가 가장 크게 나타났으나 저장 3일째부터 급격히 증가하여 단기적(3일 이내)인 효과만 있는 것으로 관찰되었다.
이에 반해, 아황산나트륨을 첨가한 시료에서 일반세균수, 진균수, 대장균군수 모두 저장기간이 경과함에 따라 완만하게 감소하여 장기적으로 미생물 생육을 억제하는 효과가 가장 높다는 사실을 확인할 수 있었다.
특히, 식품보존제 무처리구와 아황산나트륨(0.1g/kg) 첨가구의 20℃ 저장 7일 후에 각각 pH는 6.67과 6.58, 산도는 0.03%와 0.02%, 당도 1.6 Brix와 1.7 Brix, 갈색도는 0.17과 0.14, 탁도는 0.15와 0.12으로 품질변화가 적었다.
또한, 저장 14일 후에 미생물수를 평가한 결과, 식품보존제 무처리구와 아황산나트륨(0.1g/kg)을 첨가한 시료의 일반세균수는 3.2×105 CFU/mL와 1.0×103 CFU/mL, 진균수는 3.5×106 CFU/mL와 8.0×103 CFU/mL, 대장균군수는 8.3×104 CFU/mL와 1.0×101 CFU/mL을 관찰되었으며, 이를 통해 아황산나트륨(0.1g/kg)이 다른 식품보존제들 보다 미생물의 억제효과가 크다는 사실을 확인할 수 있었다.
[실험예 4]
식품첨가물 사용에 따른 품질변화를 관찰하기 위해 실시예 1, 3, 4, 5, 6을 통해 추출된 시료를 100mL씩 멸균용기에 담아 밀봉한 후 0, 10 및 20℃의 온도로 저장하면서 아황산나트룸의 농도와 저장온도가 pH, 산도, 당도, 갈색도, 탁도 등 품질에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과는 도 10 내지 도 17로 나타내었다.
도 10은 황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 0, 10 및 20℃의 온도로 저장하면서 pH 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 여기서, <A>는 0℃, <B>는 10℃, <C>는 20℃. 0g/kg는 ●, 0.1g/kg는 ○, 0.3g/kg은 ▼, 0.6g/kg은 △, 1.0g/kg은 ■로 표시하였다. 이하, 동일한 기호 및 도형은 동일한 의미를 나타내므로, 구체적인 설명은 생략한다.
도 10을 참조하면, 대조군의 초기 pH는 6.75이며, 아황산나트륨 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg의 처리직후 pH는 각각 6.78, 6.79, 6.74, 6.71로 대조군과 유사하였으나, 저장 온도 및 저장기간이 증가함에 따라 대조군 및 보존제 처리군의 pH 모두 감소하는 경향이 관찰되었다.
그리고 0℃에서 저장한 모든 시료들은 저장기간 동안 pH가 6.13 내지 6.79 수준으로 유지되었으며, 10℃와 20℃에서 저장한 수액은 대조군과 보존제 처리시료 모두 저장기간이 경과함에 따라 완만하게 감소하였다.
또한, 10℃로 저장한 대조군의 최종 pH는 6.46이며, 보존제 처리시료의 최종 pH는 농도별로 각각 6.53, 6.08, 5.76, 5.75로 관찰되었다. 즉, 농도가 증가할수록 pH가 낮게 나타났으며, 0℃로 저장한 보존제 처리시료보다 미생물 증식이 높게 관찰되었다. 그리고 대조군의 pH는 0.1g/kg 처리군보다 낮은 것으로 관찰되었다.
아울러, 20℃로 저장한 대조군의 최종 pH는 5.78이며, 보존제로 처리한 시료의 최종 pH는 각각 6.55, 6.30, 5.42, 5.44로 관찰되었다. 즉, 농도가 증가할수록 pH가 낮게 나타났으며, 0℃와 10℃로 저장한 보존제 처리시료 보다 미생물 증식이 높게 관찰되었다. 그리고 대조군의 pH가 0.1g/kg과 0.3g/kg으로 처리군보다 낮았다.
도 11은 황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 0, 10 및 20℃의 온도로 저장하면서 산도 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11을 참조하면, 대조군의 초기 산도는 0.023%이며, 아황산나트륨 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg의 처리직후 산도는 각각 0.023%, 0.027%, 0.054%, 0.126%로 관찰되었다. 즉, 농도가 높을수록 산도가 높게 나타났다.
그리고 0℃로 저장한 대조군은 저장기간 동안 0.02 내지 0.03%을 유지하여 최종 산도는 0.035%였으며, 보존제 처리군은 저장초기 모든 농도에서 약간씩 증가하다가 10일 이후부터 감소하여 0.02 내지 0.06%을 유지하였으며, 최종 산도는 농도별로 각각 0.024%, 0.048%, 0.064%, 0.060%로 관찰되었다. 즉, 대조군보다 0.1g/kg의 산도가 낮게 나타났다.
또한, 10℃로 저장한 대조군의 초기 산도는 0.023%이고, 상기 대조군의 산도는 저장기간 동안 완만하게 증가하여 최종산도는 0.052%이며, 보존제 처리군은 저장기간 동안 일정하게 유지하였다. 즉, 최종 산도는 각각 0.038%, 0.039%, 0.063%, 0.101%로 대조군보다 0.1g/kg, 0.3g/kg의 산도가 낮게 나타났다.
아울러, 20℃로 저장한 대조군은 저장초기에 완만하게 증가하다가 40일 이후 급격히 증가하였으며, 최종 산도는 0.275%로 관찰되었다. 반면, 보존제 처리군은 저장초기 모든 농도에서 증가하다 10일 이후부터 감소하여 0.02 내지 0.06% 수준을 유지하였으며, 최종 산도는 각각 0.036%, 0.035%, 0.066%, 0.068%로 대조군보다 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg의 산도가 낮게 관찰되었다.
이와 같이, 마이크로필터로 여과한 대조군과 여과 후 농도별로 아황산나트륨 처리한 시료를 평가한 결과 0.1g/kg 농도에서 산도가 가장 낮았으며, 온도가 높을수록 산도가 높게 나타났다. 또한, 0℃에서 아황산나트륨 0.1g/kg을 처리하는 것이 산도 유지에 가장 효과적일 것으로 판단된다.
도 12는 황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 0, 10 및 20℃의 온도로 저장하면서 당도 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 12를 참조하면, 대조군의 초기 당도는 모두 1.8 Brix이며, 저장기간 동안 일정하게 유지되었다.
그리고 0℃로 저장한 대조군의 최종 당도는 1.7 Brix 이고, 보존제 처리군은 1.6 ~ 1.8 Brix 범위를 일정하게 유지하였으며 최종 당도는 모든 농도에서 1.8 Brix를 나타내어 농도별 차이를 보이지 않았다.
또한, 10℃와 20℃로 저장한 대조군의 최종 당도는 1.7 Brix 이며, 보존제 처리군은 1.7 내지 2.1 Brix 범위로 0℃보다 약간 높은 당도로 유지하였다. 아울러 보존제 처리군의 최종 당도는 10℃는 농도별로 각각 1.9, 1.9, 2.0, 2.0 Brix를 나타내었고, 20℃는 농도별로 각각 1.9, 2.0, 2.0, 2.0 Brix을 나타내었다.
결과적으로, 실험결과 온도가 높을수록 당도가 높은 것으로 나타났으며, 보존제를 처리한 수액이 대조군보다 높은 당도를 보여주어 보존제 처리가 고로쇠 수액의 당도유지에 효과가 있는 것으로 나타났다.
도 13은 황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 0, 10 및 20℃의 온도로 저장하면서 갈색도 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13을 참조하면, 대조군의 초기 갈색도는 초기에 0.0431이며, 저장기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 그리고 대조군의 최종 갈색도는 0℃, 10℃, 20℃ 각각 0.1227, 0.1220, 0.2105로 나타났다. 즉, 20℃에서 갈색도가 가장 높게 나타났다.
이에 반해, 보존제 처리군은 0℃와 10℃의 경우 저장기간 동안 농도와 관계없이 갈색도가 일정하게 유지되었으며, 0℃와 10℃에서 각각 0.03 내지 0.07 및 0.02 내지 0.07로 큰 변화가 없는 것으로 관찰되었다. 또한, 20℃의 경우 0.1g/kg은 저장기간이 경과함에 따라 완만하게 증가하여 최종 갈색도는 0.1124 이며, 0.3g/kg와 0.6g/kg 및 1.0g/kg의 경우에는 0.02 내지 0.07 수준을 유지하였다. 따라서 10℃이하 저장 시에는 0.1g/kg의 농도로, 20℃이상 저장의 경우 0.1g/kg 이상으로 처리해야 할 것으로 판단된다.
도 14는 아황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 0, 10 및 20℃의 온도로 저장하면서 탁도 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 14를 참조하면, 대조군의 탁도는 초기에 0.0216 이며, 저장기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, 대조군의 최종 탁도는 0℃와 10℃ 및 20℃에서 각각 0.09, 0.0943, 0.1601로 관찰되었다. 즉, 20℃에서 탁도가 가장 높게 나타났다.
이에 반해, 보존제 처리군은 0℃와 10℃의 경우 저장기간 동안 농도와 관계없이 탁도가 0.01 내지 0.05로 일정하게 유지되어 큰 변화가 없는 것으로 관찰되었다. 또한, 20℃의 경우 0.1g/kg은 저장기간이 경과함에 따라 완만하게 증가하여 최종 탁도는 0.0873 이며, 0.3g/kg와 0.6g/kg 및 1.0g/kg의 경우 0.01 내지 0.05 수준을 유지하였다. 따라서 10℃이하 저장 시에는 0.1g/kg의 농도로, 20℃이상 저장의 경우 0.1g/kg을 초과한 농도로 처리해야 할 것으로 판단된다.
도 15는 아황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 0, 10 및 20℃의 온도로 저장하면서 일반세균수의 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 15를 참조하면, 마이크로필터로 여과된 대조군의 일반세균수는 저장 3일째에 급격히 증가한 후 완만하게 감소하는 경향을 보였다.
이에 반해, 여과 후 아황산나트륨을 처리한 고로쇠 수액은 온도별로 차이가 있었으나 처리직후부터 감소하였으며, 저장 3일 만에 급격히 감소한 후 저장기간 동안 꾸준히 감소하였다.
구체적으로, 대조군의 초기 일반세균수는 4.5×105 CFU/mL 이며, 저장 3일째에 0℃, 10℃, 20℃에서 각각 5.0×105 CFU/mL, 6.0×105 CFU/mL, 1.0×106 CFU/mL까지 증가한 후 저장기간 동안 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 대조군의 최종 일반세균수는 각각 4.0×102 CFU/mL, 3.8×103 CFU/mL, 4.0×104 CFU/mL 인 것으로 나타났다.
국내 먹는 물 수질기준이 일반세균수 1.0×102 CFU/mL 이하인 것을 감안할 때 마이크로필터 여과만으로는 저장성을 증진시킬 만큼 충분한 미생물의 감소가 이루어지지 않았다고 판단되었다.
이에 따라, 여과 후 수액에 아황산나트륨을 처리한 후 일반세균수를 측정한 결과 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg 농도에서 각각 3.6×105 CFU/mL, 2.0×104 CFU/mL, 1.0×104 CFU/mL, 5.0×104 CFU/mL로 나타났다. 대조군의 초기 균수가 4.5×105 CFU/mL 이므로 처리직후부터 고로쇠 수액의 일반세균수는 감소된 것으로 관찰되었다.
특히, 저장 3일 째에 일반세균수는 모든 저장온도에서 급격하게 감소하여 0℃의 경우 농도별로 각각 3.0×104 CFU/mL, 2.7×104 CFU/mL, 6.0×102 CFU/mL, 1.0×103 CFU/mL 이고, 10℃의 경우 각각 1.5×104 CFU/mL, 4.0×102 CFU/mL, 3.0×102 CFU/mL, 2.0×102 CFU/mL 이며, 20℃의 경우 각각 2.1×104 CFU/mL, 9.0×102 CFU/mL, 3.0×102 CFU/mL, 1.0×102 CFU/mL로 나타났다.
저장기간 동안 0℃의 최종 일반세균수는 0.1g/kg 및 0.3g/kg 농도에서 각각 3.0×102 CFU/mL, 1.0×101 CFU/mL 까지 감소하였고, 0.6g/kg 이상의 농도에서는 최종 결과에서 균이 검출되지 않았다.
그리고 10℃의 경우도 0.1g/kg의 농도에서 3.0×102 CFU/mL로 감소하였고, 0.3g/kg 이상의 농도에서는 균이 검출되지 않았다.
반면, 20℃의 경우 일반세균수는 0.1g/kg의 농도에서 저장 16일차에 3.0×102 CFU/mL로 감소하였다가 증가하여 최종 일반세균수이 3.0×104 CFU/mL로 관찰되었다. 그리고 0.3g/kg 이상의 농도에서는 최종 일반세균이 검출되지 않아 0.1g/kg 농도로 사용할 경우 10℃ 이하로 저장하는 것이 효과적일 것으로 판단된다.
도 16은 아황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 0, 10 및 20℃의 온도로 저장하면서 진균수의 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 16을 참조하면, 마이크로필터로 여과된 대조군은 저장 3일째에 급격히 증가한 후 완만하게 감소하는 경향을 보였으며, 여과 후 아황산나트륨으로 처리된 고로쇠 수액은 온도별로 차이가 있었으나 처리직후부터 감소하였으며 저장 3일 만에 급격히 감소한 후 저장기간 동안 꾸준히 감소하였다.
구체적으로, 대조군의 초기 진균수는 2.4×106 CFU/mL로 관찰되었고, 저장초기 0℃, 10℃, 20℃ 각각 6.0×106 CFU/mL, 7.0×106 CFU/mL, 1.0×107 CFU/mL까지 증가한 후 저장기간 동안 감소하여 최종 진균수는 각각 1.2×105 CFU/mL, 4.0×105 CFU/mL, 4.6×105 CFU/mL를 나타냈다.
이에 반해, 보존제가 처리된 시료의 진균수를 측정한 결과 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg 농도에서 각각 1.9×106 CFU/mL, 1.0×106 CFU/mL, 4.6×105 CFU/mL, 1.4×106 CFU/mL의 진균수가 나타났다.
전술한 바와 같이 대조군의 초기 진균수가 2.4×106 CFU/mL 이므로, 처리직후부터 진균수가 감소한 것으로 판단되었다.
또한, 보존제가 처리된 시료의 진균수는 저장 3일 째에 모든 저장온도에서 급격하게 감소하여 0℃의 경우 농도별로 각각 6.0×104 CFU/mL, 7.0×103 CFU/mL, 4.5×103 CFU/mL, 4.0×103 CFU/mL 이고, 10℃의 경우 각각 6.2×104 CFU/mL, 9.5×103 CFU/mL, 5.0×102 CFU/mL, 1.0×102 CFU/mL 이며, 20℃의 경우 각각 2.5×104 CFU/mL, 2.3×104 CFU/mL, 2.0×104 CFU/mL, 1.0×102 CFU/mL로 나타났다.
저장기간 동안 0℃로 저장된 시료는 0.1g/kg에서 저장 23일차에 4.0×102 CFU/mL로 감소하였다가 증가하여 최종 진균수 7.1×104 CFU/mL이며, 0.3g/kg 이상의 농도에서는 꾸준히 감소하여 최종 진균이 검출되지 않았다. 그리고 10℃의 경우도 보존제가 처리된 시료의 진균수는 0.1g/kg의 농도에서 저장 6일차에 1.4×104 CFU/mL로 감소하였다가 증가하여 최종 진균수 2.0×105 CFU/mL 이며, 0.3g/kg 이상의 농도에서는 꾸준히 감소하여 최종 진균이 검출되지 않았다. 또한, 20℃의 경우 보존제가 처리된 시료의 진균수는 0.1g/kg의 농도에서 저장 6일차에 1.0×104 CFU/mL로 감소하였다가 증가하여 최종 진균수 6.2×104 CFU/mL 이며, 0.3g/kg 이상의 농도에서는 균이 검출되지 않았다.
모든 저장온도에서 0.1g/kg의 농도의 경우 초기에 진균수가 감소하였다가 증가하였고, 그 이상의 농도에서는 최종 진균이 검출되지 않았다. 물론 0.1g/kg 농도의 시료도 최종 진균수가 대조군보다 낮아 온도별로 각각 대조군의 진균 억제효과가 있었으나, 장기적으로 저장할 경우에는 0.1g/kg 이상의 농도로 처리하는 것이 효과적일 것으로 판단된다.
도 17은 아황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 0, 10 및 20℃의 온도로 저장하면서 대장균군수의 변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 17을 참조하면, 대조군의 초기 대장균군수는 1.0×105 CFU/mL로 관찰되었다. 또한, 0℃의 경우 대장균군수는 저장기간 동안 급격하게 감소되어 최종 대장균군수가 1.0×101 CFU/mL로 관찰되었고, 10℃와 20℃의 대장균군수는 저장 6일째에 각각 1.2×106 CFU/mL, 2.0×106 CFU/mL까지 증가한 후 감소하여 최종 대장균군수는 두 온도 모두 1.0×101 CFU/mL로 관찰되었다.
보존제가 처리된 시료의 대장균군수는 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg 농도에서 각각 9.0×104 CFU/mL, 6.0×103 CFU/mL, 1.0×103 CFU/mL, 1.0×103 CFU/mL이나, 대조군의 초기 균수가 1.0×105 CFU/mL 이므로, 대장균군수는 아황산나트륨의 처리직후부터 감소하였으며 저장 16일차 이후 모든 저장온도에서 대장균군이 검출되지 않았다.
[실험예 5]
아황산나트륨의 처리농도에 따른 냄새, 맛, 기호도를 관찰하기 위해 실시예 1, 3, 4, 5, 6을 통해 추출된 고로쇠 수액의 관능검사를 수행하였다. 그 결과는 표 11로 나타내었다.
[표 11]
표 11을 참조하면, 아황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 처리 직후 고로쇠 수액에 대하여 냄새, 맛, 기호도에 대한 관능검사를 수행하였지만, 검사 결과 모든 시료에서 관능적으로 유의적 차이를 보여주지 아니하였다.
전술한 바와 같이, 아황산나트륨의 처리농도(0g/kg, 0.1g/kg, 0.3g/kg, 0.6g/kg, 1.0g/kg)를 달리하여 0, 10 및 20℃(±0.5℃)에서 저장하면서 pH, 산도, 당도, 갈색도, 탁도 등 품질에 미치는 영향과 일반세균, 대장균군 및 진균의 생육 및 관능평가를 실시하였다.
실험결과 0℃에서 아황산나트륨 0.1g/kg을 처리하는 것이 품질변화가 적으면서도 미생물 생육을 억제하는 것으로 나타났다. 그리고 0℃에서 아황산나트륨 0.1g/kg을 처리하는 것이 pH 유지에 효과적일 것으로 판단된다.
또한, 0℃에서 아황산나트륨 0.1g/kg을 처리하는 것이 산도 유지에 효과적일 것으로 판단된다. 그리고 보존제 처리가 고로쇠 수액의 당도유지에 효과가 있는 것으로 나타났다.
아울러, 10℃ 이하 저장 시에는 0.1g/kg의 농도로, 20℃이상 저장의 경우 0.3g/kg 이상으로 처리하는 것이 갈색도와 탁도를 억제하는데 효과적일 것으로 판단된다.
또한 아황산나트륨 처리 후 관능평가결과 농도에 따른 유의적인 차이가 없었지만, 미생물의 시험결과 온도가 낮을수록, 보존제 농도가 높을수록 미생물 생육억제효과가 높게 나타났다.
구체적으로, 0℃에서 아황산나트륨 0.1g/kg을 처리하는 것이 일반세균수를 제거하는데 효과적일 것으로 판단되었고, 장기적으로 저장할 경우에는 0.1g/kg 이상의 농도로 고로쇠 수액을 처리하는 것이 진균수를 제거하는데 효과적일 것으로 판단되었으며, 아황산나트륨을 처리하는 것이 모든 저장온도에서 대장균군수를 제거하는데 효과적일 것으로 판단되었다.
이와 같이, 고로쇠 수액은 마이크로필터여과 및 아황산나트륨을 이용한 비가열 살균방식에 의한 저장성 향상결과를 활용하여, 고품질의 농수산품의 생산이 가능할 것이며, 가열제품에 비해 상대적으로 높은 영양보존으로 인한 국민건강 증진을 기대할 수 있다. 또한, 가열제품에 비해 맛과 향의 보존률이 우수하므로, 관능적 품질특성의 우위를 바탕으로 매출액의 신장과 가열살균공정 시장을 대체하는 효과를 제공할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (6)
- 마이크로필터를 사용하여 고로쇠 수액을 여과하는 여과단계;
상기 여과단계를 통과한 고로쇠 수액 1㎏ 당 0.1 내지 0.15g의 아황산나트륨을 첨가하는 보존제 첨가단계; 및
상기 보존제 첨가단계를 통과한 고로쇠 수액을 0 내지 10 ℃의 온도범위로 저장시키는 저장단계를 포함하는 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로필터는
순차적으로 여과입도가 1.0㎛인 프리필터와 여과입도가 0.5 ㎛인 중공사막 필터로 이루어진 2단 여과필터인 것을 특징으로 하는 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 저장단계는
80일 내지 120일 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 아황산나트륨을 활용한 고로쇠 수액의 보관방법.
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| KR890002627B1 (ko) * | 1987-03-30 | 1989-07-21 | 태평양화학공업 주식회사 | 안정한 수세미 즙 제조방법 |
| KR20100040718A (ko) * | 2010-03-31 | 2010-04-20 | 대한민국(관리부서:국세청기술연구소장) | 곶감 발효주의 제조방법 |
| KR20120033932A (ko) * | 2010-09-30 | 2012-04-09 | 충북대학교 산학협력단 | 한외여과법을 이용한 고로쇠수액의 저장방법 |
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