KR101586381B1 - 저장성 및 냉해동성이 개선된 신선 편의 과일 코팅제 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 설탕, 펙틴, 알긴산, 카라기난, 잔탄검, 비타민 C를 적정 비율로 배합하여 제조된 저장성 및 냉해동성이 개선된 신선 편의 과일 코팅용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 신선편의 과일 코팅용 조성물은 고당도, 고점도 및 저산도를 나타내어 신선편의 과일의 풍미를 향상시켜 주면서 동시에 저장성도 개선시켜 주는 효과가 있다. 또한, 냉해동 과정을 반복하여도 당도, pH 및 색도가 일정하게 유지되어 냉해동 안정성까지 구비하고 있다. 따라서, 본 발명의 신선편의 과일 코팅용 조성물을 신선편의 과일에 코팅하여 적용한다면, 저온에서 장기간 신선편의 과일을 보관할 수 있어 과일의 저장성 향상을 유도할 수 있으므로 신선편의 과일이 적용되는 케이크 등의 유통기한 향상에도 기여할 수 있을 것이다.

Description

저장성 및 냉해동성이 개선된 신선 편의 과일 코팅제 및 이의 제조방법{Coating Agent for Fresh-Cut Fruit and the manufacturing method thereof}

본 발명은 저장성 및 냉해동성이 개선된 신선 편의 과일 코팅제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 설탕, 펙틴, 알긴산, 카라기난, 잔탄검, 비타민 C를 적정 비율로 배합하여 제조된 저장성 및 냉해동성이 개선된 신선 편의 과일 코팅제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

최근 식생활 문화의 서구화와 외식의 증가에 따라 식생활의 양식화 비율이 증가하면서 빵의 소비가 증가하는 실정이다. 그리고 기념일을 비롯하여 다양한 의미를 부여하면서 이에 대한 케이크의 소비도 증가하고 있는 실정이다. 케이크는 B.C. 2천년 경 이집트에서 이스트를 활용하여 케이크를 구웠다고 보고되었으며, 넓은 의미에서 과자나 빵, 케이크 등의 음식은 밀의 재배와 더불어 시작되었다고 볼 수 있다. 케이크는 주재료인 밀가루, 계란, 설탕, 소금에 부재료인 우유, 생크림, 베이킹 파우더 등의 여러 재료를 혼합하여 일정한 팬에 구운 후 장식한 것을 의미한다. 이러한 케이크는 크게 가또(Gateau:진과자), 갈레트(Galette:팬케이크), 플랑(Flan:찐과자) 등으로 분류되며, 아몬드 풍미의 스펀지케이크에 딸기, 파인애플, 키위 등과 같은 신선편의 과일과 커스터드 크림을 주로 이용한다.

신선편의 과일(fresh-cut fruits)은 과일을 즉석 섭취 및 편의식품류(ready-to-eat) 형태의 과일로 절단한 과일로 신선도, 영양성분 및 기능성 인자 등의 품질요소를 최대화하고 소비자들의 사용 편리성과 고부가가치성을 창출하는 신선편의화 제품이지만 과일의 특성상 여러 가지 수반되는 문제점이 있다. 먼저 과채류는 열화속도가 빨라 저장수명이 다른 식품에 비해 현저하게 짧고, 절단 및 박피할 경우 여러 가지 생리변화에 따른 갈변, 연화 및 미생물 오염 등의 품질변화가 급격하게 일어난다. 특히 케이크에 사용되는 신선편의 과일의 경우 케이크의 노화 속도 보다 빠르게 품질이 저하되는 경향을 나타내기 때문에 코팅제를 사용하여 저장 기간을 늘려줄 필요가 있다.

과일 표면 코팅방법인 나파주(Nappage or apricot glaze)는 설탕의 재결정 성질을 이용하여 케이크에 직접 코팅하는 글라사주(Glacage)는 다르게 설탕 이외의 다양한 점질물질을 함유한 젤리의 형태로 과일이나 과일타르트를 코팅하는데 사용되며, 과일의 광택을 내는 역할과 함께 향긋함을 더해주면서 과일의 산화와 건조를 방지하여 저장기간을 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 식이 코팅이 과일 및 신선편의 과일의 저장성에 미치는 영향에 대한 많은 연구가 진행되고 있는데, Baldwin 등은 식이 코팅이 저장 중 망고의 숙성 지연에 영향을 나타내었다고 보고하였고, McGuire와 Hallman은 구아바의 수확 후 숙성에서 셀룰로오스 및 카르나우바를 이용한 코팅제가 숙성을 지연시켰다고 보고하였다. 또한 Rojas-Grau 등은 다당류를 이용한 식이 코팅이 신선편의 후지 사과의 품질 유지가 향상되었다고 보고하였고, Wu와 Chen은 pullulan을 이용한 식이 코팅제를 이용하여 신선편의 후지 사과의 저장성을 향상시켰다고 보고하였다.

또한 식이용 코팅제를 제조하기 위해 다양한 소재가 이용되고 있는데, 주로 사용되고 있는 소재로 먼저 펙틴은 과채류에 존재하는 수용성 하이드로콜로이드 물질로 식품에서 점증제, 겔화제, 안정제로 사용되는데, 펙틴의 구조나 성분, 메톡실 함량 및 분자량 등에 의해 젤 형성 능력에 차이가 있다. 그리고 알긴산은 식품첨가물로서 아이스크림, 잼, 마요네즈 등의 점성도를 증가시키고 부드러운 느낌을 주기 위하여 식이 코팅제의 소재로 사용되며, 카라기난은 홍조류인 Chondrus crispus에서 추출된 복합 다당류로서 겔 형성능력, 안정성, 필름형성능력이 뛰어나 식품에서 코팅제 및 필름 소재로 사용되고 있다. 또한 검류가 코팅제의 소재로 사용되는데, 검류는 높은 점성을 나타내는 다당류로 식품의 점도 향상을 유도하면서 수분과 결합력이 높아 식품의 경화현상을 지연시키는 특성을 가지고 있다.

따라서 본 연구에서는 다양한 코팅용 소재를 이용하여 케이크용 신선편의 과일의 저장성과 기호성을 향상시키기 위한 코팅제를 개발하고자 먼저 코팅제 조성물의 배합 비율에 따른 이화학적 특성 분석을 통하여 케이크용 신선편의 과일 코팅제를 제조하고, 코팅제의 냉해동 안정성과 코팅된 신선편의 과일의 저장성을 분석함으로서 케이크용 신선편의 과일의 저장성 및 기호성 향상을 위한 코팅제의 적용 가능성을 제시하고자 하였다.

대한민국 공개특허 제2003-0073329호

따라서, 본 발명은 고당도, 고점도 및 저산도를 나타낼 수 있는 신선편의 과일 코팅용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 저장성이 개선되고, 냉해동 안정성을 갖는 신선편의 과일 코팅제의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 설탕, 펙틴, 알긴산, 카라기난, 잔탄검 및 비타민 C를 포함하는 신선편의 과일(Fresh-Cut Fruit) 코팅용 조성물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 신선편의 과일의 표면을 코팅하여 저장성 및 냉해동 안정성을 향상시키는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 신선편의 과일은 사과, 배, 감, 귤, 한라봉, 살구, 앵두, 자두, 블루베리, 포도, 키위, 복분자, 토마토, 딸기, 산딸기, 참외, 수박, 복숭아, 체리, 바나나, 오렌지, 파인애플, 메론, 자몽, 레몬, 라임, 망고, 리치, 망고스틴, 두리안, 석류, 무화과 및 람부탄으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 신선편의 과일은 케이크 장식용인 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예 있어서, 상기 조성물은 설탕 55 내지 65%(w/w), 펙틴 1 내지 2%(w/w), 알긴산 1 내지 2%(w/w), 카라기난 0.02 내지 0.08%(w/w), 잔탄검 0.1 내지 0.2%(w/w), 비타민 C 0.05 내지 2%(w/w) 및 잔량의 정제수로 이루어진 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 당도가 60 내지 70 브릭스(Brix)인 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 점도가 20,000 내지 40,000 cPs인 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 pH가 3.0 내지 4.0인 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 설탕 및 펙틴을 정제수에 넣고 70 내지 90℃에서 교반하여 용해하는 단계; 상기 설탕 및 펙틴 용해액에 알긴산을 첨가하여 70 내지 90℃에서 교반하여 용해하는 단계; 상기 설탕, 펙틴, 알긴산 용해액에 아스코르브산, 카르기난, 잔탄검을 첨가하여 70 내지 90℃에서 교반하여 용해하는 단계; 상기 설탕, 펙틴, 알긴산, 아스코르브산, 카르기난, 잔탄검 용해액을 상온에서 1 내지 3 시간 냉각하는 단계;를 포함하는 신선편의 과일 코팅제 제조방법을 제공한다.

본 발명의 신선편의 과일 코팅용 조성물은 고당도, 고점도 및 저산도를 나타내어 신선편의 과일의 풍미를 향상시켜 주면서 동시에 저장성도 개선시켜 주는 효과가 있다. 또한, 냉해동 과정을 반복하여도 당도, pH 및 색도가 일정하게 유지되어 냉해동 안정성까지 구비하고 있다. 따라서, 본 발명의 신선편의 과일 코팅용 조성물을 신선편의 과일에 코팅하여 적용한다면, 저온에서 장기간 신선편의 과일을 보관할 수 있어 과일의 저장성 향상을 유도할 수 있으므로 신선편의 과일이 적용되는 케이크 등의 유통기한 향상에도 기여할 수 있을 것이다.

도 1은 코팅제 처리 유무 및 4℃ 또는 25℃ 보관에 따른 파인애플의 중량 감소율을 6일 동안 관찰한 결과이다.
도 2는 코팅제 처리 유무 및 4℃ 또는 25℃ 보관에 따른 파인애플의 경도 변화를 6일 동안 관찰한 결과이다.
도 3은 코팅제 처리 유무 및 4℃ 또는 25℃ 보관에 따른 파인애플의 일반세균수 변화를 6일 동안 관찰한 결과이다.

본 발명자들은 고당도, 고점도 및 저산도를 나타낼 수 있는 신선편의 과일을 위한 코팅제를 개발하던 중, 설탕, 펙틴, 알긴산, 카라기난, 잔탄검 및 비타민 C를 적정 비율로 혼합하면 코팅제의 저장성 및 냉해동 안정성이 개선될 수 있음을 확인하였다.

따라서, 본 발명은 설탕, 펙틴, 알긴산, 카라기난, 잔탄검 및 비타민 C를 포함하는 신선편의 과일 코팅용 조성물을 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 설탕 55 내지 65%(w/w), 펙틴 1 내지 2%(w/w), 알긴산 1 내지 2%(w/w), 카라기난 0.02 내지 0.08%(w/w), 잔탄검 0.1 내지 0.2%(w/w), 비타민 C 0.05 내지 2%(w/w) 및 잔량의 정제수로 이루어진 신선편의 과일 코팅용 조성물을 제공할 수 있으며, 특히 설탕 55%(w/w), 펙틴 2%(w/w), 알긴산 2%(w/w), 카라기난 0.04%(w/w), 잔탄검 0.1%(w/w), 비타민 C 0.05%(w/w), 정제수 40.81%(w/w)의 조합을 신선편의 과일의 코팅제로 활용하면 신선편의 과일의 저장성 및 냉해동 안정성이 현저히 향상되는 것으로 확인되었다.

즉, 상기 조성물의 배합비율에 의하면 60 브릭스 이상의 당도와 30,000cPs 이상의 점도 및 pH 4 이하의 산도를 나타내는 것으로 확인되었으며, 냉해동 안정성에 있어서도 3회까지 냉해동을 반복하여도 코팅제의 점도가 일정하게 유지되었고, 4회까지 냉해동을 반복하여도 코팅제의 당도, pH 및 색도가 일정하게 유지되는 것으로 나타났다.

본 발명에 있어서, 상기 신선편의 과일은 사과, 배, 감, 귤, 한라봉, 살구, 앵두, 자두, 블루베리, 포도, 키위, 복분자, 토마토, 딸기, 산딸기, 참외, 수박, 복숭아, 체리, 바나나, 오렌지, 파인애플, 메론, 자몽, 레몬, 라임, 망고, 리치, 망고스틴, 두리안, 석류, 무화과 및 람부탄으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 본 발명자들은 본 발명에 따른 코팅용 조성물의 저장성 및 냉해동 안정성이 향상되는 특성을 확인하기 위하여 특히 신선편의 파인애플을 사용하였다.

코팅제로 코팅한 파인애플의 경우 코팅하지 않은 파인애플에 비하여 시간이 지나도 중량감소율, 경도 및 일반 세균수 분포가 유의하게 낮은 것으로 측정되었다(p<0.05). 다만, 색도에 있어서는 저장기간이 진행될수록 두 파인애플에서 모두 L 값이 감소하면서 b 값이 증가하여 갈변이 일어나는 것으로 확인되었다. 그러나, 색도차로 비교해 볼 때, 코팅된 파인애플에 비해 코팅하지 않은 파인애플의 갈변 진행속도가 더 빠른 것으로 나타났다. 한편, 본 발명에 따른 코팅제를 처리한 후 25℃보다 4℃에서 보관할 때 중량감소율, 경도 및 일반세균수가 훨씬 적은 것으로 확인되었다(도 1 내지 도 3 참조).

신선 편의 과일은 주로 케이크 상단에 장식용으로 적용하는 예가 많은데, 본 발명에 따른 코팅제를 적용하여 코팅한 신선편의 과일은 저온에서 상당기간 신선하게 유지할 수 있으므로 케이크의 유통기간 향상에도 유리하게 작용할 것이다.

한편, 본 발명은 설탕 및 펙틴을 정제수에 넣고 70 내지 90℃에서 교반하여 용해하는 단계, 상기 설탕 및 펙틴 용해액에 알긴산을 첨가하여 70 내지 90℃에서 교반하여 용해하는 단계, 상기 설탕, 펙틴, 알긴산 용해액에 아스코르브산, 카르기난, 잔탄검을 첨가하여 70 내지 90℃에서 교반하여 용해하는 단계, 상기 설탕, 펙틴, 알긴산, 아스코르브산, 카르기난, 잔탄검 용해액을 상온에서 1 내지 3 시간 냉각하는 단계를 포함하는 신선편의 과일 코팅제 제조방법을 제공한다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

< 실시예 1>

재료준비

본 발명에 사용한 코팅제의 원료로 알긴산(sodium alginate), 펙틴(pectin), 카르기난(carrageenan), 잔탄검(xantan gum)을 청주 소재의 (주)씨엔에프에서 제공받아 사용하였으며, 아스코르브산(L-ascorbic acid, 비타민 C)는 Junsei Co.에서 구입하였고, 설탕(CJ, Incheon, Korea)은 청주 홈플러스에서 구입하여 사용하였다. 그리고 코팅제에 의한 코팅 과일의 저장성 분석을 위해 파인애플(Ananas comosus MERR, Philippines)을 청주 홈플러스에서 구입하여 사용하였다.

통계분석

실험결과에 대한 통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0 SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고 처리간의 차이 유무를 one-way ANOVA(analysis of variation)로 분석한 뒤 Duncan's multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다.

< 실시예 2>

코팅제의 제조

코팅제를 제조하기 위하여 설탕 및 펙틴을 정해진 배합비율에 따라 정제수에 넣고 80℃에서 교반시키면서 녹인 다음, 알긴산을 첨가하여 80℃를 유지하면서 천천히 혼합하였다. 그리고 아스코르브산(L-ascorbic acid), 카르기난, 잔탄검을 각각의 혼합비율에 따라 혼합한 후 완전히 녹을 때 까지 80℃에서 교반시켜 코팅제를 제조하였다. 제조된 코팅제는 실온에서 2시간 동안 냉각한 후 코팅제의 이화학적 특성을 분석하기 위해 당도, 점도, pH, 색도를 측정하였으며, 코팅제는 분석할 때마다 제조하여 분석에 사용하였다.

< 실시예 3>

배합비율에 따른 코팅제의 이화학적 특성 비교

코팅제에 있어서 적정 당도와 pH는 수분활성도를 감소시키고, 당장(糖藏)의 효과와 낮은 pH의 허들 효과를 나타내어 미생물에 대한 영향을 막아주며, 섭취시 단맛을 부여하여 식감을 향상시킨다. 또한 적정 점도는 코팅제로써의 쉽게 과일 외부로 흘러내리지 않으면서 고형의 상태로 굳지 않게 하고, 적정 색도는 과일 고유의 색감을 유지시키면서 윤기를 부여하여 소비자의 미감을 자극시킨다. 따라서, 본 발명자들은 코팅제의 배합 비율에 따른 당도, 점도, pH, 색도를 측정하여 신선 편의 과일 코팅을 위한 최적의 배합비를 선정하였다.

3-1. 코팅제의 당도 및 점도 측정방법

혼합 비율에 따른 코팅제와 해동된 코팅제의 당도는 굴절당도계(ATAGO, No. 766068, brix 58-90%, Japan)를 이용하여 측정하였으며, 점도는 코팅제를 tube(Life science Co. Ltd., Gyeonggi-do, pocheon)에 30mL를 옮겨 담은 후 점도계(DV-E viscometer, Brookfield, Middleboro, MA, USA)를 사용하여 점도를 측정하였는데, 이 때 코팅제 온도는 25℃로 맞추고, Spindle No. 64를 이용하여 6 rpm에서 cP(centi poise)단위로 측정하였다.

3-2. 코팅제의 색도 및 pH 측정방법

혼합 비율에 따른 코팅제와 해동된 코팅제의 색도 변화는 코팅제를 petri-dish에 3g을 얇게 펴 바른 후 색차계(CR-300, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 코팅제의 Hunter L value, a value 및 b value를 3회 반복하여 측정하였으며, 이 때 사용된 표준백판은 Y=93.5, x=0.3132, y=0.3200을 나타내었다. 또한, 코팅제 종류 및 저장 중 색차값(ΔE)의 변화는 식(1)의 방법으로 계산하여 측정하였다. 그리고 pH는 5 g의 코팅제를 tube에 옮겨 담고, 증류수 45 mL를 첨가하여 10배(w/v)로 희석한 후 pH meter(DOCU-pH meter, Sartorius, USA)를 사용하여 측정하였다.

식(1)

3-3. 설탕 30% 및 40% 함유시 이화학적 특성 관찰 결과

본 발명자들은 우선 본 발명에 적합한 설탕 함유량을 선택하기 위하여 설탕(정백당)을 30% 및 40%로 고정하고 기타 조성물의 함유량을 변화시키면서 코팅제의 이화학적 결과를 분석해 보았다.

그 배합비에 따른 이화학적 특성 관찰 결과는 하기 표 1 및 표 2에 나타내었는데, 설탕 함유량이 30% 및 40%일 때 코팅제의 당도가 45 브릭스(brix) 이하로 관찰되었고, pH도 4.0 이하로 관찰되었으며, 점도도 20,000 cPs 이하로 관찰되었다. 일반적으로, 신선 편의 과일의 표면에 코팅되는 코팅제는 쉽게 흘러내리거나 굳어서 제품의 기호성에 영향을 주지 않는 범위에서 제품의 저장성 및 기호성을 향상시킬 수 있어야 한다. 이 경우 코팅제의 당도가 60 브릭스(brix) 이상이어야 수분활성도가 감소하여 당장의 효과를 나타내며 유해미생물 성장을 억제한다. 그러나 당도가 68 brix 이상에서는 코팅제가 고형화되어 코팅제로서의 기능을 발휘할 수 없게 된다. 한편, 점도의 경우 30,000 cPs 이상(Spindel No. 64, 6 rpm 조건)이 되어야 코팅제가 너무 쉽게 흘러내리지 않아 코팅제로서의 기능을 발휘하게 된다. 따라서, 하기 표 1 및 표2에 볼 수 있듯이, 설탕 함유량이 30% 및 40%인 경우, 코팅제의 당도가 60 브릭스보다 훨씬 낮은 45 브릭스로 나타났고, 점도도 30,000 cPs보다 훨씬 낮은 20,000 cPs 이하로 나타나 설탕 함유량이 30% 및 40%인 경우 코팅제 조성비로 부적합한 것으로 확인되었다. 또한, 설탕 함유량이 70%인 경우, 고체상태가 되어 코팅제로써 부적합한 것으로 확인되었다.

3-4. 이화학적 특성에 따른 코팅제의 최적 배합비 선정

상기 3-3과 같은 관찰 결과를 통해, 본 발명자들은 하기 표 3과 같은 코팅제의 최적 배합비를 도출하였고, 이에 따른 이화학적 특성을 하기 표 4에 나타내었다.

상기 표 4를 보면, 먼저 설탕의 경우 설탕의 양이 증가할수록 당도 및 점도는 증가하는 경향을 나타내었는데, 이는 설탕의 함량이 증가함에 따라 당의 농도가 증가하고 동시에 설탕의 겔화에 따른 점도 향상도 나타나는 것으로 판단된다. 그리고 pH는 4.73~4.75 범위로 일정하게 유지되었으며, 색도의 a값도 -2.79~-2.84로 일정하게 유지된 반면 L값은 감소하는 경향을 나타내었고 b값은 증가하는 경향을 나타내었다. 일반적으로 고농도의 당용액을 고온에서 가열할 때 또는 고농도의 당을 함유한 식품의 가공시 일어나는 비효소적 갈색화 반응(카라멜화 반응)이 일어난다고 알려져 있다. 또한 당의 가열분해 과정을 포함하는 카라멜화 반응은 proton을 방출하면서 진행되므로 카라멜화 반응을 진행하면 용액의 pH는 시간에 따라 저하하며, pH 4-5에 이른다고 알려져 있다. 따라서 본 발명자들은 코팅제를 제조하기 위해 설탕을 첨가하고 코팅제를 녹이기 위한 가열과정을 거치면서 카라멜화 반응이 진행되어 pH가 4.7 범위로 낮아져 유지되고, 카라멜화 반응에 의해 갈색화가 진행되어 b값이 증가하면서 L값이 감소되는 것으로 판단하였다. 그러나 색차값를 비교해볼 때 설탕의 첨가에 따른 코팅제의 색도는 일정하게 유지되는 것으로 보인다.

한편 펙틴의 함량이 증가할 때 나타나는 코팅제의 이화학적 특성 변화를 비교해 본 결과, 점도만 증가하는 경향을 나타내었고, 당도, pH 및 색도는 모두 일정하게 유지되어 펙틴의 함량이 점도에만 영향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 펙틴은 산이 존재하는 환경에서 당과 수소결합에 의해 겔을 형성하는 성질을 나타내는데, 설탕은 카라멜화가 되면서 proton을 방출하여 산의 환경을 유도하고, 설탕의 열분해 과정은 protron에 의해 자가 촉매되는 반응을 거쳐 빠르게 산의 환경을 진행시키기 때문에 펙틴과 설탕이 상호 반응하여 코팅제의 점도가 증가하는 것으로 판단된다.

또한 알긴산의 함량이 증가함에 따른 이화학적 특성을 비교해보면 펙틴과 유사한 경향을 나타내었는데, 점도의 경우 펙틴의 증가보다 높은 증가폭을 나타내었다. 그리고 b값의 경우 약간 감소하는 경향을 나타내었지만 색차값를 비교해볼 때 색도의 차이는 없는 것으로 나타났다. 알긴산은 고유의 점도 특성과 필름 형성 능력으로 쇠고기나 양고기의 표면코팅에 이용된다고 보고된 바 있는데, 특히 Ca^{2 +}, Cu²⁺ 등과 같은 다가의 금속이온과 결합하여 겔을 형성하는 성질을 이용하여 수분에 대한 저항성이 있는 알긴산 필름의 제조가 가능하다고 알려져 있다. 또한 알긴산은 식품첨가물로 부드러운 식감을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서 알긴산을 이용함으로 펙틴과 함께 코팅제의 점도 향상을 유도하면서 부드러운 식감을 부여하고, 수분 저항성을 향상 시킬 수 있을 것으로 판단된다.

다만, 펙틴 및 알긴산 함량이 각각 4%를 초과하면 완전히 용해되지 않아 코팅제를 균질화할 수 없는 문제점이 있었다.

또한 카르기난과 잔탄검 및 비타민 C의 함량 변화에 따른 코팅제의 이화학적 특성을 보면 펙틴과 알긴산의 경우와 유사하게 점도만 증가하는 경향을 나타내었으나, 비타민 C 첨가시에는 pH가 4.55에서 3.7까지 감소한 반면 b 값이 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 비타민 C의 수소이온이 해리되어 산도가 높아짐에 따라 pH가 감소되고, 비타민 C의 노란 색상에 의해 b 값이 증가한 것으로 판단된다. 따라서 카라기난과 잔탄검 및 비타민 C의 첨가는 펙틴 및 알긴산과 함께 코팅제의 점도 향상 및 겔 상태의 안정성과 함께 수분 결합력에 의한 경화 지연으로 코팅제의 부드러움을 향상시키면서 낮은 pH에 의한 저장성도 함께 부여할 수 있을 것이다.

최종적으로 케이크용 신선편의 과일의 코팅을 위한 코팅제의 배합비율은 당도 60 brix 이상, 점도 30,000 cP 이상이면서 pH 4이하를 나타내고 가장 낮은 배합량을 나타내는 배합비율이 설탕 55%(w/w), 펙틴 2%(w/w), 알긴산 2%(w/w), 카라기난 0.04%(w/w), 잔탄검 0.1%(w/w), 비타민 C 0.05%, 정제수 40.81%(w/w) 가장 적합한 것으로 판단되었다(표 4의 C0.05 참조).

< 실시예 4>

코팅제의 냉해동 안정성

겔형태의 제품은 냉해동 과정이 반복되면서 겔로부터 수분이 분리되어 방출되는 이수현상이 증가하는 것으로 알려져 있는데, 이수현상은 겔의 안정성에 있어서 중요한 지표로 활용되고 있으며, 이수현상이 낮게 발생하는 것은 겔의 수분 보유력이 높다는 것을 의미한다. 또한 낮은 이수현상은 분자간 및 입자간 높은 수소결합 때문이며, 검류가 포함된 겔의 수분 보유력 및 겔 형성능력은 구성물질의 조성 및 생고분자 형성특성에 기인된다고 알려져 있다. 특히 전분 겔은 냉동될 때 전분이 풍부한 부분이 조성되고 동결되면서 그 부분에서 부분적으로 동결되지 않은 수분이 분리되어 독립적으로 얼음결정을 형성하게 되며, 해동될 때 녹으면서 분리되어 겔은 스폰지 형태의 구조를 형성하게 되고 수분이 방출되는 이수현상이 발생하는 것으로 알려져 있다.

본 발명자들은 본 발명에 의한 코팅제의 냉해동 과정을 반복하며 이수현상에 따른 hzxld제의 당도, 점도, 색도 및 pH 변화가 발생하는지 알아보고자 하였다.

이를 위하여 먼저 제조된 코팅제 40mL를 tube(SPL, Life science Co. Ltd., Gyeonggi-do, Korea)에 옮겨 담은 후 deep Freezer(Sanyo Ultra Low, Sanyo Co. Ltd, Osaka, Japan)를 이용하여 영하 80℃에 냉동시킨 후 1일간 보관하였다. 그리고 완전히 동결된 코팅제를 꺼내어 실온에서 해동하는 과정을 1회 냉·해동 과정으로 하여 총 4회까지 반복하면서 냉·해동 과정에 의한 코팅제의 당도, 점도, 색도 및 pH의 품질 변화를 측정하여 코팅제의 냉·해동 안정성을 분석하였다.

그 결과, 상기 표 5에서 볼 수 있듯이, 코팅제의 점도는 3회의 냉해동 과정이 반복할 때까지는 일정하게 유지되는 것으로 나타났다. 그러나, 4회 냉해동 과정이 반복될 때에는 냉해동 안정성이 다소 감소하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 본 발명에 있어서, 코팅제의 1-3회의 반복된 냉해동 과정에서 점도가 일정하게 유지되는 것은 높은 점도를 형성한 코팅제의 경우 구조적인 결합력이 강하고 수분보유력이 높아 이수현상이 억제되었기 때문이며 초기 냉해동 과정에서부터 이수현상을 나타내는 다른 겔 종류에 비하여 냉해동 중 높은 점도 안정성을 나타낸 결과라고 판단된다. 반면 4회 냉해동 과정에서 점도가 감소되는 것은 코팅제로부터 얼음결정이 형성되면서 해동시 수분이 분리되는 이수현상 발생에 의해 코팅제의 구조가 스폰지 형태의 이상 구조를 형성하면서 점성이 낮아져 코팅제의 점도가 감소되는 것으로 판단된다. 그러나 냉해동 과정이 반목하는 동안 코팅제의 당도, pH, 색도는 일정하게 유지되는 경향을 나타내었는데, 이는 반복된 냉해동 과정에도 일정하게 유지된 코팅제의 점도 특성을 미루어 볼 때 본 발명의 배합비에 따른 케이크용 신선편의 과일을 위한 코팅제가 높은 냉해동 안정성을 나타내는 것을 알 수 있다.

< 실시예 5>

코팅제를 이용한 파인애플의 저장 특성

제조된 코팅제를 이용하여 과일을 코팅한 경우 이에 따른 저장성을 분석하기 위하여 4℃의 냉장 상태와 25℃의 실온상태에서 코팅하지 않은 파인애플과 코팅된 파인애플의 중량감소율, 경도, 색도 및 일반세균수를 비교 분석해 보고자 하였다.

이를 위하여 코팅제에 의한 신선편의 과일 중 파인애플의 저장 특성을 분석하기 위해 파인애플의 껍질과 중심을 제거한 파인애플을 두께 1 cm로 절단한 후 4 조각으로 나누어 파인애플의 모든 표면에 제조된 코팅제를 바른 것과 바르지 않는 파인애플을 각각 petri-dish(SPL Life science Co. Ltd., Gyeonggi-do, Korea)에 담아 3.5L 용량의 polypropylene(PP) 밀폐용기(Lock & Lock, Seoul, Korea)에 넣고, 25℃와 4℃에서 저장하면서 0, 2, 4, 6일 단위로 파인애플의 중량감소율, 색도, 조직감(경도) 및 미생물의 변화를 측정하여 저장 특성을 비교 분석하였다.

5-1. 저장 중 파인애플의 중량 감소율

저장 중 파인애플의 중량 감소율은 식(2)과 같이 파인애플의 초기중량에 대한 중량감소량을 백분율(%)로 환산하여 나타내었다.

식(2)

W_O : 파인애플의 초기 중량, W_T : T 시간 후 파인애플의 중량

그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 4℃의 냉장상태에서는 저장 6일째까지 코팅한 파인애플(2.1%)과 코팅하지 않은 파인애플(2.6%) 모두 낮은 감소율을 나타내었는데, 코팅한 파인애플이 조금 더 낮은 감소율을 나타내었다. 반면 25℃의 상온에서는 코팅된 파인애플과 코팅되지 않은 파인애플 모두 냉장조건에 비하여 높은 감소율을 나타내었으나 코팅되지 않은 파인애플이 6일째 12.9%의 감소율을 나타낸 반면 코팅된 파인애플이 6일째 8.0%의 감소율을 나타내어 중량 감소가 서서히 진행됨을 확인할 수 있었다. 이는 코팅제에 포함된 알긴산의 경우 수분에 대한 저항성이 있다고 알려져 있기 때문에 코팅제의 겔특성과 함께 파인애플의 수분증발의 억제 효과를 유도했기 때문에 코팅된 파인애플의 중량감소율이 낮아지는 것으로 판단되며, 특히 상온에서의 효과가 냉장 상태보다 효과적임을 확인할 수 있었다.

5-2. 저장 중 파인애플의 색도 및 경도

한편, 코팅된 파인애플과 코팅되지 않은 파인애플의 색도는 파인애플을 가로×세로×높이가 1×1×1cm³로 절단한 후 petri-dish에 넣고 코팅제의 색도 측정방법과 동일하게 측정하였다. 그리고 저장 중 파인애플의 조직감 중 경도의 변화 분석은 파인애플의 크기를 가로×세로×높이가 1×1×1cm³로 일정하게 절단 한 다음 texture Analyser (TA-XT2, Texture Technologies Co., Scarsdale, NY, USA)을 이용하여 측정하였고, 측정조건은 하기 표 6과 같다.

그 결과, 저장 중 색도의 변화는 하기 표 7에서 볼 수 있듯이, 25℃에서 저장한 파인애플의 경우 코팅된 파인애플과 코팅되지 않은 파인애플 모두 L값이 감소하면서 b값이 증가하는 경향을 나타낸 반면 4℃에서 모두 L값만 감소를 하고 b값은 일정하게 유지되는 경향을 나타내었다. 일반적으로 과일의 경우 절단하였을 때 polyphenol oxidase와 같은 효소 반응 및 마이얄 반응 및 카라멜 반응과 같은 비효소적 반응에 의해 쉽게 갈변되어지는 것으로 알려져 있다. 따라서 명도를 나타내는 L값이 감소하고, 황색도를 나타내는 b값이 증가하는 경향을 나타내는 것은 파인애플이 저장 중 발생하는 갈변반응 때문으로 생각된다. 특히 4℃에서는 b값은 유지가 되면서 L값만 감소하는 경향을 나타내는 것으로 보아 25℃에서보다 갈변이 천천히 발생하는 것으로 생각된다. 그리고 4℃와 25℃에서 각각 코팅된 파인애플과 코팅되지 않은 파인애플의 색도 변화는 유사한 경향을 나타내었으나, 두 온도 모두에서 색차값으로 비교해 볼 때 코팅된 파인애플보다 코팅되지 않은 파인애플의 색도변화가 더 빠르게 진행됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 저온에서 코팅제로 코팅한 신선 편의 과일을 저장한다면 신선편의 과일의 색도 유지 기간을 향상시킬 수 있을 것이다.

한편, 도 2에는 4℃와 25℃에서 저장 중 코팅된 파인애플과 코팅되지 않은 파인애플의 경도를 비교 분석한 결과를 나타내었는데, 두 온도 모두에서 코팅된 파인애플의 경도가 코팅되지 않은 파인애플에 비하여 천천히 증가되는 경향을 나타내었다. 이는 중량감소율에서 나타났듯이 코팅에 의한 파인애플의 수분 손실이 적었기 때문이며, 동시에 코팅제의 구성성분 중에서 수분과 결합력이 높아 식품의 경화현상을 지연시키는 특성을 나타내는 잔탄검이 함유된 코팅제에 의해 파인애플의 표면이 코팅되지 않은 파인애플보다 천천히 경화되었기 때문으로 판단된다.

5-3. 저장 중 파인애플의 일반세균수의 변화

마지막으로, 본 발명자들은 코팅제 처리에 따른 과일 저장에 따른 미생물 변화를 측정하기 위해 저장 중 파인애플을 2~5 g씩 멸균 필터팩에 넣고 100 mL의 멸균 생리식염수을 가한 다음 균질기(Stomacher 400, Seward, Worthing, England)를 이용하여 30초간 균질화 시켰다. 그리고 필터백에서 필터로 여과시킨 1 mL의 균질액을 9 mL의 멸균생리식염수에 첨가하여 희석하는 방법으로 단계 희석하고 NA(Nutrient agar, Difco Lab, USA) 배지를 이용하여 plate count method로 37℃에서 24시간 배양시킨 후 일반세균수를 colony forming unit(CFU/mL)로 표시하였다.

그 결과, 도 3에서 볼 수 있듯이, 4℃와 25℃에서 모두 코팅된 파인애플에서의 일반세균수가 코팅되지 않은 파인애플의 일반세균수보다 적게 생육하는 경향을 나타내었다. 각각의 온도에서 비교해보면 25℃에서 코팅되지 않은 파인애플에서는 6일째 10⁶ CFU/g을 나타낸 반면 코팅된 파인애플에서는 10⁵ CFU/g이하의 균수를 나타내었으며, 4℃에서는 저장 6일째에 코팅되지 않은 파인애플의 일반세균수가 10⁴ CFU/g 이상의 균수를 나타낸 반면 코팅된 파인애플에서는 10² CFU/g 정도의 균수가 측정되었다. 이는 즉석섭취 및 편의식품의 미생물 오염 조사에서 해산물, 빵류, 밥류 신선편의식품에서 10³-10⁵ CFU/g의 일반세균수가 분포하였고, 육류 및 샐러드류에서 10³ CFU/g 이하의 일반세균수가 분포하였다는 종래 보고 내용과 비교해 볼 때 코팅제를 이용한 코팅방법에 의해 신선편의 과일에서 낮은 일반세균수 분포를 유도할 수 있을 뿐만 아니라 저온저장에서는 매우 낮은 일반세균수 분포를 유지할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 케이크용 신선편의 과일을 저온에서 코팅하여 사용한다면 미생물에 의한 부패를 최소화하여 저장기간을 연장시킬 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명은 저장성과 냉해동 안정성을 향상시키기 위한 신선 편의 과일의 코팅제 조성물을 제공하고, 이에 대한 적절한 배합비율을 제공한다. 선정된 배합비율에 의해 제조된 코팅제를 파인애플에 코팅하여 저장성을 분석해 본 결과, 신선 편의 과일의 저장성 향상을 유도하여 유통기한을 연장시킬 수 있고, 특히 본 발명에 의한 코팅제는 냉해동 안정성이 우수하여 냉동 보관을 통해 장기간 저장도 가능할 것이다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

1. 설탕 55%(w/w), 펙틴 2%(w/w), 알긴산 2%(w/w), 카라기난 0.04%(w/w), 잔탄검 0.1%(w/w), 비타민 C 0.05% 및 잔량의 정제수로 이루어진 신선편의 과일(Fresh-Cut Fruit) 코팅용 조성물로서, 상기 조성물은 당도가 60±0.02 Brix, 점도 30746.7±57.74 cPs, pH가 3.94±0.01, L값 50.41±0.24, a값 -2.84±0.03 및 b값 5.22±0.06, E 값 0.032를 나타내는 것을 특징으로 하는 신선편의 과일 코팅용 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 조성물은 신선편의 과일의 표면을 코팅하여 저장성 및 냉해동 안정성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 신선편의 과일 코팅용 조성물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 신선편의 과일은 사과, 배, 감, 귤, 한라봉, 살구, 앵두, 자두, 블루베리, 포도, 키위, 복분자, 토마토, 딸기, 산딸기, 참외, 수박, 복숭아, 체리, 바나나, 오렌지, 파인애플, 메론, 자몽, 레몬, 라임, 망고, 리치, 망고스틴, 두리안, 석류, 무화과 및 람부탄으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 신선편의 과일 코팅용 조성물.
4. 제2항에 있어서,
   상기 신선편의 과일은 케이크 장식용인 것을 특징으로 하는 신선편의 과일 코팅용 조성물.
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