냉동 딸기와 블루베리를 활용한 고품질의 가공 기술 개발

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 냉동 딸기와 블루베리를 이용하여 농축 주스와 퓨레를 제조 시 색소안정화를 위한 산도 조절제로 citric acid와 sodium hexameta phosphate을 사용하였으며 효소로는 pectinase를 이용하여 최적의 처리 공정을 개발하였다. 또한 저장성 실험을 하여 안토시아닌 색소의 저장 안정성을 확인하였다.
베리류(딸기, 블루베리) 전처리 및 동결·해동 조건 설정으로 전처리로서 딸기 대비 1%(w/w) citric acid를 첨가한 40 Brix 설탕 침지용액에 1분간 침지시킨 후 deep freezer를 이용한 급속 동결한 다음 microwave 해동 또는 4℃의 공기 해동하는 공정이 동결·해동과정에서 품질 저하를 억제시킬 수 있는 것으로 나타났다.
베리류의 농축 주스 가공공정으로 40 Brix로 농축하는 과정에서 40℃에서 감압농축을 하였으며 살균공정으로 90℃에서 30분간 처리하였다. 40 Brix 설탕용액에 산도 조절제로서 원료 대비 1%(w/w)의 citric acid와 sodium hexameta phosphate을 첨가하여 3분간 침지 한 다음 처리군으로 사용하였다. 딸기 농축 주스의 색도 및 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과 CA-SHP 처리군에서 각각 44.03, 29.49 mg/100 g이었으며 항산화 활성으로 DPPH radical scavenging activity 및 hydroxyl radical scavenging activity를 측정한 결과 각각 88.01%와 95.38%로 가장 높은 결과 값을 나타냈다. 딸기 농축 퓨레의 색도, 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과 CA-SHP 처리군에서 각각 24.36, 13.76 mg/100 g이었으며 항산화 활성으로 DPPH radical scavenging activity 및 hydroxyl radical scavenging activity를 측정한 결과 83.76%, 75.86%으로 각각 나타났다. 블루베리 농축 주스의 색가 및 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과 CA-SHP 처리군에서 각각 26.86 E10%1cm, 25.41 mg/100 g으로 나타났으며 항산화 활성으로 DPPH radical scavenging activity 및 hydrogen peroxide scavenging activity를 측정한 결과 각각 87.34%와 94.54%로 가장 높은 결과 값을 보였다. 블루베리 농축 퓨레의 색도 및 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과 CA-SHP 처리군에서 각각 3.45, 31.30 mg/100 g으로 나타났으며 항산화 활성으로 elastase inhibition activity 및 tyrosinase inhibition activity를 측정한 결과 각각 63.10%와 58.50%로 가장 높은 결과 값을 보였다.
Sodium hexameta phophate 농도, 효소 농도, 반응 온도에 따른 농축 주스와 퓨레의 총 폴리페놀 함량, 총 안토시아닌 함량, 색가, 색도의 a값을 다중반응표면의 최적화 방법으로써 만족함수(desirability function)를 이용하여 종속변수들의 가중치를 1로 놓고 종합적으로 분석하였다. 이때 최적 처리 조건은 딸기 농축 주스에서는 SHP 농도 0.38%, 효소 농도 1.5 mL/100 L, 반응 온도 23.75℃의 조건이었으며, 딸기 농축 퓨레의 경우 SHP 농도 0.45%, 효소 농도 1.5 mL/100 L, 반응온도 51.65℃의 조건이었다. 블루베리의 농축 주스의 최적 처리 조건은 SHP 0.34%, 효소 농도 1.42 mL/100 L의 조건이었으며, 블루베리 농축 퓨레의 최적 처리 조건은 SHP 농도 0.75%, 효소 농도 0.98 mL/100 L 로 나타났다.
베리류 농축 주스와 퓨레의 25℃에서 5주간 저장동안의 변화를 측정한 결과 딸기 농축 주스의 경우 안토시아닌 함량을 비교하였을 때 저장초기 대조군과 처리군이 각각 13.56 mg/100 g, 33.22 mg/100 g으로 나타났으며 5주 후 대조군의 경우 0 mg/100 g으로 완전히 감소하였으며 처리군은 0.356 mg/100 g으로 나타났다. 딸기 농축 퓨레의 경우 5주 동안의 색도 a 값의 변화에서는 대조군은 31.06에서 10.39로 감소하였으며 처리군의 경우 40.31에서 13.19으로 감소하였다. 블루베리 농축 주스의 저장 중 안토시아닌 함량의 변화량은 대조군의 경우 7.05 mg/100 g에서 1.89 mg/100 g으로 73.19%의 큰 감소 폭을 보였으며, 처리군에서는 39.03 mg/100 g에서 14.29 mg/100 g으로 63.39% 감소하였다. 농축 블루베리 퓨레의 경우에서는 안토시아닌 함량의 변화량은 대조군의 경우 67.40 mg/100 g에서 43.19 mg/100 g으로 35.29%의 감소 폭을 보였으며, 처리군에서는 76.06 mg/100 g에서 61.70 mg/100 g으로 18.88% 감소하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 5
• 1. 실험 재료 5
• 2. 시료 제조 5
• 2.1 시료 전처리 5
• 2.2 농축 주스 제조 5
• 2.3 농축 퓨레 제조 5
• 3. 딸기의 효소처리 공정의 실험설계 6
• 4. 블루베리의 효소처리 공정의 실험설계 9
• 5. 분석 12
• 5.1 동결 및 해동 온도 측정 12
• 5.2 pH 측정 12
• 5.3 Drip loss 12
• 5.4 색도 측정 12
• 5.5 색가 측정 12
• 5.6 Phytochemical 함량 13
• 5.6.1 총 폴리페놀 함량 측정 13
• 5.6.2 총 플라보노이드 함량 측정 13
• 5.6.3 총 안토시아닌 함량 측정 14
• 5.7 항산화활성 14
• 5.7.1 DPPH radical 소거능 측정 14
• 5.7.2 SOD-like 활성능 51
• 5.7.3 Hydroxyl radical 소거능 51
• 5.7.4 Hydrogen peroxide 소거능 61
• 5.7.5 Elastase 저해활성 16
• 5.7.6 Tyrosinase 저해활성 71
• 5.7 관능검사 17
• 5.8 통계처리 18
• Ⅲ. 결과 및 고찰 19
• 1. 전처리 실험 19
• 1.1 딸기 19
• 1.2 블루베리 29
• 2. 산도 조절제를 이용한 농축 주스와 퓨레 제조 38
• 2.1 딸기 농축 주스 38
• 2.2 딸기 농축 퓨레 46
• 2.3 블루베리 농축 주스 54
• 2.4 블루베리 농축 퓨레 63
• 3. 최적 효소 처리 공정 개발 72
• 3.1 딸기 농축 주스 72
• 3.2 딸기 농축 퓨레 86
• 3.3 블루베리 농축 주스 98
• 3.4 블루베리 농축 퓨레 108
• 4. 저장성 실험 118
• 4.1 딸기 농축 주스 118
• 4.2 딸기 농축 퓨레 119
• 4.3 블루베리 농축 주스 120
• 4.4 블루베리 농축 퓨레 121
• Ⅳ. 요약 및 결론 128
• Ⅴ.참고문헌 (References) 131
• Abstract 146