멍게(Halocynthia roretzi) 조미김의 개발 및 위생 안전 기준규격 설정 = Development of Seasoned Roasted Laver with Seasoning Sauce Containing Sea Squirt Drip and Standard Establishment for Controlling the Quality

국문 초록 (Abstract)

김은 오래전부터 섭취하여 왔고, 80~90년대 반찬으로 인식되어 판매되었지만 최근 몇 년 새 해외에서 웰빙 스낵으로 인기다. 최근 내수 시장이 연 평균 37% 증가하였고, 수출의 경우 대상국이 49개국에서 109개국으로 증가할 만큼 그 인기가 높아지고 있다. 이로 인하여 김의 생산량은 2011년 316,428 M/T에서 2020년 536,127 M/T으로, 수출금액은 2017년 5억 1만 달러에서 2020년 6억 달러로 증가하고 있다. 이와 같은 조미김의 계속적인 수출 증가와 국내 김 시장의 확대를 위하여는 반드시 다양한 조미김 제품의 개발이 절실하다.
멍게는 특유의 향과 독특한 맛을 가지고 있고, 근육에는 유용한 건강 기능 성분이 다량 함유되어 있어 일부 소비자들이 연중 즐겨 찾는 유용 수산식품 소재이다. 하지만, 멍게는 1-6월에 수확하여 연중 소비가 어려워, 이를 동결을 하여 두고, 필요시에 해동하여 소비하고 있는데, 해동 시에 유출되는 드립에는 다양한 유용성분이 포함되어 있으나, 대부분이 폐기되고 있다. 이러한 일면에서 멍게 해동수 함유 조미소스를 활용한 멍게 조미김의 개발도 상당히 의미가 있으리라 판단된다.
본 연구에서는 멍게 가공 부산물의 고부가 가치화를 위한 일련의 연구로 멍게 해동수를 활용한 멍게 조미김을 제조하고자 하였다. 즉, 본 연구에서는 멍게 가공부산물을 활용한 조미김 제조를 위하여 1) 멍게·다시마 추출물 및 멍게 조미김의 공정 최적화, 2) 멍게 조미김의 생산을 위한 위생 안전관리 기준 설정 및 3) 멍게 조미김의 품질특성을 등에 대하여 검토하였다.

1. 멍게 조미김의 최적 가공공정 개발
멍게 조미김의 최적 가공공정 개발을 위하여 반응표면분석법을 활용하여 멍게 조미김용 멍게·다시마 추출물의 최적 추출 조건 및 멍게 조미김의 최적 구이 조건을 구명하고자 하였다. 멍게 조미김용 멍게·다시마 추출물은 추출시간(X1, 0.0~48.0 hr)과 다시마량(X2, 0.0~4.0%, w/w)을 독립변수로, 브릭스[Y1, Brix(°)]와 점도[Y2, cP]를 종속변수로 하였고, 이들 결과를 MINITAB 통계 프로그램을 구동하여 최적 공정을 구명 하였다.
멍게·다시마 추출물 최적 가공 조건은 멍게 해동수(냉동멍게 50 kg을 물 300 L에 13시간 동안 침수해동 할 때 발생하는 물)를 60 mesh 체에 여과하고, 다시마를 2.0(%, w/w) 및 추출시간을 24.7시간으로 하여 저온(3±1℃) 추출 한 후, 다시 60 mesh 체에 여과하여 제조하는 조건이었다.
멍게 조미김의 최적 구이 조건은 구이온도(X1, 300~380℃) 및 구이시간(X2, 5~11 sec)을 독립변수로 했고, 이들에 대하여 종속변수(Y1: 냄새강도, Y2: 수분활성도, Y3: 종합기호도)를 측정하여 최적 구이 조건을 구명하였다.
이상에서 검토한 점성부여를 위한 부원료 첨가조건 및 추출조건, 바스락거림성을 위한 구이조건의 결과로부터 멍게 조미김의 최적 가공조건은 다음과 같다.
멍게·다시마 추출물은 침수해동 한 멍게 해동수(냉동멍게 50 kg을 물 300 L에 13시간 동안 침수해동 할 때 발생하는 물)를 60 mesh 체에 여과하고, 다시마(2.0%, w/w)를 첨가하여, 저온(3±1℃)에서 24.7시간 동안 추출하여 제조한 후, 다시 60 mesh 체에 여과하여 제조 하였다. 멍게 조미소스는 이 멍게·다시마 추출물에 식염(20.0%, w/w), 레몬즙(1.0%, w/v) 및 벌꿀(1.0%, w/v)을 첨가하고 교반하여 제조하였다.
멍게 조미김은 마른 김에 멍게 조미소스[멍게 멍게·다시마 추출물(다시마 2.0%, w/w)에 레몬즙(1.0%, w/v), 벌꿀(1.0%, w/v), 식염(20.0%, w/w)을 혼합한 것(5.0%, w/v)〕을 롤러에 흘린 후 1차 구이(220±3℃에서 7초), 2차 구이(290±3℃에서 3초)를 실시한 다음 기름 도포[옥배유(27.0%, w/v)] 및 3차 구이(335℃, 9초)하여 제조하였다.

2. 멍게 조미김의 가이드라인 구축 및 상품화
멍게 조미김의 안전성을 검증하기 위하여 원료(마른김) 및 가공품(조미김)에 대하여 국내 기준 규격(식품공전, 한국산업표준, 수산물·수산가공품 검사기준)의 기준규격 및 국외 기준 규격 조사(미국 FDA, 중국 농업부, CODEX, 일본 후생성, 베트남 품질표준연구소 및 EU 유럽식품안전위원회) 등을 참고하여 각 공정을 모니터링 하여 원료, CCP (3차 구이 : CCP-1B 및 금속검출기 : CCP-2P), 최종제품(멍게 조미김) 및 생산 환경관리 조건에 대하여 위생안전관리 기준을 제시하였다. 원료(마른김)의 경우 물리학적 기준은 국내에 기준규격이 없어서 제시하지 않았고, 관능적 기준은 [1) 성상 적합, 2) 이취 적합, 3) 이물질 적합] 3항목을, 화학적 기준은 [1) 수분 2.5%, 2) 카드뮴 0.3 mg/kg, 3) 134Cs+137Cs 100 Bq/kg, 4) 131I 100 Bq/kg] 4항목을, 물리적 기준은 원료의 보관에 한하여 보관 온도–18℃ 이하 1항목을 제안하였다. 멍게 조미김 제품 제조공정 중 3차 구이 공정(CCP-1B)의 경우 생물학적 기준은 3항목[1) 일반세균수 1.0×103 CFU/g 이하, 2) 대장균군 음성]을, 물리적 기준은 2항목[1) 구이온도 335±3℃, 2) 구이시간 9초]을 제안하였고, HACCP plan에 따라 모니터링을 실시하고 기록유지를 제안하였다. 금속검출 공정(CCP-2P)의 경우 Fe 2.0 mmΦ 이상, STS 2.5 mmΦ 이상 불검출을 제시하였고, 작업 시작 전, 작업 중 2시간마다, 작업 종료 후에 모니터링을 실시하고 기록유지를 제안하였다. 최종 생산 제품의 경우 관능적 기준은 3항목[1) 성상 적합, 2) 이취 적합, 3) 이물 적합]을, 생물학적 기준은 10항목[1) 일반세균수 3.0×104 CFU/g, 2) 대장균군 30 MPN/100g, 3) Enterohemorrhagic Escherichia coli 음성, 4) Staphylococcus aureus 음성, 5) Salmonella spp. 음성, 6) Vibrio parahaemolyticus 음성, 7) Vibrio vulnificus 음성, 8) Vibrio cholerae 음성, 9) Clostridium perfringens 음성, 10) 곰팡이 음성]을, 화학적 기준은 12항목[ 1) 수분 2.5 %, 2) 산가 3.0 mg KOH/g, 3) 과산화물가 40.0 meq/kg, 4) PCBs 2.0 ㎍/kg, 5) 타르색소 불검출, 6) 납 1.0 mg/kg, 7) 카드뮴 0.3 mg/kg, 8) 메틸수은 0.5 mg/kg 9) 무기비소 0.5 mg/kg, 10) 크롬 2.0 mg/kg, 11) 134Cs+137Cs 100 Bq/kg, 12) 131I 100 Bq/kg]을 제안하였다.
이들 멍게 조미김의 위생안전관리 기준 항목을 현장 적용한 결과 모두 기준 이하이거나 적합한 것으로 나타났다. 따라서, 멍게 조미김의 원료, CCP 및 최종제품에 대하여 제시한 위생안전관리 기준으로 설정하였다.

3. 멍게 조미김의 품질 특성
최적 공정으로 제조한 멍게 조미김의 일반성분 함량은 수분 1.9%, 조단백질 22.8%, 조지방 47.8%, 회분 6.4%이었고, 이를 토대로 산출한 에너지는 596.3 kcal/100 g이었다. 멍게 조미김의 총 아미노산 함량은 100 g 당 21.89 g이었고, 주요 아미노산은 glutamic acid (12.2%)와 alanine (12.2%)이었으며, 무기질 함량은 칼슘이 231.9 mg, 칼륨이 919.9 mg, 인이 384.2 mg, 철이 9.3 mg, 아연이 3.4 mg으로 대조구에 비하여 모든 항목에서 유의적으로 높게 나타났다. 멍게 조미김의 지방산 총함량은 40,064 mg이었고, 주요 지방산은 포화지방산인 16:0〔4,730 mg/100 g (11.8%)〕, 일가불포화지방산인 18:1n-9 〔13,187 mg/100 g (32.9%)〕 및 다가불포화지방산인 18:2n-6 〔19,999 mg/100 g (49.9%)〕이었다. 관능 특성의 경우 맛, 냄새 및 조직감을 측정하였고, 맛의 경우 멍게 조미김이 대조구에 비하여 짠맛(멍게 조미김 5.0 level, 대조구 7.1 level)과단맛(멍게 조미김 7.3 level, 대조구 5.4 level)의 차이가 인지될 수 있으리라 판단되었다. 냄새의 경우 휘발성염기질소 함량은 유의적인 차이가 있으나 미비했고, 냄새강도의 경우 차이가 없었다. 패널에 의한 관능평가는 멍게 조미김이 대조구에 비하여 조직감 및 종합적 기호도가 모두 우수하였다.

이상의 결과들로 미루어 보아, 멍게 가공부산물을 활용하여 제조한 멍게 조미김은 시판 조미김에 비하여 관능적으로 우수하였고, 건강식품을 선호하는 현대인의 니즈에 맞는 저염김이었으며, 위생안전관리 기준도 구축되어 조미김 시장에서 충분히 경쟁력이 있을 것으로 판단되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Laver has been consumed for a long time and was recognized as a side dish in the ‘80s and ‘90s, but has now become popular as a wellbeing snack abroad. Recently, the domestic market has increased by an average of 37% per year, and exports have expanded from 49 countries to 109 countries. As a result, laver production grew from 316,428 M/T in 2011 to 536,127 M/T in 2020. Also, exports increased from $ 510 million in 2017 to $ 600 million in 2020. In order to continue to increase the export of seasoned laver and to expand the domestic seasoned laver market, the development of various seasoned laver products is essential.
Sea squirt (Halocynthia roretzi) has a unique flavor, and the muscles contain a lot of useful, healthy ingredients, making it a popular seafood products that is coveted by consumers throughout the year. However, the sea squirt is harvested in January-April and is difficult to obtain year-round. Therefore, it is frozen, and thawed to consume as needed. Although the thawing drip contains various useful ingredients, most are discarded. In this way, the development of the seasoned roasted laver using a seasoning sauce containing the thawing water is also judged to be beneficial.
In this study, a series of studies were examined, which evaluated the value and potential health benefits of the sea squirt by-products that are often discarded. The objectives of this study included: 1) optimization of the processing of sea squirt and sea tangle extracts and preparation of seasoned roasted laver, 2) suggestion of hygiene safety management standards for protocol standardization and on-site application, 3) examination of quality characteristics of seasoned roasted laver produced optimizing processes to determine an optimal method for manufacture of seasoned roasted laver.

The chapter 1 was conducted to investigate optimization of the processing process of sea squirt and sea tangle extracts. The results of RSM program for sea squirt and sea tangle extracts showed that the optimum independent variables (X1, extract time; X2, extract time) based on the dependent variables (Y1, Brix(°); Y2, viscosity). The results were optimized using the MINITAB statictics program.
The optimum processing conditions of sea squirt drip with sea tangle extracts were as follows. Sea squirt drip (thawing water of frozen sea squirt 50 kg in water 300 L for 13 hours) filtered 60 mesh sieve and put sea tangle [2%(w/w) for 24.7 hours at 3±1℃]. Then, the drip filtered 60 mesh sieve.
The results of RSM program for optimum seasoned roasted laver with seasoning sauce showed that the optimum independent variables (X1, roasted temperature; X2, roasted time) based on the dependent variables (Y1, odor intensity; Y2, water activity, Y3, overall acceptance).
The optimum processing conditions of seasoned roasted laver of sea squirt from the results of the additives adding conditions and extraction conditions for viscous applications reviewed above, and the roasting conditions are as follows. Sea squirt drip (thawing water of frozen sea squirt muscle 50 kg in water 300 L for 13 hours) filtered 60 mesh sieve and put sea tangle [2%(w/w) for 24.7 hours at 3±1℃]. Then, the drip filtered 60 mesh sieve. Seasoning sauce of sea squirt was prepared by adding salt (20.0%, w/w), lemon juice (1.0%, w/v) and honey (1.0%, w/v) to the sea squirt drip with sea tangle extracts.
Seasoned roasted laver of sea squirt was made by using dried laver with the seasoning sauce of sea squirt was roasted at 220±3℃, (7sec), 290±3℃(3sec) and 335±3℃(9sec).

The chapter 2 was suggestion of hygiene safety management standards for standardization and application on-site. In order to verify the safety of seasoned roasted laver of sea squirt, raw material (dried laver) and final product (seasoned roasted laver of sea squirt) domestic standard (food industry, examine standard of fisheries products and KS industry standard) and foreign standard (FDA, China, Japan, CODEX, Vietnam and EU) were consulted, and monitoring each processes, raw material, CCP (3rd roasting: CCP-1B and metal detector: CCP-2P), final product (seasoned roasted laver of sea squirt) and production environment management conditions. The standards for sanitary safety management were proposed. Among the standards of sanitary safety management of seasoned roasted laver of sea squirt, 8 items for main ingredient dried laver 1) suitable for properties, 2) suitable for odor, 3) suitable for foreign substances, 4) Moisture 2.5%, 5) Cadmium 0.3 mg/kg, 6) 134Cs+137Cs 100 Bq/kg, 7) 131I 100 Bq/kg, 8) storage temperature below -18℃, 4 items for tertiary grilling of CCP in 3rd roasting manufacturing process (CCP- 1B) [1) General bacteria 1.0×103 CFU/g, 2) Coliform group negative, 3) roasting temperature 335±3℃, 5) roasting time 9sec] one item for metal detection (CCP-2P) process, [1) Fe 2.0 mmΦ, STS 2.5 mmΦ or more non-detection], 24 items for the final product [1) suitability, 2) suitability for odor, 3) suitability for foreign substances, 4) General bacteria 3.0×104 CFU/g, 5) Coliform group 30 MPN/g, 6) Enterohemorrhagic Escherichia coli negative, 7) Staphylococcus aureus not detected, 8) Salmonella spp. Negative, 9) Vibrio parahaemolyticus negative, 10) Vibrio cholerae negative, 11) Clostridium perfringens negative, 12) Fungi negative, 13) Moisture 2.5%, 14) Acid value 3.0 mg KOH/g, 15) Peroxide value 40.0 meq/kg, 16) PCBs 2.0 mg/kg, 17) Tar color not detected, 18) Lead 1.0 mg/kg, 19) Cadmium 0.3 mg/kg, 20) Methyl mercury 0.5 mg/kg 21) Inorganic arsenic 1.5 mg/kg, 22) Chromium 2.0 mg/kg, 23) 134Cs+137Cs 100 Bq/kg, 24) 131I 100 Bq/kg].
As a result of application to the sanitary safety management standards of these seasoned roasted laver of sea squirt, all of them were found to be less than or equal to the standards. Therefore, it was found that the sanitary safety management standards proposed for the raw materials, CCP and final products of seasoned roasted laver of sea squirt are appropriate as sanitary safety management standards for securing the safety of seasoned roasted laver of sea squirt.

The chapter 3 was conducted to investigate quality characteristics of seasoned roasted laver of sea squirt produced by optimal process were examined.
Proximate composition of seasoned roasted laver of sea squirt were as follows. Moisture 1.9%, crude protein 22.8%, crude lipid 47.8%, ash 6.4% and energy 596.3 kcal/100 g. Total amino acid content of seasoned roasted laver of sea squirt was 21.89 g/100 g. The major amino acid are glutamic acid (12.2%) and alanine (12.2%). Mineral content based on the 100 g of seasoned roasted laver of sea squirt was 231.9 mg in calcium, 919.9 mg in potassium, 384.2 mg in phosphorus, 9.3 mg in iron, 3.4 mg in zinc, which were all high compared to those of commercial seasoned laver. The major fatty acids of seasoned roasted laver of sea squirt (total lipid was 40,064 mg) were 16:0 〔4,730 mg/100 g (11.8%)〕, 18:1n-9 〔13,187 mg/100 g (32.9%)〕 and 18:2n-6〔19,999 mg/100 g (49.9%)〕. The taste-intensity using an electronic tongue, seasoned roasted laver of sea squirt was higher in sweetness than commercial seasoned laver (P<0.05), whereas it was lower in saltiness. The sensory scores of the seasoned roasted laver of sea squirt was superior in all items, such as taste, flavor and texture than those of the commercial seasoned laver.

Based on the above results, the seasoned roasted laver by using a by-product of sea squirt was sensually superior to commercial seasoned laver,
it was a low-salt seasoned laver to meet the needs of modern people who prefer health food, and hygiene safety management standards were also established and it was determined that it would be sufficiently competitive in the commercial seasoned laver market.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 7
• 1. 재료 7
• 2. 멍게다시마 추출물의 제조 8
• 3. 멍게 조미김의 제조 9
• 4. 방법 9
• 1) 멍게다시마 추출물 공정 최적화 9
• 2) 멍게 조미김의 구이공정 최적화 9
• 3) 이화학적 특성 12
• (1) 일반성분 12
• (2) 수분활성도 12
• (3) pH 및 염도 12
• (4) 산가 및 과산화물가 12
• (5) 타르색소 13
• (6) 폴리염화비페닐(PCBs) 14
• (7) 중금속 17
• (8) 방사능 20
• 4) 미생물학적 특성 21
• (1) 위생지표세균 21
• (2) 식중독 세균 22
• (3) 작업장 환경 미생물 분석 24
• 5) 관능 특성 25
• (1) 맛 25
• (2) 냄새 28
• (3) 조직감 29
• (4) 색 30
• (5) 패널에 의한 관능 30
• 6) 영양 특성 30
• (1) 에너지 30
• (2) 총아미노산 30
• (3) 무기질 31
• (4) 지방산 32
• 7) 금속성 이물 검출 33
• 8) 국내외 기준규격 조사 33
• (1) 국내 기준규격 33
• (2) 국외 기준규격 34
• 9) 통계처리 34
• Ⅲ. 결과 및 고찰 37
• 제1장 멍게 조미김의 최적 가공공정 개발 37
• 1. 멍게다시마 추출물을 제조하기 위한 최적 가공조건 구명 37
• 2. 멍게 조미김의 최적 구이기술 조건 구명 43
• 3. 멍게 조미김의 최적 제조 공정 48
• 제2장 멍게 조미김의 위생관리기준 제시 53
• 1. 멍게 조미김의 국내외 기준 규격 53
• 1) 원료(마른김) 53
• 2) 가공품(조미김) 54
• 2. 안전성 확보를 위한 자가품질 가이드라인 구축 55
• 1) 위해요소 분석 60
• 2) 중요 관리점(CCP) 70
• 3) 멍게 조미김의 위생관리기준 제시 72
• 3. 위생 관리기준의 현장 적용 77
• 1) 원료 77
• 2) 가공공정 80
• 3) 최종 제품 80
• 제3장 멍게 조미김의 식품학적 성분 특성 84
• 1. 이화학적 특성 84
• 1) 총아미노산 84
• 2) 무기질 87
• 3) 지방산 88
• 2. 관능 특성 90
• 1) 맛 90
• 2) 냄새 91
• 3) 패널에 의한 관능평가 92
• 3. 멍게 조미김의 상품화 92
• 1) 9대 영양소 분석 92
• 2) 단가산출 93
• Ⅳ. 요약 96
• Ⅴ. 참고문헌 100