과열증기 처리에 따른 마늘의 이화학적 및 미생물학적 품질 특성

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 과열증기 처리온도에 따른 마늘의 불쾌취 제거 효과를 비롯한 이화학적, 미생물학적, 관능적 특성을 연구하고자 하였다. 과열증기 장치의 장점으로는 에너지 효율적이고 환경오염이 적으며, 식품 고유의 영양성분 변화가 적게 일어난다는 등의 장점을 가지고 있다. 마늘 특유의 불쾌취 및 매운맛 정도를 알아보는 total thiosulfinate, total pyruvate 함량에서는 비처리구보다 과열증기 처리한 모든 조건에서 감소하였고, 관능평가에서는 비처리구보다 과열증기 처리한 모든 조건에서 높은 점수를 획득한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 마늘의 휘발성 향기물질 특성에서도 비처리구보다 과열증기 처리구에서 마늘 특유의 불쾌취를 생성하는 향기성분이 크게 저감화된 것을 확인할 수 있었다. 항산화 활성 및 총 페놀 화합물 함량에서는 비처리구가 과열증기 처리구보다 다소 높은 특성을 나타내었지만 과열증기 처리 시에도 FRAP는 77~93%, ABTS 라디칼 소거능은 89~97%, 총 페놀성 화합물 함량은 76~79%로 잔류하여 모든 항산화 활성에서 비교적 높게 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 조직감 항목에서는 과열증기 처리구가 비처리구보다 경도가 다소 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 항균성 특성에서는 비처리구가 과열증기 처리구보다 큰 항균성을 나타내었다. 모든 균주에서 비처리구는 10 mm 이상의 inhibition zone을 형성하였고, 과열증기 처리구에서는 1.0~10.0 mm 의 inhibition zone을 형성하였다. 다음으로 일반세균, 대장균군, 효모 및 곰팡이 균수에서는 대장균군과 효모 및 곰팡이는 검출되지 않았지만, 일반세균수는 비처리구에서 8.69 log CFU/g이었으며 과열증기 처리 온도를 100~350°C로 처리한 T100~T350 처리구들에서는 각각 5.65, 5.18, 5.15, 4.85, 4.75, 2.92 log CFU/g으로 대조구보다 3~6 log CFU/g의 수준이 감소한 균수를 확인하였다. 결과적으로 과열증기 처리는 마늘 특유의 불쾌취 및 매운맛을 저감화하며 다른 열처리에 비해 마늘의 영양물질 및 생리활성 물질이 높게 유지하고, 또한 미생물 제거 및 저감화에도 효과적이라고 생각한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objectives of this study were to investigate the effects of superheated steam (SHS) treatment on the physicochemical and microbial properties of garlic. The garlic was treated by SHS at temperatures of 100, 150, 200, 250, 300, and 350°C for 60 s. The moisture content of raw garlic was lower than that of SHS-treated garlic. The total thiosulfinate and pyruvate contents were dramatically reduced by SHS treatments. The antioxidant activities of garlic measured by ferric reducing/antioxidant power, 2,2-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt radical scavenging assay, and total phenolics content decreased by SHS. The major volatile sulfur compounds of garlic such as diallyl disulfide, allicin, allyl sulfide, diallyl sulfide, and diallyl trisulfide were significantly reduced by SHS. The antimicrobial effects of raw garlic were stronger than those of SHS-treated garlic against three strains of bacteria, including Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Bacillus cereus. However, total aerobic bacteria in garlic were dramatically reduced by SHS from 8.6 to 2.9 log CFU/g. The results from the sensory evaluation show that SHS treatment of garlic above 200°C provides better acceptably due to reduction of off-flavor and pungency of garlic. These results suggest that superheated steam treatment can used as an efficient process for reducing garlic off-flavor and pungency.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 서론
• 재료 및 방법
• 결과 및 고찰
• 요약
• REFERENCES

참고문헌 (Reference)

1 신정혜, "흑마늘의 항산화 활성" 한국식품영양과학회 37 (37): 965-971, 2008

2 임채란, "초고압처리 시간과 pH 변화에 의한 마늘의 이취성분 저감화" 한국식품과학회 42 (42): 533-540, 2010

3 김병철, "조리방법에 따른 채소류의 품질 변화" 한국조리학회 18 (18): 40-53, 2012

4 천지연, "전기오븐에서 과열증기주입에 따른 열처리가 닭고기의 이화학적 특성변화에 미치는 영향" 한국축산식품학회 33 (33): 103-108, 2013

5 정헌상, "산지별 마늘의 향기 항산화활성과 열처리 효과" 한국식품영양과학회 36 (36): 1637-1642, 2007

6 윤인숙, "마늘추출물의 식중독균에 대한 항균검사" 한국콘텐츠학회 9 (9): 339-349, 2009

7 최윤, "과열증기와 초고압 처리법을 적용한 간장 소스의 냉장저장 중 품질 특성 변화" 한국식품조리과학회 29 (29): 387-398, 2013

8 김옥신, "과열 증기 이용 친환경 건조기술" 한국화학공학회 46 (46): 258-273, 2008

9 전미라, "가열처리 및 허브첨가에 의한 무취 마늘 소재 개발" 한국식품영양과학회 38 (38): 105-110, 2009

10 Yu TH., "Volatile compounds of deep-oil fried, microwave-heated, and oven-baked garlic slices" 41 : 800-805, 1993

11 Amatsubo T., "The effect of superheated steam treatment on the quality of vegetable oils" 12 : 114-118, 2006

12 Xiao HX., "The application of superheated steam impingement blanching(SSIB)in agricultural products processing－A review" 132 : 39-47, 2014

13 Arnao MB, "Some methodological problems in the determination of antioxidant activity using chromogen radicals : a practical case" 11 : 419-421, 2000

14 Schwimmer S., "Onion flavor and odor, enzymatic development of pyruvic acid in onion as a measure of pungency" 9 : 301-304, 1961

15 AOAC., "Official methods of analysis. 16th ed" Association of Official Analytical Chemists 124-, 1999

16 Lawson LD., "Low allicin release from garlic supplements : a major problem due to the sensitivities of alliinase activity" 49 : 2592-2599, 2001

17 Wang TC., "Influence of superheated steaming and roasting on the quality and antioxidant activity of cooked sweet potatoes" 47 : 1720-1727, 2012

18 Horie T., "Identified diallyl polysulfides from an aged garlic extract which products the membranes from lipid peroxidation" 58 : 468-469, 1992

19 Sohn KH., "High pressure inactivation of alliinase and its effects on flavor of garlic" 28 : 593-599, 1996

20 Barlow SM., "Food Antioxidants" Elsevier 253-307, 1990

21 Shin DB., "Flavor composition of garlic from different area" 31 : 293-300, 1999

22 Brodnitz MH., "Flavor components of garlic extract" 19 : 273-275, 1971

23 Štajner D., "Exploring Allium species as a source of potential medicinal agents" 20 : 581-584, 2006

24 Machizuki E., "Electrophoretic identification of garlic and garlic products" 79 : 1466-1470, 1996

25 Park GY., "Effects of green tea catechin on cytochrome P450, xanthine oxidase activities in liver and liver damage in streptozotocin induced diabetic rats" 26 : 901-907, 1997

26 Lagunas LLM., "Effect of temperature cycling on alliinase activity in garlic" 111 : 56-60, 2008

27 Satou K., "Effect of superheated steam treatment on enzymes related to lipid oxidation of brown rice" 16 : 93-97, 2010

28 Kim KW., "Effect of high hydrostatic pressure(HHP)treatment on flavor, physicochemical properties and biological functionalities of garlic" 55 : 347-354, 2014

29 Cavagnaro PF., "Effect of cooking on garlic(Allium sativum L. )antiplatelet activity and thiosulfinates content" 55 : 1280-1288, 2007

30 Tang Z., "Dehydration dynamics of potatoes in superheated steam and hot air" 42 : 43-49, 2000

31 Krest I., "Cysteine sulfoxides and alliinase activity of some Allium species" 48 : 3753-3760, 2000

32 Shin YK., "Cysteine reacts to form bluegreen pigments with thiosulfinates obtained from garlic(Allium sativum L.)" 142 : 217-219, 2014

33 Small LVD., "Comparison of some properties of thiosulfonates and thiosulfinates" 69 : 3565-3566, 1949

34 Idrus NFM., "Comparison between roasting by superheated steam by convection on changes in colour, texture and microstructure of peanut(Arachis hypogaea)" 18 : 515-524, 2012

35 Pittler MH., "Clinical effectiveness of garlic(Allium sativum)" 51 : 1382-1385, 2007

36 Chung SK., "Changes in volatile sulfur compounds of garlic(Allium sativum L.)under various drying temperatures" 26 : 679-682, 1994

37 Iciek M., "Biological properties of garlic and garlic-derived organosulfur compounds" 50 : 247-265, 2009

38 Kim DO., "Antioxidant capacity of phenolic phytochemicals from various cultivars of plums" 81 : 321-326, 2003

39 Biglari F., "Antioxidant activity and phenolic content of various date palm(Phoenix dactylifera)fruits from Iran" 107 : 1636-1641, 2008

40 신동빈, "Alliinase 첨가에 의한 열처리 마늘로부터 생성된 함황 화합물의 특성" 한국식품과학회 39 (39): 600-607, 2007

41 Freeman GG., "A rapid spectrophotometric method of determination of thiosulphinate in onion(Allium cepa)and its significance in flavour studies" 1 : 1150-1152, 1973