Current Issue

Journal of the East Asian Society of Dietary Life - Vol. 30 , No. 5

[ Original research ]
Journal of the East Asian Society of Dietary Life - Vol. 30, No. 2, pp.129-138
Abbreviation: J East Asian Soc Diet Life
ISSN: 1225-6781 (Print) 2288-8802 (Online)
Print publication date 30 Apr 2020
Received 27 Feb 2020 Revised 16 Apr 2020 Accepted 21 Apr 2020
DOI: https://doi.org/10.17495/easdl.2020.4.30.2.129

카놀라유 겔과 감껍질 분말 첨가가 저지방 분쇄돈육의 이화학적 품질 및 관능 특성에 미치는 영향
이경숙1, ; 이시형2 ; 심동욱3 ; 최영준4 ; 이경수5 ; 박기태6 ; 최강원1 ; 정인철4
1대구공업대학교 호텔외식조리계열 조교수
2대구공업대학교 호텔외식조리계열 강사
3㈜롯데시그니엘호텔 조리장
4대구공업대학교 호텔외식조리계열 부교수
5영남이공대학교 식음료조리계열 교수
6㈜피쉐프코리아 대표

Effects of Canola Oil Gel and Persimmon Peel Powder on Physicochemical and Sensory Characteristics of Low-Fat Ground Pork Meat
Kyoung-Sook Lee1, ; Si-Hyung Lee2 ; Dong-Wook Sim3 ; Young-Joon Choi4 ; Kyung-Soo Lee5 ; Ki-Tae Park6 ; Gang-Won Choi1 ; In-Chul Jung4
1Assistant Professor, Division of Hotel Culinary Arts, Daegu Technical University, Daegu 42734, Republic of Korea
2Part-Time Instructor, Division of Hotel Culinary Arts, Daegu Technical University, Daegu 42734, Republic of Korea
3Chef of Cuisine, Lotte Signel Hotel, Seoul 05551, Republic of Korea
4Associate Professor, Division of Hotel Culinary Arts, Daegu Technical University, Daegu 42734, Republic of Korea
5Professor, Division of Food Beverage and Culinary Arts, Youngnam University College, Daegu 42415, Republic of Korea
6President, P Chef Korea Co., Ltd., Daegu 41945, Republic of Korea
Correspondence to : Kyoung-Sook Lee, Tel: +82-53-560-3853, Fax: +82-53-560-3859, E-mail: lks0028@naver.com


Abstract

This study examined the effect of canola oil and persimmon peel powder as pork fat replacements on the physicochemical and sensory characteristics of low-fat ground pork meat. Four treatments were performed: control (T0, 20% pork fat) and three low-fat formulations, T1 (canola oil 160 g, persimmon peel powder 40 g, ice water 180 g, and carrageenan 20 g), T2 (canola oil 160 g, persimmon peel powder 80 g, ice water 140 g, and carrageenan 20 g) and T3 (canola oil 160 g, persimmon peel powder 120 g, ice water 100 g, and carrageenan 20 g). Moisture content was highest in T1, and crude fat content of T0 was higher than those of T1, T2 and T3 (p<0.05). Crude fiber content increased with the addition of persimmon peel powder (p<0.05). Cholesterol content was highest in T1 (p<0.05). The pH decreased with the addition of persimmon peel powder, and TBARS value was the lowest in T3 (0.26 mg/kg). VBN content was not significantly different among the samples. The L-value (whiteness) was highest and b-value (yellowness) was lowest in T0 (p<0.05), but a-value (redness) was not significantly different among the samples. Water-holding capacity, diameter reduction, shrinkage ratio, moisture retention, and fat retention were superior in T1, and cooking loss was highest in T0 (p<0.05). Hardness, springiness, cohesiveness, gumminess, and chewiness were highest in T0 (p<0.05). Aroma was highest in T3, and palatability was highest in T1 (p<0.05). Therefore, the addition of canola oil and persimmon peel powder during the process of making low-fat ground pork meat exhibited superior physicochemical and sensory characteristics. The addition gel of 10% persimmon peel powder to gel was most appropriate due to the superior physicochemical and sensory properties of T1.


Keywords: ground pork meat, pork fat replacements, canola oil, persimmon peel powder

서 론

햄버거 패티, 소시지, 프레스 햄 등은 조리나 구이용으로 선호도가 낮거나 해체 후 부산물로 나오는 잔여 부분육 등을 분쇄하여 이화학적, 관능적 품질을 높인 분쇄 육제품이다. 분쇄 육제품은 이용이 편리하고 가격이 저렴하며, 필수아미노산, 필수지방산, 철, 아연 등의 무기질, 비타민 B2 등을 함유하고 있어서 영양적 가치도 높다(Paglarini CS 등 2019). 또한 분쇄 육제품에 함유된 지방은 다즙성, 조직감, 풍미 등의 관능 특성(Rodriguez Furlán LT 등 2014)과 수율, 유화안정성, 보수력 등의 물리적 성질(Henning SC 등 2016)에도 긍정적인 영향을 미친다. 그러나 전통적인 분쇄 육제품은 15∼35%의 높은 지방함량과 포화지방산을 많이 함유하고 있어서 (Silva SL 등 2019), 비만, 고혈압, 심혈관 질환, 관상동맥 심장질환, 암 등 만성질환의 원인이 되는 문제점도 안고 있다(Özvural EB & Vural H 2008). 따라서 소비자들은 기존에 사용하던 동물성 지방의 함량을 낮추고, 불포화지방산 조성이 높은 육제품의 개발을 요구하고 있다.

육제품에서 동물성 지방을 대체한 연구들을 살펴보면 식물성 오일이나 식이섬유가 풍부한 과일 가공 부산물을 첨가한 연구들이 진행되고 있다. 식물성 오일에 대한 연구들은 대부분 유화물의 형태로 첨가하게 되는데, 대두유(Wolfer TL 등 2018), 카놀라유(Monterio GM 등 2017), 올리브유(Serdaroğlu M 등 2017), 아마인유(Alejandre M 등 2016), 동백기름(Wang XX 등 2018) 등을 동물성 지방 대체제로 이용하였을 경우, 포화지방산은 감소하고 불포화지방산은 증가한다고 하였으며, 동물성 지방을 첨가할 때보다 식물성 오일의 첨가량이 적어 지방함량도 낮다고 보고되고 있다. 과일 가공 부산물을 첨가한 것은 레몬 내피(Fernández-Ginés JM 등 2004), 개암 껍질(Turhan S 등 2005), 사과 부산물(Guedes-Oliveira JM 등 2016)을 첨가한 저지방 육제품의 지방함량과 열량이 낮고, 식이섬유로 인하여 가공 수율이 높은 것으로 보고하고 있다. 그리고 Selani MM 등(2016)은 카놀라유와 파인애플 부산물을 같이 첨가한 경우 지방함량이 낮고, 지방보유율이 높아졌다고 하였다. 본 연구는 동물성 지방을 식물성 유로 대체한 저지방 분쇄육제품을 제조하기 위한 기초자료로 이용하기 위하여 카놀라유와 감(Diospyros kaki L.)껍질을 선택하였다. 카놀라유는 60% 내외의 oleic acid, 15% 내외의 linoleic acid, 10% 내외의 linolenic acid를 포함하여 불포화지방산이 90% 이상(Wijesundera C 등 2008; Waterhouse GIN 등 2014)으로서 포화지방산 함량이 높은 육제품의 대체 오일로 적절한 것으로 판단되었다. 감껍질은 곶감 가공과정에서 약 15% 정도가 폐기되고 있는데(Lim HS & Cha KH 2014), 섬유질, 폴리페놀화합물 등을 함유하여 여러 가지 생리활성 기능을 가지고 있으며(Lucas-González R 등 2017), 특히 섬유질은 육제품의 조직감을 개선하기 때문에(Elleuch M 등 2011) 부존자원의 재활용 측면에서 의미가 크다. 그러므로 본 연구는 동물성 지방을 대체하기 위하여 카라기난으로 겔화시킨 카놀라유와 감껍질 분말을 첨가하여 분쇄돈육을 제조하고, 이화학적 특성들을 규명하여 저지방 기능성 육제품의 제조가능성을 검토하였다.


재료 및 방법
1. 분쇄돈육의 제조

분쇄돈육 제조는 식육 전문매장에서 당일 경매한 국내산 돼지 후지육과 등지방을 이용하였으며, 후지육에 시각적으로 과도하게 붙어 있는 지방과 결체조직은 제거한 후 3 mm로 분쇄하였다. 감껍질 분말은 곶감 제조 후 폐기되는 부산물을 청도 영농조합에서 공급받아 껍질만 분리한 후 70℃의 열풍건조기(FO-450M, Jeio Tech Co., Daejeon, Korea)에서 24시간 건조하고 분쇄하였다. 분쇄돈육은 Table 1의 배합비율로 제조하였다. 즉, 카놀라유(Sajo Co., Incheon, Korea)와 감껍질 분말을 이용한 겔의 제조에서 T1은 감껍질 분말 40 g, 냉각수 180 g, T2는 감껍질 분말 40 g, 냉각수 180 g, T3는 감껍질 분말 120 g, 냉각수 100 g에 각각 카놀라유 160 g과 이오타-카라기난(MSC Co., Yangsan, Korea) 20 g을 첨가하여제조하였다. 분쇄돈육의제조는돈육1,370 g, 냉각수200 g, 소금 30 g에 대조군(T0)은 등지방 400 g, T1, T2 및 T3는 제조된 카놀라유 및 감껍질 분말을 첨가한 겔을 각각 400 g 첨가하고, 혼합기(SP-800, Spar Food Machinery MFG Co., Taichung, Taiwan)로 혼합하여 제조하였으며, 전체적인 중량에 대해 감껍질 분말의 첨가비율은 T1, T2 및 T3가 각각 2%, 4% 및 6%이었다. 분쇄돈육은 두께, 직경 및 무게를 각각 15 mm, 70 mm 및 50 g으로 성형하고, 4±1℃에서 48시간 숙성한 후 이화학적 품질 특성들을 분석하였다.

Table 1. 
Formulation of ground pork meat containing canola oil and persimmon peel
Ingredient (g) Ground pork meat
T0 T1 T2 T3
Gel formulation
 Canola oil - 160 160 160
 Persimon peel powder - 40 80 120
 Ice water - 180 140 100
 Carrageenan - 20 20 20
Total - 400 400 400
Ground pork formulation
 Pork rump 1,370 1,370 1,370 1,370
 Pork back fat 400 - - -
 Gel - 400 400 400
 Ice water 200 200 200 200
 Salt 30 30 30 30
Total 2,000 2,000 2,000 2,000

2. 일반성분 분석

일반성분(수분, 조단백질, 조지방, 조회분, 조섬유소) 분석은 식품공전(KFDA 2009)에 준하였다. 즉, 수분은 105℃ 상압가열건조법으로, 조단백질은 micro Kjeldahl법으로, 조지방은 Soxhlet 추출법으로, 조회분은 550℃ 직접건식회화법으로, 조섬유는 Henneberg-Stohmann 개량법으로 분석하였다.

3. 콜레스테롤 함량 분석

콜레스테롤 함량은 시료 1 g을 에탄올(Samchun Chemical Co., Pyungtaek, Korea)로 추출하여 50% KOH(Samchun Chemical Co.) 용액으로 검화시키고, toluene(Samchun Chemical Co.)으로 재추출한 다음 0.5 M KOH(Samchun Chemical Co.)와 증류수로 톨루엔(Samchun Chemical Co.)층을 수회 씻어준다. 이 용액은 감압농축하고 demethyl formamide(Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 3 mL를 가하여 혼합하고(AOAC 1993), GC(HP 5890 Series II, Hewlett Packard Co., Palo Alto, CA, USA)로 분석하였다. 분석칼럼은 Agilent J&W HP-5(30 m × 0.320 mm, 0.25 μm, Agilent, Sata Clara, CA, USA)를 사용하였다. 검출온도는 300℃이었고, carrier gas는 질소를 3 mL/min으로 사용하였다. 추출액의 주입부 온도는 300℃이었으며, 칼럼온도는 초기 260℃로 설정한 후 3℃/min의 속도로 300℃까지 충분히 warming up시켰다(Park SH 등 2018).

4. pH, TBARS 및 VBN 함량 측정

분쇄돈육의 pH는 시료 10 g을 증류수 40 mL와 함께 균질하고(Ultra-Turrax T25, IKA Laboretechnik Co., Staufen, Germany), pH meter(MP220, Mettler Tpledo Co., Schwerzenbach, Switzerland)로 측정하였다.

TBARS(2-thiobarbituric acid reactive substances)는 Buege JA & Aust SD(1978)의 방법으로 측정하였다. 즉, 시료 2 g을 perchloric acid(Junsei Chemical Co., Tokyo, Japan)와 BHT(Sigma Aldrich Co.,)로 균질하고(IKA Laboretechnik Co.), 여과한 여액과 TBA(Sigma-Aldrich Co.)를 혼합하여 531 nm에서 흡광도(UV-1800, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 측정하고, 시료 kg당 mg malondialdehyde로 나타내었다.

VBN(volatile basic nitrogen) 함량은 식품공전(KFDA 2009)에 준하여 실험하였다. 즉, 시료 2 g에 증류수와 perchloric acid(Junsei Chemical Co.)를 가하여 균질하고(IKA Laboretechnik Co.), 13,000×g로 15분 동안 원심분리하여(VF-6000CF, Vision Scientific Co., Daejeon, Korea) 상층액을 회수하였다. Conway unit 외실에는 회수한 상층액 1 mL와 50% K2CO3(Duksan Pure Chemical Co., Ansan, Korea)를 넣고, 내실에는 10% 붕산흡수제(Samchun Chemical Co.) 1 mL를 넣은 후 37℃에서 반응시킨 다음 0.01 N NaOH(Oriental Chemical Ind., Seoul, Korea)로 적정하여 구하였다.

5. 표면색도 측정

표면색도는 색차계(CR-400, Konica Minolta Inc., Osaka, Japan)로 명도(L-value), 적색도(a-value) 및 황색도(b-value)를 측정하였다. Standard color는 명도 94.52, 적색도 —0.91 및 황색도 2.42인 표준백색판을 사용하였다.

6. 보수력, 조리감량, 직경감소율, 수축율, 수분보유율 및 지방보유율 측정

보수력은 Hoffman K 등(1982)의 방법에 따라 70℃의 건조기(Jeio Tech Co.)에서 수분을건조시킨 여과지(No.2, Whatman, Maidstone, England) 위에 시료를 올리고, planimeter(X-Plan, Ushikata 360d II, Worth Point Co., Atlanta, GA, USA)로 눌러 여과지 위에 나타난 육의 면적을 수분의 면적에 대한 백분율로 나타내었다. 가열에 의하여 유출되는 조리감량은 200℃로 가열시킨 가스오븐(RFO-900, Rinnai Co., Inchon, Korea)에 거름망이 부착된 오븐용 트레이 위에 놓고, 가열로 인한 수분과 지방이 배출될 수 있도록 하여 중심부 온도가 75℃가 되도록 가열하고, 가열 전후 무게의 백분율로 나타내었다. 직경감소율, 수분보유율 및 지방보유율은 El-Magoli SB 등(1996)의 방법, 수축율은 Murphy EW 등(1975)의 방법에 따라 측정하고, 아래의 식과 같이 계산하였다.

Diameterreduction%=Raw diameter-Cooked diameterRaw diameter×100
Shrinkage%=Raw thickness-Cooked thickness+Raw diameter-Cooked diameterRaw thickness+Raw diameter×100
Moistureretention %=Cooking yield %+Cooked moisture content%100
Fatretention %=Cooked weight g ×Cooked fat %Raw weight g ×Raw fat %×100
7. 기계적 물성 측정

분쇄돈육의 기계적 물성은 가로 × 세로 × 높이를 40 × 15 × 5 mm로 자른 후 rheometer(CR-200D, Sun Scientific Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness)은 점탄성용 원형 adapter 25번(직경 10 mm)을 이용하여 table speed 120 mm/min, graph interval 30 m/sec, load cell(Max) 2 kg의 조건으로 측정하였다. 그리고 검성(gumminess)은 peak max × cohesiveness로, 씹힘성(chewiness)은 (peak max÷distance) × springiness × cohesiveness로 계산하였다.

8. 관능검사

카놀라유 겔과 감껍질 분말을 첨가한 분쇄돈육의 관능검사는 조리를 전공한 대학생 10명을 선정하여 실험목적, 검사방법, 평가항목, 관능적 품질특성 등에 대하여 설명하고, 훈련과정을 거친 후 7점 기호척도법으로 평가하였다. 시료는 25 g씩 난수표가 부착된 동일한 크기의 일회용 백색접시에 담아 제공하였으며, 패널들 사이에 의견교환이 불가능하도록 하여 평가에 영향을 미치지 않도록 하였다. 한 개의 시료를 평가한 후에는 물로 입을 헹군 뒤 다른 시료를 평가하도록 하였다. 평가항목으로는 향(aroma), 맛(taste), 풍미(flavor), 다즙성(juiciness), 조직감(texture), 전체적인 기호성(palatability)에 대하여 가장 좋다(like extremely)를 7점, 가장 나쁘다(dislike extremely)를 1점으로 처리하였다.

9. 실험결과의 통계분석

본 연구의 결과는 항목별로 3회 반복하여 실험하고, 그 결과는 SPSS Statistics(ver. 18.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)로 평균과 표준편차를 구하였다. 시료들 사이의 유의성 검정은 분산분석을 한 후, 유의성이 있는 경우 던칸의 다중범위 검정으로 유의차(p<0.05)를 구하였다.


결과 및 고찰
1. 분쇄돈육의 일반성분 함량

돼지 등지방을 첨가한 대조군(T0), 카놀라유와 감껍질 분말 2%(T1), 4%(T2) 및 6%(T3)로 겔을 제조하여 첨가한 첨가군의 일반성분 분석결과는 Table 2에 나타내었다. 가열 전후의 수분과 조회분 함량은 T0보다 T1, T2 및 T3가 유의하게 높았으며, 조지방 함량은 T0가 유의하게 높았으나(p<0.05) 조단백질 함량은 시료들 사이에 차이가 없었다. 조회분 함량은 감껍질 분말 첨가량에 따라 T3, T2, T1의 순으로 높게 나타났다(p<0.05). 그리고 가열 후의 일반성분은 가열에 의하여 수분이 유출되어 수분 함량은 낮아지고, 조단백질, 조지방, 조회분 및 조섬유는 가열 전보다 높아지는 경향이었다. 육제품의 일반성분은 첨가하는 원료의 일반성분 함량이 영향을 미치는데, 본 연구의 Table 1의 배합비율에서 보듯이 T1, T2 및 T3는 지방 첨가량은 대조군보다 적고, T1은 수분 첨가량이 다른 시료들보다 많았기 때문에 나타난 결과이다. 이렇게 첨가하는 원료의 성분 함량이 제품의 일반성분 함량에 영향을 미친다는 결과는 동물성 지방을 식물성 유로 대체한 저지방 육제품의 지방함량은 낮고, 수분함량은 높았다는 Alejandre M 등(2016), Felisberto MHF 등(2015), Pintado T 등(2015)의 결과와 일치하는 경향이었다.

Table 2. 
Chemical composition of ground pork meat with canola oil and persimmon peel
Trait (%) Ground pork meat
T0 T1 T2 T3
Raw ground pork meat
 Moisture 62.75±0.54c 70.05±0.69a 67.16±1.67b 67.80±1.24b
 Crude protein 16.00±1.50a 16.64±0.90a 17.49±0.83a 17.08±0.72a
 Crude fat 19.05±1.39a 9.52±0.56b 10.70±0.37b 9.88±0.85b
 Crude ash 2.20±0.21c 2.93±0.12b 3.34±0.11a 3.26±0.22a
 Crude fiber 0.00±0.00d 0.86±0.08c 1.31±0.07b 1.98±0.12a
Cooked ground pork meat
 Moisture 58.13±1.84c 65.75±0.80a 63.10±1.36b 63.73±1.26b
 Crude protein 19.59±0.30 19.01±1.11 19.07±0.93 18.83±0.56
 Crude fat 19.59±0.67a 10.98±1.13c 12.67±0.50b 11.52±0.42bc
 Crude ash 2.50±0.26c 3.30±0.18b 3.67±0.20a 3.85±0.07a
 Crude fiber 0.00±0.00d 0.96±0.09c 1.49±0.11b 2.07±0.07a
Results are expressed as means±S.D.
Values with a different letter within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).

2. 분쇄돈육의 콜레스테롤 함량

식물성 유로 사용한 카놀라유의 첨가가 분쇄돈육의 콜레스테롤 함량에 미치는 영향을 실험하고, 그 결과를 Table 3에 나타내었다. 돼지 등지방을 첨가한 T0의 콜레스테롤 함량은 50.15 mg/100 g이었으며, 카놀라유를 첨가한 T1, T2 및 T3는 각각 19.52, 19.25 및 19.30 mg/100 g으로 카놀라유의 대체로 콜레스테롤 함량이 약 61% 정도 감소하였다(p<0.05). 이러한 결과는 동물성 지방을 양귀비씨로 대체한 우육 패티의 콜레스테롤 함량이 대체비율에 따라 28∼88% 감소했다는 Gök V 등(2011)의 결과, 홍화씨로 대체한 경우 57∼64% 감소했다는 Park KS 등(2012)의 결과, 개암오일을 첨가한 경우 16∼70%까지 감소했다는 Yildiz-Turp G & Serdaroğlu M(2008)의 결과와 유사한 경향이었다.

Table 3. 
Cholesterol content of ground pork meat with canola oil and persimmon peel
Ground pork meat Cholesterol (mg/100 g) Cholesterol reduction (%)
T0 50.15±1.43a 0
T1 19.52±0.54b 61.08±1.27
T2 19.25±0.66b 61.62±0.83
T3 19.30±0.58b 61.52±0.68
Results are expressed as means±S.D.
Values with a different letter within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).

3. 분쇄돈육의 pH, TBARS 및 VBN 함량

분쇄돈육의 pH, TBARS 및 VBN 함량을 측정한 결과는 Table 4와 같다. 분쇄돈육의 pH는 대조군(T0)보다 카놀라유 겔과 감껍질 분말을 첨가한 T1, T2 및 T3가 더 낮았으며, 감껍질 분말 첨가량이 가장 높은 T3가 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 대조군보다 첨가군의 pH가 낮은 것은 카놀라유의 영향보다는 감껍질 분말의 영향으로 판단되며, 감껍질에 함유된 유기산이나 아스코르빈산(Lee SO 등 2006) 등에 의한 것으로 사료된다. 지질의 산화정도를 예측하는 TBARS는 T0, T1, T2 및 T3가 각각 0.33, 0.31, 0.28 및 0.26 mg/kg으로 감껍질 분말의 첨가량이 많을수록 낮았다(p<0.05). 본 연구에서 대조군(T0)보다 카놀라유와 감껍질 분말을 첨가한 분쇄돈육의 TBARS가 낮은 것은 감에 함유되어 있는 tannin, flavonoids, 비타민 C(Yoo SK 등 2019), 카놀라유에 함유되어 있는 비타민 E(Aladedunye F & Przybylski R 2014) 등이 유리기를 제거하고 지질산화의 진행을 억제한다고 알려져 있으며(Zapata P 등 2013), Choi GW(2019)는 감껍질 첨가량이 많을수록 TBARS가 낮았다고 보고하였다. 단백질 함량이 높은 육제품의 신선도 지표로 이용되고 있는 VBN 함량은 T0, T1, T2 및 T3가 각각 9.73, 9.79, 9.49 및 9.62 mg%로 시료들 사이에 유의한 차이가 없었다. 육제품의 VBN함량은 미생물의 증식이 원인이 되고 있는데(He X 등 2013), Sim DW(2019a)는 카놀라유와 감껍질을 첨가한 돈육 patty, Choi GW(2019)는 감껍질을 첨가한 분쇄돈육의 VBN 함량이 제조직후에는 시료들 사이에 유의한 차이가 없다고 하여서 본 연구의 결과와 일치하였다.

Table 4. 
pH, TBARS value and VBN content of ground pork meat with canola oil and persimmon peel
Trait Ground pork meat
T0 T1 T2 T3
pH 5.99±0.02a 5.80±0.02b 5.57±0.02c 5.36±0.02d
TBARS (mg/kg) 0.33±0.02a 0.31±0.02ab 0.28±0.01bc 0.26±0.02c
VBN (mg%) 9.73±0.71a 9.79±0.93a 9.49±0.40a 9.62±0.59a
Results are expressed as means±S.D.
Values with a different letter within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).

4. 분쇄돈육의 색도

분쇄돈육의 색도를 측정한 결과는 Table 5와 같다. 명도(L-value)는 T0가 69.54로 가장 높았으며, 감껍질 분말 첨가량이 가장 많은 T3가 50.10으로 가장 낮았다(p<0.05). 적색도(a-value)는 시료들 사이에 유의한 차이가 없었으며, 황색도(b-value)는 감껍질 분말 첨가량이 많을수록 높아져 T3가 가장 높은 경향이었다(p<0.05). 본 연구에서 감껍질 분말 첨가량이 많을수록 명도가 낮고 황색도가 높은 것은 감에 함유된 tannin의 갈변현상(Weller A 등 1997)과 감껍질에 함유된 황색계통의 carotinoid계 색소의 영향으로 사료되며(Plaza L 등 2012), 이러한 결과는 감껍질의 첨가로 명도가 낮아지고, 황색도가 높아졌다는 Sim DW(2019a)의 결과와 일치하는 경향이었다.

Table 5. 
Surface color of ground pork meat with canola oil and persimmon peel
Trait Ground pork meat
T0 T1 T2 T3
L-value 69.54±1.55a 53.69±0.63b 51.66±1.32bc 50.10±2.11c
a-value 9.46±1.10a 10.06±0.76a 9.47±0.29a 9.25±0.99a
b-value 10.97±1.20b 20.56±0.56a 21.42±1.30a 20.91±1.87a
Results are expressed as means±S.D.
Values with a different letter within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).

5. 분쇄돈육의 보수력, 조리감량, 직경감소율, 수축율, 수분보유율 및 지방보유율

분쇄돈육의 보수력, 조리감량, 직경감소율, 수축율, 수분보유율 및 지방보유율을 측정하고, 그 결과를 Table 6에 나타내었다. 보수력은 T1이 가장 높고, T3가 가장 낮았으며, 조리감량은 T1이 가장 낮았다(p<0.05). 직경감소율과 수축율은 T1이 가장 낮았고, T0, T2 및 T3 사이에는 유의한 차이가 없었다(p<0.05). 수분보유율과 지방보유율은 T1이 가장 높았으며, T0가 가장 낮은 경향이었다(p<0.05). 카놀라유와 감껍질 분말 2%를 첨가한 T1의 보수력, 수분보유율, 지방보유율이 높고, 조리감량이 낮은 것은 감껍질 분말에 함유된 섬유질이 수분과 지방의 유출을 억제하여 나타난 현상(Selani MM 등 2016)이지만 감껍질을 4% 및 6% 첨가한 T2 및 T3가 T1의 결과와 차이가 있는 것은 감껍질에 함유되어 있는 주석산, 구연산, 옥살산, 사과산 등의 유기산(Jeong CH 등 2010)에 의한 과도한 pH 저하로 인한 단백질 변성의 결과로 판단된다. 그리고 직경감소율과 수축율은 단백질 변성으로 가열에 의한 수분과 지방 손실의 결과로 나타나는데(Besbes S 등 2008), 본 연구의 T1의 수분보유율과 지방보유율이 높은 것과 관련이 있다.

Table 6. 
Cooking parameter of ground pork meat with canola oil and persimmon peel
Trait (%) Ground pork meat
T0 T1 T2 T3
Water-holding capacity 89.47±0.53b 93.18±0.97a 90.63±0.97b 87.48±1.29c
Cooking loss 18.69±1.27a 15.78±1.04b 17.25±0.80ab 19.48±1.54a
Diameter reduction 8.95±1.44a 5.48±1.13b 7.88±1.30a 8.43±0.75a
Shrinkage ratio 8.34±0.93a 5.21±0.70b 8.33±1.01a 8.55±0.96a
Moisture retention 47.27±1.50c 55.91±0.68a 53.93±1.12ab 52.40±1.02b
Fat retention 81.44±0.50d 97.83±0.92a 95.22±0.92b 91.43±0.78c
Results are expressed as means±S.D.
Values with a different letter within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).

6. 분쇄돈육의 기계적 물성

분쇄 육제품의 품질과 관능 특성을 평가할 때 중요한 지표로 사용되는데 기계적 물성으로서 경도(hardness), 탄력성(springiness), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess) 및 저작성(chewiness)을 측정하고, 그 결과를 Table 7에 나타내었다. 경도, 탄력성, 응집성, 검성 및 저작성은 T0 및 T1이 T2 및 T3보다 유의하게 높았으며, 감껍질 분말 첨가량이 많을수록 낮아지는 경향이었다(p<0.05). 이러한 결과는 카놀라유의 지방구가 돼지의 지방구보다 크기가 적고(Youssef MK & Barbut S 2011), 그로 인하여 분쇄 육제품에서 식물성 오일이 동물성 지방보다 분산이 잘 되기 때문에 식물성 오일을 첨가한 분쇄돈육의 조직의 치밀도가 높아 기계적 물성이 개선된다. 그러나 본 연구에서 T0보다 T1, T2 및 T3의 기계적 조직감이 높아야 하지만, 감껍질 분말의 첨가로 단백질 변성에 의한 결합력 약화가 기계적 조직감을 저하시킨 것으로 사료되며, 감껍질 분말 2%를 첨가한 T1은 변성정도가 약하여 T0와 유사한 결과를 보인 것으로 판단된다.

Table 7. 
Texture profile of ground pork meat with canola oil and persimmon peel
Trait Ground pork meat
T0 T1 T2 T3
Hardness (g/cm2) 2.48±0.13a 2.35±0.12a 2.00±0.19b 1.95±0.18b
Springiness (%) 49.34±1.28a 48.70±0.73a 46.27±0.88b 42.26±0.80c
Cohesiveness (%) 47.24±1.33a 45.54±1.36ab 43.46±0.82b 41.14±1.07c
Gumminess (kg) 98.21±1.72a 96.52±1.15a 93.04±1.48b 89.63±1.06c
Chewiness (g) 14.31±1.14a 13.27±0.97a 10.97±0.82b 9.84±0.72b
Results are expressed as means±S.D.
Values with a different letter within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).

7. 분쇄돈육의 관능 특성

분쇄돈육의 관능 특성으로서 향기, 맛, 풍미, 다즙성, 조직감 및 전체적인 기호성을 조사한 결과는 Table 8과 같다. 향기는 T3가 가장 높았으며, 맛은 T1 및 T2, 풍미는 T2가 가장 높았다(p<0.05). 다즙성과 조직감은 T1 및 T2에서 가장 높았고, 전체적인 기호성은 T2가 가장 높았다(p<0.05). 감껍질 분말 첨가량이 많을수록 향기가 우수한 것은 감에 함유된 ester류, alcohol류, acid류, aldehyde류 등(Besada C 등 2013)의 영향으로 판단된다. 카놀라유 겔을 첨가하였을 경우, 대조군보다 조직감, 다즙성 등이 우수한 것은 겔화 과정에 첨가한 카라기난이 지방과 수분의 유출을 억제하여(Pintado T 등 2015) 나타난 결과이며, 이러한 결과는 Sim DW(2019b)의 카놀라유 겔을 첨가한 돈육 패티의 다즙성이 대조군보다 우수하다는 결과와 일치하는 경향이었다. 본 연구의 관능 특성 실험결과, 전체적인 기호성에서 돼지지방을 대신하여 T1 즉, 카놀라유와 감껍질 분말 10%로 겔을 제조하여 분쇄돈육에 첨가한 것이 가장 우수한 것으로 보아, 감껍질 첨가량이 많으면 향기는 우수하지만 다른 관능 항목들이 저하되는 경향이었다.

Table 8. 
Sensory score of ground pork meat with canola oil and persimmon peel
Trait Ground pork meat
T0 T1 T2 T3
Aroma 5.30±0.68b 5.60±0.52ab 5.70±0.48ab 6.00±0.67a
Taste 5.10±0.88b 5.90±0.74a 5.80±0.42a 5.50±0.53ab
Flavor 5.30±0.82b 6.20±0.79a 6.00±0.67ab 5.30±0.68b
Juiciness 5.80±0.79a 6.00±0.67a 5.00±0.67b 4.80±0.79b
Texture 5.90±0.74a 6.30±0.68a 4.80±0.63b 4.60±0.70b
Palatability 5.10±0.74b 6.20±0.79a 5.20±0.63b 4.80±0.79b
Results are expressed as means±S.D.
Values with a different letter within a row are significantly different by Duncan’s multiple range test (p<0.05).

이상의 결과에서 동물성 지방인 돼지지방을 대체하여 카놀라유와 감껍질 분말로 겔을 제조하여 분쇄돈육에 첨가한 경우 지방함량이 낮은 제품의 제조가 가능하였다. 또한 대조군보다 콜레스테롤 함량이 낮고, 지방산화가 억제되었으며, 물리적 성질이 개선되고, 관능 특성이 우수하였다. 다만 모든 결과를 종합해볼 때 겔을 제조함에 있어서 T1의 이화학적 및 관능 특성들이 우수하기 때문에 감껍질은 카놀라유 겔의 10%인 40 g이 적당한 것으로 판단되었다.


요약 및 결론

본 연구는 동물성 지방 대체제로서 카놀라유와 감껍질 분말로 겔을 제조하여 첨가한 저지방 분쇄돈육의 이화학적 품질 및 관능 특성을 평가하였다. 대조군(T0)은 돼지지방 400 g을 첨가하였고, 카놀라유 160 g에 T1은 감껍질 분말 40 g, T2는 80 g, T3는 120 g을 카라기난으로 겔화시켜 각각 첨가하였다. 수분함량은 T1이 가장 높았으며, 지방함량은 T0가 T1, T2 및 T3보다 높았다(p<0.05). 섬유질 함량은 감껍질 분말 첨가량이 많을수록 높았다(p<0.05). 콜레스테롤 함량은 T0가 50.15 mg/100 g으로 가장 높았다(p<0.05). pH는 감껍질 분말 첨가량이 많을수록 증가하였고, TBARS는 T3가 0.26 mg/kg으로 가장 낮았으며(p<0.05), VBN 함량은 시료들 사이에 유의한 차이가 없었다. 명도는 T0가 가장 높았고, 적색도는 시료들 사이에 유의한 차이가 없었으며, 황색도는 T0가 가장 낮았다(p<0.05). 보수력, 직경감소율, 수축율, 수분보유율 및 지방보유율은 T1이 가장 우수하였고, 가열감량은 T3가 가장 높았다(p<0.05). 경도, 탄력성, 응집성, 검성 및 씹힘성은 T0가 가장 높았다(p<0.05). 향기는 T3가 가장 우수하였으며, 전체적인 기호성은 T1이 가장 우수하였다(p<0.05). 따라서 카놀라유와 감껍질 분말을 겔화시켜 돼지지방을 대체하면 이화학적·관능적 특성이 향상되고, 콜레스테롤 함량이 감소되는 효과가 있으며, T1의 이화학적 및 관능적 특성이 우수하기 때문에 감껍질 분말은 겔의 10%가 가장 적당하였다.


REFERENCES
1. Aladedunye F, Przybylski R (2014) Phosphatidylcholine and dihydrocaffeic acid amide mixture enhanced the thermooxidative stability of canola oil. Food Chem 150: 494-499.
2. Alejandre M, Poyato C, Ansorena D, Astiasarán I (2016) Linseed oil gelled emulsion: A successful fat replacer in dry fermented sausages. Meat Sci 121(1): 107-113.
3. AOAC (1993) Official Methods of Analysis. 17th eds., Association. Official Methods of Analysis of AOAC International, Chap. 4. pp 5-37.
4. Besada C, Sanchez G, Salvador A (2013) Volatile compounds associated to the loss of astringency in persimmon fruit revealed by untargeted GC-MS analysis. Metabolomics 9(1): 157-172.
5. Besbes S, Attia H, Deroanne C, Makni S, Blecker C (2008) Partial replacement of meat by pea fiber and wheat fiber: Effect on the chemical composition, cooking characteristics and sensory properties of beef burger. J Food Quality 31(4): 480-489.
6. Buege JA, Aust SD (1978) Microsomal lipid peroxidation. Vol. 52. pp. 302-310. In: Methods in Enzymology. Gleischer S, Parker L (eds). Academic Press Inc., New York, NY, USA.
7. Choi GW (2019) Changes in the physico-chemical properties of ground pork meat containing persimmon peel during refrigerated storage. Korean J Life Sci 29(7): 792-799.
8. Elleuch M, Bedigian D, Roiseux O, Besbes S, Blecker C, Attia H (2011) Dietary fibre and fibre-rich by-product of food processing: Characteristics, technological functionality and commercial applications: A review. Food Chem 124(2): 411-421.
9. El-Magoli SB, Laroia S, Hansen PTM (1996) Flavor and texture characteristics of low fat ground beef patties formulated with whey protein concentrate. Meat Sci 42(2): 179-193.
10. Felisberto MHF, Galvão MTEL, Picone CSF, Cunha RL, Pollonio MAR (2015) Effect of prebiotic ingredients on the rheological properties and microstructure of reduced-sodium and low-fat meat emulsions. LWT-Food Sci Technol 60(1): 148-155.
11. Fernández-Ginés JM, Fernández-López J, Sayas-Barberá E, Sendra E, Pérez-Álbarez JA (2004) Lemon albedo as a new source of dietary fiber: Application to bologna sausage. Meat Sci 67(1): 7-13.
12. Gök V, Akkaya L, Obuz E, Bulut S (2011) Effect of ground poppy seed as a fat replacer on meat burgers. Meat Sci 89(4): 400-404.
13. Guedes-Oliveira JM, Salgado RL, Costa-Lima BRC, Guedes-Oliveira J, Conte-Junior CA (2016) Washed cashew apple fiber (Anacardium occidentale L.) as fat replacer in chicken patties. LWT-Food Sci Technol 71(2): 268-273.
14. Henning SC, Tshalibe P, Hoffman LC (2016) Physicochemical properties of reduced-fat beef species sausage with pork back fat replaces by pineapple dietary fibres and water. LWT-Food Sci Technol 74(1): 92-98.
15. He X, Liu R, Nirasawa S, Zheng D, Liu H (2013) Effect of high voltage electrostatic field treatment on thawing characteristics and post-thawing quality of frozen pork tenderloin meat. J Food Eng 115(2): 245-250.
16. Hoffman K, Hamm R, Blüchel E (1982) Neues über die best immung der wasserbindung des fleisches mit hilfe der filterpapierpress methode. Fleischwirtsch 62(1): 87-93.
17. Jeong CH, Kwak JH, Kim JH, Choi GN, Jeong HR, Kim DO, Heo HJ (2010) Changes in nutritional components of Daebong-gam (Diospyros kaki) during ripening. Korean J Food Preserv 17(4): 526-532.
18. KFDA (Korea Food and Drug Administration) (2009) Food Code. Munyoungsa, Korea. pp 212-251.
19. Lee SO, Chung SK, Lee IS (2006) The antidiabetic effect of dietary persimmon(Diospyros kaki L. cv. Sangjudungsi) peel in streptozotocin- induced diabetic rats. J Food Sci 71(3): S293-S298.
20. Lim HS, Cha KH (2014) Quality characteristics of cookies with persimmon peel powder. Korean J Food Cookery Sci 30(5): 620-630.
21. Lucas-González R, Viuda-Martos M, Pérez-Álvarez JA, Fernández-Lόpez J (2017) Evaluation of perticle size influence on proximate composition, physicochemical, technofunctional and physio-functional properties of flours obtained from persimmon (Diospyros kaki Thunb.) coproducts. Plant Foods Human Nutr 72(1): 67-73.
22. Monterio GM, Souza XR, Costa DPB, Faria PB, Vicente J (2017) Partial substitution pork fat with canola oil in Toscana sausage. Innovative Food Sci Emerging Technol 44(1): 2-8.
23. Murphy EW, Criner PE, Grey BC (1975) Comparison of methods for calculating retentions of nutrients in cooked foods. J Agric Food Chem 23(6): 1153-1157.
24. Özvural EB, Vural H (2008) Utilization of interesterified oil blends in the production of frankfurters. Meat Sci 78(3): 211-216.
25. Paglarini CS, Furtado GF, Honório AR, Mokarzel L, Vidal VAS, Ribeiro APB, Cunha RL, Pollonio MAR (2019) Functional emulsion gels as pork back fat replacers in bologna sausage. Food Structure 20(1): 100-105.
26. Park KS, Choi YJ, Moon YH, Park HS, Kim MJ, Jung IC (2012) Physicochemical characteristics of ground pork with safflower seed powder as an animal fat replacer. Korean J Life Sci 22(7): 928-935.
27. Park SH, Song WJ, Chun JY (2018) Analyses of cholesterol, retinol, β-carotene, and vitamin E contents in regional food of south Korea. J Korean Soc Food Sci Nutr 47(4): 429-439.
28. Pintado T, Herrero AM, Ruiz-Capillas C, Triki M, Carmona P, Jimenez-Colmenero F (2015) Effects of emulsion gels containing bioactive compounds on sensorial, technological and structural properties of frankfurters. Food Sci Technol Inter 22(2): 132-145.
29. Plaza L, Colina C, Ancos B, Sánchez-Moreno C, Cano MP (2012) Influence of ripening and astringency on carotenoid content of high-pressure treated persimmon fruit (Diospyros kaki L.). Food Chem 130(3): 591-597.
30. Rodriguez Furlán LT, Padilla AP, Campderrós ME (2014) Development of reduced fat minced meats using inulin and bovine plasma proteins as fat replacers. Meat Sci 96(2): 762-768.
31. Selani MM, Shirado CAN, Margiotta GB, Saldaña E, Spada FP, Piedade SMS, Contreras-Castillo CJ, Canniatti-Brazaca SG (2016) Effects of pineapple byproduct and canola oil as fat replacer on physicochemical and sensory qualities of low-fat beef burger. Meat Sci 112: 69-76.
32. Serdaroğlu M, Nacak B, Karabıyıkoğlu M (2017) Effects of beef fat replacement with gelled emulsion prepared with olive oil on quality parameters of chicken patties. Korean J Food Sci An 37(3): 376-384.
33. Silva SL, Amaral JT, Riberio M, Sebastião EE, Vargas C, Franzen FL, Schneider G, Lorenzo JM, Fries LLM, Cichoski AJ, Campagnol PCB (2019) Fat replacement by oleogel rich in oleic acid and its impact on the technological nutritional, oxidative, and sensory properties of bologna-type sausages. Meat Sci 149: 141-148.
34. Sim DW (2019a) Effects of canola oil and persimmon peel addition on the quality characteristics of low-fat pork patty during cold storage. Korean J Food Cook Sci 35(5): 471-479.
35. Sim DW (2019b) Quality properties of low fat pork patties with olive, soybean and canola oil gel as pork fat replacers during storage. J East Asian Soc Diet Life 29(6): 459-468.
36. Turhan S, Sagir I, Ustum NS. 2005. Utilization of hazel nut pellicle in low-fat beef burgers. Meat Sci 71(2): 312-316.
37. Wang XX, Xie YY, Li XM, Liu Y, Yan WJ (2018) Effects of partial replacement of pork back fat by a camellia oil gel on certain quality characteristics of a cooked style Harbin sausage. Meat Sci 146: 154-159.
38. Waterhouse GIN, Wang W, Sun-Waterhouse D (2014) Stability of canola oil encapsulated by co-extrusion technology: Effect of quercetin addition to alginate shell or oil core. Food Chem 142: 27-38.
39. Weller A, Sims CA, Matthews RF, Bates RP, Brecht JK (1997) Browning susceptibility and changes in composition during storage of carambola slice. J Food Sci 62(2): 256-260.
40. Wijesundera C, Ceccato C, Fagan P, Shen Z, Burton W, Salisbury P (2008) Canola quality Indian mustard oil (Brassica juncea) is more stable to oxidation than conventional canola oil (Brassica napus). J Am Oil Chem Soc 85(8): 693-699.
41. Wolfer TL, Acevedo NC, Prusa KJ, Sebranek JG (2018) Replacement of pork fat in frankfurter-type sausages by soybean oil oleogels structured with rice bran wax. Meat Sci 145: 352-362.
42. Yildiz-Turp G, Serdaroğlu M (2008) Effect of replacing beef fat with hazelnut oil on quality characteristics of suk-A Turkish fermented sausage. Meat Sci 78(4): 447-454.
43. Yoo SK, Kim JM, Park SK, Kang JY, Han HJ, Park HW, Kim CW, Lee U, Heo HJ (2019) Chemical composition of different cultivars of astringent persimmon (Diospyros kaki Thunb.) and the effects of maturity. Korean J Food Sci Technol 51(3): 248-257.
44. Youssef MK, Barbut S (2011) Fat reduction in comminuted meat products-effects of beef fat, regular and pre-emulsified canola oil. Meat Sci 87(4): 356-360.
45. Zapata P, Navarro D, Guillén F, Castillo S, Martínez-Romero D, Valero D, Serrano M (2013) Characterization of gels form different Aleo spp. as antifungal treatment: Potential crops for industrial applications. Industrial Crops Products 42(2): 223-230.